JPH11179131A - Method and apparatus for treating waste gas from electric furnace - Google Patents

Method and apparatus for treating waste gas from electric furnace

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JPH11179131A
JPH11179131A JP9358454A JP35845497A JPH11179131A JP H11179131 A JPH11179131 A JP H11179131A JP 9358454 A JP9358454 A JP 9358454A JP 35845497 A JP35845497 A JP 35845497A JP H11179131 A JPH11179131 A JP H11179131A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
duct
combustion chamber
temperature
electric furnace
Prior art date
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Application number
JP9358454A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Hosokawa
隆弘 細川
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To treat dioxins of a waste gas of an electric furnace by simple process while saving energy without requiring a secondary combustion apparatus for the waste gas nor leaking the waste gas out of the treatment system. SOLUTION: This method includes processes of leading a waste gas to a combustion chamber 2 and/or a duct to burn unburned gas components in the combustion chamber or the like, cooling the resultant high temperature waste gas 4a emitted out of the chamber by a cooling apparatus, and purifying the obtained gas by a dust collecting apparatus 12. In this case, if the temperature of the waste gas emitted out of the combustion chamber is 800 deg.C or higher, the waste gas is cooled by the cooling apparatus and then purification treatment is carried out by the dust collecting apparatus. On the other hand, if the temperature of the waste gas is lower than 800 deg.C, the waste gas is recovered in a gas holder 8 and when the temperature of the waste gas emitted out of the combustion chamber is 800 deg.C or higher, together with the waste gas emitted out of an electric furnace, the waste gas recovered in the gas holder 8 is burned in a combustion chamber while the flow rate of the recovered waste gas being so controlled as to keep the temperature of the waste gas emitted out of the combustion chamber at 800 deg.C or higher, and after that, the waste gas kept at 800 deg.C or higher is cooled and purified by a dust collecting apparatus 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄スクラップ等
を溶解・精錬して鉄鋼を製造するための製鋼用電気炉設
備の操業中に、電気炉から発生する排ガスを冷却し清浄
化処理する技術であって、特にこの排ガス中に含まれる
ダイオキシン等の有毒物質の発生を抑制し、除去する方
法及びそのような装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for cooling and purifying exhaust gas generated from an electric furnace during the operation of a steelmaking electric furnace facility for producing steel by melting and refining iron scrap and the like. In particular, the present invention relates to a method for suppressing and removing toxic substances such as dioxins contained in the exhaust gas, and to a device for such a method.

【0002】[0002]

【従来の技術】製鋼用電気炉では、通常、鉄スクラップ
を主原料としてアークエネルギー又は高周波エネルギー
等により加熱溶解し、酸化精錬及び還元精錬を行ない、
溶湯を取鍋に出鋼し、その際合金鉄を添加して溶湯の成
分を調整して溶鋼を製造する。このように、製鋼用電気
炉で鉄スクラップを加熱溶解し、得られた溶湯を精錬
し、取鍋に出鋼し、そしてスラグを排滓する一連の工程
において、電気炉からは排ガスが発生する。この排ガス
中には、CO、CO2 、N2 、O2 、H2 及びH2O等
のガス成分、酸化鉄微粉、及び、ZnやSnのような高
蒸気圧金属元素の他に、有毒物質であるダイオキシンが
含まれている。ダイオキシンの発生源は、溶解主原料の
鉄スクラップに付着・混入している塩化ビニールやプラ
スティック塗料等に起因する有機塩素系化合物にあり、
これらが所定の条件下で燃焼する場合に生成する。電気
炉から発生する排ガスは、所定の装置で冷却され、集塵
機に導かれ、ダストが除去され、清浄化処理が施され、
その結果、排ガス中の粉塵含有率及び有害物質成分濃度
等が規定値以下になった後に大気へ放散される。従っ
て、製鋼用電気炉の操業においては、ダイオキシンが生
成しないような条件下で操業することが望まれている。
2. Description of the Related Art In an electric furnace for steelmaking, usually, iron scrap is mainly heated and melted by arc energy or high-frequency energy to perform oxidation refining and reduction refining.
The molten metal is tapped into a ladle, and alloy iron is added to adjust the components of the molten metal to produce molten steel. Thus, in a series of steps of heating and melting iron scrap in a steelmaking electric furnace, refining the resulting molten metal, tapping into a ladle, and discharging the slag, exhaust gas is generated from the electric furnace. . This exhaust gas contains toxic components other than gas components such as CO, CO 2 , N 2 , O 2 , H 2 and H 2 O, iron oxide fine powder, and high vapor pressure metal elements such as Zn and Sn. Contains the substance dioxin. The source of dioxin is organic chlorine-based compounds caused by vinyl chloride, plastic paint, etc. attached to and mixed with iron scrap as the main raw material for dissolution.
They are formed when they burn under predetermined conditions. Exhaust gas generated from the electric furnace is cooled by a predetermined device, guided to a dust collector, dust is removed, a cleaning process is performed,
As a result, after the dust content rate and the concentration of harmful substance components in the exhaust gas have fallen below the specified values, they are released to the atmosphere. Therefore, in the operation of an electric furnace for steelmaking, it is desired to operate under conditions that do not generate dioxin.

