JP2845109B2 - Cyclone type dust collector - Google Patents
Cyclone type dust collectorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、低融点のダストを含
む排ガス集塵用のサイクロン式集塵装置に関し、特に溶
融還元炉において発生する排ガス用に適用するのに好適
なサイクロン式集塵装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cyclone type dust collecting apparatus for collecting exhaust gas containing low melting point dust, and more particularly to a cyclone type dust collecting apparatus suitable for application to exhaust gas generated in a smelting reduction furnace. About.
【０００２】[0002]
【従来の技術】低融点のダストを含む排ガスを発生する
設備としては、例えば溶融還元設備がある。この設備に
ついては、溶融還元炉から発生する高温でかつ還元性の
ある排ガスを有効利用するために、予備還元炉を備えた
ものが数多く提案されている。特開平１−１４９９１２
号公報に開示された溶融還元設備は、図９に示すように
溶融還元炉５１と、予備還元炉５２とから構成されてい
る。2. Description of the Related Art As equipment for generating exhaust gas containing dust having a low melting point, for example, there is a smelting reduction equipment. As for this equipment, a number of equipments having a preliminary reduction furnace have been proposed in order to effectively use the high-temperature and reducing exhaust gas generated from the smelting reduction furnace. JP-A-1-149912
As shown in FIG. 9, the smelting reduction facility disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-209400 includes a smelting reduction furnace 51 and a preliminary reduction furnace 52.
【０００３】この装置においては、鉄鉱石はまず予備還
元炉５２に装入され、予熱および予備還元された後、溶
融還元炉５１に供給される。溶融還元炉５１において
は、予備還元された鉄鉱石のほかに石炭や石灰が装入さ
れるとともに、酸素が吹き込まれ、鉄鉱石は溶融還元さ
れて溶鉄となる。そして、溶融還元炉５１で発生する還
元性の高温ガスは予備還元炉５２へ導入され、鉄鉱石の
予熱および予備還元に使用される。In this apparatus, iron ore is first charged into a pre-reduction furnace 52, preheated and pre-reduced, and then supplied to a smelting reduction furnace 51. In the smelting reduction furnace 51, coal and lime are charged in addition to the pre-reduced iron ore, oxygen is blown, and the iron ore is smelted and reduced to molten iron. The reducing high-temperature gas generated in the smelting reduction furnace 51 is introduced into the pre-reduction furnace 52 and used for preheating and pre-reduction of the iron ore.
【０００４】溶融還元炉５１で発生する還元性の高温ガ
スには、鉄鉱石の微粉や石炭由来のダスト（以下総称し
てダストという）が含まれており、予備還元炉５２へこ
のガスを導入するためには、ダストを捕集し取り除く必
要がある。このため、サイクロン式の集塵装置６０が溶
融還元炉５１と予備還元炉５２間に設置されている。[0004] The reducing high-temperature gas generated in the smelting reduction furnace 51 contains fine powder of iron ore and dust derived from coal (hereinafter collectively referred to as dust). To do so, it is necessary to collect and remove dust. For this reason, a cyclone type dust collector 60 is provided between the smelting reduction furnace 51 and the preliminary reduction furnace 52.
【０００５】サイクロン式集塵装置６０は、図１０
（ａ）および（ｂ）に示すように、内筒６１と外筒６２
の間に内外筒６１および６２の軸線と直交しかつ内外筒
６１および６２の接線に沿う方向から含塵ガス６３を吹
き込み、旋回流を形成させて遠心力でガス中の粉塵６４
をホッパー６５に集塵するものである。[0005] The cyclone type dust collector 60 is shown in FIG.
As shown in (a) and (b), the inner cylinder 61 and the outer cylinder 62
The dust-containing gas 63 is blown from a direction perpendicular to the axis of the inner and outer cylinders 61 and 62 and along the tangent to the inner and outer cylinders 61 and 62 to form a swirling flow, and to generate dust 64 in the gas by centrifugal force.
Is collected in the hopper 65.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サイク
ロン式集塵装置により溶融還元炉で発生した排ガス中の
ダストを集塵しようとすると、排ガスの温度が１０００
℃程度の高温であるので、次のような問題点があった。
すなわち、ダストは多種類の物質の混合物であり、鉄鉱
石や石炭粉等の他に、硫黄分やアルカリ成分を含有する
灰分（鉄鉱石や石炭に由来するもの）を含んでいる。こ
の灰分は低融点ダストの一例であるが、溶融還元炉で発
生した排ガス中のダストの融点は、約８００℃程度であ
るので、サイクロン式集塵装置に排ガスを導入した時点
では、ダストは溶融状態になっている。However, when the dust in the exhaust gas generated in the smelting reduction furnace is to be collected by a cyclone type dust collector, the temperature of the exhaust gas is 1000.
Since the temperature is as high as about ° C, there are the following problems.
That is, dust is a mixture of various types of substances, and includes ash (derived from iron ore and coal) containing a sulfur component and an alkaline component, in addition to iron ore and coal powder. This ash is an example of low melting point dust, but since the melting point of the dust in the exhaust gas generated in the smelting reduction furnace is about 800 ° C, when the exhaust gas is introduced into the cyclone type dust collector, the dust melts. It is in a state.
