JP2003183719A

JP2003183719A - 転炉排ガス回収設備及び回収方法

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Publication number: JP2003183719A
Application number: JP2001379967A
Authority: JP
Inventors: Yukio Arai; 幸雄新井; Ken Inoue; 謙井上; Hiroaki Miyahara; 弘明宮原; Tomoo Izawa; 智生井澤
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: JP3804526B2

Abstract

(57)【要約】【課題】溶銑の脱炭吹錬から脱燐処理までのように、
転炉での広範囲の送酸速度域においても、未燃焼ガスの
回収が可能である転炉排ガス回収設備及び回収方法を提
供する。【解決手段】上記課題は、転炉１から発生する排ガス
を吸引するための誘引送風機１３，１４を備えた転炉排
ガス回収設備において、操業情報に基づいて当該精錬の
吹錬パターンを決定する吹錬パターン演算手段と、該吹
錬パターン演算手段により決定された吹錬パターンに基
づいて転炉からの排ガス流量を推定する排ガス流量演算
手段と、該排ガス流量演算手段により推定された排ガス
流量に基づいて前記誘引送風機の回転数を決定する回転
数演算手段と、を具備する排ガス回収設備により解決す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転炉排ガスの回収
設備及び回収方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】転炉での酸素吹錬による溶銑の脱炭処理
時に発生するガスは、転炉炉口部でのＣＯガス濃度；約
９０％、含塵量；約１２０g/Nm³、温度；約１５００℃
の状態にあり、その発生量は３００トンクラスの大型転
炉では２２００００Nm³/Hrにも達している。この排ガス
の処理方式として、排ガス中のＣＯガスを空気で完全燃
焼させた後に冷却して除塵する完全燃焼方式と、未燃焼
のまま冷却して除塵する非燃焼方式との２つに大別さ
れ、完全燃焼方式と比較して排ガス処理設備が比較的小
型で済むことや保守が容易であること及び集塵効率が安
定していること等の理由から、最近では非燃焼方式が主
に採用されている。

【０００３】非燃焼方式の排ガス処理設備のほとんどは
所謂「ＯＧ式排ガス回収設備」であり、このＯＧ式排ガ
ス回収設備（以下単に「排ガス回収設備」と記す）で
は、誘引送風機の回転数を一定とし、吸引風量と発生ガ
ス量とがほぼ等しくなるように二次集塵機として設置し
たＰＡベンチュリーのダンパーの開度を調整し、転炉炉
口圧を所定の範囲内に制御している。しかし、従来の排
ガス回収設備では、転炉内への酸素の供給流量（以下
「送酸速度」と記す）が最大の場合にも排ガス処理が可
能であるように設計されており、予備処理された溶銑を
用いるレススラグ吹錬や溶銑の脱燐処理と云った低い送
酸速度の場合には、発生ガス量が少なく、未燃焼のガス
を回収すること及び回収増を図ることは極めて困難であ
る。

【０００４】これは、ＰＡベンチュリーのダンパーが全
閉状態になっていても、低送酸速度での低排ガス流量の
状態では、誘引送風機の吸引風量が発生ガス量よりも大
きくなるため、大気が転炉炉口部において排ガス中に混
入し、この大気によりＣＯガスが燃焼してＣＯガス濃度
が低くなり、回収できなくなるからである。

【０００５】又、転炉を用いた溶銑の脱燐処理の際にも
同様に、脱炭吹錬の場合に比較して送酸速度が低く、ガ
ス発生量が少ないため、従来の排ガス回収設備では未燃
焼のＣＯガスの回収はあきらめざるを得ず、燃焼させた
後に大気に放散している。

【０００６】省エネルギー及び地球環境保全の観点から
は、このような低ガス流量であっても未燃焼のまま排ガ
スを回収し、排ガスの有するエネルギーを再利用するこ
とは極めて重要なことである。それ故、低排ガス流量に
おいてもガス回収を図るために、種々の提案がなされて
いる。

