(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントキルンを休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する巻き出しクリンカ貯蔵工程、
複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系に、前記巻き出しクリンカ貯蔵工程で貯蔵されていた巻き出しクリンカを投入する巻き出しクリンカ投入工程、
前記原料系で、前記巻き出しクリンカおよび前記複数のクリンカ原料を含む焼成用原料を作製する焼成用原料作製工程、
プレヒータによって前記焼成用原料を予熱する予熱工程、および
前記予熱した焼成用原料をセメントキルンにより焼成し、セメントクリンカを作製するクリンカ焼成工程を含む巻き出しクリンカの処理方法。
【請求項２】
前記原料系は、原料粉砕機、石灰石を配合する石灰石調合部および石灰石以外の副原料を配合する副原料調合部を含み、
前記巻き出しクリンカ投入工程は、前記副原料調合部に前記巻き出しクリンカを投入する請求項１に記載の巻き出しクリンカの処理方法。
【請求項３】
前記巻き出しクリンカにおける塩素の含有率が６００〜６０００ｐｐｍであり、前記巻き出しクリンカにおける硫黄の含有率が１．５〜５．０質量％であり、前記巻き出しクリンカにおけるクロムの含有率が前記巻き出しクリンカの質量に対して２５０〜２５００ｐｐｍであり、前記セメントクリンカにおける塩素の含有率が前記セメントクリンカの質量に対して５０〜３５０ｐｐｍであり、前記セメントクリンカにおける硫黄の含有率が前記セメントクリンカの質量に対して０．８〜１．０質量％であり、前記セメントクリンカにおけるクロムの含有率が前記セメントクリンカの質量に対して６０〜９０ｐｐｍである請求項１または２に記載の巻き出しクリンカの処理方法。
【請求項４】
セメントキルンを休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する巻き出しクリンカ貯蔵部、
複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系、
複数のサイクロンおよび仮焼炉によって焼成用原料を予熱するプレヒータ、および
前記予熱した焼成用原料を焼成し、セメントクリンカを作製するセメントキルンを含み、
前記巻き出しクリンカ貯蔵部に貯蔵された巻き出しクリンカは、前記原料系に投入され、
前記原料系は、前記巻き出しクリンカを含む焼成用原料を作製する巻き出しクリンカの処理システム。
【請求項５】
前記原料系は、原料粉砕機、石灰石を配合する石灰石調合部および石灰石以外の副原料を配合する副原料調合部を含み、
前記巻き出しクリンカ貯蔵部に貯蔵されていた巻き出しクリンカは、前記副原料調合部に投入される請求項４に記載の巻き出しクリンカの処理システム。
【請求項６】
前記巻き出しクリンカにおける塩素の含有率が６００〜６０００ｐｐｍであり、前記巻き出しクリンカにおける硫黄の含有率が１．５〜５．０質量％であり、前記巻き出しクリンカにおけるクロムの含有率が前記巻き出しクリンカの質量に対して２５０〜２５００ｐｐｍであり、前記セメントクリンカにおける塩素の含有率が前記セメントクリンカの質量に対して５０〜３５０ｐｐｍであり、前記セメントクリンカにおける硫黄の含有率が前記セメントクリンカの質量に対して０．８〜１．０質量％であり、前記セメントクリンカにおけるクロムの含有率が前記セメントクリンカの質量に対して６０〜９０ｐｐｍである請求項４または５に記載の巻き出しクリンカの処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントキルンを休転したときに排出した巻き出しクリンカの処理方法および処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントキルンを運転していると、セメントキルンの内面に原料の一部が付着し、セメントキルンの内面にコーチングが形成される。セメントキルンの内面に形成されたコーチングは、セメントキルン内の原料の移動や、バーナにより発生する高熱ガスの流れを妨げる。このため、一定期間ごとにセメントキルンを停止させて、コーチングを除去する必要がある（たとえば、特許文献１参照）。コーチングを除去するときに排出されるのは、コーチングの他に、セメントキルンに残っているクリンカである。セメントキルンを休転したときに排出されるこれらのものは、巻き出しクリンカと呼ばれている。
【０００３】
