JPH08245243A - 溶鉱炉溶滓の水砕システムにおける有害ガス処理方法および処理設備 - Google Patents

溶鉱炉溶滓の水砕システムにおける有害ガス処理方法および処理設備

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JPH08245243A
JPH08245243A JP7078226A JP7822695A JPH08245243A JP H08245243 A JPH08245243 A JP H08245243A JP 7078226 A JP7078226 A JP 7078226A JP 7822695 A JP7822695 A JP 7822695A JP H08245243 A JPH08245243 A JP H08245243A
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gas
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶鉱炉溶滓を水砕処理した際に発生するＨ2
ＳガスやＳＯ2 ガスなどの有害ガスを系外に放出するこ
となく完全に滓化を図るようにすること。 【構成】 有害ガス処理設備は、温度の高い一次冷却水
２１Ｗと水砕処理によって発生したＨ2 ＳガスやＳＯ2
ガスを含む排ガス６Ｇとを向流接触させることにより、
水蒸気を発生させることなく冷却する一次冷却塔２１
と、一次冷却排ガス６Ｇ1 に温度の低い二次冷却水２２
Ｗを供給し、向流接触により外気温度近くまで冷却する
二次冷却塔２２と、二次冷却排ガス６Ｇ2 に浮遊する微
細な水滴を除去する湿式電気集塵機７Ｂと、集塵されて
飽和状態にあるガス体６Ｇ3 を溶鉱炉へ帰還させる誘引
送風機２６とを備える。各冷却塔において冷却水から水
蒸気が発生することはなく、排ガスが降温されて溶鉱炉
に戻される。Ｈ2 ＳガスやＳＯ2 ガスは溶鉱炉内で脱硫
材により滓化され、有害ガスを大気に放出することが防
止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶鉱炉溶滓の水砕システ
ムにおける有害ガス処理方法および処理設備に係り、詳
しくは、溶鉱炉から排出される溶滓を冷却して水砕処理
する際に急冷反応により生成したＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガ
スを系外へ放出することなく、水砕処理時の排ガスを溶
鉱炉を含んだクローズドサーキットの系内で循環させる
ことによって、Ｈ2 ＳガスやＳＯ2 ガスの無害化処理を
実現することができるようにしたガス処理方法ならびに
それを実現した設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶鉱炉では銑鉄を精錬する際に鉄鉱石に
含まれる不純物が副原料によって除去され、その溶鉱炉
から溶滓として排出される。溶滓は通常水砕処理され、
別途セメント原料に供されたり廃棄処分される。一方、
溶鉱炉から発生した溶鉱炉ガスはＣＯを多量に含んでお
り、溶鉱炉に吹き込まれる熱風を生成するための燃料等
として使用され、また、ボイラ等の熱源として利用され
る。上記の溶滓を水砕処理するにおいては多量の冷却水
が必要となるが、溶滓を冷却した後の温度が高くなった
水砕処理廃水は回収され、それを回収温水冷却塔で降温
して再度水砕処理に利用される。このように、溶鉱炉か
ら排出されるガスや溶滓の水砕処理水は、それぞれの処
理が施されるなどして系外への逸出が可及的に防止され
ている。
【０００３】ところが、溶滓の水砕処理においては、排
出樋から流れ出る溶滓にスプレー函を介して供給された
冷水を噴射して冷却し、水砕槽で粒化させるときに多量
の水蒸気が発生する。その溶滓を急冷させる際に冷水が
熱分解を起こしてＨ2 やＯ2が発生するが、このＨ2 や
Ｏ2 が溶滓に含まれている硫黄分と反応し、６００ｐｐ
ｍないし８００ｐｐｍのＨ2 Ｓガスや１００ｐｐｍ程度
のＳＯ2 ガスが生成されると想定されている。このＨ2
ＳガスやＳＯ2 ガスは有害ガスであるが、水蒸気を多量
に含んだ排ガスに伴われて、通常は水砕樋や水砕槽を覆
う排煙筒から大気中へ放散される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】大気汚染防止の観点か
らＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスの放散量は一定の規制値例え
ば（Ｈ2 Ｓ＋ＳＯ2 ）＜２５０ｐｐｍであることが課せ
られるが、その規制値よりも十分低いか皆無に近づける
ことが望ましいことは言うまでもない。このようなこと
から、上記のＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを水処理技術によ
って無害化する検討がなされている。
【０００５】その主たる処理法は、Ｈ2 ＳガスやＳＯ2
ガスを含む排ガスを化学的に中和させる方法である。す
なわち、排ガスを苛性ソーダによって洗浄し、化学的に
安定したＮａ2 ＳＯ4 などを生成させることにより無害
化する。しかし、このような中和処理をした場合には、
そのための設備が高価なものとなるだけでなく、発生す
る多量の廃液の処理が大きな課題となる。すなわち、こ
の中和処理廃水は再利用の途がないので廃液処理設備の
導入が不可欠となったり、廃棄することによって水砕処
理系で必要となる工業用水量が増大するといった難点が
ある。
【０００６】本発明は上記の問題に鑑みなされたもの
で、その目的は、溶鉱炉溶滓を急冷して水砕するとき発
生するＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガス等の有害ガスを系外に放
出させないようにすることができること、有害ガスの処
理に必要な設備の大規模化や複雑化を回避できること、
水砕処理に要する工業用水の有効利用が図られること、
すなわち、補給しなければならない新規の水量を可及的
に抑制できるようにした溶鉱炉溶滓の水砕システムにお
ける有害ガス処理方法および処理設備を提供することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶鉱炉から排
出された溶滓に冷水を与えて水砕処理した際、その水砕
処理により発生する多量の排ガスから、溶滓と冷水とが
急冷反応したとき生成されて混入するＨ2 ＳガスやＳＯ
2 ガスを除去する方法に適用される。その特徴とすると
ころは、図１を参照して、Ｈ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを含
