JP2002339011A - 転炉排ガス回収設備及び回収方法 - Google Patents
転炉排ガス回収設備及び回収方法Info
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Abstract
塵効率を低下させることなく未燃焼ガスの回収が可能で
あり、且つ、高送酸速度に対応した従来の排ガス回収設
備でも安価な設備改造費で改造可能な転炉排ガス回収設
備を提供する。 【解決手段】 上記課題は、開度調節が可能なダンパー
9を備え、このダンパーの開度を調整しながら転炉1か
ら発生するガスを除塵する集塵機8と、前記ダンパーの
開度を検出する開度検出器23と、前記集塵機から排出
されるガスを吸引する誘引送風機13,14と、前記開
度検出器による検出信号に基づいて前記誘引送風機の回
転数を変更する回転数演算手段24と、回転数演算手段
からの出力信号に基づいて誘引送風機の回転数を制御す
る送風機駆動制御装置25と、を具備する転炉排ガス回
収設備により解決される。
Description
設備及び回収方法に関するものである。
時に発生するガスは、転炉炉口部でのCOガス濃度;約
90%、含塵量;約120g/Nm3 、温度;約150
0℃の状態にあり、その発生量は300トンクラスの大
型転炉では220000Nm3/hrにも達している。
この排ガスの処理方式として、排ガス中のCOガスを空
気で完全燃焼させた後に冷却して除塵する完全燃焼方式
と、未燃焼のまま冷却して除塵する非燃焼方式との2つ
に大別され、完全燃焼方式と比較して、排ガス処理設備
が比較的小型で済むことや保守が容易であること及び集
塵効率が安定していること等の理由から、最近では非燃
焼方式が主に採用されている。
所謂「OG式排ガス回収設備」であり、このOG式排ガ
ス回収設備(以下単に「排ガス回収設備」と記す)で
は、誘引送風機の回転数を一定とし、吸引量と発生ガス
量とがほぼ等しくなるように二次集塵機として設置した
PAベンチュリーのダンパーの開度を調整し、転炉炉口
圧を所定の範囲内に制御している。しかし、従来の排ガ
ス回収設備では、転炉内への酸素の供給流量(以下「送
酸速度」と記す)が最大の場合にも排ガス処理が可能で
あるように設計されており、予備処理された溶銑を用い
るレススラグ吹錬や溶銑の脱燐処理と云った低い送酸速
度の場合には、発生ガス量が少なく、未燃焼のガスを回
収すること及び回収増を図ることは極めて困難である。
閉状態になっていても、低送酸速度での低排ガス流量の
状態では、誘引送風機の吸引量が発生ガス量よりも大き
くなるため、大気が転炉炉口部において排ガス中に混入
し、この大気によりCOガスが燃焼してCOガス濃度が
低くなり、回収できなくなるからである。そのため、例
えば、以下のような問題点が生じている。
ンガン鉱石を添加し、このマンガン鉱石を溶銑中の炭素
により還元し、合金鉄として添加するマンガン量を減少
させている。この場合に、例えば、送酸速度を吹錬終了
まで50000Nm3 /hrの一定とした場合と、吹錬
の中期以降に50000Nm3 /hrから25000の
Nm3 /hrに下げた場合とでマンガン歩留まりを比較
すると、送酸速度を一定とした場合にはマンガン歩留ま
りが低下することが知られている。吹錬末期まで高送酸
速度を維持した場合には溶鋼中酸素濃度が高くなり、マ
ンガン歩留まりはこの酸素濃度に反比例して低くなるか
らである。従って、マンガン歩留まりを向上させるため
には吹錬末期に送酸速度を下げれば良いが、送酸速度の
低下に伴いガス発生量が少なくなり、吹錬末期には発生
ガス量の方が吸引量よりも少なくなり、ガス回収が不可
能になる。即ち、従来の排ガス回収設備では、マンガン
歩留まりの向上とガス回収量の増加とを同時に達成する
ことはできないと云う問題点がある。尚、COガス濃度
が低い排ガス即ち酸素濃度の高い排ガスを回収すれば、
回収用ガスホルダー等で爆発等の重大事故が生じること
になる。
は、脱炭吹錬の場合に比較して送酸速度が低く、従って
ガス発生量も少なく、従来の排ガス回収設備では未燃焼
のCOガスの回収は本来あきらめざるを得ない。コーク
スやプラスチック等の炭素源を転炉内に添加して、排ガ
ス中COガス濃度並びに排ガス流量を高めることによ
