JPH04235706A - 水砕スラグスラリの脱水処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉等から排出される
溶融滓を水冷，破砕して得られる水砕スラグスラリを重
力脱水させるための脱水処理装置に関するものであり、
具体的には、脱水槽の下部に、脱水槽内に開口され且つ
その開口部に水透過スクリーンを張設した脱水室を設け
て、脱水槽内に沈降形成される水砕スラグ堆積層から脱
水室へとスラリ水を滲出させるように構成された脱水処
理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の脱水装置としては、図５
に示す如く、脱水槽２１の下部に環状の脱水室２２を設
けたものが知られている。脱水室２２は、脱水槽２１内
に開口し且つ排水路２８に連通接続されている。　　脱
水室２２の開口部２２ａには、水透過スクリーン２７が
張設されており、排水路２８には開閉弁２８ａが介設さ
れている。また、脱水槽２１の上部には、排水路２８に
連通された溢流室２１ｃが設けられている。かかる従来
装置にあっては、脱水槽２１に水砕スラグスラリ６が供
給されると、水砕スラグ６ａは沈降して堆積層６Ａを形
成する。そして、水砕スラグ堆積層６Ａが脱水室２２の
開口部２２ａを埋没させるレベルまで形成された段階で
、開閉弁２８ａを開動させると、スラリ水６ｂは水砕ス
ラグ堆積層６Ａ内を自然流下して、スクリーン２７を経
て脱水室２２に滲出する。このとき、スラリ水６ｂ中に
混入する微粒水砕スラグやスラグウール等の微細固形物
質は、水砕スラグ堆積層６Ａを通過する間に捕集される
。 つまり、水砕スラグ堆積層６Ａは所謂サンドフィルタ機
能を発揮する。したがって、脱水室２２には、固形物質
を殆ど含まないスラリ水６ｂが滲出されることになり、
この滲出水は排水路２８に排出される。一方、脱水室２
２に排出されない余剰のスラリ水６ｂは、水砕スラグ堆
積層６Ａ上に滞留するが、その滞留水レベルが一定以上
となると溢流室２１ｃに溢流して、排出路２１ｄに排出
される。ところで、排水路２１ｄ，２８は温水槽に導か
れており、排出路２１ｄ，２８に排出されたスラリ水６
ｂは温水槽に供給されて、冷却後、水砕化用噴射水とし
て再使用されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来装
置においては、脱水室２２への滲出水量つまり脱水量が
、開閉弁２８ａの開動時点から僅かな時間（一般に、１
５分程度）が経過した段階で激減し、爾後は時間の経過
と共に更に減少することになり、脱水効率が頗る低いと
いった問題があった。すなわち、スラリ水６ｂが水砕ス
ラグ堆積層６Ａを流下するに伴って、上記したスラグウ
ール等の微細固形物質が水砕スラグ堆積層６Ａの下部に
集められるため、図５に示す如く、脱水室２２の近傍に
おいて水平方向に拡がる高密度層６Ｂを形成する。かか
る高密度層６Ｂは短時間のうちに成長してスラリ水６ｂ
の脱水室２２への流動を妨げることになる（以下、かか
る現象を「チョーキング現象」という）。その結果、水
砕スラグ堆積層６Ａのレベル上昇に伴ってスラリ水６ｂ
の水砕スラグ堆積層６Ａ内における通過抵抗が増加する
こととも相俟って、脱水量が激減するのである。しかも
、脱水量が低下すると、溢流室２１ｃから温水槽への排
水量が多くなるが、溢流室２１ｃから排出されるスラリ
水６ｂは、水砕スラグ堆積層６Ａによるサンドフィルタ
作用を受けておらず、大量の固形物質を含有するから、
このような固形物質を含有するスラリ水６ｂを水砕化用
噴射水として再使用すると、種々の設備トラブルが発生
する（例えば、配管を損傷させるとか、冷却塔等にウー
