JPH0488105A - 高炉炉頂ガスエネルギ回収設備 - 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〉 本発明は高炉炉頂ガスの保有する圧力エネルギーの回収
を湿式集塵装置と乾式集塵装置とを併設して回収する高
炉炉頂ガスエネルギ回収設備に関するものである。

〈従来の技術〉 製鉄所の高炉炉頂ガスはガス量も多くかつ高圧なので、
この圧力および熱エネルギーを効率よく回収するために
、第８図に示すようにダストキャツチャ−（以下ＤＣと
略す）３１下流側にベンチュリースフラッパー（以下■
Ｓと略す）３２などの湿式集塵装置と、高圧バックフィ
ルター、高圧用電気集塵機などの乾式集塵袋Ｎ（以下Ｂ
ＤＣと略す）３４とを併設しておき、通常はＢＤＣ３４
を運転し高炉炉頂ガス全量をＢＤＣ３４を通過させ、炉
頂圧り−ビン（以下ＴＰＴと略す）３５に高温ガスを供
給しエネルギ回収効率の向上を図っている。３０は高炉
（ＢＦ）を示す。

この際バタフライ弁２．ゴグル弁４を全開としてここを
経由して、ＢＤＣで集塵された高炉ガスをセプタム弁（
以下Ｓｖと略す）３３のリークガスあるいは遮断弁９を
経由する炉頂装入装置用均圧ガスとして供給している（
特開昭６０−１７４８１１号公報参照）。

なお、高炉炉頂ガスの異常高温時、またはＢＤＣ３４，
ＴＲＴ３５を休止せざるをえないときには主にバタフラ
イ弁１の開操作やその他の弁の開閉や高炉炉頂ガスへの
散水などによって高炉操業を維持している。

しかしながら、前述の湿式集塵装置と乾式集塵装置とを
併設した高炉炉頂ガスエネルギ回収方法にはつぎのよう
な問題がある。

■　湿式集塵装置ラインと乾式集塵装置ラインとの切換
のためにバタフライ弁１が必要である。

■　５Ｖ３３のリークガス、炉頂装入装置用均圧ガスと
し−ては、ＢＤＣ３４を通過した高温ガスが供給される
ため配管上の散水個所１０での散水による冷却が必要で
、かつガス量変化に伴う散水量制御が必要である。

■　Ｔ　ＲＴａ２１−リップ時は、ＢＤＣ３４を通過し
た高温ガスの全量がバタフライ弁２．ゴグル弁４を経由
して５Ｖ３３に供給されるので、散水個所１０では高温
ガス全量を冷却できるだけの散水ノズルなどの設備が必
要である。

■　高炉炉頂ガスが異常高温になる時、ＤＣ３１内のガ
ス冷却の散水や弁の開閉がうまく動作しない時は、ＢＤ
Ｃ３４内の濾布を焼損するおそれがある。

上記のような問題を解決し、バタフライ弁１を必要とせ
ず、高炉炉頂ガスの異常高温、ＴＰＴトリップなどの異
常事態に対応できるよう本出願人は、ＤＣから■Ｓまで
の配管内にダストが堆積することを防止する除塵方法と
して特願平２−９３８６７号を提案した。

すなわち本出願人の提案した方法は第６図に示すように
ＢＤＣ３４運転時には、バタフライ弁２゜ゴグル弁４を
閉じ、５Ｖ３３のリークガスおよび炉頂装入装置用均圧
ガスとしては、・ＢＤＣ３４は経由せずＶＳ３２を通過
した高炉ガスが供給される。従ってＶＳ３２に常時散水
しておけば供給される高炉ガスはＶＳ３２で冷却される
ので、第８図に示す散水個所１０での散水設備は不要と
なる。

ＴＲＴ３５のトリップ時は、同時にその直前にある遮断
弁８が閉じるので、高炉炉頂ガスはＢＤＣ３４に流れず
ＶＳ３２を通過し５Ｖ３３に流れる。従って前述のケー
スと同様にＶＳ３２で冷却されるので、特別なガス冷却
設備は不要で、また他の弁を操作せずに瞬時にＢＤＣ３
４からＶＳ３２への切換ができる。

高炉炉頂ガスが異常高温になる時は、炉頂、アップティ
クなど炉頂圧タービン上流側の炉頂ガス温度センサの信
号によって遮断弁８を閉じて、高炉炉頂ガス全量をＢＤ
Ｃ３４からＶＳ３２に切換えることができるのでＢＤＣ
３４の濾布の焼損を防くことができる。

