JPH058135B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、セメントクリンカの冷却装置に関
し、特にたとえばロータリーキルン等を含むセメ
ントクリンカ焼成装置に後続され、当該焼成装置
から排出される高温のセメントクリンカを冷却す
る装置に関する。

従来技術 従来から、この種の冷却装置は、内蔵する通気
性格子上に形成した高温のセメントクリンカ層に
対して、直交状に冷却空気を貫流させて、このセ
メントクリンカを冷却するいわゆる直交流型のも
のが知られている。このような冷却装置では、熱
交換効率が高く、セメントクリンカを十分低温ま
で冷却できるため、セメントクリンカ焼成装置の
後続設備として多用されている。このような冷却
装置は、典型的には、本願出願人の先願である実
開昭59−193832号公報に開示されている。

第２図に、そのような冷却装置の典型例を示
す。第２図において、セメントクリンカ焼成装置
の一部を構成するロータリーキルン１に後続し
て、セメントクリンカ（以下、クリンカという）
の冷却装置４が配置されている。冷却装置４に
は、ロータリーキルン１内において、バーナ３か
ら供給される燃料の燃焼熱により高温下で焼成を
受けたクリンカが焼成口覆２を通つて供給されて
くる。

このような冷却装置４は、たとえば揺動格子又
は移動格子等の通気性格子５を具備している。通
気性格子５上では層状をなして堆積されたクリン
カ６が排出端側に向けてほぼ水平方向に移送され
ている。このとき、クリンカ６は、その移送過程
において、押込送風機７からこの通気性格子５の
下方に設けられた風箱８内に送り込まれる冷却空
気により冷却される。この場合、冷却空気は、高
温状態にある層状のクリンカ６を下方から直交状
に貫流する。そして、冷却されたクリンカ６は、
排出端部２０に設けられたシユート１０からコン
ベヤ１２に排出され、次工程へ搬出される。

これに対して、クリンカ６との熱交換により加
熱された高温空気の一部は、通気性格子５の上方
空間９のうち、入口側上部室９ａから焼成口覆２
を通してロータリーキルン１での燃焼用空気とし
て回収される。また、場合によつては、この高温
空気の他の一部は、上方空気９に設けた高温空気
取出口２１から、クリンカ焼成装置を構成する仮
焼炉（図示せず）に必要な燃焼用二次空気として
回収される。

そして、上記加熱空気の残部は、同上方空間９
のうち出口側上部室９ｂ付近に設けられた排気取
出口２３から、余剰の低温側空気として誘引通風
機１６に吸引され、集塵機１５を経由して煙突１
７に排出される。

こうした直交流型冷却装置の場合、クリンカを
冷却するために装置内部に押し込まれる冷却空気
は、通常、１Kgクリンカ当り2.4乃至2.7Nm³であ
る。一方、原料予熱装置等を付属した近代的なク
リンカ焼成装置での消費燃料は１Kgクリンカ当り
700乃至800kcalであり、この燃料の燃焼のために
冷却装置から取り出される燃焼用二次空気は0.8
乃至0.9Nm³／Kgクリンカである。従つて、この
ような冷却装置では、1.6乃至1.8Nm³／Kgクリン
カに当たる熱交換後の加熱空気が余剰する。そし
て、こうした空気配分における余剰空気は、第２
図に示すように、集塵機１５を通して、随伴して
いるクリンカダストを除塵した後、大気中に放出
される。

なお、このような用途に使用される集塵機とし
ては、従来からマルチクロン型集塵機等が使用さ
れているが、近時環境汚染を少なくする必要から
電気集塵機が使用される場合が多い。

この際、電気集塵機における集塵特性は、一般
に捕集すべきクリンカダストの帯電特性に関係す
る。即ち、クリンカダストの電気比抵抗値がある
水準、例えば２乃至５×10¹¹Ω・cmを超えて大き
い場合には、電気集塵機での捕集性能が極端に悪
化する。

