JP4122570B2 - アーク炉の排ガス処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鋼工場,廃棄物溶融施設等におけるアーク炉から排出される排ガス中の有害物質や悪臭等を除去する排ガス処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
鉄スクラップ等を溶融するアーク炉においては、炉体内から直接吸引された排ガスを冷却塔に通して冷却した後にバグフィルタに通しダストを捕集することが従来からなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の上記排ガス処理装置では、排ガス中に含まれている有害物質であるダイオキシンや重金属を充分に捕集できない問題があり、従ってその除去効率を向上させる技術の開発が待たれていた。
【0004】
また、上記従来の排ガス処理装置では、鉄スクラップから発生する種々の悪臭や白煙をほとんど吸着することができないという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るアーク炉の排ガス処理装置は上記課題を解決しようとするもので、アーク炉に設けられた炉頂予熱塔から排ガスを直接吸引する直接排気系にスクラップキャッチャーと脱臭塔と冷却塔をこの順に設け、炉頂予熱塔から排ガスの流れに乗って飛んで来たスクラップが該スクラップキャッチャーにより選別回収されるようにし、次いで該排ガス中の油分,臭気成分を脱臭塔に設けられたバーナによって燃焼させるとともに、前記冷却塔にて冷却水を散布することによって該排ガスを冷却し、該冷却塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、さらに該投入装置の下流側に第2段目のバグフィルタを設けてなることを特徴とする。
また本発明に係るアーク炉の排ガス処理装置は、アーク炉から排ガスを直接吸引する直接排気系に脱臭塔を設け該脱臭塔に設けられたバーナによって該排ガス中の油分,臭気成分を燃焼させるとともに、該脱臭塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、さらに該投入装置の下流側を該アーク炉の建家の天井フードから排ガスを間接的に吸引する建家排気系に設けられたバグフィルタの上流側に合流させてなることを特徴とする。
また本発明に係るアーク炉の排ガス処理装置は、アーク炉に設けられた炉頂予熱塔から排ガスを直接吸引する直接排気系にスクラップキャッチャーと脱臭塔と冷却塔をこの順に設け、炉頂予熱塔から排ガスの流れに乗って飛んで来たスクラップが該スクラップキャッチャーにより選別回収されるようにし、次いで該排ガス中の油分,臭気成分を脱臭塔に設けられたバーナによって燃焼させるとともに、前記冷却塔にて冷却水を散布することによって該排ガスを冷却し、該冷却塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、さらに該投入装置の下流側を該アーク炉の建家の天井フードから排ガスを間接的に吸引する建家排気系に設けられたバグフィルタの上流側に合流させてなることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
次に図1に従い本発明の実施の形態を鉄スクラップ溶解用のアーク炉について説明する。図中、1は炉体2中に電極3を垂下させたアーク炉、4は該アーク炉1の上方に設けられたスクラップ炉頂予熱塔である。該炉頂予熱塔4の内部には下方に展開可能な支持棚5,6が設けられ、上端蓋7を開けて投入した鉄スクラップ8が該支持棚5,6上に支持されるようにしている。9は該炉頂予熱塔4の一側に設けられた排ガスバイパス用ダクト、10は排ガス出口である。このためアーク炉1内で発生した高温度の排ガスは矢印で示したように予熱塔4内を上昇すると共に、一部はダクト9を通って排ガス出口10に導びかれ予熱塔4内の鉄スクラップ8を予熱する。そして予熱された鉄スクラップ8は支持棚5,6を下方に展開させることによりアーク炉1中に投入され溶解される。
【0007】
排ガス出口10からアーク炉1中の排ガスを直接吸引する直接排気系Aには、上流から順にスクラップキャッチャー12,脱臭塔13,冷却塔14,バグフィルタ15,投入装置16,バグフィルタ17,送風機18が設けられる。
【0008】
スクラップキャッチャー12は内部に邪魔板21を設け排ガスをU字状に旋回させることにより予熱塔4から排ガスの流れに乗って飛んで来たスクラップを慣性力により選別回収し、底蓋22を開けることによりこのスクラップを系外に取り出し得るように構成されている。
