(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントキルンで発生した排ガスを流通させる複数のサイクロンが上下方向に連結状態に設けられ、
複数の前記サイクロンのうち複数の上段側サイクロンとその下方に配置される下段側サイクロンとの間に設けられ、前記下段側サイクロンから導出される前記排ガスを上方に流通させ分配して各前記上段側サイクロンに導く導管と、
前記導管における前記複数の上段側サイクロンへの分配部よりも下方位置に接続され、セメント原料を供給する原料供給管と、
前記原料供給管の前記導管への接続部から前記導管内に突出状態に設けられ、前記原料供給管から供給されるセメント原料を受けて前記導管内に落下させる原料案内シュートと、
を備え、
前記原料案内シュートは、その上面が平坦面に形成され、先端が前記導管の内壁面からの水平方向の挿入深さが前記導管の内径の０．１５〜０．５倍となるようにスライド伸縮可能であることを特徴とするセメント製造装置。
【請求項２】
前記原料案内シュートは前記導管の管軸方向から６０°以上７５°以下の角度で傾斜していることを特徴とする請求項１記載のセメント製造装置。
【請求項３】
前記導管の前記分配部を含む水平面から前記原料案内シュートの先端までの垂直距離が前記導管の前記内径に対して２．２５倍以上であり、前記下段側サイクロンの上端から前記原料案内シュートの前記先端までの距離が前記導管の前記内径に対して１．０倍以上であることを特徴とする請求項１または２記載のセメント製造装置。
【請求項４】
前記原料案内シュートの下面は、その両側縁から幅方向中央部に向かうにしたがって漸次下方に突出する凸状面に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセメント製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレヒータにセメント原料を供給しながらキルンで焼成してセメントクリンカを製造する装置に関する。
本願は、２０１２年８月２８日に出願された特願２０１２-１８７３２２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
セメント製造装置には、セメント原料を予熱するためのプレヒータが設けられている。このプレヒータは、複数のサイクロンが上下方向に連結状態とされたものであり、その最下段のサイクロンがセメントキルンの窯尻部に接続されている。セメント原料は、ミルにより粉体にされた後、このプレヒータの途中位置で最上段のサイクロンとその下段のサイクロンとの間を連結している導管からプレヒータに供給される。プレヒータ内においては、セメント原料は、セメントキルンから上昇してくる排ガスの流れに乗って最上段のサイクロンに導かれた後、各サイクロンを順次下降しながら排ガスの熱を受けて予熱され、最下段のサイクロンからセメントキルンに供給される。
このセメント原料を導管に供給する場合、その上方に複数のサイクロンが設置されている関係上、これらサイクロンでの予熱を均等にするために均等に原料を供給する必要がある。
【０００３】
このセメント原料のような粉体を供給する装置として、特許文献１から特許文献３に記載の装置があり、それぞれ分散性を向上させる工夫がなされている。
特許文献１記載の装置は、セメント原料の粉体を供給する原料供給管（傾斜シュート）の底板の下端部上面に、確率曲線状に隆起した山形の凸部が設けられている。この凸部は下端側がもっとも高く上流側の高さが零になるように形成されており、供給した原料が凸部に当たると、左右に分散して導管内に供給されるようになっている。
【０００４】
一方、特許文献２においては、原料供給管（投入シュート）と導管（ダクト）との連結部に、水平軸線まわりに角変位し、最大限で投入シュートの内径の１／２まで突出可能な分散板が設けられた粉末材料の分散装置が提案されている。また、特許文献３記載の装置は、原料供給管（原料シュート）と導管（熱ガス導管）との接合部に、ガス流に対してほぼ直交する方向に原料スライド面を形成したものが開示されている。特許文献４にも導管内に分散板を突出させたものが開示されている。
【０００５】
これら特許文献２〜４記載の装置では、導管内に突出させた分散板や原料スライド面に原料を衝突させることにより、導管内に分散させて供給するようにしている。
