JP2019099318A - 粉粒体ホッパ、ダスト回収ホッパおよび電気集塵機 - Google Patents

Abstract

【課題】粉粒体の排出量の低下を抑制できる粉粒体ホッパを提供する。【解決手段】粉粒体ホッパであって、粉粒体を貯留するホッパと、粉粒体を水平方向に搬送するチェーンコンベアと、を備え、チェーンコンベアは、水平方向の端部に排出口が設けられた筒状のコンベアケーシングと、複数の搬送板が配置され、コンベアケーシング内を上下方向に循環移動するチェーンと、粉粒体を排出口から離れる方向に搬送する上側チェーン領域と、粉粒体を排出口へ搬送する下側チェーン領域とにチェーンを仕切る仕切り板と、を有し、仕切り板には、上側チェーン領域と下側チェーン領域とを連通する開口部が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、粉粒体の排出量の低下を抑制できる粉粒体ホッパ、当該粉粒体ホッパを集塵機の下方に設けたダスト回収ホッパおよび当該ダスト回収ホッパを備える電気集塵機に関する。

鉄鋼製造プロセスでは、様々な装置から種々の排ガスが排出されるが、例えば、焼結機から排出される焼結排ガスの集塵には、大型の電気集塵機が用いられる。製鉄所の焼結機は定期的な修理期間を除き常時稼働している。このため、焼結排ガスの集塵に用いられる電気集塵機も常時稼働している。電気集塵機では、放電極と集塵電極板を用いて焼結排ガス中の焼結ダストを帯電させ、これにより、焼結ダストを集塵電極板に引き寄せて付着させる。その後、ハンマーリング装置等を用いて集塵電極板に衝撃を与え、集塵電極板に付着した焼結ダストをダストホッパに落下させる。ダストホッパに堆積した焼結ダストは、ダストホッパの下方に設けられチェーンコンベアによって搬送され、排出口から排出される。特許文献１には、このような電気集塵機の構成が開示されている。

特開平５−４９９６９号公報

焼結機の稼働に合わせて電気集塵機を長時間稼働させると、電気集塵機の荷電不良が発生する。この原因を調査した所、チェーンコンベアで搬送、排出される焼結ダストの搬送量が低下し、これにより、焼結ダストが放電極または集塵電極板の高さまで堆積し、当該焼結ダストを介した接地により荷電不良が発生していた。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、チェーンコンベアで搬送、排出されるダスト等の粉粒体の搬送量の低下を抑制できる粉粒体ホッパを提供すること、および、当該粉粒体ホッパをダスト回収ホッパとして用いることで、ダスト回収ホッパ内にダストが高く堆積することを抑制し、電気集塵機の荷電不良を抑制できる電気集塵機を提供することにある。

このような課題を解決できる本発明の特徴は、以下の通りである。
（１）粉粒体を貯留するホッパと、前記粉粒体を水平方向に搬送するチェーンコンベアと、を備え、前記チェーンコンベアは、水平方向の端部に排出口が設けられた筒状のコンベアケーシングと、複数の搬送板が配置され、前記コンベアケーシング内を上下方向に循環移動するチェーンと、前記粉粒体を前記排出口から離れる方向に搬送する上側チェーン領域と、前記粉粒体を前記排出口へ搬送する下側チェーン領域とに前記チェーンを仕切る仕切り板と、を有し、前記仕切り板には、前記上側チェーン領域と前記下側チェーン領域とを連通する開口部が設けられている、粉粒体ホッパ。
（２）前記開口部は、前記ホッパと前記チェーンコンベアとの接続部における前記粉粒体の搬送方向上流側の端部に設けられる、（１）に記載の粉粒体ホッパ。
（３）前記開口部は、前記ホッパと前記チェーンコンベアとの接続部における前記粉粒体の搬送方向下流側の端部に設けられる、（１）または（２）に記載の粉粒体ホッパ。
（４）前記粉粒体は、集塵機で集塵されるダストであり、（１）から（３）の何れか１つに記載の粉粒体ホッパは、ダスト回収ホッパとして集塵機の下方に設けられる、ダスト回収ホッパ。
（５）排ガス導入部と排ガス排出部とを有するダストケーシングと、前記ダストケーシング内に設けられ、排ガス中のダストを帯電させる電極群と、前記ダストケーシングの下方に接続された（４）に記載のダスト回収ホッパと、を備える、電気集塵機。

