JPH0559417A - 溶銑予備処理ダストの再利用方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸湿性を有する精錬剤を使用する溶銑予備処
理におけるダストを、固化や付着、インジェクショント
ラブルのおそれなしに回収再利用する。 【構成】 乾式集塵機４と、ダスト貯蔵ホッパ９と、排
ガスクーラ３と、その上流側に設けられダスト貯蔵ホッ
パ９と一体的に構成されたプレダストセパレータ８と、
インジェクションタンク10と、これらを連結する排ガス
ダクトならびに補集ダスト移送手段により構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶銑予備処理ダストの
再利用に関し、特にソーダ灰を精錬剤とする溶銑予備処
理工程で発生する発塵ダストを溶銑の精錬剤として再利
用する方法ならびに装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉で製造された溶銑は、混銑車等の輸
送容器に収容されて転炉工場に搬送されるが、最近では
製鋼工程の機能分化が進み、この搬送前に、あるいは搬
送後輸送容器から転炉に装入される前の段階で、石灰、
炭酸カルシウム、カルシウムカーバイド、塩化カルシウ
ム、ソーダ灰等の精錬剤を溶銑中にインジェクションし
て溶銑の脱珪、脱りん、脱硫などの予備処理を行って、
これらの溶銑予備処理工程を転炉における製鋼工程から
分離させるのが最近の傾向である。例えば、脱りんを主
目的とする場合は、石灰等を添加してスラグの塩基度を
調整しつつ、酸化鉄、焼結鉱石粉、マンガン鉱石粉等の
固体酸素源をインジェクションするか、もしくは気体酸
素を吹き込む方法が多く採用され、また、ソーダ灰をイ
ンジェクションして脱りんと脱硫を同時に行う方法等も
知られている。

【０００３】これらの溶銑予備処理工程においては、鉄
粉や酸化鉄のほかに、未反応の精錬剤等を含む多量の発
塵があり、公害防止ならびに資源の有効利用の観点か
ら、これらのダストを捕集して再利用する検討がなされ
て来ている。ダストが主として鉄粉や酸化鉄を含む場合
は、ペレットに成形され、高炉用原料の一部として再利
用されている。これに対しソーダ灰を含有するダスト
は、高炉に装入すると耐火物に悪影響を及ぼし、産業廃
棄物として投棄するにしても水添加等の発塵防止処理を
要し、さらに運搬コスト、処理コスト等が増加するなど
問題が多い。そこで、こうした用途よりも精錬剤として
有効成分を含有していることに着目し、溶銑中にインジ
ェクションして脱りん、脱硫等の予備処理に利用するこ
との方が有利であるとして、近年多くの方法が提案され
ている。

【０００４】例えば、特開昭51-143507 号公報によれ
ば、溶銑脱硫時に発生するダストを集塵機で捕集した
後、直接インジェクション用の加圧タンクに装入して溶
銑中に吹き込む方法が開示され、特開昭51-99614号公報
によれば、捕集したダストを一旦集塵機外の一次貯蔵タ
ンクに貯蔵した後、空気輸送により第２のタンクに搬送
し、該タンクより切り出したダストを計量ホッパーを介
して搬出して溶銑の脱硫剤の一部として再利用する方法
が開示されている。また、特開昭61-227116 号公報に
は、同様な方法を安定して行うために、集塵排ガスの熱
を利用して、補集したダストを乾燥する方法が開示され
ている。

【０００５】図４に特開昭61-227116 号公報による工程
フローを示す。溶銑予備処理工程１から発生した発塵ダ
スト含有排ガスはガスクーラ３において冷却水による間
接熱交換により冷却され、バグフィルタ等の乾式集塵機
４に補集され、清浄な排ガスと補集ダストに分離され
る。回収された発塵ダストは一旦乾燥ホッパ５に集積さ
れ、ここで排ガスにより乾燥されてサービスタンク12に
収容され、必要により適宜取り出されて再び溶銑予備処
理工程１においてインジェクションされ使用される。

