JP2817604B2 - Exhaust gas treatment method in gas phase siliconizing equipment for steel sheet - Google Patents

Exhaust gas treatment method in gas phase siliconizing equipment for steel sheet

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JP2817604B2 JP34417993A JP34417993A JP2817604B2 JP 2817604 B2 JP2817604 B2 JP 2817604B2 JP 34417993 A JP34417993 A JP 34417993A JP 34417993 A JP34417993 A JP 34417993A JP 2817604 B2 JP2817604 B2 JP 2817604B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鋼板の磁気特性或いは
耐食性、耐熱性、耐酸化性等の特性改善を目的として鋼
板表層もしくは鋼板全体にSiを富化するための気相浸
珪処理法(化学気相蒸着法)において、気相浸珪処理装
置を構成する浸珪処理炉から排気される排ガスの処理方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas-phase siliconizing method for enriching the surface layer of a steel sheet or the entire steel sheet with Si for the purpose of improving the magnetic properties or the corrosion resistance, heat resistance and oxidation resistance of the steel sheet. In (chemical vapor deposition), the present invention relates to a method for treating exhaust gas exhausted from a siliconizing furnace constituting a gas-phase siliconizing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】高珪素鋼板の製造方法として気相浸珪処
理方法が知られている。この方法は、圧延が容易なSi
含有量の比較的少ない鋼板に気相浸珪処理することでS
iを富化し、磁気特性等に優れた高珪素鋼板を得る方法
であり、例えば、特開昭62−227078号や特開昭
63−26324号等では、鋼板をSiCl4がmol
分率で5〜35%含まれる無酸化性ガス雰囲気中におい
て1023〜1200℃の温度で連続的に浸珪処理し、
高珪素鋼板を得ている。通常、この浸珪処理ではSiの
供給用原料ガスとしてSiCl4ガスが使用され、この
SiCl4は下記の反応式により鋼板と反応してSiが
鋼板中に浸透するとともに、反応副生成物として多量の
FeCl2(塩化第一鉄)が発生する。 SiCl4+5Fe→Fe3Si+2FeCl2
2. Description of the Related Art As a method for producing a high silicon steel sheet, a gas phase siliconizing treatment method is known. This method uses Si which is easy to roll.
By subjecting a steel sheet with relatively low content to gas phase siliconizing treatment,
enriched i, a method of obtaining a high silicon steel sheet having excellent magnetic characteristics and the like, for example, in JP-A No. 62-227078 and JP-63-26324 Patent like, the steel sheet SiCl 4 is mol
In a non-oxidizing gas atmosphere containing 5 to 35% by fraction, a siliconizing treatment is continuously performed at a temperature of 1023 to 1200 ° C,
High silicon steel sheet is obtained. Usually, in this siliconizing treatment, SiCl 4 gas is used as a raw material gas for supplying Si, and this SiCl 4 reacts with the steel sheet according to the following reaction formula, and Si penetrates into the steel sheet, and a large amount of reaction by-products occurs. Of FeCl 2 (ferrous chloride) is generated. SiCl 4 + 5Fe → Fe 3 Si + 2FeCl 2

【0003】このFeCl2は排ガスの一部として浸珪
処理炉から排気される。排ガス中のFeCl2は102
3℃以上では気相状態であるが、炉から排気されて温度
が低下するとともに液相を経て結晶状の固相となる。こ
のため、排ガスが排気部の配管等の低温壁面に接触する
とFeCl2が壁面に結晶化して成長し、壁面に固く堆
積することになる。このFeCl2の堆積量は処理時間
の経過とともに増大し、最終的には排気部の配管等を閉
塞してしまい、浸珪処理の続行が事実上不可能となる。
[0003] The FeCl 2 is exhausted from the siliconizing furnace as part of the exhaust gas. FeCl 2 in exhaust gas is 102
At 3 ° C. or higher, it is in a gaseous state, but is exhausted from the furnace, the temperature drops, and the liquid phase turns into a crystalline solid phase. For this reason, when the exhaust gas comes into contact with a low-temperature wall surface such as a pipe of the exhaust unit, the FeCl 2 crystallizes and grows on the wall surface and is firmly deposited on the wall surface. The amount of the deposited FeCl 2 increases with the elapse of the processing time, and eventually the piping of the exhaust part is closed, so that it is practically impossible to continue the siliconizing treatment.