【０００７】例えば、特公昭５６−１５６８５号公報に
は、炉内発生ガス量を予測し、この予測値に応じてＰＡ
ベンチュリーのダンパーの単独制御若しくはこのダンパ
ーと誘引送風機のダンパーとの組み合わせ制御を行い、
誘引送風機の吸引風量を炉内発生ガス量に予め近似さ
せ、排ガス回収率を高めた排ガス回収方法が開示されて
いる。しかしながら、この排ガス回収方法では、排ガス
成分を分析し、分析した排ガス成分から炉内発生ガス量
を推定しているので、例えばガス分析における遅れ時間
がガス圧力によって大きく変動する等の理由で、炉内発
生ガス量を正確に予測できず、ガス回収を十分に行うこ
とができない。

【０００８】特公昭５６−２５２４９号公報には、転炉
炉口圧に応じてＰＡベンチュリーのダンパーを調整し、
誘引送風機がサージング領域に達するときには、誘引送
風機の回転数を変更することにより吸引風量を調整し、
転炉炉口圧を所定値に制御しながらガス回収する方法が
開示されている。しかしながら、この方法では誘引送風
機の回転数を操業中に変更する必要があり、ガス発生中
に誘引送風機の回転数を変更した場合には、排ガス管内
での圧力変動が転炉炉口圧に伝播してしまい、転炉炉口
圧制御が極めて困難であり、結果として低排ガス流量に
おいてはガス回収が困難である。

【０００９】又、特開昭６０−９２４１４号公報には、
排ガス発生量を推定し、推定した排ガス発生量に応じて
ＰＡベンチュリーのダンパーの開度と誘引送風機の回転
数とを調整しながらガス回収する方法が開示されてい
る。この方法においても、排ガス流量を推定することの
困難さや、推定した排ガス発生量と誘引送風機の吸引風
量を一致させることの困難さ等により、ガス回収を十分
に行うことは達成されていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
広範囲に亘るガス発生量に対応して、未燃焼のガスを安
定して回収することができる排ガス回収設備は未だ開発
されておらず、その開発が切望されていた。

【００１１】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、その目的とするところは、溶銑の脱炭吹錬から脱
燐処理までのように、転炉での広範囲の送酸速度域にお
いても、未燃焼ガスの回収が可能である転炉排ガス回収
設備及び回収方法を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明による転炉排
ガス回収設備は、転炉から発生する排ガスを吸引するた
めの誘引送風機を備えた転炉排ガス回収設備において、
操業情報に基づいて当該精錬の吹錬パターンを決定する
吹錬パターン演算手段と、該吹錬パターン演算手段によ
り決定された吹錬パターンに基づいて転炉からの排ガス
流量を推定する排ガス流量演算手段と、該排ガス流量演
算手段により推定された排ガス流量に基づいて前記誘引
送風機の回転数を決定する回転数演算手段と、を具備す
ることを特徴とするものである。

【００１３】第２の発明による転炉排ガス回収設備は、
第１の発明において、更に、前記回転数演算手段により
決定された誘引送風機の回転数に基づいて集塵機の集塵
能力を演算し、集塵能力が基準値以下となった場合には
誘引送風機の回転数の下限制限を行う集塵能力演算手段
を具備することを特徴とするものである。

【００１４】第３の発明による転炉排ガス回収設備は、
第１の発明又は第２の発明において、更に、誘引送風機
の吸引風量と排ガス流量との流量差を調整して転炉炉口
圧を所定値に制御するための、開度調整が可能なダンパ
ーを具備することを特徴とするものである。

【００１５】第４の発明による転炉排ガス回収設備は、
第１の発明ないし第３の発明の何れかの転炉排ガス回収
設備において、更に、決定された誘引送風機の回転数を
記憶する記憶手段と、記憶した回転数を出力する回転数
出力手段とを具備し、当該精錬の誘引送風機の回転数を
前記記憶手段に記憶された数値に基づいて決定すること
を特徴とするものである。

【００１６】第５の発明による転炉排ガス回収方法は、
転炉から発生する排ガスを誘引送風機により吸引し、回
収する転炉排ガス回収方法において、当該吹錬の開始前
に、操業情報に基づいて当該精錬の吹錬パターンを決定
し、決定された吹錬パターンに基づいて転炉からの排ガ
ス流量を推定し、推定した排ガス流量と誘引送風機の吸
引風量とが合致するように誘引送風機の回転数を定める
ことを特徴とするものである。

