[发明专利]散状物料冷却装置及散状物料冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在搬运例如水泥熟料等的散状物料（bulk material）层的同时对其进行冷却的装置及方法。

背景技术

作为在搬运散状物料层的同时对其进行冷却的散状物料冷却装置，已知有配置在水泥成套设备的熟料冷却装置（例如参照专利文献1及专利文献2）。专利文献1及专利文献2公开的冷却装置设置于用于烧结水泥原料的窑炉的后段，向通过烧结水泥原料生成的中间产品（水泥熟料）供给冷却空气而急冷该中间产品。

水泥熟料是具有1～25mm程度的粒径的粒体或块体。熟料冷却装置将从窑炉逐渐被供给的水泥熟料形成层状后搬运，与此同时从下方向水泥熟料层持续供给冷却空气。借助于此，在搬运的过程中冷却水泥熟料层。另一方面，冷却空气与水泥熟料热交换而被加热。以往，为了改善水泥成套设备的燃料消耗量而将被加热的空气作为窑炉和煅烧炉的燃烧用空气使用，以此回收该空气的热的技术被有效地利用。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特表2006-526750号公报；

专利文献2：日本特表2007-515365号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

在将前述的热回收技术应用于熟料冷却装置中时，为了提高单位时间的热回收量，而倾向于提高水泥熟料的层高。然而，为了使冷却空气通过高层的水泥熟料层而充分冷却水泥熟料层，还需要提高冷却空气的压力。因此，反过来说，导致供给冷却空气的鼓风机的使用电力增大。

因此本发明的目的是在搬运散状物料层的同时对其进行冷却的时候，改善能量效率。

解决问题的手段：

本案发明人在为了实现上述目的而开发用于冷却散状物料层的装置及方法的过程中得知在散状物料、尤其是粒径的分散度较大的散状物料随意堆积时，在粒径较大的散状物料之间进入粒径较小的散状物料，由此填充率提高而存在冷却空气通过时的压力损失增高的可能性。又，得知了由于粒径较大的散状物料与粒径较小的散状物料接触，因此不能高效地进行与冷却空气的热交换，结果是存在散状物料冷却装置的冷却性能及热回收性能恶化的可能性。本案发明人在这样的见解下得出了如果降低散状物料层的填充率，则存在可以降低压力损失，或者使粒径较大的散状物料和冷却空气的接触机会增加的可能性的构思。本发明是为了实现上述目的，而在上述那样的见解及构思的基础上所形成的。

即，根据本发明的散状物料冷却装置是在搬运散状物料层的同时对其进行冷却的散状物料冷却装置，具备：在对散状物料层供给向上方流动的冷却空气的同时通过该冷却空气从散状物料层中向上层侧选择性地分离细粒的细粒分离部；和设置于所述细粒分离部的下游侧，将相比于所述细粒分离部中的冷却空气单位面积的流量较小的冷却空气供给至散状物料层中的后段冷却部。

根据所述结构，从散状物料层中向上层侧选择性地分离细粒。借助于此，粒径较大的散状物料处于残留在下层侧的状态，但是进入至粒径较大的散状物料之间的细粒被分离至上层侧。于是，在后段冷却部中，在散状物料的下层侧上填充率下降，粒径较大的散状物料表面中面对空隙的部分增加。因此，冷却空气向上方通过散状物料层时的冷却空气的压力损失减小，即使较小的压力也可以有效地冷却散状物料。又，粒径较大的散状物料与冷却空气接触的机会增加，因此与冷却空气活跃地进行热交换。因此，即使减小单位面积的流量也可以有效地冷却散状物料，改善散状物料冷却装置的冷却性能及热回收性能。又，在细粒的分离中有效利用冷却空气，因此不需要为了分离而另外加设专门的设备。由上所述，可以改善散状物料冷却装置的能量效率。

也可以是在所述细粒分离部的上游侧具备接收散状物料的接收部；所述接收部构成将向上方流动的冷却空气供给至散状物料的前段冷却部。根据所述结构，可以尽可能快速地冷却散状物料。又，通过前段冷却部供给冷却空气，以此即使处于不同粒径的散状物料相混合的状态，也可以通过设置于其下游侧的细粒分离部降低填充率。因此，在前端冷却部中，可以专注于冷却并决定冷却空气的规格。

也可以是所述细粒分离部紧连所述接收部的后方地设置。根据所述结构，可以在接收部上散状物料变成层状后立刻分离细粒。像这样，谋求尽可能早地分离细粒而降低填充率，因此扩大后段冷却部的担当区域，良好地改善能量效率。

也可以是所述细粒分离部通过所述冷却空气的供给而处于即将开始细粒的流动化之前的状态。根据所述结构，可以仅将细粒高效地分离至上层侧，且可以避免流动化发展而无用的压力损失增大或者热交换性能下降。