巻き出しクリンカは、セメントキルンの休転中に排出された後、従来は、通常のセメントクリンカサイロに投入され、仕上げミルで粉砕されてセメントの原料として使用されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１３６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
巻き出しクリンカはコーチングなどを含む上、巻き出しクリンカの焼成状態は不均一である。したがって、アルカリや塩素および硫黄の含有量は高く、遊離石灰も多くなる。また、セメントキルンの内壁のレンガの一部が巻き出しクリンカの中に混入するため、巻き出しクリンカ中のクロムの含有率が高くなる場合がある。このため、巻き出しクリンカを使用してセメントを製造すると、セメント中の塩素、硫黄およびクロムの含有率が高くなる場合があるという問題が生じていた。
【０００６】
従来は、巻き出しクリンカを良品クリンカのクリンカサイロに徐々に投入していた。そして、巻き出しクリンカを添加した良品クリンカを仕上げミルに送って粉砕し、セメントを製造すると同時に巻き出しクリンカを処理していた。このとき、最終製品のセメントの品質基準を逸脱しない範囲で巻き出しクリンカの投入量を調整する必要があった。しかし、巻き出しクリンカが大量に発生した場合、セメントの品質基準を逸脱しない範囲で巻き出しクリンカをクリンカサイロに徐々に投入したのでは、巻き出しクリンカの処理が追いつかないという問題が生じていた。
【０００７】
また、上述したように巻き出しクリンカを添加した良品クリンカを仕上げミルに送って粉砕し、セメントを製造すると、巻き出しクリンカにおける塩素、硫黄およびクロムが良品クリンカによって均一に希釈されないため、セメント中の塩素、硫黄およびクロムの分布が不均一になり、均一なセメントを作製することができなかった。
【０００８】
現在、環境に対する問題意識が高まっている。このため、巻き出しクリンカを使用して製造されたセメントにおいても塩素、硫黄およびクロムの含有率が低いことが望まれている。そこで、本発明は、巻き出しクリンカの処理量を増加させ、巻き出しクリンカにおける塩素、硫黄およびクロムなどをクリンカ原料によって均一に希釈して、巻き出しクリンカを使用した、塩素、硫黄およびクロムの含有率が低いセメントクリンカを作製するための巻き出しクリンカの処理方法および巻き出しクリンカの処理システム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】
本発明者らは、鋭意研究を行った結果、巻き出しクリンカを原料系に投入することによって、巻き出しクリンカの処理量を増加させ、巻き出しクリンカにおける塩素、硫黄およびクロムなどをクリンカ原料によって均一に希釈できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下のとおりである。
［１］セメントキルンを休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する巻き出しクリンカ貯蔵工程、複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系に、巻き出しクリンカ貯蔵工程で貯蔵されていた巻き出しクリンカを投入する巻き出しクリンカ投入工程、原料系で、巻き出しクリンカおよび複数のクリンカ原料を含む焼成用原料を作製する焼成用原料作製工程、プレヒータによって焼成用原料を予熱する予熱工程、および予熱した焼成用原料をセメントキルンにより焼成し、セメントクリンカを作製するクリンカ焼成工程を含む巻き出しクリンカの処理方法。
［２］原料系は、原料粉砕機、石灰石を配合する石灰石調合部および石灰石以外の副原料を配合する副原料調合部を含み、巻き出しクリンカ投入工程は、副原料調合部に巻き出しクリンカを投入する上記［１］に記載の巻き出しクリンカの処理方法。
［３］巻き出しクリンカにおける塩素の含有率が６００〜６０００ｐｐｍであり、巻き出しクリンカにおける硫黄の含有率が１．５〜５．０質量％であり、巻き出しクリンカにおけるクロムの含有率が巻き出しクリンカの質量に対して２５０〜２５００ｐｐｍであり、セメントクリンカにおける塩素の含有率がセメントクリンカの質量に対して５０〜３５０ｐｐｍであり、セメントクリンカにおける硫黄の含有率がセメントクリンカの質量に対して０．８〜１．０質量％であり、セメントクリンカにおけるクロムの含有率がセメントクリンカの質量に対して６０〜９０ｐｐｍである上記［１］または［２］に記載の巻き出しクリンカの処理方法。