【００１７】第６の発明による転炉排ガス回収方法は、
第５の発明において、定めた誘引送風機の回転数に基づ
いて集塵機の集塵能力を求め、集塵能力が基準値以下と
なった場合には、誘引送風機の回転数の下限制限を行う
ことを特徴とするものである。

【００１８】第７の発明による転炉排ガス回収方法は、
第５の発明又は第６の発明において、転炉では、溶銑の
脱燐処理を行い、この精錬により発生するガスを回収す
ることを特徴とするものである。

【００１９】第８の発明による転炉排ガス回収方法は、
第５の発明ないし第６の発明の何れかにおいて、転炉内
若しくは排ガス流路内に副原料として合成樹脂を投入し
て溶銑を精錬し、この精錬により発生するガスを回収す
ることを特徴とするものである。

【００２０】本発明では、転炉での精錬開始前に、当該
精錬における排ガス流量を推定し、推定した排ガス流量
と誘引送風機の吸引風量とが合致するように誘引送風機
の回転数を定めて精錬を開始するので、排ガス流量と誘
引送風機の吸引風量とが同等になり、脱炭吹錬の末期や
脱燐処理等の低送酸速度域であっても転炉排ガス中への
大気の混入が防止され、転炉から発生するＣＯガス等を
未燃焼のまま回収することが可能となる。又、誘引送風
機の回転数に基づいて集塵機の集塵能力を求め、集塵能
力が基準値以下となった場合には、誘引送風機の回転数
の下限制限を行うので、集塵効率を低下させることがな
い。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態
を示す図であって、転炉設備の構成と、本発明による転
炉排ガス回収設備の構成とを合わせて示す概略図であ
る。

【００２２】図１に示すように、溶銑２を収容した転炉
１の内部には上方から上吹きランス３が挿入され、この
上吹きランス３から酸素が溶銑２に吹き付けけられて溶
銑２の脱炭吹錬や溶銑２の脱燐処理が行われる。上吹き
ランス３からの送酸速度は送酸制御装置２６により制御
されている。溶銑２の脱炭吹錬及び脱燐処理により炉内
からＣＯガスを主体とする排ガスが発生する。

【００２３】転炉１の上方には煙道４が設置され、煙道
４の後段には、一次集塵機６、エルボーセパレーター
７、二次集塵機８、エルボーセパレーター１０、排ガス
流量計１１、吸引ファンダンパー１２、Ｎo.１誘引送風
機１３、Ｎo.２誘引送風機１４、サイレンサー１５、三
方弁１６の順に設置されており、排ガスの回収流路を構
成している。三方弁１６以降の排ガス流路は２つに分岐
しており、１つは煙突１８から大気に放散される流路で
あり、他の１つは回収弁１７を経てガスホルダー１９に
至り、ガスホルダー１９内で回収される流路である。Ｎ
o.１誘引送風機１３は電動機２８により駆動され、又、
Ｎo.２誘引送風機１４は電動機２９により駆動され、こ
れにより転炉１内の発生ガスが吸引され、煙突１８から
放散されるか若しくはガスホルダー１９内に回収され
る。電動機２８，２９は送風機制御装置２７によりその
回転数が制御されている。図１は２基の誘引送風機１
３，１４を直列に設置した例であるが、誘引送風機の設
置数は２基に限るものではなく、３基以上としても又１
基であっても良い。

【００２４】煙道４の転炉炉口との接続側はスカート５
と呼ばれており、上下移動が可能な構造となっており、
排ガスを回収する場合には、スカート５と転炉１の炉口
とは原則的には密着した状態である。スカート５の部位
には、転炉炉口圧を測定するための炉口圧検出器２０が
設置され、炉口圧検出器２０の測定結果は炉圧制御演算
機２１へ入力されている。

【００２５】二次集塵機８として設置したＰＡベンチュ
リーにはダンパー９（以下「ＰＡダンパー９」と記す）
が設置されており、ＰＡダンパー９はＰＡダンパー駆動
装置２２によりその開度が調整されるようになってい
る。ＰＡダンパー駆動装置２２には炉圧制御演算機２１
の信号が入力されており、ＰＡダンパー駆動装置２２は
炉圧制御演算機２１の信号によりＰＡダンパー９の開度
を調整するようになっている。即ち、炉圧制御演算機２
１は、炉口圧検出器２０の測定結果に基づき、炉口圧が
所定値、例えば−５mmＨ₂ Ｏ〜＋５mmＨ₂ Ｏの範囲とな
るように、ＰＡダンパー９の開度を調整している。この
炉口圧の制御方法は、その制御性が高い方法であるなら
ば、いかなる制御方法であっても良く、通常、一般的な
ＰＩ制御が行われている。

