JP2007127387A - 乾式電気集塵機とその稼動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＬ式焼結機から排出される排ガス中のダストを乾式電気集塵機によって除去するにあたって、除塵能力を向上した乾式電気集塵機、および除塵能力を向上するための乾式電気集塵機の稼動方法を提供する。
【解決手段】ＤＬ式焼結機から排出される排ガスのダストを除去する乾式電気集塵機を稼動するにあたって、排ガスを乾式電気集塵機に導入する入側ダクト内に水蒸気を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ドワイトロイド式焼結機（いわゆるＤＬ式焼結機）にて焼結鉱を製造する際に発生する排ガスのダストを除去する乾式電気集塵機とその稼動方法に関するものである。

溶鉱炉で溶銑を溶製するための原料となる焼結鉱を製造する装置としては、種々の型式の装置があるが、ＤＬ式焼結機（以下、焼結機という）が最も広く使用されている。この焼結機は、粉鉱石に炭材を混合した原料粉を火格子（いわゆるパレット）上に堆積させ、その原料粉の堆積層の上面に点火するとともに、火格子の下側から大気を吸引することによって炭材を燃焼させ、原料粉の堆積層の上面から下方に向けて着火点が移動する間に、粉鉱石の焼結を行なう装置である。

火格子の下側から吸引された大気は、炭材を燃焼させた排ガスとして排出される。この排ガスには、炭材の燃焼によって生じる灰のみならず、未燃焼の炭材や粉鉱石が混入している。以下、これらの混入物をダストと記す。
ダストが混入した排ガスをそのまま大気に放散すると環境汚染を引き起こす惧れがある。したがって環境汚染を防止するために、焼結機から排出される排ガスは、集塵装置に送給され、ダストを除去した後、放散される。

集塵装置としては乾式電気集塵機が最も広く使用されている。乾式電気集塵機は、コロナ放電によって排ガス中のダストに電荷を与え、帯電したダストを集塵電極に捕集する装置であり、集塵効率の優れた集塵装置である。環境汚染を防止しつつ焼結機を稼動するためには、大量の排ガスからダストを効率良く除去する必要があるので、乾式電気集塵機は有効な集塵装置である。

焼結機の操業においては、生産量の変化，粉鉱石の銘柄等に応じて、排ガスやダストの発生量が変動する。また、操業中の様々なトラブルに対して焼結鉱の品質特性を一定に維持するために設定条件を変更する事態が発生すれば、排ガスやダストの発生量が変動する。乾式電気集塵機は集塵効率の優れた集塵装置であるが、焼結機の操業中に生じる排ガスやダストの発生量の変動に支障なく対応するためには、乾式電気集塵機の除塵能力を一層高める必要がある。

特許文献１には、乾式電気集塵機の入側の煙道に水を噴霧することによって除塵能力を高める技術が開示されている。この技術は、水を水滴にして煙道内の排ガスに噴霧し、ダストを水膜で覆うことによって、ダストの帯電量を増すものである。しかし焼結機から大量（概ね数十万ｍ³ ／hr程度）の排ガスが排出されるので、水滴（いわゆるミスト）を噴霧しても、全てのダストの表面に水膜を形成することは困難である。したがって特許文献１に開示された技術では、焼結機に設置される乾式電気集塵機の除塵能力を十分かつ確実に高めることは困難である。
実開昭63-66147号公報

本発明は上記のような問題を解消し、ＤＬ式焼結機から排出される排ガス中のダストを乾式電気集塵機によって除去するにあたって、除塵能力を向上した乾式電気集塵機、および除塵能力を向上するための乾式電気集塵機の稼動方法を提供することを目的とする。

本発明は、ＤＬ式焼結機から排出される排ガスのダストを除去する乾式電気集塵機であって、排ガスを乾式電気集塵機に導入する入側ダクトに水蒸気供給管を配設した乾式電気集塵機である。
本発明の乾式電気集塵機では、水蒸気供給管が複数個の水蒸気噴出孔を有することが好ましい。

