JP2737193B2 - Exhaust gas generated from arc furnace - Google Patents
Exhaust gas generated from arc furnaceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はアーク炉から発生する排ガスの処理装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an apparatus for treating exhaust gas generated from an arc furnace.
金属材料の溶解にアーク炉が広く利用されているが、
該アーク炉からは、金属材料をアーク熱により溶解する
性質上、高温の排ガスが発生する。該排ガスは、アーク
炉の環境(建屋、中間ハウス等)から間接的に吸引する
主吸引系統と該アーク炉から直接吸引する副吸引系統と
を介し、両系統の合流後に装備された主吸引ファンで吸
引され、最終的には集塵装置で処理された後に大気中へ
放出される。Arc furnaces are widely used for melting metal materials,
From the arc furnace, high-temperature exhaust gas is generated due to the property of melting a metal material by arc heat. The exhaust gas is passed through a main suction system that indirectly sucks from the environment (building, intermediate house, etc.) of the arc furnace and a sub suction system that sucks directly from the arc furnace, and is provided with a main suction fan provided after the two systems merge. And finally discharged to the atmosphere after being processed by a dust collector.
本発明は、上記のような排ガスの処理において、該排
ガスを全体として効率的に且つ経済的に処理することが
できる装置に関するものである。The present invention relates to an apparatus capable of efficiently and economically treating the exhaust gas as a whole in the treatment of the exhaust gas as described above.
<従来の技術、その課題> 従来、アーク炉から発生する排ガスの処理装置として
一般に、該排ガスを主吸引系統と副吸引系統とを介し両
系統の合流後に装備された主吸引ファンで吸引しつつ集
塵装置で処理する装置が使用されている。<Prior art and its problems> Conventionally, as a treatment device for exhaust gas generated from an arc furnace, generally, the exhaust gas is sucked by a main suction fan provided after the merging of both systems via a main suction system and a sub suction system. A device for processing with a dust collector is used.
ところが、この従来装置には、排ガスの処理が全体と
して非効率的且つ非経済的に過ぎるという課題がある。
通常、主吸引系統における排ガスの風量は比較的大きい
が、その配管抵抗は比較的小さく、したがって風圧は比
較的小さい。逆に、副吸引系統における排ガスの風量は
比較的小さいが、その配管抵抗は比較的大きく、したが
って風圧は比較的大きい。両系統の排ガスをその合流後
に装備された主吸引ファンでのみ吸引しようとすると、
該主吸引ファンは、両系統の排ガスの風量及び風圧を合
わせた能力のものとしなければならず、その結果、該主
吸引ファンは風量及び風圧の双方ともに大きなものを稼
動させることになってしまうからである。However, this conventional apparatus has a problem that exhaust gas treatment is too inefficient and uneconomical as a whole.
Normally, the flow rate of exhaust gas in the main suction system is relatively large, but the pipe resistance is relatively small, and thus the wind pressure is relatively small. Conversely, while the air volume of the exhaust gas in the sub-suction system is relatively small, the pipe resistance is relatively large, and thus the wind pressure is relatively large. If you try to suck exhaust gas of both systems only with the main suction fan equipped after the merge,
The main suction fan must have a capacity that matches the air volume and the air pressure of the exhaust gas of both systems, and as a result, the main suction fan operates at a large air volume and a large air pressure. Because.
そこで従来、アーク炉から発生する排ガスの処理装置
として、該排ガスの吸引を、主吸引系統と副吸引系統の
合流後に装備された主吸引ファンだけではなく、副吸引
系統に装備された副吸引ファンでも行なう装置が提案さ
れている(実公昭52−26198号公報)。この従来装置
は、副吸引系統における排ガスの吸引に必要とされる風
圧と主吸引系統における排ガスの吸引に必要とされる風
圧との間の差圧を、副吸引ファンにより補い、よって主
吸引ファンに必要とされる主に風圧を軽減して、排ガス
の処理をより経済的に行なうものである。Conventionally, as a treatment device for exhaust gas generated from an arc furnace, not only the main suction fan equipped after the merging of the main suction system and the sub suction system, but also the auxiliary suction fan equipped in the sub suction system However, an apparatus has been proposed (Japanese Utility Model Publication No. 52-26198). This conventional device compensates for the differential pressure between the wind pressure required for exhaust gas suction in the sub-suction system and the wind pressure required for exhaust gas suction in the main suction system with the sub-suction fan. The main purpose of the present invention is to reduce the wind pressure, which is required for the exhaust gas, and to process the exhaust gas more economically.
