セメント焼成用バーナ
【課題】可燃性廃棄物を効率的に燃焼させることができるセメント焼成用バーナを提供する。
【解決手段】主燃料を供給する主バーナ１０と、主バーナ１０の鉛直上方に設けられ、可燃性廃棄物を供給する廃棄物バーナ１１とを有するセメント焼成用バーナ１であって、廃棄物バーナ１１の先端部１１ａの径方向断面において、水平方向に最も離間した２点Ｌ１，Ｌ２間の水平方向距離をｘ、鉛直方向に最も離間した２点Ｈ１，Ｈ２間の鉛直方向距離をｙとすると、ｘ＞ｙであることで、可燃性廃棄物が水平方向に広がって供給され効率的に燃焼させることが可能となる。
【解決手段】主燃料を供給する主バーナ１０と、主バーナ１０の鉛直上方に設けられ、可燃性廃棄物を供給する廃棄物バーナ１１とを有するセメント焼成用バーナ１であって、廃棄物バーナ１１の先端部１１ａの径方向断面において、水平方向に最も離間した２点Ｌ１，Ｌ２間の水平方向距離をｘ、鉛直方向に最も離間した２点Ｈ１，Ｈ２間の鉛直方向距離をｙとすると、ｘ＞ｙであることで、可燃性廃棄物が水平方向に広がって供給され効率的に燃焼させることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントを焼成するバーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメント焼成用バーナとして、セメントクリンカを焼成するセメントロータリーキルンに採用されるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載のセメント焼成用バーナは、ロータリーキルン内に挿入され微粉炭を供給する主バーナと、廃プラスチック材料の可燃性廃棄物を供給する供給ノズルとを備えている。供給ノズルは、先端からの長さが５ｍ以上の直管部を有している。直管部から供給された可燃性廃棄物はロータリーキルン内の被焼成物の上に落下した状態で燃焼する（着地燃焼）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５８６５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１記載のセメントロータリーキルンにあっては、廃プラスチック材料の着地燃焼する領域によっては廃プラスチック材料がセメント焼成に悪影響を与えるおそれがある。このような課題を解決するために、可燃性廃棄物が着地する前に空中で燃焼させることが考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、可燃性廃棄物を効率的に燃焼させることができるセメント焼成用バーナ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】
【０００６】
すなわち本発明に係るセメント焼成用バーナは、主燃料を供給する主バーナと、前記主バーナの鉛直上方に設けられ、可燃性廃棄物を供給する廃棄物バーナとを有するセメント焼成用バーナであって、前記廃棄物バーナの先端部の径方向断面において、水平方向に最も離間した２点Ｌ１，Ｌ２間の水平方向距離をｘ、鉛直方向に最も離間した２点Ｈ１，Ｈ２間の鉛直方向距離をｙとすると、ｘ＞ｙであることを特徴として構成される。
【０００７】
本発明に係るセメント焼成用バーナによれば、廃棄物バーナの先端部の径方向断面において、水平方向に最も離間した２点間の水平方向距離が鉛直方向に最も離間した２点間の鉛直方向距離よりも大きくされているため、径方向断面形状を円形とする場合に比べて可燃性廃棄物が水平方向に広がって供給される。このように、主バーナの火炎と可燃性廃棄物との接触面積を拡大することにより、可燃性廃棄物を効率的に燃焼させることができる。
【０００８】
ここで、前記廃棄物バーナは、前記先端部及び前記先端部に接続する円管部から形成され、前記可燃性廃棄物は、前記円管部、前記先端部の順に前記廃棄物バーナ内を通過するように構成してもよい。このように構成することで、溶接時又は熱膨張時の応力集中を低減させた廃棄物バーナを簡易に実現することができる。
【０００９】
また、前記先端部における径方向断面の形状が矩形であることが好適である。このように構成することで、水平方向に最も離間した２点間の水平方向距離が鉛直方向に最も離間した２点間の鉛直方向距離よりも大きくした断面形状を簡易に実現することができる。
【００１０】
また、前記廃棄物バーナの径方向断面が、前記廃棄物バーナの先端部において拡幅することが好適である。このように構成することで、可燃性廃棄物を水平方向に一層広げて供給することが可能となり、主バーナの火炎と可燃性廃棄物との接触面積をより拡大することができる。
【００１１】
また、前記廃棄物バーナの中心軸が、前記廃棄物バーナの先端部において鉛直下方側に向かって傾斜することが好適である。このように構成することで、可燃性廃棄物が主バーナの火炎側に向けて効率良く供給されるため、可燃性廃棄物を効率的に燃焼させることができる。
【００１２】
さらに、前記廃棄物バーナの鉛直上方に設けられ、他の燃料を供給する他燃料バーナを備えることが好適である。このように構成することで、主バーナの火炎と他燃料バーナの火炎とで可燃性廃棄物を挟み込んで可燃性廃棄物の燃焼のばらつきを抑制することができる。よって、可燃性廃棄物を効率的に燃焼させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、可燃性廃棄物を効率的に燃焼させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係るセメント焼成用バーナを用いた装置の構成を示す概要図である。
【図２】図１のセメント焼成用バーナの一部拡大断面図及び正面図である。
【図３】図１中の廃棄物バーナの斜視図である。
【図４】図１中の廃棄物バーナの側面図及び先端部の正面図である。
【図５】図１中の廃棄物バーナにおける先端開口部の他の例を示す正面図である。
【図６】図１中の廃棄物バーナの他の例を示す側面図及び正面図である。
【図７】図１のセメント焼成用バーナの作用効果を説明する概要図である。
【図８】第２実施形態に係るセメント焼成用バーナの一部拡大断面図及び正面図である。
【図９】図８のセメント焼成用バーナの作用効果を説明する概要図である。
【図１０】セメント焼成用バーナの変形例における一部拡大断面図及び正面図である。
【図１１】図１０中の廃棄物バーナの側面図及び正面図である。
【図１２】セメント焼成用バーナの変形例における一部拡大断面図及び正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の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、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るセメント焼成用バーナを用いた装置の構成を示す概要図である。図１に示す装置は、セメント製造装置の一部であり、クリンカ焼成工程で用いられるものである。
【００１７】