【0003】図3に、従来の製鋼用電気炉の排ガス処理
装置例の概略フロー図を示す。同図において、1は製鋼
用電気炉、2は燃焼室、2’は二次燃焼装置、9は散水
式スプレー冷却塔、12は集塵機である。電気炉1から
発生した高温の排ガス1aを燃焼室2に導き、排ガス中
の可燃ガスを燃焼させると共に、更に二次燃焼装置2’
であるバーナー等で排ガスを加熱して、その排ガス温度
を高め、排ガス中のダイオキシンを燃焼分解させる。次
いで、ダイオキシンの無くなった排ガスを水冷ダクト3
に通して間接冷却し、そして、散水式スプレー冷却塔9
に導き直接冷却する。
FIG. 3 shows a schematic flow chart of an example of a conventional exhaust gas treatment apparatus for an electric furnace for steelmaking. In the figure, 1 is an electric furnace for steelmaking, 2 is a combustion chamber, 2 'is a secondary combustion device, 9 is a spray spray cooling tower, and 12 is a dust collector. The high-temperature exhaust gas 1a generated from the electric furnace 1 is led to the combustion chamber 2, where the combustible gas in the exhaust gas is burned and the secondary combustion device 2 'is further burned.
The exhaust gas is heated by a burner or the like, the temperature of the exhaust gas is raised, and dioxin in the exhaust gas is burned and decomposed. Next, the exhaust gas from which dioxin has been removed is passed through a water-cooled duct 3
Indirect cooling through a water spray spray tower 9
And cooled directly.

【0004】この排ガス冷却では、ダイオキシンの再合
成反応を阻止するために、排ガス温度を350℃以上か
ら250℃以下まで急冷する。この急冷が不十分な場合
はダイオキシンの再合成により排ガスは汚れる。集塵機
12としてのバグフィルター入口での排ガス温度を望ま
しくは80℃以下まで下げて、排ガス中の粉塵にダイオ
キシンを吸着させ、ダイオキシンが吸着した粉塵をバグ
フィルターで捕集する。こうして、ダイオキシン及び粉
塵が除去された排ガス14aを煙突14から放散する
(以下、「先行技術1」という)。
In this exhaust gas cooling, the temperature of the exhaust gas is rapidly cooled from 350 ° C. or higher to 250 ° C. or lower in order to prevent the resynthesis reaction of dioxin. If the quenching is insufficient, the exhaust gas is contaminated by the resynthesis of dioxin. The temperature of the exhaust gas at the inlet of the bag filter as the dust collector 12 is desirably lowered to 80 ° C. or less, so that dioxin is adsorbed on dust in the exhaust gas, and the dust adsorbed by dioxin is collected by the bag filter. Thus, the exhaust gas 14a from which dioxins and dust have been removed is emitted from the chimney 14 (hereinafter referred to as "prior art 1").

【0005】また、製鋼用電気炉の操業において、ダイ
オキシンの発生を防止する技術として、例えば、特許番
号第2596507号公報は次の方法を開示している。
原料装入中及び出湯中に電気炉から発生した低温の排ガ
スに対しては、ダクトの途中に吸着剤を吹き込んで排ガ
ス中のダイオキシンを吸着させ、ダイオキシンで汚れた
吸着剤を含んだ排ガスをフィルターを通してこの汚れた
吸着剤を含んだ粉塵(有害粉塵)を排ガスから分離し、
この有害粉塵を回収して再度電気炉に吹き込む。一方、
溶解・精錬中に電気炉から発生した高温の排ガスに対し
ては、外部からエネルギーを供給しつつ排ガスを燃焼さ
せ、ダイオキシンを分解させて無害化した排ガスに変
え、この排ガスを水冷ダクトを通して冷却し、これに更
にダイオキシンを含まない別の冷風を混ぜて冷却し、こ
れをフィルターに通してダイオキシンを含まない粉塵を
分離する(以下、「先行技術2」という)。
Further, as a technique for preventing the generation of dioxin in the operation of an electric furnace for steelmaking, for example, Japanese Patent No. 2596507 discloses the following method.
For low-temperature exhaust gas generated from an electric furnace during charging and tapping of raw materials, adsorbent is blown into the middle of the duct to adsorb dioxin in the exhaust gas, and exhaust gas containing adsorbent contaminated with dioxin is filtered. To separate the dust (hazardous dust) containing this dirty adsorbent from the exhaust gas,
The harmful dust is collected and blown into the electric furnace again. on the other hand,
For high-temperature exhaust gas generated from an electric furnace during melting and refining, the exhaust gas is burned while supplying energy from the outside to convert the dioxin into detoxified exhaust gas, and this exhaust gas is cooled through a water-cooled duct. The mixture is further cooled by mixing with another cold air containing no dioxin, and the mixture is passed through a filter to separate dust containing no dioxin (hereinafter referred to as "prior art 2").

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術に
は、下記問題点がある。先行技術1によれば、二次燃焼
装置の運転条件を管理することにより、排ガス中のダイ
オキシンを確実に分解させることができる。しかしなが
ら、二次燃焼装置を設けて排ガス中ダイオキシンを二次
燃焼させて分解させる方法であるから、二次燃焼装置の
ランニングコストがかかること、また、余分なエネルギ
ー消費につながることより、経済上問題が残る。
The above prior art has the following problems. According to Prior Art 1, dioxin in exhaust gas can be reliably decomposed by managing the operating conditions of the secondary combustion device. However, since the secondary combustion device is provided and secondary combustion of the dioxin in the exhaust gas is performed to decompose, the running cost of the secondary combustion device is increased, and extra energy is consumed, which is an economic problem. Remains.

