JPH01196491A - プラズマ炉からの排出ガス循環装置及びその方法 - Google Patents
プラズマ炉からの排出ガス循環装置及びその方法Info
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- JPH01196491A JPH01196491A JP63263004A JP26300488A JPH01196491A JP H01196491 A JPH01196491 A JP H01196491A JP 63263004 A JP63263004 A JP 63263004A JP 26300488 A JP26300488 A JP 26300488A JP H01196491 A JPH01196491 A JP H01196491A
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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-
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
この発明は、プラズマ炉で使用される不活性シールドガ
スを循環、特には、プラズマ炉におけるアルゴン又はヘ
リウム等の不活性ガスを調製して循環させる装置及びそ
の方法に関するものである。
スを循環、特には、プラズマ炉におけるアルゴン又はヘ
リウム等の不活性ガスを調製して循環させる装置及びそ
の方法に関するものである。
（背景技術）
金属を適用する場合に、多くは、高温下で溶融し、焼き
なまし、炉中で微細化して種々の製品が生産されている
。広く使用される炉の一つに、熱源としてプラズマトー
チを用いるプラズマ炉があり、例えば、米国特許第３１
９４７４１号に開示されている。一般に、プラズマトー
チは、電気アークが生ずるガス流である。このことによ
りガスが加熱されるので、例えば金属製の供給材料を切
断し、溶接し又他の目的に使用することができる。
なまし、炉中で微細化して種々の製品が生産されている
。広く使用される炉の一つに、熱源としてプラズマトー
チを用いるプラズマ炉があり、例えば、米国特許第３１
９４７４１号に開示されている。一般に、プラズマトー
チは、電気アークが生ずるガス流である。このことによ
りガスが加熱されるので、例えば金属製の供給材料を切
断し、溶接し又他の目的に使用することができる。
アークを調整し、炉中の雰囲気を適当なものとするため
に、不活性ガスが使用される。これら不活性ガスは、酸
素又は空気が溶融金属に接触した場合に生ずる酸化に関
する問題を小さなものとする。不活性ガスがトーチを介
して流れることに加え、付加的な流れが観察ボート及び
幾つかのチャンバーを冷却し、又浄化するのに用いられ
る。多くの適用例では、炉全体が閉止されており、中の
空気が排出されてから不活性ガスが充填される。
に、不活性ガスが使用される。これら不活性ガスは、酸
素又は空気が溶融金属に接触した場合に生ずる酸化に関
する問題を小さなものとする。不活性ガスがトーチを介
して流れることに加え、付加的な流れが観察ボート及び
幾つかのチャンバーを冷却し、又浄化するのに用いられ
る。多くの適用例では、炉全体が閉止されており、中の
空気が排出されてから不活性ガスが充填される。
代表的な不活性ガスとしては、アルゴン、ヘリウム、窒
素、又は水素、更にはそれらの混合ガスがある。使用す
べきガスは、プロセス及び溶融される特定の金属に基づ
いて選択される。不活性ガス流量は炉の寸法に関連する
ものであるが、通常の寸法の炉にあっては、−分間当り
１．１３２乃至４．２４５ ｍ’（４０乃至１５０ｆ
ｔ３／ｌ１ｉｎ）の範囲にある。これら流量に基づくと
、不活性ガスを循環させることな（プラズマトーチに流
すとそのコストは、−時間当り約３００ ドルとなり、
年２０００時間使用するとすると年間で約６０００００
ドルとなる。それゆえ、ガスを循環させることが望まれ
ていた。
素、又は水素、更にはそれらの混合ガスがある。使用す
べきガスは、プロセス及び溶融される特定の金属に基づ
いて選択される。不活性ガス流量は炉の寸法に関連する
