JP5308224B2 - Dust catcher for blast furnace gas - Google Patents
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本発明は、高炉から排出されるダストを含むガスからダストを分離する高炉ガス用ダストキャッチャに関する。 The present invention relates to a dust catcher for blast furnace gas that separates dust from gas containing dust discharged from a blast furnace.
高炉から排出されるガスは製鉄所内で燃焼ガスとして使用されるが、高炉のガスは装入された原料から飛散したダストなどを含んでいるためにそのままでは使用することができないので、高炉に付帯するガス清浄系統で処理して清浄にした後に加熱炉やボイラなどの熱源に利用される。ガス清浄系統では高炉から排出されるガス中のダストを粗集じんする設備として、ダストキャッチャが配置されている。 The gas discharged from the blast furnace is used as combustion gas in the steelworks, but the blast furnace gas cannot be used as it is because it contains dust scattered from the charged raw materials. It is used as a heat source for heating furnaces and boilers after being cleaned by a gas cleaning system. In the gas cleaning system, a dust catcher is arranged as a facility for roughly collecting dust in the gas discharged from the blast furnace.
図6は高炉とダストキャッチャの配置を示す図である。 FIG. 6 is a view showing the arrangement of blast furnaces and dust catchers.
図6において、高炉15で発生したダストを含むガスは、高炉15の頂部のダクト16とダストキャッチャ17のガス導入管8を接続している曲管18を通ってダストキャッチャ17に導入されてダストが分離される。
In FIG. 6, the gas containing dust generated in the
ダストキャッチャの集じん効率の向上を目的として、特許文献1に開示されているように、ダストキャッチャの容器内の周囲の複数箇所に、拡大管を出たガスにサイクロンにより旋回流を与え、旋回流によりガス流に同伴されていた中粒子、細粒子のダストを補足するようにしたダストキャッチャが知られている(特許文献1参照)。
For the purpose of improving the dust collection efficiency of the dust catcher, as disclosed in
図7(a)は容器内にサイクロンを備えた従来の高炉ガス用ダストキャッチャの縦断面図、(b)は(a)のA−A線の断面図である。 FIG. 7A is a longitudinal sectional view of a conventional dust catcher for a blast furnace gas provided with a cyclone in the container, and FIG. 7B is a sectional view taken along line AA in FIG.
図7において、ダストキャッチャの容器1は、中央部の筒状体2と、その上部と下部にそれぞれ円錐状筒3,4が一体に連設されている。上部の円錐状筒3にはダストが分離されたガスが排出されるガス排出管5が接続されている。ガス排出管5は、その下流のスクラバーなどの処理装置に接続される。下部の円錐状筒4にはガスから分離されて下降したダスト6が堆積する。下部の円錐状筒4の底には堆積したダスト6を排出するためのバルブ7が設けられている。
In FIG. 7, the
上部の円錐状筒3から筒状体2の内部の中心には上下方向に、高炉からのガスが上部の円錐状筒3の外側から導入されるガス導入管8に続いて、直径が末広がりに徐々に拡大した拡大管9が一体に接続されている。ガス導入管8から導入された高炉からのガスは拡大管9を通って下端の開口から流出する。
From the upper
筒状体2の内周には、拡大管9と筒状体2に固定された仕切り板10と、筒状体2の壁により間隔をおいて複数のサイクロン11が支持固定されている。図5では4基のサイクロン11が等間隔に設けられている。サイクロン11は、遠心力を利用して旋回流により固気分離する従来から知られている集じん器である。仕切り板10は、ガスからダストを分離する領域と、ダストが分離されたガスを流出させる領域を仕切るための板である。仕切り板10の下側が拡大管9からガスが流出したガスから粗粒子を分離し、粗粒子を分離したガスから中粒子、細粒子を分離するサイクロン11が設けられた下側の円筒体2の領域であり、仕切り板10の上側がダストが分離されたガスを流出させるサイクロン11のガス流出管13が開口した上側の円錐状筒3の領域である。
On the inner periphery of the
サイクロン11の上部には粗粒分離ガス導入管12がサイクロン11の接線方向に接続されている。拡大管9の下部の開口から流出し、粗粒子が分離されたガスがサイクロン11内へ接線方向に導入される。サイクロン11の中心には中粒子、細粒子のダストを分離したガスを上部の円錐状筒3へ流出させるガス流出管13が仕切り板10から突出して開口している。
A coarse particle separation
サイクロン11の下部は、容器1の外に通じる、ダストを排出するダスト排出ダクト14に接続されている。
The lower part of the
次に、上記のダストキャッチャの動作について説明する。 Next, the operation of the dust catcher will be described.
