JPS6146752B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電気炉において鋼スクラツプから
鋼を製造するに際し、前記鋼スクラツプを電気炉
内で発生した排ガスにより、公害が発生すること
なく所定温度に予熱することができる電気炉排ガ
スによる鋼スクラツプの予熱方法に関するもので
ある。

電気炉において鋼スクラツプから鋼を製造する
に際し、電気炉での精錬時間を短縮し、精錬に要
する電力消費量を節減するため、前記電気炉内で
発生した排ガスの排出ダクトの途中に、分岐ダク
トを介してスクラツプ予熱室を設け、このスクラ
ツプ予熱室内に鋼スクラツプの装入された予熱用
容器を収納して、前記排ガスにより鋼スクラツプ
を予熱し、この予熱された鋼スクラツプを電気炉
内に装入して精錬する方法が知られている。

この場合に問題となるのは、鋼スクラツプには
一般に、油、ゴム、ビニール、プラスチツク等の
可燃物質が混入しているため、前記スクラツプ予
熱室内において鋼スクラツプを予熱するときに、
鋼スクラツプ中の前記可燃物質が高温の排ガスに
よつて不完全燃焼し、悪臭を伴なう白煙状の不完
全燃焼ガスが発生することである。

この不完全燃焼ガスは、炭化水素、一酸化炭素
等を含み、集塵機によつても補促できず、そのま
ま大気中に放散されるため、公害源となり、環境
衛生を害するものとして問題にされていた。

上述した問題を解決する手段として、本出願人
は、先に電気炉からの排ガス排出ダクトの途中に
排ガス燃焼室を設け、この排ガス燃焼室で排ガス
中の一酸化炭素を燃焼せしめた後、その燃焼排ガ
スにより鋼スクラツプを予熱し、鋼スクラツプ予
熱後の排ガスを再び前記排ガス燃焼室に戻し、こ
の排ガス燃焼室内で不完全燃焼ガスを燃焼させ、
無公害のガスとして大気中に排出する方法を開発
し、特許出願（特願昭55−76315号）を行なつ
た。

第１図は上記方法の一実施例を示す概要図であ
る。電気炉１内で精錬中に発生した排ガスは、電
気炉１の炉蓋に設けられた排気ダクト５から排出
され、その開度が調節自在の間隙３から吸引され
る適量の空気と共に、排出ダクト２を経て、排ガ
ス燃焼室４に導かれ、排ガス燃焼室４で排ガス中
に含有されている一酸化炭素を燃焼させて、燃焼
排ガスを生成する。

この燃焼排ガスは、排出ダクト２の途中に設け
られたフアン８により、冷却室６、集塵機７を経
て煙突９から大気中に排出されるが、その一部
は、排出ダクト２から分岐し、排ガス燃焼室４に
至る分岐ダクト１０に、フアン１２によつて導か
れる。

分岐ダクト１０の途中には、スクラツプ予熱室
１１Ａ，１１Ｂが併列して設けられ、スクラツプ
予熱室１１Ａ，１１Ｂの入側には入口ダンパ１３
Ａ，１３Ｂが、そしてその出側には出口ダンパ１
４Ａ，１４Ｂが設けられている。

従つて、排出ダクト２から分岐ダクト１０に流
れる燃焼排ガスは、スクラツプ予熱室１１Ａまた
は１１Ｂに導かれ、スクラツプ予熱室１１Ａまた
は１１Ｂに収納された予熱用容器内の鋼スクラツ
プを予熱した後、分岐ダクト１０によつて排ガス
燃焼室４内に戻される。

排ガス燃焼室４内では、前述した如く排ガス中
に含有されている一酸化炭素が燃焼しているか
ら、その熱によつて鋼スクラツプ予熱後の燃焼排
ガス中に含まれている不完全燃焼ガスは燃焼し、
無公害ガスとなつて再び排出ダクト２へ排出さ
れ、冷却室６、集塵機７を経て煙突９から大気中
に放散される。

この方法によれば、鋼スクラツプ予熱後の燃焼
排ガスによる公害の発生は防止され、環境衛生を
害することなく鋼スクラツプの予熱を行なうこと
ができる。しかし、その効果をあげるためには、
排ガス燃焼室４内が、前記スクラツプ予熱後の燃
焼排ガス中に含まれている不完全燃焼ガスを燃焼
させるのに十分な温度となつていることが必要
で、その温度が低い場合には、前記不完全燃焼ガ
スを燃焼させて、無公害化することはできない。

そこで、従来排ガス燃焼室４内またはスクラツ
プ予熱室１１Ａ，１１Ｂの入側ダクト内の燃焼排
ガス温度を連続的に測定し、その温度が所定温度
より低い場合には、入口ダンパ１３Ａ，１３Ｂを
閉じ、燃焼排ガスをスクラツプ予熱室１１Ａ，１
１Ｂに通さず、冷却室６、集塵機７を経て煙突９
から大気中に放散する制御を行なつていた。