前述の方法によると、バタフライ弁１を全く必要とせず
、バタフライ弁１は撤去することができる。

ＢＤＣ３４の運転時には、前述のとおり５Ｖ３３のリー
クガスおよび炉頂装入装置用均圧ガスはＤＣ３１、ＶＳ
３２を通過すル、シかし５Ｖ３３１７）ＩＪ−１ガス量
は全発生ガス量の２〜３％と少なく、配管（例：３７０
０１１ＩＩｌφ）内のガス流速は例えば０．２ｍ／ｓ程
度と極めて低速となり、配管内にダストが堆積するとい
う問題がある。ところでＢＤＣ３４の逆洗ファン１１は
、常時使用でな（、あるサイクルで使用されているため
、その空き時間に吐出高炉ガスのエネルギーをダスト移
送に利用できる。そこで第７図に示すようにＤＣ３１〜
Ｖ３３２間の配管１２に適当な間隔にオン・オフ弁１６
付パージ用ノズル１５を配設し、ＤＣ側から下流側に順
次ノズルを開閉しながら、逆洗ファン１１からの吐出高
炉ガスを、配管１２内上流側から下流側に吹きつけダス
トを■Ｓ３２側に移送して、ダストの堆積を防止する。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかるに前述のオン・オフ弁１６付パージ用ノズル１５
を配設し、ＤＣ３１側から下流側に順次ノズルを開閉し
ながら配管１２内のダストをＶＳ３２側に移送してダス
トの堆積をパージする方法はガスパージのための設備費
が高く、設備のメンテナンスにも手間が掛りコスト高に
なるという欠点があった。

本発明は前述の事情にかんがみてなされたものであり、
先に本出願人が提案した技術を改良することによってＤ
Ｃ３１とＶＳ３２とを接続する配管１２内をパージ用ノ
ズル１５等のパージ用設備を削除することができる高炉
炉頂ガスエネルギ回収設備を提供することを目的とする
ものである。

〈課題を解決するための手段〉 前述目的を達成するための本発明は、高炉炉頂ガス集塵
機としてダストキャツチャ−下流側に湿式集塵装置と乾
式集塵装置とを併設し、炉頂圧タービンによって高炉炉
頂ガスの保有する圧力エネルギーを回収する高炉炉頂ガ
スエネルギ回収設備において、前記ダストキャツチャ−
と湿式集塵装置を接続するガス配管から前記湿式集塵装
置の入側直近箇所で分岐配管を取り出し、該分岐配管を
前記乾式集塵装置に接続すると共に、該乾式集塵装置を
経由した高炉炉頂ガスを炉頂圧タービン側へ供給し、前
記湿式集塵装置を経由した高炉炉頂ガスを均圧用ガスと
して高炉炉頂装入装置へ供給するようにそれぞれ配管を
介して接続してなることを特徴とする高炉炉頂ガスエネ
ルギ回収設備である。

また、本発明では乾式集塵装置の頂部に架台を設け、当
該架台Ｇこ分岐配管の途上に配設したゴグル弁を上架す
るのが好ましい。

〈作用〉 本発明は前述の構成であるから、高炉炉頂ガスを湿式集
塵装置および乾式集塵装置のいずれを用いて集塵する場
合にも、ダストキャツチャ−と湿式集塵装置とを接続す
る配管内には常に大量の高炉炉頂ガスが流れているので
該配管内にダストが堆積するのを防止することができる
。このためパージ設備は不要となる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を第１図に従い説明する。

なお第１図中、前述の第６図に示す従来例のものと同じ
ものは同一符号を付して説明の筒略化を図ることにする
。第１図において、ダストキャツチャ−（ＤＣ）３１と
湿式集塵装置（ＶＳ）３２を接続するガス配管１２から
ＶＳ３２の入側直近箇所で分岐配管３６を取り出し、こ
の分岐配管３６を乾式集塵装置（ＢＤＣ）３４に接続す
る。そして、ＢＤＣ３４を経由した高炉炉頂ガスは炉頂
圧タービン（ＴＰＴ）３５に供給され、またＶＳ３２を
経由した高炉炉頂ガスは主として均圧用ガスとなり遮断
弁の開閉操作により高炉炉頂装入装置（開示せず）に供
給するようになっている。

前述本発明の構成にあってはＢＤＣ３４へ高炉炉頂ガス
を導く分岐配管３６にゴグル弁５を設ける必要がある。

これは従来ＤＣ３１とＢＤＣ３４との間にゴグル弁５を
設けていたのと状況が異なり、分岐配管３６にゴグル弁
５を設けるということは設備配置上からしてＶＳ３２と
ＢＤＣ３４との間にゴグル弁５を設けるのと同じことに
なる。従来ゴグル弁５は、たとえば大型窩炉で使用され
るものは重量が４０１にも及ぶけれども剛性の大きいＤ
Ｃ３１に設置されていた。