ものであるが、通常の寸法の炉にあっては、−分間当り
１．１３２乃至４．２４５ ｍ’（４０乃至１５０ｆ
ｔ３／ｌ１ｉｎ）の範囲にある。これら流量に基づくと
、不活性ガスを循環させることな（プラズマトーチに流
すとそのコストは、−時間当り約３００ ドルとなり、
年２０００時間使用するとすると年間で約６０００００
ドルとなる。それゆえ、ガスを循環させることが望まれ
ていた。
プラズマ炉からの不活性ガスは、比較的高温で低圧のも
のであることが多い。加えて排出ガスは、濃縮された金
属及び塩の塵、更には不所望の物質により汚染されてお
り、これらは除去されるべきものである。それゆえ、不
活性ガスは、それが炉に戻される以前に清浄化され調製
される必要がある。また、このような調製プロセスには
、ガスを適当な注入レベルまで加圧することが含まれる
こととなる。
のであることが多い。加えて排出ガスは、濃縮された金
属及び塩の塵、更には不所望の物質により汚染されてお
り、これらは除去されるべきものである。それゆえ、不
活性ガスは、それが炉に戻される以前に清浄化され調製
される必要がある。また、このような調製プロセスには
、ガスを適当な注入レベルまで加圧することが含まれる
こととなる。
ガスを浄化する装置は古くから知られているが、−船釣
な適用に際して使用されている技術の多くは、金属分野
に適用することができない。これはこの分野にあっては
、適当な処理を行うにはガスが清浄であることが要求さ
れるからである。ガス中の汚染物質のタイプ及びその量
は、製品の品質を担保するため、極めて低レベルまで減
少させる必要がある。例えば、空気により汚染されたガ
スが溶融チタニウムと触れると、チタニウムは容易に空
気中の酸素及び窒素の両方を吸収することとなる。不活
性ガス中の空気量は、許容プロセス条件に対しては、通
常、１１００ｐｐより低くなければならない。
な適用に際して使用されている技術の多くは、金属分野
に適用することができない。これはこの分野にあっては
、適当な処理を行うにはガスが清浄であることが要求さ
れるからである。ガス中の汚染物質のタイプ及びその量
は、製品の品質を担保するため、極めて低レベルまで減
少させる必要がある。例えば、空気により汚染されたガ
スが溶融チタニウムと触れると、チタニウムは容易に空
気中の酸素及び窒素の両方を吸収することとなる。不活
性ガス中の空気量は、許容プロセス条件に対しては、通
常、１１００ｐｐより低くなければならない。
従来、プラズマ炉内の不活性ガスは、大気中に排気され
るかオイルレス圧縮機を用いて循環されていた。しかし
ながら、これら圧縮機の寿命は短（、維持費が極めて高
く、シール部を通って浸入した空気による汚染のレベル
は満足されるものではなかった。
るかオイルレス圧縮機を用いて循環されていた。しかし
ながら、これら圧縮機の寿命は短（、維持費が極めて高
く、シール部を通って浸入した空気による汚染のレベル
は満足されるものではなかった。
金属処理のためのガスを浄化する従来の装置のあるもの
は、油入り圧縮機に依存していた。油入り圧縮機は、実
際に効率的なものがあるが、ガス流内に蒸発し得る油量
に起因して、幅広く適用できるものはなかった。
は、油入り圧縮機に依存していた。油入り圧縮機は、実
際に効率的なものがあるが、ガス流内に蒸発し得る油量
に起因して、幅広く適用できるものはなかった。
（発明の開示）
本発明は、プラズマ炉に使用される不活性ガスを調製し
て循環する装置及びその方法に関するものである。本発
明方法は、プラズマ炉から排出されるガスを受領する工
程と、そのガスを所望温度まで冷却する工程とを具える
。実質的に全ての塵がガスから除去され、次いでそのガ
スが油入りスクリュー圧縮機を用いて所望圧力に圧縮さ
れる。
て循環する装置及びその方法に関するものである。本発
明方法は、プラズマ炉から排出されるガスを受領する工
程と、そのガスを所望温度まで冷却する工程とを具える
。実質的に全ての塵がガスから除去され、次いでそのガ
スが油入りスクリュー圧縮機を用いて所望圧力に圧縮さ
れる。
圧縮機により導かれた全ての油は、ガスから除去され、
また油レベルが高いことを知らせる警報機を設ける。実