［４］セメントキルンを休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する巻き出しクリンカ貯蔵部、複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系、複数のサイクロンおよび仮焼炉によって焼成用原料を予熱するプレヒータ、および予熱した焼成用原料を焼成し、セメントクリンカを作製するセメントキルンを含み、巻き出しクリンカ貯蔵部に貯蔵された巻き出しクリンカは、原料系に投入され、原料系は、巻き出しクリンカを含む焼成用原料を作製する巻き出しクリンカの処理システム。
［５］原料系は、原料粉砕機、石灰石を配合する石灰石調合部および石灰石以外の副原料を配合する副原料調合部を含み、巻き出しクリンカ貯蔵部に貯蔵されていた巻き出しクリンカは、副原料調合部に投入される上記［４］に記載の巻き出しクリンカの処理システム。
［６］巻き出しクリンカにおける塩素の含有率が６００〜６０００ｐｐｍであり、巻き出しクリンカにおける硫黄の含有率が１．５〜５．０質量％であり、巻き出しクリンカにおけるクロムの含有率が巻き出しクリンカの質量に対して２５０〜２５００ｐｐｍであり、セメントクリンカにおける塩素の含有率がセメントクリンカの質量に対して５０〜３５０ｐｐｍであり、セメントクリンカにおける硫黄の含有率がセメントクリンカの質量に対して０．８〜１．０質量％であり、セメントクリンカにおけるクロムの含有率がセメントクリンカの質量に対して６０〜９０ｐｐｍである上記［４］または［５］に記載の巻き出しクリンカの処理システム。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、巻き出しクリンカの処理量を増加させ、巻き出しクリンカにおける塩素、硫黄およびクロムなどをクリンカ原料によって均一に希釈して、巻き出しクリンカを使用した、塩素、硫黄およびクロムの含有率が低いセメントクリンカを作製するための巻き出しクリンカの処理方法および巻き出しクリンカの処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システムを含むセメントの製造システムを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［巻き出しクリンカ処理システム］
以下、図を参照して、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システムを説明する。図１は、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システムを含むセメントの製造システムを説明するための模式図である。なお、本明細書では、セメントキルンの休転中に排出されたクリンカなどを巻き出しクリンカと呼び、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システムを使用して巻き出しクリンカを処理することによって作製されたクリンカをセメントクリンカと呼ぶ。
【００１３】
本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システム１は、巻き出しクリンカ貯蔵部１０、原料系２０、プレヒータ３０およびセメントキルン４０を含む。
【００１４】
巻き出しクリンカ貯蔵部１０は、セメントキルン４０を休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する。巻き出しクリンカ貯蔵部１０は、たとえば、巻き出しクリンカを貯蔵するサイロである。巻き出しクリンカ貯蔵部１０の容量は後述のセメントクリンカ貯蔵部１１０の容量に比べて小さくてもよい。
【００１５】
原料系２０は、複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する。原料系２０は、たとえば、石灰石を配合する石灰石調合部２１、石灰石以外の副原料を配合する副原料調合部２２、ならびに石灰石および副原料を混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料粉砕機２３を含む。なお、原料系２０は、原料粉砕機２３によって作製した焼成用原料を貯蔵する焼成用原料貯蔵部２４を含んでもよい。
【００１６】
石灰石調合部２１は、たとえば、焼成用原料の調合に使用するための石灰石を貯蔵する。そして、焼成用原料の配合に合わせて計算された石灰石の原料原単位分を石灰石調合部２１から引き出し、石灰石を配合する。石灰石調合部２１は、たとえば、石灰石ヤードである。  
