JP2007255777A

JP2007255777A - 溶解炉工場における原料投入時の建家集塵方法および集塵設備

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Publication number: JP2007255777A
Application number: JP2006079626A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Ishii; 和利石井; Yuji Iida; 雄二飯田; Keiji Ando; 慶治安藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】排気ガスを効率よく集塵できる溶解炉工場における原料投入時の建家集塵方法および集塵設備を提供すること。
【解決手段】天井走行クレーン５で搬送されたスクラップまたは原料をシュート２（または鍋）から溶解炉１内に投入する構造の溶解炉工場建家１３において、シュート（または鍋）からスクラップまたは原料投入時に溶解炉内から発生し、防煙扉から建家１５に漏洩してくる粉塵混じりの排気ガスを、スクラップまたは原料投入時のシュート（または鍋）の直上であって防煙扉１２の前面側上方に設けた建家集塵フード３と、建家屋根面に設けた集塵口４で吸引する。天井走行式クレーンに付属するシュート（または鍋）の直上であって、かつ防煙扉の前面側上方の位置に建家集塵フードが設けられると共に、前記建屋集塵フードの鉛直上方において、建家屋根面に集塵口が設けられ、前記建屋集塵フードと建家屋根面に設けた集塵口で吸引する。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶解炉等の工場建家の集塵方法および集塵設備に係り、特に、発塵源として溶解炉や転炉、電気炉等の溶解炉を有し、金属の溶融に供する工場建家において、溶解炉に鋼材などのスクラップまたは原料投入時に建家内に漏れる粉塵を炉前で集塵する、溶解炉工場建家におけるスクラップまたは原料投入時の建家集塵方法および建屋集塵設備に関する。

最近の溶解炉は、図５に示すように、作業環境と安全対策を考慮して、溶解炉１の周囲を包囲体（炉を包囲し、粉塵の拡散を防止するハウス）７により区画している。
溶解炉１により溶解中に発生する排気ガスは、包囲体７ａで区画された区画内フード８を介してダクトで集塵機に送られている。
スクラップまたは原料投入時は、包囲体７ａによる区画の一部に設けたスライド開閉式の扉１２を開け、溶解炉１の扉１２の周りに局所集塵フード２０を設けて吸引したり、工場建家の屋根面２２に設けた集塵フードや吸引口（集塵口）２１などで建家集塵したり、両者を併用したりしている。

ところが、生産条件の変化などで排気ガスの発生量が増加した場合、溶解中は区画内のため比較的対応が容易だが、扉１２が開いた状態におけるスクラップまたは原料投入時の場合は対応が難しい。

例えば、既設の扉周りの局所集塵フード・ダクトを拡幅して集塵風量を上げようとしても、スクラップまたは原料投入時の溶解炉周りは、溶解炉本体、原料シュート（または鍋）、天井クレーン、区画（包囲体）などが同じ狭い空間で衝突しないように用量よく配置されているため、設備の大幅な配置変更なしには、フード・ダクトを自由に拡幅できるような余裕スペースが、ほとんでない。

また、屋根面付近に設ける集塵フードの位置や形状を工夫して集塵効率を高めようとしても、スクラップまたは原料投入時は、原料投入シュート（または鍋）２と天井走行クレーン５が炉前に移動してくるため思うように近づけず、溶解炉１から勢いよく出てくる排気ガスはその原料シュート（または鍋）２と天井走行クレーン５に衝突して分岐拡散してしまうため、フード２１で多く吸引しようとしても妨げになっている。

また、従来、屋根面付近に設ける集塵フード４の位置は、図６に示すように、溶解炉１から貯留空間１０の横方向に変位Hした位置に設けられているため、炉口から噴出して走行用クレーンにおけるシュート（または鍋）により分散分岐される主な分岐流の流れる位置から離れた位置に設けられているので、排気ガスの分岐流そのものを直接効率よく屋根面付近の集塵フード４から排出できず、貯留空間１０に滞留している排気ガスを徐々に排出する構成であるので、効率が悪いという問題がある。

