JPH01127645A - 密閉式合金鉄電気炉設備の止電時処理方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は密閉式合金鉄電気炉を正電するときの電気炉内
残留ガスを安全に処理する方法に関し、詳細には残留ガ
スを着火燃焼して処理するときの爆発危険をなくす方法
に関するものである。

［従来の技術］ 合金鉄製造用の電気炉からは大量の高熱可燃性ガスが発
生しており１．これをそのまま大気中に放散することは
有価物質の損失、熱エネルギーの放出、大気汚染の発生
等といった問題を招く。この様なところから、電気炉を
密閉式とすることが検討され、今や本邦の電気炉は大部
分が密閉式となっている。

密閉方式を採用して回収される可燃性ガスの成分は製造
目的となる合金鉄によっても異なるが、一般にＣＯを主
成分とし、少量のＮ２やｃｏ２或は更に少量の０．やＮ
２等から構成され、燃料又は合成化学工業用原料として
有用である。しかし電気炉内から噴出してくるものであ
るから大量のダストを含むと共に高温であって、有用ガ
スとしてガスホルダーに保持したい場合はダスト除去と
冷却処理を施す必要がある。従って例えば散水等で冷却
し回収熱を各種熱源として利用すると共に、ダスト除去
の為のガス処理設備が設置されている。

第１図中、１６で示す導入管を除く部分は従来の処理設
備を示す説明図であり、電気炉１の定常運転操業によっ
て発生した電気炉ガスは電気炉々Ｍ２に形成されたガス
オフテイク部３を通じて図面右方向のガス処理設備へ送
られる。その際電気炉々蓋２に形成されている点検孔４
（図では１４箇所）及び炉上の第１煙突５に通じる水封
ダンパ６は外気の流入を防止する為に閉鎖状態とする。

ガス処理設備に入ってきた高温・含塵ガスはまず予冷塔
７で冷却されると共に予備的除塵を受け、更にタイゼン
ワッシャ８で除塵される。次いで水分々離器９で水滴の
除去を済ませ、ブースタープロア１０で昇圧される。尚
電気炉１におけるガス発生量は操業条件によって変動す
るのを常とするから、当該発生量に相当するガス送り量
を調節する為の電動ダンパ１１が設けられており、ガス
ラインの任意の位置で実施するガス分析の結果、ガスホ
ルダーへの貯留に適したガスであればＵ字状水封管１５
を介して貯留部に供給され、貯留に不適当なガスである
ことが分かると三方切換弁１２が作動し、適当なガス処
理を介しまたは介さずに第２煙突１３から大気中へ放出
される。尚水封ダンパ６が閉鎖されているときに電気炉
２からの排ガス量が一時的に増加するとガス処理設備内
の負荷が上昇するので、これを緩和するためにアスカニ
アダンパ１７を開いてリサイクル管１８内のリサイクル
ガス量を増加させる。

上記の様な定常運転操業においては、例えば電気炉１或
は関連諸設備の定期修理時期が到来したとぎ、或は電気
炉１の炉内観察を実施したいとき等色々な事情によって
操業を中断しなければならない場合がある。この様な中
断に当たっては電気炉への給電を中止するが、これによ
って炉内でのガス発生がなくなるから、炉蓋内の空間部
に残留した可燃性ガスの処置が問題となる。不処置のま
まで次の作業に入ると、大気圧との圧力バランスの関係
によって炉蓋内各空間部位に大気が流入してくる可能性
がある。また何らかの事情によって炉蓋を開放した場合
には当然大気が流入し、炉蓋内の可燃性ガスと混合され
る。一方炉内は高温であり且つ着火源が存在するから大
気と混合した可燃性ガスはこれによって燃焼し、混合割
合によっては爆発事故を起こす。この様なところから止
電時の炉蓋的残留ガスを安全に処理することが必要とな
り、また該処理に伴って排出されてくるダストは大気汚
染防止の観点から、何らかの手段によって処置されなけ
ればならない。尚この炉蓋内はドーム状を呈し、且つ幾
つかに分かれた複雑な構造を有しているから、炉蓋内残
留ガス組成を全て炉中央部のガス組成と同一視すること
はできないという複雑な問題がある。

そこで従来は防災の観点から次の様な２つの方法が採ら
れていた。

■ガス処理設備への排ガス導入部を水対等の手段によっ
て電気炉内から遮断し大気や高熱の炉内ガスがガス処理
設備内へ入らない様な処置を講じた後止型する。次いで
電気炉々蓋内が外気圧力に対して負圧とならない様に配
慮を払いつつ該炉蓋内に不活性ガスや蒸気を導入し、炉
蓋内ガスの組成を可燃範囲外とする方法。

