JPS6132595B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高炉、転炉等におけるスラグの処理
方法及び装置に関する。

従来のスラグ処理方法としては、溶融スラグを
噴水で造粒する水砕方式、空気噴流で造粒する風
砕方式、及びドライピツトに放流して固化した後
に破砕するドライピツト方式がある。しかしこれ
らの各従来方式はいずれも溶融スラグを有する膨
大な熱量（出銑量１万トン／日の高炉スラグの搬
出する熱量は1.4×10⁹Kcal／日にもなる）を全く
回収できないという大きな欠点がある。更に、水
滓方式の場合は多量の水を必要とし、設備が大形
で設備費及びランニングコストが大きく、またダ
ストの混入した多量の水蒸気を大気中に放散する
ので公害対策上にも問題がある。また風砕方式の
場合においても空気で破砕冷却するので、大量の
圧縮空気が必要であり、且つダストを大気中に飛
散させるという問題がある。更にドライピツト方
式の場合は大きなスペースが必要であり、また冷
却水による黄水の発生があり公害問題を引き起こ
している。

本発明は、上記従来方式のもつ問題点を解決し
得るもので、溶融スラグを冷却用ガスの噴流によ
り細粒化する方法において、CO₂を含有するガス
中に高炭素含有物を混入して冷却用ガスとし、該
冷却用ガス中のCO₂とＣとの化学反応によりCO₂
がCOに転換する際に生じる吸熱を利用して溶融
状態のスラグの固化を行うことを特徴とするスラ
グの処理方法及び装置、に係るものである。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図において、熱風炉１、熱交換器２、煙突
３より成る排ガス４ラインの熱交換器２と煙突３
との間に、前記排ガス４を冷却用ガス５として分
岐する分岐管６を設け、且つ該分岐管６の途中に
フアン７、及びコークスや木や石炭等の高炭素含
有物の微粉を混入するための高炭素含有物供給装
置８を介装して溶融スラグ固化装置９に接続し、
更に溶融スラグ固化装置９から導出した燃料ガス
１０を除塵器１１を介して前記熱風炉１に導くよ
うにしてなるガスラインを構成する。

また、高炉１２からの溶融スラグ１３を固化す
る溶融スラグ固化装置９、及び該固化装置９から
の固化高温スラグ１４を冷却して固化低温スラグ
１５とするための冷却塔１６によりスラグライン
を構成する。

更に、前記冷却塔１６との間に空気１７，１
７′を循環させる如くフアン１８及び除塵器１９
を介して取付けた廃熱ボイラー２０、該廃熱ボイ
ラー２０との間を蒸気２１を流通するよう接続し
てなる蒸気ドラム２２、前記廃熱ボイラー２０か
らの過熱蒸気２１′を受け且つ発電機２３に連結
して蒸気ターピン２４、蒸気タービン２４からの
蒸気を水２５にするための復水器２６、該復水器
２６からの水２５をポンプ２７を介して前記廃熱
ボイラー２０に導き蒸気２１による流路と、前記
溶融スラグ固化装置９に導いて高温水２８となつ
たものを前記廃熱ボイラー２０に導く流路を設け
て固化スラグの熱回収ラインを構成する。

第２図は前記溶融スラグ固化装置９の一例とし
て高炉１２の出滓樋２９の出口に配置された風砕
装置を示すもので、溶融スラグ受け３０、風砕室
３１、ゲート３２、シール装置３３により構成
し、前記溶融スラグ受け３０は上下移動するスト
ツパー３４及び下方の延びた出口シール部３５を
備え、且つ出口シール部３５の下端には複数個の
スラグ流出孔３６を形成する。

