特開 2022-154303 セメントクリンカの製造装置、及び分散装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022154303

(43)【公開日】2022-10-13

(54)【発明の名称】セメントクリンカの製造装置、及び分散装置

(51)【国際特許分類】

   C04B 7/36 20060101AFI20221005BHJP

【ＦＩ】

C04B7/36

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021057260

(22)【出願日】2021-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】521297587

【氏名又は名称】ＵＢＥ三菱セメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100212026

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真生

(72)【発明者】

【氏名】藤田 侑亮

(72)【発明者】

【氏名】井生 大地

(72)【発明者】

【氏名】中河 久典

(72)【発明者】

【氏名】上野 修

(57)【要約】

【課題】セメント原料とガスとの熱交換効率を向上させる。
【解決手段】本開示の一側面に係るセメントクリンカの製造装置は、ロータリキルンからの排ガスを含むガスによってセメント原料を仮焼する仮焼部と、仮焼部にセメント原料を投入する原料投入部と、仮焼部の内部に配置され、原料投入部から投入されたセメント原料を分散させる分散部材と、を備える。分散部材は、原料投入部から投入されたセメント原料が当たる本体部と、原料投入部から投入されたセメント原料を下方へ通過させる通過部とを有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータリキルンからの排ガスを含むガスによってセメント原料を仮焼する仮焼部と、
前記仮焼部にセメント原料を投入する原料投入部と、
前記仮焼部の内部に配置され、前記原料投入部から投入されたセメント原料を分散させる分散部材と、を備え、
前記分散部材は、前記原料投入部から投入されたセメント原料が当たる本体部と、前記原料投入部から投入されたセメント原料を下方へ通過させる通過部とを有する、セメントクリンカの製造装置。

【請求項2】

前記分散部材は、一方向に沿って延びるように形成されており、当該分散部材の延在方向に沿って移動可能に設けられている、請求項１に記載の製造装置。

【請求項3】

前記仮焼部の内部に配置され、前記原料投入部から投入されたセメント原料を分散させる別の分散部材を更に備え、
前記分散部材と前記別の分散部材とは、個別に移動可能となるように設けられている、請求項２に記載の製造装置。

【請求項4】

前記本体部は、板状に形成された板部材であり、
前記通過部は、前記板部材に形成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の製造装置。

【請求項5】

前記通過部は、前記板部材に形成された切欠部を含む、請求項４に記載の製造装置。

【請求項6】

前記通過部は、前記板部材を貫通する複数の穴を含む、請求項４又は５に記載の製造装置。

【請求項7】

前記分散部材上の堆積物を除去する流体を当該分散部材に向けて吐出する吐出部を更に備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の製造装置。

【請求項8】

ロータリキルンからの排ガスを含むガスによってセメント原料を仮焼する仮焼部の内部に配置され、前記仮焼部に投入されたセメント原料を分散させる分散部材を備え、
前記分散部材は、投入されたセメント原料が当たる本体部と、投入されたセメント原料を下方へ通過させる通過部とを有する、分散装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、セメントクリンカの製造装置、及び分散装置に関する。

【背景技術】

【0002】

セメントクリンカを製造する製造装置では、セメント原料である原料粉を予熱するために、例えばニュー・サスペンション・プレヒーター（ＮＳＰ）が使用されている。このＮＳＰにおいてサイクロンから仮焼炉へ原料粉を投入する際には、仮焼炉内へ原料粉を直接投入することが多い。この場合に、原料粉が仮焼炉内において分散しないと、原料粉の大部分が、そのまま下部スロートに流下し、塩素バイパス抽気口で吸入され得る。その結果、塩素バイパスの運転に支障をきたす等のトラブルが発生するおそれがある。そのため、原料粉（粉粒体）を分散させる分散装置（例えば、特許文献１参照）が利用され、高温ガス中に原料粉を分散させる工夫がなされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１５／１５９５７２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、セメント原料とガスとの熱交換効率を向上させることが可能なセメントクリンカの製造装置、及び分散装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一側面に係るセメントクリンカの製造装置は、ロータリキルンからの排ガスを含むガスによってセメント原料を仮焼する仮焼部と、仮焼部にセメント原料を投入する原料投入部と、仮焼部の内部に配置され、原料投入部から投入されたセメント原料を分散させる分散部材と、を備える。分散部材は、原料投入部から投入されたセメント原料が当たる本体部と、原料投入部から投入されたセメント原料を下方へ通過させる通過部とを有する。

【0006】

仮焼部に向けて投入されたセメント原料の略全てが、分散部材によって分散されてしまうと、分散部材よりも下方の領域において、セメント原料とガスとの熱交換が行われずに、熱交換効率が低下する場合がある。これに対して、本製造装置の分散部材には、セメント原料を下方へ通過させる通過部が設けられるので、仮焼部内に投入されたセメント原料の一部が、分散部材よりも下方に導入される。そのため、分散部材の上方に分散されるセメント原料の量が減少し、且つ分散部材よりも下方の領域においてもセメント原料の一部とガスとの熱交換が行われる。その結果、セメント原料とガスとの熱交換効率を向上させることが可能となる。

