JP6344253B2 - Unwinding clinker processing method and unwinding clinker processing system - Google Patents
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Description
本発明は、セメントキルンを休転したときに排出した巻き出しクリンカの処理方法および処理システムに関する。 The present invention relates to a processing method and a processing system for an unwinding clinker discharged when a cement kiln is rested.
セメントキルンを運転していると、セメントキルンの内面に原料の一部が付着し、セメントキルンの内面にコーチングが形成される。セメントキルンの内面に形成されたコーチングは、セメントキルン内の原料の移動や、バーナにより発生する高熱ガスの流れを妨げる。このため、一定期間ごとにセメントキルンを停止させて、コーチングを除去する必要がある（たとえば、特許文献１参照）。コーチングを除去するときに排出されるのは、コーチングの他に、セメントキルンに残っているクリンカである。セメントキルンを休転したときに排出されるこれらのものは、巻き出しクリンカと呼ばれている。 When the cement kiln is operated, a part of the raw material adheres to the inner surface of the cement kiln, and coating is formed on the inner surface of the cement kiln. Coaching formed on the inner surface of the cement kiln hinders the movement of raw materials in the cement kiln and the flow of hot gas generated by the burner. For this reason, it is necessary to stop a cement kiln for every fixed period and to remove a coaching (for example, refer patent document 1). In addition to the coaching, the clinker remaining in the cement kiln is discharged when the coating is removed. Those discharged when the cement kiln is rested are called unwind clinker.
巻き出しクリンカは、セメントキルンの休転中に排出された後、従来は、通常のセメントクリンカサイロに投入され、仕上げミルで粉砕されてセメントの原料として使用されていた。 The unwinding clinker is discharged while the cement kiln is resting, and conventionally, it is put into a normal cement clinker silo and pulverized in a finishing mill and used as a raw material for cement.
巻き出しクリンカはコーチングなどを含む上、巻き出しクリンカの焼成状態は不均一である。したがって、アルカリや塩素および硫黄の含有量は高く、遊離石灰も多くなる。また、セメントキルンの内壁のレンガの一部が巻き出しクリンカの中に混入するため、巻き出しクリンカ中のクロムの含有率が高くなる場合がある。このため、巻き出しクリンカを使用してセメントを製造すると、セメント中の塩素、硫黄およびクロムの含有率が高くなる場合があるという問題が生じていた。 The unwinding clinker includes coaching and the like, and the unburned clinker is not uniformly fired. Accordingly, the content of alkali, chlorine and sulfur is high, and free lime also increases. Moreover, since a part of brick of the inner wall of a cement kiln mixes in an unwinding clinker, the chromium content rate in an unwinding clinker may become high. For this reason, when manufacturing cement using an unwinding clinker, the content rate of the chlorine, sulfur, and chromium in cement may become high.
従来は、巻き出しクリンカを良品クリンカのクリンカサイロに徐々に投入していた。そして、巻き出しクリンカを添加した良品クリンカを仕上げミルに送って粉砕し、セメントを製造すると同時に巻き出しクリンカを処理していた。このとき、最終製品のセメントの品質基準を逸脱しない範囲で巻き出しクリンカの投入量を調整する必要があった。しかし、巻き出しクリンカが大量に発生した場合、セメントの品質基準を逸脱しない範囲で巻き出しクリンカをクリンカサイロに徐々に投入したのでは、巻き出しクリンカの処理が追いつかないという問題が生じていた。 Conventionally, unwinding clinker was gradually introduced into a clinker silo of a good clinker. Then, the good clinker to which the unwinding clinker was added was sent to a finishing mill and pulverized, and the unwinding clinker was processed at the same time as the cement was produced. At this time, it was necessary to adjust the input amount of the unwinding clinker without departing from the quality standard of the cement of the final product. However, when a large amount of unwinding clinker is generated, if the unwinding clinker is gradually introduced into the clinker silo without departing from the cement quality standard, there has been a problem that the unwinding clinker cannot catch up.
また、上述したように巻き出しクリンカを添加した良品クリンカを仕上げミルに送って粉砕し、セメントを製造すると、巻き出しクリンカにおける塩素、硫黄およびクロムが良品クリンカによって均一に希釈されないため、セメント中の塩素、硫黄およびクロムの分布が不均一になり、均一なセメントを作製することができなかった。 Also, as described above, a good quality clinker to which an unwinding clinker is added is sent to a finishing mill and pulverized to produce cement, because chlorine, sulfur and chromium in the unwinding clinker are not uniformly diluted by the good quality clinker. The distribution of chlorine, sulfur and chromium became non-uniform, and a uniform cement could not be produced.
現在、環境に対する問題意識が高まっている。このため、巻き出しクリンカを使用して製造されたセメントにおいても塩素、硫黄およびクロムの含有率が低いことが望まれている。そこで、本発明は、巻き出しクリンカの処理量を増加させ、巻き出しクリンカにおける塩素、硫黄およびクロムなどをクリンカ原料によって均一に希釈して、巻き出しクリンカを使用した、塩素、硫黄およびクロムの含有率が低いセメントクリンカを作製するための巻き出しクリンカの処理方法および巻き出しクリンカの処理システムを提供することを目的とする。 At present, awareness of environmental issues is increasing. For this reason, it is desired that the cement produced using the unwind clinker also has a low content of chlorine, sulfur and chromium. Therefore, the present invention increases the throughput of the unwinding clinker, uniformly dilutes chlorine, sulfur, chromium, etc. in the unwinding clinker with the clinker raw material, and uses the unwinding clinker, and contains chlorine, sulfur, and chromium. An object of the present invention is to provide an unwinding clinker processing method and an unwinding clinker processing system for producing a cement clinker having a low rate.
本発明者らは、鋭意研究を行った結果、巻き出しクリンカを原料系に投入することによって、巻き出しクリンカの処理量を増加させ、巻き出しクリンカにおける塩素、硫黄およびクロムなどをクリンカ原料によって均一に希釈できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下のとおりである。
［１］セメントキルンを休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する巻き出しクリンカ貯蔵工程、複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系に、巻き出しクリンカ貯蔵工程で貯蔵されていた巻き出しクリンカを投入する巻き出しクリンカ投入工程、原料系で、巻き出しクリンカおよび複数のクリンカ原料を含む焼成用原料を作製する焼成用原料作製工程、プレヒータによって焼成用原料を予熱する予熱工程、および予熱した焼成用原料をセメントキルンにより焼成し、セメントクリンカを作製するクリンカ焼成工程を含む巻き出しクリンカの処理方法。
［２］原料系は、原料粉砕機、石灰石を配合する石灰石調合部および石灰石以外の副原料を配合する副原料調合部を含み、巻き出しクリンカ投入工程は、副原料調合部に巻き出しクリンカを投入する上記［１］に記載の巻き出しクリンカの処理方法。
［３］巻き出しクリンカにおける塩素の含有率が６００〜６０００ｐｐｍであり、巻き出しクリンカにおける硫黄の含有率が１．５〜５．０質量％であり、巻き出しクリンカにおけるクロムの含有率が巻き出しクリンカの質量に対して２５０〜２５００ｐｐｍであり、セメントクリンカにおける塩素の含有率がセメントクリンカの質量に対して５０〜３５０ｐｐｍであり、セメントクリンカにおける硫黄の含有率がセメントクリンカの質量に対して０．８〜１．０質量％であり、セメントクリンカにおけるクロムの含有率がセメントクリンカの質量に対して６０〜９０ｐｐｍである上記［１］または［２］に記載の巻き出しクリンカの処理方法。
［４］セメントキルンを休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する巻き出しクリンカ貯蔵部、複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系、複数のサイクロンおよび仮焼炉によって焼成用原料を予熱するプレヒータ、および予熱した焼成用原料を焼成し、セメントクリンカを作製するセメントキルンを含み、巻き出しクリンカ貯蔵部に貯蔵された巻き出しクリンカは、原料系に投入され、原料系は、巻き出しクリンカを含む焼成用原料を作製する巻き出しクリンカの処理システム。
［５］原料系は、原料粉砕機、石灰石を配合する石灰石調合部および石灰石以外の副原料を配合する副原料調合部を含み、巻き出しクリンカ貯蔵部に貯蔵されていた巻き出しクリンカは、副原料調合部に投入される上記［４］に記載の巻き出しクリンカの処理システム。
［６］巻き出しクリンカにおける塩素の含有率が６００〜６０００ｐｐｍであり、巻き出しクリンカにおける硫黄の含有率が１．５〜５．０質量％であり、巻き出しクリンカにおけるクロムの含有率が巻き出しクリンカの質量に対して２５０〜２５００ｐｐｍであり、セメントクリンカにおける塩素の含有率がセメントクリンカの質量に対して５０〜３５０ｐｐｍであり、セメントクリンカにおける硫黄の含有率がセメントクリンカの質量に対して０．８〜１．０質量％であり、セメントクリンカにおけるクロムの含有率がセメントクリンカの質量に対して６０〜９０ｐｐｍである上記［４］または［５］に記載の巻き出しクリンカの処理システム。
As a result of diligent research, the present inventors have increased the amount of unrolled clinker by introducing unrolled clinker into the raw material system, so that chlorine, sulfur, chromium, etc. in the unrolled clinker are made uniform by the clinker raw material. As a result, the present invention was completed. That is, the present invention is as follows.
