JPH11511107A - 同一装置で蒸気動力及びセメント・クリンカーの同時製法、その製品、装置並びに使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、微粉炭を用いてボイラー中で熱の発生と、同時にセメント・クリンカー又は改質フライ・アッシュを、急速にか焼する方法。この方法で製造した急速焼成済みセメント・クリンカー又は急速焼成改質済みフライ・アッシュ、この方法で製造したセメント製品、及びこの方法を実施する装置に関する。本発明の方法は急速か焼と急速冷却を特徴とし、水硬活性の優れた急速焼成改質済みセメント・クリンカー又は急速焼成済みフライ・アッシュが得られ、高品質のセメント製品の製造に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】 同一装置で蒸気動力及びセメント・クリンカー の同時製法、その製品、装置並びに使用方法 発明の背景 本発明は同一装置で蒸気動力及びセメント・クリンカーの同時製法、上記製造 法を実施するために特に設計した微粉炭燃焼ボイラー系から主として成る装置、 上記製造法で得られるセメント・クリンカー及びこのセメント・クリンカーの使 用方法に関する。更に、本発明は微粉炭の炉内燃焼中に蒸気動力及び急速燃焼改 質済み石炭灰の同時製造法、上記製法で得られる急速燃焼改質済み石炭灰、上記 製法を実施する既存の微粉炭燃焼ボイラー系から主として成る装置、上記改質済 み石炭灰をセメント・クリンカーとしての使用、既存の微粉炭燃焼ボイラー系の 急速燃焼改質済み石炭灰製造での使用に関する。更に、本発明は微粉炭燃焼ボイ ラーの排ガスの脱硫法に関する。 セメントは建設産業の基本資材３種のうちの１つであり、広く大量に使用され ている。最も普通に使用されているのはポルトランド系セメントであり、その中 国固定規格はＧＢ １７５−９２である。 セメント・クリンカー製造用の主要原料は石灰石、粘土、鉄粉であり、使用燃 料は主として石炭である。セメント・クリンカーの活性成分は、通常１４５０℃ 又は１３００℃で生成するケイ酸カルシウムから主として成る無機組成物であり 、これに鉱化剤が添加される。セメント製造の主要工程は要約すると、方法及び キルンの如何に係わらず、『２回の粉砕と１回の焼成』、即ち、３つの基本工程 、即ち、原料混合と粉砕、クリンカー焼成、セメント粉砕である。図１は最新式 のキルン外予備分解型の乾式製法のロータリ・キルン技術フローチャートの一覧 図であり、ここでの最重要装置はクリンカー焼成用ロータリ・キルンである。ク リンカー焼成工程では、燃料と原料はそれぞれキルンに供給される。微粉炭はク リンカー排出キルン端のバーナーから焼成用キルン中に投入される。中国の毛筆 の筆先のような形状の火炎が中心線の位置に形成され、その高温火炎は１６００ ℃ 〜１７００℃に達し、キルンの回転により積み重なってロータリ・キルン中を約 １２〜１４％の充填率で進む原料に対流と輻射で伝熱する。このような伝熱は主 要な問題点が２つある。即ち、１つはその熱効率が低いこと、一般には僅か約２ ２％であり、最新式のキルン外予備分解型ロータリ・キルン乾式製造法でもその 熱効率はせいぜい僅か約５０％である。もう１つは伝熱が不均質であることで、 これは原料が積み重なっているため、キルンへの原料の供給からクリンカー生成 とその冷却までの工程に長時間かかるためである（一般に約１．５〜２時間、キ ルン外分解式キルンでも４０分〜１時間かかる）。この技術の特徴は『低速焼成 と低速冷却』として要約される。更に、クリンカーは焼過ぎてしまうこともある 。極めて高い焼成温度、不均質焼成、焼過ぎがあると、セメント質鉱物の活性に 悪影響があり、最終的にセメント・クリンカーの性能に影響する。上記の欠点、 すなわち、エネルギー消費が高いこと、伝熱が充分でないために伝熱が不均質と なり、その製品の品質に悪影響を与えることのほかに、このセメント製造は更に 大量の採掘用資源の消費、広大な土地の専有、高額の原料運搬費の支出のような 別の問題点があり、その結果、土地、水源、大気等の環境汚染問題が生じる。 微粉炭燃焼ボイラー系は蒸気動力の生成に広く用いられている装置であり、生 成した高温高圧蒸気は、例えば、発電又は他の目的に使用される。その主要な装 置のフローチャートを図２に示す。図２から判るように、微粉炭燃焼ボイラー系 は次の下部組織から主として成る。すなわち、原料炭混合系（１，２，３が含ま れる）、微粉炭運搬、燃焼、熱供給系（７，８，９，１０が含まれる）、副生成 物処理系（１１，１２，１３が含まれる）である。この中で、主要な装置は微粉 炭燃焼ボイラー９である。微粉炭はバーナーから炉室に投入されたのち、高度に 分散された流動化浮遊状態となり、炉内の燃焼域で１３００〜１６００℃の範囲 の高温ガス流と接触して加熱され、微粉炭は燃焼し、熱を放出する。ボイラーで 発生した高温高圧蒸気は直接タービン及び／又は他の動力又は熱工学装置の駆動 に用いられる。炉室の高温域での微粉炭又はこの灰分の滞留時間は一般に平均約 ２〜６秒、可能な限り最大８秒である。生成石炭灰は約１２００℃の温度で排ガ ス流と共に炉室から排出され、粉塵含有排ガス・ダクトに入り、ボイラーの蒸気 、給水、吸込み空気と間接的に熱交換し、この工程中に生成石炭灰は急速、均質 に に冷却され、電気集塵機１に入り、捕集される。一方、少量のスラグが炉底に落 下し、水で急冷され、捕集排出される、この製造法の特徴、すなわち、炉中での 急速焼成と熱放出、石炭灰とスラグの急速焼成と冷却は『急速焼成と急速冷却』 として要約される、通常捕集石炭灰は特別に作った灰ピット１３に水圧供給され 、及び／又は貯蔵タンクに気送される、少量の石炭灰と若干のＳＯ₂含有排ガス は大気中に排出される。 このような微粉炭燃焼ボイラーは伝熱面積が大きく、伝熱係数も高く、その熱 効率は９０％又はそれ以上にもなるが、このような微粉炭燃焼ボイラーの運転は むしろ深刻な問題点が２つある。１つは、石炭からの大量の副生石炭灰によりむ しろ深刻な汚染が生じることであり、例えば、８５０MWの火力発電所は毎年２千 万ＲＭＢ又はそれ以上を消費し、石炭灰の山積みピットの建設又は拡張工事に広 大な土地が専有され、石炭灰の運搬に大量の水と電力を消費し、環境を汚染する 、すなわち、石炭灰は石炭灰山積みピットから風で飛散し又は雨水で流出する、 もう１つは、煙突からの排出ガスがむしろ大量のＳＯ₂と飛散灰（フライ・アッ シュ）を空気中に運び込み、大気汚染を生ずる。 ずっと以前から微粉炭燃焼ボイラーからの捕集廃棄物である灰とスラグの包括 的処理と利用を行うため、多くの方法が研究され、開発されてきた。その中での 主要な方法はこれらを添加剤として、すなわち、石炭灰セメント製造用の充填剤 として使用するこであったが、石炭灰の添加は一般に２０〜４０％（ＧＢ１３４ ４−９２参照のこと）に限定されており、この添加率と数値は高いものではない 。更に、蒸気動力発生所からセメント工場まで石炭灰の運搬には高額の運搬費が かる。石炭灰添加量を４０％以上にできない主な理由の１つは、石炭灰が１種の Ｓｉに富み、Ｃａ不足の化学組成を特徴とするポゾランに変化するからであり、 これは若干の潜在的水硬性セメント質活性がある。かかる潜在的活性を発現させ るのに多くの手段が講じられてきたが、これらの手段の多くは、炉から排出され た未処理の手近の石炭灰に対するものであり、この主要な問題点は、その潜在的 活性が極く限られていて、得られる活性も極く限られていて、決してセメント・ クリカーの良好な水硬性セメント質活性に匹敵するものでない。従って、この問 題点は実質的に未解決のままである。 例えば、『石炭灰水硬性改良技術に関する試験と研究』（「中国建材」誌１９ ５５年５月号）は石炭灰活性化法を開示しており、ここでは活性化剤を生成後の 冷却灰に添加し、次いで改質のため６５０°〜８００℃でか焼する。このような 方法は石炭灰の潜在的活性の活性化に限定されたものであり、これにより活性化 された石炭灰は石炭灰セメント製造用の主要セメント質材料として使用できず、 その有効率と数値の向上は達成されていない。 最近、石灰石粉末を微粉炭に添加し、次いで微粉炭燃焼ボイラーで燃焼して石 炭灰の改質を行う方法が開発された（「カルシウムに富む石炭灰の開発とセメン ト製造用とクリンカー節約でのその使用〔「中間建材科学と技術」誌第５号（１ ９９３）〕。しかし、石炭石のＣａＯとＣＯ₂への分解は吸熱反応であり、ボイ ラー炉室内で多量の熱を吸収し、ボイラーの正常の燃焼と蒸気動力発生に影響又 は悪影響を及ぼし、その結果、炉室の火が消える事故が発生する。