JP2571374B2 - 焼成装置における改良 - Google Patents
焼成装置における改良Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
- C04B2/10—Preheating, burning calcining or cooling
-
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- C04B11/02—Methods and apparatus for dehydrating gypsum
- C04B11/028—Devices therefor characterised by the type of calcining devices used therefor or by the type of hemihydrate obtained
- C04B11/0281—Kettles; Marmites; Autoclaves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2/12—Preheating, burning calcining or cooling in shaft or vertical furnaces
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は焼成装置、特に硫酸カルシウム２水塩または
石膏の如き焼成すべき材料を焼成するための装置に関す
る。
石膏の如き焼成すべき材料を焼成するための装置に関す
る。
石膏を工業的に焼成する主たる方法の一つは、いわゆ
る平釜（kettle）中の実質的な深さの石膏の如き焼成す
べき材料の床を間接的にまたは外部より加熱することに
よるものである。かかる平釜は英国特許第1018464号に
記載されている如く連続方法によりまたは回分式で操作
できる。最近は、英国特許第1488665号に記載されてい
る如く、容器の頂部から下方に延びその下方区域で少な
くとも一つの開口を設けたチユーブを通して床中の熱ガ
スを直接導入することによつて平釜への熱入力が増大さ
れ、これによつて生産速度が増強された。更に英国特許
第2043219号には、床の最上部でよりも容器の底部で断
面積が小さくしてあり、床中へ熱ガスを通すため底に隣
接して容器の内部で開口した下方に延びた加熱チユーブ
を設けた傾斜した側壁を有する異なつた形を焼成容器が
記載されている。
る平釜（kettle）中の実質的な深さの石膏の如き焼成す
べき材料の床を間接的にまたは外部より加熱することに
よるものである。かかる平釜は英国特許第1018464号に
記載されている如く連続方法によりまたは回分式で操作
できる。最近は、英国特許第1488665号に記載されてい
る如く、容器の頂部から下方に延びその下方区域で少な
くとも一つの開口を設けたチユーブを通して床中の熱ガ
スを直接導入することによつて平釜への熱入力が増大さ
れ、これによつて生産速度が増強された。更に英国特許
第2043219号には、床の最上部でよりも容器の底部で断
面積が小さくしてあり、床中へ熱ガスを通すため底に隣
接して容器の内部で開口した下方に延びた加熱チユーブ
を設けた傾斜した側壁を有する異なつた形を焼成容器が
記載されている。
熱ガスの導入による直接加熱を用いる焼成法はプラス
ターボードを作るのに有害であるある量の不溶性硬石膏
（硬石膏II）を生成する傾向があることが見出された。
不溶性硬石膏の生成における重要な要因は、熱ガスが床
中の石膏と最初に接触するときの熱ガスの温度にあると
本発明者等は信ずる。
ターボードを作るのに有害であるある量の不溶性硬石膏
（硬石膏II）を生成する傾向があることが見出された。
不溶性硬石膏の生成における重要な要因は、熱ガスが床
中の石膏と最初に接触するときの熱ガスの温度にあると
本発明者等は信ずる。
本発明の目的は石膏の床中に熱ガスを直接導入するこ
とを含む焼成法によつて作られる不溶性硬石膏の割合を
減少させることにある、そして本発明者等は石膏に接触
する熱ガスの温度を低下させることによつてこれを達成
する。
とを含む焼成法によつて作られる不溶性硬石膏の割合を
減少させることにある、そして本発明者等は石膏に接触
する熱ガスの温度を低下させることによつてこれを達成
する。
本発明によれば、上述した種類の焼成操作中の下法に
