JPS63134540A - セメントクリンカの製造装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流動層焼成炉を別に設置することな（、サス
ペンションプレヒータ、噴流層炉、冷却装置からなり、
種核クリンカを供給せずに、粒径の揃ったセメントクリ
ンカを効率よく製造することができるセメントクリンカ
の製造装置に関するものである。

〔従来の技術） 従来、セメントクリンカの製造装置として、第５図に示
すように、流動焼成炉１、冷却装置２、電気予熱器３、
熱交換サイクロン４、集じん機５を組み合わせた装置が
知られている。

第５図に示す装置では、種核クリンカが必要であるので
、セメントクリンカ粒生成の種核として、細粒クリンカ
を種核クリンカ循環ライン６により循環させている。こ
のため、種核クリンカの循環による熱損失が大きく、ま
た焼成りリンカの有する顕熱を有効に回収できず、熱効
率が低く、熱消費量の節減、４＜望めないなどの問題点
かあらた。

上記の問題点を解決すべく、本出願人は特公昭６０−１
３７３８号公報に示すような、種核クリンカを用いない
セメントクリンカの製造装置を提案している。この装置
は、複数のサイクロンを組み合わせたサスペンションプ
レヒータ、噴流層造粒炉、流動層焼成炉、冷却装置など
からなり、噴流層造粒炉の下部と流動層焼成炉の上部と
が排ガスダクトで接続されたセメントクリンカの製造装
置である。

この装置においては、サスペンションプレヒータからの
予熱原料を、冷却装置と噴流層造粒炉とを連絡する導管
内に投入し、冷却装置から抽気した高温の冷却法空気と
混合、熱交換せしめながら噴流層造粒炉に搬送すること
を特徴としている。

このため冷却装置と噴流層造粒炉とを連絡する導管の内
壁面に原料の溶融成分が粘着、成長してコーチングとな
るというトラブルは発生することはなく、かつセメント
クリンカの冷却装置からの回収熱量をきわめて有効に利
用することができろという効果を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の特公昭６０−１３７３８号公報に記載された装置
において、噴流層造粒炉内は約１２５０〜１３５０℃程
度の液相生成温度範囲に保持されているが、噴流層造粒
炉のバーナは造粒炉の直胴部側壁に設けられており、さ
らに仮焼原料を含む冷却装置からの抽気された比較的低
温の燃焼空気が、噴流層造粒炉内壁面付近を覆うように
導入されているため、バーナからの燃料によって噴流層
内に層周辺部との温度差が大きい局部高温領域が形成さ
れない、したがって噴流層内の温度分布はほぼ均一とな
る。

噴流層内に局部高温領域が形成されず、はぼ均一温度で
あるために、セメント原料粉の一部が溶融した液相成分
の生成量が少ない、その結果、造粒物は小粒径のものし
か製造されず、しかもセメント原料粉の造粒速度が遅く
、さらに粒径の不揃いのものができやすい、一方、液相
生成量を増すために、噴流層の層温度を上昇させれば、
層温度が均一に上昇するために、噴流層がアグロメレー
シッン（粒子の集塊化）を起こし、安定した噴流層は形
成できない。

本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、流動層焼成
炉を設けることなく、噴流層炉のみで造粒・焼成を行う
ことができ、しかも種核クリンカを用いないで、造粒粒
径の大きい、しかもその粒径の揃ったセメントクリンカ
を効率よく、しかも迅速かつ安定的に製造することがで
きるセメントクリンカの製造装置の提供を目的とするも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

本願の第１の発明のセメントクリンカの製造装置は、図
面を参照して説明すれば、セメント原料粉を予熱するサ
スペンションプレヒータ１１と、このサスペンションプ
レヒータに接続され、予熱セメント原料粉を造粒・焼成
する噴流層炉１０と、この噴流層炉に接続され、造粒・
焼成物を冷却する冷却装置１６とからなり、噴流層炉の
層内に局部高温域２７が形成されるように、噴流層炉の
下部に複数本のバーナ２５を設置し、局部高温域のやや
上側にサスペンションプレヒータからの予熱セメント原
料粉を投入する予熱原料粉投入シュート２８を設け、局
部高温域の側部に造粒・焼成物排出シュート３０を設け
たことを特徴としている。

