JPS60190225A - 原料粉末の仮焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセメント又はアルミナ原料１右灰石粉等の原料
粉末の仮焼装置に係り、特に分離サイクロンを利用して
仮焼装置内における原料粉末のメ；ニジ留時間を延長さ
せることにより、仮焼反応の促進を図らんとするもので
ある。

まず、セメント原料粉末を例にとり、従来例に係る仮焼
装置の問題点について言及する。

従来１のセメント原料焼成設備の全体系統図の一例を第
１図に示す。図中、原料粉末の流れを破線矢印で示し、
熱ガスの流れを実線矢印で示している。

この装置は主として、原料粉末排出用のザイク１」ン等
の粉末抽欽器Ｃ２〜Ｃ３を縦方向に配列してなる予熱装
：Ｐｊ’、　１　＋　分離サイクロンＣ４をイ１屈した
仮焼炉２．クリンカ焼成用のロータリキルン等の焼成炉
３．及びクリンカ冷却装置４より構成されている。

このようなセメント原料焼成装置では、投入シュート５
より投入された原Ｔ１粉末は、０１〜ｃ３０）　’ｊ’
、　ＪｊＪ％用ザイクロンを経由しながらＭ次降下し、
その間に１ノ１ガス誘引通風機８により吸引されてガス
ダクト７を十昇する熱ガスによって徐々に予熱された後
、仮焼炉２に供給される。

仮焼炉２へ４Ｊ抽気ダクｌ−１３を通してクリンカ冷却
装置４からの高温空気と、接続ハウジング１２を通し゛
ζ焼成炉３からの燃焼１ノＦガスとが導入され゛（いる
と共に、バーナ６、から仮焼用燃ネ−１が供給されてお
り、これらの３％を受けて仮焼炉２へ供給された１３Ｉ
ｊ料１′３）末が仮焼される。仮焼された原料粉末は、
最下段の分離サイクロンＣ４に入り、次いで原料シュー
ト１５及び接続ハウジング１２を経て焼成か３に導入さ
れる。

焼成炉３には、前記クリンカ冷却装置４からの高温空気
と、バーナ６ｔ、からの焼成用燃料とが導入されており
、高温下で焼成を受けたクリンカはクリンカ冷却装置４
に排出され、次いで冷却装置４の通気性格子上を移送さ
れる過程で、押込送風機１０から送り込まれる冷風によ
って冷却された後、コンヘア１１によって次工程へ搬出
される。

尚、クリンカ冷却装置４での余剰空気は、誘引通風ｖＳ
９により吸引されて排出される。

」―記したような従来の分離サイクロンＣ４を付属した
仮焼炉２よりなる仮焼装置Ｉ？では、仮焼炉２内を熱ガ
スに随伴して原料粉末が運ばれる間に仮焼反応を行わせ
る必要があるが、熱ガスが仮焼炉を通過するに要する時
間は僅かであり、原料Ｉシ）末の仮焼炉２内におりるＮ
’ｈ留時開時間めて短い為、原料１′５）末、取り分は
相粉原料の仮焼率（脱炭酸率）が低く、その後の焼成炉
３における比能力が十分でないという問題を有している
。その為仮焼炉２における温度を高めることにより短時
間で仮焼反応を促進させるようにした場合には、原料わ
）末の粘着性が増して操業面での障害になると共に、前
記予熱装置ｌを通って１ノ１出される熱ガスの温度が１
−シ１′シ、燃オ′−１消費屓の増大となる。

また仮焼炉２での燃料として微粉炭等の固体燃料を使用
した場合には、上記と同様の理由により仮焼炉２内にお
し」る燃料の７１ｉ’！留時間が短く、又同時に燃焼雰
囲気が仕較的低温である為、特に粗わ）燃料の完全燃焼
が困難であり、燃料消費量の増大を招来する。

そごで、！″記リすガスと原１′−１粉末との接触時間
を伸ば−４一手段として、第２し１に示すように、仮焼
炉２から分離サイクロンＣ４へのガス導管７しの途中に
邪魔板２１を（、ｉ、ｌｉえた捕集器２０を設け、該捕
集器２０により捕集された原料粉末を再度仮焼炉２　ｆ
ｈ’ｉ環さ−Ｕる手段がある。