本発明の粉粒体ホッパは、チェーンコンベアで搬送、排出される粉粒体の搬送量の低下を抑制できる。そして、当該粉粒体ホッパをダスト回収ホッパとして電気集塵機に用いることで、ダストホッパ内にダストが放電極または集塵電極板の高さまで高く堆積することが抑制され、電気集塵機の荷電不良を抑制できる。

本実施形態に係る電気集塵機１２の設置箇所を説明する模式図である。 本実施形態に係る電気集塵機１２の横断面模式図である。 チェーンコンベア３０の構成を説明する図である。 開口部が設けられていない仕切り板６０を有するチェーンコンベア７０の横断面模式図である。 仕切り板６０を有するチェーンコンベア７０を有する電気集塵機１３の横断面模式図である。 ダストホッパ２８とチェーンコンベア７２との接続部の上流側端部の位置に開口部５６を設けたチェーンコンベア７２の横断面模式図である。 ダストホッパ２８とチェーンコンベア７４との接続部の下流側端部の位置に開口部５８を設けた仕切り板６４を有するチェーンコンベア７４の横断面模式図である。

以下、本発明に係る粉粒体ホッパをダスト回収ホッパとして備える電気集塵機を、焼結機から発生する焼結排ガスから焼結ダストを除塵するのに用いた実施形態を用いて、本発明を説明する。なお、本実施形態に係る粉粒体ホッパで貯留、搬送、排出させる粉粒体としては焼結ダストに限らず、煤塵や小麦粉であってよい。また、本実施形態では、粉粒体ホッパをダスト回収ホッパとして電気集塵機の下方に設けた例を示すが、電気集塵機に限らず、他の集塵機に適用させてもよい。

図１は、本実施形態に係る電気集塵機１２の設置箇所を説明する模式図である。電気集塵機１２は、例えば、焼結機１０と、煙突１６との間に設置されている。電気集塵機１２の後段には、例えば、焼結排ガスを吸引するブロワ１４が配置される。

本実施形態の電気集塵機１２は、焼結機１０の排ガス流路１８に接続される。排ガス流路１８には、焼結機１０から発生した焼結排ガスを下流側に吸引するブロワ１４が設けられる。ブロワ１４によって焼結機１０から焼結排ガスが吸引される。これにより、焼結排ガスが電気集塵機１２を通過する。排ガス流路１８を流れる焼結排ガスには、多量の焼結ダスト等が含まれる。このため、排ガス流路に電気集塵機１２を設け、焼結排ガスに含まれる焼結ダスト等を電気集塵機１２で除塵する。焼結ダスト等が除塵された焼結排ガスは、その後、煙突１６から大気へ放散される。

図２は、本実施形態に係る電気集塵機１２の横断面模式図である。電気集塵機１２は、排ガス導入部２２と、排ガス排出部２４とを有するダストケーシング２０と、ダストケーシング２０内に設けられ、焼結排ガス中の焼結ダスト３６を除塵する電極群２６と、ダストケーシング２０の下方に接続されたダスト回収ホッパ２７とから構成される。なお、電極群２６は、集塵電極板３２と、放電極３４とから構成される。また、ダスト回収ホッパ２７は、ダストを貯留するダストホッパ２８と、焼結ダスト３６を水平方向に搬送するチェーンコンベア３０と、を備える。電極群２６は、集塵電極板３２と、放電極３４とから構成される。

排ガス導入部２２は、焼結機１０側の排ガス流路と接続される。焼結機１０で発生した焼結排ガスは、排ガス導入部２２からダストケーシング２０内に導入される。ダストケーシング２０に導入され、集塵電極板３２および放電極３４によって除塵された排焼結排ガスは、排ガス排出部２４から排出される。

ダストケーシング２０内には、焼結排ガス中の焼結ダスト３６を集塵する複数の集塵電極板３２と、集塵電極板３２間に位置する放電極３４とが設けられている。放電極３４は、外部に設置された不図示の高電圧発生装置に接続されている。

集塵電極板３２は、鋼材で構成された短冊状の部材であり、ダストケーシング２０の天井部から吊り下げられている。集塵電極板３２は、板長手方向がダストケーシング２０の高さ方向に沿うように、また、板幅方向がダストケーシング２０の長手方向に沿うように、更に、板厚方向がダストケーシング２０の幅方向に沿うようにダストケーシング２０内に設置される。ダストケーシング２０の長手方向とは、焼結排ガスの流れ方向であり、ダストケーシング２０の幅方向とは高さ方向及び長手方向にそれぞれ直交する方向である。