んだ排ガス６に冷却水２１Ｗ，２２Ｗを散布して冷却す
ることにより排ガス６Ｇの温度を低下させると共に排ガ
ス中の水蒸気を凝縮させ、その凝縮水を分離して排ガス
６Ｇを飽和状態とし、その後に排ガス６Ｇ中に浮遊する
微細な水滴を除去して飽和蒸気のガス体６Ｇ3 とし、こ
のガス体６Ｇ3 を溶鉱炉１に帰還し、含有されるＨ2 Ｓ
ガスやＳＯ2 ガスを溶鉱炉１内で脱硫反応によって滓化
させるようにしたことである。
【０００８】上記したＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを含んだ
排ガスに冷却水を散布して冷却する際、排ガス６Ｇに温
度の高い一次冷却水２１Ｗを散布して一次冷却し、その
後に一次冷却された排ガス６Ｇ1 を温度の低い二次冷却
水２２Ｗとしての新規水２０によって二次冷却すること
である。
【０００９】一次冷却後に導出される一次冷却排ガス６
Ｇ1 の温度を一次冷却水２１Ｗの供給時の水温に対して
１０℃より高くならないようにすると共に、二次冷却後
に導出される二次冷却排ガス６Ｇ2 の温度を新規水２０
の供給時の水温に対して１０℃より高くならないように
することである。
【００１０】一次冷却において、水砕過程で発生した後
に約９０℃となった排ガスに３５℃ないし４５℃の一次
冷却水２１Ｗを供給すると共に、一次冷却された排ガス
６Ｇ1 の温度が４５℃ないし５５℃となるように一次冷
却水２１Ｗの水量を調節し、二次冷却においては、４５
℃ないし５５℃の一次冷却排ガス６Ｇ1 に２５℃ないし
３０℃の新規水２０を供給すると共に、二次冷却された
排ガス６Ｇ2 の温度が３０℃ないし３５℃となるように
二次冷却水２２Ｗの水量を調節するようにしたことであ
る。
【００１１】有害ガス処理設備の発明の特徴とするとこ
ろは、図１を参照して、Ｈ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを含ん
だ排ガス６Ｇを導入するための排ガス導入口２１ａ、一
次冷却水２１Ｗを供給するための冷却水供給口２１ｂ、
および一次冷却排ガス６Ｇ1を導出させる排ガス導出口
２１ｃが設けられ、一次冷却水２１Ｗを排ガス６Ｇと直
接接触させることによって排ガスの温度を低下させると
共に排ガス中の水蒸気を凝縮させ、かつ、その凝縮水を
除去する一次冷却塔２１が設置される。その一次冷却さ
れた一次冷却排ガス６Ｇ1 を導入するため下部に排ガス
導入口２２ａが設けられると共に一次冷却水２１Ｗより
も温度の低い二次冷却水２２Ｗとしての新規水２０を供
給するため上部に新規水供給口２２ｂが設けられ、その
新規水供給口２２ｂよりも上方へ二次冷却排ガス６Ｇ2
を導出させる排ガス導出口２２ｃを備え、二次冷却水２
２Ｗを流下させる間に排ガスと向流接触させることによ
り排ガスの温度を低下させると共に一次冷却排ガス６Ｇ
1 中の水蒸気を凝縮させかつ凝縮水を除去し、その排ガ
スを飽和状態とする二次冷却塔２２が設置される。その
二次冷却塔２２より出たＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを含む
二次冷却排ガス６Ｇ2 中に浮遊する微細な水滴を捕捉し
て、飽和蒸気のガス体とする湿式電気集塵機７Ｂが設け
られ、その湿式電気集塵機７Ｂから出たガス体６Ｇ3 を
溶鉱炉１（図４を参照）へ帰還させる誘引送風機２６が
備えられていることである。
【００１２】図４を参照して、溶滓３を水砕した後の温
度の上昇した水砕処理廃水２８ｖおよび一次冷却塔２１
で排ガス６Ｇ中の水蒸気を凝縮させた凝縮水や一次冷却
水２１Ｗからなる一次冷却廃水２１ｖを回収して降温さ
せる回収温水冷却装置８（図３を参照）と、その回収温
水冷却装置８から出た冷水４の一部を一次冷却水２１Ｗ
として一次冷却塔２１へ供給する循環ポンプ３１（図３
を参照）とが設けられる。
【００１３】図１を参照して、一次冷却塔２１に一次冷
却水２１Ｗを供給する給水装置３４には、回収温水冷却
装置８（図３を参照）からの冷水４Ａを投入する循環水
供給配管３３と、新規水２０を供給する新規水供給配管
３５とが接続されていることである。
【００１４】
【発明の効果】本発明の有害ガス処理法によれば、溶滓
を水砕処理した際に発生するＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを
系外に放出することなく、溶鉱炉に戻して滓化すること
ができる。したがって、有害ガスを大気中に放散させる
はことなく、大気汚染を可及的に防止することができ
る。また、Ｈ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを伴った水砕処理排
ガスは冷却されて外気とほとんど同じ温度および含水状
態とされ、溶鉱炉へ帰還させるにおいても、何らの支障
を及ぼさない。それのみならず、排ガスを冷却した水も
系外に排出されることはなく、設備費が高価な水処理装
置の設置も回避できる。そして、水砕処理およびガス処
理に供される工業用水の消費量も可及的に抑制される。
【００１５】Ｈ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを含んだ排ガスは
約９０℃であり、これを温度の高い一次冷却水で一次冷
却し、その後に温度の低い新規水によって二次冷却する
と、排ガスの最終処理段階で微細な水滴を捕集するため
の好適なガス温度とすることができる。
【００１６】排ガスの各冷却段階において、排ガスの温
度と供給された冷却水の温度との差を１０℃より高くな
らないようにしておくと、冷却水からの蒸発が抑制さ
れ、冷却水の消散が節減されると共に、排ガスに浮遊す
る水滴の除去操作も軽減され、また、溶鉱炉に帰還させ
るガス体を大気とほぼ同じ状態にすることができる。
【００１７】約９０℃の排ガスに３５℃ないし４５℃の
一次冷却水を供給して一次冷却排ガスの温度が４５℃な
いし５５℃となるようにすると共に、それを２５℃ない
し３０℃の新規水によって冷却すると、二次冷却排ガス
温度を３０℃ないし３５℃とすることができる。したが
って、湿式電気集塵機での集塵効果を高く発揮させ、ま
た、外気に近い状態のガス体が生成される。それによっ
て、Ｈ2 ＳガスやＳＯ2 ガスがその後に液化した水蒸気
と反応して腐食性のある物質を生成するといったことを
抑制しておくことができる。
【００１８】有害ガス処理設備として、ガス処理装置と
しての一次冷却塔および二次冷却塔と湿式電気集塵機と
誘引送風機とを備えておけば、水砕処理によって発生す
る排ガスの冷却とその排ガスに含まれるＨ2 ＳガスやＳ
Ｏ2 ガスなどの有害ガスの系外への放出を防止し、Ｈ2
ＳガスやＳＯ2 ガスを溶鉱炉へ帰還させることにより脱
硫材による滓化が図られる。その際に、一次冷却塔にお
