JP3068356B2 - 高温解体屑回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属溶解炉、高炉樋、
製鋼用タンディッシュ、取鍋等を補修するときに生じる
耐火物及び滓などの高温解体屑を回収する高温解体屑回
収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に高炉等の冶金炉に設けられた出銑
樋は、耐火物で構築された壁面が損傷を受けるので、定
期的に補修されるようになっている。樋耐火物の補修に
おいては、バックホーやユンボ等の大型重機を用いて樋
耐火物の掘削又はハツリを行なった後に、解体屑を回収
している。

【０００３】しかしながら、バックホー等の大型重機に
よれば大塊の屑を回収することはできるが、中小塊の屑
を効率よく回収することは困難である。このため、残っ
た中小塊の屑は作業者がスコップ等を用いて排除する
が、その作業環境は高温、多量の発塵、騒音を伴なうも
のである。このように解体屑の回収処理作業は作業者に
危険を伴なう劣悪環境下での重筋労働を強いることにな
るので、従来から作業の改善を図るために種々の提案が
なされている。

【０００４】特公昭６１−２７２２号公報および特公昭
５９−４３７０３号公報には、出銑樋の近傍に専用軌条
を設け、エアブレーカーと工業用真空掃除機を搭載した
台車を軌条に沿って走行させながら解体屑を回収する装
置が開示されている。特公昭５１−６０８４号公報に
は、ユンボ（バケット）にブレーカーを併用した回収装
置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
回収装置は、樋耐火物の破砕時に生じる粉塵を集塵する
のみであり、熱塊を回収するまでに未だ至っていない。

【０００６】一方、後者の回収装置は、バケット方式で
あるので大塊を回収することはできるが、粉塵や中小の
屑塊は回収できずに残留し、これらの残留物を気吹き清
掃によって除去する必要がある。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、作業環境を安全かつ衛生的に保ち
つつ、重量分の屑塊から軽量分の粉塵までを含む高温乾
燥状態の解体屑を効率よく回収することができる高温解
体屑回収装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る高温解体屑
回収装置は、重量分の屑塊から軽量分の粉塵までを含む
高温乾燥状態の解体屑を吸引する吸引機と、前記吸引機
に連通する回収部と、を具備する高温解体屑回収装置に
おいて、前記回収部は、解体屑が導入される上部タンク
と、前記上部タンクに導入された解体屑のうち重量分の
屑塊を回収する下部タンクと、前記上部タンク及び下部
タンクの連結部に設けられ、屑塊を前記下部タンクに排
出する一方で、前記上部タンク及び下部タンクを互いに
気密に仕切る気密弁と、前記上部タンク内に導入された
解体屑のうち軽量分の粉塵を捕捉回収する粉塵捕集手段
と、前記粉塵捕集手段の下流側に設けられ、軽量分の粉
塵が回収された後のガスを冷却するガスクーラーと、を
有することを特徴とする。

【０００９】下部タンクは、水冷ジャケットを備えた水
冷構造とすることが望ましい。上部タンク内に邪魔板を
設け、屑塊が邪魔板に衝突してタンク下方へ落下するよ
うにすることが好ましい。とくに、邪魔板は屑導入口と
粉塵捕集口との間に取り付けると効果的である。気密弁
には、屑塊を連続排出可能なロータリーシール弁又はフ
ラッパ弁を採用することが望ましい。吸引機は吸引口を
揺動させるリンクアームを持ち、これが自走式台車に搭
載されていることが望ましい。

【００１０】

【作用】本発明に係る高温解体屑回収装置においては、
解体屑を上部タンク内に導入すると、解体屑のうち重量
分の屑塊は上部タンクの底部まで落下し、気密弁を通過
してさらに下部タンクに落下する。一方、解体屑のうち
軽量分の粉塵は上部タンクの側部開口を介して粉塵捕集
手段によって吸引回収される。さらに、軽量分の粉塵が
捕集された後の分離回収ガスはガスクーラーにより冷却
され、真空ブロワに吸引される。

