JPH07509688A - 長尺キルン中でのセメント製造の改良法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 長尺キルン中でのセメント製造の改良性背景技術及び発明の開示 本発明は長尺の回転式セメントキルンの運転と構造の改良に関する。さらに詳し くは、従来の湿式または乾式の長尺ロータリーキルンでのセメントクリンカ−製 造の能力と効率を高めるための方法と装置に関するものである。回転容器の鉱物 乾燥ゾーンおよび予熱ゾーンよりもキルンガスの流れ方向に関し上流側の箇所で 回転容器からキルンガスの一部を取り出してキルンガスのバイパス流を形成する ものである。セメントの製造で広く使用されている商業的プロセスにおいては、 セメント原料の乾燥、焼成、クリンカー生成の工程は、石灰質鉱物、シリカおよ びアルミナなどの微細に砕いた原料を、加熱した傾斜回転式の容器またはキルン に通すことにより行なわれる。従来型の湿式または乾式長尺ロータリーキルンと して知られているものにおいては、鉱物の全加熱工程は、一般に“回転容器”と 呼ばれている加熱・回転式のキルンシリンダーの中で行なわれる。この回転容器 として典型的なものは、直径１２から１５フイート、長さ４００から７００フイ ートで、傾斜して設けられており、容器の回転につれてキルンシリンダーの上部 端に供給された原料が重力により下方の“燃焼”端に移動する。この燃焼端で最 終のクリンカー生成プロセスが行われ、製品となったセメントクリンカ−は冷却 と引き続く処理のために排出される。キルンにおけるクリンカー生成燃焼ゾーン のガス温度は約１３００°Ｃから１６００°Ｃの範囲である。キルンのガス温度 は、いわゆる湿式キルン上部の原料鉱物受は入れ端で２５０°Ｃから３５０°Ｃ 程度と低い。乾式の長尺キルンの上部端ではこれよりやや高いガス温度になる。

一般的に、熟練技術者がロータリーキルンの中で起こるセメントの製造プロセス を考える場合、ロータリーキルン容器の低温度ガスの出口である鉱物の供給端か ら燃焼／クリンカー出口である下端への原料の流れをいくつかの段階に分けて考 える。鉱物原料がキルンの長手方向に落ちて行くに従って、鉱物材料は次第に高 いキルンガス温度にさらされる。したがって、キルンガス温度が最も低いキルン シリンダーの上方部分において処理工程に入った鉱物材料は最初に乾燥工程に入 り、その後、より温度の高い焼成ゾーンに移動し、そして最終的にキルンガス温 度の最も高い部分、すなわちキルンシリンダーの燃焼下端に隣接するクリンカー 生成ゾーンに入る。キルンのガス流は処理中の鉱物材料に対向するように、クリ ンカー生成ゾーンから中間部の焼成ゾーンおよび鉱物乾燥ゾーンを通って流れ、 キルンの上方にあるガス出口端から出てキルンのダスト捕集システムに入る。キ ルン中を通るキルンガスの流れは、キルンガスの排出流路中に設置される通気誘 導ファンによっである程度コントロールすることができる。

長尺キルンの乾燥／予熱ゾーンは、鉱物原料フィードがら水分を除去するために 、キルンガス流から鉱物床に十分な熱伝達を行なうキルンの一部分であると定義 される。乾燥ゾーンでは、鉱物材料は最高で１５００”Ｆ程度に加熱され、その 温度で鉱物の炭酸塩の焼成が始まる（二酸化炭素を放出）。乾燥／予熱ゾーンで の熱伝達を容易にするためにチェーンカーテンが設置される。鉱物材料が送り込 まれ乾燥ゾーンの長手方向に移動するにともない、チェーンが高温のキルンガス 相と鉱物材料相の間で連続的に回転し、ガスから原材料への熱移動が行なわれる 。

セメント製造で従来の長尺キルンを使用する場合の欠点の１つは、キルンの乾燥 ゾーンで大量のダストが生成され、それがキルンガス流に入ってキルンの外に排 出されることである。乾燥状態での原料フィードの平均的７〜１０％（多い場合 には１７％程度にもなる）が乾燥ゾーンからダストとして吹き出される。セメン トクリンカ−を湿式または乾式の長尺キルンで製造する場合に派生するこの大量 のダストの消失は、新しいプレヒーター／プレ焼成式のキルンを使用するセメン ト製造業者との比較において、この方式の長尺キルン操業者を経済的に著しく不 利なものとすることになる。大量のダストの消失は単に原料使用量の面での効率 の低下一つまり、揮発性のアルカリ塩による汚染のためダストの回収が制限され る−だけでなく、ダスト回収装置のための資本投下も大きくなり、またエネルギ ー効率も低下する。ダストとして失われる原料１トン毎に莫大な熱エネルギーが 乾燥工程で消費されるのである。さらに長尺キルンの操業者は廃ダストの運搬／ 廃棄のコストも負担しなければならない。

プレヒーター／プレ焼成形のキルンを使用するセメント製造との比べると、従来 の長尺キルンでのセメント製造は不利な点をもう１つかかえている。これは、揮 発性のアルカリ塩類が装置内で循環することから生じる。処理中の鉱物がキルン の中の高温部に進むにつれ、鉱物中の硫酸カリウムや硫酸ナトリウムのようなア ルカリ塩類がキルンガス流中に揮発し、アルカリ煙（ヒユーム）としてキルンの 最も温度の低いゾーンに運ばれる。特にダストの発生する乾燥ゾーンに入るとそ こでアルカリ煙はダスト上で凝結し、処理中の鉱物床に戻るか、あるいはキルン ガス流に乗ってキルンの外に運ばれ、キルンダストと一緒にダスト捕集システム で捕集される。キルンダスト中に大量の凝結アルカリ塩が存在すると、ダストを 処理プロセスに戻すことができなくなる。すなわち、鉱物原料にアルカリ性のダ ストを加えると、アルカリ塩の再循環平衡が阻害され、セメント製品として許容 されない程に高アルカリ度の製品となってしまうからである。

セメントキルンの運転中には、かなり大量のアルカリ塩が鉱物床からキルンガス 流へ、さらに鉱物床へと再循環する。燃料および原料にともなって入ってくるア ルカリ塩と同じ量がキルンから排出されるような平衡状態においては、揮発した アルカリの９０％が捕捉されるものと思われる。キルン運転中の大量のアルカリ 塩の内部循環はそのプロセスにとって大きなエネルギー負担となる。大量の高グ レードの熱がアルカリ塩の揮発によってキルンの高温部（熱が最も必要とされる 所）で失なわれ、余分な熱は必要としない低温ゾーンでの凝結中に低グレードの 熱としてプロセスに戻ってくるのである。プレヒーター／プレ焼成形のキルン構 造においては、アルカリバイパス用の導管を設置して、アルカリ煙を含んだキル ンガス流が、吸収したキルンダストで汚染される前に、その一部を取り出すこと が容易にてきる。これによって内部循環のアルカリの量を減らすことができるば かりてなく、揮発性のアルカリ塩類を多く含む製品を回収する手段を備えること にもなるのである。現在までのところ、従来の湿式または乾式長尺キルンにアル カリバイパスを取り付ける手段は確立されていない。

現在長尺キルンによるセメント製造はアメリカだけでなく、その他世界中の多く の国で行なわれている。長尺キルンでのセメント製造においてダストロスを減ら し、またアルカリの内部循環を確実にコントロールするような方法／装置が開発 されれば、長尺キルン操業者はプレヒーター／プレ焼成キルン操業者に対して経 済的にもっと対抗できるようになろう。

したがって本発明の目的の一つは、湿式または乾式長尺キルンでのセメント製造 においてダストの消失を減らす装置および方法を提供することにある。　本発明 の他の目的の一つは、長尺キルンでのセメント製造中に発生するキルンダスト中 のアルカリ含有量を減らすことである。

本発明の他の目的の一つは、従来の湿式または乾式長尺キルンでのクリンカー製 造の能力と経済的効率を高める方法および装置を提供することにある。

本発明のより一般的な目的は、ロータリーキルン容器の長手方向の所定の箇所に おいてロータリーキルン容器の壁に設けたポート（開口部）を通してキルンガス を取り出すか、あるいはまたキルンガス流中へ空気を吹き込むことによって、回 転式セメントキルンにおけるキルンガス流をコントロールする装置を提供するこ とにある。

さらに本発明の他の目的の一つは、従来の湿式または乾式長尺キルンを改良して セメントクリンカ−製造における原料使用効率を高めることにある。

本発明のより特定的な他の目的は、長尺キルンにキルンガス流のバイパスを備え ることによって、長尺キルンにおけるエネルギー効率を高めたセメント製造方法 を提供することにある。

さらにもう一つ本発明の重要な目的は、長尺キルン中の燃焼効率を、セメント原 料からの揮発性有機物に影響されることなしに、モニターする方法を提供するこ とにある。

本発明の上記およびその他の目的は、キルンガスの流れ方向にみて鉱物乾燥ゾー ンよりも上流側の箇所において回転容器からキルンガスの一部を取り出すように キルンを改造することにより達成することができる。焼成ゾーン、さらに正確に はキルンガスの流れ方向にみて、鉱物乾燥ゾーンよりも上流側（最も特定的には 、チェーンカーテン部）で焼成ゾーンの最も高温の部分よりも下流側の箇所から キルンガスの一部を取り出すことによって、乾燥ゾーンでのダストの発生および ダストの消失をかなり減少させることができる。ダストの消失の削減は、単に乾 燥ゾーンにおけるキルンガスの流速を減らすことによって達成されるということ だけではなく、その結果乾燥ゾーン自体が延長されることによって達成されるの である。高温のキルンガス流の一部を取り出すことによって乾燥ゾーンが長くな り、チェーンカーテン部を通して原料フィードの含水率が大きくなり、乾燥ゾー ンでのダストの発生を効果的に低減させることができる。

