JPS5913459B2 - Cement firing equipment including preheating calcining equipment for cement raw materials - Google Patents
Cement firing equipment including preheating calcining equipment for cement raw materialsInfo
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- JPS5913459B2 JPS5913459B2 JP11517278A JP11517278A JPS5913459B2 JP S5913459 B2 JPS5913459 B2 JP S5913459B2 JP 11517278 A JP11517278 A JP 11517278A JP 11517278 A JP11517278 A JP 11517278A JP S5913459 B2 JPS5913459 B2 JP S5913459B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセメント原料用予熱仮焼装置を含むセメント焼
成装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a cement firing device including a preheating and calcining device for cement raw materials.
原料予熱器付ロータリキルンを改良し、その原料予熱器
とロータリキルンの間に独立した熱原を有する仮焼炉を
設け、最も多量の熱を必要とする原料の仮焼を原料予熱
器付ロータリキルンのように伝熱効率の低いロータリキ
ルンで行わないで、伝熱効率の高い仮焼炉で行い、装置
の小型化、各種原単位の低減を計ろうとするセメント焼
成装置は広く知られており、すでに非常に多くの発明が
なされている。The rotary kiln with a raw material preheater has been improved, and a calcination furnace with an independent heating source has been installed between the raw material preheater and the rotary kiln. Cement baking equipment is widely known and has already been developed in order to reduce the size of the equipment and various basic units by using a calcining furnace with high heat transfer efficiency instead of using a rotary kiln with low heat transfer efficiency like a kiln. Many inventions have been made.
またそのいくつかの装置は既に実用化されている。Some of these devices have already been put into practical use.
このようなセメント焼成装置は、原料予熱器として、サ
イクロンのみ、またはサイクロンと渦室を数段組合せた
いわいろ並添型予熱器を用いており、また仮焼炉の方式
により、各種の装置が特徴づけられており、それらの仮
焼炉は利用する気流の型式とその構造により分類するこ
とができる。Such cement firing equipment uses a cyclone alone or a bribe-type preheater that combines several stages of cyclones and vortex chambers as a raw material preheater, and has various equipment characteristics depending on the method of the calcining furnace. These calcining furnaces can be classified according to the type of air flow used and their structure.
すなわち、旋回流を利用するもの、噴流層を利用するも
の、噴流層および旋回流を利用するもの、および流動層
を利用するものなどに分けられる。That is, they are divided into those that utilize swirling flow, those that utilize a spouted bed, those that utilize a spouted bed and swirling flow, and those that utilize a fluidized bed.
これらのセメント焼成装置によるセメント焼成は原料予
熱器付きキルンに比較して、ロータリキルンが小型化す
るとともにキルン内熱負荷が低減するので、設備費の低
減、耐火煉瓦原単位の低減、公害分窒素酸化物（ＮＯｘ
）の発生量低減など各種のメリットが期待できるが、そ
れでもなお、次に示すような各種の欠点が見出される。Compared to a kiln with a raw material preheater, the rotary kiln is smaller and the heat load inside the kiln is reduced, resulting in lower equipment costs, lower units of refractory bricks, and less nitrogen pollution. Oxides (NOx
) can be expected to have various benefits such as a reduction in the amount of carbon dioxide generated, but there are still various drawbacks as shown below.
（１）一般に仮焼炉とくに流動層型以外の仮焼炉では、
原燃料の滞留時間が短く、したがって炉内で燃料が完全
燃焼せず最下段又は最下段より数えて、２番目、３番目
のサイクロンにおいて主燃焼を継続し、それらのサイク
ロン又はサイクロン間の導間内でコーチングトラブルを
起したり、最上段のサイクロンより排出されるガスの温
度を上昇させ、セメント焼成装置の排ガス持去り熱を増
大させたりする。(1) In general, in calcining furnaces, especially in calcining furnaces other than fluidized bed type,
The residence time of raw fuel is short, so the fuel is not completely combusted in the furnace, and main combustion continues in the second and third cyclones counting from the lowest stage or the lowest stage, and the intervening time between these cyclones or cyclones This can cause coaching problems inside the furnace, raise the temperature of the gas discharged from the top cyclone, and increase the heat carried away by the exhaust gas from the cement firing equipment.
その持去り熱の増加量は、この方式のキルン小型化など
による熱消費量の低減量と同等か、又はそれ以上となる
こともある。The amount of increase in heat removed is equal to or may be greater than the amount of reduction in heat consumption due to kiln miniaturization using this method.
このような問題は、特に石炭など固体燃料を使用する場
合、とくに重大なものとなり、固体燃料の使用がほとん
ど不可能となることが多い。Such problems are especially serious when using solid fuels such as coal, and often make the use of solid fuels almost impossible.
それは固体燃料の燃焼時間が液体燃料より長いからであ
る。This is because the combustion time of solid fuel is longer than that of liquid fuel.