しかし、捕斐器２０とし°ζ分離効率の高い捕集器は圧
力損失が大きく、動力消費が増加するという欠点があり
、逆に圧力）ｌ失の低いｌ１ｌｉ集器は分離効・↑４が
イ１ζり、１ＡＩｉ環量が少ない為原本−Ｉわ）末の滞
留時間を十分ｊユくできないという欠点があった。更に
分離サイクロンＣ４の他に抽父器２０を設置する必要が
あり、又分離サイクロンＣ４に対するｈｌｉ　’ｌｘ器
２０の位置が限定される為、予熱装置支持架台も大きな
ものとしなＬＪればならない等の欠点を有していた。

又、分離サイクロンＣ４の入口側ガス導管７ｔ。

に第２図示の如き捕集器２０を設りる替わりに、分離サ
イクロンＣ４の下部に接続する原料粉末取り出しシュー
ト１５を分岐させ、その一方１５８を仮焼炉２に接続し
て、分離サイクロンＣ４での１ｉ！ｉ集粉末の一部を仮
焼炉２へ循環する手段も考えられるが、原料粉末取り出
しシュート１５の分岐管１５．を仮焼炉２へ接続する為
には分離サイクロンＣ４の位置を高くする必要があり、
設備費の上昇を招来すると共に、仮焼の比較的進んだ細
８）原料も循環されることになり、仮焼リフ率の低下を
招く欠点がある。

従って、本発明は前記従来技術による原料わ）末の仮焼
装置に内在する欠点を吊″決し、圧損の増加がなく、構
造が簡単で、原料粉末の仮焼効率の向ｌ−と燃料消′Ｉ
ＪＩ量の低減を図った仮焼装置を提供するものであり、
その要旨とするところが、原料粉末の流れの方向に見て
、複数段の粉末捕集器を士下方向に積車してなる予熱装
置と焼成炉との間に配；１′１°され、独立した燃料供
給装置を備える仮焼炉と、該仮焼炉にイリ設される分離
サイクロンよりなる原料粉末の仮焼装置において、前記
分離サイクロンの側壁に開１」部を設け、該開口部に下
部に原１″１扮未１ノ１出１−１をイｊするポケット部
を接続し、十記原オ′■粉末ｔＪＩ　（Ｉｆ　ｒｌをＪ
−記分離サイクロンのガス導入部に＋Ａ’ｉ　Ｃ２シユ
ーＩ・を介して接続した点にある原料１５）末の仮焼装
置ｉ（、ｌを提供するものである。

ト、°５い′Ｃ第３図以下の添付図面を参照しつつ、本
発明を具・体化した実施例につき説明し、本発明の１’
ｌ！　Ｉ’Ｍ″に供する。

ここに第３図は本発明の第１の実施例に係る仮焼装ｊｉ
″、ｌの平面図、第４図は同側面図、第５図は第４図に
：ｉ：ｉ　ｉｉるΔ−Δ矢視Ｉυｉ面図、第６図は同仮
焼装置＋＋’＋：に用いる分離サイクロン内での流れを
示す平面図、第７１′２！Ｉは同側ＩＪｊｉ面図、第８
図は本発明の第２の実施例に係る仮焼装置に用いる分離
サイクロンの平面図、第９図は同側面図、第１０図は本
発明の第３の実施例に係る仮焼装置に用いる分離サイク
ロンの平面図、第１１図は同側面図、第１２図及び第１
３図は本発明の第４及び第５の実施例に係る仮焼装置に
用いることのできる分離サイクロンの側面図、第１４図
は第１３図におし」るＢ　−Ｂ矢視断面図である。面、
第１図、第２図に示す従来例に使用した構成要素と共通
ずる要素には同一の判路を使用し°ζ説明する。

第３図及び第４図に示すように、仮焼炉２にガス導管７
１．を介して接続された分離サイクロンＣ４内のガス流
の流れ方向に見て、上記ガス導管７ｂを接続した開口１
９の手前側（上流側）の円筒部１７の側壁に開口部１７
．が設げられ、該開口部１７、にば調整板２５の設けら
れた短いダクト２３を介して、上部が円筒状で下部が逆
円錐台形状となっているポケット部２４が取り付けられ
ている。上記ポケット部２４の下部には、該ボケ・／１
・部２４により捕集された原料粉末を排出する排出１−
１２６が設りられ、該排出Ｄ　２６は仕切弁２８の取り
付りられている循環シュート２７を介して分離サイクロ
ンＣ１の入１−１側に接続された前記仮焼炉２の下部Ｚ
（、即ちタリン力冷却装置４からの高温空気が導入され
る高温空気導管１３の接続部近傍の１１；１さに接続さ
れている。

