(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント原料を焼成してクリンカーを製造するロータリーキルンの上流側にサイクロンと排ガス上昇ダクトから構成されるサスペンションプレヒーターを設け、上記サイクロン内でセメント原料を浮遊させながら降下せしめるとともに、上記排ガス上昇ダクトにより上記ロータリーキルンからの排ガスを逆流上昇せしめて、上記サイクロン内のセメント原料を予熱するセメント製造装置において、上記サスペンションプレヒーターの壁の適宜位置にクリーニング装置を取り付け、該クリーニング装置のランスチューブを上記壁にあけた貫通孔を通じてサスペンションプレヒーターの内部に前進・後退移動せしめ、該ランスチューブの先端部に設けたノズルが内部に位置する時、該ノズルから流体を噴射せしめるように構成するとともに、上記ランスチューブの先端部を二重壁構造として冷却空気室を形成したことを特徴とするサスペンションプレヒーターのクリーニング装置。
【請求項２】
上記流体が水であることを特徴とする請求項１記載のサスペンションプレヒーターのクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、セメント原料を焼成してクリンカーを製造するロータリーキルンの上流側にサイクロンと排ガス上昇ダクトから構成されるサスペンションプレヒーターを設け、上記サイクロン内でセメント原料を浮遊させながら降下せしめるとともに、上記排ガス上昇ダクトにより上記ロータリーキルンからの排ガスを逆流上昇せしめて、上記サイクロン内のセメント原料を予熱するセメント製造装置において、上記サスペンションプレヒーターの内壁面に付着するスケールを除去するためのクリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ポルトランドセメント等のセメント製造工程では、ロータリーキルンには上流側から石灰石、珪石、粘土を主体としたセメント原料が供給され、一方、下流側から最高温度１,６００℃程度に加熱される。通常、排ガス温度はロータリーキルンの上流側のサスペンションプレヒーターの入口部で１,１００℃〜１,２００℃、出口部で６００℃〜６５０℃となっており、セメント原料は化学反応を起こし、そのスケールはサスペンションプレヒーターの内壁面に付着する。
【０００３】
サスペンションプレヒーターの内壁面に付着するスケールは、下流から上流に流れる排ガスの通過を妨げるので、設備の安定操業ができなくなるだけでなく、特にサイクロンの上部室の内壁面に付着するスケールが剥離すると、サイクロンの下部絞り部に堆積して閉塞の原因となる。
【０００４】
これらの問題点を解決するために、サスペンションプレヒーターの壁の適宜位置にクリーニング装置が設置される。該クリーニング装置のランスチューブは上記サスペンションプレヒーターの壁にあけた貫通孔を通じて内部に前進し、その先端部は高温に曝された後、流体を噴射して壁内面に付着したスケールを除去する。
【０００５】
図６に実線及び一点鎖線で示すように、上記クリーニング装置の停止中においては、ランスチューブ先端部は貫通孔の壁外面側に位置しているが、この時でさえも排ガスの輻射熱の影響で４００℃〜５００℃に加熱されており、運転開始により前進を開始すると該ランスチューブの先端部、特にノズルボデイ先端部の温度は急激に上昇して８５０℃〜９５０℃まで加熱されることになる。
【０００６】
この状態で流体として水を通じると、該ランスチューブ先端部の内面温度は急激に低下するので、内外面の温度差△ｔが大きくなり、いわゆる熱衝撃（サーマルショック）を受けることになり、これを繰り返すことにより比較的短時間で割れが発生する。
【０００７】
図７は、従来のクリーニング装置のランスチューブ先端部の代表的な構造例を示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ランスチューブの先端部の割れの発生を効果的に防止することができ、また、流体として水の使用を可能にすることにより、運転経費を低減することができるサスペンションプレヒーターのクリーニング装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のサスペンションプレヒーターのクリーニング装置は、セメント原料を焼成してクリンカーを製造するロータリーキルンの上流側にサイクロンと排ガス上昇ダクトから構成されるサスペンションプレヒーターを設け、上記サイクロン内でセメント原料を浮遊させながら降下せしめるとともに、上記排ガス上昇ダクトにより上記ロータリーキルンからの排ガスを逆流上昇せしめて、上記サイクロン内のセメント原料を予熱するセメント製造装置において、上記サスペンションプレヒーターの壁の適宜位置にクリーニング装置を取り付け、該クリーニング装置のランスチューブを上記壁にあけた貫通孔を通じてサスペンションプレヒーターの内部に前進・後退移動せしめ、該ランスチューブの先端部に設けたノズルが内部に位置する時、該ノズルから特に水を噴射せしめるように構成するとともに、上記ランスチューブの先端部を二重壁構造として冷却空気室を形成したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
ランスチューブの先端部の構造を二重構造として冷却空気室を形成することにより、空気の断熱特性を利用してランスチューブの先端部の内外の温度差を低く保っているので、高温下でもランスチューブの先端部の割れの発生がない。また、流体として水の使用を可能にすることにより、運転経費の低減を図ることができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１および図２において、１はサスペンションプレヒーターＳＰの最下部のサイクロンであって、２基設置されている。２基のサイクロン１の上部室１ａ、１ａは連通ダクト２によって連通している。