（２）これらのセメント焼成装置は、通常、ロータリキ
ルン、４段のサイクロン又は渦室を組合せた予熱器及び
仮焼炉より構成されており、セメント焼成装置全体の圧
力損失はこれら個々の装置の圧力損失を合計したもので
あるが、予熱器がかなり高い圧力損失を必要とする上に
、仮焼炉の圧力損失が加わり更に、クーラより抽気され
る高温燃焼用空気とキルン排ガスとの間の圧力バランス
を保つためキルン排ガスダクトに設ける絞りにより圧力
損失も加わり、全体の圧力損失はかなり高いものとなる
。(2) These cement firing devices usually consist of a rotary kiln, a preheater combined with a four-stage cyclone, or a whirlpool chamber, and a calcining furnace, and the pressure loss of the entire cement baking device is the same as that of each of these individual devices. This is the total pressure loss, and in addition to the preheater requiring a fairly high pressure loss, there is also the pressure loss of the calciner, and the pressure loss between the high-temperature combustion air extracted from the cooler and the kiln exhaust gas is added. The pressure loss is also added by the restriction installed in the kiln exhaust gas duct to maintain pressure balance, and the overall pressure loss is quite high.
そのため排ガス誘引ファンにおいて使用される電力はか
なり多くなり、焼成装置全体の電力使用量は、キルン小
型化による駆動電力低減によるメリットがあるにもかか
わらず、原料予熱装置付きキルンより必ずしも少いもの
とはならない。Therefore, the amount of electricity used in the exhaust gas induction fan is quite large, and the amount of electricity used by the entire firing device is not necessarily lower than that of a kiln with a material preheating device, although there is an advantage of reducing driving power by making the kiln smaller. Must not be.
仮焼炉として流動層炉を用いると、とくに圧力損失が高
く、更に電力使用量が多くなる。When a fluidized bed furnace is used as a calcining furnace, the pressure loss is particularly high, and the amount of electricity used is also increased.
（３）セメント原料中には、多少のアルカリ及び塩素が
含まれているが、これらの成分がキルン−仮焼炉間又は
仮焼炉−予熱器間の循環ダスト中に揮発と凝縮の作用に
より濃縮される。(3) Cement raw materials contain some alkali and chlorine, but these components are evaporated and condensed in the circulating dust between the kiln and the calciner or between the calciner and the preheater. Concentrated.
これらの成分が多くなるとダストの溶融点を低下させ、
キルン−仮焼炉間、又は予熱器のサイクロン間のダクト
中にダクトが溶着し、コーチングトラブルを起し、ドラ
フトを低下させるなど運転不能となることがある。When these components increase, the melting point of the dust decreases,
The duct may become welded between the kiln and the calcination furnace or between the cyclone of the preheater, causing coaching trouble and lowering the draft, making it impossible to operate.
したがって使用原料中のアルカリ及び塩素の含有量に制
限を受ける。Therefore, the content of alkali and chlorine in the raw materials used is limited.
本発明は上記の従来技術の欠点を改良したのみでなく、
さらにすぐれた特性を持つセメント焼成装置に関するも
ので、下部にロータリキルン排ガスと高温空気の一部を
旋回流として導入し、さらに燃料を供給して、燃料の一
次燃焼および原料仮焼の主な部分を行なわせる向流型一
次仮焼炉（以下単に仮焼炉と呼ぶ）並びに、下部に仮焼
炉よりの排熱ガスと未燃々料および旋回流として導入す
る高温空気の残部を供給し、二次的な燃料燃焼と原料仮
焼および原料の予熱を行う向流型熱交換器（２次仮焼炉
および予熱器）より構成された原料用予熱仮焼装置を設
けることにより、仮焼温度を低く保つことができ、しか
も滞留時間が長く、液体燃料を使用した場合はもちろん
、固体燃料を使用した場合も仮焼炉および向流型熱交換
器の下部において燃料が完全燃焼し、原料用予熱仮焼装
置より排出されるガス温度を低下させるとともに、ロー
タリキルン人原料の仮焼率をほぼ１００％に高め、燃料
使用量を低減させ、また全体の圧力損失が非常に低く、
さらに窒素酸化物の排出量を非常に低くすることのでき
るセメント焼成装置を提供しようするものである。The present invention not only improves the above-mentioned drawbacks of the prior art, but also
This relates to a cement firing device with even more excellent characteristics.The rotary kiln exhaust gas and a portion of high-temperature air are introduced into the lower part as a swirling flow, and fuel is further supplied to perform the primary combustion of fuel and the main part of calcining of raw materials. A countercurrent type primary calcination furnace (hereinafter simply referred to as a calcination furnace) in which the calcination is carried out, and a lower part of the calcination furnace are supplied with exhaust gas and unburned fuel from the calcination furnace, as well as the remainder of the high-temperature air introduced as a swirl flow, By providing a raw material preheating and calcining device consisting of a countercurrent heat exchanger (secondary calciner and preheater) that performs secondary fuel combustion, raw material calcination, and raw material preheating, the calcination temperature In addition, the residence time is long, and the fuel is completely combusted in the lower part of the calciner and countercurrent heat exchanger, not only when using liquid fuel but also when using solid fuel. In addition to lowering the temperature of the gas discharged from the preheating calcination equipment, the calcination rate of raw materials in the rotary kiln is increased to almost 100%, reducing the amount of fuel used, and the overall pressure loss is extremely low.
Furthermore, it is an object of the present invention to provide a cement sintering apparatus that can extremely reduce the amount of nitrogen oxides emitted.
つぎにこの発明のセメント原料用予熱仮焼装置を含むセ
メント焼成装置について実施例を示す図面によって説明
する。Next, a cement firing apparatus including a preheating calcining apparatus for cement raw materials according to the present invention will be described with reference to drawings showing embodiments.
第１図は本発明の一実施例の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of one embodiment of the present invention.