【０００７】そして、溶融状態のダストがサイクロン式
集塵装置の内筒内壁に接触すると、そのまま付着してし
まうとともに、溶融ダストがバインダーの役目をして、
鉄鉱石や石炭等のダストまでをも付着させてしまう。こ
のため、短期操業をしただけでサイクロン式集塵装置の
圧力損失が急上昇し、操業不能になるという問題点があ
った。When the dust in the molten state comes into contact with the inner wall of the inner cylinder of the cyclone type dust collector, it adheres as it is and the molten dust acts as a binder.
Even dust such as iron ore and coal will adhere. For this reason, there has been a problem that the pressure loss of the cyclone-type dust collector rises sharply just by operating for a short time, and the operation becomes impossible.
【０００８】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、内筒をダスト
の融点以下に冷却してダストを付着させず、かつ排ガス
の温度を必要以上に低下させない冷却機構を有するサイ
クロン式集塵装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. The present invention has been made to cool the inner cylinder to a temperature lower than the melting point of the dust so that the dust does not adhere and the temperature of the exhaust gas is required. It is an object of the present invention to provide a cyclone type dust collector having a cooling mechanism that does not lower the temperature.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】第一の発明に係るサイク
ロン式集塵装置は、内筒と外筒との間に、内筒および外
筒の軸線と直交しかつ内筒および外筒の接線に沿う方向
から含塵排ガスを吹き込み、旋回流を形成させて遠心力
で排ガス中のダストを集塵するサイクロン式集塵装置に
おいて、内筒および外筒の少なくとも一方を液体の冷却
媒体にて冷却するための冷却ジャケットを内筒または外
筒の外側に空間を形成しかつ内筒または外筒を覆うよう
にして設け、内筒または外筒と冷却ジャケットとの間の
前記空間を冷却用気体の通路とするとともに、この冷却
用気体の通路に面する内筒または外筒の外周面の円周方
向に複数のフィンを設けたことを特徴とするものであ
る。Means for Solving the Problems A first cycle <br/> Ron type dust collector according to the invention, between the inner tube and the outer tube, inner tube and outer
In a cyclone type dust collector that blows dust-containing exhaust gas from a direction orthogonal to the axis of the cylinder and along the tangent line of the inner cylinder and the outer cylinder to form a swirling flow and collect dust in the exhaust gas by centrifugal force, Liquid cooling for at least one of the outer cylinder
Cooling jacket for cooling with medium
Form a space outside the cylinder and cover the inner or outer cylinder
Provided between the inner or outer cylinder and the cooling jacket
The space is used as a passage for cooling gas, and
Circumference of the outer peripheral surface of the inner cylinder or outer cylinder facing the gas passage
A plurality of fins are provided in the direction .
【００１０】また、第二の発明に係るサイクロン式集塵
装置は、内筒と外筒との間に、内筒および外筒の軸線と
直交しかつ内筒および外筒の接線に沿う方向から含塵排
ガスを吹き込み、旋回流を形成させて遠心力で排ガス中
のダストを集塵するサイクロン式集塵装置において、内
筒および外筒の少なくとも一方を冷却するための冷却ジ
ャケットを内筒または外筒の外側に空間を形成しかつ内
筒または外筒を覆うようにして設け、内筒または外筒と
冷却ジャケットとの間の空間には断熱材を挿入したこと
を特徴とするものである。[0010] The second cyclone type dust collecting apparatus according to the invention, between the inner cylinder and the outer cylinder, the direction along the tangent of the inner cylinder and an outer perpendicular vital inner cylinder and the axis of the tube and the outer tube In a cyclone type dust collector that blows dust-containing exhaust gas and forms a swirling flow to collect dust in the exhaust gas by centrifugal force, a cooling jacket for cooling at least one of the inner cylinder and the outer cylinder is provided with an inner cylinder or an outer cylinder. provided so as to cover the outside into the barrel or outer tube vital form a space of the tube, it was inserted insulation in the space between the inner cylinder or the outer cylinder and the cooling jacket
It is characterized by the following.
【００１１】[0011]
【作用】この発明に係る第一のサイクロン式集塵装置に
おいては、冷却用気体により内筒または外筒を冷却し
て、内筒または外筒の温度をダストの融点以下に低下さ
せることができるので、ダストが内筒または外筒の内壁
に付着することがないとともに、排ガスの温度が必要以
上に下がることはない。また、冷却ジャケットに液体の
冷却媒体を供給することにより、冷却用気体を冷却して
いるので、冷却用気体の使用量を必要最小限にすること
ができる。In the first cyclone type dust collecting apparatus according to the present invention, the temperature of the inner cylinder or the outer cylinder can be reduced to the melting point of the dust or lower by cooling the inner cylinder or the outer cylinder with the cooling gas. Therefore, dust does not adhere to the inner wall of the inner cylinder or the outer cylinder, and the temperature of the exhaust gas does not decrease more than necessary. Further, since the cooling gas is cooled by supplying the liquid cooling medium to the cooling jacket, the amount of the cooling gas used can be minimized.
