JPS6345678Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、高炉から排出される溶融スラグをた
とえば電気炉等の加熱炉に注入する際に、その加
熱炉に投入する珪石等の副原料を乾燥する装置に
関する。

〔従来の技術〕 高炉から多量に発生する溶融スラグは、冷却・
砕石加工した後に、高炉セメント、地盤改良材、
コンクリート骨材等の原料として使用されてい
る。また、この高炉スラグを付加価値の高い製品
であるロツクウールの原料として使用することも
行われている。

この高炉スラグからロツクウールを製造するに
あたり、従来の方法によるとき、砕石スラグに必
要に応じて成分調整材として珪石等の副原料を添
加した後、電気炉、キユポラ等により再度溶融状
態にし、これを適宜の流体圧力により繊維化して
いた。しかし、このように高炉スラグを一旦冷
却・砕石して固化した後で再度溶融するときに
は、その再溶融に多量のエネルギーを必要とし、
その結果ロツクウールの製造単価が高くなるとい
う欠点がある。

そこで、溶融状態にある高炉スラグをそのまま
電気炉等の加熱炉に投入することにより、エネル
ギー消費を少なくしたロツクウール製造方法が注
目されている。このような溶融状態にある高炉ス
ラグからロツクウールを作るものとしては、特開
昭59−189284号公報、特開昭60−134186号公報等
がある。

〔考案が解決しようとする課題〕

この方法によるとき、溶融スラグを加熱炉で僅
かに加熱すれば必要な温度となるので、実質的に
は副原料を融解させるだけの熱消費量で済む。し
かし、依然として副原料を融解するために熱を消
費する必要がある。

また、加熱炉の内壁は、溶融スラグによる侵食
に対して強い材料である黒鉛質の耐火材が内張り
されており、加熱手段として黒鉛質の電極を備え
ている場合もある。ところが、これらの黒鉛質の
材料は、酸化性雰囲気に曝されるとき、容易に酸
化し材質の劣化が著しくなる。

このような加熱炉に、副原料に付着する水分が
持ち込まれるとき、それら材質の高温酸化が一層
促進される。更に、副原料の直接投入は、加熱炉
内の温度変化を急激にすることにもなり、安定し
た操業を期し難い。そこで、付着水分を予め除去
し、副原料を所定の温度まで予熱するために、副
原料を予熱・乾燥することが必要とされる。しか
し、これを別途設けた乾燥機により乾燥したので
は余分にエネルギーを消費することになる。

他方、加熱炉から排出される排ガスは、未だ高
温状態にある。しかし、この排ガスを単に除塵し
た後で大気に放出しているのが現状である。しか
し、これは省エネルギーの面から好ましいものと
はいえない。

そこで、本考案は、この加熱炉から排出される
排ガスを副原料の予熱・乾燥に使用することによ
り、消費するエネルギーを節約しながら、副原料
を加熱炉の操業に好ましい状態にし、加熱炉の操
業を安定して行うことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の予熱・乾燥装置は、その目的を達成す
るため、傾動式溶融スラグ加熱炉から排出される
排ガスを取出口より下方に導く導出管を、前記排
ガスが一旦大気に開放された後で熱風発生炉に送
り込まれるように、前記導出管の先端の移動範囲
を取り囲むフードを設け、且つ前記熱風発生炉に
接続されている配管に連接し、前記熱風発生炉と
副原料用の乾燥予熱器とを熱風供給用配管で接続
し、且つ前記乾燥予熱器の下流側に集塵機を配置
したことを特徴とする。

〔作用〕

溶融スラグ加熱炉から排出される排ガスは、通
常800〜1200℃程度の高温である。この高温の排
ガスをそのままブロアーにより熱風発生炉に導く
ときには、ブロアーの熱負荷が大きくなる。そこ
で、本考案においては、この排ガスを一旦大気に
開放させた後、排ガスは空気により希釈された状
態で熱風発生炉に導いている。したがつて、ブロ
アーの熱負荷が小さくなる。また、このように空
気を随伴させることにより、加熱炉の圧力が直接
熱風発生炉に加えられることなく、熱風発生炉を
独立して稼動することができる。