り、従来の排ガス回収設備でも未燃焼ガスを回収するこ
とが可能となるが、炭素源の供給によって排ガス流量を
安定して増加させることは困難であり、炭素源を添加し
たとしてもガス発生量の変動等を考えると、転炉におけ
る溶銑の脱燐処理では従来の排ガス回収設備によるガス
回収は実際には不可能と云う問題点がある。
53−1110号公報が提案されている。同号公報で
は、炉内発生ガス量を予測し、この予測値に応じてPA
ベンチュリーのダンパーの単独制御若しくはこのダンパ
ーと誘引送風機のダンパーとの組み合わせ制御を行い、
誘引送風機の吸引量を炉内発生ガス量に予め近似させ、
排ガス回収率を高めている。
53−1110号公報に開示された方法では、以下の問
題点がある。即ち、ガス発生量の少ない条件下でのガス
回収中に、異常燃焼等によりガス発生量が急激に多くな
った場合には、集塵効率が悪化してしまう。これは誘引
送風機の吸引量をダンパーの絞り制御により行った時の
特徴であり、誘引送風機の装置上の特性から、図9に示
すように、誘引送風機のダンパーを閉めることに起因し
て高送風側では誘引送風機の発生圧力が低下するためで
ある。尚、図9は、実炉において誘引送風機のダンパー
を閉めた場合の特性変化を調査した結果を示す図であ
り、図9におけるPAはPAベンチュリーのダンパー、
D1及びD3は誘引送風機のダンパーであり、数値はダ
ンパー開度を示している。
内若しくは煙道等に添加・投入される副原料のガス化に
伴う増分量を考慮する必要があり、この増分量も含めた
発生ガス量の予測は困難であり、その精度は著しく低
く、安定してガス回収効率を高めることは極めて難しい
と云わざるを得ない。
生量に対応して、未燃焼のガスを安定して回収すること
ができる排ガス回収設備は未だ開発されておらず、その
開発が切望されていた。
生ガス量が少ない領域においてガス回収量を増加させる
若しくはガス回収を行うためには、排ガス回収設備を低
送酸速度に合わせた仕様に設備改造する必要があり、そ
れに伴い多額の設備費用が必要になる。又、広範囲に亘
るガス発生量に対応した排ガス回収設備は従来開発され
ていないため、高送酸速度域にも又低送酸速度域にも対
応させるためには仕様の異なる排ガス回収設備を並列し
て設置せざるを得ないことになる。
ので、その目的とするところは、溶銑の脱炭吹錬から脱
燐処理までのように、転炉での広範囲の送酸速度域にお
いても、集塵効率を低下させることなく未燃焼ガスの回
収が可能であり、且つ、高送酸速度に対応した従来の排
ガス回収設備でも安価な設備改造費で改造可能な転炉排
ガス回収設備を提供することである。
ガス回収設備は、開度調節が可能なダンパーを備え、こ
のダンパーの開度を調整しながら転炉から発生するガス
を除塵する集塵機と、前記ダンパーの開度を検出する開
度検出器と、前記集塵機から排出されるガスを吸引する
誘引送風機と、前記開度検出器による検出信号に基づい
て前記誘引送風機の回転数を変更する回転数演算手段
と、回転数演算手段からの出力信号に基づいて誘引送風
機の回転数を制御する送風機駆動制御装置と、を具備す
ることを特徴とし、第2の発明による転炉排ガス回収設
備は、第1の発明において、前記回転数演算手段は、集
塵機に備えられたダンパーが制御不能となる開度に達し
た場合に、誘引送風機の回転数を変更するための出力信
号を発することを特徴とし、第3の発明による転炉排ガ
ス回収設備は、第1の発明又は第2の発明において、更
に、誘引送風機の回転数に基づいて集塵機の集塵能力を
演算し、集塵能力が基準値以下となった場合には誘引送
風機の回転数の下限制限を行う集塵能力演算手段を具備
することを特徴とするものである。
は、集塵機に設置されたダンパーの開度を調整して転炉
炉口圧を所定の範囲に制御しながら、誘引送風機により
転炉から排出されるガスを吸引して回収する転炉排ガス
回収方法において、前記ダンパーが炉口圧の制御不能と
なる開度に達した際には、ダンパー開度が炉口圧の制御
可能な範囲になるように前記誘引送風機の回転数を変更
することを特徴とし、第5の発明による転炉排ガス回収
方法は、第4の発明において、前記ダンパーが炉口圧の
制御不能となる開度に達した際に、誘引送風機の定格回
転数に対して比率を乗算し、誘引送風機の回転数を定め
ることを特徴とし、第6の発明による転炉排ガス回収方