いての排ガスと冷却水との直接接触、二次冷却塔におい
ての排ガスと冷却水との向流接触による熱交換が促進さ
れ、また、冷却廃水の再利用も可能となる。冷却水から
の水蒸気の発生が可及的に少ない排ガスは湿式電気集塵
機においては飽和蒸気のガス体として導出することがで
き、そのガス体の溶鉱炉での再利用も実現される。
【００１９】水砕処理廃水および一次冷却塔で排ガス中
の水蒸気を凝縮させた凝縮水や一次冷却水からなる一次
冷却廃水を回収温水冷却装置でクーリングし、循環ポン
プにより一次冷却水として一次冷却塔へ供給すれば、廃
水を冷却水として再使用することができ、系内に補給さ
れる新規水量を抑制することができる。
【００２０】一次冷却塔に一次冷却水を供給する給水装
置に循環水供給配管と新規水供給配管とが接続されてい
れば、一次冷却水を所望する３５℃ないし４５℃の温度
範囲にしておくことができ、導入される約９０℃の排ガ
スを冷却するにふさわしい冷却水を準備することができ
るようになる。
【００２１】
【実施例】以下に、本発明に係る溶鉱炉溶滓の水砕シス
テムにおける有害ガスの処理方法を、それを実現する処
理設備を表した図面に基づいて詳細に説明する。図４
は、銑鉄を精錬する溶鉱炉１を含む製銑装置２、溶鉱炉
１から排出された溶滓３に冷水４をスプレーして急冷し
溶滓３を水砕する水砕処理装置５、および、水砕時にお
ける溶滓３と冷水４との急冷反応により生成されたＨ2
ＳガスやＳＯ2 ガスを含んだ排ガス６から水砕処理によ
り発生した多量の水蒸気の大部分を除去するガス処理装
置７、ならびに、水砕処理後の温水やガス冷却後の排水
をクーリングして再度使用できるようにする回収温水冷
却装置８の各機器類の配置を示したブロック図である。
【００２２】水砕処理装置５は、図２に示すように、溶
鉱炉１から出滓された１，５００℃ないし１，５５０℃
の溶滓３を水砕樋９Ａへ導きスプレー函９Ｂから噴射さ
れる冷水４によって粒化し、それを水砕槽１０で急冷し
てガラス質の細かい粒状スラグとするものであって、従
来から採用されているよく知られたものである。その水
砕樋９Ａや水砕槽１０においては溶滓３の顕熱により、
噴射された冷水４や槽内水１１から多量の水蒸気が発生
する。
【００２３】このとき、冷水４は高温の溶滓３によって
熱分解を起こし、Ｈ2 やＯ2 が発生する。このＨ2 やＯ
2 は溶滓３に含まれている硫黄分と反応し、６００ｐｐ
ｍないし８００ｐｐｍのＨ2 Ｓガスや１００ｐｐｍ程度
のＳＯ2 ガスが生成される。したがって、水砕処理装置
５からは、吸引される外気１２にＨ2 ＳガスやＳＯ2ガ
スなどの有害ガスと多量の水蒸気を混在させた約９３℃
の排ガス６が白煙をなして発生し、排煙筒１３から導出
される。なお、水砕スラグ１４は水砕槽１０から溢流す
る水に伴われて貯留槽１５へ移動し、スクリューコンベ
ア１６によって回収され、ベルトコンベア１７によって
スラグ貯蔵ビン１８へ搬出されるようになっている。
【００２４】ところで、溶鉱炉１から例えば６トン／分
の溶滓３が排出されるとすると、水砕に要する冷水４の
量は８倍の４８トン／分であると言われている。一方、
この場合、従来の実績から、蒸発水量はスラグ１トンあ
たり１５０ｋｇであり、１５０×６＝９００ｋｇ／分＝
１，１２０Ｎｍ3 ／分の蒸発量となる。また、その蒸発
に伴って吸引される外気１２の量は蒸発量の約３０％の
３３６Ｎｍ3 ／分であり、結局は１，４５６Ｎｍ3 ／分
の排ガス６が排出される。なお、上記の４８トン／分の
供給水は、水砕処理装置５やガス処理装置７から回収し
てクーリングした冷水４等であり、図４に示した回収温
水冷却装置８から供給されるようになっている。
【００２５】一方、ガス処理装置７は、Ｈ2 ＳガスやＳ
Ｏ2 ガスを含んだ排ガス６に冷却水を散布して冷却する
ことにより排ガス６の温度を低下させると共に排ガス中
の水蒸気を凝縮させ、その凝縮水を排ガスから分離して
排ガスを飽和状態とし、その後に排ガス中に浮遊する微
細な水滴を除去して、ガス温度に相当する飽和蒸気のガ
ス体とするものである。これは、ガス冷却装置７Ａと湿
式電気集塵機７Ｂとからなる。
【００２６】そのガス冷却装置７Ａは、図１に示すよう
に、一次冷却塔２１と二次冷却塔２２から構成される。
一次冷却塔２１へはＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを含んだ排
ガス６Ｇが導入されるが、この排ガス６Ｇは９３℃の排
ガス６が排煙筒１３を通過する間に白煙を凝縮させつつ
少し降温して約９０℃のほぼ飽和状態となっている。凝
縮水は蒸発量の３０％強を占めるので、排ガス６に含ま
れる水蒸気は７５６Ｎｍ3 ／分であり、一次冷却塔２１
へ入る排ガス６Ｇの量は保有蒸気量７５６Ｎｍ3 ／分＋
吸引外気量３３６Ｎｍ3 ／分＝１，０９２Ｎｍ3 ／分と
なる。なお、この排ガス６Ｇ中にはＨ2 Ｓが６００ｐｐ
ｍ、ＳＯ2 が１００ｐｐｍ程度含有されている。
【００２７】上記した排ガス６Ｇを導入するため、一次
冷却塔２１の下部には排ガス導入口２１ａが設けられる
と共に一次冷却水２１Ｗを供給するため上部に冷却水供
給口２１ｂが開口される。そして、その冷却水供給口２
１ｂよりも上方から一次冷却排ガス６Ｇ1 を導出させる
排ガス導出口２１ｃを備えている。この一次冷却塔２１
は、上下に配置され端部の向きが交互になった仕切棚２
１ｄ，２１ｄに一次冷却水１０を流下させる間に上昇す
る排ガス６Ｇと向流接触させることにより、排ガス温度
を低下させると共に排ガス６Ｇ中の水蒸気を凝縮させ、
かつ、その凝縮水を除去するものである。
【００２８】上記の一次冷却水２１Ｗは、一次冷却塔２
１の傍らに設置した冷水槽２３に蓄えられたものを一次
冷却水ポンプ２３ｐで汲み揚げられるもので、後述する
ようにして供給された３５℃ないし４５℃の水である。
この一次冷却塔２１では、導出する一次冷却排ガス６Ｇ
1 の温度が一次冷却水２１Ｗの供給時の水温に対して１
０℃より高くならないように配慮される。
【００２９】これは、排ガス導入口２１ａから導入され
た約９０℃の排ガス６Ｇが仕切棚２１ｄを流落する一次
冷却水２１Ｗと向流接触しながら冷却され、一次冷却塔
２１内を排ガス導出口２１ｃの近くまで上昇してきたと
きも、その排ガス６Ｇの顕熱によって一次冷却水２１Ｗ
の一部が蒸発しようとするのを可及的に抑制するためで
ある。これによって、一次冷却水２１Ｗの消耗を可及的
に少なくし、一次冷却塔２１から導出される一次冷却排
ガス６Ｇ1 にはほとんど水蒸気を付加させないようにす
ることができる。
【００３０】それゆえ、一次冷却排ガス６Ｇ1 の温度が
４５℃ないし５５℃となるように一次冷却水２１Ｗの水
量が決定される。例えば４５℃の一次冷却水２１Ｗを８
