JP3287448B2 - スラグからの熱回収方法 - Google Patents
スラグからの熱回収方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属精錬において
炉から排出されるスラグを処理する方法に関するもので
あり、さらに詳しく述べると、高温のスラグを効率良く
冷却して熱を回収する方法に係るものである。
炉から排出されるスラグを処理する方法に関するもので
あり、さらに詳しく述べると、高温のスラグを効率良く
冷却して熱を回収する方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属精錬炉から排出される高温の
スラグは、スラグ冷却場において自然冷却又は散水冷却
されるか、もしくは、風砕設備に空気と共に投入されて
粉砕冷却されていた。さらに、スラグを入口から出口へ
又はその逆に空気が流れるロータリクーラーに供給して
粉砕冷却することも、ボイラーの熱源として使用後に冷
却することも行われていた。
スラグは、スラグ冷却場において自然冷却又は散水冷却
されるか、もしくは、風砕設備に空気と共に投入されて
粉砕冷却されていた。さらに、スラグを入口から出口へ
又はその逆に空気が流れるロータリクーラーに供給して
粉砕冷却することも、ボイラーの熱源として使用後に冷
却することも行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高温スラグを自然冷却
又は散水冷却する方式は大規模なスラグ冷却場が必要で
あるだけでなく、スラグから熱を回収することが困難で
あるという問題があった。又、散水冷却は水蒸気爆発を
起こすおそれもあった。風砕設備は空気を媒体としてス
ラグから熱を回収する方式であり、又、スラグをボイラ
ーの熱源として熱を回収する方式もある。しかし、いず
れも設備とその運転に多大な費用を要するという問題が
あった。従来のロータリクーラーもスラグから熱回収可
能であるが、冷却効率が低いため、大量処理には不適当
であるという問題があった。
又は散水冷却する方式は大規模なスラグ冷却場が必要で
あるだけでなく、スラグから熱を回収することが困難で
あるという問題があった。又、散水冷却は水蒸気爆発を
起こすおそれもあった。風砕設備は空気を媒体としてス
ラグから熱を回収する方式であり、又、スラグをボイラ
ーの熱源として熱を回収する方式もある。しかし、いず
れも設備とその運転に多大な費用を要するという問題が
あった。従来のロータリクーラーもスラグから熱回収可
能であるが、冷却効率が低いため、大量処理には不適当
であるという問題があった。
【０００４】本発明はこれらの問題を解決するためにな
されたものであり、その目的とするところは、高温スラ
グの大量冷却処理が可能であり、設備と運転に要する費
用が極めて少なく、熱回収の効率が高い方法を提供する
ことにある。
されたものであり、その目的とするところは、高温スラ
グの大量冷却処理が可能であり、設備と運転に要する費
用が極めて少なく、熱回収の効率が高い方法を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明が採用する手段は、金属精錬炉で発生し排出
される高温のスラグを搬送手段によってハウジング内を
入口から出口へ層状又は塊状の流れの状態で移動させ、
そのスラグの表面近傍又は内部に空気管の先端部から冷
却用空気を吹き出してスラグを冷却するとともに、これ
により昇温した空気をハウジングから加熱用空気として
排出させるようにしたことにある。ここで、金属精錬炉
とは、鉄系金属精錬における高炉、転炉、電気炉等を、
非鉄金属精錬における転炉、電気炉等を称する。また、
高温のスラグとは、溶融状態のスラグ或いは風砕設備で
処理された粒状（粉状を含む）又は塊状のスラグ若しく
はこれらの混合物を称する。
め、本発明が採用する手段は、金属精錬炉で発生し排出
される高温のスラグを搬送手段によってハウジング内を
入口から出口へ層状又は塊状の流れの状態で移動させ、
そのスラグの表面近傍又は内部に空気管の先端部から冷
却用空気を吹き出してスラグを冷却するとともに、これ
により昇温した空気をハウジングから加熱用空気として
排出させるようにしたことにある。ここで、金属精錬炉
とは、鉄系金属精錬における高炉、転炉、電気炉等を、
非鉄金属精錬における転炉、電気炉等を称する。また、
高温のスラグとは、溶融状態のスラグ或いは風砕設備で
処理された粒状（粉状を含む）又は塊状のスラグ若しく
はこれらの混合物を称する。
【０００６】搬送手段はハウジングの入口から出口へ走