【０００６】しかし、本発明者らの実験によると、上記
従来技術には次のような問題点がある。すなわち、集塵
機ホッパ内では、集塵ガス中の水分や、点検口等のリー
ク部から進入する外気の水分を吸収してダストが固化す
ることがあり、また、補集されたダストは当初は 100℃
以上の嵩比重の低い、流動性の高い微粉であるが、ホッ
パ内に貯溜する間に外壁からの放熱により冷却されると
流動性を失い、付着性が増してホッパ内でダストが層状
に成長する。この現象は特にソーダ灰を含有するダスト
において顕著であり、希釈大気や水分を用いずに熱交換
方式にて排ガスを冷却する場合においても認められる。
また、排ガスの顕熱を用いてダストを直接乾燥する方法
は、水分の含有量が 1％程度と低い場合を除いて、かな
りの時間を要する割に効果はあまり認められず、実際に
は補集後の吸湿を抑えておけばこの工程は必要ない。む
しろ、特別にこのような乾燥手段を設けることは、プロ
セスの複雑化に伴う設備費やメンテナンス費の増加を招
くのみであるといってよい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶銑予備処
理ダストの再利用にかかわる上記従来技術の問題点を解
消し、安定して溶銑予備処理時に発生するダストを精錬
剤として再利用できる方法および装置を単純なプロセス
と低コストにて提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の溶銑予備処理工
程で発生する排ガス中の発塵ダストを乾式集塵機で補集
して精錬剤として再利用する溶銑予備処理ダストの再利
用方法は、前記乾式集塵機にて補集した補集ダストを、
ダスト貯蔵ホッパ、すなわち前記乾式集塵機に至る排ガ
スダクトの中間に設けた排ガス冷却手段のさらに上流側
に設けたダスト分離手段と一体的に構成された下部のホ
ッパに移送して一時貯蔵し、該ホッパより適宜インジェ
クションタンクに取り出して溶銑予備処理用に再利用す
ることを特徴とする。

【０００９】また、本発明の溶銑予備処理工程で発生す
る排ガス中の発塵ダストを乾式集塵機で補集して精錬剤
として再利用する溶銑予備処理ダストの再利用装置は、
乾式集塵機と、この乾式集塵機で補集した補集ダストを
貯蔵するダスト貯蔵ホッパと、前記乾式集塵機下部の集
塵機ホッパよりこのダスト貯蔵ホッパへ補集ダストを移
送する移送手段と、溶銑予備処理工程より前記乾式集塵
機に至る排ガスダクトと、この排ガスダクトの中間に設
けた排ガス冷却手段と、この排ガス冷却手段の上流側に
設けたダスト分離手段と、溶銑予備処理用インジェクシ
ョンタンクと、前記ダスト貯蔵ホッパよりこのインジェ
クションタンクへ補集ダストを切り出して移送する移送
手段よりなり、前記ダスト分離手段と前記ダスト貯蔵ホ
ッパが一体的に構成されていることを特徴とする。

【００１０】

【作 用】まず図１により、本発明による溶銑予備処理
ダストの再利用方法の工程を説明する。従来と同じ通常
のインジェクションタンク（加圧タンク）11に石灰、ソ
ーダ灰、炭酸カルシウム、カルシウムカーバイド等の精
錬剤を収納し、これを溶銑予備処理工程１において溶銑
中にインジェクションして溶銑予備処理を行い、ここで
発生した高温のダストを含有する排ガス２は、環境対策
上集塵装置に全量吸引される必要があるが、排ガス温度
は外気により多少希釈されるものの通常 800〜900 ℃程
度である。これをこのまま乾式集塵機４に導入すること
は、ダスト補集用のバグフィルタの耐熱性から不可能で
あるので、その前段で 100〜150 ℃に冷却する必要があ
り、その冷却方法としては大量の外気による希釈冷却
や、ミストスプレーによる水分添加、もしくは除塵を兼
ねたベンチュリースクラバーによる水洗浄等種々の方法
があるが、本発明ではダストの吸湿による固化や付着、
凝集の原因となる水分の混入を極力避けるべきであると
の観点から間接冷却方式による排ガスクーラ３を設けて
いる。間接冷却方式にも水冷、空冷があり、伝熱部の形
状、制御法が異なるが、排ガスの過冷却を起こさない限
りいずれの方式でもかまわない。

【００１１】また本発明では、排ガスクーラ３の手前
に、簡易な構造のプレダストセパレータ８を設け、ここ
で若干のダストを分離するようにした。これは後に説明
するダスト貯蔵ホッパ９と一体的に構成する目的による
が、この段階でサイズの大きいダストを先ず分離してお
くことは、排ガスクーラ３や乾式集塵機４の負担を軽減
し、集塵機ホッパ５からダスト貯蔵ホッパ９への移送量
もそれだけ節減でき、排ガスクーラ３の熱交換機へのダ
スト付着を少なくするなどの点で有効である。

