JP3072456B2 - 製鋼用アーク炉の排ガス処理設備 - Google Patents

製鋼用アーク炉の排ガス処理設備

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JP3072456B2
JP3072456B2 JP6220784A JP22078494A JP3072456B2 JP 3072456 B2 JP3072456 B2 JP 3072456B2 JP 6220784 A JP6220784 A JP 6220784A JP 22078494 A JP22078494 A JP 22078494A JP 3072456 B2 JP3072456 B2 JP 3072456B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼用のアーク炉の操
業に際して発生する排ガスのうち特にアーク炉周囲に設
けられる包囲体で補足された排ガスの処理設備に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、製鋼用アーク炉の排ガス処理は、
図2に示すように直接吸引系統18及び間接吸引系統1
9の二つの系統によて行われている。
【0003】直接吸引系統18は、アーク炉3の溶解作
業中に発生する排ガスを直接的に吸引するもので、アー
ク炉3からの排ガスを炉蓋4から取り出した後、燃焼塔
6、冷却塔8、及び吸引ファン10等から構成される設
備によって処理している。
【0004】間接吸引系統19は、アーク炉3への原料
装入時あるいは出鋼時に発生する排ガスや粉塵、及びア
ーク炉溶解作業中にアーク炉3の開口部から漏出した排
ガス等を吸引するもので、アーク炉包囲体2、及び建屋
上部11から取り出した後、メイン吸引ファン13、バ
グフィルタ14等で構成される設備によって処理されて
いる。
【0005】ところで、製鋼用アーク炉の原料となるス
クラップ中には、油分、塗料、ゴム、化学合成品等が混
入しており、溶解作業時、スクラップの余熱時等に白煙
や悪臭等の有害物質を含んだ排ガスが発生し、環境上問
題となっている。
【0006】これらの有害成分を含む排ガスの大部分
は、直接吸引系統で捕捉され、これらの有害成分を除去
する方法として、例えば、アーク炉あるいはスクラップ
の余熱専用装置からの直接吸引系統に燃焼装置を設ける
とともに、その後流側に該燃焼排ガスの保持室を設けて
有害成分を熱分解し、その後、ガスクーラにて急冷した
後、バグフィルタにてダストを除去するアーク炉の排ガ
ス処理技術が、出願人によって特願平4−264719
号として出願されている。
【0007】一方、アーク炉の炉蓋を開き原料をアーク
炉内に投入する際に発生する排ガス、あるいは溶解作業
時にアーク炉の開孔部から漏出する排ガスについては、
前記直接吸引系統で捕捉することはできず、その大部分
をアーク炉包囲体で捕捉し、前述の間接吸引系統で処理
している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、アーク炉包
囲体から吸引される原料装入時の排ガスや、溶解初期に
アーク炉から漏出した排ガス中にも前述の有害成分が含
まれており、不純物を多く含んだスクラップの使用量の
増加に伴い、これらの有害成分が環境に及ぼす影響が増
大している。
【0009】したがって、従来の間接吸引系統で処理さ
れていたアーク炉包囲体からの排ガスについても有害成
分を除去するための対策が必要となりつつある。これら
の対策として、前述の直接吸引系統での熱分解、および
急冷方式等の技術を間接吸引系統に適用する場合には、
処理量が膨大となり、ランニングコストも膨大となる。
またアーク炉包囲体からの排ガス処理系統を独立して設
置する場合にも、設備費が増大する等の課題を有してい
た。
【0010】このような現状に鑑みて、本発明では、ア
ーク炉の炉蓋を開き原料をアーク炉内へ投入する際に発
生する排ガス、あるいは溶解作業時にアーク炉の開孔部
から漏出する排ガス等に含まれる有害成分を除去するに
あたって、より少ない設備費、ランニングコストで処理
が可能な排ガス処理設備を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】アーク炉周囲に包囲体を