【００１２】また、この発明に係る第二のサイクロン式
集塵装置においては、冷却ジャケットに水等液体の冷却
媒体を供給することにより、内筒または外筒の温度をダ
ストの融点以下に低下させることができるので、ダスト
が内筒または外筒の内壁に付着することはない。また、
冷却ジャケットと内筒の間に断熱材を挿入しているの
で、排ガス温度を必要以上に低下させることはない。Further, in the second cyclone type dust collecting apparatus according to the present invention, by supplying a cooling medium such as water to the cooling jacket, the temperature of the inner cylinder or the outer cylinder is reduced to the melting point of dust or lower. Therefore, dust does not adhere to the inner wall of the inner cylinder or the outer cylinder. Also,
Since the heat insulating material is inserted between the cooling jacket and the inner cylinder, the temperature of the exhaust gas is not lowered unnecessarily.
【００１３】[0013]
【実施例】この発明の第一のサイクロン式集塵装置の実
施例を図１および図２により説明する。図１（ａ）はこ
のサイクロン式集塵装置の平面図、図１（ｂ）はこのサ
イクロン式集塵装置の縦断面図、図２は図１（ｂ）のＡ
−Ａ矢視図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the first cyclone type dust collecting apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) is a plan view of the cyclone type dust collector, FIG. 1 (b) is a longitudinal sectional view of the cyclone type dust collector, and FIG. 2 is A in FIG. 1 (b).
FIG.
【００１４】この実施例においては、内筒１および外筒
２のそれぞれを冷却して、内筒１および外筒２の内壁に
ダストが付着しないようにしている。まず内筒１の冷却
機構を説明すると、内筒１の外側には、空気供給口３か
ら冷却空気を供給し、空気排出口４から冷却空気を排出
する冷却空気通路５が設けられている。そして、冷却空
気通路５の外側には、冷却水供給口６から冷却水を供給
し、冷却水排出口７から冷却水を排出する冷却水通路８
を有する冷却ジャケット９が設けられている。また、内
筒１の外周面には円周方向に一定間隔をおいて複数の冷
却フィン１０が、内筒１の長手方向に沿って設けられて
いる。In this embodiment, each of the inner cylinder 1 and the outer cylinder 2 is cooled so that dust does not adhere to the inner walls of the inner cylinder 1 and the outer cylinder 2. First, the cooling mechanism of the inner cylinder 1 will be described. A cooling air passage 5 that supplies cooling air from an air supply port 3 and discharges cooling air from an air discharge port 4 is provided outside the inner cylinder 1. A cooling water passage 8 for supplying cooling water from a cooling water supply port 6 and discharging cooling water from a cooling water discharge port 7 is provided outside the cooling air passage 5.
Is provided. A plurality of cooling fins 10 are provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder 1 at regular intervals in the circumferential direction along the longitudinal direction of the inner cylinder 1.
【００１５】次に、外筒２の冷却機構を説明すると、外
筒２の外側には、空気供給口１３から冷却空気を供給
し、空気排出口１４から冷却空気を排出する冷却空気通
路１５が設けられている。そして、冷却空気通路１５の
外側には、冷却水供給口１６から冷却水を供給し、冷却
水排出口１７から冷却水を排出する冷却水通路１８を有
する冷却ジャケット１９が設けられている。外筒２の外
周面には、内筒１の場合と同じように、複数の冷却フィ
ン２０が設けられている。Next, a cooling mechanism of the outer cylinder 2 will be described. A cooling air passage 15 for supplying cooling air from an air supply port 13 and discharging cooling air from an air discharge port 14 is provided outside the outer cylinder 2. Is provided. A cooling jacket 19 having a cooling water passage 18 for supplying cooling water from a cooling water supply port 16 and discharging cooling water from a cooling water discharge port 17 is provided outside the cooling air passage 15. A plurality of cooling fins 20 are provided on the outer peripheral surface of the outer cylinder 2 as in the case of the inner cylinder 1.
【００１６】さらに詳述すると、図２に示すように、冷
却フィン２０は外筒２の外周面にほぼ等ピッチで、かつ
外筒２の長手方向に沿って複数設けられている。冷却フ
ィン２０の外側を覆うように、内管２１と外管２２とで
構成される冷却通路１８を有する冷却ジャケットが設け
られている。More specifically, as shown in FIG. 2, a plurality of cooling fins 20 are provided on the outer peripheral surface of the outer cylinder 2 at substantially equal pitches and along the longitudinal direction of the outer cylinder 2. A cooling jacket having a cooling passage 18 composed of an inner pipe 21 and an outer pipe 22 is provided so as to cover the outside of the cooling fin 20.
