JPH0611264A - 閉鎖アーク炉からの排気ガスを処理するための方法 - Google Patents

閉鎖アーク炉からの排気ガスを処理するための方法

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JPH0611264A
JPH0611264A JP5086798A JP8679893A JPH0611264A JP H0611264 A JPH0611264 A JP H0611264A JP 5086798 A JP5086798 A JP 5086798A JP 8679893 A JP8679893 A JP 8679893A JP H0611264 A JPH0611264 A JP H0611264A
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arc furnace
container
furnace
melting
vessel
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ハインリヒ・ベッカー
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクラップ鉄等を原料とするアーク炉から排
ガス中のダイオキシン等の不純物を安価に効率的に除去
する方法及び装置を提案する。 【構成】 スクラップをアークで溶融し、溶融金属が炉
底にたまっているアーク炉において、アーク炉からの排
ガスを、スクラップ中の上昇気流に逆らってスクラップ
中を貫通させ溶融金属表面まで導く。ダイオキシン等は
溶融金属により分解される。その後、排ガスはフィルタ
を通って排出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は請求項１の上位概念に記
載の閉鎖アーク炉からの排気ガスを処理するための方法
及び請求項５の上位概念に記載の前記方法を実施するた
めの装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】環境汚染軽減のために規則として溶解炉
は吸込装置を備えている。例えばドイツ特許出願公告第
１９２８５０１号公報から炉の蓋に吸込導管が設けられ
この吸込導管は調整及び絞り装置を有し、調整及び絞り
装置により吸込装置はアーク炉内の作業工程すなわち溶
解、精製（精錬）、合金、除滓に合せて調整されること
が可能であるアーク炉が公知である。炉内に発生する煤
煙の一部は熱上昇風に対応して鉱石及び融剤混和物柱を
貫流し、蓋の下で僅かな負圧で吸込まれる。
【０００３】地金だけでなくワニス及びラッカー・合成
樹脂・油脂等の種々の不純物を含むスクラップがこのよ
うなアーク炉で溶解されるとこれらの汚染物はガス・蒸
気・塵埃として吸込装置に吸込まれる。この場合、外部
加熱装置・塵埃処理装置・塵埃除毒（解毒）装置を有す
る後燃焼室等の複雑大規模な後処理装置が設けられてお
り、排気ガスはまずこのような装置で処理され次いで規
則としてフィルタ装置で浄化されなければならず、その
終了後初めて大気へ排出可能となる。この後処理装置は
大量のエネルギー消費を必要とする。
【０００４】ドイツ特許出願公開第３８２７０８６号公
報から、ダイオキシン及びフランが含有されている場合
にはこれらを除去するため、含有重金属が浸出するおそ
れがある場合にはこの浸出を阻止するために、材料が誘
導加熱坩堝炉の中に装入される、フィルタ塵埃及びその
他の残留物質を熱的に除去して除染するための方法およ
び装置が公知である。
【０００５】この坩堝炉では１４００−１６００℃の温
度で塵埃が溶解され液相で搬出されて水槽で急冷され
る。同時に、発生気相が少なくとも１２００℃の高温区
間を流され次いで排気ガスは噴射冷却装置で一瞬のうち
に冷却され固体物質は後置接続の高性能塵埃除去機で排
出される。
【０００６】この複雑大規模な方法ではまず初めに有毒
物質含有塵埃が発生し次いでこれが処理される。これは
欠点である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、簡単
な手段により１段階の方法で環境汚染の原因、特にダイ
オキシン及びフラン等の有毒物質を除去し悪臭を除去す
ることを可能にする方法及び装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明により、溶解工程
中に炉容器内にあるガス・塵埃・蒸気をそれらの熱的流
れ方向とは反対の方向にアーク炉内の鉱石及び融剤混和
物を貫流案内させて溶融金属と接触させ、次いでアーク
炉の上部容器と下部容器の間の領域内で吸出すことが提
案される。
【０００９】