たとえば、上述のような空気配分であつて、ク
リンカ焼成装置に燃焼用二次空気を回収するだけ
の場合、冷却装置の排気取出口２３（第２図）か
ら排出される低温側空気の温度は、条件にもよる
が、通常２１０乃至230℃程度となる。この温度
領域でのクリンカダストの電気比抵抗値は、たと
えば第３図に示すように、比較的低い抵抗値とな
り、上記のような特性を有する電気集塵機での集
塵効率として比較的高い値を維持することができ
る。

従来技術の問題点 ところで、近年焼成用燃料として石炭が使用さ
れる場合が多い。この際、水分を含んだ石炭を乾
燥させるため、上記冷却装置で得られる高温空気
の一部がたとえば、第２図中二点鎖線矢印で示す
ように、上方空間９の中間部に設けた高温空気取
出口２２を通して、石炭粉砕装置１８（熱利用設
備）に供給される場合がある。

ちなみに、上記石炭の乾燥用空気としては、石
炭が含む水分量等にもよるが、通常、400乃至450
℃の温度で、0.2乃至0.3Nm³／Kgクリンカの加熱
空気が必要である。

こうしたとき、このような冷却装置では、クリ
ンカ焼成装置に供給する燃焼用二次空気に加え、
別の熱利用設備のための加熱空気をも高温空気或
から取り出すことになる。従つて、電気集塵機を
通して大気中に放出される余剰空気について見れ
ば、量的にはその分少なくなり、また温度的には
低下することになる。

すなわち、上記空気配分下でクリンカ焼成装置
へ燃焼用二次空気を供給するだけの場合において
は、冷却装置から排出される余剰空気の温度は一
般的に210乃至230℃であるのに対し、石炭の乾燥
用の空気も上記高温空気域から取り出した場合で
は、同余剰空気の温度は160乃至190℃に低下す
る。

これでは、排気取出口２３（第２図）から排出
される余剰空気の温度は、第３図から分かるよう
に、クリンカダストの電気比抵抗値がもつと高い
温度領域たとえば130〜170℃に近づき、電気集塵
機での捕集効率が低下したり、あるいは集塵面積
の大きな電気集塵機が必要になるという問題が生
じる。

また、上記の如く冷却装置の高温空気を石炭乾
燥用に利用する場合の他、セメント製造用副原料
の乾燥熱源として利用したり、或いはクリンカ焼
成装置で必要な燃料消費量が多い場合等、冷却装
置から焼成装置を含む熱利用設備への高温空気の
回収量が多い場合に同様の問題を伴う。

発明の目的 それゆえに、この発明の主たる目的は、クリン
カダストの電気比抵抗値を低めた温度領域におい
て電気集塵機を使用することにより、当該電気集
塵機の集塵効率を向上させるセメントクリンカの
冷却装置を提供することである。

発明の構成 上記目的を達成するために、この発明が採用す
る主たる手段は、焼成炉に後続して配置され、こ
の焼成炉から排出される高温のセメントクリンカ
を冷却空気との熱交換により冷却し、加熱された
高温空気の一部を前記焼成炉を含む熱利用設備に
回収するようにしたセメントクリンカの冷却装置
において、前記セメントクリンカの流れ方向に見
て、前記高温空気の回収部よりも下流側に、前記
高温の回収空気に対して比較的低温となつた余剰
空気を排出する少なくとも２つの排出手段が設け
られ、これら少なくとも２つの排出手段に、それ
ぞれ別個の電気集塵機が装備されると共に、前記
少なくとも２つの排出手段のうち、上流側に設け
られる一方の前記排出手段が、前記余剰空気に随
伴して排出されるクリンカダストの電気比抵抗値
を所定値以上とする温度領域より高い温度領域に
連通され、下流側に設けられる他方の前記排出手
段が、前記クリンカダストの電気抵抗値を所定値
以上とする温度領域より低い温度領域に連通され
てなる点である。