ルが付着してその機能を低下させる等）。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、脱水効率を大幅に向上させうると共に、脱水槽
からは固形物質の含有量の極めて少ない清浄水のみを排
出して、その再使用を支障なく行いうる水砕スラグスラ
リの脱水処理装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明の脱水処理装置は、特に、排水路に連通接続されて脱
水槽の略中心部に配設されており、脱水室の開口位置近
傍から上方に延びる開口部を有し且つその開口部に水透
過スクリーンを張設してなる副脱水室と、副脱水室の開
口部を開閉すべく昇降自在であり、昇降により開口部の
開放領域をその下端部を基準として上下方向に増減させ
うるシャッタ部材と、水砕スラグ堆積層の上面レベルに
基づいてシャッタ部材を昇降操作して、副脱水室の開口
部における水砕スラグ堆積層の上面レベルより下方側の
部分のみを開放させるシャッタ操作機構と、を具備する
ものである。

【０００６】

【作用】脱水槽に水砕スラグスラリが供給されると、脱
水槽内に水砕スラグが沈降して水砕スラグ堆積層が形成
され、水砕スラグ堆積層の上面レベルが脱水室の開口部
を超えた時点で脱水室からの脱水が開始される。そして
、水砕スラグ堆積層の上面レベルが副脱水室の下端部を
超えると、シャッタ部材が上昇して副脱水室開口部の下
端側部分が開放され、副脱水室からの脱水が開始される
。爾後、水砕スラグ堆積層の上面レベルが上昇するに従
って、その上昇量に応じた量だけシャッタ部材が上昇さ
れていく。すなわち、副脱水室開口部の開放領域が、水
砕スラグ堆積層のレベル上昇に応じて上方に拡大されて
いく。なお、この開放領域は、水砕スラグ堆積層上まで
拡大されることはない。このように、副脱水室開口部の
開放領域つまりスラリ水の副脱水室への滲出面積が水砕
スラグ堆積層のレベル上昇に伴って漸次拡大されていく
ことから、副脱水室からの脱水量が水砕スラグ堆積層の
レベル上昇に伴って増大する。しかも、副脱水室開口部
が、水砕スラグ堆積層のレベル変動に拘わらず、常に、
水砕スラグ堆積層の上下方向における略全領域に亘って
開放されることになるから、つまりスラリ水の副脱水室
への流動が水砕スラグ堆積層の上下方向における略全領
域において行われることになるから、スラグウール等の
微細固形物質が上下方向における一箇所に集中せず、ス
ラリ水の流下経路を遮断するような高密度層が形成され
るようなことがない。仮令、微細固形物質の集中による
高密度層が形成されるようなことがあっても、それは上
下方向に延びる副脱水室開口部に向かう略水平方向のス
ラリ水流動によって上下方向に沿って形成されることに
なり、高密度層の形成がスラリ水の流下を妨げるような
虞れはない。つまり、チョーキング現象はこれが全く生
じない。したがって、時間の経過と共に脱水量が低下す
るようなことがなく、脱水効率が大幅に向上する。また
、副脱水室開口部における水砕スラグ堆積層のレベルよ
り高位の部分はシャッタ部材によって閉塞されているか
ら、水砕スラグ堆積層上の滞留するスラリ水が副脱水室
に侵入することがない。したがって、脱水槽からは、水
砕スラグ堆積層によるサンドフィルタ作用を受けること
によって固形物質を殆ど排除された清浄水のみが排出さ
れることになり、その排出水を冒頭で述べた如き支障を
生ずるなく良好に再使用することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の構成を図１〜図３に示す実施
例に基づいて具体的に説明する。図１に示す脱水処理装
置において、１は脱水槽、２は脱水室、３は副脱水室、
４はシャッタ部材、５はシャッタ操作機構である。脱水
槽１にはその上部の供給口１ａから水砕スラグスラリ６