行する金属製コンベヤを使用すれば良いが、ハウジング
の一部を構成するロータリドラムを使用することが好ま
しい。スラグの流れの層中へ挿入する場合、空気管は特
に太いとスラグの流れ方向に直交してスラグの流れの抵
抗となるから、複数の空気管をスラグの流れの層断面内
に分散的に配置することが望ましい。又、空気管から吹
き出す風速は１０ｍ／ｓｅｃ以上とすることが望まし
い。スラグが塊状の場合は、入口に破砕機を設置して粒
状に粉砕してスラグの表面積を増大し、それにより冷却
効果を高めることが望ましい。
行する金属製コンベヤを使用すれば良いが、ハウジング
の一部を構成するロータリドラムを使用することが好ま
しい。スラグの流れの層中へ挿入する場合、空気管は特
に太いとスラグの流れ方向に直交してスラグの流れの抵
抗となるから、複数の空気管をスラグの流れの層断面内
に分散的に配置することが望ましい。又、空気管から吹
き出す風速は１０ｍ／ｓｅｃ以上とすることが望まし
い。スラグが塊状の場合は、入口に破砕機を設置して粒
状に粉砕してスラグの表面積を増大し、それにより冷却
効果を高めることが望ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を冷却装置に
基づいて説明する。本発明はハウジング内を入口から出
口へスラグを搬送することができる冷却装置を使用して
実施する。図１及び図２に示すコンベヤ式冷却装置１
は、ハウジング２の入口３から出口４へ貫通する金属製
ベルト６を備えたコンベヤ５を有する。高温スラグＳは
入口３に設置したホッパー８からベルト６にのせられ、
一定の速度でハウジング２の内部を進行し、出口４に設
置された排出コンベヤ９に排出される。ベルト６の両側
にはサイドプレート７が立ち、スラグＳの搬送中のこぼ
れを防止する。ベルト６の下面と側面に散水装置１０を
設け、ベルト６を冷却する。ハウジング１の天井には排
気口１１を設け、その排気口１１に排気ダクト１２を連
結する。排気ダクト１２を排気用送風機１３の入口に連
結する。ハウジング１の外側に給気用送風機１４を配置
し、その給気用送風機１４の出口をハウジング１の外側
面に沿う主給気管１５に連結する。その主給気管１５か
ら多数の給気管１６をハウジング内に配置する。各給気
管１６はベルト６の上方をその進行方向に略直交する方
向に延長する。各給気管１６から略等間隔で複数本の空
気管１７を垂下し、その先端部１８をベルト６の上面に
接近させる。
基づいて説明する。本発明はハウジング内を入口から出
口へスラグを搬送することができる冷却装置を使用して
実施する。図１及び図２に示すコンベヤ式冷却装置１
は、ハウジング２の入口３から出口４へ貫通する金属製
ベルト６を備えたコンベヤ５を有する。高温スラグＳは
入口３に設置したホッパー８からベルト６にのせられ、
一定の速度でハウジング２の内部を進行し、出口４に設
置された排出コンベヤ９に排出される。ベルト６の両側
にはサイドプレート７が立ち、スラグＳの搬送中のこぼ
れを防止する。ベルト６の下面と側面に散水装置１０を
設け、ベルト６を冷却する。ハウジング１の天井には排
気口１１を設け、その排気口１１に排気ダクト１２を連
結する。排気ダクト１２を排気用送風機１３の入口に連
結する。ハウジング１の外側に給気用送風機１４を配置
し、その給気用送風機１４の出口をハウジング１の外側
面に沿う主給気管１５に連結する。その主給気管１５か
ら多数の給気管１６をハウジング内に配置する。各給気
管１６はベルト６の上方をその進行方向に略直交する方
向に延長する。各給気管１６から略等間隔で複数本の空
気管１７を垂下し、その先端部１８をベルト６の上面に
接近させる。
【０００８】図３及び図４は、ロータリドラム式冷却装
置として使用する。冷却装置１の回転するロータリドラ
ム２０はハウジング２の一部を構成する。ロータリドラ
ム２０とは別体の入口３からホッパー８をロータリドラ
ム２０の内部に挿入する。粒状スラグＳはロータリドラ
ム２０の回転に伴い出口４の方へ順次移動する。処理し
たスラグはロータリドラム２０とは別体の出口４から図
外の排出コンベヤに排出される。
置として使用する。冷却装置１の回転するロータリドラ
ム２０はハウジング２の一部を構成する。ロータリドラ
ム２０とは別体の入口３からホッパー８をロータリドラ
ム２０の内部に挿入する。粒状スラグＳはロータリドラ
ム２０の回転に伴い出口４の方へ順次移動する。処理し
たスラグはロータリドラム２０とは別体の出口４から図
外の排出コンベヤに排出される。
【０００９】図示していないが、必要に応じてロータリ