質的にガス中の全ての水蒸気が除去され、そしてガスを
濾過して残存する塵及び小さな粒子が除去される。ガス
中の水蒸気及び酸素量がモニターされる。そして、実質
的に汚染物質が除去されたガスがプラズマ炉に戻される
。
また油レベルが高いことを知らせる警報機を設ける。実
質的にガス中の全ての水蒸気が除去され、そしてガスを
濾過して残存する塵及び小さな粒子が除去される。ガス
中の水蒸気及び酸素量がモニターされる。そして、実質
的に汚染物質が除去されたガスがプラズマ炉に戻される
。
（発明を実施する為の最良の形態）
以下、図面を参照して本発明について詳述する。
第１図において、通常、プラズマ炉１０からは、約３１
１”Ｃ（７００’ Ｆ）乃至８１５．５℃（１５００＠
Ｆ）の高温で、２０６８５Ｐａ （３ｐｓ ｉｇ）の比
較的低圧のガスが排出される。
１”Ｃ（７００’ Ｆ）乃至８１５．５℃（１５００＠
Ｆ）の高温で、２０６８５Ｐａ （３ｐｓ ｉｇ）の比
較的低圧のガスが排出される。
炉１０から排出された排出ガスは、適当な手段により熱
交換器１２に送られ、ガスは熱交換器で約９３．３’Ｃ
（２００°Ｆ）の作動可能温度まで冷却される。好適な
実施例では、熱交換器１２は通常のフィン付きチューブ
式水冷冷却器であり、冷却水は、高温のプロセスガスが
流れるパイプ内に共軸に装着されたフィン付きチューブ
を介して流れる。しかしながら、必要であれば、適当な
容量を有する他の型式の熱交換器を用いることもできる
。
交換器１２に送られ、ガスは熱交換器で約９３．３’Ｃ
（２００°Ｆ）の作動可能温度まで冷却される。好適な
実施例では、熱交換器１２は通常のフィン付きチューブ
式水冷冷却器であり、冷却水は、高温のプロセスガスが
流れるパイプ内に共軸に装着されたフィン付きチューブ
を介して流れる。しかしながら、必要であれば、適当な
容量を有する他の型式の熱交換器を用いることもできる
。
排出ガスは、冷却されると集塵器１４に送られ、塵及び
金属くずが除去される。この集塵器１４は、平均して５
０μｍ乃至１ ｃｍの寸法のくず及び塵を、その底部か
ら除去することができるように造られている。代表的な
集塵器にあっては、塵を含む排出ガスが集塵器チャンバ
の接線方向に送られ、清浄ガスは集塵器１４の底部の中
央開口から流出する。
金属くずが除去される。この集塵器１４は、平均して５
０μｍ乃至１ ｃｍの寸法のくず及び塵を、その底部か
ら除去することができるように造られている。代表的な
集塵器にあっては、塵を含む排出ガスが集塵器チャンバ
の接線方向に送られ、清浄ガスは集塵器１４の底部の中
央開口から流出する。
金属くず及び塵の粒子は、その慣性により外方の分離壁
方向に動く傾向があり、そこから集塵器底部に移動する
。なお、集塵器としては種々のものを用いることができ
るが、好適な実施例においては、米国、ケンタラキー州
、ルイスビルのフィッシャークロスターマン（Ｆｉｓｈ
ｅｒ Ｋｌｏｓｔｅｒｍａｎ）社製のモデル＃ＸＱ１２
０−２集塵器を用いるものとする。
方向に動く傾向があり、そこから集塵器底部に移動する
。なお、集塵器としては種々のものを用いることができ
るが、好適な実施例においては、米国、ケンタラキー州
、ルイスビルのフィッシャークロスターマン（Ｆｉｓｈ
ｅｒ Ｋｌｏｓｔｅｒｍａｎ）社製のモデル＃ＸＱ１２
０−２集塵器を用いるものとする。
集塵器１４の頂部からのガスは、次いでバッグハウス１
６内に導かれ補足的な塵がガスから除去される。バッグ
ハウス１６内では、排出ガスは織布よりなる複数のバッ
グ１８の中の一つを通過する。塵はバッグの外表面で捕
捉されるが、ガスは通過することとなる。好適な実施例
にあっては、バッグハウス１８は、米国、オレゴン州、
ポートランドのファプリク・フィルタ・ノースウェスト
（Ｆａｂｒｉｃ−Ｆｉｌｔｅｒ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ）
社製のモデル＃９−６円筒型底部取出式塵集塵器を用い
る。
６内に導かれ補足的な塵がガスから除去される。バッグ
ハウス１６内では、排出ガスは織布よりなる複数のバッ
グ１８の中の一つを通過する。塵はバッグの外表面で捕
