JPS6229825A - 排ガス処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は溶銑予備処理容器から発生する排ガスの処理方
法に関し、詳細には燃焼ガス流量を適正に制御すること
によって排ガス中に含まれる可燃性ガスを完全燃焼させ
有価成分を十分に回収する方法に関するものである。

［従来の技術］ 高炉から出銑された溶銑は、一般に転炉へ装入する前に
取鍋や混銑車等に受は入れられ、これらを処理容器と考
えて色々な予備処理が行なわれている。即ち該予備処理
は、処理容器内の溶銑に、アルカリ金属化合物を主成分
とする脱燐脱硫剤等を投入もしくはキャリアガスによっ
て吹込むことによって行なわれ、溶銑は脱燐脱硫処理さ
れる。

ところで溶銑の予備処理で用いられる精練剤のうち特に
一般的なアルカリ金属化合物（午として炭酸ナトリウム
：通称ソーダ灰）は、精練を行なう際に大部分はＣ０２
となって排出されるが、相当量はナトリウムガスとして
、或は炭酸ナトリウムの粉塵として排出されていく、そ
の為、溶銑予備処理容器から発生した排ガスをそのまま
系外へ放出すると環境汚染を招くことになる。また上記
排ガス中には可燃性ガスであるＣｏガスが多量に含まれ
ており且つこの排ガスは多量の顕熱を保有していること
から、これらの有効利用が注目され、色々な方策が展開
されている。本出願人においても環境保全対策と経済性
の両方に注目し排ガス中に含まれるダスト並びに有価成
分を回収するシステムを先に提案した。

第３図は該システムを示す概念図で、処理容器１から発
生する排ガスは、スプラッシュカバー２８の開口部より
吸入される１次空気Ａと混合されたのち吸引ブロワ６に
よってダクト８　、８ａ　。

８ｂ内を矢印り方向に吸引されていく、この吸引過程に
おいて、まず始めに排ガスはダクト８に設けられた開口
部１５から吸入された２次空気と混合され、排ガス中に
含まれるＣｏガスが完全燃焼する０次いで１３００℃以
上の高温になった燃焼排ガスは、ダクト内面に水冷壁２
を設けた流路を通過する際に放射熱が奪われて（即ち水
冷壁２によって熱回収され）９００−１２００℃まで降
温する。尚上記降温によって燃焼排ガス温度はダクト溶
融温度より低ｆするので溶融状態にあったダストは凝固
し、後続の熱回収装置３の器壁等に対するダスト付着現
象が回避される。降温した燃焼排ガスは例えば木管を交
叉・配列してなる熱回収装置３を通過する間に冷却され
、顕熱が回収される。熱回収装置３を通過した排ガスは
ダク）８ａに至り、開口部１６がら空気の供給を受けて
冷却された後＋　Ｉｌｉｌ集気器５に流入してダスト分
が除去される。尚排ガス温度が高い場合にはダストの荷
電状態を維持する為に５容量％程度以上の水分を必要と
する場合があるので必要により開口部１６から蒸気また
は水が導入される。電気集塵器５で捕捉されたダストは
ダスト回収装置７に集められ、回収経路９を経て処理剤
として再利用される。他方ダク）８ｂに入った燃焼排ガ
スは吸引ブロワ６しこ引かれ、大気１０中へ放散される
。そして上記排ガス処理システムにおいてはダクト８の
水冷壁２配設部に温度検出器Ｔ、ダク）８ｂ内に圧力検
出器Ｐを夫々挿設すると共に、開口部１５への空気導入
路１５ａ及びダク）８ｂにダンパー１３．１４を配設し
ており、温度検出器Ｔおよび圧力検出器Ｐからの検出デ
ータを制御部１１に入力し、制御部１１からダンパー制
御器１２゜１２ａに指令を与え、ダンパー１３．１４の
開度を調整することにより排ガス処理系即ちダクト８．
８ａ、ａｂ内の圧力を制御している。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに上記排ガス処理方法においては、予備処理の種
類（脱燐、脱硫又は脱珪）や予備処理量並びに予備処理
時間に応じて、圧力制御および温度制御の基本的設定値
をその都度変更する必要があり、操作が煩雑であるとい
う欠点がある。また屯純な温度制御および圧力制御であ
る為、処理系内の圧力変動に対する追従性が悪く、吸入
空気量を適正に調整することができない為に排ガス中の
Ｃｏガスを完全燃焼させることができなかった。