延びる熱ガスチユーブを、床の最上部の上のレベルか
ら、装置が操作中にあるとき床の最上部の下まで延びる
外チユーブでその長さの一部のみに沿つて取り巻き、床
の材料と相溶性である少なくとも１種の冷たい物質を外
チユーブの上方区域中に導入するための装置を設け、こ
れによつて、前記冷たい物質が外チユーブの下端から床
中に放出される前に熱ガスチユーブを介して熱交換させ
て熱ガスの温度を低下させるのである。
延びる熱ガスチユーブを、床の最上部の上のレベルか
ら、装置が操作中にあるとき床の最上部の下まで延びる
外チユーブでその長さの一部のみに沿つて取り巻き、床
の材料と相溶性である少なくとも１種の冷たい物質を外
チユーブの上方区域中に導入するための装置を設け、こ
れによつて、前記冷たい物質が外チユーブの下端から床
中に放出される前に熱ガスチユーブを介して熱交換させ
て熱ガスの温度を低下させるのである。
熱ガスは外チユーブの上方区域で隣接する内管内で好
ましくは上方区域に配置したバーナーによつて作るとよ
い。
ましくは上方区域に配置したバーナーによつて作るとよ
い。
このために作用する比較的冷たい相溶性物質は、ダス
トを分離した後排出装置から循環されたガスまたは適宜
粉末化した石膏であることができる、あるいはこれら両
材料を含んでもよい。外チユーブ中に導入する粉末石膏
は、焼成される硫酸カルシウム２水塩の供給材料の一部
または全部を含有していてよく、これは石膏材料または
他の２水塩源例えばライムストーン（CaCO3）又は水酸
化マグネシウム〔Mg（OH）２〕で構成してもよい。外チ
ユーブを通る例えば硫酸カルシウムまたは再循環ガスは
床に入る前に加熱されるが、同時にそれらはそれが床に
続いている前に熱ガスチユーブ内のガスの温度を下げ
る。外チユーブ中に導入するための別の原料は例えば焼
成容器からの排ガスのためのダスト収集装置から誘導さ
れる半水石膏を再循環させる。
トを分離した後排出装置から循環されたガスまたは適宜
粉末化した石膏であることができる、あるいはこれら両
材料を含んでもよい。外チユーブ中に導入する粉末石膏
は、焼成される硫酸カルシウム２水塩の供給材料の一部
または全部を含有していてよく、これは石膏材料または
他の２水塩源例えばライムストーン（CaCO3）又は水酸
化マグネシウム〔Mg（OH）２〕で構成してもよい。外チ
ユーブを通る例えば硫酸カルシウムまたは再循環ガスは
床に入る前に加熱されるが、同時にそれらはそれが床に
続いている前に熱ガスチユーブ内のガスの温度を下げ
る。外チユーブ中に導入するための別の原料は例えば焼
成容器からの排ガスのためのダスト収集装置から誘導さ
れる半水石膏を再循環させる。
本発明は焼成法の熱効率を低下させないことで特に利
点を有する。更に外チユーブは床内の熱ガスチユーブの
長さの一部のみに対して延びているから、外チユーブを
通過する物質は、熱ガスチユーブの下端での加熱ガスに
よつて遭遇する高い背圧に会うことはなく、従つて例え
ば外チユーブを通つて再循環するガスをポンプで送る形
の比較的小さい力を要するのみである。
点を有する。更に外チユーブは床内の熱ガスチユーブの
長さの一部のみに対して延びているから、外チユーブを
通過する物質は、熱ガスチユーブの下端での加熱ガスに
よつて遭遇する高い背圧に会うことはなく、従つて例え
ば外チユーブを通つて再循環するガスをポンプで送る形
の比較的小さい力を要するのみである。
本発明を以下図面を参照して更に説明する。
第１図は本発明により改変された熱ガスチユーブにお
ける直接加熱の焼成平釜の垂直断面略図であり、第２図
は同様の改変を含む焼成容器の別の形の同様の図であ
る。
ける直接加熱の焼成平釜の垂直断面略図であり、第２図
は同様の改変を含む焼成容器の別の形の同様の図であ
る。
第１図に示した焼成装置は、熱がバーナー12によつて
供給される加熱ジヤケツトまたは室11により取りまかれ
た外部加熱鋼容器10を有する。容器10には普通の方法で
回転攪拌機13を設け、熱ガスを容器の内容物とより緊密
熱交換させるための交差チユーブまたは煙道を設けると
よい（後者は明瞭にするため図示してない）。容器10に
は排出ガスのための開口15および更に通常粉末石膏を導
入するため使用する投入開口16を有する蓋14がとりつけ
てある。容器10の底での制御出口17は、例えば回分式で
容器の内容物を投出させることができる、床の最上部の