【００１７】
副原料調合部２２は、たとえば、焼成用原料の調合に使用するための副原料（石灰石以外のクリンカ原料）を貯蔵する。そして、焼成用原料の配合に合わせて計算された石灰石の原料原単位分を副原料調合部２２から引き出し、副原料を配合する。副原料調合部２２は、複数の副原料ごとに設けられてもよい。副原料には、たとえば、粘土、珪砂、鉄源、建設廃土、汚泥、石炭灰およびスラグなどが挙げられる。たとえば、粘土の副原料調合部２２には粘土ホールがある。
【００１８】
原料粉砕機２３は、石灰石調合部２１から引き出された石灰石および副原料調合部２２から引き出された副原料を混合および粉砕して焼成用原料を作製する。原料粉砕機２３として、たとえば、粉砕の機能の他に、乾燥する機能および粗紛と微粉とを分級する機能を有する縦型ミルが使用される。縦型ミルは、テーブルと、その上面に沿って取り付けられたローラーとの間で圧縮および剪断しながら原料を粉砕する。
【００１９】
巻き出しクリンカ貯蔵部１０に貯蔵された巻き出しクリンカは、原料系２０に投入され、原料系２０は、巻き出しクリンカを含む焼成用原料を作製する。これにより、巻き出しクリンカは、クリンカ原料と一緒に混合され、粉砕されるので、巻き出しクリンカにおける塩素、硫黄およびクロムはクリンカ原料によって均一に希釈される。そして、巻き出しクリンカを使用して作製したセメントクリンカ中の塩素、硫黄およびクロムの含有率を効果的に低減することができる。また、巻き出しクリンカにおける塩素、硫黄およびクロムをクリンカ原料によって均一に希釈することができるので、巻き出しクリンカをクリンカサイロに投入して処理する場合に比べて、大量の巻き出しクリンカを処理することができる。
【００２０】
巻き出しクリンカ貯蔵部１０に貯蔵された巻き出しクリンカは、好ましくは副原料調合部２２に投入され、より好ましくは、粘土の副原料調合部、珪砂の副原料調合部、鉄源の副原料調合部および建設廃土の副原料調合部からなる群から選択される少なくとも１つの副原料調合部に投入され、さらに好ましくは、粘土の副原料調合部、珪砂の副原料調合部および鉄源の副原料調合部からなる群から選択される少なくとも１つの副原料調合部に投入され、さらに好ましくは、粘土の副原料調合部および珪砂の副原料調合部の少なくとも１つの副原料調合部に投入される。
【００２１】
本発明者らは、巻き出しクリンカを副原料調合部２２に投入して、巻き出しクリンカが副原料と混ざることで、次の原料粉砕機２３で巻き出しクリンカ、石灰石および副原料を混合粉砕した際に、より均一に巻き出しクリンカ、石灰石および副原料を混合することができ、巻き出しクリンカ中の障害成分の影響を最小限にすることができることを見出した。通常は石灰石および副原料を原料粉砕機２３へ投入し、石灰石および副原料の乾燥および粉砕を同時に行う。原料粉砕機２３に石灰石および副原料を投入する前に、巻き出しクリンカと副原料とを混合することにより混合精度が上がり、各成分の偏在が減ってより均一になる。
【００２２】
たとえば、セメントクリンカ１トンあたり石灰石７００〜１４００ｋｇ、硅砂２０〜１５０ｋｇ、石炭灰０〜３００ｋｇ、粘土０〜２５０ｋｇ、スラグ０〜２６０ｋｇ、建設廃土１０〜１５０ｋｇ、汚泥０〜１００ｋｇ、鉄源１０〜８０ｋｇなどが配合される。これらの原料の中で、最も多いのは石灰石である。一方、これらの原料の中で副原料の比率は低いので、上述の混合精度が上がる効果が生ずるものと考えられる。また、巻き出しクリンカと副原料とを混合することで、巻き出しクリンカのハンドリングが改善されると同時に、巻き出しクリンカの分散性が向上し、原料粉砕機２３で石灰石および副原料を混合および粉砕すると障害成分が焼成用原料中に均一に分散し、障害成分の影響を最小限にすることができる。このように、複数段階で混合と希釈を繰り返していくことで、上述の混合精度があがり、成分の変動幅を小さくする効果を生ずるものと考えられる。
【００２３】
障害成分とは、塩素、硫黄およびクロムである。さらに、障害成分は以下の影響を与える。障害成分が塩素の場合は、原料中に塩素の濃度が高いと、セメント製造においてコーチングの発生や原料シュートの閉塞が起こる。また、セメント中に塩素の濃度が高いと、コンクリートに使用した場合に塩素は鉄筋の発錆の原因となる。障害成分が硫黄の場合も、セメント中に高濃度に硫黄が存在すると、セメント製造においてコーチングの発生や原料シュートの閉塞を発生させる。また、セメント中に硫黄が高濃度に存在すると、コンクリートに使用した場合に、硫黄は、セメントが骨材と反応して起こるアルカリ骨材反応の原因となる。障害成分がクロムの場合も、原料中に高濃度に存在すると、クロムはコーチング発生の原因となり、セメント中に高濃度の水溶性の六価クロムが存在すると、コンクリートに使用した場合にクロムが溶出するなどの問題が発生する場合がある。