【００１７】集塵前の還元ガスは、還元ガス入口２３か
ら内筒１と外筒２の間に、接線方向に沿って吹き込ま
れ、旋回流が形成される。このため、還元ガス中に含ま
れるダストは、遠心力により外筒２の内壁２ａ側に吹き
飛ばされ、内壁２ａに沿って下方へと落下して内筒２の
下部に堆積する。そして、一定量堆積するとダスト排出
口２４から排出するようにしている。一方、除塵された
還元ガスは内筒１を通って、還元ガス排出口２５から排
出される。The reducing gas before dust collection is blown from the reducing gas inlet 23 between the inner cylinder 1 and the outer cylinder 2 in a tangential direction to form a swirling flow. For this reason, dust contained in the reducing gas is blown off toward the inner wall 2a of the outer cylinder 2 by centrifugal force, falls downward along the inner wall 2a, and accumulates at the lower part of the inner cylinder 2. Then, when a certain amount is accumulated, the dust is discharged from the dust discharge port 24. On the other hand, the reduced gas from which dust has been removed passes through the inner cylinder 1 and is discharged from the reduced gas outlet 25.
【００１８】還元ガス入口２３における還元ガスの温度
は、１０００℃に達しているので、還元ガス中に含まれ
るダストは、その融点が８００℃程度であるので、溶融
状態にあり、内筒１の内壁１ａや外筒２の内壁２ａに付
着しやすい。しかしながら、本発明の第一のサイクロン
式集塵装置においては、前述したように内筒１および外
筒２を、冷却空気でダストの融点以下に冷却しているの
で、ダストが付着することはない。図３は内筒１または
外筒の内壁温度とダストの付着成長速度の関係を示すグ
ラフであるが、内壁温度が８００℃以下では、内壁でダ
ストは成長しない。Since the temperature of the reducing gas at the reducing gas inlet 23 has reached 1000 ° C., the dust contained in the reducing gas has a melting point of about 800 ° C. and is in a molten state. It easily adheres to the inner wall 1a and the inner wall 2a of the outer cylinder 2. However, in the first cyclone type dust collecting apparatus of the present invention, since the inner cylinder 1 and the outer cylinder 2 are cooled to below the melting point of the dust by the cooling air as described above, the dust does not adhere. . FIG. 3 is a graph showing the relationship between the inner wall temperature of the inner cylinder 1 or the outer cylinder and the deposition growth rate of dust. When the inner wall temperature is 800 ° C. or less, dust does not grow on the inner wall.
【００１９】次に、外筒２の高さが１０ｍ、内径が１．
８ｍの場合について、外筒２の内壁２ａを８００℃以下
の温度にするために必要な冷却空気および冷却水を計算
により求めたところ、冷却空気は１１０００Ｎｍ3 ／
ｈ、冷却水は９０ｔ／ｈであった。また、それぞれの流
体の温度変化および外筒２の内壁２ａの温度の変化は、
図４に示すとうりである。Next, the outer cylinder 2 has a height of 10 m and an inner diameter of 1.
When the cooling air and the cooling water required to bring the inner wall 2a of the outer cylinder 2 to a temperature of 800 ° C. or less were calculated by calculation for the case of 8 m, the cooling air was 11000 Nm 3 /
h, the cooling water was 90 t / h. Further, the temperature change of each fluid and the temperature change of the inner wall 2a of the outer cylinder 2 are as follows.
This is shown in FIG.
【００２０】すなわち、図４において、Ｔwallは内壁２
ａの温度、Ｔg は排ガスの温度、Ｔa は冷却空気の温
度、Ｔw は冷却水の温度であるが、排ガスの温度Ｔg は
出口においても１０００℃前後と入口とあまり変化がな
いが、冷却空気で外筒２を冷却し、かつ冷却空気を冷却
水で冷却することにより、内壁２ａの温度Ｔwallは７５
０〜７７０℃の範囲に維持される。冷却空気は冷却水で
冷却しても、５０℃から約４００℃まで昇温されるが、
内壁２ａの温度Ｔwallがこのような温度範囲に維持され
ているのは、冷却空気が昇温されると、流速が速くな
り、外筒２と冷却空気間の伝熱効率が上昇したためであ
る。That is, in FIG.
The temperature of a, Tg is the temperature of the exhaust gas, Ta is the temperature of the cooling air, and Tw is the temperature of the cooling water. By cooling the outer cylinder 2 and cooling air with cooling water, the temperature Twall of the inner wall 2a becomes 75
It is maintained in the range of 0-770 ° C. Even if the cooling air is cooled with cooling water, the temperature is raised from 50 ° C to about 400 ° C,
The reason why the temperature Twall of the inner wall 2a is maintained in such a temperature range is that when the temperature of the cooling air is increased, the flow velocity increases, and the heat transfer efficiency between the outer cylinder 2 and the cooling air increases.
【００２１】上記したように、冷却空気は４００℃まで
昇温されるので、この熱エネルギを加熱用熱源や燃焼用
空気として利用することもできる。なお、上記計算にお
けるサイクロン式集塵装置の各部寸法は、表１に示す通
りであり、その材質は冷却ジャケットが普通鋼、外筒が
ステンレス鋼であるものとした。As described above, since the temperature of the cooling air is raised to 400 ° C., this heat energy can be used as a heating heat source or combustion air. The dimensions of each part of the cyclone type dust collecting apparatus in the above calculation are as shown in Table 1, and the material thereof is made of ordinary steel for the cooling jacket and stainless steel for the outer cylinder.