図１に示すように、クリンカ焼成工程に採用される装置は、略円柱状の回転窯であるロータリーキルン３を備えている。ロータリーキルン３は、セメント原料を焼成しクリンカを生成する。ロータリーキルン３は、窯尻（入口）から窯前（出口）へセメント原料が移動するように傾斜配置されている。ロータリーキルン３の窯尻側には、セメント原料を予備的に加熱するサイクロンを有する予熱部４及びセメント原料を仮焼する仮焼炉５が接続されており、予熱及び仮焼されたセメント原料がロータリーキルン３内部に供給される。キルン内部に供給されたセメント原料は、仮焼されながらロータリーキルン３の回転に応じて窯前側へ移動し、焼成されたクリンカとして排出される。排出されたクリンカは、ロータリーキルン３の窯前側に設けられた冷却部６により冷却される。
【００１８】
ここで、ロータリーキルン３の窯前側には、炉外からロータリーキルン３内部（炉内）へセメント焼成用バーナ１が挿入されて配置されている。図２の（Ａ）は、セメント焼成用バーナ１の一部拡大断面図であり、図２の（Ｂ）は、セメント焼成用バーナ１の正面図である。図２に示すように、セメント焼成用バーナ１は、炉壁２０を貫通して炉内へ挿入されている。セメント焼成用バーナ１は、主燃料を供給する主バーナ１０及び可燃性廃棄物を供給する廃棄物バーナ１１を備えている。
【００１９】
廃棄物バーナ１１は、主バーナ１０の鉛直上方に配置されている。図３は、廃棄物バーナ１１の斜視図、図４の（Ａ）は、廃棄物バーナ１１の側面図、図４の（Ｂ）は、廃棄物バーナ１１における先端部１１ａの正面図である。図３，４に示すように、廃棄物バーナ１１は、先端部１１ａ及び先端部１１ａに接続する円管部１１ｂから形成されている。廃棄物バーナ１１の先端部１１ａにおける先端開口部１１ｄは矩形形状とされており、図４の（Ｂ）に示すように、水平方向に最も離間した２点Ｌ１，Ｌ２間の水平方向距離をｘ、鉛直方向に最も離間した２点Ｈ１，Ｈ２間の鉛直方向距離をｙとすると、ｘ＞ｙの関係を満たす形状とされている。図５に、上記関係を満たす形状の他の例を示す。図５の（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、先端開口部１１ｄの形状は矩形に限られずｘ＞ｙの関係を満たす形状であればなんでもよい。
【００２０】
また、図４の（Ｂ）では、先端開口部１１ｄの垂直方向の一端部の位置が円管部１１ｂの垂直方向の一端部の位置と一致するように配置されているが、これに限られるものではない。図６の（Ａ）は、廃棄物バーナ１１の側面図、図６の（Ｂ）は、廃棄物バーナ１１における先端部１１ａの正面図である。図６に示すように、先端開口部１１ｄの断面重心が円管部１１ｂの断面中心と一致するように配置されていてもよい。また、図４，６中では先端開口部１１ｄの長手方向が水平方向と完全に平行とし、水平方向距離ｘ及び鉛直方向距離ｙが各辺上それぞれの位置で同一距離となる場合を示しているが、上記関係を満たす範囲で先端開口部１１ｄを回転させてもよい。
【００２１】
可燃性廃棄物は、円管部１１ｂ、先端部１１ａの順に廃棄物バーナ内を通過する。可燃性廃棄物としては、例えば廃プラスチック等が用いられる。
【００２２】
主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１は、その表面が耐火物１２によって覆われており、耐火物１２と一体的に形成されている。例えば、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１と耐火物１２とはスタッド溶接によって互いに固定されて形成されている。また、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１は、炉外に配置された図示しない支持部により鉛直荷重が支持されている。
【００２３】
次に、第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１の作用効果について説明する。図７では、径方向の断面形状が異なる廃棄物バーナの一例を示している。図７の（Ａ）は、先端開口部１００ｄが円形の廃棄物バーナ１００、図７の（Ｂ）は、先端開口部１１ｄが水平方向を長辺とする矩形の廃棄物バーナ１１を示している。図７の（Ａ）に示すように、先端開口部１００ｄの断面形状が円形の廃棄物バーナ１００の場合には、同一断面積を有する矩形の断面形状の場合と比べ、廃棄物バーナ１００内壁の形状に沿って廃プラスチックＰが鉛直方向下側に寄せられるため、廃プラスチックＰの出射領域が狭くなることから、水平方向に十分に拡散することが困難となる。このため、先端開口部１００ｄの断面形状が円形の廃棄物バーナ１００の場合には、同一断面積を有する矩形の断面形状の場合と比べ、廃プラスチックＰと主バーナ１０の火炎との接触面積が小さくなる。従って、廃棄物バーナ１００にあっては、ロータリーキルン３の空間内で完全に燃焼せずにロータリーキルン３の下側に着地して燃え続け（着地燃焼）、セメント焼成に悪影響を与えるおそれがある。さらに、廃プラスチックにカーボン繊維等の難燃性材料が混入している場合には、このような着地燃焼が一層生じるおそれがある。このため、先端開口部１００ｄの断面形状が円形の廃棄物バーナ１００の場合には、供給される廃プラスチックの種類や量を制限する必要がある。
【００２４】
これに対して、図７の（Ｂ）に示すように、第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１においては、廃棄物バーナ１１の先端開口部１１ｄの水平方向距離ｘが先端開口部１１ｄの鉛直方向距離ｙよりも大きくなるように形成されているため、廃プラスチックＰが廃棄物バーナ１１内部において水平方向に広がり、拡散されて供給される。廃プラスチックＰが水平方向に拡散することで、廃プラスチックＰと主バーナ１０の火炎との接触面積が大きくなる。このため、廃プラスチックＰの燃焼速度が向上する。従って、廃プラスチックＰを効率的に燃焼させることができる。また、廃プラスチックＰの燃焼速度が向上することで、多種多量の廃プラスチックＰを可燃性廃棄物として採用することができる。
【００２５】
また、主バーナ１０の火炎の上部領域は、残存酸素や余剰酸素が多い上に、火炎による温度が最も高く乱流が形成されている。さらに、排熱回収流路を備える場合には、ロータリーキルン３の窯前側に接続されるため、主バーナ１０の火炎の上部領域は多量の空気が導入されることになる。また、この領域は主バーナ１０の火炎に近接しており高温領域である。このため、主バーナ１０の火炎の上部領域は、他燃料の燃焼空間として最適な領域である。第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１によれば、主バーナ１０の上方に廃棄物バーナ１１を配置して、最も燃焼に適した領域である主バーナ１０の火炎の上部領域へ廃プラスチックＰを水平方向に拡散させて供給することが可能となり、廃プラスチックＰの燃焼を促進させることができる。
【００２６】