【作用】溶融金属との接触により煤煙は約１６００℃の
温度にさらされる。これによりダイオキシン及びフラン
が破壊される。何故ならば炭化水素及び有害有機物質が
直ちにかつ完全に個々の元素に分解されるからである。
加えて溶融鋼は酸素を活発に取り入れ、従って煤煙の混
入が減少する。
【００１０】鋼に取り入れられない元素及び酸化されな
い元素もこの高温では気相に移行する。除毒された排気
ガスは、対応するフィルタ装置で比較的容易に清浄にす
ることが可能である。
【００１１】アーク炉内で大多数の場合にはスクラップ
が溶解される。すべての有害なスクラップ混入物質が燃
焼された溶解工程の終り近くでは煤煙は炉の蓋を介して
吸出される。すなわち容器下部から炉の蓋への吸込の切
換えが行われる。
【００１２】有利な実施例では容器上部は、少なくとも
１つの２バスケット装入が可能な容量を有する。一方で
はこれは、溶解工程が装入により邪魔される回数が減少
する利点を有する。加えて、より高い炉容器がＣＯから
ＣＯ2 への後燃えのための後燃焼室として使用可能であ
る。これは、例えば炉の稼動の際にスラグが泡立つ場合
には非常に重要である。
【００１３】さらに、例えば化石燃料を燃焼するために
付加バーナを容器上部に設けることが提案される。
【００１４】スクラップ柱を貫流しての上から下へのガ
ス案内は、溶融金属内での温度分布が一様化される作用
を有する。この作用は、付加バーナにより供給される燃
焼領域の外のスクラップ加熱のためのエネルギーにより
さらに増大する。
【００１５】ガス・蒸気・塵埃の処理のために必要なエ
ネルギー消費量は最小である。何故ならばスクラップ柱
での負圧形成及び付加的な送風機の作動による自然な熱
上昇風の反転のみを実現すればよいからである。
【００１６】給気量は容器上部と蓋の間の蓋密封部材の
領域内で吸込まれる。このためにガス量調整のために、
圧力センサにより求められた炉頭部内の圧力が利用され
る。
【００１７】この方法の１つの特別な変形は、独立のガ
ス供給装置から付加的にガスを炉頭部に供給することに
ある。この場合、有毒物質がすでに混入しているガスで
あることもある。
【００１８】炉内に発生する塵埃の大部分はスクラップ
堆積柱のみによりアーク炉内にとどめられスクラップと
一緒に液相になり、これにより熱的清浄化が行われる。
【００１９】
【実施例】次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳し
く説明する。
【００２０】図１は、容器上部２０及び容器下部３０を
有するアーク炉の炉容器１０を示す。炉容器１０の中に
は溶融金属１１がある。溶融金属１１の上にはスラグ１
２が浮遊しておりスラグ１２の上には鉱石及び融剤混和
物質柱１３が載っている。
【００２１】容器上部２０は冷却ジャケッ２１を有す
る。冷却ジャケット２１の中の下部領域内に作業戸２５
が配置されている。容器上部２０の開口は蓋２２により
閉じられている。
【００２２】蓋２２は容器側に蓋密封部材２３を有し自
身の中心に電極密封部材２４を有する。蓋２２のドーム
２９として形成されている中心を通って少なくとも１つ
の電極１４が容器１０の中に突出して設けられている。
【００２３】蓋２２にはガス供給管２６が設けられてい
る。ガス供給管２６の途中には調整及び絞り装置２７が
配置されている。
【００２４】調整及び絞り装置２７は計測工学的に測定
及び調整装置５０に接続されている。ガス供給管２６
は、詳細には図示されていない装置７０に接続されてい
る。
【００２５】ガス供給管２６により、炉容器の中の有毒
物質含有ガスを的確に提案の方法で処理することが可能
となる。
【００２６】容器上部２０の領域内にはさらに二次エネ
ルギー６０の供給装置が配置されている。この供給装置
はバーナ６１を有する。バーナ６１はほぼ半径方向で冷
却ジャケット１を貫通して炉内部に突出している。
【００２７】容器下部２０は金属ジャケット３１から本
質的に成る。金属ジャケット３１は耐火ライニング３２
を備えている。容器下部３０の中には底出湯開口３３が
設けられている。底出湯開口３３は閉鎖装置３４により
閉鎖可能である。
【００２８】直流電動機の場合には容器下部３０の中に
少なくとも１つの陽極１５が設けられている。
【００２９】容器下部３０の端縁には出滓口（出滓樋）
３５が配置されている。
【００３０】容器下部３０は容器上部２０を越えて突出
している。突出部はチャネル１６を形成している。チャ
ネル（溝）１６は覆い３６により閉鎖されている。
【００３１】チャネル覆い３６には接続導管３８が設け
られている。接続導管３８は、蓋２２に接続されている
接続導管３９と一緒に連結導管４３に合流される。連結
導管４３は吸込装置４０の一部である。吸込装置４３は