従って、石灰 石の添加量は極めて限定されたものとなり、この先行技術の方法で得られる『い わゆる高カルシウム含有量（石炭灰の全重量基準でのＣａＯ重量％で表示される ）の石炭灰』中の最大Ｃａ含有量は、一般には、かかる改質済み石炭灰の活性が 幾分向上するとしても、約２０％であり、これは３２５番以下の低品位の左官用 セメント製造用の主としてケイ酸β−二石灰（β−Ｃ₂Ｓ）とケイ酸α−二石灰 （α−Ｃ₂Ｓ）含有ＣｒＦｅ灰と一緒に使用するに過ぎないものである（ＣＮ９ １１０６０８．４参照のこと）、従って、その用途はむしろ狭く、石炭灰の完全 で、高付価値での使用という要求を本質的に満たすものではない。石炭灰使用上 のもう１つの難点は、石炭灰中の残留炭素の有害性（又は通常『強熱減量』と呼 ばれる）により、生成石炭灰セメント製品の品質と性能が劣化することである。 石炭灰中の残留炭素は多孔性であり、水吸収性が極めて高く、この存在により、 灰の水分吸収性が増加し、石炭灰凝集体の強度を低下させ、その結果、生成製品 の耐浸透性と耐凍結性が低下する。同時に、残留炭素は製品の表面上に疎水性膜 を形成しやすく、これは活性物質の水和反応を妨害し、石炭灰の凝集性に分散性 と破壊性を与え、残留炭素の存在により、石炭の熱的価値の利用率とボイラーの 熱効率が低下する。 先行技術では、蒸気動力発生プラトンとセメント工場とは別々の工業分野に属 しており、それぞれ別々に運転管理され、それぞれ独自の問題点を抱えている。 発明の概要 既存の低速焼成／低速冷却を特徴とするセメント・クリンカー製造技術では、 伝熱と製品の品質が劣るという問題点があったという認識に立って、本発明者等 は、ずっと以前からセメント・クリンカー製造の新技術開発に取組んできた。各 種炉とキルンの燃焼特性の長期に亘る観察と研究により、微粉炭の『急速焼成』 と石炭灰の『急速冷却』を特徴とする微粉炭ボイラー系の熱工学的条件に気付い て、本発明者等は、セメント・クリンカー製造に微粉炭燃焼ボイラー系のかかる 有利な熱工学的条件を利用するという発想を提案するものである。この発想を実 現するには、３つの主要問題点を解決する必要があった。第１は、微粉炭燃焼ボ イラーから得られる石炭灰の化学組成が目的のセメント・クリンカーの要件を満 たすこと。第２は、石炭灰物質が石炭燃焼中に鉱化反応して水硬性セメント質活 性が良好な実質量の無機組成物を生成すること。第３は、石炭灰物質の鉱化反応 が炉室からの熱エネルギーは何等を消費せず、炉室を高温条件に維持し、ボイラ ーの蒸気供給能を維持すること。 上記３つの問題点を解決するのに、本発明者等はボイラー炉室内での微粉炭の 燃焼過程と石炭灰の物理化学的性質を深く研究し、中国産の石炭灰の主要化学成 分は４種の酸化物、すなわち、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣａＯであり、 これらはセメント・クリンカーの主要化学成分とその酸化物の形として全く同一 であることを見出した。中国産のセメント・クリンカーと石炭灰の両方の化学成 分と含有量をそれぞれ表１に示す。 両方とも同一種類の酸化物を含有しているが、これらの成分含有量範囲はむし ろ異なっていることが表１から判る。その主な相異点は、石炭灰のＣａＯ含有量 はセメント・クリンカーよりもはるかに低く、この低Ｃａ含有量が石炭灰には例 えばケイ酸二石灰（Ｃ₂Ｓ）、ケイ酸三石灰（Ｃ₃Ｓ）アルミン酸三石灰（Ｃ₃Ａ ）、鉄含有アルミン酸四石灰（Ｃ₄ＡＦ）等のような無機相が無いか又は殆んど ないという主要原因となる。これらの無機相はセメント・クリンカーには含有さ れていて、水硬性セメント質活性を与える。上記の特徴を考慮し、本発明者等は 、若し、原料石炭中に含有されている石炭灰物質の含有量と化学組成に基づき、 セメント・クリンカーの化学組成を達成させる要件を考量して、主としてカルシ ウムに富む物質、実質的にはＣａＯの形で含有する添加物と、更に必要あれば、 例えば鉱化剤、結晶種、早期強化剤と融剤、等のようなその他の若干の添加剤（ 以下、ＡＭＣと云う）とを石炭に混合すれば、燃焼残査の化学組成、主としてカ ルシウム含有量を目的のセメント・クリンカーのものに合致させることが可能で あると考えた。更に、本発明者等は、セメント・クリンカーの焼成と生成温度は 鉱化剤を添加したときは約１４５０℃又は１３００℃であり、一方微粉炭燃焼ボ イラーの炉室の高温域での１３００〜１７００℃の温度範囲はセメント・クリン カー焼成と生成の温度要件を充分に満たすものであり、上記の石炭混合物は炉室 内で高温度燃焼させたとき、容易に多量のセメント質無機相を形成する ものであると考えた。また、本発明者等は先行技術、特に『高カルシウム含有石 炭灰の開発とセメント製造用とクリンカー節約でのその使用』〔「中国建材科学 と技術」誌第５号（１９９３）〕から既知の先行技術の方法が石炭灰の改質を効 果的に行えず、石灰石添加で良好な水硬性セメント質活性が得られない理由を深 く研究した結果、上記先行技術の方法では添加石灰石は炉室内でＣａＯとＣＯ₂ に分解するか、むしろ多量の熱を炉室から吸収し、その結果、炉室の高温条件に は有害となり、ボイラーの蒸気動力供給能を低下させ、このためＣａＣＯ₃の添 加量は極めて限られたものになり、このようにして最終的に得られる石炭灰中の ＣａＯ含有量は２０％以下となり、セメント・クリンカーのカルシウム含有量よ りもはるかに低いことを見出した。また、本発明者等は、炉室の高温域内での微 粉炭の滞留時間は全体で僅か２秒であり、ＣａＣＯ₃のＣａＯとＣＯ₂への分解は 実際には２秒以上必要であり、従って、生成ＣａＯは炉室内での他の化学成分と の鉱化反応の時間が充分でなく、このような方法で得られる石炭灰は充分な量の セメント質無機相を含有しておらず、セメント質活性の低い石炭灰のままである ことを見出した。従って、生成石炭灰は、高品位のポルトランド石炭灰セメント 製造用には充分に改質されておらず、高品位セメント製造でセメント・クリンカ ーとし直接使用する可能性はないことを見出した。 上記の認識に基づき、本発明者等は石灰石を添加する先行技術の上記の２つの 問題点は、ＡＭＣを石炭に混合すると完全に克服できること、すなわち、炉内で の石灰石分解の熱吸収の問題は反対に存在せず、ＣａＯと石炭灰との鉱化反応は 発熱反応であるので、これらの反応は炉室温度の上昇と燃焼の改善に有利であり 、蒸気動力供給の維持又は向上に有利であり、従って、ＡＭＣ添加量は大きく増 加でき、その結果、残査のＣａＯ含有量は石炭混合物の燃焼後には２０〜７０％ に達し、更にはＣａＣＯ₃に要する時間の問題はなくなり、主にカルシウムに富 む物質、実質的にはＣａＯの形で含有するＡＭＣを混合するので、ＣａＯは炉室 内での微粉炭燃焼中に石炭灰物質と鉱化反応を行い、水硬性セメント質活性があ る鉱化物質を生成する時間が充分にあることを見出した。 また、本発明者等は、ＡＭＣを石炭と共に充分に微粉砕するときこれら２種の 粉体が相互に密接に接触し、この微粉砕粉体を炉室に投入して燃焼させると、発 熱性燃料としてだけでなく、それ自体燃焼中鉱化反応の反応体として、浮遊状態 で高燃焼速度で炉内で燃焼し、均質な直接接触伝熱と物質移動し、燃焼熱の放出 と鉱化反応を殆んど同時に行い、しかも急速に終了することを見出した。例えば 、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃のような石炭灰物質中の酸化物はカオリン（Ａ ｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ）の型で存在し、これらの熱吸収性の脱水と分解は ＡＭＣ中に含有されているカルシウム含有物との発熱性鉱化反応と同時に起り、 ＡＭＣと、石炭灰物質の分解と例えば水硬性セメント質活性があるＣ₂Ｓ、Ｃ₃Ｓ 、Ｃ₃Ａ、Ｃ₄ＡＦ等のような無機相の急速生成で新たに生成する酸化物との高温 焼成を確実なものとする。分解中の全分解熱の吸収と鉱化反応中の熱放出の熱収 支から得られた計算結果から、全体として熱放出は熱吸収よりも大きいことが判 った。これにより炉室の有利な高温条件とボイラーの蒸気動力供給能が更に確実 になった。燃焼残査は炉室から排出後、急冷して、鉱化反応で形成する微結晶が それ自体この急冷過程中で成長する時間は充分でなく、そのうちの若干の自由エ ネルギーが大きく、構造欠陥が多いガラス分解性（vitroclastic）微結晶中間相 になっていると考えられ、従って、残査の水硬性セメント質活性が向上し、実質 的に水硬性セメント質活性の良好なセメント・クリンカーになる。 従って、本発明の目的は、同一装置で蒸気動力及びセメント・クリンカーの両 方を同時製造する新規な方法を提供することにある。本方法では、微粉炭燃焼に よる蒸気動力供給及びセメント・クリンカー製造の両工程を微粉炭燃焼ボイラー 系から主として成る同一の装置に組込んで、ボイラー系の石炭消費を増加させず に同時に実施する。 