JPS6021202B2 - 高炉の空炉吹卸し時の炉内発生ガスの処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高炉の空炉吹卸し時の炉内発生ガスの処理
方法に関し、とくに高炉吹卸し操業末期においてこれま
で炉頂からそのまま放散していた高炉ガスとしての回収
を終えた後の炉内発生ガスにつき、その除塵、除湿を有
利に行って清浄化したのち大気中に放散しようとするも
のである。

通常、高炉の平常操業時に発生する高炉ガスいわゆるＢ
ガスは、燃料として有用なのでそのまま廃棄することは
なく、たとえば第１図に示したように炉内１からダスト
・キャッチャー（以下Ｄ．Ｃ．と略記する）６、ベンチ
ュリ−・スクラバー（以下Ｖ．Ｓと略記する）７および
電気集塵器（以下Ｅ．Ｐ．と略記する）９などの清浄装
置に導いて清浄化したのちＢガス供聯合本管１２を介し
て各所へ送給し燃料として利用している。ところで高炉
の空炉吹卸し操業すなわち高炉羽口からの送風を継続し
つつ菱入物の装入を停止して、炉頂から散水や蒸気吹込
みを行いながら炉内装入物レベルを漸次降下させて吹卸
しを行う操業においては、その末期に至り、高炉ガスの
成分変化によりガスカロリーが低下して燃料として使用
できなくなった場合や、高炉ガス中に吹抜けや炉内圧変
動による空気混入のおそれが生じた場合には、前掲第１
図に示したところにおいて、Ｂカス供給本管１２への炉
内ガスの流入をたとえばバルブ１０の閉止によりしや断
するとともに、炉頂ブリーダ３，４および５をそれぞれ
開放して炉内ガスを炉頂から直接大気中に放散するよう
にしていた。

というのは高炉の空炉吹卸し操業中とくにその末期に至
って送風量が減少した場合には、炉内圧を低くコントロ
ールしなければならないが煙突効果も加わって炉内が負
圧になる可能性が高いのであり、炉内が負圧になって吹
抜け炉墜の割れ目からの侵入により炉内に空気が混入す
ると炉内ガスと空気中の酸素とが化学反応を起して爆発
に至るおそれが大きいため極めて危険なのであるが、炉
頂ブリーダの調節により炉内圧を正庄に保つことができ
上記の危険性を有利に解消できるからである。

しかしながらこの炉内発生ガスは含農濃度が高くしかも
水蒸気も多量に含んでいるため、このまま炉項ブリーダ
から大気中へ放散することは環境衛生上好ましくなく、
公害防止の面からその解決が望まれていた。

この点空炉吹卸し操業末期に至っても平常操業の場合と
同様に、炉内発生ガスを清浄装置に導いて清浄化したの
ち炉外へ放出できれば問題はないのであるが、前述の如
く吹卸操業末期はとくに炉内圧を低いレベルでコントロ
ールしなければならないためわずかの変動でも炉内が一
時的に負圧になる危険性があり、しかも清浄装置を経由
させる場合は炉内からガス排出口に至るまでのガス流通
経路が長くなるため炉内ガス圧の調節は難しく、たとえ
ば第１図に示したような既存の設備において炉内発生ガ
スをＤ．Ｃ．ＯＶ．Ｓ７を通したのち既設の半清浄ガス
管ブリーダ８から放出しようとする場合に、該プリーダ
８の弁の開閉により炉内圧の調節を行おうとしても、炉
内およびガス流通経路におけるガス圧分布は時々刻々変
化し、しかも炉内とガス圧調節位置は離れているため、
制御操作の時間的なずれは避けられないのである。

このように従来は炉内状況に即応して的確なガス圧調節
を行うことは難しく、炉内に負圧城が生じる危険性を回
避することができなかったために、炉頂ブリーダからの
直接排出を余儀なくされていたのである。