さらに、先端開口部１１ｄにおける水平、鉛直２方向間の距離ｘ、ｙの関係はｘ＞ｙであるため、先端部１１ａの断面形状は円管ではない。バーナは円管のほうが熱変形に強く、また製造も容易である。一方、バーナが円管でない場合は加工が煩雑であるとともに、矩形、三角形等頂点を有する断面形状の場合、熱膨張に伴って頂点に応力集中が発生し、破損のおそれがある。とりわけ平板を折り曲げて断面形状を矩形、三角形とする場合、折り曲げられた平板の端部同士を溶接によって接続することにより矩形、三角形の管となるが、熱膨張によって溶接部分に悪影響を与えるおそれが大きい。したがって、鋳物や削り出し部品等の一体物で矩形等の先端部１１ａを形成し、円管部１１ｂと鋳物等で形成された先端部１１ａを接続することにより、平板を折り曲げて廃棄物バーナ断面全体を矩形、三角形等とする場合に生じる溶接箇所の応力集中の問題を回避することができる。なお、円管部１１ｂと一体物の先端部１１ａは溶接により接続されるが、円管部１１ｂおよび先端部１１ａ全周にわたって溶接されるため、溶接箇所にかかる熱変形も全周にわたって作用し、応力集中を回避することができる。
【００２７】
［第１実施形態の効果］
（１）主燃料を供給する主バーナと、主バーナの鉛直上方に設けられ、可燃性廃棄物を供給する廃棄物バーナとを有するセメント焼成用バーナであって、廃棄物バーナの先端部の径方向断面において、水平方向に最も離間した２点間の水平方向距離が鉛直方向に最も離間した２点間の鉛直方向距離よりも大きいこととした。廃棄物バーナの先端を上記の形状とすることで、円形（同一断面積のとき）の場合と比べて廃棄物を分散して供給し、主バーナの火炎と廃プラとの接触面積を拡大して廃プラスチックを効率的に燃焼させることができる。
（２）廃棄物バーナにおける先端部の径方向断面の形状を矩形とした。これにより、簡易な構成で上記（１）の形状を得ることができる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について説明する。図８は、セメント焼成用バーナの一部拡大断面図及び正面図である。図８に示すセメント焼成用バーナ２は、第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１とほぼ同様に構成されており、他燃料を供給するバーナを備える点が相違する。以下では、説明理解の容易性を考慮して、セメント焼成用バーナ１と重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【００２９】
図８に示すように、セメント焼成用バーナ２は、廃棄物バーナ１１の鉛直上方に配置され主燃料とは異なる他燃料を供給する他燃料バーナ４０を備えている。他燃料バーナ４０は、耐火物１２に形成された貫通孔１２ａに挿入され、主バーナ１０の表面を覆う耐火物１２上に載置されている。このため、他燃料バーナ４０の鉛直荷重は、炉外に配置された図示しない他燃料バーナ支持部、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１により受け止められている。また、耐火物１２の貫通孔１２ａの内径は、他燃料バーナ４０の外径よりも大きく形成されている。例えば、耐火物１２の貫通孔１２ａの内径は、他燃料バーナ４０の外径よりも５〜１０ｍｍ大きく形成されている。このため、他燃料バーナ４０は、耐火物１２と互いに固定されていない状態で耐火物１２内に配置されている。従って、他燃料バーナ４０は、主バーナ１０と互いに固定されることなく軸方向に対して相対移動可能とされている。なお、他燃料バーナ４０により供給される他燃料としては、例えば肉骨粉等、廃棄物バーナ１１から供給される可燃性廃棄物よりも燃焼性の良好な燃料が用いられる。その他の構成は、第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１と同様である。
【００３０】
以上、第２実施形態に係るセメント焼成用バーナ２では、廃棄物バーナ１１の上下を、可燃性廃棄物よりも燃焼速度の速い燃料を用いた主バーナ１０及び他燃料バーナ４０で挟み込んだ構成としている。図９は、セメント焼成用バーナ２の作用効果を説明する概要図である。図中では、簡略化のため、各バーナの配置のみを表示している。また、廃棄物バーナ１１からは廃プラスチックが供給され、主バーナ１０からは廃プラスチックよりも燃焼速度の速い微粉炭、他燃料バーナ４０からは廃プラスチックよりも燃焼速度の速い肉骨粉が供給されているものとする。
【００３１】
図９に示すように、３つのバーナのうち最下部に位置する主バーナ１０から供給された微粉炭、及び最上部に位置する他燃料バーナ４０から供給された肉骨粉の燃焼タイミングは、中間部に位置する廃棄物バーナ１１から供給された廃プラスチックの燃焼タイミングよりも相対的に早い。このため、廃プラスチックは、主バーナ１０及び他燃料バーナ４０の火炎によって上下から同時に高温で加熱されるため、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１のみでセメント焼成用バーナを構成する場合に比べて迅速に廃プラスチックを燃焼することができる。
【００３２】
ところで、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１のみでセメント焼成用バーナを構成する場合には、廃プラスチックが下側から加熱されるため、上側の廃プラスチックの燃焼が遅れるおそれがある。また、廃プラスチックは破砕されたものが採用されるが、大きさにばらつきがあるため、燃焼にばらつきが生じるおそれがある。さらに、廃プラスチックにカーボン繊維等の難燃性材料が混入している場合には、燃焼のばらつきが一層生じるおそれがある。このように、廃プラスチックの燃焼性にばらつきが存在する場合には、供給された廃プラスチックは、ロータリーキルン３の空間内で完全に燃焼せずにロータリーキルン３の下側に着地して燃え続け（着地燃焼）、セメント焼成に悪影響を与えるおそれがある。このため、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１のみでセメント焼成用バーナを構成する場合には、供給される廃プラスチックの種類や量を制限する必要がある。
【００３３】
これに対して、第２実施形態に係るセメント焼成用バーナ２によれば、廃プラスチックは、主バーナ１０及び他燃料バーナ４０の火炎によって上下から同時に高温で加熱されるため、上側の廃プラスチックの燃焼遅れを改善することができる。また、上下で加熱することにより廃プラスチックの燃焼性が向上し、ロータリーキルン３の下側における着地燃焼を低減させることが可能となるとともに、多種多量の廃プラスチックを可燃性廃棄物として採用することができる。
【００３４】