“１は排ガスの流れをすべて行うための排風機、２
はサイクロン、３は排ガス導管、４は向流型熱交換器、
９は仮焼炉、１５はロータリキルン、１７はクリンカク
ーラである。“1 is the exhaust fan for all exhaust gas flow, 2
is a cyclone, 3 is an exhaust gas pipe, 4 is a countercurrent heat exchanger,
9 is a calcining furnace, 15 is a rotary kiln, and 17 is a clinker cooler.
向流型熱交換器４は円筒形竪型の本体４ａと、本体４ａ
の下部に形成された逆円錐形の原料排出室４ｂとから構
成される。The countercurrent heat exchanger 4 includes a cylindrical vertical body 4a;
and an inverted conical raw material discharge chamber 4b formed at the lower part of the chamber.
向流型熱交換器４の原料排出室４ｂは、仮焼炉９の原料
受入室９ａに直接、連結される。The raw material discharge chamber 4b of the countercurrent heat exchanger 4 is directly connected to the raw material receiving chamber 9a of the calciner 9.
向流型熱交換器４の上端は排ガス導管３を介して排ガス
導管３の周囲に設置された複数のサイクロン２の入口管
３ａに接続される。The upper end of the countercurrent heat exchanger 4 is connected via the exhaust gas conduit 3 to the inlet pipes 3a of a plurality of cyclones 2 installed around the exhaust gas conduit 3.
サイクロン２の下端は導管２ａを介して向流型熱交換器
４の本体４ａの上部に連通ずる。The lower end of the cyclone 2 communicates with the upper part of the body 4a of the countercurrent heat exchanger 4 via a conduit 2a.
サイクロン２の上端は排ガス放出管１９を介して排風機
１の吸込側に接続される。The upper end of the cyclone 2 is connected to the suction side of the exhaust fan 1 via an exhaust gas discharge pipe 19.
・５は原料を本体４ａ内に一様に分散させるための
分散コーン、６は原料供給管である。- 5 is a dispersion cone for uniformly dispersing the raw material inside the main body 4a, and 6 is a raw material supply pipe.
仮焼炉９は上記したように向流型熱交換器４の原料排出
室４ｂに直接、連結されており、その下端には逆円錐形
に形成された原料排出室９ｂを有する。As described above, the calcining furnace 9 is directly connected to the raw material discharge chamber 4b of the countercurrent heat exchanger 4, and has a raw material discharge chamber 9b formed in an inverted conical shape at its lower end.
９ｄは原料を仮焼炉９の本体９ｃ内に一様に分散させる
ための分散コーンである。9d is a dispersion cone for uniformly dispersing the raw material within the main body 9c of the calciner 9.
１１はクリンカクーラ１７と向流型熱交換器４の本体４
ａの下部とを結ぶ燃焼空気導入管、また１２はクリンカ
クーラと仮焼炉９の本体９ｃの下部とを結ぶ燃焼空気導
入管である。11 is a clinker cooler 17 and a main body 4 of a countercurrent heat exchanger 4;
12 is a combustion air introduction pipe connecting the clinker cooler and the lower part of the main body 9c of the calciner 9.
燃焼空気導入管１１または１２は、第２図または第３図
に示すように向流型熱交換器４の本体４ａまたは仮焼炉
９の本体９Ｃに対して接線状に連通されている。The combustion air introduction pipe 11 or 12 is tangentially connected to the main body 4a of the countercurrent heat exchanger 4 or the main body 9C of the calciner 9, as shown in FIG. 2 or 3.
１３は燃焼用空気導入管１２とロータリキルン１５の排
熱ガス排出側とを結ぶキルン排ガス供給管である。A kiln exhaust gas supply pipe 13 connects the combustion air introduction pipe 12 and the exhaust gas discharge side of the rotary kiln 15.
１０は仮焼炉９に設けたバーナ、１６はロータリキルン
に設けたバーナである。10 is a burner provided in the calcining furnace 9, and 16 is a burner provided in the rotary kiln.
また、２０は仮焼炉９の下端よりロータリキルンの原料
受入側にセメント原料を送入するための原料送入管であ
る。Further, 20 is a raw material feeding pipe for feeding cement raw material from the lower end of the calcining furnace 9 to the raw material receiving side of the rotary kiln.
さらに、２１．２２は燃焼用空気導入管１１および１２
に設けたダンパーである。Furthermore, 21.22 is the combustion air introduction pipe 11 and 12.
This is a damper installed in the
この発明のセメント焼成装置の実施例は上記のように構
成されているので、つぎのような操作を行うことができ
る。Since the embodiment of the cement firing apparatus of the present invention is constructed as described above, the following operations can be performed.
セメント原料の一部または全部はフィーダ（図示してな
い）から原料供給管６によって排ガス導管３内に供給さ
れる。A part or all of the cement raw material is supplied from a feeder (not shown) into the exhaust gas conduit 3 through a raw material supply pipe 6.
排ガス導管３内に分散されたセメント原料は、向流型熱
交換器４から排出される排熱ガスによって加熱されつつ
、排風機１の誘引によって排熱ガスとともに入口管３ａ
を経てサイクロン２内に吸引される。The cement raw material dispersed in the exhaust gas conduit 3 is heated by the exhaust gas discharged from the countercurrent heat exchanger 4, and is transferred together with the exhaust gas by the exhaust fan 1 into the inlet pipe 3a.
and is sucked into the cyclone 2.