[1] Unwinding clinker storage process for storing unrolled clinker discharged when the cement kiln is rested, a raw material system for preparing a raw material for firing by preparing, mixing, and grinding a plurality of clinker raw materials Unwinding clinker charging process for charging unrolled clinker stored in unloading clinker storage process, firing raw material manufacturing process for preparing firing raw material including unwinding clinker and multiple clinker raw materials in a raw material system, firing by preheater A method for treating an unwinding clinker including a preheating step for preheating a raw material for use, and a clinker firing step for producing a cement clinker by firing the preheated firing raw material with a cement kiln.
[2] The raw material system includes a raw material pulverizer, a limestone blending unit for blending limestone, and an auxiliary raw material blending unit for blending auxiliary materials other than limestone. The processing method of the unwinding clinker as described in [1] above.
[3] The chlorine content in the unrolling clinker is 600 to 6000 ppm, the sulfur content in the unwinding clinker is 1.5 to 5.0 mass%, and the chromium content in the unwinding clinker is unwinding. It is 250-2500 ppm with respect to the mass of a clinker, the chlorine content rate in a cement clinker is 50-350 ppm with respect to the mass of a cement clinker, and the sulfur content rate in a cement clinker is 0. 0 with respect to the mass of a cement clinker. The method for treating an unwinding clinker according to the above [1] or [2], wherein the content of chromium in the cement clinker is 8 to 1.0 % by mass , and is 60 to 90 ppm with respect to the mass of the cement clinker.
[4] Unwinding clinker storage unit for storing unrolled clinker discharged when the cement kiln is suspended, a plurality of clinker raw materials are prepared, mixed, pulverized, and a raw material system for preparing a raw material for firing, a plurality of clinker raw materials A pre-heater for preheating the raw material for firing by a cyclone and a calcining furnace, and a cement kiln for firing the pre-heated raw material for firing to produce a cement clinker, and the unrolling clinker stored in the unwinding clinker storage unit is a raw material system The raw material system is an unwinding clinker processing system for producing firing raw materials including unwinding clinker.
[5] The raw material system includes a raw material pulverizer, a limestone compounding unit that mixes limestone, and an auxiliary material compounding unit that mixes auxiliary materials other than limestone, and the unwinding clinker stored in the unwinding clinker storage unit is The unwinding clinker processing system according to the above [4], which is charged into the raw material blending unit.
[6] The chlorine content in the unrolling clinker is 600 to 6000 ppm, the sulfur content in the unwinding clinker is 1.5 to 5.0 mass%, and the chromium content in the unwinding clinker is unwinding. It is 250-2500 ppm with respect to the mass of a clinker, the chlorine content rate in a cement clinker is 50-350 ppm with respect to the mass of a cement clinker, and the sulfur content rate in a cement clinker is 0. 0 with respect to the mass of a cement clinker. The treatment system for unwinding clinker according to the above [4] or [5], which is 8 to 1.0 % by mass and the chromium content in the cement clinker is 60 to 90 ppm with respect to the mass of the cement clinker.
本発明によれば、巻き出しクリンカの処理量を増加させ、巻き出しクリンカにおける塩素、硫黄およびクロムなどをクリンカ原料によって均一に希釈して、巻き出しクリンカを使用した、塩素、硫黄およびクロムの含有率が低いセメントクリンカを作製するための巻き出しクリンカの処理方法および巻き出しクリンカの処理システムを提供することができる。 According to the present invention, the amount of unrolled clinker is increased, and chlorine, sulfur, chromium, and the like in the unrolled clinker are uniformly diluted with the clinker raw material, and the unrolled clinker is used to contain chlorine, sulfur, and chromium. An unwinding clinker processing method and an unwinding clinker processing system for producing a cement clinker having a low rate can be provided.
［巻き出しクリンカ処理システム］
以下、図を参照して、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システムを説明する。図１は、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システムを含むセメントの製造システムを説明するための模式図である。なお、本明細書では、セメントキルンの休転中に排出されたクリンカなどを巻き出しクリンカと呼び、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システムを使用して巻き出しクリンカを処理することによって作製されたクリンカをセメントクリンカと呼ぶ。
[Unwinding clinker processing system]
Hereinafter, a processing system for an unwinding clinker according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a cement manufacturing system including a processing system for an unwinding clinker in an embodiment of the present invention. In the present specification, the clinker discharged during the rest of the cement kiln is called an unwinding clinker, and the unwinding clinker is processed using the unwinding clinker processing system according to the embodiment of the present invention. The clinker produced by the above is called a cement clinker.
本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システム１は、巻き出しクリンカ貯蔵部１０、原料系２０、プレヒータ３０およびセメントキルン４０を含む。 The unwinding clinker processing system 1 in one embodiment of the present invention includes an unwinding clinker storage unit 10, a raw material system 20, a preheater 30, and a cement kiln 40.
巻き出しクリンカ貯蔵部１０は、セメントキルン４０を休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する。巻き出しクリンカ貯蔵部１０は、たとえば、巻き出しクリンカを貯蔵するサイロである。巻き出しクリンカ貯蔵部１０の容量は後述のセメントクリンカ貯蔵部１１０の容量に比べて小さくてもよい。 The unwinding clinker storage unit 10 stores the unwinding clinker discharged when the cement kiln 40 is rested. The unwinding clinker storage unit 10 is a silo that stores unwinding clinker, for example. The capacity of the unwinding clinker storage unit 10 may be smaller than the capacity of a cement clinker storage unit 110 described later.
原料系２０は、複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する。原料系２０は、たとえば、石灰石を配合する石灰石調合部２１、石灰石以外の副原料を配合する副原料調合部２２、ならびに石灰石および副原料を混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料粉砕機２３を含む。なお、原料系２０は、原料粉砕機２３によって作製した焼成用原料を貯蔵する焼成用原料貯蔵部２４を含んでもよい。 In the raw material system 20, a plurality of clinker raw materials are prepared, mixed, and pulverized to produce a raw material for firing. The raw material system 20 includes, for example, a limestone blending unit 21 that blends limestone, an auxiliary material blending unit 22 that blends auxiliary materials other than limestone, and a raw material grinding that mixes and grinds limestone and auxiliary materials to produce a firing raw material Machine 23 is included. The raw material system 20 may include a firing raw material storage unit 24 that stores the raw material for firing produced by the raw material pulverizer 23.
