JP5550488B2 - 溶銑容器を収容可能な建屋 - Google Patents

Description

本発明は、溶銑容器、例えば混銑車が除滓のために停車する建屋に関し、特に、溶銑容器を収容すると共に、溶銑容器の除滓に伴って大気中に飛散する微粒子状の塵埃を効果的に集塵することのできる建屋に関する。

製鉄所において、高炉から出銑した溶銑を転炉まで搬送するために、溶銑容器である混銑車（トピートカー）が用いられる。高炉からの溶銑が装入されたトピートカーは、転炉設備に移動する前に、脱硫、脱珪、脱りん等による生成物であってスラグと呼ばれる残滓等を取り除く（除滓する）。
特許文献１は、このような除滓を行う際に、充滓鍋と空滓鍋の交換に伴う除滓中断期間を短縮することを目的とした除滓設備を開示している。この除滓設備は、混銑車内の溶銑上に浮遊する溶滓を掻き出す除滓機と、除滓機によって掻き出される溶滓を受ける複数の滓鍋を積載して受滓位置および滓鍋積み降ろし交換位置に回転移動させるターンテーブルと、ターンテーブルに滓鍋を積み降ろしする手段とを備えている。

この除滓設備においては、混銑車から除滓機の掻き板の前後進よって、溶滓が掻き出されて、ターンテーブル上受滓位置側にある滓鍋に排出される。当該滓鍋に溶滓が充満して充滓鍋となったら掻き出しを停止し、ターンテーブルを回転させて充滓鍋と空滓鍋を入れ換える。
このように溶銑収容筒体から地金やノロを排出すると、発煙と共にキッシュグラファイトと呼ばれる微粒子状の塵埃が飛散することはよく知られている。このキッシュグラファイトは、溶銑に溶けていた炭素成分が溶銑の温度降下によって溶解限界を超え、固体炭素として溶銑から析出した鱗片状黒鉛であって、非常に細かい微粒子である。

このようなキッシュグラファイトについての研究は、例えば「キッシュグラファイトのスラグ層からの浮上分離について」として、日本鉄鋼協会「鉄と鋼」第７３ー４号（１９８７年３月４日発行）に発表されており、当業者間においてキッシュグラファイトの存在は広く認知されている。
析出したキッシュグラファイトは溶銑よりも比重が小さいので、溶銑中で浮上し、溶銑表面に集積しやすい。さらに、混銑車内に精錬スラグが有る場合、キッシュグラファイトは精錬スラグとともに溶銑界面に集積しやすいので、精錬スラグを混銑車から除滓する際に、キッシュグラファイトは自由表面に晒される。これによって、キッシュグラファイト等の微粒子状の塵埃が大気中に飛散する。

さらに、溶銑を転炉設備内の取鍋に移した後にトピートカー内に残るスラグにもキッシュグラファイトが含まれているため、このスラグを溶銑容器から取り除く（排滓する）際にも、キッシュグラファイト等の微粒子状の塵埃が大気中に飛散する。
このように大気中に飛散する微粒子状の塵埃を回収する方法や装置が、以下の特許文献２から特許文献５に開示されている。

特許文献２は、トピート排滓場集塵設備を開示している。このトピート排滓場集塵設備は、排滓時に発生する塵埃を集塵するものであって、トピートカーの平行部を収容し得る長さと、排滓ピットを含みしかもトピートカーの回転を許容する幅とを有し、かつ集塵ダクトに連通した密閉型集塵フードである。
この密閉型集塵フードには、トピートカーの平行部と両コーン部との境界部を細間隙をもって包囲する開口が形成されている。また、集塵フード内に空気旋回流を発生させるエアブロー配管が、集塵フードの下部に配置されている。

特許文献３は、混銑車排滓用集塵装置を開示している。この混銑車排滓用集塵装置は、排滓時に発生する発煙及び発塵を回収する装置であって、建屋状のフードが設けられ、該フード側面の作業用出入口は伸縮式防風板によって開閉自在に閉止されている。
この混銑車排滓用集塵装置では、伸縮式防風板が、作業用出入口の左右方向に伸縮することで該出入口を開閉しており、該出入口が閉止された状態で、伸縮式防風板と地面との間には隙間が形成される。

特許文献４は、製鋼工場滓掻き設備を開示している。この製鋼工場滓掻き設備は、集塵フードを取鍋にできるだけ接近させて設置し、滓掻機の前面と滓受鍋との間に一様空気流吹出装置を設置して、その吹出し口を集塵フード４に向けている。また、製鋼工場滓掻き設備は、滓受鍋上方および取鍋後方に囲い板を設置している。
この製鋼工場滓掻き設備では、滓受鍋上方および取鍋後方を囲い板で囲むと共に、一様空気流吹出装置からの風速を集塵風量の１／２以下に設定し、且つ吹出し口の幅を集塵フードから吹出し口までの距離の１／２５以上に設定することで、気流の乱れを防止して該気流の集塵フードからの漏れを防止している。

