JP6213298B2 - 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のダスト除去方法に関するものである。

転炉の炉口から排出されるＣＯガスや多量のダストを含む高温の転炉排ガスを回収して処理するために、転炉炉口の上方には煙道が固定的に配置されている。しかし転炉は溶鋼排出時などに傾動するために炉口の位置や高さが変動し、固定された煙道だけでは転炉排ガスを確実に煙道に導くことができない。そこで従来から、煙道の下端部と転炉との間に、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を設け、転炉排ガスを煙道に導いている。

またこのスカート部と煙道との間からのガス漏れを確実に防止するために、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水封槽に浸漬して水封する転炉スカートシール部（特許文献１、２）が設けられている。

これらの特許文献に記載されているように、転炉排ガス中には微細な鉄粉を含んだダストが大量に含まれている。このため、転炉スカートシール部の水封槽の内部に、次第にダストが堆積してくることが避けられない。このダストの堆積量が増加してくるとスリーブの下端がダストの堆積層に当たり、所定の昇降ストロークを確保できなくなるおそれがある。

そこで特許文献１では、ガスを水封槽のシール水に吹き込んでダストを撹拌流動させ、外部に排出する方法が用いられている。このガスとしては転炉排ガスと接触したときのガス爆発の危険を避けるために、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを用いる必要がある。しかしこれらの不活性ガスは高価であるため、多くのランニングコストがかかるという問題がある。

このほか、設備休止時には水封槽も室温まで温度降下しているため、転炉の操業開始初期の吹錬によって水封槽を構成している耐火物が急激に温度上昇し、熱応力によって破損するおそれがあるという問題がある。

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、水封槽内のダストを安価にしかも確実に除去することができるとともに、操業開始初期の耐火物の破損を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、この環状の水封槽の内部に水蒸気を供給し、槽内のシール水を撹拌するとともに加熱し、槽内ダストを流動させて水封槽の下部から排出することを特徴とするものである。

なお請求項２のように、水蒸気として０.２〜２ＭＰａの低圧水蒸気を使用することが好ましい。また請求項３のように、水蒸気を水封槽の内部に配置したエジェクターノズルから吹き込むことも可能である。

本発明の転炉スカートシール部におけるダスト除去方法は、水封槽の内部に水蒸気を供給し、シール水を撹拌するとともに加熱し、槽内ダストを流動させて水封槽の下部から排出することを特徴とするものである。水蒸気として圧力が２ＭＰａ以下の安価な低圧水蒸気を使用しても、十分な撹拌効果を得ることができる。また水蒸気は槽内で水となる給水量の抑制効果もあるほか、ガス回収系に吸引された水蒸気も散水除塵装置を通過する際に完全に水として回収される。

しかも水蒸気の吹き込みにより、シール水は７０〜９０℃に加熱される。このため水蒸気によって水封槽を構成している耐火物を昇温することができ、操業開始初期における急激な温度上昇に伴う耐火物の破損を確実に防止できる効果がある。

本発明の実施形態を示す中央縦断面図である。 要部の拡大断面図である。 要部の拡大断面図である。 本発明の実施形態を示す平面図である。

以下に本発明の実施形態を示す。
図１において、１は製鋼工場で用いられている転炉、２は転炉炉口、３はこの転炉炉口２の上方に固定的に配置され、転炉炉口２から吹き上げる転炉排ガスを吸引して回収するための煙道である。煙道３の外周には、下方に垂下する環状のスリーブ４が形成されている。

また煙道３の下方には、転炉１の傾動に応じて昇降しつつ転炉炉口２を覆う水冷式のスカート部５が設けられている。スカート部５の下端部は転炉炉口２の上部外周に被さるように接触し、転炉炉口２から吹き上げるＣＯを含む転炉排ガスを、煙道３に確実に導くようになっている。

スカート部５の外周には、前記したスリーブ４に対応させて環状の水封槽６が設けられている。これらのスリーブ４、スカート部５、水封槽６によって転炉スカートシール部が構成されている。