特に吸引プロ７６人口側の圧力を制御していることもあ
って熟回収装置入口側の圧力については適正に制御され
ているとは言えず、該圧力が正圧になると開口部１５殊
に空気導入路１５ａ等を排ガスが逆流して噴出すること
があり、またダクト８内へ燃焼用空気が導入されないの
で未燃焼ガスが残留し、有効利用されないままダク）８
ａ、８ｂを経由して系外へ排出されることがある。一方
」；記圧力が著しく負圧になるとタクト８内へ低温の空
気が過剰に流入する為に排ガス温度が低下し熱回収装置
３における熱回収効率が悪化し、廃熱を十分に回収する
ことができなくなる。

本発明はこうした・扛情にＲＩｊしてなされたものであ
って、排ガス中のＣｏガスを完全燃焼させることのでき
る処理方法、殊に流量制御を行なうことによってＣｏガ
スの完全燃焼を図る方法を提供することにより、合わせ
て未燃焼ガスの流出委びに流出した未燃焼ガスの爆発的
燃焼を防止すると共に排ガスの逆流噴出を回避し、且つ
効率の良い熱回収を行なおうとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成した本発明方法は、予備処理の種類毎に
決まる燃焼ガス量係数の時間関数パターンと精練剤の供
給速度及び吹込み酸素流量より予測燃焼ガス量を算出し
、該予測燃焼ガス量を燃焼以後の段階における０２ｅ度
検出データに基づいて補正し、得られた補正値によって
燃焼排ガス流量を制御する点に要旨を有するものである
。

［作用］ 溶銑予備処理容器から発生する排ガス量及び該排ガスを
完全燃焼させたときの燃焼排ガス量は予備処理の種類、
予備処理炉への精練剤供給速度並びに酸素吹きの為の酸
素供給量等によって決定される。従って排ガス量殊に燃
焼排ガス発生量についての時間関数的パターンを知るこ
とによって、実際の発生燃焼排ガス量と比較すれば、そ
のときの燃焼条件殊に燃焼用空気供給量が適正であるか
どうかを判断することができる。そしてこの判断に基づ
いて燃焼排ガス流量を増減させれば、その制御効果とし
て可燃性ガスの完全燃焼を達成することができる。そこ
で本発明では予備処理の種類毎に決まる燃焼ガス量係数
の時間関数パターンと精練剤の供給速度及び吹込み酸素
流量から予測燃焼ガス量を算出し、これに基づいて燃焼
ガス流量を制御する様に構成している。尚燃焼ガス流量
の制御は例えば燃焼排ガスの流路に設けたダンパーの開
度を調整し、下流側に設けた吸引ブロワによる吸引ガス
量を増減させることによって行なうことができる。

本発明においては上記流量制御に加え、排ガス中の可燃
性ガスを一層確実且つ安定的に完全燃焼させる目的で燃
焼以後の段階における０２ＩＩ度を検出し、該データに
基づく燃焼排ガス流量制御を行なう、即ち完全燃焼状態
におけめ０２濃度は各種処理条件に基づいて予め規定さ
れた値を示すはずであり、このことは実験的に確認して
いるが、検出０２濃度が該規定値からはずれる場合には
夫々次の様な欠点を生じることが分かった。即ち検出０
２濃度が規定値より高いということは排ガス燃焼用空気
の供給量が過剰であることを意味し、排ガスに対して過
剰の燃焼用空気（低温）を混合することになる為燃焼排
ガスの温度は低下する。その結果熱回収装置における熱
回収率が悪化する。−力検出０２濃度が規定値より低い
場合には燃焼用空気の供給量が不足しているので完全燃
焼状態を得ることができない、この様に検出０２濃度が
規定値をはずれるということは夫々に対応した問題を生
ずることにつながるのでこれを解消する為に、燃焼ガス
流量制御に０２濃度検出データによる補正制御を加える
。