また、建家集塵の風量を増加させる対策もあるが、建家内に拡散し希釈された排気ガスを吸うのはもともと効率が悪く、建家内環境を従来より悪化させないようにするためには、集塵風量を大幅に増やす必要がある。
また、建家周囲の屋根面に垂れ壁を設けて、拡散してきた粉塵を垂れ壁の内側の貯留空間に貯め、少しずつ集塵機で排気する方法も一般によく行われているが、発塵量が多いと垂れ壁９の外側に粉塵が漏れ出してしまうため、集塵風量を増やすか、貯留空間を拡大する必要がある。

そこで、（１）扉周りで集塵する場合の改善策として、その直上部に集塵フードを設け、それに向ってスクラップまたは原料を吊っている天井走行クレーンの吊り金具の辺りから高速で膜状の空気を噴射させ、炉口から噴出してきた排気ガスを直上部の集塵フードに誘引する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、建家集塵の解決策として、建家各部にダンパー付きの吸引口を設け、スクラップまたは原料投入後、フードで吸いきれなかった粉塵や、天井走行クレーンの移動によって運ばれた粉塵を、粉塵の拡散や天井走行クレーンの移動に合わせてダンパーを制御し、素早く吸引する方法を本発明者は提案している（例えば、特許文献２参照）。

また、屋根面に設ける排気装置を炉の前面側から横方向に大きく変位した位置の上方に位置するように配置すると共に、炉天井走行クレーンの走行に支障を来たさないように、天井走行クレーンに当たった粉塵の建屋内への拡散を防止する天井チャンバーとエアカーテンを設置する方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−６９５２３号公報特開２０００−２４１０８４号公報特開２０００−５５４３５号公報

しかしながら、それらの技術を用いても、生産条件の変化量が、設備の限界を超えるような場合には対応できない。
前記（１）の集塵方法の場合は、排気ガス風量の方が噴射する風量よりも多くなってくると排気ガスをうまく誘引できなくなり、それを改善させる方法は噴射する風量を増やす方法しかなく、噴射ファンの大型化と、扉の直上部のフードの拡幅を行う必要がでてきて、また設備を増やすための余裕スペースが少ないことが問題となってくる。

また、前記（２）の集塵方法の場合は、全てのダンパーを同時にあけて排気ガスを吸引しなければならないほど排気ガスが多くなってくるとダンパー制御の意味が薄れ、ダンパー機能を回復させて建家内に粉塵が長時間滞留するのを防ぐようにするには、結局、集塵風量を大幅に増やすしかない、といった問題が生じる恐れがあった。

また、前記（３）の集塵方法の場合は、エアカーテンを使って、炉周りの領域とその他の作業領域を遮断しているものの、エアカーテンによって吹き飛ばされた粉塵が炉や取り鍋の方に戻され、再びエアカーテンの方に拡散してくる可能性があるため、排気ガスが多くなってくると、炉や取り鍋周囲の粉塵濃度が上昇して視界が悪くなるなどの問題が生じる恐れがある。また、屋根面に設ける排気装置を炉の前面側から横方向に大きく変位した位置の上方に位置するように配置しているので、炉から屋根面に設けた排気装置の位置までに周囲の空気を多く巻き込むようになり、排気効率が悪くなる問題がある。

そこで、本発明者は、図５に示すような溶解炉工場内の排気ガス流れを流体解析などで可視化して検討した。排気ガス流れを可視化してみると、スクラップまたは原料投入時、溶解炉１は、スクラップまたは原料用シュート（または鍋）からスクラップまたは原料を投入するために斜めに傾き、排気ガスは、その溶解炉１の炉口からスクラップまたは原料用シュート（または鍋）２の方に向って勢いよく斜め上方に噴出して、スクラップまたは原料用シュート（または鍋）２や天井走行クレーン５に衝突する。

そのあと、主な流れは天井走行クレーン５のトロリ１７と天井走行クレーン５の主桁１８等によって大きな３つの流れに分岐されるようになる。分岐される一つ目の大きな流れは炉口から直接と、炉口から一旦トロリ１７にぶつかって防煙扉上方側へ向う流れＰ、二つ目は炉口からトロリ１７にぶつかって一つ目の流れと反対側へ向う流れＱ、三つ目は主桁にぶつかって側方（天井クレーンの走行方向）へ向う流れＲに、大きく３分される。この可視化結果を手掛りにして、排気ガスが向う先に、各々有効な集塵設備を設けることにより効率よく集塵できる本発明の集塵方法および集塵設備を完成した。
本発明は、かかる事情を鑑み、スクラップまたは原料投入時に、溶解炉１から発生する粉塵まじりの排気ガスを効率よく集塵できる溶解炉工場における原料投入時の建家集塵方法および集塵設備を提供することを目的とする。