設けた製鋼用アーク炉の排ガス処理設備において、該ア
ーク炉包囲体からの吸引ダクトの後流側を分岐させ、一
方をアーク炉直接吸引系統上のアーク炉出側に設けられ
る燃焼塔もしくはその上流側へダンパーを介して接続
し、他方を建屋吸引系統のダクトへダンパーを介して接
続し、さらに上記燃焼塔に補助燃焼装置を設けたことを
特徴とする。
【0012】
【作用】アーク炉の炉蓋を開き原料をアーク炉内へ投入
する際に発生する排ガスあるいは溶解作業時にアーク炉
の開孔部から漏出する排ガス等はアーク炉周囲に設けら
れる包囲体の内部に溜められた状態で任意の時間内に吸
引処理される。この場合、アーク炉包囲体から吸引され
た排ガスの一部、あるいは全量を直接吸引系統の燃焼
塔、あるいはその上流側の高温排ガスと合流させること
により包囲体からの排ガス温度を容易に高めることがで
き、さらに該包囲体からの排ガス中に含まれる酸素を利
用して直接吸引系統の排ガス中に含まれる未燃COガス
を燃焼させることができるため、排ガス中の有害成分を
熱分解させることができる温度へ昇温することが可能と
なる。
【0013】一般には、直接吸引系統の排ガス中に含ま
れる未燃COガスを完全燃焼させるために直接吸引系統
途中のダクトと部分から外気を導入するが、この代わり
に前述のアーク炉包囲体からの排ガスを利用できること
から、集塵設備全体でみた場合には、集塵風量を増やす
必要がない。
【0014】一方、アーク炉からの直接吸引系統の排ガ
スは、溶解の時期によって、温度、発生量が異なるが、
前記合流後の排ガスの温度制御は、包囲体からの排ガス
量をダンパー調整することによって可能である。
【0015】さらに、燃焼塔に設けられる補助燃焼装置
を併用することによって直接吸引系統の排ガス温度が低
い場合、あるいは排ガス量が少ない場合においても、排
ガス中の有害成分を熱分解させるに十分な昇温および温
度制御が可能となる。
【0016】燃焼塔で燃焼した排ガスは、後流側の排ガ
スダクトを通過する過程で温度が下がるが、300℃付
近の温度で長時間保持されると、前記有害物質の再生成
が起こるため、冷却塔を設けてこの温度域を短時間で通
過させ、前記有害物質の再生成を防止する。
【0017】このようにして、アーク炉外部へ漏出した
排ガスの大部分を無害化処理した後、集塵器にてダスト
等を除去して、大気へ放出する。また、アーク炉操業に
際して、有害成分の発生が少ない時期においては、アー
ク炉包囲体からの排ガス系統において、直接吸引系統と
の合流ダンパーを閉じ、建屋系統との合流ダンパーを開
くことにより従来と同様に間接吸引系統を使用して排ガ
ス処理を行うことができる。
【0018】
【実施例】図1は、本発明に係る設備構成図であり、排
ガスの下流側で直接吸引系統と、間接吸引系統とを合流
させ、1基のバグフィルターで排ガス処理を行う場合の
例図である。
【0019】アーク炉3の周囲にアーク炉包囲体2が設
けられ、さらに外側は建屋1で囲われている。アーク炉
3から吸引される直接吸引系統の排ガスは、炉蓋4から
取り出された後、ダクト5を通ってその後流側に設けら
れる燃焼塔6に導入される。勿論バイパスライン15
は、燃焼塔6に直接接続することもできる。
【0020】アーク炉3からの直接吸引系統の排ガスに
は、未燃COガスが含まれていることから、アーク炉包
囲体2からの排ガス中の酸素と反応して燃焼塔内及びそ
の後流のダクト7内で燃焼する。
【0021】また、直接吸引系統の排ガス温度が低い場
合、または排ガス量が少ない場合には、バイパスライン
のダンパーによってアーク炉包囲体2からの排ガス導入
量を絞ることもでき、さらに燃焼塔6に設けられた補助
燃焼装置16によって、燃焼塔6内の排ガス温度を制御
することが可能である。この場合、燃料は灯油、LNG
等を使用する。
【0022】燃焼塔6で所定温度以上に加熱された排ガ
スは、後流側のダクト7を通って冷却塔8で300℃付
近の温度域を短時間のうちに降下し、有害成分の再生成
を防止する。冷却された排ガスは、その後流側に設けら
れる吸引ファン10によって吸引され、ダクト9を通っ
て間接吸引系統と合流する。
【0023】建屋上部11から吸引された間接吸引系統
の排ガスは、ダクト12を通ってメイン吸引ファン13
