JPS6040574Y2 - 転炉排ガスの乾式集塵・熱回収装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、転炉から排出される高温の排ガス中に含まれ
る鉄粒、鉄粉、スラグなどのダストの集塵およびこの高
温の排ガスの保有熱の熱回収を効率よく行って、高カロ
リーガスを回収する装置に関する。

転炉排ガスは１２００℃前後の高温である上に、多量の
Ｃ０１Ｈ２のような可燃性ガスを含んでいるので、従来
から転炉排ガスの保有熱を回収するとともに燃料ガスと
して回収している。

すなわち第１図に示すように、転炉ａにフードスカート
ｂを介して廃熱ボイラＣを接続し、この廃熱ボイラＣに
おいて転炉排ガスの保有熱、つまり排ガスの顕熱の一部
と転炉からの放射熱とを回収し、廃熱ボイラＣ出口の８
００℃前後の転炉排ガスを冷却器ｄにおいて散水して冷
却した後、湿式集塵器ｅでダストを１００ｇ／ Ｎｒｒ
ｅ前後の濃度から０．１ｇ／ Ｎ ７７ｆ′前後の濃度
に除去して、燃料ガスとしてガスホルダーｆに貯えてい
る。

ｇは運転開始時、運転停止時、その他緊急時に使用する
煙突である。

なお湿式集塵器出口のガス温度は６０℃前後である。

しかしながら、転炉排ガス中のダストは前述のように１
００ｇ／Ｎｄ前後と高濃度であり、ダスト自体が他の材
料を摩耗させ易いので、通常は転炉排ガスダクトのラデ
イエーション部において、ダストにチューブを巻き付け
る型式、またはジャケット型式で水蒸気を発生させて熱
回収を行っている。

ダストのコンベクション部内にチューブを設は水蒸気を
発生させて熱回収を行うことも考えられるが、チューブ
にダストが衝突してチューブが摩耗して寿命が短かくな
るので、ダストのコンベクション部の熱回収は従来は行
われていない。

このため転炉排ガスの熱回収は、転炉ａ出口の排ガス温
度１２００°Ｃ前後と、冷却器ｄ入口の排ガス温度８０
０′Ｃ前後との差、すなわち約４００℃分の排ガスの顕
熱と転炉の放射熱を利用するのみであり、きわめて熱回
収率が悪いという問題点を有していた。

なお８００℃という温度は有効に回収可能な温度で、こ
の温度から数百度までの接触伝熱による熱回収は効率が
悪く、装置としては備わっていても、実際には運用され
ているケースが少ない。

またダストのコンベクション部の熱回収を効率よくかつ
経済的に行うためには、コンベクション部の上流側で排
ガス中のダストを予め除去しておかなければならず、こ
のため高温において高性能でかつ安価に除塵することが
できる集塵装置の開発が要望されていた。

本考案は上記の諸点に鑑みなされたもので、転炉排ガス
ダクトに設けられた廃熱ボイラの下流側に砂、砂利、セ
ラミックなどからなる粒塊状耐火性物質を支持体内にパ
ネル状に充填してなるグラベル式乾式集塵装置を接続し
て、８００°Ｃ前後の高温の転炉排ガス中のダクトを高
性能で捕集することにより、ダクト後部のコンベクショ
ン部、すなわちダクトの低温部から熱回収を行って水分
圧の小さい乾燥した低水分の高カロリーガスを回収する
転炉排ガスの乾式集塵・熱回収装置の提供を目的とする
ものである。

本考案の転炉排ガスの乾式集塵・熱回収装置は、転炉か
ら排出される高温の転炉排ガスと純水とを熱交換させて
一次廃熱回収を行い、ついで熱交換後の転炉排ガス中の
大粒径ダストの一次集塵を行う方法において、一次集塵
後の転炉排ガスを砂、砂利、セラミックなどからなる粒
塊状耐火性物質層を通過させて、転炉排ガス中の微細ダ
ストの乾式二次集塵を行い、ついでこの転炉排ガスと純
水とを熱交換させ水蒸気を発生させて二次熱回収を行う
ことにより、高温部および低温部における転炉排ガスの
有する熱量を有効に利用し、かつ低水分の高カロリーガ
スを回収することを特徴とするものである。