特許文献５は、移動式溶銑鍋集塵装置を開示している。この移動式溶銑鍋集塵装置は、ノロ掻きがなされる溶銑鍋から発生する塵埃を集塵する装置であって、走行台車の走行方向と平行に２枚の側壁を対向させ、この２枚の側壁間にエアー吹出孔を穿設したエアー吹出パイプを複数配設することで構成されている。
この移動式溶銑鍋集塵装置は、ノロ掻きがなされる溶銑鍋の位置まで移動してエアー吹出パイプからエアーを吹き出し、人工竜巻を発生させることでノロ掻き作業中に発生する粉塵の内、上方に舞い上がる粉塵を集塵するものである。

特開平０１−２９６０８４号公報 実開平０２−５３８６２号公報 実公昭６１−１３５９号公報 特開平０５−２６１５２１号公報 特公平０８−２６３８５号公報

特許文献１に開示の除滓設備では、掻き出される溶滓から発生する塵埃等を集塵する方法が開示されていないため、発生した塵埃等は、除滓設備内だけでなく当該設備外にも飛散する。
これに対し、特許文献２に開示のトピート排滓場集塵設備では、微粒子状の塵埃の発生源であるトピートカーの平行部分を建屋で覆って集塵することで、キッシュグラファイト等の微粒子状の塵埃が建屋外の大気中に飛散しないようにしている。しかし、このトピート排滓場集塵設備はトピートカーの一部だけを覆うものであり、微粒子状の塵埃の大気中への飛散を抑制するには不十分な設備であると思われる。

加えて、トピートカーは、数百トンもの溶銑が装入される容器を持つ非常に大きなものであり、その容器の形状は樽型で特殊なものである。このように大きくて特殊な形状のトピートカーを、特許文献２の如く密閉板を用いてトピートカーとの間に細間隙を形成しつつ一部だけを覆う設備の実現は、非常に困難であると思われる。
また、特許文献３〜５に開示の装置においては、塵埃の発生源の覆いが不完全であるだけでなく、塵埃がその発生源から集塵機へ効率よく向かうための空気の流れが十分に考慮されていない。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、キッシュグラファイト等の塵埃が外部に飛散することを確実に防止できる溶銑容器を収容可能な建屋を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明の溶銑容器を収容可能な建屋は、軌道上を移動する溶銑容器とスラグ台車とを全て収容可能であると共に、当該溶銑容器内の溶銑上に存在するスラグをスラグドラッガーで掻き出して前記スラグ台車に除滓する除滓ステーションを覆うように設けられた建屋において、前記建屋には、当該建屋の下部であって且つ除滓ステーションとスラグドラッガーとの間に前記スラグ台車が走行可能な走行ピットが前記軌道に沿うように敷設され、当該建屋の上部であって且つ除滓ステーションの上方に集塵装置が備えられ、前記建屋には、当該建屋の側部に溶銑容器が出入り可能であって且つシャッターが設けられた出入口が設けられ、前記シャッターは、上下に開閉する扉であって、当該シャッターの下方に空隙が存在する状態で閉状態とされ、前記閉状態で前記建屋の側壁に固定されており、前記空隙は、前記シャッターの閉状態において、前記出入口とほぼ等しい幅で、前記軌道とほぼ同じ高さを有し、且つ当該建屋内に外気を取り入れ可能とする開口部とされていることを特徴とする。

ここで、前記建屋に設けられた集塵装置が、走行ピットの上方まで延設されていてもよい。
また、前記建屋の内部において、前記軌道外であってスラグドラッガーの側方に送風手段が配設され、前記送風手段は集塵装置に向けて送風可能となっていてもよい。
さらに、前記溶銑容器が、混銑車であってもよい。

本発明によれば、キッシュグラファイト等の塵埃が外部に飛散することを確実に防止できる溶銑容器を収容可能な建屋を提供することができる。

本発明の第１実施形態による除滓棟の内部を側方から見た側面図である。 本発明の第１実施形態による除滓棟の内部を上方から見た平面図である。 本発明の第１実施形態による除滓棟の出入口、特に開口部を示す図である。 本発明の第１実施形態による除滓棟における送風機の配置構成を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。 本発明の第２実施形態による除滓棟の内部を上方から見た平面図である。 従来の除滓棟における粉塵量の測定結果を示すグラフを表す図である。 第３実施形態による粉塵量の測定結果を示すグラフを表す図である。

以下、本発明の実施形態を、図を基に説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による溶銑容器であるトピートカー（混銑車）及び溶銑容器を収容可能な建屋について、以下に説明する。
トピートカー１は、高炉から出た精錬処理前の溶銑を転炉設備まで運搬する運搬車であり、予め敷設された線路によって構成される軌道６上を移動することで溶銑を搬送する。トピートカー１は、まず高炉で溶銑を受銑する。その後、トピートカー１は除滓棟７に移動して、溶銑上のスラグが掻き出されて取り除かれる（除滓される）。除滓後に、トピートカー１は転炉設備まで移動して、溶銑を取鍋に装入する。取鍋への溶銑の装入が完了すると、トピートカー１は排滓棟へ移動して、残存するスラグを排滓する。排滓を完了すると、トピートカー１は、高炉へ戻って新たな溶銑を受銑するか、補修場へ移動して必要な補修を受ける。

