JPS5932578Y2 - 転炉排ガス処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、転炉排ガスの処理装置に係わり、少しく具体
的にいえば、転炉排ガスのダクト内に、予め冷却させた
なお比較的高温の該排ガスを熱源とした転炉投入材（屑
鉄その他の副原ｆ−＋）の予熱装置を、該排ガスの流路
を横切るように設けてなる、転炉排ガスの冷却、除塵装
置の改良に関する。

製鋼炉として従来公知、公用の転炉には、いくつかの型
式があるが、現在最も多く実用されている排ガス（ＣＯ
ガス）回収力式の純酸素上吹転炉を例にとって以下に説
明する。

該転炉上部の排出口から、その直上に近接して設けられ
たフード内に捕集、吸入された一般に１，５００’〜１
，７００℃程度の高温排ガス（転炉内鋼浴から噴出した
地金、スラグおよび酸化鉄その他のダストを含む。

）は、外気の侵入がほとんど阻止された冷却器煙道（ダ
クト）内を非燃焼のままの状態で流れ、まず冷却装置に
より冷却され、そのガス容積が小さくされた後、集塵装
置に導かれ、十分に冷却、清浄された状態で、ファンを
介して吸引、正送される。

そして最終的には、三方弁の切換操作により、吹錬初期
および末期のＣＯ含有量の少ないガスは煙突を通って大
気中に放散され、吹錬盛期のＣＯ含有量の多い有価ガス
は導管を経て、原料ないしは燃料ガス・ホルダー内に回
収、貯蔵される。

ところで、１，０００℃程度まで温度が低下した排ガス
に対しては、放射（輻射）伝熱管よりも接触（対流）伝
熱管による冷却力式が有効であるが、該排ガス中に含ま
れているダストがそれら対流伝熱管の表面に付着、堆積
して種々の障害を起しやすいので、排ガスダクトの、フ
ード寄りの上流部分において、水冷壁を構成する輻射伝
熱管で冷却。

熱回収を行ない、発生蒸気は工場の熱源として利用され
ている。

この−次冷却器、必要とあれば、さらに第二次、第三次
冷却器で、１，０００’Ｃ程度まで冷却された後の排ガ
スは除塵のため雨滴雰囲気を形成するベンチュリー・ス
クラバーなどに導かれ、噴射冷却水との直接接触による
冷却除塵が行われる。

これは１．ＯＯＯ’Ｃ程度以下の排ガスを単に冷却する
だけでなく、その顕熱を経済的に回収し、有効に利用す
ることが技術的にきわめて難しく、適当な手段が見出さ
れていないためである。

上述したように、従来のこの種プラントでは、一般に排
ガス温度が１，０００℃程度まで低下した段階で、冷却
、除塵のため、水スプレーを行なうので、大量の水蒸気
が発生し、ガス容積の著しい増大を招来し、所要の集塵
装置および吸引ファンなどの容量を太きくしなければな
らず、また無用の水蒸気が混入し、折角非燃焼状態で回
収しようとする転炉排ガスのＣＯき有事が減少し、その
利用価値が大幅に損われるなどという不利、不都合があ
った。

したがって、このような不利、不都合のない転炉排ガス
の処理力法および装置の改良、開発が近来重要な一つの
課題となっており、この要請に応えたものとして、たと
えば、特許第 ７５２７７９号（％公昭４９−５号）を挙げることがで
きる。

ところで、この特許発明に係る転炉廃ガスの処理力法お
よび装置は、「精練すべき金属浴に添加される添加物、
特に、屑鉄の予熱のために廃ガスが利用される酸素吹付
式転炉の廃ガスを冷却及び除塵するために、廃ガスを冷
却器中で（％に蒸気発生器の輻射加熱面を介して）予め
冷却し、その後はじめて予熱室（垂直又は上刃から下刃
に斜めに導設されている）中に存在する上記添加物上に
導ひき、かつ、予熱された屑鉄が予熱室から取り出され
る力向で屑鉄に廃ガスを通過させ、この際、廃ガスを同
時に除塵し予備精製するようにしである。

