WO1996037446A1 - Appareil de refroidissement de blocs cuits - Google Patents

Description

明細書 焼塊冷却装置 Γ技術分野 J

本発明は、 セメント製造プラントにおいてセメントクリンカを冷却しつつ移送 する焼塊冷却装置に関する。

「背景技術」

セメント製造プラントにおいて焼成された高温のセメントクリンカを所定距離 だけ移送する間に、 空気によってセメン トクリンカを所定温度に冷却する焼塊冷 却装置が知られている。

この種の焼塊装置は、 口一タリキルンから落下したセメントクリンカをグレー ト上で受け取り、 グレートを動かしてセメントクリンカを排出口まで移送する。 コンパ一トメント内の冷却用の空気がグレートを通してセメントクリン力に噴射 され、 セメントクリン力は移送の間に冷やされる。 セメントクリン力は、 ロータ リキルンの回転により分級され、 グレート上ではグレートの運動方向と直交する 方向に粒度における等級分けされる。 すなわち、 幅方向における、 グレート上の セメントクリン力の粒度および層厚の分布に偏りがみられる。 さらに、 セメント クリン力の流れの方向においても、 セメントクリン力の層厚の分布に偏りがみら れる。 このため、 冷却用空気が局所的に流れ難くなり、 すなわち、 局所的に通気 掛尤カ高くなり、 セメントクリン力の冷却カ 分に行えないという問題があつた。

この問題を解決するため、 特公平 3-21496号に開示された焼塊冷却装置にあつ ては、 固定グレートに専用のエアーチャンバをそれぞれ設け、 エアーチャンバの 内の冷却用空気の圧力とグレートの温度とを変えることにより冷却用空気の噴出 量力 s制御されている。 しかし、 すべてのエアーチャンバが 1台のファンに連通さ れているため、 それぞれのエア一チャンバ内の圧力をそれぞれ適切に保つために は、 制御弁の複雑な操作力必要となる。

さらに、 ファンの容量は、 最も高い通気抵抗に合わせて、 選ばれなければなら ない。 このため、 動力消費量は、 大きくなる。 「究明の開示」

本発明は、 これらの問題を解消した焼塊冷却装置を提供することを目的する。 この目的を達成するため、 本発明により、 空気孔を備え、 互いに隣接して、 セ メントクリン力の移送方向に沿って配設された複数のグレートと、 グレートのい くつかを駆動してセメントクリン力を移送する駆動手段と、 グレートに関連して 設けられたコンパートメントであって、 コンパ一トメントからの空気が空気孔を 介してセメントクリン力に対して供給され、 それを冷却する、 コンパートメント と、 グレートのいくつかに関連してそれぞれに設けられたディストリビューショ ンチャンバであって、 ディストリビューションチヤンバが設けられた隣接する 2つのグレートの間には、 ディストリビューションチャンノ、'力 ^?設けられていない グレートが少なくとも 1っ配設されている、 ディストリビューシヨンチャンバと、 複数のファンであって、 各々が少なくとも 1つのディストリ ビューシヨンチヤ ンバと接続されている、 ファンとを備えた焼塊冷却装置が提供される。