【００２４】
プレヒータ３０は複数のサイクロン３１〜３５および仮焼炉３６を備え、複数のサイクロン３１〜３５および仮焼炉３６によって焼成用原料を予熱する。プレヒータ３０は、サイクロン３１〜３５を熱交換器として利用したものである。プレヒータ３０では、焼成用原料をたとえば３００〜９００℃に加熱する。これにより、焼成用原料中の石灰石中の炭酸カルシウムの大部分は酸化カルシウムと二酸化炭素とに分解する。具体的には、セメントキルン４０や仮焼炉３６からの高熱ガス中に焼成用原料を浮遊させ、サイクロン３１〜３４を通すことで高熱ガスと焼成用原料とを熱交換させる。そして、高熱ガスはプレヒータ３０から排出される。また、焼成用原料はサイクロン３１〜３４からさらに仮焼炉３６で仮焼された後、サイクロン３５を経てセメントキルン４０に供給される。
【００２５】
仮焼炉３６およびセメントキルン４０は、予熱した焼成用原料を焼成し、セメントクリンカを作製する。このとき、巻き出しクリンカ中の塩素および硫黄は揮発し、高熱ガスと一緒にセメントキルン４０の窯尻４１から仮焼炉３６に排出される。また、セメントキルン４０による焼成によって、焼成状態が不均一である巻き出しクリンカを充分に焼成することができ、巻き出しクリンカを用いて作製したセメントの品質を改善することができる。さらに、巻き出しクリンカ中の塩素、硫黄およびクロムは、クリンカ原料によって均一に希釈されるので、焼成により作製されるセメントクリンカ中のクロムの含有率は巻き出しクリンカ中のクロムの含有率に比べて非常に低くなるとともに、セメントクリンカ中の塩素および硫黄の含有率も巻き出しクリンカ中の塩素および硫黄の含有率に比べて非常に低くなる。
【００２６】
セメントキルン４０は、たとえば、直径約４〜約６ｍ、長さ約６０〜約１００ｍの円筒形の回転窯であり、鉄鋼でできており、内部にはレンガが貼ってある。レンガは様々な種類があり、高アルミナ質レンガ、Ｍｇ−Ｃｒ系レンガおよび塩基性レンガなどのレンガがある。セメントキルン４０は、たとえば、３〜５％傾斜しており、１分間に２〜３回転の速さで回転している。これにより、焼成用原料は、出口に向かって徐々に温度を上げながら移動し、焼成用原料の温度は、たとえば、１３００〜１５００℃までに達する。セメントキルン４０の加熱には、たとえば、重油、石炭および天然ガスなどの化石燃料を燃料とするバーナや、廃プラスチックなどの廃棄物を燃料とするバーナが用いられ、バーナの火炎により焼成用原料を加熱する。この加熱処理により焼成用原料は様々な化学変化を起こし、セメントクリンカになる。製造したセメントクリンカは、たとえば冷却機５０を使用して空気で冷却してもよい。
【００２７】
上述したように、焼成用原料を焼成するとき、巻き出しクリンカ中の塩素は揮発し、高熱ガスと一緒にセメントキルン４０の窯尻４１から仮焼炉３６に排出される。これらの塩素を除去するために、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システム１は塩素除去装置６０をさらに含んでもよい。塩素除去装置６０は、たとえば、セメントキルン４０の窯尻４１とプレヒータの最下段サイクロン３５との間から高熱ガスを抽気して、抽気した高熱ガスから塩素を除去する装置である。たとえば、塩素除去装置６０は、窯尻４１から０．５〜５．０％の高熱ガスを抽気し、抽気したガスに含まれる塩素を除去する。このとき、高熱ガスとともにクリンカ原料などの粉体物も一緒に抽気されるので、分級器やバグフィルターなどを用いて、高温ガスから粉体物を分離する。以上のようにして、巻き出しクリンカによってプリヒータ３０内に持ち込まれた塩素を除去することができる。
【００２８】
なお、セメントキルン４０中の雰囲気中の塩素の濃度が高くなると、サイクロン３１〜３５および仮焼炉３６中の雰囲気の塩素の濃度が高くなり、焼成用原料が塩素と反応し、反応した焼成用原料が、原料粉砕装置内に固着したり、プレヒータ３０などのダクトを閉塞させたりして、セメントの製造装置の操業に悪影響を与える可能性がある。しかし、塩素除去装置６０を設けることにより、プレヒータ３０中の雰囲気の塩素の濃度は低くなるので、焼成用原料と反応して、原料粉砕装置内に固着したり、プレヒータ３０などのダクトを閉塞させたりすることを抑制することができる。さらに、塩素除去装置６０を設けることによって、セメントクリンカ中およびセメント中の塩素をさらに低減させることができる。