前記の課題を有利に解決するために、第１発明の溶解炉工場建家におけるスクラップまたは原料投入時の建家集塵方法においては、溶解炉で溶解中は溶解炉周囲を区画して、区画内に設けた区画内フードから吸引して集塵し、スクラップまたは原料投入時は、防煙扉を開き、その開いた側に溶解炉を斜めに傾けて、天井走行クレーンで搬送されたスクラップまたは原料をシュートまたは鍋から溶解炉内に投入する構造の溶解炉工場建家において、シュートまたは鍋からスクラップまたは原料投入時に溶解炉内から発生し、防煙扉から建家に漏洩してくる粉塵混じりの排気ガスを、スクラップまたは原料投入時のシュートまたは鍋の直上であって防煙扉の前面側上方に設けた建家集塵フードと、建家屋根面に設けた集塵口で吸引することを特徴とする。
また、第２発明では、第１発明の溶解炉工場建家におけるスクラップまたは原料投入時の建家集塵方法において、建家集塵フードと建家屋根面に設けた集塵口で吸引しきれなかった屋根伝いに拡散してくる粉塵混じりの排気ガスを、屋根下の垂れ壁で囲った貯留空間内に貯め、垂れ壁の下端部に配設した送気ファンを使って、防煙扉の前面側上方に設けた建家集塵フードまたは建家屋根面に設けた集塵口の方向に粉塵混じりの排気ガスを誘引することを特徴とする請求項１に記載の。
また、第３発明の溶解炉工場における建家集塵設備においては、溶解炉周囲を区画すると共に区画内に設けた区画内フードから吸引する集塵設備と、原料投入時に開閉動作される防煙扉の外側に設けられる建屋集塵フードと、建屋屋根面に設けられる集塵口とにより集塵するようにした溶解炉工場における集塵設備において、スクラップまたは原料を供給する天井走行式クレーンに付属するシュートまたは鍋の直上であって、かつ防煙扉の前面側上方の位置に建家集塵フードが設けられると共に、前記建屋集塵フードの鉛直上方において、建家屋根面に集塵口が設けられ、前記建屋集塵フードと建家屋根面に設けた集塵口で吸引することを特徴とする。
第４発明では、第４発明の溶解炉工場における建家集塵設備において、溶解炉と、その溶解炉周囲を区画する包囲体における防煙扉の前面側上方の位置に設けた建家集塵フードと、建家屋根面に設けた集塵口とが、同じ垂直面上に配置されていることを特徴とする。

本発明によると、排気ガスが向う先に、各々有効な集塵設備を設けているので、スクラップまたは原料投入時の溶解炉からの排気ガスを有効に集塵することができる。

また、第１および第３発明によると、次のような効果がある。
（１）建家集塵フードは、出来るだけ炉口に近くて天井走行クレーンに衝突しない範囲の防煙扉上部側方で、かつ、一つ目の排気ガスの流れに沿った位置に配置されることになるので、一つ目の排気ガスの流れをあまり拡散しないうちに集塵でき、建家集塵フードの大きさと集塵風量を小さくすることができる。
（２）また、建家屋根面の集塵口は、二つ目の排気ガスの流れに沿った屋根面に配置されているので、二つ目の排気ガスの流れをあまり拡散しないうちに集塵でき、建家屋根面の集塵口の大きさと集塵風量を小さくすることができる。
（３）従って、スクラップまたは原料投入時に、溶解炉から発生する粉塵まじりの排気ガスを効率よく集塵でき、集塵設備および集塵方法が簡単であり、集塵風量を小さくすることができるため、集塵設備のための大きなスペースが必要なく、スペース確保が容易であると共に、集塵風量を小さくすることができるため、集塵設備の風量拡大の問題が生じる恐れが少ない。