【００２２】[0022]
【表１】 [Table 1]
【００２３】なお、表１において外筒２の厚さ（ｔ1 ）
とは、図５に示す外筒２の肉厚をいい、冷却ジャケット
の内管２１の厚さ（ｔ2 ）とは、同じく図５に示す冷却
ジャケット１９の冷却空気通路１５側のジャケットの肉
厚をいう。また、外筒２と冷却ジャケット１９の間隔
（Ｃ1 ）とは、冷却空気通路１５の通路幅をいい、冷却
フィン２０の幅（ｗ）、厚さ（ｙb ）およびピッチ
（ｐ）は図６に示す数値をいう。また、排ガスおよび冷
却流体の条件は、表２の通りの条件であるものとした。In Table 1, the thickness of the outer cylinder 2 (t 1 )
Means the thickness of the outer cylinder 2 shown in FIG. 5, and the thickness (t 2 ) of the inner pipe 21 of the cooling jacket means the thickness of the jacket on the side of the cooling air passage 15 of the cooling jacket 19 also shown in FIG. We say thickness. The space (C 1 ) between the outer cylinder 2 and the cooling jacket 19 refers to the width of the cooling air passage 15, and the width (w), thickness (y b ), and pitch (p) of the cooling fin 20 are shown in FIG. The numerical values shown in FIG. The conditions of the exhaust gas and the cooling fluid were as shown in Table 2.
【００２４】[0024]
【表２】 [Table 2]
【００２５】構造が図１で各部寸法が表１と同じである
この発明の第一のサイクロン式集塵装置を、溶融還元炉
と予備還元炉の間に設置して操業した。この際の排ガス
条件および冷却流体の条件は、表２の値と概略同じであ
り、外筒内壁の温度は７００〜７８０℃に保たれてい
た。そして、この操業においては、３日間連続操業を行
ったが、外筒内壁へのダストの付着はほとんど起こらな
かった。The first cyclone type dust collecting apparatus of the present invention having the structure shown in FIG. 1 and the dimensions of each part is the same as in Table 1 was installed and operated between the smelting reduction furnace and the preliminary reduction furnace. The exhaust gas condition and the cooling fluid condition at this time were substantially the same as the values in Table 2, and the temperature of the inner wall of the outer cylinder was kept at 700 to 780 ° C. In this operation, the operation was performed continuously for three days, but almost no dust adhered to the inner wall of the outer cylinder.
【００２６】これに反し、従来の冷却しない構造のサイ
クロン式集塵装置においては、２〜３日でサイクロンの
圧力損失が増加し、操業を停止せざるを得ない状態にな
った。また、この発明の第一のサイクロン式集塵装置を
使用した場合、内筒および外筒の内壁の温度は空気冷却
のため、低融点ダストの融点近傍までしか冷却されない
ので、排ガスの温度低下が小さく、予備還元炉の還元性
能に及ぼす影響は少なかった。On the other hand, in the conventional cyclone-type dust collector having a structure without cooling, the pressure loss of the cyclone increases in two to three days, and the operation has to be stopped. In addition, when the first cyclone type dust collecting apparatus of the present invention is used, the temperature of the inner wall of the inner cylinder and the outer cylinder is cooled only to near the melting point of the low melting point dust by air cooling, so that the temperature of the exhaust gas decreases. The effect on the reduction performance of the preliminary reduction furnace was small.
【００２７】なお、本実施例の説明では、溶融還元炉の
場合に適用する場合について説明したが、溶融還元炉だ
けでなく、低融点ダストを含む他の排ガスの集塵にも有
効であるのはもちろんである。In the description of this embodiment, the case where the present invention is applied to a smelting reduction furnace is described. However, the present invention is effective not only for the smelting reduction furnace but also for collecting other exhaust gas including low melting point dust. Of course.
【００２８】次に、この発明の第二のサイクロン式集塵
装置の実施例を、図７および図８により説明する。図７
（ａ）はこのサイクロン式集塵装置の平面図、図７
（ｂ）はこのサイクロン式集塵装置の縦断面図、図８は
図７（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。この実施例において
は、内筒３１および外筒３２のそれぞれを冷却して、内
筒３１および外筒３２の内壁にダストが付着しないよう
にしている。まず内筒３１の冷却機構を説明すると、内
筒３１の外側には、断熱材３３が内筒３１の外周面を覆
うように配置され、さらに断熱材３３を挟んでその外側
に、内筒３１全体を覆うように、冷却ジャケット３４が
設けられている。冷却ジャケット３４には、冷却水供給
口３５から冷却水を供給し、冷却水排出口３６から冷却
水を排出する冷却水通路３７が設けられている。Next, an embodiment of the second cyclone type dust collecting apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
(A) is a plan view of the cyclone type dust collector, FIG.