添付の図面を参照して、 本発明を実施例にもとづいて以下に説明する。

「図面の簡単な説明」

Fig. lは、 本発明の一実施例にもとづく焼塊冷却装置を示す正面図、

Fig. 2は、 Fig. lに示された焼塊冷却装置の横断面図、

Fig. 3および Fig. 4は、 それぞれ別の実施例にもとづく焼塊冷却装置を示す正 面図、

Fig. 5は、 焼塊冷却装置の横断面図、

^8.6ぉょび 8. 7は、 それぞれグレート間の係合を示す部分破断正面、

Fig.8は、 さらに別の実施例にもとづく焼塊冷却装置を示す正面図、

Fig.8 Aおよび Fig. 8 Bは、 それぞれ Fig.8の A-A線および B-B線から見た横断面 図、

Fig. 9および Fig. l 0は、 従来の焼塊冷却装置を示す。

「発明を実施するための最良の形態」

実施例 1

Fig. lおよび Fig. 2に示されるように、 本発明の実施例に関わる焼塊冷却装置 3は、 パーナ 2で焼成された口一タリキルン 1からの高温のセメントクリン力 1 1を排出口 9に向けて移送する。 ロータリキルン 1からのセメントクリン力 1 1 は、 グレート 5により排出口 9に向けて移送される間に、 グレート 5に設けられ た空気孔 2 0 (Fig. 6および Fig. 7参照） を通して噴出されるコンパー トメント 1 6内の空気により冷却される。 セメン トクリン力 1 1の移送方向に沿って、 3 つのコンパートメント 1 6 a， 1 6 b， 1 6 cが設けられており、 それぞれにファ ン 8が連通している。 グレート 5は、 可動グレート 5 1と固定グレート 5 2とを 含んでいる。 可動グレート 5 1を駆動装置 6で駆動することによりセメン トクリ ンカ 1 1は排出口 9に向げて移送される。

Fig.2に示されるように、 セメントクリン力 1 1の流れと直交する方向 （以下、 幅方向と呼ぶ） に、 8つの可動グレートプレート 5a (固定グレートプレート 5b) 力 s並べられ、 可動グレート 5 1 (固定グレート 5 2 ) 力 ^J構成されている。 可動グ レート 5 1と固定グレート 5 2とは、 セメントクリン力 1 1の流れに沿って、 一 部力 ^f重なり合って交互に設けられている。

ディストリビューションチャンバ 1 3力 ^、くつかの固定グレート 5 2に設けら れている。 ディストリビューションチャンバ 1 3は、 Fig.9に示された従来の焼 塊冷却装置のオーブンチャンネルのサポート 1 0の開放部を塞いで形成された密 封されたチャンバである。 隣接する 2つのディストリビューションチャンバ 1 3 は、 それぞれのダンバ 1 5を介して 1つのファン 1 4に連通されている。 ダンバ 1 5を手動で操作することにより、 ディストリビューションチャンバ 1 3に供給 される空気量力 ^?調整される。 し力 し、 1つのディストリビューションチャンバ 1 3を 1つのファン 1 4に連通させてもよい。

ディス トリビューションチャンバ 1 3の設けられている固定グレート 5 2の空 気孔を通して、 デイストリビューションチャンバ 1 3を介してファン 1 4から空 気がセメントクリンカ 1 1に向けて噴射され、 さらに、 ディス トリビューショ ンチャンバ 1 3の設けられていない可動グレート 5 1の空気?しを通して、 コンパ一 トメント 1 6を介してファン 8から空気がセメントクリンカ 1 1に向けて噴射さ れる。

ディストリビューションチャンノ 1 3の設けられている固定グレート 5 2とディ ストリビューションチャンバ 1 3の設けられていない可動グレート 5 1とは、 セ メン トクリ ンカ 1 1の流れに沿って、 交互に設けられている。

セメン トクリ ン力 1 1は、 排出口 9に向かって移送される間に、 徐々に冷却さ れる。 セメン トクリン力 1 1の温度力 ^?低くなると、 通気抵抗が低くなる。 したがつ て、 高温側のコンパ一トメント 1 6 aから噴射される冷却空気の量は、 低温側の コンパートメント 1 6 bから噴射される冷却空気の量より少なくなる。 よって、 この冷却空気の不足分を計算し、 この不足分と低温側のコンパ一トメント 1 6 b 力 ^噴射される冷却空気の量とを足したものに見合う量の冷却空気をダンバ 1 5 を調整してディストリビューションチャンバ 1 3から噴射するようになっている。 セメン トクリン力 1 1の流れの上流側に設けられたディストリビューションチヤ ンバ 1 3に対応するダンバ 1 5の開度は、 セメントクリン力 1 1の流れの下流側 に設けられたディストリビューションチャンノ 1 3に対応するダンバ 1 5のそれ より、 大き くなることが容易にわかる。

1つのコンパー トメン ト 1 6において、 ディスト リビューショ ンチャンバ内の 空気圧力 Piがコンパー トメン ト内の空気圧力 P₂より高い (P i > P2) と、 ディス ト リビュ一シヨ ンチャンバ （固定グレート） からの空気がコンパー トメ ン ト （可動 グレート） からの空気に作用して、 コンパートメントからの空気の流れを妨げた り、 ディス トリビューシヨンチャンバからの空気 （およびセメン トクリンカ） 力;' コンパー トメ ン ト内に逆流することがある。 よって、 本実施例では、 ディス トリ ビューショ ンチャンバ内の空気圧力 を常にコンパ一トメ ント内の空気圧力 P₂ より低く（P! P^して、 ディスト リビューションチャンバからの空気がコンパ一 トメント内に逆流することを防いでいる。 この関係は、 同一のコンパートメント において、 全てのデイス トリビューショ ンチャンバに対して成り立たなければな らない。 すなわち、 コンパートメント内の空気圧力 P₂は、 同コンパートメント内 のディストリビューションチャンバの中の最も高い空気圧力 P】より高くなければ ならない。 そのため、 ディストリビューションチャンバ内の^圧力 P】とコンパ一 トメント内の空気圧力 P₂とを測定し、 圧損を考慮して P】く P₂ を常に満たすよう に、 それぞれのダンバ 1 5の開度を調整する。