捉されるが、ガスは通過することとなる。好適な実施例
にあっては、バッグハウス１８は、米国、オレゴン州、
ポートランドのファプリク・フィルタ・ノースウェスト
（Ｆａｂｒｉｃ−Ｆｉｌｔｅｒ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ）
社製のモデル＃９−６円筒型底部取出式塵集塵器を用い
る。
バッグ１８は、ポリエステル−ボアテックス（商品名）
で造られており、この材料を用いることにより、プロセ
スガス流れ内の大部分の塵を充分に濾過することができ
る。それらバッグは、通常のプロセスガスの流れと反対
方向にガスを脈動的に流すことにより、その全走程が清
掃される。バッグからの塵はバッグハウスの底部に集ま
り、その後排除される。
で造られており、この材料を用いることにより、プロセ
スガス流れ内の大部分の塵を充分に濾過することができ
る。それらバッグは、通常のプロセスガスの流れと反対
方向にガスを脈動的に流すことにより、その全走程が清
掃される。バッグからの塵はバッグハウスの底部に集ま
り、その後排除される。
集塵器１４及びバッグハウス１６は、ガスから塵負荷を
除去し、比較的冷たく清浄なガスを圧縮機２８に供給す
ることを意図したものである。必要であれば、他の適当
な集塵装置を用いても良い。
除去し、比較的冷たく清浄なガスを圧縮機２８に供給す
ることを意図したものである。必要であれば、他の適当
な集塵装置を用いても良い。
バッグハウス１６からの排出ガスは、インレットレシー
バ２０に送られる。このインレフトレシーバは、送られ
てくるガスの流速が変動する間、装置内の圧力を相応な
圧力に維持することを意図したものである。なお、安全
のため、インレットレシーバ２０に適当なリリーフ弁２
２を設けるものとする。
バ２０に送られる。このインレフトレシーバは、送られ
てくるガスの流速が変動する間、装置内の圧力を相応な
圧力に維持することを意図したものである。なお、安全
のため、インレットレシーバ２０に適当なリリーフ弁２
２を設けるものとする。
このインレットレシーバ２０には、その出口２６にバス
ケットフィルタ２４を具え、小さな塵の粒子をガスから
更に除去する。一般に、このフィルタ２４は、約３μｍ
の寸法の孔を有し、小径の塵粒子を捕捉する。３μｍの
フィルタとしては、例えば、米国、オレゴン州、ボート
ランド、ノースウェストのフィンシー・ノースウェスト
（ＱｕｉｎｃｙＮｏｒ ｔｈｗｅｓ ｔ）社製の１１４
８７フイルタを用いることができる。
ケットフィルタ２４を具え、小さな塵の粒子をガスから
更に除去する。一般に、このフィルタ２４は、約３μｍ
の寸法の孔を有し、小径の塵粒子を捕捉する。３μｍの
フィルタとしては、例えば、米国、オレゴン州、ボート
ランド、ノースウェストのフィンシー・ノースウェスト
（ＱｕｉｎｃｙＮｏｒ ｔｈｗｅｓ ｔ）社製の１１４
８７フイルタを用いることができる。
次いでガスは圧縮機２８に送られ、炉１０に再び導入す
るためそこで所望の圧力に加圧される。ガスは、通常約
６８９４７Ｐａ （１００ｐｓ ｉｇ）に加圧される。
るためそこで所望の圧力に加圧される。ガスは、通常約
６８９４７Ｐａ （１００ｐｓ ｉｇ）に加圧される。
本装置において重要なことは、圧縮機２８が油入スクリ
ュー圧縮機であるこ−とである。一般に、油入圧縮機は
、金属分野に適用されることばなっかだが、これは圧縮
機の内部隙間をシールしロータを潤滑するのに用いられ
る油の一部が、圧縮プロセスの間に、ガス内に気化する
ことがあるからである。この汚染物を除去するため、油
分離器３ｏを圧縮機２８に設け、圧縮されたガスから油
分を除去する。分離器３０により集められた油は、パイ
プライン３２を介して圧縮機２８に循環される。好適な
実施例にあっては、圧縮機２８として、米国、オレゴン
州、ポートランドのフィンシー・ノースウェス） （（
ｌｕｉｎｃｙ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ）社製のモデルＱＮ
Ｗ ）１２３５−Ａを用いる。ロークリ・スクリュー圧
縮機を用いる利点は、安価であって維持が容易であり、