【0007】

分散部材は、一方向に沿って延びるように形成されており、当該分散部材の延在方向に沿って移動可能に設けられてもよい。この場合、分散部材の位置を変化させることで、セメント原料を分散させる量を調節できる。その結果、製造装置の運転状況に応じた分散量の調節が可能となる。

【0008】

上記製造装置は、仮焼部の内部に配置され、原料投入部から投入されたセメント原料を分散させる別の分散部材を更に備えてもよい。分散部材と別の分散部材とは、個別に移動可能となるように設けられていてもよい。この場合、各分散部材を個別に移動させることができるので、セメント原料の分散量の調節が容易である。

【0009】

本体部は、板状に形成された板部材であってもよい。通過部は、板部材に形成されていてもよい。この場合、通過部が形成された板部材を、投入されたセメント原料が通過する領域に配置すればよいので、装置構成が簡素化される。

【0010】

通過部は、板部材に形成された切欠部を含んでもよい。この場合、切欠部では、一端が板部材の外部に開放されているので、通過部の形成が容易である。

【0011】

通過部は、板部材を貫通する複数の穴を含んでもよい。この場合、板部材の周縁領域に細い部分が形成されないので、板部材の耐久性を向上させることが可能となる。

【0012】

上記製造装置は、分散部材上の堆積物を除去する流体を当該分散部材に向けて吐出する吐出部を更に備えてもよい。この場合、吐出部からの除去用の流体により分散部材上の堆積物を除去することでき、分散部材上の堆積物に起因した製造装置の動作への影響を抑制できる。

【0013】

本開示の一側面に係る分散装置は、ロータリキルンからの排ガスを含むガスによってセメント原料を仮焼する仮焼部の内部に配置され、仮焼部に投入されたセメント原料を分散させる分散部材を備える。この分散部材は、投入されたセメント原料が当たる本体部と、投入されたセメント原料を下方へ通過させる通過部とを有する。この分散装置では、上述の製造装置と同様に、セメント原料とガスとの熱交換効率を向上させることが可能となる。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、セメント原料とガスとの熱交換効率を向上させることが可能なセメントクリンカの製造装置、及び分散装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、セメントクリンカの製造装置の一例を示す模式図である。

【図2】図２は、分散装置及びその周辺の一例を模式的に示す側面図である。

【図3】図３（ａ）は、分散部材の一例を模式的に示す上面図である。図３（ｂ）は、ＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面を示す模式図である。

【図4】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、分散部材の一例を模式的に示す上面図である。

【図5】図５（ａ）は、分散部材の一例を模式的に示す上面図である。図５（ｂ）は、Ｖ－Ｖ線に沿った断面を示す模式図である。

【図6】図６は、分散部材の一例を模式的に示す上面図である。

【図7】図７（ａ）は、分散部材の一例を模式的に示す斜視図である。図７（ｂ）は、分散部材の一例を模式的に示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して実施形態について説明する。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の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、各要素の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

【0017】

［セメントクリンカの製造装置］
図１には、一実施形態に係るセメントクリンカの製造装置が模式的に示されている。製造装置１は、セメント原料の焼成を行うことでセメントクリンカを製造する装置である。製造装置１には、粉粒体（粉体）であるセメント原料が供給される。製造装置１は、例えば、予熱仮焼部１０と、ロータリキルン３０と、クリンカクーラ６０とを備える。

【0018】

予熱仮焼部１０は、ロータリキルン３０での焼成前に、加熱用の高温のガス（以下、単に「高温ガス」という。）を用いてセメント原料の予熱及び仮焼を行う装置である。高温ガスには、ロータリキルン３０で生じた排ガスが含まれる。高温ガスは、セメント原料を予熱及び仮焼できる程度の温度を有する。予熱仮焼部１０は、４つのサイクロンＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と、ガスダクト１４ａ，１６ａ，１８ａと、シュート１４ｂ，１６ｂ，１８ｂとを有する。４つのサイクロンＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、上からこの順で配置されており、各サイクロンは、セメント原料（予熱した原料）と高温ガスとを分離する装置である。

【0019】

サイクロンＣ１とサイクロンＣ２との間には、サイクロンＣ２からサイクロンＣ１に向けて高温ガスを流すガスダクト１４ａが設けられ、ガスダクト１４ａの内部には、セメント原料を予熱仮焼部１０に供給するためのシュート１４ｂが接続されている。予熱仮焼部１０（製造装置１）は、粉砕工程等を含む前工程を経て生成されたセメント原料を、シュート１４ｂを介してガスダクト１４ａに供給する。ガスダクト１４ａ内に供給されたセメント原料は、サイクロンＣ２から上昇してくる高温ガス中に分散され、その高温ガスとの熱交換により予熱されながら、サイクロンＣ１に導入される。サイクロンＣ１では、セメント原料と高温ガスとが分離される。