バイパスは、鉱物の乾燥／予熱ゾーンよりも上流側の箇所から高温キルンガスの 少なくとも１０％を取り出すように設計することが望ましい。バイパスガスは、 例えば周囲の空気と混合するなどして冷却し、静電凝結機（ξ１ｅｃｌ＋ｏｔｌ ｘｌｉｃ　ｐ＋ｅｃｉｐｉｎｔａ＋）などのようなキルンダスト捕集システムの 上流部分に戻すか、あるいは独立したダスト捕集システムに送られる。

乾燥ゾーンを通るキルンガスを１０％減少させると、その質量と温度の両方が低 減し、その組合せ効果によって、乾燥ゾーンにおける平均流速が約２０％減少す ることが予想される。この流速低減によって、キルンの上方のガス出口からガス 流に伴って吹き出されるダストの量は著しく減少することになる。このダストロ スの削減は、同量のクリンカー製造に必要とされる原料使用量の削減につながる 。もちろん、ダストロスの削減は、キルンの操業者のダスト廃棄処分を少なくし 、ダスト捕集装置の負担も軽くする。

環境的にも安全かつ経済的にも有利な固体廃棄物燃料を使用できるように従来の 長尺キルンを改造できることが当技術分野で報告されている。固体燃料、特に固 体廃棄物燃料をキルンに供給する装置および方法は当技術分野で知られている。

例えば、米国特許第４，９３０，９６５号、第４．９６９，４０７号、第４．８ ５０．２９０号、第５，０７８．５９４号、および第５，０８３，５１．６号な どに記載されている。これらの特許の教示に基づいて固体燃料を焼成ゾーンに供 給すると、乾燥ゾーンを通るキルンガス流の温度の上昇、それに伴なうキルンガ ス流の速度の増大を招く傾向があり、ダストロスの増大の可能性が大きくなる。

燃焼可能な固体、特に固体廃棄物燃料を長尺キルンの補助燃料として使用するた めの当業界で知られているこれらの燃焼の方法および装置を本発明による長尺キ ルンのバイパスの方法および装置と組み合わせて利用することができる。

本発明によれば、稼働中の従来の湿式または乾式長尺キルンによるクリンカー製 造の能力と経済的効率を高める方法が提供される。この方法は、キルンガスの流 れ方向にみて、鉱物乾燥／予熱ゾーンよりも上流側の箇所において回転容器から キルンガスの一部を取り出す工程を含むものである。好ましくは焼成ゾーンの最 下流端（キルンガス流に対して）よりも下流側、または少なくとも焼成ゾーンの 最も高温の部分よりも下流側から取り出す。キルンガスのノくイノくス流は、キ ルンガスの流れ方向にみて、キルンダスト捕集システムよりも上流側の箇所にお いてキルンガス排出端から排出されるガスと再び混合することが好ましい。キル ンガスの少なくとも１０％を取り出してバイパス流を作ることが好ましい。

このバイパス流を周囲の空気と混合し、場合によっては水噴霧と組み合わせて冷 却（急冷）し、アルカリ煙を凝結させることが望ましい。好ましい実施例の一つ では、急冷されたバイパス流がキルンダスト捕集システムの上流でキルンガスと 再び混合される前に、凝結したアルカリ煙の少なくともその一部を分離するよう にしている。凝結したアルカリ煙の少な（ともその一部をＩくイ、＜ス流から分 離することによって、ダスト捕集システムで捕集されるダストのアルカリ含有量 を、回収したダストをクリンカーの品質を損なうことなしに原料鉱物と混合して セメント製造工程に戻すことカ呵能となる程度にまで減少できる。

好ましい実施例の一つにおいては、キルンバイパス流は回転容器に設けられた１ つのポートから取り出されるようになっており、処理中の鉱物原料がこのポート から外に流出するのを防止する手段が備えられている。このポートは、回転容器 の回りの環状ブリナム（空気溜まり）と整合され連通している。少なくともキル ンガス流の一部をそのポートから環状プリナムの中へ引き込むために、環状ブリ ナムの中を減圧する手段を備えている。このバイパス流は、キルンガス流と再び 混合される前に、凝結したアルカリ煙の少なくともその一部を回収するために処 理することができる。

好ましい実施例の一つにおいて、本発明は従来の湿式または乾式長尺ロータリー キルンの改良を提供している。この改良は、キルンガスの流れ方向にみて回転容 器の鉱物乾燥ゾーンよりも上流側の箇所にバイパスボートを設け、またキルン運 転中にこのポートから処理中の鉱物材料が流出することを阻止する手段を備える ことを含む。回転容器上のポートと軸方向に整合され、またポートとの間でガス 流が連通可能とされた環状プリナムが設けられる。環状ブリナムの中に減圧状態 を作り出す手段も備えられ、少なくともキルンガス流の一部をそのポートから環 状プリナムの中へ引き込むようになっている。

本発明のバイパス装置を長尺キルンに使用すれば、セメント製造プロセスに多く の利点を与える。本発明のバイパスシステムの働きにより、キルンの乾燥ゾーン をプロセスの他の部分からある程度独立した形で運転することが可能となる。

焼成工程で必要とされるエネルギー量とは、焼成ゾーンと乾燥／予熱ゾーンのプ ロセス境界点において乾燥／予熱工程を遂行するのに十分な程度のエネルギーが 残るようなエネルギー量である。キルンガスの一部をバイパスダクトを通すこと により乾燥／予熱ゾーンを迂回させ、これによって、乾燥／予熱に供給されるエ ネルギー量がそのゾーンで行われるプロセスに必要なエネルギー量により近いも のとなる。その結果、このゾーンを通るガスの量は減り、ガスの流速を遅くなる 。

流速が遅くなると、キルンガス流に混入してセメントキルンダストとしてキルン から排出される処理中の原料の量を削減することになる。ノくイノくスジステム 運転中における乾燥ゾーンでのガス流の減速によって、キルンから消失するキル ンダストは４０−７５％削減され、これによって工程の経済性が高められる。

乾燥／予熱ゾーンの中には、内部熱交換装置として複数のチェーンが垂れ下げら れる。この垂下チェーンはまた、平衡状態に達成し、揮発成分の内分循環が確立 するまで、工程中に存在する揮発性塩（例えば、硫酸カリウム）をいくらか捕集 する。揮発成分の内部循環が確立すると、燃料および原料から入ってくる割合と 同し割合で揮発性成分がその工程を出ていく。アルカリ塩の内部循環は、キルン の中に原料をリング状に蓄積してしまうといった操業上の問題も引き起こす。

チェーンシステムのまわりのガス状の揮発性成分を含んだ高温のキルンガスの一 部の流路を変えることによって、この内部循環の量が減りキルンの操業が改善さ れる。バイパスを運転している間は、ガスがチェーンシステムの乱流に入る前に １バイパスガス２が引き出される。その結果、このバイパスガス中には少量の浮 遊微粒物質しか含まれないと考えられる。しかしながら、高温のノくイノくス流 はアルカリ煙およびその他の揮発性成分を含んでおり、これらに対処するのが、 ノ＜イバス設置の狙いである。

バイパスガス流が大気汚染コントロール（ダスト捕集）システムに入る前にキル ンの乾燥／予熱ゾーンからの排出ガスと再び混合される場合、キルンからの排出 ガスそれ自体が露点以下であっても、バイパスガス中の熱エネルギーによってガ スの温度は露点以上に保たれる。

４０Ｃ，Ｆ、Ｒ，２６６，１０４（ｇ）の規定では、ＣＯおよびＴＨＣ規制に適 合させる手段として、バイパスダクト中のＣＯおよびＴＨＣをモニターすること を次の条件付きで認めている。すなわち、（１）危険性のある廃棄物はキルンの 中だけで燃焼させ、ガスの流れの方向にみてキルンの排出口よりも下流側の箇所 （すなわち、バイパスの下流）ではいかなる場所でも燃焼させてはならない。

ならびに、（２）バイパスは最低限キルンの排出気体の１０％をダクトの中に導 くものであること、というものである。ＢＩＦ規則（５６Ｆ、Ｒ，７１５９，１ ９９１年２月２１日付け）の前文においては、バイパスダクトのモニタリングを 許可する理論的根拠として、バイパスは、原料から出る非燃料性のＴＨＣ排出の 影響を排除できることを挙げている。長尺キルンにおいては、原料は乾燥／予熱 ゾーンにおいて、原料中に含まれる炭化水素を揮発させるに十分な温度に加熱さ れる。その加熱工程で出る炭化水素はキルンの排出ガスの中に含まれることにな る。バイパスダクトはそのガスを乾燥・予熱ゾーンに入る前にキルンから引き出 す。したがって、ガスは原料の加熱工程によって影響を受けない。このようなこ とから、バイパスガスをモニタすることは、原料中の炭化水素の影響を受けずに 、燃焼工程からのガスを正確に表すことになる。

本発明はまた、長尺キルンでのクリンカー製造能力を増強させることができる。

湿式の長尺キルンでのセメント製造には２つの制限的要素がある：すなわち、（ １）ダストロスを生じる乾燥ゾーンでのキルンガスの流速、ならびに（２）焼結 ゾーンでの熱負荷である。本質的にこれらの要素は、処理中の鉱物へ移行させる ためにキルンに供給される熱エネルギーの量を制限するような働きをする。これ らの要素のうち最初の要素の影響は本発明のバイパス装置を使用することによっ て最小にできる。上記要素（２）による制限に関しては、プロセス中に相当高い エネルギー人力がある場合でも、乾燥ゾーンでの流速を遅くするために本発明の バイパス装置を使用することができる。

制限要素（２）による影響は、キルンの中央で固体燃料、特に固体廃棄物からの 燃料を燃焼させるという最近開発された技術によってすでに解決されている。

本発明の装置は当技術分野の文献に記載されているキルンの改造と併用すること によって、セメント製造プロセスの補助燃料として、固体燃焼材料を稼働中のキ ルンの焼成ゾーンに投入することができる。最近開発されたキルン中央部での燃 焼技術との組み合わせで本発明のバイパス方法を従来の長尺キルンに使用すれば 、クリンカーの品質を低下させることなくエネルギー効率および原料変換効率を 高め、クリンカー製造能力を最大で４０％増強できるものと期待される。事実、 本発明のバイパスを固体燃料のキルン中央燃焼方式と併用することによって長尺 キルン能力を４０％増強できるが、これは、キルン中央部（焼成ゾーン、または 少なくともクリンカーゾーンのいくらが下流の箇所）での燃焼を支えるために必 要な大量の三次空気による主火炎の冷却のみによって制限される。この制限は本 発明の装置を、回転容器の特定の箇所に設置し、クリンカー生成ゾーンより下流 側かつ二次燃焼ゾーンより上流側（キルンガス流に対して）でキルンガス中に三 次空気を導入することで解決できる。キルンへ空気を注入するための本発明の装 置を使用する場合は、もちろんキルンガス流の圧力を受ける部分よりも高い圧力 を発生させる手段をプリナムに結合する必要がある。