(B) is a longitudinal sectional view of the cyclone type dust collecting apparatus, and FIG. 8 is a view taken along the line BB of FIG. 7 (a). In this embodiment, each of the inner cylinder 31 and the outer cylinder 32 is cooled so that dust does not adhere to the inner walls of the inner cylinder 31 and the outer cylinder 32. First, the cooling mechanism of the inner cylinder 31 will be described. A heat insulating material 33 is arranged outside the inner cylinder 31 so as to cover the outer peripheral surface of the inner cylinder 31. A cooling jacket 34 is provided so as to cover the whole. The cooling jacket 34 is provided with a cooling water passage 37 for supplying cooling water from a cooling water supply port 35 and discharging cooling water from a cooling water discharge port 36.
【００２９】次に、外筒３２の冷却機構を説明すると、
外筒３２の外側には、断熱材４３が外筒３２の外周面を
覆うように配置され、さらに断熱材４３を挟んでその外
側に、外筒３２全体を覆うように、冷却ジャケット４４
が設けられている。冷却ジャケット４４には、冷却水供
給口４５から冷却水を供給し、冷却水排出口４６から冷
却水を排出する冷却水通路４７が設けられている。Next, the cooling mechanism of the outer cylinder 32 will be described.
Outside the outer cylinder 32, a heat insulating material 43 is disposed so as to cover the outer peripheral surface of the outer cylinder 32, and further, outside the heat insulating material 43, a cooling jacket 44 is arranged outside the outer cylinder 32 so as to cover the entire outer cylinder 32.
Is provided. The cooling jacket 44 is provided with a cooling water passage 47 for supplying cooling water from a cooling water supply port 45 and discharging the cooling water from a cooling water discharge port 46.
【００３０】図８に示すように、断熱材４３は外筒３２
と冷却ジャケット４４の内管４８との間に挿入されてお
り、冷却ジャケット４４の内管４８と外管４９との間の
冷却水通路４７を流れる冷却水が直接外筒３２に触れ
て、外筒３２の内壁３２ａを通して、排ガスの温度が必
要以上に低下しないようにしている。なお、内筒３１、
断熱材３３および冷却ジャケット３４の相対位置関係
は、図８で説明した外筒３２の場合と同じである。As shown in FIG. 8, the heat insulating material 43 is
And is inserted between the inner tube 48 of the cooling jacket 44, the cooling water flowing through the cooling water passage 47 between the inner tube 48 and outer tube 49 of the cooling jacket 44 is in direct contact with the outer tube 32, the outer Through the inner wall 32a of the cylinder 32, the temperature of the exhaust gas is prevented from lowering more than necessary. In addition, the inner cylinder 31,
The relative positional relationship between the heat insulating material 33 and the cooling jacket 34 is the same as in the case of the outer cylinder 32 described with reference to FIG.
【００３１】使用する材質としては、冷却ジャケット３
４および４４は普通鋼でよいが、内筒３１や外筒３２は
ステンレス鋼等の耐熱鋼を使用する必要がある。また、
断熱材３３および４３はセラミックファイバーからなる
セラミックシート等のセラミック材料や、マグネシア・
カーボン、不定型耐火物等の耐火物等各種のものが使用
できる。The material used is a cooling jacket 3
4 and 44 may be made of ordinary steel, but the inner cylinder 31 and the outer cylinder 32 need to use heat-resistant steel such as stainless steel. Also,
The heat insulating materials 33 and 43 are made of a ceramic material such as a ceramic sheet made of a ceramic fiber, or magnesia.
Various materials such as refractories such as carbon and irregular refractories can be used.
【００３２】次に、図７の構造のサイクロン式集塵装置
の外筒３２の内壁面の温度を８００℃以下にするために
必要な各種断熱材の厚さを計算により求めた結果につい
て説明する。この場合外筒３２の寸法は、高さが１０
ｍ、内径は１．８ｍ、材質は冷却ジャケットが普通鋼、
外筒がステンレス鋼とし、操業条件は表３の通りとし
た。Next, the results obtained by calculating the thicknesses of various heat insulating materials required to keep the temperature of the inner wall surface of the outer cylinder 32 of the cyclone type dust collecting apparatus having the structure shown in FIG. 7 at 800 ° C. or less will be described. . In this case, the dimension of the outer cylinder 32 is 10
m, inner diameter is 1.8m, the material is ordinary steel cooling jacket,
The outer cylinder was made of stainless steel, and the operating conditions were as shown in Table 3.
【００３３】[0033]
【表３】 [Table 3]
【００３４】この計算結果を表４に示す。Table 4 shows the calculation results.
【００３５】[0035]
【表４】 [Table 4]
【００３６】表４によると、セラミックシートを使用す
ると、その厚さはわずか１ｍｍでよく、マグネシア・カ
ーボンや不定形耐火物に比較して著しく薄くてすむ。そ
して、このように薄いと、内筒３１や外筒３２を組み立
てる際に、断熱材３３および４３を内筒３１や外筒３２
あるいは冷却ジャケット３４および４４に接着させてお
くことができ、断熱材３３および４３を挿入する手間を
省くことができる。[0036] According to Table 4, the use of ceramic sheet, the thickness thereof may in just 1 mm, it requires significantly thinner than the magnesia-carbon or irregular shaped refractories. When the inner tube 31 and the outer tube 32 are assembled, when the inner tube 31 and the outer tube 32 are assembled, the heat insulators 33 and 43 may be used.