セメント原料を含んだ排熱ガスはサイクロン２内におい
てセメント原料と排熱ガスとに分離され、分離されたセ
メント原料は導管２ａによって向流型熱交換器４の上部
に供給される。The waste heat gas containing the cement raw material is separated into the cement raw material and the waste heat gas in the cyclone 2, and the separated cement raw material is supplied to the upper part of the countercurrent heat exchanger 4 through the conduit 2a.
向流型熱交換器４内に供給されたセメント原料は、分散
コーン５と向流型熱交換器４の下部より上昇してくるガ
ス旋回流の作用によって本体４ａ内全体に一様に分布さ
れる。The cement raw material supplied into the countercurrent heat exchanger 4 is uniformly distributed throughout the main body 4a by the action of the dispersion cone 5 and the gas swirl flow rising from the lower part of the countercurrent heat exchanger 4. Ru.
そして、セメント原料は向流型熱交換器４の本体４ａ内
を降下する際に仮焼炉において不完全燃焼した燃料が、
クリンカクーラ１７より燃焼用空気導入管１１を経て供
給される高温空気により向流型熱交換器４の本体４ａの
下部において完全燃焼するときの燃焼熱を吸収するとと
もに、仮焼炉より供給される排熱ガスおよび上記の向流
型熱交換器４の本体４ａの下部において生ずる燃焼ガス
と向流して加熱され、かなり仮焼する程度まで熱処理を
受ける。Then, when the cement raw material descends inside the main body 4a of the countercurrent heat exchanger 4, the fuel that is incompletely combusted in the calciner is
High-temperature air supplied from the clinker cooler 17 through the combustion air introduction pipe 11 absorbs combustion heat during complete combustion in the lower part of the main body 4a of the countercurrent heat exchanger 4, and is also supplied from the calciner. It is heated countercurrently with the exhaust gas and the combustion gas generated in the lower part of the main body 4a of the countercurrent heat exchanger 4, and undergoes heat treatment to the extent of significant calcination.
その後、セメント原料は遠心力により排熱ガスと分離し
、原料排出室４ｂより排出され、仮焼炉９内に供給され
る。Thereafter, the cement raw material is separated from the exhaust gas by centrifugal force, discharged from the raw material discharge chamber 4b, and supplied into the calcining furnace 9.
仮焼炉９内に供給されたセメント原料は、向流型熱交換
器４と同様に分散コーン５と仮焼炉９内を上昇してくる
ガス旋回流の作用によって仮焼炉９の本体９ｃ内全体に
一様に分布される。Similar to the countercurrent heat exchanger 4, the cement raw material supplied into the calciner 9 is transformed into the main body 9c of the calciner 9 by the action of the dispersion cone 5 and the swirling flow of gas rising inside the calciner 9. uniformly distributed throughout the interior.
一方、仮焼炉９の本体９ｃ内には燃焼用空気導入管１２
を経由してクリンカクーラ１７より抽気された燃焼用高
温空気と、ロータリキルン１５の排熱ガス排出側よりキ
ルン排ガス供給管１３を経て排出される排熱ガスとの混
合ガスを旋回流として導入して、渦室を形成する。On the other hand, inside the main body 9c of the calciner 9, there is a combustion air introduction pipe 12.
A mixed gas of high-temperature combustion air extracted from the clinker cooler 17 via the rotary kiln 15 and exhaust gas discharged from the exhaust gas discharge side of the rotary kiln 15 via the kiln exhaust gas supply pipe 13 is introduced as a swirling flow. to form a vortex chamber.
この渦室内に供給されたセメント原料は強い旋回流の作
用を受け、炉壁周辺部でその濃度が高められる。The cement raw material supplied into this vortex chamber is subjected to the action of a strong swirling flow, and its concentration is increased around the furnace wall.
そこにおいて、バーナ１０によって燃料の燃焼が行われ
、その熱はただちに原料の仮焼に利用され、はぼ１ｏｏ
％近くまで仮焼された原料は仮焼炉９内で排熱ガスから
分離される。There, fuel is combusted by the burner 10, and the heat is immediately used for calcination of the raw material.
The raw material that has been calcined to nearly 50% is separated from the exhaust gas in the calciner 9.
仮焼炉９内で仮焼、分離された原料は原料送入管２０を
経てロータリキルン１５に供給され、バーナ１６の燃料
燃焼によって最後のクリンカ焼成が行われる。The raw material calcined and separated in the calciner 9 is supplied to the rotary kiln 15 via the raw material feed pipe 20, and the final clinker firing is performed by burning fuel in the burner 16.
ロータリキルン１５で焼成されたクリンカは、とり出さ
れクリンカクーラ１７で冷却され、次の工程へ送られる
。The clinker fired in the rotary kiln 15 is taken out, cooled in a clinker cooler 17, and sent to the next process.
なお、燃焼用空気導入管１１および１２に設けたダンパ
ー２１および２２の操作により向流型熱交換器４および
仮焼炉９に゛導入される高温空気量を調節することがで
き、仮焼炉９の本体９ｃにおける燃料の燃焼度を制御す
ることができる。The amount of high-temperature air introduced into the countercurrent heat exchanger 4 and the calcination furnace 9 can be adjusted by operating the dampers 21 and 22 provided in the combustion air introduction pipes 11 and 12. The burn-up degree of fuel in the main body 9c of the engine 9 can be controlled.