作 用 冷却装置の低温部側から排出される余剰空気の
温度が、全体としては、その中に含むクリンカダ
ストの電気比抵抗値を最大とするような領域の温
度であつても、排出される余剰空気を、セメント
クリンカの流れ方向に見て、適宜離れた別々のと
ころから取り出すことにより、たとえば上流側か
ら取り出される余剰空気の温度は随伴するクリン
カダストの電気比抵抗値を最大とする温度領域よ
りも高い温度に設定可能となり、また下流側から
取り出される余剰空気の温度は随伴するクリンカ
ダストの電気比抵抗値を最大とする温度領域より
も低い温度に設定可能となる。このためそれぞれ
の余剰空気は、その中に含むクリンカダストの電
気比抵抗値が最大値から相当低い値となる温度に
設定されていることになる。

発明の効果 この発明によれば、クリンカダストの電気比抵
抗値を低く設定できるので、電気集塵機における
集塵効率を向上させ、電気集塵機を効率良く作動
させることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴及
び利点は図面を参照して行う以下の実施例の詳細
な説明から一層明らかとなろう。

実施例 第１図はこの発明の一実施例にかかるセメント
クリンカの冷却装置の概略縦断面図である。

なお、以下の実施例はこの発明の一具体例にす
ぎず、この発明の技術的範囲がこの実施例によつ
て限定されるものではない。また、第２図に示し
た従来のセメントクリンカの冷却装置と共通する
要素には同一の符号を使用して説明する。

第１図において、冷却装置４′は、上述した従
来の冷却装置４（第２図参照）をその基本構造と
して採用し、図外の焼成炉（焼成装置の一部）に
向けて高温空気取出口２１から燃焼用二次空気が
回収されると共に、もう１つの高温空気取出口２
２を通して加熱空気の一部が石炭粉砕装置１８に
おける石炭の乾燥用として取り出されるタイプの
ものである。以下、従来例と特に異なる部分につ
いて説明する。

冷却装置４′には、セメントクリンカ６の流れ
方向を見て、上記高温空気取出口２２よりも下流
側であつて、冷却装置４′の出口側上部室９ｂの
近傍上方に、この冷却装置４′の長手方向に沿つ
て順次高温側排気取出口２４及び低温側排気取出
口２５が形成されている。両取出口２４，２５に
は、適当な排気ダクト３１，３２を介してそれぞ
れ別々に電気集塵機１５ａ，１５ｂが装備され、
各集塵機１５ａ，１５ｂに誘引通風機１６ａ，１
６ｂが設けられている。

すなわち、高温側排気取出口２４は低温側排気
取出口２５が連通した温度領域よりも高い温度領
域にある冷却装置の上部室に連通され、低温側排
気取出口２５は高温側排気取出口２４が連通した
温度領域よりも低い温度領域にある冷却装置の上
部室に連通することになる。

従つて、たとえば、冷却装置４′において、上
記第２図で説明した冷却装置４の場合と同一条件
下で、高温空気取出口２１から図示せぬ仮焼炉へ
燃焼用二次空気が回収され、かつ高温空気取出口
２２から石炭粉砕装置１８へ石炭の乾燥用空気が
取り出される場合に、全体の余剰空気の温度とし
ては上述の如くクリンカダストの電気比抵抗値が
電気集塵機での捕集効率を低下させる温度領域と
なつていても、たとえば、上流側の高温側排気取
出口２４に配備される電気集塵機１５ａと下流側
の低温側排気取出口２５に配備される電気集塵機
１５ｂとに排気される余剰空気がＮm³で２対１程
度に配分されれば、電気集塵機１５ａに送られる
高温側の余剰空気は220乃至250℃程度で取り出さ
れ、クリンカダストの電気比抵抗値が所定値以上
となる温度領域よりも高くなり、又低温側の余剰
空気は110℃程度で取り出されて、クリンカダス
トの電気比抵抗値が所定値以上となる温度領域よ
りも低くなり、それぞれの電気集塵機１５ａ，１
５ｂでのクリンカダストの電気比抵抗値は十分低
い値に押さえられる。