【００２６】このようにして炉口圧の制御を行った際
に、ＰＡダンパー９の開度が全閉状態となった場合に
は、発生ガス量が少なく、転炉１の炉口で大気の巻き込
みが発生してガスの燃焼（「二次燃焼」と云う）が発生
していることが把握でき、一方、ＰＡダンパー９の開度
が全開状態となった場合には、発生ガス量が多く、転炉
１の炉口から発生ガスが噴き出していることが把握でき
る。このように、特別に炉内発生ガスの推定を行わなく
て、ＰＡダンパー９の開度からも炉内発生ガスの挙動を
把握することができる。

【００２７】この転炉設備には、炉圧制御演算機２１、
送酸制御装置２６、排ガス流量計１１、三方弁１６、回
収弁１７、送風機制御装置２７等と電気信号的に接続さ
れる転炉全体制御装置２５が設置されており、この転炉
全体制御装置２５により、送酸制御、ガス回収条件判
定、ガス回収設備全体の状態監視、誘引送風機１３，１
４の回転数制御等の転炉設備全体の制御が行われる。

【００２８】転炉全体制御装置２５は転炉情報装置２４
と接続され、又、転炉情報装置２４は設定器２３と接続
されている。設置器２３には、行う精錬が脱炭処理であ
るのか脱燐処理であるのかの処理種別、溶銑成分や溶銑
配合量等の溶銑情報、スクラップの種類やスクラップ配
合量等のスクラップ情報、精錬後の溶鋼目標成分、及
び、副原料使用情報等の転炉精錬に必要な情報が入力さ
れるようになっている。転炉情報装置２４は、設置器２
３から入力された情報に基づき、当該精錬の吹錬パター
ンやガス回収制御条件を定め、定めた制御条件を転炉全
体制御装置２５に送信する。転炉全体制御装置２５は受
信した条件に基づき、上記の送酸制御、ガス回収条件判
定等を実施するようになっている。尚、転炉情報装置２
４は全ての情報を設置器２３から得るわけではなく、例
えば溶銑温度等のように温度測定装置（図示せず）から
直接入力される情報もある。

【００２９】この構成の排ガス回収設備において、発生
ガス量が少ない場合でもより多くのガスを回収するため
に、誘引送風機１３，１４の回転数が図２に示す工程表
に基づいて決定される。

【００３０】先ず最初に、当該精錬の吹錬パターンを決
定する。吹錬パターンは転炉情報装置２４に組み込まれ
た吹錬パターン演算手段により決定される。吹錬パター
ン演算手段では、入力された主要な操業情報に基づき、
送酸速度、ランス高さ、底吹きガス流量、底吹きガス種
類、副原料投入に関しての指示量・変化タイミングを表
す吹錬パターンが決定される。この場合、主要な操業情
報とは処理種別、溶銑情報、スクラップ装入情報、溶鋼
目標成分、副原料投入情報、処理時間、転炉設備状況等
である。

【００３１】吹錬パターン決定方法の１例を表１及び表
２を用いて説明する。表１は、炉体補修の有無、底吹き
ガス可能流量、スクラップ量、転炉炉令、溶銑Ｓｉ濃
度、添加ＣａＯ量の６種類の情報を検索項目として、吹
錬の初期、中期、末期の３期間別に吹錬パターンを作成
したテーブルであり、表２は、パターン別の送酸速度を
示すテーブルである。表１及び表２は脱炭処理のための
テーブルであり、脱燐処理についても同様のテーブルが
作成されており、これらのデータは転炉情報装置２４に
入力されている。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】表１に示す６種類の検索項目から、仮に、
当該精錬の吹錬初期ではパターン７、吹錬中期ではパタ
ーン８、吹錬末期ではパターン７に該当したならば、表
２により各吹錬時期の送酸速度を読みとる。この場合、
送酸速度は、吹錬初期が５００００Nm³/Hr、吹錬中期が
５００００Nm³/Hr、吹錬末期が３５０００Nm³/Hrとな
る。このようにして、図３に例示する吹錬パターンが決
定される。