一方、燃焼ガスの流れについて記述すると、キルン排熱
ガスはクリンカクーラより抽気された燃焼用高温空気の
１部と混合し、キルン排ガス供給管１３によって仮焼炉
９の本体９ｃの下部に旋回流として供給される。On the other hand, to describe the flow of combustion gas, the kiln exhaust gas is mixed with a part of the high-temperature air for combustion extracted from the clinker cooler, and the mixture is swirled into the lower part of the main body 9c of the calciner 9 through the kiln exhaust gas supply pipe 13. Supplied as.
仮焼炉９の本体９ｃ内において燃料の主燃焼が行われ、
原料は完全に仮焼される。Main combustion of fuel is performed within the main body 9c of the calciner 9,
The raw material is completely calcined.
不完全燃焼した燃料を含む排熱ガスは旋回流として向流
型予熱器４の原料排出室４ｂの下部に誘引される。The exhaust gas containing the incompletely burned fuel is drawn to the lower part of the raw material discharge chamber 4b of the countercurrent preheater 4 as a swirling flow.
原料排出室４ｂの下部に誘引された排熱ガスは向流型熱
交換器４の本体４ａの下部において、クリンカクーラ１
７より抽気された燃焼用高温空気の残部が燃焼用空気導
入管１１によって旋回流として導入され、不完全燃焼燃
料の完全燃焼が行われる。The exhaust gas attracted to the lower part of the raw material discharge chamber 4b is transferred to the clinker cooler 1 at the lower part of the main body 4a of the countercurrent heat exchanger 4.
The remainder of the high-temperature combustion air extracted from the combustion air inlet 7 is introduced as a swirling flow through the combustion air introduction pipe 11, and the incompletely burned fuel is completely combusted.
その後、排熱ガスはセメント原料と向流的に熱交換しな
がら旋回上昇し、排ガス導管３を経由し、分離サイクロ
ン２を通り、排風機によって系外に排出される。Thereafter, the exhaust gas swirls upward while exchanging heat countercurrently with the cement raw material, passes through the exhaust gas conduit 3, passes through the separation cyclone 2, and is discharged out of the system by the exhaust fan.
第４図は本発明の他の実施例である。FIG. 4 shows another embodiment of the invention.
この実施例においては、向流型熱交換器４の本体４ａは
、その中間に絞りを設け、上部本体４ａ。In this embodiment, the main body 4a of the countercurrent heat exchanger 4 is provided with a restriction in the middle thereof, and the upper main body 4a.
と下部本体４ ａ ２の２つに区分けする・下部本体４
ａ２の下部に燃焼用高温空気の一部を接線方向に導入す
る燃焼用空気導入管１１が設けられており、更に、本実
施例は第１図に示した実施例と異なり、仮焼炉よりの排
熱ガスを導入する仮焼炉排熱ガス導入管７も、第５図に
示すように、下部本体４ａ２の下部に対し接線方向に設
けられている。The lower body 4 is divided into two parts: and the lower body 4 a 2.
A combustion air introduction pipe 11 for tangentially introducing a part of the high-temperature air for combustion is provided at the bottom of a2.Furthermore, unlike the embodiment shown in FIG. As shown in FIG. 5, the calciner exhaust gas introduction pipe 7 for introducing the exhaust gas is also provided in a tangential direction to the lower part of the lower main body 4a2.
この実施例は、固体燃料を仮焼用燃料として使用する場
合など、仮焼炉出口の時点でかなりの未燃焼燃料が残る
おそれのある場合にとくに適している。This embodiment is particularly suitable when there is a possibility that a considerable amount of unburned fuel remains at the exit of the calciner, such as when solid fuel is used as the calciner fuel.
仮焼炉９より供給された未燃燃料は、下部本体４ａ２に
おいて、その下部に旋回流として導入される仮焼炉の排
熱ガスおよびクリンカクーラよりの高温空気の激しい渦
流作用と、供給された高温空気により完全燃焼し、その
燃焼熱はただちに原料と向流的に熱交換し、原料の仮焼
に利用される。The unburnt fuel supplied from the calciner 9 is fed into the lower body 4a2 by the intense swirling action of the calciner exhaust gas introduced as a swirling flow into the lower part of the calciner 9 and the high temperature air from the clinker cooler. Complete combustion occurs with high-temperature air, and the combustion heat is immediately exchanged with the raw material in a countercurrent manner and used for calcination of the raw material.
完全燃焼した燃焼ガスが向流型熱交換器４の上部本体４
ａ、に入り、原料と向流的に熱交換し、原料の予熱に利
用される。Completely combusted combustion gas flows into the upper body 4 of the countercurrent heat exchanger 4.
a, exchanges heat countercurrently with the raw material, and is used for preheating the raw material.
したがって、この実施例では固体燃料など燃焼速度の遅
い燃料を使用しても、最終的にセメント焼成装置より排
出されるガスの温度は充分低下し、なんらトラブルが起
ることはない。Therefore, in this embodiment, even if a fuel with a slow combustion rate such as solid fuel is used, the temperature of the gas finally discharged from the cement firing apparatus is sufficiently lowered and no trouble occurs.
この発明のセメント原料予熱仮焼装置を含むセメント焼
成装置は上記のように構成され、また、その構成によっ
て上記のように操作されるので、つぎに示すような効果
をあげることができる。Since the cement firing apparatus including the cement raw material preheating and calcining apparatus of the present invention is constructed as described above and operated as described above, the following effects can be achieved.