トン／分で供給すると、その冷却水は一次冷却塔２１の
下部に到達したとき約８８℃となり、一次冷却排ガス６
Ｇ1 の温度は５５℃となる。そして、排ガス導入口２１
ａの近傍においても排ガス６Ｇと流下した一次冷却水２
１Ｗの温度差は１０℃よりもはるかに小さく、総じて、
一次冷却塔２１内における一次冷却水２１Ｗの蒸発が抑
制される。
【００３１】このように、一次冷却塔２１から導出され
る一次冷却排ガス６Ｇ1 の温度が、一次冷却水２１Ｗの
供給時の水温に対して１０℃より高くならないようにし
ておき、次に述べる二次冷却塔２２においても同様の要
領で冷却すると、湿式電気集塵機７Ｂには常温もしくは
それに近い温度、例えば３０℃ないし３５℃の浮遊水滴
の少ない排ガスを導入することができ、湿式電気集塵機
７Ｂでの集塵効果を高く維持させることができるように
なる。
【００３２】二次冷却塔２２は、４５℃ないし５５℃の
一次冷却排ガス６Ｇ1 に２５℃ないし３０℃の二次冷却
水２２Ｗを供給し、二次冷却された排ガス６Ｇ2 の温度
が上記したごとくの３０℃ないし３５℃となるように冷
却するものである。これは、一次冷却排ガス６Ｇ1 が導
入される排ガス導入口２２ａを下部に、一次冷却水２１
Ｗよりも温度の低い二次冷却水２２Ｗとしての新規水２
０が供給される新規水供給口２２ｂを中段部に、そし
て、二次冷却排ガス６Ｇ2 が導出される排ガス導出口２
２ｃを上部に備えている。
【００３３】この二次冷却塔２２においても、二次冷却
水２２Ｗを流下させる間に一次冷却排ガス６Ｇ1 と向流
接触させ、排ガスを降温させると共に一次冷却排ガス６
Ｇ1中の水蒸気を凝縮させ、そして、その凝縮水を除去
する。加えて、二次冷却排ガス６Ｇ2 を、ほぼ飽和した
状態に保つように機能する。なお、二次冷却水２２Ｗと
して新規水２０が使用されるのは、二次冷却水に温度の
低いものが要求されること、ならびに、後述するが系外
に持ち出されて消失した水を補給することも意図してい
る。
【００３４】二次冷却塔２２も向流接触による冷却方式
を採用しているが、その内部構造は一次冷却塔２１と異
なっている。排ガス導入口２２ａの上方には公知のエリ
ミネータ２４Ａが設置され、このエリミネータ２４Ａと
一定の空間を隔てた位置にガス冷却媒体としてのプラス
チック充填物２５ａが多数充填されている冷媒室２５が
形成され、そのプラスチック充填物２５ａによって気液
平衡状態を作り、新規水供給口２２ｂからの二次冷却水
２２Ｗと一次冷却排ガス６Ｇ1 との接触度を上げ、熱交
換効率の向上が図られるようになっている。
【００３５】中段の新規水供給口２２ｂはスプレー装置
であり、二次冷却水２２Ｗが冷媒室２５上に散布される
ようになっている。その上方にはエリミネータ２４Ｂが
配置されている。前記のエリミネータ２４Ａは一次冷却
排ガス６Ｇ1 に浮遊する水滴や毛状滓を捕捉するもので
あり、不錆鋼板などを曲げて迷路を形成したものであ
る。エリミネータ２４Ｂも同じ構造でよく、新規水２０
によって冷却された排ガスに浮遊する水滴を捕捉する。
したがって、排ガス導出口２２ｃから導出される３０℃
ないし３５℃の二次冷却排ガス６Ｇ2 には極めて微細な
水滴が残るだけとなる。
【００３６】二次冷却塔２２においても、導出される二
次冷却排ガス６Ｇ2 の温度が二次冷却水２２Ｗの供給時
の水温に対して１０℃より高くならないようにして配慮
される。これは、排ガス導入口２２ａから導入された約
５５℃の一次冷却排ガス６Ｇ1 が新規水２０と向流接触
しながら冷却され、二次冷却塔２２内を排ガス導出口２
２ｃの近くまで上昇してきたときも、その排ガスの顕熱
によって二次冷却水２２Ｗが蒸発するのを可及的に抑制
するためである。これによって、二次冷却塔２２から導
出される二次冷却排ガス６Ｇ2 にも水蒸気をほとんど付
加させないようにし、また、二次冷却水２２Ｗの消散防
止も配慮される。
【００３７】それゆえに、二次冷却排ガス６Ｇ2 の温度
が３０℃ないし３５℃となるように二次冷却水２２Ｗの
水量が調節される。例えば３０℃の新規水２０を１トン
／分で供給すると、その新規水は二次冷却塔２２の下部
に到達したとき約５３℃となり、二次冷却排ガス６Ｇ2
の温度は例えば３３℃となる。そして、排ガス導入口２
２ａの近傍においても排ガス６Ｇ1 と流下した二次冷却
水２２Ｗの温度差は１０℃以内であり、二次冷却塔２２
内においても新規水２０の蒸発が抑制されることにな
る。
【００３８】上記した湿式電気集塵機７Ｂは、二次冷却
塔２２から導出されたＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを含んだ
二次冷却排ガス６Ｇ2 中に浮遊する微細な水滴を捕集す
るものであり、高圧直流電源の負極に接続された放電極
とそれに相対して正極に接続された集塵電極とを有して
いる公知の構造である。これは、コロナ放電により放電
極付近に正および負のイオンを発生させ、負のイオンが
電場中を集塵電極に移動する途中に存在する水滴を負に
帯電させ、それを集塵電極へ引きつけ水滴を捕捉し、排
ガスを飽和状態の浮遊物のないガス体とするようになっ
ている。
【００３９】上記したごとく、二次冷却塔２２から導出
される二次冷却排ガス６Ｇ2 の温度は、二次冷却水２２
Ｗの供給温度に対して１０℃より高くされない。これ
は、二次冷却排ガス６Ｇ2 の温度と二次冷却水２２Ｗの
温度との差が１０℃より大きくなると、二次冷却排ガス
６Ｇ2 によって湿式電気集塵機７Ｂへ持ち込まれる水滴
の量が多くなるからである。すなわち、放電極と集塵電
極とが多量の水滴によって短絡され、結局は水滴の荷電
が不十分となり、水滴の捕集が阻害されることになるか
らである。なお、図では二次冷却塔２２と湿式電気集塵
機７Ｂとを独立して描いているが、湿式電気集塵機７Ｂ
を二次冷却塔２２の上部に配置すれば、ガス処理装置７
の専有面積を少なくしておくことができる。
【００４０】湿式電気集塵機７Ｂの本体には、水滴の付
着した電極面を洗浄する洗浄液が供給されるようになっ
ている。そのため、電極の上方にスプレー装置７ｍが設
けられ、二次冷却塔２２に供給された二次冷却水２２Ｗ
と同じ新規水２０ｗが必要に応じて若干量供給される。
このような湿式電気集塵機７Ｂには排ガスを導出するめ
の誘引送風機２６が設けられており、集塵機本体の上部
のガス体導出口７ｎにダクトが接続されている。
【００４１】この誘引送風機２６は、湿式電気集塵機７
Ｂから導出されたガス体６Ｇ3 を製銑装置２に帰還させ
ると共に、水砕処理装置５から排出された排ガス６を上
記した一次冷却塔２１，二次冷却塔２２および湿式電気
集塵機７Ｂ内へ順次誘引するように機能する。後で詳し
く述べるが、誘引送風機２６によって送り出されたガス
体６Ｇ3 は溶鉱炉１に供給され、そのガス体６Ｇ3 に含
まれるＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを製銑のために装入され
た石灰などの脱硫材と反応させ、硫黄分の滓化によって
有害ガスの大気放出が防止される。なお、誘引送風機２
６によって排風されるガス体６Ｇ3 の量は、実質的には
排煙筒１３において吸引された３３６Ｎｍ3 ／分に相当
する。
【００４２】ところで、上記したごとく排ガス６を冷却
するために一次冷却水２１Ｗや二次冷却水２２Ｗとして
の新規水２０などが必要となる。それのみならず、水砕
処理装置５においても大量の冷水４が消費される。一
方、ガス処理装置７においては各冷却塔２１，２２にお
いて凝縮水や冷却水が溜まる。水砕処理装置５において
も昇温した水砕処理廃液が生じる。したがって、系内で
発生したり使用された水は回収され、工業用水の節減を
目的として冷却した後に再度使用できるようにしてい
る。
【００４３】そのために、図３に示すような回収温水冷
却装置８が設置される。まず、水砕処理装置５では、図
２にあるように、貯留槽１５で大部分のスラグ粒１４が
除去され、その廃水がオーバーフローして濾過槽２７に
移される。この濾過槽２７には例えば回転ドラム式のフ
ィルター装置２８が設置され、細かいスラグが回収され
る。濾過槽２７の底部に溜まったスラグは泥状をなして
いるので、スラリーポンプによって水砕槽１０に戻され
るが、フィルター装置２８で濾された濾過液２８ｖは水
砕処理廃水であり、温水槽２９に投入される。ベルトコ
ンベア１７によって搬出されたスラグ１４にも水が付着
してスラグ貯蔵ビン１８に水が溜まるので、その滲出水
１８ｖも温水槽２９に導入される。
【００４４】一方、図１に示した一次冷却塔２１に溜ま
った一次冷却廃水２１ｖは、高温の排ガス６Ｇを冷却し
た後の８８℃の一次冷却水２１Ｗと冷却によって生じた
凝縮水であり、これも温水槽２９に戻される。なお、二
次冷却塔２２に溜まった二次冷却廃水２２ｖや僅かな量
の集塵機洗浄水７ｖは、一次冷却塔２１に一次冷却水２
１Ｗを供給する冷水槽２３に投入される。したがって、
上記したが、湿式電気集塵機７Ｂに二次冷却塔２２を重
ねるように配置したとすると、二次冷却廃水２２ｖと集
塵機洗浄水７ｖとが混合することになるが、何ら弊害が
生じるものでない。
【００４５】温水槽２９に貯留された温水２９ｖは給水
ポンプ３０によって、図３の回収温水冷却装置８に送ら
れる。この冷却装置８は、主回収水冷却塔８Ａとシック
ナー８Ｂと副回収水冷却塔８Ｃからなっている。主回収
水冷却塔８Ａは公知の空冷装置であり、温水２９ｖの全
部が供給される。この塔内ではファンによって外気が流
通され、蒸発潜熱によって温水２９ｖを冷却するように
している。冷却された水は５０℃ないし６０℃となる。
【００４６】この水は温度が比較的高いが溶滓３を水砕
するには十分な水温であり、図２に示したように、循環
ポンプ３１によって冷水槽８ａからスプレー函９Ｂに供
給される。その量は前述したごとく、最大４８トン／分
にもなる。残余の冷水４Ａは図３のシックナー８Ｂに導
入され、フィルター装置２８やスラグ貯蔵ビン１８から
出た僅かな残留スラグ等が除去される。これは、凝集材
が投入されて浮遊物の沈降を促し、また、センターシャ
フト８ｓに取り付けたディストリビューター８ｄやレー
キ８ｅによって沈降物を排出する公知の装置である。
【００４７】シックナー８Ｂで浄化された冷水４Ａはオ
ーバーフローして副回収水冷却塔８Ｃへ導入され、主回
収水冷却塔８Ａと同じ要領で冷却される。この冷水４Ａ
は３５℃ないし４０℃に降温されており、冷水槽８ｃか
ら送出ポンプ３２により送り出され、図１の冷水槽２３
へ循環水供給配管３３を介して供給し、一次冷却塔２１
での一次冷却水２１Ｗとして使用される。なお、副回収
水冷却塔８Ｃが冷水槽２３よりも高い位置に設けられる
場合には、送出ポンプ３２は必要でない。
【００４８】ところで、冷水槽２３には、冷水４Ａと前
述した二次冷却廃水２２ｖや集塵機洗浄水７ｖが戻さ
れ、工業用水の再利用が図られている。しかし、水砕処
理の際に発生した水蒸気のうち飽和ガス体６Ｇ3 により
溶鉱炉１へ戻された水蒸気があること、貯留槽１５や濾
過槽２７からも若干の蒸発があること、スラグ貯蔵ビン
１８から排出されトラック輸送されたスラグが持ち出す
水分があること、さらには回収温水冷水装置８において
水が蒸発することから、系内に存在する水量では以後の
系内処理が不可能となる。そこで、前述した新規水２０
が補給される。
【００４９】新規水２０は新たに導入される工業用水で
あって通常は３０℃程度であり、系内を循環する水より
も温度が低い。したがって、新規水２０を系内に導入す
るにあたっては、最も低い温度が要求とされる箇所に供
給するのが好適であり、新規水は上述したごとく二次冷
却塔２２や湿式電気集塵機７Ｂに供給される。一方、二
次冷却塔２２で要求される新規水２０の量は前述のごと
く１トン／分程度であり、湿式電気集塵機７Ｂを洗浄す
る水量も僅かである。したがって、この水量の新規水で
は系内補給には十分でなく、そのために、新規水の供給
総量が系外へ消散する量と等しくなるように、一次冷却
水２１Ｗを供給する給水装置３４としての冷水槽２３に
新規水供給配管３５が臨まされ、新規水の一部を一次冷
却水２１Ｗとして使用するようにもしている。
【００５０】このように、新規水を冷水槽２３にも供給
すると、一次冷却水２１Ｗの水量として８トン／分を確
保できるだけでなく、二次冷却塔２２から戻された約５
３℃の二次冷却廃水２２ｖや３５℃ないし４０℃の冷水
４Ａの降温にも寄与させることができる。なお、湿式電
気集塵機７Ｂから溶鉱炉１へ持ち出される水分は３０℃
の排ガス６Ｇ3 に含まれた飽和蒸気であり、その量は例
えば０．０２７２ｋｇ水／ｋｇ乾燥空気×３３６Ｎｍ3
／分×１．２９ｋｇ／Ｎｍ3 ＝１２ｋｇ／分といったよ
うに極めて僅かである。
【００５１】ところで、回収温水冷却装置８において逸
散する蒸気量は約３，４００ｋｇ／分、スラグ貯蔵ビン
１８からトラック輸送の際に搬出される水分量は約１，
０００ｋｇ／分である。一方、主回収水冷却塔８Ａの循
環ポンプ３１や温水槽２９の送出ポンプ３２等のそれぞ
れに供給されるポンプ封水は新規水であるが、その量は
高々５００ｋｇ／分ある。結局、二次冷却塔２２と湿式
電気集塵機７Ｂに供給される新規水２０の水量は、３，
４００＋１，０００＝４，４００ｋｇ／分となり、新規
水２０の総量は，４，４００＋５００＝４，９００ｋｇ
／分≒約５トン／分となる。この新規水２０の水量によ
って常に系内の水バランスが図られ、廃水として系外へ
排出される量はなくなる。したがって、系外に出る廃水
のための水処理設備は必要でなくなる。
【００５２】ところで、上記したガス処理装置７を有し
