炉は建家の中に収めることができるので、日常の操作とメンテナンスは極めて容易です
- 焼成室は十分広いので、燃料を完全に燃焼し、排ガス中の有害物質をなくすることができます
- 生石灰50〜70ton/dayのような小量生産においても熱効率が高いです
- 内部エゼクターが燃焼ガスを吸引して下部の粒塊層幅を下方に循環させ、その中で均一でほぼ完全な軟焼を達成することができます
- 炉床と炉本体の回転によってサイズの小さい粒塊とガス流間の接触が均一になります
- 層高が低いので粒径が小さいにもかかわらず圧損失は通常です
通常型の吸引ブロワーが通常の圧力で使用できるので、騒音や動力消費を最小にすることができます
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| サイズが5〜30mmの石灰石が上部のビンに供給され、そこから数本のシュートが粒塊を予熱帯の上部に分配します。炉の本体と平坦な炉床が断続的に回転し、粒塊を炉床の周壁にそって移動させるのに役立っており、そのことが各シュートから予熱帯の粒塊層上に均一に供給することを可能にしているのです。 |
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予熱帯上表面への粒塊の均一な供給 |
| 通常6ないし8本の円柱状プッシャーが予熱帯のまわりに配置され、右図に示されるように上部粒塊層の底部で粒塊を押し出します。1本のプッシャーのまわりの粒塊も押し出されます。 |
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粒塊が円柱状プッシャーによって押し出される |
回転する炉床と円柱状プッシャーの作用が複合して、粒塊の流れが極めて均一に なってきます。
このため予熱帯の高さを低く、且つ正確に確立することができ、層中に均一なガスの流れを確保し、その結果として小粒径にもかかわらず低い圧損失にとめることができるのです。
炉床上の粒塊が周壁のまわりに動くので、粒塊とガス流の均一な接触が確保され、そのために粒塊と燃焼ガス流の間にほぼ理想的な熱交換が行われることになります。
炉床の回転が燃焼ガスと粒塊間の効率のよい接触を確実にしているのです。 |
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円柱状のプッシャーがそのまわりの粒塊を押し出し、炉の下部に均一に落として供給します。
プッシャーが粒塊と接触する面積が小さいのでプッシャーの必要動力は小さいです。
50％以上の力焼、脱炭酸反応が予熱帯底部において生起し、そこでは粒塊の温度は900℃近くになります。その上燃焼室の平均温度は1200℃程度に高いので、断続的に燃焼室に顔を出すプッシャーの端に対して燃焼室からの放射伝熱は強烈です。
そのような厳しい温度条件にかかわらず、その円柱状プッシャーは10年以上の実際操業を通じてトラブルのない操作のできることが確認されています。このプッシャーに対して特別な冷却をする必要はありません。 |
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唯一本、多い場合でも2本のバーナーが円形の炉蓋の中心位置で下向きに設置されています。燃焼室内における燃料の燃焼は、目視あるいは他の機器観測によって容易に制御することができます。
どんな燃料でも使用することができます。例えば豊燃料ガス、貧燃料ガス、灯油、軽油、原油、重油、微粉炭あるいは、他の可燃性物質でも使用することができます。
燃焼は広い燃焼室で空気流との激しい混合を伴って行われるので、ほぼ完全燃焼が達成されます。
そのため、この型式の炉からの燃焼ガスは大変きれいで、通常は電気集塵機はおろか、バグフィルターさえも使わなくても、日本の厳しい環境規制をクリヤーできます。
燃焼室内の炎と燃焼ガスは大きな放射伝熱能力を持ちます。予熱帯底部の石灰石粒塊層表面への放射伝熱量と、炉本体の中にある粒塊層の表面への放射伝熱量の和は、脱炭酸の化学反応に必要な理論的エネルギー量のほぼ50％にも達しているのです。 |
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力焼、脱炭酸反応の約半分が炉の下部粒塊層において進行します。
そのなかでも炉本体の回転によって粒塊は周壁にそって移動され、その結果として粒塊と燃焼ガスの接触が良好になります。
加えて炉床の回転によって粒塊層表面への粒塊の均一な分配が達成されます。
右図は炉本体中の粒塊層表面を観察したものです。
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粒塊を均一に焼成するために炉の中心線にそって上向きに1本のエゼクターが設置されています。
空気がノズルからデフューザーに噴出され、粒塊層の下の表面からガスを吸引します。その結果、かなりの量の燃焼ガスが粒塊層中を下方に循環することになります。この循環のために非常に均一な、そしてほぼ完全な軟焼が層中で達成され、製品中の品質ムラが除去されます。 |
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| 冷却帯における粒塊と空気流間の熱交換はほぼ理想的に近く、排出する製品は60℃くらいまで冷却されます。 |
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小さいサイズの粒塊を処理することができるので、本炉における粒塊の必要滞留時間は通常の竪炉に比べてはるかに短くてすみます。このためにコマ式石灰炉の高さは15m位と低く、したがって普通の建家の中に収めることができます。建家内で監視できることは、本炉の円滑な運転に極めて便利です。
他の通常の竪炉に比べ、本炉においては粒塊ははるかに迅速に炉底から排出されます。
そこで操作条件の変更に対する応答は本炉の方がはるかに早く、したがって炉操業条件と品質の管理は本炉の方がはるかに容易に行うことができるのです。 |
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コマ式石灰炉は粒径の小さい粒塊を処理するために設計され、粒塊とガス流の間にほとんど理想的に近い熱交換が達成できるので、それの単位体積当たりの処理能力は極めて大きいです。換言すれば、所与体積のコマ式石灰炉は同体積の通常の石灰炉に比べてはるかに多量の石灰石を焼成することができるのです。
本質的に移動層操作として向流操作が行われているので、生石灰生産量として50〜70ton/dayのような小型の炉であるにもかかわらず、高い熱効率を示します。
どんな形式の炉に関しても、通常いわれることは大きな炉を使えば高い熱効率が得られるということです。
コマ式石灰炉はこのような工業上の伝説を克服すべく挑戦しているのです。 |
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先端的テクノロジーにおいて最近新しい無機材料が開発されることによって、焼成生石灰の品質に対する要求がだんだん厳しくなっており、異なる目的に対しては、異なった厳しいスペックが与えられるようになっています。
通常の大きな石灰炉は上記の要求を満足できません。なぜなら、目的ごとに異なるそのような厳しいスペックに合致するためには特別な操作を行わなければならないからです。
それで高品質と特別な機能をもつ新しい無機材料の開発が進むことと平行して、多数の小型焼成炉が大型の焼成炉に代替されてくるだろうと予測されています。
コマ式石灰炉は目的によって異なるスペックを持つ高品質な生石灰を製造することに大きく貢献することができるのです。 |
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