【0007】先行技術2では、排ガス中のダイオキシン
を含んだ粉塵を再度電気炉へ吹き込む工程を実施しなけ
ればならないが、この工程を安全に安定して行なう方法
の開発が望まれ、問題が残る。
In the prior art 2, a step of injecting the dust containing dioxin in the exhaust gas into the electric furnace again must be performed. However, it is desired to develop a method for performing this step safely and stably, and the problem remains. .

【0008】従って、この発明の課題は、排ガスの二次
燃焼装置を設けることなく、余分なエネルギー消費をせ
ずに、また、電気炉の簡単な操作によって、電気炉から
発生する排ガス中のダイオキシンを排ガス処理の系外に
出すことなく処理することができる、製鋼用電気炉の排
ガス処理方法及び装置を開発することにある。そして、
この発明の目的は、上記課題を解決することにより、電
気炉排ガスに混入するダイオキシンを安価に且つ安全に
無害化処理することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide dioxin in exhaust gas generated from an electric furnace by providing a secondary combustion device for the exhaust gas, without consuming extra energy, and by simply operating the electric furnace. It is an object of the present invention to develop a method and an apparatus for treating an exhaust gas of an electric furnace for steelmaking, which can treat the exhaust gas without leaving the system for exhaust gas treatment. And
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem by inexpensively and safely detoxifying dioxin mixed in electric furnace exhaust gas.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した観点から、製鋼
用電気炉の排ガス処理方法を開発すべく鋭意研究を重ね
た。本発明者等は、製鋼用電気炉から発生する排ガス中
のダイオキシン濃度は、排ガスの温度と強い相関があ
り、ダイオキシン濃度は溶解初期等の排ガス温度が低い
時期においては非常に高いが、その温度が800℃を超
えると極めて低くなるという知見を得た。この発明は上
記知見に基づくと共に、ダイオキシンを含んだ比較的低
温の排ガスはそのまま処理するのではなく、一端、これ
を回収・貯留する。そして、電気炉排ガスの温度が1ヒ
ートサイクル中で十分に高温であるときに、その排ガス
の余剰の顕熱を利用して、低温の上記貯留排ガスを処理
することに着想した。 なお、この明細書において排ガ
スとは、電気炉から発生した排ガスを母体としておれ
ば、その後の排ガス処理工程において、これに空気が吸
引されたり、燃焼前又は後であったり、ダイオキシン、
粉塵、吸着剤等を含むか否か等に関わらず、排ガスとい
うことにする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, intensive studies have been made to develop an exhaust gas treatment method for an electric furnace for steelmaking. The present inventors have found that the concentration of dioxin in exhaust gas generated from an electric furnace for steelmaking has a strong correlation with the temperature of exhaust gas, and the concentration of dioxin is very high at the time of low exhaust gas temperature such as in the initial stage of dissolution. Is extremely low when the temperature exceeds 800 ° C. The present invention is based on the above findings, and does not treat relatively low temperature exhaust gas containing dioxin as it is, but once collects and stores it. Then, when the temperature of the electric furnace exhaust gas is sufficiently high in one heat cycle, the idea of treating the low-temperature stored exhaust gas by utilizing the excess sensible heat of the exhaust gas was conceived. In this specification, the exhaust gas refers to an exhaust gas generated from an electric furnace as a base material, in a subsequent exhaust gas treatment step, air is sucked into the exhaust gas, before or after combustion, dioxin,
Regardless of whether or not it contains dust, adsorbents, etc., it is referred to as exhaust gas.

【0010】請求項1記載の製鋼用電気炉の排ガス処理
方法は、製鋼用電気炉の操業過程で電気炉から発生する
高温の排ガスを燃焼室及び/又はダクトに導き、上記排
ガス中の未燃ガス成分を燃焼室及び/又はダクトで燃焼
させ、燃焼室及び/又はダクトから排出された高温の排
ガスを、冷却装置で冷却し、次いで集塵装置に導き、上
記排ガスを集塵装置で浄化処理する製鋼用電気炉の排ガ
ス処理方法において、 燃焼室及び/又はダクトから排出される排ガスの温度
が800℃以上のときには、この排ガスを前記冷却装置
で冷却し、次いで集塵装置で浄化処理をし、そして、
燃焼室及び/又はダクトから排出される排ガスの温度が
800℃未満のときには、この排ガスをガスホルダーに
回収し、次いで、燃焼室及び/又はダクトから排出され
る排ガスの温度が800℃以上のときにガスホルダーに
回収された排ガスを燃焼室及び/又はダクトにおいて電
気炉から発生する排ガスと共に燃焼させ、燃焼室及び/
又はダクトから排出される排ガスの温度が800℃以上
を維持するように、上記回収された排ガスの流量を調節
し、こうして800℃以上に維持された排ガスを冷却装
置で冷却し、次いで集塵装置で浄化処理をすることに特
徴を有するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for treating exhaust gas from an electric furnace for steelmaking, wherein high-temperature exhaust gas generated from the electric furnace during the operation of the electric furnace for steelmaking is led to a combustion chamber and / or a duct, and the unburned exhaust gas in the exhaust gas is treated. Gas components are burned in a combustion chamber and / or a duct, high-temperature exhaust gas discharged from the combustion chamber and / or a duct is cooled by a cooling device, and then guided to a dust collector, and the exhaust gas is purified by the dust collector. When the temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber and / or the duct is 800 ° C. or more, the exhaust gas is cooled by the cooling device and then purified by the dust collecting device. And
When the temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber and / or the duct is lower than 800 ° C, the exhaust gas is collected in the gas holder, and then when the temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber and / or the duct is 800 ° C or higher. The exhaust gas collected in the gas holder is burned together with the exhaust gas generated from the electric furnace in a combustion chamber and / or a duct, and the combustion chamber and / or
Alternatively, the flow rate of the recovered exhaust gas is adjusted so that the temperature of the exhaust gas discharged from the duct is maintained at 800 ° C. or higher, and the exhaust gas maintained at 800 ° C. or higher is cooled by a cooling device. It is characterized by performing the purification process.