【００２９】
以上、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システム１が塩素除去装置６０をさらに含む場合、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システムは、セメントキルンを休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する巻き出しクリンカ貯蔵部１０、複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系２０、複数のサイクロン３１〜３５および仮焼炉３６によって焼成用原料を予熱するプレヒータ３０、予熱した焼成用原料を焼成し、セメントクリンカを作製するセメントキルン４０、およびセメントキルン４０の窯尻４１と最下段サイクロン３５との間から高熱ガスを抽気して、塩素を除去する塩素除去装置６０を含み、巻き出しクリンカ貯蔵部に貯蔵された巻き出しクリンカは、原料系に投入され、原料系２０は、巻き出しクリンカを含む焼成用原料を作製する巻き出しクリンカの処理システムを含む巻き出しクリンカの処理システムとなる。
【００３０】
本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システムを使用することによって、たとえば、塩素の含有率が６００〜６０００ｐｐｍであり、硫黄の含有率が１．５〜５．０質量％であり、クロムの含有率が巻き出しクリンカの質量に対して２５０〜２５００ｐｐｍである巻き出しクリンカから、塩素の含有率がセメントクリンカの質量に対して５０〜３５０ｐｐｍであり、硫黄の含有率がセメントクリンカの質量に対して０．８〜１．０質量％であり、クロムの含有率がセメントクリンカの質量に対して６０〜９０ｐｐｍであるセメントクリンカを作製することができる。
【００３１】
図１に示すセメントの製造システム１００は、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理システム１の他に、セメントクリンカ貯蔵部１１０、石膏貯蔵部１２０、少量混合成分貯蔵部１３０、予備粉砕機１４０、仕上げミル１５０およびセメント貯蔵部１６０をさらに含む。
【００３２】
セメントクリンカ貯蔵部１１０は、作製されたセメントクリンカを貯蔵する。石膏貯蔵部１２０は、セメントクリンカに混ぜるための石膏を貯蔵する。少量混合成分貯蔵部１３０は、セメントクリンカに混ぜるための少量混合成分を貯蔵する。
【００３３】
予備粉砕機１４０は、仕上げミル１５０におけるセメントクリンカの粉砕効率を良好にするために、セメントクリンカ貯蔵部１１０に貯蔵されていたセメントクリンカを予備粉砕する。仕上げミル１５０は、予備粉砕されたセメントクリンカ、石膏貯蔵部１２０に貯蔵されていた石膏および少量混合成分貯蔵部１３０に貯蔵されていた少量混合成分を混合および粉砕してセメントを作製する。作製されたセメントの平均粒径は、たとえば、３〜３０μｍになる。セメント貯蔵部１６０は、作製されたセメントを貯蔵する。セメント貯蔵部１６０に貯蔵されたセメントは検査のあと、出荷される。
【００３４】
［巻き出しクリンカの処理方法］
次に、図１を参照して本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法を説明する。本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法は、セメントキルン４０を休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する巻き出しクリンカ貯蔵工程、複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系２０に、巻き出しクリンカ貯蔵工程で貯蔵されていた巻き出しクリンカを投入する巻き出しクリンカ投入工程、原料系２０で、巻き出しクリンカおよび複数のクリンカ原料を含む焼成用原料を作製する焼成用原料作製工程、プレヒータ３０によって焼成用原料を予熱する予熱工程、および予熱した焼成用原料をセメントキルン４０により焼成し、セメントクリンカを作製するクリンカ焼成工程を含む。
【００３５】
