JPH101706A - 溶銑予備処理時の排ガス集塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トピードカーでの溶銑予備処理時に発生する
排ガスを集塵フードにより外部に漏洩することなく効率
よく集塵する。 【解決手段】 集塵フード５の内側に対応してトピード
カー１の開口部４を包囲するように、該開口部４の内周
面に対し一方側に偏向して斜め内向きに８本のエア噴射
ノズル11を配置し、各エア噴射ノズル11から一方側に偏
向して斜め内向きに噴射するエアの相互作用によって旋
回気流を形成し、トピードカー１内での溶銑２の予備処
理により発生する排ガスに求心力を与えつつ、集塵フー
ド５の上部に設けた吸引口への吸気により人工竜巻を発
生させ、集塵フード５により排ガスを外部に漏洩するこ
となく効率よく集塵する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑輸送容器の開
口部に間隙を置いて上方を覆う集塵フードを用いて、前
記溶銑輸送容器内での溶銑予備処理により発生する排ガ
スを集塵するようにした溶銑予備処理時の排ガス集塵装
置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高炉で製造された溶銑中には、Ｓｉ、
Ｓ、Ｐ等の不純物元素が多量に含まれているが、これら
不純物元素は次の転炉等を用いた製鋼工程における精錬
能率や鋼の品質に大きく影響する。このため、一般に製
鋼処理に先立ち、溶銑中の不純物を除去するため溶銑輸
送容器を用いる精錬、いわゆる溶銑予備処理が行われ
る。溶銑予備処理では、溶銑輸送容器内の溶銑中に、吹
き込みランスを用いて精錬剤をキャリアガスと共にイン
ジェクションし、精錬剤を含む気泡が溶銑内を上昇する
過程で、気液反応を行わせることによって、溶銑中の不
純物を除去する。

【０００３】溶銑予備処理時には、図５に示すように溶
銑輸送容器であるトピードカー１内の溶銑２中に浸漬し
た吹き込みランス３を用いて精錬剤をキャリアガスと共
に吹き込むと、キャリアガスおよび精錬剤による溶銑の
脱炭で生じるＣＯガス等が排ガスとしてトピードカー１
の開口部４から放出される。この排ガスを集塵するた
め、開口部４を覆うように集塵フード５を配置し、集塵
フード５の上部に接続した吸引ダクト６に連なる吸引口
７への吸気により集塵している。

【０００４】しかしながら、集塵フード５の下端とトピ
ードカー１の開口部４との間に一定の間隙Ｇを設け、開
口部４に付着する溶銑等の付着物との干渉を避けるよう
になっており、この間隙Ｇは余裕を見て比較的大きくな
っている。したがって、この間隙Ｇから大気を吸引する
ので吸引風量が多くなり、集塵フード５による集塵効率
を低下させるという問題点があった。

【０００５】例えば、特開平6-81018 号公報には、集塵
フード５とトピードカー１の開口部４との間に設けた間
隙Ｇからの大気の吸引を低減する手段が提案されてい
る。図６および図７に示すように、集塵フード５の上部
に接続した吸引ダクト６に連なる吸引口７を設け、さら
に集塵フード５に、その下端開口からトピードカー１の
開口部４に至る間隙Ｇを包囲する３本以上（図面では４
本の場合を示す）の比較的長いエア吹き出しヘッド８を
立設する。各エア吹き出しヘッド８の高さ方向に配設し
た複数段の吹き出しノズル（図示せず）から吹き出すエ
アによってエアカーテンを形成する。そして、このエア
カーテンの伴流作用により、間隙部Ｇの回りにエアの旋
回気流を形成し、吹き出しノズルからのエア吹き出しと
吸引口７からのエア吸引とにより、集塵フード５内に人
工竜巻を発生させ、排ガスを集塵する。