一般に、 1つのコンパ一トメント 1 6において、 セメン トクリン力 1 1の流れ の下流側のディス トリビューションチャンバ内の空気圧力 P】とコンパ一トメント 内の空気圧力 P₂との圧力差は、 上流側のディストリビューションチヤンバ内の空 気圧力 Piとコンパ一トメント内の空気圧力 P₂との圧力差より大きいので、 下流 側のディストリビューシヨンチャンバ （固定グレート 5 2 ) からの空気量は必要 以上に多くなることがある。 よって、 対応する可動グレート 5 1からの空気量を 調整して、 一対をなす可動グレート 5 1 と固定グレート 5 2とからの空気量の総 和を一定量にするとよい。

本実施例では、 全てのデイストリビューションチャンバ 1 3を固定グレート 5 2に設けているが、 Fig. 3に示すように、 全てのディストリビューシヨンチャン ノヽ * 1 3を可動グレート 5 1に設けてもよレ、₀ この場合、 ディストリビューシヨン チャンノ 1 3とファン 1 4とはフレキシブル配管継ぎ手 1 7を介して接続されて レ、る。 これにより、 可動グレート 5 1と配管どの間の相対的な動きを吸収するこ とができる。

実施例 2

Fig.4に示された別の実施例にあっては、 ディストリビューションチヤンバ 1 3が可動グレート 5 1と固定グレート 5 2とに設けられている。 可動グレート 5 1に設けられたディストリビューシヨンチャンバ 1 3とファン 1 4とはフレキシ ブル配管継ぎ手 1 7を介して接続され、 固定グレート 5 2に設けられたディスト リビューションチャンノ、' 1 3とファン 1 4とは直接接続されている。

デイス トリビューションチャンバ 1 3の設けられた隣接する 2つのグレート 5 の間に配設されたディストリビューションチャンバ 1 3の設けられていないグレー ト 5の数が、 セメントクリン力 1 1の流れの下流に向かって、 漸増している。 す なわち、 ディストリビューシヨンチャンバ 1 3の設けられたグレート 5の配設問 隔カ セメントクリン力 1 1の流れの下流に向かって、 漸増している。

この配設間隔は、'セメントクリンカ 1 1の流れに沿った温度分布にしたがって、 決められる。

デイストリビューションチャンバ 1 3をグレート 1つおきに配設すると、 下流 側では、 上述の冷却空気の不足分は小さくなり、 コンパー トメント 1 6からの ^量とディストリビューシヨンチャンノ 3からの空気量とがほぼ等しくなる。 下流側のディストリビューシヨンチャンバ 1 3からの空気量とコンパ一トメント 1 6 cからの空気量との差を、 上流側のディストリビューションチャンバ 1 3か らの空気量とコンパ一トメント 1 6 aからの空氘量との差とほぼ等しくするよう に、 この実施例では、 ディス トリビューションチャンバ 1 3を、 グレート 1つお きではなく、 グレート複数個おきに設けている。 これにより、 高温部でのデイス トリビューションチャンバ 1 3の効果を損なうことなく、 ディストリビューショ ンチャンバ 1 3の数を減らすことができる。

実施例 3

Fig. 5に示された実施例にあっては、 ディストリビューションチャンバ 1 3力 \ 幅方向において、 仕切板 1 8により 2つのエア一チャンバに分けられている。 各 エア一チャンバは、 それぞれダンバ 1 5を介して別々のファン 1 4に接続され ている。

