JP5907000B2 - 転炉スカートシール部におけるダスト除去方法 - Google Patents

Description

本発明は、転炉炉口とその上方に固定的に配置された煙道との間で昇降しつつ転炉炉口を覆うスカート部に設けられた、転炉スカートシール部におけるダスト除去方法に関するものである。

転炉の排ガス処理設備には、転炉炉口の上方に固定的に配置された煙道と転炉炉口との間にスカート部を設け、このスカート部を転炉の傾動に応じて昇降させる構造が用いられている。スカート部を昇降させても煙道との接続部分から転炉排ガスが漏れることのないように、転炉スカートシール部が設けられている。

この転炉スカートシール部は特許文献１及び特許文献２に示されるように、煙道の下端に形成されたスリーブをスカート部の周囲に形成された環状のスリーブ水封槽に浸漬して水封する構造である。このスリーブ水封槽の深さをスカート部の昇降ストロークよりも大きくしておけば、スカート部を昇降させても常に煙道とスカート部との間のシールを確保することができる。

ところが転炉の排ガス中には微細な鉄粉などのダストが大量に含まれているため、吹き上げられた排ガス中のダストがスリーブ水封槽の内部に入り、その底部に徐々に堆積して行くことが避けられない。この堆積層が厚くなるとスリーブの下端がダストの堆積層に当たり、所期の昇降ストロークを確保できなくなる。このような事態に至ると転炉の排ガス中に含まれるＣＯなどを確実に回収することができなくなり、転炉の操業を停止せざるを得なくなる。

そこで特許文献１では、スリーブ水封槽の内部にガスのヘッダー管を設け、ヘッダー管の吐出孔から横向きに空気を噴出させることにより槽内水を撹拌し、堆積したダストを浮上させて排出するダスト除去方法が提案されている。

また特許文献２では、水中ポンプを利用して槽内水を撹拌し、堆積したダストを浮上させて排出するダスト除去方法が提案されている。

ところがこれらの従来技術によってはダストの堆積を十分に防止することは困難であり、出願人会社の実績によれば、年間に８回程度、スリーブ水封槽の清掃を行なう必要があった。この清掃作業の間は転炉の操業を停止せざるを得ないため、大きな生産障害となっていた。

特開２００４−１６２１２７号公報 特開平１１−２７９６１７号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、スリーブ水封槽の内部へのダストの堆積を効果的に防止することができる転炉スカートシール部におけるダスト除去方法を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、転炉炉口の上方に固定的に配置された煙道と、転炉の傾動に応じて昇降しつつ転炉炉口を覆うスカート部とを備え、煙道の下端に形成されたスリーブをスカート部の周囲に形成された環状のスリーブ水封槽に浸漬して水封する転炉スカートシール部におけるダスト除去方法であって、
この環状のスリーブ水封槽の内部にノズルとディフューザとを備えた複数のエゼクターノズルを分散配置し、これらのエゼクターノズルに窒素ガスを供給し、ノズルから吐出される窒素ガス流がスリーブ水封槽の内部の水を吸い込みながらディフューザに流入することにより、スリーブ水封槽の内部に旋回流を発生させて槽内ダストを流動させながら、スリーブ水封槽の底部から排出することを特徴とするものである。

本発明によれば、環状のスリーブ水封槽の内部に分散配置されたノズルとディフューザとを備えた複数のエゼクターノズルに不活性ガスを供給し、エゼクターノズルの周囲の槽内水を吸引しながら吐出させる。このときの吸引水量はノズルからの吐出量の数倍に達するので、スリーブ水封槽の内部に強い旋回流を発生させることができる。このため槽内に侵入したダストを流動させながら、スリーブ水封槽の底部から効率よく排出することができ、スリーブ水封槽の清掃頻度を大幅に低減させることが可能となった。なお、エゼクターノズルの作動用流体として窒素などの不活性ガスを用いたので、転炉排ガスに混入した場合にも燃焼その他のトラブルを引き起こすことはない。

本発明の実施形態を示す縦断面図である。 本発明の実施形態を示す水平断面図である。 エゼクターノズルの説明図である。

以下に図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態を示す断面図であり、１は転炉炉口、２はこの転炉炉口１の上方に固定的に配置され、転炉炉口１から吹き上げる転炉排ガスを吸引するための煙道である。煙道２はその外周に、下方に垂下する環状のスリーブ３を備えている。

４は転炉炉口１を覆う水冷式のスカート部であり、その下部５は図１に示すように転炉炉口１の上部外周に被さり、転炉炉口１から吹き上げる排ガスを煙道２に導くことができるようになっている。またスカート部４の上部は上記したスリーブ３に向かって外側に拡がり、その外周に環状のスリーブ水封槽６が設けられている。これらの煙道２、スリーブ３、スカート部４、スリーブ水封槽６等によって、転炉スカートシール部が構成されている。