したがって、本発明ｌこよれば、投入する副原料の予熱
による転炉への入熱増大に対応して、人出熱のバランス
を取るため、酸素使用量の節減や、除材としての鉄鋼石
の添加量を高めることによる出鋼量の増加、メリットの
ほか、除塵のための、たとえば上記したベンチュリー、
スクラバーにおける発生蒸気によるガス量増加率の増大
阻止、その結果、該湿式除塵機以降設備のコンパクト化
などの作用効果、利益が得られることは理論的には当然
期待できる。

しかしながら、転炉排ガス中には多大のダストが含有さ
れているため、本発明で開示されているように、蒸気発
生器の輻射加熱面の後刃に、垂直又は上方から下方に斜
めに通じるように配置した予熱室５内に屑鉄その他の添
加物を静置したままで転炉排ガスを通過させたのでは、
それら添加物同志の間隙が上記含有ダストで目詰りし、
ガス正損の増大を招来するだけでなく、排ガスの流通を
著しく阻害して、精練操業の正常な施行を困難ならしめ
ることもありうる。

本考案は、前記特許発明においても、なお認められる実
用上での種々の欠点ないし不利な点を解消、除去し、さ
らに一段と経済的、高能率な転炉排ガスの処理装置を提
供しようとするものである。

次に本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

まずその一実施例の要部の縦断側面を示す第１図および
第１図の■−■線に沿う断面の矢視平面を示す第２図に
おいて、１は転炉排ガスの流路を形成するダクト、２は
転炉の高温排ガスの放射熱を吸収し、冷却するための冷
却水管（または蒸発管、３は本考案に係る転炉投入材（
副原ｆ＃＋）予熱装置で、転炉排ガスの取入れ用フード
（図示せず。

）から余り離れていない位置で、排ガス集塵装置（図示
せず。

）などに到る該ダクト１の途中に、介在させている。

この予熱装置３におけるパケット状の筒体４の上部外側
面に冷却水管２ａが装着され、該筒体４の下刃周壁には
排ガスの流通孔５が穿設されている。

６はこれら排ガス流通孔５を介して筒体４と連通し、該
筒体４の外側面を気密的に囲繞した排ガス・ヘッダで、
その他端（第１図および第２図では左端）には、下流側
のダクト１ａに連なる開口６ａが設けられている。

なお５ａは排ガスの通過は許すが、副原料１２が排ガス
・ヘッダ６内に漏出しないように、筒体４の内側に設け
られた遮蔽用のカバーである。

７は該筒体４底部の副原料排出口４ａの下刃に連接され
た密閉式シュートで、この副原料排出口４ａおよび密閉
式シュート７の下端にはそれぞれ、たとえば、流体匡シ
リンダもしくはモータと腕部材とからなるドア開閉装置
８，９によって、開閉される副原料排出ドア８ａおよび
気密式ドア９ａが設けられている。

他力筒体４直上のダクト１壁面には、副原料投入口４ｆ
を形成する筒状体１０が上方に向かって突設され、その
上端開口には、流体匡シリンダとＬ字形腕部材とからな
るドア開閉装置１１によって開閉される副原料投入用気
密式ドア１１ａが設けられている。

１３および１４は、それぞれ密閉式シュート７の下端開
口と気密式ドア９ａおよび筒状体１０の上端開口と気密
式ドア１１ａとの間に設けられた、たとえば水封式のガ
ス・シール装置、また１５および１６はそれぞれ副原料
の供給および搬出のための、ベルト・コンベアその他適
宜の移送装置である。