石灰石調合部２１は、たとえば、焼成用原料の調合に使用するための石灰石を貯蔵する。そして、焼成用原料の配合に合わせて計算された石灰石の原料原単位分を石灰石調合部２１から引き出し、石灰石を配合する。石灰石調合部２１は、たとえば、石灰石ヤードである。 The limestone blending unit 21 stores, for example, limestone for use in blending raw materials for firing. And the limestone raw material basic unit calculated according to the mixing | blending of the raw material for baking is pulled out from the limestone compounding part 21, and limestone is mix | blended. The limestone blending unit 21 is, for example, a limestone yard.
副原料調合部２２は、たとえば、焼成用原料の調合に使用するための副原料（石灰石以外のクリンカ原料）を貯蔵する。そして、焼成用原料の配合に合わせて計算された石灰石の原料原単位分を副原料調合部２２から引き出し、副原料を配合する。副原料調合部２２は、複数の副原料ごとに設けられてもよい。副原料には、たとえば、粘土、珪砂、鉄源、建設廃土、汚泥、石炭灰およびスラグなどが挙げられる。たとえば、粘土の副原料調合部２２には粘土ホールがある。 The auxiliary raw material preparation unit 22 stores, for example, an auxiliary raw material (clinker raw material other than limestone) for use in preparation of the raw material for firing. And the raw material basic unit of the limestone calculated according to the mixing | blending of the raw material for baking is pulled out from the auxiliary | assistant raw material preparation part 22, and an auxiliary | assistant raw material is mix | blended. The auxiliary raw material preparation unit 22 may be provided for each of the plural auxiliary raw materials. Examples of the auxiliary raw material include clay, silica sand, iron source, construction waste soil, sludge, coal ash, and slag. For example, the clay auxiliary material blending unit 22 has a clay hall.
原料粉砕機２３は、石灰石調合部２１から引き出された石灰石および副原料調合部２２から引き出された副原料を混合および粉砕して焼成用原料を作製する。原料粉砕機２３として、たとえば、粉砕の機能の他に、乾燥する機能および粗紛と微粉とを分級する機能を有する縦型ミルが使用される。縦型ミルは、テーブルと、その上面に沿って取り付けられたローラーとの間で圧縮および剪断しながら原料を粉砕する。 The raw material crusher 23 mixes and pulverizes the limestone drawn from the limestone compounding unit 21 and the auxiliary material drawn from the auxiliary material compounding unit 22 to produce a raw material for firing. As the raw material grinder 23, for example, a vertical mill having a function of drying and a function of classifying coarse powder and fine powder in addition to the function of grinding is used. A vertical mill grinds raw materials while compressing and shearing between a table and a roller attached along the upper surface thereof.
巻き出しクリンカ貯蔵部１０に貯蔵された巻き出しクリンカは、原料系２０に投入され、原料系２０は、巻き出しクリンカを含む焼成用原料を作製する。これにより、巻き出しクリンカは、クリンカ原料と一緒に混合され、粉砕されるので、巻き出しクリンカにおける塩素、硫黄およびクロムはクリンカ原料によって均一に希釈される。そして、巻き出しクリンカを使用して作製したセメントクリンカ中の塩素、硫黄およびクロムの含有率を効果的に低減することができる。また、巻き出しクリンカにおける塩素、硫黄およびクロムをクリンカ原料によって均一に希釈することができるので、巻き出しクリンカをクリンカサイロに投入して処理する場合に比べて、大量の巻き出しクリンカを処理することができる。 The unwinding clinker stored in the unwinding clinker storage unit 10 is charged into the raw material system 20, and the raw material system 20 produces a firing raw material including the unwinding clinker. As a result, the unrolled clinker is mixed with the clinker raw material and pulverized, so that chlorine, sulfur and chromium in the unrolled clinker are uniformly diluted by the clinker raw material. And the content rate of the chlorine, sulfur, and chromium in the cement clinker produced using the unwinding clinker can be reduced effectively. Also, since chlorine, sulfur and chromium in the unwinding clinker can be diluted uniformly with the clinker raw material, a larger amount of unwinding clinker is processed than when the unwinding clinker is put into the clinker silo and processed. Can do.
巻き出しクリンカ貯蔵部１０に貯蔵された巻き出しクリンカは、好ましくは副原料調合部２２に投入され、より好ましくは、粘土の副原料調合部、珪砂の副原料調合部、鉄源の副原料調合部および建設廃土の副原料調合部からなる群から選択される少なくとも１つの副原料調合部に投入され、さらに好ましくは、粘土の副原料調合部、珪砂の副原料調合部および鉄源の副原料調合部からなる群から選択される少なくとも１つの副原料調合部に投入され、さらに好ましくは、粘土の副原料調合部および珪砂の副原料調合部の少なくとも１つの副原料調合部に投入される。 The unwinding clinker stored in the unwinding clinker storage unit 10 is preferably charged into the auxiliary material preparation unit 22, and more preferably, the clay auxiliary material preparation unit, the silica sand auxiliary material preparation unit, and the iron source auxiliary material preparation. And at least one auxiliary raw material preparation section selected from the group consisting of the auxiliary raw material preparation section of the construction waste soil, and more preferably, the secondary raw material preparation section of clay, the auxiliary raw material preparation section of quartz sand, and the iron source auxiliary section. It is charged into at least one auxiliary material preparation unit selected from the group consisting of raw material preparation units, and more preferably, is input into at least one auxiliary material preparation unit of the clay auxiliary material preparation unit and the quartz sand auxiliary material preparation unit. .
本発明者らは、巻き出しクリンカを副原料調合部２２に投入して、巻き出しクリンカが副原料と混ざることで、次の原料粉砕機２３で巻き出しクリンカ、石灰石および副原料を混合粉砕した際に、より均一に巻き出しクリンカ、石灰石および副原料を混合することができ、巻き出しクリンカ中の障害成分の影響を最小限にすることができることを見出した。通常は石灰石および副原料を原料粉砕機２３へ投入し、石灰石および副原料の乾燥および粉砕を同時に行う。原料粉砕機２３に石灰石および副原料を投入する前に、巻き出しクリンカと副原料とを混合することにより混合精度が上がり、各成分の偏在が減ってより均一になる。 The inventors put the unrolled clinker into the auxiliary raw material preparation unit 22, and the unwinding clinker was mixed with the auxiliary material, so that the unwinding clinker, limestone and the auxiliary material were mixed and pulverized by the next raw material pulverizer 23. In doing so, it was found that the unwinding clinker, limestone and auxiliary materials can be mixed more uniformly, and the influence of the disturbing components in the unwinding clinker can be minimized. Usually, the limestone and the auxiliary material are charged into the raw material crusher 23, and the limestone and the auxiliary material are dried and pulverized at the same time. By mixing the unwinding clinker and the auxiliary material before adding the limestone and the auxiliary material to the raw material crusher 23, the mixing accuracy is increased, and the uneven distribution of each component is reduced, thereby making it more uniform.