また、第２発明によると、前記建家集塵フードと建家屋根面の集塵口で吸引しきれず、屋根伝いに拡散してくる粉塵混じりの排気ガスを、屋根下の垂れ壁で囲った貯留空間内に貯め、貯溜空間の端の垂れ壁の下端より送気ファンで、貯留空間の中央方向にある建家集塵フードまたは建家屋根面の集塵口の方向に粉塵混じりの排気ガスを誘引する気流の流れを作っているので、短時間で貯留空間内の粉塵を吸引することができる。

第４発明によると、溶解炉と、その溶解炉周囲を区画する包囲体における防煙扉の前面側上方の位置に設けた建家集塵フードと、建家屋根面に設けた集塵口とが、同じ垂直面上に配置されているので、スクラップまたは原料をシュート（または鍋）により溶解炉に供給する場合に噴出する排気ガスの分岐する流れに応じた位置に、建家集塵フードおよび建家屋根面に集塵口が設けられているので、効率よく粉塵混じりの排気ガスを集塵することができる。

次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。

先ず、図１および図２に示されている本発明の第１実施形態の建家集塵設備について説明する。

溶解炉１は、その周囲を包囲体７により区画され、包囲体７の前面側の開口部は、図１において前後方向にスライド移動可能に支持された防煙扉１２により開閉自在に構成され、また、包囲体７側の建家１３と、これに間隔をおいて並行して設けられている建家１５とには、防煙扉１２の上において、前後方向に延長するようにそれぞれ走行用レール１９が設けられ、各走行用レール１９に沿って前後方向に走行移動可能に天井走行用クレーン５が設けられている。

前記走行用クレーン５には、横行用のトロリ１７が横行可能に設けられ、前記横行用トロリ１７には、これにに支持されていると共に、その下方においてシュート（また鍋）２が傾動可能に設けられている。

防煙扉１２が開いた状態において、溶解炉１の炉口が防煙扉１２側に向くように傾斜した状態で、天井走行式クレーン５が炉前上方に移動して、スクラップまたは原料投入時のシュート（または鍋）が炉前に移動している状態において、すなわち、溶解炉工場におけるスクラップまたは原料投入時において、天井走行式クレーン５に付属しているシュート（または鍋）の直上であって防煙扉の前面側上方に、建家集塵フード３が設けられ、また、その建家集塵フード３の鉛直上方における建家屋根面には、排気ガスを吸引するための集塵口４が設けられている。すなわち、溶解炉１と前記建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４は、図２における左右方向においてこれらの上下方向の中心軸線がほぼ同一中心軸線となるように配置されている。
これにより、建家集塵フード３は、炉口から天井走行用クレーンに衝突しないで炉前側に分岐される分岐流Pが上方に流れる方向の最も近い位置に配置されていることになり、効率よく分岐流Pを吸引して集塵することができる。また、建家屋根面の集塵口４は、炉口から天井走行用クレーンに衝突して分岐される分岐流Qが斜め上方に流れる方向の位置に配置されていることになり、効率よく分岐流Qを吸引して集塵することができる。
また、本発明では、前記建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４とは、一つの溶解炉１に対応して、それぞれ設けられており、後記する第２実施形態以降においても、建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４とは、一つの溶解炉１に対応して、それぞれ設けられており、前記のような位置に設けることを基本にしている。
また、後記するように、前記建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４で吸引しきれず、屋根伝いに拡散してくる粉塵混じりの排気ガスを、後記するように、屋根下の垂れ壁９で囲った貯留空間１０内に一次滞留させて貯め、貯溜空間１０の端の垂れ壁９の下端より送気ファン１１で、貯留空間１０の中央方向にある建家集塵フード３または建家屋根面の集塵口４の方向に粉塵混じりの排気ガスを誘引する気流の流れを作っているので、短時間で貯留空間内の粉塵を吸引することができる。

溶解炉１正面側方向（図２参照）における前記の建家集塵フード３の幅寸法は、溶解炉の幅寸法程度あればよく、また、建家集塵フード３の外面が上側に向って縮小するように傾斜した外面となっているので、送気ファン１１による粉塵まじりの排気ガスの誘引を阻害しない。