このような制御を行なえば、鋼スクラツプ予熱
後の燃焼排ガス中の不完全燃焼ガスが排ガス燃焼
室４中で燃焼し、無害化されるときだけ鋼スクラ
ツプの予熱が行なわれるのであるから、公害問題
の発生は生じない筈であるにもかかわらず、実際
は大気中に白煙状の不完全燃焼ガスの排出される
場合が屡々生じた。

本発明者等は、上述した問題を解決し、鋼スク
ラツプを予熱後、大気中に白煙状の不完全燃焼ガ
スが排出されることの全くない完壁な無公害操業
をなし得る方法を開発すべく、排ガス燃焼室内に
おける排ガス中の一酸化炭素の燃焼形態に着目し
鋭意研究を重ねた結果、その燃焼は次のようにし
て行なわれることがわかつた。

第２図は排ガス燃焼室４内における排ガスの燃
焼状態を示す説明図で、電気炉１から排出された
直後の排ガスの温度は通常1000〜1200℃であり、
間隙３から吸引される空気によつて、400〜600℃
となり排ガス燃焼室４内に送りこまれる。前記排
ガスと空気とは、通常排気ダクト５の間隙３から
排ガス燃焼室４までの排出ダクト２の距離が短い
ため、排出ダクト２内ではあまり混合せず、排ガ
ス燃焼室４内において十分に混合し、その火炎１
５は図示の如く排出ダクト２から排ガス燃焼室４
内に向けて噴出する状態となる。従つて排ガス燃
焼室４内に送りこまれる排ガスは、その温度が平
均400〜500℃でも、前記火炎１５部分は1000℃以
上の高温となるから、排ガス燃焼室４内にその入
口４ａから送りこまれたスクラツプ予熱後の温度
100〜150℃の燃焼排ガスは、前記火炎１５によつ
て、その不完全燃焼ガスが燃焼し、出口４ｂから
400〜500℃の温度となつて排出される。

従つて、排ガス燃焼室４内において、スクラツ
プ予熱後の燃焼排ガス中に含まれる不完全燃焼ガ
スが完全に燃焼される条件は、単に排ガス燃焼室
４内の温度によるものではなく、火炎１５が排ガ
ス燃焼室４内に噴出しているか否かによるもので
あり、この火炎１５の噴出状態は、電気炉内にお
ける精錬時期、操業条件等によつて変動し、１チ
ヤージの精錬中においても、火炎１５が排出ダク
ト２内に止まつて排ガス燃焼室４内には噴出せ
ず、あるいはその噴出量が極めて少ない場合のあ
ることを知見した。

この発明は、上記知見に基づいてなされたもの
であつて、 電気炉において鋼スクラツプから鋼を製造する
に際し、前記電気炉内で発生した排ガスを、前記
排ガスの排出ダクトの途中に設けられた排ガス燃
焼室に導いて、前記排ガス中に含まれている一酸
化炭素を燃焼させて、燃焼排ガスとなし、前記燃
焼排ガスを、前記排出ダクトから分岐した分岐ダ
クトの途中に設けられたスクラツプ予熱室に導い
て、前記スクラツプ予熱室内に装入された鋼スク
ラツプを予熱し、 ついで、前記鋼スクラツプを予熱した後の前記
燃焼排ガスを、前記排ガス燃焼室に戻して、前記
燃焼排ガス中に含まれている不完全燃焼ガスを燃
焼させた後、大気中に放散する電気炉排ガスによ
る鋼スクラツプの予熱方法において、 前記排ガス燃焼室内での一酸化炭素の燃焼によ
る火炎の噴出状態を検知し、火炎の噴出が検知さ
れた場合のみ前記燃焼排ガスをスクラツプ予熱室
に導いて鋼スクラツプの予熱を行なうことに特徴
を有するものである。

次に、この発明を実施例により図面と共に説明
する。

前述した如く、排ガス燃焼室４内の温度が400
〜500℃であつても、火炎が存在しなければ、ス
クラツプ予熱後の燃焼排ガス中に含まれる不完全
燃焼ガスを完全に燃焼させることはできない。

そこで、この発明においては、第３図にこの発
明の概要図で示す如く、排ガス燃焼室４に例えば
光学的に火炎の有無を検知し得る火炎検知器１６
を取付け、この火炎検知器１６により排ガス燃焼
室４内における火炎の存在の有無を検知する。火
炎検知器１６の取付け位置は、排ガス燃焼室４の
頂部、側部等で塔内中央部における火炎の存在が
検知できる位置が好ましい。

スクラツプ予熱室１１Ａ，１１Ｂの出側ダンパ
１４Ａ，１４Ｂより下流の排ガス燃焼室４に至る
分岐ダクト１０の途中に設けられたフアン１２に
は、フアン１２を駆動させるモータ１９の回転を
制御するクラツチ１８が設けられている。１７は
同じく分岐ダクト１０の途中に設けられた風量調
節ダンパである。