図１に示すように、このような役割を果たすトピートカー１は、溶銑が装入される容器本体２と、容器本体２を支持すると共に軌道６上を移動する台車３，４とを備えて構成されている。
容器本体２は、鉄製の殻（シェル）である鉄皮からなる中空かつ樽形状であって、図１に示すように樽を横倒しにしたような状態で用いられる。その容器本体２の周面において容器本体２の長手方向のほぼ中央に、溶銑が装入及び排出される受銑口５が形成されている。容器本体２のシェルの内面は、有機物をバインダーとして含有する耐火物で内張りされている。

台車３，４は、容器本体２を、容器本体２の受銑口５が上方を向くように長手方向両端で支持するものであり、該長手方向の軸芯を中心として回動させることができる。台車３，４は、それぞれ独立した台車であって一体ではないので、容器本体２において少なくとも受銑口５が形成された部位の下方には台車は存在しない。
このように容器本体２と台車３，４とは一体となってトピートカー１となり、線路等の軌道６上を除滓棟７まで移動する。除滓棟７内の所定の位置まで移動したトピートカー１は、溶銑が流出しない程度に容器本体２を若干回動させて受銑口５を斜め上方に向ける。後述するスラグドラッガー４０が、スラグを掻き出すための掻き板４１を備えたアーム４２をこの受銑口５内に挿入し、容器本体２内のスラグを掻き出す（除滓する）。除滓後、トピートカー１は転炉設備に移動する。トピートカー１は、転炉設備内で容器本体２を回動させて受銑口５を側方に向けることで、溶銑を排出する。容器本体２内の溶銑を全て排出した後、トピートカー１は排滓棟に移動する。トピートカー１は、排滓棟内で容器本体２を回動させて受銑口５を下方に向けると、容器本体２内のスラグを排出（排滓）することができる。

次に、図１及び図２を参照して、高炉からの溶銑を転炉設備に運搬する途中でトピートカー１の容器本体２内に浮遊するスラグを除滓する除滓棟７、すなわち本実施形態による溶銑容器を収容可能な建屋について以下に説明する。
図１及び図２において、除滓棟７は、軌道６上を移動するトピートカー１と後述するスラグ台車８とを全て収容可能であると共に、除滓のためにトピートカー１が停止する場所であって、容器本体２内に浮遊するスラグをスラグ台車８へと除滓する除滓ステーション９を覆うように設けられた建屋である。言い換えるならば、除滓棟７のほぼ中央位置の軌道６上が除滓ステーション９として設定されている。

この除滓棟７は、トピートカー１の四方を囲むことのできる４面の側壁と天井とを有している。この４面の側壁は、図２に示す平面視において、軌道６に対してほぼ平行となるように設置された２面の第１側壁１０ａ，１０ｂと、軌道６に対してほぼ垂直となるように設置された２面の第２側壁１１ａ，１１ｂとからなる。２面の第１側壁１０ａ，１０ｂは、それぞれ、軌道６に沿った方向の幅が、トピートカー１の全長よりも十分に大きく、軌道６を挟んで第２側壁１１ａ，１１ｂの幅に相当する間隔を隔てて設置されている。また、２面の第１側壁１０ａ，１０ｂは、設置された地面からの高さも、トピートカー１の全高よりも十分に高い。２面の第２側壁１１ａ，１１ｂはそれぞれ、平面視において、軌道６に対して垂直方向の幅がトピートカー１の全幅よりも十分に大きく、設置された地面からの高さも、トピートカー１の全高よりも十分に高い。

除滓棟７の天井１２は、図２における平面視において４面の側壁で囲まれた部分とほぼ同じ形状及び大きさであり、当該囲まれた部分を蓋するように配置される。この天井１２は、図１における側面視で示されるように、後述する集塵装置１３が配置される中央部が階段状に上方にせり上がっており、当該中央部には、集塵装置１３の排気管が通る開口が形成されている。

除滓棟７内において、上方にせり上がった中央部の直下に位置する地面には、入庫したトピートカー１よりも高い位置で集塵装置１３を支持するための支柱１４が垂直に設置されており、支柱１４の上端に集塵装置１３が設置されている。
このような除滓棟７の構成について、以下に詳しく説明する。
図２を参照して、除滓棟７において長手方向（軌道６の敷設方向）両端にある第２側壁１１ａ，１１ｂにはトピートカー１が出入り可能な出入口１５ａ，１５ｂが設けられている。図１とあわせて参照すると、出入口１５ａ，１５ｂは、少なくとも軌道６上を移動するトピートカー１が出入り可能な幅及び高さの略方形の開口であり、除滓棟７の第２側壁１１ａ，１１ｂが、軌道６が敷設された地面から上方に向かって切り欠かれたような形状となっている。