たとえば、セメントクリンカ１トンあたり石灰石７００〜１４００ｋｇ、硅砂２０〜１５０ｋｇ、石炭灰０〜３００ｋｇ、粘土０〜２５０ｋｇ、スラグ０〜２６０ｋｇ、建設廃土１０〜１５０ｋｇ、汚泥０〜１００ｋｇ、鉄源１０〜８０ｋｇなどが配合される。これらの原料の中で、最も多いのは石灰石である。一方、これらの原料の中で副原料の比率は低いので、上述の混合精度が上がる効果が生ずるものと考えられる。また、巻き出しクリンカと副原料とを混合することで、巻き出しクリンカのハンドリングが改善されると同時に、巻き出しクリンカの分散性が向上し、原料粉砕機２３で石灰石および副原料を混合および粉砕すると障害成分が焼成用原料中に均一に分散し、障害成分の影響を最小限にすることができる。このように、複数段階で混合と希釈を繰り返していくことで、上述の混合精度があがり、成分の変動幅を小さくする効果を生ずるものと考えられる。 For example, 700 to 1400 kg of limestone per ton of cement clinker, 20 to 150 kg of limestone, 0 to 300 kg of coal ash, 0 to 250 kg of clay, 0 to 260 kg of slag, 10 to 150 kg of construction waste soil, 0 to 100 kg of sludge, 10 to 80 kg of iron source Etc. are blended. Among these raw materials, the most common is limestone. On the other hand, since the ratio of the auxiliary material is low among these raw materials, it is considered that the above-mentioned effect of increasing the mixing accuracy occurs. In addition, the handling of the unwinding clinker is improved by mixing the unwinding clinker and the auxiliary material, and at the same time, the dispersibility of the unwinding clinker is improved, and the raw material grinder 23 mixes and grinds the limestone and the auxiliary material. Then, the obstacle component is uniformly dispersed in the firing raw material, and the influence of the obstacle component can be minimized. Thus, it is considered that by repeating mixing and dilution in a plurality of stages, the above-described mixing accuracy is improved, and the effect of reducing the fluctuation range of components is produced.
障害成分とは、塩素、硫黄およびクロムである。さらに、障害成分は以下の影響を与える。障害成分が塩素の場合は、原料中に塩素の濃度が高いと、セメント製造においてコーチングの発生や原料シュートの閉塞が起こる。また、セメント中に塩素の濃度が高いと、コンクリートに使用した場合に塩素は鉄筋の発錆の原因となる。障害成分が硫黄の場合も、セメント中に高濃度に硫黄が存在すると、セメント製造においてコーチングの発生や原料シュートの閉塞を発生させる。また、セメント中に硫黄が高濃度に存在すると、コンクリートに使用した場合に、硫黄は、セメントが骨材と反応して起こるアルカリ骨材反応の原因となる。障害成分がクロムの場合も、原料中に高濃度に存在すると、クロムはコーチング発生の原因となり、セメント中に高濃度の水溶性の六価クロムが存在すると、コンクリートに使用した場合にクロムが溶出するなどの問題が発生する場合がある。 Obstructive components are chlorine, sulfur and chromium. Furthermore, the obstacle component has the following effects. In the case where the hindering component is chlorine, if the concentration of chlorine in the raw material is high, generation of coating or blockage of the raw material chute occurs in cement production. Moreover, if the concentration of chlorine in the cement is high, chlorine will cause rusting of the reinforcing bars when used in concrete. Even when the obstacle component is sulfur, if sulfur is present in a high concentration in the cement, it causes the occurrence of coating or clogging of the raw material chute in cement production. In addition, when sulfur is present in a high concentration in the cement, when used in concrete, sulfur causes an alkali aggregate reaction that occurs when the cement reacts with the aggregate. Even when the hindering component is chromium, if it is present in the raw material at a high concentration, chromium will cause coating, and if a high concentration of water-soluble hexavalent chromium is present in the cement, the chromium will be eluted when used in concrete. Problems may occur.
プレヒータ３０は複数のサイクロン３１〜３５および仮焼炉３６を備え、複数のサイクロン３１〜３５および仮焼炉３６によって焼成用原料を予熱する。プレヒータ３０は、サイクロン３１〜３５を熱交換器として利用したものである。プレヒータ３０では、焼成用原料をたとえば３００〜９００℃に加熱する。これにより、焼成用原料中の石灰石中の炭酸カルシウムの大部分は酸化カルシウムと二酸化炭素とに分解する。具体的には、セメントキルン４０や仮焼炉３６からの高熱ガス中に焼成用原料を浮遊させ、サイクロン３１〜３４を通すことで高熱ガスと焼成用原料とを熱交換させる。そして、高熱ガスはプレヒータ３０から排出される。また、焼成用原料はサイクロン３１〜３４からさらに仮焼炉３６で仮焼された後、サイクロン３５を経てセメントキルン４０に供給される。 The preheater 30 includes a plurality of cyclones 31 to 35 and a calcining furnace 36, and the raw materials for firing are preheated by the plurality of cyclones 31 to 35 and the calcining furnace 36. The preheater 30 uses the cyclones 31 to 35 as a heat exchanger. In the preheater 30, the firing raw material is heated to, for example, 300 to 900 ° C. Thereby, most of the calcium carbonate in the limestone in the raw material for baking is decomposed into calcium oxide and carbon dioxide. Specifically, the firing raw material is suspended in the hot gas from the cement kiln 40 or the calcining furnace 36, and the high heat gas and the firing raw material are heat-exchanged by passing the cyclones 31-34. Then, the hot gas is discharged from the preheater 30. The firing raw material is further calcined in the calcining furnace 36 from the cyclones 31 to 34 and then supplied to the cement kiln 40 through the cyclone 35.
仮焼炉３６およびセメントキルン４０は、予熱した焼成用原料を焼成し、セメントクリンカを作製する。このとき、巻き出しクリンカ中の塩素および硫黄は揮発し、高熱ガスと一緒にセメントキルン４０の窯尻４１から仮焼炉３６に排出される。また、セメントキルン４０による焼成によって、焼成状態が不均一である巻き出しクリンカを充分に焼成することができ、巻き出しクリンカを用いて作製したセメントの品質を改善することができる。さらに、巻き出しクリンカ中の塩素、硫黄およびクロムは、クリンカ原料によって均一に希釈されるので、焼成により作製されるセメントクリンカ中のクロムの含有率は巻き出しクリンカ中のクロムの含有率に比べて非常に低くなるとともに、セメントクリンカ中の塩素および硫黄の含有率も巻き出しクリンカ中の塩素および硫黄の含有率に比べて非常に低くなる。 The calcining furnace 36 and the cement kiln 40 fire the preheated firing raw material to produce a cement clinker. At this time, chlorine and sulfur in the unwinding clinker volatilize and are discharged together with the high-temperature gas from the kiln bottom 41 of the cement kiln 40 to the calcining furnace 36. Moreover, by the firing with the cement kiln 40, the unrolled clinker having a non-uniform fired state can be sufficiently fired, and the quality of the cement produced using the unrolled clinker can be improved. Furthermore, since chlorine, sulfur and chromium in the unrolling clinker are uniformly diluted by the clinker raw material, the chromium content in the cement clinker produced by firing is compared with the chromium content in the unrolling clinker. As well as being very low, the chlorine and sulfur content in the cement clinker is also very low compared to the chlorine and sulfur content in the unwind clinker.
セメントキルン４０は、たとえば、直径約４〜約６ｍ、長さ約６０〜約１００ｍの円筒形の回転窯であり、鉄鋼でできており、内部にはレンガが貼ってある。レンガは様々な種類があり、高アルミナ質レンガ、Ｍｇ−Ｃｒ系レンガおよび塩基性レンガなどのレンガがある。セメントキルン４０は、たとえば、３〜５％傾斜しており、１分間に２〜３回転の速さで回転している。これにより、焼成用原料は、出口に向かって徐々に温度を上げながら移動し、焼成用原料の温度は、たとえば、１３００〜１５００℃までに達する。セメントキルン４０の加熱には、たとえば、重油、石炭および天然ガスなどの化石燃料を燃料とするバーナや、廃プラスチックなどの廃棄物を燃料とするバーナが用いられ、バーナの火炎により焼成用原料を加熱する。この加熱処理により焼成用原料は様々な化学変化を起こし、セメントクリンカになる。製造したセメントクリンカは、たとえば冷却機５０を使用して空気で冷却してもよい。 The cement kiln 40 is, for example, a cylindrical rotary kiln having a diameter of about 4 to about 6 m and a length of about 60 to about 100 m, is made of steel, and a brick is stuck inside. There are various types of bricks, such as high alumina bricks, Mg-Cr bricks and basic bricks. The cement kiln 40 is inclined by 3 to 5%, for example, and rotates at a speed of 2 to 3 revolutions per minute. Thereby, the raw material for baking moves while raising temperature gradually toward an exit, and the temperature of the raw material for baking reaches 1300-1500 degreeC, for example. For the heating of the cement kiln 40, for example, a burner that uses fossil fuels such as heavy oil, coal, and natural gas or a burner that uses waste plastics or other waste as fuel is used. Heat. By this heat treatment, the firing raw material undergoes various chemical changes and becomes a cement clinker. The manufactured cement clinker may be cooled with air using, for example, a cooler 50.
