JPS6040485B2

JPS6040485B2 - 熱風炉排ガスの熱回収方法

Info

Publication number: JPS6040485B2
Application number: JP13707581A
Authority: JP
Inventors: 芳雄岡
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1981-09-02
Filing date: 1981-09-02
Publication date: 1985-09-11
Also published as: JPS5839714A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、燃焼期にある熱風炉排ガスの熱を、送風期
にある熱風炉の衝風（冷風）の子熱に利用するための熱
風炉の排ガスの熱回収方法に関するものである。

熱風炉は燃焼室と窒熱室とで構成されており、その燃焼
期では燃焼ガスの顕熱を蓄熱室の蓄熱しンガに蓄した後
、送風期に切替え、冷風を蓄熱室に通過させて熱交換に
よって熱風とし、この熱風を高炉に供給する。

この熱風炉は通常高炉１基に対して３〜４基併設され、
上記燃焼期と送風期が順次切替えられ、高炉への連続的
な一定温度の熱風供給を司っている。

従来、この熱風炉の燃焼排ガスは、３００℃に至る顕熱
を有するが、第１図に示すような排ガス回収フローシー
トによって燃焼用空気の予熱に燃焼排ガスの顕熱が利用
されているのみであった。

この回収システムは、第１号〜４号などの各熱風炉の蓄
熱室側に排気系の管路を設け、一方燃焼室側に燃料供給
管路、燃焼用空気供給管路を設けるとともに、前記排気
系管路に緋熱回収装置（熱交換器）を設け、これに前記
空気供給管路に設けた側管路を前記教Ｅ熱回収装置に通
じるように構成されている。なお、ＳＶは煙道弁、ＣＶ
は冷風弁、ＨＶは熱風弁を示す。この発明は、複数個の
熱風炉から排出される燃焼排ガスの頭熱を、熱風炉に送
給する高炉衝風（冷風）の予熱に利用するための、熱風
炉排ガス熱の効果的な回収方法を提供することをその目
的とするものである。

しかしてこの発明の要旨とするところは、次のとおりの
ものにある。

すなわち、送風期にある熱風炉と燃焼期にある熱風炉の
それぞれの蓄熱室の下部に、熱交換器を配設し、両熱交
換器を熱媒体の流通配管で結び、熱媒体を両熱交換器を
通じて循環流動させ、熱媒体を介して、燃焼期にある熱
風炉の排ガスの顕熱を送風期にある熱風炉に送給する衝
風に与えて、衝風を子熱することを特徴とする、熱風炉
排ガスの熱回収方法。

次に本発明を第２図に示す熱風炉排ガス熱回収フローシ
ートに基いて説明する。

図面は燃焼期にある熱風炉と、送風期にある熱風炉を概
略的に示している。

両熱風炉それそれの蓄熱室の下部に熱交換器が設けられ
ていて、これら熱交換器は２本の熱媒体流通配管で結ば
れている。熱媒体はポンプ（又はファン）によって循環
流動される。燃焼排ガスは、熱交換器を通る間に、その
露蚕熱が熱媒体に回収されて、理道弁ＳＶを通って鰹道
へ逃げる。

一方、送風期にある熱風炉では、高炉送風機から送り込
まれた、すでに約２００℃の温度をもつ衝風が熱交換器
を通り、この間で衝風は予熱されてから蓄熱室を通り、
熱風弁ＨＶを経て約１３００００の熱風となって高炉に
送り込まれる。このようにして燃焼期にある熱風炉の下
部に設けた熱交換器で得られる熱を送風期にある熱風炉
の下部に設けた熱交換器に与えるようにして、両熱交換
器間を流れる熱媒体を介して、燃焼期にある熱風炉の熱
交換器と、送風期にある熱風炉の熱交換器とを熱交換さ
せ、これによって熱風炉排ガスの頭熱を衝風の子熱に回
収利用するのである。本発明による熱風炉排ガス顕熱の
回収パターンの１例を第３図に示す。

第３図に示すように、本発明による８Ｅ熱回収操作は、
衝風の温度（約２００００）と蓄熱室下部のギッ夕−受
金物及び煙道等の保護のために規制される排ガスの管理
温度（約３００００）との温度範囲において行なわれる
。

たとえば、衝風温度に相当する温度の２００℃より低け
れば、逆に衝風の熱をうはうことになるので、衝風温度
以下の温度での回収は効果かないため、熱媒体の循環を
止めて回収操作は停止する。第３図での１サイクルの時
間を長くするには、第２図に示したポンプの負荷を増加
して熱媒体の循環量が多くなるように運転して熱交換量
を多くすればよい。

なお第２図では、説明しやすくするために、燃焼してい
る熱風炉と送風している熱風炉の各１基について示され
ているが、それぞれ複数個の熱風炉についても同様に本
発明を実施することができることは明らかである。