この出入口１５ａ，１５ｂには、開閉扉１６ａ，１６ｂが設けられている。開閉扉１６ａ，１６ｂは、出入口１５ａ，１５ｂを全幅に亘って上下方向に開閉する一般的なシャッターなどの開閉部材であり、除滓棟７の第２側壁１１ａ，１１ｂに固定されている。開閉扉１６ａ，１６ｂがシャッターである場合、開閉扉１６ａ，１６ｂは除滓棟７の第２側壁１１ａ，１１ｂにおいて出入口１５ａ，１５ｂの上方に固定されており、除滓棟７の上方から下方に向かって降下することで出入口１５ａ，１５ｂを閉じて閉状態となる。開閉扉１６ａ，１６ｂがシャッター以外の部材である場合、当該部材の固定位置は、出入口１５ａ，１５ｂの上方に限らず、当該部材の特性に合わせて選択すればよい。

図３に示すように、シャッターを含むいずれの部材を開閉扉１６ａ，１６ｂとして用いても、開閉扉１６ａ，１６ｂは軌道６の上端と当接する位置で停止して閉状態となる。このように開閉扉１６ａ，１６ｂが軌道６と当接した閉状態において、開閉扉１６ａ，１６ｂと軌道６が敷設された地面との間には、軌道６を構成する線路の高さ（例えば、２０ｃｍ前後）分の空隙が形成されるので、出入口１５ａ，１５ｂが開閉扉１６ａ，１６ｂによって完全に閉鎖されることはない。よって、形成された空隙は、出入口１５ａ，１５ｂとほぼ等しい幅で、軌道６とほぼ同じ高さを有することとなる。除滓棟７においては、この空隙を、除滓棟７内に外気を取り入れるための開口部１７として利用する。

開閉扉１６ａ，１６ｂの下端部に、線路の形状に合わせた切り欠きを形成すると、開閉扉１６ａ，１６ｂは軌道６が敷設された地面まで降下することができるので、除滓棟７は密閉されて開口部１７が形成されることはない。しかし、本発明では、開閉扉１６ａ，１６ｂの下端部に切り欠きを形成せず、あえて開口部１７が形成される構成を採用している。

図１及び図２を参照して、上述のように出入口１５ａ，１５ｂ及び開閉扉１６ａ，１６ｂが設けられた除滓棟７内のほぼ中央であって、上方にせり上がった天井１２の中央部の直下の位置には、トピートカー１が停車して、容器本体２に浮遊するスラグを後述するスラグ台車８に除滓する場所である除滓ステーション９が設けられている。
図１及び図２に示すように、除滓棟７に入庫したトピートカー１は、容器本体２の受銑口５が除滓ステーション９内に位置する所で停車するので、除滓棟７内のほぼ中央位置に停車することになる。

図１及び図２に示すように、除滓棟７内のほぼ中央にある除滓ステーション９の側方には、軌道６に対して平行となるように掘削された溝状の走行ピット１８が設けられている。軌道６に対して平行に延びた走行ピット１８の長手方向の中央は、除滓ステーション９のほぼ中央位置であって、トピートカー１の受銑口５が停止する位置の側方にほぼ対応している。

このような走行ピット１８は、トピートカー１から除滓されたスラグを積載するスラグ台車８が移動する径路である。尚、スラグ台車８の上には、トピートカー１から除滓されたスラグを積載するためのスラグパンが搭載されている。
走行ピット１８を挟んで、トピートカー１が停車したときの受銑口５の位置の反対側には、溶銑容器からスラグを掻き出すためのスラグドラッガー４０が設置されている。

スラグドラッガー４０は、溶銑容器内のスラグを掻き出すための掻き板４１と、掻き板４１を先端で支持するものであって、スラグドラッガー４０の前方から除滓ステーション９の方向に延びたアーム４２と、アーム４２を伸縮自在に動かすドラッガー本体とを有している。このようなスラグドラッガー４０は、アーム４２の伸縮によって受銑口５内に挿入した掻き板４１を走行ピット１８側に引き寄せて、スラグを走行ピット１８内のスラグ台車８のスラグパン上に除滓する。

スラグドラッガー４０は、除滓棟７の床面である地面から所定の高さに設置された基台４３上に載置されている。地面からの基台４３の高さは、トピートカー１の受銑口５の高さよりも若干低く、載置されたスラグドラッガー４０のアーム４２の高さが、受銑口５の高さとほぼ等しくなる程度の高さである。
図１及び図２に示すように、上述の除滓ステーション９の上部には、吸引式の集塵装置１３が設けられる。この集塵装置１３は、一般的な工場などに設けられるものと同様の構成を有するものであり、空気を吸引する集塵機と、吸引口に取り付けられた集塵フードを含んで構成される。