【００３５】次いで、排ガス流量を排ガス流量演算手段
により推定する。この排ガス流量演算手段も転炉情報装
置２４に組み込まれている。排ガス流量演算手段では、
決定された吹錬パターンの送酸速度情報と副原料投入情
報とに基づき、先ず、供給酸素量及び副原料ガス発生流
量を求める。副原料ガス発生流量とは、例えばプラスチ
ックを炉内に投入する際にプラスチックの燃焼によって
発生する排ガス量のことである。供給酸素量及び副原料
ガス発生流量は、下記に示す（１）式及び（２）式によ
り算出することができる。

【００３６】

【数１】

【００３７】

【数２】

【００３８】求めた供給酸素量及び副原料ガス発生流量
から排ガス流量（Ｑ_ex）を下記の（３）式により算出す
る。尚、（３）式における定数Ｋは１．２〜２．５であ
る。係数Ｋが送酸用上吹きランスによって変わる場合
は、上吹きランス毎に定数Ｋを定めても良い。

【００３９】

【数３】

【００４０】又、実操業における排ガス流量は、炉内に
添加される副原料からのガス発生量の増減や、炉口にお
ける大気の巻き込み及び排ガスの噴出等による増減があ
るため、発生ガスの変動幅についても合わせて定めてお
く。図４は、横軸を供給酸素量と副原料ガス発生流量と
の和とし、これと発生する排ガス流量との関係の１例を
示す図であり、図中、●印が測定点、実線が上記（３）
式による推定排ガス流量（Ｑ_ex）、破線がそれぞれ推定
最大排ガス流量（Ｑ_ex-max）及び推定最小排ガス流量
（Ｑ_ex-min）を表している。

【００４１】図４に示すように、排ガス流量の実測値と
推定値とは良く一致することが分かる。又、推定最大排
ガス流量（Ｑ_ex-max）及び推定最小排ガス流量（Ｑ
_ex-min）は、推定排ガス流量（Ｑ_ex）を基準として下記
の（４）式及び（５）式で表すことができる。この場
合、排ガス流量の変動幅は下記の（６）式で表すことが
できる。

【００４２】

【数４】

【００４３】

【数５】

【００４４】

【数６】

【００４５】次に、算出された推定排ガス流量
（Ｑ_ex）、推定最大排ガス流量（Ｑ_ex-max）及び推定最
小排ガス流量（Ｑ_ex-min）に基づき、回転数演算手段に
より誘引送風機１３，１４の回転数を演算する。この回
転数演算手段も転炉情報装置２４に組み込まれている。

【００４６】ここでの演算は、定格回転数（回転数１０
０％に該当）における誘引送風機性能曲線に基づき実施
する。即ち、新回転数における吸引風量（Ｑ）は下記の
（７）式により求めることができ、又、新回転数におけ
る発生圧力（Ｐ）は下記の（８）式により求めることが
できので、図５に示すような、各回転数別の誘引送風機
性能曲線を得ることができる。ここで、図５に示すよう
に、各回転数別の誘引送風機性能曲線上で風量が同一で
ある点の圧力が、新回転数における発生圧力（Ｐ）とな
る。

【００４７】

【数７】

【００４８】

【数８】

【００４９】これらの式を用いて、ＰＡダンパー９の開
度を応答性の高い範囲内の或る一定値、例えば２０％と
して、誘引送風機１３，１４の吸引風量（Ｑ）と推定排
ガス流量（Ｑ_ex）とが一致する回転数を求める。そし
て、求めた回転数において、ＰＡダンパー９の開度を調
整することにより、推定最大排ガス流量（Ｑ_ex-max）及
び推定最小排ガス流量（Ｑ_ex-min）に対応可能か否かを
判定する。具体的には、図５に示す最大吸引風量（Ｑ
_max ）が推定最大排ガス流量（Ｑ_ex-max）に比較して等
しいか大きく、且つ、図５に示す最小吸引風量（Ｑ
_min ）が推定最小排ガス流量（Ｑ_ex-min）に比較して等
しいか小さい場合に、ガス変動に対して対応可能と判断
する。対応可能ならば、誘引送風機１３，１４の回転数
が決定され、対応可能でない場合には演算をやり直し、
ガス変動幅を満足する回転数を求める。

