JPH01127036A - 流動焙焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明によれば流動焙焼装置が提供される。本発明で提
供される流動焙焼装置はジアミド石灰の流動焙焼に殊に
好適に用いられる。以下に、本発明の流動焙焼装置を用
いたジアミド石灰の流動焙焼法を含め、本発明の詳細な
説明する。

本発明は、ガス搬送性に優れた石灰粉、更には溶銑脱硫
性に優れた石灰粉を、ジアミド石灰を流動焙焼すること
により、容易な操作及び簡単な装置で安価且つ大量に連
続的に製造出来るジアミド石灰の焙焼法にも関する。

更に詳しくはジアミド石灰の流動焙焼法において、粒度
が主に０．１〜２．５ｍｍの熱媒体を用い、原料の沈降
性炭酸カルシウムを時間当り熱媒体重量の０．１〜５倍
量供給し、燃焼ガスの空塔速度か０．８〜３．０ｍ／ｓ
ｅｅであり、且つ焼成石灰粉をキャリーオーバ一方式で
取り出すことを特徴とする沈降性炭酸カルシウムの焙焼
法にも関する。

ガス搬送性に優れた石灰粉の要望は近年急速に増大して
きた。しかしながら従来の石灰粉は、ガス搬送性に劣っ
た為、その安価さにもかかわらず工業上の使用に大きな
制約を受けざるを得なかった。このガス搬送性は、石灰
粉を微粉砕して比表面積を増大し化学反応性を向上しよ
うとする様な場合、比表面積の増大に反比例して低下す
ると言う致命的な欠点を石灰粉に与えた。石灰粉の比表
面積の増大を必要とする用途の例としては、極く最近急
速に技術開発が進められつつある溶銑の石灰粉吹込脱硫
法がある（例：特開昭５５−１１０７１２号）。この場
合、石灰粉は必要ならば助剤と共に、搬送ガスにより溶
融状態の溶銑中に吹き込み、溶銑中の硫黄分を石灰粉と
反応させ硫化カルシウムとしてスラグへ移行除去するも
のである。

この様な用途に於いては石灰粉のガス搬送性は脱硫効率
と極めて重要な影響を持つこととなる。このため、石灰
粉のガス搬送性を改良する試みが例えば上記特開昭５５
−１１０７１２号で提案されており、石灰粉に較べ極め
て高価なシリコン・オイルの約０．５％添加が提案され
ている様な状況である。本願発明者はこの様な高価なシ
リコンオイルの添加を必要とせず、石灰粉のガス搬送性
を改善する手段として生石灰粉にジアミド石灰を配合す
ることが極めて顕著な効果を有することを発見した（特
願昭５５−６１，２６１号）。その後一連の研究を行っ
た結果、ジアミド石灰を配合される生石灰粉にジアミド
石灰を特定条件で流動焙焼、好ましくは酸化性雰囲気で
流動焙焼した生石灰粉が最良の脱硫性を実現することを
発見し本発明に至った。

一方、ジアミド石灰を原料とする生石灰よりなる脱硫剤
を得ようとする試みは、特開昭５４−５０４１４号に開
示されているが、ここでは、ジアミド石灰を付加的炭素
物質と共に非酸化性雰囲気中で外部加熱処理炉（静置式
）で■焼した場合に生石灰の脱硫性がよくなる事が開示
されており、酸化性雰囲気は生石灰の活性度を低下させ
るので好ましくない旨の記載があるのみである。

本願発明は、ここに、ジアミド石灰より、ガス搬送性に
優れ且つ溶銑脱硫剤組成物の原料としても極めて優れた
脱硫性を有する生石灰粉を得る流動焙焼法を提供するも
のである。溶銑の脱硫においては、溶銑温度の低下やス
プラッシュの防止等の点より搬送ガス量が少ないこと、
即ち比較的高固形分濃度で、濃度の変動が少なく脱硫剤
を溶銑中に吹込むことが望まれる。この様な吹込法は具
体的には例えば特開昭４９−３１５１８号に開示されて
おり、本発明の焙焼法による生石灰粉は、この様な方法
において２０１１／ｋｇ脱硫剤以下の高固形分濃度にお
いても優れたガス搬送性を示す。