【0020】

サイクロンＣ２とサイクロンＣ３との間には、サイクロンＣ３からサイクロンＣ２に向けて高温ガスを流すガスダクト１６ａが設けられ、ガスダクト１６ａの内部には、サイクロンＣ１において捕集されたセメント原料を投入するためのシュート１６ｂが接続されている。サイクロンＣ１において捕集されたセメント原料は、シュート１６ｂを介してガスダクト１６ａに投入される。ガスダクト１６ａ内に投入されたセメント原料は、サイクロンＣ３から上昇してくる高温ガス中に分散され、その高温ガスとの熱交換により予熱されながら、サイクロンＣ２に導入される。サイクロンＣ２では、セメント原料と高温ガスとが分離される。

【0021】

サイクロンＣ３とサイクロンＣ４との間には、サイクロンＣ４からサイクロンＣ３に向けて高温ガスを流すガスダクト１８ａが設けられ、ガスダクト１８ａの内部には、サイクロンＣ２において捕集されたセメント原料を投入するためのシュート１８ｂが接続されている。サイクロンＣ２において捕集されたセメント原料は、シュート１８ｂを介してガスダクト１８ａに投入される。ガスダクト１８ａ内に投入されたセメント原料は、サイクロンＣ４から上昇してくる高温ガス中に分散され、その高温ガスとの熱交換により予熱されながら、サイクロンＣ３に導入される。サイクロンＣ３では、セメント原料と高温ガスとが分離される。以上のように、サイクロンＣ１，Ｃ２，Ｃ３の順に下降しながら、セメント原料が予熱される。

【0022】

予熱仮焼部１０は、シュート２２と、仮焼部２４とを更に有する。シュート２２は、サイクロンＣ３において捕集されたセメント原料を、仮焼部２４の内部に投入（供給）する。仮焼部２４は、その内部に投入されたセメント原料を、ロータリキルン３０の窯尻３２から導入される排ガスを含む高温ガスを用いて仮焼する。仮焼部２４は、例えば、仮焼炉２６と、ライジングダクト２８とを有する。

【0023】

仮焼炉２６は、セメント原料の仮焼を行う炉体である。仮焼炉２６は、ライジングダクト２８を介してロータリキルン３０の窯尻３２と接続されている。ライジングダクト２８は、ロータリキルン３０からの排ガスを仮焼炉２６に導く。ロータリキルン３０の窯尻３２からの排ガスは、仮焼炉２６内を上昇するように流れる。仮焼炉２６は、石炭等の燃料を燃焼するバーナ等の燃焼機構（不図示）を有する。そのため、高温ガスには、バーナ等の燃焼機構からの燃焼ガスも含まれる。バーナ等からの燃焼ガスによって、仮焼炉２６の内部において旋回しながら上昇する旋回流が形成されてもよい。仮焼炉２６（仮焼部２４）では、セメント原料と高温ガスとの熱交換により、セメント原料に含まれる石灰石（炭酸カルシム：ＣａＣＯ_３）の脱炭酸が行われる。

【0024】

仮焼炉２６は、セメント原料と、当該セメント原料を仮焼するための高温ガス（上記排ガス及び燃焼ガス）とを、その上部からサイクロンＣ４に向けて送出する。サイクロンＣ４では、脱炭酸された（仮焼された）セメント原料と、高温ガスとが分離される。仮焼後に高温ガスと分離されたセメント原料は、サイクロンＣ４の下部とロータリキルン３０との間を接続するシュートを介して、ロータリキルン３０に供給される。サイクロンＣ４で分離された高温ガスは、上述のようにガスダクト１８ａを通してサイクロンＣ３に導入される。

【0025】

製造装置１は、塩素バイパス４０を更に備える。セメント原料を加熱するための燃料として用いられる産業廃棄物には、塩素等の揮発性成分が含まれている。このような成分がロータリキルン３０及び予熱仮焼部１０内で循環しつつ濃縮することを抑制するために、塩素バイパス４０は、ロータリキルン３０からの排ガスの一部を抽気する。例えば、塩素バイパス４０には、プローブ４２が接続される。プローブ４２は、ライジングダクト２８内の排ガスを抽気すると共に、抽気した排ガス（以下、「抽気ガス」という。）を塩素バイパス４０に導入する。

【0026】

塩素バイパス４０は、例えば、冷却部４４と、チャンバ４６と、熱交換器４８と、集塵器５２と、吸引ファン５４とを有する。冷却部４４、チャンバ４６、熱交換器４８、集塵器５２、及び吸引ファン５４は、抽気ガスの流れに沿って、プローブ４２からこの順に配置されている。冷却部４４及び熱交換器４８は、抽気ガスを揮発性アルカリ塩の融点以下に冷却する。チャンバ４６では、プローブ４２及び冷却部４４を介した抽気ガスが、更に混合されて均一化される。この時、抽気ガスが、他のセメントクリンカの製造装置から抽気された排ガスと混合されてもよい。