【0004】特開昭63−24021号では、上記のよ
うな排ガス中のFeCl2を除去するための排ガス処理
装置として、排ガスを熱交換器方式の1次クーラでFe
Cl2の融点(670℃)以下の温度まで冷却すること
でFeCl2を微粉状に析出させ、これをフィルタ装置
で回収するようにした装置が提案されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-24021 discloses an exhaust gas treatment apparatus for removing FeCl 2 in exhaust gas as described above, in which an exhaust gas is fed to a primary cooler of a heat exchanger type.
An apparatus has been proposed in which FeCl 2 is precipitated in the form of fine powder by cooling to a temperature lower than the melting point (670 ° C.) of Cl 2 , and this is collected by a filter device.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この排ガス処
理装置は、FeCl2を微粉状に析出させるための1次
クーラが排ガスを伝熱壁に接触させて冷却する、いわゆ
る熱交換器方式のものであるため、FeCl2が熱交換
器の管壁等に結晶化して固く堆積し、器内のガス流路を
閉塞するという問題があり、この場合も長時間連続して
浸珪処理を実施することができない。
However, this exhaust gas treatment apparatus is of a so-called heat exchanger type in which a primary cooler for precipitating FeCl 2 in a fine powder form cools the exhaust gas by contacting the exhaust gas with a heat transfer wall. Therefore, there is a problem that FeCl 2 is crystallized on the tube wall of the heat exchanger and solidly deposited, thereby blocking the gas flow path in the vessel. In this case, the siliconizing treatment is continuously performed for a long time. Can not do.

【0006】本発明の目的は、浸珪処理炉から排気され
た排ガス中に含まれるFeCl2が、排ガス処理系内の
壁面に堆積してガス流路を閉塞することを防止すること
ができる排ガス処理方法を提供することにある。
An object of the present invention, the exhaust gas can be prevented from FeCl 2 contained in the exhaust gas exhausted from the siliconizing treatment furnace, deposited on the wall surface of the exhaust gas treatment system for closing the gas passage It is to provide a processing method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、排ガス中
のFeCl2をガス流路の壁面等に結晶化させることな
く固化させる方法について検討を行い、その結果、浸珪
処理炉から排気されるSiCl4およびFeCl2を含む
排ガスを気流中で急冷すると、FeCl2が微粉状に固
化することを見出した。本発明は、このような知見に基
づきなされたもので、その特徴とする構成は以下の通り
である。
Means for Solving the Problems The present inventors have studied a method of solidifying FeCl 2 in exhaust gas without crystallization on the wall surface of a gas flow path, and as a result, as a result, exhausted gas from a siliconizing furnace. It has been found that when quenched exhaust gas containing SiCl 4 and FeCl 2 is quenched in an air stream, FeCl 2 is solidified into a fine powder. The present invention has been made based on such knowledge, and the characteristic configuration is as follows.

【0008】(1) 鋼板にSiCl4を含む無酸化性
ガスを接触させることにより鋼板を気相浸珪処理する装
置における排ガス処理方法において、浸珪処理炉から排
気されたSiCl4およびFeCl2を含む排ガスを、1
023℃以下の固体壁面に接触させることなくガス混合
クーラ内に導き、該ガス混合クーラ内において排ガスよ
りも低温の無酸化性ガスまたはSiCl4を含む無酸化
性ガスと混合することにより冷却し、混合平均温度67
0℃未満の混合ガスとすることによりガス中のFeCl
2を微粉状に固化させることを特徴とする鋼板の気相浸
珪処理装置における排ガス処理方法。
(1) In an exhaust gas treatment method in an apparatus for subjecting a steel sheet to gas-phase siliconizing treatment by bringing a non-oxidizing gas containing SiCl 4 into contact with the steel sheet, SiCl 4 and FeCl 2 exhausted from a siliconizing furnace are removed. Exhaust gas containing 1
It is guided into a gas mixing cooler without contacting a solid wall surface of 023 ° C. or less, and cooled by mixing with a non-oxidizing gas or a non-oxidizing gas containing SiCl 4 at a lower temperature than the exhaust gas in the gas mixing cooler, Mixing average temperature 67
FeCl in the gas by using a mixed gas of less than 0 ° C.
2. An exhaust gas treatment method in a gas-phase siliconizing treatment apparatus for a steel sheet, wherein 2 is solidified into a fine powder.