【０００６】また、図８に示すように溶銑鍋９内の溶銑
２中に吹き込みランス３を用いて精錬剤をキャリアガス
と共にインジェクションし、精錬剤を含む気泡が溶銑内
を上昇する過程で、気液反応を行わせることによって、
溶銑中の不純物を除去する場合がある。この場合には、
溶銑鍋９の開口部上端に集塵フード５の下端を密着させ
ることにより、溶銑２中に吹き込まれたキャリアガスお
よび精錬剤による溶銑の脱炭で生じるＣＯガス等の排ガ
スが、外部に漏洩することなく集塵フード５の上部に接
続した吸引ダクト６に連なる吸引口７への吸気により集
塵される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平6-81018 号
公報に開示されている従来の技術によれば、集塵フード
とトピードカーとの間隙部にエアカーテンを形成して集
塵風量を削減すると共に、吹き出しエアにより旋回流を
発生させ、集塵フード内の人工竜巻発生により、排ガス
を効率よく集塵フードの上部に設けたエア吸引口に集塵
することができる。しかしながら、旋回流を発生するた
め集塵フードの外側に少なくとも３本の長いエア吹き出
しヘッドを立設する必要があり、設備が大がかりとな
り、設備費が嵩む他、溶銑予備処理設備ではレイアウト
上でこれらを設置するのが困難である場合が多く、また
エア吹き出しヘッドへの地金付着とトピードカーの運行
との取り合い上で支障が生じる可能性が大きいという問
題点がある。

【０００８】図８に示す溶銑鍋の開口部上端に集塵フー
ドの下端を密着させる場合には、溶銑鍋に集塵フードが
密着しているため排ガスの漏洩は防止できるが、溶銑鍋
内の溶銑と集塵フードとの距離が小さいため、溶銑予備
処理中の溶銑の飛散により集塵フードの内面に地金が付
着し易い。このため、集塵フードの地金除去等のメンテ
ナンスに負荷が掛かり、スムーズな溶銑予備処理を阻害
するという問題点がある。

【０００９】本発明は、前述従来技術の問題点を解消
し、溶銑輸送容器の開口部に間隙を置いて上方を覆う集
塵フードを用いて、前記溶銑輸送容器内での溶銑予備処
理により発生する排ガスを効率的に集塵することができ
る溶銑予備処理時の排ガス集塵装置を提供することを目
的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１記載の本発明は、溶銑輸送容器の開口部に間
隙を置いて上方を覆う集塵フードを用いて、前記溶銑輸
送容器内での溶銑予備処理により発生する排ガスを集塵
するようにした溶銑予備処理時の排ガス集塵装置におい
て、前記集塵フードの内側に対応して溶銑輸送容器の開
口部を包囲するように、該開口部の内周面に対し一方側
に偏向して斜め内向きに少なくとも３本のエア噴射ノズ
ルを、噴射角度調整可能に配置し、前記エア噴射ノズル
から一方側に偏向して斜め内向きに噴射するエアの相互
作用によって旋回気流を形成し、前記溶銑輸送容器内で
の溶銑予備処理により発生する排ガスに求心力を与えつ
つ、前記集塵フードの上部に接続した吸引ダクトに連な
る吸引口への吸気により集塵するように構成したことを
特徴とする溶銑予備処理時の排ガス集塵装置である。