法は、第4の発明において、前記ダンパーが炉口圧の制
御不能となる開度に達した際に、このダンパーの開度が
予め設定した規定値になるように、誘引送風機の回転数
を定めることを特徴とし、第7の発明による転炉排ガス
回収方法は、第4の発明ないし第6の発明の何れかにお
いて、新たに定めた誘引送風機の回転数に基づいて集塵
機の集塵能力を求め、集塵能力が基準値以下となった場
合には、誘引送風機の回転数の下限制限を行うことを特
徴とし、第8の発明による転炉排ガス回収方法は、第4
の発明ないし第7の発明の何れかにおいて、転炉では、
炉内若しくは排ガス流路内に副原料として合成樹脂を投
入して溶銑を精錬し、この精錬により発生するガスを回
収することを特徴とするものである。
ンチュリーのダンパー(以下「PAダンパー」と記す)
が転炉炉口圧の制御不能となる開度に達した際には、P
Aダンパーの開度が炉口圧の制御可能な範囲になるよう
に、誘引送風機の回転数を変更して誘引送風機による吸
引量を調整するので、常にガス発生量と誘引送風機の吸
引量とが同等になり、脱炭吹錬の末期や脱燐処理等の低
送酸速度域であっても転炉排ガス中への大気の混入が防
止され、転炉から発生するCOガス等を未燃焼のまま回
収することが可能となる。又、従来の高送酸速度に対応
した排ガス回収設備であっても、PAダンパーの開度に
応じて誘引送風機の回転数を変更すると云う比較的簡単
な設備改造により上記課題を達成することが可能であ
り、設備改造費を大幅に低減することができる。更に、
集塵能力演算手段により誘引送風機の回転数に基づいて
集塵機の集塵能力を求め、集塵能力が基準値以下となっ
た場合には、誘引送風機の回転数の下限制限を行うの
で、集塵効率を低下させることがない。
の実施の形態を説明する。図1は、本発明の実施の形態
を示す図であって、本発明による転炉排ガス回収設備の
概略構成図である。
1の内部には上方から上吹きランス3が挿入され、この
上吹きランス3から酸素が溶銑2に吹き付けけられて溶
銑2の脱炭吹錬や溶銑2の脱燐処理が行われる。溶銑2
の脱炭吹錬及び脱燐処理により炉内からCOガスを主体
とする排ガスが発生する。
4の後段には、一次集塵機6、エルボーセパレーター
7、二次集塵機8、エルボーセパレーター10、排ガス
流量計11、吸引ファンダンパー12、誘引送風機1
3、誘引送風機14、サイレンサー15、三方弁16の
順に設置されており、排ガスの回収流路を構成してい
る。三方弁16以降の排ガス流路は2つに分岐してお
り、1つは煙突18から大気に放散される流路であり、
他の1つは回収弁17を経てガスホルダー19に至り、
ガスホルダー19内で回収される流路である。誘引送風
機13は電動機26により駆動され、又、誘引送風機1
4は電動機27により駆動され、これにより転炉1内の
発生ガスが吸引され、煙突18から放散されるか若しく
はガスホルダー19内に回収される。図1は2基の誘引
送風機13,14を直列に設置した例であるが、誘引送
風機の設置数は2基に限るものではなく、3基以上とし
ても又1基であっても良い。
ト5と呼ばれており、上下移動が可能な構造となってお
り、排ガスを回収する場合には、スカート5と転炉1の
炉口とは原則的には密着した状態である。スカート5の
部位には、転炉炉口圧を測定するための炉口圧検出器2
0が設置され、炉口圧検出器20の測定結果は炉圧制御
演算機21へ入力されている。
リーにはPAダンパー9が設置されており、PAダンパ
ー9はPAダンパー駆動装置22によりその開度が調整
されるようになっている。PAダンパー駆動装置22に
は炉圧制御演算機21の信号が入力されており、PAダ
ンパー駆動装置22は炉圧制御演算機21の信号により
PAダンパー9の開度を調整するようになっている。
器20の測定結果に基づき、炉口圧が所定値、例えば−
5mmH2 O〜+5mmH2 Oの範囲となるように、P
Aダンパー9の開度を調整している。この炉口圧の制御
方法は、その制御性が高い方法であるならば、いかなる
制御方法であっても良い。ここで制御性が高い方法と
は、図2に示すように、仮に炉口圧の設定を変更した場
合に設定値へ近づく期間(「過渡特性」と云う)が早
く、更に、その後の定常状態での偏差(「定常特性」と
云う)が小さい制御方法であり、過渡特性が6.0秒以