また本発明に基づいて、本発明の装置を（三次空気注入装置として）ロータリー キルンの長手方向沿いに、ロータリーキルンの焼成ゾーン（ここのキルンガス温 度は通常１８００°Ｆまたはそれ以下である）が始まる部分の上方に設置するこ とによって、プロセスの熱効率を損なうことなく、鉱物原料がら揮発する炭化水 素の酸化を促進できる。

このように、本発明の環状プリナム内の圧力は、キルンの燃焼／運転効率を高め るために工程で要求される機能に応じて、キルンガス流中への空気の供給を調節 したり、あるいはバイパス流を誘導するようにコントロールできる。

本発明のその他の特徴や利点は、本発明を実施するための最良の実施態様を例示 した好ましい実施事例についての下記の詳細な記述を考慮すれば、当業者には明 らかなものとなろう。

図１は本発明による改良型長尺ロータリーキルンの概略図であり、回転容器中を 乾燥、焼成およびクリンカーゾーンを通って下方に向かう鉱物の流れと、回転容 器中を上方に流れる高温キルンガスの流れ、ならびにキルンガスのバイパス流を 形成するために高温キルンガスの一部を取り出すキルンガスバイパスを示す。

図２は図１のロータリーキルンに示したバイパス装置の拡大断面図である。

図３は図２のバイパス装置の別の図で、回転容器の一部を示す。

図４は本発明のバイパス装置ならびに焼成ゾーンに固体燃料を投入する装置を備 えた長尺ロータリーキルンの概略図である。

図５は改良型長尺ロータリーキルンの断面図であり、本発明による排気装置の好 ましい実施態様を部分切欠き断面で示したものである。

図６は図５に示した改良型キルンの別の図であり、環状ブリナムとロータリーキ ルン容器の接触部を示したものである。

図７および図８は図１および４と同様のもので、本発明に基づく装置を用いて改 造した長尺キルンの略図である。

図９は長尺セメントキルンの概略図である。

図１０−１２は本発明に基づいて改造された長尺キルンの概略図である。

衷塵撚 鉱物材料１２をセメントクリンカ−１４に転換する改良型長尺ロータリーキルン １０を図１に示す。キルン１０は傾斜した回転容器１７と、回転容器１７を長手 軸の回りに回転させる手段（図示なし）からなる。鉱物供給部１８からの鉱物材 料１２は回転容器１７の上端２２にある鉱物投入口２ｏに投入される。回転容器 １７の回転につれて鉱物材料１２は重力の影響で、原料乾燥／予熱ゾーン２４、 焼成ゾーン２６およびクリンカーゾーン２８を通過し、セメントクリンカ−１４ として回転容器１７の下端３ｏから冷却チャンバー１６へ排出される。

燃料供給部３４からの燃料は、冷却チャンバー１６を通して引き込まれる間に予 熱された燃焼用空気３６と混合され、回転容器１７のクリンカーゾーン２８に設 置されているバーナー３２によって燃焼される。鉱物乾燥／予熱ゾーン２４を通 過して流れる高温キルンガスから鉱物材料１２への熱伝達効率を高めるためにチ ェーンシステムなど（図示なし）が使用される。このチェーンは高温キルンガス に直接さらされ、回転容器１７の回転中に鉱物床１２に熱を供給する。クリンカ ーゾーン２８の中のバーナー３２での燃料の燃焼によって生成された高温キルン ガス流９０／１３８は、ファン４０で作りだされた負圧の影響で回転容器１７の 上端２２に向かって流れる。回転容器１７の上端２２を出たキルンガス流１３８ は、静電凝結機やその他適当なガスクリーニングシステムによるキルンダスト捕 集システム４６に導かれ、ダスト貯蔵部５２に入るキルンダストと、通風管５０ を通して大気に解放される環境的に許容される空気流に分けられる。

鉱物供給用の部品および回転容器１７の上端２２に設置されるキルンガス処理用 の部品の各要素の構成は当業者には周知のものであるので、それらの要素の関係 とロータリーキルン１０の運転中における連携状態を示すために、図１および図 ４ではそれらの要素を概略的に示した。本発明に基づいて改造されたキルンには 、種々の形の原料鉱物充填装置およびキルンガス処理システムの何れを組み込ん でもよいことは理解されるであろう。

さらに図１では、キルン運転中に回転容器１７からキルンガス流の一部を取り出 してキルンガスバイパス流６４を作り出すためのキルンガスバイパスシステム５ ４が取り付けられている。キルンガスバイパス流６４は、バイパス導管６２を通 してキルンのガス排出導管４２に供給され、回転容器１７の上端２２がら排出さ れるガス流に加えられる。バイパスシステム５４は、回転容器１７の中のキルン ガス流９ｏと連通し、またバイパスファン６ｏを介してバイパス導管５８．６２ と連通した排気袋ｃ！５６を含んでいる。排気装置５６は、キルンガスの流れ方 向にみて鉱物乾燥／予熱ゾーン２４より上流側の、回転容器の軸方向に沿う所定 箇所に設置される。この装置はまた、焼成ゾーン２６と対応する箇所、あるいは より望ましくは焼成ゾーン２６の（キルンガス流に対して）最下流端に対応する 箇所に設置することもできる。また、排気装置５６は、鉱物乾燥ゾーン２４のチ ェーンシステム（図示なし）と焼成ゾーン２６の下流部分との間の中間部分にお いて回転容器１７上に設置することもできる。排気装置の望ましい設置場所は、 鉱物乾燥ゾーン２４のチェーンシステム（図示なし）と回転容器１７の中間部分 との間−機能的には鉱物乾燥ゾーン２４のチェーンシステム（図示なし）と焼成 ゾーン２６の最も高温の部分との間−でもよい。最も望ましい排気装置５６の設 置場所は、ガス流の方向にみて、鉱物乾燥ゾーン２４のチェーンシステムから、 キルンの直径骨だけ上流側の箇所である。

実際の運転においては、キルンバイパスシステム５４はキルンガス流の一部を回 転容器１７から取り出すために使用され、鉱物乾燥ゾーン２４を通るキルンガス の流速（および質量）を減らし、それによってキルン運転中に回転容器１７の上 端２２から排出されるダストの量を減少させる。バイパスガス流６４は、鉱物乾 燥ゾーン２４より下流側且っキルンダスト捕集システム４６より上流側の箇所で キルンガス流の中に戻される。これにより、鉱物乾燥ゾーン２４を通るキルンガ スの流速が遅くなり、セメント製造中に失われるダストの量を著しく減少できる 。このダストロスの減少により、原料／クリンカー製造比を減少させることだけ でなく、同時にエネルギー／燃料効率を高めることができ、これによってセメン トクリンカ−製造の効率が高められる。

バイパスシステム５４の詳細が図２および図３に示されている。排気装置５６は 、キルンの運転中に鉱物乾燥ゾーンよりも上流側の箇所からキルンガス流の約１ ０〜約３５％を取り出せるように、回転容器１７上で軸方向に位置決めされてい る。特に図２を参照すると、排気装置５６は耐火物によって内面が被覆された環 状プリナム９２を含んでいる。この環状プリナム９２は、回転容器中のバイパス 吸入チューブ９４とバイパスポート９３を通して回転容器１７の内部と連通して いる。環状プリナム９２はその下部がダスト捕集漏斗９８を形成するように延び ており、キルンダストはダスト導管１１２に導かれ、ダブルチッピングバルブ１ １４と可撓性ブーツ１１６とを介してダスト収集機１．１０に入る。また、環状 プリナム９２には、清掃あるいは修理のためにバイパスポート９３およびバイパ ス吸入チューブに近づくことができるように、密封可能なサービスハツチ１１５ も設けられている。バイパス吸入チューブ９４はポート９３からロータリーシリ ンダー１７の内部に延びており、ポート９３から原料鉱物１２が流失しないよう になっている。バイパス吸入チューブ９４の長さは、処理物を貫通して、キルン の回転中にポート９３を通して処理中の鉱物が逃げないようにできる最低の長さ にすることが好ましい。この吸入チューブには、キルンの運転中にキルンガス流 を表すサンプルの採取を最適化するために穿孔してもよい。これはキルンのバイ パス流をモニター／分析してキルンの燃焼効率を評価する場合には特に重要であ り、これによって、キルンの運転中に回転容器から排出されるキルンガス中に存 在する原料に含まれる有機物による影響を排除することができる。図３に最も良 く示されているように、バイパス吸入チューブ９４の内端部は角度をつけてカッ トされており、これにより吸入チューブ９４のオリフィス１２４の断面積はチュ ーブ自体の断面積より大きなものとなる。バイパス吸入チューブ９４は、同じく 図３に最も示されているように、オリフィス１２４が鉱物乾燥ゾーン２４に向く ように配置される。ただし、吸入チューブ９４のオリフィス１２４の方向はこれ が不可欠というほど重要ではない。