【００１１】重量分の高温の屑塊は上部タンクから下部
タンクへ速やかに排出されるので、粉塵捕集手段の側へ
の吸引大気と高温屑塊との間の熱交換時間が短く、下流
側のガスクーラー及び真空ブロワにかかる負荷が軽減さ
れる。とくに、気密弁によって上下タンクの内部雰囲気
が遮断されるとともに、下部タンクを水冷ジャケットに
より冷却しているので、屑塊が高温であるにも拘らず、
下流側の粉塵捕集手段に及ぼす熱的影響は小さく、ガス
クーラー及び真空ブロワに小型小容量のものを用いるこ
とができる。また、重量分の屑塊は下部タンク内で冷却
されるので、重量分の屑塊を下部タンクから排出する際
の高温多湿の劣悪な作業環境が改善される。さらに、軽
量分の粉塵が捕集された後の分離回収ガスはガスクーラ
ーにより冷却されるので、真空ブロワの熱負荷が緩和さ
れ、さらなる小型小容量が可能になるとともに、寿命も
延長する。また、粉塵は実質的に湿分を含まない乾燥状
態にあるので、粉塵捕集手段やガスクーラーの内壁に付
着し難く、粉塵捕集手段としてバグフィルター等を使用
していた場合はフィルターに目詰まりを生じ難くなる。

【００１２】

【実施例】以下、添付の図面を参照しながら本発明の実
施例について説明する。

【００１３】高炉鋳床２の適所に出銑用樋３が設けら
れ、高炉１の出銑口から樋３へ出銑されるようになって
いる。樋３の溶銑通路は耐火物で構築され、これに滓が
付着している。樋３の定期補修のために、バックホー、
チゼル、ロータリービット等の解体機（図示せず）によ
って樋耐火物は解体・破砕される。破砕された耐火物及
び滓は、最大径が約７０mmであり、冷却条件にもよるが
温度は最高で約８００℃にも達する場合がある。

【００１４】図２に示すように、吸引機１０がクローラ
台車１３に搭載され、樋３に沿って走行するように配置
されている。台車１３は旋回テーブルを持ち、旋回テー
ブル上にノズル駆動部１４が設けられている。ノズル駆
動部１４からはリンクアーム１５が延び、その先端が吸
引管１１の適所に連結されている。すなわち、吸引管１
１はリンクアーム１５によって支持されており、リンク
アーム１５を屈曲させることによって吸引口１２が樋３
のなかで動き回れるようになっている。吸引口１２は、
かき混ぜ用突起部と開口部を持ち、吸引管１１の先端に
取り付けられている。吸引管１１の適所に真空吸引源
（図示せず）が設けられている。なお、ロータリービッ
ト又はチゼル等の破砕機を吸引管１１の先端に取り付
け、これらを吸引口１２と併用するようにしてもよい。

【００１５】吸引管１１はフレキブル耐熱ホース１７を
経て輸送管１９に連通している。吸引管１１の曲部はそ
れぞれボール継手１６で連結されている。また、輸送管
１９の耐熱ホース１７側にはロータリー継手１８が設け
られている。これらのボール継手１６、フレキブル耐熱
ホース１７、並びにロータリー継手１８によって台車１
３及びリンクアーム１５はある程度の自由度をもって移
動動作することができるようになっている。

【００１６】輸送管１９は高炉鋳床２の内部を貫通し、
回収部２０へ向かって延びている。回収部２０の主要部
は、上下タンク２１，２２、サイクロン２６，ガスクー
ラー２８，真空ブロワ３５で構成されている。吸引機１
０から輸送された高温解体屑、ダスト及び吸い込み大気
は、先ず上部タンク２１に導入されるようになってい
る。すなわち、輸送管１９の下流側端部は上部タンク２
１の上蓋にフランジ継手によって連結され、解体屑や粉
塵などがタンク２１の上部から内部に導入されるように
なっている。

【００１７】図１に示すように、上部タンク２１は連絡
管３７を介してサイクロン２６に連通している。邪魔板
２５が上部タンク２１の上蓋から下方へ向かって延びて
いる。この邪魔板２５は、解体屑導入口（輸送管１９の
開口）と粉塵回収口（サイクロン連絡管３７の開口）と
の間に設けられ、解体屑のうち重量分の屑塊を衝突落下
させてサイクロン２６のほうへ混入させない役割を有す
る。

【００１８】サイクロン２６の底部には排出弁２７が設
けられ、投棄装置（図示せず）に排出されるようになっ
ている。さらに、サイクロン２６は連絡管３８を介して
ガスクーラー２８に連通している。なお、サイクロン２
６の下流側にバッグフィルタを追加して粉塵の捕集効率
をあげることもできる。