図7において、高炉から排出されたダストを含むガスがガス導入管8を通って拡大管9に入り下方へ向い、拡大管9の開口から流出する。流出したガスは上方に反転するが、この際、ガス中に含まれる粗粒子および質量が大きい粒子のダストは、重力沈降によりガス流れから分離されて下降し、下部の円錐状筒4に堆積していく。
In FIG. 7, gas containing dust discharged from the blast furnace enters the
粗粒子が分離されたガスは、上方に反転して上昇し、粗粒分離ガス導入管12からサイクロン11内へ接線方向に導入される。
The gas from which the coarse particles are separated is reversed upward and rises, and is introduced from the coarse particle separation
サイクロン11へ接線方向に導入されたガスは、旋回流となって中粒子、細粒子のダストが分離されて下降し、下部に溜まる。ダストが分離されたガスはサイクロン11内のガス流出管13を抜けて上部の円錐状筒3を通って排出管5から排出される。サイクロン11の下部に溜まったダストは、ダスト排出ダクト14から容器1の外へ排出する。
The gas introduced into the
前記従来のダストキャッチャでは、容器内に配置された複数のサイクロンの最適な平面配置が開示されていない。また、ダスト排出管14はガス導入管8から流出する高炉から排出される、高炉から排出されるダストを含むガスの流れと直交するため磨耗が激しかった。
In the conventional dust catcher, the optimal planar arrangement of a plurality of cyclones arranged in a container is not disclosed. Further, the
そこで、本発明は、高炉から排出されるダストを含むガスからダストを分離するダストキャッチャにおいて、ダストキャッチャ内に配置されたサイクロンの最適な平面配置の特定、及び前記ダストによるサイクロンの摩耗を低減させる高炉ガス用ダストキャッチャを提供するものである。 Therefore, the present invention reduces the wear of the cyclone caused by the dust in the dust catcher that separates the dust from the gas containing the dust discharged from the blast furnace, and the optimum plane arrangement of the cyclone arranged in the dust catcher. A dust catcher for blast furnace gas is provided.
本発明は、高炉の頂部のダクトと曲管により接続されている高炉ガス用ダストキャッチャの容器内に、高炉より排出されるダストを含むガスが導入される拡大管が配置され、前記拡大管の回りで且つ前記容器の内壁に複数のサイクロンが配置され、前記容器の上部に、容器内でダストが分離されたガスを排出するガス排出管が設けられ、前記拡大管の上部外周と容器の内周の間に容器を上下に仕切る仕切り板が設けられ、前記容器内が仕切り板の下側に前記拡大管から流出するガスから前記サイクロンでダストを分離する領域と、仕切り板の上側にサイクロンによりダストが分離されたガスを前記排出管に排出する領域とに仕切られている高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、容器の内壁に配置するサイクロンを曲管から導入されたガスが拡大管で偏流する側の位置を除く位置に配置したことを特徴とする。 In the present invention, an expansion pipe into which a gas containing dust discharged from the blast furnace is introduced is disposed in a blast furnace gas dust catcher container connected to a duct at the top of the blast furnace and a curved pipe. A plurality of cyclones are disposed around the inner wall of the container, and a gas discharge pipe for discharging the gas from which dust is separated in the container is provided at the upper part of the container. A partition plate for partitioning the container up and down is provided between the peripheries, and the inside of the container is separated from the gas flowing out from the expansion tube at the lower side of the partition plate by the cyclone and the cyclone on the upper side of the partition plate In a dust catcher for blast furnace gas that is partitioned into a region where the gas from which dust is separated is discharged to the discharge pipe, the gas introduced from the bent pipe is a cyclone disposed on the inner wall of the container. Characterized by being arranged at a position except for the position of the side of drift in a large tube.