また本願の第２の発明の装置は、セメント原料粉を予熱
するサスペンションプレヒータ１１と、このサスペンシ
ョンプレヒータに接続され、予熱セメント原料粉を造粒
・焼成する噴流層炉１０と、この噴流層炉に接続され、
造粒・焼成物を冷却する冷却装置１６とからなり、噴流
層炉の層内に局部高温域２７が形成されるように、噴流
層炉の下部に複数本のバーナ２５を設置し、局部高温域
のやや上側にサスペンションプレヒータからの予熱セメ
ント原料粉を投入する予熱原料粉投入シュート２８を設
け、局部高温域の側部に造粒・焼成物排出シュート３０
を設け、噴流層炉の上部に少なくともセメント原料粉の
一部を投入するセメント原料粉投入シュート３１を接続
したことを特徴としている。

さらに本願の第３の発明の装置は、セメント原料粉を予
熱するサスペンションプレヒータ１１と、このサスペン
ションプレヒータに接続され、予熱セメント原料粉を造
粒・焼成する噴流層炉１０と、この噴流層炉に接続され
、造粒・焼成物を冷却する冷却装置１６とからなり、噴
流層炉の層内に局部高温域２７が形成されるように、噴
流層炉の下部に複数本のバーナ２５を設置し、局部高温
域のやや上側にサスペンションプレヒータからの予熱セ
メント原料粉を投入する予熱原料粉投入シュート２８を
設け、局部高温域の側部に造粒・焼成物排出シュート３
０を設け、この造粒・焼成物排出シュート３０付近に冷
却空気導入管３４を接続したことを特徴としている。

また本願の第３の発明において、冷却空気量を、冷却後
のセメントクリンカ温度がある一定値以下になるよう制
御するように構成する場合もある。

〔作用〕

上記のように構成された装置において、噴流層炉１０下
部のスロート流速を適正に選定すれば、噴流層炉の層温
度が１３００〜１４００℃となり、スロート部直上層内
には１４００〜１５５０℃の局部高温域２７が形成され
る。この局部高温域２７に予熱されたセメント原料粉が
投入され、セメント原料は種核クリンカを供給すること
なく造粒（自己造粒）し、焼成される。この場合、温度
が高いので、造粒・焼成速度は速く、しかも造粒粒径が
大きくかつ粒径の揃った造粒・焼成物（粒径２〜３ｗｍ
程度）が形成される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説
明する。ただしこの実施例に記載されている構成機器の
形状、その相対配置などは、とくに特定的な記載がない
限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のも
のではなく、単なる説明例にすぎない。

実施例１ 第１図〜第３図において、セメント原料粉は噴流層炉１
０の燃焼排ガスによってサイクロンＣ３、Ｃ３、Ｃ１、
Ｃ９からなるサスペンションプレヒータ１１で予熱され
ながら、サイクロンＣ＃−Ｃ１→Ｃｔ　＝　Ｃ＋と順次
移送され、二重フラップダンパ１２を経て噴流層炉１０
に投入されて造粒・焼成される。１３はフラップダンパ
、１４は誘引ファンである。

噴流層炉１０内で造粒されなかったセメント原料粉は、
サイクロンＣ１を経由して再び噴流層炉１０内に戻され
る。噴流層炉１０内で滞留成長し焼成された造粒・焼成
物は、造粒・焼成物のマテリアルシールを用いたＬ型の
気密装置１５（以下、Ｌパルプ１５という）によって流
動層クーラ、充填層クーラなどの冷却装置１６に排出さ
れて冷却され、気密装置（シールバルブ）１７を介して
製品として取り出される。

一方、押込みファン１８によって冷却装置１６に供給さ
れた冷却空気は、焼成りリンカと熱交換し、噴流層炉１
０に燃焼空気として供給される。

冷却装置１６からの余剰空気は、除塵器（図示せず）を
介して系外に放出される。

噴流層炉１０に導かれた燃焼空気は、噴流層炉１０の下
部のバーナの燃焼空気として使用され、噴流層炉１０の
上部から燃焼排ガスとして排出され、サスペンシランプ
レヒータ１１内でサイクロンＣ１→Ｃ＊　−Ｃｓ　＝　
Ｃ＊と順次、流通しながらセメント原料粉を予熱した後
、誘引ファン１４で除塵器（図示せず）を介して大気に
排気される。２０は噴流層炉１０の下部と冷却装置１６
の上部とを接続する排ガスダクトである。