また、第２実施形態に係るセメント焼成用バーナ２では、他燃料バーナ４０が、独立した支持部によって支持されつつ主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１と軸方向に対して相対移動可能に設けられている。このため、実操業中に、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１と他燃料バーナ４０との間に、熱膨張量の差異がある場合であっても、他燃料バーナ４０が耐火物１２の貫通孔１２ａ内部を鞘内部のように機能させてスライドすることが可能となる。このため、耐火物１２の破損を抑制し、又は、他燃料バーナ４０の配置ズレや変形を抑制することができる。よって、バーナ間に生じる熱応力の影響を低減することが可能となる。さらに、他燃料バーナ４０の耐久性を向上させることができるとともに、簡易な構成で他燃料バーナ４０を支持可能とし、経済性にも優れた構成とすることができる。
【００３５】
［第２実施形態の効果］
（３）廃棄物バーナの鉛直上方に設けられ、他の燃料を供給する他燃料バーナを備えることとした。これにより、廃プラスチックを上下から同時に高温で加熱し、上側の廃プラスチックの燃焼遅れを改善し均一性に優れた燃焼を実現することができる。また、廃プラスチックの燃焼性が向上するため、ロータリーキルン３の下側における着地燃焼を低減させることが可能となるとともに、多種多量の廃プラスチックを可燃性廃棄物として採用することができる。
【００３６】
なお、上述した実施形態は、本発明に係るセメント焼成用バーナの一例を示すものである。本発明に係るセメント焼成用バーナは、各実施形態に係るセメント焼成用バーナに限られるものではなく、各実施形態に係るセメント焼成用バーナを変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。また、第２実施形態では他の燃料として肉骨粉を用いたが、廃プラスチックよりも燃焼速度の速い燃料であれば他のものでもよい。
【００３７】
（変形例１）
例えば、上述した第１実施形態では、廃棄物バーナ１１において先端部１１ａの断面と先端部１１ａに接続する円管部１１ｂの断面との関係は特に限定されていないが、先端部１１ａの断面が先端部１１ａに接続する円管部１１ｂの断面と同一又はそれよりも大きく設けられる場合であってもよい。図１０は、セメント焼成用バーナ１の変形例を示している。図１１の（Ａ）は、図１０中の廃棄物バーナ１１の側面図、図１１の（Ｂ）は、図１０中の廃棄物バーナ１１の正面図である。なお、後述する変形例においては、説明理解の容易性を考慮して、第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１と重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【００３８】
図１０，１１に示すように、主バーナ１０の鉛直上方に配置された廃棄物バーナ１１は、径方向断面形状が円形の円管部１１ｂと、径方向断面形状が矩形の先端部１１ａとを接合部１１ｃで接合して形成されている。先端部１１ａ側の径方向断面は、円管部１１ｂの径方向断面積と同一かそれより大きく設けられている。すなわち、廃棄物バーナ１１は、その先端部１１ａ側において鉛直方向および水平方向に拡幅されている。このため、廃プラスチックＰを水平方向へ一層拡散して供給することが可能となり、廃プラスチックを一層迅速に燃焼させることができる。なお、径方向断面形状の矩形形状が長い場合には、仕切り板を内部に入れて断面を均一な量の廃プラスチックＰが流れるようにしてもよい。また、図１０、図１１の先端部１１ａは鉛直方向および水平方向ともに拡幅することとしたが、水平方向のみを拡幅するものであってもよい。
【００３９】
［変形例１の効果］
（４）廃棄物バーナの径方向断面は、先端部において拡幅することとした。径方向断面を水平方向に拡幅させることで、主バーナと廃プラスチックとの接触面積をさらに増大させることができる。また、廃棄物バーナ１１の断面が先端部１１ａに向けて大きくなるように構成することで廃プラスチックの供給速度を下げることができる。反対に、廃棄物バーナ１１の断面が先端部１１ａに向けて小さくなるように構成することで廃プラスチックの供給速度を上げることができる。このように、先端部１１ａの加工の仕方に応じて、廃プラスチックの供給速度を変更することができる。
【００４０】
（変形例２）
また、上述した第１実施形態では、廃棄物バーナ１１の中心軸が後端部側から先端部１１ａ側へ向けてまっすぐに延びる例を説明したが、これに限られるものではない。図１２は、セメント焼成用バーナ１が、屈折した廃棄物バーナ１１を備える変形例を示している。なお、後述する変形例においては、説明理解の容易性を考慮して、第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１と重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【００４１】
図１２に示すように、主バーナ１０の鉛直上方に配置された廃棄物バーナ１１は、径方向断面形状が矩形とされており、先端部１１ａと後端部１１ｅとの間に屈曲部１１ｇを備えている。廃棄物バーナ１１の中心軸は、後端部１１ｅから屈曲部１１ｇまでは略水平とされ、屈曲部１１ｇから先端部１１ａまでは鉛直下方に傾いている。すなわち、廃棄物バーナ１１の先端部１１ａは、鉛直下方に向かって傾斜されている。このため、廃棄物バーナ１１の先端開口部１１ｄから供給された廃プラスチックＰは、主バーナ１０の火炎の上部領域へ向けて供給されることになる。これにより、廃プラスチックＰを水平方向へ拡散させつつ、燃焼する空間として最適な箇所に廃プラスチックＰを供給することが可能となり、廃プラスチックを一層迅速に燃焼させることができる。
【００４２】
［変形例２の効果］
（５）廃棄物バーナの中心軸は、先端部において鉛直下方側に向かって傾斜することとした。これにより、廃棄物を主バーナの火炎に効率よく供給し、廃棄物の燃焼を促進することができる。
【００４３】
さらに、上述した変形例に係る廃棄物バーナ１１を第２実施形態に係るセメント焼成用バーナ１に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１，２…セメント焼成用バーナ、１０…主バーナ、１１…廃棄物バーナ、１１ａ…先端部、１２…耐火物、４０…他燃料バーナ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントを焼成するバーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメント焼成用バーナとして、セメントクリンカを焼成するセメントロータリーキルンに採用されるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載のセメント焼成用バーナは、ロータリーキルン内に挿入され微粉炭を供給する主バーナと、廃プラスチック材料の可燃性廃棄物を供給する供給ノズルとを備えている。供給ノズルは、先端からの長さが５ｍ以上の直管部を有している。直管部から供給された可燃性廃棄物はロータリーキルン内の被焼成物の上に落下した状態で燃焼する（着地燃焼）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５８６５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１記載のセメントロータリーキルンにあっては、廃プラスチック材料の着地燃焼する領域によっては廃プラスチック材料がセメント焼成に悪影響を与えるおそれがある。このような課題を解決するために、可燃性廃棄物が着地する前に空中で燃焼させることが考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、可燃性廃棄物を効率的に燃焼させることができるセメント焼成用バーナ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】
