JPH074870A - 取鍋精錬の排ガス処理装置及び排ガス処理方法 - Google Patents

取鍋精錬の排ガス処理装置及び排ガス処理方法

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JPH074870A
JPH074870A JP14793193A JP14793193A JPH074870A JP H074870 A JPH074870 A JP H074870A JP 14793193 A JP14793193 A JP 14793193A JP 14793193 A JP14793193 A JP 14793193A JP H074870 A JPH074870 A JP H074870A
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JP
Japan
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exhaust gas
ladle
molten steel
duct
gas
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JP14793193A
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Kazuyoshi Fujii
一良 藤井
Haruo Ozaki
晴男 尾崎
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 取鍋内溶鋼の昇熱精錬時に発生する排ガスを
処理するに関し、大容量の集塵機や水冷式排ガス冷却装
置等を必要としない排ガス処理装置及び方法を提供す
る。 【構成】 取鍋の底部より不活性ガスを吹込み溶鋼を攪
拌しつつ、該取鍋内に浸漬管を挿入して、浸漬管内の溶
鋼表面に上吹ランスを介して酸化性ガスを吹付け、取鍋
内溶鋼を昇熱して精錬するに当たり、前記浸漬管の上部
に接続された排煙吸入管を耐火構成とし、排煙吸入管の
後方に伸縮管と耐火構成とした排ガス燃焼用ダクトを配
設し、かつ排ガス燃焼用ダクトに燃焼用空気口を設けて
排ガスを完全燃焼、冷却して、前記排ガス燃焼用ダクト
出口の排ガス温度を排ガス燃焼用ダクトのあとに位置す
る集塵装置の耐熱温度以下に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼を取鍋内で昇熱す
る際に用いる取鍋精錬の排ガス処理装置及び排ガス処理
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】取鍋内で溶鋼昇熱機能を有する取鍋精錬
法としては、電気エネルギーを利用するLFや、減圧下
で酸素を使用するRH−OB,VOD法等のプロセスが
実用化されているが、当該処理での処理コスト、処理時
間が長い等の欠点から最近では取鍋内の溶鋼を簡易に昇
熱でき、かつ設備費の安い簡易な取鍋内溶鋼の昇熱法が
適用されている。
【0003】上記の簡易な取鍋内溶鋼の昇熱法として
は、取鍋の底部より不活性ガスを吹込んで溶鋼を攪拌し
つつ、取鍋内に浸漬管を挿入して、浸漬管内の溶鋼表面
に上吹ランスを介して酸化性ガスを吹きつける方法(特
開昭61−235506号公報参照)、取鍋内溶鋼中に
深くランスを浸漬して溶鋼を攪拌し、シュノーケルを浸
漬して上吹ランスにより酸素を吹込む方法(特開平1−
56816号公報参照)等が知られている。前記の取鍋
内溶鋼の昇熱法は取鍋内の攪拌法に違いはあるものの、
溶鋼浴面上にAl等の発熱剤を添加し、上吹ランスから
供給される酸素により燃焼させ、その燃焼熱で溶鋼を昇
熱させるものである。
【0004】この際、上吹ランスから供給される酸素
は、高炭素鋼等の鋼種では溶鋼中のC,Si,Mn等と
反応する。すなわち、脱炭反応により多量のCOガスが
発生することとなり、その有毒なCOガスを処理する必
要がある。COガスの処理方法としては、例えば転炉に
おいては、その排ガス中のCOガス比率が高く可燃性で
あるため、未燃焼のまま回収し利用する方法があるが、
同法を簡易な取鍋内溶鋼の昇熱法に適用すると設備コス
ト等が高くなり工業的でない。従ってその排ガス処理方
法として、従来は発生するCOガスに多量の希釈空気を
導入してCOガスを無害な排ガス成分となるまで希釈し
大容量の集塵機で処理する方法か、COガスを完全燃焼
させCO2 ガスにするが、その際の燃焼熱により排ガス
温度が高温となるため水冷式の排ガス冷却装置を設けて
排ガス温度を低減させた後に集塵機で処理する方法をと
っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記先行技術に示され