ドラム２０の外周を冷却する装置を設ける。出口４の上
に排気口１１を設け、その排気口に排気ダクト１２を連
結する。排気ダクト１２は排気用送風機１３の入口に連
結する。出口４の外側に給気用送風機１４を設置し、そ
の出口に給気管１６を連結する。給気管１６はロータリ
ドラム２０内を軸方向に通る。給気管１６から多数の空
気管１７を下方に軸方向から見ると角度的に分散するよ
うに分岐させ、その先端部１８からロータリドラム２０
の内部のスラグに冷却用空気を噴出させる。
ドラム２０の外周を冷却する装置を設ける。出口４の上
に排気口１１を設け、その排気口に排気ダクト１２を連
結する。排気ダクト１２は排気用送風機１３の入口に連
結する。出口４の外側に給気用送風機１４を設置し、そ
の出口に給気管１６を連結する。給気管１６はロータリ
ドラム２０内を軸方向に通る。給気管１６から多数の空
気管１７を下方に軸方向から見ると角度的に分散するよ
うに分岐させ、その先端部１８からロータリドラム２０
の内部のスラグに冷却用空気を噴出させる。
【００１０】図５の拡大図に示すように、空気管１７の
先端部１８から冷却空気を下向き太矢印で示すように噴
出すると、空気は細矢印で示すように、高温スラグＳの
層内の各粒子Ｐの間隙を通過し、各スラグ粒子Ｐとの熱
交換によりスラグＳを冷却する。この熱交換の材料表面
の伝熱係数（ｋｃａｌ／ｍ2 ｈｒ℃）は風速の約０．７
乗に比例するから、噴出する空気の風速が大きい程、効
率の高い熱交換がなされる。このため、空気管１７から
噴出する冷却用空気の風速は１０ｍ／ｓｅｃ以上、好ま
しくは２０ｍ／ｓｅｃ以上とする。先端部１８はスラグ
の表面近傍又は内部に位置する。高温のスラグＳとの熱
交換によって昇温した空気は、ロータリドラム２０内を
通過し、排気口１１から排気ダクト１２を通って排気用
送風機１３に至る。この加熱空気は金属精錬用原料鉱石
又は石炭、コークス等の燃料を乾燥、予熱する乾燥機の
熱源として使用する。
先端部１８から冷却空気を下向き太矢印で示すように噴
出すると、空気は細矢印で示すように、高温スラグＳの
層内の各粒子Ｐの間隙を通過し、各スラグ粒子Ｐとの熱
交換によりスラグＳを冷却する。この熱交換の材料表面
の伝熱係数（ｋｃａｌ／ｍ2 ｈｒ℃）は風速の約０．７
乗に比例するから、噴出する空気の風速が大きい程、効
率の高い熱交換がなされる。このため、空気管１７から
噴出する冷却用空気の風速は１０ｍ／ｓｅｃ以上、好ま
しくは２０ｍ／ｓｅｃ以上とする。先端部１８はスラグ
の表面近傍又は内部に位置する。高温のスラグＳとの熱
交換によって昇温した空気は、ロータリドラム２０内を
通過し、排気口１１から排気ダクト１２を通って排気用
送風機１３に至る。この加熱空気は金属精錬用原料鉱石
又は石炭、コークス等の燃料を乾燥、予熱する乾燥機の
熱源として使用する。
【００１１】
【実施例】次に本発明方法のテスト結果を実施例として
説明する。図示したロータリドラム式冷却装置１に金属
精錬炉（フェロニッケル精錬用電気炉）から排出され風
砕設備で処理された約１０００℃のスラグを、毎時５０
トンの割合で前記冷却装置１の入口３から内部に投入し
た。空気管１７の先端部１８から２０ｍ／ｓｅｃ以上の
風速で、２０℃の冷却用空気をスラグ中へ噴出させた。
このようにして処理したスラグの出口４における温度は
約４５０℃、排気ダクト１２における空気の温度は４０
０℃であった。これによる回収熱量は毎時約６，００
０，０００キロカロリーの割合となった。
説明する。図示したロータリドラム式冷却装置１に金属
精錬炉（フェロニッケル精錬用電気炉）から排出され風
砕設備で処理された約１０００℃のスラグを、毎時５０
トンの割合で前記冷却装置１の入口３から内部に投入し
た。空気管１７の先端部１８から２０ｍ／ｓｅｃ以上の
風速で、２０℃の冷却用空気をスラグ中へ噴出させた。
このようにして処理したスラグの出口４における温度は
約４５０℃、排気ダクト１２における空気の温度は４０
０℃であった。これによる回収熱量は毎時約６，００
０，０００キロカロリーの割合となった。
【００１２】ロータリドラム式冷却装置１の空気管１７
から噴出した空気がスラグＳの横断面が三日月形の層中
を通過してスラグＳを冷却するから、冷却効果は良好で
あった。このテスト結果から、構造が簡単で運転も容易
なコンベヤ式又はロータリドラム式冷却装置において、
搬送中のスラグの表面近傍又は内部に空気管の先端部を
配置して本発明の方法を実施すると、これまで不可能で
あった多量のスラグの処理が可能となること、スラグの
熱も効率良く回収されること、その回収した熱は原料鉱