巻き出しクリンカ貯蔵工程は、セメントキルン４０を休転したときに排出した巻き出しクリンカを巻き出しクリンカ貯蔵部１０に貯蔵することによって実施してもよい。巻き出しクリンカ投入工程は、巻き出しクリンカ貯蔵部１０に貯蔵されていた巻き出しクリンカを原料系２０に投入ことによって実施してもよい。焼成用原料作製工程は、巻き出しクリンカおよび複数のクリンカ原料を含む焼成用原料を原料系２０で作製することによって実施してもよい。予熱工程は、プレヒータ３０で焼成用原料を予熱することによって実施してもよい。クリンカ焼成工程は、予熱した焼成用原料をセメントキルン４０で焼成し、セメントクリンカを作製することによって実施してもよい。
【００３６】
本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法は、セメントキルン４０の窯尻４１と最下段サイクロン３５との間から高熱ガスを抽気して、塩素を除去する塩素除去工程をさらに含んでもよい。これにより、セメントクリンカ中およびセメント中の塩素をさらに低減させることができる。塩素除去工程は、たとえば、塩素除去装置６０にて実施することができる。このように、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法が塩素除去工程をさらに含む場合、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法は、セメントキルン４０を休転したときに排出した巻き出しクリンカを貯蔵する巻き出しクリンカ貯蔵工程、複数のクリンカ原料を調合し、混合し、粉砕して焼成用原料を作製する原料系２０に、巻き出しクリンカ貯蔵工程で貯蔵されていた巻き出しクリンカを投入する巻き出しクリンカ投入工程、原料系２０で、巻き出しクリンカおよび複数のクリンカ原料を含む焼成用原料を作製する焼成用原料作製工程、プレヒータ３０によって焼成用原料を予熱する予熱工程、予熱した焼成用原料をセメントキルン４０により焼成し、セメントクリンカを作製するクリンカ焼成工程、およびセメントキルン４０の窯尻４１と最下段サイクロン３５との間から高熱ガスを抽気して、塩素を除去する塩素除去工程を含む巻き出しクリンカの処理方法となる。
【００３７】
［セメントの製造方法］
本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法により作製された巻き出しクリンカを使用してセメントを製造することができる。たとえば、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法により作製されたセメントクリンカを、予備粉砕機１４０を使用して予備粉砕したあと、予備粉砕したセメントクリンカと、石膏と、少量混合成分とを仕上げミル１５０を使用して混合および粉砕してセメントを作製してもよい。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。
【００３９】
巻き出しクリンカおよび本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法によって処理することにより作製されたセメントクリンカにおける塩素の含有率、硫黄の含有率、遊離石灰の含有率およびクロムの含有率を調べた。
【００４０】
（塩素の含有率）
多元素同時蛍光Ｘ線分析装置（（株）リガク製、品名：Ｓｉｍｕｌｔｉｘ）を使用して、ＪＣＡＳ  Ｉ−０５：２０１１  「蛍光Ｘ線分析による塩素の定量法」に準拠して塩素の含有量率を測定した。
【００４１】
（硫黄の含有率）
ＪＩＳ  Ｒ  ５２０２：２０１１  「セメントの化学分析方法」に準拠して硫黄の含有率を測定した。
【００４２】
（遊離石灰の含有率）
ＪＩＣＡＳ  Ｉ−０１：１９９７  「遊離酸化カルシウムの定量方法」に準拠して遊離石灰の含有率を測定した。
【００４３】
また、巻き出しクリンカの投入場所によるセメント中のクロム分の分布の変化を調べた。なお、セメント中の障害成分は主に巻き出しクリンカに由来するものであるので、セメント中のクロム分の分布が均一であれば、その他の障害成分である塩素および硫黄の分布も均一であることになる。
【００４４】
（クロムの含有率）
誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置（（株）リガク製、品名：ＣＩＲＯＳ  １２０）を使用して、ＪＣＡＳ  Ｉ−５２：２０００  「ＩＣＰ発光分光分析および電気加熱式原子吸光分析によるセメントの微量成分の定量方法」に準拠してクロムの含有率を測定した。
【００４５】
（セメント中のクロム分変動）