た排ガス処理方法は、例えば製鋼工場全体の排ガスを処
理する集塵機設備もしくは冷却水を冷却する水処理設備
等に相当な余力がある場合は、簡易な取鍋内溶鋼の昇熱
法を高炭素鋼等に適用し、脱炭反応によって発生する多
量なCOガスを含む排ガスを処理することも不可能では
ないが、通常はその集塵機設備や水処理設備の能力に余
力はなく、新たに大容量の集塵機設備や水処理設備等の
付帯設備を設ける必要があるため、設備全体のコスト及
び操業のランニングコストが高くなる等、使用上不都合
があった。
【0006】本発明は、上記従来の問題に鑑み、従来の
簡易な取鍋内溶鋼の昇熱による精錬法の排ガスを処理す
るに関し、大容量の集塵機設備や水処理設備等必要とし
ない簡易な排ガス処理装置及び方法を提供することを目
的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものである。すなわち、本発明の取鍋精錬排ガス処
理装置は、取鍋の底部より取鍋内溶鋼中に不活性ガスを
吹込んで溶鋼を攪拌しつつ、取鍋内に浸漬管を挿入し
て、浸漬管内の溶鋼表面に上吹ランスを介して酸化性ガ
スを吹付け、取鍋内溶鋼を昇熱して精錬する際に用いる
取鍋精錬用排ガス処理装置であって、前記浸漬管の上部
に耐火構成の排煙吸入管を接続し、排煙吸入管の後方に
伸縮管、それに続けて耐火構成の排ガス燃焼用ダクトを
配設するとともに、排ガス燃焼用ダクトには排ガスの完
全燃焼と冷却のための空気をダクト内に導入する燃焼用
空気口を設け、さらに排ガス燃焼用ダクトのあとに集塵
装置を設置したことを特徴とする。
【0008】また、本発明の取鍋精錬排ガス処理方法
は、取鍋内溶鋼を昇熱して精錬する際に、上記の取鍋精
錬用排ガス処理装置を用い、空気を燃焼用空気口から排
ガス燃焼用ダクト内に導入して、ダクト内のCOガスを
完全燃焼させるとともに得られた排ガスを冷却し、ダク
ト出口の排ガス温度が集塵装置の炉布耐熱温度以下にな
るように調整することを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、浸漬管の
上部の排煙吸入管の後方に水冷伸縮管と耐火構成とした
排ガス燃焼用ダクトを配設し、排ガス燃焼用ダクト内で
COガスを完全燃焼させると同時に、その排ガスを必要
な分だけ空気を導入して集塵装置の耐熱温度まで希釈冷
却することが工業上、きわめて経済的で有効であること
を知見し、本発明を完成するに至った。特に、排ガス燃
焼用ダクト内の排ガスを冷却能力を集塵装置の耐熱温度
まで冷却可能とするためには、排ガス燃焼用ダクトの
径、長さ及び燃焼用空気口から導入される空気量を可能
とすること等によって成し遂げられる。
【0010】このように構成した排ガス冷却装置は、取
鍋内溶鋼の昇熱時、浸漬管の上部の排煙吸入管を耐熱性
キャスタブル等で内張して耐火構成とし、また排ガス燃
焼用ダクト内も耐熱性レンガや耐熱性キャスタブル等で
内張して耐火構成としているので排ガスダクト系統の焼
損は防止される。また、排ガス燃焼用ダクト内でCOガ
スを完全燃焼させ、必要な分だけの空気を導入して排ガ
スを集塵装置の耐熱温度まで冷却するため、小容量の集
塵機でよい。
【0011】
【実施例】本発明について図を参照して、さらに詳細に
説明する。本発明による排ガス冷却装置の一実施例を図
1に示す。図において、取鍋1内の溶鋼2の上面にキャ
ップ型浸漬管3(以下単に浸漬管と称する)を設置し、
浸漬管3の上方には副材投入管4と排煙吸入管5が浸漬
管3の上下昇降に追随する構造で接続されている。また
浸漬管3とは独立して昇降する上吹ランス6が設置さ
れ、溶鋼2を攪拌する目的で取鍋1の底部にポーラスプ
ラグ7が埋設されている(特開昭61−235506号
公報参照)。浸漬管3の昇降装置(図に表示せず)とし
ては、浸漬管3を昇降台上のつかみアームで把持する装
置(実公昭63−13229号公報参照)がある。排煙
吸入管5の後方に伸縮管9と排ガス燃焼用ダクト10が
接続されている。
【0012】浸漬管3内の溶鋼表面に上吹ランス6を介
して酸素を吹付け、Al等の酸化反応剤を副材投入管4
から添加して取鍋内の溶鋼を昇熱することに伴って発生
する排ガスは、耐熱性キャスタブル,ハイアルミナ系レ
ンガ、あるいはハイアルミナ系ライニング等で耐火内張
された排煙吸入管5、耐熱性伸縮管9を経て排ガス燃焼
用ダクト10に至る。排ガス燃焼用ダクト内も耐熱性キ
ャスタブル,ハイアルミナ系レンガ、あるいはハイアル
ミナ系ライニング等で耐火内張されている。排ガスは、
排ガス燃焼用ダクト10内で燃焼用空気口11から導入
された空気により燃焼と冷却がなされ、冷却された排ガ
スは集塵ダクト12を経て吸引ファン13によって集塵
機14に送られ、除塵された後に大気放散される。
【0013】高炭素鋼等の鋼種を昇熱処理する際に、昇