一般に、 焼塊冷却装置 3内を移送されるセメントクリンカ 1 1は、 口一タリキ ルン 3による分級によ り、 グレート 5上での粒度の分布に偏りがある （Fig. 10を 参照） 。 さらに、 高温部 （上流部） での、 セメン トクリン力 1 1の流動、 飛散に より、 粒度分布の偏りがさらに助長される。 グレート 5上での幅方向の温度分布 力⁵'均一であっても、 粒度分布に偏りのある場合、 通気抵抗はセメン トクリン力 1 1の平均粒径の小さい部分で大きくなる。 よって、 エアーチャンバに分けられて いないディストリビューションチャンノ 1 3からの空気量は、 幅方向において、 異なる。 本実施例にあっては、 幅方向の通気抵抗の分布にあわせて、 それぞれの エアーチャンバからの空気量を独立して調整することができる。 1台のファ ン を 2本の配管を介してそれぞれのエア一チャンバに連通させ、 各配管にそれぞ れダンバ 1 5を設けてもよい。

実施例 4

Fig. 8に示された実施例にあっては、 高温側のディストリビューションチャン ノ s' l 3は、 焼塊冷却装置 3の全幅に亘って延在している力⁵'、 下流側のディストリ ビューシヨンチャンバ 1 3は、 焼塊冷却装置 3の一縁部または両緣部にのみ延在 している。 すなわち、 高温側のグレート 5では、 全てのグレートプレート 5 a， 5 bの空気孔を介してディストリビューショ ンチャンバ 1 3から空気が噴射される 力、 低温側のグレート 5では、 両側部のグレートプレートの空気孔を介してディ ストリビューションチャンバ 1 3から、 そして中央部のグレートブレートの空気 孔を介してコンパ一トメント 1 6からそれぞれ空気が噴射される。

前述したように、 グレート 5上での幅方向のセメントクリンカ 1 1の粒度分布 に偏りがあり、 平均粒径の小さいセメン トクリンカ 1 1は、 焼塊冷却装置 3の縁 部により多く存する。 すなわち、 焼塊冷却装置 3の縁部の通気抵抗は、 中央部の それに比して大きい。 このため、 中央部のセメントクリン力 1 1は過冷却され、 縁部のセメントクリンカ 1 1は充分に冷却されない。 Fig. 8Aに示されるように、 高温部 （上流側） では、 ディストリ ビューションチャンバ 1 3を複数のエアー チャンバに分け、 それぞれのエアーチヤンバからの空気量を調整することが有効 である。 しかし、 低温部 （下流側） では、 幅方向の通気抵抗の分布にそれほどの 偏りがないので、 冷却が充分でない縁部にのみディストリビューションチャンバ

1 3を設けてセメントクリンカ 1 1を充分に冷却し、 中央部は、 コンパ一トメン ト 1 6からの空気でセメントクリン力 1 1を冷却するようになっている。 これに より、 装置の簡素化が図られる。

これらの実施例において、 Fig. 6に示されるように、 空気孔 2 0を、 往復運動 する可動グレートプレート 5 aによって塞がれることのない可動グレートプレー ト 5 aおよび固定グレートプレート 5 bの部位に設けることにより、 セメントク リンカ 1 1に噴射される空気量は一定量に保持され、 セメントクリン力 1 1の冷 却が安定する。

Fig. 7に示されるように、 ディスト リビューショ ンチャンバ 1 3からの空気が セメントクリン力 1 1の移動方向に沿つて流れるように、 グレートブレート 5に 空気孔 2 0を形成することにより、 下流のグレート 5から噴射されるコンパ一ト メント 1 6からの空気量をデイストリビューションチャンバ 1 3からの空気で補 うことができる。

「産業上の利用可能性」

本発明によれば、 セメントクリン力の冷却が高効率で均一に行う ことのできる 焼塊冷却装置を提供することができる。

Claims

請求の範囲

1. 空気孔 （20) を備え、 互いに隣接して、 セメ ントクリン力の移送方向に 沿って配設された複数のグレート （51、 52) と、

該グレートのいくつかを駆動してセメントクリンカを移送する駆動手段

(6) と、

ri己グレートに関連して設けられたコンパ一トメントであって、 該コンパ一 トメントからの ^力前記空気孔を介してセメントクリンカに対して供給され、 それを冷却する、 コンパートメント （16) と、

rf己グレートのいくつかに関連してそれぞれに設けられたデイストリビュー ションチヤンバであって、 該デイストリビューションチャンバが設けられた隣 接する 2つのグレートの間には、 ディストリビューションチャンノ が設けられ ていないグレートが少なくとも 1.っ配設されている、 ディス トリビューション チャンバ （13) と、