前記構成において、サイクロンの接線方向にガスを導入する粗粒分離ガス導入管を前記対向する位置とサイクロンを挟んで反対側の位置に配置してもよい。 The said structure WHEREIN: You may arrange | position the coarse particle separation gas introduction pipe | tube which introduce | transduces gas to the tangential direction of a cyclone in the position on the opposite side on both sides of the said opposing cyclone.
また、前記構成において、前記容器内の拡大管の下方に、各サイクロンの側面の下部に内接する環状のダスト再飛散防止板を前記容器の壁と間隔をおいて形成してもよい。 Further, in the above configuration, an annular dust re-scattering prevention plate inscribed in a lower part of the side surface of each cyclone may be formed below the expansion pipe in the container, spaced apart from the wall of the container.
また、前記各サイクロンで捕捉されたダストの排出口を、サイクロンごとにダストキャッチャの系外に設けてもよい。 Moreover, you may provide the discharge port of the dust captured by each said cyclone outside the system of a dust catcher for every cyclone.
本発明は、発明者らの種々の事前試験により判明した高炉とダストキャッチャを接続している曲がり管18の影響で、高炉に対抗する位置ではガス流速が高速になることに着目し、高速ガス側にサイクロンを配置しないため、高速ガスがサイクロンの粗粒分離ガス導入管に導入されるまでの距離が長くなるため、拡大管から排出されて、粗粒分離ガス導入管に導入されるまでの滞留時間が長くなるため、重力沈降による粗粒分離が強化され、全体の除塵率を向上させる。また、粗粒を多く含む高速ガスがサイクロンに流入することを防止でき、サイクロンへ流入する処理ガスの速度が抑えられるので、サイクロンの粒子による摩耗が極端に低減する。その結果、従来のダストキャッチャに比べて保守作業が軽減される。
The present invention pays attention to the fact that the gas flow velocity becomes high at a position opposed to the blast furnace due to the influence of the
また、本発明では、サイクロンにガスを導入する粗粒分離ガス導入管の入口を前記高速ガスが流入する方向の反対側に設けることにより、前記高速ガスが粗粒分離ガス導入管に導入されるまでの距離をさらに長くすることができ、前記除塵率を向上させる効果と磨耗を低減する効果を、さらに改善することができる。 Further, in the present invention, the high-speed gas is introduced into the coarse-grain separation gas introduction pipe by providing an inlet of the coarse-grain separation gas introduction pipe for introducing the gas into the cyclone on the side opposite to the direction in which the high-speed gas flows. Can be further increased, and the effect of improving the dust removal rate and the effect of reducing wear can be further improved.
また、本発明では、環状のダスト再飛散防止板を形成することによりサイクロンでガスから分離され、容器内を降下する中粒子、細粒子のダストが再飛散してガス排出管5を経て後続のガスに同伴されるのを防止できる。 Further, in the present invention, by forming an annular dust re-scattering prevention plate, the dust of medium particles and fine particles that are separated from the gas by the cyclone and descend in the container are re-scattered and passed through the gas discharge pipe 5 to follow. It can prevent being accompanied by gas.