【0027】

集塵器５２は、抽気ガスに含まれ、冷却に伴って析出された塩素バイパスダストを回収する。吸引ファン５４は、ライジングダクト２８から排ガスを吸引する。吸引ファン５４から排出される排出ガスは、例えば、セメントクリンカを冷却するための冷却用のガスとして、クリンカクーラ６０に導入されてもよい。塩素バイパス４０が備えられることで、製造装置１内の揮発性成分を低減することができる。

【0028】

ロータリキルン３０は、サイクロンＣ４からシュートを介して窯尻３２に供給されたセメント原料を焼成する。ロータリキルン３０は、本体部３４と、その本体部３４の後端に設けられたバーナ３６とを有する。ロータリキルン３０では、予熱仮焼部１０において予熱及び仮焼されたセメント原料が、バーナ３６による燃焼によって加熱されることで、セメントクリンカが生成される。ロータリキルン３０は、生成したセメントクリンカをクリンカクーラ６０に供給する。クリンカクーラ６０は、冷却用のガスを用いてセメントクリンカを冷却する。

【0029】

（分散装置）
続いて、図２及び図３を用いて、シュート２２から仮焼部２４にセメント原料を投入する部分の詳細について説明する。シュート２２は、セメント原料を仮焼部２４に投入する原料投入部として機能する。シュート２２は、仮焼部２４の仮焼炉２６及びライジングダクト２８のいずれかに、セメント原料を投入する。以下では、シュート２２から仮焼炉２６にセメント原料が投入される場合を例示する。予熱仮焼部１０は、仮焼炉２６に投入されるセメント原料を分散させる分散装置７０を更に有する。

【0030】

分散装置７０は、仮焼炉２６の内部に配置される。例えば、分散装置７０は、筒状に形成された仮焼炉２６の側壁２６ａ、又はシュート２２の仮焼炉２６に近い端部に取り付けられている。分散装置７０（シュート２２による原料の投入口）は、上下方向において、例えば、仮焼炉２６とライジングダクト２８との接続部分と、仮焼炉２６からサイクロンＣ４へのガス及びセメント原料の送出口との間に配置される。分散装置７０は、固定用の部材を介して仮焼炉２６の側壁２６ａ又はシュート２２の端部に取り付けられてもよい。分散装置７０は、シュート２２から仮焼炉２６へのセメント原料の投入口（その近傍）に配置される。より詳細には、分散装置７０は、シュート２２から投入されるセメント原料が通過可能な領域（図示の「ＰＡ」で示す領域）に配置される。

【0031】

分散装置７０は、例えば、２枚の分散板７２を有する（図３（ａ）参照）。分散板７２（分散部材）は、板状に形成されており、一方向に沿って延びるように形成されている。分散板７２は、領域ＰＡにおいて略水平に配置されてもよく、水平面に対して傾いて配置されてもよい。分散板７２が略水平である場合には、分散板７２の一対の主面（上面及び下面）が略水平となるように、分散板７２が配置されている。分散板７２は、その延在方向が、側壁２６ａから仮焼炉２６の中心（内側）に向かうように配置される。以下、分散板７２が水平に配置されている場合の当該分散板７２の延在方向を「方向Ｄ１」とする。

【0032】

２枚の分散板７２のうちの一の分散板７２（分散部材）と他の分散板７２（別の分散部材）とは、各分散板７２の延在方向に交差する方向に沿って並んで配置される。具体的には、２枚の分散板７２は、シュート２２によるセメント原料の投入方向ＰＤから見て、各分散板７２の延在方向に交差する方向（例えば、直交する方向）に沿って並んで配置される。セメント原料の投入方向ＰＤは、シュート２２の側壁（より詳細には、シュート２２のうちの仮焼炉２６に接続される端部の側壁）が延在する方向に対応する。一例では、２枚の分散板７２は、水平方向に沿って並んで配置される。例えば、各分散板７２が水平に配置されている場合に、２枚の分散板７２は、上下方向と方向Ｄ１との双方に直交する方向（以下、「方向Ｄ２」という。）に沿って並んでいる（図３も参照）。

【0033】

シュート２２によるセメント原料の投入方向ＰＤと分散板７２（の延在方向）とがなす角は、セメント原料の滑り落ち及び滞留を防ぐ観点を考慮して、所定の角度に設定されている。投入方向ＰＤと分散板７２（の延在方向）とがなす角は、例えば、９０°～１５０°であってもよく、１００°～１４０°であってもよく、１１０°～１３０°であってもよい。分散板７２と、シュート２２の端部のうちの分散板７２よりも上流側の側壁とがなす角は、セメント原料の滑り落ちを防ぐ観点から、１５０°以下、１４０°以下、又は１３０°以下であってもよい。分散板７２と、シュート２２の端部のうちの分散板７２よりも上流側の側壁とがなす角は、セメント原料の滞留を防ぐ観点から、９０°以上、１００°以上、又は１１０°以上であってもよい。