また本発明は、ＤＬ式焼結機から排出される排ガスのダストを除去する乾式電気集塵機の稼動方法において、排ガスを乾式電気集塵機に導入する入側ダクト内に水蒸気を供給する乾式電気集塵機の稼動方法である。

本発明によれば、焼結機から排出される大量の排ガス中を浮遊するダストに微細な水滴を付着させることができるので、乾式電気集塵機の除塵能力を向上することが可能である。したがって乾式電気集塵機の出側にて排ガス中のダスト量を低減し、かつそのバラツキを減少することができる。

図１は、本発明を適用する乾式電気集塵機の例を模式的に示す断面図である。なお、図１中の矢印ａは焼結機（図示せず）から排出された排ガスが流れる方向を示し、矢印ｂは排ガスから除去されたダストが搬出される方向を示す。
図１において、焼結機から排出された排ガスは、入側ダクト４を通って乾式電気集塵機１に送給される。乾式電気集塵機１内には放電極３と集塵電極２が配設されており、排ガス中を浮遊するダストが放電極３のコロナ放電によって帯電されて集塵電極２に捕集される。ダストを除去された排ガスは、出側ダクト５を通って煙突（図示せず）から大気中に放散される。

一方、排ガスから除去されたダストは乾式電気集塵機１から適宜搬出される。ただし、ダストの搬出は本発明の目的ではないので、詳細な説明を省略する。
入側ダクト４には水蒸気供給管６が配設されており、水蒸気供給管６から水蒸気７が入側ダクト４内に供給される。水蒸気７は、入側ダクト４を矢印ａの方向に流れる排ガスによって冷却され、微細な水滴となる。このようにして発生する水滴は、スプレーノズルから噴霧される水滴（特許文献１参照）よりも極めて細かい水滴である。したがって、焼結機から排出される大量の排ガス中を浮遊するほとんど全てのダストに微細な水滴を付着させることができ、ダストの帯電量を均一に増すことができる。その結果、乾式電気集塵機の除塵能力を向上することが可能である。したがって乾式電気集塵機の出側にて排ガス中のダスト量を低減し、かつそのバラツキを減少することができる。

水蒸気供給管６の形状およびその水蒸気供給管６に設けられる水蒸気噴出孔８の個数は、特に限定しない。たとえば図１に示すように、直管状の水蒸気供給管６を入側ダクト４に配設し、その端部を切り落として開口した管端を水蒸気噴出孔８とすれば、本発明の目的を達成できる。なお、水蒸気供給管６の先端部をＬ字型に湾曲させても良い。この場合は、水蒸気噴出孔８の個数は１個である。

ただし、排ガス中を浮遊する全てのダストに微細な水滴を均一に付着させて、ダストの帯電量をさらに増すためには、水蒸気供給管６に複数個の水蒸気噴出孔８を設けることが好ましい。たとえば、水蒸気供給管６の管端を閉塞して側面に複数個の水蒸気噴出孔８を設けるようにすれば良い。
あるいは図２に示すように、Ｙ字型の水蒸気供給管６を配設して、その枝分かれした部位に複数個の水蒸気噴出孔８を設けることによって、ダストの帯電量を大幅に増すことが可能である。なお図２は、図１中の矢印ａの方向から見た断面図である。

図２には合計４個の水蒸気噴出孔８を設ける例を示したが、複数個の水蒸気噴出孔８を設ける場合は４個に限らず、適宜設定すれば良い。

＜実施例１＞
図１に示す乾式電気集塵機の除塵能力を調査した。その手順と結果を以下に説明する。
焼結機（図示せず）から排出される排ガスを乾式電気集塵機１に導入して、ダストの除去を行なった。入側ダクト４には直管状の水蒸気供給配管６を配設し、水蒸気供給管６の端部を切り落として開口した管端を水蒸気噴出孔８とした。入側ダクト４内の排ガスの流量は400,000 m³ （標準状態）／hrとし、入側ダクト４内に供給される水蒸気の供給量は１ ton／hr，３ ton／hr，５ ton／hr，７ ton／hrとした。このようにして乾式電気集塵機１を稼動して、出側ダクト５内を流れる排ガスのダスト量を測定した。なお、出側ダクト５内のダスト量の測定は、水蒸気供給量の各水準毎に５回ずつ行なった。これを発明例１とする。