前記風砕室３１は、前記出口シール部３５及び
スラグ流出孔３６からの複数のスラグ流の外周を
包囲しその下端が風砕室３１内の適宜位置まで延
び且つその上端に燃料ガス１０を導出する燃料ガ
ス取出管３７を有する円筒３８を備えている。ま
た風砕室３１に側方から冷却用ガス５を吹き込む
冷却ガス（風砕ガス）導入管３９を設け、且つ前
記円筒３８下端下方位置においてその上面に円錐
面を有するコーン４０を前記導入管３９の端部に
設け、更にコーン４０の下部においてその外周か
ら前記冷却用ガス５を上方に吹き上げるノズル４
１を設ける。また前記風砕室３１に内周壁には截
頭逆円錐形状を有し且つその内部に水２５を通す
ための冷却パイプ４２を有する冷却盤４３を設け
ている。

前記シール装置３３は、前記風砕室３１の下方
にゲート３２を包囲するように形成した下端水封
リング４４と、該水封リング４４を水溜４５内の
水４６内に没入させることによりシールを行うよ
うにしたシール体４７と、該シール体４７に連結
して該シール４７の昇降を行うシリンダー４８を
備えた台車４９とにより構成する。なお前記風砕
装置は各々の出滓樋に１個ずつ設置し、冷却塔１
６及び廃熱ボイラー２０は全体で各々１個設置す
るようにしている。また必要な場所には耐火材が
内張りされていることはいうまでもない。

熱風炉１より出た排ガス４は、熱交換器２によ
り熱回収された温度100℃程度まで低下せしめら
れて煙突３より大気に放散される。分散管６にて
分岐された排ガスは、フアン４で昇圧された後、
高炭素含有物供給装置８にて微粉コークス等を混
入せしめられ冷却用ガス５とし冷却ガス導入管３
９を過してノズル４２より風砕室３１内に噴出せ
しめられる。

一方、高炉１２より出た溶融スラグ１３は、出
滓樋２９を介して溶融スラグ受３０内に流入す
る。溶融スラグ受３０内に流入した1500℃程度の
溶融スラグ１３は出口シール部３５下端のスラグ
流出孔３６より複数の流れに分流れ（上昇してく
る冷却用５との接触面積を増加させて熱交換を容
易にするため）、コーン４０上に流下する。この
間で溶融スラグ１３の温度は1300℃まで低下す
る。コーン４０上で円錐状の流れとなつた溶融ス
ラグ１３はコーン４０の外周より流下しようとす
るとき、前記ノズル４１から吹き上げられる冷却
用ガス５により風砕固化され、更に冷却盤４３上
を滑降中に冷却され粒子間の凝着を防止されて
1000℃程度の固化高温スラグ１４となつて風砕室
３１の下部に溜る。

前記ノズル４１より噴出した冷却用ガス５は、
溶融スラグ１３の風砕時及び円筒３８内での上昇
時に高温の溶融スラグ１３と熱交換することによ
り高温化され冷却用ガス５内のCO₂は下式により
COに化学変化し、冷却用ガス５は燃料ガス１０
となつて燃料ガス取出管３７より取り出され、燃
料用又は環元用のガスとして利用される。（この
ときの燃料ガス１０の温度は約1000℃）。

Ｃ＋CO₂→2CO−41.2Kcal 上記反応は激しい吸熱反応であるので、冷却用
ガス５（排ガス４）内のCO₂含有量が20％の場合
には単なる空気を使用する場合に比べて、使ガス
量が1/2.5の少量で済む利点がある。

風砕中、風砕室３１内は気密に保持されてい
る。つまり風砕室３１の上方は溶融スラグ１３の
自重によりシールされており、出滓終了時に溶融
スラグ１３の上面が出口シール部３５の上端まで
下降しても出口シール部３５内の溶融スラグ１３
の自重によりシールが保持できるように出口シー
ル部３５の長さを設定している。溶融スラグ１３
の上面が出口シール部３５の上端まで下降すると
ストツパー３４が下降して出口シール部３５をシ
ールし、出口シール部３５内の溶融スラグ１３が
総て流下してもシール状態を保持できるようにし
ている。また風砕室３１の下方についてはシール
装置３３の水４６にて水封している。