【0034】

２枚の分散板７２のうちの一の分散板７２及び他の分散板７２は、線対称である点を除いて同様の形状を有し、同様の方法で設置されている。そのため、以下では１枚の分散板７２について説明する。分散板７２は、その延在方向（例えば、方向Ｄ１）に沿って、移動可能に設けられていてもよい。より詳細には、分散板７２のうちの仮焼炉２６の内部空間に露出する範囲が変化するように、分散板７２が移動可能であってもよい。例えば、分散板７２は、仮焼炉２６の内部空間に露出可能な範囲が全て露出する第１位置と、露出可能な当該範囲の全てが露出しない第２位置との間を移動可能である。このように、分散板７２は、仮焼炉２６（又はシュート２２）に対して抜き差し可能に設けられてもよい。

【0035】

例えば、仮焼炉２６の側壁２６ａには、分散板７２が挿入される挿入口２６ｂが形成されている。仮焼炉２６の分散板７２の基端部（仮焼炉２６の中心から遠い端部）は、仮焼炉２６の側壁２６ａよりも外側に位置している。予熱仮焼部１０は、保持板９２と、収容部９４と、操作部９６とを更に有してもよい。保持板９２は、分散板７２を保持する板であり、その一端が分散板７２の基端部に接続されている。収容部９４は、仮焼炉２６の側壁２６ａから外側に張り出すように当該側壁２６ａの挿入口２６ｂが位置する部分に接続した状態で設けられ、分散板７２の基端部と保持板９２を収容する。

【0036】

保持板９２は、収容部９４（例えば、レール等）に対して移動可能に設けられている。言い換えると、保持板９２は、収容部９４に取り付けられた状態において当該収容部９４に対して移動可能である。操作部９６は、例えば作業員によって操作され、作業員による操作を方向Ｄ１に沿った並進力に変換して保持板９２に伝達する。作業員による操作部９６の操作によって、保持板９２が方向Ｄ１に沿って移動することで、分散板７２が方向Ｄ１に沿って移動可能とされている。なお、２枚の分散板７２は、それぞれに対応する操作部９６の操作によって、方向Ｄ１に沿って個別に移動可能である。すなわち、２枚の分散板７２は、個別に移動可能となるように設けられている。分散板７２をその延在方向に沿って移動可能とする構成は、この例に限られず、どのように構成されていてもよい。

【0037】

図３（ａ）には、分散板７２のうちの仮焼炉２６の内部空間に露出可能な部分を例示した上面図が示されている。図３（ｂ）には、図３（ａ）におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面が示されている。分散板７２（露出可能な部分）は、シュート２２から投入されたセメント原料を全て分散させずに、一部を分散させ、且つ残りの一部を下方に通過させるように構成されている。より詳細には、分散板７２は、シュート２２から投入されたセメント原料が当たる本体部７３ａと、シュート２２から投入されたセメント原料を下方へ通過させる通過部７３ｂとを有する。

【0038】

本体部７３ａは、分散板７２の板状に形成された本体部分（板部材）である。本体部７３ａにセメント原料が当たることで、セメント原料の下方への通過が阻止され、セメント原料が分散される。通過部７３ｂは、シュート２２から投入されたセメント原料の下方への通過を許容するように、本体部７３ａ（板部材）に形成されている。

【0039】

通過部７３ｂの一例としては、本体部７３ａに形成された切欠きが挙げられる。図３（ａ）又は図３（ｂ）に示されるように、分散板７２の本体部７３ａには、一つの切欠部７４が形成されていてもよい。切欠部７４を形成する周縁は、分散板７２の周縁領域において内側に凹むように形成されている。より詳細には、切欠部７４がないと仮定した場合の分散板７２の仮想的な四角形の周縁に対して、分散板７２の周縁の一部が、内側に凹むにように形成されており、凹んだ部分が切欠部７４を形成する。

【0040】

切欠部７４は、分散板７２の先端部７６（仮焼炉２６の中心に近い端部）に形成されている。例えば、切欠部７４は、分散板７２の先端部７６を２つの部分（以下、「部分７６ａ，７６ｂ」という。）に分離するように、方向Ｄ１に沿って延びている。切欠部７４は、一端が外部に開放したスリットである。切欠部７４は、分散板７２の主面に垂直な方向から見て、分散板７２の外部の領域と接続されている。切欠部７４の方向Ｄ２に沿った幅Ｗは、略一定であってもよい。すなわち、方向Ｄ１の位置が変化しても、部分７６ａと部分７６ｂとの間の離間距離は、略一定であってもよい。シュート２２から投入されたセメント原料のうちの本体部７３ａに向かう原料は、当該本体部７３ａに当たって分散される。シュート２２から投入されたセメント原料のうちの切欠部７４に向かう原料は、分散板７２に当たらずに下方に通過する。

【0041】

切欠部の幅が、方向Ｄ１の位置に応じて異なっていてもよい。例えば、図４（ａ）に示されるように、分散板７２には、切欠部７４に代えて、通過部７３ｂとして機能する切欠部７４Ａが設けられてもよい。図４（ａ）では、一方の分散板７２の図示が省略されている。切欠部７４Ａの幅Ｗは、先端部７６から基端部に向かうにつれて小さくなってもよい。なお、図４（ａ）に示される例とは異なり、切欠部７４Ａの幅Ｗが、先端部７６から基端部に向かうにつれて大きくなってもよい。切欠部７４Ａの幅Ｗが方向Ｄ１の位置によって異なるので、例えば、切欠部７４Ａが形成された分散板７２の方向Ｄ１における位置を調節することで、セメント原料を下方に通過させる量を調節し得る。