続いて、１−記実施例をその作用に付き第６図、第７図
を参照し２て肝しく説明する。予熱装置１を通っ−（ｒ
熱された１３！　ｉ目′５）末は、サイクロンＣ３から
シ、、、−１−１４を通って仮焼炉２へ供給され、ごご
゛（高温空気導管１３より供給された高温空気と、燃Ｊ
’ｌの燃焼によって加タハされ、ガス導管７しを通り、
Ｉｉｌ　ｌ　ｌ　１　！］から矢印へで示す如く分離サ
イクｌ」ンＣ４内へ導入される。分離サイクロンＣ１の
円筒部１７において原料粉末を随伴したガスは、矢印△
１の如く円筒部１７内を１１１回し、該旋回にイ゛１′
うバｊ心力により原料粉末は円↑１７ｉ部１７の内壁の
方向にイ；］勢され、その内４ｊｉ’に）：ダ星の大き
い租１５）は円筒部１７に設りられた開ｒ’ｌ　０１！
　１７．から矢印Δ５に示゛・；゛如くポケット部２４
に放出される。該ポケット部２４へ放出された原料１５
）末は車力により落下して下部の排出口２６に集められ
た後、循環シュート２７を通って再度仮焼炉２内に投入
され、投入された原料粉末は仮焼炉２内を−Ｌ界する熱
ガスに乗って再度上記工程を経て分離サイクロンＣ１に
案内される。

ポケット部２４に入らず分離サイクロンＣ４内を旋回し
づつ降下する原料粉末は、分離サイクロンＣ１の下部に
集められ、排出口１８□から取り出され、取り出しシュ
ート１５を通り接続ハウジング１２から焼成炉３−２供
給される。また分８１１サイクロンＣ４の底部で原料粉
末と分ｚ１［シた排ガスは小径の旋回流となって矢印Δ
３．Ａ、で示ず如く」−昇し、ガスダクト７ｏを経て予
熱装置ｌへ４かれる。

このようにして、原料粉末と、熱カスとの熱交換が行わ
れるが、原料粉末の一部が仮焼炉２−カス導管７ト一分
離サイクロンｃ、−＝ボケ・ノド部２４−取り出しシュ
ート２７−−仮焼炉２というように循環するので、原料
粉末の仮焼装置内におｉＪるメｎシ留時間が１龜＜なり
、仮焼反応が促進される。

！＋’ｌにガス’Ｖ　’ｊ”＋’　７　（、から分離サ
イクロンＣ１に導入された原石粉末のうち、粒子径の比
較的大きい第１目ηＩ京（”１がボう・７１・ｒ＋＋＋
　２４に捕１足されやずく、ごれが仮焼炉２へｉｌ＋’
ｉ環されて再度熱交換が行われるので、［ユい滞〜１″
？時間をｄｌ・ｙ２とするこれら大径の粗４’５）　Ｉ
京料で４）−１述の仮焼反応を十分に行うことができる
。また、ポケット部２４への原料粉末の分ａ＋に際し′
ζ、分離サイクロンＣ４内に存在する熱ガスの旋回流を
利用するものであるから圧損の増加を住・）ごとなく、
原料わ）末の仮焼装置内における滞留時間の延１龜を図
ることができる。又仮焼炉２での燃料を微１１分炭等の
固体燃料とした場合は、粒径が人で従って未燃焼の固体
燃料をポケット部２４で捕４．ＩＳ　ｌ、、百度仮焼炉
２に役人するので、粗粉燃オ′）の完全燃焼が容易とな
る。尚、開口部１７．ｌからダクト２３を介してボゲソ
１一部２４へ分離するＩ３：１目′５）末の量は、必要
に応して開口部１７．付近に設置Ｊた１！＋Ｉ整板２５
の挿入長さの調節によってＪｆ＆　ＡにＩｆ、ｌ整する
ことができる。１−記のような原料粉末のポケット部２
４への放出量の調節は、このような摺動式の上記調整板
２５による外、第５図に示す如く、回転軸２５．のまわ
りに回動可能の邪魔板２５しにより行うことも可能であ
る。