また、送気ファン１１による気流の流れは、溶解炉１および天井走行クレーン５よりも上部空間のみで形成するように、送気ファン１１の位置および向きを設定するとよく、図示の形態では、同レベルに並列して５台ずつ対向するように配置されている。前記の送気ファン１１により、炉周囲やその他の作業領域を経由してその作業領域の粉塵濃度が上昇するような流れを作らないように設定されている。

天井走行式クレーン５の走行移動部の直上において、包囲体７ａ側の建家１３の側壁１４と、間隔をおいて配置されている他方の建家１５の側壁１６と、これらの間に設けられた建家屋根１７と、前記側壁１６または建家屋根１７に支持されるように設けられる前後方向に間隔をおいて配置された垂れ壁９とにより、排煙ガス用の貯留空間１０が形成されている。

前記の建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口の単位時間当りの吸引風量は、溶解炉の炉口から噴出してくる排気ガス量の少なくとも１．５倍を有し、貯留空間１０は溶解炉の炉口から噴出してくる少なくとも２分間分の粉塵混じりの排気ガス量（炉から噴出する排気ガス量およびその排気ガスにより熱せられて上昇する周辺空気およびその排気ガスにより誘引されて上昇する周辺空気を含む）を貯溜できる容積を有している。

また、図１および図２に示すように、前記各垂れ壁９の下端部内側には、左右方向に間隔をおいて複数（図市の場合は片側５台）の送気ファン１１が建家集塵フード３を挟むように対向して設けられている。前記の送気ファン１１は、垂れ壁９から離れて間隔をおいて配置され、横向きの円筒状体内に送気ファン１１が配置されて、送気ファン１１の背面側と垂れ壁９の間に、屋根面（天井）２２を伝わって流れ込む排気ガスを、貯留空間１０の中央側に送気し、建家集塵フード３あるいは建家屋根面に設けた集塵口４に近づくように誘引し、前記建家集塵フード３あるいは建家屋根面に設けた集塵口４から集塵しやすいようにされている。
前記の送気ファン２２と垂れ壁９との間の間隙は、例えば、１m前後に程度に設定される。前記の送気ファン２２背面側と垂れ壁９の間の間隔が小さいと、積極的に送気ファン２２背面側（垂れ壁９）側から積極的に吸い込むことができないので、送気して誘引する効果が小さくなる。また、大きいと、送気ファン２２の背面と垂れ壁９の間の排気ガスを充分吸い込むことができないため、垂れ壁９下端から排気ガスが隣接する建家内に排出されていく可能性が高くなる。

前記の貯留空間１０により、建家集塵フード３と建家屋根面に設けた集塵口４で吸引しきれなかった屋根伝いに拡散してくる粉塵混じりの排気ガスを、屋根下の垂れ壁９で囲った貯留空間１０内に貯め、垂れ壁９の下端部に配置した前記送気ファン１１を使って、防煙扉１２の前面側上方に設けた建家集塵フード３または建家屋根面に設けた集塵口４の方向に粉塵混じりの排気ガスを誘引するようにしている。これにより排気ガスを建家集塵フード３および建家屋根面に設けた集塵口４により効率よく吸引することができるようにされている。

前記の建家集塵フード３および建家屋根面に設けた集塵口４は、ダクト等を介して集塵機（図示を省略した）に接続されている。

前記ように構成された集塵設備において、原料投入時に溶解炉１を傾けて原料シュート（または鍋）２で、スクラップまたは原料を投入すると、排気ガスは、その溶解炉１の炉口から原料シュート（または鍋）２の方に向って勢いよく斜め上方に噴出して、原料シュート（または鍋）２や天井走行クレーン５に衝突する。
そのあと、粉塵混じりの排気ガスの主な流れは、天井走行クレーン５のトロリ１７と天井走行クレーンの主桁１８によって、一つ目は炉口から直接と、炉口から一旦トロリ１７にぶつかって防煙扉上方側へ向う流れ（P）、二つ目は炉口からトロリ１７にぶつかって一つ目の流れと反対側へ向う流れ（Q）、三つ目は天井走行クレーン５の主桁１８にぶつかって側方（天井走行クレーン５の走行方向）へ向う流れ（Ｒ）に、大きく３分される。