また、各サイクロンで捕捉されたダストの排出口を、サイクロンごとにダストキャッチャの系外に設けることにより、主としてガス導入管8を経て除じんされる粗粒ダストと主としてサイクロンで除じんされる中粒子、細粒子ダストとの利用方法が違う場合は分別して回収することができ、引用文献1のようにダスト排出ダクトをガス導入管から流出するダストを含むガスの流れと直交させないので、ダスト排出ダクトの粒子による磨耗が極端に低減する。その結果、従来のダストキャッチャに比べて保守作業が低減される。
Further, by providing a dust discharge port for each cyclone outside the dust catcher system for each cyclone, coarse dust that is mainly removed via the
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)は本発明の高炉ガス用ダストキャッチャの縦断面図、(b)は(a)のA−A線の断面図である。 FIG. 1A is a longitudinal sectional view of a blast furnace gas dust catcher according to the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along line AA in FIG.
図1において、ダストキャッチャの容器1は、中央部の筒状体2と、その上部と下部にそれぞれ円錐状筒3,4が一体に連設されている。上部の円錐状筒3にはダストが分離されたガスが排出されるガス排出管5が接続されている。ガス排出管5は、スクラバーなどの次の処理装置に接続される。下部の円錐状筒4にはガスから分離されて下降したダスト6が堆積する。下部の円錐状筒4の底には堆積したダスト6を排出するためのバルブ7が設けられている。
In FIG. 1, a
上部の円錐状筒3から筒状体2の内部の中心には上下方向に、高炉からのガスが上部の円錐状筒3の外側から導入されるガス導入管8に続いて、直径が末広がりに徐々に拡大した拡大管9が一体に接続されている。ガス導入管8から導入された高炉からのガスは拡大管9を通って下端の開口から流出する。
From the upper
筒状体2の内周には、拡大管9と筒状体2に固定された仕切り板10と、筒状体2の壁により間隔をおいて複数のサイクロン11が支持されている。図4では4基のサイクロン11が等間隔に設けられている。サイクロン11は、遠心力を利用して旋回流により固気分離する従来から知られている集じん器である。サイクロン11は、拡大管9の下部の開口から流出し、粗粒子が分離されたガスをサイクロン11の接線方向へ導入するための粗粒分離ガス導入管12が設けられている。サイクロン11の中心には中粒子、細粒子のダストを分離したガスを上部の円錐状筒3へ流出させる流出管13が仕切り板10から突出して開口している。
On the inner periphery of the
仕切り板10は、ガスからダストを分離する領域と、ダストが分離されたガスを流出させる領域を仕切る板である。本実施例では仕切り板10の下側が拡大管9からガスが流出したガスから粗粒子を分離し、粗粒子を分離下ガスからダストを分離するサイクロン11が設けられた下側の円筒体2の領域であり、仕切り板10の上側がダストが分離されたガスを流出させるサイクロン11のためガス流出管13が開口した上側の円錐状筒3の領域である。
The
図2は曲管からガス導入管及び拡大管に導入されたガスの流れを示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the flow of gas introduced from the curved pipe into the gas introduction pipe and the expansion pipe.
図6に示すとおり高炉の頂部とダストキャッチャのガス導入管8との間に接続される配管は、高炉の頂部とダストキャッチャを平面的に配置するために、ガス導入管に接続する配管は曲管18となっている。そのため、曲管から導入されたガスがガス導入管8と拡大管9の高炉に対抗する側の高速ガス領域22に偏流するとともに、拡大管9の偏流した側のガス流れの速度が大きいことが判明した。そのため、偏流した側の重力沈降による粗粒分離が不充分であるとともに、前記ガス流れ速度が大なることによりサイクロン11が粗粒子、中粒子、細粒子のダストを含む高速のガスに曝されて摩耗が大きいという現象が生じている。
As shown in FIG. 6, the pipe connected between the top of the blast furnace and the
重力沈降による粗粒分離を充分に行うとともに、サイクロン11が高速のガス流れの影響を受けて摩耗するのを防止するため、拡大管9から流出した高速のガスにサイクロン11に曝されないように、また高速のガスがサイクロン11の粗粒分離ガス導入管12へ導入されないようにする。曲管18から導入されたガスが拡大管9で偏流する側を除いた位置に複数のサイクロンを配置する。
In order to sufficiently perform coarse grain separation by gravity sedimentation and to prevent the
曲管とサイクロンの配置の関係を示す図3において、図3(a)では、サイクロンが偏流した側にあるため、高速のガスの拡がり管流出後から粗粒分離ガス導入管到達までの滞留時間が短く、にサイクロン11が曝されて摩耗するためにサイクロン11の配置が適切でない。これに対して、図3(b)は、拡大管9から流出した高速のガスにサイクロン11に曝されないように配置されているので、粗粒分離が強化され、サイクロンの摩耗を低減させることができる。図3(c)は高速のガスがサイクロン11の粗粒分離ガス導入管12へ導入されない方向に向いているので、さらに粗粒分離が強化され、サイクロンの摩耗を低減させることができる。図3(d)は高速ガス領域が広いときに対応するためにサイクロン11の配置されていない範囲を広く取った例である。