下、定常特性が±4.0mmH2 O以下の方法である。
具体的には一般的なPI制御で十分可能である。尚、図
2は炉口圧の設定値を変更した際の炉口圧変化の例を示
す図である。
に、PAダンパー9の開度が全閉状態となった場合に
は、発生ガス量が少なく、転炉1の炉口で大気の巻き込
みが発生してガスの燃焼(「二次燃焼」と云う)が発生
していることが把握でき、一方、PAダンパー9の開度
が全開状態となった場合には、発生ガス量が多く、転炉
1の炉口から発生ガスが噴き出していることが把握でき
る。このように、炉内発生ガスの推定を行わなくて、P
Aダンパー9の開度から炉内発生ガスの挙動を把握する
ことができる。
検出するための開度検出器23が設置されており、開度
検出器23による検出値は回転数演算機24に送信され
ている。この回転数演算機24は開度検出器23による
検出値に基づき、誘引送風機13,14の回転数を変更
すべきか否かを判定して、その判定結果を送風機駆動制
御装置25に出力する。送風機駆動制御装置25はこの
信号に基づき、電動機26,27の回転数即ち誘引送風
機13,14の回転数を所定値に制御する。
より多くのガスを回収するために行う回転数演算機24
の第1の演算方法を図3に基づき説明する。尚、図3は
回転数演算機24における第1の処理フローを示す図で
ある。
るPAダンパー開度値(X)と、予め設定してあるPA
ダンパー9の全閉領域基準値(A)との比較を行う(ス
テップ1)。ステップ1の頻度は数秒間隔から数分間隔
の範囲の任意の間隔で行えば良い。ここで全閉領域基準
値(A)とは、設備の機械的な全閉領域ではなく、PA
ダンパー9の開度をそれ以下としても、PAダンパー9
を通過する風量が実質的に変化しない若しくは変化しに
くい領域であり、PAダンパー9の設備仕様によっても
変化するが、例えば開度が7%程度以下の領域である。
あれば、下記の(1)式に基づいて誘引送風機13,1
4の回転数を演算する(ステップ2)。
3,14の発生圧力(吸引圧力とも云う)を演算する
(ステップ3)。この演算は、図4に示す定格回転数
(図4では1000rpmが定格回転数に該当)におけ
る誘引送風機性能曲線に基づき実施する。即ち、新回転
数における風量(Q)は下記の(2)式により求めるこ
とができ、又、新回転数における発生圧力(P)は下記
の(3)式により求めることができるので、図5に示す
ような、各回転数別の誘引送風機性能曲線を得ることが
できる。ここで、図5に示すように、各回転数別の誘引
送風機性能曲線上で風量が同一である点の圧力が、新回
転数における発生圧力(P)となる。尚、図4は、PA
ダンパー9の性能曲線と第1の演算方法に基づくPAダ
ンパー9の動作状況とを併せて示す図である。
(D)を推定する(ステップ4)。含塵量(D)は、排
ガス回収設備の設計時に決定される含塵曲線から求める
ことができる。含塵曲線の例を図6に示す。これは、一
次集塵機6及び二次集塵機8での差圧状態から集塵能力
を表す曲線である。一次集塵機6の差圧と二次集塵機8
の差圧とを加えた差圧は誘引送風機13,14の発生圧
力(P)によるものであるから、誘引送風機13,14
の発生圧力(P)から排ガス中の含塵量(D)を求める
ことができる。即ち、図6において、横軸が発生圧力
(P)に等しい点の含塵曲線から含塵量(D)を求める
ことができる。尚、図6の横軸の集塵機圧力損失は、一
次集塵機6の差圧と二次集塵機8の差圧とを加えた差圧
である。
値と予め設定してある環境基準値(本実施の形態では5
0mg/Nm3 )とを比較して(ステップ5)、含塵量
(D)の予想値が環境基準値より小さい場合には、誘引
送風機13,14の回転数が新回転数となるように、回
転数演算機24から送風機駆動制御装置25へ信号が送
られる。又、含塵量(D)の予想値が環境基準値より大
きい場合には、誘引送風機13,14の回転数は現状を
維持するように回転数演算機24から送風機駆動制御装
置25へ信号が送られる。この場合、PAダンパー9は
全閉状態のままであり、転炉1の炉口での大気の巻き込
みにより排ガス中の未燃焼ガス濃度が低下するので、ガ
スホルダー19でのガス回収を行わず、完全燃焼させて
煙突18から大気に放散する。通常、排ガス中の未燃焼