本発明の別の目的は、本発明の方法で得られる新しい型のセメント・クリンカ ーを提供することにある。先行技術で製造した従来のセメント・クリンカーと本 発明のセメント・クリンカーの一番重要な相違は、両者の化学組成が基本的に同 じであると仮定すると、本発明のセメント・クリンカーは新しい『高速焼成、高 速冷却』技術を用いて得られ、従来のものよりも水硬性セメント質活性が高いこ とである。本発明のセメント・クリンカーを従来のセメント・クリンカーと区別 するため、本発明のセメント・クリンカーを今後『高速焼成済みセメント・クリ ンカー』ということにする。 本発明の更に別の目的は、このような高速焼成済みセメント・クリンカーから 製造したセメントである。高速焼成済みセメント・クリンカーは唯一のセメント 質活性物質として用い又は主要な一部として少量の従来のセメント・クリンカー と混合し、例えば石膏のようなその他の従来のセメント添加剤と組合せて粉砕し てセメントにする。本発明の高速焼成済みセメント・クリンカーをそれだけで又 は主として用いて製造したセメント製品のこの特徴を明瞭にするため、本発明の セメントを『高速焼成済みセメント』と以後呼ぶ。 本発明の更に別の目的は、蒸気動力及び高速焼成済みセメント・クリンカーの 同時製造から成り、必要あれば高速焼成済みセメント・クリンカーから高速焼成 済みセメント製造を含む一連の装置を提供することにある。 本発明の更に別の目的は、ボイラー炉内での微粉炭燃焼中に蒸気動力発生と、 石炭灰の直接改質を同時に行う方法を提供することにある。本方法では、水硬性 セメント質活性の良好な高速焼成改質済み石炭灰をＡＭＣを原料石炭に添加して 製造し、一方石炭消費を増加せずに蒸気動力供給を確実する。 本発明の更に別の目的は、上記の方法で得られる高速焼成改質済み石炭灰を提 供することにある。この高速焼成改質済み石炭灰は水硬性セメント質活性が良好 で、唯一のセメント質活性物質として又は主要な活性物質として少量の従来のセ メント・クリンカーと共に用いて、性能の良いポルトランド高速焼成改質済み石 炭灰セメントを製造する。従って、本高速焼成改質済み石炭灰は実際には高速焼 成済みセメント・クリンカーである。 本発明の更に別の目的は、この高速焼成改質済み石炭灰を用いて製造した新し い種類のセメントを提供することにある。この高速焼成改質済み石炭灰は唯一の セメント質活性物質として又は主要な活性物質として少量の従来のセメント・ク リンカーと共に用い、更に若干のその他の従来のセメント添加剤と混合し、次い で粉砕してポルトランド高速焼成改質済み石炭灰セメントにする。 本発明の更に別の目的は、高速焼成改質済み石炭灰製造で微粉炭燃焼ボイラー 系を用いることにある。 本発明の更に別の目的は、蒸気動力及び高速焼成改質済み石炭灰を同時製造す るための（必要あれば、この高速焼成改質済み石炭灰のポルトランド高速焼成改 質済みセメントへの製造を含む）本発明の方法を具現化し得る装置を提供するこ とにある。既存の従来の微粉炭燃焼ボイラー系を用いて本発明の蒸気動力及び高 速焼成改質済み石炭灰ポルトランド・セメントとの同時製造用装置を構成しても よい。既存ボイラー系への追加分は次のものだけである。すなわち、一組のＡＭ Ｃ予備粉砕混合系を石炭粉砕系の前に連結し、石炭灰セメント製品用の一組の混 合・粉砕・包装及び／又は貯蔵系を高速改質済み石炭灰捕集の後に連結する。 本発明の更に別の目的は、石炭中に含有されている硫黄を石炭灰に化合させ、 更に微粉炭燃焼ボイラーの排ガスからＳＯ₂を除去する方法を提供することにあ る。 図面の簡単な説明 本発明を以下の図面を参照して説明する、 図１は、キルン外予備分解型乾式ロータリ・キルンの技術的フローチャートの 一覧図である。 図２は、微粉炭燃焼ボイラー系の技術的フローチャートの一覧図である。 図３は、同一装置で蒸気動力及び高速焼成済みセメント・クリンカーとを同時 に製造することから成り、必要あれば、この高速焼成済みセメント・クリンカー から高速焼成済みセメントの製造を含む、本発明に基づいて特別設計の装置の技 術的フローチャートの一覧図である。 図４は、蒸気動力と高速焼成改質済み石炭灰とを同時に製造することから成り 、必要あれば高速焼成改質済み石炭灰をポルトランド高速焼成改質済み石炭灰セ メントに製造する既存の従来の微粉炭燃焼ボイラー系を用いる、本発明の装置の 技術的フローチャートの一覧図である。 図５は、未改質の石炭灰試料（吉林火力発電所の第２号微粉炭燃焼ボイラー系 で採取した試料）のＸ線回折分光分析図（ＸＲＤ）である。 図６は、石灰石、鉱化剤、結晶種、早期強化剤を石炭中に添加した本発明の比 較例に基づく改質後に得た石炭灰のＸＲＤである。 図７は、カルシウムに富む物質、実質的にはＣａＯ形のみを含有するＡＭＣを 添加した本発明の一実施態様に基づく高速焼成改質済み石炭灰のＸＲＤである。 図８は、図６と同一の試料の物理的相分析の偏光顕微鏡写真である。 図９は、本発明の好ましい一実施態様に基づいて得た高速焼成済みクリンカー の物理的相分析の偏光顕微鏡写真である。 図１０は、本発明の別の好ましい一実施態様に基づいて得た高速焼成改質済み 石炭灰の物理的相分析の偏光顕微鏡写真である。 発明の詳細な説明 本明細書の前述の部分と後述する部分では、用語『セメント・クリンカー』は 、広義の意味でのＧＢ１７５−９２を満足させる水硬強度がある全てのケイ酸塩 水硬性セメント質材料を意味する。 用語『石炭灰物質』は、石炭燃焼後に残留灰とスラグ中に残る原料石炭に含ま れる成分を意味す。 用語『石炭灰』は、フライ・アッシュとスラグを含む燃焼後の石炭残査を意味 する。 ＡＭＣは主として実質的にＣａＯの形のカルシウムに富む物質を含有し、これ はＣａＯ又は市販石灰のみでもよく又は少量のＣａＣＯ₃を含有してもよく、こ の量はＣａＣＯ₃のＣａＯとＣＯ₂への分解による吸収熱が鉱化反応での放出熱量 以下の量とする。更に、ＡＭＣと石炭灰物質との反応により炉内でのセメント質 無機相の直接生成を促進させるため、上記ＡＭＣは必要あれば鉱化剤０〜２％及 び／又は結晶種０〜７％、及び／又は早期強化剤と融剤０〜２％を更に含有して もよい。鉱化剤は主として鉱化反応の促進用に用いられ、これは従来のセメント ・クリンカー製造で使用する鉱化剤のいずれでもよく、例えば蛍石ででもよい。 これに結晶種を添加することは、無機結晶相の形成を促進することでことになり 、結晶粒が急速に形成される。この結晶種は微細な結晶粒の無機結晶相含有ポル トランド・セメント・クリンカー、又はその他の物質でもよい。早期強化剤と融 剤添加の目的は、更に高速焼成済みセメント・クリンカー、及び／又は高速焼成 改質済み石炭灰の水硬性セメント質強度の改善と、炉室の伝熱面上での灰スラグ のコークス様凝集物回避又は減少にあり、上記の早期強化剤と融剤は従来のセメ ント製造で通常用いる早期強化剤のいずれのものでもよく、例えば重品石でもよ い。上記の鉱化剤、結晶種及び早期強化剤と融剤の含有量は、全て高速焼成済み セメ ント・クリンカー又は高速焼成改質済み石炭灰の全重量基準で計算したものであ る。 上記のように、微粉炭燃焼ボイラーからの正常の石炭灰はそれ自体セメント・ クリンカーとは下記の２点ので性状が異なる。すなわち、１つは『ケイ素に富み カルシウム不足であること』、もう１つはその各種成分が水硬性セメント質活性 のあるケイ酸塩無機結晶相を殆んど含有していない酸化物の形で基本的に存在す ることにある。この石炭灰物質を利用してセメント・クリンカー成分に転換させ るには、燃焼残査物質の化学組成を技術的見地からみてセメント・クリンカーの 化学（元素）組成の要件を満足させることが必要であり、炉内での燃焼中に石炭 灰物質の直接鉱化反応の生起のための基本的物質条件を与える。本発明は、或る 量のＡＭＣを石炭と混合して石炭混合物を得ることによりこの目的が達成される 。ＡＭＣの特定混合量は石炭の化学分析結果、例えば石炭灰物質含有量、特にカ ルシウム含有量の分析結果に左右される。石炭混合物燃焼後に得られる高速焼成 済みセメント・クリンカーの化学元素組成は、ＣａＯ重量％表示のカルシウム含 有量に関して目的のセメント・クリンカーの元素組成の要件を満足させることが 必要であり、高速焼成済みセメント・クリンカーは一般に酸化カルシウムを２０ 〜７０％、好ましくは３０〜６５％、最も好ましくは４５〜６５％の範囲で含有 する必要がある。 石炭灰物質を用いて高速焼成済みセメント・クリンカーに転換させるには、こ のほかに石炭混合物の残査物質中の各種の主要元素とその含有量を石炭混合によ りセメント・クリンカーの要件を満足させ、物理化学的反応の出来るだけ有利な 条件を技術的見地から調整することが必要であり、その結果、混合石炭の残査物 質成分は炉内で急速に物理化学的反応を行って、実質量の上記のセメント質無機 相を形成させる。