【0011】請求項2記載の製鋼用電気炉の排ガス処理
装置は、次の装置及び機構を備えたものであることに特
徴を有するものである。即ち、製鋼用電気炉と、この電
気炉から発生する排ガス中の未燃ガス成分を燃焼させる
燃焼室及び/又はダクトと、この燃焼室及び/又はダク
トから排出される排ガスを冷却する冷却装置と、この冷
却装置から排出される排ガスを浄化処理する集塵装置
と、排ガスを前記集塵装置から排出させる排風機と、上
記製鋼用電気炉、燃焼室及び/又はダクト、冷却装置、
集塵装置、並びに排風機を接続する主流ダクトと、そし
て、上記燃焼室及び/又はダクトから排出される排ガス
を、上記冷却装置に通じるダクトから別のダクトに通じ
るように切替える排ガス流路切替え装置と、この排ガス
流路切替え装置で上記別のダクトに導びかれた排ガスを
収容するガスホルダーと、上記別のダクトとこのガスホ
ルダー内の排ガスを上記燃焼室に導入するダクトとから
なる回収ダクトと、上記燃焼室及び/又はダクト出口に
おける排ガス温度に応じて上記ガスホルダー内の排ガス
を上記燃焼室及び/又はダクトに導入し、この燃焼室及
び/又はダクト出口における排ガスの温度を800℃以
上に維持する排ガス温度・流量制御機構とを備えたもの
である。
An exhaust gas treatment apparatus for a steelmaking electric furnace according to a second aspect is characterized by having the following apparatus and mechanism. That is, a steelmaking electric furnace, a combustion chamber and / or a duct for burning unburned gas components in exhaust gas generated from the electric furnace, and a cooling device for cooling exhaust gas discharged from the combustion chamber and / or duct. A dust collector for purifying exhaust gas discharged from the cooling device, a blower for discharging exhaust gas from the dust collector, the electric furnace for steelmaking, a combustion chamber and / or a duct, a cooling device,
A mainstream duct connecting the dust collector and the exhaust fan, and an exhaust gas channel switching device for switching the exhaust gas discharged from the combustion chamber and / or the duct from the duct leading to the cooling device to another duct. And a recovery duct comprising: a gas holder for accommodating the exhaust gas led to the another duct by the exhaust gas flow switching device; and a duct for introducing the exhaust gas in the gas holder to the combustion chamber. And introducing the exhaust gas in the gas holder into the combustion chamber and / or the duct in accordance with the temperature of the exhaust gas at the exit of the combustion chamber and / or the duct, and setting the temperature of the exhaust gas at the exit of the combustion chamber and / or the duct to 800 ° C. or more. And an exhaust gas temperature / flow rate control mechanism for maintaining the exhaust gas temperature and flow rate.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、この発明を、図面を参照し
ながら説明する。図1は、この発明の電気炉の排ガス処
理方法を実施するための排ガス処理装置例を示す概略フ
ロー図である。これは、図3に示した従来の製鋼用電気
炉の排ガス処理装置例のフロー図に、更に、燃焼室2の
出側の水冷ダクト3に排ガス流路切替え装置5を設け、
そしてガスホルダー8を設け、ガスホルダー8に排ガス
を回収・貯留すると共に、燃焼室出側の排ガス温度及び
流量に応じてこのガスホルダー8から、排ガス8aを適
時に適量送出し、排ガス1eと混合するようにしたもの
である。図1に基づきこの発明の方法と装置を更に説明
する。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic flow chart showing an example of an exhaust gas treatment apparatus for carrying out the method for treating exhaust gas of an electric furnace according to the present invention. This is the same as the flow chart of the conventional exhaust gas treatment apparatus for a steelmaking electric furnace shown in FIG. 3, but further provided with an exhaust gas flow switching device 5 in the water cooling duct 3 on the outlet side of the combustion chamber 2.
Then, a gas holder 8 is provided to collect and store the exhaust gas in the gas holder 8, and an appropriate amount of the exhaust gas 8 a is sent from the gas holder 8 in a timely manner according to the exhaust gas temperature and the flow rate on the exit side of the combustion chamber, and mixed with the exhaust gas 1 e. It is something to do. The method and the device according to the invention will be further described with reference to FIG.