【０００６】
すなわち本発明に係るセメント焼成用バーナは、主燃料を供給する主バーナと、前記主バーナの鉛直上方に設けられ、可燃性廃棄物を供給する廃棄物バーナとを有するセメント焼成用バーナであって、前記廃棄物バーナの先端部の径方向断面において、水平方向に最も離間した２点Ｌ１，Ｌ２間の水平方向距離をｘ、鉛直方向に最も離間した２点Ｈ１，Ｈ２間の鉛直方向距離をｙとすると、ｘ＞ｙであることを特徴として構成される。
【０００７】
本発明に係るセメント焼成用バーナによれば、廃棄物バーナの先端部の径方向断面において、水平方向に最も離間した２点間の水平方向距離が鉛直方向に最も離間した２点間の鉛直方向距離よりも大きくされているため、径方向断面形状を円形とする場合に比べて可燃性廃棄物が水平方向に広がって供給される。このように、主バーナの火炎と可燃性廃棄物との接触面積を拡大することにより、可燃性廃棄物を効率的に燃焼させることができる。
【０００８】
ここで、前記廃棄物バーナは、前記先端部及び前記先端部に接続する円管部から形成され、前記可燃性廃棄物は、前記円管部、前記先端部の順に前記廃棄物バーナ内を通過するように構成してもよい。このように構成することで、溶接時又は熱膨張時の応力集中を低減させた廃棄物バーナを簡易に実現することができる。
【０００９】
また、前記先端部における径方向断面の形状が矩形であることが好適である。このように構成することで、水平方向に最も離間した２点間の水平方向距離が鉛直方向に最も離間した２点間の鉛直方向距離よりも大きくした断面形状を簡易に実現することができる。
【００１０】
また、前記廃棄物バーナの径方向断面が、前記廃棄物バーナの先端部において拡幅することが好適である。このように構成することで、可燃性廃棄物を水平方向に一層広げて供給することが可能となり、主バーナの火炎と可燃性廃棄物との接触面積をより拡大することができる。
【００１１】
また、前記廃棄物バーナの中心軸が、前記廃棄物バーナの先端部において鉛直下方側に向かって傾斜することが好適である。このように構成することで、可燃性廃棄物が主バーナの火炎側に向けて効率良く供給されるため、可燃性廃棄物を効率的に燃焼させることができる。
【００１２】
さらに、前記廃棄物バーナの鉛直上方に設けられ、他の燃料を供給する他燃料バーナを備えることが好適である。このように構成することで、主バーナの火炎と他燃料バーナの火炎とで可燃性廃棄物を挟み込んで可燃性廃棄物の燃焼のばらつきを抑制することができる。よって、可燃性廃棄物を効率的に燃焼させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、可燃性廃棄物を効率的に燃焼させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係るセメント焼成用バーナを用いた装置の構成を示す概要図である。
【図２】図１のセメント焼成用バーナの一部拡大断面図及び正面図である。
【図３】図１中の廃棄物バーナの斜視図である。
【図４】図１中の廃棄物バーナの側面図及び先端部の正面図である。
【図５】図１中の廃棄物バーナにおける先端開口部の他の例を示す正面図である。
【図６】図１中の廃棄物バーナの他の例を示す側面図及び正面図である。
【図７】図１のセメント焼成用バーナの作用効果を説明する概要図である。
【図８】第２実施形態に係るセメント焼成用バーナの一部拡大断面図及び正面図である。
【図９】図８のセメント焼成用バーナの作用効果を説明する概要図である。
【図１０】セメント焼成用バーナの変形例における一部拡大断面図及び正面図である。
【図１１】図１０中の廃棄物バーナの側面図及び正面図である。
【図１２】セメント焼成用バーナの変形例における一部拡大断面図及び正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の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、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るセメント焼成用バーナを用いた装置の構成を示す概要図である。図１に示す装置は、セメント製造装置の一部であり、クリンカ焼成工程で用いられるものである。
【００１７】
図１に示すように、クリンカ焼成工程に採用される装置は、略円柱状の回転窯であるロータリーキルン３を備えている。ロータリーキルン３は、セメント原料を焼成しクリンカを生成する。ロータリーキルン３は、窯尻（入口）から窯前（出口）へセメント原料が移動するように傾斜配置されている。ロータリーキルン３の窯尻側には、セメント原料を予備的に加熱するサイクロンを有する予熱部４及びセメント原料を仮焼する仮焼炉５が接続されており、予熱及び仮焼されたセメント原料がロータリーキルン３内部に供給される。キルン内部に供給されたセメント原料は、仮焼されながらロータリーキルン３の回転に応じて窯前側へ移動し、焼成されたクリンカとして排出される。排出されたクリンカは、ロータリーキルン３の窯前側に設けられた冷却部６により冷却される。
【００１８】
ここで、ロータリーキルン３の窯前側には、炉外からロータリーキルン３内部（炉内）へセメント焼成用バーナ１が挿入されて配置されている。図２の（Ａ）は、セメント焼成用バーナ１の一部拡大断面図であり、図２の（Ｂ）は、セメント焼成用バーナ１の正面図である。図２に示すように、セメント焼成用バーナ１は、炉壁２０を貫通して炉内へ挿入されている。セメント焼成用バーナ１は、主燃料を供給する主バーナ１０及び可燃性廃棄物を供給する廃棄物バーナ１１を備えている。
【００１９】
廃棄物バーナ１１は、主バーナ１０の鉛直上方に配置されている。図３は、廃棄物バーナ１１の斜視図、図４の（Ａ）は、廃棄物バーナ１１の側面図、図４の（Ｂ）は、廃棄物バーナ１１における先端部１１ａの正面図である。図３，４に示すように、廃棄物バーナ１１は、先端部１１ａ及び先端部１１ａに接続する円管部１１ｂから形成されている。廃棄物バーナ１１の先端部１１ａにおける先端開口部１１ｄは矩形形状とされており、図４の（Ｂ）に示すように、水平方向に最も離間した２点Ｌ１，Ｌ２間の水平方向距離をｘ、鉛直方向に最も離間した２点Ｈ１，Ｈ２間の鉛直方向距離をｙとすると、ｘ＞ｙの関係を満たす形状とされている。図５に、上記関係を満たす形状の他の例を示す。図５の（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、先端開口部１１ｄの形状は矩形に限られずｘ＞ｙの関係を満たす形状であればなんでもよい。