ガス濃度がおよそ50%以下となったなら、ガス回収を
あきらめて大気放散が行われる。
度値(X)が全閉領域基準値(A)よりも大きい場合に
は、予め設定されている全開領域基準値(B)とPAダ
ンパー開度値(X)とを比較する(ステップ6)。ここ
で全開領域基準値(B)とは、設備の機械的な全開領域
ではなく、PAダンパー9の開度をそれ以上としても、
PAダンパー9を通過する風量が実質的に変化しない若
しくは変化しにくい領域であり、PAダンパー9の設備
仕様によっても変化するが、例えば開度が30%程度以
上の領域である。
値(B)よりも小さい場合には、PAダンパー9の開度
は適正範囲内であるので、誘引送風機13,14の回転
数は現状を維持するように回転数演算機24から送風機
駆動制御装置25へ信号が送られる。PAダンパー開度
値(X)が全開領域基準値(B)よりも大きい場合に
は、下記の(4)式に基づいて誘引送風機13,14の
回転数を演算する(ステップ7)。
3,14の回転数上限値(UL)と新回転数とを比較し
(ステップ8)、新回転数が回転数上限値(UL)より
も大きければ現状の回転数を維持するように、又、新回
転数が回転数上限値(UL)以下であれば新回転数とな
るように、回転数演算機24から送風機駆動制御装置2
5へ信号が送られる。
ンパー9の動作状況は次のようになる。即ち、図4に示
すように、誘引送風機13,14の回転数が1000r
pmの状態で排ガスを回収していた際にガス発生量が減
少してくると、誘引送風機13,14の回転数はそのま
まの状態でPAダンパー9の開度が徐々に低下し、そし
て、PAダンパー9の開度は全閉領域基準値(A)に到
達する。PAダンパー9の開度が全閉領域基準値(A)
に到達したならば、誘引送風機13,14の回転数は9
00rpmに低下し、PAダンパー9の開度は全閉領域
を外れる。この場合、吸引ガス流量が誘引送風機13,
14の回転数変更の前後で変化しないようにPAダンパ
ー9の開度が決定される。発生ガス量が更に低下して、
誘引送風機13,14の回転数が900rpmであって
もPAダンパー9の開度が全閉領域基準値(A)に到達
すると、誘引送風機13,14の回転数は800rpm
に低下する。図4には示していないが、含塵量(D)の
予想値が環境基準値を満足する限り、誘引送風機13,
14の回転数を700rpm更には600rpmへと低
下させても良い。
00rpmの状態でガス回収を行っていた場合にガス発
生量が増加すると、誘引送風機13,14の回転数はそ
のままの状態でPAダンパー9の開度が徐々に大きくな
り、そして、全開領域基準値(B)に到達する。PAダ
ンパー9の開度が全開領域基準値(B)に到達したなら
ば、誘引送風機13,14の回転数は900rpmに増
加し、PAダンパー9の開度は全開領域を外れる。この
場合、吸引ガス流量が誘引送風機13,14の回転数変
更の前後で変化しないようにPAダンパー9の開度が決
定される。発生ガス量が更に増加して、誘引送風機1
3,14の回転数が900rpmであってもPAダンパ
ー9の開度が全開領域基準値(B)に到達すると、誘引
送風機13,14の回転数は1000rpmに増加す
る。この場合には、誘引送風機13,14は1000r
pmの回転数で最大送酸速度に対処可能なように設計さ
れており、これ以上の回転数は必要としない。尚、
(1)式及び(4)式では10%毎に回転数を変更して
いるが、この比率は10%に限るものではなく、任意の
値とすることができる。
う回転数演算機24の第2の演算方法を図7及び図8に
基づき説明する。この演算方法は、誘引送風機13,1
4の回転数を変更する際に、PAダンパー9の開度が、
PAダンパー9を通過する排ガス流量を最も制御しやす
い開度範囲となるように誘引送風機13,14の回転数
を変更する方法である。尚、図7は、回転数演算機24
における第2の処理フローを示す図、図8は、PAダン
パー9の性能曲線と第2の演算方法に基づくPAダンパ
ー9の動作状況とを併せて示す図である。
信されるPAダンパー開度値(X)と、予め設定してあ
るPAダンパー9の全閉領域基準値(A)との比較を行
う(ステップ11)。ステップ11の頻度は数秒間隔か
ら数分間隔の範囲の任意の間隔で行えば良い。PAダン
パー開度値(X)が全閉領域内であれば、下記に示す方