第一に、本発明のセメント焼成装置においては、仮焼炉
９の下部に、ロータリキルン排熱ガスとともに高温の燃
焼用空気の一部が接線方向に導入され、その上部に設け
られたバーナ１０により燃料の燃焼が行われるが、燃料
の一部は不完全燃焼し、その不完全燃焼物質は向流型熱
交換器４の下部に入り、そこに供給される高温燃焼用空
気の残部の旋回流により完全燃焼し、したがって燃料の
燃焼は２段階に行われ、さらに、向流型熱交換器４およ
び仮焼炉９いずれも原料と燃焼ガスとの熱交換は向流的
に行われるとともに、仮焼炉においては旋回流として導
入されるガスの遠心力作用により、バーナが設けられて
いる炉壁周辺部にて原料濃度が高められるので、燃料燃
焼熱はただちに原料に吸収される。First, in the cement firing apparatus of the present invention, a portion of high-temperature combustion air is tangentially introduced into the lower part of the calciner 9 together with the rotary kiln exhaust gas, and the burner 10 provided in the upper part However, part of the fuel is incompletely combusted, and the incompletely combusted material enters the lower part of the countercurrent heat exchanger 4, and the remainder of the high-temperature combustion air supplied there is swirled. Complete combustion occurs due to the flow, so the combustion of the fuel is performed in two stages.Furthermore, in both the countercurrent type heat exchanger 4 and the calciner 9, heat exchange between the raw material and the combustion gas is performed in a countercurrent manner, In the calciner, the centrifugal force of the gas introduced as a swirling flow increases the raw material concentration around the furnace wall where the burner is installed, so that the heat of fuel combustion is immediately absorbed by the raw material.
したがって燃焼温度は上昇せず、はぼ一定となり、コー
チングなどのトラブルが発生しない。Therefore, the combustion temperature does not rise and remains almost constant, and troubles such as coaching do not occur.
また向流型熱交換器４および仮焼炉９は向流型であり、
その容積は大きく、ガス上昇速度が低く、ガスおよび原
料の滞留時間が長い。Further, the countercurrent type heat exchanger 4 and the calcining furnace 9 are of the countercurrent type,
Its volume is large, the gas rise rate is low, and the residence time of gas and raw materials is long.
したがって燃料は向流型熱交換器４の下部において完全
燃焼し、さらにその燃焼ガスは原料と向流的に熱交換す
るので、最終的にセメント焼成装置より排出されるガス
温度を充分低下させるとともに、原料仮焼率をほぼ１０
０％に高め、セメント焼成装置全体の熱消費量を予熱装
置付キルン以下とすることができる。Therefore, the fuel is completely combusted in the lower part of the countercurrent heat exchanger 4, and the combustion gas exchanges heat with the raw material in a countercurrent manner, so that the temperature of the gas finally discharged from the cement firing device is sufficiently lowered. , the raw material calcination rate is approximately 10
0%, making it possible to reduce the heat consumption of the entire cement firing device to less than that of a kiln with a preheating device.
第二に、この発明のセメント焼成装置は、仮焼用燃料と
して固体燃料を使用する場合に、とくに適している。Second, the cement firing apparatus of the present invention is particularly suitable when solid fuel is used as the calcining fuel.
前記したように、この発明のセメント焼成装置の向流型
熱交換器および仮焼炉は、滞留時間が充分長いので、仮
焼炉に供給された固体燃料は同炉内で一部燃焼し、残部
は完全に分解ガス化し、そのガス化燃料は向流型熱交換
器あ下部において、導入される旋回流ガスの激しい渦流
作用と、燃焼用空気導入管１１を経て供給される高温空
気により完全燃焼する。As mentioned above, the countercurrent heat exchanger and calciner of the cement firing apparatus of the present invention have a sufficiently long residence time, so that the solid fuel supplied to the calciner is partially combusted in the furnace. The remaining part is completely decomposed and gasified, and the gasified fuel is completely decomposed at the lower part of the countercurrent heat exchanger by the intense swirling action of the swirling gas introduced and the high temperature air supplied through the combustion air introduction pipe 11. Burn.
したがって、従来のこの種の装置にみられるような、仮
焼炉９における固体燃料の燃焼率低下によるコーチング
トラブルや熱消費量の増大などの不都合がなく、液体燃
料を使用した場合と同様な操業状態で固体燃料を使用す
ることができる。Therefore, there is no inconvenience such as coaching trouble or increased heat consumption due to a decrease in the combustion rate of solid fuel in the calciner 9, which is seen in conventional devices of this type, and the operation is similar to that when using liquid fuel. Solid fuel can be used in the state.
またこの発明のセメント焼成装置によれはロータリキル
ン１５および仮焼炉９に使用する全燃料を１００係固体
燃料とすることも可能であり、さらに低品位炭、ボタ、
産業廃棄物の一部なども仮焼用燃料として使用すること
ができる。Further, according to the cement firing apparatus of the present invention, it is possible to use all the fuel used in the rotary kiln 15 and the calciner 9 as 100% solid fuel, and furthermore, it is possible to use low-rank coal, botton,
Part of industrial waste can also be used as a fuel for calcining.