が供給され、脱水処理された水砕スラグ６ａは槽底部の
取出口１ｂ，１ｂから取出されるようになっている。脱
水室２は、脱水槽１の下部に設けられており、脱水槽１
の全周に亘る環形状とされている。脱水室２の内周部は
脱水槽１内に開口されており、その開口部２ａには水透
過スクリーン７が張設されている。このスクリーン７と
しては、例えば図２に示す如く、断面台形状の杆材７ａ
…を組合せてなるウエッジワイヤスクリーンが使用され
る。また、脱水室２には排水路８が接続されていて、排
水路８の開閉弁８ａを開操作することによりスラリ水６
ｂが水砕スラグ堆積層６Ａから脱水室２に滲出され、脱
水室２から排水路８に排出されるようになっている。な
お、排水路８は、従来装置におけると同様に温水槽に導
かれている。副脱水室３は、図１及び図３に示す如く、
脱水槽１の略中心部に固定配置されており、脱水室２の
開口位置近傍から上方に延びる開口部３ａを有し且つそ
の開口部３ａに水透過スクリーン９を張設してなる。こ
の実施例では、副脱水室３が上下端部を閉塞された方形
筒状に構成されており、周壁部が、これを前記したと同
様のウエッジワイヤスクリーン９で形成することによっ
て、上下方向及び周方向において全面的に開口３ａされ
ている。副脱水室３には、前記温水槽に導かれた排水路
１０が接続されていて、排水路１０の開閉弁１０ａを開
操作することによりスラリ水６ｂが水砕スラグ堆積層６
Ａから副脱水室３に滲出され、排水路１０を経て温水槽
に排出されるようになっている。シャッタ部材４は、図
１及び図３に示す如く、副脱水室３に上方から嵌挿させ
た方形筒体で構成されており、昇降により開口部３ａの
開放領域をその下端部を基準として上下方向に増減させ
うるようになっている。すなわち、シャッタ部材４を下
降させていくことにより開口部３ａが上端側から漸次閉
塞せしめられていき、逆に、上昇させていくことにより
開口部３ａが下端側から漸次開放せしめられていく。シ
ャッタ操作機構５は、図１に示す如く、シャッタ部材４
を昇降させる昇降駆動手段１１と水砕スラグ堆積層６Ａ
の上面レベルを検出するレベル検出器１２と検出器１２
による検出レベルに基づいて駆動手段１１を制御する制
御器１３とを具備して、水砕スラグ堆積槽６Ａのレベル
変動に応じてシャッタ部材４を昇降制御し、副脱水室３
の開口部３ａにおける水砕スラグ堆積層６Ａの上面レベ
ルより下方側の部分のみを開放させるようになっている
。なお、昇降駆動手段１１としては、例えば図１に示す
如く、シャッタ部材４を巻き上げロープ１１ａで懸吊し
て、このロープ１１ａを巻き上げ駆動するように構成し
たものが使用される。なお、この実施例では、脱水室２
及び副脱水室３内に配設したノズル管１４に洗浄水噴出
路１５を導いてあって、噴出路１５から脱水室２，３内
に洗浄水を噴出させることにより、スクリーン７，９を
洗浄しうるように工夫してある。以上のように構成され
た脱水処理装置にあっては、脱水槽１に水砕スラグスラ
リ６が供給されると、脱水槽１内に水砕スラグ６ａが沈
降して水砕スラグ堆積層６Ａが形成され、水砕スラグ堆
積層６Ａの上面レベルが脱水室２の開口部２ａを超えた
時点で開閉弁８ａを開操作することにより、脱水室２か
らの脱水が開始される。また、水砕スラグ堆積層６Ａの
上面レベルが副脱水室３の下端部を超えると、シャッタ
部材４により副脱水室開口部３ａの下端側部分が開放さ
れ、副脱水室３からの脱水が開始される。爾後、水砕ス
ラグ堆積層６Ａのレベル上昇に伴って、シャッタ部材４
による開口部３ａの開放量が漸次増加されていく。この
ように、副脱水室開口部３ａの開放領域が水砕スラグ堆
積層６Ａのレベル上昇に伴って上方に拡大されていくこ
とから、副脱水室３からの脱水量が水砕スラグ堆積層６