また、特許文献５には、原料供給管と導管との接続部に、原料シュート内を落下した原料を反射拡散させる原料分散函を設けたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１９１６１５号公報
【特許文献２】特開平９−２６２４５２号公報
【特許文献３】実公昭６２−２９９１９号公報
【特許文献４】実公昭６１−３０１５６号公報
【特許文献５】実公昭６２−４８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１〜４記載の装置では、原料供給管の下端部あるいは導管の内部に分散のための凸部や分散板が配置されるので、閉塞等の原因となり易いとともに、導管内に分散板を配置する場合は、下方から上昇してくる排ガス流通の抵抗となり、安定した操業を阻害するおそれがある。また、特許文献５に開示の装置では、導管の外周部で原料を反射分散させているので、導管内への原料供給に偏りが生じ易い。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、導管内に原料を均一に分散させて供給し、予熱を均等にして熱交換効率を高めるとともに、閉塞等を防止して、安定した操業を行わせることができるセメント製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のセメント製造装置は、セメントキルンで発生した排ガスを流通させる複数のサイクロンが上下方向に連結状態に設けられ、複数の前記サイクロンのうち複数の上段側サイクロンとその下方に配置される下段側サイクロンとの間に設けられ、前記下段側サイクロンから導出される前記排ガスを上方に流通させ分配して各前記上段側サイクロンに導く導管と、前記導管における前記複数の上段側サイクロンへの分配部よりも下方位置に接続され、セメント原料を供給する原料供給管と、前記原料供給管の前記導管への接続部から前記導管内に突出状態に設けられ、前記原料供給管から供給されるセメント原料を受けて前記導管内に落下させる原料案内シュートとを備え、前記原料案内シュートは、その上面が平坦面に形成され、先端が前記導管の内壁面からの水平方向の挿入深さが前記導管の内径の０．１５〜０．５倍となるようにスライド伸縮可能である。
【００１０】
原料供給管から供給されるセメント原料は、原料案内シュートをスライドさせて導管のほぼ中心部に落下させる。この導管内は、下段側サイクロンからの排ガスが旋回流となって上昇している。この旋回流は、中心部では旋回方向の速度ベクトルは小さく垂直上向きの速度ベクトルが支配的であるため、中心部に落下した原料は、上昇成分に乗って上昇し、緩やかに遠心力で半径方向外方に分散して均等に広がりながら上昇する。したがって、上段側の複数のサイクロンにはセメント原料がほぼ均等に供給される。
【００１１】
この場合、原料供給管から供給されるセメント原料を原料案内シュートにより受けて導管内に供給することにより、原料案内シュートの先端により導管内の供給位置を定めて正確にセメント原料を供給することができ、セメント原料を導管のほぼ中心部に確実に供給して、上段側サイクロンへの供給を均等にすることができる。
【００１２】
また、管状のシュートの場合は、その円弧状の内底面の中央にセメント原料が集中して、塊となって落下し易いことにより、導管内の上昇流の流れに乗りにくく、下段サイクロンに原料が直接落下することもある（この現象を以降、直落ちと呼ぶ）。この原料の直落ちは、原料と排ガスとの熱交換効率を著しく悪化させる。一方、本発明の原料案内シュートは、上面を平坦面に形成したことにより、セメント原料がかたまって落下することが防止され、導管内の上昇流の流れに確実に乗せることができ、原料の直落ちを防止できる。
また、原料案内シュートの導管内への挿入長さを導管の内径の半分までの範囲に限定して、導管内を上昇する排ガスの流通を阻害しないようにしている。
【００１３】
本発明のセメント製造装置において、前記原料案内シュートは前記導管の管軸方向から６０°以上７５°以下の角度で傾斜しているとよい。
これにより、原料案内シュートを６０°以上７５°以下の角度で傾斜させたことにより、その先端から原料を慣性で導管のほぼ中心部に投下させることができ、中心部に発生する垂直上向きのベクトル成分に乗せて上昇させ、上段側サイクロンに均等に分散させて供給することができる。