前記火炎検知器１６で検知された検知信号は、
フアン１２を駆動させるモータ１９のクラツチ１
８または風量調節ダンパ１７に伝えられ、その信
号によつてクラツチ１８または風量調節ダンパ１
７を作動せしめる。

従つて、スクラツプ予熱室１１Ａまたは１１Ｂ
に、予熱すべき鋼スクラツプが収容された予熱用
容器を収納し、入口ダンパ１３Ａと出口ダンパ１
４Ａまたは入口ダンパ１３Ｂと出口ダンパ１４Ｂ
を開にした状態において、排ガス燃焼室４に取付
けられた火炎検知器１６が、排ガス燃焼室４内に
排出ダクト２から吹込まれた排ガスの燃焼による
火炎の存在を検知したときは、クラツチ１８は
ONにされてフアン１２の駆動により、排ガス燃
焼室４で一酸化炭素が燃焼された燃焼排ガスの一
部は分岐ダクト１０を経て、スクラツプ予熱室１
１Ａまたは１１Ｂ内に導かれ、収納された予熱用
容器内の鋼スクラツプを予熱する。

鋼スクラツプを予熱した燃焼排ガスは、分岐ダ
クト１０を流れて排ガス燃焼室４内に導かれ、排
ガス燃焼室４内の火炎によつて、前記燃焼排ガス
中の不完全燃焼ガスを完全に燃焼せしめ、無公害
ガスとなして再び排出ダクト２へ排出し、冷却室
６、集塵機７を経て煙突８から大気中に放散され
る。

一方、排ガス燃焼室４に取付けられた火炎検知
器１６が、排ガス燃焼室４内に火炎が存在してい
ないことを検知したときは、クラツチ１８は
OFFにされてフアン１２を駆動させるモータ１
９を停止せしめ、またはその回転数を小にする。
この結果排ガス燃焼室４から排出された燃焼排ガ
スは、スクラツプ予熱室１１Ａまたは１１Ｂには
導かれず、直接排出ダクト２から冷却室６、集塵
機７を経て大気中に放散される。従つて、鋼スク
ラツプの予熱により公害源となる未燃ガスが発生
することはない。

上述した実施例では、火炎検知器１６の信号に
よりフアン１２の駆動を制御する例について説明
したが、風量調節ダンパ１７を制御するようにし
てもよい。

以上述べたように、この発明によれば、電気炉
で精錬中に発生した排ガスを使用して鋼スクラツ
プを予熱するに際し、鋼スクラツプ中に混合した
油、ゴム、ビニール、プラスチツク等の可燃物質
が、前記排ガスの熱によつて不完全燃焼を起す結
果生ずる、悪臭を伴なう白煙等の不完全燃焼ガス
の排出は完全に防止され、完壁な無公害操業を行
なうことができる等、工業上優れた効果がもたら
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の鋼スクラツプ予熱方法の一例を
示す概要図、第２図は排ガス燃焼室内における排
ガスの燃焼状態を示す説明図、第３図はこの発明
の鋼スクラツプ予熱方法の一例を示す概要図であ
る。 図面において、１……電気炉、２……排出ダク
ト、３……間隙、４……排ガス燃焼室、５……排
気ダクト、６……冷却室、７……集塵機、８……
フアン、９……煙突、１０……分岐ダクト、１１
Ａ，１１Ｂ……スクラツプ予熱室、１２……フア
ン、１３Ａ，１３Ｂ……入口ダンパ、１４Ａ，１
４Ｂ……出口ダンパ、１５……火炎、１６……火
炎検知器、１７……風量調節ダンパ、１８……ク
ラツチ、１９……モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気炉において鋼スクラツプから鋼を製造す
   るに際し、前記電気炉内で発生した排ガスを、前
   記排ガスの排出ダクトの途中に設けられた排ガス
   燃焼室に導いて、前記排ガス中に含まれている一
   酸化炭素を燃焼させて、燃焼排ガスとなし、前記
   燃焼排ガスを、前記排出ダクトから分岐した分岐
   ダクトの途中に設けられたスクラツプ予熱室に導
   いて、前記スクラツプ予熱室内に装入された鋼ス
   クラツプを予熱し、 ついで、前記鋼スクラツプを予熱した後の前記
   燃焼排ガスを、前記排ガス燃焼室に戻して、前記
   燃焼排ガス中に含まれている不完全燃焼ガスを燃
   焼させた後、大気中に放散する電気炉排ガスによ
   る鋼スクラツプの予熱方法において、 前記排ガス燃焼室内での一酸化炭素の燃焼によ
   る火炎の噴出状態を検知し、火炎の噴出が検知さ
   れた場合のみ前記燃焼排ガスをスクラツプ予熱室
   に導いて鋼スクラツプの予熱を行なうことを特徴
   とする電気炉排ガスによる鋼スクラツプの予熱方
   法。