JPH0456714A - 真空脱ガス槽の加熱装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、製鋼工場で使用される溶鋼の真空脱ガス装置
において、真空脱ガス槽の予熱、保熱のために使用する
真空脱ガス槽の加熱装置に係わるもので、特に溶鋼処理
のための吸上式真空精錬法に利用されるＤＨあるいはＲ
Ｈ式肌脱ガス装置真空脱ガス槽の加熱装置に関する秒の
である。

〈従来の技術〉 溶鋼の真空脱ガス処理において、その処理作業に先立っ
て真空脱ガス槽（以下脱ガス槽という）を予熱しておか
ないと、溶鋼の処理ができないばかりでなく、精錬初期
に脱ガス槽への地金付着が激しくなる。

また、脱ガス槽が溶鋼の処理を中断している間には保温
しておく必要がある。第４図に示すように脱ガス槽Ａは
図示省略した真空装置により、溶鋼Ｍｉｌ諌中に発生す
る排ガスを吸引すると同時に脱ガス槽Ａ内を高度の真空
に維持している。なお、Ｌは取鍋で、Ｃは排ガスクーラ
、Ｄはダストキャツチャ−１Ｓは浸漬管である。

ところが、排ガスクーラＣが脱ガス槽Ａに近接して、し
かもダクトＢを介して直接脱ガス槽と面しているため、
脱ガス槽Ａが溶鋼の処理を中断している間には、脱ガス
槽Ａ内の熱が排ガスクーラＣに吸収されて温度が低下す
る。もちろん脱ガス槽Ａの鉄皮からの熱放散もあり、前
述の予熱と同様に保熱が必要となる。

従来、この予熱や保熱のためには脱ガス槽上部から燃焼
用バーナを装入し、該バーナにより可燃性ガスを燃焼さ
せて脱ガス槽内部を加熱していた。

そしてこの際の燃焼排ガスは浸漬管から外部大気中に放
出していた。

〈発明が解決しようとする課題〉 大気中に放出した燃焼排ガスは多くのＣＯガスを含んで
いるため極めて危険であり、脱ガス槽の加熱中は該脱ガ
ス槽上部近辺では作業ができない。

また、この燃焼排ガスはすこぶる高温で約１６００℃も
あるため、作業者が火傷を負う恐れがあり、また、この
高温の燃焼排ガスをそのまま放出するので多量の熱エネ
ルギーが無駄に捨てられていた。

以上述べたように、従来の脱ガス槽の加熱は作業員−・
の危険が伴い、また省エネルギーの観点からも問題があ
るものであった。

本発明は上述した従来の技術の課題を解決したもので、
脱ガス槽の加熱にあたり、作業者に危険が及ぶことは全
くなく、また、燃焼排ガスの熱エネルギーも回収できる
ため、省エネルギー、上もを利な脱ガス槽の加熱装置を
提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、真空脱ガス槽の上部から装入した燃焼用バー
ナを用いて燃焼用ガスにより前記真空脱ガス槽内部を加
熱するとともに下部浸漬管を介して燃焼排ガスを排出す
る真空脱ガス槽の加熱装置であって、上面に前記浸漬管
を挿入する開口を設けた地金回収ボックスを前記真空脱
ガス槽の下部に配置し、該地金回収ボックスに燃焼排ガ
ス吸引用エジェクタを有する排ガスダクトを接続するこ
とにより前記従来の技術の課題を解決し、また、燃焼排
ガス吸引用エジェクタよりも下流側の排ガスダクトから
排ガス管を分岐させ、該分岐させた排ガス管を真空脱ガ
ス槽の上部から装入する燃焼用バーナの燃焼用空気管に
接続するこ、とにより、さらに、地金回収ボックスと燃
焼排ガス吸引用エジェクタとの間の排ガスダクトに、燃
焼排ガスと真空脱ガス槽の内部を加熱するための燃焼用
ガスとの熱交換器を設けることによケー層効果のあるも
のにすることができた。

〈作　用〉 本発明の脱ガス槽加熱装置は、上面に浸漬管を挿入する
開口を設けた地金回収ボックスを脱ガス槽の下部に配置
し、この地金回収ボックスに脱ガス槽から落下する地金
を回収すると同時に燃焼排ガスを導入する。そして、該
地金回収ボックスに燃焼排ガス吸引用エジェクタを有す
る排ガスダクトを接続し、地金回収ボックス内の燃焼排
ガスを吸引して排ガスダクトにより作業者に全く危険の
及ばない屋外まで導き放出する。このとき、地金回収ボ
ンクスに多少の隙間があっても、該ボックス内は燃焼ガ
ス吸引用エジェクタで吸引されているため負圧となり、
燃焼排ガスが外部へ漏洩することはない。

また、燃焼排ガス吸引用エジェクタよりも下流側の排ガ
スダクトから排ガス管を分岐させ、該分岐された排ガス
管を脱ガス槽の上部から装入する燃焼用バーナの燃焼用
空気管に接続して、従来使用していた燃焼用空・気と代
替させることにより、高温の燃焼排ガスの保有する熱エ
ネルギーの一部を回収することができる。