【００１４】
更に、本発明のセメント製造装置において、前記導管の前記分配部を含む水平面から前記原料案内シュートの先端までの垂直距離が前記導管の前記内径に対して２．２５倍以上であり、前記下段側サイクロンの上端から前記原料案内シュートの前記先端までの距離が前記導管の前記内径に対して１．０倍以上であるとよい。
【００１５】
分配部を含む水平面から原料案内シュートの先端までの垂直距離を上記の範囲とすることにより、原料案内シュートの先端から導管の中心部に原料を投下したときにこの原料を旋回流の中心部で安定して分散させることができ、分配部から各サイクロンへ原料を均等に供給することができる。導管の分配部を含む水平面から原料案内シュートの先端までの垂直距離が導管の内径に比べて小さ過ぎると、分配が均等になされず、上段側サイクロンの温度負荷に偏りが生じる。また、下段側サイクロンの上端から原料案内シュートの先端までの距離が小さ過ぎると、原料案内シュートから供給された原料が下段側サイクロンまで落下して、排ガスと原料との熱交換効率が著しく悪化する。
【００１６】
本発明のセメント製造装置において、前記原料案内シュートの下面は、その両側縁から幅方向中央部に向かうにしたがって漸次下方に突出する凸状面に形成されているとよい。原料案内シュートの下面を凸状面に形成することにより、排ガスの上昇流に対する抵抗を小さくして、排ガスの流れをより円滑にすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のセメント製造装置によれば、プレヒータの内部にセメント原料を均一に分散させて供給することができるので、その予熱を均等にすることが可能になる。更に、プレヒータ最上段のサイクロン出口におけるガス温度差が例えば１００℃以上になると、熱量原単位が少なくとも３ｋｃａｌ／ｋｇ−ｃｌｉ（クリンカ１ｋｇあたりの熱量原単位）以上増大するため、本発明の装置によって、熱量原単位の低減が可能になる。しかも、原料案内シュートの先端部を導管内に挿入した単純な構造であり、安定した操業を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のセメント製造装置の一実施形態における原料供給管付近の縦断面図である。
【図２】図１の横断面図である。
【図３】導管内の排ガスの流れを立体的に示した模式図である。
【図４】原料案内シュートの斜視図である。
【図５】原料案内シュートの横断面図である。
【図６】導管内の横断面方向におけるガスの流れの速度ベクトルを計算して示した図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。
【図７】セメント製造装置の全体を示す概略構成図である。
【図８】本発明の他の実施形態における原料案内シュートの斜視図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態における原料案内シュートの斜視図である。
【図１０】導管内への原料案内シュートの挿入深さ（スライド長さ）と導管内径との比に対する導管出口の温度差の計算結果を示したグラフである。
【図１１】原料案内シュートの導管への設置角度と導管出口の温度差との関係を計算した結果を示す、Ｌ／Ｄ＝０．３におけるグラフである。
【図１２】導管の内径に対する分配部を含む平面から原料供給管の先端までの垂直距離の比と導管出口の温度差との関係を計算した結果を示す、Ｌ／Ｄ＝０．３におけるグラフである。
【図１３】原料供給管から供給される原料の導管内の流れを示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るセメント製造装置の実施形態を図面を参照しながら説明する。
このセメント製造装置は、図７に全体を示したように、セメント原料として石灰石、粘土、珪石、鉄原料等を個別に貯蔵する原料貯蔵庫１と、これらセメント原料を粉砕、乾燥する原料ミル及びドライヤ２と、この原料ミルで得られた粉体状のセメント原料を予熱するプレヒータ３と、プレヒータ３によって予熱されたセメント原料を焼成するセメントキルン４と、セメントキルン４で焼成された後のセメントクリンカを冷却するためのクーラー５等とを備えている。
