JPH05311214A - 高炉スラグからの熱回収方法 - Google Patents
高炉スラグからの熱回収方法Info
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- JPH05311214A JPH05311214A JP4115928A JP11592892A JPH05311214A JP H05311214 A JPH05311214 A JP H05311214A JP 4115928 A JP4115928 A JP 4115928A JP 11592892 A JP11592892 A JP 11592892A JP H05311214 A JPH05311214 A JP H05311214A
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- C21B2400/022—Methods of cooling or quenching molten slag
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高炉の溶融スラグを良質の水砕スラグとして資
源化すると同時に、高温で多量の排熱を回収すること。 【構成】高炉等の溶融スラグ１に、スラグ冷却槽６で水
を噴射して急冷却し水砕スラグ１０を製造する共に、直
接熱交換により発生する熱を回収する方法において、上
記スラグ冷却槽６を大気圧で稼働させる。溶融スラグ１
を供給するスラグ供給管２は、溶融スラグ供給量の変動
に対応できる充分な断面積をもち、溶融スラグが充満す
ること無く流れるものとする。スラグ供給管２の上部空
間を通って、スラグ冷却槽６に空気が吸い込まれること
を防ぐため、スラグ供給管２の途中には、大気圧より僅
かに低い圧力の吸引排気部３、４を設ける。このような
設備を用い、上記直接熱交換により発生する蒸気から熱
交換器１７、１８により熱を回収するようにしたことを
特徴とするものである。
源化すると同時に、高温で多量の排熱を回収すること。 【構成】高炉等の溶融スラグ１に、スラグ冷却槽６で水
を噴射して急冷却し水砕スラグ１０を製造する共に、直
接熱交換により発生する熱を回収する方法において、上
記スラグ冷却槽６を大気圧で稼働させる。溶融スラグ１
を供給するスラグ供給管２は、溶融スラグ供給量の変動
に対応できる充分な断面積をもち、溶融スラグが充満す
ること無く流れるものとする。スラグ供給管２の上部空
間を通って、スラグ冷却槽６に空気が吸い込まれること
を防ぐため、スラグ供給管２の途中には、大気圧より僅
かに低い圧力の吸引排気部３、４を設ける。このような
設備を用い、上記直接熱交換により発生する蒸気から熱
交換器１７、１８により熱を回収するようにしたことを
特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融スラグを水砕スラ
グとして資源化すると共に、保有する熱エネルギーを有
効に回収する技術に関するものである。
グとして資源化すると共に、保有する熱エネルギーを有
効に回収する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉の溶融スラグを急冷凝固させて資源
化し、同時に熱回収することを目的に、気体による急冷
方法や特殊な間接熱交換器を用いた方法など、多数の方
法が提案されている。しかし、凝固スラグのガラス化率
が不十分で良質の資源化が図れないことや、設備の安定
した操業ができないこと等の理由で実用化されていな
い。
化し、同時に熱回収することを目的に、気体による急冷
方法や特殊な間接熱交換器を用いた方法など、多数の方
法が提案されている。しかし、凝固スラグのガラス化率
が不十分で良質の資源化が図れないことや、設備の安定
した操業ができないこと等の理由で実用化されていな
い。
【０００３】一方、溶融スラグを水で急冷し、水砕を製
造すると同時に熱回収を行う方法としては、発生する温
排水から熱回収するものが、特開昭５７−５５３９１号
で提案されている。また、溶融スラグを水で急冷し、水
砕を製造すると同時に、発生する蒸気から熱回収するも
のが、特開昭５７−７８４８号で提案されている。
造すると同時に熱回収を行う方法としては、発生する温
排水から熱回収するものが、特開昭５７−５５３９１号
で提案されている。また、溶融スラグを水で急冷し、水
砕を製造すると同時に、発生する蒸気から熱回収するも
のが、特開昭５７−７８４８号で提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭５７−５５
３９１号では、発生する温排水から熱回収している。こ
れでは、温排水の温度は６０〜９０℃程度であり、この