【００１９】ガスクーラー２８は多数の伝熱管を有し、
これら伝熱管に給水管２９を介して冷却水が供給され、
ガス及び水の間で熱交換されるようになっている。さら
に、ガスクーラー２８は連絡管３４を介して真空ブロワ
３５の吸込み側に連通している。真空ブロワ３５の排気
筒３６は大気に開放されている。なお、温度センサ３９
が上部タンク２１及びガスクーラー２８のそれぞれの上
蓋に取り付けられている。また、輸送管１９及び連絡管
３４にはダンパ付空気取入管５１がそれぞれ設けられて
いる。

【００２０】下部タンク２２は上部タンク２１の直下に
設けられている。上下タンク２１，２２の連結部には気
密弁２３が設けられている。気密弁２３にはロータリー
シール弁やフラッパ弁等の連続排出弁を用いる。このよ
うな気密弁２３は、上下タンク２１，２２の内部雰囲気
を互いに遮断した状態で、屑塊を上部タンク２１から下
部タンク２２へ連続排出することができる機能を有す
る。すなわち、気密弁２３の周部に設けられた凹所に屑
塊が入り込み、これを水平軸まわりに回転させると、屑
塊は下部タンク２２内に落下する。このとき気密弁２３
の周部とタンク連結部とが密着しながらスライドするの
で、タンク連結部は良くシールされ、上部タンク２１と
下部タンク２２とは相互に影響を及ぼし合わない独立し
た内部雰囲気に保たれる。

【００２１】投棄装置４０が下部タンク２２の排出弁２
４の直下に設けられている。投棄装置４０には移動台車
４２に搭載された滓鍋４１を用いる。滓鍋４１の代わり
にコンテナバックを用いてもよい。移動台車４２は軌条
４の上を牽引車によって牽引され、投棄エリアへ移動さ
れるようになっている。各機器装置の駆動源及び運転方
式について説明する。

【００２２】吸引機１０は油圧（ディーゼル）等で駆動
され、テレコントロール運転方式が採用されている。回
収部２０の気密弁２３、排出弁２４，２７、ガスクーラ
ー２８、ブロワ３５は電動あり、吸引機１０から送られ
る信号で自動運転されるようになっている。さらに、温
度センサ３９が上部タンク２１の入口およびガスクーラ
ー２８の入口に設けてあり、装置保護のために検出温度
が高すぎると自動散水もしくは冷却大気を吸引できるよ
うになっている。冷却システムについて説明する。

【００２３】ガスクーラー２８の伝熱管には冷却水源
（図示せず）から冷却水が多量に供給されている。熱交
換後の冷却水は、クーラー２８下部の連絡管３０を通っ
て下部タンク２２の水冷ジャケット３１に入り、下部タ
ンク２２の全周を巡回した後に排水管３２を介して排水
溝３３に排水される。水冷ジャケット３１は下部タンク
２２のほぼ全周囲を覆っているので、内部に収容された
高温の屑塊５は冷却される。解体屑の輸送について説明
する。

【００２４】破砕機によって樋耐火物を細かく破砕す
る。破砕された解体屑の最大径は約７０mmである。リン
クアーム１５で吸引管１１を揺動させながら台車１３を
走行させ、吸引口１２を介して樋内の解体屑を次々に吸
引する。解体屑は吸引管１１、耐熱ホース１７、輸送管
１９を通って上部タンク２１に導入される。解体屑の輸
送速度は屑塊の径が７０mmの場合で毎秒５０ｍほどであ
り、通常の場合は解体屑が吸引口１２から上部タンク２
１までに到着する所要時間は数秒間である。このように
迅速に解体屑が上部タンク２２に到着するので、輸送中
における解体屑と吸引大気との熱交換率は低く、ガス温
度はそれほど上昇しない。解体屑の分離について説明す
る。

【００２５】解体屑は上部タンク２２内に導入される
と、軽量分の粉塵等はサイクロン２６に吸引され、重量
分の屑塊は気密弁２３を介して下部タンク２２に排出さ
れる。このとき高温の屑塊はすばやく上部タンク２１の
吸引系外に排出され、サイクロン２６で固気分離した後
のガスが比較的低温であるので、ガスクーラー２８及び
真空ブロワ３５を小型小容量にすることが可能になる。
分離ガスはガスクーラー２８によって最終的に６０℃ま
で冷却される。

【００２６】通常、高温粉塊を吸引する場合は、冷却の
ために二次エアを吸引系内に取り入れたり、吸引口にて
冷却水を散布することがある。このようにするとガス量
が著しく増大することになる。しかし、本実施例では吸
引途中の初期の段階で固気分離することができるので、
吸引ガスの熱膨張が少なく、下流側のガスクーラー２８
及び真空ブロワ３５の能力や容量を小さくすることがで
きる。また、分離ガスの温度も低いので、各機器の熱負
荷が緩和される。