本願明細書で、「ジアミド石灰」とは、水溶液乃至水懸
濁液より、化学反応によって沈降した微細な炭酸カルシ
ウムと炭素の混合物の意味で用いるもので、例えば石灰
窒素よりジシアンジアミド製造の際や石灰窒素よりチオ
尿素等を製造する際等に副生ずる炭酸カルシウムと炭素
の混合物を言うが、好ましくは石灰窒素よりジシアンジ
アミドを製造する際に得られる炭酸カルシウムと炭素の
混合物が最適に用いられる。ジシアンジアミドの製造は
石灰窒素水懸濁液に炭酸ガスを反応させることにより行
なわれ、その際の濾過残渣である副生ジアミド石灰は、
一般に炭酸カルシウム７０〜９０％、炭素５〜１５％、
その他に酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化珪素等の不純
物を含有しており、極めて微細な炭酸カルシウムと炭素
を主成分とする混合物である。この様なジアミド石灰の
粒度分布は、例えば後記実施例１〜２に詳しく記載され
ているようなものである。この様に、ジアミド石灰は、
極めて微細分割状の炭酸カルシウムと炭素を主成分とす
る微粉末混合物であり、このものを優れたガス搬送性を
有する生石灰粉に焼成し、しかも優れた溶銑脱硫性を得
ることを目的とする焼成法は未だ知られていなかった。

斯くして、本願発明は、ジアミド石灰を焙焼し、ガス搬
送性に優れ、望ましい化学組成を有し、ロット内の品質
のバラツキが非常に少ない生石灰粉を提供するもので、
これにより溶銑脱硫剤としても優れた脱硫性を有する生
石灰粉が工業的に安価且つ大量に製造することが可能と
なった。

以下に本願発明の流動焙焼法の詳細について説明する。

本願発明のジアミド石灰の流動焙焼法に用いる熱媒体と
しては、非バインダー性、非燃焼性の不溶融性固体媒体
が利用され、例えば生石灰、珪砂、アルミナ珪砂、タリ
ンカー、石膏粒体、長石、陶石、蝋石、珪石、張石、ジ
ルコン、ベタライト、シャモット、ムライト、コージラ
イト、シリマナイト、カイヤナイト、アンダリュサイト
、葺土頁岩、ケイ酸カルシウム化合物、耐火煉瓦、金属
粉末、金属酸化物粉末、ガラス粉末などを挙げることが
できるが、好ましくは生石灰が好適に用いられる。

２等熱媒体は流動層を形成し、導入されて来る原料ジア
ミド石灰に反応に必要な熱量を提供するとともに、原料
ジアミド石灰が十分な焙焼が未了の中に流動層外へ飛び
出してしまうのを防止する等の作用を行うものである。

この様な効果を十分に果し、原料ジアミド石灰に良好な
焙焼を行うためには、熱媒体の粒度が０　、１　ｍｍ〜
２．５ｍｍの粒分が全媒体の少くとも７０重量％好まし
くは８０重量％以上占めることが必要であり、好ましく
は０．２１〜２．０　ｍｍ、特に好ましくは０．２５ｍ
ｍ〜０．５ｍｍの粒分が少くとも７０重量％好ましくは
８０重量％以上占めることが望ましい。熱媒体が２．５
ｍｍを超えて大き過ぎるときは、均一な焼成の生石灰粉
が得られないことが屡々起こり、又０１１ｍｍ未満と小
さ過ぎるときは、媒体粒子の飛散が起こるので好ましく
ない。

上記熱媒体で形成される流動層中への原料ジアミド石灰
の供給は、好ましくは熱媒体重量の０゜１倍〜５倍／時
、−層好ましくは０．３倍〜２．５倍／時にとると好結
果が得られる傾向がある。５倍／時を超えて多すぎると
不均一に焙焼される傾向が強まり、０，１倍／時未満よ
り少なすぎると、焼締りが生じて生石灰の反応性が低下
し、且つ生産性も低下するもので好ましくない。流動層
の高さは０．５ｍ以上好ましくは１．０ｍｍ２．０ｍあ
るのがよい。

斯くして、上記の如く熱媒体の粒径が特定範囲であり、
且つ導入される原料ジアミド石灰量を熱媒体量に対して
特定範囲に限定することによって、始めて極めて微粒子
の集合体であるジアミド石灰を有効に生石灰粉に流動焙
焼することが可能となったものである。これによって前
記特開昭５４−５０４１４号の■焼時間３０〜１２０分
が、本発明では僅々約１分以内の焙焼時間に短縮され得
ることとなり、その生産性の著しい向上は驚くべきもの
である。更に本発明の他の利点は以下の記載より明らか
となろう。

