JP3288130B2 - 電気炉集煙ダクトのダスト堆積防止装置 - Google Patents
電気炉集煙ダクトのダスト堆積防止装置Info
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Description
の集塵ダクトの一部を構成する、ほぼ水平に延びる集煙
ダクトに、電気炉からの排ガス中に含まれているダスト
が堆積するのを防止する装置に関する。
スは、COガスを燃焼する燃焼塔4、互いに並設された
スクラップを予熱するための予熱装置6、およびガスク
ーラ8、さらにダスト沈降塔10、直引集塵機送風機1
2、スプレー冷却塔16、18、直引集塵機バグ室14
を経て、排ガス処理を完了した後に大気に放出される。
ダクトは、図2、図3に示すように構成されている。す
なわち、電気炉2の蓋20には炉頂エルボ22が取付け
られており、炉頂エルボ22はほぼ水平な集煙ダクト2
4を経て燃焼塔4へと接続している。従来は集煙ダクト
24は固定であり、出鋼時電気炉蓋20と炉頂エルボ2
2が水平方向に旋回されるのを許すために、集煙ダクト
24は集煙ダクト24に対して軸方向に炉頂エルボ22
から離れる方向に摺動される摺動管26を介して炉頂エ
ルボ22に接続されている。
の排ガスが集煙ダクト24を通って燃焼塔4へと流れる
ときに、排ガス中に含まれているダストが沈降堆積し、
ダクト通路断面積を減少させてしまう。従来の、水平集
煙ダクト内の堆積ダストの除去は、燃焼塔の一部に、ダ
スト搬出機械導入用ハッチ28を設け、燃焼塔より反電
気炉側に待機しているスクレーパ等の搬出機械を用い
て、電気炉の休止時または準備作業時にハッチを解放
し、ダストを燃焼塔内に掻き出すことにより、行ってい
る。
ダクト内堆積ダスト除去には、次の問題がある。 スクレーパ等のダスト除去装置の設置が必要で設備
費が大となる。 上記装置の走行、待機スペースが必要で、設備が大
型となる。 集煙ダクトおよび燃焼塔上部は、排ガス温度を下げ
るため、冷却ジャケット壁構造として、冷却水を流して
いるが、ハッチを設けることは冷却ジャケット構造を複
雑にするとともに、ハッチ開閉時の冷却水ホースの着脱
を難しくしている。 ハッチを解放しダストを除去する時間、電気炉休止
時間が長くなり、電気炉稼動効率が低下する。 ハッチはダスト除去装置の配置上、燃焼塔における
排ガス衝突部に位置するため、高熱負荷による熱衝撃、
および高濃度ダストによる受熱面の極摩耗により、冷却
ジャケットが破損し、水洩れ事故を生じることがある。
る電気炉集煙ダクトのダスト堆積防止装置を提供するこ
とにある。
明の電気炉集煙ダクトのダスト堆積防止装置は、電気炉
からの排ガスを燃焼塔に導くほぼ水平に延びる集煙ダク
トを他の集煙ダクト部分から別体に構成するとともに集
煙ダクト軸芯まわりに回転可能に支持し、さらに集煙ダ
クトを集煙ダクト軸芯まわりに、左右に交互に回動させ
るまたは一方向に連続的に回転させるターニング装置を
設けたものから成る。
ダクト底面に沈降しても、次の2つの作用によって燃焼
塔に送られ、集煙ダクトに堆積することはない。一つの
作用としては、電気炉から炉頂エルボを通って集煙ダク
トに流れてくる排ガスは、集煙ダクト断面内に偏流を生
じ上部の方が下部より流速が早い。集煙ダクトの底に沈
降したダストは集煙ダクトの回動によって上方に移動さ
れ、そこで強い排ガス流れに押されて燃焼塔に向って流
され、燃焼塔内へと送り込まれていく。このため、集煙
ダクトの底面に堆積しない。もう一つの作用としては、
排ガス中のダストが集煙ダクト底面に沈降したとき、ダ
ストは集煙ダクトが回動するときに底面とともに上方に