【0013】電気炉1から発生した高温の排ガス1aは
エルボー管1b及び摺動管1cを通って集煙管1dに吸
い込まれ、次いで排ガス1eとなり、燃焼塔2に入る。
摺動管1cは、エルボー管1bと集煙管1dとの間にあ
って高温の排ガス1aを集煙管1dに吸引する際に、排
ガス1aと共に外気を吸い込ませるために集煙管1d軸
心方向に摺動して導管に適当な隙間を形成させる機能を
もつ。こうして外気の空気を含んだ排ガス1eは、燃焼
室2内で排ガス1e中の未燃ガス成分、例えばCOやH
2 が燃焼し、その結果排ガス1eの温度は上昇する。そ
して、燃焼室2の出側に設置された排ガス温度指示制御
装置4が、排ガス4aの温度を測定すると共に、下記
(イ)又は(ロ)の場合に応じてそれぞれ下記の信号を
発信し、排ガス流路切替え装置5による排ガス流路の変
更、送風機7の始動によるガスホルダー8内貯留排ガス
の送出を行わせる。そして、下記(ロ)で述べるよう
に、燃焼室2出口での排ガス4a温度が800℃以上を
維持するように制御する。
The high-temperature exhaust gas 1a generated from the electric furnace 1 is sucked into the smoke collecting pipe 1d through the elbow pipe 1b and the sliding pipe 1c, then becomes the exhaust gas 1e, and enters the combustion tower 2.
The sliding pipe 1c is located between the elbow pipe 1b and the smoke collecting pipe 1d, and slides in the axial direction of the smoke collecting pipe 1d to suck outside air together with the exhaust gas 1a when the high temperature exhaust gas 1a is sucked into the smoke collecting pipe 1d. To form an appropriate gap in the conduit. In this way, the exhaust gas 1e containing the outside air becomes uncombusted gas components in the exhaust gas 1e in the combustion chamber 2, for example, CO or H
2 is burned, resulting temperature of the exhaust gas 1e is increased. Then, the exhaust gas temperature instruction control device 4 installed on the outlet side of the combustion chamber 2 measures the temperature of the exhaust gas 4a and transmits the following signals according to the following cases (a) and (b), respectively: The exhaust gas flow path is changed by the exhaust gas flow path switching device 5 and the exhaust gas stored in the gas holder 8 is sent out by starting the blower 7. Then, as described in (b) below, control is performed so that the temperature of the exhaust gas 4a at the outlet of the combustion chamber 2 is maintained at 800 ° C. or higher.

【0014】(イ)燃焼室出口における排ガス温度が8
00℃以上の時期 電気炉での溶解期の中期、後期及び精錬期には電気炉排
ガス1aの温度が高いので、燃焼室出口における排ガス
温度が800℃以上になる時間が長く継続する。図2
に、通常の電気炉操業条件における1ヒートサイクル間
の燃焼室2出口における排ガス温度の経時変化の一例を
示す。
(A) The exhaust gas temperature at the outlet of the combustion chamber is 8
During the middle, late, and refining stages of the melting period in the electric furnace, the temperature of the electric furnace exhaust gas 1a is high, so that the time when the exhaust gas temperature at the combustion chamber outlet becomes 800 ° C. or more continues for a long time. FIG.
FIG. 3 shows an example of the change over time of the exhaust gas temperature at the outlet of the combustion chamber 2 during one heat cycle under normal electric furnace operating conditions.

【0015】燃焼室2出口における排ガス温度が800
℃以上の時期には、排ガス1e中にダイオキシンが含ま
れていてもそれは燃焼分解するので、排ガス4a中には
ダイオキシンは殆ど含まれない。そこで、排ガス流路切
替え装置5を経て排ガス4aを冷却装置10に導き冷却
をする。冷却装置10による排ガス4aの冷却は、例え
ば、 排ガス4aを水冷ダクト3に導き、400℃程度まで
冷却し、次いで水スプレー冷却塔9に導き、排ガス4a
を直接冷却し、350℃以上から250℃以下まで急冷
する。あるいは、 排ガス4aを水スプレー冷却塔9に導き、排ガス4a
を直接冷却し、次いで、水スプレー冷却塔9から出てき
た排ガスに、建屋集塵フード11から吸引したダイオキ
シン等を含まずほぼ室温の大流量のいわゆる建屋集塵ガ
ス11aを混合してと同様に急冷する。
The exhaust gas temperature at the outlet of the combustion chamber 2 is 800
At a temperature of not less than ° C., even if dioxin is contained in the exhaust gas 1e, it is decomposed by combustion, so that the exhaust gas 4a hardly contains dioxin. Therefore, the exhaust gas 4a is guided to the cooling device 10 via the exhaust gas flow switching device 5 and cooled. The cooling of the exhaust gas 4 a by the cooling device 10 is performed, for example, by guiding the exhaust gas 4 a to the water cooling duct 3, cooling it to about 400 ° C., and then guiding the exhaust gas 4 a to the water spray cooling tower 9.
Is directly cooled and rapidly cooled from 350 ° C. or higher to 250 ° C. or lower. Alternatively, the exhaust gas 4a is led to the water spray cooling tower 9 and the exhaust gas 4a
Is directly cooled, and then mixed with the exhaust gas coming out of the water spray cooling tower 9 at a high flow rate of almost room temperature without containing dioxin and the like sucked from the dust collecting hood 11. Quench.