フィルタ４４、煙突４２、これら２つの間に配置されて
いる送風機４１を有する。
【００３２】流れ方向で見てフィルタ４４の前に給気管
４７が設けられている。個々の導管２６、３８、３９、
４３、４７は、それぞれ測定及び調整装置５０に接続さ
れている調整及び絞り装置２７、４５、４６、４８、４
９により、それぞれのガス量に関して調整可能である。
【００３３】加えて測定及び調整装置５０は、蓋２２の
領域内に配置されている圧力センサ５１と、フィルタ４
４の直接前に配置されている温度センサ５２を有する。
【００３４】図２には容器上部２０の領域内の断面図Ｓ
−Ｓで電極１４及び冷却ジャケット２１を示す。この上
面図から炉長手軸IIの上に配置されている作業戸２５及
び底出湯開口３３が分かる。
【００３５】容器上部２０の底面はＡにより示され容器
下部の底面はＢにより示されている。これら２つの底面
の差はリング部分面Ｃと名付けられている。
【００３６】チャネル１８のリング部分面Ｃにはチャネ
ルの覆い３６が設けられている。チャネルの覆い３６に
は接続導管３８が接続されている。接続導管３８は接続
導管４３に連通する。接続導管４３は、図示されていな
い吸込装置４０の一部である。
【００３７】図３には図２の位置で同一の参照番号で炉
容器が示されている。
【００３８】路容器は、リング部分面Ｃによる突出部を
有する。突出部は覆い３６を備えている。覆い３６には
接続導管３８が接続され、さらには接続導管４３が接続
されている。
【００３９】第３図に示されている炉では、リング部分
面Ｃが炉傾斜軸Ｉの領域内に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸込装置を有するアーク炉の略示図である。
【図２】張出し部領域内の吸込装置を有する容器上部の
Ｓ−Ｓ断面図である。
【図３】炉傾動軸の領域内の吸込装置を有する容器上部
のＳ−Ｓ断面図である。
【符号の説明】
１０ 炉容器 １１ 溶融金属 １２ スラグ １３ 鉱石と融剤の混和物 １４ 電極／陰極 １５ 陽極 １６ チャネル（溝） ２０ 容器上部 ２１ 冷却ジャケット ２２ 蓋 ２３ 蓋密封部材 ２４ 電極密封部材 ２５ 作業戸 ２６ ガス供給管 ２７ 調整及び絞り装置 ２９ ドーム ３０ 容器下部 ３１ 金属ジャケット ３２ 耐火ライニング ３３ 底出湯開口 ３４ 開口閉鎖装置 ３５ 出滓口（出滓樋） ３６ チャネル覆い ３８ 接続導管／チャネル ３９ 接続導管／ドーム ４０ 吸込装置 ４１ 送風機 ４２ 煙突 ４３ 連結導管 ４４ フィルタ ４５ 調整及び絞り装置／炉蓋 ４６ 調整及び絞り装置／容器下部 ４７ 給気管 ４８ 試験装置／給気管 ４９ 調整及び絞り装置／接続導管 ５０ 測定及び調整装置 ５１ 圧力センサ ５２ 温度センサ ６０ 二次エネルギーの供給装置 ６１ 付加バーナ ７０ ガス供給装置 Ａ 面 容器上部 Ｂ 面 容器下部 Ｃ リング部分面 容器下部 Ｄ 直径 容器上部 Ｉ 炉傾動軸 II 炉長手軸

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鉱石及び融剤混和物が装入され、炉容器
    下部の中に溶融金属及びスラグを収容する閉鎖アーク炉
    からの排気ガスを処理するための方法において、 − 溶解工程中に、炉容器内にあるガス・塵埃・蒸気
    が、 ａ） 自然の流れ方向とは反対の方向で鉱石及び融剤混
    和物柱を貫通案内され、 ｂ） 鉱石及び融剤混和物から貫通した後に溶融金属及
    びスラグに接触させられ、 ｃ） 最後に容器下部と容器上部の間の領域内でアーク
    炉から排出されることを特徴とする閉鎖アーク炉からの
    排気ガスを処理するための方法。
  2. 【請求項２】 主供給空気が量調整可能で、容器上部の
    端縁に沿って一様に分散されて供給されることを特徴と
    する請求項１に記載の閉鎖アーク炉からの排気ガスを処
    理するための方法。
  3. 【請求項３】 容器上部の中に鉱石及び融剤混和物柱の
    上で付加的にガスが供給されることを特徴とする請求項
    ２に記載の閉鎖アーク炉からの排気ガスを処理するため
    の方法。
  4. 【請求項４】 排気が量調整可能で、アーク炉から水平
    面内で排気されることを特徴とする請求項１に記載の閉
    鎖アーク炉からの排気ガスを処理するための方法。
  5. 【請求項５】 容器下部及び容器上部から成り、該容器
    上部はアーク炉に接続されている吸込装置に接続され蓋
    により閉じられ、請求項１から請求項４のうちのいずれ
    か１つの請求項に記載の方法を実施するために、上記吸
    込装置が調整及び絞り装置を備えている導管を介してア
