JP2009203530A - Skirt sealing apparatus for converter waste gas treatment equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転炉排ガス処理設備のスカートシール装置に関し、とくにスカートに付帯して設けられたシールジャケット内へのダスト等の侵入防止技術に関するものである。 The present invention relates to a skirt seal device for a converter exhaust gas treatment facility, and more particularly to a technique for preventing intrusion of dust and the like into a seal jacket attached to the skirt.
転炉の精錬では、酸素の上・底吹きなどによって、操業中に高温のCOガスが発生する。このことから、転炉1の頂部には、フード2を介してその延在位置に排ガス処理設備を配設すると共に、転炉炉口1a上には、図1に示すようなスカートシール装置が配設される。
In refining converters, hot CO gas is generated during operation due to top and bottom blowing of oxygen. For this reason, an exhaust gas treatment facility is disposed on the top of the
例えば、図1は、転炉炉口部に設けられた従来のスカートシール部の構造を示すものである。この図において、転炉1の炉口1a上部には、排ガスを排ガスダクト(煙道)に導くフード2が配設されており、このフード2外周部には、仕切り筒と呼ばれているシール筒3が下向きに固定されている。一方、このシール筒3下には、内側壁4、外側壁5とで構成される環状溝(シールジャケット)7を有するスカート8が炉口1aとの間にあって上下動可能に配設されている。そして、その環状溝7内部には、シール用の水が満たされ、その水の中に前記シール筒3の下端部を浸漬させることにより水封するようになっており、とくにスカート8を下降させて転炉1の炉口1aに接触させた状態において、炉口1a部を完全にシールすることが可能になる。
For example, FIG. 1 shows the structure of a conventional skirt seal provided at the converter furnace port. In this figure, a
転炉の炉口部に、このようなシール構造を形成する理由は、転炉の場合、操業時に多量のCOガスが発生し、混合比によっては空気との反応によって爆発する危険がある。このことから、前記炉口とフードとの間を、外気が侵入しないように、図1に示すようなスカートシール装置を設けて密閉するのである。 The reason why such a seal structure is formed in the furnace port portion of the converter is that, in the case of the converter, a large amount of CO gas is generated during operation, and depending on the mixing ratio, there is a risk of explosion due to reaction with air. Therefore, a skirt seal device as shown in FIG. 1 is provided and sealed between the furnace port and the hood so that outside air does not enter.
一般的なスカートシール装置は、図1に示すものを含めて、上述したように、スカートの外周部に断面U型環状の溝(シールジャケット)を設け、このシールジャケット内に水を満たし、フード下端に固定したシール筒の下端部を、転炉の傾動のために上下動させる場合でも常に水中に浸漬した状態になるようにして水封する構造となっている。 A general skirt seal device including the one shown in FIG. 1 is provided with a groove (seal jacket) having a U-shaped cross section on the outer periphery of the skirt as described above. Even when the lower end portion of the seal cylinder fixed to the lower end is moved up and down for tilting of the converter, the structure is sealed so that it is always immersed in water.
ところで、転炉から発生するガス中には、前記COガスのみならず、微細な鉄粉を含んだダストが多量に含まれている。そのため、転炉吹錬中にガスと共に吹き上げられるこうしたダストが、該スカートシール部の水封部である環状のシールジャケット内に入り、或いは、前記スカートを上下させる際に、シール筒3等に付着したダストがシール水によって洗い落とされるなどして該シールジャケット内に入り、次第にその底部に堆積し、やがては該シール筒3の下端が堆積したダストに突き当たるようになって、スカート8の上下動を妨げるようになり、転炉の操業を停止せざるを得なくなるというトラブルを発生する。
By the way, the gas generated from the converter contains not only the CO gas but also a large amount of dust containing fine iron powder. Therefore, such dust blown up with the gas during the converter blowing is put into the annular seal jacket which is the water seal portion of the skirt seal portion, or adheres to the
このようなトラブルを解決するために、従来、特許文献1では、スカートとフードとの間に遮蔽板を設置して、炉内で発生するダストが、シールジャケット内に侵入しないようにしたスカートシール装置を提案している。
In order to solve such a problem, conventionally, in
また、特許文献2に開示のスカートシール装置は、シールジャケット内に可撓性のシール部材を配置し、このジャケット内にダストが堆積してもスカートの昇降が防げられることがないように工夫をしたものであり、特許文献3に開示のスカートシール装置は、シールジャケット内にチェーンを配設して侵入ダストを攪拌し乍ら排出する技術であり、そして、特許文献4は、シールジャケット内に堆積したダストをスクリューを使って除去するスカートシール装置を開示している。
In addition, the skirt seal device disclosed in
さらに、特許文献5として開示の、図1に示す転炉排ガス処理設備のダスト防止装置は、シールジャケット上端部に外径が仕切り筒の内径よりもわずかに小さくかつ該仕切り筒内壁に沿って摺動するリングカバー6を取付けてなるものである。
上述した各従来技術について検討したり、少なくとも一部は実際に使用した結果、各々の装置について次のような、解決すべき課題が残されていることが判明した。 As a result of studying each of the above-described conventional techniques and actually using at least a part thereof, it has been found that the following problems remain to be solved for each apparatus.