【００２０】
セメントキルン４は、横向きで若干傾斜した円筒状のロータリーキルンであり、軸芯回りに回転することにより、その窯尻部６にプレヒータ３から供給されるセメント原料を窯前部７に送りながら、その送る過程で窯前部７のバーナー８によって１４５０℃程度に加熱焼成してセメントクリンカを生成し、このセメントクリンカを窯前部７からクーラー５に送り出すようになっている。セメントクリンカは、クーラー５で所定温度まで冷却された後、仕上げ工程へ送られることになる。
【００２１】
また、セメントキルン４で発生する排ガスは、ライジングダクト４１を通じてプレヒータ３を下方から上方に経由した後、排気管９を通って原料ミル及びドライヤ２に導入されるようになっており、原料ミル及びドライヤ２は、セメントキルン４からの排ガスが導入されることにより、セメント原料の粉砕と乾燥を同時に行うようになっている。この原料ミル及びドライヤ２には、集塵機１０、煙突１１等を備える排ガスライン１２が接続されている。
【００２２】
プレヒータ３は、セメントキルン４で発生した排ガスを流通させる複数のサイクロン１３が上下方向に連結状態とされて構築されたものであり、その最下段部分のサイクロン１３がセメントキルン４の窯尻部６に接続されている。
なお、図７においては、プレヒータ３の構成を簡略化して示したものであり、本実施形態ではプレヒータ３は上下に４段のサイクロン１３により構成されている。この場合、下から３段目（以下「３段目」）のサイクロン１３は２基並んで設けられており（図示略）、その一方のサイクロン１３に対して、最上段である下から４段目（以下「最上段」または「４段目」）のサイクロン１３が２基、並列状態に接続されている（図示略）。すなわち、最上段のサイクロン１３は、２基の３段目のサイクロン１３に対して２基ずつ、合計４基設けられている。プレヒータ３は、この構成と異なる構成のものとしてもよい。
【００２３】
そして、プレヒータ３の最上段の２基の並列したサイクロン１３と、３段目の一つのサイクロン１３との間は、導管２１によって連結されている。この導管２１は、３段目のサイクロン１３から垂直上方に延びた後、分配部２３を介して左右に分岐されることにより、全体としてＴ字状をなし、上段側の２基のサイクロン１３にそれぞれ接続されている。導管２１には、原料ミル及びドライヤ２からの原料が供給される原料供給管２２が接続されている。図３には、下段側のサイクロン１３のみ示し、導管２１の上部は出口２１ａまでを示し、上段側サイクロン１３は省略している。
【００２４】
原料供給管２２の導管２１との接続部は、導管２１の分配部２３よりも下方位置に設けられており、その接続部に、導管２１内に突出する原料案内シュート２４が設けられている（図３）。この原料案内シュート２４は、図４及び図５に示すように、帯板状の底板部２５とその両側に立設する側板部２６とから樋状に形成されており、原料供給管２２の外面に固定された支持部２７に、基端部がスライド可能に支持され、原料供給管２２の壁を貫通して導管２１内に挿入されている。また、その支持部２７には、原料案内シュート２４を長さ方向に移動する操作部２８が設けられている。図示例では、操作部２８は、送りねじ２９をハンドル３０によって回転することにより、原料案内シュート２４を移動する構成とされている。
【００２５】
この場合、図１に示すように、導管２１の分配部２３を含む水平面Ｐ（図３参照）から原料案内シュート２４の先端までの垂直距離Ｈは、導管２１の内径Ｄに対して２．２５倍以上とされ、また、３段目のサイクロン１３の上端１３ａ（図３参照）から原料案内シュート２４の先端までの距離ｈ（図１参照）は、導管２１の内径Ｄに対して１．０倍以上とされている。なお、分配部２３は、導管２１の軸線Ｃ１と上段側の両サイクロンへの各出口２１ａの中心間を結ぶ線Ｃ２との交点部分とする（図３参照）。
【００２６】
また、原料案内シュート２４は、図１及び図２に示すように、導管２１の管軸方向から６０°〜７５°の適宜の角度θで傾斜して形成されている。原料供給管２２から供給されたセメント原料は、原料案内シュート２４により受けられ、この原料案内シュート２４から落下しながら導管２１内に投入される。また、原料案内シュート２４の先端２４ａは、導管２１の内壁面２１ｂからの挿入深さが導管２１の内径Ｄの０．１５〜０．５倍となるように突出している。
