JPH0310875B2 - - Google Patents

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、詳細には排ガス処理系への燃
焼用空気送給量を調整する為に系内のガス圧力を
適正に保持し、これによつて排ガス中に含まれる
CO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け入れられ、これら
を処理容器と考えて色々な予備処理が行わられて
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
を投入もしくはキヤリアガスによつて吹込むこと
によつて行なわれ、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（主として炭
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CO₂となつて排出されるが、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ツシユカバー２９
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によつてダクト８，８ａ，８ｂ
内を矢印Ｂ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。
次いで1300℃以上の高温になつた燃焼排ガスは、
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によつて熱回
収され）900〜1200℃まで降温する。尚上記降温
によつて燃焼排ガス温度はダスト溶融温度より低
下するので溶融状態にあつたダストは凝固し、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水
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ト８ａに至り、開口部１
６から空気の供給を受けて冷却された後、電気集
塵器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。他方ダクト８ｂ
に入つた燃焼排ガスは吸引ブロワ６に引かれ、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、ダクト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１５
ａ及びダクト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，８ｂ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。また単
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つた。
特に吸引ブロワ６入口側の圧力を制御しているこ
ともあつて熱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等を燃焼
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ト８ａ，
８ｂを経由して系外へ排出されることがある。一
方上記圧力が著しく負圧になるとダクト８内へ低
温の空気が過剰に流入する為に燃焼排ガス温度が
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。

本発明はこうした事情に着目してなされたもの
であつて、排ガス中のCOガスを完全燃焼させ得
る様な処理方法、殊に圧力制御方法を行なうこと
によつて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並びに
流出した未燃焼ガスの爆発的燃焼を防止すると共
に排ガスの逆硫噴出を回避し、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、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、熱回収装置によつ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、熱回収装置入口
側の燃焼排ガス圧力並びに熱回収装置出口側の燃
焼排ガス中のCO濃度およびO₂濃度を夫々検出
し、これらの検出データによつて排ガス処理系へ
の燃焼用空気送給量を調整する点に要旨を有する
ものである。

［作用］ 本発明においては、熱回収装置入口側（COガ
ス燃焼領域）の圧力並びに熱回収装置出口側（燃
焼排ガス流出領域）のCO濃度およびO₂濃度を検
出し、圧力検出データだけでなくCO濃度検出デ
ータおよびO₂濃度検出データの各情報を制御デ
ータとすることによつて排ガス処理系の圧力制御
を高精度に行なう。即ち燃焼領域の圧力を直接検
出して圧力制御を行なうので燃焼領域の圧力を適
正な負圧に正確に制御することができ、燃焼領域
への燃焼用空気導入量を適正に保持することがで
きる為、COガスの完全燃焼をはかることができ
る。一方燃焼排ガス流出領域において燃焼排ガス
中のCO濃度およびO₂濃度を検出することによ
り、燃焼領域におけるCOガス燃焼状態が適正で
あるかどうかを知ることができる。即ちCO濃度
が高ければCOガスが完全燃焼していないと判断
できるので燃焼用空気導入量を増やす方向に調整
すればよく、一方O₂濃度が高ければ燃焼領域に
おいてO₂が十分に消費されていないこと、換言
すると燃焼用空気導入量が過剰であることが分か
るので該導入量を減らす方向に調整すればよく、
（尚燃焼用空気導入量が過剰であると燃焼排ガス
温度が下がつて熱回収装置における熱回収効率が
悪化する）、これらによつてCOガスの完全燃焼並
びに熱回収効率の改善をはかることができる。

上記の如く本発明においては圧力検出データに
よる制御に加えてCO濃度検出データおよびO₂濃
度検出データによる補正制御を行なうので排ガス
処理系内の圧力を一層正確に制御することがで
き、COガスの完全燃焼や熱回収効率の改善等の
効果を得ることができる。

［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
す概略説明図で、処理容器（混銑車）１から発生
した排ガスは、吸引ブロワに吸引されてダクト
８，８ａ，８ｂ内を順次通過して放散塔１７から
大気１０へ放散されている。即ち始めに上記排ガ
ス中のCOガスはスプラツシユカバー２９の開口
部より吸引される１次空気Ａおよびダクト８開口
部１５から吸引される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装置３におい
て冷却されて燃焼排ガス保有熱が回収される。次
いで燃焼排ガスはダクト８ａに至り開口部１６か
らの３次空気Ｃと混合され、排ガス温度が更に降
下し（350℃以下）、電気集塵器５によつて除塵さ
れた後、清浄化した排ガスは吸引ブロワ６を経て
大気１０中へ放出される。この過程において、熱
回収装置３入口側のダクト８内の圧力が圧力検出
器Ｐによつて検出され、また熱回収装置３出口側
のダクト８ａ内において燃焼排ガス中のCO濃度
およびO₂濃度が検出器２８，２８ａによつて検
出される。尚１２は２次空気導入路１５ａに付設
されたダンパ１３の開度を調整する制御器、１２
ａはダクト８ｂに介設されたダンパ１４の開度制
御器を夫々示し、また３次空気導入路１６ａには
ダンパ１８が介設され、その開度は３次空気調節
器３０によつて制御されている。