上述したように、焼成用原料を焼成するとき、巻き出しクリンカ中の塩素は揮発し、高熱ガスと一緒にセメントキルン４０の窯尻４１から仮焼炉３６に排出される。これらの塩素を除去するために、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システム１は塩素除去装置６０をさらに含んでもよい。塩素除去装置６０は、たとえば、セメントキルン４０の窯尻４１とプレヒータの最下段サイクロン３５との間から高熱ガスを抽気して、抽気した高熱ガスから塩素を除去する装置である。たとえば、塩素除去装置６０は、窯尻４１から０．５〜５．０％の高熱ガスを抽気し、抽気したガスに含まれる塩素を除去する。このとき、高熱ガスとともにクリンカ原料などの粉体物も一緒に抽気されるので、分級器やバグフィルターなどを用いて、高温ガスから粉体物を分離する。以上のようにして、巻き出しクリンカによってプリヒータ３０内に持ち込まれた塩素を除去することができる。 As described above, when the firing raw material is fired, the chlorine in the unwinding clinker is volatilized and discharged together with the high-temperature gas from the kiln bottom 41 of the cement kiln 40 to the calcining furnace 36. In order to remove these chlorines, the unwinding clinker processing system 1 in one embodiment of the present invention may further include a chlorine removing device 60. The chlorine removing device 60 is, for example, a device that removes chlorine from the extracted hot gas by extracting hot gas from between the kiln bottom 41 of the cement kiln 40 and the lowermost cyclone 35 of the preheater. For example, the chlorine removing device 60 extracts 0.5 to 5.0% of a hot gas from the kiln bottom 41 and removes chlorine contained in the extracted gas. At this time, since the powdered material such as the clinker raw material is extracted together with the hot gas, the powdered material is separated from the high-temperature gas using a classifier or a bag filter. As described above, the chlorine brought into the preheater 30 by the unwinding clinker can be removed.
なお、セメントキルン４０中の雰囲気中の塩素の濃度が高くなると、サイクロン３１〜３５および仮焼炉３６中の雰囲気の塩素の濃度が高くなり、焼成用原料が塩素と反応し、反応した焼成用原料が、原料粉砕装置内に固着したり、プレヒータ３０などのダクトを閉塞させたりして、セメントの製造装置の操業に悪影響を与える可能性がある。しかし、塩素除去装置６０を設けることにより、プレヒータ３０中の雰囲気の塩素の濃度は低くなるので、焼成用原料と反応して、原料粉砕装置内に固着したり、プレヒータ３０などのダクトを閉塞させたりすることを抑制することができる。さらに、塩素除去装置６０を設けることによって、セメントクリンカ中およびセメント中の塩素をさらに低減させることができる。 When the chlorine concentration in the atmosphere in the cement kiln 40 increases, the chlorine concentration in the atmosphere in the cyclones 31 to 35 and the calcining furnace 36 increases, and the firing raw material reacts with chlorine to react. There is a possibility that the raw material sticks in the raw material crushing device or closes a duct such as the preheater 30 and adversely affects the operation of the cement manufacturing apparatus. However, since the chlorine concentration in the atmosphere in the preheater 30 is reduced by providing the chlorine removing device 60, it reacts with the raw material for firing and adheres to the raw material crushing device or closes the duct such as the preheater 30. Can be suppressed. Further, by providing the chlorine removing device 60, chlorine in the cement clinker and cement can be further reduced.
以上、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システム１が塩素除去装置６０をさらに含む場合、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システムは、セメントキルンを休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する巻き出しクリンカ貯蔵部１０、複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系２０、複数のサイクロン３１〜３５および仮焼炉３６によって焼成用原料を予熱するプレヒータ３０、予熱した焼成用原料を焼成し、セメントクリンカを作製するセメントキルン４０、およびセメントキルン４０の窯尻４１と最下段サイクロン３５との間から高熱ガスを抽気して、塩素を除去する塩素除去装置６０を含み、巻き出しクリンカ貯蔵部に貯蔵された巻き出しクリンカは、原料系に投入され、原料系２０は、巻き出しクリンカを含む焼成用原料を作製する巻き出しクリンカの処理システムを含む巻き出しクリンカの処理システムとなる。 As described above, when the unwinding clinker processing system 1 according to the embodiment of the present invention further includes the chlorine removing device 60, the unwinding clinker processing system according to the embodiment of the present invention discharges when the cement kiln is suspended. The unrolled clinker storage unit 10 for storing the unrolled clinker, the raw material system 20 for preparing a raw material for firing by preparing, mixing and pulverizing a plurality of clinker raw materials, a plurality of cyclones 31 to 35 and a calcining furnace 36 A preheater 30 that preheats the firing raw material, a cement kiln 40 that fires the preheated firing raw material, and a kiln bottom 41 of the cement kiln 40 and between the kiln bottom 41 and the bottom cyclone 35 of the cement kiln 40 are extracted. The unwinding clinker including the chlorine removing device 60 for removing chlorine and stored in the unwinding clinker storage unit is Is put into the postal system, stock system 20 is a unwinding clinker processing system includes a processing system clinker unwinding making firing raw materials containing clinker unwinding.
本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システムを使用することによって、たとえば、塩素の含有率が６００〜６０００ｐｐｍであり、硫黄の含有率が１．５〜５．０質量％であり、クロムの含有率が巻き出しクリンカの質量に対して２５０〜２５００ｐｐｍである巻き出しクリンカから、塩素の含有率がセメントクリンカの質量に対して５０〜３５０ｐｐｍであり、硫黄の含有率がセメントクリンカの質量に対して０．８〜１．０質量％であり、クロムの含有率がセメントクリンカの質量に対して６０〜９０ｐｐｍであるセメントクリンカを作製することができる。
By using the unwinding clinker processing system in one embodiment of the present invention, for example, the chlorine content is 600 to 6000 ppm, the sulfur content is 1.5 to 5.0 mass%, chromium From the unrolled clinker with a content of 250 to 2500 ppm relative to the mass of the unrolled clinker, the chlorine content is 50 to 350 ppm with respect to the mass of the cement clinker, and the sulfur content is equal to the mass of the cement clinker. On the other hand, it is 0.8-1.0 mass% , and the cement clinker whose chromium content rate is 60-90 ppm with respect to the mass of a cement clinker can be produced.
図１に示すセメントの製造システム１００は、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システム１の他に、セメントクリンカ貯蔵部１１０、石膏貯蔵部１２０、少量混合成分貯蔵部１３０、予備粉砕機１４０、仕上げミル１５０およびセメント貯蔵部１６０をさらに含む。 A cement manufacturing system 100 shown in FIG. 1 includes a cement clinker storage unit 110, a gypsum storage unit 120, a small amount mixed component storage unit 130, a pre-pulverizer, in addition to the unwinding clinker processing system 1 according to an embodiment of the present invention. 140, a finishing mill 150 and a cement storage 160 are further included.