この発明は上記の問題を有利に解決するもので、高炉の
空炉吹卸し操業末期における炉内発生ガスについても清
浄化を施したのち大気中へ放散することを可能ならしめ
るものである。

すなわちこの発明は、高炉羽口からの送風は継続しつつ
炉内への装入物の装入を停止して漸次袋入物レベルを降
下させて吹卸しを行う高炉の空炉吹卸し操業において、
高炉ガスとしての回収を終えた後の操業末期における炉
内発生ガスにつき、一定風量の継続した炉内送風および
該炉内と運通する清浄装置の後段に設けた排気弁の操作
によって該炉内での負圧域の発生を防止したガス圧調節
の下に、該清浄装置を経由させたのち大気中に放散する
ことを特徴とする高炉の空炉吹卸し時の炉内発生ガスの
処理方法である。

この発明において、空炉吹卸し操業末期における炉内圧
を正圧に保持するには、炉内への送風量とりわけ低送風
時における送風量を上述したように一定に調節すること
が不可欠であるが、かかる送風量の調節は格別の装置を
新たに設ける必要ないこ既存の設備をそのまま利用でき
る。

以下この発明の好適実施態様を、前掲第１図をもとに説
明し、炉内発生ガスはＤ．Ｃ．６、Ｖ．Ｓ．７を経由さ
せて清浄化したのち半清浄ガス管プリーダ８から大気中
に放散するものとする。

・一般に高炉への送風量の調節は、送風系統に設けた送
風弁で行い、この送風弁で行い、この送風弁は通常０〜
３５０側め／ｍｉｎの範囲での調節能力をもつが、吹卸
し操業においてとくに適切な送風量調節を必要とする操
業末期における送風量は１００帆〆／ｍｉｎ以下であっ
て、かよう低送風量範囲では送風弁の特性上きめ細かな
風量調節はできない。

そこでこの好適例では、送風機から高炉に至る給気系統
のうちたとえば第２図に示したごと〈送風機１３から各
熱風炉１４への送風量の調節を司る送風分岐弁１５を挟
んで、低脇量調節弁１６および流量計１７をそなえた小
径管からなるバイパス管１８を設備することにより、低
風量範囲でのきめ細かな送風量調節を容易に可能ならし
め、半清浄ガスブリーダ８に設けた排気弁８ーーの操作
と合わせて低風量下における炉内ガス圧変動を効果的に
抑制して炉内に負圧域が生じるのを防止するのである。
かくして吹卸しを終了するまで、炉内を常に正圧に保つ
たままで炉内発生ガスを清浄化装置を経由させて大気中
へ放散することが達成されるのである。

なお吹卸しの末期に至って炉内ガスを清浄化後大気中へ
放散する場合に、Ｂガス供給本管１２への侵入を防ぐた
めに該本管１２前段のしや断弁１０なし、し１１を閉止
するが、このとき事故防止のためにはしや断弁の耐圧強
度を考慮する必要がある。

というのはガス圧が上記しや断弁の耐圧強度を超えて、
該しや断弁を破損に至らしめた場合には事故に直結する
ので、とくに既存の設備を使用する場合には、予めしや
断弁の耐圧強度を求めておき、下記｛１１式で表わされ
る排ガス圧△ｐがしや断弁の耐圧強度内におさまるよう
に送風量を選択する必要があるからである。△ｐ＝ＫＩ
言ｕ２ ……【１１ここで Ｋ
：抵抗係数、ｙ：ガス密度ｕ：ガス速度、ｇ：重力の加
速 度、 また清浄装置として、炉内発生ガス中に含まれる水蒸気
を液化除去するためにＶ．Ｓ．を経由させる場合には、
そのＶ．Ｓ．の能力に応じた送風量とする必要がある。

というのは一般に送風量に比例して炉頂温度は上昇し、
それに伴って炉内に吹込む散水量、従って生成蒸気量が
増すが、Ｖ．Ｓ．で温度を充分に下げ、水蒸気を液化で
きる能力には限りがあるからである。以下この発明の実
施例につき具体的に説明する。