第三に、この発明のセメント焼成装置は、原料の予熱お
よび分離に、圧力損失の大きいサイクロンを、最上段の
分離サイクロン２は別として、使用しておらず、また向
流型熱交換器４および仮焼炉は原料とガスの流れが向流
型であるので、サイクロン式予熱器や並流式仮焼炉のよ
うに、ガス流が原料を持上げる必要がなく、ガス流速を
かなり低くすることができる。Thirdly, the cement firing apparatus of the present invention does not use a cyclone with large pressure loss for preheating and separating raw materials, except for the separation cyclone 2 at the top stage, and also does not use a countercurrent heat exchanger 4. Since the flow of the raw material and gas in the calciner is countercurrent, there is no need for the gas flow to lift the raw material, as in cyclone preheaters and co-current calciners, and the gas flow rate is considerably low. be able to.
したがって、セメント装置全体の圧力損失を、従来の仮
焼炉付セメント焼成装置に比較し、著しく低くすること
ができる。Therefore, the pressure loss of the entire cement apparatus can be significantly lowered compared to a conventional cement firing apparatus with a calciner.
例えば従来の仮焼炉付セメント焼成装置の圧力損失が７
００ｍｍＡｑ程度であるのに対し、同規模のこの発明に
よるセメント焼成装置では４００ｍ１Ａｑ程度である。For example, the pressure loss of a conventional cement firing equipment with a calcining furnace is 7.
00 mmAq, whereas in the cement firing apparatus of the same scale according to the present invention, it is about 400 m1Aq.
第四に、この発明のセメント焼成装置は、前記したよう
に、仮焼段階の燃料の燃焼は、仮焼炉９において不完全
燃焼させ、向流型熱交換器４の本体４ａにおいて完全燃
焼させる二段階燃焼であり、またそれらの燃焼熱はただ
ちに原料に吸収されるので、低温燃焼であり窒素酸化物
の発生は非常に少い。Fourth, in the cement firing apparatus of the present invention, as described above, the combustion of the fuel in the calcination stage is performed by incomplete combustion in the calcination furnace 9 and complete combustion in the main body 4a of the countercurrent heat exchanger 4. Since it is a two-stage combustion and the heat of combustion is immediately absorbed by the raw materials, it is a low-temperature combustion and generates very little nitrogen oxide.
また仮焼炉において燃料を不完全燃焼させると、各種還
元性物質が生成し、これらの物質が、高温空気と混合さ
れて導入されてくるキルン排熱ガスとただちに混合し、
固排熱ガス中にかなり多量に含まれている窒素酸化物を
、セメント原料を触媒として、分解し、無害の窒素ガス
とする。In addition, when the fuel is incompletely combusted in the calciner, various reducing substances are generated, and these substances immediately mix with the kiln exhaust gas, which is mixed with high-temperature air and introduced.
Nitrogen oxides, which are contained in large amounts in solid waste heat gas, are decomposed into harmless nitrogen gas using cement raw materials as a catalyst.
したがって最終的にセメント焼成装置より排出されるガ
ス中の窒素酸化物の量は極めて少いものとなり、公害対
策上杆しい結果をもたらす。Therefore, the amount of nitrogen oxides in the gas finally discharged from the cement firing equipment is extremely small, which brings good results in terms of pollution control.
なお、石炭は液体燃料に比較し、かなり多量の窒素分を
含んであり、この窒素分は、低温燃焼の場合でも酸化し
、窒素酸化物になると言われている。Note that coal contains a considerably larger amount of nitrogen than liquid fuel, and this nitrogen is said to oxidize and become nitrogen oxides even in low-temperature combustion.
したがって、通常の仮焼炉付セメント焼成装置において
仮焼用燃料として石炭を使用するとかなりの量の窒素酸
化物が発生する。Therefore, when coal is used as a fuel for calcination in a normal cement firing apparatus with a calcination furnace, a considerable amount of nitrogen oxides are generated.
しかしこの発明のセメント焼成装置においては、仮焼用
燃料として石炭を使用しても、仮焼炉９において、不完
全燃焼ガス化するので、窒素酸化物の発生量は少なく、
また多少発生しても、還元性物質により分割される。However, in the cement firing apparatus of the present invention, even if coal is used as the calcining fuel, it is incompletely combusted and gasified in the calciner 9, so the amount of nitrogen oxides generated is small.
Even if some amount of it is generated, it will be divided by reducing substances.
第五に、この発明のセメント焼成装置は、その内部形状
が従来装置より単純であり、ガス流速も遅く、内部容積
が犬であり、また前記したように、燃料の燃焼が等温的
に行なわれ、局部加熱がなく、したがって原料またはダ
ストの溶着によるコーチングトラブルは起り難い。Fifth, the cement firing device of the present invention has a simpler internal shape than conventional devices, has a slower gas flow rate, has a smaller internal volume, and, as mentioned above, burns fuel isothermally. , there is no local heating, and therefore coating troubles due to welding of raw materials or dust are unlikely to occur.
すなわち、アルカリまたは塩素をかなり多量含有してい
る原料をも使用することができる。That is, raw materials containing considerably large amounts of alkali or chlorine can also be used.
また形状が単純であるので、設備費が低減できるととも
に、予熱仮焼装置の内張り耐火煉瓦の寿命を長くするこ
とができる。Furthermore, since the shape is simple, equipment costs can be reduced and the life of the refractory bricks lining the preheating and calcining device can be extended.
