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公開番号2025116543
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2024011029
出願日2024-01-29
発明の名称クリンカ製造設備及びクリンカ製造方法
出願人UBE三菱セメント株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C04B 7/38 20060101AFI20250801BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】本開示は、燃料の使用量の削減が可能なクリンカ製造設備及びクリンカ製造方法を説明する。
【解決手段】クリンカ製造設備は、燃料の燃焼によりセメント原料を焼成してクリンカを生成するように構成されたキルンと、キルンから排出されたクリンカを冷却するように構成されたクリンカクーラと、メタン含有ガスをクリンカクーラ内の上流側空間に供給するように構成された供給部と、クリンカクーラ内のクリンカに冷却用ガスを供給するように構成された冷却部とを備える。キルンは、セメント原料が投入される上流端部と、生成されたクリンカが排出される下流端部とを含む。クリンカクーラは、キルンの下流端部に接続された端壁と、冷却されたクリンカが排出される排出部とを含む。上流側空間は、端壁と、端壁から排出部に向けてクリンカクーラの全長の50%の位置との間の空間である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
燃料の燃焼によりセメント原料を焼成してクリンカを生成するように構成されたキルンと、
前記キルンから排出された前記クリンカを冷却するように構成されたクリンカクーラと、
メタン含有ガスを前記クリンカクーラ内の上流側空間に供給するように構成された供給部と、
前記クリンカクーラ内の前記クリンカに冷却用ガスを供給するように構成された冷却部とを備え、
前記キルンは、前記セメント原料が投入される上流端部と、生成された前記クリンカが排出される下流端部とを含み、
前記クリンカクーラは、前記キルンの前記下流端部に接続された端壁と、冷却された前記クリンカが排出される排出部とを含み、
前記上流側空間は、前記端壁と、前記端壁から前記排出部に向けて前記クリンカクーラの全長の５０％の位置との間の空間である、クリンカ製造設備。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記キルンに供給する前記セメント原料を仮焼するように構成された仮焼炉と、
前記クリンカクーラと前記仮焼炉とを接続し、前記上流側空間内のガスを前記仮焼炉に供給するように構成された供給路とをさらに備える、請求項１に記載の設備。
【請求項３】
前記上流側空間は、前記端壁と、前記供給路が前記クリンカクーラに接続された位置との間の空間である、請求項２に記載の設備。
【請求項４】
前記クリンカクーラは、前記端壁から前記排出部に向けて並ぶ複数の空気室を含み、
前記供給部は、前記複数の空気室のうち前記上流側空間に含まれる少なくとも一つの空気室に対して前記メタン含有ガスを供給するように構成されている、請求項１に記載の設備。
【請求項５】
前記供給部は、前記クリンカクーラの前記端壁から前記上流側空間に前記メタン含有ガスを供給するように構成されている、請求項１に記載の設備。
【請求項６】
前記上流側空間は、前記端壁と、前記端壁から前記排出部に向けて前記クリンカクーラの全長の３０％の位置との間の空間である、請求項１～５のいずれか一項に記載の設備。
【請求項７】
制御部をさらに備え、
前記クリンカクーラは、前記クリンカを前記端壁から前記排出部に向けて搬送するように構成されたグレートプレートを含み、
前記冷却部は、前記グレートプレート上の前記クリンカに向けて、前記グレートプレートの下方から前記グレートプレートを介して冷却用ガスを前記クリンカに供給するように構成されており、
前記制御部は、
前記冷却部によって供給される前記冷却用ガスの第１の流量と、前記供給部によって供給される前記メタン含有ガスの第２の流量との合計流量が所定の設定範囲となるように、前記供給部及び前記冷却部を制御するように構成されていると共に、
前記合計流量に対する前記第２の流量の割合が所定の設定範囲となるか、又は、前記上流側空間内のガスの温度が所定の設定範囲となるように、前記供給部及び前記冷却部を制御するように構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の設備。
【請求項８】
制御部をさらに備え、
前記クリンカクーラは、前記クリンカを前記端壁から前記排出部に向けて搬送するように構成されたグレートプレートを含み、
前記冷却部は、前記グレートプレート上の前記クリンカに向けて、前記グレートプレートの下方から前記グレートプレートを介して冷却用ガスを前記クリンカに供給するように構成されており、
前記制御部は、