複数のファンであって、 各々が少なくとも 1つのディストリビューション チャンバと接続されている、 ファン （ 14) とを備えた、 キルンからの高温セ メントクリンカ （1 1) を冷却する焼塊冷却装置 （3) 。

2. 空気孔 （20) を備え、 互いに隣接して、 セメ ントクリン力の移送方向に 沿って配設された複数のグレート （51、 52) と、

該グレートのいくつかを駆動してセメントクリンカを移送する駆動手段

(6) と、

謂己グレートに関連して設けられたコンパ一トメントであって、 該コンパ一 トメントからの^力 ^?前記空気孔を介してセメントクリンカに対して供給され、 それを冷却する、 コンパートメント （16) と、

iff己グレートのいくつかに関連してそれぞれに設けられたディストリビュー シヨンチヤンバであって、 該デイストリビューシヨンチャンバが設けられた隣 接する 2つのグレートの間には、 ディストリビューションチャンノ が設けられ ていないグレートが少なくとも 1っ配設されており、 各ディストリビューショ ンチャンバがセメントクリン力の移送方向と直交する方向に、 複数のエア一チヤ ンバに分けられている、 ディストリビューションチャンバ （ 1 3 ) と、

複数のファンであって、 各々がそれぞれの前記エア一チャンバと接続され ている、 ファン （ 1 4 ) とを備えた、 キルンからの高温セメ ントクリン力 （1 1 ) を冷却する焼塊冷却装置 （3 ) 。

3. mi己.グレートは、 可動グレート （5 1 ) と固定グレート （5 2 ) とを有し、 前記ディストリビューシヨンチャンバは固定グレートに設けられていることを 特徵とする請求項 1または 2に記載の焼塊冷却装置。

4. 前記グレートは、 可動グレートと固定グレートとを有し、 前記ディストリ ビューシヨンチヤンバは可動グレートに設けられていることを特徴とする請求 項 1または 2に記載の焼塊冷却装置。

5. 前記ディストリビューションチャンバ力 ί設けられた隣接する 2つのグレー トの間隔が、 セメ ントクリン力の移送方向の下流側で、 より広くなつているこ とを特徴とする請求項 1または 2に記載の焼塊冷却装置。

6. 前記グレートは、 可動グレートと固定グレートとを有し、 可動グレートと 固定グレートプレートとは交互に配設されており、 部分的に重なりあっており、 前記空気孔が該重なり部以外のグレー トの部分に形成されていることを特徴と する請求項 1または 2に記載の焼塊冷却装置。

7. 前記グレートは、 可動グレートと固定グレートとを有し、 可動グレートと 固定グレートプレートとは交互に配設されており、 部分的に重なりあっており、 前記空気孔が該重なり部以外のグレートの部分に形成されていることを特徴と する請求項 5に記載の焼塊冷却装置。

8. 前記ディストリ ビューショ ンチャンバが設けられたグレー トの前記空気孔 の少なくとも一部は、 該空気孔からでる空気がセメントクリン力の移送方向の 上流から下流に向かって流れるように、 方向付けされていることを特徴とする 請求項 1または 2に記載の焼塊冷却装置。

9. 前記ディストリ ビューショ ンチャンバ力 ^?、 高温のセメントクリン力が移送 する箇所では、 セメントクリン力の移送方向と直交する方向にグレートの全長 に亘つて延在しており、 前記ディスト リビューションチャンバ力 ^?、 低温のセメ ントクリンカカ ^s移送する箇所では、 セメントクリン力の移送方向と直交する方 向にグレートの一部に延在していることを特徴とする請求項 1または 2に記載 の焼塊冷却装置。

10. 前記ディストリビューションチャンバが、 セメントクリン力の流れの上流 部分では、 セメントクリン力の移送方向と直交する方向にグレートの全長に亘っ て延在しており、 前記ディス トリビューションチャンバが、 セメントクリン力 の流れの下流部分では、 セメン トクリン力の移送方向と直交する方向にグレー トの一部に延在していることを特徴とする請求項 1または 2に記載の焼塊冷却

11. 前記コンパートメント内の圧力は、 該コンパートメントに関連する前記ディ ストリビューションチャンバのそれぞれの圧力よ り高くなつていることを特徴 とする請求項 1または 2に記載の焼塊冷却装置。