【0009】(2) 鋼板にSiCl4を含む無酸化性
ガスを接触させることにより鋼板を気相浸珪処理する装
置における排ガス処理方法において、浸珪処理炉から排
気されたSiCl4およびFeCl2を含む排ガスを、1
023℃以下の固体壁面に接触させることなくガス混合
クーラ内に導き、該ガス混合クーラ内において排ガスよ
りも低温の無酸化性ガスまたはSiCl4を含む無酸化
性ガスと混合することにより冷却し、混合平均温度67
0℃未満の混合ガスとすることによりガス中のFeCl
2を微粉状に固化させ、次いで、該混合ガス中のFeC
2を除去した後、該混合ガスの少なくとも一部を、浸
珪処理炉から排気された排ガスを冷却するために該排ガ
スに混合されるガスとして使用することを特徴とする鋼
板の気相浸珪処理装置における排ガス処理方法。
(2) In an exhaust gas treatment method in an apparatus for subjecting a steel sheet to gas-phase siliconizing treatment by bringing a non-oxidizing gas containing SiCl 4 into contact with the steel sheet, SiCl 4 and FeCl 2 exhausted from the siliconizing furnace are removed. Exhaust gas containing 1
It is guided into a gas mixing cooler without contacting a solid wall surface of 023 ° C. or less, and cooled by mixing with a non-oxidizing gas or a non-oxidizing gas containing SiCl 4 at a lower temperature than the exhaust gas in the gas mixing cooler, Mixing average temperature 67
FeCl in the gas by using a mixed gas of less than 0 ° C.
2 is solidified into a fine powder, and then the FeC
After removal of the l 2, wherein at least a portion of the mixed gas, immersion phase gas of steel sheet characterized by using as the gas to be mixed with the exhaust gas to cool the exhaust gas exhausted from the siliconizing treatment furnace Exhaust gas treatment method in silicon treatment equipment.

【0010】[0010]

【作用】気相状態にあるFeCl2が気流中で冷却され
ると液相の細かいミストとなり、さらに冷却されるとミ
ストがそのまま気流中で微粉状の固体となる。このよう
な微粉状のFeCl2は低温壁面等に接触しても結晶化
して成長することはなく、また、壁面に一時的に付着し
たとしても気流に吹き飛ばされるため堆積することはな
い。したがって、炉から排気された排ガスをFeCl2
の沸点である1023℃以下の固体壁面に接触させるこ
となくガス混合クーラ内に導き、このガス混合クーラ内
で冷却ガスを混合することにより気流中でFeCl2
融点である670℃未満の温度まで冷却すれば、排ガス
中のFeCl2は気流中で微粉状に固化し、排ガス流路
の壁面等に結晶化して堆積することはない。微粉状のF
eCl2はそのまま気流に随伴して気送され、これをフ
ィルタ等により容易に除去できる。
When the FeCl 2 in the gas phase is cooled in a gas stream, it becomes fine mist in a liquid phase, and when further cooled, the mist becomes a fine powdery solid in the gas stream as it is. Such fine powdered FeCl 2 does not crystallize and grow even when it comes into contact with a low-temperature wall surface or the like, and even if it temporarily adheres to the wall surface, it is blown off by an air current and does not deposit. Therefore, FeCl 2 exhaust gas exhausted from the furnace
Is introduced into a gas mixing cooler without contacting with a solid wall surface having a boiling point of 1023 ° C. or less, and a cooling gas is mixed in the gas mixing cooler to reach a temperature of less than 670 ° C. which is the melting point of FeCl 2 in a gas stream. When cooled, FeCl 2 in the exhaust gas is solidified into a fine powder in the air stream, and does not crystallize and deposit on the wall surface of the exhaust gas channel. Fine powder F
eCl 2 is directly pneumatically sent along with the airflow, and can be easily removed by a filter or the like.

【0011】以下、本発明の詳細を図面に基づき説明す
る。図1は本発明の排ガス処理法の概要を示すもので、
1は浸珪処理炉、2はガス混合クーラ、3は冷却ガス混
合部、4は冷却ガス供給管である。浸珪処理炉1から排
気される排ガスは、キャリアガスたる無酸化性ガス(A
r,He等の不活性ガスまたはN2若しくはこれらの混
合ガス等)に浸珪反応に利用されなかったSiCl4
よび反応副生成物たるFeCl2が含まれた1023℃
以上の高温ガスである。浸珪処理炉から排気された排ガ
スは1023℃以上の高温に維持され且つ1023℃以
下の固体壁面に接触させることなくガス混合クーラ2に
導かれ、このガス混合クーラ内で冷却ガスを混合するこ
とにより、気流中でFeCl2の融点である670℃未
満の温度まで冷却される。
The details of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the outline of the exhaust gas treatment method of the present invention.
1 is a siliconizing furnace, 2 is a gas mixing cooler, 3 is a cooling gas mixing section, and 4 is a cooling gas supply pipe. Exhaust gas exhausted from the siliconizing furnace 1 is a non-oxidizing gas (A
an inert gas such as r or He or N 2 or a mixed gas thereof) containing SiCl 4 not used in the siliconizing reaction and FeCl 2 as a reaction by-product at 1023 ° C.
This is the above high-temperature gas. Exhaust gas exhausted from the siliconizing furnace is maintained at a high temperature of 1023 ° C. or higher and guided to a gas mixing cooler 2 without contacting a solid wall surface of 1023 ° C. or lower, and a cooling gas is mixed in the gas mixing cooler. As a result, it is cooled in a gas stream to a temperature lower than 670 ° C., which is the melting point of FeCl 2 .