バイパスファン６０および／または４ｏによって作られる負圧（回転容器１７内 の圧力との比較で）により回転容器１７からキルンガスの少なくとも一部を吸入 ９４およびポート９３を介して取り出し、そのガスを環状プリナム９２に引き込 むことによってバイパス流が形成される。環状プリナム９２からの高温のバイパ ス流６４は、再びバイパスファン６０および／または４ｏによって作られる負圧 の影響により、バイパス導管５８を通って流れ、エアーダンパーバルブ７４を介 して引き込まれる周囲の空気と混合される。このエアーダンパーバルブ７４は、 空気導管６８に流れ込む周囲の空気を調整するために手動または自動で操作され る。導管５８および６８ならびにダンパーバルブ７４のサイズは、導管６８を通 る周囲の空気量とガスバイパス流６４の比が約１・１から約５：１になるように される。バイパス流の容量を最小にするためには低い比率（したがって、高いバ イパスガス温度）が望ましい。周囲の空気量とガスバイパス流６４の比を調節す るために、エアーダンパーバルブ７４およびバイパスファン６ｏは調整できるよ うになっており、これによって、バイパスファンに入る周囲の空気とガスバイパ スとの混合物の、キルンの乾燥ゾーンより下流のキルンガス排出導管４２に戻す 時の温度がコントロールできる。バイパス流がキルンガス流に戻される前に、周 囲の空気で急冷されたこのバイパス流を処理して、凝結したアルカリ煙の少なく とも一部をバイパス流から除去するようにしてもよい。急冷の程度は基本的に、 バイパスシステム構築のために使われている材料の使用温度限界ならびにバイパ ス流中の揮発性アルカリ成分の凝結をコントロールする必要性の程度による。も しバイパスファンが必要な場合（ファン４０が排気装置およびバイパス導管を通 しての十分なバイパス流を作り出すことができる場合には必要ないが）、バイパ ス温度は通常ファンの作動限界温度によって制限される。通常この種の運転用に 使用される工業用ファンの最高作動温度は約８００″Ｆであるが、コストが高く なってもよければ最高作動温度がさらに高いファンも入手できる。凝結アルカリ 塩の蓄積を少なくするため、バイパスガスは環状ブリナムの中で約１４００″Ｆ 以下に急冷するのが望ましい。環状プリナムと回転容器の間のシールでは本質的 に空気の漏洩が避けられないために、環状プリナムにはある程度の量の空気漏れ （と冷却）があるのが普通である。

静止環状プリナム９２と回転容器１７の外周面との間の接触部からの空気の侵入 はシーリングシステム１２８を使用することによって少なくすることができる。

シーリングシステム１２８は、バイパスポート９３の上流および下流側に隣接し て取り付けられた回転容器１７上の環状シーリングリング１３０，１３１と、そ れと摺接する静止環状プリナム９２上の補助シーリング面１３２．１３３とがら なっている。環状シーリングリング１３０．１３１と補助シーリング面１３２． １３３は、それぞれキルン表面とブリナムの上にあって、回転容器１７の外周表 面１９の空冷効果を最大にしている。好ましくは環状シーリングリング１３ｏ１ １３１はシーリングリングと回転容器１７の外周表面１９の間に遮断用エアーギ ャップ１３６を画成するように取り付けられる。同様に、静止プリナム上のシー リング面１３２．１３３は、表面が高温のバイパス流に直接曝されないように防 護されるように空気を利用するようにプリナム９２の上にとりつけられる。

バイパスおよびその関連部品、特にバイパス吸入チューブ９４、環状プリナム９ ２ならびに導管５８はバイパスの運転上必然的な熱的に過酷な条件に耐えるよう な材料を使用して作らなければならない。バイパスされたキルンガスが静止環状 プリナム９２に入る時の温度は１８００°Ｆ程度の高温となる。したがって、バ イパス吸入チューブ９４、静止環状プリナム９２は通常熱間ロール鋼（Ａ３６− プレート）で製作される。プリナム９２およびバイパス導管５８には耐火物のラ イニングを施す。静止環状プリナム９２上のシーリング面１３２．１３３は、千 ルンの運転中、回転容器１７上の環状シーリングリング１３０．１３１と気密係 合を維持しなければならない。シーリング面１３２．１３３は例えばグラファイ トで作られ、回転容器１７の回転中環状シーリングリング１３０．１３１と気密 係合を維持する。

本発明に従って運転中の湿式または乾式長尺キルンからバイパス流を形成するこ とは、セメント製造プロセスに多くの利点をもたらす。まず第１に前述の通り、 バイパス流の形成によって鉱物乾燥ゾーン２４を通るキルンガスの質量／流速を 減らすことになる。これはダストロスの削減に少なくとも２つの点で効果がある 。

すなわちこれによって乾燥ゾーンに供給されるエネルギー量が減り、チェーンシ ステム中の乾燥ゾーンを長くすることになり、チェーンシステム中の鉱物がより 多くの水分を保持し、乾燥鉱物がダストを発生する傾向が少なくなる。さらにお そらくもっと直接的には、乾燥ゾーン２４の上流でのバイパス流を形成させるこ とによって、乾燥ゾーンを通るキルンガスの流速を遅くし、それにともないキル ンガスが運転中のキルンの上方のガス出口端へダストを運び出す力を弱めること になる。

さらにバイパス流の形成は、回転容器の上方端２２から出るキルンガス流の温度 を制御するために利用することができる。本発明のバイパスシステムはまた、セ メント製造プロセスのアルカリを除去するためにも使用できる。アルカリ成分は キルンの焼成ゾーンおよびクリンカー生成ゾーンで揮発する。バイパスシステム を使用しないと、アルカリ成分は揮発してキルンガス流に入り、キルンの乾燥ゾ ーンでダスト粒土に凝結し、鉱物床上に落ちて戻るか、キルンガス流によって排 出されるキルンダストを、セメント製造の補助鉱物材料として戻すことができな い程に汚染してしまう。このバイパスシステムはキルン操業者にとって、ダスト ロスを低減するだけでなく、同時にバイパスシステム使用中に発生しキルンの後 方に排出されるダスト中のアルカリ含有量を減らすことができる。さらに、この バイパス流は、キルンダスト捕集システムの上流部でキルンガス流に戻される前 に、少なくともアルカリ煙の１部を除去するように処理することができる。冷却 したバイパス流から分離される高アルカリ性のダストは集めて、アルカリ源（カ リウム、ナトリウムおよびその他の揮発性金属塩）として使用することがでイク ロン式凝結機）が含まれている。高アルカリ性の煙凝結物はアルカリ源として有 効に利用することができる；例えば、個々のアルカリ成分を燻処理装置８２によ り濃縮することができる。バイパスシステムの中でアルカリ煙を凝結させると、 ダスト捕集システム４６によってキルンガス流から除去されるキルンダスト中の アルカリ価が減少する。アルカリ成分の少ないダストは回転容器１７に供給する 鉱物材料１２と混合して使用できる利点がある。したがって、リサイクル可能な ダストをダスト貯蔵部５２から、例えば鉱物供給部１８に搬送するためにダスト 搬送システム８４が設置されている。

同様に本発明の好ましい実施態様の１つとして図４に概略的に示されているもの は、回転容器１７の焼成ゾーン２６またはクリンカー生成ゾーン２８の下流部分 へ、ボート８８を通して固体燃料などを充填する固体燃料充填装置８６が備えら れている。固体燃料、好ましくは固体廃棄物から取り出した燃料を、セメントキ ルン運転の補助燃料として燃焼させるために長尺キルンを改造する方法および装 置については、米国特許第４，９３０，９６５号（１９９０年６月５日発行）、 第５，０７８，５９４号（１９９２年１月７日発行）、および第５．　０８３． 　５１６号（１，９９２年１月２８日発行）に記載されており、これらの特許は 本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。湿式または乾式プロセス キルンによるセメント製造を最適にコントロールし効率化するために、上記の特 許に記載され請求されている方法や装置と組み合わせて本発明による長尺キルン のためのバイパスを使用できる。実際、最近開発された固体廃棄物から回収され る燃焼物を長尺キルンの補助燃料として使用する技術との組み合わせで本発明の バイパスを使用した場合、長尺キルン操業者は彼らの長尺キルンの寿命を延長で きるばかりでなく、より燃料効率の高いプレヒーター／プレ焼成設備を使用して いるセメント製造業者との市場での競争における優位性を維持できる。

図５および図６は、回転容器上に取付けられる、本発明による好ましいキルン排 気装！［１５６を示すもので、この装置はキルンの運転中に鉱物乾燥ゾーンの上 流からキルンガス流の１部を取り出してキルンバイパス流を形成することができ る。排気装置１５６は回転容器１７中のバイパス吸入チューブ９４とバイパスボ ート９３　（図６）を通して回転容器１７の内部（耐火物ライニング１６がほど こされている）とガスの流れが通じている、耐火物がライニングされたプリナム ９２を包含している。環状ブリナム９２は、ダストをダスト収集機（図示なし） に導くように、下方がダスト捕集漏斗９８を形成する形となっている。環状プリ ナム９２には、清掃および修理のためにバイパスポート９３およびバイパス吸入 チューブ９４に近づくことができるように、密封可能なサービスハツチ１１５が 設けられている。バイパス吸入チューブ９４はボート９３からロータリーシリン ダー１７の中に延びており、ボート９３から鉱物材料１２が流失しないようにな っている。

環状プリナム９２には、ブリナム９２とバイパス導管５８との間のガスの流れを コントロールするプリナム隔離ダンパー１２０を備えたバイパスガス出口１１８ が設けられている。プリナム９２は耐火物１２６でライニングされており、キル ンガス冷却用の空気がプリナム９２に入るようにするためのエアーダンパーバル ブ１７４を取付けた構造となっている。エアーダンパーバルブ１７４は、容器１ ７を出て環状プリナム９２に入るキルンガスの冷却を最適なものとするために、 バイパスガス出口１１８の直径方向反対側の位置でプリナム９２上に設けられて いる。

ブリナム９２にはまた、エアーキャノン１４０も設けられており、これはボート ９３とバイパス吸入チューブ９４がノズル１４４と合致する所定の時間ごとに圧 縮空気（９０−１１０ｐｓｉ）１４２をノズル１４４を通してボート９３および バイパス吸入チューブ９４に放出するような位置に設置される。エアーキャノン １４０はキルン運転中定期的に使用され、進行中のセメント製造プロセスを撹乱 することなく、凝結したアルカリをキルン運転中にボート９３およびバイパス吸 入チューブ９４から一掃する。ボート９３およびバイパス吸入チューブ９４から 凝結したアルカリを一掃するのに、エアーキャノン１４０のかわりにＮｏ、４の 亜鉛弾を使用する工業用の８ゲージのショットガン（図示なし）を使うかそれら を組み合わせて使うこともできる。