で吸引され、バグフィルタ14でダストが除去される。
【0024】アーク炉から発生する排ガス中に有害成分
が少ない場合、例えば、溶解末期等においては、アーク
炉包囲体2からの排ガスを加熱処理する必要がなく、こ
のような場合においては、アーク炉包囲体2後流側の直
接吸引系統のバイパスライン15のダンパーは「閉」と
し、間接吸引系統のバイパスライン17のダンパーを
「開」として、従来同様に間接吸引系統にて処理するこ
とができる。
【0025】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によるア
ーク炉の排ガス処理設備においては、直接吸引系統で吸
引できず、アーク炉周辺に設けたアーク炉包囲体で捕捉
した有害成分を含む排ガスを直接吸引系統に合流させる
ことにより、アーク炉包囲体からの排ガス温度を容易に
昇温でき、さらにアーク炉包囲体からの排ガス中に含ま
れる酸素を直接吸引系統の排ガス中に含まれる未燃CO
ガスの燃焼用空気として利用できることから、有害成分
が熱分解する温度に容易に昇温することが可能となる。
【0026】これは、直接吸引系統の排ガス中の未燃C
Oガスの完全燃焼のために、従来ダクト接続部等からの
侵入空気あるいは外気を導入して行っていたものを、ア
ーク炉包囲体からの排ガスで代用できることとなり、集
塵設備全体としては処理風量の増加等にはならない。こ
のため、排ガス処理のための設備費の増加を最小限に抑
えることが可能となる。
【0027】また、直接吸引系統からの排ガス温度が低
い場合、または排ガス量が少ない場合には、アーク炉包
囲体からの排ガス導入量を絞ることもでき、さらにこの
ような場合についてのみ、燃焼塔に設けた補助燃焼装置
を使用することで、排ガス温度の制御が容易となり、燃
料使用量も低減可能となる。
【0028】一方、溶解末期等のアーク炉からの排ガス
中に有害成分が少ない場合においては、アーク炉包囲体
からの排ガスを間接吸引系統に合流させることで、従来
と同様に処理することが可能である。
【0029】このように、本発明によるアーク炉の排ガ
ス処理設備においては、従来の直接吸引系統の処理設備
を最大限に利用できることから、間接吸引系統の排ガス
を直接処理する場合、あるいはアーク炉包囲体からの排
ガスを単独で処理する場合に比べ、はるかに少ない設備
費及びランニングコストでアーク炉包囲体からの排ガス
中に含まれる有害成分の除去が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る設備構成図である。
【図2】従来のアーク炉における設備構成の例図であ
る。
【符号の説明】
1 建屋 2 アーク炉包囲体 3 アーク炉 4 炉蓋 5 ダクト 6 燃焼塔 7 ダクト 8 冷却塔 9 ダクト 10 吸引ファン 11 建屋上部 12 ダクト 13 メイン吸引ファン 14 バグフィルタ 15 バイパスライン 16 補助燃焼装置 17 バイパスライン 18 直接吸引系統 19 間接吸引系統
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−10687(JP,A) 特開 昭49−98709(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F27D 17/00 104 F23G 7/06 101 F27B 3/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アーク炉周囲に包囲体を設けた製鋼用アー
    ク炉の排ガス処理設備において、 該アーク炉包囲体からの吸引ダクトの後流側を分岐さ
    せ、一方をアーク炉直接吸引系統上のアーク炉出側に設
    けられる燃焼塔もしくはその上流側へダンパーを介して
    接続し、さらに上記燃焼塔に補助燃焼装置を設けたこと
    を特徴とする製鋼用アーク炉の排ガス処理設備。
JP6220784A 1994-04-15 1994-08-24 製鋼用アーク炉の排ガス処理設備 Expired - Fee Related JP3072456B2 (ja)

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