前記冷却部を制御して、前記冷却部によって供給される前記冷却用ガスの第１の流量を、前記グレートプレートの下方における圧力に応じて調節するように構成されていると共に、
前記第１の流量と、前記供給部によって供給される前記メタン含有ガスの第２の流量との合計流量に対する前記第２の流量の割合が所定の設定範囲となるか、又は、前記上流側空間内のガスの温度が所定の設定範囲となるように、前記供給部及び前記冷却部を制御するように構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の設備。
【請求項９】
前記制御部は、前記グレートプレートの温度が所定値以上となったときに、前記供給部を制御して、前記供給部による前記メタン含有ガスの供給を停止させるように構成されている、請求項７に記載の設備。
【請求項１０】
前記制御部は、前記グレートプレートの温度が所定値以上となったときに、前記供給部を制御して、前記供給部による前記メタン含有ガスの供給を停止させるように構成されている、請求項８に記載の設備。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、クリンカ製造設備及びクリンカ製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２は、クリンカ製造設備において発生した排気ガス中の二酸化炭素と、水素とを触媒に導入することと、二酸化炭素及び水素の反応により生成されたメタンをキルンの窯前部に設けられているバーナに燃料として供給することとを含む、クリンカの製造方法を開示している。これにより、温室効果ガスである二酸化炭素の排出量の削減と、燃料としてメタンガスが代替として用いられることによる化石燃料の使用量の削減とが図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１８７７２０号公報
特開２０２２－０９６８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、燃料の使用量の削減が可能なクリンカ製造設備及びクリンカ製造方法を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
クリンカ製造設備の一例は、燃料の燃焼によりセメント原料を焼成してクリンカを生成するように構成されたキルンと、キルンから排出されたクリンカを冷却するように構成されたクリンカクーラと、メタン含有ガスをクリンカクーラ内の上流側空間に供給するように構成された供給部と、クリンカクーラ内のクリンカに冷却用ガスを供給するように構成された冷却部とを備える。キルンは、セメント原料が投入される上流端部と、生成されたクリンカが排出される下流端部とを含む。クリンカクーラは、キルンの下流端部に接続された端壁と、冷却されたクリンカが排出される排出部とを含む。上流側空間は、端壁と、端壁から排出部に向けてクリンカクーラの全長の５０％の位置との間の空間である。
【発明の効果】
【０００６】
本開示に係るクリンカ製造設備及びクリンカ製造方法によれば、燃料の使用量の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、クリンカ製造設備の一例を示す模式図である。
図２は、図１のクリンカクーラを主として示す模式図である。
図３は、図２のクリンカクーラをその長手方向に垂直な平面で切断した様子を模式的に示す縦断面図である。
図４は、クリンカ製造設備の主要部の一例を示すブロック図である。
図５は、コントローラのハードウェア構成の一例を示す概略図である。
図６は、クリンカクーラの他の例を模式的に示す縦断面図である。
図７は、クリンカクーラの他の例を模式的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。なお、本明細書において、図の上、下、右、左というときは、図中の符号の向きを基準とすることとする。
【０００９】
［セメントクリンカの製造設備］
まず、図１～図４を参照して、クリンカ製造設備１の一例について説明する。クリンカ製造設備１は、セメント製造設備の一部であり、図１に例示されるように、セメント原料ＭＴ１からセメントクリンカＭＴ４を製造するための装置である。クリンカ製造設備１は、自身から排出される排気ガスを内部で処理する機能も有しており、排ガス処理装置としても動作する。クリンカ製造設備１は、原料置場１０と、ドライヤ１２（乾燥機）と、粉砕機１４（乾燥機）と、サイロ１６と、ＳＰ（サスペンションプレヒータ）１８（予熱機）と、キルン２０と、発電装置２２と、集塵機２４と、煙突２６と、分離部２８と、メタン生成部３０と、クリンカクーラ１００と、送気部３２（供給部）と、送気部３４（冷却部）と、コントローラＣｔｒ（制御部）とを備える。
【００１０】
原料置場１０は、セメント原料ＭＴ１を貯留するように構成されている。セメント原料ＭＴ１は、例えば、石灰石、石炭灰、珪石、粘土、酸化鉄原料、廃棄物等の混合物であり、数ｃｍ～十数ｃｍ程度の大きさを有している。
（【００１１】以降は省略されています）

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