次に本発明の方法に使用され俊熱交換器の熱風炉の配置
例を第４図、第５図によってて説明する。

第４図はプレート止熱交換器を使用する例であり、１は
熱風炉の蓄熱室を、２はその下部に設けられたレンガ金
物を、３ａはプレート式熱交換器を示したものである。

プレート式熱交換器３ａはしンガ受け金物２の上に配設
されており、この配設は、蓄熱室１下部の鉄皮４とフラ
ンジ結合によって行なわれるが、一方では伸縮継手５を
介しており、これにより熱風鯵張の吸収等を配慮する。
プレート式熱交換器３ａには、一方側に熱媒体（たとえ
ば空気等の気体媒体あるいは合成油等の液体媒体）導入
配管６が接続され、他方側に同排出配管８が接続され、
それぞれに開閉弁７，９が設けられている。１川ま流量
調節弁、１１は圧力計等の配設用支管、１２は煙道弁、
１３は冷風弁、１４は支柱を示す。

なお、熱交換器３のプレート面は排ガス通過関孔を多数
有した、蓄熱室下部を全面覆う一体物としても良く、ま
た複数に分割した構成体のプレート構造としてもよい。

第５図は、パイプ式熱交換器を使用した例であり、３ｂ
がパイプ式熱交換器であって、多数の伝熱パイプ１５か
らなるもので、一方は固定端であって集合管１６となり
、他方は伸縮継手１７を配してそれぞれ鉄皮４にフラン
ジ結合されている。８，９，１０，１２，１３，１４は
第４図のものと同一である。

なおト図中左方の伝熱パイプ１３入側の管路は、図示し
ていないが８の排出側配管と同機に単管構成であり、熱
媒体は該部分で分岐され、各伝熱パイプ１５に分流され
るようにしてある。

本発明による効果を要約すれば、以下のとおりのもので
ある。｛１）熱風炉の排ガス顕熱を有効に回収利用す
ることができる。

燃焼排ガスの顕熱を燃焼用空気の子熱に回収利用するも
のに対して、本発明では、衝風の子熱に回収利用するも
のであるため、熱交換が直接的であり、したがって頭熱
の利用効果がより大きい。

また衝風が子熱されるので、直接にコークス比が低減さ
れる。‘２１高温送風が可能である。

熱風炉の蓄熱室の下部には、ギッター受金物や塵道弁が
あるため、排ガスの温度は３００℃以下で管理されてい
る。

したがって、この温度以上になると燃焼を停止しなけれ
ばならない。しかし、本発明では、熱風炉下部に熱交換
器を設置し、熱交換器を行なうことにより、その際、燃
焼を停止することなしに排ガス温度の上昇を防ぐことが
でき、したがって燃焼、蓄熱時間が長くとれるので、よ
り高温送風が可能となる。（３’熱、風炉の切替頻度が
少なくなる。

熱風炉の燃焼時間が長くとれ、また排ガス顕熱を充分に
利用できるので、切替頻度が少なくてすむ。

■ 炉況の変動が少なくなる。

熱風炉の切替頻度が少なくなるので、熱風炉充圧時の圧
力変動回数が少なくなり、したがって炉況の変動も少な
くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の熱風炉排ガスの熱回収のフローシート
、第２図は、本発明による熱風炉排ガスの熱回収のフロ
ーシート、第３図は、本発明による熱風炉排ガスの顕熱
回収のパターンを示すグラフ、第４図は、本発明を実施
するために使用するプレート式熱交換器の配設例を示す
縦断面図、第５図は、同じくパイプ式熱交換器の配設列
を示す縦断面図である。１・・・熱風炉の蓄熱室、２・・・レンガ受金物、３ａ
・・・プレート式熱交換器、３ｂ・・・パイプ式熱交換
器、４・・・熱風炉鉄皮、５・・・伸縮継手、６・・・
熱媒体導入配管、７・・・開閉弁、８・・・熱媒体排出
配管、９・・・開閉弁、１０・・・流量調節弁、１１・
・・圧力計等の配設用支管、１２・・・蛭道弁、１３・
・・冷風弁、１４・・・支柱、１５…伝熱パイプ、１６
・・・集合管、１７・・・伸縮継手。第１図第２図第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】１送風期にある熱風炉と燃焼期にある熱風炉のそれぞ
れの蓄熱室の下部に熱交換器を配設し、両交換器を熱媒
体の流通配管で結び、熱媒体を両熱交換器を通じて循環
流動させ、熱媒体を介して、燃焼期にある熱風炉の排ガ
スの顕熱を送風期にある熱風炉に送給する衝風に与えて
、衝風を予熱することを特徴とする。熱風炉排ガスの熱回収方法。