【００５０】転炉炉口圧制御の観点からは、誘引送風機
の回転数は吹錬中変更しない方が好ましいが、精錬中の
送酸速度等の変更幅が大きく、或る１つの一定回転数で
は排ガス変動幅に対応不可能な場合には、２以上の回転
数を採用し、精錬中に回転数を変更しても良い。

【００５１】尚、ＰＡダンパー９の応答性の高い開度と
は、転炉炉口圧制御を行う上で応答性が高い開度の範囲
のことであり、通常は２０％程度の開度である。又、図
５に示すダンパー全開領域とは、設備の機械的な全開領
域ではなく、ＰＡダンパー９の開度をそれ以上として
も、ＰＡダンパー９を通過する風量が実質的に変化しな
い若しくは変化しにくい領域であり、ＰＡダンパー９の
設備仕様によっても変化するが、例えば開度が３０％程
度以上の領域であり、同様に、ダンパー全閉領域とは、
設備の機械的な全閉領域ではなく、ＰＡダンパー９の開
度をそれ以下としても、ＰＡダンパー９を通過する風量
が実質的に変化しない若しくは変化しにくい領域であ
り、ＰＡダンパー９の設備仕様によっても変化するが、
例えば開度が７％程度以下の領域である。

【００５２】このようにして、誘引送風機１３，１４の
回転数が決定され、転炉情報装置２４は決定した回転数
を転炉全体制御装置２５に送信する。転炉全体制御装置
２５は入力した信号に基づき、送風機制御装置２７を介
して誘引送風機１３，１４の回転数を決定された回転数
に制御する。

【００５３】この場合、誘引送風機１３，１４の回転数
を低下させると、一次集塵機６及び二次集塵機８におけ
る集塵能力が低下し、ガスホルダー１９内での粉塵の堆
積や、排ガスを燃料として使用する設備への深刻な影響
を及ぼす虞がある。これを防止するため、誘引送風機の
回転数を決定する際には、集塵能力をも加味し、定めら
れた含塵量以下となるように誘引送風機の回転数を決め
ることが好ましい。

【００５４】誘引送風機の新回転数における排ガス中の
含塵量（Ｄ）は、排ガス回収設備の設計時に決定される
含塵曲線から求めることができる。含塵曲線の例を図６
に示す。これは、一次集塵機６及び二次集塵機８での差
圧状態から集塵能力を表す曲線である。一次集塵機６の
差圧と二次集塵機８の差圧とを加えた差圧は誘引送風機
１３，１４の発生圧力（Ｐ）によるものであるから、誘
引送風機１３，１４の発生圧力（Ｐ）から排ガス中の含
塵量（Ｄ）を求めることができる。即ち、図６におい
て、横軸が発生圧力（Ｐ）に等しい点の含塵曲線から含
塵量（Ｄ）を求めることができる。尚、図６の横軸の集
塵機圧力損失は、一次集塵機６の差圧と二次集塵機８の
差圧とを加えた差圧である。

【００５５】以上の演算により得た含塵量（Ｄ）の予想
値と、予め設定してある環境基準値（本実施の形態では
５０mg/Nm³としている）とを比較して、含塵量（Ｄ）の
予想値が環境基準値より小さい場合には、定めた回転数
を誘引送風機１３，１４の回転数として採用し、一方、
含塵量（Ｄ）の予想値が環境基準値より大きい場合に
は、誘引送風機１３，１４の回転数を計算し直し、環境
基準値を満足させる。吸引風量と含塵量との双方を満足
できる回転数が求まらない場合には、含塵量を優先させ
て回転数を決定する。尚、集塵能力を演算する集塵能力
演算手段も転炉情報装置２４に組み込まれている。