セメントクリンカ貯蔵部１１０は、作製されたセメントクリンカを貯蔵する。石膏貯蔵部１２０は、セメントクリンカに混ぜるための石膏を貯蔵する。少量混合成分貯蔵部１３０は、セメントクリンカに混ぜるための少量混合成分を貯蔵する。 The cement clinker storage unit 110 stores the produced cement clinker. The gypsum storage unit 120 stores gypsum for mixing with the cement clinker. The small amount mixed component storage unit 130 stores a small amount mixed component for mixing with the cement clinker.
予備粉砕機１４０は、仕上げミル１５０におけるセメントクリンカの粉砕効率を良好にするために、セメントクリンカ貯蔵部１１０に貯蔵されていたセメントクリンカを予備粉砕する。仕上げミル１５０は、予備粉砕されたセメントクリンカ、石膏貯蔵部１２０に貯蔵されていた石膏および少量混合成分貯蔵部１３０に貯蔵されていた少量混合成分を混合および粉砕してセメントを作製する。作製されたセメントの平均粒径は、たとえば、３〜３０μｍになる。セメント貯蔵部１６０は、作製されたセメントを貯蔵する。セメント貯蔵部１６０に貯蔵されたセメントは検査のあと、出荷される。 The preliminary pulverizer 140 preliminarily pulverizes the cement clinker stored in the cement clinker storage unit 110 in order to improve the pulverization efficiency of the cement clinker in the finishing mill 150. The finishing mill 150 mixes and pulverizes the pre-ground cement clinker, the gypsum stored in the gypsum storage unit 120, and the small amount mixed component stored in the small amount mixed component storage unit 130 to produce cement. The average particle size of the produced cement is, for example, 3 to 30 μm. The cement storage unit 160 stores the produced cement. The cement stored in the cement storage unit 160 is shipped after inspection.
［巻き出しクリンカの処理方法］
次に、図１を参照して本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法を説明する。本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法は、セメントキルン４０を休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する巻き出しクリンカ貯蔵工程、複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系２０に、巻き出しクリンカ貯蔵工程で貯蔵されていた巻き出しクリンカを投入する巻き出しクリンカ投入工程、原料系２０で、巻き出しクリンカおよび複数のクリンカ原料を含む焼成用原料を作製する焼成用原料作製工程、プレヒータ３０によって焼成用原料を予熱する予熱工程、および予熱した焼成用原料をセメントキルン４０により焼成し、セメントクリンカを作製するクリンカ焼成工程を含む。
[Treatment method for unwinding clinker]
Next, with reference to FIG. 1, the processing method of the unwinding clinker in one Embodiment of this invention is demonstrated. The processing method of the unwinding clinker in one embodiment of the present invention is the unwinding clinker storage step for storing the unwinding clinker discharged when the cement kiln 40 is rested, and a plurality of clinker raw materials are prepared, mixed, and pulverized. The raw material system 20 for producing the raw material for firing includes the unwinding clinker charging step in which the unwinding clinker stored in the unwinding clinker storage step is input, and the raw material system 20 includes the unwinding clinker and a plurality of clinker raw materials. It includes a firing raw material production step for producing a firing raw material, a preheating step for preheating the firing raw material with the preheater 30, and a clinker firing step for firing the preheated firing raw material with the cement kiln 40 to produce a cement clinker.
巻き出しクリンカ貯蔵工程は、セメントキルン４０を休転したときに排出した巻き出しクリンカを巻き出しクリンカ貯蔵部１０に貯蔵することによって実施してもよい。巻き出しクリンカ投入工程は、巻き出しクリンカ貯蔵部１０に貯蔵されていた巻き出しクリンカを原料系２０に投入ことによって実施してもよい。焼成用原料作製工程は、巻き出しクリンカおよび複数のクリンカ原料を含む焼成用原料を原料系２０で作製することによって実施してもよい。予熱工程は、プレヒータ３０で焼成用原料を予熱することによって実施してもよい。クリンカ焼成工程は、予熱した焼成用原料をセメントキルン４０で焼成し、セメントクリンカを作製することによって実施してもよい。 The unwinding clinker storage step may be performed by storing the unwinding clinker discharged when the cement kiln 40 is rested in the unwinding clinker storage unit 10. The unwinding clinker charging step may be performed by charging unwinding clinker stored in the unwinding clinker storage unit 10 into the raw material system 20. The firing raw material production step may be performed by producing a raw material for firing including an unwind clinker and a plurality of clinker raw materials in the raw material system 20. You may implement a preheating process by preheating the raw material for baking with the preheater 30. FIG. You may implement a clinker baking process by baking the raw material for baking preheated with the cement kiln 40, and producing a cement clinker.
本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法は、セメントキルン４０の窯尻４１と最下段サイクロン３５との間から高熱ガスを抽気して、塩素を除去する塩素除去工程をさらに含んでもよい。これにより、セメントクリンカ中およびセメント中の塩素をさらに低減させることができる。塩素除去工程は、たとえば、塩素除去装置６０にて実施することができる。このように、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法が塩素除去工程をさらに含む場合、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法は、セメントキルン４０を休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する巻き出しクリンカ貯蔵工程、複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系２０に、巻き出しクリンカ貯蔵工程で貯蔵されていた巻き出しクリンカを投入する巻き出しクリンカ投入工程、原料系２０で、巻き出しクリンカおよび複数のクリンカ原料を含む焼成用原料を作製する焼成用原料作製工程、プレヒータ３０によって焼成用原料を予熱する予熱工程、予熱した焼成用原料をセメントキルン４０により焼成し、セメントクリンカを作製するクリンカ焼成工程、およびセメントキルン４０の窯尻４１と最下段サイクロン３５との間から高熱ガスを抽気して、塩素を除去する塩素除去工程を含む巻き出しクリンカの処理方法となる。 The method for treating the unwinding clinker in the embodiment of the present invention may further include a chlorine removing step of removing chlorine by extracting a hot gas from between the kiln bottom 41 of the cement kiln 40 and the lowermost cyclone 35. . Thereby, the chlorine in a cement clinker and cement can further be reduced. A chlorine removal process can be implemented with the chlorine removal apparatus 60, for example. Thus, when the processing method of the unwinding clinker in one embodiment of the present invention further includes a chlorine removal step, the unwinding clinker processing method in the one embodiment of the present invention is performed when the cement kiln 40 is rested. Unwinding clinker storage step for storing the discharged unwinding clinker, a plurality of clinker raw materials prepared, mixed, pulverized, and the raw material system 20 for producing the raw material for firing, the windings stored in the unwinding clinker storage step Unwinding clinker charging step for charging unrolled clinker, raw material system 20 for firing raw material preparation step for preparing unwinding clinker and firing raw material including a plurality of clinker raw materials, preheating step for preheating the firing raw material with preheater 30; A clinker firing process for producing a cement clinker by firing preheated raw materials for firing with a cement kiln 40, By bleeding hot gas from between the kiln 41 of the fine cement kiln 40 and the lowermost cyclone 35, the processing method of the clinker unwinding containing chlorine removal step of removing chlorine.
［セメントの製造方法］
本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法により作製された巻き出しクリンカを使用してセメントを製造することができる。たとえば、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法により作製されたセメントクリンカを、予備粉砕機１４０を使用して予備粉砕したあと、予備粉砕したセメントクリンカと、石膏と、少量混合成分とを仕上げミル１５０を使用して混合および粉砕してセメントを作製してもよい。
[Method of manufacturing cement]
Cement can be manufactured using the unwinding clinker produced by the unwinding clinker processing method in one embodiment of the present invention. For example, the cement clinker produced by the unwinding clinker processing method according to the embodiment of the present invention is pre-ground using the pre-pulverizer 140, and then pre-ground cement clinker, gypsum, and a small amount of mixed components. May be mixed and ground using a finishing mill 150 to make a cement.