温排水を熱源として水蒸気やフロン蒸気を発生する場
合、温水の顕熱を回収利用するため、発生できる蒸気の
温度は熱源の温排水よりかなり低くなる。また、温排水
が保有している熱量の数分の一しか回収することができ
ない。また、この温排水を吸収式ヒートポンプの熱源と
して利用する場合にも同様の問題がある。
３９１号では、発生する温排水から熱回収している。こ
れでは、温排水の温度は６０〜９０℃程度であり、この
温排水を熱源として水蒸気やフロン蒸気を発生する場
合、温水の顕熱を回収利用するため、発生できる蒸気の
温度は熱源の温排水よりかなり低くなる。また、温排水
が保有している熱量の数分の一しか回収することができ
ない。また、この温排水を吸収式ヒートポンプの熱源と
して利用する場合にも同様の問題がある。
【０００５】一方、現状の水砕製造設備では、スラグ冷
却槽への溶融スラグ供給部は大気開放となっており、廃
蒸気の放散管のドラフト効果により、空気が吸込まれ廃
蒸気に混入する。そのため、廃蒸気の温度が低下する。
また、廃蒸気を凝縮させて熱を回収する場合、空気が混
入していると熱伝達率が低下し、熱交換器が大きくな
る。これらのため、現状の設備では、廃蒸気から効果
的、経済的に熱を回収することはできない。
却槽への溶融スラグ供給部は大気開放となっており、廃
蒸気の放散管のドラフト効果により、空気が吸込まれ廃
蒸気に混入する。そのため、廃蒸気の温度が低下する。
また、廃蒸気を凝縮させて熱を回収する場合、空気が混
入していると熱伝達率が低下し、熱交換器が大きくな
る。これらのため、現状の設備では、廃蒸気から効果
的、経済的に熱を回収することはできない。
【０００６】上記特開昭５７−７８４８号では、発生す
る蒸気から熱を回収しており、潜熱部分の熱回収が主体
となるため、蒸気が保有する熱量の８０％程度を回収で
きる。また、上記の温排水からの熱回収に比べ、高い温
度の熱を得ることができる。そして、この方法では、上
記の廃蒸気に空気が混入する問題を回避するために、高
炉出さい口と水砕化装置を密閉溶さい樋で連結した設備
を用いている。
る蒸気から熱を回収しており、潜熱部分の熱回収が主体
となるため、蒸気が保有する熱量の８０％程度を回収で
きる。また、上記の温排水からの熱回収に比べ、高い温
度の熱を得ることができる。そして、この方法では、上
記の廃蒸気に空気が混入する問題を回避するために、高
炉出さい口と水砕化装置を密閉溶さい樋で連結した設備
を用いている。
【０００７】しかし、この方式では、高炉と水砕化装置
が密閉樋で接続されていることから、スラグ排出量の変
動などに起因する水砕化装置の圧力変動が高炉側に影響
し、安全確実な操業に悪影響を及ぼす。また、設備は加
圧密閉系となり高価になる。これらのために実用になっ
ていない。
が密閉樋で接続されていることから、スラグ排出量の変
動などに起因する水砕化装置の圧力変動が高炉側に影響
し、安全確実な操業に悪影響を及ぼす。また、設備は加
圧密閉系となり高価になる。これらのために実用になっ
ていない。
【０００８】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、溶融スラグを急冷して良質の
水砕として資源化すると同時に、効果的な熱回収を行う
ことを目的としている。
るためになされたもので、溶融スラグを急冷して良質の
水砕として資源化すると同時に、効果的な熱回収を行う
ことを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の高炉スラグから
熱回収方法は、高炉等の溶融スラグに、スラグ冷却槽で
水を噴射して急冷却し水砕スラグを製造する共に、直接
熱交換により発生する排熱を回収する方法において、
熱回収方法は、高炉等の溶融スラグに、スラグ冷却槽で
水を噴射して急冷却し水砕スラグを製造する共に、直接
熱交換により発生する排熱を回収する方法において、
【００１０】上記スラグ冷却槽を大気圧で稼働させる。
溶融スラグを供給するスラグ供給管は、溶融スラグ供給
量の変動に対応できる充分な断面積をもち、溶融スラグ
が充満すること無く流れるものとする。スラグ供給管の
上部空間を通って、スラグ冷却槽に空気が吸い込まれる
ことを防ぐため、スラグ供給管の途中には、大気圧より
僅かに低い圧力の吸引排気部を設ける。このような設備
を用い、上記直接熱交換により発生する蒸気から熱交換
器により熱を回収するようにしたことを特徴とするもの
である。
溶融スラグを供給するスラグ供給管は、溶融スラグ供給
量の変動に対応できる充分な断面積をもち、溶融スラグ
が充満すること無く流れるものとする。スラグ供給管の
上部空間を通って、スラグ冷却槽に空気が吸い込まれる
ことを防ぐため、スラグ供給管の途中には、大気圧より
僅かに低い圧力の吸引排気部を設ける。このような設備