この例において高炉の内容積は１８４５〆、平常操業時
における送風量は２７０側め／ｍｉｎであり、炉内発生
ガスは第１図に示したようにＤ．Ｃ．およびＶ．Ｓ．を
経由させたのち大気放散させるものとした。平常操業状
態からまず袋入物の装入を停止し、袋入物のレベルが次
第に降下するのに応じて羽口からの送風量を徐々に低減
していくとともに、出銃、出律もくり返し行った。

こうして送風量が７０帆〆／ｍｉｎとなった時点すなわ
ち第３図においてちで示した時点で送風系統をバイパス
管に切替え吹卸し操業を継続した。この間、炉頂での炉
内ガスのガスカロリーをガス分析値から計算によって求
め、燃料として使用不可能（この例で約８０皿ｃａ〆／
Ｎ〆）となった時点すなわち第３図においてｔ２となっ
た時点でしや断弁１０を閉じ、Ｄ．Ｃ．６およびＶ．Ｓ
．７を経由した炉内ガスを半清浄ガス管ブリーダ８から
の大気放散に切替えた。このときの送風量は３００Ｎで
／ｍｉｎであったが炉頂圧は半清浄ガス管ブリーダ８の
排気弁８−１の操作のみで第３図に示したように約０．
０４ｋ９／地の一定にコントロールでき、この状態のま
ま吹卸しを終了できた。なお切替え時におけるしや断弁
１０の高炉側でのガス圧は３０止め日２０であって、し
や断弁１ ０の耐圧１００仇舷伍○よりもはるかに低く
、また高炉炉頂でのガス温度は４００〜４５０℃であっ
たがＶ．Ｓ．（噴射水２．４そ／餌ｓ・Ｎ〆）出側では
４０〜５０ｑｏに低下させることができ設備的に問題は
なかった。

さらに放散ガス中の含塵量も０．０被／Ｎ〆以下に十分
低減でき、従来目視で観察されたほどのダストが全く認
められなかった。また炉内発生ガスの流通経路について
は、上に述べたところのほか、第４図に他の例を示した
ように清浄化ののち、操業を停止している熱風炉の排ガ
ス放出用の煙突１９から放棄することもでき、この場合
に炉内圧調節は分岐路２０１こ設けた弁２１で行えばよ
い。

以上実施例では、清浄装置としてＤ．Ｃ．およびＶ．Ｓ
．を経由させたのち大気放散する場合について説明した
が、必要に応じさらにＥ．Ｐ．を経由させたのち大気放
散してもよいのはいうまでもない。

かくしてこの発明によれば、高炉の空炉吹卸し操業の末
期において従釆炉頂から徒らに大気放散されていた高炉
ガスとしての回収を終えた後の炉内発生ガスにつき、そ
の中に含まれる粉塵および水蒸気を著しく減少でき、従
って環境汚染を禾然に防いで公害防止に大きく貢献する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は炉内発生ガスの処理系統の説明図、第２図は送
風バイパス系統の説明図、第３図ａ，ｂおよびｃは高炉
の空炉吹卸し経過時間に伴う炉内発生ガスのガスカロリ
ー、送風流量、炉頂圧力および袋入物レベルの変動をそ
れぞれ示したグラフ、そして第４図は炉内発生ガスの処
理系統の別例の説明図である。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高炉羽口からの送風は断続しつつ炉内への装入物の
   装入を停止して漸次装入物レベルを降下させて吹卸しを
   行う高炉の空炉吹卸し操業において、高炉ガスとしての
   回収を終えた後の操業末期における炉内発生ガスにつき
   、一定風量の継続した炉内送風および該炉内と連通する
   清浄装置の後段に設けた排気弁の操作によつて該炉内で
   の負圧域の発生を防止したガス圧調節の下に、該清浄装
   置を経由させたのち大気中に放散することを特徴とする
   高炉の空炉吹卸し時の炉内発生ガスの処理方法。