JP6835295B2 - 転炉排ガス処理装置 - Google Patents
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Description
こ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排ガス冷却器が配置されている。しかし、転炉は、溶銑の装入や溶鋼排出時には、転炉のトラニオン軸を回転中心として傾動する必要があり、転炉の回転半径内には固定した排ガス冷却器が設置できない。このため、通常は、転炉炉口と転炉排ガス処理設備のフードとの間には上下動可能なスカートが設置されている。
このスカート130は、転炉110の炉口111と、炉口111の上方に配設されたフード120との間に設置されている。
そして、スカート130とフード120との間における外気の吸込みや排ガスの噴き出しを防止するために、スカート130と一体的に構成された水封ジャケット135に貯留された水封水136に、フード120と一体的に構成された固定床125に設置された仕切筒126を浸漬させ、スカート130とフード120との隙間からのガス漏洩を防ぐ構造となっている。
なお、図3において、符号131は、スカート130を冷却する冷却水を供給する冷却水給水ヘッダであり、符号132は、冷却水を排水する冷却水排水ヘッダである。符号121は、フード120を冷却する冷却水の冷却水給水ヘッダである。
また、特許文献2においては、その効果は十分ではなく、定期的に転炉の操業を停止してシールジャケットの清掃を行うことを余儀なくされ、生産性の低下を招いている。
さらに、特許文献3においては、シールジャケット底部へのダスト堆積を皆無化する方案ではないため、堆積したダスト清掃が必要となっている。
一方、水封方式以外のシール方法は、耐久性などの問題から未だ実用化されていないのが現状である。
この場合、前記フードと前記スカートとの鉛直方向の重複長さが、135mm以上400mm以下の範囲内とされているので、スカートとフードとの間における外気の吸込みや排ガスの噴き出しをさらに十分に抑制することが可能となる。
この場合、スカートの外周面に、転炉の溶銑を酸素精錬時に発生するダストが付着して堆積することを抑制できる。
この場合、スカート本体と、このスカート本体の外周側に配設された耐火物施工体と、を備えているので、耐火物施工体によってスカート本体の熱劣化を抑制することが可能となる。
この場合、前記スカート本体と前記耐火物施工体とが分割した構造とされているので、スカート本体が熱膨張した場合であっても、耐火物施工体が破損することを抑制できる。
この場合、スカート本体と、このスカート本体の外周側に配設された水冷構造体と、を備えているので、水冷構造体によってスカート本体を十分に冷却でき、スカート本体の熱劣化を抑制することが可能となる。
この場合、前記スカート本体と前記水冷構造体とが分割した構造とされているので、スカート本体が熱膨張した場合であっても、耐火物施工体が破損することを抑制できる。
図1に、本実施形態である転炉排ガス処理装置1の概略構成図を示す。
そして、2次集塵機4には、フード20内の炉口圧力を制御するダンパー5が配設されている。前記炉口圧力は、圧力検出端23を用いて測定される。尚、図2において、前記圧力検出端23はフード20内に設けられているが、排ガス冷却器2内に設けても良い。
本実施形態である転炉排ガス処理装置におけるフードとスカートの接続構造は、図2に示すように、酸素ガスを供給して溶銑の精錬を実施する転炉10の炉口11の上方には、精錬により転炉10から発生する排ガスを回収するための転炉排ガス処理装置1のフード20が設置されている。フード20は水冷構造であり、冷却水給水ヘッダ21から供給される冷却水によって内部冷却されている。フード20の冷却水排水ヘッダはフード20の上部に設置されているが、図2では省略している。
また、スカート30の水管への冷却水は、シール床8のCOガスシール部を貫通して給排水管(図示せず)にて供給されている。
冷却水給水ヘッダ31は、冷却水給水管(図示せず)に連結し、冷却水排水ヘッダ32は冷却水排水管(図示せず)に連結している。
スカート30と冷却水給水管及び冷却水排水管は一体的に構成されており、スカート30、冷却水給水管及び冷却水排水管の全てが、電動機や油圧シリンダーなどの駆動装置(図示せず)によって、スカート30をフード20との隙間に取り付けて、炉口11の上方で上下動する構造となっている。
また、本実施形態においては、フード20の下端20aからスカート30の上端30bとの鉛直方向の重複長さLが、135mm以上400mm以下の範囲内とされていることが好ましい。
なお、この耐火物施工体36は、スカート30の支持構造体34の上に取り付けられている。
耐火物施工体36は、例えばアルミナ系不定形耐火物或いはマグネシア系不定形耐火物の流し込みや吹付施工などによって形成することができる。
なお、本実施形態においては、上述のように、スカート30が、スカート本体35と耐火物施工体36とを備えており、これらスカート本体35と耐火物施工体36とが分割した構造とされている。
また、フード20とスカート30との間の最小距離が70mm超の場合、炉口11から上昇する排ガスの一部がフード20とスカート30との間の隙間から外気に流出しやすくなる。
また、本実施形態において、スカート本体と耐火物施工体36とが分割した構造とした場合には、スカート本体が熱膨張した場合であっても、耐火物施工体36が破損することを抑制できる。
さらに、耐火物施工体及び水冷構造体を配設することなく、水冷配管からなるスカート本体のみで構成されたものであってもよい。
そして、本発明例1〜7及び比較例1〜13について、炉口圧力を変更することにより、ガスの流動解析を実施した。その結果を表1に示す。
11 炉口
20 フード
30 スカート
35 スカート本体
36 耐火物施工体
Claims (7)
- 転炉炉口の上方に配置されたフードと、前記フードの下部において前記転炉炉口に対して昇降可能なスカートを備える転炉排ガス処理装置であって、
前記フードは、上面視で、その内壁面の下端が、前記転炉炉口の開口縁よりも外側に配置され、
前記スカートは、その上端部が前記フードの下端部を囲むように配置され、
前記フードと前記スカートとの間には、前記フード内部と外気を連通させる隙間が設けられ、
前記隙間の最小幅は、前記フードの中心線を含む任意の平面での断面視で、前記フードの下端部の全周にわたって30mm以上70mm以下であり、
前記転炉炉口の圧力を外気の圧力に対して0Pa以上30.0Pa以下の正圧に制御することを特徴とする転炉排ガス処理装置。 - 前記フードと前記スカートとの重複長さが、135mm以上400mm以下の範囲内とされていることを特徴とする請求項1に記載の転炉排ガス処理装置。
- 前記スカートの外周面に、転炉の溶銑の酸素精錬時に発生するダストの安息角以上の傾斜角を有する傾斜面部が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の転炉排ガス処理装置。
- 前記スカートは、スカート本体と、このスカート本体の外周側に配設された耐火物施工体と、を備えていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の転炉排ガス処理装置。
- 前記スカート本体と前記耐火物施工体とが分割した構造とされていることを特徴とする請求項4に記載の転炉排ガス処理装置。
- 前記スカートは、スカート本体と、このスカート本体の外周側に配設された水冷構造体と、を備えていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の転炉排ガス処理装置。
- 前記スカート本体と前記水冷構造体とが分割した構造とされていることを特徴とする請求項6に記載の転炉排ガス処理装置。
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