周知のように転炉は傾動動作を行うため、スカート部４は転炉の傾動に応じて昇降しつつ転炉炉口１を覆う必要がある。このため昇降するスカート部４のスリーブ水封槽６に煙道２のスリーブ３が挿入される構造となっており、スカート部４が昇降してもスリーブ水封槽６内のシール水によりスリーブ３を常に水封し、転炉の排ガスが外部に漏洩することを防止している。なお従来と同様にスリーブ水封槽６の内部には図示を略した給水口からシール水が常時給水されるとともに等量が常時排水されており、シール水の水位を常に一定に維持している。

このスリーブ水封槽６は転炉排ガスをシールするためのものであり、排ガス中に含まれるダストが堆積し易いことは前述のとおりである。そこで本発明では、図１、図２に示すようにスリーブ水封槽６の内部に複数のエゼクターノズル７を分散配置した。

エゼクターノズル７は図３に示すように、ノズル８と先端に向かって拡径したディフューザ９とを備えたもので、両者は腕部１０によって所定の間隔を設けて連結されている。ノズル８から高速で作動流体をディフューザ９に向けて吐出するとその周囲に負圧を生じ、作動流体は周囲の流体を吸い込みながらディフューザ９に流入し、その先端から高速で吐出される。液体の吸引量は作動流体の流量の３〜５倍に達する。

本発明ではエゼクターノズル７の作動流体として不活性ガスを使用し、この実施形態ではスリーブ水封槽６の外周に設けられた窒素配管１１から供給される高圧窒素ガスが使用されている。窒素ガスは比較的安価であるうえ、転炉ガスに混入しても燃焼その他のトラブルに至らない利点がある。また、窒素ガスが浮上する際にスリーブ水封槽６内のダストを浮上させる副次的効果もある。

なおエゼクターノズル７としては市販品を使用することができ、例えばスプレーイング・システムス・ジャパン株式会社から液中用ノズルとして市販されている製品を使用することができる。またその設置数は適宜設定することができるが、この実施形態では相互の間隔が０．８〜２ｍの範囲となるように配置した。なお図２においてエゼクターノズル７は均等配置されていないのは付帯設備との関係であり、できるだけ均等配置とすることが好ましいことはいうまでもない。

図２に示されるように、スリーブ水封槽６の内部に多数のエゼクターノズル７が分散配置されている。各エゼクターノズル７からの流体吐出方向は図２では時計方向であり、各エゼクターノズル７からの吐出流によってスリーブ水封槽６の内部に強い旋回流が形成される。このため槽内のダストは堆積することなく激しく撹拌されつつスリーブ水封槽６の内部を流動し、スリーブ水封槽６の底部の排水口１２から外部に排水される。

このようにして外部に取り出されたシール水は図示しない汚泥処理設備においてダスト分を沈降分離され、微細な鉄粉が主成分であるダストは鉄資源として再利用することができる。また水は水処理されたうえで再利用や放水される。

上記したように、本発明によればスリーブ水封槽６の内部にエゼクターノズル７により強い旋回流を発生させて槽内ダストを流動させながら排出することができるので、従来のようにスリーブ水封槽６の内部にダストが堆積することがない。このため、従来は年間８回程度の頻度で行われていたスリーブ水封槽６の清掃を、年に１回にまで大幅に低減させることが可能となり、転炉の生産性を大幅に向上させることができた。

１ 転炉炉口
２ 煙道
３ スリーブ
４ スカート部
５ 下部
６ スリーブ水封槽
７ エゼクターノズル
８ ノズル
９ ディフューザ
１０ 腕部
１１ 窒素配管
１２ 排水口

Claims (1)

1. 転炉炉口の上方に固定的に配置された煙道と、転炉の傾動に応じて昇降しつつ転炉炉口を覆うスカート部とを備え、煙道の下端に形成されたスリーブをスカート部の周囲に形成された環状のスリーブ水封槽に浸漬して水封する転炉スカートシール部におけるダスト除去方法であって、
   この環状のスリーブ水封槽の内部にノズルとディフューザとを備えた複数のエゼクターノズルを分散配置し、これらのエゼクターノズルに窒素ガスを供給し、ノズルから吐出される窒素ガス流がスリーブ水封槽の内部の水を吸い込みながらディフューザに流入することにより、スリーブ水封槽の内部に旋回流を発生させて槽内ダストを流動させながら、スリーブ水封槽の底部から排出することを特徴とする転炉スカートシール部におけるダスト除去方法。