法により誘引送風機13,14の回転数を演算する(ス
テップ12)。
準値(A)になった時点の排ガス流量を排ガス流量計1
1の測定値、若しくは、図8に示すPAダンパー性能曲
線から把握する。そして、予め求めてある各回転数別の
PAダンパー性能曲線に基づき、PAダンパー9の開度
が全閉領域基準値(A)になった時点の排ガス流量を規
定開度で通過させることができる回転数を求める。ここ
で、規定開度とは、PAダンパー性能が最も線形化で
き、排ガス流量を最も制御しやすい開度であり、通常の
PAダンパー9では開度20%程度である。規定開度と
して或る範囲を設定しても良い。各回転数における誘引
送風機13,14の吸引風量は前述した(2)式により
求めることができるので、これにより各回転数における
PAダンパー9の性能曲線を求めることができる。
風機13,14の発生圧力を演算し(ステップ13)、
新回転数における排ガス中の含塵量(D)を推定し(ス
テップ14)、更に、含塵量(D)の予想値と予め設定
してある環境基準値とを比較して(ステップ15)、含
塵量(D)の予想値が環境基準値より大きい場合には現
状の回転数を維持するように、又、含塵量(D)の予想
値が環境基準値より小さい場合には誘引送風機13,1
4の回転数が新回転数となるように、回転数演算機24
から送風機駆動制御装置25へ信号が送られる。尚、ス
テップ13〜ステップ15は前述した第1の演算方法の
ステップ3〜ステップ5と全く同一であるので、その説
明は省略する。
度値(X)が全閉領域基準値(A)よりも大きい場合に
は、予め設定されている全開領域基準値(B)とPAダ
ンパー開度値(X)とを比較する(ステップ16)。P
Aダンパー開度値(X)が全開領域基準値(B)よりも
小さい場合には、PAダンパー9の開度は適正範囲内で
あるので、誘引送風機13,14の回転数は現状を維持
するように、回転数演算機24から送風機駆動制御装置
25へ信号が送られる。
値(B)よりも大きい場合には、前述したステップ12
と同一の方法により誘引送風機13,14の回転数を演
算する(ステップ17)。そして、予め設定してある誘
引送風機13,14の回転数上限値(UL)と新回転数
とを比較し(ステップ18)、新回転数が回転数上限値
(UL)よりも大きければ現状の回転数を維持するよう
に、又、新回転数が回転数上限値(UL)以下であれば
新回転数となるように、回転数演算機24から送風機駆
動制御装置25へ信号が送られる。
ンパー9の動作状況は次のようになる。即ち、図8に示
すように、誘引送風機13,14の回転数が1000r
pmの状態で排ガスを回収していた際にガス発生量が減
少してくると、誘引送風機13,14の回転数はそのま
まの状態でPAダンパー9の開度が徐々に低下し、そし
て、PAダンパー9の開度は全閉領域基準値(A)に到
達する。PAダンパー9の開度が全閉領域基準値(A)
に到達したならば、この時点の排ガス流量(約9000
0Nm3 /hr)を把握し、規定開度として定めた20
%の開度で約90000Nm3 /hrの排ガス流量を通
過させる回転数を求める。図8では800rpmの場合
がこれに相当する。そこで、誘引送風機13,14の回
転数を800rpmに低下して発生ガスを回収する。発
生ガス量が更に低下して誘引送風機13,14の回転数
が800rpmであってもPAダンパー9の開度が全閉
領域基準値(A)になるならば、同様にして回転数を求
め、誘引送風機13,14の回転数を更に低下させる。
00rpmの状態でガス回収を行っていた場合にガス発
生量が増加すると、誘引送風機13,14の回転数はそ
のままの状態でPAダンパー9の開度が徐々に増大し、
そして、PAダンパー9の開度は全開領域基準値(B)
に到達する。PAダンパー9の開度が全開領域基準値
(B)に到達したならば、この時点の排ガス流量(約1
15000Nm3 /hr)を把握して、20%の開度で
約115000Nm3 /hrの排ガス流量を通過させる
回転数を求める。図8では920rpmの場合がこれに
相当する。そこで、誘引送風機13,14の回転数を9
20rpmに増加させて発生ガスを回収する。
法を説明したが、回転数演算機24の演算方法はこの2
種類に限るものではなく、種々の変更が可能である。要