上記の様に予測燃焼ガス量による燃焼ガス流量制御と０
２濃度検出データによる燃焼ガス流量制御を組み合わせ
ることによって精度の高い流量制御を達成することがで
き、排ガス中の可燃性ガスの完全燃焼をはかることがで
きる。

［実施例］ 第１図は本発明方法の実施態様を示す概念図。

第２図は第１図における制御部の詳細な構造を示す説明
図で、処理容器（図では混銑車）ｌから発生した排ガス
は、吸引ブロワ６に引かれてダクト８．８ａ、８ｂを順
次通過する間に燃焼して燃焼排ガスとなり放散塔３１か
ら大気１０へ放散される。即ちまず始めに上記排ガス中
のＣＯガスはスプラッシュカバー２８の開口部より吸入
される１次空気Ａおよびダクト８の開口部１５から吸入
される２次空気Ｂと混合されて燃焼し、生成した燃焼排
ガスは熱回収袋と３において冷却され燃焼排ガス保有熱
が回収される０次いで燃焼排ガスはダクト８ａに至り開
口部１６から３次空気の供給を受けて燃焼排ガス温度は
更に降温しく３５０℃以下）、電気集塵器５に至ってダ
スト分が除去された後、清浄化された燃焼排ガスは吸引
ブロワ６を経て大気１０中へ放出される。

この様な排ガス燃焼過程にあって、本実施態様では第２
図に示す様な制御機構により燃焼排ガス流量を調節する
。即ち予備処理の種類に応じて決定される燃焼ガス量係
数のパターン設定器１８および精練剤吹込速度設定器１
７から発せられる信号を加減乗除演算器Ｃ以下単に＠算
器という）２０に入力して得たデータと、上記パターン
設定器１８および酸素吹込量設定器１９から発せられる
信号を演算器２０ａに入力して得たデータを夫々演算器
２０ｂに投入して予測燃焼ガス流量を算出し、演算器２
０ｃへ入力する。一方熱回収装Ｖ１３の出口側であって
燃焼排ガスが３次空気Ｃと混合されるまでのダク）８ａ
空間に挿設したＯ２検出器３０によって検出した０２濃
度データを、ｏ２濃度調節器２２に入力し数値信号に変
換した後、該信号を演算器２０ｄを介して設定器２９に
設定されている所定比率値（例えば２００％）を乗算し
たのち演算器２０ｃへ入力し、前記予測燃焼ガス流量デ
ータを補正する。こうして得た補正データを演算器２０
ｅに入力し、３次空気調節器９からの信号によって補正
する。即ち該補正は、３次空気調節器９の出力に見合っ
た信号を３次空気量検出演算器２４に入力し、これを、
３次空気と混合後の燃焼排ガスが流れるダクト８ａ空間
に設けた圧力検出器Ｐ２からの桧山データにより補正し
２更にこの補正データを演算器２０ｅに入力することに
より行なわれる。即ち該補正データは演算器２０ｃから
送られてきた予測燃焼ガス量データ（０２濃度データに
よる補正を受けている）に加算される。そして該加算・
補正データをハイセレクタ２５を介して流量調節器２７
へ入力し、吸引ブロワ６の入口側ダク）ａｂ内に挿設し
た流量検出器Ｖからの検出データとの間で数値を比較し
、その差によってダンパー制御器１２ａの開度設定デー
タを決定し、ダンパー１４の開度が調節される。