【００２７】
このように構成したセメント製造装置において、原料貯蔵庫１からセメント原料が供給されると、このセメント原料は、原料ミル及びドライヤ２で粉砕、乾燥された後、原料供給管２２よりプレヒータ３に投入され、プレヒータ３内を落下しながら下方のセメントキルン４に供給される。このプレヒータ３では、セメントキルン４からの排ガスが、セメント原料とは反対方向に各サイクロン１３を下方から順次上方に流通しており、セメント原料は、これらサイクロン１３内を通過する際にセメントキルン４からの排ガスによって所定温度（例えば９００℃）まで予熱される。そして、予熱されたセメント原料が最下段のサイクロン１３からセメントキルン４の窯尻部６に供給される。
【００２８】
原料供給管２２からのセメント原料の供給についてさらに詳述すると、この原料供給管２２が接続されている導管２１には、下段側（３段目）のサイクロン１３から上昇してくる排ガスが流通しており、セメント原料は、その流れに乗って上段側（４段目）のサイクロン１３に導かれる。一方、セメントキルン４での燃焼により発生した排ガスは、サイクロン１３によって旋回流となってプレヒータ３内を上昇する。原料供給管２２から供給されるセメント原料は、この旋回流の中に投下されることになる。
【００２９】
この旋回流は、図６（ａ）の横断面方向の速度ベクトルにより示されるように、導管２１の内壁面２１ｂ近傍では周方向の速度ベクトルが大きくなり、導管２１の中心部Ｃに向けて徐々に周方向成分が小さくなり、図６（ｂ）に示すように垂直上向きの速度ベクトルが大きくなる。
【００３０】
また、この旋回流は、図３の模式図に示すように、下段側のサイクロン１３から導管２１を経由して分配部２３で二つに分配され、上段側の２基のサイクロン１３に分かれて流通する。２基のサイクロンのうちの一方側に流れる流れを黒塗り矢印で示し、他方側に流れる流れを白抜き矢印で示しており、導管２１内ではこれらが螺旋状にねじれながら上昇する。そして、導管２１内を上昇して分配部２３まで到達し、この分配部２３から分岐した状態でそれぞれのサイクロン１３に導出される。
【００３１】
このように、導管２１内が二つの流れがねじれながら上昇する旋回流となることから、セメント原料がそのいずれか一方の流れに偏って投下されてしまうと、上段側の２基のサイクロンのうちの一方にのみ偏って供給され、そのサイクロンのみ負荷が増大することになる。
【００３２】
本発明のセメント製造装置は、３段目サイクロン１３から導出される排ガスを分配して２基の４段目サイクロン１３に導く導管２１の分配部２３よりも下方位置に原料供給管２２が接続され、この原料供給管２２の導管２１への接続部に原料案内シュート２４をスライド可能に設け、その原料案内シュート２４の先端２４ａを導管２１の内壁面２１ｂから導管２１の内径Ｄの０．１５〜０．５倍の長さの範囲で突出させたことにより、導管２１内の旋回流の中心部Ｃに原料を投下することができる。前述したように、この中心部Ｃでは周方向の速度ベクトルは小さく、垂直方向の速度ベクトルが支配的であるため、投下された原料は、この上昇流に乗って上昇しながら緩やかに半径方向外方に分散され、分配部２３から４段目の両サイクロン１３に均等に供給される。
【００３３】
したがって、両サイクロンの負荷が均衡し、それぞれに供給されたセメント原料の予熱状態を均等にすることができる。プレヒータ３の最上段のサイクロン１３出口におけるガス温度差が例えば１００℃以上になると、熱量原単位（クリンカ１ｋｇあたり）が少なくとも３ｋｃａｌ／ｋｇ−ｃｌｉ以上増大するが、本発明の装置のように予熱状態を均等にすることにより、その温度差を小さくして、熱量原単位を低減させることができる。
【００３４】
しかも、原料案内シュート２４はスライド可能であるので、サイクロン１３に接続された導管２１の各出口２１ａのガス温度差を検出しながら、その温度差を最小化するように、原料案内シュート２４の先端２４ａの位置を調整することができ、セメント原料を最適な位置に供給することができる。
【００３５】
この場合、原料案内シュート２４の上面は、底板部２５により平坦面に形成されているので、原料供給管２２から受け取ったセメント原料を１箇所に集中させることなく導管２１に落下することができ、導管２１内の上昇流の流れに確実に乗せることができる。
【００３６】