まず、石炭混合物を充分に粉砕して粉体とし又はＡＭＣを予備 粉砕して粉体とし、次いで粉砕しながら石炭と均質に混合して、ＡＭＣ粉体を石 炭粉体と密に接触させる。粉砕粉体の粒度は一般に開口数４，９００／cm²の篩 で篩残が３０％以下、好ましくは１５％以下、最も好ましくは６％以下である。 次いで、充分な高温条件を整えて、充分な粒度と石炭とＡＭＣが密に接触してい るこのような石炭混合物の燃焼と鉱化反応を行う。この達成には、混合粉粉炭を 微粉炭燃焼ボイラーの炉室に投入し、１３００℃以上、好ましくは１３５０°〜 １７００℃、最も好ましくは１４００°〜１５５０℃のその高温域で完全燃焼さ せる。用語『完全燃焼』は、生成した高速焼成済みセメント・クリンカーの強熱 減量が３％以下であることを意味する。混合微粉炭を完全燃焼させ、鉱化反応を 容易にさせるため、若干の他の手段、例えば１次、２次のブロワー空気流及び／ 又は流速を調整して更に炉内の燃焼を改善し、温度を上昇させ、高温域を拡大さ せる（例えば、高温域を１３５０°〜１７００℃にする）ことを講じる。このほ かにＡＭＣ成分は石炭灰物質と発熱鉱化反応を行うので実質的に炉室の高温条件 が保証、改善される。更に、混合微粉炭又はその燃焼残査が適切な炉室設計によ り高温域で充分な滞留時間をとれるようする。平均滞留時間は一般に２秒以上、 好ましくは４秒以上、最も好ましくは６秒以上とする必要がある。これらの物理 化学的反応条件により、ＡＭＣと石炭灰物質は鉱化反応を急速に行い、実質量の ポルトランド・セメント・クリンカーのセメント質無機相を形成し、本発明の高 速焼成済みセメント・クリンカーに良好な水硬性セメント質活性を付与すること ができる。焼成後、高速焼成済みセメント・クリンカーは微粉体の形で又は溶融 スラグの形で炉室から排出され、その温度を約１２００℃から２００℃以下に１ 〜５秒で急速に低下させる。この急冷過程では、微結晶の形の成分は、更にその 結晶を成長させるには時間が不充分であり、従って、その実質的割合はガラス分 解性微結晶中間相になっていると考えられ、その自由エネルギーは大きく、構造 欠陥が多く、そのため本発明の高速焼成済みセメント・クリンカーの水硬性セメ ント質活性が更に改善される。 本発明の方法は、特別設計の装置で有利に実施できる。図３は、蒸気動力及び 高速焼成済みセメント・クリンカーを同時に製造し、次いで必要あれば高速焼成 済みセメント・クリンカーを高速焼成済みセメントに製造する一組の装置のフロ ーチャートである。 図３では、原料石炭は予備均質化山積み場１３で予備均質化して石炭品質の安 定性を確実し、次いで原料石炭サイロ３を経由してマイクロコンピュータ化供給 混合装置３のあとコンベヤ３に計量の上供給する。ＡＭＣはＡＭＣ原料ビン１５ にその原料山積み場１４から供給され、マイクロコンピュータ化、供給混合装置 １６のあとコンベヤー３に計量の上供給される。ＡＭＣはコンベヤー３で原料石 炭と混合され、石炭混合物を形成し、石炭混合物粉砕機４と粗粒粉体分離機５に 入り、粉砕されて所要の粒度になる。次いで、粉砕粉体はサイクロン分離機６に 入り、混合粉体サイロ７と混合粉炭供給機８を経て１次吹入れ（blowing-in）空 気により微粉炭燃焼ボイラー９の炉室に供給され、燃焼と反応が行われる。ボイ ラーで発生した蒸気は蒸気動力のユーザー（例えば発電装置１０）に供給される 。排ガスに含有された粉塵の主要部分は電気集塵機１１で捕集され、排出ガスは 空気中に排出され、一方、スラグとフライ・アッシュの形で捕集された高速焼成 済みセメント・クリンカー物質は高速焼成済みセメント・クリンカー・サイロ１ ２に供給される。このようなセメント・クリンカーは直接販売できず、点線で囲 まれた枠内に示す随意の関連系に入り、セメント製品に調整された上で販売され る。点線で囲まれた枠内の系は、添加物石膏ビン１７、マイクロコンピュータ化 供給混合装置１８、セメント粉砕機１９、セメント・サイロ２０、セメント・ベ クル・サイロ２１、販売搬出口、セメント袋詰め機２２、セメント製品倉庫２３ 、セメント製品販売搬出口を含む。 図３と図２の比較から次のことが判る。すなわち、図３のフローチャートに示 した装置の主要部は、基本的には図２に示した既存微粉炭燃焼ボイラーと同一で あり、両装置は、原料石炭混合・粉砕・供給系、微粉炭燃焼ボイラーと関係蒸気 動力使用先（例えば発電設備）、製品又は灰・スラグ捕集・後処理系を含む。し かし、本発明の装置は更にＡＭＣ山積み貯蔵、混合供給系、原料石炭予備均質化 山積み場、装置の後端部に補充された高速セメント・クリンカー・サイロを含み 、また、必要あれば、関連高速焼成済みセメント混合、粉砕、包装、貯蔵系を含 んでもよい。更に、石炭粉砕機の処理能力は拡張によるＡＭＣの粉砕量の増加に よる増加要件を満足させる必要がある。一方、粉砕用鋼製ボール径分布を適切に 調整して本発明の粉体粒度上の要件を満足させる必要がある。必要ならば、炉室 寸法と構造パラメーターを炉室の１３００℃以上の高温域内での微粉体の滞在時 間が２秒以上、好ましくは４秒以上、最も好ましくは６秒以上になるように決定 する必要がある。このような特別設計の重要な長所の１つは、装置設計では高品 質の高速焼成済みセメント・クリンカー製造要件を充分に考慮し、満足させるこ と ができて、最適技術経済上の利点が本発明の蒸気動力及びセメント・クリンカー の同時製法で容易に達成できることである。更に、既存微粉炭燃焼ボイラー系の 設計、建設、運転での経験を充分に容易に利用でき、本発明の装置の信頼性が保 証される。 また、本発明の方法は、既存の微粉炭燃焼ボイラー系に若干の追加と変更をし て形成した一組の装置を用いて有利に実施できる。図４は蒸気動力及び高速焼成 改質済み石炭灰の同時製造と、必要あれば、高速焼成改質済み石炭灰をポルトラ ンド高速焼成改質済み石炭灰セメント製法を有利に実施できる一組の装置のフロ ーチャートである。本発明はこの場合、石炭灰物質を高速焼成改質済み石炭灰に 変えること目的とし、この高速焼成改質済み石炭灰は実際には水硬性セメント質 活性が良好な高速焼成済みセメント・クリンカーそのものであり、同時に正常の 蒸気動力能が確実に得られる。図４と図３の比較から次のことが判る。すなわち 、この２つのフローチャートに示されている装置要素とそれらの配置は殆んど同 一であり、唯一の例外は既存の石炭粉砕機を完全利用し、ＡＭＣの増加粉砕要件 を同時に満足させるために、一組のＡＭＣ予備粉砕機がこの前に追加的に設置さ れていることで、ＡＭＣは粉体に予備粉砕され、次いで原料石炭と混合物させ、 石炭混合物を粉砕して粉体とする、紙面の節約上、各種の装置、機器と物質の流 れについてはここでは工程順に説明しない。図４と図２を比較すると次のことが 判る。すなわち、１組みのＡＭＣ山積み貯蔵、予備粉砕、貯蔵、及び計量供給系 が既存の微粉炭燃焼系に追加的に連結されて、本発明の装置を形成する、必要あ れば、原料石炭予備均質化山積み場を原料石炭サイロの前に追加して石炭品質の 安定性を確保する。灰とスラグ捕集後の元々の石炭灰供給、灰山積み系を除去し て、高速焼成改質済み石炭灰サイロ系と取換える。任意に追加した高速焼成改質 済み石炭灰セメント系は、物質混合、粉砕、セメント貯蔵、包装セメント製品貯 蔵要素から成り、既存の微粉炭燃焼ボイラーのその他の要素はそのままとして置 く。既存ボイラー系を改修して形成したこの装置の重要な長所の１つは、既存の ボイラー系を完全に使用でき、小額の投資が必要だけで又は過去年消費してきた 石炭灰供給と灰山積みピットの拡張で節約した費用は、石炭消費量を増加させず に蒸気動力発生を確保するという前提に立てば、既存ボイラー系の改修を完成さ せ、 蒸気動力及び高速焼成改質済み石炭灰の同時製造と、必要あれば高速焼成改質済 み石炭灰を本発明の高速焼成改質済み石炭灰セメントに変えるのに充分であると いうことである。この装置の別の長所は、既存の微粉炭燃焼ボイラー系での充分 に熟練した運転経験が完全に参考でき、装置全体を高信頼性で運転できるという ことである。 蒸気動力及び高速焼成済みセメント・クリンカー／高速焼成改質済み石炭灰セ メントの本発明の製法の新規な技術的特徴は高速焼成高速冷却であり、これはセ メント製造の先行技術の低速焼成、低速冷却技術とは実質的に異なり、従って幾 つかの新しい物理化学的特徴が本発明の高速焼成済みセメント・クリンカー／高 速焼成改質済み石炭灰に貢献している。幾つかの典型的試料についてのＸ線回折 分析と偏光顕微鏡による物理的相解析から得られた結果から、本発明の高速焼成 済みセメント・クリンカー／高速焼成改質済み石炭灰は顕著なケイ酸塩無機相Ｘ ＲＤに特徴があり、中でも特に支配的部分はＣ₂Ｓであり、セメントの機械試験 の結果から、高速焼成済みセメント・クリンカー／高速焼成改質済み石炭灰をそ れ単独又は主要な活性物質として用いて製造したセメントの早期強度、後期強度 は両方とも高いことが判った。