即ち、特許文献1や特許文献5に開示のスカートシール装置の場合、転炉の稼動時と休止時との間で生じる熱膨張差を考慮した構造になっていないために、シール構造部分に大きな熱変形が発生して、シールジャケット内へのダストの侵入を所期したとおりに阻止することができないだけでなく、炉口付近に堆積する発生ダストの処理が不十分となり、作業環境の悪化を招くという問題があった。
That is, in the case of the skirt seal device disclosed in
次に、特許文献2、特許文献3および特許文献4は、主にシールジャケット内に堆積したダストの効果的な排出技術であって、ダストをシールジャケット内に侵入させないようにするための技術ではない点において、過剰なダストの侵入時にトラブルが起きやすく、またスピッティングなどによって発生する大形の地金の除去ができない点において、なお改善の必要性があった。
Next,
本発明の目的は、熱膨張差による熱変形が起りやすいシール構造部分について、熱の影響を受けにくく、ダストのみならず地金の除去が容易で、確実なシール効果を実現する上で有効なスカートシール装置を提案することにある。 The object of the present invention is that it is effective in realizing a reliable sealing effect for a seal structure portion that is susceptible to thermal deformation due to a difference in thermal expansion, being less susceptible to heat, easy to remove not only dust but metal. It is to propose a skirt seal device.
上記目的の実現に向けた研究の中で、発明者は、下記のスカートシール装置が、上述した従来技術の課題を解決する上で有効であるとの知見を得て、本発明を完成させた。 In the research for realizing the above object, the inventor obtained the knowledge that the following skirt seal device is effective in solving the above-described problems of the prior art, and completed the present invention. .
即ち、本発明は、転炉の炉口と排ガスダクトにつながるフードとの間を、昇降の可能な円筒状のスカートを介してシールするスカートシール装置において、前記スカートの外周に接して配設され、かつこのスカートと共に上下動する断面U形環状のシールジャケットと、このシールジャケットの上方に固定設置され、かつその環状下端部が該シールジャケット内水中に常に浸漬するように保持されるシール筒と、前記シールジャケット内側壁とシール筒との隙間に介挿させた、上端部近傍にダスト除けリングを内向きに突設してなるスライドシール筒とを設けてなることを特徴とする転炉排ガス処理設備のスカートシール装置である。 That is, the present invention is a skirt seal device that seals between a furnace opening of a converter and a hood connected to an exhaust gas duct via a cylindrical skirt that can be moved up and down, and is disposed in contact with the outer periphery of the skirt. An annular seal jacket having a U-shaped cross section that moves up and down together with the skirt, and a seal cylinder fixedly installed above the seal jacket and held so that its annular lower end is always immersed in the water in the seal jacket. A converter exhaust gas characterized by comprising a slide seal cylinder inserted in a gap between the inner wall of the seal jacket and the seal cylinder and having a dust-removing ring projecting inward in the vicinity of the upper end portion. This is a skirt seal device for a processing facility.
本発明においては、
(1)前記スライドシール筒は、その円周方向に、上端から軸方向に切り込みを入れて形成した複数のスリットを設けてなること、
(2)前記スライドシール筒は、ダスト除けリングの上面が下向き傾斜していること、
(3)前記スライドシール筒は、ダスト除けリングの少なくとも傾斜上面部を、耐火・断熱材で形成したこと、
(4)前記ダスト除けリングの耐火・断熱材部分が断面三角形環状の耐火物からなること、
(5)前記スライドシール筒は、ダスト除けリング下面をシールジャケット内側壁上端縁に懸吊して水平方向にスライドするように保持してなること、
がより好ましい解決手段を与える。
In the present invention,
(1) The slide seal cylinder is provided with a plurality of slits formed by cutting in the axial direction from the upper end in the circumferential direction;
(2) In the slide seal cylinder, the upper surface of the dust ring is inclined downward.
(3) In the slide seal cylinder, at least the inclined upper surface portion of the dust ring is formed of a fireproof and heat insulating material,
(4) The fireproof and heat insulating material portion of the dust ring is made of a refractory material having a triangular cross section.