In FIG. 3 showing the relationship between the arrangement of the curved pipe and the cyclone, in FIG. 3 (a), since the cyclone is on the side of the drift, the residence time from the high-speed gas spreading pipe outflow to the arrival of the coarse separation gas introduction pipe However, the
次に、ダストキャッチャの動作について説明する。 Next, the operation of the dust catcher will be described.
高炉から排出されたダストを含むガスがガス導入管8を通って拡大管9に入り下方へ向い、拡大管9の開口から流出する。流出したガスは上方に反転するが、この際、ガス中に含まれる粗粒子および質量が大きい粒子のダストは、重力沈降によりガス流れから分離されて下降し、下部の円錐状筒4に堆積していく。
A gas containing dust discharged from the blast furnace enters the
粗粒子が分離されたガスは、上方に反転して上昇し、粗粒分離ガス導入管12からサイクロン11内へ接線方向に導入される。
The gas from which the coarse particles are separated is reversed upward and rises, and is introduced from the coarse particle separation
サイクロン11へ接線方向に導入されたガスは、旋回流となって中粒子、細粒子のダストが分離されて下降し、下部の円錐状筒4の底に溜まる。ダストが分離されたガスはサイクロン11内の流出管13を抜けて上部の円錐状筒3を通って排出管5へ排出され、スクラバーなどの次の処理装置へ送られる。
The gas introduced into the
サイクロン11はその粗粒分離ガス導入管12が高速の偏流したガス流れに直接影響を受けないように拡大管9で偏流する側を除いた位置に配置しているので、粗粒分離を強化するとともに、サイクロンの摩耗を防止することが可能となる。
The
図4は本発明のダストキャッチャの別実施例の図である。図1に示すダストキャッチャと同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。 FIG. 4 is a diagram of another embodiment of the dust catcher of the present invention. The same members as those in the dust catcher shown in FIG.
本実施例では、前記実施例1と同様に、サイクロン11はサイクロン11の粗粒分離ガス導入管12が高速のガス流れに直接影響を受けないように拡大管9で偏流する側を除いた位置に配置する。
In the present embodiment, as in the first embodiment, the
さらに、拡大管9の下方に、各サイクロン11の側面の下部に内接する環状のダスト再飛散防止板19を形成する。ダスト再飛散板19は下向きに末広がりに形成する。
Further, an annular dust
ダスト再飛散板19を配置することにより、サイクロン11によりガスから分離された、下部の円錐状筒4を降下する中粒子、細粒子のダストが拡大管9を流出して上昇するガス同伴されるのを防止して再飛散しないようにする。
By disposing the
図5は、本発明のダストキャッチャの別実施例の図である。前記図1及び図4に示すダストキャッチャと同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。 FIG. 5 is a diagram of another embodiment of the dust catcher of the present invention. The same members as those of the dust catcher shown in FIGS. 1 and 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施例では、前記実施例1と同様に、サイクロン11はサイクロン11の粗粒分離ガス導入管12が高速のガス流れに直接影響を受けないように拡大管9で偏流する側を除いた位置に配置する。
In the present embodiment, as in the first embodiment, the
さらに、本実施例では、各サイクロン11で捕捉されたダストは排出口20によりダストキャッチャの系外に導かれ、排出口20の下端部にバルブ21を設けている。
Furthermore, in this embodiment, the dust captured by each
高炉ガスから捕捉されるダストとして、粗粒のダストの主成分は、鉄粉、石炭粉であり、これらは例えば、製鉄原料として再利用されている。一方、中粒子、細粒子のダストは、亜鉛、鉛の含有量が多いため製鉄原料として使用することができないため、これらは例えば、焼成後、高炉セメントの副原料として再利用されている。つまり、捕捉されるダストの粒度(種類)によりその再利用先が異なっている。 As dust captured from blast furnace gas, the main components of coarse dust are iron powder and coal powder, and these are reused, for example, as iron-making raw materials. On the other hand, since the dust of medium particle and fine particle cannot be used as a raw material for iron making because of a high content of zinc and lead, they are reused as an auxiliary material of blast furnace cement after firing, for example. In other words, the reuse destination varies depending on the particle size (type) of the captured dust.