【００１３】
上記連通ダクト２とロータリーキルン３は、排ガス上昇ダクト４により連絡されている。上記サイクロン１の出口導管１ｂの下端は、排ガス上昇ダクト４の下端部に接続開口している。
【００１４】
上記サイクロン１の上部室１ａには上流側の排ガス上昇ダクト５が接続されている。該排ガスダクト５の下端は上部室１ａ内に突出している。また、上記排ガスダクト５の下端部には、上流側のサイクロン（図示せず）の原料出口導管６が接続開口している。
【００１５】
上記サイクロン１の上流側の排ガス上昇ダクト５の下端部の周囲には、クリーニング装置７が４個ずつ配設されている。該クリーニング装置７は、図３に拡大して詳細に示すように、ノズル７ａを有するランスチューブ７ｂと、該ランスチューブ７ｂを進出後退移動させるために該ランスチューブ７ｂの基部に設けられたスクリューチューブ７ｃと、該ランスチューブ７ｂ及びスクリューチューブ７ｃを回転させるメインギヤ７ｄと、該メインギヤ７ｄを回転駆動する駆動モータ７ｅ、ウオーム減速機７ｆ、駆動回転軸７ｇ及びピニオンギヤ７ｈと、上記ランスチューブ７ｂに水を導入するグースネック７ｊと、水の供給を制御するポペットバルブ７ｋと、該ポペットバルブ７ｋを作動させるトリガー７ｎと、上記スクリューチューブ７ｃの移動に伴ってトリガー７ｎに近づいてこれを作動させるカム７ｐと、から構成されている。
【００１６】
図４は、上記ランスチューブ７ｂの先端部の構造を示すもので、ノズルボディ７ｂ′の外側にノズルフード７ｑが一体的に取り付けられていて、二重壁構造となっている。これらのノズルボディ７ｂ′とノズルフード７ｑの間には冷却用空気室Ｒが形成され、空気の断熱特性を利用してランスチューブ７ｂの先端部のノズルボデイ７ｂ′の先端部の内外の温度差を低く保っている。
【００１７】
従って、モータ７ｅを稼動させると、ウオーム減速機７ｆ、駆動回転軸７ｇおよびピニオンギヤ７ｈを介して上記メインギヤ７ｄが回転駆動され、これに伴ってスクリューチューブ７ｃが回転する。該スクリューチューブ７ｃの螺旋溝７ｃ′にはメインギヤボス部に支持されたピンが嵌挿されている（図示せず）ので、スクリューチューブ７ｃが回転するとそれらのカム作用によりスクリューチューブ７ｃはその軸方向に移動し、ランスチューブ７ｂを前進あるいは後退移動させ
る。
【００１８】
図５に示すように、上記クリーニング装置７のランスチューブ７ｂが前進移動して、その先端部のノズル７ａが排ガス上昇ダクト５内に入ると、上記カム７ｐがトリガ７ｎを作動させてポペットバルブ７ｋを開弁し、水がノズル７ａから噴射され壁面に付着しているスケールＳを除去する。水の噴射中、ノズル７ａは回転し、所定数回転すると、逆転して後退移動し、スタート位置に戻って作動を終了する。
【００１９】
図６は、本発明のクリーニング装置を使用した場合のランスチューブの先端部、特にノズルボデイ先端部の温度変化を従来の装置と比較したグラフである。本グラフによれば、本発明のノズルボデイの先端部の温度（点線及び二点鎖線）は従来のノズルボデイの先端部の温度（実線及び一点鎖線）に比べて、水噴射時の内外面の温度差△ｔが小さいだけでなく、比較的に低くなっている。
【００２０】
上記クリーニング装置７は、上記サイクロン１の上部室１ａおよび気流上昇ダクト４の側壁にも取り付けられている。このクリーニング装置７の設置数や設置位置等は、上記実施例に限定するものではなく、スケールＳを最も効果的に除去できる状態に設置し得るものであればいずれでもよい。これらのクリーニング装置７は外気が内部へ流入しないような装備をもって取り付けられている。
【００２１】
【発明の効果】
１）ランスチューブの先端部を二重構造として冷却空気室を形成して空気の断熱特性を利用しているので、高温下でもランスチューブの先端部の割れを発生させることがなく、ランスチューブの耐用性を向上せしめることができる。
２）安価で豊富にある水を噴射流体として利用することができるので、蒸気使用の場合に比べて運転経費を大幅に節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るクリーニング装置を備えたサスペンションプレヒーターの斜視図である。
【図２】図１のＡーＡ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施例に係るクリーニング装置の斜視図である。
【図４】図３のランスチューブの先端部の構造の説明図である。
【図５】クリーニング装置の作用説明図である。
【図６】本発明のクリーニング装置を使用した場合のランスチューブの先端部のノズルボデイ先端部の温度変化を示す図である。
【図７】従来のランスチューブの先端部の構造の説明図である。
【符号の説明】
１  サイクロン
１ａ  上部室
１ｂ  出口導管
２  連通ダクト
３  ロータリーキルン
４  排ガス上昇ダクト
５  排ガス上昇ダクト
６  原料出口導管
７  クリーニング装置
７ａ  ノズル
７ｂ  ランスチューブ
７ｂ′ノズルボデイ
７ｃ  スクリューチューブ
７ｃ′螺旋溝
７ｄ  メインギヤ
７ｅ  駆動モータ
７ｆ  ウオームギヤ
７ｇ  駆動回転軸
７ｈ  ピニオンギヤ
７ｊ  グースネック
７ｋ  ポペットバルブ
７ｎ  トリガ
７ｐ  カム
７ｑ  ノズルフード
Ｒ  冷却空気室
【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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