ダストケーシング２０の幅方向に沿って並べられた集塵電極板３２同士の隙間は、焼結排ガスの流路になる。放電極３４は、集塵電極板３２同士の間にある焼結排ガスの流路に設けられている。放電極３４と集塵電極板３２との間に高電圧を印加し、コロナ放電を発生させる。これにより、焼結排ガスに含まれる焼結ダスト３６は帯電され、集塵電極板３２に付着する。集塵電極板３２の下部には、集塵電極板３２に衝撃を与えるハンマーリング装置３８が設けられている。このハンマーリング装置３８によって集塵電極板３２に衝撃が加えられ、集塵電極板３２に付着した焼結ダスト３６がダスト回収ホッパ２７のダストホッパ２８に払い落とされる。

ダストケーシング２０の下部には、下方へ向けて狭くなるテーパ状のダストホッパ２８が設けられる。集塵電極板３２から払い落とされた焼結ダスト３６は、ダストホッパ２８内に堆積する。ダストホッパ２８の下側には、ダストホッパ２８内に堆積した焼結ダスト３６を排出口へ搬送するチェーンコンベア３０が備えられている。

図３は、チェーンコンベア３０の構成を説明する図である。図３（ａ）は、チェーンコンベア３０の横断面模式図であり、図３（ｂ）は、チェーンコンベア３０を図３（ａ）にのＡ−Ａ断面から見た断面図である。

チェーンコンベア３０は、水平方向の端部に排出口４２が設けられた筒状のコンベアケーシング４０と、コンベアケーシング４０の内部を上下方向に循環移動するチェーン４４と、焼結ダスト３６を排出口４２から離れる方向に搬送する上側チェーン領域４６と、焼結ダスト３６を排出口４２へ搬送する下側チェーン領域４８とに仕切る仕切り板５０とを有する。チェーン４４には、焼結ダスト３６を搬送する複数の搬送板５２が設けられており、チェーン４４とともに搬送板５２を循環移動させることで、コンベアケーシング４０内の焼結ダスト３６を排出口４２へ搬送する。

ダストホッパ２８に堆積した焼結ダスト３６は、上側チェーン領域４６では搬送板５２によって排出口４２から離れる方向に搬送され、焼結ダスト３６は、コンベアケーシング４０の滞留部５４に滞留する。下側チェーン領域４８では搬送板５２によって滞留部５４に滞留した焼結ダスト３６を排出口４２へ搬送する。排出口４２に搬送された焼結ダスト３６は、排出口４２に設けられた不図示のシール弁を介して外部に排出される。本実施形態に係る電気集塵機１２では、仕切り板５０に２つの開口部５６、５８が設けられている。

次に、開口部５６、５８が設けられていない仕切り板６０を有するチェーンコンベア７０において、焼結ダスト３６の搬送量が低下する理由を説明する。図４は、開口部が設けられていない仕切り板６０を有するチェーンコンベア７０の横断面模式図である。図４に示したチェーンコンベア７０において、図３と同じ構成には同じ参照番号を付して重複する説明を省略する。

焼結ダスト３６は、上側チェーン領域４６で搬送された後に滞留部５４に滞留され、その後、下側チェーン領域４８で搬送される。滞留部５４の焼結ダスト３６の状態は一様ではなく、空洞ができたりするので、滞留部５４の焼結ダスト３６の状態によっては、搬送板５２によって形成される搬送空間を焼結ダスト３６で満たすことができず、下側チェーン領域４８で排出口４２へ搬送される焼結ダスト３６の搬送量が低下する。また、上側チェーン領域４６の上流側で、搬送板５２によって形成される搬送空間に焼結ダスト３６が完全に満たされると、上側チェーン領域４６の下流側では、焼結ダスト３６が搬送空間に全く落下しない状況になる。焼結ダスト３６が搬送空間に落下しない状況が継続すると、焼結ダスト３６のブリッジが発生する。このブリッジの発生により、上側チェーン領域４６の上に焼結ダスト３６が高く堆積する。

図５は、仕切り板６０を有するチェーンコンベア７０を有する電気集塵機１３の横断面模式図である。図５に示した電気集塵機１３において、図２と同じ構成には同じ参照番号を付して重複する説明を省略する。下側チェーン領域４８の搬送量の低下や、上側チェーン領域４６で焼結ダスト３６のブリッジ形成により、上側チェーン領域４６の上に焼結ダスト３６が堆積し、焼結ダスト３６の発生量がチェーンコンベア７０の搬送能力以下であるにも関わらず、ダストホッパ２８内に図５の破線に示す位置まで焼結ダスト３６が堆積する。この結果、焼結ダスト３６が放電極３４または集塵電極板３２の高さまで堆積し、焼結ダスト３６を介した接地により電気集塵機１３の荷電不良が発生する。