【００１２】排ガスクーラ３で冷却されたダスト含有ガ
スは、乾式集塵機４により集塵され、ダストを除去され
た排ガス６と補集ダスト７に分離される。排ガス６は必
要に応じ更に除塵機により除塵されて大気中に放出され
る。分離補集された補集ダスト７は一時集塵機４内の集
塵機ホッパ５に貯溜されるが、この時の補集ダスト７の
温度は約 100℃であるためダストへの付着水分はほとん
どなく、間接冷却方式のガスクーラ使用により結晶水も
0.5％未満に抑制可能である。補集ダスト７は集塵機内
のホッパ５に貯溜される間の温度降下を避けることはで
きないが、集塵機ホッパ５は長時間の貯溜を行う容量も
ないので、高温排ガスの流路途上に設置したダスト貯蔵
ホッパ９にすみやかに移送して保温する。このダスト貯
蔵ホッパ９を前述のとおりガスクーラ３に導かれるダス
ト含有排ガス２のプレダストセパレータ８と一体的に構
成したので、プレダストセパレータ８で分離されたダス
トは貯蔵ホッパ９に落下し、必然的に集塵機ホッパ５か
ら移送された補集ダストに混入する。貯蔵ホッパ９内の
補集ダストは、ここで貯蔵される間、上部を通過する排
ガスの顕熱により加熱・保温される。

【００１３】ダスト貯蔵ホッパ９内のダストは、必要に
より適宜切り出して補集ダスト用の加圧インジェクショ
ンタンク10に移送する。インジェクションタンク10に収
容された補集ダスト７は、溶銑予備処理工程１におい
て、従来の通常の精錬剤を収容したインジェクション用
加圧タンク11に代わって、単独もしくは他の精錬剤と共
に溶銑中にインジェクションして再利用される。

【００１４】なお、集塵機ホッパ５以降の補集ダストの
移送手段としては、ベルトコンベヤ、チェーンコンベ
ヤ、エアスライド、空気輸送等公知の粉体輸送手段を適
用すればよいが、吸湿や落粉飛散の防止等の配慮が必要
である。

【００１５】

【実施例】本発明の溶銑予備処理ダストの再利用方法の
一実施例について、図１および図２により説明する。ま
ず混銑車19における溶銑予備処理工程１において、ソー
ダ灰を脱硫精錬剤として使用し、発生した最高 850℃の
発塵ダスト含有排ガス２を、フード17で捕捉し、ダクト
18によりプレダストセパレータ８を経て間接冷却式の排
ガスクーラ３に導き 100〜150 ℃まで強制冷却した後、
バグフィルタを用いた乾式集塵機４にてダストを補集し
た。排ガスクーラ３としては空冷式プレート型熱交換機
を使用した。集塵後の排ガスは必要に応じ更に除塵機に
より除塵してから大気中に放出する。

【００１６】補集ダスト７の成分例は表１のとおりであ
る。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１から明らかなとおり、補集ダスト７は
ソーダ灰が主体で、水分は 1％未満である。補集したダ
スト７を集塵機ホッパ５に収容し、集塵機ホッパ５から
切り出しゲート12を介して直径 100mmの輸送管路13にて
空気輸送し、プレダストセパレータ８下部のダスト貯蔵
ホッパ９に移送した。

【００１９】貯蔵ホッパ９の上部にはプレダストセパレ
ータ８が一体的に構成されている。プレダストセパレー
タ８部分は、ダクト18の管路を局部的に大径とし、流速
を急激に低下させて発塵ダスト含有排ガス２中の質量の
大きいダストのみを下部のダスト貯蔵ホッパ９へ降下さ
せる。ダスト貯蔵ホッパ９の内面は耐火性断熱材14でラ
イニングされており、補集ダスト７は上部を通過する排
ガスの顕熱により 150〜200 ℃に加熱・保温されてい
る。ダスト貯蔵ホッパ９の内面に切り出し用のエアレー
ション装置15を設けることも有効である。貯蔵ダスト７
は適宜ホッパ下部より排出し、インジェクションタンク
10に移送する。