移動するが、自重で上った位置から新しく底面となった
位置にすべり落ち、始めの底面の位置に長くとどまるこ
とはない。そして、このすべり落ちるときにガス流に押
されて燃焼塔の方に近づいていき、遂には燃焼塔内に落
下される。
4、5、6は第1、第2、第3実施例に共通の構成を、
図7は第1実施例における冷却構成を、図8、9は第2
実施例における冷却構成を、図10、11は第3実施例
における冷却構成を示している。まず、共通構成を説明
する。図4において、22は炉頂エルボで、電気炉の炉
蓋に取付けられ、電気炉へのスクラップ材投入時および
出鋼時に、炉蓋とともに水平方向に旋回される部材であ
る。また、4は燃焼塔の上部で、固定の部材である。燃
焼塔4には、従来設けられていたような、ダスト除去装
置挿入用ハッチは設けられていない。また、ダスト除装
置自体も、本発明では不要である。
水平方向に延びる集煙ダクト30は、従来と異なり、燃
焼塔4とは別体構成で、旋回する炉頂エルボ22とも別
体構成である。そして、集煙ダクト30は集煙ダクト軸
芯まわりに回転自在とされている。集煙ダクト30は、
電気炉の容量によって異なるが、通常、直径が2200
mm、長さが5700mm程度の大きな部材である。2
6は摺動管で、集煙ダクト30の炉頂エルボ22側の端
部に、軸方向に移動可能に支持されている。炉頂エルボ
22を電気炉の炉蓋と共に水平方向に旋回するときに
は、摺動管26と炉頂エルボ22との連結を外し、摺動
管26を炉頂エルボ22から離れる方向に移動させてか
ら行う。炉蓋が閉められた時は、摺動管26を炉頂エル
ボ22側に移動させて連結する。
に、ターニング装置32により、集煙ダクト軸芯まわり
に回動される。ターニング装置32は、集煙ダクト30
を上に載せる複数のローラ34、36と、これらのロー
ラ34、36のうち少なくとも1個を回転駆動するモー
タ38から成る。図4の例ではターニング装置32が集
煙ダクト30の長手方向に2箇所の位置で集煙ダクト3
0を支持しており、各々のターニング装置32は、2個
のローラ34、36を有し、これらの2個のローラ3
4、36はモータ38から軸を介して駆動される構造と
なっている。
図5に示すように左右に交互に回動される。回動角度は
左右各々θ°(合計2θ°)で、θはダクト底面に沈降
したダストをガス流速の大の部分に回動してもち上げる
という観点から定められる値である。θは、望ましくは
45°−180°の範囲の角度で、たとえば90°であ
る。このような左右の回動を可能にするために、第1、
第2実施例では、モータ38にはレバーシブルモータが
用いられる。第3実施例では、集煙ダクト30は、一方
向に連続的に回転される。集煙ダクト30は、排ガスの
温度を下げるために、ダクト壁が冷却されるが、第1、
第2実施例のような左右交互の回動の場合と、第3実施
例のような一方向連続回転の場合とでは、冷却水の給排
構成が異なる。
である燃焼塔4および摺動管26との間のシール構造
は、回転を許しながらシールできる構造でなければなら
ず、次のようになっている。まず、集煙ダクト30と燃
焼塔4との間のシールは、図6に示すように、燃焼塔側
ダクト40にアングル42を固定し、このアングル42
に集煙ダクト30側に延びるチャンネル44を取付け、
このチャンネル44に集煙ダクト30外周に摺接するパ
ッキン46と、このパッキン46とともに共締めされ集
煙ダクト30の外周面に周方向に摺接された可撓性シー
リング布48(ゴム部材でもよい)とから成る。燃焼塔
ダクト40および集煙ダクト30は製缶もののため径方
向寸法が高精度には出ていない。そのため集煙ダクト3
0が回動されると、シール位置がずれるが、パッキン4