集塵フードは少なくとも除滓ステーション９を覆っており、集塵装置１３は、この集塵フードを経て除滓棟７内の空気を吸引し、吸引した空気から塵埃を分離して回収する。
除滓棟７内の塵埃を効率よく回収するためには、集塵機は除滓棟７の内容積に見合った吸引能力が必要であることは言うまでもない。
上述の構成を有する除滓棟７において、トピートカー１の入庫（入棟）から、スラグの除滓を終えて出庫（出棟）するまでの動作の一例を、時系列に沿って以下に説明する。

まず、除滓棟７の開閉扉１６ａ，１６ｂを開状態として出入口１５ａ，１５ｂを開放する。高炉からの溶銑が容器本体２に装入されたトピートカー１が、開放された出入口１５ａ，１５ｂから除滓棟７内に入棟し、容器本体２の受銑口５が除滓ステーション９上に位置するように停車する。
トピートカー１の停車を確認して開閉扉１６ａ，１６ｂを閉状態とする。開閉扉１６ａ，１６ｂを閉状態とした後に、集塵装置１３を始動させると共に、走行ピット１８内のスラグ台車８を除滓ステーション９の位置まで移動させる。スラグ台車８は、予め除滓ステーション９の位置まで移動していてもよい。この集塵装置１３の始動によって、除滓棟７の開口部１７から集塵装置１３へ向かう空気の流れが形成される。

スラグ台車８が除滓ステーション９の位置にあることを確認し、トピートカー１の容器本体２を溶銑が流出しない程度に若干回動させて、受銑口５を斜め上方へ向ける。この受銑口５にスラグドラッガー４０の掻き板４１を挿入して容器本体２からスラグを掻き出す。受銑口５から掻き出されたスラグは、走行ピット１８内のスラグ台車８上に載置されたスラグパンへ落下する。このときに多量のキッシュグラファイト等を含む塵埃が舞い上がる。

容器本体２内に浮遊するスラグが全て掻き出されるまで、しばらく開閉扉１６ａ，１６ｂの閉状態と集塵装置１３の運転を維持する。スラグの除滓が終了すると、受銑口５が真上に向いて元の位置に戻るまで容器本体２を回動させる。容器本体２の回動が完了しても除滓棟７内には塵埃が舞っているので、トピートカー１を移動させることなく、開閉扉１６ａ，１６ｂの閉状態と集塵装置１３の運転とを維持する。

この状態を所定時間維持した後に、除滓棟７内の塵埃がほぼ全て回収されたことを確認して開閉扉１６ａ，１６ｂを開状態とし、トピートカー１を除滓棟７の外へ移動させる。
こうすることで、除滓中に舞う塵埃が除滓棟７の外に飛散することなく集塵装置１３に回収されるだけでなく、除滓を終えたトピートカー１が除滓棟７から出て行く際に、塵埃が除滓棟７の外に飛散することもなくなる。
（第２実施形態）
以下に、図４を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。

図４に示すように、以上に説明した第１実施形態の除滓棟７において、送風手段である送風機を配備することができる。図４は、本実施形態による除滓棟７における送風機の配置構成を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
図４に示す送風機１９ａ〜１９ｆのうち送風機１９ａ〜１９ｄは、除滓棟７の出入口１５ａ，１５ｂの下部に形成された開口部１７に隣接する位置であって、トピートカー１が移動する軌道６に沿った方向でトピートカー１の両端側より外側で且つ軌道６外に設けられる。また、送風機１９ｅ，１９ｆは、スラグドラッガー４０の側方で、アーム４２より下側に設けられる。

送風機１９ａ〜１９ｆは、一般的にはブロアー又はファンと呼ばれるような前面に向かって風を送り出す装置である。４つの送風機１９ａ〜１９ｄはそれぞれの送風方向を集塵装置１３に向けるとともに、送風方向の背面側（吸気側）を開口部１７に向けるように配置されている。スラグドラッガー４０の側方に設けられる送風機１９ｅ，１９ｆは、スラグドラッガー４０が載置された基台４３又は除滓棟７の床面である地面に設けられ、それぞれの送風方向をスラグドラッガー４０の側方から集塵装置１３に向けるとともに、送風方向の背面側（吸気側）を、送風方向の正反対方向、つまりスラグドラッガー４０から斜め下方向に向けるように配置されている。

送風機１９ｅ，１９ｆが基台４３に設けられる場合は、文字通りスラグドラッガー４０の側方に設けられて、送風方向をスラグドラッガー４０の側方から集塵装置１３に向けるが、図４に示すように、除滓棟７の床面である地面に設けられる場合は、送風方向をスラグドラッガー４０の側方且つ下方から集塵装置１３に向ける。
図４（ａ）に示す平面図において４つの送風機１９ａ〜１９ｄは、トピートカー１と開口部１７との間に配置されて、送風方向を白抜きの矢印で示すように除滓棟７の対角線にほぼ沿った方向で集塵装置１３に向けている。また、図４（ｂ）に示す側面図において４つの送風機１９ａ〜１９ｄは、トピートカー１と開口部１７との間に配置されて、送風方向を白抜きの矢印で示すように斜め上方の集塵装置１３に向けている。