さらに、地金回収ボックスと燃焼排ガス吸引用エジェク
タとの間の排ガスダクトに、燃焼排ガスと脱ガス槽の内
部を加熱するための燃焼用ガスとの熱交換器を設けるこ
とにより、燃焼排ガスの持ち去る熱エネルギーを回収し
、燃焼用ガスの温度を高めることができるので一層の省
エネルギー効果を得ることができる。

〈実施例〉 第１図〜第３図は本発明による脱ガス槽の加熱装置の実
施例を示す説明図である。

第１図において、１は加熱用の燃料ガスであり図示して
いないガス本管から送られ、燃料ガス配管４、フレキシ
ブルホース８ａを介して燃料用バナ９に供給される。ま
た２は富化用の酸素でａ、要に応じて使用する。そして
、５は酸素配管であり、フレキンプルホース８ｂを介し
て燃焼用バーナ９に接続しである。同様に３は燃焼用空
気で、送風ＩＲ７により昇圧された後フンキシプルホー
ス８ｃを介して燃焼用バーナ９に供給される。

バーナ９は、脱ガス槽Ａの溶鋼処理に先立って、または
処理中断中に、図示省略した昇降装置により脱ガス槽Ａ
内に装入され、前記燃焼用ガスを燃焼して咳脱ガス槽を
加熱する。

一方、燃焼排ガスは脱ガス槽Ａ下部の浸漬管Ｓから槽外
へ排出される。

ＩＯは地金回収ボックスであり、上面には前記浸漬管Ｓ
を挿入するための開口１１を設けである。】２はエキス
パンション、１３は排ガスダクトを示す。

そして、１４は排ガスダクト１３の途中に設置した燃焼
排ガス吸引用エジェクタ（以下単にエジェクタという）
で、送風機１５により加圧された空気をエジェクタ配管
１６を介してエジェクタ１４内に、燃焼排ガス流の下流
に向けて噴出（矢印Ｐ）することにより地金回収ボック
ス１０内の燃焼排ガスを吸引する。１７は希釈用空気管
でダンパ１８により空気量の調整が可能になっている。

３０は地金回収ボックス１０の搬入出合車であり、図示
していない取鍋昇降装置等で地金回収ボックスＩＯとと
もに昇降可能とな力ている。なお、この台車３０は脱ガ
ス槽の下部槽交換台車（図示省略）を利用することもで
きる。

このように構成した脱ガス槽の加熱装置は、まず地金回
収ボックス１０を台車３０により脱ガス槽Ａ下部まで搬
入し、浸漬管Ｓと開口１１の位置合わせをした後、図示
省略した昇降装置により台車３０と共に地金回収ボック
ス１０を持ち上げ、浸漬管Ｓを開口ＩＩに挿入させる。

もちろんこの昇降は、台車３０に設けた昇降装置（図示
省略）により地金回収ボックス１０のみを昇降させても
よいものである。

そして、地金回収ボックス１０と排ガスダクト１３をエ
キスパンション１２を介して接続する。

その後、バーナ９に点火して脱ガス槽Ａ内を加熱するが
、このとき送風機１５を起動しエジェクタ配管１６を介
して昇圧した空気をエジェクタ１４内に噴出させる。そ
うすることにより地金回収ボックス１０内は負正になり
、燃焼排ガスは排ガスダクト１３側に吸引され、排ガス
ダクト１３を介して屋外に放出される。

ここで、地金回収ボックス１０はできるだけ密閉構造に
することが好ましいが、前述のようにエジェクタ１４の
効果で内部が負圧になるの、で、多少の隙間があっても
問題はなく、特に浸漬管Ｓと開口１１は浸漬管Ｓ自体の
放熱を考慮したうえで若干のゆとりを持たせた方が互い
の位置合わせが容易になる。

また、燃焼排ガスの吸引にエジェクタを用いたのは、こ
の燃焼排ガスの温度が高いため、通常の送風機等では耐
熱性に問題があることと、ダストが付着した場合の保守
性に問題があることによる。

なお、放出する燃焼排ガスの温度が余りに高いと、排ガ
スダクト等にも問題が生じることや、地金回収ポンクス
内部が余り高い負圧になると脱ガス槽内にも影響し、加
熱効率が低下する場合もあるため、必要に応して希釈用
空気管１７の調整ダンパ１８を操作し、必要量の空気を
排ガスダクト１３に供給するのがよい。

このようにして脱ガス槽内の加熱を行う、そして加熱が
終了した時点でバーナすを脱ガス槽から抜き出す、一方
、地金回収ボンクス１ｏはエキスパンション１２の位置
で排ガスダクト１３と切り離し、前記した搬入時とは逆
に操作して、脱ガス槽の加熱中に落下回収した地金と共
に所定場所まで搬出する。

以上は、本発明による脱ガス槽の加熱装置における基本
的な構成であるが、さらに、第２図、第３図に示す実施
例のように構成することにより省エネルギーの効果も得
ることができる。

