JP2009090185A - 高炉ガス用ダストキャッチャ - Google Patents

Abstract

【課題】ダストによる摩耗を低減させることができる高炉ガス用ダストキャッチャを提供する。
【解決手段】高炉から排出される排ガスからダストを分離するダストキャッチャであって、容器１の内部にダストを含む排ガスが導入される下端が開口した拡大管９が配置され、容器１の内部周囲に複数のサイクロン１１が配置され、容器１の上部に容器内でダストが分離された排ガスを流出する排出管５が設けられたダストキャッチャにおいて、拡大管９の上部外周位置に仕切り板１０が設けられて、容器１内が、仕切り板１０の下側に拡大管９から流出するガスからサイクロン１１でダストを分離する領域と、仕切り板１０の上側にサイクロン１１でダストが分離されたガスを排出管５に排出する領域とに上下に仕切られ、仕切り板１０の上側の領域にダストを分離したガスを流出させる、サイクロン１１のガス流出管１３が開口している。
【選択図】図１

Description

本発明は、高炉から発生するダストを含むガスからダストを分離する高炉ガス用ダストキャッチャに関する。

高炉から排出されるガスは製鉄所内で燃焼ガスとして使用されるが、高炉のガスは装入された原料から飛散したダストなどを含んでいるためにそのまま使用できないので、高炉に付帯するガス清浄系統で処理して清浄にした後に加熱炉やボイラなどに利用される。ガス清浄系統ではガスからダストを粗集じんする設備として、ダストキャッチャが配置されている。

ダストキャッチャにおいて、さらなる、集塵効率の向上を目的として、特許文献１に開示されているように、従来からある拡大管に加えて、容器の周囲の複数箇所に、拡大管を出たガスにサイクロンにより旋回流を与え、旋回流によりガス流に同伴されていた中粒子、細粒子のダストを補足しようとしている。

図４（ａ）は特許文献１に開示されている従来のダストキャッチャの縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

図４において、ダストキャッチャの容器２１は、中央部の筒状体２２とその上部と下部に円錐状筒２３，２４が連設されて形成されている。上部の円錐状筒２３にはダストが分離されたガスが排出される排出管２５が接続されている。下部の円錐状筒２４の底には分離されたダスト２６を排出させるバルブ２７が設けられている。

上部の円錐状筒２３から筒状体２２には高炉からのガスが導入される導入管２８に続いて末広がりの拡大管２９が配置されている。拡大管２９の下端は閉鎖板３０で閉鎖されている。

筒状体２２の内周には、閉鎖板３０と仕切り板３１により等間隔にサイクロン３２が支持されている。サイクロン３２と拡大管２９は、拡大管２９からガスをサイクロン３２に接線方向に導入する接続管３３で接続されている。

サイクロン３３の中心にはダストを分離したガスを上部の円錐状筒２３を通して排出管２５へ流出させる流出管３４が配置されている。

図４に示すダストキャッチャでは、高炉からガスが導入管２８を通って拡大管２９に入り、閉鎖板３０で方向転換されて接続管３３によりサイクロン３２に接線方向に導入される。サイクロン３２に接線方向に導入されたガスは、旋回流となってダスト２６が分離される。サイクロン３２で分離されたダストは下降して下部の円錐状筒２４の底に溜まり、ダスト２６が分離されたガスはサイクロン３２内の流出管３４を抜けて上部の円錐状筒２３を通って排出管２５へ排出されて次の処理工程へ送られる。
ヨーロッパ特許公開１５５７２１８号明細書

前記従来のダストキャッチャでは、拡大管の下端に閉鎖板を設け、閉鎖板と所定の間隔をあけて拡大管の周囲に仕切り板を設け、仕切り板と閉鎖板に、サイクロンを支持している。したがって、拡大管を下降するガスの全量は、閉鎖板に衝突して直角方向に方向が変えられてサイクロンに流入する。この時、サイクロンに流入するガスは、集じん前であるため、ガス中には、全量の粗粒子、中粒子、細粒子の各種の粒径のダストが含まれている。これにより、閉鎖板及びサイクロンは、ガスに同伴されるダスト、特に粗粒子による摩耗が顕著となる。そのため保守も複雑となる。

そこで、本発明は、高炉から排出されるダストを含むガスからダストを分離するダストキャッチャにおいて、ダストによる摩耗を低減させることができる高炉ガス用ダストキャッチャを提供するものである。