環状ブリナム９２と回転容器１７の接触部からの空気の侵入は、図６に最も良く 示されている気密システム２２８を使用してコントロールされる。気密システム ２２８には回転容器１７の表面１９上のスペーサー１５０で支持された気密スリ ーブ１４８を含み、環状の開放空間１５２を画成するようになっている。この空 間１５２は、環状プリナム９２によって周縁を規定される回転容器１７の表面１ ９の軸方向部分が放射および対流によって冷却することを、許容する。気密シス テム２２８はさらに、板状シール１５４も含み、これは環状ブリナム９２の両側 縁９６．９７に取付けられており、気密スリーブ１４８と摺動／気密接触をして いる。この板状シールはステンレス鋼あるいは軟鋼の板を１枚あるいはそれ以上 重ね合わせて形成することができる。回転容器１７の表面１９をより均一に冷却 するために、環状空間スペース１５２に空気の流れを導くための１つあるいはそ れ以上の工業用サイズのファンを使用することもできる。

図７は稼働中の従来の長尺キルンをベースにしたものを概略的に示しているが、 ここではファン４０によって作られる負圧の影響でキルンバイパス流を導管５８ を通して取り出す排気装置１５６を取付けることによって改造されている。バイ パス導管５８は“グラスホッパー”の形状（バッタ脚形）となっているが、これ は排気装置からのダストが導管５８の中に沈積するのを最小にするためである。

排気装置はキルンの長手方向でチェーンシステム（図示なし）から略キルンの直 径分だけ上流に設けられている。このキルンにはまた、第２の排気装ｆｆ１２５ ６が取付けられており、ファン２６０および三次空気取り入れ導管２５８を通し てエアーダンパーバルブ２６２と連通している。運転時には、エアーダンパーバ ルブ２６２の制御、および任意ではあるがファン２６０の制御によって、所定の 量の三次空気がキルンガス流９０の中に入り、排気装！１２５６の下流で揮発す る炭化水素の酸化を促進するため酸素を多く含んだキルンガス流９１を供給する 。排気装置１５６には吸入チューブ洗浄手段１４１もついている。これはキルン の運転中時々使用されるもので、導管５８を流れるキルンバイパス流の流量減少 が感知されると作動するようになっている。排気装置１５６．２５６にはそれぞ れプリナム隔離ダンパーがついており、排気装置１５６．２５６のいずれか１つ を使用して、両方とも使用しないで、または両方とも使用してキルンの運転がで きるようになっている。

図８は図７のものと同様に、バイパス形成用排気袋ｆｆ１ｉ５６と排気装置２５ ６を備えた稼働中の長尺キルンを示す。排気装置２５６、ボート８８を通して回 転容器１７の焼成ゾーン２６へ固体燃料を充填する固体燃料充填装置１８６の上 流側へ三次空気を供給する。排気装置１２５６は三次空気導管２５６．２５８お よびファン２６０を通してクリンカークーラー１６と空気の流れが連通している 。稼働時には、クリンカークーラー１６からの空気がキルンガス流９０に吹き込 まれ、これによって酸素濃度の高いキルンガス流９１が作られ、ボート８８を通 してキルンに補助燃料として投入される燃焼用固体物の燃焼を助ける。

キルンバイパス流は、ファン４０．６０の作用により回転容器１７のキルンガ通 るキルンガスの流速を遅＜シ、キルンダスト捕集システムの負荷を減らす。

図８では排気装置２５６は回転容器１７の長手方向で、高温の焼成ゾーン２６の 部分またはその近くに設置されるように示されている。当業者であればこのプロ セスにおいてはその部分が非常な高温になるためキルンガスに曝される排気装置 の部分は注意深い選択と設計を行うべきであることは分かるであろう。例えば、 キルンガス温度は非常に高いため、図２〜図３および図５〜図６で示したような ボートおよび吸入チューブ装置の運転寿命は極めて短くなるものと考えられる。

そのような条件下では、ここで図示して説明した環状プリナム構造との組み合わ せで別のボート構造を使用することが考えられる。例えば、エンヶガード（Ｅｎ ｋｅｇａａｒｄ）の米国特許第４，９８４．９８３号（１９９１年１月１５日発 行、本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する）の図２に図解説明さ れている運転中のセメントキルンの燃焼ゾーンに固体廃棄物を投入するための装 置を、本発明による環状プリナム部品と連通させて使用することができ、そのよ うな使用により本明細書で述べた吸入チューブ構造ではキルンガスの温度が高す ぎる（材料の寿命という観点で）キルンの他の箇所に取り付けるのに適した排気 装置を提供できる。

湿式または乾式のセメント長尺キルンのキルンガス流をよりよくコントロールす るために本発明の排気装置を使用することはキルン操業者に色々な利点をもたら し、単にダストロスを減らしたりアルカリ性揮発物管理ということだけでなく、 クリンカー製造能力を高めたりエネルギーおよび原材料の使用効率を高めるとい った大きな効果をあげることになる。本発明に基づく長尺キルンの改造は非常に 大きな経済的効果をもたらすものである。上記の図１．４．７および８に示した ものの他、キルン中央での燃焼や三次空気の吹き込みを利用してさらに効率を高 めるための代替手段を除いても、バイパス流の使用ならびに処理の仕方そのもの にも色々な変形がある。

図９は従来の湿式または乾式長尺キルンでのキルンガス操作に関する基本的な要 素を簡単に図示したものである。キルンガスはバーナー３２から、ファン４０に よって作り出される負圧の影響で、回転容器の中を上ってゆき、そこからキルン ガスはキルンダスト捕集システム４６（または代りの公害コントロールシステム ）に排出され、さらに通風管５０に出て行く。

図１０〜図１２はキルンバイパスガスの管理／処理のための３つの方策を簡単に 図解したものである。キルン操業者が選択すべき方策は、バイパス装置を設置し ようとする長尺キルンの状態および能力によって一部制限される。考慮すべき最 も重要な点はおそらく現存のダスト回収装置（例えば、静電式凝結機）の状態と 能力の評価であろう。現存のダスト回収装置を利用しようとするならば、空気の 冷却による増量動作（ダスト回収装置の上流部でキルンガス中にバイパス流が戻 ることを考慮すべき）ならびに処理すべきキルンガス中の粒子装荷の減少の影響 を調べなければならない。仮に、１０％のバイパス流量を想定すると、もしバイ パスキルンガスが２倍体積量の空気で冷却されるとした場合、キルンガス流への バイパスの戻りによってダスト回収装置に対する容量負荷は２０％増加すること になる。注記すると、予備的な試験運転においては、１０％量の増加は粒子装荷 が１／２に減少（乾燥ゾーンでのキルンガス流速が遅（なったため）することに より十分に相殺され、静電凝結機による動作は実質上改善された。

図１０は、バイパス装置を取付けるとした場合に明らかに既存のダスト回収装置 の能力を増強する必要があるという場合に採用するのが好ましいキルンガス処理 の方策を示したものである。図１０で図示されているバイパス処理の方策では、 排気装置１５６とファン６０を設置し、キルンのバイパス流を処理するための高 効率ダスト収集機７７を通して、キルンのバイパス流を取り出すように工夫され ている。このキルンバイパス処理方策の利点の１つは、キルン操業者は比較的容 量が少ない濃縮されたアルカリ廃液を１つだけ処理すればよいということである 。

その他の利点としてはもちろん、キルンダストの生成が少ないこと（すなわち、 ダスト回収装置の負荷の軽減）ならびにアルカリ含有量が減るためにキルンダス トをプロセスに戻すことが可能になるということもある。しかしこの方策の不利 な点は、最も投資コストが高くなることと、キルン排出ガスを露点以上に保つこ とに注意を払わなければならないことである。

図１１に図示されているキルンバイパス処理の方策は最も資本投資のかからない ものである。バイパス流はファン４０の負圧の影響でキルンガス流から引き出さ れ、排気装置１１５６に入る。導管のサイズは、キルンガス流の少なくとも１０ ％を取り出してバイパス流に引き込むような圧力差を確保できるようにとられる 。

独立した別のバイパスファンは必要でない。バイパス導管はダストの蓄積を少な くするために“グラスホッパー”形状とするが、ファンがないために高い運転温 度とすることが可能である。図１１に示されたバイパス処理の方策の利点は、設 置費用が最も安いことと、キルン排出ガスを露点以下とすることができ、キルン ダスト捕集システムの上流でバイパス流をキルンガス流に戻すことによって露点 以上に上げることができることである。図１１のバイパスデザインはダスト負荷 を著しく下げることができる反面、キルンダスト中のアルカリ含有量（重量パー セント）は高くなる。

図１２に図示したものは、もしバイパス設備を取付けようとする長尺キルンの既 存ダスト捕集システム（静電凝結機）の能力に余裕がある場合には、最も経済的 なバイパス処理方策である。バイパス流はファン６ｏおよび４ｏの影響で排気装 置１５６を通してキルンガス流から取り出される。バイパス流はサイクロン集塵 機７８を通され、バイパス流がキルンダスト捕集システム４６の上流に戻される 前にそこでバイパス流から凝結したアルカリ煙のかなりの部分が回収される。

図１２に示したバイパスデザインの場合には、図１１に示した設計の場合と同様 に、キルン排出ガスを露点以下とすることができる。しかし図１１に示したバイ パスデザインと違って、図１２に図解したバイパス処理は分離したアルカリ煙を かなり濃縮することができ、したがってダスト捕集システム４６で捕集されるキ ルンダストのアルカリ総含有量は低くなる。図１２に示したバイパス流処理の場 合は、クリンカーの品質を損なうことなしにキルンダストを鉱物原料フィードに 戻して再処理することができると考えられる。