なお、第２図、第３図において第１図と同一構成部材に
は同一符号を付けて説明を省略する。

まず第２図においては、排ガスダクト１３のエジェクタ
１４の下流側で該排ガスダクトを分岐させて排ガス管２
０を設ける。そして分岐させた排ガス管２０は第１図で
説明した空気管６に送風Ｗ１７を介して接続する。

こうすることにより、バーナ９の燃焼用空気３に代えて
燃焼排ガス３′を使用することができ、燃焼排ガスの顕
熱を回収することができる。なおこの場合、送風機７お
よびフレ専シブルホース８Ｃは耐熱を考慮しておく必要
がある。

次に第３図の例では、地金回収ボックスｌＯとエジェク
タ１４の間に各燃焼用ガス（燃料ガス１、富化用酸素２
、燃焼用空気３）と、燃焼排ガスとの熱交換器２１を設
置した。なお、この場合希釈用空気管１７を設けてあれ
ば当然該希釈用空気管１７とエジェクタ】４との間に熱
交換器２１を設置する。そして、調整ダンパ１８により
希釈用空気量を調整して燃焼排ガスの温度を、熱交換に
必要な温度、または熱交換器２１が耐熱的に許容される
温度まで低下させる。

この例では、熱交換器２１により各燃焼用ガス（燃料ガ
ス１、富化用酸素２、燃焼用空気３）を燃焼排ガスによ
り昇温したため、−層省エネルギーの効果を高めること
ができる。

なお、この例の場合もフレキシブルホース８ａ。

８ｂ、８ｃは耐熱を考慮する。

以上の如く、本発明の脱ガス槽の加熱装置は、脱ガス槽
から排出される燃焼排ガスを漏洩させることなく屋外に
導くことができ、Ｉｆまた燃焼排ガスの顕熱を有効に回
収するこ−ともできる。

なお、各実施例ともエキスパンション１２と希釈用空気
管１７を設けであるがこれらは必ずしも必要ではなく、
エキスパンション１２は例えば排ガスダク１−１３と地
金回収ボックス１０との間に若干の隙間を設けることで
省略し、両者の着脱を不要にすることもでき、また希釈
については地金回収ボックス１０に適当な開口を設けて
省略することも可能である。ただし、第３図に示したよ
うに熱交換器２１を設けた場合は、温度調整の容易さを
考えれば希釈空気管を設ける方がよい。

第３図の実施例に示す本発明の脱ガス槽の加熱装置をＲ
８式脱ガス装置で使用した。使用条件は下記の通りであ
った。

使　　用　　燃　　料？ＬＰＧ 燃焼用空気中酸素濃度：４０％（酸素富化）年間の使用
時間：　１１００１１ｒ 燃焼排ガス温度４１６００°Ｃ（浸漬管出口）その結果
、燃焼排ガスが脱ガス槽近辺に漏洩したことは全くなか
った。また、燃料費も従来に比べて約２０％低減するこ
とができた。さらに、エジェクタを使用したためダスト
の付着がなく保守のための手間および費用も不要であっ
た。

〈発明の効果〉 本発明は上述の如（、脱ガス槽の加熱時に発生する有害
、高温の燃焼排ガスを、作業環境を汚染することなく屋
外に放出することができるので作業者に危険が及ぶこと
が全くない。

また、高温のまま放出されていた燃焼排ガスの顕熱を燃
焼用に利用するよう回収することもできるので、省エネ
ルギーについてもその効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明による真空脱ガス槽の加熱装置
の全体を模式的に示した説明図であり、第１図は第１の
実施例、第２図は第２の実施例、第３図は第３の実施例
である。第４図はＲ８式脱ガス装置の例を示す説明図で
ある。 １・・・燃料ガス、 ２・・・富化用酸素、 ３・・・燃焼用空気、 ３′・・・分岐された燃焼排ガス、 ９・・・バーナ、 １０・・・地金回収ボックス、 １１・・・開口、 １２・・・エキスパンション、 １３・・・排ガスダクト、 １４・・・燃焼排ガス吸引用エジェクタ、１７・・・希
釈用空気管、 ２１・・・熱交換器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空脱ガス槽の上部から装入した燃焼用バーナを
   用いて燃焼用ガスにより前記真空脱ガス槽内部を加熱す
   るとともに下部浸漬管を介して燃焼排ガスを排出する真
   空脱ガス槽の加熱装置であって、上面に前記浸漬管を挿
   入する開口を設けた地金回収ボックスを前記真空脱ガス
   槽の下部に配置し、該地金回収ボックスに燃焼排ガス吸
   引用エジェクタを有する排ガスダクトを接続したことを
   特徴とする真空脱ガス槽の加熱装置。
2. （２）燃焼排ガス吸引用エジェクタよりも下流側の排ガ
   スダクトから排ガス管を分岐させ、該分岐させた排ガス
   管を真空脱ガス槽の上部から装入する燃焼用バーナの燃
   焼用空気管に接続したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の真空脱ガス槽の加熱装置。
3. （３）地金回収ボックスと燃焼排ガス吸引用エジェクタ
   との間の排ガスダクトに、燃焼排ガスと真空脱ガス槽の
   内部を加熱するための燃焼用ガスとの熱交換器を設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真空脱ガ
   ス槽の加熱装置。