なお、排気される余剰空気が上述のように高温
側と低温側とに配分される場合、高温側で排気さ
れる余剰空気中のクリンカダストの電気比抵抗値
を上記所定値以下に低下させるのは比較的容易で
あるが、低温側で排気される余剰空気中のクリン
カダストの空気比抵抗値を下げるのは困難な場合
がある。

この場合には、低温側の余剰空気を排出する排
気ダクト３２に、たとえば冷風吸込口２６を設
け、適宜ダンパ２７を介して低温外気を適当に混
入する。これにより、低温側排気取出口２５から
排気される余剰空気の温度を確実に下げることが
できる。また、低温外気の混入手段により、低温
側の余剰排気量の配分比を増大させることもでき
る。

更にまた、高温側排気取出口２４から排出され
る余剰空気が、低温側排気取出口２５から排出さ
れる余剰空気よりも実風量の点で増大する場合に
は、高温側排気取出口２４で装備される電気集塵
機を複数機に分割するようにしてもよい。

ところで、クリンカダストの電気比抵抗値は、
クリンカダストの種類及び余剰空気中の水蒸気含
有量等によつてかなり大幅に変動する場合があ
り、加えて電気比抵抗値が最大となる温度領域も
個々の要因により変動するので、高温側及び低温
側の排気取出口から排出される余剰空気の配分率
及び冷風吸込量については、排出される余剰空気
の量と温度及びクリンカダストの帯電特性等に応
じて最適に選定されることが望ましい。

以上の説明において焼成炉や直交流型冷却装置
の種類はもちろんのこと、焼成装置を含む熱利用
設備の類別や当該利用設備への冷却装置からの高
温空気の回収形態、或いは余剰空気の冷却装置へ
の再循環の有無、更には電気集塵機の種類や構造
等については特に制限されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかるセメント
クリンカの冷却装置の概略縦断面図、第２図はこ
の発明の背景となるセメントクリンカの冷却装置
の概略縦断面図、第３図は縦軸にクリンカダスト
の電気比抵抗（Ω・cm）、横軸にクリンカダスト
の温度を取つたクリンカダストの電気比抵抗特性
図である。 （符号の説明）、１……焼成炉、４，４′……冷
却装置、５……通風性格子、６……セメントクリ
ンカ、７……押込送風機、９……上方空間、１
５，１５ａ，１５ｂ……電気集塵機、１６，１６
ａ，１６ｂ……吸引通風機、１８……石炭粉砕装
置、２１，２２……高温空気取出口、２３……排
気取出口、２４……高温側排気取出口、２５……
低温側排気取出口、２６……冷風吸入口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 焼成炉に後続して配置され、この焼成炉から
   排出される高温のセメントクリンカを冷却空気と
   の熱交換により冷却し、加熱された高温空気の一
   部を前記焼成炉を含む熱利用設備に回収するよう
   にしたセメントクリンカの冷却装置において、 前記セメントクリンカの流れ方向に見て、前記
   高温空気の回収部よりも下流側に、前記高温の回
   収空気に対して比較的低温となつた余剰空気を排
   出する少なくとも２つの排出手段が設けられ、 これら少なくとも２つの排出手段に、それぞれ
   別個の電気集塵機が装備されると共に、 前記少なくとも２つの排出手段のうち、上流側
   に設けられる一方の前記排出手段が、前記余剰空
   気に随伴して排出されるクリンカダストの電気比
   抵抗値を所定値以上とする温度領域より高い温度
   領域に連通され、 下流側に設けられる他方の前記排出手段が、前
   記クリンカダクトの電気比抵抗値を所定値以上と
   する温度領域より低い温度領域に連通されてなる
   セメントクリンカの冷却装置。 ２ 前記セメントクリンカの流れ方向に見て、前
   記下流側の排出手段に冷風吸込手段が装備されて
   なる特許請求の範囲第１項記載のセメントクリン
   カの冷却装置。