石又は石炭、コークス等の燃料の乾燥に使用できること
が確認された。
から噴出した空気がスラグＳの横断面が三日月形の層中
を通過してスラグＳを冷却するから、冷却効果は良好で
あった。このテスト結果から、構造が簡単で運転も容易
なコンベヤ式又はロータリドラム式冷却装置において、
搬送中のスラグの表面近傍又は内部に空気管の先端部を
配置して本発明の方法を実施すると、これまで不可能で
あった多量のスラグの処理が可能となること、スラグの
熱も効率良く回収されること、その回収した熱は原料鉱
石又は石炭、コークス等の燃料の乾燥に使用できること
が確認された。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、ハウジング内を入口から出口
へ移動する高温スラグの表面近傍又は内部に配置した空
気管の先端から高速で冷却用空気を噴出し、スラグ粒子
の間隙を高速で通過させることにより、熱交換の表面伝
熱係数を増大して高効率でスラグの熱を回収する方法で
あるから、従来方法では得られなかった効果を次の通り
奏する。 １．処理に要するスペースは小さく、 ２．処理に要する設備は構造が簡単で運転も容易であ
る。 ３．熱回収率が高くて処理能力が大きい。 ４．回収した熱は原料鉱石ヤ燃料の乾燥に有効利用する
ことができる。 ５．スラグ処理のコストは大幅に低減する。
へ移動する高温スラグの表面近傍又は内部に配置した空
気管の先端から高速で冷却用空気を噴出し、スラグ粒子
の間隙を高速で通過させることにより、熱交換の表面伝
熱係数を増大して高効率でスラグの熱を回収する方法で
あるから、従来方法では得られなかった効果を次の通り
奏する。 １．処理に要するスペースは小さく、 ２．処理に要する設備は構造が簡単で運転も容易であ
る。 ３．熱回収率が高くて処理能力が大きい。 ４．回収した熱は原料鉱石ヤ燃料の乾燥に有効利用する
ことができる。 ５．スラグ処理のコストは大幅に低減する。
【図１】本発明の方法を実施するために使用するコンベ
ヤ式冷却装置の一部を断面で示す正面図、
ヤ式冷却装置の一部を断面で示す正面図、
【図２】図１の装置の側断面図、
【図３】本発明の方法を実施するために使用するロータ
リドラム式冷却装置の一部を断面で示す側面図、
リドラム式冷却装置の一部を断面で示す側面図、
【図４】図３の装置の横断面図、
【図５】スラグに冷却空気を吹き込む空気管の先端部を
拡大して示す図、
拡大して示す図、
１：冷却装置， ２：ハウジング， ３：入口， ４：
出口， ５：コンベヤ， ６：ベルト， ７：サイドプ
レート， ８：ホッパー，９：排出コンベヤ，１０：散
水装置，１１：排気口，１２：排気ダクト，１３：排気
用送風機，１４：給気用送風機，１５：主給気管，１
６：給気管，１７：空気管，１８：先端部，２０：ロー
タリドラム， Ｐ：スラグ粒子， Ｓ：スラグ
出口， ５：コンベヤ， ６：ベルト， ７：サイドプ
レート， ８：ホッパー，９：排出コンベヤ，１０：散
水装置，１１：排気口，１２：排気ダクト，１３：排気
用送風機，１４：給気用送風機，１５：主給気管，１
６：給気管，１７：空気管，１８：先端部，２０：ロー
タリドラム， Ｐ：スラグ粒子， Ｓ：スラグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ２８Ｃ 3/02 Ｆ２８Ｃ 3/02 (56)参考文献 特開 昭51−69482（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−136086（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−98302（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−45709（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 5/00 C21B 3/08 C21C 7/00 C22B 7/04 F27D 17/00 F28C 3/02
Claims (2)
- 【請求項１】 金属精錬炉から排出される高温のスラグ
から熱回収する際に、前記スラグをコンベア（５）を介
してハウジング（２）の入口（３）から出口（４）へス
ラグを移動し、その移動中の前記スラグの内部に空気管
（１７）の先端部（１８）を配置し、前記先端部から冷
却用空気を吹き出して前記スラグを冷却すると共に、こ
れにより昇温した空気を前記ハウジングから加熱用空気
として回収する熱回収方法において、前記空気管を垂下