【0016】このように、排ガスを350℃以上から2
50℃以下まで急冷することにより、ダイオキシンの再
合成を抑止する。こうして冷却されたダイオキシンを殆
ど含まない排ガス12aを集塵機12のバグフィルター
に通して、粉塵を排ガス12aから除去する。こうし
て、ダイオキシンが含まれず且つ粉塵除去処理がなされ
て浄化された排ガス14aが、排風機13により吸引さ
れて煙突14から放出される。
As described above, the exhaust gas is heated from 350 ° C. or higher to 2 ° C.
By rapidly cooling to 50 ° C. or less, resynthesis of dioxin is suppressed. The thus cooled exhaust gas 12a substantially containing no dioxin is passed through a bag filter of the dust collector 12 to remove dust from the exhaust gas 12a. In this way, the exhaust gas 14a that does not contain dioxin and has been subjected to the dust removal processing and purified is sucked by the exhaust fan 13 and discharged from the chimney 14.

【0017】(ロ)燃焼室出口における排ガス温度が8
00℃未満の時期 図2に示したように、電気炉への原料初装入及び溶解初
期、追加装入及び追装溶解初期、並びに、出鋼開始後次
の操業までは電気炉排ガス1aの温度が低いので、燃焼
室出口における排ガス4aの温度は800℃未満にな
る。このように、排ガス4aが800℃未満になる時期
は、電気炉操業1ヒートサイクルである約60分中に占
める割合としては、通常約15%程度である。そして、
この時期の排ガス1aの発生速度(Q1 )は、上記
(イ)の時期の排ガス1aの発生速度(Q2 )の約40
%程度である。例えば100t/ヒートのアーク電気炉
の場合、Q2 =1500Nm3 /min程度であり、従
って、Q1 =1500×0.4=600Nm3 /min
程度となる。1ヒートのサイクル時間は通常60分程度
であるから、800℃未満の排ガス4aを回収・貯留す
るガスホルダー8の内容積はそれほど大きくならない。
(B) When the temperature of the exhaust gas at the outlet of the combustion chamber is 8
As shown in FIG. 2, as shown in FIG. 2, the initial charging and melting of raw materials into the electric furnace, the initial charging and additional melting of the raw materials, and the start of tapping and the subsequent operation of the electric furnace exhaust gas 1a. Since the temperature is low, the temperature of the exhaust gas 4a at the outlet of the combustion chamber becomes less than 800 ° C. As described above, the time when the exhaust gas 4a becomes lower than 800 ° C. is usually about 15% as a proportion of about 60 minutes which is one heat cycle of the electric furnace operation. And
The generation speed (Q 1 ) of the exhaust gas 1a at this time is about 40 times the generation speed (Q 2 ) of the exhaust gas 1a at the time (a).
%. For example, in the case of electric arc furnace 100 t / heat, Q 2 = a 1500 Nm 3 / min or so, thus, Q 1 = 1500 × 0.4 = 600Nm 3 / min
About. Since the cycle time of one heat is usually about 60 minutes, the internal volume of the gas holder 8 for collecting and storing the exhaust gas 4a at a temperature lower than 800 ° C. does not become so large.

【0018】燃焼室出口における排ガス温度が800℃
未満の時期には、排ガス1e中にダイオキシンが含まれ
ているので、燃焼室2から出る排ガス1eの流路は排ガ
ス流路切替え装置5により変更して、ガスホルダー8へ
全量回収し貯留する。ガスホルダー8へ貯留された排ガ
ス8aは、燃焼室2入口の排ガス1e温度が800℃以
上である時期に、下記方法により送出し、排ガス1eに
混合する。
The temperature of the exhaust gas at the outlet of the combustion chamber is 800 ° C.
During the period below, since dioxin is contained in the exhaust gas 1e, the flow path of the exhaust gas 1e exiting from the combustion chamber 2 is changed by the exhaust gas flow switching device 5, and the entire amount is collected and stored in the gas holder 8. The exhaust gas 8a stored in the gas holder 8 is sent out by the following method and mixed with the exhaust gas 1e when the temperature of the exhaust gas 1e at the inlet of the combustion chamber 2 is 800 ° C. or more.

【0019】ガスホルダー8出口の排ガス温度指示計8
b、及び燃焼室2出口の排ガス温度指示制御装置4から
の情報信号を、回収排ガス流量計算機15に送信する。
回収排ガス流量計算機15は、燃焼室2出口の排ガス4
a温度が800℃以上を維持するように、流量調節器1
7の弁開度が調節され、適正な流量の排ガス8aが排ガ
ス1eに混合され、燃焼室に入る。
Exhaust gas temperature indicator 8 at the outlet of gas holder 8
b and an information signal from the exhaust gas temperature instruction control device 4 at the outlet of the combustion chamber 2 are transmitted to the recovered exhaust gas flow rate calculator 15.
The recovered exhaust gas flow calculator 15 calculates the exhaust gas 4 at the outlet of the combustion chamber 2.
a Flow controller 1 so that the temperature is maintained at 800 ° C. or higher.
The opening degree of the valve 7 is adjusted, and the exhaust gas 8a having an appropriate flow rate is mixed with the exhaust gas 1e and enters the combustion chamber.

【0020】以上のように排ガス1e及び排ガス4aを
処理してから冷却装置10へ導くので、冷却装置10へ
導入れる排ガス中にはダイオキシンは殆ど含まれていな
い。冷却装置10による排ガス4aの冷却は、上記
(イ)項で述べた方法と同じよう処理し、そして集塵処
理も(イ)項とおなじように行なう。こうして、ダイオ
キシンが含まれず且つ粉塵除去処理がなされて浄化され
た排ガス14aが、排風機13により吸引されて煙突1
4から放出される。
As described above, since the exhaust gas 1e and the exhaust gas 4a are treated and then guided to the cooling device 10, the exhaust gas introduced into the cooling device 10 hardly contains dioxin. The cooling of the exhaust gas 4a by the cooling device 10 is performed in the same manner as in the method described in the above item (a), and the dust collection process is performed in the same manner as in the item (a). In this way, the exhaust gas 14a containing no dioxin and having been subjected to the dust removal processing and purified is sucked by the exhaust fan 13 and
Released from 4.