以下、本考案の一実施例を第２図に基づいて説明する。

１は溶融した銑鉄に空気または酸素を吹き込み、銑鉄中
の不純物を燃焼させて除去するための転炉で、この転炉
１の上部にフードスカート２を介して転炉排ガスダクト
３を接続し、この転炉排ガスダクト３のラディエーショ
ン部に純水供給部４および水蒸気発生部５からなるチュ
ーブ６を巻き付けて一次廃熱ボイラ７を形成する。

なお一次廃熱ボイラはジャケット型式としても差し支え
ない。

この一次廃熱ボイラ７の下流側の転炉排ガスダクトに軸
流式サイクロンのような一次集塵装置８を設ける。

なお軸流式サイクロンの代りに接線流入式サイクロンを
設けても差し支えない。

この一次集塵装置８の下流側に砂、砂利、セラミックな
どの粒塊状耐火性物質１０をルニバ、金網、金属製多孔
板などの支持体１１内にパネル状または層状に充填して
なるグラベル式乾式二次集塵装置１２を接続し、さらに
この乾式二次集塵装置１２の下流側の転炉排ガスダクト
１３内に純水供給管と水蒸気発生管とを設けて二次廃熱
ボイラ１４を形成する。

１５は純水入口管、１６は水蒸気出口管、１７は二次廃
熱ボイラ１４の下流側に接続された誘引ファン、１８は
ガス冷却器、２０はガスホルダー、２１はガス切換バル
ブ、２２は運転開始時、運転停止時、その他緊急時に使
用する煙突である。

前記乾式二次集塵装置１２の上部にはバルブ２３を介し
て粒塊状耐火性物質供給ホッパ２４が接続され、乾式二
次集塵装置１２の下部にはバルブ２５を介して内部に傾
斜した金網、金属製多孔板などの多孔体２６を設けた振
動ふるい２７が接続され、さらにこの振動ふるい２７の
粒塊状耐火性物質出口２８はコンベアなどの搬送手段（
図示せず）を介して前記供給ホッパ２４に接続されて、
乾式二次集塵装置１２から落下してくるダストを付着し
た粒塊状耐火性物質を振動ふるい２７内で粒塊状耐火性
物質１０とダスト３０とに分離した後、この粒塊状耐火
性物質１０を供給ホッパ２４に循環、再使用できるよう
に構成されている。

また前記フードスカート２の上部にはバグフィルタ３１
、誘引ファン３２、煙突３３が接続されて、転炉１上方
の含塵ガスを空気とともにバグフィルタ３１内に導入し
て濾過するように構成されている。

３４．３５はダスト取出用バルブである。上記のように
構成された本考案の装置において、転炉１から排出され
る１２００℃前後の高温で、１００ｇ／Ｎｒｒ１前後の
高濃度のダストを含むＣ０１ＣＯ２、Ｎ２、Ｎ２などか
らなる転炉排ガスは、まず転炉排ガスダクト３内に吸引
され、一次廃熱ボイラ７内で熱交換し水蒸気を発生させ
て８００℃前後に冷却される。

すなわち一次廃熱ボイラ７では約４００℃（１２００°
Ｃ−８００°Ｃ）分のガスの顕熱と転炉からの放射熱が
熱回収される。

ついでこの８００℃前後の転炉排ガスは一次集塵装置８
に導入され、ここで大粒径ダストが低い圧力損失で粗採
り・捕集された後、グラベル式乾式二次集塵装置１２内
に導入されて微細ダストが高性能で除去される。