噴流層炉１０は第２図および第３図に示すように、直胴
部２１およびコーン部２２からなり、上部に排ガス出口
ダクト２３が、下部に排ガスダクトに接続されるスロー
ト部２４を有している。また炉下部のコーン部２２とス
ロート部２４との接続部付近に、複数本（図面では一例
として２本の場合を示している）゛のバーナ２５を対向
して先端が斜め上方を向くように設け、噴流層２６内に
おいて、バーナ２５の先端の上側に噴流層周辺層温度よ
り１００〜１５０℃高い局部高温域２７が形成されるよ
うに構成している。予熱原料粉投入シュート２８は、コ
ーン部２２と直胴部２１との接続部のやや上側に設けら
れ、また造粒・焼成物排出シュート３０は、コーン部２
２と直胴部２１との接続部のやや下側に設けられている
。

上記のように構成された噴流層炉１０において、スロー
ト流速を適正に選定すれば、噴流層２６の層温度が１３
００〜１４００℃となり、局部高温域２７の温度は１４
００〜１５５０℃となる。この局部高温域２７に粉状の
予熱されたセメント原料を投入すると、粉状の原料は急
速に溶融し、噴流層２６内に浮遊状態で滞留している間
に自己造粒し焼成される。

したがって、別途、種核クリンカを噴流層２６内に供給
する必要はなく、また流動層焼成炉を別に設置する必要
もない。

セメント原料粉の造粒・焼成物は、造粒・焼成。

物排出シュート３０から排出され、冷却装置１６に供給
される。

実施例２ 本例は実施例１の装置において、第１図に示すように、
噴流層炉１０の上部に、少なくともセメント原料粉の一
部を投入するセメント原料粉投入シュート３１　！接続
したものである。このセメント原料粉投入シュート、３
１は、サイクロンＣ８の予熱セメント原料粉が投入され
るように接続される。

したがうて、投入された原料粉により、半溶融状態の粒
子の温度を下げ、噴流層炉１０の上部において、粒子の
付着を防止することができるという利点がある。また予
熱セメント原料粉が噴流層炉１０の上部空間で脱炭酸さ
れるため、セメント原料粉が予熱原料粉投入シュート２
８を介して局部高温域２７に投入されても、局部高温域
２７の温度を高く保持できる。その結果、造粒・焼成速
度は速（、しかも造粒・焼成物として粒径の揃った大き
なものが得られる。

実施例３ 本例は実施例１の装置において、第４図に示すように、
造粒・焼成物排出シュート３０の上部入口付近に、−例
としてジャケット３２を設け、このジャケット３２内に
おいて、シュート３０に多数の小孔３３を穿設し、この
ジャケット３２に冷却空気導入管３４を接続して、小孔
３３からシュート３０内に冷却空気を供給するように構
成したものである。冷却空気導入管３４のダンパ３５に
は、モータ３６を介して演算器３７が接続され、この演
算器３７と冷却後のセメントクリンカの温度を検出する
温度計３８とを連結して、冷却空気により、セメントク
リンカの焼成物を１３５０℃から１２００℃まで急冷し
て品質を良好に維持するとともに、急冷後のセメントク
リンカの温度が１２００℃以下になるように冷却空気量
を制御する。冷却空気導入管３４は、−例として、第１
図に示すように、出される。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成されているので、つぎのよう
な効果を有している。

１１　　噴流層炉の層内に局部高温域を形成させること
により、造粒と焼成が同時に行われ、従来のように流動
層焼成炉を別に設置する必要がなくなるとともに、セメ
ントクリンカ粒生成の種核クリンカが不要となり、種核
クリンカ循環による熱損失がなくなる。