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these Examples.
巻き出しクリンカおよび本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法によって処理することにより作製されたセメントクリンカにおける塩素の含有率、硫黄の含有率、遊離石灰の含有率およびクロムの含有率を調べた。 The chlorine content, the sulfur content, the free lime content and the chromium content in the unrolled clinker and the cement clinker produced by the unwinding clinker treatment method according to one embodiment of the present invention were examined. It was.
（塩素の含有率）
多元素同時蛍光Ｘ線分析装置（（株）リガク製、品名：Ｓｉｍｕｌｔｉｘ）を使用して、ＪＣＡＳ Ｉ−０５：２０１１ 「蛍光Ｘ線分析による塩素の定量法」に準拠して塩素の含有量率を測定した。
(Chlorine content)
Using a multi-element simultaneous fluorescent X-ray analyzer (product name: Simultix, manufactured by Rigaku Corporation), the content ratio of chlorine in accordance with JCAS I-05: 2011 “Quantitative determination of chlorine by fluorescent X-ray analysis” Was measured.
（硫黄の含有率）
ＪＩＳ Ｒ ５２０２：２０１１ 「セメントの化学分析方法」に準拠して硫黄の含有率を測定した。
(Sulfur content)
The sulfur content was measured according to JIS R 5202: 2011 “Chemical Chemical Analysis Method”.
（遊離石灰の含有率）
ＪＩＣＡＳ Ｉ−０１：１９９７ 「遊離酸化カルシウムの定量方法」に準拠して遊離石灰の含有率を測定した。
(Free lime content)
The content rate of free lime was measured based on JISAS I-01: 1997 "Quantitative method of free calcium oxide".
また、巻き出しクリンカの投入場所によるセメント中のクロム分の分布の変化を調べた。なお、セメント中の障害成分は主に巻き出しクリンカに由来するものであるので、セメント中のクロム分の分布が均一であれば、その他の障害成分である塩素および硫黄の分布も均一であることになる。 In addition, changes in the chromium content in the cement depending on the location of the unwinding clinker were investigated. In addition, since obstacle components in cement are mainly derived from unwinding clinker, if the distribution of chromium content in cement is uniform, the distribution of chlorine and sulfur, which are other obstacle components, is also uniform. become.
（クロムの含有率）
誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置（（株）リガク製、品名：ＣＩＲＯＳ １２０）を使用して、ＪＣＡＳ Ｉ−５２：２０００ 「ＩＣＰ発光分光分析および電気加熱式原子吸光分析によるセメントの微量成分の定量方法」に準拠してクロムの含有率を測定した。
(Chromium content)
Using an inductively coupled plasma (ICP) emission analyzer (Rigaku Co., Ltd., product name: CIROS 120), JCAS I-52: 2000 “Measurement of trace components of cement by ICP emission spectroscopy and electric heating atomic absorption spectrometry” The chromium content was measured according to “Quantitative method”.
（セメント中のクロム分変動）
一般的に行われているセメント組成物中のクロムの管理方法は、通常２つの管理基準値で管理されている。通常は１〜４時間おきにセメント組成物のサンプルを採取してクロムまたは水溶性六価クロムを分析して評価する。たとえば、セメント業界の自主規制値として、セメント組成物中のクロムの含有量は８０ｐｐｍ以下に管理し、さらに水溶性六価クロムの含有量は２０ｐｐｍ以下で管理する。この管理基準値を守るために、製造現場では変動幅を考慮して製造上の上限値を設定している。製造上の上限値は、瞬間的に発生する大きな変動でも管理基準値を超えないように、安全をみて管理基準値から変動係数の２倍（２σ）〜３倍（３σ）を差し引いて製造上の上限値としている。つまり、変動幅が大きいと、製造上の上限はより低く設定することになり、原料の配合や廃棄物の投入量の制御がより厳しくなる。
(Chromium content variation in cement)
The management method of chromium in the cement composition generally performed is normally managed by two management reference values. Usually, a sample of the cement composition is taken every 1 to 4 hours, and chromium or water-soluble hexavalent chromium is analyzed and evaluated. For example, as a voluntary regulation value in the cement industry, the chromium content in the cement composition is controlled to 80 ppm or less, and the water-soluble hexavalent chromium content is controlled to 20 ppm or less. In order to observe this management reference value, the manufacturing site sets an upper limit value for manufacturing in consideration of the fluctuation range. The upper limit for manufacturing is calculated by subtracting twice (2σ) to three times (3σ) the coefficient of variation from the management reference value for safety so that even a large fluctuation that occurs instantaneously does not exceed the management reference value. The upper limit is set. That is, if the fluctuation range is large, the upper limit in production is set lower, and control of the composition of raw materials and the input amount of waste becomes stricter.
セメント組成物中のクロムの管理基準値の上限を８０ｐｐｍにするためには、クロムの変動係数（σ）の３倍（３σ）を差し引いた値を製造上の上限を設定としている。たとえば、セメント中のクロム（上限８０ｐｐｍ）の変動が±５ｐｐｍ（６．３％）であった場合、瞬間的に大きな変動が起きても管理基準値が上限を超えないように、８０−（３×σ）＝６５ｐｐｍを製造上の上限として設定する。このように、セメント組成物中の成分が不均一であると、障害成分の影響が出るだけでなく、原料の配合や廃棄物の投入量の制御がより厳しくなり、セメントの製造面でも負担が大きくなる。 In order to set the upper limit of the control standard value of chromium in the cement composition to 80 ppm, the upper limit in production is set to a value obtained by subtracting three times (3σ) the coefficient of variation (σ) of chromium. For example, if the variation of chromium in the cement (upper limit 80 ppm) is ± 5 ppm (6.3%), 80- (3 Xσ) = 65 ppm is set as the upper limit in production. In this way, if the components in the cement composition are not uniform, not only will the influence of the disturbing components come out, but the control of the composition of raw materials and the amount of waste input will become stricter, and there will be a burden on the production of cement. growing.
巻き出しクリンカの処理条件は以下のとおりである。
予熱工程の予熱温度：３００〜１２５０℃
クリンカ焼成工程の焼成温度：１０００℃〜１４５０℃
The processing conditions of the unwind clinker are as follows.
Preheating temperature of preheating process: 300 to 1250 ° C
Baking temperature in the clinker baking process: 1000 ° C. to 1450 ° C.
巻き出しクリンカおよび本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法によって作製したセメントクリンカにおける塩素の含有率、硫黄の含有率、遊離石灰の含有率およびクロムの含有率を以下の表１に示す。なお、巻き出しクリンカを粘土ホールに投入した。 Table 1 below shows the chlorine content, the sulfur content, the free lime content, and the chromium content in the unrolled clinker and the cement clinker produced by the unwinding clinker processing method in one embodiment of the present invention. . The unwinding clinker was put into the clay hall.
上記評価結果から、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法によってセメントクリンカ中の塩素、硫黄およびクロムの含有率を非常に低減できることがわかった。さらに、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法によってセメントクリンカ中の遊離石灰の含有率も非常に低減できることがわかった。 From the above evaluation results, it was found that the content of chlorine, sulfur and chromium in the cement clinker can be greatly reduced by the unwinding clinker processing method in one embodiment of the present invention. Furthermore, it turned out that the content rate of the free lime in a cement clinker can also be reduced very much by the processing method of the unwinding clinker in one Embodiment of this invention.