一次集塵装置８出口のダスト濃度はＩｇ／ Ｎ ｄ前後
、二次集塵装置１２出口のダスト濃度は０．１ｇ／Ｎｄ
前後である。

ついでこの除塵された転炉排ガスは二次廃熱ボイラ１４
に導入され、ここで熱交換して水蒸気を発生させて３５
０℃前後に冷却される。

すなわち二次廃熱ボイラ１４では約４５０’Ｃ（８００
°Ｃ−３５０’Ｃ）分の排ガスの顕熱が熱回収される。

二次廃熱ボイラ１４を出た排ガスは誘引ファン１７、ガ
ス冷却器１８、ガス切換バルブ２１を経てガスホルダー
２０に貯えられるか、または直接、燃焼装置に供給され
る。

一方、乾式二次集塵装置１２内においてダストを捕集し
た粒塊状耐火性物質は定期的に抜き出されて圧力損失の
上昇とダストの吹抜けが防止される。

系外に抜き出された捕集ダストを伴った粒塊状耐火性物
質は、振動ふるい２７でダストと粒塊状耐火性物質とが
分離され、この粒塊状耐火性物質は再使用される。

以上説明したように、本考案は従来の廃熱ボイラの後部
（下流側）に１０００’Ｃ近辺までの高温に耐える粒塊
状耐火性（または耐熱性）物質を支持体内にパネル状ま
たは層状に充填してなるグラベル式乾式集塵装置を設け
て、８００℃前後の高温の転炉排ガス中のダクトを高性
能で捕集するものであるから、従来熱回収されていなか
ったダクト後部のコンベクション部からも効率よく熱回
収を行うことができる。

たとえば、１５０トン転炉の場合、転炉ガス量を１１０
００ＯＮｄ／Ｈｒ、転炉出口カス温度を１２００℃とす
ると、従来方式（湿式集塵）では、１２００°Ｃ→８０
０°Ｃまでの顕熱を回収していた。

すなわち、 １１００００Ｘ０．３Ｘ （１２００−８００）＝１．
３２ｘｌＱ７ｋｃａｌ／Ｈｒ （１５３００ＫＷｈ
／Ｈｒ）の顕熱を回収していた。

これに対して本願考案の装置では、１２００℃→３５０
°Ｃまでの顕熱を回収することができる。

すなわち、 １１００００Ｘ０．３Ｘ （１２００−３５０）＝２．
８１Ｘ１０７ｋｃａｌ／Ｈｒ （３２６００ＫＷｈ
／Ｈｒ）の顕熱を回収することができる。

このように本願考案の装置によれば、従来方式（湿式集
塵）の２倍以上の熱量を回収することができ、その効果
は顕著である。

また従来は湿式集塵器が用いられていたので、回収ガス
中に多量の水分が含まれていたが、本考案においてはい
わゆる乾式集塵であるので、ドライガスとして回収でき
、このため回収ガスの容量が小さくかつ水分圧が小さく
なるため低水分の高カロリーガスを得ることができる上
に、乾式二次集塵装置下流のダスト、煙突、ガスホルダ
ーなどの後部装置を小型にすることができる。

またダストを乾燥した状態で回収できるのでシラフナな
どの水処理が不要となり、従来のように湿式集塵器にお
ける洗浄用の水も不要となるなどの効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の転炉排ガスの集塵・熱回収装置の系統図
、第２図は本考案の転炉排ガスの乾式集塵・熱回収装置
の一実施例を示す系統的説明図である。 １・・・・・・転炉、２・・・・・・フードスカート、
３・・・・・・転炉排ガスダクト、４・・・・・・純水
供給管、５・・・・・・水蒸気発生部、６・・・・・・
チューブ、７・・・・・・一次廃熱ボイラ、訃・・・・
・一次集塵装置、１０・・・・・・粒塊状耐火性物質、
１１・・・・・・支持体、１２・・・・・・乾式二次集
塵装置、１３・・・・・・転炉排ガスダクト、１４・・
・・・・二次廃熱ボイラ、１５・・・・・・純水入口管
、１６・・・・・・水蒸気出口管、１７・・・・・・誘
引ファン、１８・・・・・・ガス冷却器、２０・・・・
・・ガスホルダー ２１・・・・・・ガス切換バルブ、
２２・・・・・・煙突、２４・・・・・・粒魂状耐火性
物質供給ホッパ、２７・・・・・・振動ふるい、３０・
・・・・・ダスト、３１・・・・・・バグフィルタ、３
２・・・・・・誘引ファン、３３・・・・・・煙突。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 転炉に転炉排ガスダクトを接続し、この転炉排ガスダク
   トに純水供給部および水蒸気発生部を設けて一次廃熱ボ
   イラを形成し、この一次廃熱ボイラの下流側の転炉排ガ
   スダクトに大粒径ダクトを粗採りするための一次集塵装
   置を設けた装置において、この一次集塵装置の下流側に
   砂、砂利、セラミックなどからなる粒塊状耐火性物質を
   支持体内にパネル状に充填してなる乾式二次集塵装置を
   接続し、さらにこの乾式二次集塵装置の下流側の転炉排
   ガスダクト内に純水供給管と水蒸気発生管とを設けて二
   次廃熱ボイラを形成したことを特徴とする転炉排ガスの
   乾式集塵・熱回収装置。