次にこのように構成された本考案の一実施例に係る副原
料予熱装置の作動について説明する。

酸素上吹転炉による精錬において、副原料として、酸素
吹錬前には石灰石、スケール、螢石などが、吹錬中には
鉄鉱石２石灰石が転炉に投入される。

そして、これら副原料の予熱装置３への投入および取り
出しは、いずれも排ガスの発生のない吹錬前後の休止時
に行われる。

吹錬が完了すると、筒体４内の予熱された副原料１２は
、この筒体４の底部に設けられたロール。

フィーダ１９，１９の回動を介して、下部バンカー４ｄ
内に落下せしめられた後、ドア開閉装置８゜９の作動に
よりそれぞれ開かれた副原料排出ドア８ａおよび気密式
ドア９ａを通って、副原料搬出用ベルト・コンベア１６
上に排出される。

この予熱された副原料は転炉に供給されるまでの間保熱
バンカーなど（図示せず。

）に貯蔵される。次にこれらドア８ａ、９ａがともに閉
鎖された後、気密式の副原料投入ドアｌｌａがドア開閉
装置１１によって開かれ、副原料供給用ベルト・コンヘ
ア１５により搬送された副原料が、予熱装置３に投入さ
れる。

この気密式ドア１１ａが閉鎖され、再び吹錬が開始され
ると、酸素上吹転炉内で発生した高温の排ガスは、フー
ド（図示せず。

）に捕集され、ダクト１内を矢印１７のように流れる。

その間排ガスは水冷壁を形成する冷却水管２によって、
約１，０００’Ｃ程度に冷却されつつ、副原料予熱装置
３に到達する。

そして筒体４の上刃から副原料１２の間に流入し、直接
接触による熱交換を行なった後、カバー５ａの間隙と排
ガス流通孔５を通って、排ガス・ヘッダ６に流出し、開
口６ａを経てダクト１ａを矢印１８のように流下する。

１５分〜２５分程度でこの吹錬が終わり、排ガスの発生
が停止すると、副原料の予熱も完了するので、上述した
と同じ要領でこの予熱された副原料は排出される。

別の実施例の要部を示す第３図においては、ダクト１と
１ａとの間に設置された副原料予熱装置３は上流側の水
冷ルーパー４ｂ、後流側のパンチング・メタル４ｃおよ
び底部に設けたロール・フィーダ１９．１９で包囲され
て戊り、この包囲された空間の直上および直下には副原
料投入口４ｇを有する上部バンカー１０８および副原料
排出口４ｅを有する下部バンカー４ｄが連設されそれぞ
れダクＮ、ｌａの上下面より突出している。

なお図中７ａは下部バンカー４ｄの下刃に接続された密
閉式シュート、８ｂは副原料排出ドアである。

この実施例においても、第１図による説明と同様に、吹
錬開始前において、副原料排出ドア８ｂ。

気密式ドア９ｂを閉鎖し、ロール・フィーダー１９．１
９も停止させた状態で、副原料投入用気密式ドア１１ｂ
を開き、上部バンカー１０ａ内の適当な高さに達するま
で、予熱すべき副原料１２を投入した後、該気密式ドア
１１ｂを完全に閉鎖する。

転炉からの高温排ガスは、ダクト１内で １．０００°Ｃ程度に冷却された後、矢印１７で示すよ
うに副原料予熱装置３の人口側に達する。

水冷ルーパ−４ｂ間に設けられた多数の細隙から、その
内側に充填されている副原料１２間を流過した排ガスは
、パンチング・メタル４ｃの細孔をくぐって、ダクＨａ
内に強制的に誘引され、矢印１８のように、下流に向っ
て流れる。

この場合も第１図〜第２図で述べた第一実施例における
と同様に、副原料は最終的には、平均３５０°〜４００
°Ｃ位までに加熱され、−力排ガス中のダクトは副原料
に付着し、除塵される。

転炉排ガスと接触する副原料の間隙が減少すると、匡力
損失が増大するので、必要に応じて、第１図における場
合と同様に、ロール、フィーダ１９．１９を作動させて
、その下積み部分を下部バンカー４ｄ内に落下させると
ともに、上部バンカー１０ａ内にある副原料を予熱装置
内に補給する。