なお、導管２１の分配部２３を含む水平面Ｐから原料案内シュート２４の先端２４ａまでの垂直距離Ｈに関しては、導管２１の内径Ｄに対して、Ｈ／Ｄを２．２５以上とすることで、導管２１内への原料案内シュート２４の挿入深さを前述の範囲としたときの均等化の効果が高くなる。また、下段サイクロン１３の上端１３ａからの距離ｈに関しては、下段サイクロン１３に原料が直落ちしないように導管２１の内径Ｄの０．５倍以上確保する。したがって、導管２１における原料案内シュート２４の位置は、導管２１全体の長さの中で、原料案内シュート２４から分配部２３を含む水平面Ｐまでの垂直距離Ｈ、下段サイクロン１３までの垂直距離ｈがそれぞれ導管２１の内径Ｄと上記の関係となるように設定される。
【００３７】
図８及び図９は、本発明に係るセメント製造装置における原料案内シュートの他の実施形態を示している。
図８に示す原料案内シュート３５は、底板部３６が断面三角形状に形成されており、上面は平坦面とし、その傾斜する下面３６ａを下方に向けて配置している。この傾斜する下面３６ａにより、下方から上昇してくる旋回流の流れに対する抵抗が小さくなり、閉塞等を防止して安定した操業を行わせることができる。また、底板部を断面半円形に形成して、下面を円弧面にしてもよい。
【００３８】
一方、図９に示す原料案内シュート３８は、導管２１内に突出する先端部が管３９の中に板４０が横断するように設けられ、この板４０の上面と管３９により囲まれた空間内を原料が落下する構成である。管３９により外面が形成されるので、図８に示す原料案内シュート３５と同様に、導管２１内の旋回流の流れに対する抵抗が小さくなる。なお、管３９の断面形状は、楕円や菱形であってもよい。
【００３９】
このように、原料案内シュートの下面を両側縁から幅方向中央部に向かうにしたがって漸次下方に突出する凸状面とすることにより、導管２１内の排ガスの流れを円滑にすることができる。
【実施例】
【００４０】
次に、導管の内径Ｄに対する原料供給管の原料案内シュートの挿入深さＬの比（Ｌ／Ｄ）が０，０．２２，０．３３，０．４，０．５となる５種類設定し、下段サイクロンの上端から原料案内シュートの先端までの距離ｈと導管の内径Ｄとの比（ｈ／Ｄ）は０．９または１．０に固定し、分配部を経由した後の導管の左右の出口温度を測定して、その温度差を求めた。温度差がないことが望ましい。
【００４１】
条件としては、３段目サイクロンに風量１４３００Ｎｍ３／ｈｏｕｒ、温度６４０℃のガスを供給し、原料供給管に風量１４００Ｎｍ３／ｈｏｕｒ、温度８０℃のセメント原料を３０．４ｔｏｎ／ｈｏｕｒ供給した。原料供給管の傾斜角度θは７０°、導管の分配部を含む水平面から原料供給管の先端までの垂直距離Ｈは導管の内径Ｄの２．９倍とした。
【００４２】
その結果を図１０に示す。横軸が導管の内径Ｄに対する原料案内シュートの挿入深さＬの比（Ｌ／Ｄ）を示し、縦軸は温度差（℃）を示す。
【００４３】
この図１０に示される結果より、導管の内径Ｄに対する原料案内シュートの挿入深さＬの比（Ｌ／Ｄ）が０．１５〜０．５までの範囲内であれば、出口の温度差がほぼ５０℃以下となり、Ｌ／Ｄが０．３５〜０．４０付近が最も温度差が小さくなっている。この図１０において、Ｌ／Ｄ＝０．００となるのは、原料供給管の先端が導管の内壁面に開口している場合であり、そのような構造では、導管の出口温度差が８０℃近くにまで大きくなり、サイクロンへの負荷が偏ることがわかる。
実用的には、原料供給管は導管の内径Ｄに対して０．１５〜０．５倍の長さの範囲で突出するように挿入すれば、原料をほぼ均等に分配することができる。
【００４４】
次に、原料案内シュートの設置角度θを導管の管軸方向に対して５０°〜９０°の範囲で複数種設定し、同様に分配部を経由した後の導管の左右の出口温度を測定して、その温度差を求めるとともに、原料案内シュートから下段のサイクロンへの原料の直落ちの発生を調べた。
【００４５】
導管の内径Ｄに対する原料案内シュートの挿入深さＬの比（Ｌ／Ｄ）は０．３に固定するとともに、下段サイクロンの上端から原料案内シュートの先端までの距離ｈと導管の内径Ｄとの比（ｈ／Ｄ）は０．９または１．０に固定し、その他のガスの風量や温度等は前述した条件とした。結果を表１及び図１１に示す。図１１において、横軸が導管の管軸方向に対する案内シュートの角度θ（°）、縦軸は温度差（℃）を示す。