レベルでの出口18はバツフル19で保護されており、英国
特許第1018464号に記載されている如く連続的に平釜を
操作できるようにしている。
供給される加熱ジヤケツトまたは室11により取りまかれ
た外部加熱鋼容器10を有する。容器10には普通の方法で
回転攪拌機13を設け、熱ガスを容器の内容物とより緊密
熱交換させるための交差チユーブまたは煙道を設けると
よい（後者は明瞭にするため図示してない）。容器10に
は排出ガスのための開口15および更に通常粉末石膏を導
入するため使用する投入開口16を有する蓋14がとりつけ
てある。容器10の底での制御出口17は、例えば回分式で
容器の内容物を投出させることができる、床の最上部の
レベルでの出口18はバツフル19で保護されており、英国
特許第1018464号に記載されている如く連続的に平釜を
操作できるようにしている。
容器10には英国特許第1488665号に従つて、容器中に
下方に向つて延び、容器の下方区域でその底部端22で一
つ以上の開口を有する鋼または他の熱伝導性材料の加熱
チユーブ21を設けてある。熱ガス例えば熱いガス状燃焼
生成物は外部源からチユーブの上端で導入するか、ある
いは図示する如くバーナー23によつてチユーブの上部で
作る。後者の配置では燃料はライン24を通して導入し、
燃焼のための空気はチユーブ25によつて導入する。チユ
ーブ21を通つて床中に導入された熱ガスはジヤケツト11
から容器の壁を通つて伝導される熱より大なる追加の熱
入力を提供し、同時に容器中で焼成される材料を流動化
させるのを助ける。
下方に向つて延び、容器の下方区域でその底部端22で一
つ以上の開口を有する鋼または他の熱伝導性材料の加熱
チユーブ21を設けてある。熱ガス例えば熱いガス状燃焼
生成物は外部源からチユーブの上端で導入するか、ある
いは図示する如くバーナー23によつてチユーブの上部で
作る。後者の配置では燃料はライン24を通して導入し、
燃焼のための空気はチユーブ25によつて導入する。チユ
ーブ21を通つて床中に導入された熱ガスはジヤケツト11
から容器の壁を通つて伝導される熱より大なる追加の熱
入力を提供し、同時に容器中で焼成される材料を流動化
させるのを助ける。
本発明によれば、チユーブ21の上方部分は外チユーブ
26によつてとりまかれ、これはチユーブ21の長さの一部
のみに沿つて延びており、容器10中の材料の床の最上部
27の下で終つている、しかし、熱ガスチユーブ21の底22
での開口の上実質的な間隔で終つている。外チユーブ26
は図示する如く容器10の蓋14を通つて延びているのが好
都合であり、固体材料28のための入口またはガス状材料
29のための入口または両方を設けてあるとよい。
26によつてとりまかれ、これはチユーブ21の長さの一部
のみに沿つて延びており、容器10中の材料の床の最上部
27の下で終つている、しかし、熱ガスチユーブ21の底22
での開口の上実質的な間隔で終つている。外チユーブ26
は図示する如く容器10の蓋14を通つて延びているのが好
都合であり、固体材料28のための入口またはガス状材料
29のための入口または両方を設けてあるとよい。
バーナー23は容器10の蓋14の丁度下の位置で内チユー
ブ21内に装着するのが好ましい。
ブ21内に装着するのが好ましい。
排ガス出口15はサイクロンダスト分離器31に接続さ
れ、そこからダクト32は最終ダストコレクターに導か
れ、続いて排ガスの放出をする。冷たい排ガスを外チユ
ーブ26に再循環させるときには、それらは都合よくダク
ト32から取り出され、図示する如くフアン33によつてガ
ス入口29にポンプで送られる。微細にされた焼成された
材料はサイクロン31の基部34で回収され、所望によつて
破線で示す如く固体入口28に再循環させることができ
る。
れ、そこからダクト32は最終ダストコレクターに導か
れ、続いて排ガスの放出をする。冷たい排ガスを外チユ
ーブ26に再循環させるときには、それらは都合よくダク
ト32から取り出され、図示する如くフアン33によつてガ
ス入口29にポンプで送られる。微細にされた焼成された
材料はサイクロン31の基部34で回収され、所望によつて
破線で示す如く固体入口28に再循環させることができ
る。
第２図において、第１図に示した部分に相当するもの
は同じ参照番号で表わしてある。しかしながら焼成容器