は、PAダンパー9の開度がこのPAダンパー9を通過
する風量を制御可能な範囲となるように、誘引送風機1
3,14の回転数を変更すれば良く、従って、PAダン
パー9の開度が全閉領域になろうとする場合には回転数
を減じ、逆に、PAダンパー9の開度が全開領域になろ
うとする場合には回転数を増加させれば良い。
よる転炉排ガス回収設備を用いて転炉1から発生するガ
スを回収する方法について説明する。
入し、更に必要に応じて、フラックスとしての生石灰、
Fe−Mn合金鉄代替のマンガン鉱石、脱燐剤としての
鉄鉱石やミルスケール、並びに、炭素源としてのコーク
スや合成樹脂を副原料として添加して、上吹きランス3
から純酸素を溶銑湯面に向かって吹き付け、溶銑2の脱
炭吹錬及び脱燐処理を実施する。図1では示していない
が、転炉1の炉底から撹拌用ガスを溶銑2中に吹き込ん
でも良く、又、上吹きランス3に替わって転炉1の炉底
から純酸素を吹き込んでも良い。
源に比較して硫黄及び燐の含有量が少ないので、その燃
焼熱により溶銑2を汚染することなく加熱することがで
き、この加熱により鉄スクラップやマンガン鉱石の配合
比率を高めることが可能となる。又、合成樹脂の燃焼に
よりCOガスが生成されると共に、CO2 ガスは合成樹
脂中の炭素によりCOガスに改質されるので、排ガス中
の未燃焼ガスの濃度及び排ガス流量が増加し、未燃焼ガ
スの回収量を増加させることが可能となる。更に、合成
樹脂の廃棄物は、従来その大部分がゴミ埋立地等に投棄
されていたが、転炉1内へ供給することにより有効にリ
サイクル活用される。従って、溶銑2の脱炭吹錬及び脱
燐処理共に、その精錬中に転炉1内若しくは煙道4内に
合成樹脂、望ましくは合成樹脂の廃棄物を投入・添加す
ることが好ましい。
炭素濃度に応じた最適な送酸速度で酸素を吹き込み、脱
燐処理の場合には、脱燐処理に最適な送酸速度で酸素を
吹き込んで精錬する。この精錬により発生するガスは誘
引送風機13,14により吸引される。この場合、前述
したように、炉口圧は炉圧制御演算機21によるPAダ
ンパー9の開度調整により所定の範囲に制御され、且
つ、PAダンパー9の開度が全閉領域若しくは全開領域
に達した際には、回転数演算機24により誘引送風機1
3,14の回転数が変更され、PAダンパー9の開度は
流量制御の可能な範囲に復帰される。その結果、転炉1
からの発生ガス流量と誘引送風機13,14による吸引
流量とがほぼ等しく制御されるので、低送酸速度域であ
っても転炉1の炉口での大気の巻き込みが抑制され、未
燃焼のガス回収量を増加させることができる。
1から発生するガスを回収した場合、脱炭吹錬時には吹
錬末期のガス回収増により溶銑トン当たり2Nm3 のガ
ス回収増が可能であり、又、従来ガス回収が不可能であ
った脱燐処理時には溶銑トン当たり50Nm3 のガス回
収が可能であった。更に、この場合、排ガス中の含塵量
は全く増加せず、大気汚染やガス回収設備におけるダス
ト障害は全く発生しなかった。
圧の制御可能な範囲になるように、誘引送風機の回転数
を変更して誘引送風機による吸引量を調整するので、常
に転炉からのガス発生量と誘引送風機の吸引量とが同程
度になり、脱炭吹錬の末期や脱燐処理等の低送酸速度域
であっても転炉排ガス中への大気の混入が防止され、転
炉から発生するCOガス等を未燃焼のまま回収すること
が可能となり、工業上有益な効果がもたらされる。
転炉排ガス回収設備の概略構成図である。
を示す図である。
ローを示す図である。
ダンパーの動作状況とを併せて示す図である。
である。
ローを示す図である。
ダンパーの動作状況とを併せて示す図である。
た従来技術における誘引送風機の特性変化を調査した結
果を示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 開度調節が可能なダンパーを備え、この
ダンパーの開度を調整しながら転炉から発生するガスを
除塵する集塵機と、前記ダンパーの開度を検出する開度
検出器と、前記集塵機から排出されるガスを吸引する誘
引送風機と、前記開度検出器による検出信号に基づいて
前記誘引送風機の回転数を変更する回転数演算手段と、
回転数演算手段からの出力信号に基づいて誘引送風機の
回転数を制御する送風機駆動制御装置と、を具備するこ