このような送風機の配置によって、開口部１７から進入した空気が除滓棟７内で淀むことなくスムーズに集塵装置１３に向かうと共に、スラグドラッガー４０の側方からスラグ台車８上を通って集塵装置１３に向かうように空気を整流することができる。
送風機の送風能力は、主に集塵装置１３の吸引能力に応じて決定されるが、全ての送風機１９ａ〜１９ｆの送風能力の合計が集塵装置１３の吸引能力と同等かわずかに下回る程度とすると、概ね良好な集塵結果が得られる。しかし、これに限らず、全ての送風機の送風能力の合計が、集塵装置１３の吸引能力を上回ってもよいし、下回ってもよい。さらに、実際の操業状況にあわせて、送風機の送風能力を様々に変化させてもよい。

図４に示すように、集塵装置１３の集塵フードを、除滓ステーション９上だけでなく、除滓ステーション９とスラグドラッガー４０の間の走行ピット１８上であって、除滓のためにスラグ台車８が停車する位置の上も覆うように設けてもよい。
このように設けられた集塵フードによって除滓時にスラグ台車８から発生する塵埃を確実に回収することができる。また、スラグドラッガー４０の側方に送風機が設けられると、さらに効率よく塵埃を回収することができる。
（第３実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。

図５は、本発明の第３実施形態による除滓棟２０の平面図である。本実施形態による除滓棟２０は、第１実施形態による除滓棟７とほぼ同じ構成を有する第１除滓室２１と第２除滓室２２を有している。第１除滓室２１及び第２除滓室２２の各構成要素は、第１実施形態による除滓棟７の各構成要素と同様であるので、ここでは、説明を省略する。
第１除滓室２１は、第１実施形態の除滓棟７と同様に、２面の第１側壁２３ａ，２３ｂと２面の第２側壁２４ａ，２４ｂとで囲まれると共に、中央部が階段状に上方にせり上がり、当該中央部に集塵装置の排気管が通る開口が形成された天井を有する建屋である。第１除滓室２１の内部は、第１実施形態の除滓棟７と同様の構成であるので、スラグ台車８、除滓ステーション９、集塵装置１３、出入口１５ａ，１５ｂ、開閉扉１６ａ，１６ｂ、開口部１７、走行ピット１８、掻き板４１とアーム４２を備えたスラグドラッガー４０などを有すると共に、トピートカー２５ａが入出庫するための第１軌道２６を有する。

図５に示すように、この第１除滓室２１と同様の構成を有する第２除滓室２２を設けて、第１除滓室２１に隣接し連通するように設置する。以下の説明では、第２除滓室２２が有する軌道を第２軌道２７という。図５では、第１除滓室２１の第１軌道２６と第２除滓室２２の第２軌道２７は平行となっていないため、第１除滓室２１における第１軌道２６に平行な側壁２３ａと、第２除滓室２２における第２軌道２７に平行な側壁２８ａ，２８ｂとは、互いに平行とはなっていない。

第１除滓室２１と第２除滓室２２は、第１軌道２６と第２軌道２７とが互いに平行となるように配置されてもよい。除滓棟２０における第１除滓室２１と第２除滓室２２の配置は、除滓棟２０が配置される敷地の制約にあわせて様々に変更することができる。
図５は、除滓棟２０の平面図であるので、除滓棟２０の天井部分が描かれていないが、第１除滓室２１及び第２除滓室２２の天井部分は、それぞれ第１実施形態の除滓棟７の天井部分と同様の構成を有している。これら第１除滓室２１及び第２除滓室２２の天井部分は、各除滓室の集塵装置が配置される中央部が階段状に上方にせり上がるとともに、互いに連なって除滓棟２０の上部を全て覆っている。

また、図５に示す、第１除滓室２１の側壁２３ｂと第２除滓室２２の側壁２８ｂとの間には、天井から垂れ壁が設けられていてもよい。垂れ壁が設けられる場合、垂れ壁下端の床面からの高さが、集塵装置の集塵フードの下端の床面からの高さ付近となるように設置されると、一方の除滓室上方で舞う塵埃が他方の除滓室に飛散しにくくなるので好ましい。

上述の構成を有する除滓棟２０において、トピートカーの除滓室への入庫から、スラグの除滓を終えて出庫するまでの動作の一例を、時系列に沿って以下に説明する。
まず、第１除滓室２１と第２除滓室２２の開閉扉を開状態として出入口を開放する。高炉からの溶銑が容器本体に装入された２台のトピートカー２５ａ，２５ｂが、開放された出入口から各除滓室内にそれぞれ入庫し、トピートカー２５ａ，２５ｂの容器本体の受銑口が除滓ステーション上に位置するように停車する。