そして、本発明の建家集塵設備による集塵方法では、建家集塵フード３を出来るだけ炉口に近くて天井走行クレーン５に衝突しない範囲の防煙扉１２の上部側方で、かつ、一つ目の排気ガスの流れPに沿った位置に配置し、建家集塵フード３の下部開口部の大きさは一つ目の排気ガスの流れを全て受け止められる大きさで、炉口の１．５〜３倍程度、集塵風量は全集塵風量の３０〜７０％とすれば、一つ目の排気ガスの流れPをあまり拡散しないうちに集塵できる。

建家屋根面の集塵口４は、二つ目の排気ガスの流れに沿った屋根面に配置し、建家屋根面の集塵口４の大きさは、建家集塵フード３と異なり、貯溜空間１０全体がフードと考えられるので、目安として炉口の１〜１．５倍程度とし、集塵風量は、全集塵風量から建家集塵フード３からの風量を差し引いた残りの７０〜３０％とすれば、二つ目の排気ガスの流れをあまり拡散しないうちに集塵できる。

前記の建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４との風量配分は、一つ目の流れPと二つ目の流れQに別れた排気ガス量の割合で配分すればよい。
概して、一つ目の流れPと、二つ目の流れQと、三つ目の流れＲに別れた排気ガス量の割合P：Q：Ｒは、およそ４０％：３０％：３０％である。

前記垂れ壁９の下端部に配設した送気ファン１１は、前記建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４で吸引しきれず、屋根伝いに拡散してくる粉塵を、屋根下の垂れ壁９で囲った貯留空間１０内に貯め、貯溜空間１０の端の垂れ壁９の下端より噴流で、貯留空間１０の中央方向にある建家集塵フード３または建家屋根面の集塵口４の方向に粉塵混じりの排気ガスを誘引する気流の流れを作れることによって、短時間で貯留空間１０内の粉塵を集塵するために設ける。

送気ファン１１の風量は、粉塵混じりの排気ガスを誘引する気流の流れを建家集塵フード３または建家屋根面の集塵口４まで到達させるために必要な風速を確保できる程度でよい（詳細は後記する）。

建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４からの吸引風量と、貯留空間１０の容積は、排気ガスからの熱による浮力の影響で上昇してしまう周辺空気と、炉口から高速で噴出すガス流れの粘性の影響で誘引されてしまう周辺空気を考慮し、吸引風量は排気ガスの風量の少なくとも１．５倍程度、貯留空間１０は排気ガスの風量の２〜４分間分の容積を設ければよい。したがって、建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４からの単位時間あたりの吸引風量は、排気ガスの風量の１．５倍程度、貯留空間１０は排気ガスの風量の２〜４分間分の容積を設ければよく、これ以上であってもよい。
前記の建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４からの吸引風量が、排気ガスの風量の１倍程度であると、排気ガスを充分排気することができず、排気ガスの風量の１．５倍程度あると充分排気することができる。

本発明では、排気ガスからの熱による浮力の影響で上昇してしまう周辺空気と、炉口から高速で噴出すガス流れの粘性の影響で誘引されてしまう周辺空気を考慮して、建家集塵フード３と、建家屋根面の集塵口４からの吸引風量と、貯留空間１０の容積を決める必要があるが、概ね、これらの吸引風量は、排気ガスの風量の１．５倍以上であるとよく、また、貯留空間１０は、排気ガスの単位時間当りの風量の２〜４分間分設ければ、集塵効果を有効に発揮できる。
前記の建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４からの単位時間当りの吸引風量が、溶解炉１の炉口から噴出する排気ガスの風量の少なくとも１．５倍程度あると充分な集塵効果を得ることができるため、下限値を排気ガスの風量の１．５倍程度とするとよい。また、貯留空間１０の体積は、前記排気ガスの単位時間当りの風量の少なくとも２分間分以上４分間分程度の体積を設ければ、集塵効果を有効に発揮できる。
溶解炉１にスクラップまたは原料を投入する前の安定した雰囲気では、もともと、工場建家に存在する空気は常温で静止状態にあるが、スクラップまたは原料投入時の排気ガスの流速と高温にさらされると、粘性の影響で排気ガスに引っ張られたり熱せられて、周囲の空気よりも比重が軽くなって、排気ガスと一緒に上昇流になったりする空気が生じてくる。そのため、炉から出てくる排気ガスよりも処理風量を大き目に確保する必要があるため、前記の建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４からの単位時間当りの吸引風量が、溶解炉１の炉口から噴出する排気ガスの風量の少なくとも１．５倍程度であるとよい。