これから、これがポルトランド・セメント系列に 属し、またビーライト系セメントの新規な特徴があることが判った。 添加ＡＭＣは、石炭灰物質と発熱鉱化反応するので、炉室での燃焼の改善が有 利となり、更に、本発明では石炭混合物が完全粉砕されるので、混合石炭粉体の 最終粒度は石炭の完全燃焼に更に有利となる。これら２つの因子は両方とも高速 焼成済みセメント・クリンカー／高速焼成改質済み石炭灰中の残留炭素の低下に 有利であり、これにより残留炭素の製品品質への不利な影響が除去されるだけで なく、石炭消費の低下と、エネルギーの節約ができる。 本発明の高速焼成済みセメント・クリンカー／高速焼成改質済み石炭灰は水硬 性セメント質活性が良好であり、これらを唯一の又は主要なセメント質活性物質 として（例えばセメント製品全重量基準でその含有量は６５〜９５％の範囲にあ る）用いて製造したセメント製品はＧＢ１７５−９２又はＧＢ１３４４−９２に 合致するもので、その強度値は一般に３２５番以上、良い値で４２５番以上、更 に良い値で５２５番以上に達する。 更に、本発明の方法は石炭に含有されている硫黄を灰とスラグと化合させ、微 粉炭燃焼ボイラー排ガスからのＳＯ₂除去法として使用できる。カルシウムに富 む物質、実質的にＣａＯの形で主として含有するＡＭＣ、及び必要時の上記の鉱 化剤、結晶種、早期強化剤と融剤を石炭に混合し、ＡＭＣの混合量は生成灰とス ラグの含有ＣａＯが２０〜７０％（石炭灰の全重量基準、以下同じ）となる量で あり、石炭混合物を均質混合し、微粉砕して粒度が開口数４，９００／cm²の篩 で篩残が３０％未満、好ましくは１５％未満、更に好ましくは６％未満となるよ うにする。このような石炭混合粉体を次いでボイラーの炉室内に投入して高温度 域で完全に燃焼させ、ここで硫黄はカルシウム及び他の成分と容易に反応して、 例えば硫酸カルシウム（ＣａＳＯ₄）、デヒドロスルホアルミノケイ酸カルシウ ム（４ＣａＯ・３Ａｌ₂Ｏ・ＣａＳＯ₄）、フルオスルホケイ酸カルシウム（３Ｃ ａ₂ＳｉＯ₄・３ＣａＳＯ₄・ＣａＦ₂）等のようなセメント質無機物質を形成する 。従って、過去において排ガスと共に大気中に排出されていたＳＯ₂の形の硫黄 はここで灰とスラグ中に移動して、無害で有用なセメント質物質に転換し、ＳＯ₂ 汚染はなくなり又は顕著に減少する。 本発明の比較例では、先行技術により石灰石を石炭に加えて微粉炭燃焼ボイラ ーの石炭灰について改質試験を行っている。 既知の方法で生成された改質済み石炭灰の化学組成分析から、そのＣａＯ含有 量は２０％以下であり、この改質済み石炭灰を用いて製造したセメントについて の強度試験の結果から、単独又は主要な活性成分として使用できず、改質済み石 炭灰セメント製造用の添加材としのみ使用できることが判った。 本発明の別の比較例では、石灰石の他に上記の鉱化剤、結晶種、早期強化剤と 融剤をこれに添加して、主として石灰石から成る改質剤の石炭灰への改質効果試 験を更に実施した。Ｘ線回折と偏光顕微鏡写真の物理的相解析の結果から、この 方法で得た製品はポルトランドセメント・クリンカーの典型的な無機相のＸ線回 折ピークが極めて弱く、ケイ酸塩無機結晶相は殆んどないことが判った。このよ うにして得た改質済み石炭灰を用いて製造したセメントについての強度試験の結 果から、この改質済み石炭灰は単独又は主要な活性成分としては未だ使用できる ものでなく、改質済み石炭灰セメント製造用の添加材としてのみ使用できること が判った。これらの全ての試験から、この方法は顕著な改質効果が得られないこ とが判った。 本発明の１実施態様では、カルシウムに富む物質（実質的にＣａＯの形）を含 有するだけのＡＭＣを原料石炭と混合し、本発明で得た高速焼成改質済み石炭灰 試料はセメント質無機物質の典型的Ｘ線回折特性を示しており、この高速焼成改 質済み石炭灰を単独のセメント質活性成分として用いて得たポルトランド高速焼 成改質済み石炭灰セメントは強度値が３２５番以上で、その他の性能も適格であ る。 本発明の好ましい１実施態様では、主としてカルシウムに富む物質（実質的に ＣａＯの形）と、鉱化剤、結晶種、早期強化剤と融剤とを含有するＡＭＣを既存 微粉炭燃焼ボイラー用の石炭と混合し、本発明で得た高速焼成改質済み石炭灰に ついての偏光顕微鏡写真解析は顕著な量のケイ酸無機結晶相と実質量のガラス分 解性微結晶中間相を示しており、改質ポルトランド石炭灰セメントの強度値は通 常４２５番、更に良い値は５２５番に達し、その他の性能は適格である。 本発明の別の好ましい実施態様では、主としてカルシウムに富む物質（実質的 にＣａＯの形）と、鉱化剤、結晶種、早期強化剤と融剤とを含有するＡＭＣを、 本発明の蒸気動力及び高速焼成済みセメント・クリンカーの両方を製造する新設 計の装置で用いる石炭に混合する。高速焼成済みセメント・クリンカーを唯一の セメント質活性物として用いて高速焼成済みセメントを製造する。この強度値は 通常４２５番、更に良い強度値は５２５番以上になり、その他の性能も適格であ る。 本発明の別の実施態様では、本発明の排ガスからのＳＯ₂除去効果も試験した 。試験結果からＳＯ₂除去値は良好であることが判った。 本発明は多くの優れた長所がある。 本発明の第１の優れた長所は、本発明が伝統的なセメント・クリンカー製造技 術での画期的な躍進を示すものであり、『高速焼成済み高速冷却済み』セメント ・クリンカーの製造技術を創造したことである。本発明の高速焼成済みセメント ・クリンカー／高速焼成改質済み石炭灰についてのＸ線回折解析での結果から、 本発明の高速焼成済みセメント・クリンカー／高速焼成改質済み石炭灰は典型的 なケイ酸塩無機相の特性的ＸＲＤピークを示し、これらの相のうちでＣ₂Ｓ含有 量がＣ₃Ｓ相よりも高く、これらから生成製品はビーライト・セメントの顕著な 特徴があることが判る。機械試験結果から、後期強度は高く（これはビーライト ・セメントに共通するものである）、また早期強度も本発明の高速焼成済みセメ ント・クリンカー／高速焼成改質済み石炭灰を活性成分として用いて製造したセ メントとしては良好であることが判った。これから、本発明は新しい型のビーラ イト・セメントの工業的規模での製法を提供することが判る。 本発明の第２の優れた長所は、主として微粉炭燃焼ボイラーから成る装置にお いて、蒸気動力は高速焼成済みセメント・クリンカー／高速焼成改質済み石炭灰 の両方の同時製造が実現され、ＣａＯと石炭灰物との鉱化反応の有利な発熱特性 が完全に利用され、石炭消費量を増加させずに１組の装置だけで蒸気動力と高速 焼成済みセメント・クリンカー／高速焼成改質済み石炭灰の両方の同時製造が可 能となる。この技術により石炭灰物質は完全に利用され、これを価値の高い高速 焼成済みセメント・クリンカー／高速焼成改質済み石炭灰に転換し、これは建設 、運転、管理費用の節約、セメント生産性は同じでも従来のセメント工場の材料 とエネルギー消費の節約、極めて高度の技術的経済的利益の達成につながるもの である。 本発明の第３の優れた長所は、優れた環境保護上の利益である。第１は、石炭 灰による汚染が除去される。微粉炭燃焼ボイラー系は廃棄物としての石炭灰を排 出しなくなる。これは、灰山積みピット建設又は拡張用の費用と土地を節約し、 石炭灰山積みピットまでの運搬での動力消費を節約するだけでなく、更に重要な ことは、毎年蓄積され、風と雨水で大気中、近隣の土地に入り込む石炭灰から生 ずる益々深刻になっている環境汚染を急速に除くことができる。第２は、大気環 境へのその汚染が顕著に低減することで、石炭中に含有されている単体硫黄及び 硫黄含有化合物の形での硫黄はＣａＳＯ₄を生成し、更に鉱化反応の過程で４Ｃ ａＯ・３Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＳＯ₄と３Ｃ₂Ｓ・３ＣａＳＯ₄・ＣａＦ₂を生成する。こ れらの物質は全て早期活性の強いセメント質物質であり、その結果、製品の品質 が向上するとともに、排ガスと共にＳＯ₂の形で大気中に排出される硫黄量は顕 著に低下する。更に、ボイラーから排出物は高速焼成済みセメント・ クリンカー／高速焼成改質済み石炭灰であり、しかもこれらは先行技術の石炭灰 とは実質的に異なり、電気集塵機で容易に捕集され、その集塵効率は現在の実験 結果では自動的に１．９％上昇している（表２参照のこと）。 大気中へのＳＯ₂と粉塵の排出量の著しい減少は大気保護上、特に酸性雨制御 上有利である。第３に、採掘、土地専有、セメント工場の汚染からの環境破壊は なくなる。 