(5) The slide seal cylinder is configured to suspend the lower surface of the dust ring from the upper end edge of the inner wall of the seal jacket and hold it so as to slide in the horizontal direction.
Gives a more preferred solution.
以上説明したように、本発明によれば、転炉からガスと共に発生するダスト、スピッティングによって発生する地金の除去が容易にでき、スカートシール装置自体を長期に亘って円滑に作動させることができる。また、本発明によれば、ダストや地金除去作業の負担を大幅に軽減できる。さらに、本発明によれば、ダストや地金によるトラブルが大幅に減少するため、転炉稼働率の向上、製造コストの低下、設備費の低減を図ることができる。 As explained above, according to the present invention, it is possible to easily remove dust generated together with gas from the converter and bullion generated by spitting, and the skirt seal device itself can be operated smoothly over a long period of time. it can. Moreover, according to this invention, the burden of dust and a bullion removal work can be reduced significantly. Furthermore, according to the present invention, troubles due to dust and bullion are greatly reduced, so that the converter operating rate can be improved, the manufacturing cost can be reduced, and the equipment cost can be reduced.
図2は、本発明に係る転炉炉口部に設けられたスカートシール装置を示すものである。この図において、転炉1の炉口1a上には、排ガスを排ガスダクトを通じて排ガス処理設備に導くフード2が配設されている。このフード2の外周部には、同心円状のシール筒3が下向きに固定されている。一方、そのフード2およびシール筒(仕切り筒)3の下方には、炉口1aとの間に介在して昇降可能に配設される円筒状のスカート8が設けられている。これらシール筒3とスカート8とによって、転炉1の炉口1a部は外気と遮断される。
FIG. 2 shows a skirt seal device provided at the converter furnace opening according to the present invention. In this figure, a
そして、前記スカート8の外周部にはさらに、排水溝9aを付帯している断面U形環状のシールジャケット9が固定されていて、このシールジャケット9はスカート8と共に上下動して昇降し、シール筒3の下端に近づいたり離れたりするが、常にシール筒3下端部を水封できるように構成されている。そのために、このシールジャケット9内部には、シール用の水がシール筒3の周方向の複数個所から冷却水として導入される。そして、このシール筒3の下端部は、そのシールジャケット9内の水中に浸漬されていて、常に水没した状態になるようにすることによって、炉口部を水封する構造である。即ち、スカート8を下降させて、その下端部を転炉1の炉口1aに突き当てると、完全なシールが実現できるようになっている。
Further, on the outer peripheral portion of the
かかるスカートシール装置の構成、とくにシールジャケット9部の構造について、本発明では、図2(b)の拡大図に示すように、環状の溝からなる該シールジャケット内側壁9bと、このシールジャケット9内に挿入されているシール筒3下部との間に形成されている隙間に、半径方向への移動(スライド)が可能なスライドシール筒10を介挿させることによって、該シールジャケット9の炉内側の上部開口を塞ぐようにすることで、該シールジャケット9内に、ダストや地金が侵入しないようにした。
With regard to the structure of such a skirt seal device, particularly the structure of the
このスライドシール筒10は、上端部近傍において下向き(軸中心向き)に傾斜したダスト除けリング11を内向きに突設してなり、そのダスト除けリング11下面を、前記シールジャケット内側壁9bの上縁部に載置して懸吊状態になるようにすると共に、その下部が該シールジャケット9内のシール水中に、スカート8の昇降に影響されることなく、常に浸漬した状態になるように保持して、炉口1a部上のシールを実現する。
The
即ち、このような構成にすることによって、シール筒3およびスカート8に包囲された炉口1a上の空間は、スカート8の下降姿勢において、COガスやダストの外部への漏洩、拡散が防止できる程度に密封することができるようになる。
That is, by adopting such a configuration, the space on the furnace port 1a surrounded by the
しかも、このスライドシール筒10は、単にシールジャケット内側壁9bの上端部に載置懸吊しただけなので、少なくとも半径方向への移動(スライド)が自在で、図3に示すように、昇降時の芯ずれ(g)や熱膨張差による位置の偏り(g)が生じても、その芯ずれを十分に吸収することができ、該スカート8の常に円滑な昇降が確保できるようになっている。
In addition, since the
このような構造のスカートシール装置を採用することによって、本発明によれば、シールジャケット9の上部の開口とシール筒3の下部内側との間に生じる隙間を最小限に止めることができるようになり、シールジャケット9内へのダストや地金といった異物の侵入を効果的に阻止することができる。とくに、本発明の場合、大形の地金の侵入を確実に阻止することができ、残るものは僅かに侵入すると考えられるダストであり、これについてもまた、後述するように、ドレン抜き作業中で、簡単に排出除去できる。
By adopting the skirt seal device having such a structure, according to the present invention, the gap generated between the upper opening of the