なく、水砕処理装置５のみを備えた従来の冷水循環設備
においても新規水の補給は行われる。その回収温水冷却
装置８は上記した主回収水冷却塔８Ａのみを有している
ので、新規水はその主回収水冷却塔８Ａに投入される。
その場合も、温水冷却時の２，８００ｋｇ／分程度の逸
散と、１，０００ｋｇ／分程度のトラック持ち去り、５
００ｋｇ／分の封水さらには６００ｋｇ／分の水砕処理
時の蒸発の合計４，９００ｋｇ／分を補給する必要があ
り、約５トン／分の新規水が供給される。このことか
ら、本発明に係るガス処理装置７を水砕処理設備に付加
しても、工業用水の消費量にはほとんど増加の見られな
いことが分かる。
【００５３】以上のように構成した有害ガス処理設備に
おいては、以下のようにして水砕処理時に発生するＨ2
ＳガスやＳＯ2 ガスを系外に放出することなく、また、
溶滓３の水砕処理ならびに排ガス６の冷却処理に使用し
た後の廃水の中和処理をする必要がなくなる。まず、鉄
鉱石にコークス等の副原料を加えて銑鉄を精錬する溶鉱
炉１から、最大例えば６トン／分の溶滓３が排出され
る。この溶滓３は、溶鉱炉１内での脱硫反応によって硫
黄分を滓化したものも含まれている。
【００５４】１，５００℃ないし１，５５０℃の溶滓３
は排出樋を経て水砕処理装置５の水砕樋９Ａに供給さ
れ、回収温水冷却装置８の循環ポンプ３１により送出さ
れた冷水４をスプレー函９Ｂから散布して冷却される。
溶滓３は直ちに水砕槽１０に投入され、冷水４が溜まっ
た槽内水１１で水砕して粒化する。このとき、水砕槽９
Ａ内の冷水４や槽内水１１は高温の溶滓３に接触して、
約９００ｋｇ／分の水蒸気を発生させるが、混入する大
気と共に約９３℃の排ガス６となり、排煙筒１３から一
次冷却塔２１へ導かれる。
【００５５】水蒸気の一部は熱分解を起こしてＨ2 とＯ
2 を発生させるが、溶滓３と冷水４との急冷反応におい
てＨ2 とＯ2 が溶滓３中の硫黄分と化合し、有害なＨ2
ＳガスやＳＯ2 ガスが発生する。これらのガスも排ガス
６に伴われて排煙筒１３を上昇する。なお、水砕時に微
細な毛状滓が発生して浮遊するが、その毛状滓も排ガス
６に伴われる。
【００５６】一方、水砕されたスラグ粒は溢流する槽内
水１１に伴われて貯留槽１５に移され、スクリューコン
ベア１６で水切りしながら取り出される。さらにベルト
コンベア１７よって搬送され、スラグ貯蔵ビン１８に保
管される。貯留槽１５の水には微細な水砕スラグが残っ
ており、濾過槽２７に移して例えば回転ドラム式のフィ
ルター装置２８により分離され、濾過液２８ｖは温水槽
２９に投入される。なお、濾過槽２７の底には泥状にス
ラグが溜まるが、濾過槽２７内の高温の水と共に水砕槽
１０へ戻される。
【００５７】排煙筒１３を上昇する排ガス６に混入する
Ｈ2 Ｓガスは例えば６００ｐｐｍ、ＳＯ2 ガスは１００
ｐｐｍ程度であるが、そのまま大気に放散するのは好ま
しくない。したがって、排ガス６は排煙筒１３からガス
処理装置７へ導出される。なお、排ガス６は多量の微細
な水滴を伴って白煙化しているが、排煙筒１３を上昇す
る間に白煙は凝縮し、３６５Ｎｍ3 ／分＝２９３ｋｇ／
分の凝縮水を水砕槽１０に戻して、約９０℃のほぼ飽和
状態の排ガス６Ｇとなって一次冷却塔２１の排ガス導入
口２１ａへ導入される。
【００５８】一次冷却塔２１においては給水装置３４の
冷水槽２３から一次冷却ポンプ２３ｐにより例えば４５
℃の一次冷却水２１Ｗが８トン／分で汲み揚げられ、冷
却水供給口２１ｂから供給される。Ｈ2 ＳガスやＳＯ2
ガスを含んだ排ガス６Ｇは迷路を形成した仕切棚２１
ｄ，２１ｄに沿うようにして上昇する一方、一次冷却水
２１Ｗは各仕切棚２１ｄを伝って流落する。このとき排
ガス６Ｇは向流接触式の冷却がなされ、排ガス６Ｇの温
度が低下すると共に、排ガス６Ｇ中の水蒸気が凝縮され
る。
【００５９】排ガス導出口２１ｂから排出される一次冷
却排ガス６Ｇ1 はＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを伴ったまま
であるが、その温度は約５５℃であり、一次冷却水２１
Ｗの４５℃より１０℃程度高いものとなる。一方、排ガ
ス６Ｇと熱交換した一次冷却水２１Ｗは約８８℃に昇温
する。この間に生じる凝縮水流量は５５８ｋｇ／分であ
るが、熱交換時の温度差が少ないので一次冷却水２１Ｗ
からの蒸発量はほとんどなく、約５５℃の飽和状態で二
次冷却塔２２へ導出される。なお、一次冷却塔２１の下
部の液溜まりには一次冷却水２１Ｗの全量と凝縮水とが
溜まり、これらの温度の高い８，０００ｋｇ／分＋５５
８ｋｇ／分＝８，５５８ｋｇ／分の一次冷却廃水２１ｖ
は水砕処理装置５の温水槽２９に戻される。
【００６０】一次冷却排ガス６Ｇ1 は二次冷却塔２２の
排ガス導入口２２ａから導入され、二次冷却塔２２の中
段に設けた新規水供給口であるスプレー装置２２ｂから
約３０℃の新規水２０が二次冷却水２２Ｗとして散布さ
れる。二次冷却水２２Ｗは冷媒室２５のガス冷媒体２５
ａの隙間を通過する間に一次冷却排ガス６Ｇ1 と向流接
触による熱交換がなされる。
【００６１】まず、導入された５５℃の一次冷却排ガス
６Ｇ1 は、流落する新規水２０と接触する。その際に飛
散して浮遊する水滴、一次冷却排ガス６Ｇ1 に伴われた
水滴および毛状滓が、エリミネータ２４Ａを通過する間
に除去される。このエリミネータ２４Ａで毛状滓を一次
冷却排ガス６Ｇ1 から分離するので、冷媒室２５のガス
冷媒体２５ａが毛状滓によって目詰まりを起こすことも
ない。冷媒室２５へ上昇した排ガスは、二次冷却水２２
Ｗによって冷却されたガス冷却媒体２５ａに触れること
によって効率よく冷却される。その熱交換された排ガス
が排ガス導出口２２ｃに到達する前に、エリミネータ２
４Ｂにより再度水滴が除去される。
【００６２】二次冷却塔２２においては新規水供給配管
３５を介して１トン／分の二次冷却水２２Ｗが供給さ
れ、５５℃の一次冷却排ガス６Ｇ1 が冷却されると共に
凝縮水が発生する。排ガス導出口２２ｂから排出される
二次冷却排ガス６Ｇ2 は依然としてＨ2 ＳガスやＳＯ2
ガスを伴ったままであるがその温度は約３３℃となり、
新規水２０の供給温度３０℃に対して１０℃より高いも
のとはならない。一方、熱交換した二次冷却水２２Ｗは
約５３℃に昇温する。この間に生じる凝縮水流量は３８
ｋｇ／分であるが、熱交換時の温度差が少ないので二次
冷却水２２Ｗからの蒸発量はほとんどなく、約３３℃の
飽和状態で湿式電気集塵機７Ｂへ導出される。
【００６３】二次冷却塔２２の下部の液溜まりには二次
冷却水２２Ｗの全量と凝縮水とが溜まる。１，０００ｋ
ｇ／分＋３８ｋｇ／分＝１，０３８ｋｇ／分の二次冷却
廃水２２ｖは一次冷却廃水２１ｖよりは温度が低く、３