ところが、この従来装置にも依然として、排ガスの処
理が全体としてなお非効率的且つ非経済的であるという
課題がある。アーク炉から発生する排ガスの風量は該ア
ーク炉の操業段階に応じて大きく変動するのであるが、
主吸引ファン及び副吸引ファンを常時一定稼動させる従
来装置では、それらを、実際には排ガスの風量が小さい
ときでも、該排ガスの風量が最大のときに見合う高速で
回転させることになってしまうからである。However, this conventional apparatus still has a problem that exhaust gas treatment is still inefficient and uneconomical as a whole. The air volume of the exhaust gas generated from the arc furnace varies greatly depending on the operation stage of the arc furnace,
In the conventional device in which the main suction fan and the sub suction fan are always operated at a constant speed, even if the exhaust gas flow rate is actually small, they are rotated at a high speed corresponding to the maximum exhaust gas flow rate. It is.
<発明が解決しようとする課題、その解決手段> 本発明は叙上の如き従来の課題を解決する改良された
排ガスの処理装置を提供するものである。<Problems to be Solved by the Invention, Means for Solving the Problems> The present invention is to provide an improved exhaust gas treatment apparatus that solves the conventional problems as described above.
しかして本発明は、 アーク炉から発生する排ガスを、該アーク炉の環境か
ら間接的に吸引する主吸引系統と該アーク炉から直接吸
引する副吸引系統とを介し、両系統の合流後に装備され
た主吸引ファンで吸引しつつ集塵装置で処理する装置に
おいて、主吸引ファンの回転数と副吸引系統に装備され
た副吸引ファンの回転数が排ガスの風量及び温度並びに
それらの合計消費動力を演算因子として制御されてお
り、併せてこの制御下において上記副吸引ファンが副吸
引系統の排ガスを吸引するに必要とされる風圧と主吸引
系統の排ガスを吸引するに必要とされる風圧との間の最
大差圧を補うものであることを特徴とする排ガスの処理
装置に係る。Thus, the present invention is provided after the merging of both systems via a main suction system that indirectly sucks the exhaust gas generated from the arc furnace from the environment of the arc furnace and a sub suction system that directly sucks the exhaust gas from the arc furnace. In a device that treats with a dust collector while sucking with the main suction fan, the number of rotations of the main suction fan and the number of rotations of the sub suction fan provided in the sub suction system determine the air volume and temperature of the exhaust gas and their total power consumption. It is controlled as a calculation factor, and under this control, the wind pressure required for the sub suction fan to suck the exhaust gas of the sub suction system and the wind pressure required for sucking the exhaust gas of the main suction system are controlled. The present invention relates to an exhaust gas treatment device that compensates for a maximum differential pressure between the two.
本発明において肝要な点は第一に、主吸引ファンの回
転数と副吸引ファンの回転数を排ガスの風量及び温度を
演算因子として制御する処にある。例えばアーク炉の操
業段階に応じて設定される排ガスの風量だけを制御因子
にすると、高温の排ガスが集塵装置へ吸引されて、該集
塵装置のフィルタメディア等を損ない、また二次公害を
引き起こすことがあるからである。アーク炉の原料初
装、原料追装或は出鋼段階では、主吸引系統へ吸引され
ることとなる排ガスの風量は大きいが、副吸引系統へ吸
引されることとなる排ガスの風量は極めて小さく、そし
て全体としては排ガスの風量は大きいが、温度は低い。
逆に、アーク炉の溶解段階では、上記の原料初装、原料
追装或は出鋼段階に比べ、主吸引系統へ吸引されること
となる排ガスの風量は小さいが、副吸引系統へ吸引され
ることとなる排ガスの風量は大きく、そして全体として
は排ガスの風量は小さいが、温度は高い。したがって、
アーク炉の溶解段階において排ガスの風量だけを演算因
子として主吸引ファンの回転数を少なくし、副吸引ファ
ンの回転数を多くすると、高温の排ガスが集塵装置へ吸
引されてしまうのである。本発明は、排ガスを吸引する
ことを前提として、該排ガスの風量及び温度を演算因子
として、温度については例えば110℃を上限として、主
吸引ファンの回転数と副吸引ファンの回転数を制御する
ものである。The important point in the present invention is, firstly, to control the number of rotations of the main suction fan and the number of rotations of the sub suction fan using the flow rate and temperature of the exhaust gas as calculation factors. For example, if only the flow rate of the exhaust gas set according to the operation stage of the arc furnace is used as a control factor, high-temperature exhaust gas is sucked into the dust collector, damaging the filter media and the like of the dust collector, and reducing secondary pollution. It can cause it. During the initial loading, loading, or tapping of the arc furnace, the air volume of the exhaust gas to be sucked into the main suction system is large, but the air volume of the exhaust gas to be sucked into the sub suction system is extremely small. And, as a whole, the air volume of the exhaust gas is large, but the temperature is low.
