JP4121937B2

JP4121937B2 - 蓄熱体の清掃方法

Info

Publication number: JP4121937B2
Application number: JP2003416780A
Authority: JP
Inventors: 一郎杉本; 純司山本; 典之徳留
Original assignee: JFE Steel Corp; Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: JFE Steel Corp; Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2023-12-15
Also published as: JP2005172399A

Description

本発明は、鋼板を製造するためにスラブを加熱する蓄熱式バーナの蓄熱層に配置されているボール状蓄熱体を清掃する蓄熱体の清掃方法に関する。

鋼板を製造するためにスラブを直火加熱するバーナに、近年、熱効率に優れた蓄熱式バーナが適用され始めている（例えば特許文献１参照）。
図２は、蓄熱式バーナの構成例を示す。蓄熱式バーナは、蓄熱層（蓄熱器）１０ａ，２０ａに蓄熱体１１，２１を備えた一対のバーナ１０，２０として構成されている。これにより、一方のバーナ１０を燃焼させて、炉３０内を通板されている図示しないスラブを加熱し、他方のバーナ２０で排ガス吸引及び蓄熱体２１への排ガス顕熱回収を行っている。このような構成により、燃焼と蓄熱とを交互に切り替えることで、燃焼を行っているバーナ側では高温予熱空気（例えば１０００℃以上）を得ることができる。

ここで、バーナ１０，２０は、蓄熱時に蓄熱層１０ａ，２０ａに配置した蓄熱体１１，２１内を排ガスを通過させることで排ガス顕熱回収を行い、燃焼時にその蓄熱体１１，２１内を空気を通過させることで、燃焼用の高温予熱空気を得ている。
代表的な蓄熱体１１，２１としては、図３中（Ａ）に示すようなハニカム状蓄熱体や、図３中（Ｂ）に示すようなボール状蓄熱体がある。

ハニカム状蓄熱体については、表面積を確保しやすく、またブロック形状として扱うことができる利点がある。このハニカム状蓄熱体は、破損した場合に交換できることや蓄熱層１０ａ，２０ａにダストを溜めてしまうことがない等といった利点を有する。しかし、ハニカム状蓄熱体は蓄熱層１０ａ，２０ａに積み上げられるので、掃除をする際の取り扱いが面倒となる。一方、ボール状蓄熱体は、取り扱いが容易であり、掃除をする際の取り扱いも比較的容易である。このようなことから、蓄熱体１１，２１として、ボール状蓄熱体が多く使用されている。

ここで、次のような理由からボール状蓄熱体を掃除する必要がある。
バーナを燃焼及び蓄熱器として使用していくと、ボール状蓄熱体に、多くの異物（スラッジや硫黄化合物）が付着する。ボール状蓄熱体の付着物が多くなると、蓄熱層１０ａ，２０ａの通気圧損が大きくなり、これにより排ガスファンや燃焼空気ファンの負荷が大きくなる。また、燃料ガスや燃焼空気（高温予熱空気）を必要量送れなくなり、これにより、正常な燃焼が得られなくなる。さらにこの結果、原単価損失が多くなり、またバーナへのダメージも大きくなる。このようなことから定期的に蓄熱体を掃除する必要がある。
特開２００３−１２９１３２号公報

図４は、ボール状蓄熱体を掃除する作業の様子を示す。
作業者２００は、図４中（Ａ）に示すように、バーナ１０，２０の蓄熱層１０ａ，２０ａ内のボール状蓄熱体１１，２１をスコップ等により土壌袋１０１等に詰込み、図４中（Ｂ）に示すように、その土壌袋１０１をトラック１００で清掃作業所に搬送する。そして、作業者２００は、図４中（Ｃ）に示すように、コンクリートミキサー１１０等によりボール状蓄熱体を攪拌して、ボール状蓄熱体から付着物を取り除く。それから、作業者２００は、そのボール状蓄熱体を再び土壌袋１０１に詰込み、図４中（Ｄ）に示すように、その土壌袋１０１をトラック１００でバーナ１０，２０まで搬送する。そして、作業者２００は、土壌袋１０１からボール状蓄熱体を取り出して、ボール状蓄熱体をバーナ１０，２０の蓄熱層１０ａ，２０ａに充填する。

しかし、１つのバーナにつきボール状蓄熱体が数百Ｋｇ使用されていること、さらにはそのボール状蓄熱体の掃除を定期的に行わなければならないことから、前記図４を用いて説明したような清掃方法では、作業員に膨大な負荷がかかり、相当な作業時間が必要となるという問題がある。
そこで、本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、ボール状蓄熱体の掃除を容易に行うことができる蓄熱体を清掃方法の提供を目的とする。