一方、比較例として、水蒸気供給管６からの水蒸気の供給を停止し、乾式電気集塵機１を稼動して、出側ダクト５内を流れる排ガスのダスト量を５回測定した。入側ダクト４内の排ガスの流量は、発明例１と同様に400,000 ｍ³ （標準状態）／hrとした。
出側ダクト５内のダスト量の測定値を図３に示す。図３中の水蒸気供給量が１，３，５，７ ton／hrのデータが発明例１の測定値であり、水蒸気供給量が０ ton／hrのデータが比較例の測定値である。

図３から明らかなように発明例１は、比較例に比べて、出側ダクト５内のダスト量が減少した。また、入側ダクト４内に供給する水蒸気の供給量が増加するにつれて、乾式電気集塵機１の除塵能力が向上した。ただし、水蒸気供給量が５ ton／hrを超えると、除塵能力の向上効果が飽和する現象が認められた。
＜実施例２＞
図１に示す乾式電気集塵機１の水蒸気供給管６を取外して、図２に示すＹ字型の水蒸気供給管６を入側ダクト４に配設して、除塵能力を調査した。その手順と結果を以下に説明する。

焼結機（図示せず）から排出される排ガスを乾式電気集塵機１に導入して、ダストの除去を行なった。入側ダクト４にＹ字型の水蒸気供給管６を配設し、その枝分かれした部位に２個ずつ（合計４個）の水蒸気噴出孔８を設けた。入側ダクト４内の排ガスの流量は400,000 Ｎｍ³ ／hrとし、入側ダクト４内に供給される水蒸気の供給量は、発明例１と同様に１ ton／hr，３ ton／hr，５ ton／hr，７ ton／hrとした。このようにして乾式電気集塵機１を稼動して、出側ダクト５内を流れる排ガスのダスト量を測定した。なお、出側ダクト５内のダスト量の測定は、水蒸気供給量の各水準毎に５回ずつ行なった。これを発明例２とする。

出側ダクト５内のダスト量の測定値を図４に示す。図４中の水蒸気供給量が１，３，５，７ ton／hrのデータが発明例２の測定値である。なお図４には、上記の実施例１で測定した比較例のデータを参考のために示す。
図４から明らかなように発明例２は、比較例に比べて、出側ダクト５内のダスト量が減少し、かつ測定値のバラツキも減少した。また、入側ダクト４内に供給する水蒸気の供給量が増加するにつれて、乾式電気集塵機１の除塵能力が向上した。ただし、水蒸気供給量が５ ton／hrを超えると、除塵能力の向上効果が飽和する現象が認められた。

本発明を適用する乾式電気集塵機の例を模式的に示す断面図である。 水蒸気供給管の一例を示す断面図である。 入側ダクトへの水蒸気供給量と出側ダクトのダスト量との関係を示すグラフである。 入側ダクトへの水蒸気供給量と出側ダクトのダスト量との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 乾式電気集塵機
２ 集塵電極
３ 放電極
４ 入側ダクト
５ 出側ダクト
６ 水蒸気供給管
７ 水蒸気
８ 水蒸気噴出孔

Claims (3)

1. ＤＬ式焼結機から排出される排ガスのダストを除去する乾式電気集塵機であって、前記排ガスを前記乾式電気集塵機に導入する入側ダクトに水蒸気供給管を配設することを特徴とする乾式電気集塵機。
2. 前記水蒸気供給管が複数個の水蒸気噴出孔を有することを特徴とする請求項１に記載の乾式電気集塵機。
3. ＤＬ式焼結機から排出される排ガスのダストを除去する乾式電気集塵機の稼動方法において、前記排ガスを前記乾式電気集塵機に導入する入側ダクト内に水蒸気を供給することを特徴とする乾式電気集塵機の稼動方法。

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