を用い、上記直接熱交換により発生する蒸気から熱交換
器により熱を回収するようにしたことを特徴とするもの
である。
【００１１】
１）スラグ供給管に、例えば吸引排気装置を設け、減圧
状態にし、空気の吸込みを防止し、廃蒸気に空気が混入
することを抑制することにより、次の利点が生じる。 ａ．図２に示すように、廃蒸気の温度を高めることがで
き、高温の熱を回収することができる。 ｂ．蒸気から熱交換器により熱を回収するに際し、図３
に示すように、熱伝達率を高めることができ、熱交換器
が小型で経済的なものとなる。
状態にし、空気の吸込みを防止し、廃蒸気に空気が混入
することを抑制することにより、次の利点が生じる。 ａ．図２に示すように、廃蒸気の温度を高めることがで
き、高温の熱を回収することができる。 ｂ．蒸気から熱交換器により熱を回収するに際し、図３
に示すように、熱伝達率を高めることができ、熱交換器
が小型で経済的なものとなる。
【００１２】２）溶融スラグがスラグ供給管に充満する
こと無く流れるように、例えばスラグ供給管に十分な断
面積を持たせることにより、スラグ供給量が変動して
も、閉塞の虞がなく、安定した操業ができる。
こと無く流れるように、例えばスラグ供給管に十分な断
面積を持たせることにより、スラグ供給量が変動して
も、閉塞の虞がなく、安定した操業ができる。
【００１３】なお、スラグ供給管の断面積を小さくし、
吸引排気風量を小さくするため、溶融スラグの流速が速
くなるように、スラグ供給管は傾斜して設置することが
望ましい。
吸引排気風量を小さくするため、溶融スラグの流速が速
くなるように、スラグ供給管は傾斜して設置することが
望ましい。
【００１４】３）スラグ冷却層を大気圧で稼働させれる
ことにより、ボイラまたは圧力容器の規格の適用を受け
ず、安価な設備となる。また、高炉等の関連設備の操業
に悪影響を及ぼすことことがない。 ４）発生する廃蒸気から、主にその潜熱を回収すること
により、温排水から熱を回収する場合に比べ、高温で高
い熱回収効率が達成できる。
ことにより、ボイラまたは圧力容器の規格の適用を受け
ず、安価な設備となる。また、高炉等の関連設備の操業
に悪影響を及ぼすことことがない。 ４）発生する廃蒸気から、主にその潜熱を回収すること
により、温排水から熱を回収する場合に比べ、高温で高
い熱回収効率が達成できる。
【００１５】
【実施例】本発明方法を実施するための装置のフローシ
ートの一例を図１に示す。
ートの一例を図１に示す。
【００１６】高炉から排出された溶融スラグ１は、傾斜
して設けられたスラグ供給管２に導かれる。スラグ供給
管２はスラグが充満せずに流れるだけの十分な断面積を
持っている。
して設けられたスラグ供給管２に導かれる。スラグ供給
管２はスラグが充満せずに流れるだけの十分な断面積を
持っている。
【００１７】溶融スラグ１は、スラグ供給管２の途中に
設けられた冷却水噴射ノズル５から噴射された冷却水と
混合し、上端が大気に通じているスラグ冷却槽６に導か
れる。溶融スラグと冷却水は混合、直接熱交換され、ス
ラグは冷却され、冷却水は７０〜９０℃程度の温排水と
なり、同時に大気圧の廃蒸気が発生する。
設けられた冷却水噴射ノズル５から噴射された冷却水と
混合し、上端が大気に通じているスラグ冷却槽６に導か
れる。溶融スラグと冷却水は混合、直接熱交換され、ス
ラグは冷却され、冷却水は７０〜９０℃程度の温排水と
なり、同時に大気圧の廃蒸気が発生する。
【００１８】スラグ供給管２の途中には吸引排気口３が
設けられている。スラグ供給管２の入口から吸込まれた
空気は、吸引排気口３からブロワ４により放散管９を経
て大気へ放出される。そのため、スラグ冷却槽６内の廃
蒸気に空気が混入することはない。また、スラグ冷却槽
６からスラグ供給管２を逆流する廃蒸気も、同様に吸引
排気口３からブロワ４により放散管９に放出され、スラ
グ供給管２の入口から周囲に噴出することはない。な
お、この例では積極的にブロワ４を設けているが、排気
煙突のドラフト効果を利用してもよい。スラグ冷却槽６
の下部から、スラグと温排水は脱水機８に導かれ、脱水
され、水砕スラグ１０として取出される。
設けられている。スラグ供給管２の入口から吸込まれた
空気は、吸引排気口３からブロワ４により放散管９を経
て大気へ放出される。そのため、スラグ冷却槽６内の廃
蒸気に空気が混入することはない。また、スラグ冷却槽
６からスラグ供給管２を逆流する廃蒸気も、同様に吸引
排気口３からブロワ４により放散管９に放出され、スラ
グ供給管２の入口から周囲に噴出することはない。な
お、この例では積極的にブロワ４を設けているが、排気
煙突のドラフト効果を利用してもよい。スラグ冷却槽６
の下部から、スラグと温排水は脱水機８に導かれ、脱水
され、水砕スラグ１０として取出される。