５℃ないし４５℃の水温となっている冷水槽２３に戻し
ても、一次冷却水２１Ｗの温度を変化させるほどでない
ので、一次冷却水２１Ｗとして再使用される。なお、こ
の二次冷却廃水２２ｖを水砕処理装置５の温水槽２９に
戻してもよいが、冷水槽２３に戻すようにしておけば、
回収温水冷却装置８における冷却能力を低減させること
ができる。
【００６４】二次冷却排ガス６Ｇ2 は集塵処理の容易な
約３３℃で湿式電気集塵機７Ｂに導入される。この二次
冷却排ガス６Ｇ2 にもＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスが依然と
して含まれているが、浮遊水滴はかなり少ない。しか
し、微細な水滴はガス冷却装置７Ａにおいて完全に除去
することは不可能であり、湿式電気集塵機７Ａにおいて
水滴を帯電させることにより捕捉する。これによって、
集塵機排ガスは溶鉱炉１の安定操業を維持させるに必要
な約３０℃の飽和状態のガス体６Ｇ3 となる。
【００６５】ちなみに、溶鉱炉１から排出される溶滓３
の量は精錬量に応じて変動し、それに伴い水砕処理時に
発生する排ガス量も変化する。それゆえ、ガス冷却装置
７Ａへ供給される各冷却水量も調整されるが、いずれの
状態においても、ガス冷却装置７Ａで排ガス６Ａからの
水滴の除去が常に完全になされるとはかぎらない。しか
し、湿式電気集塵機７Ｂを通すことにより、二次冷却排
ガス６Ｇ2 中に浮遊する水滴の量に多少があっても、常
に飽和状態のガス体６Ｇ3 を得ることができるようにな
る。
【００６６】なお、集塵機液溜まりには、必要に応じて
スプレー装置７ｍから供給される僅かな新規水２０ｗに
よって電極を洗浄した後の集塵機洗浄水７ｖが溜まる。
この集塵機洗浄水７ｖも一次冷却水２１Ｗとして使用す
ることができるので、冷水槽２３に帰還される。
【００６７】湿式電気集塵機７Ｂのガス体導出口７ｎか
らは、ガス体６Ｇ3 がＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを伴った
まま誘引送風機２６によりさらには図２の主送風機３７
を介して熱風炉３６へ送られる。なお、水砕処理で発生
した水蒸気は９００ｋｇ／分であり、排煙筒１３を通過
する間に２９３ｋｇ／分が凝縮され、一次冷却塔２１で
５５８ｋｇ／分、二次冷却塔２２で３８ｋｇ／分、湿式
電気集塵機７Ｂで若干量が凝縮水として回収され、結
局、３３６Ｎｍ3 ／分のガス体６Ｇ3 は３０℃での飽和
蒸気量である約１２ｋｇ／分を持ち出すことになる。
【００６８】このようにガス体６Ｇ3 での浮遊水滴量を
可及的に少なくしておくと、すなわち、ガス体６Ｇ3 に
含まれる水蒸気の量をガス温度に相当する飽和蒸気量と
しておくと、そのガス体６Ｇ3 が熱風炉３６を介して溶
鉱炉１に帰還しても、溶鉱炉１内の湿度が一定に保たれ
やすく、コークスの燃焼度をほぼ一定にした溶鉱炉１の
安定操業が可能となる。また、ガス体６Ｇ3 と共に導出
されたＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスが主送風機３７に到達す
るまでの経路において、残余水滴と反応を起こして腐食
性物質が生成されるということも極めて少なくなる。
【００６９】熱風炉３６は溶鉱炉１に供給する燃焼用の
高温ガスを生成するものであり、大量の空気を必要とす
るので、ガス体６Ｇ3 と共に外気を取り込むための主送
風機３７を備える。その吸引口には外気を吸引する際に
Ｈ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを含むガス体６Ｇ3 を大気中へ
放出することなく取り込むことができるようにするた
め、ガス体帰還口は吸引口の内部中央に臨まされる。な
お、３０℃のガス体６Ｇ3 は３３６Ｎｍ3 ／分＝３７２
ｍ3 ／分の風量であり、主送風機３７では約５，６００
ｍ3 ／分の外気を取り込み、約６，０００ｍ3 ／分が熱
風炉３６に供給される。
【００７０】熱風炉３６において溶鉱炉ガスを燃焼させ
るなどして約１，１００℃の熱ガスが生成されるが、Ｈ
2 ＳガスやＳＯ2 ガスが含まれたまま溶鉱炉１の羽口１
ａから吹き込まれる。ガス体６Ｇ3 は熱ガスの一部をな
して溶鉱炉１に帰還すると、Ｈ2 ＳガスやＳＯ2 ガスが
溶鉱炉１に投入された副原料としての石灰などにより脱
硫され、滓化される。その溶滓３は上記したようにして
水砕処理される。
【００７１】このようにして、水砕処理過程において発
生するＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスは、排ガス６と共に系内
を循環した後にスラグとして排出されるので、Ｈ2 Ｓガ
スやＳＯ2 ガスが系外に排出されることは皆無となる。
一方、水砕処理に使用された冷水４やガス冷却に使用さ
れた冷却水も系外に出ることなく循環して再度使用さ
れ、不足する新規水のみが系内に補給される。これによ
って、有害ガスはクローズドサーキット内で処理され、
また、各所で発生する弱アルカリ性の廃水も系外に出る
ことがなく、工業用水の使用量も必要最小限度に留めら
れ、廃水処理設備も不要となる。
【００７２】ちなみに、上記したシステムにおける水バ
ランスの数値例は、日産例えば８，０００トンの銑鉄を
精錬する場合のものであり、銑鉄生産量が少ないときに
は各水量が少なくなるのは当然である。その場合の水バ
ランスを図るために実際は前記した循環ポンプなどが例
えば三基設置され、その運転基数を変更することによっ
て循環水量が調節される。その場合に補給される新規水
の量も少なくなる。新規水がいずれの水量であっても、
トラック輸送時に持ち出される水分およびシックナーか
ら排出される極めて僅かな水を除いて、液体の状態で系
外へ排出される水が生じることはない。
【００７３】上記の説明において冷却水の温度や水量を
例示したが、３５℃の一次冷却水２１Ｗを使用した場合
の各値を４５℃の一次冷却水を使用した場合と対比して
以下の表に示す。
【表１】 なお、一次冷却塔２１および二次冷却塔２２は向流接触
型のガス冷却装置であるとして説明した。この向流接触
式にしておくと排ガスと冷却水との熱交換が極めて効率
よく進められるが、一次冷却塔２１においては、並流接
触型等の他の形式の冷却装置を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る有害ガス処理装置を表した構成
システム図。
【図２】 水砕処理装置を表した構成システム図。
【図３】 回収温水冷却装置を表した構成システム図。
【図４】 本発明に係る溶鉱炉溶滓の水砕システムにお
ける有害ガス処理設備を含む溶鉱炉設備の全体を表した
システムブロック図。
【符号の説明】
１…溶鉱炉、３…溶滓、４，４Ａ…冷水、５…水砕処理