【００５６】次に、このようにして構成される本発明に
よる転炉排ガス回収設備を用いて転炉１から発生するガ
スを回収する方法について説明する。

【００５７】先ず最初に、上記に説明したようにして当
該精錬における誘引送風機１３，１４の回転数を決定
し、その回転数で誘引送風機１３，１４を稼働させる。

【００５８】この場合、処理種別毎に送酸速度が決まっ
ている場合には、上記の方法によって求めた回転数を転
炉情報装置２４の記憶部に記憶しておき、当該精錬に対
応する回転数を記憶部から取り出すようにしても良い。
この例を表３により説明する。表３では、処理種別とし
て、レススラグ吹錬の脱炭精錬、スラグ有り吹錬の通常
脱炭精錬、予備処理として行う脱燐精錬の３種類に分類
し、当該精錬がどの処理種別に該当するかを設定器２３
に入力するだけで、誘引送風機１３，１４の回転数が表
３に示す値に制御される。

【００５９】

【表３】

【００６０】次いで、転炉１内に溶銑２を主原料として
装入し、更に必要に応じて、フラックスとしての生石
灰、Ｆｅ−Ｍｎ合金鉄代替のマンガン鉱石、脱燐剤とし
ての鉄鉱石やミルスケール、並びに、炭素源としてのコ
ークスや合成樹脂を副原料として添加して、上吹きラン
ス３から純酸素を溶銑湯面に向かって吹き付け、溶銑２
の脱炭吹錬若しくは脱燐処理を実施する。図１では示し
ていないが、転炉１の炉底から撹拌用ガスを溶銑２中に
吹き込んでも良く、又、上吹きランス３に替わって転炉
１の炉底から純酸素を吹き込んでも良い。

【００６１】特に、合成樹脂はコークスや黒鉛等の炭素
源に比較して硫黄及び燐の含有量が少ないので、その燃
焼熱により溶銑２を汚染することなく加熱することがで
き、この加熱により鉄スクラップやマンガン鉱石の配合
比率を高めることが可能となる。又、合成樹脂の燃焼に
よりＣＯガスが生成されると共に、ＣＯ₂ ガスは合成樹
脂中の炭素及び水素によりＣＯガスに改質されるので、
排ガス中の未燃焼ガスの濃度及び排ガス流量が増加し、
未燃焼ガスの回収量を増加させることが可能となる。更
に、合成樹脂の廃棄物は、従来その大部分がゴミ埋立地
等に投棄されていたが、転炉１内へ供給することにより
有効にリサイクル活用される。従って、溶銑２の脱炭吹
錬及び脱燐処理共に、その精錬中に転炉１内若しくは煙
道４内に合成樹脂、望ましくは合成樹脂の廃棄物を投入
・添加することが好ましい。

【００６２】そして、この精錬により発生するガスは誘
引送風機１３，１４により吸引される。この場合、前述
したように、転炉炉口圧は炉圧制御演算機２１によるＰ
Ａダンパー９の開度調整により所定の範囲に制御されて
おり、その結果、転炉１からの発生ガス流量と誘引送風
機１３，１４による吸引風量とがほぼ等しく制御される
ので、低送酸速度域であっても転炉１の炉口での大気の
巻き込みが抑制され、未燃焼のガス回収量を増加させる
ことができる。

【００６３】上記に沿って実施した吹錬における誘引送
風機１３，１４の回転数、供給酸素量及び副原料ガス発
生流量についての例を図７及び図８に示す。図７は、供
給酸素量は一定で、吹錬直後からの合成樹脂投入により
副原料ガス発生流量が増加する吹錬パターンであるが、
ＰＡダンパー９の開度調整で対処可能であり、誘引送風
機１３，１４の回転数を８５％一定とした例である。図
８は、吹錬末期で供給酸素量が下がる吹錬パターンであ
るが、この場合もＰＡダンパー９の開閉で対処可能であ
り、誘引送風機の１３，１４の回転数を９５％一定とし
た例である。

【００６４】本発明の転炉排ガス回収設備を用いて転炉
１から発生するガスを回収した場合、脱炭吹錬時には吹
錬末期のガス回収増により溶銑トン当たり２Nm³ のガス
回収増が可能であり、又、従来ガス回収が不可能であっ
た脱燐処理時には溶銑トン当たり５０Nm³ のガス回収が
可能であった。更に、この場合、排ガス中の含塵量は全
く増加せず、大気汚染やガス回収設備におけるダスト障
害は全く発生しなかった。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、発生する排ガス流量を
予測し、この排ガス流量に応じて予め誘引送風機の回転
数を設定するので、常に転炉からのガス発生量と誘引送
風機の吸引風量とが同程度になり、脱炭吹錬の末期や脱
燐処理等の低送酸速度域であっても転炉排ガス中への大
気の混入が防止され、転炉から発生するＣＯガス等を未
燃焼のまま回収することが可能となり、工業上有益な効
果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、転炉設
備の構成と、本発明による転炉排ガス回収設備の構成と
を合わせて示す概略図である。