■炉蓋内の残留可燃性ガスを積極的に燃焼させる方法。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記方法のうち■の方法では炉蓋内ガスが可燃範囲から
外れる迄の時間経過が必要である他、炉蓋内におけるガ
ス成分及び濃度を測定する必要がある。しかし炉蓋内の
構造は前述の如く複雑であり且つ多くの空間に分かれて
いるから、それらの全部位において可燃範囲外となった
か否かを確認することは実買上不可能であり、実操業に
おいては必要十分以上のパージを実施して安全確保を図
っているのが実情である。

一方■の方法を実施する場合も、まずはじめに■と同様
の手段で電気炉内を遮断した後、電気炉を正電する。次
いで水封ダンパ６の開度をコントロールしながら、炉内
圧力が負圧にならない様に、即ち外気圧よりも高い状態
を形成し、ガスオフテイク部３から最も遠い着火点検孔
１４を開け、炉外に放散されてきたガスを種火によって
着火する。その後、水封ダンパ６の開度を大きくして炉
蓋内を外気圧より負圧に調整することにより、着火燃焼
中のガスを大気と共に炉内に引込み、炉蓋内のガスを燃
焼させる。この方法は■の方法に比べて熟練を要すが、
処理時間が短くて済み、炉蓋内ガスは安全レベルまで燃
焼してしまうから、安全性においても優れており、−股
肉には■の方法が汎用されつつある。尚この場合の燃焼
排ガスを第１図のガスラインに従ってガス処理設備に導
入することは、該処理設備内の可燃性ガスと燃焼排ガス
中の酸素の混合による爆発事故の原因ともなるので、第
１図に示した第１煙突５から大気中に放散する。但しこ
のときの排ガスは専用の集塵装置を経由させないことが
多いから多量のダストを含んだままであり、数十分に亘
って褐色あるいは白色の排煙が大気中に放散される。

以上述べた様に従来の方法では安全性および環境係合の
面から見て十分な方法とは言い得なかった。

［問題点を解決する為の手段］ 本発明者等はこの様な事情に着目し、電気炉正電作業を
安全性と環境衛生の両面が満足される様に実施し得る方
法を提供する目的で研究を行なった。即ち本発明は、密
閉式合金鉄電気炉に排ガス冷却・除塵設備が連設されて
いる場合において、電気炉への給電を停止した後、前記
電気炉と前記排ガス冷却・除塵設備の連結部から非燃焼
性ガスを導入して前記排ガス冷却・除塵設備内雰囲気を
爆発危険範囲から外し、次いで電気炉内ガスを着火燃焼
させ、燃焼排ガスを前記排ガス冷却・除塵設備経由で系
外へ放出する様に実施することを要旨とするものである
。

［作用〕 本発明においては、従来例で述べた■の方法が、炉蓋内
ガス燃焼後の処置（第１煙突５からの白煙放出）の面で
問題があることに鑑み、排ガス冷却・除塵設備における
ガス配管内の可燃性ガスを予め非燃焼性ガスでパージす
ることを基本構成としている。

即ち上記ガス配管内にはＣＯリッチで更にＨ２をも含有
する可燃性ガスが残留しており、前記■の方法で発生し
た高熱ガスと大気の混合ガスをそのまま上記ガス配管内
に供給する場合はこれらが混合されて爆発危険領域ガス
組成となり、高温排ガスを熱源として爆発することが恐
れられた。しかし本発明の方法を採用すれば、上記ガス
配管内の可燃性ガスの大部分が非燃焼性ガスでパージさ
れ、上記の様な事態が回避される。従って炉蓋的燃焼ガ
スが大気と共に排ガス冷却・除塵設備内に導入されてき
ても爆発を起こさず、当該設備内で冷却及び除塵が遂行
され、例えば第１図の第２煙突１３から放出しても褐色
乃至白色の煙が出ていくという環境保全上の問題は無く
なった。尚本発明で使用される上述の非燃焼性ガスとし
ては、窒素ガスが代表的であるが、他の燃焼装置で発生
した燃焼排ガスを利用することも可能である。本発明の
要点は上述の如く電気炉と排ガス冷却・除塵設備の連結
部から非燃焼性ガスを導入して排ガス冷却・除塵設備内
の可燃性ガスを安全に若しくは部分的にパージして爆発
雰囲気の形成を予防した点に存在するものであるから、
電気炉や排ガス冷却・除塵設備の個々の構成は不問であ
り、また上記パージ後のガス組成を絶対的に規制するも
のではない。