本願発明において、上記の如く構成しているため、ダストキャッチャで捕捉されるダストは、粗粒のダストであり、一方サイクロンで捕捉されるダストは、中粒子、細粒子のダストであり、これらが捕捉後、混在されていないので、再利用の場合、前記両者を分別することなく即利用することが可能である。 In the present invention, since it is configured as described above, the dust captured by the dust catcher is coarse dust, while the dust captured by the cyclone is medium particle and fine particle dust. Since they are not mixed after capture, in the case of reuse, the two can be used immediately without being separated.
また、サイクロン11ごとにダストキャッチャの系外に設けてダスト排出ダクトを容器内で横断させないので、ダストを含むガスによる磨耗が低減される。
Further, since the
1:容器 2:筒状体
3:上部の円錐状筒 4:下部の円錐状筒
5:ガス排出管 6:ダスト
7:バルブ 8:ガス導入管
9:拡大管 10:仕切り板
11:サイクロン 12:粗粒分離ガス導入管
13:ガス流出管 14:ダスト排出ダクト
15:高炉 16:ダクト
17:ダストキャッチャ 18:曲管
19:ダスト再飛散板 20:排出口
21:バルブ 22:高速ガス領域
1: Container 2: Cylindrical body 3: Upper conical cylinder 4: Lower conical cylinder 5: Gas discharge pipe 6: Dust 7: Valve 8: Gas introduction pipe 9: Expansion pipe 10: Partition plate 11: Cyclone 12 : Coarse-grain separation gas introduction pipe 13: Gas outflow pipe 14: Dust discharge duct 15: Blast furnace 16: Duct 17: Dust catcher 18: Curved pipe 19: Dust re-scattering plate 20: Discharge port 21: Valve 22: High-speed gas region
Claims (4)
容器の内壁に配置するサイクロンを曲管から導入されたガスが拡大管で偏流する側の位置を除く位置に配置したことを特徴とする高炉ガス用ダストキャッチャ。 An expansion pipe into which gas containing dust discharged from the blast furnace is introduced is disposed in a blast furnace gas dust catcher container connected by a bent pipe and a duct at the top of the blast furnace. A plurality of cyclones are disposed on the inner wall of the container, and a gas discharge pipe for discharging the gas from which dust has been separated in the container is provided at the upper part of the container, and between the upper outer periphery of the expansion pipe and the inner periphery of the container A partition plate for partitioning the container up and down is provided, and the inside of the container separates the dust by the cyclone from the gas flowing out from the expansion tube below the partition plate, and the cyclone is separated by the cyclone above the partition plate. In the dust catcher for blast furnace gas, which is partitioned into a region for discharging the discharged gas to the discharge pipe,
A dust catcher for a blast furnace gas, characterized in that a cyclone disposed on the inner wall of the container is disposed at a position excluding a position where a gas introduced from a curved pipe is drifted by an expansion pipe.
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