さらに説明すると、スクラップまたは原料を溶解炉１にシュート（または鍋）２から投入した場合、溶解炉１の炉口から噴出する粉塵混じりの排気ガスの平均的な流速および流出量は、溶解炉１の大きさにもよるが、それぞれ、おおよそ、１０〜３０ｍ／ｓｅｃ、５０〜３００ｍ^３／ｓｅｃである（貯留空間１０の下端部入口における平均的な流速および流入量は１〜３ｍ／ｓｅｃ、５０〜３００ｍ^３／ｓｅｃである）ので、前記の１．５倍と２分〜４分（１２０秒〜２４０秒）を積算して、貯留空間１０の下端部入口における流入量が５０ｍ^３／ｓｅｃである場合は、貯留空間１０は、９０００〜１０８０００ｍ^３程度あればよい。前記貯留空間１０の下端部入口における流入量が３００ｍ^３／ｓｅｃである場合は、貯留空間１０を前記の値の６倍程度を見込んでおけばよい。
また、建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４からの吸引風量は、排気ガスの風量の１．５倍で、例えば、建家集塵フード３側で、３７．５〜２２５ｍ^３／ｓｅｃであり、建家屋根面の集塵口４で、３７．５〜２２５ｍ^３／ｓｅｃである。
なお、貯留空間１０が、溶解炉の炉口から噴出してくる１分間程度の粉塵混じりの排気ガス量を貯溜できる容積であると、防煙扉１２を開いて、溶解炉１へのスクラップまたは原料を溶解炉１に投入し、防煙扉１２を閉じるまでの平均的な時間がほぼ２分間（スクラップまたは原料装入作業時間、換言すると、排気ガスの建家内への発煙時間）であるので、垂れ壁９下側から溢れ、貯留空間１０から粉塵混じりの排気ガスが建家内に多量に漏洩するため、貯留空間１０の容積を前記のように設定した。前記のように貯留空間１０を設定することにより、スクラップまたは原料を溶解炉に投入した後、防煙扉を閉鎖するまでに必要な少なくとも２分間分の排気ガスを貯留して、貯留空間の下側から溢出しないようにすることができる。また、貯留空間１０の体積の排気ガスを建家集塵フード３および建家屋根面の集塵口４から吸引排出するに要する時間が、ほぼ２分間である。

図３には、本発明の第２実施形態の溶解炉工場における建家集塵設備が示されている。前記の実施形態と相違する点は、溶解炉１が左右方向に２台間隔をおいて設けられ、また、建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４とは、一つの溶解炉１に対応して、それぞれ前記第１実施形態と同様に設けられている。
また、各溶解炉１に対応して、図示を省略するが、防煙扉１２が左右方向に間隔をおいてそれぞれ独立して開閉移動可能に構成されている。
また、左右方向に延長走行用レールには、複数台（２台）の天井走行用クレーン５が走行可能に構成され、各溶解炉１にそれぞれ独立してスクラップまたは原料を供給可能に構成されている。

また、左右方向に延長するように貯留空間１０が設けられており、左右方向両端部の垂れ壁９の下端部に送気ファン１１が対向するように設けられ、各送気ファン１１によって、各溶解炉１に対応して設けられている建家集塵フード３により吸引しやすいように設けられている。一方の防煙扉１２を開いて、スクラップまたは原料をシュート（または鍋）２から投入している状態では、左右方向に間隔をおいた送気ファン１１は、建家集塵フード３から等距離の位置でなくなるので、左右の各送気ファン１１の送気量、向き等を調節するとよい。
その他の構成は、前記実施形態と同様であるので、同様な部分には、同様な符号を付して説明を省略する。

図４には、本発明の第３実施形態の溶解炉工場における建家集塵設備が示されている。前記の実施形態と相違する点は、溶解炉１が左右方向に３台間隔をおいて設けられ、また、建家集塵フード３と建家屋根面の集塵口４とは、一つの溶解炉１に対応して、それぞれ実施形態１と同様に設けられており、さらに、各溶解炉１に対応して、図示を省略するが、防煙扉１２が左右方向に間隔をおいてそれぞれ独立して開閉移動可能に３台配置されている。