して前記先端部を前記コンベアのベルト（６）の上面に
接近させることを特徴とするスラグからの熱回収方法。 - 【請求項２】 金属精錬炉から排出される高温のスラグ
から熱回収する際に、前記スラグを回転するロータリド
ラム（２０）を介してハウジング（２）の入口（３）か
ら出口（４）へスラグを移動し、その移動中の前記スラ
グの内部に空気管（１７）の先端部（１８）を配置し、
前記先端部から冷却用空気を吹き出して前記スラグを冷
却すると共に、これにより昇温した空気を前記ハウジン
グから加熱用空気として回収する熱回収方法において、
前記空気管を下方に軸方向から見ると角度的に分散する
ように分岐させることを特徴とするスラグからの熱回収
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30003396A JP3287448B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | スラグからの熱回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30003396A JP3287448B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | スラグからの熱回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10139502A JPH10139502A (ja) | 1998-05-26 |
| JP3287448B2 true JP3287448B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=17879903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30003396A Expired - Fee Related JP3287448B2 (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | スラグからの熱回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287448B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4719082B2 (ja) * | 2006-05-29 | 2011-07-06 | 新日本製鐵株式会社 | 高温スラグの処理方法 |
| JP4719091B2 (ja) * | 2006-07-03 | 2011-07-06 | 新日本製鐵株式会社 | 高温スラグ処理装置 |
| WO2009069794A1 (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-04 | Nippon Steel Corporation | 高温スラグの処理方法および処理装置 |
| KR101149098B1 (ko) * | 2010-06-28 | 2012-05-29 | 현대제철 주식회사 | 슬래그의 현열 회수 장치 및 방법 |
| CN106676214B (zh) * | 2017-03-28 | 2018-09-11 | 湖南星华能源科技服务有限公司 | 熔融渣余热回收系统 |
| CN107083460A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-08-22 | 中冶节能环保有限责任公司 | 一种箱体结构的高炉冲渣水换热装置 |
| CN108220512B (zh) * | 2018-02-07 | 2019-10-18 | 烟台羽林节能科技有限公司 | 一种高温钢渣余热回收装置和方法 |
| CN108827023B (zh) * | 2018-04-26 | 2019-06-21 | 东北大学 | 一种中高温固体粉料余热回收装置及方法 |
| CN112880420B (zh) * | 2021-01-12 | 2023-04-28 | 临沂玫德庚辰金属材料有限公司 | 一种节能环保的钢铁冶炼加工装置 |
-
1996
- 1996-11-12 JP JP30003396A patent/JP3287448B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10139502A (ja) | 1998-05-26 |
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