２台のトピートカー２５ａ，２５ｂの停車を確認して、第１除滓室２１と第２除滓室２２の開閉扉を閉状態とする。開閉扉を閉状態とした後に、第１除滓室２１及び第２除滓室２２の集塵装置を始動させると共に、第１除滓室２１及び第２除滓室２２の走行ピット内のスラグ台車をそれぞれの除滓ステーションの位置まで移動させる。スラグ台車は、予め除滓ステーションの位置まで移動していてもよい。この集塵装置の始動によって、第１除滓室２１及び第２除滓室２２において、開口部から集塵装置へ向かう空気の流れが形成される。

スラグ台車が除滓ステーションの位置にあることを確認し、各トピートカー２５ａ，２５ｂの容器本体を溶銑が流出しない程度に若干回動させて、それぞれの受銑口を斜め上方へ向ける。この受銑口にスラグドラッガーの掻き板を挿入して容器本体からスラグを掻き出す。受銑口から掻き出されたスラグは、走行ピット内のスラグ台車上に載置されたスラグパンへ落下する。このときに多量のキッシュグラファイト等を含む塵埃が舞い上がる。

容器本体内に浮遊するスラグがスラグドラッガーによって全て掻き出されるまで、しばらく開閉扉の閉状態と集塵装置の運転を維持する。スラグの除滓が終了すると、受銑口が真上に向いて元の位置に戻るまで容器本体を回動させる。容器本体の回動が完了しても除滓棟２０内には塵埃が舞っているので、トピートカー２５ａ，２５ｂを移動させることなく、開閉扉の閉状態と集塵装置の運転とを維持する。

この状態を所定時間維持した後に、除滓棟２０内の塵埃がほぼ全て回収されたことを確認して開閉扉を開状態とし、トピートカー２５ａ，２５ｂを除滓棟２０の外へ移動させる。
こうすることで、除滓中に舞う塵埃が除滓棟２０の外に飛散することなく集塵装置に回収されるだけでなく、除滓を終えたトピートカー２５ａ，２５ｂが除滓棟２０から出て行く際に、塵埃が除滓棟２０の外に飛散することもなくなる。

また、上述のような構成の除滓室を２つ有する除滓棟２０を設置すると、２台のトピートカー２５ａ，２５ｂの除滓を同時に行うことができるだけでなく、それぞれの除滓室において開口部から集塵装置に向かう空気の流路が形成されるので、隣の除滓室に飛散する塵埃の量が少なくて済む。よって、一方の除滓室で除滓している間に他方の除滓室でトピートカーを出入りさせることも可能であるため、製鉄所の設備効率の向上に資することができる。

本実施形態による除滓棟２０の第１除滓室２１と第２除滓室２２の一方又は両方の除滓室においても、図４に示す第２実施形態による送風機と同様の構成を有する送風機１９ａ〜１９ｆを送風手段として配備することができる。これら送風機１９ａ〜１９ｆのうち、送風機１９ａ〜１９ｄは、第１除滓室２１と第２除滓室２２の出入口の下部に形成された開口部に隣接し、トピートカー２５ａ，２５ｂの両端側より外側で且つ軌道外に設けられる。また、送風機１９ｅ，１９ｆは、スラグドラッガーの側方で、アームより下側に設けられる。これら送風機１９ａ〜１９ｆの、軌道、集塵装置、及びスラグドラッガーに対する配置位置及び送風方向は、図４に示す第１実施形態による送風機１９ａ〜１９ｆと同様である。

このような送風機の配置によって、開口部から進入した空気が除滓棟２０内で淀むことなくスムーズに集塵装置に向かうと共に、スラグドラッガーの側方からスラグ台車上を通って集塵装置に向かうように空気を整流することができる。

上述の実施形態による効果を検証するために、大気中のキッシュグラファイトの飛散量を測定した。以下に、図５〜図７を参照して、本発明の実施形態による除滓棟２０を設置する前の飛散量と除滓棟２０を設置後の飛散量とを比較する。
飛散量の測定は、図５において、第２除滓室２２から第２軌道２７に沿って約１０ｍ離れ、第１軌道２６及び第２軌道２７に挟まれた地点Ａと、第２除滓室２２からから地点Ａとは反対側に軌道に沿って約３０ｍ離れた地点Ｂとに水を張ったトレイをそれぞれ設置し、水に浮遊する粉塵量、及び粉塵中のグラファイト量を測定した。この粉塵中のグラファイトは、ほぼ全てがキッシュグラファイト由来のものであるので、測定された粉塵中のグラファイト量の増減が、キッシュグラファイト量の増減を示していると考えることができる。

測定方法は、以下のとおりである。
横約５０ｃｍ×縦約３５ｃｍ×深さ約３ｃｍのトレイに約１リットルの水を張って地点Ａと地点Ｂに設置し、このトレイを２４時間毎に別のトレイと交換して回収する。回収したトレイを、ドラフトチャンバー内で１００℃に加熱し、トレイ内の水を沸騰、蒸発させた後、トレイ上に残った粉塵の重量を測る。