また、熱風の空塔速度は、良好な生石灰粉を得るために
は、０．８〜３．０　ｍ／秒の範囲内であることが必要
であり、好ましくは１．５〜２．５７秒の空塔速度が望
まれる。０．８　ｍ／秒未満と遅すぎては生石灰粉は屡
々焼き締りの傾向が生じ脱硫性も低下するので好ましく
なく、一方３．０　ｍ／秒を超えて速すぎては、焙焼不
足（未焼成品の混入）となり、特に内部に饅頭の飴状に
炭酸カルシウムが残存し易いので、上記熱風空塔速度の
範囲が推奨される。

特に良好な焙焼効果が実現され、ガス搬送性は勿論、脱
硫剤としても良好な脱硫性を得るためには、流動層中の
滞留時間が２０〜６０秒であることが好ましく、殊に３
０〜５０秒の範囲の滞留時間であることが望ましい。滞
留時間が６０秒を超えて長すぎては、焼締りが強まり脱
硫性が低下するので好ましくなく、又２０秒未満と短か
すぎては炭酸カルシウムが残存して脱硫性が低下するの
で好ましくない。

焙焼熱源としては、−酸化炭素、天然ガス、プロパン、
都市ガス等の気体燃料、重油等の液体燃料及びコークス
粉等の固体燃料も良好に使用され、又、原料ジアミド石
灰中に含有される５〜１５％の固体炭素も固体燃料とし
て有効に利用できるし、又上記燃料の２以上の組合せも
有効に利用できる。

流動焙焼法としては、上記燃料の完全燃焼に必要な酸素
を空気の供給によって確保されるのが一般であるが、本
発明においては、酸化性雰囲気で焙焼を行うことが好ま
しく、このためには、空気中の酸素量が燃料の完全燃焼
に必要な酸素量の１゜０５〜１．５倍好ましくは１．１
５〜１．２５倍であることが望ましい。之等の酸素量の
範囲、即ち特定の酸素量の過剰で、ジアミド石灰を焙焼
した場合、理由は不明であるが、脱硫性に於いて明らか
な向上がみられることが判った。（例えば特願昭５５−
６１．２．６１号参照）、ＣａＯ結晶の微細構造の差に
基づく可能性も考えられる。

流動焙焼の互層は、一般に炭酸カルシウムが生石灰に分
解する温度以上に保たれていればよく、９００°（！−
１１００°Ｃ近辺の温度が良好な結果を伴う。

なお、本発明のジアミド石灰の流動焙焼法のもう一つの
特徴は、上記焙焼条件の中、特に滞留時間と空塔速度を
変更することによって、生石灰粉に必要に応じ炭酸カル
シウム分を含有することができる。この様な生石灰粉は
、例えばＣａＣ０゜分の含有率が５〜３０％、好ましく
は７〜２５％のもので、優れたガス搬送性を保ちながら
良好な脱硫性、特にトービードレードルでの脱硫性を示
す。本願発明によるＣａＣ○、含有生石灰粉が良好なガ
ス搬送性とトーピード脱硫性を同時に有する理由は必し
も明かではないが、少くとも従来公知の生石灰内部に饅
頭の飴状のＣａＣ０５（例えば特開昭５２−１１１８１
３号）を有するものでは無く、ＣａＣ０，が生石灰表面
に主に存在するためと推定される。

次に、本発明方法の実施の一態様については添付図面を
用いて説明する。

第１図において原料ジアミド石灰、熱媒体は共にホッパ
ー２より炉本体ｌへ供給される。供給方式は空気輸送方
式及びスクリューフィーダー等の機械輸送方式等が適宜
採用される。燃料タンク３より送られた燃料重油はバー
ナーロ４で燃焼する。

空気はフィルター６より多孔板５を通り炉底より炉頂へ
と流れる。炉本体１の中で焙焼した生石灰は炉頂より排
風管７を通ってサイクロン８で大部分捕集され製品ホッ
パー１０に入る。排風はサイクロン８を通り排風管９を
通ってバッグフィルター（図示せず）へ導かれ、随伴す
る一部の生石灰粉が捕集される。

第１図は、本発明が実施される基本的装置を示したもの
であり、実際は熱効率を上げるための各種熱交換器を用
いたり、又流動層も数個用いたり、多段式にしたりする
こともできる。第２図は原料ジアミド石灰の炉内での偏
在を防ぐためニューマチック噴射供給方式において、噴
射口１１を炉本体ｌに複数筒炉本体の中心方向に設けた
例である。

又、必要に応じて第３図の如く炉本体の円周方向に傾け
た複数筒の噴射口１１’を有していてもよく、更に第４
図の様に逆方向の二組目の複数筒噴射口を２段に設ける
ことも好適に行なわれる。