【００１９】一方、温排水１１は温水槽１２に入る。そ
こから、ポンプ１３で冷却塔１４に送られ、５０℃前後
に冷却され、冷却水槽１５に貯留される。そして、ポン
プ１６により、再び冷却水ノズル５に供給され、循環使
用される。
こから、ポンプ１３で冷却塔１４に送られ、５０℃前後
に冷却され、冷却水槽１５に貯留される。そして、ポン
プ１６により、再び冷却水ノズル５に供給され、循環使
用される。
【００２０】スラグ冷却槽６の中には熱交換器１７が設
けられている。ポンプ１９により、熱交換器１７の伝熱
管内に供給された水は、スラグ冷却槽６の中の廃蒸気と
熱交換し凝縮熱を得る。高温となった水は第二種吸収式
ヒートポンプ１８の再生器と蒸発器に熱を供給し、再び
ポンプ１９により、循環される。凝縮しなかった余剰蒸
気は放散管９を通って大気に放出される。
けられている。ポンプ１９により、熱交換器１７の伝熱
管内に供給された水は、スラグ冷却槽６の中の廃蒸気と
熱交換し凝縮熱を得る。高温となった水は第二種吸収式
ヒートポンプ１８の再生器と蒸発器に熱を供給し、再び
ポンプ１９により、循環される。凝縮しなかった余剰蒸
気は放散管９を通って大気に放出される。
【００２１】ポンプ２２により、第二種吸収式ヒートポ
ンプ１８に供給された温水は、その吸収器で熱を与えら
れ、フラッシュタンク２０に入る。制御弁２１をとおし
て高温蒸気２３が取出される。次に、具体例について説
明する。
ンプ１８に供給された温水は、その吸収器で熱を与えら
れ、フラッシュタンク２０に入る。制御弁２１をとおし
て高温蒸気２３が取出される。次に、具体例について説
明する。
【００２２】１チャージ約１００分間に、大略４００ト
ンの溶融スラグと、約６０℃の冷却水４０００トンが水
砕製造装置に供給され、水砕スラグが製造された。同時
に、スラグ冷却槽６で生じた廃蒸気を熱源に、第二種吸
収式ヒートポンプ１８を用いて昇温し、フラッシュタン
ク２０から、圧力１．５kg／cm2 Ｇの水蒸気を平均２６
トン／ｈ発生させることができた。
ンの溶融スラグと、約６０℃の冷却水４０００トンが水
砕製造装置に供給され、水砕スラグが製造された。同時
に、スラグ冷却槽６で生じた廃蒸気を熱源に、第二種吸
収式ヒートポンプ１８を用いて昇温し、フラッシュタン
ク２０から、圧力１．５kg／cm2 Ｇの水蒸気を平均２６
トン／ｈ発生させることができた。
【００２３】なお、上記第１の実施例では、スラグ冷却
槽内に熱交換器を設け、温水を熱媒体として廃蒸気の凝
縮熱を回収し、第二種吸収式ヒートポンプの再生器と蒸
発器の入熱とした。
槽内に熱交換器を設け、温水を熱媒体として廃蒸気の凝
縮熱を回収し、第二種吸収式ヒートポンプの再生器と蒸
発器の入熱とした。
【００２４】第２の実施例として、スラグ冷却槽内に熱
交換器を設けず、吸引ブロワを使用して、廃蒸気を第二
種吸収式ヒートポンプの再生器と蒸発器に直接導き、入
熱として用いることで、同様の結果を得た。
交換器を設けず、吸引ブロワを使用して、廃蒸気を第二
種吸収式ヒートポンプの再生器と蒸発器に直接導き、入
熱として用いることで、同様の結果を得た。
【００２５】
【発明の効果】本発明の方法により、高炉の溶融スラグ
を良質の水砕スラグとして資源化すると同時に、高温で
多量の排熱を回収することができる。
を良質の水砕スラグとして資源化すると同時に、高温で
多量の排熱を回収することができる。
【図１】本発明の一実施例で使用された装置の概略を示
すフローシート。
すフローシート。
【図２】空気混入量と廃蒸気温度との関係を示す説明
図。
図。
【図３】蒸気への空気混入量と蒸気の凝縮熱伝達係数と
の関係を示す説明図。
の関係を示す説明図。
１…溶融スラグ，２…スラグ供給管，４…吸引排気ブロ
ワ、６…スラグ冷却槽、１０…水砕スラグ、１７…熱交
換器、１８…第二種吸収式ヒートポンプ、２３…蒸気。
ワ、６…スラグ冷却槽、１０…水砕スラグ、１７…熱交
換器、１８…第二種吸収式ヒートポンプ、２３…蒸気。
Claims (2)
- 【請求項１】 高炉等の溶融スラグに、スラグ冷却槽で
水を噴射して急冷却し水砕スラグを製造する共に、直接
熱交換により発生する排熱を回収する方法において、 上記スラグ冷却槽を大気圧で稼働させると共に、上記溶
融スラグをスラグ供給管を介して上記スラグ冷却槽に供
給する際に、該溶融スラグが上記スラグ供給管に充満す
ること無く流れるようにすると共に、上記スラグ供給管
の途中に吸引排気部を設けて、上記直接熱交換により発
生する蒸気から熱交換器により熱を回収するようにした
ことを特徴とする高炉スラグからの熱回収方法。 - 【請求項２】 スラグ供給管がスラグ冷却槽に向き下向