【００２０】
また、図４の（Ｂ）では、先端開口部１１ｄの垂直方向の一端部の位置が円管部１１ｂの垂直方向の一端部の位置と一致するように配置されているが、これに限られるものではない。図６の（Ａ）は、廃棄物バーナ１１の側面図、図６の（Ｂ）は、廃棄物バーナ１１における先端部１１ａの正面図である。図６に示すように、先端開口部１１ｄの断面重心が円管部１１ｂの断面中心と一致するように配置されていてもよい。また、図４，６中では先端開口部１１ｄの長手方向が水平方向と完全に平行とし、水平方向距離ｘ及び鉛直方向距離ｙが各辺上それぞれの位置で同一距離となる場合を示しているが、上記関係を満たす範囲で先端開口部１１ｄを回転させてもよい。
【００２１】
可燃性廃棄物は、円管部１１ｂ、先端部１１ａの順に廃棄物バーナ内を通過する。可燃性廃棄物としては、例えば廃プラスチック等が用いられる。
【００２２】
主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１は、その表面が耐火物１２によって覆われており、耐火物１２と一体的に形成されている。例えば、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１と耐火物１２とはスタッド溶接によって互いに固定されて形成されている。また、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１は、炉外に配置された図示しない支持部により鉛直荷重が支持されている。
【００２３】
次に、第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１の作用効果について説明する。図７では、径方向の断面形状が異なる廃棄物バーナの一例を示している。図７の（Ａ）は、先端開口部１００ｄが円形の廃棄物バーナ１００、図７の（Ｂ）は、先端開口部１１ｄが水平方向を長辺とする矩形の廃棄物バーナ１１を示している。図７の（Ａ）に示すように、先端開口部１００ｄの断面形状が円形の廃棄物バーナ１００の場合には、同一断面積を有する矩形の断面形状の場合と比べ、廃棄物バーナ１００内壁の形状に沿って廃プラスチックＰが鉛直方向下側に寄せられるため、廃プラスチックＰの出射領域が狭くなることから、水平方向に十分に拡散することが困難となる。このため、先端開口部１００ｄの断面形状が円形の廃棄物バーナ１００の場合には、同一断面積を有する矩形の断面形状の場合と比べ、廃プラスチックＰと主バーナ１０の火炎との接触面積が小さくなる。従って、廃棄物バーナ１００にあっては、ロータリーキルン３の空間内で完全に燃焼せずにロータリーキルン３の下側に着地して燃え続け（着地燃焼）、セメント焼成に悪影響を与えるおそれがある。さらに、廃プラスチックにカーボン繊維等の難燃性材料が混入している場合には、このような着地燃焼が一層生じるおそれがある。このため、先端開口部１００ｄの断面形状が円形の廃棄物バーナ１００の場合には、供給される廃プラスチックの種類や量を制限する必要がある。
【００２４】
これに対して、図７の（Ｂ）に示すように、第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１においては、廃棄物バーナ１１の先端開口部１１ｄの水平方向距離ｘが先端開口部１１ｄの鉛直方向距離ｙよりも大きくなるように形成されているため、廃プラスチックＰが廃棄物バーナ１１内部において水平方向に広がり、拡散されて供給される。廃プラスチックＰが水平方向に拡散することで、廃プラスチックＰと主バーナ１０の火炎との接触面積が大きくなる。このため、廃プラスチックＰの燃焼速度が向上する。従って、廃プラスチックＰを効率的に燃焼させることができる。また、廃プラスチックＰの燃焼速度が向上することで、多種多量の廃プラスチックＰを可燃性廃棄物として採用することができる。
【００２５】
また、主バーナ１０の火炎の上部領域は、残存酸素や余剰酸素が多い上に、火炎による温度が最も高く乱流が形成されている。さらに、排熱回収流路を備える場合には、ロータリーキルン３の窯前側に接続されるため、主バーナ１０の火炎の上部領域は多量の空気が導入されることになる。また、この領域は主バーナ１０の火炎に近接しており高温領域である。このため、主バーナ１０の火炎の上部領域は、他燃料の燃焼空間として最適な領域である。第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１によれば、主バーナ１０の上方に廃棄物バーナ１１を配置して、最も燃焼に適した領域である主バーナ１０の火炎の上部領域へ廃プラスチックＰを水平方向に拡散させて供給することが可能となり、廃プラスチックＰの燃焼を促進させることができる。
【００２６】
さらに、先端開口部１１ｄにおける水平、鉛直２方向間の距離ｘ、ｙの関係はｘ＞ｙであるため、先端部１１ａの断面形状は円管ではない。バーナは円管のほうが熱変形に強く、また製造も容易である。一方、バーナが円管でない場合は加工が煩雑であるとともに、矩形、三角形等頂点を有する断面形状の場合、熱膨張に伴って頂点に応力集中が発生し、破損のおそれがある。とりわけ平板を折り曲げて断面形状を矩形、三角形とする場合、折り曲げられた平板の端部同士を溶接によって接続することにより矩形、三角形の管となるが、熱膨張によって溶接部分に悪影響を与えるおそれが大きい。したがって、鋳物や削り出し部品等の一体物で矩形等の先端部１１ａを形成し、円管部１１ｂと鋳物等で形成された先端部１１ａを接続することにより、平板を折り曲げて廃棄物バーナ断面全体を矩形、三角形等とする場合に生じる溶接箇所の応力集中の問題を回避することができる。なお、円管部１１ｂと一体物の先端部１１ａは溶接により接続されるが、円管部１１ｂおよび先端部１１ａ全周にわたって溶接されるため、溶接箇所にかかる熱変形も全周にわたって作用し、応力集中を回避することができる。
【００２７】
［第１実施形態の効果］
（１）主燃料を供給する主バーナと、主バーナの鉛直上方に設けられ、可燃性廃棄物を供給する廃棄物バーナとを有するセメント焼成用バーナであって、廃棄物バーナの先端部の径方向断面において、水平方向に最も離間した２点間の水平方向距離が鉛直方向に最も離間した２点間の鉛直方向距離よりも大きいこととした。廃棄物バーナの先端を上記の形状とすることで、円形（同一断面積のとき）の場合と比べて廃棄物を分散して供給し、主バーナの火炎と廃プラとの接触面積を拡大して廃プラスチックを効率的に燃焼させることができる。
（２）廃棄物バーナにおける先端部の径方向断面の形状を矩形とした。これにより、簡易な構成で上記（１）の形状を得ることができる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について説明する。図８は、セメント焼成用バーナの一部拡大断面図及び正面図である。図８に示すセメント焼成用バーナ２は、第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１とほぼ同様に構成されており、他燃料を供給するバーナを備える点が相違する。以下では、説明理解の容易性を考慮して、セメント焼成用バーナ１と重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【００２９】