また、粉塵中のグラファイト量は、全粉塵量に、粉塵中Ｃ濃度を乗ずることにより求めた。なお、Ｃ濃度は、ＪＩＳ Ｇ １２１１に記載の炭素定量方法、すなわち、赤外線吸収法により分析した。このようにして、２４時間毎の粉塵量および粉塵中グラファイト量を測定した。
図６は、除滓棟２０の各除滓室２１，２２に集塵装置１３のみが設けられていたときの測定結果、つまり従来の除滓棟における測定結果を示すグラフを示しており、図７は、除滓棟２０の各除滓室２１，２２に集塵装置１３及び開閉扉１６ａ，１６ｂを設けたときの、第３実施形態による測定結果を示すグラフを示している。

図６，図７において、（ａ）は地点Ａにおける結果を示し、（ｂ）は地点Ｂにおける結果を示している。また、各図において、グラフの横軸は、測定間隔である２４時間を単位とした経過日数を示しており、縦軸は、測定された粉塵量および粉塵中グラファイト量をトレイの開口面積（横約０．５ｍ×縦約０．３５ｍ）で除して得られた数値を１平方メートル当たりの粉塵堆積量として示している。よって、棒グラフ１本分は、測定間隔である２４時間に相当する。

まず、地点Ａについての測定結果を検討するために、従来例に対応する図６（ａ）と第３実施形態に対応する図７（ａ）を比較すると、粉塵量、及び粉塵中グラファイト量共に大きく減少していることがわかる。グラフ下の表に示すように、図６（ａ）ではグラファイト以外の堆積量の平均は９４．８ｇ／ｍ²であったが、図７（ａ）ではグラファイト以外の堆積量の平均は９．５ｇ／ｍ²であった。これにより、開閉扉１６ａ，１６ｂを設けることによって、堆積量が約１０分の１になったことがわかる。同様に、グラファイト分の堆積量の平均について図６（ａ）と図７（ａ）を比較すると、約２０分の１以下となっており、開閉扉１６ａ，１６ｂの設置によって、グラファイト分の回収に対して大きな効果が得られたことを確認できた。

地点Ｂについても、図６（ｂ）と図７（ｂ）を比較すると、図７（ｂ）においてグラファイト以外の堆積量の平均は、４分の１以下になっており、グラファイト分の堆積量の平均は、約１０分の１になっている。これにより、地点Ａと同様に、開閉扉１６ａ，１６ｂの設置によってグラファイト分の回収に対して大きな効果が得られたことを確認できた。
この測定結果が示すとおり、除滓棟２０の設置によってキッシュグラファイトの飛散量は顕著に低下しており、本発明の除滓棟の効果が確認された。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

１ トピートカー
２ 容器本体
３，４ 台車
５ 受銑口
６ 軌道
７，２０ 除滓棟
８ スラグ台車
９ 除滓ステーション
１０ａ，１０ｂ 第１側壁
１１ａ，１１ｂ 第２側壁
１２ 天井
１３ 集塵装置
１４ 支柱
１５ａ，１５ｂ 出入口
１６ａ，１６ｂ 開閉扉
１７ 開口部
１８ 走行ピット
１９ａ〜１９ｆ 送風機
２１ 第１除滓室
２２ 第２除滓室

Claims (4)

1. 軌道上を移動する溶銑容器とスラグ台車とを全て収容可能であると共に、当該溶銑容器内の溶銑上に存在するスラグをスラグドラッガーで掻き出して前記スラグ台車に除滓する除滓ステーションを覆うように設けられた建屋において、
   前記建屋には、当該建屋の下部であって且つ除滓ステーションとスラグドラッガーとの間に前記スラグ台車が走行可能な走行ピットが前記軌道に沿うように敷設され、当該建屋の上部であって且つ除滓ステーションの上方に集塵装置が備えられ、
   前記建屋には、当該建屋の側部に溶銑容器が出入り可能であって且つシャッターが設けられた出入口が設けられ、
   前記シャッターは、上下に開閉する扉であって、当該シャッターの下方に空隙が存在する状態で閉状態とされ、前記閉状態で前記建屋の側壁に固定されており、
   前記空隙は、前記シャッターの閉状態において、前記出入口とほぼ等しい幅で、前記軌道とほぼ同じ高さを有し、且つ当該建屋内に外気を取り入れ可能とする開口部とされていることを特徴とする溶銑容器を収容可能な建屋。
2. 前記建屋に設けられた集塵装置が、走行ピットの上方まで延設されていることを特徴とする請求項１に記載の溶銑容器を収容可能な建屋。
3. 前記建屋の内部において、前記軌道外であってスラグドラッガーの側方に送風手段が配設され、前記送風手段は集塵装置に向けて送風可能となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶銑容器を収容可能な建屋。
4. 前記溶銑容器が、混銑車であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の溶銑容器を収容可能な建屋。