【0021】上記説明では、燃焼室出口における排ガス
温度が800℃以上の時期には、常に排ガス4aを全
量、次工程の冷却装置10へ導くものとしたが、計画的
に800℃以上の排ガス4aの一部をガスホルダー8ラ
インに流し、排ガス4a温度を800℃以上に維持し易
く修正作業をしてもよい。
In the above description, when the temperature of the exhaust gas at the outlet of the combustion chamber is 800 ° C. or more, the entire amount of the exhaust gas 4a is always led to the cooling device 10 in the next process. May be flowed to the gas holder 8 line, and a correction operation may be performed to easily maintain the temperature of the exhaust gas 4a at 800 ° C. or higher.

【0022】なお、(イ)及び(ロ)いずれの場合にお
いても、非定常操業や異常操業時の対策として、活性炭
や水酸化カルシウム等の吸着剤吹込み装置16を冷却装
置10の下流側であって集塵装置12の上流側のダクト
の途中に設置し、吸着剤を吹込み、排ガス中に含まれる
ダイオキシンを吸着させ、しかる後に粉塵を除去して清
浄な排ガスを放散する。
In both cases (a) and (b), the adsorbent blowing device 16 such as activated carbon or calcium hydroxide is provided downstream of the cooling device 10 as a measure against abnormal operation or abnormal operation. Then, it is installed in the middle of the duct on the upstream side of the dust collecting device 12, and an adsorbent is blown in to adsorb dioxin contained in the exhaust gas. Thereafter, the dust is removed and the clean exhaust gas is diffused.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
製鋼用電気炉の操業過程で電気炉から発生する排ガス中
に含まれるダイオキシンの発生を抑止するに当たり、従
来の燃焼分解法のような二次燃焼設備が不要となり、ま
たそのランニングコストもかからない。そしてこの発明
はごみ焼却炉において問題となっている準連続炉のよう
な操業形態にも適用され得るものである。このような効
果を発揮する製鋼用電気炉の排ガス処理方法及び装置を
提供することができ、工業上有用な効果がもたらされ
る。
As described above, according to the present invention,
In suppressing the generation of dioxin contained in the exhaust gas generated from the electric furnace during the operation of the electric furnace for steelmaking, secondary combustion equipment such as the conventional combustion decomposition method is not required, and the running cost is not required. The present invention can be applied to an operation mode such as a quasi-continuous furnace, which is a problem in a refuse incinerator. An exhaust gas treatment method and apparatus for a steelmaking electric furnace exhibiting such effects can be provided, and industrially useful effects can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の電気炉の排ガス処理方法を実施する
ための排ガス処理装置例を示す概略フロー図である。
FIG. 1 is a schematic flow chart showing an example of an exhaust gas treatment apparatus for carrying out an electric furnace exhaust gas treatment method of the present invention.

【図2】通常の電気炉操業条件における1ヒートサイク
ル間の排ガス燃焼室の出口における排ガス温度の経時変
化の一例を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing an example of a change over time in exhaust gas temperature at the outlet of an exhaust gas combustion chamber during one heat cycle under normal electric furnace operating conditions.

【図3】従来の製鋼用電気炉の排ガス処理装置例の概略
フロー図である。
FIG. 3 is a schematic flowchart of an example of a conventional exhaust gas treatment apparatus for an electric furnace for steelmaking.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 製鋼用電気炉 1a 排ガス 1b エルボ部 1c 摺動管 1d 集煙管 1e 排ガス 2 燃焼室 2’ 二次燃焼設備 3 水冷ダクト 4 排ガス温度指示制御装置 5 排ガス流路切替え装置 5a、5b 流量調節器 6 流量調節器 7 送風機 8 ガスホルダー 8a 排ガス 8b 排ガス温度指示計 9 水スプレー装置 9a 排ガス 10 冷却装置 11 建屋集塵フード 11a 建屋集塵ガス 12 集塵装置 12a 排ガス 13 排風機 14 煙突 14a 排ガス 15 計算機 16 吸着剤吹込み装置 17 流量調節器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric furnace for steel making 1a Exhaust gas 1b Elbow part 1c Sliding pipe 1d Smoke collecting pipe 1e Exhaust gas 2 Combustion chamber 2 'Secondary combustion equipment 3 Water cooling duct 4 Exhaust gas temperature instruction control device 5 Exhaust gas flow path switching device 5a, 5b Flow rate controller 6 Flow controller 7 Blower 8 Gas holder 8a Exhaust gas 8b Exhaust gas temperature indicator 9 Water spray device 9a Exhaust gas 10 Cooling device 11 Building dust collecting hood 11a Building dust collecting gas 12 Dust collecting device 12a Exhaust gas 13 Exhaust air 14 Chimney 14a Exhaust gas 15 Calculator 16 Adsorbent blowing device 17 Flow rate controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F27D 17/00 104 F23J 15/00 L ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F27D 17/00 104 F23J 15/00 L