図８に示すように、セメント焼成用バーナ２は、廃棄物バーナ１１の鉛直上方に配置され主燃料とは異なる他燃料を供給する他燃料バーナ４０を備えている。他燃料バーナ４０は、耐火物１２に形成された貫通孔１２ａに挿入され、主バーナ１０の表面を覆う耐火物１２上に載置されている。このため、他燃料バーナ４０の鉛直荷重は、炉外に配置された図示しない他燃料バーナ支持部、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１により受け止められている。また、耐火物１２の貫通孔１２ａの内径は、他燃料バーナ４０の外径よりも大きく形成されている。例えば、耐火物１２の貫通孔１２ａの内径は、他燃料バーナ４０の外径よりも５〜１０ｍｍ大きく形成されている。このため、他燃料バーナ４０は、耐火物１２と互いに固定されていない状態で耐火物１２内に配置されている。従って、他燃料バーナ４０は、主バーナ１０と互いに固定されることなく軸方向に対して相対移動可能とされている。なお、他燃料バーナ４０により供給される他燃料としては、例えば肉骨粉等、廃棄物バーナ１１から供給される可燃性廃棄物よりも燃焼性の良好な燃料が用いられる。その他の構成は、第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１と同様である。
【００３０】
以上、第２実施形態に係るセメント焼成用バーナ２では、廃棄物バーナ１１の上下を、可燃性廃棄物よりも燃焼速度の速い燃料を用いた主バーナ１０及び他燃料バーナ４０で挟み込んだ構成としている。図９は、セメント焼成用バーナ２の作用効果を説明する概要図である。図中では、簡略化のため、各バーナの配置のみを表示している。また、廃棄物バーナ１１からは廃プラスチックが供給され、主バーナ１０からは廃プラスチックよりも燃焼速度の速い微粉炭、他燃料バーナ４０からは廃プラスチックよりも燃焼速度の速い肉骨粉が供給されているものとする。
【００３１】
図９に示すように、３つのバーナのうち最下部に位置する主バーナ１０から供給された微粉炭、及び最上部に位置する他燃料バーナ４０から供給された肉骨粉の燃焼タイミングは、中間部に位置する廃棄物バーナ１１から供給された廃プラスチックの燃焼タイミングよりも相対的に早い。このため、廃プラスチックは、主バーナ１０及び他燃料バーナ４０の火炎によって上下から同時に高温で加熱されるため、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１のみでセメント焼成用バーナを構成する場合に比べて迅速に廃プラスチックを燃焼することができる。
【００３２】
ところで、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１のみでセメント焼成用バーナを構成する場合には、廃プラスチックが下側から加熱されるため、上側の廃プラスチックの燃焼が遅れるおそれがある。また、廃プラスチックは破砕されたものが採用されるが、大きさにばらつきがあるため、燃焼にばらつきが生じるおそれがある。さらに、廃プラスチックにカーボン繊維等の難燃性材料が混入している場合には、燃焼のばらつきが一層生じるおそれがある。このように、廃プラスチックの燃焼性にばらつきが存在する場合には、供給された廃プラスチックは、ロータリーキルン３の空間内で完全に燃焼せずにロータリーキルン３の下側に着地して燃え続け（着地燃焼）、セメント焼成に悪影響を与えるおそれがある。このため、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１のみでセメント焼成用バーナを構成する場合には、供給される廃プラスチックの種類や量を制限する必要がある。
【００３３】
これに対して、第２実施形態に係るセメント焼成用バーナ２によれば、廃プラスチックは、主バーナ１０及び他燃料バーナ４０の火炎によって上下から同時に高温で加熱されるため、上側の廃プラスチックの燃焼遅れを改善することができる。また、上下で加熱することにより廃プラスチックの燃焼性が向上し、ロータリーキルン３の下側における着地燃焼を低減させることが可能となるとともに、多種多量の廃プラスチックを可燃性廃棄物として採用することができる。
【００３４】
また、第２実施形態に係るセメント焼成用バーナ２では、他燃料バーナ４０が、独立した支持部によって支持されつつ主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１と軸方向に対して相対移動可能に設けられている。このため、実操業中に、主バーナ１０及び廃棄物バーナ１１と他燃料バーナ４０との間に、熱膨張量の差異がある場合であっても、他燃料バーナ４０が耐火物１２の貫通孔１２ａ内部を鞘内部のように機能させてスライドすることが可能となる。このため、耐火物１２の破損を抑制し、又は、他燃料バーナ４０の配置ズレや変形を抑制することができる。よって、バーナ間に生じる熱応力の影響を低減することが可能となる。さらに、他燃料バーナ４０の耐久性を向上させることができるとともに、簡易な構成で他燃料バーナ４０を支持可能とし、経済性にも優れた構成とすることができる。
【００３５】
［第２実施形態の効果］
（３）廃棄物バーナの鉛直上方に設けられ、他の燃料を供給する他燃料バーナを備えることとした。これにより、廃プラスチックを上下から同時に高温で加熱し、上側の廃プラスチックの燃焼遅れを改善し均一性に優れた燃焼を実現することができる。また、廃プラスチックの燃焼性が向上するため、ロータリーキルン３の下側における着地燃焼を低減させることが可能となるとともに、多種多量の廃プラスチックを可燃性廃棄物として採用することができる。
【００３６】
なお、上述した実施形態は、本発明に係るセメント焼成用バーナの一例を示すものである。本発明に係るセメント焼成用バーナは、各実施形態に係るセメント焼成用バーナに限られるものではなく、各実施形態に係るセメント焼成用バーナを変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。また、第２実施形態では他の燃料として肉骨粉を用いたが、廃プラスチックよりも燃焼速度の速い燃料であれば他のものでもよい。
【００３７】
（変形例１）
例えば、上述した第１実施形態では、廃棄物バーナ１１において先端部１１ａの断面と先端部１１ａに接続する円管部１１ｂの断面との関係は特に限定されていないが、先端部１１ａの断面が先端部１１ａに接続する円管部１１ｂの断面と同一又はそれよりも大きく設けられる場合であってもよい。図１０は、セメント焼成用バーナ１の変形例を示している。図１１の（Ａ）は、図１０中の廃棄物バーナ１１の側面図、図１１の（Ｂ）は、図１０中の廃棄物バーナ１１の正面図である。なお、後述する変形例においては、説明理解の容易性を考慮して、第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１と重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【００３８】