本発明の第４の長所は、本発明はこのほかの広範囲に亘る利点があり、例えば 、セメント製造用の原料と石炭のほとんどの運搬が節約でき、集中的運搬から開 放され、節約した電力と石炭は他の製造分野で又は国民の日常生活に振り向けら れる。 本発明を以下の実施例に基づいて詳述するが、これらの実施例は説明を目的と するもので、如何なる意味でも請求項に記載した本発明の保護範囲を決して限定 するものではない。当業者は本発明の改変又は改良を行うことができるが、これ らの改変と改良は全て本発明の請求項の保護範囲に入るものである。 本明細書と請求項中の％含有量は特に言及のない限り全て重量％である。 例１ 本実施態様は、蒸気動力及びセメント・クリンカーの同時製法の実施態様を含 むもので、本発明の新設計の装置で実施される。このフローチャートは図３に示 すものである。この装置の炉室温度は１３００℃〜１７００℃の範囲はあり、石 炭混合物の炉室の滞留時間は６秒以上であり、使用ＡＭＣはＣａＯ含有量が約９ ２％の市販品である石灰のみを含有する。石炭中の不燃焼物質の化学分析結果は 表３（試験資料−０）に示す。 図３に示すように、原料石炭は予備均質化山積み場から原料石炭サイロに運搬 し、ベルト・コンベヤーでマクロコンピュータ化供給原料ホッパーに運び、ここ でＡＭＣサイロからＡＭＣを供給、配合し、次いで得られた石炭混合物をコンベ ヤーでボール粉砕機に送って粉砕して粉体にし、次いで粗粒粉体分離機で分離す る。ここでは粗粒粉体はボール粉砕機に戻し、更に粉砕する。細粒粉体はサイク ロン分離機に送り、分離する。開口数４，９００／cm²の篩で篩残が１５％未満 で通過する分離細粒粉体を混合石炭粉サイロに送り、細粒石炭混合物粉体をベル ト・コンベヤーで混合石炭粉体供給機に運び、次いで１次吹入れ空気で装置の炉 室内に吹入れて燃焼させ、発生した高温高圧蒸気を例えば電力発生装置のような 蒸気動力のユーザーに送り、一方、生成された高速焼成済みセメント・クリンカ ーの主要部は排ガスと共に炉室から排出され、１〜５秒で約１２００℃から２０ ０℃以下に冷却し、次いで電気集塵機で捕集する。炉スラグの形の高速焼成済み セメント・クリンカーの残部は急冷により急速冷却し、捕集する。炉スラグとフ ライ・アッシュを含む高速焼成済みセメント・クリンカーはセメント・クリンカ ー・サイロに送る。生成した高速焼成済みセメント・クリンカーの化学分析結果 は表３（試験試料−１）に示す。この高速焼成済みセメント・クリンカーを石膏 ５％と混合し、次いでセメント・ボール粉砕機で粉砕して高速焼成済みセメント に調製する。生成した高速焼成済みセメントの性能試験結果は表４(No.１試験試 料)に示す。 例２ 実験条件は全て例１と同一であるが、例外はＡＭＣの混合量を変えた点だけで ある。生成した高速焼成済みセメント・クリンカーの化学分析結果（試験試料− ２）は表３に示す。石膏５％を上記高速焼成済みセメント・クリンカーに加え、 この混合物を粉砕してセメントにし性能試験を行う（No．２試験試料）。その結 果を表４に示す。 例３ 実験条件は全て例２と同一であるが、例外はＡＭＣの混合量を変えた点だけで あり、生成した高速焼成済みセメント・クリンカー（試験試料−３）の化学分析 結果を表３に示す。石膏５％を上記高速焼成済みセメント・クリンカーに加え、 この混合物を粉砕してセメントにし、性能試験を行う（No．２試験試料）。その 結果を表４に示す。 例４ 実験条件は全て例１と同一であるが、例外はＡＭＣが更に蛍石０．３％、結晶 種２．０％（５２５番ポルトランド・セメント・クリンカーで、使用された結晶 種は全てこのクリンカーである）、重晶石１．２％を含有する点だけである（全 てセメント・クリンカー全重量基準であり、以下同じ）。生成した高速焼成済み セメント・クリンカー（試験試料−４）の化学組成分析を表３に示す。石膏５％ を生成クリンカーに加え、混合物を粉砕して高速焼成済みセメント(No.４試験試 料)にし、性能試験を行う。結果を表４に示す。 例５ 実験条件は全て例２と同一であるが、例外はＡＭＣが石灰石の他に更に蛍石０ ．６％、結晶種４．３％、重晶石０．８％を含有する点だけである。生成セメン ト・クリンカーの化学組成分析を表３に示す（試験試料−５）。石膏５％を生成 クリンカーに加え、混合物を粉砕してセメントにする（No．５試験試料）。この 性能試験を行う。その結果を表４に示す。 例６ 実験条件は全て例３と同一であるが、例外はＡＭＣが更に蛍石０．９％、結晶 種５．７％、重晶石０．５％を含有する点だけである。生成セメント・クリンカ ーの化学組成分析を表３に示す（試験試料−６）。石膏５％を生成クリンカーに 加え、混合物を粉砕してセメントにする（No．６試験試料）。その性能試験を行 い、その結果を表４に示す。 表３、４に示す試料No．１，２，３の試験結果から、石灰のみ含有するＡＭＣ の適切な量を原料石炭に混合するときは、高速焼成済みセメント・クリンカーが 実際に製造できる。セメント・クリンカーのＣａＯ含有量が増加すると、生成し た高速焼成済みセメント・クリンカーの性能も改善される。そのＣａＯ含有量が 同一で、ＡＭＣが更にある量の蛍石、結晶種、早期強化剤と融剤を含有するとき は、生成高速焼成済みセメント・クリンカーの性能は、これらの添加剤を添加し ないときのセメント・クリンカーよりも良くなり、これは特にＣａＯ含有量が高 いときによりよくあてはまる。本発明者等は例１と４の高速焼成済みセメント・ クリンカーがＣａＯ約４５％のみを含有するときは、これから製造した高速焼成 済みセメントの性能は普通のポルトランド・セメントの国定規格での４２５番に 達することを見出した。しかし、普通のポルトランド・セメント・クリンカーの ＣａＯ含有量は６０％以上とすることが知られており、このときのこれから製造 したセメントは４２５番の強度値に達する。これは、本発明の『高速焼成、高速 冷却』技術は新しい物理化学的特性と高水硬性セメント質活性を高速焼成済みセ メント・クリンカーに付与できるからである。 例７（比較例１） 本例は先行技術の方法に基づく石灰石を微粉炭に混合して石炭灰の改質を含む ものである。この改質は、既存の微粉岩燃焼ボイラー（Ｔｎ−２３０−２型、ソ 連製）を改修して作った装置を用いて実施する。石炭灰物質の化学組成は表５に 示す（試験試料−１０）。これに混合する石灰石はＣａＯ含有量が５２％の市販 品である。図４では、石灰石はボール粉砕機１５に送って予備粉砕して粒度が開 口数４，９００／cm²の篩で篩残が６％未満の粉体にする、次いで、この粉体を 計量後コンベヤー３に送り、ここで原料石炭予備均質化山積み場１から送れてき た原料石炭と一緒になり、石炭混合物を形成する。この石炭混合物は再び粉体粉 砕機４に送られ、更に粉砕される。粗粒粉体分離機５とサイクロン分離機６で分 離したのち、粒度が開口数４，９００／cm²の篩で篩残が１５％未満の細粒粉体 を捕集し、微粉炭貯蔵ビン７に送る。微粉炭混合物を微粉炭供給機８経由で１次 吹入れ空気と共に炉室に投入し、炉室温度１３００°〜１５００℃で燃焼させる 。ボイラーで発生した高温高圧蒸気は例えば発電設備１０のような蒸気動力のユ ーザーに送り、炉室から排出する石炭灰は急冷後、電気集塵機で捕集する。この 化学分析結果を表５に示す（試験試料−１１）。この改質済み石炭灰は石膏５％ と混合した後、セメント粉体混合機に送り、ボール粉砕して、セメントにする。 その性能結果を表６に示す（No．１１試験試料）。 ＣａＣＯ₃の分解はかなりの量の熱エネルギーを吸収するので、その添加量は 大きくできず、又はボイラーの正常運転と蒸気動力供給に悪影響し、火炎が消え る事故さえも起きる。表５から判るように、この改質済み石炭灰のＣａＯ含有量 は僅か１６．５２％であり、６０％以上が正常である普通のポルトランド・セメ ント・クリンカーのＣａＯ含有量からかけ離れている。この石炭灰に石膏５％を 加え、ボール粉砕機で粉砕して製造したセメントは性能が劣り、２７５番に達せ ず、このセメントは使用価値が高くない。 例（比較例２） 実験条件は全て例７と同一であるが、例外は、石灰石のほかに蛍石０．４３％ 、結晶種５％、重晶石０．４５％を石炭に混合する点だけである。生成石炭灰の 化学分析結果を表５に示す（試験試料−１２）。粉体試料のＸ線回折分析（図６ ）が示すように、この石炭灰はケイ酸塩無機相の特性回折ピークが極めて弱いだ けであるが、ＳｉＯ₂とＣａＯの特性ピークは顕著である。この石炭灰試料の偏 光 顕微鏡での物理学相解析から、ＳｉＯ₂とＣａＯと考えられる結晶粒子が少量存 在することが判った。この石炭灰と石膏５％を用いて製造したセメントの性能を 表５に示す（No．１２試験試料）。 表５，６の試料No．１１，１２の実験データから判るように、石灰石に鉱化剤 （蛍石）、結晶種、早期強化剤と融剤（重晶石）を加え又は加えずに用いて得た 石炭灰の水硬性セメント質活性は顕著には改質されず、これを活性物質として用 いて製造したセメントは２７５番に達せず、使用価値は高くないことが判った。 