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 製鋼用電気炉の操業過程で前記電気炉か
ら発生する高温の排ガスを燃焼室及び/又はダクトに導
き、前記排ガス中の未燃ガス成分を前記燃焼室及び/又
はダクトで燃焼させ、前記燃焼室及び/又はダクトから
排出された高温の排ガスを、冷却装置で冷却し、次いで
集塵装置に導き、前記排ガスを前記集塵装置で浄化処理
する製鋼用電気炉の排ガス処理方法において、 前記燃焼室及び/又はダクトから排出される前記排ガス
の温度が800℃以上のときには、この排ガスを前記冷
却装置で冷却し、次いで集塵装置で浄化処理をし、そし
て、 前記燃焼室及び/又はダクトから排出される前記排ガス
の温度が800℃未満のときには、この排ガスをガスホ
ルダーに回収し、次いで、前記燃焼室及び/又はダクト
から排出される前記排ガスの温度が800℃以上のとき
に前記ガスホルダーに回収された排ガスを前記燃焼室及
び/又はダクトにおいて前記電気炉から発生する排ガス
と共に燃焼させ、前記燃焼室及び/又はダクトから排出
される前記排ガスの温度が800℃以上を維持するよう
に前記回収された排ガスの流量を調節し、こうして80
0℃以上に維持された前記排ガスを前記冷却装置で冷却
し、次いで前記集塵装置で浄化処理をすることを特徴と
する製鋼用電気炉の排ガス処理方法。
1. A high-temperature exhaust gas generated from an electric furnace during operation of an electric furnace for steelmaking is guided to a combustion chamber and / or a duct, and an unburned gas component in the exhaust gas is burned in the combustion chamber and / or a duct. And a high-temperature exhaust gas discharged from the combustion chamber and / or the duct is cooled by a cooling device, then guided to a dust collector, and the exhaust gas is purified by the dust collector. In the above, when the temperature of the exhaust gas discharged from the combustion chamber and / or the duct is equal to or higher than 800 ° C., the exhaust gas is cooled by the cooling device, and then purified by a dust collecting device. When the temperature of the exhaust gas discharged from the duct is less than 800 ° C., the exhaust gas is collected in a gas holder, and then the exhaust gas discharged from the combustion chamber and / or the duct is discharged. When the temperature of the gas is 800 ° C. or more, the exhaust gas collected in the gas holder is burned in the combustion chamber and / or the duct together with the exhaust gas generated from the electric furnace, and the exhaust gas discharged from the combustion chamber and / or the duct The flow rate of the recovered exhaust gas is adjusted so that the temperature of the exhaust gas is maintained at 800 ° C. or higher, and
An exhaust gas treatment method for an electric furnace for steelmaking, wherein the exhaust gas maintained at 0 ° C. or higher is cooled by the cooling device, and then purified by the dust collecting device.
【請求項2】 製鋼用電気炉と、前記電気炉から発生す
る排ガス中の未燃ガス成分を燃焼させる燃焼室及び/又
はダクトと、前記燃焼室及び/又はダクトから排出され
る排ガスを冷却する冷却装置と、前記冷却装置から排出
される排ガスを浄化処理する集塵装置と、排ガスを前記
集塵装置から排出させる排風機と、前記製鋼用電気炉、
燃焼室及び/又はダクト、冷却装置、集塵装置、並びに
排風機を接続する主流ダクトと、そして、 前記燃焼室及び/又はダクトから排出される排ガスを、
前記冷却装置に通じるダクトから別のダクトに通じるよ
うに切替える排ガス流路切替え装置と、前記排ガス流路
切替え装置で前記別のダクトに導びかれた排ガスを収容
するガスホルダーと、前記別のダクトと前記ガスホルダ
ー内の排ガスを前記燃焼室に導入するダクトとからなる
回収ダクトと、前記燃焼室及び/又はダクト出口におけ
る排ガス温度に応じて前記ガスホルダー内の排ガスを前
記燃焼室及び/又はダクトに導入し、前記燃焼室及び/
又はダクト出口における排ガスの温度を800℃以上に
維持する排ガス温度・流量制御機構とを備えたことを特
徴とする、製鋼用電気炉の排ガス処理装置。
2. An electric furnace for steelmaking, a combustion chamber and / or a duct for burning unburned gas components in exhaust gas generated from the electric furnace, and an exhaust gas discharged from the combustion chamber and / or duct is cooled. A cooling device, a dust collector for purifying exhaust gas discharged from the cooling device, a blower for discharging exhaust gas from the dust collector, the electric furnace for steelmaking,
A mainstream duct connecting the combustion chamber and / or duct, a cooling device, a dust collector, and an exhaust fan, and exhaust gas discharged from the combustion chamber and / or duct,
An exhaust gas passage switching device for switching from a duct leading to the cooling device to another duct, a gas holder containing exhaust gas led to the another duct by the exhaust gas passage switching device, and the another duct And a recovery duct comprising: a duct for introducing exhaust gas in the gas holder into the combustion chamber; and exhaust gas in the gas holder according to the exhaust gas temperature at the combustion chamber and / or the duct outlet. Into the combustion chamber and / or
An exhaust gas treatment device for an electric furnace for steelmaking, comprising: an exhaust gas temperature / flow rate control mechanism for maintaining the temperature of exhaust gas at a duct outlet at 800 ° C. or higher.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102052856A (en) * 2011-01-31 2011-05-11 无锡三达环保科技有限公司 Dust collecting and waste heat utilizing system for argon oxygen decarburization furnace

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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