一方制御器１１は第２図に示す様に構成されて
おり、まず始めに、開度設定器２６からの基本設
定信号が加算演算器２４ａ入力され、CO検出器
２８ａからの検出データによつて補正されて補正
データが２次空気制御器１２に入力され、これに
よつて２次空気導入路１５ａのダンパ１３の開度
が調節される。一方圧力パターン設定器２３から
発せられた基本信号は加算演算器２４ｂに入力さ
れ、これに対しO₂検出器２８からの検出データ
がO₂濃度調整器２１を介して加算演算器２４ｂ
に入力されて上記基本信号が補正される。次いで
補正された信号は圧力調整器２５に設定値として
入力され、圧力検出器Ｐからの検出データがこの
設定値に一致するように圧力調整器２５は制御信
号を出力する。さらに圧力調整器２５から加算演
算器２４ｃに入力された制御信号は、３次空気調
整器３０からのデータ信号によつて補正される。
即ち３次空気調整器３０の出力信号に見合つたデ
ータを微分演算器２２で処理して得たデータ信号
を加算演算器２４ｃに入力することにより前記圧
力調整器２５からの制御信号が補正される。こう
して補正された制御信号がダウパ制御器１２ａに
入力され、ダクト８ｂに介設されたダンパー１４
の開度が調整される。尚上記いおいて、CO検出
データによる２次空気量制御はCO濃度が上昇す
ると２次空気量を増加する様に構成される。そし
て上記制御は排ガス中CO濃度が１％以下となる
様に調整することが望ましい。一方O₂検出デー
タによる吸入空気量制御は、O₂濃度が低くなつ
た時に圧力設定値を下げて吸入空気量を増大し
O₂濃度を上昇させる様に構成され、逆に排ガス
中のO₂濃度が高くなつた時は圧力設定値を上げ
吸入空気量を減少してO₂濃度を正常に戻す様に
構成される。

また上記実施態様では、制御中に何らかの異常
が発生してCO濃度又はO₂濃度が急上昇すると
夫々の上限値を上限値検出器２０，２１で検出し
てリレー１９が作動し濃度制御回路のスイツチＳ
を開放してO₂濃度制御を中断する機構が組み込
まれている。この結果圧力設定値は圧力検出によ
る制御に切替り、圧力制御の安定化が迅速にはか
れる。尚圧力制御は入口部（ダクト８）の圧力が
−３〜−10mmH₂Oに保持される様に調整するこ
とが望ましい。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、以下要約
する効果を得ることができる。

(1) 圧力検出データ、CO濃度検出データ並びに
O₂濃度検出データに基づいて排ガス処理系へ
の空気導入量を調節するので系内ガスの圧力制
御を高精度に行なうことができ、溶銑予備処理
排ガス中に含まれるCOガスの完全燃焼をはか
ることができる。

(2) 従つて未燃焼ガスが系外へ排出されることが
ない。

(3) 排ガス処理系内のガス圧力が正圧となること
がないので１次空気あるいは２次空気導入箇所
からの排ガス噴出を防止することができる。

(4) 排ガス処理系内が著しく負圧になることもな
いので熱回収装置入口側における排ガス温度の
低下を防止することができ高い熱回収効率を維
持することができる。

(5) 精度が高く且つ追従性に優れたガス圧力制御
が達成されるので、予備処理の種類、処理量、
処理時間等に違いがあつても規準となる圧力設
定値を変更する必要がなく、複雑な設定操作を
必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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説明図、第３図
は従来の排ガス処理方法を示す概念図である。 １……処理容器、３……熱回収装置、５……電
気集塵器、６……吸引ブロワ、７……ダスト回収
装置、８，８ａ，８ｂ……ダクト、１１……制御
部、１２，１２ａ……ダンパー制御器、１３，１
４，１８……ダンパー、１５ａ……２次空気導入
路、１６ａ……３次空気導入路、１９……リレ
ー、２３……圧力パターン設定器、２４ａ，２４
ｂ，２４ｃ……加算演算器、２５……圧力調整
器、２６……開度設定器、２８……O₂濃度検出
器、２８ａ……CO濃度検出器、２９……スプラ
ツシユカバー、Ｐ……圧力検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、熱回収装置によつて燃
   焼排ガスを冷却し、次いで集塵器にて燃焼排ガス
   中のダストを除去して系外へ排出するに当たり、
   熱回収装置入口側の燃焼排ガス圧力並びに熱回収
   装置出口側の燃焼排ガス中のCO濃度およびO₂濃
   度を夫々検出し、これらの検出データによつて排
   ガス処理系への燃焼用空気送給量を調整すること
   を特徴とする排ガス処理方法。