本発明は、高炉から排出されるガスからダストを分離する高炉ガス用ダストキャッチャであって、容器の内部に前記ダストを含むガスが導入される拡大管が配置され、前記容器の内部周囲に複数のサイクロンが配置され、前記容器の上部に容器内でダストが分離されたガスを流出する排出管が設けられた高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、前記拡大管の下端が開口し、前記拡大管の上部外周位置に仕切り板が設けられて、前記容器内が仕切り板の下側に前記拡大管から流出するガスから前記サイクロンでダストを分離する領域と、仕切り板の上側にサイクロンでダストが分離されたガスを前記排出管に排出する領域とに上下に仕切られ、
前記仕切り板の上側の領域にダストを分離したガスを流出させる、前記サイクロンのガス流出管が開口していることを特徴とする。

前記構成において、前記容器内の拡大管の下方に、各サイクロンの側面の下部に内接する環状のダスト再飛散防止板を前記容器の壁と間隔をおいて形成してもよい。

また、前記各サイクロンで捕捉されたダストの排出口を、ダストキャッチャの系外に設けてもよい。

本発明は、拡大管から下方へ向うダスト含有ガスは、拡大管の下端から流出して上方に反転するが、この際、ガス中に含まれる粗粒子、質量が大なる粒子のダストは、重力沈降によりガス流れから分離され、容器の下部に堆積することになる。それにより、サイクロンへ流入する処理ガス中から摩耗性の粗粒子が除かれるため、サイクロンでの粗粒子のダストによる摩耗が極端に低減する。その結果、従来のダストキャッチャに比べて保守作業が軽減される。

本発明は、既存のダストキャッチャに対して、仕切り板を配置する簡単な改造により、容易に設備を構成することが可能となる。

また、高炉の改修においては、高炉本体の大型化（炉容積の増加）が進む一方で、高炉ガスのダストキャッチャを含めた、高炉の付帯設備については、一部の補修、補強、改造による既設設備の流用化が進んでいる。かかる状況のもと、高炉の大型化が進んで高炉で副生するガス量が増加しても、本発明により、前述のとおり、簡単な改造により、充分、そのガスからの集じんを実施することが可能となり、本発明の工業的な意義は大なるものである。

また、本発明では、環状のダスト再飛散防止板を形成することによりサイクロンでガスから分離され、容器内を降下する中粒子、細粒子のダストが再飛散して後続のガスに同伴されるのを防止できる。

本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）は本発明の高炉ガス用ダストキャッチャの縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。

図１において、ダストキャッチャの容器１は、中央部の筒状体２と、その上部と下部にそれぞれ円錐状筒３，４が一体に連設されている。上部の円錐状筒３にはダストが分離されたガスが排出される排出管５が接続されている。排出管５は、スクラバーなどの次の処理装置に接続される。下部の円錐状筒４にはガスから分離されて下降したダスト６が堆積する。下部の円錐状筒４の底には堆積したダスト６を排出するためのバルブ７が設けられている。

上部の円錐状筒３から筒状体２の内部の中心には上下方向に、高炉からのガスが上部の円錐状筒３の外側から導入される導入管８に続いて、直径が末広がりに徐々に拡大した拡大管９が一体に接続されている。本発明においては、拡大管９の下部は、粗粒子のダストを重力沈降させるため、図４に示す従来の拡大管と異なり閉鎖板３０で閉鎖することなく開口されている。導入管８から導入された高炉からのガスは拡大管９を通って下端の開口から流出する。

筒状体２の内周には、拡大管９と筒状体２に固定された仕切り板１０と、筒状体２の壁により間隔をおいてサイクロン１１が支持されている。図１では４基のサイクロン１１が等間隔に設けられている。サイクロン１１は、遠心力を利用して旋回流により固気分離する従来から知られている集じん器である。仕切り板１０は、ガスからダストを分離する領域と、ダストが分離されたガスを流出させる領域を仕切る板である。本実施例では仕切り板１０の下側が拡大管９からガスが流出したガスから粗粒子を分離し、粗粒子を分離下ガスからダストを分離するサイクロン１１が設けられた下側の円筒体２の領域であり、仕切り板１０の上側がダストが分離されたガスを流出させるサイクロン１１の流出管１３が開口した上側の円錐状筒３の領域である。

サイクロン１１の上部には粗粒分離ガス導入管１２がサイクロン１１の接線方向に接続されている。拡大管９の下部の開口から流出し、粗粒子が分離されたガスがサイクロン１１内へ接線方向に導入される。