装置、６，６Ｇ…排ガス、６Ｇ1 …一次冷却排ガス、６
Ｇ2 …二次冷却排ガス、６Ｇ3 …ガス体、７Ｂ…湿式電
気集塵機、８…回収温水冷却装置、２０…新規水，２１
…一次冷却塔、２１ａ…排ガス導入口、２１ｂ…冷却水
供給口、２１ｃ…排ガス導出口、２１ｖ…一次冷却廃
水、２１Ｗ…一次冷却水、２２…二次冷却塔、２２ａ…
排ガス導入口、２２ｂ…新規水供給口、２２ｃ…排ガス
導出口、２２Ｗ…二次冷却水、２６…誘引送風機、２８
ｖ…水砕処理廃水、３１…循環ポンプ、３３…循環水供
給配管、３４…給水装置、３５…新規水供給配管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/52 Ｆ２７Ｄ 17/00 １０４Ｇ Ｂ０３Ｃ 3/16 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ Ｃ２１Ｂ 3/08 １２２Ｚ // Ｆ２７Ｄ 17/00 １０４ １２６

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 溶鉱炉から排出された溶滓に冷水を与え
    て水砕処理した際、該水砕処理により発生する多量の排
    ガスから、溶滓と冷水とが急冷反応したとき生成されて
    混入するＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを除去する方法におい
    て、 Ｈ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを含んだ前記排ガスに冷却水を
    散布して冷却することにより該排ガスの温度を低下させ
    ると共に排ガス中の水蒸気を凝縮させ、その凝縮水を分
    離して該排ガスを飽和状態とし、その後に該排ガス中に
    浮遊する微細な水滴を除去して飽和蒸気のガス体とし、
    該ガス体を前記溶鉱炉に帰還し含有されるＨ2 Ｓガスや
    ＳＯ2 ガスを該溶鉱炉内で脱硫反応によって滓化するよ
    うにしたことを特徴とする溶鉱炉溶滓の水砕システムに
    おける有害ガス処理方法。
  2. 【請求項２】 上記したＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを含ん
    だ前記排ガスに冷却水を散布して冷却する際、該排ガス
    に温度の高い一次冷却水を散布して一次冷却し、その後
    に一次冷却された排ガスを温度の低い二次冷却水として
    の新規水によって二次冷却することを特徴とする請求項
    １に記載された溶鉱炉溶滓の水砕システムにおける有害
    ガス処理方法。
  3. 【請求項３】 前記一次冷却後に導出される一次冷却排
    ガスの温度を前記一次冷却水の供給時の水温に対して１
    ０℃より高くならないようにすると共に、前記二次冷却
    後に導出される二次冷却排ガスの温度を前記新規水の供
    給時の水温に対して１０℃より高くならないようにする
    ことを特徴とする請求項２に記載された溶鉱炉溶滓の水
    砕システムにおける有害ガス処理方法。
  4. 【請求項４】 前記一次冷却において、前記水砕過程で
    発生した後に約９０℃となった排ガスに３５℃ないし４
    ５℃の一次冷却水を供給すると共に、一次冷却された排
    ガスの温度が４５℃ないし５５℃となるように一次冷却
    水の水量を調節し、前記二次冷却においては、４５℃な
    いし５５℃の一次冷却排ガスに２５℃ないし３０℃の新
    規水を供給すると共に、二次冷却された排ガスの温度が
    ３０℃ないし３５℃となるように二次冷却水の水量を調
    節することを特徴とする請求項３に記載された溶鉱炉溶
    滓の水砕システムにおける有害ガス処理方法。
  5. 【請求項５】 溶鉱炉から排出された溶滓に冷水を与え
    て水砕処理した際、該水砕処理により発生する多量の排
    ガスから、溶滓と冷水とが急冷反応したとき生成されて
    混入するＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを除去する設備におい
    て、 上記したＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを含んだ前記排ガスを
    導入するための排ガス導入口、一次冷却水を供給するた
    めの冷却水供給口、および一次冷却排ガスを導出させる
    排ガス導出口が設けられ、前記一次冷却水を前記排ガス
    と直接接触させることによって排ガスの温度を低下させ
    ると共に排ガス中の水蒸気を凝縮させ、かつ、その凝縮
    水を除去する一次冷却塔と、 前記一次冷却された一次冷却排ガスを導入するため下部
    に排ガス導入口が設けられると共に前記一次冷却水より
    も温度の低い二次冷却水としての新規水を供給するため
    上部に新規水供給口が設けられ、該新規水供給口よりも
    上方へ二次冷却排ガスを導出させる排ガス導出口を備
    え、前記二次冷却水を流下させる間に前記排ガスと向流
    接触させることにより排ガスの温度を低下させると共に
    前記一次冷却排ガス中の水蒸気を凝縮させかつ凝縮水を
    除去し、該排ガスを飽和状態とする二次冷却塔と、 該二次冷却塔より出たＨ2 ＳガスやＳＯ2 ガスを含む二
    次冷却排ガス中に浮遊する微細な水滴を捕捉して、飽和
    蒸気のガス体とする湿式電気集塵機と、 該湿式電気集塵機から出たガス体を前記溶鉱炉へ帰還さ
    せる誘引送風機とを備えることを特徴とする溶鉱炉溶滓
    の水砕システムにおける有害ガス処理設備。
  6. 【請求項６】 前記溶滓を水砕した後の温度の上昇した
    水砕処理廃水および前記一次冷却塔で排ガス中の水蒸気
    を凝縮させた凝縮水や一次冷却水からなる一次冷却廃水
    を回収して降温させる回収温水冷却装置と、 該回収温水冷却装置から出た冷水の一部を前記一次冷却
    水として一次冷却塔へ供給する循環ポンプとが設けられ
    ていることを特徴とする請求項５に記載された溶鉱炉溶
    滓の水砕システムにおける有害ガス処理設備。
  7. 【請求項７】 前記一次冷却塔に一次冷却水を供給する
    給水装置には、前記回収温水冷却装置からの冷水を投入
    する循環水供給配管と、前記新規水を供給する新規水供
    給配管とが接続されていることを特徴とする請求項６に
    記載された溶鉱炉溶滓の水砕システムにおける有害ガス
    処理設備。
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