しかるに本発明では設備の配置上からして、ゴグル弁５
をＤＣ３１に設けることが困難であり、またＶＳ３２は
剛性が小さく１０を程度のものを設置するのが限度であ
り、ＶＳ３２を利用して設置することは不可能である。

そこで本発明では第４図および第５図に示すようにＢＤ
Ｃ３４の近傍にゴグル弁用支持架構３７を設け、支持架
構３７上に分岐配管３６の途上に配設したゴグル弁５を
上架して支持させる。このようにゴグル弁用支持架構３
７を別途設置するのは架構建設のための費用を要するの
で例えばＢＤＣ３４として高圧バンクフィルタを使用す
る場合には高圧バンクフィルタの剛性が大きいので第２
図および第３図に示すように２個のバンクチャンバ３８
の頂部に架台３９を差し渡して設け、その上にゴグル弁
５を上架すれば別途ゴグル弁用支持架構３７を設ける必
要がないので経済的である。

二の場合パックチャンバ３Ｂと分岐配管３６との熱膨張
差があるため伸縮継手４０を分岐配管３６に挿入する。

ここでは圧力均衡型の伸縮継手５を入れ、上下方向、水
平方向の熱膨張差を吸収するものを示しているがこれに
限定するものではない。

本発明の操作を第１図に従って以下に説明する。

ケースＩ：ＢＤＣ３４を運転し、ＴＲＴ３５を運転する
場合（定常操作時） バタフライ弁２．ゴグル弁４を閉じ、バタフライ弁３．
ゴグル弁５，６．遮断弁８．ＮＫ弁７を開とし、ＴＲＴ
３５はＢＤＣ３４を通過した高炉炉頂ガスによって運転
され、５Ｖ３３は閉とされるが５ｖ３３のリークガスと
炉頂装入装置用均圧ガスはＶＳ３２を通過した高炉炉頂
ガスによって供給される。

このときＤＣ３１とＶＳ３２とを接続する配管１２には
高炉３０から発生する高炉炉頂ガスの全量が通過し、Ｂ
ＤＣ３４およびＶＳ３２に分配されるので、配管１２内
のガス流速は常に高速に維持されるのでダストの堆積が
防止される。

またＶＳ３２は、常時高炉炉頂ガス全発止量に対応する
散水が行われているのでＴＲＴ３５がトリップして遮断
弁８が閉じても、ＢＤＣを通過していた高炉炉頂ガスを
瞬時にＶＳ３２側に支障なく切換えることができる。

高炉炉頂ガスが高炉３０のスリップなどでＢＤＣ３４の
濾布の耐熱温度（約２００°Ｃ）より高温になる時はＤ
Ｃ３１内でミストスプレィして高炉ガスを冷却している
０通常の操業では３００℃位までを考えてミストスプレ
ィ能力を決めておけばよいが、高炉のスリップ時には１
０００℃にも達するので、従来法では１０００°Ｃ対応
のミストスプレィ設備も必要であった０本発明では、こ
のような時は、高炉ガス温度を検知したら、直ちに遮断
弁８を閉じて、ＢＤＣ３４からＶＳ３２に切換えること
によって、ＢＤＣ３４の濾布を守ることができるので、
ＤＣ３１内のミストスプレィ能力も３００°Ｃまでの設
備で高炉３０のスリップ対応が可能である。

従来法では、ＢＤＣ３４の運転時には５Ｖ３３廻りが８
０〜１２０°Ｃになるので、５Ｖ３３のシール材の耐熱
性アップ、ダクトの熱膨張対策としての伸縮継手が必要
であったが、本発明では５Ｖ３３廻りにはＶＳ３２通過
の高炉炉頂ガスがくることになるので、従来法のような
シール材の耐熱性アンプや熱膨張対策は不要となった。

ケースＩｌ：ＴＲＴ３５の定検の場合（定検時）バタフ
ライ弁２，３．ゴグル弁４，５．６遮断弁８およびＮＫ
弁７を閉じ、高炉炉頂ガス全量をＶＳ３２に流し炉頂圧
は５Ｖ３３で制御する。

ケース■：湿式集塵装置を運転しＴＲＴ３５を運転する
場合（非定常操業時） バタフライ弁３．ゴグル弁５．６を閉し、バタフライ弁
２．ゴグル弁４．遮断弁８およびＮＫ弁７を開にして、
５Ｖ３３は閉じ、ＴＲＴ３５は湿式高炉ガスによって運
転される。