第１図は、この発明のセメント原料用予熱仮焼装置を含
むセメント焼成装置の一実施例の概略図、第２図は第１
図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ断面図、第
４図はこの発明の装置のもう一つの実施例の概略図、第
５図は第４図のＣ−Ｃ断面図である。
１は排風機、２はサイクロン、２ａは導管、３は排ガス
導管、３ａは入口管、４は向流型熱交換器、４ａは向流
型熱交換器の本体、４ａ１は向流型熱交換器の上部本体
、４ａ２は向流型熱交換器の下部本体、４ｂは向流型熱
交換器の原料排出室、５は分散コーン、６は原料供給管
、Ｔは仮焼炉排ガス導管、９は仮焼炉、９ａは仮焼炉の
原料受入室、９ｂは仮焼炉の原料排出室、９ｃは仮焼炉
の本体、９ｄは分散コーン、１０は仮焼炉のバーナ、１
１および１２は燃焼用空気導入管、１３はキルン排ガス
供給管、１５はロータリキルン、１６はロータリキルン
のバーナ、１７はクリンカクーラ、１９は排ガス放出管
、２０は原料送入管、２１および２２はダンパー。FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a cement firing device including a preheating and calcining device for cement raw materials according to the present invention, and FIG.
3 is a sectional view taken along line BB in FIG. 1, FIG. 4 is a schematic view of another embodiment of the device of the present invention, and FIG. It is a sectional view of C. 1 is an exhaust fan, 2 is a cyclone, 2a is a conduit, 3 is an exhaust gas conduit, 3a is an inlet pipe, 4 is a countercurrent heat exchanger, 4a is the main body of the countercurrent heat exchanger, 4a1 is a countercurrent heat exchanger 4a2 is the upper body of the vessel, 4a2 is the lower body of the countercurrent heat exchanger, 4b is the raw material discharge chamber of the countercurrent heat exchanger, 5 is the dispersion cone, 6 is the raw material supply pipe, T is the calciner exhaust gas conduit, 9 9 is a calciner, 9a is a raw material receiving chamber of the calciner, 9b is a raw material discharge chamber of the calciner, 9c is the main body of the calciner, 9d is a dispersion cone, 10 is a burner of the calciner, 1
1 and 12 are combustion air introduction pipes, 13 is a kiln exhaust gas supply pipe, 15 is a rotary kiln, 16 is a rotary kiln burner, 17 is a clinker cooler, 19 is an exhaust gas discharge pipe, 20 is a raw material feed pipe, 21 and 22 is a damper.
Claims (1)
換器および仮焼炉を組合せた装置より構成されたセメン
ト焼成装置において、向流型熱交換器および仮焼炉の本
体は、それぞれの下部に対して接線状に連結された燃焼
用空気導入管によってクリンカクーラと連通し、また仮
焼炉の本体に連通された燃焼用空気導入管にはロータリ
キルンの排熱ガス排出側と連通したキルン排ガス供給管
を連結し、仮焼炉上部より排出されたガスを向流型熱交
換器の下部に導入し、向流型熱交換器下部より排出され
た原料を仮焼炉上部の原料受入室に投入するとともに、
仮焼炉下部の原料排出室とロータリキルンの原料受入側
とを原料送入管によって連通し、更に仮焼炉に燃料を供
給し、そこにおいて燃料の主燃焼と原料仮焼の主部分を
行わせ、向流型熱交換器において二次的な燃料燃焼と原
料仮焼および原料の予熱を行わせることを特徴とするセ
メント原料用予熱仮焼装置を含むセメント焼成装置。1. In a cement firing device that is composed of a rotary kiln, a countercurrent heat exchanger for preheating and calcination of raw materials, and a calcination furnace, the main bodies of the countercurrent heat exchanger and calcination furnace are A combustion air introduction pipe connected tangentially to the lower part communicates with the clinker cooler, and a combustion air introduction pipe connected to the main body of the calciner is connected to the exhaust gas discharge side of the rotary kiln. The kiln exhaust gas supply pipe is connected, the gas discharged from the upper part of the calciner is introduced into the lower part of the countercurrent heat exchanger, and the raw material discharged from the lower part of the countercurrent heat exchanger is received at the upper part of the calciner. In addition to putting it into the chamber,
The raw material discharge chamber at the bottom of the calciner and the raw material receiving side of the rotary kiln are communicated through a raw material feed pipe, and fuel is further supplied to the calciner, where the main combustion of fuel and the main part of raw material calcining are performed. 1. A cement firing device including a preheating and calcination device for cement raw materials, characterized in that a countercurrent heat exchanger performs secondary fuel combustion, raw material calcination, and raw material preheating.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11517278A JPS5913459B2 (en) | 1978-09-21 | 1978-09-21 | Cement firing equipment including preheating calcining equipment for cement raw materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11517278A JPS5913459B2 (en) | 1978-09-21 | 1978-09-21 | Cement firing equipment including preheating calcining equipment for cement raw materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5542253A JPS5542253A (en) | 1980-03-25 |
| JPS5913459B2 true JPS5913459B2 (en) | 1984-03-29 |
Family
ID=14656120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11517278A Expired JPS5913459B2 (en) | 1978-09-21 | 1978-09-21 | Cement firing equipment including preheating calcining equipment for cement raw materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913459B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0326742U (en) * | 1989-07-19 | 1991-03-19 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2657164T3 (en) * | 2015-02-11 | 2018-03-01 | Uav Engines Ltd | Rotary motor rotor |
-
1978
- 1978-09-21 JP JP11517278A patent/JPS5913459B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0326742U (en) * | 1989-07-19 | 1991-03-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5542253A (en) | 1980-03-25 |
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