また、前記と同様に、左右方向に延長するように貯留空間１０が設けられており、左右方向の両端部の垂れ壁９の下端部に対向するように送気ファン１１が設けられ、各送気ファン１１によって、各溶解炉１に対応して設けられている建家集塵フード３により吸引しやすいように設けられている。一方の防煙扉１２を開いて、スクラップまたは原料をシュート（または鍋）２から投入している状態では、左右方向に間隔をおいた送気ファン１１は、建家集塵フード３から等距離の位置でなくなるので、左右の各送気ファン１１の送気量を調節するとよい。

また、左右方向に延長する走行用レールには、複数台（２台）の天井走行用クレーン５が走行可能に構成され、各溶解炉１にそれぞれ独立してスクラップまたは原料を供給可能に構成されている。
その他の構成は、前記各実施形態と同様であるので、同様な部分には、同様な符号を付して説明を省略する。

本発明の第１実施形態の溶解炉工場における建家集塵設備を示す縦断側面図である。図１の一部縦断正面図である。本発明の第２実施形態の溶解炉工場における建家集塵設備を示す縦断側面図である。本発明の第３実施形態の溶解炉工場における建家集塵設備を示す縦断側面図である。従来の溶解炉工場における建家集塵設備を示す縦断側面図である。図５の一部縦断正面図である。

符号の説明

１溶解炉
２スクラップまたは原料用のシュート（または鍋）
３建家集塵フード
４建家屋根面の集塵口
５天井クレーン
６操業床
７区画
７ａ溶鉱炉の包囲体
８区画内フード
９垂れ壁
１０貯留空間
１１送気ファン
１２防煙扉
１３建家
１４側壁
１５建家
１６側壁
１７トロリ
１８主桁
１９走行用レール
２０局所集塵フード
２１屋根面に設けた集塵フードや吸引口
２２屋根面

Claims

溶解炉で溶解中は溶解炉周囲を区画して、区画内に設けた区画内フードから吸引して集塵し、スクラップまたは原料投入時は、防煙扉を開き、その開いた側に溶解炉を斜めに傾けて、天井走行クレーンで搬送されたスクラップまたは原料をシュートまたは鍋から溶解炉内に投入する構造の溶解炉工場建家において、シュートまたは鍋からスクラップまたは原料投入時に溶解炉内から発生し、防煙扉から建家に漏洩してくる粉塵混じりの排気ガスを、スクラップまたは原料投入時のシュートまたは鍋の直上であって防煙扉の前面側上方に設けた建家集塵フードと、建家屋根面に設けた集塵口で吸引することを特徴とする溶解炉工場建家におけるスクラップまたは原料投入時の建家集塵方法。
建家集塵フードと建家屋根面に設けた集塵口で吸引しきれなかった屋根伝いに拡散してくる粉塵混じりの排気ガスを、屋根下の垂れ壁で囲った貯留空間内に貯め、垂れ壁の下端部に配設した送気ファンを使って、防煙扉の前面側上方に設けた建家集塵フードまたは建家屋根面に設けた集塵口の方向に粉塵混じりの排気ガスを誘引することを特徴とする請求項１に記載の溶解炉工場建家におけるスクラップまたは原料投入時の建家集塵方法。
溶解炉周囲を区画すると共に区画内に設けた区画内フードから吸引する集塵設備と、原料投入時に開閉動作される防煙扉の外側に設けられる建屋集塵フードと、建屋屋根面に設けられる集塵口とにより集塵するようにした溶解炉工場における集塵設備において、スクラップまたは原料を供給する天井走行式クレーンに付属するシュートまたは鍋の直上であって、かつ防煙扉の前面側上方の位置に建家集塵フードが設けられると共に、前記建屋集塵フードの鉛直上方において、建家屋根面に集塵口が設けられ、前記建屋集塵フードと建家屋根面に設けた集塵口で吸引することを特徴とする溶解炉工場における建家集塵設備。
溶解炉と、その溶解炉周囲を区画する包囲体における防煙扉の前面側上方の位置に設けた建家集塵フードと、建家屋根面に設けた集塵口とが、同じ垂直面上に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の溶解炉工場における建家集塵設備。