例９ 実験条件は全て例７と同一であるが、例外は本発明のＡＭＣを石灰石に代りに 石炭に混合する点だけである。ＡＭＣはＣａＯ含有量が約９２％で市販の石灰の みを含有する。実験で、石灰のみを含有するＡＭＣとの石炭混合物は極めて良く 燃焼し、炉内は燃焼中は通常よりも明るいことが判った。従って、ＡＭＣはより 多の量が添加できる。生成した高速焼成改質済み石炭灰の化学分析結果を表５に 示す（試験試料−１３）。試料のＸ線回折解析（図７）が示すように、ポルトラ ンド・セメント・クリンカーの典型的無機相（例えばβ−Ｃ₂Ｓと結晶化ケイ酸 三石灰固溶体（５４ＣａＯ・１６ＳｉＯ₂・Ａｌ₂Ｏ₃・ＭｇＯ）の著しい特性ピ ークが存在し、石膏５％をこの高速焼成改質済み石炭灰に添加し、これを粉砕し て細粒粉体としてセメントを製造した。このセメントの性能を表６に示す(No.１ ３−１試験試料)。更に、５２５番品位のポルトランド・セメント・クリンカー を更に加え、粉砕して細粒粉体としたときのセメントの性能を表６に示す(No.１ ３−２試験試料)。表５，６から判るように、ＡＭＣをＣａＣＯ₃と置き換えて使 用するときは、高速焼成改質済み石炭灰のＣａＯ含有量はかなり向上し、この場 合４４．３６％に達する。この改質済み石炭灰の水硬性セメント質活性も顕著に 向上する。これを唯一のセメント質活性成分として用いて製造したセメントの強 度値は４２５番に達する（No．１３−１試験試料）。従来のクリンカーを１０％ 添加して得られたセメントは強度値は４２５番以上である（No．１３−２試験試 料）。 例１０ 実験を例９と同一にして実施したが、例外はＡＭＣの混合量を変えた点だけで ある。生成した高速焼成改質済み石炭灰の化学分析結果を表５に示す（試験試料 −１４）。石膏５％をこの高速焼成改質済み石炭灰に添加して製造したセメント の性能を表６に示す(No.１４試験試料）。 例１１ 実験を例９と同一にして実施したが、例外はＡＭＣの混合量を変えた点だけで ある。生成高速焼成改質済み石炭灰の化学分析結果を表５に示す（試験試料−１ ５）。石膏５％をこの高速焼成改質済み石炭灰に添加して製造したセメントの性 能を表６に示す(No.１５試験試料）。 例１２ 実験を例１０と同一にして実施したが、例外は混合ＡＭＣが更に石灰石のほか に鉱化剤（蛍石）０．３％、結晶種２．０％、早期強化剤と融剤（重晶石）１． ２％を含有させた点だけである。高速焼成改質済み石炭灰の化学分析結果を表５ に示す（試験試料−１６）。石膏５％をこの高速焼成改質済み石炭灰に添加し、 微粉砕して製造したセメントの性能を表６に示す（No．１６試験試料）。高速焼 成改質済み石炭灰のＣａＯ含有量は３３．１２％に達し、この方法で製造したセ メント製品はその強度値が３２５番以上である。 例１３ 実験を例９と同一にして実施したが、例外は混合ＡＭＣを変え、更に蛍石０． ６％、結晶種４．３％、重晶石０．８％を含有させた点だけである。生成した高 速焼成改質済み石炭灰の化学分析は表５に示す（試験試料−１７）。石膏５％を この高速焼成改質済み石炭灰に添加し、微粉砕して製造したセメントの性能を表 ６に示す（No．１７試験試料）。セメントの性能は強度値５２５番のポルトラン ド・石炭灰セメントの性能に匹敵していることが判る。 例１４ 実験を例１１と同一にして行ったが、例外は混合ＡＭＣに更に蛍石０．９％、 結晶種５．７％、重晶石０．５％を含有させた点だけである。生成した高速焼成 改質済み石炭灰の化学分析を表５に示す（試験試料−１８）。石膏５％をこの高 速焼成改質済み石炭灰に添加し、微粉砕して製造したセメントの性能を表６に示 す(No.１８試験試料）。このセメントの性能は強度値５２５番のポルトランド・ 石炭灰セメントの性能に匹敵することが判る。 例１５ 本例は微粉炭燃焼ボイラー排ガスへのＡＭＣの脱硫効果についての実験に関す る。実験は例９と同一条件で実施したが、例外は石灰添加量を変えた点だけであ る。生成した高速焼成改質済み石炭灰は表７に示すようにＣａＯ含有量は２３． ７％である。２回の試験の平均結果から判るように、排ガス中へのＳＯ₂排出量 は３８．９％の率に低下している。 別の実験を例１２の条件で行った。ＡＭＣ添加により排ガス中へのＳＯ₂排出 量は４６．８％の率に低下している。この結果から、本発明の脱硫法は微粉炭燃 焼ボイラーの排ガスの脱硫効果が顕著であることが判る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．同一の装置で蒸気動力及び新しい種類のポルトランド・セメント・クリン カー（以下、高速焼成済みセメント・クリンカーと云う）の両方の同時製法であ って、上記装置は微粉炭燃焼ボイラー系から主として成り、該ボイラー系では高 温高圧の蒸気が生成され、蒸気動力のユーザーに供給される製法において、添加 物（以下、ＡＭＣと云う）を原料石炭に混合し、ＡＭＣは主としてカルシウムに 富む物質を実質的にＣａＯの形で含有し、ＡＭＣの混合量は原料石炭中の石炭灰 物質とその化学組成に基づき、混合石炭混合物の燃焼後に得られる高速焼成済み セメント・クリンカーのＣａ含有量がＣａＯ重量％で２０〜７０％（高速焼成済 みセメント・クリンカーの全重量基準、以下同じ）の範囲にあるように決定し、 次いでこの石炭混合物を均質に混合し、微粉砕して粒度が開口数４，９００／cm² の篩で篩残が３０％未満の粉体とし、次いでこの粉体を炉室に投入して温度１ ３００℃以上の高温域で燃焼させ、同時にＡＭＣと石炭灰物質との鉱化反応を行 い、高速焼成済みセメント・クリンカーを生成させることを特徴とする、方法。 ２．高速焼成済みセメント・クリンカーを炉室内での石炭混合粉体の高温燃焼 中の鉱化反応で生成させた後、炉室が排出させてから急速に１〜５秒で１２００ ℃から２００℃まで冷却する、請求項１記載の方法。 ３．ＡＭＣの混合量は生成される高速焼成済みセメント・クリンカーのＣａＯ 含有量が３０〜６５％の範囲にあるように決定する、請求項１又は２に記載の方 法。 ４．ＡＭＣの混合量は生成される高速焼成済みセメント・クリンカーのＣａＯ 含有量が４５〜６５％の範囲になるように決定する、請求項１又は２に記載の方 法。 ５．ＡＭＣが石灰である、請求項１〜２のいずれか１項に記載の方法。 ６．ＡＭＣは蛍石等の鉱化剤を０〜２％更に含有する、請求項１〜５のいずれ か１項に記載の方法。 ７．ＡＭＣは微細結晶粒子の形で従来のポルトランド・セメント・クリンカー 等の結晶種を０〜７％更に含有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法 。 ８．ＡＭＣは重晶石等の早期強化剤と融剤を０〜２％更に含有する、請求項１ 〜５のいずれか１項に記載の方法。 ９．ＡＭＣは蛍石等の鉱化剤を０〜２％、微細結晶粒子の形の従来のポルトラ ンド・セメント・クリンカー等の結晶種を０〜７％、重晶石等の早期強化剤と融 剤を０〜２％含有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。 10．石炭混合物を粉砕して粉体にした後の粉体粒度が開口数４，９００／cm² の篩で篩残が１５％未満である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。 11．石炭混合物を粉砕して粉体とした後の粉体粒度が開口数４，９００／cm² の篩で篩残の６％未満である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。 12．炉室の高温域の温度が１３５０°〜１７００℃の範囲にある、請求項１〜 １１のいずれか１項に記載の方法。 13．炉室の高温域の温度が１４５０°〜１５５０℃の範囲にある、請求項１〜 １２のいずれか１項に記載の方法。 14．炉室の高温域内での石炭混合物の滞留時間が２秒以上である、請求項１〜 １３のいずれか１項に記載の方法。 15．炉室の高温域内での石炭混合物の滞留時間が４秒以上である、請求項１〜 １４のいずれか１項に記載の方法。 16．炉室の高温域内での石炭混合物の滞留時間が６秒以上である、請求項１〜 １５のいずれか１項に記載の方法。 17．微粉炭燃焼ボイラーの炉には微粉炭燃焼炉とサイクロン炉が含まれる、請 求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。 18．蒸気動力のユーザーには熱発電プラントが含まれる、請求項１〜１７のい ずれか１項に記載の方法。 19．高速焼成済みセメント・クリンカーが、請求項１〜１８のいずれか１項に 記載の方法で得られるものであることを特徴とする、高速焼成済みセメント・ク リンカー。 20．