Alternatively, it can be bonded to the cooling jackets 34 and 44, and the trouble of inserting the heat insulating materials 33 and 43 can be omitted.
【００３７】上記の計算結果に基づき断熱材としてシリ
カ・アルミナ系で厚さ１ｍｍのセラミックシートを外筒
３２と冷却ジャケット４４間に挿入した、高さ１０ｍ、
内径１．８ｍのサイクロン式集塵装置を溶融還元炉と予
備還元炉との間に配置して操業した。この際の排ガスお
よび冷却水の条件は表３の値とほぼ同じであり、外筒３
２の内壁面の温度は７２０〜７８０℃であった。そし
て、この操業においては、３日間連続操業を行ったが、
外筒３２の内壁３２ａへのダストの付着はほとんど起こ
らなかった。On the basis of the above calculation results, a 1 mm thick silica-alumina ceramic sheet was inserted between the outer cylinder 32 and the cooling jacket 44 as a heat insulating material.
It was operated by placing the cyclone type dust collecting apparatus having an inner diameter of 1.8m between the smelting reduction furnace and a prereduction furnace. The exhaust gas and cooling water conditions at this time were almost the same as the values in Table 3, and the outer cylinder 3
The temperature of the inner wall surface of No. 2 was 720 to 780 ° C. And, in this operation, we performed operation continuously for three days,
Dust hardly adhered to the inner wall 32a of the outer cylinder 32.
【００３８】これに反し、従来の冷却しない構造のサイ
クロン式集塵装置においては、２〜３日でサイクロンの
圧力損失が増加し、操業を停止せざるを得ない状態にな
った。また、この発明の第二のサイクロン式集塵装置を
使用した場合、内筒および外筒の内壁の温度は断熱材が
あるため、低融点ダストの融点近傍までしか冷却されな
いので、排ガスの温度低下が小さく、予備還元炉の還元
性能に及ぼす影響は少なかった。On the other hand, in the conventional cyclone type dust collecting apparatus having a structure without cooling, the pressure loss of the cyclone increased in two to three days, and the operation had to be stopped. Further, when the second cyclone type dust collector of the present invention is used, the temperature of the inner wall of the inner cylinder and the outer cylinder is cooled only to the vicinity of the melting point of the low melting point dust due to the heat insulating material, so that the temperature of the exhaust gas decreases. The effect on the reduction performance of the preliminary reduction furnace was small.
【００３９】なお、本実施例の説明では、溶融還元炉の
場合に適用する場合について説明したが、溶融還元炉だ
けでなく、低融点ダストを含む他の排ガスの集塵にも有
効であるのはもちろんである。In the description of this embodiment, the case where the present invention is applied to a smelting reduction furnace is described. However, the present invention is effective not only for the smelting reduction furnace but also for collecting other exhaust gas including low melting point dust. Of course.
【００４０】[0040]
【発明の効果】この発明により、低融点ダストがサイク
ロン式集塵装置の内筒や外筒の内壁に付着することがな
いとともに、内外筒冷却にともなう排ガスの温度の低下
が、必要以上に大きくなることもない。According to the present invention, low-melting-point dust is prevented from adhering to the inner wall of the inner and outer cylinders of the cyclone type dust collecting apparatus, and the temperature of exhaust gas accompanying cooling of the inner and outer cylinders is reduced more than necessary. It won't be.
【図１】本発明の第一のサイクロン式集塵装置の実施例
を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a first cyclone type dust collecting apparatus of the present invention.
【図２】図１（ｂ）のＡ−Ａ矢視図である。FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows AA in FIG. 1 (b).
【図３】内筒または外筒の内壁温度とダストの付着成長
速度の関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between an inner wall temperature of an inner cylinder or an outer cylinder and a deposition growth rate of dust.
【図４】入口から出口までの内壁温度、排ガス温度、冷
却空気温度および冷却水温度の変化を示すグラフであ
る。FIG. 4 is a graph showing changes in inner wall temperature, exhaust gas temperature, cooling air temperature, and cooling water temperature from an inlet to an outlet.
【図５】部材厚さの符号を説明するグラフである。FIG. 5 is a graph illustrating a sign of a member thickness.
【図６】冷却フィンの寸法諸元を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing dimensions of cooling fins.
【図７】本発明の第二のサイクロン式集塵装置の実施例
を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。7 (a) is a plan view and FIG. 7 (b) is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the second cyclone type dust collecting apparatus of the present invention.
【図８】図７（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。FIG. 8 is a view taken in the direction of arrows BB in FIG.
【図９】溶融還元設備における各設備の配置状態を示す
説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an arrangement state of each facility in the smelting reduction facility.
【図１０】サイクロン式集塵装置の（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は平面図である。FIG. 10 (a) is a longitudinal sectional view of a cyclone type dust collector,
(B) is a plan view.