Conversely, in the melting stage of the arc furnace, although the amount of exhaust gas to be sucked into the main suction system is smaller than that in the above-mentioned raw material initial loading, raw material reloading or tapping stage, it is sucked into the sub suction system. The resulting exhaust gas has a large air volume, and the exhaust gas volume as a whole is small, but the temperature is high. Therefore,
If the rotation speed of the main suction fan is reduced and the rotation speed of the sub suction fan is increased while using only the flow rate of the exhaust gas in the melting stage of the arc furnace as a calculation factor, high-temperature exhaust gas is sucked into the dust collector. The present invention controls the number of rotations of the main suction fan and the number of rotations of the sub suction fan, on the assumption that the exhaust gas is sucked, using the air volume and the temperature of the exhaust gas as calculation factors, and setting the temperature to, for example, 110 ° C. as an upper limit. Things.
本発明において肝要な点は第二に、主吸引ファンの回
転数と副吸引ファンの回転数をそれらの合計消費動力を
演算因子として制御する処にある。アーク炉から発生す
る排ガスを間接的に吸引する主吸引系統と該アーク炉か
ら発生する排ガスを直接吸引する副吸引系統とは合流し
ており、合流後の排ガス吸引系統に主吸引ファンが装備
されていて、合流前の副吸引系統に副吸引ファンが装備
されているのであるから、排ガスの吸引に対しては主吸
引ファンと副吸引ファンとは相互に影響を及ぼしつつ結
果的に補充し合う関係にある。通常は、副吸引ファンよ
りも大容量の主吸引ファンの回転数を少なくすることが
主吸引ファン及び副吸引ファンの合計消費動力を下げる
ことになるのであるが、アーク炉の操業段階によって
は、前述したように排ガスを吸引すること及び排ガスの
温度を所定温度以下に維持することを前提にすると、必
ずしもそのようにはならない。本発明は、前述したよう
に排ガスを吸引すること及び排ガスの温度を所定温度以
下に維持することを前提にして、主吸引ファン及び副吸
引ファンの合計消費動力が最低となるように演算制御す
るものである。An important point in the present invention is that the number of rotations of the main suction fan and the number of rotations of the sub suction fan are controlled using the total power consumption thereof as a calculation factor. The main suction system that indirectly sucks the exhaust gas generated from the arc furnace and the sub suction system that directly sucks the exhaust gas generated from the arc furnace are merged, and the exhaust gas suction system after the merger is equipped with a main suction fan. Because the sub suction system is equipped with a sub suction fan before merging, the main suction fan and the sub suction fan reciprocally affect each other for exhaust gas suction while affecting each other. In a relationship. Normally, reducing the rotation speed of the main suction fan having a larger capacity than the sub suction fan reduces the total power consumption of the main suction fan and the sub suction fan, but depending on the operation stage of the arc furnace, As described above, this is not necessarily the case, assuming that the exhaust gas is sucked and that the temperature of the exhaust gas is maintained at a predetermined temperature or lower. According to the present invention, on the assumption that the exhaust gas is sucked and the temperature of the exhaust gas is maintained at a predetermined temperature or lower as described above, arithmetic control is performed so that the total power consumption of the main suction fan and the sub suction fan is minimized. Things.