風砕室３１内に適量の固化高温スラグ１４が溜
つたら、シリンダー４８によりシール体４７を下
降させて台車４を水平移動させた後、ゲート３２
を開き固化高温スラグ１４を搬送車に切り出し、
冷却塔１６に搬送する。冷却塔１６において固化
高温スラグ１４は、150℃程度の冷却却空気１７
と接触して冷却され、250℃程度の固化低温スラ
グ１５となつて排出される。

一方、固化高温スラグ１４との熱交換により
800℃程度となつた高温空気１７′は、除塵器１９
により除塵されて廃熱ボイラー２０に入り、熱交
換してフアン１８に戻る。ポンプ２７により廃熱
ボイラー２０に送られた水２５は廃熱ボイラー２
０の熱交換により蒸気２１となり蒸気ドラム２２
を介して再度廃熱ボイラー２０に送られ、過熱蒸
気２１′となつて蒸気タービン２４に送られて発
電機２３を回し、復水器２６で水２５になつて前
記ポンプ２７に戻る。また前記ポンプ２７より出
た水２５の一部は、溶融スラグ固化装置９の冷却
盤４３内の冷却パイプ４２内を通つて冷却盤４３
を冷却し、昇温されて高温水２８となり廃熱ボイ
ラー２０に送られて蒸気２１となる。

尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるもの
ではなく、冷却用ガスとしては熱風炉からの排ガ
スのみならず各種の燃焼炉及び高炉等の還元炉の
排ガスが使用できること、その他本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得るこ
と、等は勿論である。

本発明のスラグの処理方法及び装置によれば、
次のような優れた効果を奏し得る。

(i) 高温度の溶融スラグの熱を簡単な装置で凝固
潜熱も含めて効率良く回収できる。

(ii) 化学反応の吸熱を利用するため、冷却のため
のガス量が大量に減少できる。

(iii) 冷却用ガスとして使用した排ガスを高温の燃
料ガスに転換できるため、省エネルギー効果が
大きい。

(iv) 前記燃料ガスを高炉に吹き込む場合にはガス
中のCOが還元剤として作用するため、高価な
高炉装入用コークスの使用量を減少できる。

(v) クローズドシテスムであるので大気中へのダ
ストや水蒸気の放散がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すフローシート第
２図は第１図における溶融スラグ固化装置部の一
例を示す切断側面図である。 １は熱風炉、４は排ガス、５は冷却用ガス、８
は高炭素含有物供給装置、９は溶融スラグ固化装
置、１０は燃料ガス、１２は高炉、１３は溶融ス
ラグ、１６は冷却塔、２０は廃熱ボイラー、２２
は蒸気ドラム、２３は発電機、２４は蒸気タービ
ン、３１は風砕室、３７は燃料ガス取出管、３９
は冷却ガス導入管、４０はコーン、４１はノズ
ル、４３は冷却盤を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融スラグを冷却用ガスの噴流により細粒化
   する方法において、CO₂を含有するガス中に高炭
   素含有物を混入して冷却用ガスとし、該冷却用ガ
   ス中のCO₂とＣとの化学反応によりCO₂がCOに
   転換する際に生じる吸熱を利用して溶融状態のス
   ラグの固化を行うことを特徴とするスラグの処理
   方法。 ２ 大気から隔離された風砕室に、溶融スラグの
   流出口と、冷却ガス導入管と、冷却ガス噴出ノズ
   ルと、燃料ガス取出管と、風砕固化されたスラグ
   の取出装置を備えた溶融スラグ固化装置における
   前記冷却ガス導入管を、CO₂を含有する排ガス供
   給ラインに接続し、且つ該排ガス供給ラインに、
   排ガス中に高炭素含有物を混入するための高炭素
   含有物供給装置を設けたことを特徴とするスラグ
   の処理装置。