この様に二以上の原料供給口を設けることは、微細粒子
の集合体であるジアミド石灰の流動焙焼においては好ま
しく、特に燃料として固形燃料例えばコークス粉をジア
ミド石灰に配合して炉本体に供給する場合においてより
均一な焙焼効果が達成されるので好ましい。

以下に実施例により本発明の詳細な説明を行う。

実施例１〜２ 第１図に示した内径５００　ｍｍ、高さ３０００ｍｍの
流動焙焼炉を用い、粒度０．２５〜０．５ｍｍが８５重
量％の生石灰を熱媒体とし、炉内温度１０００°Ｃで第
２表に示す条件でジアミド石灰を焙焼し、サイクロンよ
り焼成石灰粉を得た。

使用したジアミド石灰の化学組成および粒度分布は第１
表のものである。

第１表 第２表 本燃料の完全燃焼に要する酸素量に体する倍数上記第２
表に示す流動焙焼条件で得られた焼成生石灰粉の化学組
成および粒度分布を第３表に示す。

第３表 実施例１及び２で得られた焼成生石灰粉の脱硫性能およ
びガス搬送性を試験した結果を参考例に示した。

参考例１〜３ 硫黄含有量０．０３５〜０．０３９％の溶銑３゜Ｏ〜３
５０Ｔ充填された３５０Ｔ容量のトーピードレードルに
特開昭４．９−３１５１８号に記載の吹込み装置で、乾
燥窒素ガスをキャリアガスとして第４表に示す生石灰粉
を吹込速度８０〜１５０ｋｇ／分の条件でランスを用い
脱硫を行った。

結果は第４表に示す。

第４表中の参考例１〜３に於いて用いた生石灰粉は下記
のものである。

１）（生石灰）ＤＬ、、：前記実施例１で得た焼成生石
灰粉 ２）（生石灰）ＤＬｌ、：前記実施例２で得た焼成生石
灰粉 ３）（生石灰）＊：特開昭５４−８６４１７号明細書、
第１表、実施例、■焼Ｎｏ、　４に記載のジアミド石灰
を■焼原料とし、窒素ガス、９５０°Ｃ１６０秒の爛焼
条件で得られたもの。

粒度１００μ下が８５重量％。

第４表中に用いた用語の意味は次の通りである。

（イ）原単位： （ロ）キャリアガス／生石灰粉： （ハ）吹込圧：生石灰粉のキャリアガスに同伴させ、溶
銑中に吹込み時の、吐出部に接続されるキャリアガスの
圧力（ｋｇ／ｃｍ”）　　（特開昭４９−３１５１８号
明細書の第２図に於いて吐出孔４に接続される相対に低
い圧力Ｐ、に該当する。

（ニ）脱硫性能：５１＝脱硫前の溶銑中の硫黄含有率（
％） Ｓ２＝脱硫後の溶銑中の硫黄含 有率（％） 参考例４ 工業用カーバイドの原料生石灰で化学組成がＣａＯとし
て９５重量％、粒度ｌＯＯμ下が５０重量％の生石灰を
用いた以外は前記参考例１〜３と同一条件で脱硫を行っ
たが、キャリアガス／生石灰粉を７ＯＮＱ／に９以上に
しても吹込み不能であった。

第４表に示すように本発明の流動焙焼法によって得られ
た実施例１、実施例２の焼成生石灰粉は脱硫性能、ガス
搬送性に於いて優れた性能を示しＩこ　。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の流動焙焼法に用いる装置の原理図で
あり、１は炉本体、２．は原料ホッパー、５は多孔板、
ｌＯは製品ホッパーを示す。第２〜４図は炉本体の横断
面図で、１１は中心方向を向いたニューマチック式の原
料噴射口、ｌｌ′は円周方向に傾いた原料噴射口を示す
。第４図は第３図の噴射口に更に逆方向の噴射口を二段
に設けたものである。 ほか１名 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）流動層内に原料を搬送気体により供給する流動焙焼
   装置において、炉本体の熱媒体で形成される流動層部分
   の側面に、中心方向の二以上のニユーマチツク式原料噴
   射口、又は円周方向の二以上のニユーマチツク式原料噴
   射口、又は円周方向の噴射口及びこれと逆方向の二以上
   のニユーマチツク式原料噴射口を有し、ここで該熱媒体
   が０．１〜２．５ｍｍの粒分が全熱媒体の少くとも７０
   重量％以上を占める粒度を有することを特徴とする流動
   焙焼装置。 ２）被焙焼原料がジアミド石灰である特許請求の範囲第
   １項記載の流動焙焼装置。