6、シーリング布48はそれを吸収する。回動される集
煙ダクト30と、非回動部材である燃焼塔4との間のシ
ール構造は、図6による構造の他に、図12に示すよう
な構造としてもよい。図12のシール構造では、集煙ダ
クト30が燃焼塔4の内部に迄延びており(したがっ
て、図6のシール構造における燃焼塔側ダクト40は図
12のシール構造では設けられない)、燃焼塔4の側壁
の外面と集煙ダクト30との間にシールが設けられる。
このシールは、図6のシール構造と同様に、燃焼塔4側
に取付けられるアングル42と、アングル42に取付け
られて燃焼塔側壁から離れる方向に延びるチャンネル4
4と、チャンネル44に取付けられ集煙ダクト30の外
周に摺接するパッキン46と、パッキン46と共にチャ
ンネル44に共締めされ集煙ダクト30の外周面に摺接
する可撓性シーリング布48(ゴム部材でもよい)とか
ら成る。図12の構造は、図6のような固定の燃焼塔側
ダクト40がないので、燃焼塔側ダクト40にダストが
堆積することがないという点で図6の構造に比べて優れ
ている。集煙ダクト30と摺動管26との間のシール
は、上記パッキン46と同種のパッキン46を集煙ダク
ト30に巻きつけてそれに摺動管26を軸方向に摺動可
能に支持する。回動時の位置ずれは、パッキン46の変
形で吸収する。また、集煙ダクト30は、ダストの燃焼
塔4方向への送りをよくするために、勾配1/30−1
/50で燃焼塔4に近づくにつれ下がるように、傾斜さ
れてもよい。
なる。第1実施例では、集煙ダクト30は中空壁構造と
され、中空壁内を冷却水が循環する。中空壁への冷却水
の給排は、集煙ダクト30が一方向連続回転でないた
め、可撓ホースを介して行うことができる。たとえば、
図7に示すように、可撓ホース50の一端が集煙ダクト
30に連結されており、他端が冷却水ヘッダ52に連結
されており、図7は給水ヘッダの場合を示しているが、
排水ヘッダの場合も同じである。54はホースの途中部
位を支持してホースの巻付きを阻止しているホース用シ
ーブである。
2実施例の図8、9のような構造とすればよい。すなわ
ち、可撓ホースから成る給水ホース56と排水ホース5
8が、図8に示すように交互に配置されており、集煙ダ
クト30の中空壁に連結されている。この中空壁は長手
方向に仕切られており、各ブロックに一組の給水ホース
と排水ホースが連結される。各給水ホースと排水ホース
は給排水巻取り用シーブ60に巻付けられるようになっ
ており、各ホースの端部は、シーブ60の内部に配置さ
れた給排水管62に連結されている。給排水管62は直
径方向に延びる仕切板で内部を2つの室に区画されてお
り、一つの室は給水用室で他の室は排水用室である。給
排水管62の軸方向端部の一方には給水用スイベルジョ
イント64が設けられ、他方には排水用スイベルジョイ
ント66が設けられる。給水用スイベルジョイント64
は給水ヘッダからのホース68からの給水を給水用室に
流し、排水用スイベルジョイント66は排水用室からの
冷却水を排水用ヘッダへのホースに流す。スイベルジョ
イント自体の構造は公知である。
連続回転されるので、ホースの絡みを無くすために、ホ
ースによる給排水を行わず、ノズルからの冷却水ふきか
けとする。図10、11に示すように、集煙ダクト30
を一重管構成とし、集煙ダクト30の外側にノズル70
を設置して、ノズル70から集煙ダクト30に冷却水を
かける。冷却水は噴射してもよいし、上方から流下させ
てもよい。
スが、回動される集煙ダクト30を流れているとき、一
部のダストが集煙ダクト30の底面に落下する。ダスト
は集煙ダクト30の回動とともに、炉頂エルボ22によ