【００１１】請求項２記載の本発明は、溶銑輸送容器の
開口部に間隙を置いて上方を覆う集塵フードを用いて、
前記溶銑輸送容器内での溶銑予備処理により発生する排
ガスを集塵するようにした溶銑予備処理時の排ガス集塵
装置において、前記集塵フードの内側に対応して溶銑輸
送容器の開口部に沿って少なくとも３本のエア噴射ノズ
ルを、順次に隣接するエア噴射ノズルの方向に向けて配
置し、前記複数のガス噴射ノズルから一方側に吹き出す
エアによってエアカーテンを形成し、前記溶銑輸送容器
内での溶銑予備処理により発生する排ガスをエアカーテ
ンで囲みつつ、前記集塵フードの上部に接続した吸引ダ
クトに連なる吸引口への吸気により集塵するように構成
したことを特徴とする溶銑予備処理時の排ガス集塵装置
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。溶銑予備処理では、トピ
ードカーあるいは溶銑鍋等の溶銑輸送容器内の溶銑中
に、吹き込みランスを用いて精錬剤をキャリアガスと共
にインジェクションし、精錬剤を含む気泡が溶銑内を上
昇する過程で、気液反応を行わせることによって、溶銑
中の不純物を除去するが、ここではトピードカーで溶銑
予備処理する場合について説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施に最適なトピードカ
ーで溶銑予備処理するときの集塵フードによる集塵装置
を示す側面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視を示す平面図で
あり、また図３は図１のＢ部を示す部分拡大図である。
図１に示すように溶銑予備処理時には、トピードカー１
内の溶銑２中に吹き込みランス３を用いて精錬剤をキャ
リアガスにより吹き込むと、キャリアガスおよび精錬剤
による溶銑の脱炭で生じるＣＯガス等が排ガスとして発
生する。この排ガスは、トピードカー１の開口部４から
放出されるので、この開口部４を覆うように集塵フード
５を配置し、集塵フード５の上部に接続した吸引ダクト
６に連なる吸引口７への吸気により集塵する。

【００１４】集塵フード５の下端とトピードカー１の開
口部４との間に一定の間隙Ｇを設け、溶銑等の付着物と
の干渉を避けるようになっており、この間隙Ｇは余裕を
見て比較的大きくなっている。したがって、この間隙Ｇ
から大気を吸引するので吸引風量が多くなり、集塵フー
ドによる集塵効率を低下させるという問題点があるの
は、前述の通りである。

【００１５】そこで、本発明では、集塵フード５の内側
に対応してトピードカー１の開口部４に沿ってノズル固
定部材10を取り付け、図２及び図３に示すように、この
ノズル固定部材10を介して、該開口部４を包囲するよう
に、該開口部４の内周面に対し一方側に偏向するように
斜め内向きに少なくとも３本のエア噴射ノズル11を、噴
射角度調整可能に配置し、これらエア噴射ノズル11にエ
ア供給配管12を接続する。そして、エア供給配管12から
複数のエア噴射ノズル11にエアを供給し、エア噴射ノズ
ル11から一方側に偏向して斜め内向きに噴射するエアの
相互作用によって旋回気流Ｓを形成し、トピードカー１
内から発生する排ガスに求心力を与える。そして、前記
集塵フード５の上部に接続した吸引ダクト６に連なる吸
引口７への吸気によって人工竜巻の上昇流を発生させ、
間隙Ｇから周囲の大気を巻き込みながら集塵フード５か
ら排ガスを漏洩することなく、集塵フード５に効率よく
集塵するものである。

【００１６】人工竜巻の原理は、各エア噴射ノズル11か
ら吹き出すエアにより、トピードカー１の開口部４を中
心とする円に、互いに外接するように旋回気流Ｓを形成
させると共に、吸引口７から旋回気流の中心部を吸引さ
せる。これにより旋回気流Ｓの中心に沿った負圧域のコ
アを形成し、これらの合成作用により、旋回気流Ｓの渦
流を中心コアに収束させながら、吸引口７に向かう連続
的な人工竜巻を発生させるものである。このような、人
工竜巻を発生させるには、エア噴射ノズル11を少なくと
も３本設置する必要があり、図面では８本配置してあ
る。

【００１７】各エア噴射ノズル11は、図示を省略した回
動装置により、トピードカー１からの発塵量、発塵範囲
等に応じて、エア噴射ノズル11からのエア吹き出し角度
を調整可能とし、集塵フード５内に適正な人工竜巻を形
成するのが好ましい。回動装置は、トピードカー１から
の発塵量に応じて自動制御、あるいは手動制御される。
吸引口７は、吸引ダクト６に設けた図示を省略した流量
調整バルブにより、発塵量、発塵範囲等に応じてガス吸
引量を調整する。なお、エア噴射ノズル11は、集塵フー
ド５の下端とトピドカー１の開口部４とのなす間隙Ｇを
考慮して、上下方向に複数段配設することもできる。

