JPS5919058B2 - セメント−硫酸法用の原料粉末製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はいわゆるセメント−硫酸法によるセメントおよ
び硫酸製造用の原料粉末の製造に関するものである。

Ｇ（わゆるセメント−硫酸法においては石膏（しばしば
屑石膏）から出発し、コークスと、ＳｉＯ２，Ａｔ２０
３およびＦ ｅ ２０３含有の追加物との転換反応によ
ってセメントクリンカ−および二酸化硫黄ないしは硫酸
が製造される。

当該方法の実施は周知の回転筒炉（ロータリーキルン）
中で行なわれるがそれらの炉には、硫酸カルシウム成分
、コークスおよび５ｉ０２ ｔ Ａｔ２０３ならびにＦ
ｅ２Ｏ３含有の追加物から成る原料粉末をより経済的に
前加温するために、浮遊ガス熱交換器が前置連結されて
もよい。

周知のように高い反応温度において尚の反応は回転筒炉
の種々の帯域において、ないし事情によっては前置連結
の浮遊ガス熱交換器の中で大体において次ぎのように進
行する。

すなわち２ Ｃ＋ＣａＳＯ４：ＣａＳ ＋ ２ Ｃｏ２
この場合そのほかなおＣＯが反応式 Ｃ＋Ｃ０２＝ＣＯに準じて形成されてこの変化に参加す
る。

この形成されたＣａＯは次いで回転筒炉の焼結帯域中で
付加物と反応してセメントクリンカ−となり、−力Ｓ０
２は廃ガスと共に、事情によっては浮遊熱交換器を経て
且つ硫酸設備の対応の精製段階を経て輸送される。

従来は、原料粉末混合物はそれが直接回転筒炉中に投入
される以前にもまた前置連結の浮遊ガス熱交換器を使用
した場合にも微細に粉砕されておらねばならずないしは
最初から相応に小さな粒度を有さねばならないと考えら
れていた（ドイツ特開第１６７１２１５公報参照）。

若干もつと粗大なコークスの粒度分布がしかしすでに米
国特許第４０４０８５３号明細書に記載されており該明
細書ではコークスをそれまでの通例のようにほぼ５５〜
７５重量％ ＜０．０６ｍ １５〜２５重量％ ０．０６〜０゜０９１１ｉＩ
Ｉ１１０〜２０重量％ ０．０９〜０．２０Ｍへ
ひき砕くのではなくて、 ２０〜４０重量％ くＯ１０６１１ｇＩ１８〜１５
重量％ ０．０６〜０．０９１１ｇｌ１４５〜７
０重量％ ＞０．０９Ｍ へひき砕くことが提案されている。

ロジンーラムラー粒度分布線図による評価で判明したと
ころでは、このコークスの０．２７ｔａ以上の粒子の割
合は、せいぜい６０重量％にすぎない。

これ以上の割合にするのは従来不可能なことと思われて
いた。

処がこのたび発見した意外なことには、セメント−硫酸
法において、しかもまた浮遊ガス熱交換器を前置連結し
た場合にもコークスを、従来記載の粉末微細度の遥か外
側にあるような粒度を以つて、すなわち大体において０
．２〜２０ｆｉの中間の粒度で供用することができ、し
かもそれでＣ：Ｓ０２比には不利益的影響はないのであ
る。

当の回転筒炉は、ないしは回転筒炉および前加熱器から
成る当の燃焼設備はその場合生成するセメントクリンカ
−にとってないしは得られた硫酸にとって伺等かの不利
益を来たすことなく通常のように運 。

転できるだけでなく、むしろ生成セメントの品質に少な
からざる改善を確認することができる。

本発明の対象は、従ってセメント−硫酸法によるセメン
トおよび硫酸の製造で使用するための原料粉末を製造す
る方法において、コークスが、その少なくとも６０重量
％は０．２１１ｇｌ１以上の粒度を示すという規準を保
ちながら、最高１０重量％は０．１Ｍ以下の粒度をしか
も少なくとも９０重量％は２０ｗｌ１以下の粒度を有す
るに至るまで細砕され、それからこの斯く細砕されたコ
ークスが硫酸カルシウムおよびその他の付加物の微細粒
状混合物に混合されることを特徴とする方法である。

好ましくは、粒度は主として１ないし５７１ｇｌ１の辺
りあり、しかも適当にはコークス成分の最高４０重量％
は１ｗ１１以下の粒度を、そして少なくとも７０重量％
は５ｗｌ１以下といった粒度を有すべきであり、それだ
から少なくとも３０重量％は１〜５１１ｇＩｌといった
粒度範囲にあることになる。