次に、巻き出しクリンカの投入場所によるセメント中のクロム分の変動を以下の表２に示す。セメント組成物中のクロムの管理基準の上限は８０ｐｐｍであり、１時間おきにセメント組成物のサンプルを採取し、クロム分の含有量を分析し、その変動（σ）と製造上の上限値とを比較した。 Next, the change in the chromium content in the cement depending on the place where the unwinding clinker is charged is shown in Table 2 below. The upper limit of the management standard of chromium in the cement composition is 80 ppm, a sample of the cement composition is taken every 1 hour, the content of chromium is analyzed, the fluctuation (σ) and the upper limit in production Compared.
上記評価結果から、従来の仕上げミルへ巻き出しクリンカを投入する場合に比べて、巻き出しクリンカを原料系に投入することによって、セメント中のクロム分の変動が抑制されることがわかった。また、同じ原料系への投入でも、粘土ホールに投入することによって、セメント中のクロム分の変動をさらに抑制できることがわかった。さらに、クロム分の変動を抑えられるだけでなく、製造上のクロム分の変動の上限も改善できることもわかった。クロム分の変動が大きく、製造上のクロム分の上限値が低くなればなるほど、巻き出しクリンカの処理に時間がかかるので、本発明により巻き出しクリンカの処理に要する時間が短縮できる。また、製造上のクロム分の上限値が高いほど、巻き出しクリンカの投入量を増やすことができる。実施例の場合、実施例１における巻き出しクリンカの投入量の上限を１００％とした場合、実施例２は９５％、比較例１では５０％まで投入量を抑える必要がある。 From the above evaluation results, it was found that the chromium content in the cement was suppressed by introducing the unwinding clinker into the raw material system, as compared with the case where the unwinding clinker was charged into the conventional finishing mill. In addition, it was found that even when charged into the same raw material system, variation in the chromium content in the cement can be further suppressed by charging into the clay hall. Furthermore, it was found that not only the fluctuation of the chromium content can be suppressed, but also the upper limit of the fluctuation of the chromium content in production can be improved. The greater the variation in the chromium content and the lower the upper limit of the chromium content in production, the longer it takes to process the unwind clinker. Therefore, according to the present invention, the time required for unwind clinker processing can be shortened. Moreover, the input amount of unwinding clinker can be increased, so that the upper limit of chromium content on manufacture is high. In the case of the example, when the upper limit of the amount of unwinding clinker in Example 1 is set to 100%, it is necessary to suppress the amount of input to 95% in Example 2 and 50% in Comparative Example 1.
１ 巻き出しクリンカの処理システム
１０ 巻き出しクリンカ貯蔵部
２０ 原料系
２１ 石灰石調合部
２２ 副原料調合部
２３ 原料粉砕機
２４ 焼成用原料貯蔵部
３０ プレヒータ
３１〜３５ サイクロン
３６ 仮焼炉
４０ セメントキルン
４１ 窯尻
５０ 冷却機
６０ 塩素除去装置
１００ セメントの製造システム
１１０ セメントクリンカ貯蔵部
１２０ 石膏貯蔵部
１３０ 少量混合成分貯蔵部
１４０ 予備粉砕機
１５０ 仕上げミル
１６０ セメント貯蔵部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Unwinding clinker processing system 10 Unwinding clinker storage part 20 Raw material system 21 Limestone preparation part 22 Secondary raw material preparation part 23 Raw material crusher 24 Raw material storage part 30 Preheater 31-35 Cyclone 36 Calciner 40 Cement kiln 41 Kiln Bottom 50 Cooling device 60 Chlorine removal device 100 Cement production system 110 Cement clinker storage unit 120 Gypsum storage unit 130 Small amount mixed component storage unit 140 Pre-grinding machine 150 Finishing mill 160 Cement storage unit
Claims (6)
複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系に、前記巻き出しクリンカ貯蔵工程で貯蔵されていた巻き出しクリンカを投入する巻き出しクリンカ投入工程、
前記原料系で、前記巻き出しクリンカおよび前記複数のクリンカ原料を含む焼成用原料を作製する焼成用原料作製工程、
プレヒータによって前記焼成用原料を予熱する予熱工程、および
前記予熱した焼成用原料をセメントキルンにより焼成し、セメントクリンカを作製するクリンカ焼成工程を含む巻き出しクリンカの処理方法。 Unwinding clinker storage process for storing unwinding clinker discharged when the cement kiln is rested,
Unwinding clinker charging step of charging unwinding clinker stored in the unwinding clinker storage step into a raw material system for preparing, mixing and pulverizing a plurality of clinker raw materials.
A firing raw material production step for producing a raw material for firing comprising the unwinding clinker and the plurality of clinker raw materials in the raw material system,
An unwinding clinker processing method including a preheating step of preheating the firing raw material with a preheater, and a clinker firing step of firing the preheated firing raw material with a cement kiln to produce a cement clinker.
前記巻き出しクリンカ投入工程は、前記副原料調合部に前記巻き出しクリンカを投入する請求項１に記載の巻き出しクリンカの処理方法。 The raw material system includes a raw material pulverizer, a limestone compounding unit that mixes limestone, and an auxiliary material compounding unit that mixes auxiliary materials other than limestone,
The unwinding clinker processing method according to claim 1, wherein the unwinding clinker charging step inputs the unwinding clinker to the auxiliary raw material preparation unit.
The chlorine content in the unwinding clinker is 600 to 6000 ppm, the sulfur content in the unwinding clinker is 1.5 to 5.0 mass%, and the chromium content in the unwinding clinker is the winding content. 250 to 2500 ppm with respect to the mass of the outgoing clinker, the chlorine content in the cement clinker is 50 to 350 ppm with respect to the mass of the cement clinker, and the sulfur content in the cement clinker is the mass of the cement clinker against a 0.8 to 1.0 wt%, the process of the clinker unwinding of claim 1 or 2 having a chromium content of a 60~90ppm relative to the weight of the cement clinker in the cement clinker Method.
複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系、
複数のサイクロンおよび仮焼炉によって焼成用原料を予熱するプレヒータ、および
前記予熱した焼成用原料を焼成し、セメントクリンカを作製するセメントキルンを含み、
前記巻き出しクリンカ貯蔵部に貯蔵された巻き出しクリンカは、前記原料系に投入され、
前記原料系は、前記巻き出しクリンカを含む焼成用原料を作製する巻き出しクリンカの処理システム。 Unwinding clinker storage section for storing unwinding clinker discharged when the cement kiln is rested,
A raw material system in which a plurality of clinker raw materials are prepared, mixed, pulverized to produce a raw material for firing,
A preheater for preheating the raw material for firing by a plurality of cyclones and calcining furnaces, and a cement kiln for firing the preheated raw material for firing and producing a cement clinker,
Unwinding clinker stored in the unwinding clinker storage unit is charged into the raw material system,
The raw material system is an unwinding clinker processing system for producing a firing raw material including the unwinding clinker.
前記巻き出しクリンカ貯蔵部に貯蔵されていた巻き出しクリンカは、前記副原料調合部に投入される請求項４に記載の巻き出しクリンカの処理システム。 The raw material system includes a raw material pulverizer, a limestone compounding unit that mixes limestone, and an auxiliary material compounding unit that mixes auxiliary materials other than limestone,
The processing system of the unwinding clinker according to claim 4, wherein the unwinding clinker stored in the unwinding clinker storage unit is put into the auxiliary raw material preparation unit.
The chlorine content in the unwinding clinker is 600 to 6000 ppm, the sulfur content in the unwinding clinker is 1.5 to 5.0 mass%, and the chromium content in the unwinding clinker is the winding content. 250 to 2500 ppm with respect to the mass of the outgoing clinker, the chlorine content in the cement clinker is 50 to 350 ppm with respect to the mass of the cement clinker, and the sulfur content in the cement clinker is the mass of the cement clinker The treatment of the unwinding clinker according to claim 4 or 5, wherein the chromium content in the cement clinker is 0.8 to 1.0 mass% with respect to the mass of the cement clinker. system.
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