とを特徴とする転炉排ガス回収設備。 - 【請求項2】 前記回転数演算手段は、集塵機に備えら
れたダンパーが制御不能となる開度に達した場合に、誘
引送風機の回転数を変更するための出力信号を発するこ
とを特徴とする請求項1に記載の転炉排ガス回収設備。 - 【請求項3】 更に、誘引送風機の回転数に基づいて集
塵機の集塵能力を演算し、集塵能力が基準値以下となっ
た場合には誘引送風機の回転数の下限制限を行う集塵能
力演算手段を具備することを特徴とする請求項1又は請
求項2に記載の転炉排ガス回収設備。 - 【請求項4】 集塵機に設置されたダンパーの開度を調
整して転炉炉口圧を所定の範囲に制御しながら、誘引送
風機により転炉から排出されるガスを吸引して回収する
転炉排ガス回収方法において、前記ダンパーが炉口圧の
制御不能となる開度に達した際には、ダンパー開度が炉
口圧の制御可能な範囲になるように前記誘引送風機の回
転数を変更することを特徴とする転炉排ガス回収方法。 - 【請求項5】 前記ダンパーが炉口圧の制御不能となる
開度に達した際に、誘引送風機の定格回転数に対して比
率を乗算し、誘引送風機の回転数を定めることを特徴と
する請求項4に記載の転炉排ガス回収方法。 - 【請求項6】 前記ダンパーが炉口圧の制御不能となる
開度に達した際に、このダンパーの開度が予め設定した
規定値になるように、誘引送風機の回転数を定めること
を特徴とする請求項4に記載の転炉排ガス回収方法。 - 【請求項7】 新たに定めた誘引送風機の回転数に基づ
いて集塵機の集塵能力を求め、集塵能力が基準値以下と
なった場合には、誘引送風機の回転数の下限制限を行う
ことを特徴とする請求項4ないし請求項6の何れか1つ
に記載の転炉排ガス回収方法。 - 【請求項8】 転炉では、炉内若しくは排ガス流路内に
副原料として合成樹脂を投入して溶銑を精錬し、この精
錬により発生するガスを回収することを特徴とする請求
項4ないし請求項7の何れか1つに記載の転炉排ガス回
収方法。
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---|---|---|---|
JP2001145945A JP3775238B2 (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | 転炉排ガス回収設備及び回収方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10712753B2 (en) | 2013-11-29 | 2020-07-14 | Sms Group Gmbh | Method and apparatus for the energy-efficient operation of secondary dust removal systems |
CN114798659A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-29 | 中冶赛迪重庆信息技术有限公司 | 一种多点除尘***的协同除尘方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5391006A (en) * | 1977-01-24 | 1978-08-10 | Nippon Steel Corp | Treating method for converter exhaust gas |
JPS5451097A (en) * | 1977-09-30 | 1979-04-21 | Hitachi Ltd | Processing by laser |
JPS56127722A (en) * | 1980-03-10 | 1981-10-06 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Ventilator apparatus for steel making installation |
-
2001
- 2001-05-16 JP JP2001145945A patent/JP3775238B2/ja not_active Expired - Fee Related
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