請求項１記載の発明に係る蓄熱体の清掃方法は、蓄熱式バーナの蓄熱層に配置されたボール状蓄熱体を清掃する蓄熱体の清掃方法であって、前記ボール状蓄熱体を前記蓄熱層内から管状体内に取り込み、当該管状体内を循環させる過程で、前記ボール状蓄熱体から付着物を取り除き、前記管状体の排出口から排出される前記付着物を前記管状体の排出口前方に配置したフィルタ手段を通過させて収集するとともに、前記管状体の排出口から排出され、前記フィルタ手段を通過しない前記ボール状蓄熱体を前記蓄熱層内に再び充填することを特徴とする。
また、請求項２記載の発明に係る蓄熱体の清掃方法は、請求項１記載の発明に係る蓄熱体の清掃方法において、バキューム車を利用して、前記バキューム車の吸引力により、前記ボール状蓄熱体を、前記蓄熱層内から管状体内に取り込み、前記管状体が接続された前記バキューム車の貯蔵タンクに収容し、その後、前記バキューム車の吐出力により、前記貯蔵タンクに収容された前記ボール状蓄熱体を、前記付着物とともに、前記管状体の排出口から排出することを特徴とする。

本発明によれば、ボール状蓄熱体を、蓄熱層内から管状体内に取り込み、当該管状体内を循環させ、当該管状体から前記蓄熱層内に再び充填するだけで、前記ボール状蓄熱体から付着物を取り除くことができる。このように、本発明によれば、ボール状蓄熱体の掃除を容易に行うことができる。
また、本発明によれば、フィルタ手段を設置するだけで、ボール状蓄熱体から取り除いた付着物を収集することができる。これにより、ボール状蓄熱体から取り除いた付着物を収集についても、容易に行うことができ、再固着を防止するうえで有利である。
また、請求項２記載の発明によれば、バキューム車のホースで蓄熱層からボール状蓄熱体を吸引し、その後、そのボール状蓄熱体をバキューム車のホースにより蓄熱層に充填するだけで、ボール状蓄熱体に付着していた付着物を取り除くことができる。これにより、ボール状蓄熱体に付着していた付着物を簡単に取り除くができ、作業者の負荷を少なくし、さらに作業時間を短縮することができる。

本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、実施形態を示し、本発明に係る蓄熱体の清掃方法により蓄熱式バーナ１０，２０の蓄熱層（蓄熱器）１０ａ，２０ａにある蓄熱体１１，２１を清掃する様子を示す。ここで、蓄熱式バーナ１０，２０は、前記図２に示した蓄熱式バーナ１０，２０と同じものである。また、蓄熱体１１，２１はボール状蓄熱体である。

作業者２００は、図１中（Ａ）に示すように、蓄熱式バーナ１０，２０の蓄熱層１０ａ，２０ａからバキューム車４０によりボール状蓄熱体１１，２１を吸引する。すなわち、作業員２００は、バキューム車４０のホース（管状体）４１により蓄熱式バーナ１０，２０の蓄熱層１０ａ，２０ａからボール状蓄熱体１１，２１を吸引して、貯蔵タンク４２に一旦収容する。

ここで、ボール状蓄熱体１１，２１の直径は例えば１３ｍｍであり、ホース４１の内径は例えば５０ｍｍである。また、ホース４１の長さは例えば４０〜５０ｍである。
そして、作業員２００は、図１中（Ｂ）に示すように、ボール状蓄熱体１１，２１をバキューム車４０から圧送して、蓄熱式バーナ１０，２０の蓄熱層１０ａ，２０ａに再びボール状蓄熱体１１，２１を充填する。すなわち、作業員２００は、貯蔵タンク４２に収容されたボール状蓄熱体１１，２１を貯蔵タンク４２からホース４１内を圧送して、蓄熱式バーナ１０，２０の蓄熱層１０ａ，２０ａに充填する。

なお、バキューム車４０のホース４１の吸い込み圧力は例えば１３ｋＰａであり、バキューム車４０のホース４１の吐出し圧力は例えば７０ｋＰａである。
このように、バキューム車４０により蓄熱式バーナ１０，２０の蓄熱層１０ａ，２０ａからボール状蓄熱体１１，２１を吸引し、その後、当該ボール状蓄熱体１１，２１を蓄熱式バーナ１０，２０の蓄熱層１０ａ，２０ａに充填する過程で、ボール状蓄熱体１１，２１に付着していた付着物が取り除かれるようになる。

このようなことから、図１中（Ｂ）に示すように、ボール状蓄熱体１１，２１の搬送路にフィルタ手段である選別ネット５０等を設置して、ボール状蓄熱体１１，２１から取り除いた付着物３００を収集し、ボール状蓄熱体１１，２１だけを蓄熱式バーナ１０，２０の蓄熱層１０ａ，２０ａに充填する。このとき、選別ネット５０に吹き付けるようにホース４１からボール状蓄熱体１１，２１を吐き出させることで、付着物３００だけが選別ネット５０を通過して、ボール状蓄熱体１１，２１は選択ネット５０を通過することなく、当該選択ネット５０手前で落下して、蓄熱式バーナ１０，２０の蓄熱層１０ａ，２０ａに充填される。