高い出力圧を発生することができ、また信頼性に優れて
いることである。
ュー圧縮機であるこ−とである。一般に、油入圧縮機は
、金属分野に適用されることばなっかだが、これは圧縮
機の内部隙間をシールしロータを潤滑するのに用いられ
る油の一部が、圧縮プロセスの間に、ガス内に気化する
ことがあるからである。この汚染物を除去するため、油
分離器３ｏを圧縮機２８に設け、圧縮されたガスから油
分を除去する。分離器３０により集められた油は、パイ
プライン３２を介して圧縮機２８に循環される。好適な
実施例にあっては、圧縮機２８として、米国、オレゴン
州、ポートランドのフィンシー・ノースウェス） （（
ｌｕｉｎｃｙ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ）社製のモデルＱＮ
Ｗ ）１２３５−Ａを用いる。ロークリ・スクリュー圧
縮機を用いる利点は、安価であって維持が容易であり、
高い出力圧を発生することができ、また信頼性に優れて
いることである。
スクリュー圧縮機に真空ポンプ用油を用いることにより
、ガス中に散逸する油量が低減することも分かった。ス
クリュー圧縮機は、通常、圧縮機の潤滑及びシールの為
に、自動変速機用の流体が使われている。しかしながら
、真空ポンプ用の油を圧縮機に用いることにより、真空
ポンプ用油の揮発性に起因して、ガス中に散逸する油分
を大幅に減少させることができる。真空ポンプ用油を油
分離器３０と組み合わせて使用することにより、油分離
器から排出されるガスは実質的に油を含まないものとな
ることが分かった。
、ガス中に散逸する油量が低減することも分かった。ス
クリュー圧縮機は、通常、圧縮機の潤滑及びシールの為
に、自動変速機用の流体が使われている。しかしながら
、真空ポンプ用の油を圧縮機に用いることにより、真空
ポンプ用油の揮発性に起因して、ガス中に散逸する油分
を大幅に減少させることができる。真空ポンプ用油を油
分離器３０と組み合わせて使用することにより、油分離
器から排出されるガスは実質的に油を含まないものとな
ることが分かった。
油分離器３０が故障した場合に、炉を保護するため、油
分離器の下流側に−組みのコアレッシングフィルタ（ｃ
ｏａｌｅｓｃｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ）３４．３６そして
３８を配置し、分離器３０からのガス中の油を除去する
。コアレッシング・フィルタはそれぞれチャンバを具え
、フィルタにより除去された油を集める。コアレッシン
グフィルタ３４のチャンバ内にフロート式の油レベル検
出及び警報機４０を設ける。フィルタ３４のチャンバ内
の油レベルが所定レベルより上になると、警報機４０が
油分離機の故障を知らせる。
分離器の下流側に−組みのコアレッシングフィルタ（ｃ
ｏａｌｅｓｃｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ）３４．３６そして
３８を配置し、分離器３０からのガス中の油を除去する
。コアレッシング・フィルタはそれぞれチャンバを具え
、フィルタにより除去された油を集める。コアレッシン
グフィルタ３４のチャンバ内にフロート式の油レベル検
出及び警報機４０を設ける。フィルタ３４のチャンバ内
の油レベルが所定レベルより上になると、警報機４０が
油分離機の故障を知らせる。
このようにして、炉１０に循環すべきガスに油が含まれ
ないことを担保する。
ないことを担保する。
相当な容積のディスチャージレシーバ４２をコアレッシ
ングフィルタ３８の後段に設けてフィルタからのガスを
収容し、サージタンクとして機能させる。なお、安全の
ため、ディスチャージレシーバ４２に適当なリリーフ弁
４４を設ける。
ングフィルタ３８の後段に設けてフィルタからのガスを
収容し、サージタンクとして機能させる。なお、安全の
ため、ディスチャージレシーバ４２に適当なリリーフ弁
４４を設ける。
そして、その中から水蒸気を除去するため、ガスを乾燥
コラム４６に通す。水蒸気が金属の供給材料中に存在す
る為、また冷却回路における漏れの結果として、ガスに
混入する可能性がある。一般に、アルミナ又はシリカゲ