更に、ポケット部２４ば分離サイクロンＣ４＋Ｉｌ’１
壁の円周方向のどの位％ｌに配置することもできるので
、仮焼炉２に近い位置にポケット部２４を配設すること
により熱交換装置の高さを増すことな〈実施することが
できる。

次に、第８図及び第９図に本発明の第２の実施例を示す
が、上記第１の実施例と相違する点は、開口部１７．が
分離サイクロンＣ＋に接続されているガス導管フしより
下方の円筒部１７に設けられ、該開口部１７．にダクト
２３を介・してボケ。

ト部２４が接続されていることである。

このように構成することにより、原料粉末は旋回流によ
り円筒部１７の側壁に十分伺勢された後ポケット部２４
へ押しやられるので、ポケット部２４へ十分な量の原料
粉末の捕築が可能となる。

第１０図及び第１１図には、本発明の第３の実施例を示
すが、先に述べた第１及び第２の実施例と相違する点は
、ボケノ１一部２４の天井と分離サイク１：＋　７　Ｃ
４の出１−１側ガス導管７゜とを接続する短絡ガス導管
３０が設りられている点である。尚、」−記短絡ガス導
管３０にはダンパ３１が設けられている。

このように構成することにより分離サイクロンＣ４−−
ダク１２３→ボケソ１一部２４→短絡ガス導’ｔ’ｔ’
３（１−−−・出［−１側ガス導管７ｃを流れるガス流
が生じるので、ポケット部２４の原料わ）末の捕１［効
率を向Ｉ−することができると同時に、短絡ガス量に応
し°ζζ分離ビイクロンＣ４圧損を低減することができ
る。この場合、ダンパ３１により短絡ガスｒ＋１を制御
し適当な流量にすることができる。

更に、１゛記第３の実施例においては、ポケット部２４
と分離サイクロンＣ４とを接続するダクト２３をボゲソ
瞥一部２４の側壁外周に対して略接線方向又は円周方向
に曲り一ζ接続し、ポケット部２４をザイクし１ン状に
構成しているので、短絡ガス導管３０を通る短絡ガスに
伴われ、出口側ガス導管７゜へ漏出する原料粉末の量を
最少に抑えることができる。

ポケット部２４は」１記の実施例に示した場所の外、分
離サイクロンＣ４の側壁部であれば、種々の場所に設け
ることが可能である。第１２図に示した第４の実施例で
は、ポケット部２４が分ｊｉｉｌｌサイクロンＣ４の逆
円錐体状部１８に設けられている。

このように円筒部１７又は逆円錐体状部１８のどの高さ
位置にポケット部２４を設ＬＪるかによって分離する原
料わ）末の量及び粒度分布を調整することが可能となる
。

第１３図及び第１４図に示した第５の実施例では、分離
サイクロンＣ４の円筒部１７から下方の逆円錐体状部に
亘る開口１７ｎ′を設り、分離サイクロンＣ４の内面に
溝状のポケット部２４′を形成している。かかる溝状の
ポケット部２４′は分離サイクロンＣ４の内面に施行す
る耐火物によって形成することができる。

以上述べたようなポケット部２４，２４’から循環シュ
ート２４を介して還流する部所は、」−記のような仮焼
炉２にのみ限定されるものではなく、要するに分離サイ
クロンｃ吟のガス導入部側へ接続され、仮焼作用を繰り
返し受け得る場所であればよい。

例えば第１５図に示した第６の実施例では、仮焼炉２′
から１ノ１出される高？＝　ＭＡ焼ガスと、焼成炉３か
ら排出される高温排ガスとが混合室３２におい一ζ合流
した後、ガス導管７Ｊを経て分離サイクロンＣ４に流入
するように構成されており、ポケット部２４で捕集され
た原料粉末は循環シュート２７を経て！−記混合室３２
へ還流され、該混合室３２内を流れる熱ガスに来って再
度分離サイクロンＣ１へ戻される。

