JPS6021203B2 - 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、除湿ととも
に有害可燃成分の除去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ガス供給本管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
送風は継続しつつ装入物の装入を停止して炉項から散水
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、高呂ガス中に吹抜け
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ガス供給本管
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、頃頂プリーダ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
なる可能性が高くなり、炉内が負圧になって吹抜けや炉
壁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、炉項ブリ
ーダの調節により炉内圧を正圧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
の炉内発生ガスは合墜濃度が高く水蒸気も多量に含んで
いるほかＣＯガスを主とする有害可燃成分も含んでいる
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。この点除塵、除湿については空炉吹卸
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
きれば解決されるのであるが、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略が長くな
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．
６、Ｖ．Ｓ．７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、該ブリ−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、制御装置
の時間なずれは避けれないのである。

このように従来は炉内状況に即応した的確なガス圧調節
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除
塵、除湿さらには可燃成分の除去をも行って清浄化した
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
炉内への菱入物の袋入を停止して漸次袋物レベルを降下
させて吹卸しを行う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
よび該炉内と蓬適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城の発生を防止したガス圧
調節の下に、該清浄装鷹を経由させたのち、該ガス中の
可燃成分を燃焼させながら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。

この発明の実施において、空炉吹卸し操業末期における
炉内圧を正氏に保持するには、炉内への送風量ととわけ
低風量時における送風量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
量の調節は格別の手立て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説明するが、炉内発生ガ
スは第２図に示したところにおいてＤ．Ｃ．６、Ｖ．Ｓ
．７を経由させたのち清浄ガス放散塔１３に導いてガス
中可燃成分を燃焼させながら大気中へ放散するものとす
る。

なお１５は調節弁、１６は分岐路、１７は燃焼手段であ
る。さて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、この送風弁は通常０〜３５０帆で／
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１０００Ｎで／ｍｉｎ以下であって、かよう
な送風量範囲では送風弁の特性上さ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３図に示したごとく送風機１８から各
熱風炉１９への送風量の調節を司る送風分岐弁２０を挟
んで、低風量調節弁２１および流量計２２をそなえた小
隆替からなるバイパス管２３を設置することにより、低
風量範囲でのさめ細かな送風基調節を容易に可能ならし
め、第２図に示した調節弁１５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
圧城が生じるのを防止するのである。かくして炉内圧を
常に正圧に保つたままで炉内発生ガスはＤ．Ｃ．ＯＶ．
Ｓ．７を経由させて除塵、除湿を行ったのち分岐路１６
を通して清浄ガス放散塔１３に導くが、この排ガス中に
はＣＯガスなどの可燃性ガスが混入しているので、清浄
ガス放散塔１３の塔頂に設けたパイロット・バーナーか
らなを可とする燃焼手段１７でガス中可燃成分を強制的
に燃焼させて清浄化したのち大気放散するのである。

なお吹卸しの末期に至って炉内発生ガスを清浄後大気中
に放散する場合に、該ガスのＢガス斑絵本管への侵入を
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
それ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ｔｌ１式で表わされる排ガ
ス圧△ｐがしや欧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＝Ｋ−葬ｕ２
‐‐‐‐‐‐【１’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。以下この発明を、
内容積１８４５〆、平常操業時における送風量２７０帆
で′ｍｉｎである高炉の空炉吹卸し‘こ適用した場合を
代表例として具体的に説明する。

炉内発生ガスは第２図に示したようにＤ．Ｃ．６、Ｖ．
Ｓ．７、さらには清ガス放散塔１３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菱入物
の菱入を停止し、袋入物のレベルが次第に降下するのに
応じて羽□からの送風量を徐々に低減していくとともに
、出銑、出漣もくり返し行った。

こうして送風量が７０側め／ｍｉｎとなった時点すなわ
ち第４図においてり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、炉項での炉
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８００Ｋｃａ夕
／Ｎ〆）となった時点すなわち第４図においてＬ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は、調節弁１５を開いて分岐路
１６に導き清浄ガス放散塔１３からの大気放散に切替え
た。このきの送風量は３００Ｎで／ｍｉｎであったが、
炉頂圧は第４図に示すたように分岐路１６に設けた調節
弁１５の操作のみで、約０．０４ｋ９／仇の一定にコン
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仇舷日２０であって、しや断弁１ ０の耐圧１００
仇舷４０よりもはるかに低く、また高炉炉頂でのガス温
度は４００〜４５ぴ０であったがＶ．Ｓ．（噴射水量２
．４Ｚ／ｇａｓ・Ｎ〆）出側では４０〜５０℃まで低下
させて十分に除湿することができ、設備的に問題はなか
った。

また放散ガス中の含塵量も０．０２ｇ／Ｎ〆以下に低減
でき、従釆目視で観察されたほどのダストは全く認めら
れなかった。さらに放散ガス中の可燃性ガスの燃焼も円
滑に実施できＣＯガスが大気中に放散されることはなか
った。以上実施例では清浄装置としてＤ．Ｃ．およびＶ
．Ｓ．を経由させた場合についてのみ説明したが、必要
に応じさらにＥ．Ｐ．を経由させたのち分岐路に導いて
清浄ガス放散塔から大気中に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、従来そのまま炉頂から大気放散
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、水蒸気および有害
可燃性成分をいずれも著しく低減でき、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図は従来の炉内発生ガスの処理系統の説明図、第２
図はこの発明に従う炉内発生ガス処理系統の説明図、第
３図は送風バイパス系統の説明図、そして第４図は高炉
の吹卸し経過時間に伴う炉内発生ガスカロリー、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継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、該ガス中の可燃成分を燃焼させな
   がら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。