ルのようなどんな通常の乾燥剤も、コラム４６に使用す
ることができる。
コラム４６に通す。水蒸気が金属の供給材料中に存在す
る為、また冷却回路における漏れの結果として、ガスに
混入する可能性がある。一般に、アルミナ又はシリカゲ
ルのようなどんな通常の乾燥剤も、コラム４６に使用す
ることができる。
乾燥コラム４６を通過する際に、ガスは粒子フィルタ４
８により濾過され、乾燥コラム４６内でガスが捕捉した
総ての塵及び粒子が除去される。約３μｍの孔寸法のフ
ィルタを用いることにより、乾燥剤粒子をガスから除去
することができる。
８により濾過され、乾燥コラム４６内でガスが捕捉した
総ての塵及び粒子が除去される。約３μｍの孔寸法のフ
ィルタを用いることにより、乾燥剤粒子をガスから除去
することができる。
粒子フィルタ４８を通過すると、水分及び酸素モニター
がガスをサンプリングし、ガス中に含まれる水蒸気及び
酸素の含有量を検査する。それらの数量は後の調査のた
めに記録される。必要であれば、適当な警報装置をモニ
ター５０に接続し、装置の故障を検出することもできる
。そして、洗浄され加圧された不活性ガスがプラズマ炉
１０に循環される。
がガスをサンプリングし、ガス中に含まれる水蒸気及び
酸素の含有量を検査する。それらの数量は後の調査のた
めに記録される。必要であれば、適当な警報装置をモニ
ター５０に接続し、装置の故障を検出することもできる
。そして、洗浄され加圧された不活性ガスがプラズマ炉
１０に循環される。
装置を作動させるには、炉１０、循環装置、所望の不活
性ガスが補助的に充填された炉用油装置から空気を排出
する。圧縮機２８を始動させると、ガスは装置の総ての
部分を通って循環することとなる。それゆえ、装置の何
れかの部分に捕捉された排出することができない空気は
、装置に拡散することとなる。暫して、圧ａ機２８の運
転は停止され装置が循環を停止し、再び充填される。空
気の汚染レベルが仕様範囲まで減少するまで、上述の作
業が繰り返される。そして、炉１０を正規に運転させる
ことができる。
性ガスが補助的に充填された炉用油装置から空気を排出
する。圧縮機２８を始動させると、ガスは装置の総ての
部分を通って循環することとなる。それゆえ、装置の何
れかの部分に捕捉された排出することができない空気は
、装置に拡散することとなる。暫して、圧ａ機２８の運
転は停止され装置が循環を停止し、再び充填される。空
気の汚染レベルが仕様範囲まで減少するまで、上述の作
業が繰り返される。そして、炉１０を正規に運転させる
ことができる。
炉の運転の終わりに圧縮機２８を止め、閉止弁５２゜５
４を用いて循環装置を閉じる。循環装置が大気に解放さ
れない限り、再度装置を作動させる必要はない。むしろ
、炉１０それ自身がポンプ作用をなすので、所望の不活
性ガスにより充填されることとなる。循環装置に取り付
けられた閉止弁５２．５４が解放され圧縮機２８が始動
されると、装置の通常の運転に対する用意がなされる。
４を用いて循環装置を閉じる。循環装置が大気に解放さ
れない限り、再度装置を作動させる必要はない。むしろ
、炉１０それ自身がポンプ作用をなすので、所望の不活
性ガスにより充填されることとなる。循環装置に取り付
けられた閉止弁５２．５４が解放され圧縮機２８が始動
されると、装置の通常の運転に対する用意がなされる。
以上、本発明の好適な実施例について示したが、上述し
たところに従って様々の改善及び変形が可能である。即
ち、上述した実施例に限定されるものでなく、特許請求
の範囲内で種々の変形が可能である。
たところに従って様々の改善及び変形が可能である。即
ち、上述した実施例に限定されるものでなく、特許請求
の範囲内で種々の変形が可能である。
第１図は、本発明による循環プロセスを示すブロックダ
イアダラムである。 １０・・・炉 １２・・・熱交換器１４
・・・集塵機 １６・・・バッグハウス２０
・・・インレットレシーバ ２２・・・リリーフ弁 ２４・・・バスケットフ
ィルタ２８・・・圧縮機 ３０・・・油分離
器３４．３６・・・コアレッシングフィルタ４２・・・
ディスチャージレシーバ ４８・・・粒子フィルタ ５０・・・モニター５２
．５４・・・閉止弁