これ：Ｖでの例では、ボケソＩ・部２４で捕集された原
Ｊ’■５１未Ｇ、ｌ仮焼炉２又は仮焼炉２′の出口側へ
戻されＣい？）が、第１６図に一例を示す如く仮焼炉へ
の流入側の焼成炉１ノ１ガス又は燃焼用空気中に戻し７
（も、Ｉ、い。また第４図に示した例では仮焼炉２を焼
成炉３　Ｑ）　ＩＤ　ｈｏｅハウジング１２の」二部に
立設し、（Ｉｉ焼か２０）１・端からは噴流層形成用の
気体として焼成炉３からの排ガスが導入されていたが、
このような噴流層形成用の気体としては必ずしも焼成炉
３からの排ガスを用いる必要はなく、前記したタリン力
冷却装置４がらの燃焼用高温空気を使用してもよい。こ
の場合焼成炉３がらの排ガスは上記仮焼炉とは別に処理
されるが、或いは予熱装置へ直接導入することもでき、
いずれの場合も比較的高濃度の炭酸ガスを含有する焼成
炉排ガスを仮焼炉へは導入しないようにすることができ
るので、仮焼炉内の炭酸ガス分圧をより一層低減するこ
とができ、原料粉末の仮焼及び燃料の燃焼を一段と促進
することができる。

第１６図に示した第７の実施例においては、−１−記の
ような仮焼炉２“の下端から吹き込まれる噴流層形成用
の気体として、タリンカ冷却装置４がらの燃焼用高温空
気を導入するべく仮焼炉２“の下端に高温空気導管１３
が接続され、当該高温空気導管に分離サイクロンＣ４か
らのｉにｉ環シュート２７が接続され、仮焼炉２“への
高温空気と共にポケット部２４で捕集された原料粉末が
循環される。

以」−の説明において、本発明は原料わ）末の種類は勿
論のことＦリシ交換の種類（加熱、冷却）や、熱ガスの
種類（燃焼ガス、空気等）については全く制限されず、
また分離サイクロンやガス導入部の形状或いはボゲソト
部の構造、配置等について自１１１に設８１変更するこ
とも可能であり、例えば１基の分離９′イク１１ンに対
して複数のポケット部を配設したりすることも可能であ
る。

以１′、述べた通り、本発明は原料粉末の流れの方向に
見゛（、複故段のむ）未捕築器を士下方向に稍重しζな
るｒ座装置と焼成炉との間に配置され、独立した燃料供
給袋：Ｉ／１”を備える仮焼炉と、該仮焼炉に付設され
る分離サイクロンよりなる原料粉末の仮焼装：＾゛にお
いて、前記分離サイクロンの側壁にｆｉｌ　ｌ−，１部
を設り、該開１」部に下部に原料粉末排出口を自するポ
ケット部を接続し、上記原料粉末排出「１をＩ−記分離
刃イクロンのガス導入部に循環シュートを介して接続し
たごとを特徴とする原料粉末の仮焼装：ＩＹＩ′ であるから、圧ｌｔ１を増加させることなく原料粉末の
仮焼装置内での滞留時間を長くすることができ、中でも
仮焼反応に長い時間を要する比較的大きい粗粉原料につ
いての滞留時間が長くなる為、仮焼反応を著しく促進す
ることができる。また仮焼炉の燃料を微粉炭等の固体燃
料とした場合は、粒径が大で従って未燃焼の固体燃料を
ポケット部で捕集し、再度該仮焼炉に投入するので、熱
交換及び仮焼反応と同時に燃焼反応も十分に行われる。