特定の好ましい実施態様を参照して本発明の詳細な説明し定義してきたが、上述 された、また以下の請求の範囲に請求された発明の範囲と精神の範鴫で種々の変 型や改良が可能である。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）１．特許出願の表示 ＰＣＴ／ＵＳ９３１０６４９１ 、発明の名称 長尺キルン中でのセメント製造の改良法３、特許出願人 パークウェイ　８９００ 名　称　アッシュ　グローブ　セメント　カンパニー国　籍　アメリカ合衆国 同 住　所　アメリカ合衆国・インディアナ州　４６３６０・ミシガン国　籍　アメ リカ合衆国 ４、代理人 住　所　〒１０５東京都港区新橋２丁目１２、特許請求の範囲 １、従来の湿式または乾式の長尺ロータリーキルンで、キルンの長手方向に沿っ て燃焼下端およびそれに隣接したクリンカー生成ゾーン、上端ガス出口およびそ れに隣接した鉱物乾燥ゾーン、ならびに中間部に焼成ゾーンを備えた回転容器を 有し、キルンの運転中キルンガス流が前記クリンカー生成ゾーンから前記焼成ゾ ーンおよび鉱物乾燥ゾーンを通ってガス出口からキルンダスト捕集システムに流 れ出るものにおいて、 キルンガスの流れ方向にみて、鉱物乾燥ゾーンよりも上流側において回転容器内 からキルンガスの一部を取り出してキルンガスのバイパス流を形成する手段を備 え、該キルンガスバイパス流取り出し手段は、該回転容器内のポートと、処理中 鉱物が該ポートを通って流れることがないように該ポートから回転容器の内部へ と延長するバイパス吸入管と、回転容器の長手方向沿いに該ポートと軸方向に整 合され該ポートとガス流が連通した環状プリナムと、該ポートからキルンガス流 の少なくとも一部を取り出し該環状プリナムに引き込むように該環状プリナム内 に減圧を作り出す手段と、該環状プリナム内のキルンバイパス流を冷却する手段 と、該回転容器の該ガス出口端と該ダスト捕集システムとの間で該キルンガスバ イパス流をキルンガス流に再び合流する手段とを備えた改良。

２、請求項１に記載の改良であって、さらにキルンの運転中に前記ポートおよび 前記吸入管を清掃するための手段を備えた改良。

３、請求項１に記載の改良であって、キルンガス流に再び合流される前に、前記 希釈されたバイパス流から凝結したアルカリ煙の少なくとも一部分を回収する手 段を備えた改良。

４、請求項１に記載の改良であって、前記キルンバイパス流を冷却する手段が、 前記バイパスしたガスを、コントロールされた量の周囲の空気で希釈する手段を 備えた改良。

５、請求項４に記載の改良であって、キルンバイパスを希釈する前記手段は、プ リナム内のキルンガスの冷却を効果的に行なうために、プリナム上に設置された エアーダンパーバルブである改良。

６、請求項１に記載の改良であって、前記ガスバイパス流が体積比で全キルンガ ス流の少なくとも１０％である改良。

７、請求項１に記載の改良であって、さらにキルンダスト捕集システムからのキ ルンダストを鉱物乾燥ゾーンに供給される鉱物と混合することを含んだ改良。

８、従来の湿式または乾式の長尺ロータリーキルンにおけるクリンカー製造の能 力と効率を高めるための装置であって、前記キルンは長手方向に沿って燃焼下端 およびそれに隣接したクリンカー生成ゾーン、上端ガス出口およびそれに隣接し た鉱物乾燥ゾーン、ならびに中間に焼成ゾーンを備えた回転容器を有し、キルン ガス流はクリンカー生成ゾーンから中間の焼成ゾーンおよび鉱物乾燥ゾーンを通 ってガス出口からキルンダスト捕集システムに流れるものであり、前記装置が、 キルンガスの流れ方向にみて、鉱物乾燥ゾーンよりも上流側の箇所において回転 容器内からキルンガスの一部を取り出してキルンガスのバイパス流を形成する手 段を備え、該キルンガスバイパス流を引き出す手段は、該回転容器内のポートと 、処理中鉱物が該ポートを通って流れることがないように該ポートから回転容器 の内部へと延長するバイパス吸入管と、回転容器の長手方向沿いに該ポートと軸 方向に整合され該ポートとガス流が連通した環状プリナムと、該ポートからキル ンガス流の少なくとも一部を取り出し該環状プリナムに引き込むように該環状プ リナム内に減圧を作り出す手段と、該環状プリナム内のキルンバイパス流を冷却 する手段と、該冷却されたキルンガスバイパス流をキルンガス流にキルンガス流 方向で見て該ダスト捕集システムよりも上流側で再び合流する手段とを備えてい ることを特徴とする装置。

９、請求項８に記載の装置であって、前記ガスバイパス流を冷却して前記バイパ ス流中にアルカリ煙を凝結させるために、キルンガスバイパス流を冷却する手段 をさらに備えた装置。

１０、請求項８に記載の装置であって、冷却されたキルンガスバイパス流から凝 結したアルカリ煙の少なくとも一部を回収する手段をさらに備えた装置。

１１、請求項８に記載の装置であって、前記キルンバイパス流を冷却する手段は 、前記キルンをバイパスしたガスを、コントロールされた量の周囲の空気で希釈 する手段を備えた装置。

１２．請求項８に記載の装置であって、ガスバイパス流が体積比で全キルンガス 流の少なくとも１０％である装置。

１３、請求項８に記載の装置であって、さらにキルンダスト捕集システムがらキ ルンダストを鉱物乾燥ゾーンに供給される鉱物と混合する手段を備えた装置。

１４、請求項８に記載の装置であって、さらに固体燃料を焼成ゾーン中に投入す る手段を備えた装置。

１５、従来の湿式または乾式の長尺ロータリーキルンで、キルンの長手方向に沿 って燃焼下端およびそれに隣接したクリンカー生成ゾーン、上端ガス出口および それに隣接した鉱物乾燥ゾーン、ならびに中間部の焼成ゾーンを備えた回転容器 を有し、キルン運転中キルンガス流がクリンカー生成ゾーンから中間の焼成ゾー ンおよび鉱物乾燥ゾーンを通ってガス出口がらキルンダスト捕集システムに流れ るものにおいて、 キルンガスの流れ方向にみて鉱物乾燥ゾーンより上流側の箇所において回転容器 に設けられたバイパスボートと、 前記ポートからの処理中鉱物の流失を防止するように該ポートから回転容器の内 部へと延長するバイパス吸入管と、 回転容器の長手方向沿いに前記ポートと軸方向に整合されガス流が前記ポートと 連通ずる環状プリナムであって、その上に周囲空気吸入手段を備えた環状プリナ ムと、 前記空気吸入手段を通して前記プリナムに空気を引き入れ且つ前記ポートがらキ ルンガス流の少なくとも一部を前記環状プリナムに引き込むために、前記環状プ リナム内に減圧を作り出す手段とを備えた改良。

１６、従来の湿式または乾式の長尺ロータリーキルンにおけるクリンカー製造の 能力と効率を高めるための装置であって、前記キルンは長手方向に沿って燃焼下 端およびそれに隣接したクリンカー生成ゾーン、上端ガス出口およびそれに隣接 した鉱物乾燥ゾーン、ならびに中間部分に焼成ゾーンを備えた回転容器を有し、 運転中キルンガス流がクリンカー生成ゾーンから中間の焼成ゾーンおよび鉱物乾 燥ゾーンを通ってガス出口からキルンダスト捕集システムに流れるものであり、 前記装置は 回転容器中の固体燃料投入ボートおよびガスバイパスボートであって、前記燃料 投入ポートは、当該ポートを通して投入された燃料が焼成ゾーンに入るような容 器長手方向位置に設置され、前記バイパスポートはキルンガスの流れ方向にみて 、前記燃料投入ボートよりも下流側に設置された固体燃料投入ポートおよびガス バイパスポートと、 処理中の鉱物が前記バイパスポートを通過することを阻止するように該バイパス ポートから回転容器の内部へと延長するバイパス吸入管と、処理中の鉱物が前記 燃料投入ポートを通過することを阻止するように該燃料投入ポートから回転容器 の内部へと延長するドロップチューブと、回転容器の長手方向沿いにバイパスポ ートと軸方向に整合され前記バイパスポートとガス流が連通した環状プリナムと 、キルンガスのバイパス流を形成するために、前記ポートからキルンガス流の少 なくとも一部と周囲空気とを取り出し前記環状プリナムに引き込むために、前記 環状プリナム内に減圧を作り出す手段と、焼成ゾーンに固体燃料を投入するため の投入ボートと協同する手段とを備えたものである装置。

１７、従来の湿式または乾式の長尺ロータリーキルンにおけるクリンカー製造の 能力と効率を高めるための装置であって、前記キルンはキルンの長手方向に沿っ て燃焼下端およびそれに隣接したクリンカー生成ゾーン、上端ガス出口およびそ れに隣接した鉱物乾燥ゾーン、ならびに中間部の焼成ゾーンを備えた回転容器を 有し、キルンガス流はクリンカー生成ゾーンがら中間の焼成ゾーンおよび鉱物乾 燥ゾーンを通ってガス出口からキルンダスト捕集システムに流れるものであり、 前記装置は、 回転容器の焼成ゾーンと鉱物乾燥ゾーンの間に軸方向に位置決めされたポートと 、 このポートに取り付けられ回転容器の内部へと延長するバイパス吸入管と、前記 ポートと軸方向に整合され前記ポートとガス流が連通した環状プリナムであって その上にエアー吸入ダンパーバルブを備えた環状プリナムと、キルンガスのバイ パス流を形成するために、前記ダンパーバルブを通して周囲空気を引き入れ且つ キルンガス流の少なくとも一部を引き入れこれらを前記プリナムに引き込み前記 環状プリナム内に減圧を作り出すためのブロワ−・ファンとを備えたものである 装置。

１８、請求項１７に記載の装置であって、さらに回転容器の焼成ゾーンの位置に 固体燃料投入ポートを備えた装置。

１９、請求項１７に記載の装置であって、さらに焼成ゾーンの最も高温部分より も下流側に設けられた回転容器のポートを通してキルンガス流の中へ空気を供給 する手段を備えた装置。

２０、請求項１８に記載の装置であって、さらに焼成ゾーンの最も高温部分より も下流側に設けられた回転容器のポートを通してキルンガス流の中へ空気を供給 する手段を備えた装置。