特に好ましくはコークスのひき砕きは、少なくとも６０
重量％が１０と２０１１！！Ｉｌとの中間の粒度を示す
ような粒スペクトルをめざしたものである。

斯様なコークスにあってはそれ以下の粒区分は極端に僅
少ですらあり得る。

斯様な比較的均一な粒度を有するコークスの製造はいわ
ゆる破砕機、例えばロール破砕−１の中で行なうことが
できるが、そのことは従来通常の微細ひき砕きようも著
しく僅かな経費を意味する。

セメント−硫酸法に対する斯様な粗粒状コークスの適性
は、殊に浮遊ガス交換器を使用する場合、次ぎの理由か
ら自明のことではなかった。

すなわち、一方では、上述のような反応形式に従えば、
固形物間の反応は、反応成分が充分に微粒状でかつ互い
に均一に混合されて存在する場合にのみ最適に進行する
。

そうしたことは本発明におけるように粗大なコークスを
使用する場合には必然的に事情は別である。

しかし、問題は固体反応ではなくて当の還元性反応成分
の一部はガス形態である（例えばＣ＋ＣＯ２からのＣＯ
のように）ことを認めた場合でさえも、他成分との対応
の微細粒状性による制約下での均一な混合だけが規格に
適ったセメントクリンカ−が形成される方向への円滑な
反応経過ならびに最上の二酸化硫黄収率を保証するとの
見解がとられること必至であったろう。

本発明によるコークスの粗大粒性によって制約されるよ
うに成分混合の均一性が割合低ければ、利用できずに反
応混合物から逃げ出すようなＣＯの供給過剰を来たすこ
とになろうが、一方別の場所では正規の反応経過を妨げ
るようなＣＯ−不足が発生する。

意外なことにこの先入見は正しくないことが判った。

本発明方法の利点の一つは、例えばコークス堆積上に廃
物として存在しているような普通市販の粉コークスが補
足的細砕処理せずに供用し得るということである。

それ故この場合には出費の多いコークス細砕処理がまた
微細粒状の屑石膏や飛灰を付加物として供用する場合に
は各供用材を一般に銘々粉砕することが省かれ、そのた
めに著しいエネルギー節約が達せられる。

粒度の上限については、まず第一に、特に予熱器を使用
した場合には、腐食の問題のような機械的観点が考慮さ
れるべきである。

これらの理由から、とりわけこの場合には、２ＯＮとい
った粒度を著しくは上廻らないことが適当である。

本発明によって製造された原料粉末のセメント−硫酸法
での使用に際しては通例的のＣ：Ｓ０３比も並びにまた
、例えば１４００〜１４５０℃の温度といった温度など
の通例的の燃焼条件も回転筒炉中で厳守することができ
る。

前置連結された浮遊ガス熱交換器を有する設備が使用さ
れるならば、前記炉中では適当には約８００℃前後の温
度が保たれまた熱交換器のガス雰囲気中での酸素含量は
０．６ないし２．０容積％前後に保たれる。

炉粉末の微細物割合についての含量減少のためにしかし
、回転前炉と前加熱器ないしは後続設備の除塵装置との
間の粉塵循環は減っており、そのために前に連結された
装置の能力は上昇する。

本発明によるコークスの粗大粒性はそのほかにまた回転
筒炉中での物質流動をとりきめ通りにする。

このことは最適の燃焼条件の厳守を容易ならしめそのた
めにクリンカー品質の改善をすら招来する。

下掲の実施例は本発明方法をより詳細に説明するもので
ある。

例１ 燐酸屑石膏７９．５％と、ＳｉＯ２，Ａｔ２０３および
Ｆ ｅ ２ Ｏａ用提供源としての飛灰１５．９％と、
なお粉コークス４．６％とから炉粉末が製造される。

この粉コークスが有する粒度分布は次ぎのようであった
。

すなわち〈０．１調 ８７％ ０．１〜０．２Ｍ ８．８％ ０．２〜０．５履 ２０．８％ ０．５〜ＩＭ３０．６％ １〜３Ｍ ２４．９％ ３〜ＩＱＭ ６．２％ この炉粉末が回転前炉と浮遊ガス熱交換器とから成るセ
メント−硫酸設備中で該交換器中最高約８００℃の温度
および後続設置回転前炉の種々の帯域中３００ないし１
４５０℃といった温度においてセメントクリンカ−へと
加工される。

ここで出来てきたクリンカーから石膏３％と共にひき砕
くことによってポートランドセメントが製造される。

この回転前炉の能力は上述の粉コークスを供用した場合
２５８トン毎日であり、いわゆる１日加圧強度（ＯＮＯ
ＲＭ Ｂ５３１０）は１２．８Ｎ／ｉ４であるが、−力
通例的やり方で微細にひき砕いたコークスを供用した場
合には全く同様な条件下で２５０トン毎日のクリンカー
が製出され、１日加圧強度は１１．９ Ｎ ７ｍ４であ
る。