これに対し、本実施形態に係るダスト回収ホッパ２７では、図３に示すように、仕切り板５０に上側チェーン領域４６と、下側チェーン領域４８とを連通する開口部５６、５８を設けている。開口部５６は、ダストホッパ２８とチェーンコンベア３０との接続部の搬送方向上流側の端部に対応する位置に設けられ、開口部５８は、ダストホッパ２８とチェーンコンベア３０との接続部の搬送方向下流側の端部に対応する位置に設けられる。本実施形態において、ダストホッパ２８とチェーンコンベア３０との接続部の幅は、例えば、１３．２ｍであり、開口部５６、５８の長さは、例えば、１．９ｍである。なお、開口部５６、５８のそれぞれの長さは、ダストホッパ２８とチェーンコンベア３０との接続部の幅の１／１０以上１／３以下とすることが好ましい。

仕切り板５０に開口部５６、５８を設けることで、滞留部５４の焼結ダスト３６の状態によって搬送空間を満たすことができない場合であっても、下側チェーン領域４８の搬送空間に追加の焼結ダスト３７を直接充填できる。これにより、滞留部５４の焼結ダスト３６の状態に関わらず、下側チェーン領域４８の搬送空間を焼結ダストで満たすことができ、下側チェーン領域４８における焼結ダストの搬送量の低下を抑制できる。

また、開口部５８をダストホッパ２８とチェーンコンベア３０との接続部の搬送方向下流側の端部に設けることによって、ダストホッパ２８とチェーンコンベア３０との接続部の下流側における搬送空間を満たす焼結ダストの一部が下側チェーン領域４８の搬送空間に落下する。これにより、上側チェーン領域４６の搬送空間の一部が空になり、上側チェーン領域４６の下流側においてもダストホッパ２８から焼結ダスト３６を搬送空間に落下させることができるので、焼結ダスト３６のブリッジの発生も抑制される。このように、本実施形態に係るダスト回収ホッパ２７のチェーンコンベア３０は、搬送、排出される焼結ダストの搬送量の低下を抑制できる。そして、当該ダスト回収ホッパ２７を備える電気集塵機１２を用いることで、ダストホッパ２８内に焼結ダストが高く堆積することが抑制され、これにより、電気集塵機１２の荷電不良を抑制できる。

なお、本実施形態におけるダスト回収ホッパ２７では、ダストホッパ２８とチェーンコンベア３０との接続部における上流側および下流側の仕切り板５０に開口部５６、５８を設けた例を示した。しかしながら、これに限られず、開口部は、ダストホッパ２８とチェーンコンベア３０との接続部における上流側または下流側のどちらか一方に設ければよく、また、開口部５６および開口部５８の間にさらに開口部を設けてもよい。但し、上側チェーン領域４６と下側チェーン領域４８に仕切る仕切り板５０を完全になくしてしまうと、焼結ダスト３６の搬送が不安定になるので好ましくない。

次に、図６、図７を用いて仕切り板に開口部５６および開口部５８の何れか一方を設けたチェーンコンベアの構成について説明する。図６は、ダストホッパ２８とチェーンコンベア７２との接続部の上流側端部の位置に開口部５６を設けたチェーンコンベア７２の横断面模式図である。図６に示したチェーンコンベア７２において、図３と同じ構成には同じ参照番号を付して重複する説明を省略する。

図６に示すように、ダストホッパ２８とチェーンコンベア７２との接続部の上流側端部の位置に開口部５６を設けることで、開口部５６を通じて下側チェーン領域４８の搬送空間に追加の焼結ダスト３７を直接充填し、下側チェーン領域４８の搬送空間を焼結ダストで満たすことができるので、下側チェーン領域４８の焼結ダストの搬送量の低下を抑制できる。また、ダストホッパ２８とチェーンコンベア７２との接続部の上流側は、搬送板５２によって形成される搬送空間が常に空になっており、焼結ダスト３６が搬送空間に落下するので、ダストホッパ２８とチェーンコンベア７２との接続部の上流側は焼結ダスト３６のブリッジが発生しづらい。このため、ダストホッパ２８とチェーンコンベア７２との接続部の上流側端部の位置に開口部５６を設けることで、安定して下側チェーン領域４８の搬送空間に追加の焼結ダスト３７を充填できる。