【0012】ガス混合クーラ2内には冷却ガス供給管4
を通じて比較的低温(排ガスよりも低温)の冷却ガスを
供給しており、この冷却ガスをクーラ壁面から中心方向
に向けて流すか或いはクーラ壁面に沿って流すことで、
高温の排ガスが直接クーラ壁面に触れないようにしてあ
る。冷却ガスのクーラ内への供給方法は、例えば、図2
に示すようにクーラの周方向の数箇所に、冷却ガスをク
ーラ内壁面に沿って高速で吹き出すことができるスリッ
ト状の吹出口6(5aはヘッダ)を設け、この吹出口6
から吹き出す冷却ガスによりクーラ内壁全体を冷却ガス
の旋回流で覆うようにしてもよい。また、図3に示すよ
うに壁面全体(5bはヘッダ)からガスを中心方向に向
けて吹き出すようにしてもよい。
A cooling gas supply pipe 4 is provided in the gas mixing cooler 2.
The cooling gas is supplied at a relatively low temperature (lower than the exhaust gas) through the cooler wall, and the cooling gas flows from the cooler wall surface toward the center or along the cooler wall surface.
High-temperature exhaust gas is prevented from directly touching the cooler wall. The method of supplying the cooling gas into the cooler is described in, for example, FIG.
As shown in FIG. 5, slit-shaped outlets 6 (5a are headers) capable of blowing out the cooling gas at high speed along the inner wall surface of the cooler are provided at several locations in the circumferential direction of the cooler.
The entire inner wall of the cooler may be covered with the swirling flow of the cooling gas by the cooling gas blown from the cooling gas. Further, as shown in FIG. 3, gas may be blown from the entire wall surface (5b is a header) toward the center.

【0013】このように冷却ガスでクーラ壁面を覆い、
排ガス中のFeCl2をその融点以下の温度まで気流中
で冷却することにより、FeCl2は気流中で微粉状に
固化し、また、FeCl2が壁面に結晶化して堆積する
ことはない。微粉状のFeCl2はそのまま気流に随伴
して気送され、下流側のフィルタ等により回収除去され
る。また、微粉状のFeCl2はクーラやガス流路の壁
面に一時的に付着したとしても気流に吹き飛ばされるた
め堆積することはない。
[0013] Thus, the cooler wall is covered with the cooling gas,
By cooling FeCl 2 in the exhaust gas to a temperature lower than its melting point in an air stream, the FeCl 2 is solidified into a fine powder in the air stream, and the FeCl 2 is not crystallized and deposited on the wall surface. The fine powder of FeCl 2 is directly pneumatically sent along with the airflow, and collected and removed by a downstream filter or the like. Further, even if FeCl 2 in the form of fine powder temporarily adheres to the wall surface of the cooler or the gas passage, it is blown off by the air current and does not accumulate.

【0014】上記冷却ガスとしては無酸化性ガス(A
r,He等の不活性ガスまたはN2若しくはこれらの混
合ガス等)またはSiCl4を含む無酸化性ガスが用い
られる。また、排ガスに対して冷却ガスを混合した後の
混合ガス平均温度は、FeCl2の融点未満の温度であ
る670℃未満とすることが必要である。これは、混合
ガスの平均温度が670℃未満にならないと、排ガス中
に気相のFeCl2が残留し、これがガス混合クーラ下
流側のガス流路の壁面に結晶化して固形物を形成するた
めである。
As the cooling gas, a non-oxidizing gas (A
An inert gas such as r or He or N 2 or a mixed gas thereof) or a non-oxidizing gas containing SiCl 4 is used. Further, the mixed gas average temperature after mixing the cooling gas with the exhaust gas needs to be lower than 670 ° C. which is lower than the melting point of FeCl 2 . This is because if the average temperature of the mixed gas does not fall below 670 ° C., gaseous FeCl 2 remains in the exhaust gas, which crystallizes on the wall of the gas passage downstream of the gas mixing cooler to form a solid. It is.