更にポケット部はサイクロンの側壁の殿部分にでも取り
付けることができ、構造も節［１１であるので配置的に
制限を受けず、支持架構を大きくする必要もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例に係るセメント原料焼成設備の線図的系
統図、第２図は従来例に係る仮焼装；６′の側面図、第
３図は本発明の第１の実施例に係る仮焼装置の平面図、
第４図は同側面図、第５図は同実施例に用いることので
きる循環量調整装置の平断面図、第６図は同仮焼装置に
用いる分離サイクロンの平面図、第７図は同側断面図、
第８図は本発明の第２の実施例に使用する分離サイクロ
ンの平面図、第９しｌは同側面図、第１０図は本発明の
第３の１Ｊ施例に使用する分離サイクロンの平面しｌ、
第１１図は同側面図、第１２図３第１３図は本発明の第
４、第５の実施例に使用する分離サイクロンの側面図、
第１４図は第１３図における１３−Ｂ矢視図、第１５図
、第１６１．＆ｌは本発明の第６．第７の実施例に係る
仮１５’Ｌ装置の側面図である。 （符号の説明） ７ｂ・・・ガス導管 １５・・・取り出しシュート １７．１・・・開口８１；Ｃ÷・・・分離サイクロン２
４・・・ボゲソト部　２６・・・排出口２７・・・ｉｌ
ｌ’ｉ　、ｆ？、シュート３０・・・短絡ガス導管。 出願人　株式会社神戸製鋼所 代理人　弁理士　本庄　武勇 ｉ′ジ１図 １ 第２はＩ 第４図 ｊ ｒに　５し１ 第６図 ＼ Ｃ 第７１．−１ 福８ト・； ｉ、＋＞　９図 第１０し、１ 第１１図 ″−Ｉミー系Ｚ、′εそ市ＩＥ〒１Ｆ（自発）１、゛旧
１１の表小　昭和５１）年１．旨’ｒ　１ｌＩＩｒｉ第
　４７５２９’＊づ２、発明の名称 原料１′５）末の仮焼装；６゛ ３、補正をする賛 事件との関係　ｑ、冒′１出願人 （１所　〒６５１　神戸市中央区脇浜町１丁目３番１８
号名称　（ｌ　Ｉ　！］　）　ｊＵ：Ｉ：、会社　ン中
戸！傅ω岡バ斤代表−ｌｆ　’　！Ｉ父　冬　ｘ１ ４、代理人　〒５３０ ７、ネ１ｎ正の内容 ｌ、発明の詳細な説明の欄のＪ＋ｌｉ　ｉＦ明細ｒ（・
に次の補正を行う （１）第５ページ第１５行目にｒ　２　ｉ１ｉ’ｉ環」
とあるのを「２に循環」に訂正する。 （２）第１７ページ第１９行目〜第２０行目に［の仮焼
装置 であるから、・・・・・・」とあるのを「の仮ＩＩＬ装
置であるから、・・・・・・」に訂正する。 （３）第１８ページ第９行目に「の影部分」とあるのを
「のどの部分」に訂正する。 ■、図面の補正 別紙の通り「第３図〜第７図」を’Ａｆ　Ｌ／換える。 ８、添付書類の目録 （１）図面　１通 ・呵・３、ζ：２０ 第４１イ１ 第５［こ・１ 第６図 ＼ シＣ Ｃ自゛７レコ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 四）ｊ阜料わ）末の流れの方向に見て、複数段の粉末捕
   集器を上下方向に積電してなる予熱装置と焼成炉との間
   に配置され、独立した燃料供給装置を備える仮焼炉と、
   該仮焼炉に（り没される分離サイクＬ１ンよりなる原料
   わ）末の仮焼装置において、前記分ＩＭＩＩ　ｇ“イク
   ［Ｊンの側壁に開］コ部を設け、該開口部に下部に１京
   料粉末１ノ１出ｌ」を有するポケット部を接続し、ト記
   ｊ皇料わ）未排出１１を」二記分離サイクロンのガス導
   入部に循環シュートを介して接続したことをｑｊ１徴と
   する原料粉末の仮焼装置。 （２）仮焼炉が分離サイクロンのガス導入部の一部を形
   成して配設され、ポケット部の原料粉末排出１１が、ｉ
   Ａ’ｉ　ＩＡシュートを介して上記仮焼炉に接続され”
   （なるＩＩ？Ｉ許請求の範囲第１項に記載した原料わ）
   末の仮焼装；１１１１゜ （３）ボゲソト部の原料わ）未排出口が、循環シュート
   を介して仮焼炉と分離サイクロンとを連結する燃焼ガス
   導管に接続されてなる特許請求の範囲第１項に記載した
   原料粉末の仮焼装置。 （４）ポケット部の原料粉末排出口が、循環シュートを
   介して仮焼炉への導入ダクトに接続されζなる特許請求
   の範囲第１項に記載した原料粉末の仮焼装置。