２１、回転式セメントキルンのキルンガス流をコントロールするための装置であ って、前記キルンは燃焼下端、それに隣接したクリンカー生成ゾーンおよびクリ ンカークーラー、および上端ガス出口を備え、キルンガス流が燃焼下端から上端 ガス出口へ流れる回転容器を有し、かつ前記装置は回転容器中のポートと、処理 中の鉱物が該ポートから流失することを防止するように該ポートから回転容器の 内部へと延長する管とを備え、更に、回転容器の長手方向沿いにバイパスポート と軸方向に整合され前記バイパスポートにガス流が連通した環状プリナムと、前 記ポートを通るガスの流れを作り出すために環状プリナム内のガスの圧力をコン トロールするための変速ファンとを備えたものである装置。

２２　請求項２１に記載の装置であって、キルンの運転中に該ポートおよび管を 清掃するための手段を含む装置。

２３、請求項２２に記載の装置であって、清掃手段は、キルンの回転中所定の点 てポートの中へ発砲するように配置された工業用ンヨットガンまたはエアーキャ ノンを含む装置。

２４、請求項２１に記載の装置であって、キルンガスバイパス流を作り出すため に、回転容器から環状プリナム内へのキルンガスの流れを作るように環状プリナ ム内の圧力をコントロールするものである装置。

２５、請求項２１に記載の装置であって、キルンガス流中の酸素レベルを上げる ために、ポートを通して環状プリナム内へ流れさらに回転容器へ入る空気の流れ を促進させるように、環状プリナム内の圧力をコントロールするものである装置 。

２６、請求項２５に記載の装置であって、予熱された空気をプリナム内へ供給す る手段を備えた装置。

２７、請求項２６に記載の装置であって、予熱された空気を供給する手段は、ク リンカークーラーとガス流が連通ずる導管を含む装置。

２８、キルンガスがクリンカー生成ゾーン、プレヒーター／焼成ゾーン、および 乾燥ゾーンを有する回転容器中を流れる長尺回転式セメントキルンの燃焼効率を 、セメント原料に通常みられる揮発性有機物の影響を受けることなくモニターす る方法であって、 回転容器からキルンガスの一部を、キルンガスの流れ方向にみて乾燥ゾーンより 上流側の箇所において、回転容器中のポートと該ポートから回転容器の内部へと 延長する管とを通して取り出して、キルンバイパス流を形成する工程と、燃焼生 成物を同定ならびに定量するためにバイパス流のガスを分析する工程とを含む方 法。

２９、請求項２８に記載の方法であって、キルンバイパス流を形成するために、 少なくともキルンガス流の１０％が回転容器がら引き出されることを特徴とする 方法。

３０、請求項２９に記載の方法であって、さらに焼成ゾーンの最も高温部分より も下流側の箇所でキルンバイパス流をキルンガス流へ戻す工程を含む方法。

フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、Ｃ〜ｉ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、　 ＭＲ，ＮＥ、ＳＮ。

ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＢＹ、　ＣＡ。

ＣＺ、　Ｆ　Ｉ、　ＨＵ、Ｊ　Ｐ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＫＺ、　ＬＫ、　ＭＧ、Ｍ Ｎ、ＭＷ、Ｎｏ、ＮＺ、ＰＬ、ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＳＫ、ＵＡ、ＶＮ （７２）発明者　ハンセン、エリツク、アール。

アメリカ合衆国・カンザス州　６６２１５・ショウニー・ブラッドショー　６６ ２８ （７２）発明者　タット、ジェイムズ、アール。

アメリカ合衆国・テキサス州　７５５６９・ナツシュ・グリーンフォレスト　ト レイル

Claims (53)