イアダラムである。 １０・・・炉 １２・・・熱交換器１４
・・・集塵機 １６・・・バッグハウス２０
・・・インレットレシーバ ２２・・・リリーフ弁 ２４・・・バスケットフ
ィルタ２８・・・圧縮機 ３０・・・油分離
器３４．３６・・・コアレッシングフィルタ４２・・・
ディスチャージレシーバ ４８・・・粒子フィルタ ５０・・・モニター５２
．５４・・・閉止弁
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、プラズマ炉から、通常、濃縮された金属及び塵によ
り汚染された比較的高温、低圧の排出ガスを循環させる
装置において、 排出ガスの温度を所望の温度まで冷却する 冷却手段と； 冷却手段から排出ガスを受領しそのガスか ら塵を除去する塵除去手段と； 塵除去手段から排出ガスを受領し、そのガ スを所望圧力まで圧縮する圧縮手段と； 圧縮されたガスを受領し、そのガスから油 分を除去する除去手段と； 圧縮されたガスから水蒸気を除去する除去 手段とを具えてなることを特徴とする排出ガス循環装置
。 ２、冷却装置を熱交換器とした特許請求の範囲第１項に
記載の排出ガス循環装置。 ３、塵除去手段が、集塵器を具える特許請求の範囲第１
項に記載の排出ガス循環装置。 ４、塵除去装置が、バッグハウスを具える特許請求の範
囲第１項に記載の排出ガス循環装置。 ５、圧縮機を、油入りスクリュー圧縮機とした特許請求
の範囲第１項に記載の排出ガス循環装置。 ６、圧縮機の油を、真空ポンプ用油とした特許請求の範
囲第１項に記載の排出ガス循環装置。 ７、油分を除去する除去手段が、油分離器を具える特許
請求の範囲第１項に記載の排出ガス循環装置。 ８、油分離器の故障を知らせる信号を発生する警報手段
を具える特許請求の範囲第７項に記載の排出ガス循環装
置。 ９、油分を除去する除去手段が、コアレッシングフィル
タを具える特許請求の範囲第１項に記載の排出ガス循環
装置。 １０、水蒸気除去手段は、乾燥剤を具える特許請求の範
囲第１項に記載の排出ガス循環装置。 １１、水蒸気除去手段の下流側に位置し、排出ガス内の
水蒸気量を感知するモニタリング装置を具える特許請求
の範囲第１項に記載の排出ガス循環装置。 １２、排出ガス内の酸素量を感知するモニタリング装置
を具える特許請求の範囲第１項に記載の排出ガス循環装
置。 １３、排出ガスが、ヘリウムを含む特許請求の範囲第１
項に記載の排出ガス循環装置。 １４、排出ガスが、アルゴンを含む特許請求の範囲第１
項に記載の排出ガス循環装置。 １５、プラズマ炉から、通常、濃縮された金属及び塵に
より汚染された比較的高温、低圧の排出ガスを循環させ
るに際し、 プラズマ炉から排出されたガスを受領する 工程と； 排出ガスを所望圧力まで圧縮する工程と； 排出ガスから実質的に全ての油分を除去す る工程と； そのガスをプラズマ炉に循環させる工程と を具えてなることを特徴とする排出ガスの循環方法。 １６、排出ガスを油入りスクリュー圧縮機を用いて圧縮
する特許請求の範囲第１５項に記載の排出ガスの循環方
法。 １７、圧縮機の油を、真空ポンプ用油とした特許請求の
範囲第１６項に記載の排出ガスの循環方法。 １８、排出ガスを、約６８９４７５Ｐａ（１００ｐｓｉ
ｇ）に圧縮する特許請求の範囲第１５項に記載の排出ガ
ス循環方法。 １９、水蒸気を乾燥剤を用いて除去する特許請求の範囲
第１５項に記載の排出ガスの循環方法。 ２０、プラズマ炉から受領した後で排出ガスを所望温度
まで冷却する工程を具える特許請求の範囲第１５項に記
載の排出ガスの循環方法。 ２１、排出ガスを約９３．３℃（２００°Ｆ）まで冷却
する特許請求の範囲第２０項に記載の排出ガスの循環方
法。 ２２、油分を、油分離器を用いて排出ガスから除去する
特許請求の範囲第１５項に記載の排出ガスの循環方法。 ２３、油分離器の故障を指示する警報をもたらす工程を
具える特許請求の範囲第２２項に記載の排出ガスの循環
方法。 ２４、排出ガスを圧縮して残余の粒子を除去した後にガ
スを濾過する工程を具える特許請求の範囲第１５項に記
載の排出ガスの循環方法。 ２５、炉に戻されるガス中の水蒸気量及び酸素量をモニ
ターする工程を具える特許請求の範囲第１５項に記載の