【００２０】このようにしてインジェクションタンク10
に回収された補集ダスト７を混銑車19に積載された溶銑
20中にランス16より75kg／min の速度で吹き込み脱硫し
た。図３は脱硫剤の使用量（kg-Na₂CO₃ ／t-溶銑) と脱
硫率との関係を従来の純ソーダ灰と、本発明による回収
集塵ダストについて比較したものである。図３から明ら
かなように、本発明によって回収した補集ダストを脱硫
精錬剤としたものは、ばらつきはあるものの、従来の純
ソーダ灰を精錬剤とした場合の脱硫率とほとんど差のな
いことが判明した。

【００２１】また、補集ダストのみのインジェクション
においても水分等による異常な反応は認められず、イン
ジェクション速度も安定して純ソーダ灰の代替として有
効に溶銑よび処理の精錬剤として使用可能であることが
確認された。なお、本発明者らは、上記脱硫試験に続い
て補集ダストによる脱りん試験も実施したが、上記と同
様に脱りん降下も純ソーダ灰使用時と大差のないことが
判明した。

【００２２】以上の実施例では精錬剤としてソーダ灰を
使用する場合について説明したが、ソーダ灰に限定され
るものではなく、吸湿性を有する精錬剤を使用する場合
において有効である。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、従来技術の欠点、特に
石灰、ソーダ灰等吸湿性を有する成分を含有するダスト
の回収時に顕著であった、ホッパ内の長期滞留中に発生
する付着ダストの発生、流動性の低下に起因するインジ
ェクショントラブルを解消し、つぎの効果を挙げること
ができた。

【００２４】補集ダストによる単独もしくは他の精錬
剤との同時使用に際しては、なんらの操業上のトラブル
もなくインジェクションすることができ、インジェクシ
ョン速度も安定している。 補集ダストによる脱硫、脱りん効果は、新品の精錬剤
に比較しても遜色がない。

【００２５】工程は単純で装置も簡単であるから設備
費は割安で製造コストも低い。 工場内の公害を未然に防止し、資源として有効利用で
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工程を示すフロー図である。

【図２】本発明の実施例の構成を示す構成図である。

【図３】本発明による補集ダストの脱硫効果を示すグラ
フである。

【図４】従来の技術による工程を示すフロー図である。

【符号の説明】

１ 溶銑予備処理工程 ２ 発塵ダスト含有排ガス ３ 排ガスクーラ ４ 乾式集塵機 ７ 補集ダスト ８ プレダストセパレータ ９ ダスト貯蔵ホッパ 10、11 インジェクションタンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶銑予備処理工程で発生する排ガス中の
   発塵ダストを乾式集塵機で補集して精錬剤として再利用
   する溶銑予備処理ダストの再利用方法において、前記乾
   式集塵機にて補集した補集ダストを、ダスト貯蔵ホッ
   パ、すなわち前記乾式集塵機に至る排ガスダクトの中間
   に設けた排ガス冷却手段のさらに上流側に設けたダスト
   分離手段と一体的に構成された下部のホッパに移送して
   一時貯蔵し、該ホッパより適宜インジェクションタンク
   に取り出して溶銑予備処理用に再利用することを特徴と
   する溶銑予備処理ダストの再利用方法。
2. 【請求項２】 溶銑予備処理工程で発生する排ガス中の
   発塵ダストを乾式集塵機で補集して精錬剤として再利用
   する溶銑予備処理ダストの再利用装置であって、乾式集
   塵機と、この乾式集塵機で補集した補集ダストを貯蔵す
   るダスト貯蔵ホッパと、前記乾式集塵機下部の集塵機ホ
   ッパよりこのダスト貯蔵ホッパへ補集ダストを移送する
   移送手段と、溶銑予備処理工程より前記乾式集塵機に至
   る排ガスダクトと、この排ガスダクトの中間に設けた排
   ガス冷却手段と、この排ガス冷却手段の上流側に設けた
   ダスト分離手段と、溶銑予備処理用インジェクションタ
   ンクと、前記ダスト貯蔵ホッパよりこのインジェクショ
   ンタンクへ補集ダストを切り出して移送する移送手段よ
   りなり、前記ダスト分離手段と前記ダスト貯蔵ホッパが
   一体的に構成されていることを特徴とする溶銑予備処理
   ダストの再利用装置。