【0042】

分散板７２の先端部７６が、櫛歯状に形成されてもよい。例えば、図４（ｂ）に示されるように、分散板７２には、切欠部７４に代えて、通過部７３ｂとして機能する複数の切欠部７４Ｂが設けられてもよい。複数の切欠部７４Ｂの幅Ｗ同士は、互いに略同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。複数の切欠部７４Ｂの方向Ｄ１における長さは、互いに略同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。切欠部７４，７４Ａ，７４Ｂを形成する周縁は、上述の例では直線であるが、切欠部を形成する少なくとも一部の周縁が、曲線（例えば円弧）であってもよい。

【0043】

通過部７３ｂの別の例としては、分散板７２に設けられた複数の穴が挙げられる。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、分散板７２の本体部７３ａには、当該分散板７２の一対の主面７２ａ，７２ｂに開口する複数の穴７８が形成されてもよい。主面７２ａは分散板７２の上面であり、主面７２ｂは分散板７２の下面である。すなわち、複数の穴７８は、本体部７３ａ（板部材）の厚さ方向に沿って当該本体部７３ａを貫通している。穴７８の形状（開口縁の形状）は、円形であってもよく、図５（ａ）に示される例とは異なり、楕円形であってもよく、多角形であってもよい。複数の穴７８それぞれは、分散板７２の外部に開放していない点で、上述の切欠部とは異なる。穴７８は、分散板７２の主面に垂直な方向から見て、分散板７２の外部の領域に接続されていない。

【0044】

複数の穴７８の径（例えば直径）は、互いに略一致していてもよい。複数の穴７８の開口密度（分散板７２の単位面積あたりに穴の開口が占める割合）は、これらの穴７８が設けられる領域において均一であってもよい。穴７８の径は、分散板７２の厚さ方向の位置が変化しても略一定であってもよく、下方に向かうにつれて、大きく又は小さくなってもよい。シュート２２から投入されたセメント原料のうちの、穴７８が形成されていない本体部分（本体部７３ａ）に向かう原料は、当該本体部分に当たり分散される。シュート２２から投入されたセメント原料のうちの、いずれかの穴７８に向かう原料は、当該穴７８を通過し下方に向かう。

【0045】

分散板７２において、方向Ｄ１における位置に応じて、穴の開口密度が異なっていてもよい。例えば、分散板７２には、異なる径（直径）を有する２種類以上の複数の穴が形成されてもよい。図６に示されるように、分散板７２には、複数の穴７８Ａと、複数の穴７８Ｂとが形成されてもよい。複数の穴７８Ａが形成される領域と、複数の穴７８Ｂが形成される領域とは、分散板７２の先端部７６からこの順に並んでいる。穴７８Ａの径と穴７８Ｂの径とは、互いに異なっている。穴７８Ａの径は、穴７８Ｂの径よりも小さい。複数の穴７８Ａの数は、複数の穴７８Ｂの数よりも多い。

【0046】

図６に示される例とは異なり、穴７８Ａの径は、穴７８Ｂの径よりも大きくてもよい。穴の径の大小関係がいずれの場合においても、複数の穴７８Ａの数は、複数の穴７８Ｂの数と同じであってもよく、複数の穴７８Ｂの数よりも少なくてもよい。径が異なる複数種の穴を設けることで、例えば、複数の穴７８Ａ，７８Ｂが形成された分散板７２の方向Ｄ１における位置を調節することで、セメント原料を下方に通過させる量を調節し得る。上述の互いに同じ径を有する複数の穴７８が形成される場合において、方向Ｄ１における位置に応じて、穴７８の数を異ならせることで、穴の開口密度を変化させてもよい。

【0047】

図２に戻り、予熱仮焼部１０は、分散装置７０（分散板７２）に向けて、セメント原料の堆積物を除去する流体を吐出する吐出部８８を有してもよい。吐出部８８は、分散板７２の上面に上記流体を吐出可能となるように構成されている。吐出部８８は、上記流体として、圧力が高められた状態のガス（以下、「高圧ガス」という。）を分散板７２の上面である主面７２ａに向けて吐出してもよい。吐出部８８には、高圧ガスを供給するガス供給装置（不図示）が接続されている。例えば、吐出部８８は、分散板７２のうちの仮焼炉２６の内部に露出する部分の上面の略全面に高圧ガスを吐出する。吐出部８８は、分散板７２の露出部分の上面に堆積しているセメント原料が、分散板７２の外に除去される程度の高圧ガスを吐出可能に構成されている。