【００１８】次に、図４に基づき本発明の他の実施形態
について説明する。図４は、本発明の実施に最適なトピ
ードカーで溶銑予備処理するときの集塵フードによる集
塵装置を示す平面図であり、図４に示すように、集塵フ
ード５の内側に対応してトピードカー１の開口部４に沿
ってノズル固定部材10を取り付け、この固定部材10を介
して、当該開口部４の四隅に４本のエア噴射ノズル11
を、順次に隣接するエア噴射ノズル11の方向に向けて配
置し、これらエア噴射ノズル11にエア供給配管12を接続
する。

【００１９】そして、エア供給配管12から４本のエア噴
射ノズル11にエアを供給し、順次に隣接するエア噴射ノ
ズル11から吹き出す直進エアによって、トピードカー１
内から発生する排ガスをエアカーテンＴで囲みつつ、集
塵フード５の上部に接続した吸引ダクト６に連なる吸引
口７への吸気によってガス上昇流を発生させ、集塵フー
ド５から排ガスを漏洩することなく、効率よく集塵する
ものである。エア噴射ノズル11は、集塵フード５の下端
とトピドカー１の開口部４とのなす間隙Ｇを考慮して、
上下方向に複数段配設することもできる。

【００２０】次に、本発明の実施結果について説明す
る。トピードカー内の溶銑中に吹き込みランスを用いて
精錬剤をキャリアガスと共に吹き込んで溶銑予備処理す
る際に、トピードカーの開口部を包囲するように配置し
たエア噴射ノズルから、一方側に偏向して斜め内向きに
噴射するエアの相互作用により旋回気流を形成する本発
明の場合と、集塵フードのみによる従来の場合とを比較
した。ここで、両者の集塵状態を比較するため、溶銑予
備処理中における集塵フード外の空気を採取し、その含
塵量を以下の３段階の指標に分けて評価した。

【００２１】指標１：空気中の含塵量１ｇ／Ｎｍ³ 以
下、 指標２：空気中の含塵量１〜３ｇ／Ｎｍ³ 、 指標３：空気中の含塵量３〜６ｇ／Ｎｍ³ 、 集塵フードのみによる従来の場合には、指標が３であっ
たのに対し、本発明では、指標が１に低減することがで
き、集塵効率が大幅に向上していることを示した。

【００２２】上記した結果は、エア噴射ノズルから噴射
するエアにより旋回気流を形成する場合の本発明につい
てであるが、エアカーテンを形成する場合にも、同様の
集塵効率を達成することができる。なお、本発明は、ト
ピードカー等の溶銑輸送容器の開口部を囲うようにガス
噴射ノズルを配置するだけでなく、集塵フードと溶銑輸
送容器の開口部との間にスプラッシュ防止用カバーを介
在させる場合にも、適用可能である。この場合には、エ
ア噴射ノズルをスプラッシュ防止用カバーの内周面に対
し一方側に偏向するように斜め内向きに配置するか、ま
たは、順次に隣接するエア噴射ノズルの方向に向けて配
置し、溶銑輸送容器から発生する排ガスを旋回させる
か、またはエアカーテンで囲うようにすれば、同様の効
果を得ることができる。

【００２３】以上、主として、トピードカーで溶銑予備
処理を行う場合について説明したが、本発明は、溶銑鍋
等の各種溶銑輸送容器により溶銑予備処理を行う場合に
も適用することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、集塵フードの内側
に対応して溶銑輸送容器の開口部を包囲するように、該
開口部の内周面に対し一方側に偏向して斜め内向きに少
なくとも３本のエア噴射ノズルを、噴射角度調整可能に
配置し、前記エア噴射ノズルから一方側に偏向して斜め
内向きに噴射するエアの相互作用により旋回気流を形成
し、前記溶銑輸送容器内での溶銑予備処理により発生す
る排ガスに求心力を与えつつ、前記集塵フードの上部に
接続した吸引ダクトに連なる吸引口への吸気により集塵
する。