（２）焼成りリンカ顕熱をを効に回収できるので、熱効
率が向上する。

（３）　　焼成りリンカの粒径が、ロータリーキルン焼
成のものと比較して小さいので、仕上工程の粉砕動力が
小さくなる。

（４）　　噴流層炉内の局部高温域で焼成されるので、
セメントクリンカの品質が向上する。

（５）焼成温度１３５０℃から１２００℃まで急冷する
場合は、品質が一層向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセメントクリンカの製造装置の一例を
示すフローシート、第２図は第１図における噴流層炉の
一例を示す断面説明図、第３１図は第２図におけるＡ−
Ａｌｌ断面図、第４図は第１図における噴流層炉の他の
例を示す断面説明図、第５図は従来のセメントクリンカ
の製造装置の一例を示す説明図である。 １・−流動焼成炉、２−・冷却装置、３・・・−空気予
熱器、４・・−熱交換サイクロン、５・・・集じん機、
６・・一種核クリンカ循環ライン、１０・−噴流層炉、
１１・・−サスベンジ四ンブレヒータ、１２−・・二重
フラップダンパ、１３−・フラップダンパ、１４−・誘
引ファン、１５．１７−・・気密装置、１６−・−冷却
装置、１８−押込みファン、２０−・−排ガスダクト、
２１・−・直胴部、２２・・・コーン部、２３−・−排
ガス出口ダクト、２４・・・スロート部、２５・−・−
バーナ、２６−・噴流層、２７・−局部高温域、２８−
・・予熱原料粉投入シュート、３ト・−造粒・焼成物排
出シュート、３１・・・セメント原料粉投入シュート、
３２−・・シャケ、ト、３３・・−小孔、３４−・−冷
却空気導入管、３５・・・ダンパ、３６−モータ、３７
−・−演算器、３８−・・温度計 第１図 第２図　Ｉ 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　セメント原料粉を予熱するサスペンションプレヒー
   タと、このサスペンションプレヒータに接続され、予熱
   セメント原料粉を造粒・焼成する噴流層炉と、この噴流
   層炉に接続され、造粒・焼成物を冷却する冷却装置とか
   らなり、噴流層炉の層内に局部高温域が形成されるよう
   に、噴流層炉の下部に複数本のバーナを設置し、局部高
   温域のやや上側にサスペンションプレヒータからの予熱
   セメント原料粉を投入する予熱原料粉投入シュートを設
   け、局部高温域の側部に造粒・焼成物排出シュートを設
   けたことを特徴とするセメントクリンカの製造装置。 ２　セメント原料粉を予熱するサスペンションプレヒー
   タと、このサスペンションプレヒータに接続され、予熱
   セメント原料粉を造粒・焼成する噴流層炉と、この噴流
   層炉に接続され、造粒・焼成物を冷却する冷却装置とか
   らなり、噴流層炉の層内に局部高温域が形成されるよう
   に、噴流層炉の下部に複数本のバーナを設置し、局部高
   温域のやや上側にサスペンションプレヒータからの予熱
   セメント原料粉を投入する予熱原料粉投入シュートを設
   け、局部高温域の側部に造粒・焼成物排出シュートを設
   け、噴流層炉の上部に少なくともセメント原料粉の一部
   を投入するセメント原料粉投入シュートを接続したこと
   を特徴とするセメントクリンカの製造装置。 ３　セメント原料粉を予熱するサスペンションプレヒー
   タと、このサスペンションプレヒータに接続され、予熱
   セメント原料粉を造粒・焼成する噴流層炉と、この噴流
   層炉に接続され、造粒・焼成物を冷却する冷却装置とか
   らなり、噴流層炉の層内に局部高温域が形成されるよう
   に、噴流層炉の下部に複数本のバーナを設置し、局部高
   温域のやや上側にサスペンションプレヒータからの予熱
   セメント原料粉を投入する予熱原料粉投入シュートを設
   け、局部高温域の側部に造粒・焼成物排出シュートを設
   け、この造粒・焼成物排出シュート付近に冷却空気導入
   管を接続したことを特徴とするセメントクリンカの製造
   装置。 ４　冷却空気量を、冷却後のセメントクリンカ温度があ
   る一定値以下になるよう制御するようにした特許請求の
   範囲第３項記載のセメントクリンカの製造装置。