このように、仕切り板６２に開口部５６を設けることで、安定して下側チェーン領域４８の搬送空間を焼結ダストで満たすことができるので、下側チェーン領域４８の焼結ダストの搬送量の低下を抑制できる。これにより、ダストホッパ内に堆積する焼結ダスト３６が放電極３４または集塵電極板３２に至るまで堆積することが抑制され、電気集塵機１２の荷電不良を抑制できる。

図７は、ダストホッパ２８とチェーンコンベア７４との接続部の下流側端部の位置に開口部５８を設けた仕切り板６４を有するチェーンコンベア７４の横断面模式図である。図７に示したチェーンコンベア７４において、図３と同じ構成には同じ参照番号を付して重複する説明を省略する。

図７に示すように、ダストホッパ２８とチェーンコンベア７４との接続部の下流側端部の位置に開口部５８を設けることで、開口部５８を通じて下側チェーン領域４８の搬送空間に追加の焼結ダスト３７を直接充填し、下側チェーン領域４８の搬送空間を焼結ダストで満たすことができるので、下側チェーン領域４８の焼結ダストの搬送量の低下を抑制できる。また、上述したように、上側チェーン領域４６の下流側に開口部５６を設けることで、上側チェーン領域４６の下流側のブリッジの発生も抑制できる。

このように、仕切り板６４に開口部５６を設けることで、下側チェーン領域４８の焼結ダストの搬送量の低下を抑制でき、かつ、上側チェーン領域４６の下流側におけるブリッジの発生も抑制できるので、ダストホッパ内に堆積する焼結ダスト３６が放電極３４または集塵電極板３２に至るまで堆積することが抑制され、電気集塵機１２の荷電不良を抑制できる。

以上、説明したように、本実施形態に係るダスト回収ホッパの仕切り板には上側チェーン領域と下側チェーン領域を連通する開口部が設けられているので、チェーンコンベアで搬送、排出されるダストの搬送量の低下を抑制できる。そして、当該ダスト回収ホッパを備える電気集塵機ではダストホッパ内に堆積する焼結ダストが放電極または集塵電極板に至るまで堆積することが抑制されるので、電気集塵機の荷電不良も抑制できる。

１０ 焼結機
１２ 電気集塵機
１３ 電気集塵機
１４ ブロワ
１６ 煙突
１８ 排ガス流路
２０ ダストケーシング
２２ 排ガス導入部
２４ 排ガス排出部
２６ 電極群
２７ ダスト回収ホッパ
２８ ダストホッパ
３０ チェーンコンベア
３２ 集塵電極板
３４ 放電極
３６ 焼結ダスト
３７ 追加の焼結ダスト
３８ ハンマーリング装置
４０ コンベアケーシング
４２ 排出口
４４ チェーン
４６ 上側チェーン領域
４８ 下側チェーン領域
５０ 仕切り板
５２ 搬送板
５４ 滞留部
５６ 開口部
５８ 開口部
６０ 仕切り板
６２ 仕切り板
６４ 仕切り板
７０ チェーンコンベア
７２ チェーンコンベア
７４ チェーンコンベア

Claims (5)

1. 粉粒体を貯留するホッパと、
   前記粉粒体を水平方向に搬送するチェーンコンベアと、を備え、
   前記チェーンコンベアは、水平方向の端部に排出口が設けられた筒状のコンベアケーシングと、
   複数の搬送板が配置され、前記コンベアケーシング内を上下方向に循環移動するチェーンと、
   前記粉粒体を前記排出口から離れる方向に搬送する上側チェーン領域と、前記粉粒体を前記排出口へ搬送する下側チェーン領域とに前記チェーンを仕切る仕切り板と、を有し、
   前記仕切り板には、前記上側チェーン領域と前記下側チェーン領域とを連通する開口部が設けられている、粉粒体ホッパ。
2. 前記開口部は、前記ホッパと前記チェーンコンベアとの接続部における前記粉粒体の搬送方向上流側の端部に設けられる、請求項１に記載の粉粒体ホッパ。
3. 前記開口部は、前記ホッパと前記チェーンコンベアとの接続部における前記粉粒体の搬送方向下流側の端部に設けられる、請求項１または請求項２に記載の粉粒体ホッパ。
4. 前記粉粒体は、集塵機で集塵されるダストであり、
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の粉粒体ホッパは、ダスト回収ホッパとして集塵機の下方に設けられる、ダスト回収ホッパ。
5. 排ガス導入部と排ガス排出部とを有するダストケーシングと、
   前記ダストケーシング内に設けられ、排ガス中のダストを帯電させる電極群と、
   前記ダストケーシングの下方に接続された請求項４に記載のダスト回収ホッパと、を備える、電気集塵機。