JP2009203531A - 転炉排ガス処理設備のスカートシール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】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に浸漬されるシール筒下端に懸吊したシールリングとを設けてなる転炉排ガス処理設備のスカートシール装置。
【選択図】図２

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。
実開平３−５９３５０号公報 特開昭６１−３８２０号公報 特開昭５９−１６６６１４号公報 特開昭５９−１６６６１３号公報 特開平１１−４３７１２号公報

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。

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作業トラブルを招くのみならず、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。

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。

本発明の目的は、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。

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。

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に浸漬されるシール筒下端に懸吊したシールリング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。

本発明においては、
（１）前記シールリングは、シールジャケットの内のり寸法よりも小さく、シール筒の上下動によってシールジャケット内を昇降するものであること、
（２）前記シールリングは、少なくともリング主板がメッシュ体であること、
（３）前記シールジャケットは、下部の内部空間を狭くしたこと、
がより好ましい解決手段を与える。

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。

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例示するものである。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。

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。即ち、このことによって、スカート８下降姿勢において、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、ＣＯガスやダストの外部への漏洩、拡散を防止できる程度に密封することができるようになる。

次に、スカートシール装置の構成、とくにシールジャケット９部の構造について説明する。本発明では、図３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９内に侵入したダストや地金をこのジャケットから容易に排出できるような構成にすることを目的とし、前記シール筒３の下端部に、チェーン等の吊具１０を介してシールリング１１を取付ける。このシールリング１１は、図示例の形状のみに限られるものではないが、シールジャケット９の内のり寸法（５１５０〜５４２８ｍｍ程度）よりもやや小さく（５１４０〜５４１８ｍｍ）して、該シール筒３の上下動に伴って該シールジャケット９内を昇降するように形成する。

このシールリング１１は、ジャケット内水中にあってスムーズに上下動するように、少なくとも主板１１ａ部分だけはメッシュ体にすることが好ましい。それは、抵抗を小さくして水中での動きを円滑にするためである。

転炉の操業中に炉口１ａからガスを共に上昇し、前記シールジャケット９内に侵入したダストや地金１４は、基本的にはシールリング１１上に堆積し、ダストの一部については、このシールリング１１の下にまで落下して堆積する。

一方、前記シールリング１１上に捕集された地金１４については、転炉の休止時にシール筒３を上昇させたときに、シールジャケット９の上部開口部に近づくので、容易に取り出すことができるため、炉操業の障害になるようなことはない。一方、ダストについては、後述するように、自動的に排出することができる。

即ち、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洗浄水噴出ノズル１２から洗浄用の洗浄水を内部に噴射導入することに合わせて行う。例えば、シールジャケット９内沈降ダストを、このジャケット９内下部に導入する洗浄水によって、全体を攪拌流動させてドレンとして排出する。より好ましくは、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。一方、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共に、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、下部の排出管１３よりドレンとして排出させる。

このようなシールリング１１の採用によって、シールジャケット詰り、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／年以下に減少した。

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。

従来のスカートシール装置の断面図である。 本発明に係るスカートシール装置の断面図である。 本発明の実施形態におけるシールジャケット部の拡大部分断面図である。

符号の説明

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 吊具
１１ シールリング
１１ａ リング主板
１２ 噴出ノズル
１３ 排出管
１４ 地金

Claims (4)

1. 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に浸漬されるシール筒下端に懸吊したシールリング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。
2. 前記シールリングは、シールジャケットの内のり寸法よりも小さく、シール筒の上下動によってシールジャケット内を昇降するものであることを特徴とする請求項１に記載の転炉排ガス処理設備のスカートシール装置。
3. 前記シールリングは、少なくともリング主板がメッシュ体であることを特徴とする請求項１または２に記載の転炉排ガス処理設備のスカートシール装置。
4. 前記シールジャケットは、下部の内部空間を狭くしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の転炉排ガス処理設備のスカートシール装置。

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