【特許請求の範囲】
1. １．稼働中の従来の混式または乾式の長尺ロークリーキルンにおけるクリンカー 製造の能力と効率を高めるための方法であって、前記キルンはその長手方向に沿 って、燃焼下端およびそれに隣接したクリンカー生成ゾーン、上端ガス出口およ びそれに隣接した鉱物乾燥ゾーン、ならびに中間部に焼成ゾーンを備えた回転容 器を有し、キルンガス流はクリンカー生成ゾーンから中間の焼成ゾーンおよび鉱 物乾燥ゾーンを通ってガス出口からキルンダスト捕集システムに流れるものであ り、前記方法は、キルンガスの流れ方向にみて、鉱物乾燥ゾーンよりも上流側の 箇所に設けられたポートを介して回転容器からキルンガスの一部を取り出してキ ルンガスのバイパス流を形成する工程を含む方法。
2. ２．請求項１に記載の方法であって、さらに前記バイパス流を冷却して前記バイ パス流中にアルカリ煙を凝結させるために、前記バイパス流を冷却する工程を含 む方法。
3. ３．請求項２に記載の方法であって、さらに凝結したアルカリ煙の少なくとも一 部を冷却されたガスバイパス流から回収する工程を含む方法。
4. ４．請求項２に記載の方法であって、さらに冷却されたキルンガスバイパス流を 、キルンガスの流れ方向にみて、キルンダスト捕集システムより上流側でキルン ガスに湾び混合する工程を含む方法。
5. ５．請求項２に記載の方法であって、ガスバイパス流の冷却の工程を、周囲の空 気でバイパス流を希釈することによって達成する方法。
6. ６．請求項１に記載の方法であって、回転容器のポートが、キルンガスの流れ方 向にみて、焼成ゾーンの最も高温の部分よりも下流側の箇所に設けられるもので ある方法。
7. ７．請求項１に記載の方法であって、さらに回転容器の第２ポートから焼成ゾー ン中に固体燃料を投入する工程を含む方法。
8. ８．請求項７に記載の方法であって、固体燃料が固体廃葉物である方法。
9. ９．請求項１に記載の方法であって、さらにキルンガスバイパス流の混合を、キ ルンガスの流れ方向にみて、キルンダスト捕集システムよりも上流側で行なうエ 程を含む方法。
10. １０．請求項１に記載の方法であって、キルンガスバイパス流を形成するために 、少なくとも全キルンガス流の少なくとも１０％を取り出す方法。
11. １１．請求項３に記載の方法であって、さらにキルンダスト捕集システムで捕集 されたキルンダストを鉱物乾燥ゾーンに供給される鉱物と混合する工程を含む方 法。
12. １２．請求項１に記載の方法であって、さらにキルンガスの流れ方向にみて、焼 成ゾーンの最も高温の部分よりも下流側でバイパスポートより上流側の箇所の回 転容器のポートを通してキルンガス流への空気の供給を行なう工程を含む方法。
13. １３．請求項７に記載の方法であって、さらにキルンガス流への空気の供給を焼 成ゾーンの最も高温の部分より下流側で第２ポートより上流側の箇所にある回転 容器のポートを通して行なう工程を含む方法。
14. １４．従来の湿式または乾式の長尺ロータリーキルンで、キルンの長手方向に沿 って燃焼下端およびそれに隣接したクリンカー生成ゾーン、上端ガス出口および それに隣接した鉱物乾燥ゾーン、ならびに中間部に焼成ゾーンを備えた回転容器 を有し、キルンの運転中キルンガス流が前記クリンカー生成ゾーンから前記焼成 ゾーンおよび鉱物乾燥ゾーンを通ってガス出口からキルンダスト捕集システムに 流れ出るものにおいて、 キルンガスの流れ方向にみて、鉱物乾燥ゾーンよりも上流側でかつ焼成ゾーンの 一部より下流側の箇所において回転容器内からキルンガスの一部を取り出してキ ルンガスのバイパス流を形成する手段を備えた改良。
15. １５．請求項１４に記載の改良であって、さらに前記バイパス流を冷却してアル カリ煙を凝結させるために、キルンガスバイパス流を冷却する手段を備えた改良 。
16. １６．請求項１５に記載の改良であって、さらに冷却された前記ガスバイパス流 から凝結したアルカリ煙を回収する手段を備えた改良。
17. １７．請求項１５に記載の改良であって、さらに前記キルンガスのバイパス流を 、回転容器のガス排出端とキルンダスト捕集システムとの間で再びキルンガスと 混合する手段を備えた改良。
18. １８．請求項１５に記載の改良であって、ガスバイパス流を、コントロールされ た量の周囲の空気で希釈する手段を備えた改良。
19. １９．請求項１４に記載の改良であって、キルンガスバイパス流を取り出す手段 は、回転容器内のポートと、前記ポートからの処理中鉱物の流失を防止する手段 を備え、また回転容器の長手方向沿いに前記ポートと軸方向に整合され前記ポー トと連通した環状プリナムを備え、前記ポートからキルンガス流の少なくとも一 部を取り出し前記環状プリナムに引き込むために前記環状プリナム内に減圧を作 り出す手段を備えた改良。
20. ２０．請求項１４に記載の改良であって、前記キルンガス取り出し手段がさらに 、キルンバイパス流をコントロールされた量の周囲の空気で希釈する手段と、キ ルンガスがダスト捕集システムに入る前にバイパス流をキルンガスと混合する手 段とを備えた改良。
21. ２１．請求項２０に記載の改良であって、さらに希釈されたバイパス流がキルン ガス流と再び混合される前に、希釈されたバイパス流から凝結したアルカリの少 なくとも一部を回収する手段を備えた改良。
22. ２２．請求項２０に記載の改良であって、キルンバイパスを希釈する手段は、プ リナム内でのキルンガスの冷却を効果的に行なうために、プリナムの上に設置さ れたエアーダンパーバルブである改良。
23. ２３．請求項１４に記載の改良であって、ガスバイパス流がキルンガス流の全量 の少なくとも１０％である改良。
24. ２４．請求項１４に記載の改良であって、さらにキルンダスト捕集システムから のキルンダストを鉱物乾燥ゾーンに供給される鉱物と混合することを含んだ改良 。
25. ２５．従来の湿式または乾式の長尺ロータリーキルンにおけるクリンカー製造の 能力と効率を高めるための装置であって、前記キルンは長手方向に沿って燃焼下 端およびそれに隣接したクリンカー生成ゾーン、上端ガス出口およびそれに隣接 した鉱物乾燥ゾーン、ならびに中間に焼成ゾーンを備えた回転容器を有し、キル ンガス流はクリンカー生成ゾーンから中間の焼成ゾーンおよび鉱物乾燥ゾーンを 通ってガス出口からキルンダスト捕集システムに流れるものであり、前記装置が 、キルンガスの流れ方向にみて、鉱物乾燥ゾーンよりも上流側の箇所において回 転容器内からキルンガスの一部を取り出してキルンガスのバイパス流を形成する 手段を備えた装置。
26. ２６．請求項２５に記載の装置であって、前記ガスバイパス流を冷却して前記バ イパス流中にアルカリ煙を凝結させるために、キルンガスバイパス流を冷却する 手段をさらに備えた装置。
27. ２７．請求項２６に記載の装置であって、冷却されたキルンガスバイパス流から 凝結したアルカリ煙の少なくとも一部を回収する手段をさらに備えた装置。
28. ２８．請求項２６に記載の装置であって、冷却されたキルンガスバイパス流を、 キルンガスの流れ方向にみてキルンダスト捕集システムよりも上流側でキルンガ スに再び混合する手段をさらに備えた装置。
29. ２９．請求項２６に記載の装置であって、キルンガスバイパス流を周囲の空気で 希釈する手段を備えた装置。
30. ３０．請求項２５に記載の装置であって、キルンガスバイパス流を、キルンガス の流れ方向にみてキルンダスト捕集システムよりも上流側でキルンガスに再び混 合する手段を備えた装置。
31. ３１．請求項２５に記載の装置であって、ガスバイパス流が全キルンガス流の少 なくとも１０％である装置。
32. ３２．請求項２５に記載の装置であって、さらにキルンダスト捕集システムから キルンダストを鉱物乾燥ゾーンに供給される鉱物と混合する手段を備えた装置。
33. ３３．請求項２５に記載の装置であって、さらに固体燃料を焼成ゾーン中に投入 する手段を備えた装置。
34. ３４．請求項２５に記載の装置であって、キルンガスバイパス流を形成する手段 は、回転容器内のポートと、前記ポートからの処理中鉱物の流失を防止する手段 とを備え、また回転容器の長手方向沿いに前記ポートと軸方向に整合され前記ポ ートと連通した環状プリナムを備え、前記ポートからキルンガス流の少なくとも 一部を取り出し前記環状プリナムに引き込むために前記環状プリナム内に減圧を 作り出す手段を備えた装置。
35. ３５．従来の湿式または乾式の長尺ロータリーキルンで、キルンの長手方向に沿 って燃焼下端およびそれに隣接したクリンカー生成ゾーン、上端ガス出口および それに隣接した鉱物乾燥ゾーン、ならびに中間部の焼成ゾーンを備えた回転容器 を有し、キルン運転中キルンガス流がクリンカー生成ゾーンから中間の焼成ゾー ンおよび鉱物乾燥ゾーンを通ってガス出口からキルンダスト捕集システムに流れ るものにおいて、 キルンガスの流れ方向にみて鉱物乾燥ゾーンより上流側の箇所において回転容器 に設けられたバイパスポートと、 前記ポートからの処理中鉱物の流失を防止する手段と、回転容器の長手方向沿い に前記ポートと軸方向に整合されガス流が前記ポートと連通する環状プリナムで あって、その上にエアー吸入ダンパーバルブを備えた環状プリナムと、 前記エアー吸入に空気を引き込み、前記ポートからキルンガス流の少なくとも一 部を取り出し前記環状プリナムに引き込むために、前記環状プリナム内に減圧を 作り出す手段とを備えた改良。
36. ３６．従来の湿式または乾式の長尺ロータリーキルンにおけるクリンカー製造の 能力と効率を高めるための装置であって、前記キルンは長手方向に沿って燃焼下 端およびそれに隣接したクリンカー生成ゾーン、上端ガス出口およびそれに隣接 した鉱物乾燥ゾーン、ならびに中間部分に焼成ゾーンを備えた回転容器を有し、 運転中キルンガス流がクリンカー生成ゾーンから中間の焼成ゾーンおよび鉱物乾 燥ゾーンを通ってガス出口からキルンダスト捕集システムに流れるものであり、 前記装置は 回転容器中の固体燃料投入ポートおよびガスバイパスポートであって、前記燃料 投入ポートは、当該ポートを通して投入された燃料が焼成ゾーンに入るような容 器長手方向位置に設置され、前記バイパスポートはキルンガスの流れ方向にみて 、前記燃料投入ポートよりも下流側に設置された固体燃料投入ポートおよびガス バイパスポートと、 処理中の鉱物が前記燃料投入ポートおよびバイパスポートのそれぞれを通過すす ことを阻止する手段と、 回転容器の長手方向沿いにバイパスポートと軸方向に整合され前記バイパスポー トとガス流が連通した環状プリナムと、キルンガスのバイパス流を形成するため に、前記ポートからキルンガス流の少なくとも一部を取り出し前記環状プリナム に引き込むために、前記環状プリナム内に減圧を作り出す手段と、 焼成ゾーンに固体燃料を投入するための投入ポートと協同ずる手段とを備えたも のである装置。
37. ３７．従来の湿式または乾式の長尺ロータリーキルンにおけるクリンカー製造の 能力と効率を高めるための装置であって、前記キルンはキルンの長手方向に沿っ て燃焼下端およびそれに隣接したクリンカー生成ゾーン、上端ガス出口およびそ れに隣接した鉱物乾燥ゾーン、ならびに中間部の焼成ゾーンを備えた回転容器を 有し、キルンガス流はクリンカー生成ゾーンから中間の焼成ゾーンおよび鉱物乾 燥ゾーンを通ってガス出口からキルンダスト捕集システムに流れるものであり、 前記装置は、 回転容器の焼成ゾーンと鉱物乾燥ゾーンの間に軸方向に位置決めされたポートと 、 このポートに取り付けられたドロップチューブであって、回転容器の中に延びて おり、かつ回転容器中の鉱物の最大深さより長いドロップチューブと、前記ポー トと軸方向に整合され前記ポートとガス流が連通した環状プリナムであってその 上にエアー吸入ダンパーバルブを備えた環状プリナムと、キルンガスのバイパス 流を形成するために、キルンガス流の少なくとも一部を取り出し前記プリナムに 引き込み前記環状プリナム内に減圧を作り出すためのブロワー・ファンとを備え たものである装置。
38. ３８．請求項３７に記載の装置であって、さらに回転容器の焼成ゾーンの位置に 固体燃料投入ポートを備えた装置。
39. ３９．請求項３７に記載の装置であって、さらに焼成ゾーンの最も高温部分より も下流側に設けられた回転容器のポートを通してキルンガス流の中へ空気を供給 する手段を備えた装置。
40. ４０．請求項３８に記載の装置であって、さらに焼成ゾーンの最も高温部分より も下流側に設けられた回転容器のポートを通してキルンガス流の中へ空気を供給 する手段を備えた装置。
41. ４１．回転式セメントキルンのキルンガス流をコントロールするための装置であ って、前記キルンは燃焼下端、それに隣接したクリンカー生成ゾーンおよびクリ ンカークーラー、および上端ガス出口を備え、キルンガス流が燃焼下端から上端 ガス出口へ流れる回転容器を有し、かつ前記装置は回転容器中のポートと、処理 中の鉱物が前記ポートから流失することを防止する手段とを備え、回転容器の長 手方向沿いにバイパスポートと軸方向に整合され前記バイパスポートとガス流が 連通した環状プリナムを備え、さらに前記ポートを通るガスの流れを作り出すた めに環状プリナム内のガスの圧力をコントロールする手段を備えたものである装 置。
42. ４２．請求項４１に記載の装置であって、ガス圧力コントロール手段が可変速フ ァンを含む装置。
43. ４３．請求項４１に記載の装置であって、処理中の鉱物が前記ポートから流失す ることを防止する手段が、ポートからチューブの中に延びるドロップチューブで ある装置。
44. ４４．請求項４３に記載の装置であって、キルンの運転中にポートおよびドロッ プチューブを清掃するための手段を含む装置。
45. ４５．請求項４１に記載の装置であって、キルンの運転中にポートを清掃するた めの手段を含む装置。
46. ４６．請求項４５に記載の装置であって、清掃手段は、キルンの回転中所定の点 でポートの中へ発砲するように配置された工業用ショットガンまたはエアーキャ ノンを含む装置。
47. ４７．請求項４１に記載の装置であって、キルンガスバイパス流を作り出すため に、回転容器から環状プリナム内へのキルンガスの流れを作るように環状プリナ ム内の圧力をコントロールするものである装置。
48. ４８．請求項４１に記載の装置であって、キルンガス流中の酸素レベルを上げる ために、ポートを通して環状プリナム内へ流れさらに回転容器へ入る空気の流れ を促進させるように、環状プリナム内の圧力をコントロールするものである装置 。
49. ４９．請求項４８に記載の装置であって、予熱された空気をプリナム内へ供給す る手段を備えた装置。
50. ５０．請求項４９に記載の装置であって、予熱された空気を供給する手段は、ク リンカークーラーとガス流が連通する導管を含む装置。
51. ５１．キルンガスがクリンカー生成ゾーン、プレヒーター／焼成ゾーン、および 乾燥ゾーンを有する回転容器中を流れる長尺回転式セメントキルンの燃焼効率を 、セメント原料に通常みられる揮発性有機物の影響を受けることなくモニターす る方法であって、 キルンガスの流れ方向にみて乾燥ゾーンより上流側の箇所において回転容器から キルンガスの一部を取り出してキルンバイパス流を形成する工程と、燃焼生成物 を同定ならびに定量するためにバイパス流のガスを分析する工程とを含む方法。
52. ５２．請求項５１に記載の方法であって、キルンバイパス流を形成するために、 少なくともキルンガス流の１０％が回転容器から引き出されることを特徴とする 方法。
53. ５３．請求項５２に記載の方法であって、さらに焼成ゾーンの最も高温部分より も下流側の箇所でキルンバイパス流をキルンガス流へ戻す工程を含む方法。