【0009】
また脱臭塔13は、排ガスを下向に流すとともに周壁面に設けられたバーナ23を燃焼させ、その火炎によつて白煙の基となる排ガス中の脂肪酸等の油分、および悪臭の基となるアセトアルデヒド,ホルムアルデヒド,硫化水素,トリメチルアミン等の臭気成分を熱分解,焼却する。また、冷却塔14は、ノズル24から冷却水を散布することによって該排ガスの温度をバグフィルタの耐熱温度である250℃以下に冷却する。
【0010】
バグフィルタ15は、複数のバグハウス25からなり、排ガス中のダストを捕集してバグフィルタに付着したダストを払い落としダスト搬送コンベア27に排出させる。また、投入装置16は、粉状の活性炭が貯留されたホッパ31と、送風機32と、バグフィルタ15と投入スロート33とからなり、該ホッパ31中の活性炭を該送風機32によって投入スロート33に圧送し、該投入スロート33の先端から該活性炭をバグフィルタ15の下流側の排ガスダクト中に吹込み得るように構成されている。
【0011】
また、該投入装置16のさらに下流側に設けられた第2段目のバグフィルタ17は、バグフィルタ15と同様に複数のバグハウス28からなり、排ガス中のダストを捕集し清浄化された排ガスが送風機18を通って排気ダクト29より大気中に排出される。なおバグフィルタに付着したダストはダスト搬送コンベア30より払い出される。
【0012】
このため、送風機18の作動によりスクラップ予熱塔4から直接吸引された800〜1200℃の排ガスは、スクラップキャッチャー12を通ることにより排ガスとともに流出した大きなスクラップが除去され、脱臭塔13にて油分,悪臭成分が燃焼され、冷却塔14を通過することにより250℃以下に冷却された後、バグフィルタ15にてダイオキシン,重金属等を含むさらに細かなダストが捕集される。そして、バグフィルタ15の下流側の排ガスの温度は150℃以下となる。
【0013】
図2は、毒性のある塩素化合物であるダイオキシン(ポリ塩化ジベンゾパラジオキシン,ポリ塩化ジベンゾフラン等の異性体の総称)の融点および沸点を示したグラフである。同図から判るように一般にダイオキシンは、高温度では気体状でその温度を下げるに従い液体化し、さらに温度を下げることにより固化する。このため冷却塔14による冷却によってダイオキシンが折出しこれをバグフィルタ15により捕集できると共に、その下流側にて活性炭が吹込まれることにより該活性炭にダイオキシンおよび重金属等の有害物が吸着され、その活性炭をその下流のバグフィルタ17により捕集できる。このようにバグフィルタ15の下流側で活性炭を添加することによりバグフィルタ15の上流側で添加するのに比べてダストがないため、活性炭の投入量が少なくてすむ利点がある。またバグフィルタ15の下流側で添加することで排ガスの温度も充分に下がることと、バグフィルタ15で火種がトラップされるために粉じん爆発,火災等の発生するリスクも少なくなる利点がある。
【0014】
また、脱臭塔13によって排ガス中の油分がトラップされるので活性炭が油分を吸着しバグフィルタを目詰りさせるようなおそれがない。また、悪臭成分には、アセトアルデヒド,ホルムアルデヒド,硫化水素,トリメチルアミン,メチルメルカブタン,硫化メチル,二硫化炭素等の燃焼によって除去し易いものと、スチレン,アクロレイン,アクリロニトリル等の活性炭に吸着させることで除去し易いものとがあるが、この処理装置では両方式を併用することによって効率よくこれらの悪臭成分を一掃することができる。
【0015】
一方、図3に示した本発明の他の実施形態は、アーク炉1の上方の建家の天井に設けられた天井フード11から排ガスを間接的に吸引する建家排気系Bを設け、該建家排気系Bに送風機19とその下流にバグフィルタ20が設けるとともに、前記投入装置16の下流側に送風機18を設け、該送風機18の下流側に流路切換用ダンパ34を設け、該ダンパの下流側を一方は建家排気系Bの送風機19の上流側に接続し排ガスを建家排気系Bに合流させると伴に、他方は煙突(図示せず)に連なる排気ダクト35に接続してなるものである。
【0016】
該バグフィルタ20は、複数のバグハウス36からなり、排ガス中のダストを捕集してバグフィルタに付着したダストを払い落とし、ダスト搬送コンベア37に排出させるように構成されている。そして該バグフィルタ20の上部から清浄ガスが大気中に排出される。
【0017】