図１０，１１に示すように、主バーナ１０の鉛直上方に配置された廃棄物バーナ１１は、径方向断面形状が円形の円管部１１ｂと、径方向断面形状が矩形の先端部１１ａとを接合部１１ｃで接合して形成されている。先端部１１ａ側の径方向断面は、円管部１１ｂの径方向断面積と同一かそれより大きく設けられている。すなわち、廃棄物バーナ１１は、その先端部１１ａ側において鉛直方向および水平方向に拡幅されている。このため、廃プラスチックＰを水平方向へ一層拡散して供給することが可能となり、廃プラスチックを一層迅速に燃焼させることができる。なお、径方向断面形状の矩形形状が長い場合には、仕切り板を内部に入れて断面を均一な量の廃プラスチックＰが流れるようにしてもよい。また、図１０、図１１の先端部１１ａは鉛直方向および水平方向ともに拡幅することとしたが、水平方向のみを拡幅するものであってもよい。
【００３９】
［変形例１の効果］
（４）廃棄物バーナの径方向断面は、先端部において拡幅することとした。径方向断面を水平方向に拡幅させることで、主バーナと廃プラスチックとの接触面積をさらに増大させることができる。また、廃棄物バーナ１１の断面が先端部１１ａに向けて大きくなるように構成することで廃プラスチックの供給速度を下げることができる。反対に、廃棄物バーナ１１の断面が先端部１１ａに向けて小さくなるように構成することで廃プラスチックの供給速度を上げることができる。このように、先端部１１ａの加工の仕方に応じて、廃プラスチックの供給速度を変更することができる。
【００４０】
（変形例２）
また、上述した第１実施形態では、廃棄物バーナ１１の中心軸が後端部側から先端部１１ａ側へ向けてまっすぐに延びる例を説明したが、これに限られるものではない。図１２は、セメント焼成用バーナ１が、屈折した廃棄物バーナ１１を備える変形例を示している。なお、後述する変形例においては、説明理解の容易性を考慮して、第１実施形態に係るセメント焼成用バーナ１と重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【００４１】
図１２に示すように、主バーナ１０の鉛直上方に配置された廃棄物バーナ１１は、径方向断面形状が矩形とされており、先端部１１ａと後端部１１ｅとの間に屈曲部１１ｇを備えている。廃棄物バーナ１１の中心軸は、後端部１１ｅから屈曲部１１ｇまでは略水平とされ、屈曲部１１ｇから先端部１１ａまでは鉛直下方に傾いている。すなわち、廃棄物バーナ１１の先端部１１ａは、鉛直下方に向かって傾斜されている。このため、廃棄物バーナ１１の先端開口部１１ｄから供給された廃プラスチックＰは、主バーナ１０の火炎の上部領域へ向けて供給されることになる。これにより、廃プラスチックＰを水平方向へ拡散させつつ、燃焼する空間として最適な箇所に廃プラスチックＰを供給することが可能となり、廃プラスチックを一層迅速に燃焼させることができる。
【００４２】
［変形例２の効果］
（５）廃棄物バーナの中心軸は、先端部において鉛直下方側に向かって傾斜することとした。これにより、廃棄物を主バーナの火炎に効率よく供給し、廃棄物の燃焼を促進することができる。
【００４３】
さらに、上述した変形例に係る廃棄物バーナ１１を第２実施形態に係るセメント焼成用バーナ１に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１，２…セメント焼成用バーナ、１０…主バーナ、１１…廃棄物バーナ、１１ａ…先端部、１２…耐火物、４０…他燃料バーナ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主燃料を供給する主バーナと、前記主バーナの鉛直上方に設けられ、可燃性廃棄物を供給する廃棄物バーナとを有するセメント焼成用バーナであって、
前記廃棄物バーナの先端部の径方向断面において、水平方向に最も離間した２点Ｌ１，Ｌ２間の水平方向距離をｘ、鉛直方向に最も離間した２点Ｈ１，Ｈ２間の鉛直方向距離をｙとすると、ｘ＞ｙであること
を特徴とするセメント焼成用バーナ。
【請求項２】
前記廃棄物バーナは、前記先端部及び前記先端部に接続する円管部から形成され、
前記可燃性廃棄物は、前記円管部、前記先端部の順に前記廃棄物バーナ内を通過する請求項１に記載のセメント焼成用バーナ。
【請求項３】
前記先端部における径方向断面の形状が矩形である請求項１又は２に記載のセメント焼成用バーナ。
【請求項４】
前記廃棄物バーナの径方向断面が、前記廃棄物バーナの先端部において拡幅する請求項１〜３の何れか一項に記載のセメント焼成用バーナ。
【請求項５】
前記廃棄物バーナの中心軸が、前記廃棄物バーナの先端部において鉛直下方側に向かって傾斜する請求項１〜４の何れか一項に記載のセメント焼成用バーナ。
【請求項６】
前記廃棄物バーナの鉛直上方に設けられ、他の燃料を供給する他燃料バーナを備える請求項１〜５の何れか一項に記載のセメント焼成用バーナ。
【請求項１】
主燃料を供給する主バーナと、前記主バーナの鉛直上方に設けられ、可燃性廃棄物を供給する廃棄物バーナとを有するセメント焼成用バーナであって、
前記廃棄物バーナの先端部の径方向断面において、水平方向に最も離間した２点Ｌ１，Ｌ２間の水平方向距離をｘ、鉛直方向に最も離間した２点Ｈ１，Ｈ２間の鉛直方向距離をｙとすると、ｘ＞ｙであること
を特徴とするセメント焼成用バーナ。
【請求項２】
前記廃棄物バーナは、前記先端部及び前記先端部に接続する円管部から形成され、
前記可燃性廃棄物は、前記円管部、前記先端部の順に前記廃棄物バーナ内を通過する請求項１に記載のセメント焼成用バーナ。
【請求項３】
前記先端部における径方向断面の形状が矩形である請求項１又は２に記載のセメント焼成用バーナ。
【請求項４】
前記廃棄物バーナの径方向断面が、前記廃棄物バーナの先端部において拡幅する請求項１〜３の何れか一項に記載のセメント焼成用バーナ。
【請求項５】
前記廃棄物バーナの中心軸が、前記廃棄物バーナの先端部において鉛直下方側に向かって傾斜する請求項１〜４の何れか一項に記載のセメント焼成用バーナ。
【請求項６】
前記廃棄物バーナの鉛直上方に設けられ、他の燃料を供給する他燃料バーナを備える請求項１〜５の何れか一項に記載のセメント焼成用バーナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２０２６１８（Ｐ２０１２−２０２６１８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７７６７（Ｐ２０１１−６７７６７）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
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