このように本発明に係る蓄熱体の清掃方法により蓄熱式バーナ１０，２０内のボール状蓄熱体１１，２１を清掃する。
前述したように、バキューム車４０のホース４１で蓄熱式バーナ１０，２０の蓄熱層１０ａ，２０ａからボール状蓄熱体１１，２１を吸引し、その後、そのボール状蓄熱体１１，２１をバキューム車４０のホース４１により蓄熱式バーナ１０，２０の蓄熱層１０ａ，２０ａに充填するだけで、ボール状蓄熱体１１，２１に付着していた付着物を取り除くことができる。このようにボール状蓄熱体１１，２１に付着していた付着物を簡単に取り除くことで、作業者の負荷を少なくし、さらに作業時間を短縮することができる。

ボール状蓄熱体１１，２１から付着物が取り除かれる理由は、ボール状蓄熱体１１，２１がバキューム車４０のホース４１内及び貯蔵タンク４２内を循環する過程で、ボール状蓄熱体１１，２１が回転したり、ボール状蓄熱体１１，２１がホース４１内側部や貯蔵タンク４２内側部と接触したり、或いはボール状蓄熱体１１，２１同士が接触したりするためと考えられる。

また、前述したように、ボール状蓄熱体１１，２１の搬送路に選別ネット５０を設置するだけで、ボール状蓄熱体１１，２１から取り除いた付着物を収集することができる。これにより、作業者の負荷を少なくして、さらに作業時間を短縮することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施の形態として実現されることに限定されるものではない。

すなわち、前述の実施の形態では、バキューム車４０を利用して、ボール状蓄熱体１１，２１の清掃を行う場合を説明した。しかし、これに限定されるものではない。すなわち、ボール状蓄熱体１１，２１を蓄熱式バーナ１０，２１の蓄熱層１０ａ，２０ａ内から管状体内に取り込み、当該管状体内を循環させ、当該管状体から排出して蓄熱式バーナ１０，２１の蓄熱層１０ａ，２０ａ内に再び充填する方法であれば、バキューム車４０を利用してボール状蓄熱体１１，２１を清掃する方法に限定されるものではない。

本発明に係る蓄熱体の清掃方法によりボール状蓄熱体１１，２１を実際に清掃し、次のような結果を得ることができた。
ボール状蓄熱体１１，２１に付着していた付着物を取り除くことができた。また、このとき、ボール状蓄熱体１１，２１が破損することはなかった。また、１基のバーナについて、ボール状蓄熱体１１，２１の清掃時間とバーナの蓄熱層内の清掃時間とを従来の１２分の１程度に減少させることができた。

本発明に係る蓄熱体の清掃方法により蓄熱式バーナの蓄熱体を清掃する様子を示す。蓄熱式バーナの構成を示す。蓄熱式バーナ内の蓄熱層に配置される蓄熱体を示し、図中（Ａ）は、蓄熱体がハニカム状蓄熱体である場合を示し、図中（Ａ）は、蓄熱体がボール状蓄熱体である場合を示す。従来の蓄熱体の清掃方法により蓄熱式バーナの蓄熱体を清掃する様子を示す。

符号の説明

１０，２０蓄熱式バーナ
１０ａ，２０ａ蓄熱層
１１，２１蓄熱体
４０バキューム車
４１ホース（管状体）
４２貯蔵タンク

Claims

蓄熱式バーナの蓄熱層に配置されたボール状蓄熱体を清掃する蓄熱体の清掃方法であって、
前記ボール状蓄熱体を前記蓄熱層内から管状体内に取り込み、当該管状体内を循環させる過程で、前記ボール状蓄熱体から付着物を取り除き、前記管状体の排出口から排出される前記付着物を前記管状体の排出口前方に配置したフィルタ手段を通過させて収集するとともに、前記管状体の排出口から排出され、前記フィルタ手段を通過しない前記ボール状蓄熱体を前記蓄熱層内に再び充填することを特徴とする蓄熱体の清掃方法。
バキューム車を利用して、前記バキューム車の吸引力により、前記ボール状蓄熱体を、前記蓄熱層内から管状体内に取り込み、前記管状体が接続された前記バキューム車の貯蔵タンクに収容し、その後、前記バキューム車の吐出力により、前記貯蔵タンクに収容された前記ボール状蓄熱体を、前記付着物とともに、前記管状体の排出口から排出することを特徴とする請求項１記載の蓄熱体の清掃方法。