例２： 燐酸屑石膏７９．５％と、ＳｉＯ２，Ａｔ２０３および
Ｆｅ２Ｏ３のための提供源としての飛灰１５．９％と粉
コークス４，６％とから成る炉粉末が作られるがその場
合この粉コークスは次ぎの粒度分布を示した。

すなわち、＞ ０．１ Ｍ ４％ ０．１〜０．２ｆｉ ５％ ０．２〜０．５７Ｍ ７％ ０．５〜Ｉ Ｒ２０％ １〜３１１ｍ ２２％ ３〜５ Ｎ １９％ ５〜１０ｆｉ １８％ ＞１０駅 ５％ この炉粉末が回転筒炉および浮遊熱交換器から成るよう
なセメント−硫酸設備の中で浮遊熱交換中では約８００
℃の温度においてまた後続設置の回転前炉の種々な帯域
では８００〜１４５０℃の温度においてセメントクリン
カ−およびＳ０２へと加工される。

この出来てきたクリンカーから、石膏３％と共にひき砕
くことによって、ポートランドセメントが製造される。

光の回転前炉の能力は上述の粉コークス供用の場合２６
０トン毎日であり、いわゆる１日加圧強度（ＯＮＯＲＭ
Ｂ ３３１０）は１３．５ Ｎ ／ｘｉであったが
、−力通例的やり力で微細にひき砕いたコークスを全く
同様な条件下で供用した場合には２５０トン毎日でクリ
ンカーが製出され且つ１日加圧強度は１１．９Ｎ／−に
なる。

例３ 燐酸屑石膏８０．５％、飛灰１５，０％および粉コーク
ス４．５％から成るような炉粉末を加工してセメントク
リンカ−とＳ０２ガスとを得る。

この供用粉コークスは次ぎの粒度分布を示すものである
。

すなわち、＜０．５．Ｗ １％ ０．５〜１′ｗ１２％ １〜３ｗ１１ ４％ ３〜５７１ｇ１１３％ ５〜１０１１ｍ ２０％ １０〜２０調 ６０％ この炉粉末が例１におけるものと同じセメント硫酸設備
の中で且つ同じ条件の下でセメントクリンカ−およびＳ
０２ガスへと加工される。

この製出されたクリンカーから、石膏３％と共にひき砕
くことによって、ポートランドセメンが製造される。

当の回転前炉の能力は２６２トン毎日であったし、１日
加圧強度はＯＮＯＲＭ Ｂ ３３１０による測定で１
４．２Ｎ／ｉｉであったが、一方微細にひき砕いたコー
クスを全く同様な条件下で供用した場合には２５０トン
毎日でクリンカーが製出され且つ１日加圧強度は１１９
Ｎ／−といった値である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セメント−硫酸法によるセメントおよび硫酸製造に
   使用するたぬの原料粉末を製造する方法において、コー
   クスを、少なくともその６０重量％が０．２１１ｇｌ１
   以上の粒度を有するという規準を保ちながら、最高１０
   重量％が０．ＩＲ以下の粒度をしかも少なくとも９０重
   量％が２０Ｍ以下の粒度を有するに至るまで細砕し、そ
   れからこのように細砕されたコークスと硫酸カルシウム
   とその他の付加物との微細粒状混合物に混合することを
   特徴とする前記原料粉末製造法。 ２ コークスが、その最高４０重量％がｉｍ以下の粒度
   を、そして少なくとも７０重量％が５１１ｇＩｌ以下の
   粒度を有するように細砕される特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ３ コークスが、その少なくとも６０重量％が１０と２
   ０尉との間の粒度を有するように細砕される特許請求の
   範囲第１項または第２項に記載の方法。 ４ 硫酸カルシウム、コークスおよびその他の付加成分
   から成る原料粉末の使用下にセメント−硫酸法によって
   硫酸およびセメントを製造する方法において、原料粉末
   のコークス成分は、少なくとも６０重量％が０．２７１
   ａ以上の粒度を示すという規準を保ちながら、最高１０
   重量％が０．１ａ以下の粒度をしかも少なくとも９０重
   量％が２０１１ｇＩｌ以下の粒度を有することになるよ
   うな粒度スペクトルを示すことを特徴とする、前記硫酸
   およびセメントの製造法。 ５ 原料粉末のコークス成分はその示す粒度スペクトル
   によれば最高４０重量％は１１１ｇ１より小さくしかも
   少なくきも７０重量％は５Ｍより小さい特許請求の範囲
   第４項に記載の方法。 ６ 原料粉末のコークス成分はその示す粒度スペクトル
   によれば当のコークスの少なくとも６０重量％は１０と
   ２０原との中間の粒度を有することになる特許請求の範
   囲第４項に記載の方法。 ７ 原料粉末が、回転筒炉に連結されている浮遊ガス熱
   交換器の中で、それが回転筒炉中に搬入される以前に、
   前加熱される特許請求の範囲第４ないし第６項のうちの
   いずれか一つに記載の方法。