予熱された副原料の取出しおよび次回の吹錬時に予熱す
べき副原料の投入作業などは、第１図の場合と同様に、
副原料排出ドア８ｂ、気密式ドア９ｂおよび１１ｂの開
閉操作によって行なわれ、副原料の供給および貯蔵用保
熱バンカーへの搬送にはそれぞれたとえばベルトコンベ
ア１５，１６が使用される。

なお本考案は、上記した２つの実施例に限定されるもの
ではなく、たとえば各ドアの開閉装置。

副原料の移送装置などは各種の公知型式を適宜に採択可
能であり、予熱装置本体の形状、構成も含めて、要する
に、その要旨の範囲内で、種々の設計的変更を施しうる
ことはいうまでもない。

本願考案に係る副原料予熱装置を転炉の排ガス処理装置
に組込むと、転炉の容量、１回の吹錬時間の長短、副原
料の種類などにより、若干の差違が生じるが、次のよう
な成果が確認された。

すなわち、たとえば予熱すべき副原料を石灰石とし、１
５０Ｔ転炉を例にとると、所要の石灰石投入量は約７．
５Ｔ／ＣＨ・であり、これを１，０００℃前後の転炉排
ガスと約１５分〜３０分間接触させると、３５０°〜４
００°Ｃまで予熱され、−力排ガスの温度は約８５０℃
まで低下するとともに、排ガス中のダスト含有量は１５
０ｇ／Ｎｍ’から３０ｇ／Ｎ−程度に大幅に減少した。

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、従来
回収されることなく、捨去られていた転炉排ガスの顕熱
を有効に利用することができ、この顕熱によって、３５
０℃程度に予熱された副原料が転炉に投入されるので、
転炉への入熱量を増加させることができる。

この入熱超過のバランスを取るため、４材として鉄鉱石
の投入量を増加させるので当該転炉の出鋼量を自ずと増
大させることができる。

さらに排ガス中のダストは、副原料に付着して除塵され
るので、このダストが該予熱装置と転炉との間を循環す
るとはいえ、当該予熱装置３を通過した排ガスのダスト
含有量は、既述したように、著しく減少し、かつ排ガス
の温度が低下するとともに、その容積も減少するので、
次集塵装置以降の設備がコンパクトになり、生産性、採
算性の向上に顕著な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図はその一実
施例の要部を説明するための縦断側面図、第２図は第１
図の田−■線に沿う断面の矢視平面図、第３図は別の実
施例の要部を示す縦断面図である。 １．１ａ・・・・・・ダクト、２，２ａ・・・・・・冷
却水管、３・・・・・・副原料予熱装置、４・・・・・
・筒体、４ａ、４ｅ・・・・・・副原料排出口、４ｆｔ
４ｇ・・・・・・副原料投入口、９ａ、９ｂ、１１ａ、
１１ｂ・・・・・・気密式ドア、１２・・・・・・副原
料、１７，１８・・・・・・転炉排ガス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 気密式ドアを有する副原料投入口および副原料排出口を
   それぞれ上刃および下刃に開口させ、この投入口から供
   給される副原料の収納筒体を転炉排ガスダクト内に、該
   排ガスの流路を横切るように設け、上記筒体内に投入し
   た上記副原料を輻射伝熱面としての水冷壁を介して予め
   １，０００’Ｃ程度に冷却させた高温の上記排ガスで予
   熱するとともに、該排ガスの除塵を行なうようにした転
   炉排ガスの処理装置において、上記副原料の収納筒体の
   底部にロール、フィーダの如き適当な供給手段を設け、
   副原料の下積み部分を下部バンカー内に落下可能にする
   とともに、上記副原料排出口から取出された予熱済みの
   副原料を貯蔵用保熱バンカーへ搬送するための搬送手段
   が設けられていることを特徴とする転炉排ガス処理装置
   。