【００２７】屑塊５は気密弁２３の周部に設けられた凹
所に入り込み、これを水平軸まわりに回転させると、屑
塊５は下部タンク２２内に落下する。このように気密弁
２３によって上部タンク２１から下部タンク２２へ屑塊
５を連続排出するとき、気密弁２３の周部とタンク連結
部とが密着しながらスライドするので、タンク連結部は
良くシールされ、上部タンク２１と下部タンク２２とは
相互に影響を及ぼし合わない独立した内部雰囲気に保た
れる。

【００２８】下部タンク２２内で屑塊５を冷却した後
に、タンク排出弁２４を開けて滓鍋４１に屑塊５を排出
する。屑塊５を低温域に冷却し、さらに気密弁２３によ
って上下タンク２１，２２を遮断しているので、屑塊排
出時の発塵量は比較的少なくなる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、高温解体屑の回収・排
気作業が機械化されるので、作業者は危険を伴なう劣悪
環境下での重筋労働から解放される。また、本発明によ
れば、迅速かつ容易に重量分の屑塊及び軽量分の粉塵を
ともに回収することができるので、耐火物の解体コスト
を大幅に低減することができる。

【００３０】本発明の装置によれば、吸引途中の初期の
段階で大サイズの高温屑塊を吸引ガスから分離すること
ができるので、屑塊からの輻射熱を受けて熱膨張する吸
引ガスの増量分が少なく、下流側の粉塵捕集手段の付属
機器の能力や容量を小さくすることができる。とくに、
気密弁によって上下タンクは遮断されるので、屑塊の保
有熱による下流側集塵設備への熱影響は小さく、ガスク
ーラー及び真空ブロワに小型小容量のものを用いること
ができる。このため、全体として装置を小型化すること
ができる。また、分離ガスの温度も低いので、各機器の
熱負荷が緩和され、機器の寿命延長を図ることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る高温解体屑回収装置の主
要部を示す図である。

【図２】本発明の実施例に係る高温解体屑回収装置の全
体概要を示す図である。

【符号の説明】

１０…吸引機、２０…回収部、２１…上部タンク、２２
…下部タンク、２３…気密弁、２６…サイクロン、２８
…ガスクーラー、３５…真空ブロワ、４０…投棄装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ０９Ｂ 5/00 Ｆ２７Ｄ 1/16 Ｔ Ｆ２７Ｄ 1/16 Ｂ０９Ｂ 5/00 Ｆ (73)特許権者 000004123 日本鋼管株式会社 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 (73)特許権者 391022326 ダイヤモンドエンジニアリング株式会社 東京都港区港南二丁目11番19号 (72)発明者 一藤 和夫 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川崎製鉄株式会社内 (72)発明者 古谷 淳一 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川崎製鉄株式会社内 (72)発明者 近藤 淳 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属 工業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 片岸 敬朋 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属 工業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 三木 繁一 兵庫県神戸市灘区灘浜東町２番地 株式 会社神戸製鋼所神戸製鉄所内 (72)発明者 岡田 利武 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社 神戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 田村 光之進 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 中谷 寛 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 桜井 雅昭 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 堀田 和裕 東京都台東区台東１丁目31番10号 ダイ ヤモンドエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−184393（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−238373（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−126955（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 50/00 B01D 45/00 - 45/18 B04C 1/00 - 11/00 F27D 1/16 B08B 5/04 B09B 5/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量分の屑塊から軽量分の粉塵までを含
   む高温乾燥状態の解体屑を吸引する吸引機と、前記吸引
   機に連通する回収部と、を具備する高温解体屑回収装置
   において、 前記回収部は、解体屑が導入される上部タンクと、 前記上部タンクに導入された解体屑のうち重量分の屑塊
   を回収する下部タンクと、 前記上部タンク及び下部タンクの連結部に設けられ、屑
   塊を前記下部タンクに排出する一方で、前記上部タンク
   及び下部タンクを互いに気密に仕切る気密弁と、 前記上部タンク内に導入された解体屑のうち軽量分の粉
   塵を捕捉回収する粉塵捕集手段と、前記粉塵捕集手段の下流側に設けられ、軽量分の粉塵が
   回収された後のガスを冷却するガスクーラーと、 を有することを特徴とする高温解体屑回収装置。