ケース■：乾式集塵装置ラインと湿式集塵装置ラインと
を切換える場合（切換時） バタフライ弁２，３の開閉の組合せによって両ラインの
切換ができる 以上の方法によると、４０００ｎ（クラスの高炉におい
て従来法に比べてＳ■前後の伸縮継手、バタフライ弁、
ミストスプレィ設備、ＶＳ−７８７間配管内の耐酸コー
ティング等が省略でき、設備費が節約でき、またＢＤＣ
運転時に高炉炉頂ガスが異常高温になる時はＴＰＴをト
リップさせ遮断弁を閉じれば、迅速に湿式運転に切換え
ることができ、ＢＤＣの濾布焼損を確実に防止すること
ができる。

本発明方法はＢＤＣとして高圧パックフィルタでなく、
高圧用乾式電気集塵機を用いた場合にも全く同様に適用
できる。

バタフライ弁２．ゴグル弁４を閉じ、Ｓ■のリークガス
、炉頂装入装置への均圧ガスとしてＤＣ。

ＶＳを通過した高炉ガスを供給した場合に、従来はＤＣ
−ＶＳ間配管で除塵効率は０％であり、ダストが堆積し
、４０００ｒｒｆクラスの高炉で、約４０日間で配管断
面積の１５％までダストが堆積してしまったが、本発明
の方法を適用することによってＤＣ〜■Ｓ間の配管では
、配管内へのダストの堆積は皆無となった。

〈発明の効果〉 本発明方法によると、前述のとおり設備費が安価になり
、高炉炉頂ガスの異常高温、ＴＰＴトリップなどの異常
事態に容易に、かつ迅速に対応できると共に、前記発明
に係る方法においてＤＣからＶＳまでの配管内にダスト
が堆積することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る高炉炉頂ガスエネルギ回収設備
のフローシート、第２図は本発明に係るゴグル弁の支持
構造を示す平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ矢視を示す
断面図、第４図は本発明に係るゴグル弁の他の支持構造
を示す平面図、第５図は第４図のＡ−Ａ矢視を示す断面
図、第６回は従来例に係る高炉炉頂ガスエネルギ回収設
備のフローシート、第７図は第６図におけるＤＣ〜■Ｓ
間の配管部を示す部分拡大図、第８図は他の従来例に係
る高炉炉頂ガスエネルギ回収設備のフローシートである
。 ７・・・ＮＫ弁、　　　　８．９・・・遮断弁、１０・
・・散水個所、　　　１１・・・逆洗ファン、１２・・
・ＤＣ〜ＶＳ間配管、 １３・・・逆洗用弁、　　　１４・・・パージ用弁、１
５・・・パージ用ノズル、１６・・・オン・オフ弁、３
０・・・高炉（ＢＦ）、 ３１・・・ダストキャツチャ−（ＤＣ）、３２・・・ベ
ンチュリースフラッパー（ＶＳ）、３３・・・セプタム
弁（ＳＶ）、 ３４・・・乾式集塵袋？！：　（ＢＤＣ）、３５・・・
炉頂圧タービン（ＴＰＴ）、３６・・・分岐配管、 ３７・・・ゴグル弁用支持架橋、 ３８・・・バングチャンバ、３９・・・架台、４０・・
・伸縮継手。 １２．３・・・バタフライ弁、 ４．５．６・・・ゴグル弁、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高炉炉頂ガス集塵機としてダストキャッチャー下流
   側に湿式集塵装置と乾式集塵装置とを併設し、炉頂圧タ
   ービンによって高炉炉頂ガスの保有する圧力エネルギー
   を回収する高炉炉頂ガスエネルギ回収設備において、前
   記ダストキャッチャーと湿式集塵装置を接続するガス配
   管から前記湿式集塵装置の入側直近箇所で分岐配管を取
   り出し、該分岐配管を前記乾式集塵装置に接続すると共
   に、該乾式集塵装置を経由した高炉炉頂ガスを炉頂圧タ
   ービン側へ供給し、前記湿式集塵装置を経由した高炉炉
   頂ガスを均圧用ガスとして高炉炉頂装入装置へ供給する
   ようにそれぞれ配管を介して接続してなることを特徴と
   する高炉炉頂ガスエネルギ回収設備。 ２、乾式集塵装置の頂部に架台を設け、当該架台に分岐
   配管の途上に配設したゴグル弁を上架してなる請求項１
   記載の高炉炉頂ガスエネルギ回収設備。