尚本発明は上記の如き非燃焼性ガスによるパージ法を採
用するものであるが、従来技術の項で説明した■の方法
に比べると、■の方法が炉蓋内という非常にパージしに
くい場所を無理やり且つ不完全・不経済にパージしてい
たのに対してパイプ内パージという非常に確実且つ経済
的な方法であり、しかも■の方法が炉蓋内の圧力制御と
いう熟練を要しながらも、必要十分以上の過剰パージを
しなければならなかったという汎用性の低い方法である
のに対し、本発明は格別の熟練を必要とせずに必要最低
限のパージを行なえば良いものであり、等しくパージ法
と言い得ても、その技術的内容及び作用効果は本発明が
格段に優れたものと言うことができる。

［実施例コ 第１図中の電気炉１の出口側ガス配管（ガスオフテイク
部３）に鎖線で示す非燃焼性ガス導入管１６を取付けて
本発明実施装置を形成した。

電気炉１への給電を中止した直後に非燃焼性ガス導入管
１６から約１５００　Ｎｍ３／Ｈｒの窒素ガスを吹込ん
だ。窒素ガス吹込み直前に第２煙突１３近傍で測定した
排ガス組成（電気炉１内のガス組成に等しい）はＣＯニ
ア３％、Ｈ２：１．５％、ＣＯ２：２５％、その他二０
．５％であったが、同地点におけるガス組成を測定し続
けていた所、窒素ガス吹込みの５分後からＣＯ酸成分低
下しはじめ、１０分経過後にはｃｏ酸成分１２％まで低
下した。Ｃｏガスの可燃範囲は一般に１２．５％以上と
されているので、上記測定値は爆発危険を脱しているこ
とを示す。そこで電気炉１におけるガスオフテイク部３
から一番離れた着火用点検孔１４を開け、種火を用いて
着火後ガス流量調整ダンパ１１を全開して大気を導入し
１、電気炉１内の残留ガスを燃焼させた。電気炉１内の
燃焼排ガスを排ガス冷却・除塵設備内に導入し、冷却お
よび除塵の各処理を施した後、第２煙突１３から放散し
た。この様な本発明措置を講じなかった従来例の排ガス
（前記■法における第１煙突５からの排ガス）ではダス
ト濃度２５．３ｇ／Ｎｍ’であったものが本発明方法の
実施により０．０５６　ｇ／Ｎｍ３まで改善された。

［発明の効果］ 本発明はこの様に構成されており、排ガス冷却・除塵設
備内の滞留燃焼性ガスは非燃焼性ガスによって爆発危険
領域以下まで希釈されるので、電気炉の炉蓋的残留ガス
を燃焼させたときに生成する高熱燃焼排ガスと大気との
混合ガスが排ガス冷却・除塵設備内に導入されても当該
設備内で爆発事故を起こすことがない。また従来例に比
べて操業手順が簡略化され、且つ熟練を要さずとも手軽
に実施することができる上に、炉蓋的残留ガスの燃焼排
ガスを冷却および除塵処理できるので、大気放散による
環境悪化の懸念も解消された。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気炉と排ガス冷却・除塵設備の配設例を示す
説明図である。 １・・・電気炉　　　　　　２・・・炉蓋３・・・ガス
オフテイク部　４・・・点検孔５・・・第１煙突　　　
　　６・・・水封ダンパ７・・・予冷塔　　　　　　８
・・・タイゼンワッシャ９・・・水分々部器　　　　ｌ
Ｏ・・・ブースターブロワ１１・・・ガス流量調整ダン
パ １２・・・三方切換弁　　　　１３・・・第２煙突１４
・・・着火点検孔　　　　１５・・・Ｕ字状水封管１６
・・・非燃焼性ガス導入管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 合金鉄溶製用電気炉に排ガス冷却・除塵設備を連設して
   なる密閉式合金鉄電気設備の止電時処理方法において、
   電気炉への給電を停止した後、前記電気炉と前記排ガス
   冷却・除塵設備の連結部から非燃焼性ガスを導入して前
   記排ガス冷却・除塵設備内雰囲気を爆発危険範囲から外
   し、次いで電気炉内ガスを着火燃焼させ、燃焼排ガスを
   前記排ガス冷却・除塵設備経由で系外へ放出することを
   特徴とする密閉式合金鉄電気炉設備の止電時処理方法。