って生じる偏流で流速が大となっているダクト断面の上
部にもち上げられ、ガス流で押されて燃焼塔4の方に移
動していき、遂には燃焼塔4内に落下する。また、集煙
ダクト30の回動中に、ダストは自重でダクト内面から
すべり落ちるが、このとき排ガスに押されるので、燃焼
塔4の方に押され、遂には燃焼塔4内に落下する。この
ようにして、本発明では、従来のような特別なダスト掻
き出し装置を用いることなく、ダストの、集煙ダクト3
0内への堆積を防止できる。
必要であったハッチ、ダスト掻き出し装置用走行、設置
スペース等が不要となり、コストダウン、小型化等、種
々のメリットが生じるが、集煙ダクト30を回動タイプ
とすることによって問題になり得るのが、冷却水の給排
構成である。しかし、第1、第2、第3実施例の何れか
の構成とすることによって、給排水も確実に、信頼性高
く実行できる。
のダスト堆積を防止できる。請求項2の発明によれば、
集煙ダクトが左右に回動されても、集煙ダクトへの冷却
水の給排を信頼性高く行うことができる。請求項3の発
明によれば、集煙ダクトが左右に回動されても、集煙ダ
クトへの冷却水の給排を、ホースの過大なたるみを伴う
ことなく行うことができる。請求項4の発明によれば、
集煙ダクト内のダスト堆積を防止できる。請求項5の発
明によれば、集煙ダクトが連続回転されても確実にダク
トを冷却でき、内部を流れる排ガス温度を低下できる。
請求項6の発明によれば、ダストの燃焼塔に向っての送
りをさらに良好にできる。
る。
止装置の正面図である。
拡大断面図である。
排装置の正面図である。
排装置の側面図である。
給排装置の側面図である。
の、図6とは別の構造の、拡大断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 電気炉からの排ガスを燃焼塔に導くほぼ
水平に延びる集煙ダクトを他の集塵ダクト部分から別体
に構成するとともに集煙ダクト軸芯まわりに回転可能に
支持し、さらに前記集煙ダクトを集煙ダクト軸芯まわり
に左右に交互に回動させるターニング装置を設けた電気
炉集煙ダクトのダスト堆積防止装置。 - 【請求項2】 前記集煙ダクトを、中に冷却水が流され
る中空壁をもつダクトから構成し、該中空壁への冷却水
の給排を、一端が前記中空壁に連結され他端が固定の冷
却水ヘッダに連結された可撓ホースにて行わせしめた請
求項1記載の電気炉集煙ダクトのダスト堆積防止装置。 - 【請求項3】 前記集煙ダクトを、中に冷却水が流され
る中空壁をもつダクトから構成し、該中空壁への冷却水
の給排を、一端が前記中空壁に連結され、他端がスイベ
ルジョイントを介して冷却水が給排されるホース巻取り
シーブの給排水口に連結された可撓ホースにて行わせし
めた請求項1記載の電気炉集煙ダクトのダスト堆積防止
装置。 - 【請求項4】 電気炉からの排ガスを燃焼塔に導くほぼ
水平に延びる集煙ダクトを他の集塵ダクト部分から別体
に構成するとともに集煙ダクト軸芯まわりに回転可能に
支持し、さらに前記集煙ダクトを集煙ダクト軸芯まわり
に一方向に連続的に回転させるターニング装置を設けた
電気炉集煙ダクトのダスト堆積防止装置。 - 【請求項5】 前記集煙ダクトを一重管から構成し、前
記集煙ダクトの外側に集煙ダクトに対して冷却水をあて
るノズルを設けた請求項4記載の電気炉集煙ダクトのダ
スト堆積防止装置。 - 【請求項6】 前記集煙ダクトが水平から、1/30〜
1/50の範囲にある勾配をもって、傾けられている請
求項1または請求項4記載の電気炉集煙ダクトのダスト
堆積防止装置。
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