は英国特許第2043219号に記載された種類のものであ
り、材料の床を含有する逆円錐台区域41を有する。容器
の上方円筒状部42は床のレベルの上に延び、蓋43を有
し、この上部区域は排ガスによつて運び上げられた固体
のための放出区域として原則的に作用する。容器41は効
率的に保温され、外部加熱されない、しかし低レベルで
の加熱は壁を通る熱損失を相殺するための絶縁で供給し
てもよい。容器の底近くの開口44は、操作中床のレベル
27を決定するせき45と連通している。
は同じ参照番号で表わしてある。しかしながら焼成容器
は英国特許第2043219号に記載された種類のものであ
り、材料の床を含有する逆円錐台区域41を有する。容器
の上方円筒状部42は床のレベルの上に延び、蓋43を有
し、この上部区域は排ガスによつて運び上げられた固体
のための放出区域として原則的に作用する。容器41は効
率的に保温され、外部加熱されない、しかし低レベルで
の加熱は壁を通る熱損失を相殺するための絶縁で供給し
てもよい。容器の底近くの開口44は、操作中床のレベル
27を決定するせき45と連通している。
熱ガスチユーブ21は容器の蓋43を通つて底近くの位置
まで延び、そこでその開口底22は、容器の底で好ましく
は円錐形の内部突起46を受け入れ、これはチユーブの底
22から出るガスの分配を改良する作用をする。ガスチユ
ーブ21は、更にガスの分配を改良するため、その側壁の
下方区域にスロツト48を設けてもよい。
まで延び、そこでその開口底22は、容器の底で好ましく
は円錐形の内部突起46を受け入れ、これはチユーブの底
22から出るガスの分配を改良する作用をする。ガスチユ
ーブ21は、更にガスの分配を改良するため、その側壁の
下方区域にスロツト48を設けてもよい。
熱ガスチユーブ21、熱ガスを供給するための装置、外
チユーブ26の設定、および外チユーブ中に各種物質を導
入するための装置の配置は第１図に関して説明したのと
全て同じであり、排ガスからのダストの分離のため使用
する装置および冷たい排ガスを再循環するための装置ま
たはサイクロンから外チユーブの入口へ粉末材料を回収
するための装置も同じである。外チユーブ26はスプリン
グ50の如き保持装置によつて動くことを防ぐとよい。
チユーブ26の設定、および外チユーブ中に各種物質を導
入するための装置の配置は第１図に関して説明したのと
全て同じであり、排ガスからのダストの分離のため使用
する装置および冷たい排ガスを再循環するための装置ま
たはサイクロンから外チユーブの入口へ粉末材料を回収
するための装置も同じである。外チユーブ26はスプリン
グ50の如き保持装置によつて動くことを防ぐとよい。
バーナー23は容器の蓋の直ぐ下の位置で内チユーブ21
内に配置するのが好ましい。
内に配置するのが好ましい。
本発明を更に下記実施例で説明する。
実施例 石膏を第２図に示す如く本発明により改変した英国特
許第2043219号に記載された如きガス焼成容器を用いて
焼成した。焼成処理は表１に示す如くガス入口29へダク
ト32およびフアン33を介して排ガスを再循環させるか、
あるいは冷たい材料を固体入口28に供給するか、あるい
は両者を用いて行なつた。サイクロン31の基部34および
せき45を出る焼成生成物中に存在する不溶性硬石膏の割
合を測定し、表１に示す。
許第2043219号に記載された如きガス焼成容器を用いて
焼成した。焼成処理は表１に示す如くガス入口29へダク
ト32およびフアン33を介して排ガスを再循環させるか、
あるいは冷たい材料を固体入口28に供給するか、あるい
は両者を用いて行なつた。サイクロン31の基部34および
せき45を出る焼成生成物中に存在する不溶性硬石膏の割
合を測定し、表１に示す。
表１中に示した空気値を越える百分率は、完全燃焼に
要する理論量の百分率として表わした、バーナー燃料ガ
スの完全燃焼に必要な量以上でバーナーチユーブ中に入
る空気の量を示す。
要する理論量の百分率として表わした、バーナー燃料ガ
スの完全燃焼に必要な量以上でバーナーチユーブ中に入
る空気の量を示す。
第１図は本発明により改変された熱ガスチユーブにおけ
る直接加熱の焼成平釜の垂直断面略図であり、第２図は
同様の改変を含む焼成容器の別の形の同様の図である。 10は容器、11は加熱室、12はバーナー、13は攪拌機、14
は蓋、15,16は開口、17,18は出口、19はバツフル、21は