本発明において肝要な点は第三に、上記のような主吸
引ファン及び副吸引ファンの回転数制御下において、該
副吸ファンとして副吸引系統の排ガスを吸引するに必要
とされる風圧と主吸引系統の排ガスを吸引するに必要と
される風圧との間の最大差圧を補うものを装備する処に
ある。主吸引ファンの回転数と副吸引ファンの回転数を
制御することなく、従来装置のようにそれらを常時最大
回転数で稼動させる場合でも、副吸引系統に装備される
副吸引ファンには、副吸引系統における排ガスの風圧と
主吸引系統における排ガスの風圧との間の差圧を補うこ
とが通常必要となる。従来装置では、このような差圧を
補う副吸引ファンを副吸引系統に装備すればよいのであ
る。しかし、主吸引ファンの回転数と副吸引ファンの回
転数を前述したように制御すると、副吸引系統における
排ガスの風圧と主吸引系統における排ガスの風圧との間
の最大差圧は、上記従来装置の場合よりも大きくなる。
主吸引ファンの回転数と副吸引ファンの回転数を前述し
たように制御すると、従来装置の場合と同じ副吸引ファ
ンでは、該副吸引ファンが本来の機能すなわち副吸引系
統における排ガスの風圧と主吸引系統における排ガスの
風圧との間の差圧を補うという機能を完全に果たすこと
ができなくなってしまうのである。本発明は、前述した
ような主吸引ファン及び副吸引ファンの回転数制御下に
おいて、副吸引系統における排ガスの風圧と主吸引系統
における排ガスの風圧との間の最大差圧を補う副吸引フ
ァン、すなわち従来装置の場合よりも余裕を持たせた副
吸引ファンを副吸引系統に装備するものである。The important point in the present invention is, thirdly, the wind pressure and the main pressure required for sucking the exhaust gas of the sub suction system as the sub suction fan under the rotation speed control of the main suction fan and the sub suction fan as described above. It is in the place where equipment is provided to compensate for the maximum differential pressure between the wind pressure required to suck the exhaust gas of the suction system. Without controlling the rotation speed of the main suction fan and the rotation speed of the sub suction fan, even if they are always operated at the maximum rotation speed as in the conventional device, the sub suction fan provided in the sub suction system has It is usually necessary to compensate for the differential pressure between the wind pressure of the exhaust gas in the suction system and the wind pressure of the exhaust gas in the main suction system. In the conventional device, a sub suction fan that compensates for such a differential pressure may be provided in the sub suction system. However, when the rotation speed of the main suction fan and the rotation speed of the sub suction fan are controlled as described above, the maximum differential pressure between the wind pressure of the exhaust gas in the sub suction system and the wind pressure of the exhaust gas in the main suction system is equal to the above-described conventional device. It becomes larger than the case.
When the number of rotations of the main suction fan and the number of rotations of the sub suction fan are controlled as described above, in the same sub suction fan as in the conventional apparatus, the sub suction fan has its original function, namely, the wind pressure of exhaust gas in the sub suction system and the main pressure. This makes it impossible to completely fulfill the function of compensating for the pressure difference between the exhaust gas and the wind pressure in the suction system. The present invention provides a sub suction fan that compensates for the maximum differential pressure between the wind pressure of exhaust gas in the sub suction system and the wind pressure of exhaust gas in the main suction system under the rotation speed control of the main suction fan and the sub suction fan as described above, That is, a sub-suction fan is provided in the sub-suction system with a margin greater than that of the conventional device.
以下、図面に基いて本発明の構成を更に詳細に説明す
る。Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
<実施例> 第1図は本発明の一実施例を示す全体略視図である。
アーク炉11の建屋12に該アーク炉11から発生する排ガス
を間接的に吸引する主吸引系統21が接続されており、ま
たアーク炉11には該アーク炉11から発生する排ガスを直
接吸引する副吸引系統22が接続されていて、両系統はそ
の下流側で合流している。副吸引系統22には、該副吸引
系統22における排ガスの風圧と主吸引系統21における排
ガスの風圧との間の差圧を補う副吸引ファン32が装備さ
れており、主吸引系統21と副吸引系統22との合流後にお
ける排ガス吸引系統23には主吸引ファン31が装備されて
いて、更に該主吸引ファン31の下流側に集塵装置41が装
備されている。<Embodiment> FIG. 1 is an overall schematic view showing an embodiment of the present invention.