１ 内筒 ２ 外筒 ３ 空気供給口 ４ 空気排出口 ５ 冷却空気通路 ６ 冷却水供給口 ７ 冷却水排出口 ８ 冷却水通路 ９ 冷却ジャケット １０ 冷却フィン １３ 空気供給口 １４ 空気排出口 １５ 冷却空気通路 １６ 冷却水供給口 １７ 冷却水排出口 １８ 冷却水通路 １９ 冷却ジャケット ２０ 冷却フィン ２１ 冷却ジャケットの内管 ２２ 冷却ジャケットの外管 ２３ 還元ガス入口 ２４ ダスト排出口 ２５ 還元ガス排出口 ３１ 内筒 ３２ 外筒 ３３ 断熱材 ３４ 冷却ジャケット ３５ 冷却水供給口 ３６ 冷却水排出口 ３７ 冷却水通路 ４３ 断熱材 ４４ 冷却ジャケット ４５ 冷却水供給口 ４６ 冷却水排出口 ４７ 冷却水通路 ４８ 冷却ジャケットの内管 ４９ 冷却ジャケットの外管 Reference Signs List 1 inner cylinder 2 outer cylinder 3 air supply port 4 air discharge port 5 cooling air passage 6 cooling water supply port 7 cooling water discharge port 8 cooling water passage 9 cooling jacket 10 cooling fin 13 air supply port 14 air discharge port 15 cooling air passage Reference Signs List 16 cooling water supply port 17 cooling water discharge port 18 cooling water passage 19 cooling jacket 20 cooling fin 21 cooling jacket inner pipe 22 cooling jacket outer pipe 23 reducing gas inlet 24 dust discharge port 25 reducing gas discharging port 31 inner cylinder 32 outer Cylinder 33 Insulating material 34 Cooling jacket 35 Cooling water supply port 36 Cooling water outlet 37 Cooling water passage 43 Insulating material 44 Cooling jacket 45 Cooling water supply port 46 Cooling water outlet 47 Cooling water passage 48 Inner pipe of cooling jacket 49 Cooling jacket Outer tube
フロントページの続き (72)発明者 薄井 徹 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 高井 敏夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 渡部 雅之 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 実開 昭54−91780（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B04C 1/00 - 11/00Continuation of the front page (72) Inventor Toru Usui Within 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Toshio Takai 1-2-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Masayuki Watanabe 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (56) References Japanese Utility Model Application No. Sho 54-91780 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B04C 1/00-11/00
Claims (2)
軸線と直交しかつ内筒および外筒の接線に沿う方向から
含塵排ガスを吹き込み、旋回流を形成させて遠心力で排
ガス中のダストを集塵するサイクロン式集塵装置におい
て、内筒および外筒の少なくとも一方を液体の冷却媒体
にて冷却するための冷却ジャケットを内筒または外筒の
外側に空間を形成しかつ内筒または外筒を覆うようにし
て設け、内筒または外筒と冷却ジャケットとの間の前記
空間を冷却用気体の通路とするとともに、この冷却用気
体の通路に面する内筒または外筒の外周面の円周方向に
複数のフィンを設けたことを特徴とするサイクロン式集
塵装置。 Between 1. A inner tube and the outer tube, the direction along the tangent of the inner cylinder and the outer cylinder of <br/> axis perpendicular vital inner tube and the outer tube is blown dust-containing flue gas, the swirling flow In a cyclone type dust collector that forms and collects dust in exhaust gas by centrifugal force, at least one of the inner cylinder and the outer cylinder is a liquid cooling medium.
A cooling jacket for cooling at the inner or outer cylinder
Form a space outside and cover the inner or outer cylinder.
Provided between the inner or outer cylinder and the cooling jacket.
The space is used as a passage for cooling gas, and
In the circumferential direction of the outer surface of the inner or outer cylinder facing the body passage
A cyclone-type dust collecting device comprising a plurality of fins .
軸線と直交しかつ内筒および外筒の接線に沿う方向から
含塵排ガスを吹き込み、旋回流を形成させて遠心力で排
ガス中のダストを集塵するサイクロン式集塵装置におい
て、内筒および外筒の少なくとも一方を冷却するための
冷却ジャケットを内筒または外筒の外側に空間を形成し
かつ内筒または外筒を覆うようにして設け、内筒または
外筒と冷却ジャケットとの間の前記空間には断熱材を挿
入したことを特徴とするサイクロン式集塵装置。Between the wherein the cylinder and the outer cylinder, the direction along the tangent of the inner cylinder and the outer cylinder of <br/> axis perpendicular vital inner tube and the outer tube is blown dust-containing flue gas, the swirling flow In a cyclone type dust collecting device for forming and collecting dust in exhaust gas by centrifugal force, a cooling jacket for cooling at least one of the inner cylinder and the outer cylinder forms a space outside the inner cylinder or the outer cylinder, and It provided so as to cover the inner tube or outer tube, a cyclone type dust collecting apparatus characterized by inserting the heat insulating material in the space between the inner cylinder or the outer cylinder and the cooling jacket.
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