【0048】

［セメントクリンカの製造方法］
上述の製造装置１を用いて、セメントクリンカを製造することができる。セメントクリンカの製造方法は、例えば、予熱仮焼工程と、焼成工程と、回収工程と、冷却工程とを含む。予熱仮焼工程では、予熱仮焼部１０によってセメント原料の予熱及び仮焼が行われる。焼成工程では、予熱及び仮焼されたセメント原料が、予熱仮焼部１０からロータリキルン３０の窯尻３２に供給され、ロータリキルン３０での焼成によってセメントクリンカが生成される。回収工程では、仮焼部２４（ライジングダクト２８）から揮発分を含む排ガスが塩素バイパス４０に抽気され、塩素バイパスダストが回収される。冷却工程では、焼成工程で生成されたセメントクリンカが、クリンカクーラ６０によって冷却される。

【0049】

より詳細には、予熱仮焼工程では、粉砕工程等を含む前工程で生成されたセメント原料が、サイクロンＣ１とサイクロンＣ２との間のガスダクト１４ａにシュート１４ｂから供給される。そして、ガスダクト１４ａに供給されたセメント原料は、サイクロンＣ１、サイクロンＣ２、及びサイクロンＣ３を流通し、ロータリキルン３０からの排ガスを含む高温ガスにより予熱される。その後、サイクロンＣ３と仮焼部２４（仮焼炉２６又はライジングダクト２８）とを接続するシュート２２から、仮焼部２４の内部に向けて予熱されたセメント原料が投入される。

【0050】

シュート２２からセメント原料が投入される際に、セメント原料の投入口の近傍に設けられた分散板７２によって、投入されたセメント原料が分散される。分散板７２には、下方へセメント原料を通過させる通過部７３ｂが形成されているので、シュート２２から投入されたセメント原料の一部は、分散板７２によって分散されることなく、分散板７２の下方に向かう。分散板７２によって分散されたセメント原料、及び分散板７２を通過したセメント原料は、仮焼炉２６及びライジングダクト２８内を上方に向かって流れる高温ガスと熱交換される。その結果、セメント原料の脱炭酸（セメント原料の仮焼）が行われる。予熱仮焼部１０での予熱仮焼工程が実行されていない間において、吐出部８８から分散板７２の上面に向けて高圧ガスが吐出されてもよい。

【0051】

仮焼部２４において仮焼されたセメント原料は、仮焼炉２６の上部からサイクロンＣ４に導入される。そして、サイクロンＣ４から、仮焼されたセメント原料が、ロータリキルン３０の窯尻３２に供給される。その後、ロータリキルン３０の本体部３４が回転することで、セメント原料が攪拌されながら、バーナ３６からの燃焼ガスによって焼成される。その結果、セメントクリンカが生成される。

【0052】

以上、本開示のいくつかの実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に何ら限定されるものではない。また、上述した実施形態についての説明内容は、互いに適用することができる。例えば、分散板７２には、通過部７３ｂとして、切欠部７４，７４Ａ，７４Ｂと、複数の穴７８，７８Ａ，７８Ｂとが形成されてもよい。上述の例では、切欠部７４，７４Ａ，７４Ｂが、分散板７２の先端の一辺（基端部から最も離れる辺）に設けられるが、当該辺に接続され、方向Ｄ１に沿って延びる異なる辺に形成されてもよい。

【0053】

上述の例では、２枚の分散板７２が設置されるが、１枚の分散板７２が設置されてもよく、３枚以上の分散板７２が設定されてもよい。上述の例では、作業員によって、分散板７２の移動（位置の調節）が行われるが、モータ等の駆動源を用いて分散板７２を方向Ｄ１に沿って移動させてもよい。複数の分散板７２が設置される際に、異なる種類の分散板７２が用いられてもよい。異なる複数種の分散板７２が予め用意されたうえで、製造装置１の運転状況に応じて、分散板７２の入れ替えが行われてもよい。分散板７２は、シュート２２からのセメント原料の投入方向ＰＤに対する角度が調節可能となるように設置されていてもよい。分散板７２は、予め定められた設置位置に固定されていてもよい。

【0054】

分散装置７０は、分散板７２に代えて、複数の棒状の部材（以下、「棒部材８２」という。）を有してもよい。図７（ａ）及び図７（ｂ）には、複数の棒部材８２のうちの仮焼炉２６の内部空間に露出する部分が例示されている。複数の棒部材８２それぞれは、方向Ｄ１に沿って（水平に）延びるように配置されてもよい。複数の棒部材８２は、方向Ｄ２に沿って並んで配置されてもよい。複数の棒部材８２の高さ位置は、互いに略一致していてもよく、互いに異なっていてもよい。複数の棒部材８２は、互いに等間隔に配置されてもよい。

【0055】

棒部材８２の断面形状は、円形であってもよく、図７（ｂ）の例示とは異なり、楕円形であってもよく、多角形であってもよい。互いに隣り合う棒部材８２同士の間隔は、棒部材８２の径（方向Ｄ２における長さ）よりも短くてもよく、長くてもよく、棒部材８２の径と略一致していてもよい。シュート２２から投入されたセメント原料のうちの棒部材８２に向かう原料は、棒部材８２（の上面）に当たり分散される。すなわち、複数の棒部材８２は、本体部として機能する。シュート２２から投入されたセメント原料のうちの棒部材８２の間に向かう原料は、隣り合う棒部材８２同士の間を通過して下方に向かう。すなわち、互いに隣り合う棒部材８２同士の間に位置する空間８４が、通過部として機能する。