ここで、排ガス導出管を一旦大気に開放させた
場合には、常時炉内を不活性ガスでパージしてい
るため、排ガスは連続して排出されており、溶融
スラグを炉内に注湯するときと副原料を添加する
ときの短時間を除いては常に傾動しており、導出
管を大気に開放する位置が炉内溶融液面より上方
の天井付近では傾動によつて導出管の開放位置の
移動範囲が大きくなり、これを吸引フード等で囲
うことは、機器が輻奏する狭溢なスペースでは、
設備的に困難を伴う。

また、導出管に下向き部を形成せずに大気に開
放する位置を設けると、パージガスが停止し、炉
内発生量が少なくなつたとき等に、開放位置から
ガスの比重差で大気が侵入する等の問題が発生す
る可能性がある。

そこで、加熱炉からの排ガスを導く導出管が大
気に開放する位置を、加熱炉側面で加熱炉の取出
口より下方で、傾動による位置変動の最も小さい
個所の近傍に臨ませれば、吸引フードの大きさは
必要最小限となり、他の機器とも輻奏せず、点
検・補修のスペースの充分確保することが可能と
なるし、導出管は逆Ｌ字又は逆Ｕ字管に形成され
るため、炉内高温ガスに対して比重の大きい大気
が炉内に侵入することもなく、炉内は常に不活性
雰囲気を維持することができる。

この熱風発生炉で発生した熱風は、乾燥予熱器
に吹き込まれ、そこに充填されている珪石等の副
原料を予熱・乾燥させる。これにより、副原料の
付着水が除去され、加熱炉の内部にある溶融スラ
グに急激な温度変化を与えない温度にまで予熱さ
れる。更に、処理される副原料は小さな粒径のも
のが好ましく、その結果、加熱炉に投入されたと
きに、迅速に溶融スラグに分散・溶解する。

そして、乾燥予熱器から排出される排ガスを集
塵機に通している。これにより、加熱炉で発生す
る排ガス及び副原料の前処理工程で発生する排ガ
スの処理を、一台の集塵機により行うことが可能
となる。

〔実施例〕

以下、図面に示した実施例により本考案の特徴
を具体的に説明する。

第１図は、本考案実施例における副原料の予
熱・乾燥のフローを示す。

本例においては、溶融スラグを加熱するための
加熱炉として電気炉１を用いて、傾動させながら
溶融スラグを繊維化工程へ供給するようにしてい
る。この電気炉１には、炉内圧をプラス圧（常圧
＋数mmH₂O〜100mmH₂O程度）に高め大気の侵入
を防ぐため不活性ガスを配管２から送り込んでい
る。また、電気炉１からの排ガスは、導出管３を
介して取り出され、電気炉１の位置変動が最も小
さい下部の吸引フード４内で一旦大気圧に開放さ
れた後、吸引フード４で集められて、配管５を経
てブロアー６に送られる。このように、排ガス
を、電気炉１の位置変動が最も小さい吸引フード
４内で一旦大気に開放した後、ブロアー６に送り
込むので、吸引フード４から空気が随伴される。
これにより、ブロアー６の熱負荷が軽減される。

このとき、導出管３と吸引フード４との間隔を
調整することにより、排ガスに巻き込まれる空気
の量を加減することが可能である。したがつて、
配管５を流れる流体の温度を低いレベルに維持す
ることができる。

この吸引フード４は、傾動する電気炉１の位置
変動が小さい個所に配置されている。すなわち、
溶融スラグの装入、排出にあたり、電気炉１は第
２図ａの矢印で示されるように、前後に傾動され
る。電気炉１がこのように傾動するとき、記号Ｂ
で示すように、位置変動の最も小さい個所が電気
炉１の下部に存在する。同図ｂは、この個所Ｂを
拡大して示したものである。電気炉１が中立状態
にあるとき、導出管３は実線で示す位置にある。
そして、電気炉１が前後に傾動するとき、導出管
３の先端は点線で示したサイクロイド曲線ａを描
きながら移動し、導出管３が一点鎖線で示す位置
に至る。このとき、個所Ｂとして位置変動の最も
小さい個所が選ばれているので、一点鎖線で示し
た導出管３の先端を取り囲むように設けられる吸
引フード４のサイズを最小にすることができる。
したがつて、電気炉１からの排ガスが吸引フード
４から吹き出すこともなく、過剰の空気がブロア
ー６により吸引されることがない。