排出ガスの循環方法。 ２６、プラズマ炉から、通常、濃縮された金属及び塵に
より汚染された比較的高温、低圧の排出ガスを循環させ
るに際し、 プラズマ炉から排出されたガスを受領する 工程と； 排出ガスを所望の温度まで冷却する工程と；排出ガスか
ら実質的に全ての塵を除去する 工程と； 排出ガスを油入りスクリュー圧縮機を用い て所望の圧力に圧縮する工程と； 排出ガスから実質的に全ての油分を油分離 器を用いて除去する工程と； 油分離器の故障を指示する警報をもたらす 工程と； 排出ガスから実質的に全ての水蒸気を濾過 する工程と； 排出ガスを濾過し残余の塵及び粒子を除去 する工程と； 排出ガス中の水蒸気量及び酸素量をモニタ ーする工程と； ガスを炉に戻す工程とを具えてなることを 特徴とする排出ガスの循環方法。 ２７、プラズマ炉から、通常、濃縮された金属及び塵に
より汚染された比較的高温、低圧の排出ガスを調製して
循環させる装置において、炉に有効に連結された熱交換
器と； その熱交換器に有効に連結された集塵器と；集塵器に有
効に連結されたバッグハウスと；バッグハウスに有効に
連結されたインレッ トレシーバと； インレットレシーバの排出孔に連結された 第１のフィルタと； 第１のフィルタに有効に連結されたスクリ ュー圧縮機と； スクリュー圧縮機に有効に連結された油分 離器と； 油分離器に有効に直列に連結された複数の コアレッシングフィルタと； コアレッシングフィルタの中の一つに有効 に連結された高油レベル指示装置及び警報装置と； コアレッシングフィルタに有効に連結され たディスチャージレシーバと； ディスチャージレシーバに有効に連結され た乾燥コラムと； 乾燥コラムに有効に連結された第２のフィ ルタと； 第２のフィルタに有効に連結された水分及 び酸素モニターとを具え、 排出ガスを循環装置内に流してプラズマ炉 に戻すことを特徴とする排出ガスの循環装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US148684 | 1988-01-26 | ||
| US07/148,684 US4845334A (en) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | Plasma furnace inert gas recycling system and process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01196491A true JPH01196491A (ja) | 1989-08-08 |
Family
ID=22526879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63263004A Pending JPH01196491A (ja) | 1988-01-26 | 1988-10-20 | プラズマ炉からの排出ガス循環装置及びその方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4845334A (ja) |
| EP (1) | EP0325689A1 (ja) |
| JP (1) | JPH01196491A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4852534B2 (ja) * | 2004-04-20 | 2012-01-11 | アメリファブ，インコーポレイテッド | 製鋼用熱交換器システム |
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- 1988-10-20 JP JP63263004A patent/JPH01196491A/ja active Pending
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| US4845334A (en) | 1989-07-04 |
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