サイクロン１１の中心には中粒子、細粒子のダストを分離したガスを上部の円錐状筒３へ流出させる流出管１３が仕切り板１０から突出して開口している。

次に、上記のダストキャッチャの動作について説明する。

高炉から排出されたダストを含むガスが導入管８を通って拡大管９に入り下方へ向い、拡大管９の開口から流出する。流出したガスは上方に反転するが、この際、ガス中に含まれる粗粒子および質量が大きい粒子のダストは、重力沈降によりガス流れから分離されて下降し、下部の円錐状筒４に堆積していく。

粗粒子が分離されたガスは、上方に反転して上昇し、粗粒分離ガス導入管１２からサイクロン１１内へ接線方向に導入される。

サイクロン１１へ接線方向に導入されたガスは、旋回流となって中粒子、細粒子のダストが分離されて下降し、下部の円錐状筒４の底に溜まる。ダストが分離されたガスはサイクロン１１内の流出管１３を抜けて上部の円錐状筒３を通って排出管５へ排出され、スクラバーなどの次の処理装置へ送られる。

図２は本発明のダストキャッチャの別実施例の縦断面図である。図１に示すダストキャッチャと同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。

本実施例では、拡大管９の下方に、各サイクロン１１の側面の下部に内接する環状のダスト再飛散防止板１４を形成する。ダスト再飛散板１４は下向きに末広がりに形成する。

ダスト再飛散板１４を配置することにより、サイクロン１１によりガスから分離された、下部の円錐状筒４を降下する中粒子、細粒子のダストが拡大管９を流出して上昇するガス同伴されるのを防止して再飛散しないようにする。

図３は、本発明のダストキャッチャの別実施例の縦断面図である。前記図１及び図２に示すダストキャッチャと同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。

本実施例では、サイクロンで捕捉されたダストの排出口をダストキャッチャの系外に設け、該排出口の下端部にバルブ３５を設けている。

高炉ガスから捕捉されるダストとして、粗粒のダストの主成分は、鉄粉、石炭粉であり、これらは例えば、製鉄原料として再利用されている。一方、中、細粒子のダストは、亜鉛、鉛の含有量が多いため製鉄原料として使用することができないため、これらは例えば、焼成後、高炉セメントの副原料として再利用されている。つまり、捕捉されるダストの粒度（種類）によりその再利用先が異なっている。

本願発明において、上記の如く構成しているため、ダストキャッチャで捕捉されるダストは、粗粒のダストであり、一方サイクロンで捕捉されるダストは、中、細粒のダストであり、これらが捕捉後、混在されていないので、再利用の場合、前記両者を分別することなく即利用することが可能である。

（ａ）は本発明のダストキャッチャの縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。 本発明のダストキャッチャの別実施例の縦断面図である。 本発明のダストキャッチャの別実施例の縦断面図である。 従来のダストキャッチャを示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

符号の説明

１：容器 ２：筒状体
３：上部の円錐状筒 ４：下部の円錐状筒
５：排出管 ６：ダスト
７：バルブ ８：導入管
９：拡大管 １０：仕切り板
１１：サイクロン １２：粗粒分離ガス導入管
１３：流出管 １４：ダスト再飛散板
２１：容器 ２２：筒状体
２３：上部の円錐状筒 ２４：下部の円錐状筒
２５：排出管 ２６：ダスト
２７：バルブ ２８：導入管
２９：拡大管 ３０：閉鎖板
３１：仕切り板 ３２：サイクロン
３３：接続管 ３４：流出管
３５：バルブ

Claims (3)

1. 高炉から排出されるガスからダストを分離する高炉ガス用ダストキャッチャであって、容器の内部に前記ダストを含むガスが導入される拡大管が配置され、前記容器の内部周囲に複数のサイクロンが配置され、前記容器の上部に容器内でダストが分離されたガスを流出する排出管が設けられた高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、
   前記拡大管の下端が開口し、
   前記拡大管の上部外周位置に仕切り板が設けられて、前記容器内が仕切り板の下側に前記拡大管から流出するガスから前記サイクロンでダストを分離する領域と、仕切り板の上側にサイクロンでダストが分離されたガスを前記排出管に排出する領域とに上下に仕切られ、
   前記仕切り板の上側の領域にダストを分離したガスを流出させる、前記サイクロンのガス流出管が開口していることを特徴とする高炉ガス用ダストキャッチャ。
2. 前記容器内の拡大管の下方に、各サイクロンの側面の下部に内接する環状のダスト再飛散防止板を前記容器の壁と間隔をおいて形成したことを特徴とする請求項１記載の高炉ガス用ダストキャッチャ。
3. 前記各サイクロンで捕捉されたダストの排出口を、ダストキャッチャの系外に設けたことを特徴とする請求項１記載の高炉ガス用ダストキャッチャ。

Images