A main suction system 21 for indirectly sucking exhaust gas generated from the arc furnace 11 is connected to a building 12 of the arc furnace 11, and a sub suction unit for directly sucking exhaust gas generated from the arc furnace 11 is connected to the arc furnace 11. A suction system 22 is connected, and both systems merge downstream. The sub-suction system 22 is provided with a sub-suction fan 32 that compensates for a differential pressure between the exhaust gas wind pressure in the sub-suction system 22 and the exhaust gas wind pressure in the main suction system 21. The exhaust gas suction system 23 after merging with the system 22 is provided with a main suction fan 31, and a dust collector 41 is provided downstream of the main suction fan 31.
第1図において、主吸引ファン31及び副吸引ファン32
は、アーク炉11から発生する排ガスの風量に応じて、す
なわち該排ガスの風量に密接な関係を有するアーク炉11
からの各操業段階に応じて発せられる信号によって演算
装置51を介しその回転数が制御されており、また主吸引
ファン31及び副吸引ファン32はそれらの合計消費動力が
最低となるように演算装置51を介しその回転数が制御さ
れていて、更に主吸引ファン31は、その上流側の排ガス
吸引系統23における排ガスの温度を検知する温度計52か
ら発せられる信号により演算装置51を介しその回転数が
制御されている。In FIG. 1, the main suction fan 31 and the sub suction fan 32
Is determined in accordance with the flow rate of the exhaust gas generated from the arc furnace 11, that is, the arc furnace 11 having a close relationship with the flow rate of the exhaust gas.
The rotation speed of the main suction fan 31 and the sub suction fan 32 is controlled by a signal generated in accordance with each operation stage through the calculation device 51 so that the total power consumption thereof is minimized. The rotational speed of the main suction fan 31 is controlled via an arithmetic unit 51 by a signal emitted from a thermometer 52 for detecting the temperature of the exhaust gas in the exhaust gas suction system 23 on the upstream side. Is controlled.
アーク炉11の溶解段階において、建屋12内に発生する
排ガスの風量はアーク炉11の原料初装、原料追装或は出
鋼段階に比べて(以下、相対的と略記する)小さいが、
逆にアーク炉11内に発生する排ガスの風量は相対的に大
きくその温度が高い。したがって、主吸引系統21や副吸
引系統22を介し排ガス吸引系統23に吸引される全体とし
ての排ガスの風量は相対的に小さくその温度が高くな
る。この場合、排ガスの風量及び合計消費動力によって
演算装置51を介し主吸引ファン31の回転数と副吸引ファ
ン32の回転数を制御すると、主吸引ファン31の回転数は
相対的に少なく、また副吸引ファン32の回転数は相対的
に多く、その結果高温の排ガスが集塵装置41へ吸引され
て、該集塵装置41のフィルタメディアを損なったり、ま
た二次公害を引き起こしてしまう。そこで、排ガス吸引
系統23における排ガスの温度を温度計52で検知して、そ
の温度が例えば110℃を超えるときには、該110℃を上限
として(上限温度は集塵装置41のフィルタメディアの素
材との関係で設定される)、該排ガスの温度が110℃以
下となるように、演算装置51を介し主吸引ファン31の回
転数を多くする。排ガスの温度が高い場合には、風量及
び合計消費動力に優先して、該排ガスの温度が演算因子
として機能するのである。そしてこの際、それでもなお
主吸引系統21に吸引される排ガスの風量は相対的に小さ
く、風圧も相対的に小さいが、副吸引系統32に吸引され
る排ガスの風量は相対的に大きく、風圧も大きい。した
がって、両系統の間の差圧は相対的に大きいので、この
ような大きい差圧を補うだけの余裕を持った副吸引ファ
ン32を副吸引系統22に装備しているのである。In the melting stage of the arc furnace 11, the flow rate of the exhaust gas generated in the building 12 is smaller than that of the raw material initial loading, raw material reloading or tapping stage of the arc furnace 11 (hereinafter, abbreviated as relative),
Conversely, the amount of exhaust gas generated in the arc furnace 11 is relatively large and its temperature is high. Therefore, the flow rate of the exhaust gas as a whole that is sucked into the exhaust gas suction system 23 via the main suction system 21 and the sub suction system 22 is relatively small and the temperature thereof is high. In this case, when the rotation speed of the main suction fan 31 and the rotation speed of the sub suction fan 32 are controlled via the arithmetic unit 51 by the flow rate of the exhaust gas and the total power consumption, the rotation speed of the main suction fan 31 is relatively small, and The number of rotations of the suction fan 32 is relatively high, and as a result, high-temperature exhaust gas is sucked into the dust collecting device 41, which damages the filter media of the