【0056】

［実施形態の効果］
以上に説明したセメントクリンカの製造装置１は、ロータリキルン３０からの排ガスを含む高温ガスによってセメント原料を仮焼する仮焼部２４と、仮焼部２４にセメント原料を投入するシュート２２（原料投入部）と、仮焼部２４の内部に配置され、シュート２２から投入されたセメント原料を分散させる分散部材と、を備える。分散部材は、シュート２２から投入されたセメント原料が当たる本体部と、シュート２２から投入されたセメント原料を下方へ通過させる通過部とを有する。

【0057】

通過部が設けられていない分散部材を用いた場合、投入されたセメント原料の略全てが分散部材に当たるので、運転状況によっては、セメント原料の殆どが分散部材により仮焼部２４における仮焼炉２６の上部のガス送出口に向かう方向へ跳ね返される場合がある。この場合、仮焼炉２６の内部で十分に熱交換が行われずに（所謂ショートパスして）、最下段のサイクロンであるサイクロンＣ４にセメント原料が導入されるおそれがあり、熱交換効率が悪化してしまう可能性がある。また、ショートパスが生じている状態で、仮焼炉２６全体での高温ガスの温度が高くなることで、セメント原料に含まれる塩素成分の揮発が、仮焼炉２６の上部でも発生する可能性がある。この場合、揮発した塩素の影響により、仮焼炉２６の送出口においてコーチングが成長し、ガス等の流路（煙道）における閉塞の原因となるおそれがある。

【0058】

これに対して、上記製造装置１の分散部材には、通過部が設けられるので、仮焼部２４に投入されたセメント原料の一部が、分散部材よりも下方に導入される。そのため、分散部材の上方に跳ね返るセメント原料の量が減少するので上記ショートパスが発生し難い。また、分散部材よりも下方の領域にセメント原料が導入されるが、セメント原料の一部が導入されるだけなので塩素バイパスへの抽気口での吸引が発生し難く、分散部材の下方おいてもセメント原料の一部と高温ガスとの熱交換が行われる。その結果、セメント原料と高温ガスとの熱交換効率を向上させることが可能となる。

【0059】

分散部材（分散板７２）は、一方向に沿って延びるように形成されており、当該分散部材の延在方向に沿って移動可能に設けられてもよい。この場合、分散部材の位置を変化させることで、セメント原料を分散させる量を調節できる。その結果、製造装置１の運転状況に応じた分散量の調節が可能となる。

【0060】

上記製造装置１は、仮焼部２４の内部に配置され、シュート２２から投入されたセメント原料を分散させる別の分散部材（別の分散板７２）を更に備えてもよい。分散部材と別の分散部材とは、個別に移動可能となるように設けられていてもよい。この場合、各分散部材を個別に移動させることができるので、セメント原料の分散量の調節が容易である。例えば、運転状況に応じた細かい調節が行うことができ、作業員による操作によって移動させる場合には、軽量化に伴う操作性の向上も図られる。

【0061】

分散板７２の本体部７３ａは、板状に形成された板部材であり、通過部７３ｂは、当該板部材に形成されていてもよい。この場合、通過部７３ｂが形成された板部材を、投入されたセメント原料が通過する領域ＰＡに配置すればよいので、装置構成が簡素化される。

【0062】

通過部７３ｂは、本体部７３ａに形成された切欠部７４，７４Ａ，７４Ｂを含んでもよい。この場合、切欠部７４，７４Ａ，７４Ｂでは、一端が外部に開放されているので、通過部の形成が容易である。

【0063】

通過部７３ｂは、本体部７３ａを貫通する複数の穴７８，７８Ａ，７８Ｂを含んでもよい。この場合、分散板７２の周縁に細い部分が形成されないので、分散板７２の耐久性を向上させることが可能となる。

【0064】

上記製造装置１は、分散部材上のセメント原料の堆積物を除去する流体（高圧ガス）を当該分散部材に向けて吐出する吐出部８８を更に備えてもよい。この場合、吐出部８８からの除去用の流体により分散部材の上面に堆積されたセメント原料を除去することでき、分散部材への原料粉の固着に起因した製造装置１の動作への影響を抑制できる。

【符号の説明】

【0065】

１…セメントクリンカの製造装置、１０…予熱仮焼部、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…サイクロン、２２…シュート、２４…仮焼部、２６…仮焼炉、２８…ライジングダクト、３０…ロータリキルン、４０…塩素バイパス、６０…クリンカクーラ、７０…分散装置、７２…分散板、７３ａ…本体部、７３ｂ…通過部、７４，７４Ａ，７４Ｂ…切欠部、７８，７８Ａ，７８Ｂ…穴、８８…吐出部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】