加熱チユーブ、22は底部端、23はバーナー、25はチユー
ブ、26は外チユーブ、27は床最上部、31はダスト分離
器、32はダクト、33はフアン、41は逆円錐台部分、42は
上方円筒状部分、43は蓋、45はせき。
る直接加熱の焼成平釜の垂直断面略図であり、第２図は
同様の改変を含む焼成容器の別の形の同様の図である。 10は容器、11は加熱室、12はバーナー、13は攪拌機、14
は蓋、15,16は開口、17,18は出口、19はバツフル、21は
加熱チユーブ、22は底部端、23はバーナー、25はチユー
ブ、26は外チユーブ、27は床最上部、31はダスト分離
器、32はダクト、33はフアン、41は逆円錐台部分、42は
上方円筒状部分、43は蓋、45はせき。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−24599（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−94634（ＪＰ，Ａ) 特公 昭53−17998（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−45610（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭55−1808（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭58−28219（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (9)
- 【請求項１】焼成すべき材料の床中に下方に向って延び
るチユーブを通して熱ガスを直接導入して上記床中で焼
成すべき材料を加熱することによって上記焼成すべき材
料を焼成する方法であって、上記床中の上記焼成すべき
材料に熱ガスが直接接触する前に、上記床中の焼成すべ
き材料と相溶性である少なくとも１種の比較的冷たい物
質とチユーブの壁を介して間接熱交換することによって
熱ガスの温度を低下させ、焼成すべき材料が熱ガスと接
触する前に上記比較的冷たい物質自体を上記床中の焼成
すべき材料と接触させることを特徴とする方法。 - 【請求項２】焼成を連続的に行ない、比較的冷たい相溶
性物質が新しい焼成すべき材料の連続供給を含む特許請
求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】相溶性物質が、排ガスによって運ばれたダ
ストが分離された床からの比較的冷たい排ガスを含有す
る特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 - 【請求項４】相溶性物質が、床を出る排ガスから分離さ
れたダストを含有する特許請求の範囲第１項、第２項ま
たは第３項記載の方法。 - 【請求項５】焼成すべき材料の床を含有するための容器
および容器の頂部から下方に延び、上記床中に熱ガスを
直接導入するための下方区域中に少なくとも一つの開口
を有するチユーブを有する焼成すべき材料を焼成する装
置であって、上記床の最上部の上のレベルから、装置が
操作中にあるとき上記床の最上部の下のレベルまで延び
る外チユーブによって熱ガスチユーブがその長さの一部
のみが取り巻かれており、外チユーブの上方区域中に少
なくとも１種の比較的冷たい溶相性物質を導入するため
の装置が設けられていることを特徴とする焼成装置。 - 【請求項６】外チユーブの上方区域中に比較的冷たい相
溶性物質として新しい焼成すべき材料を導入するための
装置を設けた特許請求の範囲第５項記載の焼成装置。 - 【請求項７】容器を出る排ガスからダストを分離するた
め容器の上方区域にダスト分離器を接続し、ダストコレ
クターから外チユーブの上方区域に排ガスを循環させる
ための装置を設けた特許請求の範囲第５項または第６項
記載の焼成装置。 - 【請求項８】ダスト分離器からチユーブの上方区域に分
離されたダストを循環させるための装置を設けた特許請
求の範囲第５項、第６項または第７項記載の焼成装置。 - 【請求項９】熱ガスを容器の頂部の直ぐ下のレベルで熱
ガスチユーブ中に配置したバーナーによって供給する特
許請求の範囲第５項〜第８項の何れか一つに記載の焼成
装置。
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