【００４６】
【表１】
0005541406.tif 000002
【００４７】
この表１及び図１１に示される結果より、原料案内シュートの設置角度θが導管の管軸方向に対して６０°以上７５°以下の範囲であると、導管の出口の温度差を例えば５０℃程度以下に小さくすることができる。
【００４８】
また、下段サイクロンの上端から原料案内シュートの先端までの距離ｈと導管の内径Ｄとの比（ｈ／Ｄ）は、１．０倍以上あると、原料案内シュートの設置角度が６０°〜９０°の範囲で下段サイクロンへの直落ちは発生していない。
【００４９】
次に、導管の分配部を含む水平面Ｐから原料供給管の先端までの垂直距離Ｈの導管の内径Ｄに対する比（Ｈ／Ｄ）が１．６５、１．７５、２．２５、２．７５、２．９となる５種類設定し、同様に分配部を経由した後の導管の左右の出口温度を測定して、その温度差を求めた。導管の内径Ｄに対する原料案内シュートの挿入深さＬの比（Ｌ／Ｄ）は０．３に、下段サイクロンの上端から原料案内シュートの先端までの距離ｈの導管の内径Ｄに対する比（ｈ／Ｄ）は１．０に、原料案内シュートの設置角度θは導管の管軸方向に対して７５°にそれぞれ固定するとともに、その他のガスの風量や温度等は前述した条件とした。結果を図１２に示す。横軸が導管の内径に対する分配部を含む水平面Ｐから原料供給管の先端までの垂直距離の比（Ｈ／Ｄ）を示し、縦軸は温度差（℃）を示す。
【００５０】
この図１２に示される結果より、導管の内径Ｄに対する分配部を含む水平面から原料供給管の先端までの垂直距離Ｈの比（Ｈ／Ｄ）が２．２５未満では、その比（Ｈ／Ｄ）が小さくなるにしたがって出口の温度差が急激に大きくなるが、２．２５以上であれば、温度差がほぼ１０℃以下に安定している。
【００５１】
図１３は、原料案内シュートを、導管の分配部から導管の内径Ｄの２．９倍の距離Ｈの位置（Ｈ／Ｄ＝２．９）に、導管の内径Ｄのほぼ１／３の挿入深さで突出させた場合（Ｌ／Ｄ≒１／３）の原料粒子の流れのみをシミュレーションにより求めたものであり、原料が左右に均等に分配されていることがこの図からわかる。
【００５２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、最上段のサイクロンに接続されている導管への原料供給についてのみ説明したが、各段で複数設置されるサイクロンへの導管や、最下段のサイクロンとセメントキルンの窯尻部６との間を接続するライジングダクト４１（図７参照））に原料を供給する場合にも本発明を適用することもできる。
【００５３】
また、セメント原料としてミルから送られる生原料を最上段サイクロンに供給する構成だけでなく、上部のサイクロンを経由した後に下部のサイクロンに導かれる予熱途中の原料を導管に供給する構成にも、本発明を適用することができる。
【００５４】
また、３基以上のサイクロンに分配して原料を供給する導管を用いる場合も含むものとする。
実施形態の分配部は二つの出口を持っているが、本発明は分配部出口の数に依らず適用でき、また、その構造はＴ字状のものに限らず、Ｙ字状等でも本発明同様の効果を持つ。
【００５５】
また、本発明は、セメント製造以外の粉体を扱う設備においても用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
プレヒータの内部にセメント原料を均一に分散させて、安定した操業を行わせることができるセメント装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
３  プレヒータ
４  セメントキルン
５  クーラー
６  窯尻部
１３  サイクロン
１３ａ  上端
２１  導管
２１ａ  出口
２１ｂ  内壁面
２２  原料供給管
２３  分配部
２４  原料案内シュート
２４ａ  先端
２５  底板部
２６  側板部
２７  支持部
２８  操作部
２９  送りねじ
３０  ハンドル
３５  原料案内シュート
３６  底板部
３６ａ  下面
３８  原料案内シュート
３９  管
４０  板
４１  ライジングダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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