【0015】本発明では滲珪処理炉1から排気された排
ガスを1023℃以下の固体壁面に接触させることなく
ガス混合クーラ2に導く必要があり、したがって、滲珪
処理炉1の排気部とガス混合クーラ2間のガス流路の壁
面が1023℃以下となる恐れがある場合には、そのガ
ス流路の壁面をヒータ等で加熱する必要がある。
In the present invention, it is necessary to guide the exhaust gas exhausted from the siliconizing furnace 1 to the gas mixing cooler 2 without making contact with the solid wall below 1023 ° C. When the wall surface of the gas passage between the mixing coolers 2 is likely to be 1023 ° C. or less, it is necessary to heat the wall surface of the gas passage with a heater or the like.

【0016】上記のような排ガスと冷却ガスとの混合ガ
スは、ガス中から微粉状のFeCl2を回収除去後、そ
の少なくとも一部を再びガス混合クーラ2に循環させ、
排ガスの冷却ガスとして再利用することが好ましい。
The mixed gas of the exhaust gas and the cooling gas as described above recovers and removes fine powdered FeCl 2 from the gas, and at least a part thereof is circulated again to the gas mixing cooler 2.
It is preferable to reuse it as a cooling gas for exhaust gas.

【0017】図4はこの冷却ガスの循環フローを示して
いる。ガス混合クーラ2で冷却された排ガス(排ガスと
冷却ガスとの混合ガス)は、さらに2次冷却装置7によ
り冷却され低温化された後、フィルタ装置8(バグフィ
ルタ等)および補助フィルタ装置9でFeCl2粉が除
去され、その一部が送風機11によりガス混合クーラ2
に冷却ガスとして供給される。また、浸珪処理炉から排
出された排ガス量分だけは、送風機10によりSiCl
4回収装置12およびガス洗浄装置13からなる排ガス
処理系に送られ、SiCl4を完全に回収した後、大気
放散される。このような循環系を設けることにより、排
ガス処理系に新たな冷却ガスを補給することなく、経済
的に排ガスを処理することが可能となる。なお、上記2
次冷却装置7は、排ガス中のFeCl2が既に微粉化し
ているため、従来の熱交換器方式のものを使用できる。
FIG. 4 shows the circulation flow of the cooling gas. The exhaust gas (mixed gas of the exhaust gas and the cooling gas) cooled by the gas mixing cooler 2 is further cooled by the secondary cooling device 7 to a low temperature, and then is filtered by the filter device 8 (eg, a bag filter) and the auxiliary filter device 9. The FeCl 2 powder is removed, and a part of the FeCl 2 powder is
Is supplied as cooling gas. Also, only the amount of exhaust gas discharged from the siliconizing furnace is
After being sent to an exhaust gas treatment system including a 4 recovery device 12 and a gas cleaning device 13 and completely recovering SiCl 4 , it is released to the atmosphere. By providing such a circulation system, it is possible to economically treat the exhaust gas without replenishing the exhaust gas treatment system with new cooling gas. The above 2
As the secondary cooling device 7, since FeCl 2 in the exhaust gas has already been pulverized, a conventional heat exchanger type can be used.

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕図5に示す6.5%Si鋼帯製造用の連続
浸珪処理炉において、3%Si鋼帯を連続的に浸珪処理
して6.5%Si鋼帯を製造する際に、浸珪処理炉から
排気された排ガスを図6に示されるガス混合クーラ2に
導入して、冷却ガスとしてN2を混合し、混合後のガス
平均温度が400℃になるまで冷却した。図6に示すガ
ス混合クーラ2は、図2に示す方式と同じくクーラの周
方向の数箇所(3箇所)に冷却ガスをクーラ内壁面に沿
って高速で吹き出すことができる吹出口6(5aはヘッ
ダ)を設け、この吹出口6から吹き出す冷却ガスにより
クーラ内壁全体を冷却ガスの旋回流で覆うようにしたも
のである。また、比較例として、浸珪処理炉から排気さ
れた排ガスを図7に示される通常のシェルアンドチュー
ブ型の熱交換器に通し、200℃まで冷却した。
Example 1 In a continuous siliconizing furnace for producing a 6.5% Si steel strip shown in FIG. 5, a 3% Si steel strip is continuously siliconized to produce a 6.5% Si steel strip. At this time, the exhaust gas exhausted from the siliconizing furnace was introduced into the gas mixing cooler 2 shown in FIG. 6, and N 2 was mixed as a cooling gas, and cooled until the average gas temperature after mixing reached 400 ° C. . The gas mixing cooler 2 shown in FIG. 6 has an outlet 6 (5a) capable of blowing a cooling gas at a high speed along the inner wall surface of the cooler at several places (three places) in the circumferential direction of the cooler as in the method shown in FIG. A header is provided, and the entire inner wall of the cooler is covered with a swirling flow of the cooling gas by the cooling gas blown out from the outlet 6. Further, as a comparative example, the exhaust gas exhausted from the siliconizing furnace was passed through a normal shell-and-tube heat exchanger shown in FIG. 7 and cooled to 200 ° C.