【００２５】あるいは、集塵フードの内側に対応して溶
銑輸送容器の開口部を包囲する少なくとも３本のエア噴
射ノズルを、順次に隣接するエア噴射ノズルの方向に向
けて配置し、前記ガス噴射ノズルから吹き出す直進エア
によって、前記溶銑輸送容器内での溶銑予備処理により
発生する排ガスをエアカーテンで囲みつつ、前記集塵フ
ードの上部に接続した吸引ダクトに連なる吸引口への吸
気により集塵する。

【００２６】このため、溶銑輸送容器により溶銑を予備
処理する際に発生する排ガスを、比較的コンパクトな設
備により、集塵フードを用いて排ガスを外部に漏洩させ
ることなく確実に捕集することができ、作業環境の改善
が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトピードカーで溶銑予備処理する
ときの集塵フードによる集塵装置を示す側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視を示す平面図である。

【図３】図１のＢ部を示す部分拡大図である。

【図４】本発明の他の実施形態に係るトピードカーで溶
銑予備処理するときの集塵フードによる集塵装置を示す
平面図である。

【図５】従来に係るトピードカーで溶銑予備処理すると
きの集塵フードによる集塵装置を示す側面図である。

【図６】従来の他の実施形態に係るトピードカーで溶銑
予備処理するときの集塵フードによる集塵装置を示す側
面図である。

【図７】図６のＡ−Ａ矢視を示す平面図である。

【図８】従来に係る溶銑鍋で溶銑予備処理するときの集
塵フードによる集塵装置を示す側面図である。

【符号の説明】

１ トピードカー ２ 溶銑 ３ 吹き込みランス ４ 開口部 ５ 集塵フード ６ 吸引ダクト ７ 吸引口 ８ エア吹き出しヘッド ９ 溶銑鍋 10 ノズル固定部材 11 エア噴射ノズル 12 エア供給配管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶銑輸送容器の開口部に間隙を置いて上
   方を覆う集塵フードを用いて、前記溶銑輸送容器内での
   溶銑予備処理により発生する排ガスを集塵するようにし
   た溶銑予備処理時の排ガス集塵装置において、前記集塵
   フードの内側に対応して溶銑輸送容器の開口部を包囲す
   るように、該開口部の内周面に対し一方側に偏向して斜
   め内向きに少なくとも３本のエア噴射ノズルを、噴射角
   度調整可能に配置し、前記エア噴射ノズルから一方側に
   偏向して斜め内向きに噴射するエアの相互作用によって
   旋回気流を形成し、前記溶銑輸送容器内での溶銑予備処
   理により発生する排ガスに求心力を与えつつ、前記集塵
   フードの上部に接続した吸引ダクトに連なる吸引口への
   吸気により集塵するように構成したことを特徴とする溶
   銑予備処理時の排ガス集塵装置。
2. 【請求項２】 溶銑輸送容器の開口部に間隙を置いて上
   方を覆う集塵フードを用いて、前記溶銑輸送容器内での
   溶銑予備処理により発生する排ガスを集塵するようにし
   た溶銑予備処理時の排ガス集塵装置において、前記集塵
   フードの内側に対応して溶銑輸送容器の開口部に沿って
   少なくとも３本のエア噴射ノズルを、順次に隣接するエ
   ア噴射ノズルの方向に向けて配置し、前記複数のガス噴
   射ノズルから一方側に吹き出すエアによってエアカーテ
   ンを形成し、前記溶銑輸送容器内での溶銑予備処理によ
   り発生する排ガスをエアカーテンで囲みつつ、前記集塵
   フードの上部に接続した吸引ダクトに連なる吸引口への
   吸気により集塵するように構成したことを特徴とする溶
   銑予備処理時の排ガス集塵装置。