以上の制御により排ガス中の可燃性ガスが完全燃焼する
様な状態に燃焼排ガス流址制御が行なわれる。

一方本実施態様では、熱回収装置３の入口部ダクト８内
に圧力検出器Ｐ１が挿設され、圧力検出データによる２
次空気量制御を行なっている。即ち圧力検出器Ｐ、から
の検出データは圧力調節器２１に入力され、ここにおい
てダンパー１３の開度設定データが決定され、２次空気
量調節奏１２へ制御データが伝達される。

尚上記圧力検出器Ｐｉによる２次空気微制御を実施する
様に構成しておけば、たとえ処理容器１からのスラグあ
るいは溶銑吹出しによってスプラッシュカバー２８と集
塵フード間が塞がれて１次空気量が減少することがあっ
ても２圧力検出器Ｐ、がダクト８内の圧力下降を検知し
て直ちに２次空気量を増大させるので排ガス燃焼に影響
が出ることはない、また何らからの異常があって圧力検
出器Ｐ１からの圧力検出データが上限値を超えることが
あると、圧力調節器２１が作動して０２濃度制御解除指
令が発せられ、スイッチＳが１点鎖線位置へ切り替わっ
て０２濃度制御が定数制御ら切換わる。即ち圧力検出器
Ｐ、の検出圧力に異常があった場合には速やかに正常状
態への復帰が望まれるが、ＯｚＷ度制御を続行している
と回復が遅れる。そこで補止制御を設定器２３に設定さ
れている定数（例えば５０％）を用いて０２濃度制御か
ら定数制御（この定数は正常時の値に設定されている）
に切り換えることによって速やかに回復をはかることが
できる。

また予測燃焼ガス量の算出、０２濃度制御および３次空
気量の算出のいずれか１つ以上に異常が生じて、演算器
２０ｅの算出値が異常に小さくなることがあると、ハイ
セレクタ２５が作動して演算器２０ｅからの信号を遮断
し、最低ガス量設定器２６からの信号を流ｆ１′ｇ４節
器２７へ伝達する。

これによって必要最低限の流量予測に基づく燃焼ガスＩ
ｌｔｍ制御が行なわれる。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、燃焼排ガス流量を
高精度で制御することができ、排ガス中の可燃性ガスを
完全燃焼させることができる。かくして排ガス中の有価
成分を有効に回収することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様を示す概略説明図、第２図は
第１図における制御部の詳細な構造を示す説明図、第３
図は従来の排ガス処理方法を示す概略説明図である。 ｌ・・・処理容器　　　　３・・・熱回収装置５・・・
電気集塵器　　　６・・・吸引ブロワ８．８ａ、８ｂ・
・・　ダクト　９・・・３次空気調節器１１・・・制御
部　　　　　１２，１２ａ・・・タンパ−制御器１３．
１４・・・ダンパー　　１５ａ・・・２次空気流路１８
ａ・・・３次空気流路 １７・・・精練剤供給速度設定器 １８・・・燃焼ガス量係数の時間関数パターン設定器１
９・・・酸素流量設定器　２０・・・加減乗除演算器２
１・・・圧力調節器　　　２２・・・０２濃度調節器２
３・・・設定器 ２４・・・３次空気量検出演算器 ２５・・・ハイセレクタ ２６・・・最低燃焼ガス量設定器 ２７・・・流量調＠ｒｓ２８・・・スプラッシュカバー
２８・・・設定器　　　　　３０・・・０２検出器Ｐ１
．Ｐ２・・・圧力検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶銑予備処理容器から発生する排ガスに空気を混合して
   燃焼させた後、熱回収装置によって燃焼排ガスを冷却し
   、次いで集塵器にて燃焼排ガス中のダクトを除去して系
   外へ排出するに当たり、予備処理の種類毎に決まる燃焼
   ガス量係数の時間関数パターンと精練剤の供給速度及び
   吹込み酸素流量より予測燃焼ガス量を算出し、該予測燃
   焼ガス量を燃焼以後の段階におけるＯ＿２濃度検出デー
   タに基づいて補正し、得られた補正値によって燃焼排ガ
   ス流量を制御することを特徴とする排ガス処理方法。