即ち、炉内で発生したダストや地金の大半は、前記ダスト除けリング11に阻まれてシールジャケット9内に入ることなく、炉口1aを通じて炉内に戻るように構成されており、とくにダストについては、その大部分がフード2を通じて排ガスダクトに送り出され、排ガス処理設備に高い歩留りで排出させることができる。
That is, most of the dust and bullion generated in the furnace are configured to return to the furnace through the furnace port 1a without being blocked by the
この作用をより効果的なものにするために、本発明の好ましい実施形態では、前記ダスト除けリング11の上面は斜め内向きに傾斜した面にすると共に、少なくともその表面はアルミナ系、シリカ系の耐火・断熱材(線膨張係数7.1×10−6/℃、熱伝導率0.89w/m・k程度)にて被覆する構成とするか、あるいは、このリング11の主要部を図2(b)に示すように、断面略三角形環状の耐火断熱材(ハイアルミナ)11aにて形成する。
In order to make this action more effective, in a preferred embodiment of the present invention, the upper surface of the
また、本発明において、さらに好ましい他の実施形態は、図4に示すように、該スライドシール筒10のダスト除けリング11を含む上部を、周方向の複数個所において、軸方向に向けて欠設したスリット12を設けた構造として、転炉の操業時と休止時とで極端な熱変形が起りにくくなるようにする。さらに、当該スライドシール筒10自身を軸方向に長い筒としてその下部を常にシールジャケット9内のシール水中に浸漬するようにして常に冷却し、このことによって耐熱性を付与すると同時に、熱膨張差による熱変形が生じにくい形状にする。
Further, in the present invention, as shown in FIG. 4, an upper portion including the dust-removing
なお、本発明の上述したスカートシール装置では、前記シールジャケット9内に僅かながら侵入したダストの排出については、その底部近傍に設けたシール水噴出ノズルからの導入洗浄水を内部に噴射導入することにより行う。すなわち、シールジャケット9内沈降ダストを導入洗浄水によって攪拌流動させ、ドレンとして排出する。好ましくは、導入するその洗浄水をジャケット内接線方向に噴出させて、ジャケット内の周方向に回転流を起させることによって、沈降ダストの流動特性を向上させて排出する。そして、前記噴出ノズルからシールジャケット9内に供給された洗浄水については、比重の小さいダストとともにジャケット上部からもオーバフローさせて排出する他、一部は比重の大きいダストと共に、下部の交換水排出管よりドレンとして排出させる。
In the above-described skirt seal device according to the present invention, with regard to the discharge of the dust that has slightly entered the
上述した構成にかかるスカートシール装置、とくに前記スライドシール筒10の採用によって、シールジャケット詰り、経年変形による破損に起因するシールジャケット突発清掃の頻度が、従来は5回/年程度だったものが、1回/年以下に減少させることができる。
By adopting the skirt seal device according to the above-described configuration, in particular, the
本発明のスカートシール装置のシール構造は、単にダスト、地金の排出技術として有用なだけでなく、ダストや地金の効率的な回収技術としても有効である。 The seal structure of the skirt seal device of the present invention is not only useful as a dust and metal discharging technique, but is also effective as an efficient technique for collecting dust and metal.
1 転炉
1a 炉口
2 フード
3 シール筒(仕切り筒)
8 スカート
9 シールジャケット
10 スライドシール筒
11 ダスト除けリング
11a 耐火断熱材
12 スリット
1 Converter
8
Claims (6)
前記スカートの外周に接して配設され、かつこのスカートと共に上下動する断面U形環状のシールジャケットと、このシールジャケットの上方に固定設置され、かつその環状下端部が該シールジャケット内水中に常に浸漬するように保持されるシール筒と、前記シールジャケット内側壁とシール筒との隙間に介挿させた、上端部近傍にダスト除けリングを内向きに突設してなるスライドシール筒とを設けてなることを特徴とする転炉排ガス処理設備のスカートシール装置。 In the skirt seal device that seals between the furnace port of the converter and the hood connected to the exhaust gas duct through a cylindrical skirt that can be raised and lowered,
A seal jacket with a U-shaped cross section that is disposed in contact with the outer periphery of the skirt and moves up and down together with the skirt, and is fixedly installed above the seal jacket, and its annular lower end is always in the water in the seal jacket. A seal cylinder that is held so as to be immersed, and a slide seal cylinder that is inserted in a gap between the inner wall of the seal jacket and the seal cylinder and that has a dust-removing ring projecting inward in the vicinity of the upper end. A skirt seal device for a converter exhaust gas treatment facility.
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2008
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