【0019】上記の本発明例および比較例について、排
ガス処理系内でのFeCl2の堆積状況を比較した。図
8は処理時間に対応したガス冷却装置(図6のガス混合
クーラおよび図7の熱交換器)前後の差圧の変化を示し
たもので、図7の通常の熱交換器を使用した場合では時
間の経過とともに徐々に差圧が増加し、最終的に排ガス
の吸引ができなくなり、浸珪処理が継続不可能となっ
た。これに対し、図6のガス混合クーラを使用した場合
には、数十時間経過後も差圧の変化はなく、長時間連続
的に浸珪処理を行うことができた。
With respect to the above-mentioned examples of the present invention and comparative examples, the state of deposition of FeCl 2 in the exhaust gas treatment system was compared. FIG. 8 shows the change in the differential pressure before and after the gas cooling device (the gas mixing cooler in FIG. 6 and the heat exchanger in FIG. 7) corresponding to the processing time, in the case where the normal heat exchanger in FIG. 7 is used. In this case, the differential pressure gradually increased with the passage of time, and eventually the exhaust gas could not be sucked, making it impossible to continue the siliconizing treatment. On the other hand, when the gas mixing cooler of FIG. 6 was used, the pressure difference did not change even after several tens of hours had elapsed, and the siliconizing treatment could be continuously performed for a long time.

【0020】図9は、図7の熱交換器を使用した上記比
較例において、排ガス吸引ができなくなった時点で熱交
換器を取り外し、そのガス流路管内面を観察した際のF
eCl2の付着状況を示したものであり、同図に示すよ
うに管内面には結晶状に付着・成長したFeCl2が厚
く堆積していた。これに対して、同じ時間使用した図6
のガス混合クーラを開放してその内壁面を観察したが、
微粉状のFeCl2が僅かに付着している程度で、固い
結晶状の堆積物は観察されなかった。すなわち、図6に
示すガス混合クーラを使用した本発明例では、クーラ内
の気流中でFeCl2が微粉化し、内壁にFeCl2が結
晶状に付着、成長するのが防止されることが確認され
た。排ガス中から捕集されたFeCl2粉の粒度分布を
図10に示す。同図に示すように、FeCl2は平均数
μmの微粉となっていることが判る。
FIG. 9 is a view showing a state in which the heat exchanger is removed at the time when exhaust gas suction cannot be performed and the inner surface of the gas passage tube is observed in the comparative example using the heat exchanger of FIG.
This shows the state of adhesion of eCl 2 , and as shown in the figure, FeCl 2 deposited and grown in a crystalline form was deposited thickly on the inner surface of the tube. In contrast, FIG.
Opened the gas mixing cooler and observed its inner wall surface.
Only fine powdery FeCl 2 was slightly attached, and no hard crystalline deposit was observed. That is, in the present invention example using gas mixing cooler shown in FIG. 6, FeCl 2 is pulverized in an air stream in the cooler, inside wall attachment FeCl 2 is a crystalline, that to grow is prevented confirmed Was. FIG. 10 shows the particle size distribution of the FeCl 2 powder collected from the exhaust gas. As shown in the figure, it can be seen that FeCl 2 is a fine powder having an average of several μm.