きに傾斜している請求項１に記載の熱回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4115928A JP2757679B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 高炉スラグからの熱回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4115928A JP2757679B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 高炉スラグからの熱回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05311214A true JPH05311214A (ja) | 1993-11-22 |
| JP2757679B2 JP2757679B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=14674663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4115928A Expired - Fee Related JP2757679B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 高炉スラグからの熱回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2757679B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100391562B1 (ko) * | 2001-08-27 | 2003-07-12 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 고로 용융 슬래그 현열을 이용한 스팀발생 시스템 |
| KR100419167B1 (ko) * | 2001-08-27 | 2004-02-18 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 고로 용융 슬래그 수쇄설비로 부터의 고온 폐열 회수 시스템 |
| KR100896580B1 (ko) * | 2002-11-15 | 2009-05-07 | 주식회사 포스코 | 용융 슬래그의 현열 회수 장치 |
| WO2010131658A1 (ja) | 2009-05-12 | 2010-11-18 | 国立大学法人新潟大学 | 溶融スラグ熱回収装置 |
| CN102221198A (zh) * | 2010-08-19 | 2011-10-19 | 西安交通大学 | 一种旋风炉低NOx燃烧方法和旋风炉液态排渣余热回收利用*** |
| KR101159594B1 (ko) * | 2010-10-27 | 2012-06-27 | 현대제철 주식회사 | 고로슬래그용 폐열 회수장치 |
| CN109402311A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-01 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 一种高炉熔渣环保消白处理及余热利用*** |
| KR20190129277A (ko) | 2018-05-10 | 2019-11-20 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 용융슬래그 현열회수장치 |
| CN111020078A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-17 | 西安交通大学 | 一种具有预热及冷却功能的落渣管固定装置 |
| KR20210156396A (ko) | 2020-06-17 | 2021-12-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 용융슬래그 주입장치 |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP4115928A patent/JP2757679B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100391562B1 (ko) * | 2001-08-27 | 2003-07-12 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 고로 용융 슬래그 현열을 이용한 스팀발생 시스템 |
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