dust collecting device 41 and causes secondary pollution. Therefore, the temperature of the exhaust gas in the exhaust gas suction system 23 is detected by the thermometer 52, and when the temperature exceeds, for example, 110 ° C., the upper limit is set to 110 ° C. (the upper limit temperature is determined by the material of the filter media of the dust collector 41). The rotation speed of the main suction fan 31 is increased via the arithmetic unit 51 so that the temperature of the exhaust gas becomes 110 ° C. or lower. When the temperature of the exhaust gas is high, the temperature of the exhaust gas functions as a calculation factor in preference to the air volume and the total power consumption. At this time, the air volume of the exhaust gas still drawn into the main suction system 21 is relatively small and the wind pressure is relatively small, but the air volume of the exhaust gas sucked into the sub suction system 32 is relatively large and the wind pressure is also low. large. Therefore, since the differential pressure between the two systems is relatively large, the sub-suction system 22 is provided with the sub-suction fan 32 having a margin for compensating for such a large differential pressure.
<発明の効果> 以上説明した通りであるから、本発明には、アーク炉
から発生する排ガスを全体として効率的に且つ経済的に
処理することができるという効果がある。<Effects of the Invention> As described above, the present invention has an effect that exhaust gas generated from an arc furnace can be efficiently and economically treated as a whole.
第1図は本発明の一実施例を示す全体略視図である。 11……アーク炉、12……建屋 21……主吸引系統、22……副吸引系統 31……主吸引ファン、32……副吸引ファン 41……集塵装置、51……演算装置 52……温度計 FIG. 1 is an overall schematic view showing an embodiment of the present invention. 11 ... arc furnace, 12 ... building 21 ... main suction system, 22 ... sub suction system 31 ... main suction fan, 32 ... sub suction fan 41 ... dust collector, 51 ... arithmetic unit 52 ... …thermometer
Claims (1)
炉の環境から間接的に吸引する主吸引系統と該アーク炉
から直接吸引する副吸引系統とを介し、両系統の合流後
に装備された主吸引ファンで吸引しつつ集塵装置で処理
する装置において、主吸引ファンの回転数と副吸引系統
に装備された副吸引ファンの回転数が排ガスの風量及び
温度並びにそれらの合計消費動力を演算因子として制御
されており、併せてこの制御下において上記副吸引ファ
ンが副吸引系統の排ガスを吸引するに必要とされる風圧
と主吸引系統の排ガスを吸引するに必要とされる風圧と
の間の最大差圧を補うものであることを特徴とする排ガ
スの処理装置。1. An exhaust gas generated from an arc furnace is provided after a merging of both systems via a main suction system for indirectly sucking the exhaust gas from the environment of the arc furnace and a sub suction system for directly sucking the exhaust gas from the arc furnace. In the device that treats the dust with the main suction fan, the rotation speed of the main suction fan and the rotation speed of the sub suction fan installed in the sub suction system calculate the air volume and temperature of the exhaust gas and their total power consumption. Is controlled as a factor. In addition, under this control, a difference between a wind pressure required for the sub suction fan to suck exhaust gas from the sub suction system and a wind pressure required for sucking exhaust gas from the main suction system is obtained. An exhaust gas treatment device for supplementing the maximum differential pressure of the exhaust gas.
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JP63334157A JP2737193B2 (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Exhaust gas generated from arc furnace |
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JP63334157A JP2737193B2 (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Exhaust gas generated from arc furnace |
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1988
- 1988-12-29 JP JP63334157A patent/JP2737193B2/en not_active Expired - Fee Related
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