そして、空気と混合されている排ガスは、この
ブロアー６により熱風発生炉７に吹き込まれる。
該熱風発生炉７には、更に配管８，９を介してプ
ロパンガス及び／又は灯油が、配管１０を介して
燃焼用空気がブロアー１１により吹き込まれてい
る。従来は、プロパンガス、灯油等の燃料の燃焼
熱により副原料を予熱・乾燥していたのである
が、本実施例においては熱風発生炉７に電気炉１
からの排ガスを吹き込むことにより、その排ガス
が保有する熱を副原料の予熱・乾燥に利用でき
る。なお、プロパンガス、灯油等の燃料を熱風発
生炉７に吹き込むのは、電気炉１から排出される
排ガスが保有する熱量だけでは副原料の予熱・乾
燥に足りないからである。そして、熱風発生炉７
内における燃焼を制御することにより、乾燥予熱
器１３から送り出される熱風の温度を約400〜450
℃に調節する。

この熱風は、熱風供給用配管１２を経て乾燥予
熱器１３に吹き込まれ、該乾燥予熱器１３に充填
されている珪石等の副原料を予熱・乾燥させる。
このとき、副原料の予熱・乾燥は、固定床式、流
動床式等の適宜の方式で行うことができる。副原
料は、熱風により約300℃に加熱された後、排出
管１４から取り出され、ホツパー２１を経て電気
炉１に送り込まれる。

熱風発生炉７から排出される排ガスには粉粒状
の副原料が含まれているので、この排ガスを配管
１５を介してサイクロン、バツグフイルター等の
集塵機１６に送る。ここで、排ガスに浮遊する粉
粒状の副原料は、排ガスから分離され、配管１７
を経てホツパー２１に返送される。

他方、集塵機１６から排出される排ガスは、配
管１８を経て排ガスブロアー１９により大気に放
出される。この排ガス経路の途中には圧力調整弁
２０が設けられている。この圧力調整弁２０を操
作することにより、乾燥予熱器１３内において熱
風と副原料とが良好な状態で接触するように、乾
燥予熱器１３の内圧を制御する。その結果、副原
料の効果的な予熱・乾燥が行われる。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案の予熱・乾燥装
置においては、溶融スラグ加熱炉から排出される
排ガスを副原料の予熱・乾燥の熱源の一部として
利用しているので、その予熱・乾燥に必要な燃料
を節減することができる。また、このとき使用す
る排ガスを一旦大気に開放して、空気と共に熱風
発生炉に送り込むものであるから、ブロアーの熱
負荷が軽減され、排ガスの利用が安定して行われ
る。また、導出管先端の開放部の移動範囲を取り
囲む吸引フードを設けているため、加熱炉からの
排ガスが外気に漏れることはなく、導出管が大気
に開放する位置を加熱炉の取出口より下方として
いるため、パージガスが停止しても大気が炉内に
侵入することもない。更に、導出管の開放部を位
置変動の最も小さい個所の近傍に臨ませれば、吸
引フードは必要最小限の大きさで良い。更に、副
原料と熱交換した後の排ガスを集塵機に送給して
いるので、副原料の予熱・乾燥の際に発生するダ
ストを捕集する集塵機を別途設ける必要もなくな
る。このようにして、本考案によるとき、加熱炉
内で処理されるのに必要な状態に副原料を省エネ
ルギー的に前処理することができ、溶融スラグ加
熱炉を高能率で操業することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例における副原料の予熱・
乾燥のフローを示し、第２図は加熱炉に対して配
置される吸引フードの位置関係を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 傾動式溶融スラグ加熱炉から排出される排ガス
   を取出口より下方に導く導出管を、前記排ガスが
   一旦大気に開放された後で熱風発生炉に送り込ま
   れるように、前記導出管の先端の移動範囲を取り
   囲むフードを設け、且つ前記熱風発生炉に接続さ
   れている配管に連接し、前記熱風発生炉と副原料
   用の乾燥予熱器とを熱風供給用配管で接続し、且
   つ前記乾燥予熱器の下流側に集塵機を配置したこ
   とを特徴とする溶融スラグ加熱炉に投入される副
   原料の予熱・乾燥装置。