この場合、送風機18によって吸引し直接排気系Aの排ガスを、ダンパ34の切換により建家排気系Bの排ガスと合流させることができる。そして建家排気系Bを流れるガスは有害ガス濃度が元来低く清浄空気の比率が高いので、合流によって直接排気系の排ガス濃度を大幅に希釈できると同時に、多量の空気と混ざって温度が60℃程度まで下がるので、ダイオキシン等の有害物質の固体化がさらに進み、これをバグフィルタ20にてより確実に捕集することが可能となる。なお、直接排気系Aにおいてもその有害ガス濃度が低く活性炭を吹き込まず、合流の必要がない時期には、ダンパ34の切換により排気ダクト35を通してそのまま大気中に排出することもできる。このように本発明では第2段目のバグフィルタとして建家排気系Bのバグフィルタ20を適宜使うようにすることで、有害物質をさらに効率的に補集することが可能になる。
【0018】
なお、アーク炉1とバグフィルタ15との間には実施形態に示した炉頂予熱塔4のほか、バケット予熱室、ツイン型予熱炉等を設けてもよい。また冷却塔14は間接水冷式でもよい。さらにまた、ホッパ31に活性炭と消石灰との混合体を容れて活性炭と伴に消石灰を吹込むことにより排ガス中のHCl,SO4 等の酸化性ガスを中和させることもでき、これによって酸化性ガスの排出および塩素化合物等の有害物の再生成を抑えることもできる。
【0019】
【発明の効果】
このように本発明のアーク炉の排ガス処理装置は、直接排気系に脱臭塔を設け該脱臭塔に設けられたバーナによって該排ガス中の油分,臭気成分を燃焼させるとともに、該脱臭塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、該投入装置のさらに下流側に第2段目のバグフィルタを設けてなるので、白煙の基となる油分、および悪臭の基となる臭気成分が除去されるとともに、排ガス中に含まれるダイオキシン等の有害物質を高効率で除去しその飛散を防止できる有益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアーク炉の排ガス処理装置の実施形態を示した排ガス排気系統図。
【図2】ダイオキシンの状態図。
【図3】本発明に係るアーク炉の排ガス処理装置の他の実施形態を示した排ガス排気系統図。
【符号の説明】
A 直接排気系
B 建家排気系
1 アーク炉
4 炉頂予熱塔
11 天井フード
13 脱臭塔
14 冷却塔
15 バグフィルタ
16 投入装置
17 バグフィルタ
18 送風機
19 送風機
20 バグフィルタ
23 バーナ
Claims (3)
- アーク炉に設けられた炉頂予熱塔から排ガスを直接吸引する直接排気系にスクラップキャッチャーと脱臭塔と冷却塔をこの順に設け、炉頂予熱塔から排ガスの流れに乗って飛んで来たスクラップが該スクラップキャッチャーにより選別回収されるようにし、次いで該排ガス中の油分,臭気成分を脱臭塔に設けられたバーナによって燃焼させるとともに、前記冷却塔にて冷却水を散布することによって該排ガスを冷却し、該冷却塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、さらに該投入装置の下流側に第2段目のバグフィルタを設けてなることを特徴としたアーク炉の排ガス処理装置。
- アーク炉から排ガスを直接吸引する直接排気系に脱臭塔を設け該脱臭塔に設けられたバーナによって該排ガス中の油分,臭気成分を燃焼させるとともに、該脱臭塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、さらに該投入装置の下流側を該アーク炉の建家の天井フードから排ガスを間接的に吸引する建家排気系に設けられたバグフィルタの上流側に合流させてなることを特徴としたアーク炉の排ガス処理装置。
- アーク炉に設けられた炉頂予熱塔から排ガスを直接吸引する直接排気系にスクラップキャッチャーと脱臭塔と冷却塔をこの順に設け、炉頂予熱塔から排ガスの流れに乗って飛んで来たスクラップが該スクラップキャッチャーにより選別回収されるようにし、次いで該排ガス中の油分,臭気成分を脱臭塔に設けられたバーナによって燃焼させるとともに、前記冷却塔にて冷却水を散布することによって該排ガスを冷却し、該冷却塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、さらに該投入装置の下流側を該アーク炉の建家の天井フードから排ガスを間接的に吸引する建家排気系に設けられたバグフィルタの上流側に合流させてなることを特徴としたアーク炉の排ガス処理装置。
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