    ーク炉に結合されている金属を溶解するためのアーク炉
    において、管状の容器上部（２０）の冷却ジャケット
    （２１）の直径（Ｄ）により包囲される底面（Ａ）が、
    耐火ライニング（３２）を備えている容器下部（３０）
    に所属し少なくとも１つの側で突出している面（Ｂ）よ
    り小さいことと、容器下部（３０）に所属し冷却ジャケ
    ット（２１）の底面（Ａ）を越えて突出しているリング
    部分面（Ｃ）が覆い（３６）により閉鎖されていること
    と、調整及び絞り装置（４６）を備えている接続導管
    （３８）が覆い（３６）に設けられていることと、容器
    上部（２０）を終端している蓋（２２）に接続導管（３
    ９）が設けられていることと、接続導管（３８、３９）
    が接続導管（４３）を介して吸込装置（４０）に接続さ
    れていることを特徴とする金属を溶解するためのアーク
    炉。
  6. 【請求項６】 吸込装置（４０）の接続導管（３９）が
    接続され容器上部（２０）から背いて向いているドーム
    （２９）を蓋（２２）が有することを特徴とする請求項
    ５に記載の金属を溶解するためのアーク炉。
  7. 【請求項７】 接続導管（３８、３９）が、測定及び調
    整装置（５０）に接続され容器下部（３０）から容器上
    部（２０）への吸込の切換え及びその逆の切換えを行う
    調整及び絞り装置（４５、４６）を有することを特徴と
    する請求項５に記載の金属を溶解するためのアーク炉。
  8. 【請求項８】 調整及び絞り装置（２７）を有しガス供
    給装置（７０）に接続されているガス供給管（２６）が
    蓋（２２）に設けられていることを特徴とする請求項５
    に記載の金属を溶解するためのアーク炉。
  9. 【請求項９】 給気量調整を行うことが可能な調整及び
    絞り装置（４８）を有する給気管（４７）が流れ方向で
    見て調整及び絞り装置（４８）の後で接続導管（４３）
    に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の金
    属を溶解するためのアーク炉。
  10. 【請求項１０】 ガス及び塵埃及び蒸気の方向及び量の
    調整を行うことが可能な調整及び絞り装置（２６、４
    ５、４６、４８、４９）に接続されている測定及び調整
    装置（５０）が設けられていることを特徴とする請求項
    １から請求項９のうちのいずれか１つの請求項に記載の
    金属を溶解するためのアーク炉。
  11. 【請求項１１】 容器上部（２０）の上部領域内に配置
    されている圧力センサ（５１）に測定及び調整装置（５
    ０）が測定学（計測学）的に接続されていることを特徴
    とする請求項１０に記載の金属を溶解するためのアーク
    炉。
  12. 【請求項１２】 給気管（４７）とフィルタ（４４）の
    間で接続導管（４３）の途中に配置されている温度セン
    サ（５２）に測定及び調整装置（５０）が測定学（計測
    学）的に接続されていることを特徴とする請求項１０に
    記載の金属を溶解するためのアーク炉。
  13. 【請求項１３】 少なくとも１つの２バスケット（ばい
    すけ）装入を可能にする容量を容器上部（２０）が有す
    ることを特徴とする請求項５に記載の金属を溶解するた
    めのアーク炉。
  14. 【請求項１４】 二次エネルギーの供給装置（６０）の
    付加バーナ（６１）が容器上部（２０）に分散配置され
    ていることを特徴とする請求項１３に記載の金属を溶解
    するためのアーク炉。
JP5086798A 1992-03-23 1993-03-22 閉鎖アーク炉からの排気ガスを処理するための方法 Pending JPH0611264A (ja)

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DE4209765.7 1992-03-23
DE4209765A DE4209765C2 (de) 1992-03-23 1992-03-23 Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung der Abgase eines Lichtbogenofens

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EP (1) EP0564056B1 (ja)
JP (1) JPH0611264A (ja)
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