転炉１は溶鋼排出時等に傾動動作を行なうため、スカート部５は転炉１の傾動に応じて昇降しつつ転炉炉口２を覆う必要がある。このため図２に示すようにスリーブ４が水封槽６の内部に挿入され、スカート部５が昇降しても槽内のシール水によりスリーブ４を水封する構造とし、これにより転炉排ガスが外部に漏れることを防止している。なお水封槽６には図示を略した給水口からシール水が給水されるとともに、等量のシール水が図示を略した排水口から連続的に排水され、槽内に水位を常に一定に維持していることは従来と同様である。

前記したように、転炉排ガス中の微細な鉄粉を含んだダストは次第に水封槽６の内部に堆積する。そこで本発明では、水封槽６の内部に水蒸気を供給し、槽内のシール水を撹拌している。図示の実施形態では水蒸気は上部から蒸気管７を通じて水封槽６の内部に供給される。水蒸気の圧力によって撹拌されたダストは槽内で流動状態となり、排水とともに水封槽６の下部から排出される。排出された排水は従来と同様に後段の沈殿槽に導かれ、ダストは沈降分離されて鉄源として再利用される。

上記の水蒸気としては、製鉄工場内に広く配管されている２ＭＰａ以下の安価な低圧水蒸気を使用することができる。このような低圧水蒸気は例えばガス回収設備である排ガスボイラーで発生させたエネルギー用蒸気であり、極めて安価に使用することができる。このほか、通常は大気中に放散してしまう吹錬開始時および吹錬末期の低圧蒸気を用いることもできる。

使用する水蒸気の圧力は設備に応じて適宜設定すればよいが、エネルギーコストの観点からは２ＭＰａ以下で十分である。また、撹拌効果の観点からは０.２ＭＰａ以上とすることが好ましい。

水封槽６に吹き込まれた水蒸気はそれ自体の圧力によりシール水を激しく撹拌することができるため、不活性ガスの場合のような特殊な吹き込みノズルを使用する必要はない。ただし水封槽６の直径は数ｍもあるため、水蒸気を複数箇所から吹き込むことが望ましい。この場合、水封槽６の内部に強い旋回流を形成することができるように、吹き込み方向を旋回方向に一致させることが望ましい。

なお、図４に示すように水封槽６の内部に不活性ガスを吹き込むエジェクターノズル８が配置されている場合には、水蒸気をこれらのエジェクターノズル８から吹き込むようにしてもよい。また水封槽６の内部に水蒸気を吹き込むとともに、従来のエジェクターノズル８からの不活性ガスの吹き込みを併用しても差支えない。

吹き込まれた水蒸気は槽内で水となってシール水として機能する。このためシール水の給水量を減少させることができる。また水蒸気の一部はガス回収系に吸引されるが、散水除塵設備（スクラバ）を通過する際に完全に水となるので、他の設備の悪影響を及ぼすことはない。

また水蒸気は酸素を含有しないので転炉排ガスと接触してもガス爆発のおそれがない。このため従来のような窒素ガスやアルゴンガスのような高価な不活性ガスを必要とせず、水封槽６内のダストを安価に外部に除去することができる。

さらに、水蒸気を吹き込むことによってシール水は７０〜９０℃に加熱され、水封槽６を構成している耐火物を容易に昇温することができる。このため、操業開始時に耐火物を昇温させることが可能となり、操業開始初期における急激な温度上昇に伴う耐火物の破損を確実に防止することができる。

従来は水封槽６内の堆積物を除去するため、転炉１の運転を停止して年間に８回程度の清掃が必要とされていたが、本発明によれば水封槽６の清掃の頻度を年間に１回にまで大幅に低減させることが可能となり、転炉１の生産性を大幅に向上させることができた。また本発明によれば従来に比べて、ダスト除去のためのランニングコストを大幅に削減することが可能となった。

１ 転炉
２ 転炉炉口
３ 煙道
４ スリーブ
５ スカート部
６ 水封槽
７ 蒸気管
８ エジェクターノズル

Claims (3)

1. 転炉炉口の上方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、この環状の水封槽の内部に水蒸気を供給し、槽内のシール水を撹拌するとともに加熱し、槽内ダストを流動させて水封槽の下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。
2. 水蒸気として０.２〜２ＭＰａの低圧水蒸気を使用することを特徴とする請求項１記載の転炉スカートシール部におけるダスト除去方法。
3. 水蒸気を水封槽の内部に配置したエジェクターノズルから吹き込むことを特徴とする請求項１記載の転炉スカートシール部におけるダスト除去方法。