高速焼成済みセメントが、請求項１９記載の高速焼成済みセメント・クリ ンカーを唯一のセメント質活性成分として用い、これを石膏等の従来のセメント 補助物質と共に粉砕して製造したものであることを特徴とする、高速焼成済みセ メント。 21．高速焼成済みセメントが、請求項１９に記載のセメント・クリンカーを主 要なセメント質活性物質として６５〜９０重量％（セメント全重量基準、以下同 じ）を用い、これと少量の従来のポルトランド・セメント・クリンカーを５〜３ ０％の量で、石膏等の従来のセメント補助材を約５％で混合し、次いでこの混合 物を粉砕して粉体にして製造したものであることを特徴とする、高速焼成済みセ メント。 22．蒸気動力及び高速焼成済みセメント・クリンカーの両方を同時製造し、必 要あればこの高速焼成済みセメント・クリンカーを高速焼成済みセメントに製造 する装置において、（図３で）原料石炭予備均質化山積み場（１３）、原料石炭 サイロ（１）、マイクロコンピュータ化供給混合装置（２）、ＡＭＣ原料山積み 場（１４）、ＡＭＣ原料ビン（１５）、ＡＭＣ原料用マイクロコンピュータ化供 給混合装置（１６）、コンベヤー（３）、混合微粉岩粉砕機（４）、粗粒粉体分 離機（５）、サイクロン分離機（６）、混合微粉炭サイロ（７）、混合微粉炭供 給機（８）、微粉炭燃焼ボイラー（９）、蒸気動力のユーザー（１０）、電気集 塵機（１１）、焼成セメント・クリンカー・サイロ（１２）から成り、必要あれ ば更に添加物・石膏ビン（１７）、マイクロコンピューター化供給混合装置（１ ８）、セメント粉体粉砕機（１９）、セメント・サイロ（２０）、バルク・セメ ント・サイロ（２１）、セメント袋詰め機（２２）、セメント製品倉庫（２３） から成る、高速焼成済みセメント・クリンカーを高速焼成済みセメントに製造す る関連装置を含むことから成る、装置。 23．同一の装置で蒸気動力及び高速焼成改質済み石炭灰の両方の同時製法であ って、上記装置は既存の微粉炭燃焼ボイラー系から主として成り、高温高圧の蒸 気は蒸気動力のユーザーへ供給される方法において、実質的にＣａＯの形のカル シウムに富む物質を主として含有するＡＭＣを石炭に混合し、ＡＭＣは前もって 粉砕して粉体にすることができ、ＡＭＣの混合量は石炭灰物質の含有量とその化 学組成に基づき石炭混合物の燃焼後に得られる高速焼成改質済み石炭灰のＣａＯ 含有量がＣａＯ重量％として２０〜７０％（高速焼成改質済み石炭灰の全重量基 準、以下同じ）の範囲にあるように決定し、この石炭混合物を次いで均質混合し 、 微粉砕して粒度が開口数４，９００／cm²の篩で篩残が３０％未満の粉体とし、 次いでこの粉体を炉室に投入して温度１３００℃以上の高温域で燃焼させ、同時 にＡＭＣと石炭灰物質との鉱化反応を行い、高速焼成改質済みセメント灰を生成 させることを特徴とする、方法。 24．高速焼成改質済み石炭灰を炉室内で石炭混合物の高温燃焼中の鉱化反応で 生成させた後、炉室から排出させてから急速に１〜５秒で１２００℃から２００ ℃以下に冷却させる、請求項２３記載の方法。 25．ＡＭＣの混合量は、生成される高速焼成改質済み石炭灰のＣａＯ含有量が ３０〜６５％の範囲にあるように決定する、請求項２３又は２４に記載の方法。 26．ＡＭＣの混合量は、生成される高速焼成改質済み石炭灰のＣａＯ含有量が ４５〜６５％の範囲にあるように決定する、請求項２３又は２４に記載の方法。 27．ＡＭＣが石灰である、請求項２３〜２６のいずれか１項に記載の方法。 28．ＡＭＣが蛍石等の鉱化剤を０〜２％更に含有する、請求項２３〜２７のい ずれか１項に記載の方法。 29．ＡＭＣが微細結晶粒子の形で従来のポルトランド・セメント・クリンカー 等の結晶種を０〜７％更に含有する、請求項２３〜２７のいずれか１項に記載の 方法。 30．ＡＭＣが重晶石等の早期強化剤と融剤を０〜２％更に含有する、請求項２ ３〜２７のいずれか１項に記載の方法。 31．ＡＭＣが蛍石等の鉱化剤０〜２％、微細結晶粒子の形の従来のポルトラン ド・セメント・クリンカー等の結晶種を０〜７％、重晶石等の早期強化剤と融剤 を０〜２％更に含有する、請求項２３〜２７のいずれか１項に記載の方法。 32．石炭混合物を粉砕して粉体とした後の粉体粒度が開口数４，９００／cm² の篩で篩残が１５％未満である、請求項２３〜３１のいずれか１項に記載の方法 。 33．石炭混合物を粉砕して粉体とした後の粉体粒度が開口数４，９００／cm² の篩で篩残が６％未満である、請求項２３〜３２のいずれか１項に記載の方法。 34．炉室の高温域の温度が１３５０°〜１７００℃の範囲にある、請求項２３ 〜３３のいずれか１項に記載の方法。 35．炉室の高温域の温度が１４５０°〜１５５０℃の範囲にある、請求項２３ 〜３４のいずれか１項に記載の方法。 36．炉室の高温域内での石炭混合物の滞留時間が２秒以上である、請求項２３ 〜３４のいずれか１項に記載の方法。 37．炉室の高温域内での石炭混合物の滞留時間が４秒以上である、請求項２３ 〜３６のいずれか１項に記載の方法。 38．炉室の高温域内での石炭混合物の滞留時間が６秒以上である、請求項２３ 〜３７のいずれか１項に記載の方法。 39．微粉炭燃焼ボイラーの炉は微粉炭燃焼炉又はサイクロン炉である、請求項 ２３〜３８のいずれか１項に記載の方法。 40．蒸気動力のユーザーには熱発電所が含まれる、請求項２３〜３９のいずれ か１項に記載の方法。 41．高速焼成改質済み石炭灰は請求項２３〜４０のいずれか１項に記載の方法 で得られるものであることを特徴とする、高速焼成改質済み石炭灰。 42．高速焼成改質済み石炭灰セメントが請求項４１の高速焼成改質済み石炭灰 を唯一のセメント質活性物質として用い、これを石膏等の従来のセメント補助物 質と共に粉砕して製造したものであることを特徴とする、高速焼成改質済み石炭 灰セメント。 43．高速焼成改質済み石炭灰セメントが請求項４１に記載の高速焼成改質済み 石炭灰を主要なセメント質活性物質として６５〜９０重量％（セメント全量基準 、以下同じ）を用い、これと少量の従来のポルトランド・セメント・クリンカー を５〜３０％の量で、石膏等の従来のセメント補助材を約５％で混合し、次いで この混合物を粉砕して粉体にして製造したものであることを特徴とする、高速焼 成改質済み石炭灰セメント。 44．蒸気動力及び高速焼成改質済み石炭灰の両方の製造と、必要あれば更に高 速焼成改質済み石炭灰を高速焼成改質済み石炭灰セメントにする製造装置におい て、（図４で）原料石炭サイロ又は予備均質化山積場（１）、マイクロコンピュ ーター化供給混合装置（２）、コンベヤー（３）、ＡＭＣ原料ビン（３）、マイ クロコンピューター化供給混合装置（１４）、ＡＭＣ粉砕機（１５）、ＡＭＣ（ 粉体）貯蔵ビン（１６）、マイクロコンピューター化供給混合装置（１７）、 石炭混合物粉砕機（４）、粗粒粉体分離機（５）、サイクロン分離機（６）、混 合微粉炭サイロ（７）、混合微粉炭供給機（８）、微粉炭燃焼ボイラー（９）、 発電設備等の蒸気動力のユーザー（１０）、電気集塵機（１１）、高速焼成改質 済み石炭灰サイロ（１２）から成り、必要あれば更に添加物・石膏ビン（１８） 、マイクロコンピューター化供給混合装置（１９）、セメント粉体粉砕機（２１ ）、セメント・サイロ（２１）、バルク・セメント・サイロ（２２）、セメント 包装機（２３）、セメント製品倉庫（２４）から成る、高速焼成改質済み石炭灰 を高速焼成改質済み石炭灰セメントに製造する関連装置を含むことから成る、装 置。 45．蒸気動力及び高速焼成改質済み石炭灰の両方の同時製造での既存微粉炭燃 焼ボイラーの使用方法。 46．微粉炭燃焼ボイラーの排ガス脱硫方法において、ＡＭＣを石炭に混合し、 上記ＡＭＣは実質的にＣａＯの形のカルシウムに富む物質を主として含有し、Ａ ＭＣの混合量は石炭混合物の燃焼で得られる石炭灰のＣａ含有量がＣａＯ重量％ で２０〜７０％（石炭灰全重量基準、以下同じ）の範囲にあるように決定し、こ の石炭混合物を均質混合し、微粉砕して粒度が開口数４，９００／cm²の篩で篩 残が３０％未満の粉体とし、次いでこの混合微粉炭をボイラーの炉室に投入して 高温域で完全燃焼させ、同時に鉱化反応を行い、石炭に含有された硫黄を石炭灰 と化合させ、無害の形で捕集することを特徴とする、方法。 47．ＡＭＣが石灰である、請求項４６記載の方法。 48．ＡＭＣが蛍石等の鉱化剤を０〜２％、微細結晶粒子の形の従来のポルトラ ンド・セメント・クリンカー等の結晶種を０〜７％、重晶石等の融剤を０〜２％ 更に含有する、請求項４６又は４７に記載の方法。 49．粉砕石炭混合物粉体の粒度が開口数４，９００／cm²の篩で篩残が１５％ 未満である、請求項４６〜４８のいずれか１項に記載の方法。 50．粉砕石炭混合物粉体の粒度が開口数４，９００／cm²の篩で篩残が６％未 満である、請求項４６〜４９のいずれか１項に記載の方法。