一般的に行われているセメント組成物中のクロムの管理方法は、通常２つの管理基準値で管理されている。通常は１〜４時間おきにセメント組成物のサンプルを採取してクロムまたは水溶性六価クロムを分析して評価する。たとえば、セメント業界の自主規制値として、セメント組成物中のクロムの含有量は８０ｐｐｍ以下に管理し、さらに水溶性六価クロムの含有量は２０ｐｐｍ以下で管理する。この管理基準値を守るために、製造現場では変動幅を考慮して製造上の上限値を設定している。製造上の上限値は、瞬間的に発生する大きな変動でも管理基準値を超えないように、安全をみて管理基準値から変動係数の２倍（２σ）〜３倍（３σ）を差し引いて製造上の上限値としている。つまり、変動幅が大きいと、製造上の上限はより低く設定することになり、原料の配合や廃棄物の投入量の制御がより厳しくなる。
【００４６】
セメント組成物中のクロムの管理基準値の上限を８０ｐｐｍにするためには、クロムの変動係数（σ）の３倍（３σ）を差し引いた値を製造上の上限を設定としている。たとえば、セメント中のクロム（上限８０ｐｐｍ）の変動が±５ｐｐｍ（６．３％）であった場合、瞬間的に大きな変動が起きても管理基準値が上限を超えないように、８０−（３×σ）＝６５ｐｐｍを製造上の上限として設定する。このように、セメント組成物中の成分が不均一であると、障害成分の影響が出るだけでなく、原料の配合や廃棄物の投入量の制御がより厳しくなり、セメントの製造面でも負担が大きくなる。
【００４７】
巻き出しクリンカの処理条件は以下のとおりである。
予熱工程の予熱温度：３００〜１２５０℃
クリンカ焼成工程の焼成温度：１０００℃〜１４５０℃
【００４８】
巻き出しクリンカおよび本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法によって作製したセメントクリンカにおける塩素の含有率、硫黄の含有率、遊離石灰の含有率およびクロムの含有率を以下の表１に示す。なお、巻き出しクリンカを粘土ホールに投入した。
【００４９】
【表１】
0006344253.tif 000002
【００５０】
上記評価結果から、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法によってセメントクリンカ中の塩素、硫黄およびクロムの含有率を非常に低減できることがわかった。さらに、本発明の一実施形態における巻き出しクリンカの処理方法によってセメントクリンカ中の遊離石灰の含有率も非常に低減できることがわかった。
【００５１】
次に、巻き出しクリンカの投入場所によるセメント中のクロム分の変動を以下の表２に示す。セメント組成物中のクロムの管理基準の上限は８０ｐｐｍであり、１時間おきにセメント組成物のサンプルを採取し、クロム分の含有量を分析し、その変動（σ）と製造上の上限値とを比較した。
【００５２】
【表２】
0006344253.tif 000003
【００５３】
上記評価結果から、従来の仕上げミルへ巻き出しクリンカを投入する場合に比べて、巻き出しクリンカを原料系に投入することによって、セメント中のクロム分の変動が抑制されることがわかった。また、同じ原料系への投入でも、粘土ホールに投入することによって、セメント中のクロム分の変動をさらに抑制できることがわかった。さらに、クロム分の変動を抑えられるだけでなく、製造上のクロム分の変動の上限も改善できることもわかった。クロム分の変動が大きく、製造上のクロム分の上限値が低くなればなるほど、巻き出しクリンカの処理に時間がかかるので、本発明により巻き出しクリンカの処理に要する時間が短縮できる。また、製造上のクロム分の上限値が高いほど、巻き出しクリンカの投入量を増やすことができる。実施例の場合、実施例１における巻き出しクリンカの投入量の上限を１００％とした場合、実施例２は９５％、比較例１では５０％まで投入量を抑える必要がある。
【符号の説明】
【００５４】
１  巻き出しクリンカの処理システム
１０  巻き出しクリンカ貯蔵部
２０  原料系
２１  石灰石調合部
２２  副原料調合部
２３  原料粉砕機
２４  焼成用原料貯蔵部
３０  プレヒータ
３１〜３５  サイクロン
３６  仮焼炉
４０  セメントキルン
４１  窯尻
５０  冷却機
６０  塩素除去装置
１００  セメントの製造システム
１１０  セメントクリンカ貯蔵部
１２０  石膏貯蔵部
１３０  少量混合成分貯蔵部
１４０  予備粉砕機
１５０  仕上げミル
１６０  セメント貯蔵部
【図１】
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