【図２】誘引送風機の回転数を決定する工程を示す図で
ある。

【図３】求めた吹錬パターンの例を示す図である。

【図４】供給酸素量と副原料ガス発生流量との和と、発
生する排ガス流量との関係の１例を示す図である。

【図５】各回転数別の誘引送風機性能曲線を示す図であ
る。

【図６】排ガス回収設備における含塵曲線の例を示す図
である。

【図７】誘引送風機の回転数、供給酸素量及び副原料ガ
ス発生流量についての実施例を示す図である。

【図８】誘引送風機の回転数、供給酸素量及び副原料ガ
ス発生流量についての実施例を示す図である。

【符号の説明】

１転炉２溶銑３上吹きランス４煙道６一次集塵機８二次集塵機９ＰＡダンパー１３Ｎo.１誘引送風機１４Ｎo.２誘引送風機１６三方弁１８煙突１９ガスホルダー２０炉口圧検出器２１炉圧制御演算機２２ＰＡダンパー駆動装置２３設定器２４転炉情報装置２５転炉全体制御装置２６送酸制御装置２７送風機制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮原弘明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)発明者井澤智生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Ｆターム(参考） 4K070 AB13 AC31 BD20 CA01 CA05 CA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転炉から発生する排ガスを吸引するため
の誘引送風機を備えた転炉排ガス回収設備において、操
業情報に基づいて当該精錬の吹錬パターンを決定する吹
錬パターン演算手段と、該吹錬パターン演算手段により
決定された吹錬パターンに基づいて転炉からの排ガス流
量を推定する排ガス流量演算手段と、該排ガス流量演算
手段により推定された排ガス流量に基づいて前記誘引送
風機の回転数を決定する回転数演算手段と、を具備する
ことを特徴とする転炉排ガス回収設備。
【請求項２】更に、前記回転数演算手段により決定さ
れた誘引送風機の回転数に基づいて集塵機の集塵能力を
演算し、集塵能力が基準値以下となった場合には誘引送
風機の回転数の下限制限を行う集塵能力演算手段を具備
することを特徴とする請求項１に記載の転炉排ガス回収
設備。
【請求項３】更に、誘引送風機の吸引風量と排ガス流
量との流量差を調整して転炉炉口圧を所定値に制御する
ための、開度調整が可能なダンパーを具備することを特
徴とする請求項１又は請求項２に記載の転炉排ガス回収
設備。
【請求項４】請求項１ないし請求項３の何れか１つに
記載の転炉排ガス回収設備において、更に、決定された
誘引送風機の回転数を記憶する記憶手段と、記憶した回
転数を出力する回転数出力手段とを具備し、当該精錬の
誘引送風機の回転数を前記記憶手段に記憶された数値に
基づいて決定することを特徴とする転炉排ガス回収設
備。
【請求項５】転炉から発生する排ガスを誘引送風機に
より吸引し、回収する転炉排ガス回収方法において、当
該吹錬の開始前に、操業情報に基づいて当該精錬の吹錬
パターンを決定し、決定された吹錬パターンに基づいて
転炉からの排ガス流量を推定し、推定した排ガス流量と
誘引送風機の吸引風量とが合致するように誘引送風機の
回転数を定めることを特徴とする転炉排ガス回収方法。
【請求項６】定めた誘引送風機の回転数に基づいて集
塵機の集塵能力を求め、集塵能力が基準値以下となった
場合には、誘引送風機の回転数の下限制限を行うことを
特徴とする請求項５に記載の転炉排ガス回収方法。
【請求項７】転炉では、溶銑の脱燐処理を行い、この
精錬により発生するガスを回収することを特徴とする請
求項５又は請求項６に記載の転炉排ガス回収方法。
【請求項８】転炉内若しくは排ガス流路内に副原料と
して合成樹脂を投入して溶銑を精錬し、この精錬により
発生するガスを回収することを特徴とする請求項５ない
し請求項７の何れか１つに記載の転炉排ガス回収方法。