【0021】〔実施例2〕図5に示す6.5%Si鋼帯
製造用の連続浸珪処理炉において、3%Si鋼帯を連続
的に浸珪処理して6.5%Si鋼帯を製造する際に、図
4に示す排ガス処理装置により排ガスを冷却・処理し
た。ガス混合クーラ2としては図6に示されるものを用
い、浸珪処理炉1から排気された排ガスを導入して、冷
却ガスとしてN2を混合し、混合後のガス平均温度が4
00℃になるまで冷却した。図11に操業中における浸
珪処理炉の炉圧の変化とガス混合クーラ前後の差圧の変
化を示す。これによれば、長時間浸珪処理を行っても炉
圧および差圧に変化はなく、本発明法によれば長時間連
続的に浸珪処理を実施できることが確認できた。
Embodiment 2 In a continuous siliconizing furnace for producing a 6.5% Si steel strip shown in FIG. 5, a 3% Si steel strip is continuously siliconized to obtain a 6.5% Si steel strip. When manufacturing the, the exhaust gas was cooled and treated by the exhaust gas treatment device shown in FIG. 6 is used as the gas mixing cooler 2, exhaust gas exhausted from the siliconizing furnace 1 is introduced, and N 2 is mixed as a cooling gas.
Cooled to 00 ° C. FIG. 11 shows the change in the furnace pressure of the siliconizing furnace and the change in the differential pressure before and after the gas mixing cooler during operation. According to this, there was no change in the furnace pressure and the differential pressure even when the siliconizing treatment was performed for a long time, and it was confirmed that the siliconizing treatment can be continuously performed for a long time according to the method of the present invention.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上述べた本発明によれば、浸珪処理炉
から排気された排ガス中のFeCl2を気流中で微粉化
することによりFeCl2の堆積による排ガス処理系の
閉塞を防止し、浸珪処理を長期間連続して実施すること
が可能となる。また、排ガスの一部を系内で循環させて
排ガスの冷却ガスとして用いるため、系外から冷却ガス
を補給することなく、経済的な排ガス処理を行うことが
できる。
According to the present invention described above, the clogging of the exhaust gas treatment system due to the deposition of FeCl 2 is prevented by pulverizing FeCl 2 in the exhaust gas exhausted from the siliconizing furnace in a gas stream. The siliconizing treatment can be performed continuously for a long period of time. In addition, since a part of the exhaust gas is circulated in the system and used as a cooling gas for the exhaust gas, economical exhaust gas treatment can be performed without supplying a cooling gas from outside the system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の排ガス処理法の概要を示す説明図FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of an exhaust gas treatment method of the present invention.

【図2】ガス混合クーラにおける冷却ガスの導入方法の
一例を示す説明図であり、(a)はクーラの水平断面、
(b)はクーラの縦断面を示している。
FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a method of introducing a cooling gas into a gas mixing cooler, where (a) is a horizontal cross section of the cooler,
(B) has shown the longitudinal cross section of the cooler.

【図3】ガス混合クーラにおける冷却ガスの導入方法の
他の例を示す説明図であり、(a)はクーラの水平断
面、(b)はクーラの縦断面を示している。
3A and 3B are explanatory diagrams showing another example of a method of introducing a cooling gas into a gas mixing cooler, wherein FIG. 3A shows a horizontal cross section of the cooler, and FIG. 3B shows a vertical cross section of the cooler.

【図4】本発明を実施する際の冷却ガスの循環フローを
示す説明図
FIG. 4 is an explanatory view showing a circulation flow of a cooling gas when implementing the present invention.

【図5】6.5%Si鋼帯製造用の連続浸珪処理装置を
示す説明図
FIG. 5 is an explanatory view showing a continuous siliconizing treatment apparatus for producing a 6.5% Si steel strip.

【図6】実施例1の本発明例で用いられたガス混合クー
ラを示す説明図であり、(a)はクーラの水平断面、
(b)はクーラの縦断面を示している。
FIG. 6 is an explanatory view showing a gas mixing cooler used in an example of the present invention in Example 1, (a) is a horizontal cross section of the cooler,
(B) has shown the longitudinal cross section of the cooler.

【図7】実施例1の比較例で用いられたシェルアンドチ
ューブ型の熱交換器を示す説明図
FIG. 7 is an explanatory view showing a shell-and-tube heat exchanger used in a comparative example of Example 1.

【図8】実施例1において、処理時間に対応したガス冷
却装置前後の差圧の変化を示したグラフ
FIG. 8 is a graph showing a change in a differential pressure before and after a gas cooling device according to a processing time in Example 1.

【図9】実施例1の比較例において、熱交換器の管内面
を観察した際のFeCl2の付着状況を示した図面
FIG. 9 is a drawing showing the state of adhesion of FeCl 2 when the inner surface of the tube of the heat exchanger is observed in the comparative example of Example 1.

【図10】実施例1において、排ガス中から捕集された
FeCl2粉の粒度分布を示すグラフ
FIG. 10 is a graph showing the particle size distribution of FeCl 2 powder collected from exhaust gas in Example 1.