熱に伴って発生する浸漬管3からの排ガスには未燃焼の
COガスが含まれている。このCO含有ガスを排ガス燃
焼用ダクト10内で燃焼用空気口11に設けたダンパー
(図に表示せず)を開にし、完全燃焼させるに必要な空
気比(λ)約1〜1.5の空気を導入してCO2 ガスと
する。この際に発生する燃焼熱によって排ガス温度が高
温となるため、排ガス温度を集塵機設備の炉布耐熱温度
まで低減させるために必要な空気比(λ)約20〜30
の空気をさらに導入する。排ガス燃焼用ダクトの容積は
排ガス量によって異なるが、容積当たりの熱負荷を約1
50×103 〜400×103 kcal/m3 h程度に
するとよい。これにより高温の排ガスは排ガス燃焼用ダ
クト内で集塵機14の炉布耐熱温度まで冷却される。こ
れによって耐火構造となっている排煙吸入管5を含め、
排ガスダクト系統の焼損を防止することができCOガス
を無害なCO2 ガスに処理してCOガスの外部漏洩もな
くなる。
【0014】低炭素鋼等の溶鋼中のCの脱炭量が少ない
場合は、COガスの発生が微小であり完全燃焼させる必
要がないため、排ガス燃焼用ダクト10の燃焼用空気口
11に設けたダンパー(図に表示せず)を閉にして使用
する。あるいは、処理すべき排ガス量が、高炭素鋼等を
処理する場合に比べて少ないため、ダンパーと吸引ファ
ン13を制御することで対応し、吸引ファン13の電導
機(図に表示せず)の回転数を低くして省エネルギーを
図ることができる。
【0015】なお、この発明は上記の実施例に拘らず、
取鍋精錬等の反応容器でCOガスが発生する精錬等に、
排ガス燃焼用ダクトを設けCOガスを燃焼させ、その排
ガスを冷却するシステムが適用可能である。また、既設
の工場の集塵機に余剰能力がある場合はそれを利用し、
集塵ダクト13以降の系統を必要としない。
【0016】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているから、排ガスダクト系統の焼損を防止できるとと
もに、COガスを無害なCO2 ガスに変換することがで
き、COガスの外部漏洩がないため設備の安全性が高
い。また、多量の希釈空気により排ガスを希釈冷却する
方式に比べ、排ガス処理量は少ないため、大容量の集塵
機を必要としない。さらに、水冷方式で排ガス冷却する
場合の排ガス冷却装置や水処理設備等も必要としないた
め、設備コスト、ランニングコストの低減をもたらす等
の特徴を有し、産業上益するところ極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による排ガス冷却装置の一実施例を示す
図。
【符号の説明】
1 取鍋 2 溶鋼 3 浸漬管 4 副材投入管 5 排煙吸入管 6 上吹ランス 7 ポーラスプラグ 8 スラグ 9 伸縮管 10 排ガス燃焼用ダクト 11 燃焼用空気口 12 集塵ダクト 13 吸入ファン 14 集塵装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 取鍋の底部より取鍋内溶鋼中に不活性ガ
    スを吹込んで溶鋼を攪拌しつつ、取鍋内に浸漬管を挿入
    して、浸漬管内の溶鋼表面に上吹ランスを介して酸化性
    ガスを吹付け、取鍋内溶鋼を昇熱して精錬する際に用い
    る取鍋精錬用排ガス処理装置であって、前記浸漬管の上
    部に耐火構成の排煙吸入管を接続し、排煙吸入管の後方
    に伸縮管、それに続けて耐火構成の排ガス燃焼用ダクト
    を配設するとともに、排ガス燃焼用ダクトには排ガスの
    完全燃焼と冷却のための空気をダクト内に導入する燃焼
    用空気口を設け、さらに排ガス燃焼用ダクトのあとに集
    塵装置を設置したことを特徴とする取鍋精錬の排ガス処
    理装置。
  2. 【請求項2】 取鍋の底部より取鍋内溶鋼中に不活性ガ
    スを吹込んで溶鋼を攪拌しつつ、取鍋内に浸漬管を挿入
    して、浸漬管内の溶鋼表面に上吹ランスを介して酸化性
    ガスを吹付け、取鍋内溶鋼を昇熱して精錬する際に、請
    求項1記載の取鍋精錬用排ガス処理装置を用い、空気を
    燃焼用空気口から排ガス燃焼用ダクト内に導入して、ダ
    クト内のCOガスを完全燃焼させるとともに得られた排
    ガスを冷却し、ダクト出口の排ガス温度が集塵装置の炉
    布耐熱温度以下になるように調整することを特徴とする
    取鍋精錬の排ガス処理方法。
JP14793193A 1993-06-18 1993-06-18 取鍋精錬の排ガス処理装置及び排ガス処理方法 Withdrawn JPH074870A (ja)

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