【図11】実施例2における浸珪処理炉の炉圧の変化と
ガス混合クーラ前後の差圧の変化を示すグラフ
FIG. 11 is a graph showing a change in furnace pressure of a siliconizing furnace and a change in differential pressure before and after a gas mixing cooler in Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…浸珪処理炉、2…ガス混合クーラ、3…冷却ガス混
合部、4…冷却ガス供給管、5a、5b…ヘッダ、6…
吹出口、7…2次冷却装置、8…フィルタ装置、9…補
助フィルタ装置、10、11…送風機、12…SiCl
4回収装置、13…ガス洗浄装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon-treatment furnace, 2 ... Gas mixing cooler, 3 ... Cooling gas mixing part, 4 ... Cooling gas supply pipe, 5a, 5b ... Header, 6 ...
Outlet, 7: Secondary cooling device, 8: Filter device, 9: Auxiliary filter device, 10, 11: Blower, 12: SiCl
4 Recovery device, 13 Gas cleaning device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 守弘 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 山路 常弘 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 拜司 裕久 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 笠井 勝司 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−24021(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 10/00,10/06 - 10/08 C23C 10/14 - 10/16,10/28,12/00,16 /24──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Morihiro Wada 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Tsunehiro Yamaji 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan (72) Inventor Hirohisa Kashiji 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Katsuji Kasai 1-1-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (56) References JP-A-63-24021 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C23C 10/00, 10/06-10/08 C23C 10/14-10 / 16,10 / 28,12 / 00,16 / 24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 鋼板にSiCl4を含む無酸化性ガスを
接触させることにより鋼板を気相浸珪処理する装置にお
ける排ガス処理方法において、浸珪処理炉から排気され
たSiCl4およびFeCl2を含む排ガスを、1023
℃以下の固体壁面に接触させることなくガス混合クーラ
内に導き、該ガス混合クーラ内において排ガスよりも低
温の無酸化性ガスまたはSiCl4を含む無酸化性ガス
と混合することにより冷却し、混合平均温度670℃未
満の混合ガスとすることによりガス中のFeCl2を微
粉状に固化させることを特徴とする鋼板の気相浸珪処理
装置における排ガス処理方法。
1. An exhaust gas treatment method for an apparatus for subjecting a steel sheet to gas-phase siliconizing by bringing a non-oxidizing gas containing SiCl 4 into contact with the steel sheet, the method including SiCl 4 and FeCl 2 exhausted from a siliconizing furnace. Exhaust gas
It is led into the gas mixing cooler without contacting the solid wall surface below ℃, and cooled by mixing with the non-oxidizing gas or the non-oxidizing gas containing SiCl 4 at lower temperature than the exhaust gas in the gas mixing cooler. An exhaust gas treatment method in a gas phase siliconizing treatment apparatus for a steel sheet, wherein FeCl 2 in the gas is solidified into a fine powder by using a mixed gas having an average temperature of less than 670 ° C.
【請求項2】 鋼板にSiCl4を含む無酸化性ガスを
接触させることにより鋼板を気相浸珪処理する装置にお
ける排ガス処理方法において、浸珪処理炉から排気され
たSiCl4およびFeCl2を含む排ガスを、1023
℃以下の固体壁面に接触させることなくガス混合クーラ
内に導き、該ガス混合クーラ内において排ガスよりも低
温の無酸化性ガスまたはSiCl4を含む無酸化性ガス
と混合することにより冷却し、混合平均温度670℃未
満の混合ガスとすることによりガス中のFeCl2を微
粉状に固化させ、次いで、該混合ガス中のFeCl2
除去した後、該混合ガスの少なくとも一部を、排ガスを
冷却するために該排ガスに混合されるガスとして使用す
ることを特徴とする鋼板の気相浸珪処理装置における排
ガス処理方法。
2. An exhaust gas treatment method for an apparatus for subjecting a steel sheet to gas-phase siliconizing treatment by bringing a non-oxidizing gas containing SiCl 4 into contact with the steel sheet, the method including SiCl 4 and FeCl 2 exhausted from a siliconizing furnace. Exhaust gas
It is led into the gas mixing cooler without contacting the solid wall surface below ℃, and cooled by mixing with the non-oxidizing gas or the non-oxidizing gas containing SiCl 4 at lower temperature than the exhaust gas in the gas mixing cooler. By making the mixed gas having an average temperature of less than 670 ° C., the FeCl 2 in the gas is solidified into a fine powder, and then the FeCl 2 in the mixed gas is removed. Exhaust gas in a gas phase siliconizing apparatus for steel sheets, wherein the gas is used as a gas to be mixed with the exhaust gas.
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