Ａのレベル上昇に伴って増大する。しかも、副脱水室開
口部３ａが、水砕スラグ堆積層６Ａのレベル変動に拘わ
らず、常に、水砕スラグ堆積層６Ａの上下方向における
略全領域に亘って開放されることになるから、つまりス
ラリ水６ｂの副脱水室３への流動が水砕スラグ堆積層６
Ａの上下方向における略全領域において行われることに
なるから、スラグウール等の微細固形物質が上下方向に
おける一箇所に集中せず、スラリ水６ｂの流下経路を遮
断するような高密度層６Ｂが形成されるようなことがな
い。仮令、微細固形物質の集中による高密度層６Ｂが形
成されるようなことがあっても、それは上下方向に延び
る副脱水室開口部３ａに向かう略水平方向のスラリ水流
動によって上下方向に沿って形成されることになり（図
１参照）、高密度層６Ｂの形成がスラリ水６ｂの流下を
妨げるような虞れがなく、チョーキング現象は生じない
。したがって、時間の経過と共に脱水量が低下するよう
なことがなく、脱水効率が大幅に向上する。また、副脱
水室開口部３ａにおける水砕スラグ堆積層６Ａのレベル
より高位の部分はシャッタ部材４によって閉塞されてい
るから、水砕スラグ堆積層６ａ上の滞留するスラリ水６
ｂが副脱水室３に侵入することがない。したがって、排
水路８，１０から温水槽には、水砕スラグ堆積層６Ａに
よるサンドフィルタ作用を受けることによって固形物質
を殆ど排除された清浄水のみが排出されることになり、
脱水槽１からの排出水を支障なく再使用することができ
る。

【０００８】本発明に係る脱水処理装置は、上記実施例
に限定されるものではなく、本発明の基本原理を逸脱し
ない範囲において適宜に改良，変更することができる。 例えば、図４に示す如く、脱水槽１の下部に空気又は蒸
気１６ａを噴出させるバブリング管１６を配設して、水
砕スラグ堆積層６Ａをバブリングにより攪拌させるよう
にしておいてもよい。このようにすると、高密度層６Ｂ
の形成を未然に防止し、或いは発生した高密度層６Ｂを
破壊する等の効果が期待され、スラリ水６ｂの水砕スラ
グ堆積層６Ａでの通過抵抗を減じて、脱水効率の更なる
向上を図ることができる。また、副脱水室３の設置数は
脱水槽１の大きさ等に応じて任意でできる。また、シャ
ッタ操作機構５は、シャッタ部材４を水砕スラグ堆積層
６Ａの上面レベルに応じて人為的に昇降制御させるもの
でもよい。

【０００９】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解されるように
、本発明によれば、水砕スラグ堆積層のレベルに拘わら
ず、水砕スラグ堆積層の上下方向おける略全域から脱水
させることができるから、チョーキング現象を生じたり
することなく、脱水効率を大幅に向上させうる。しかも
、脱水槽からは水砕スラグ堆積層によるサンドフィルタ
作用を受けた清浄水のみが排出されることになり、その
再使用を支障なく行いうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る脱水処理装置の一実施例を示す縦
断側面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う要部の横断平面図で
ある。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部の横断平面
図である。

【図４】他の実施例を示す縦断側面図である。

【図５】従来装置を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１　　　　脱水槽 ２　　　　脱水室 ２ａ　　脱水室の開口部 ３　　　　副脱水室 ３ａ　　副脱水室の開口部 ４　　　　シャッタ部材 ５　　　　シャッタ操作機構 ６　　　　水砕スラグスラリ ６Ａ　　水砕スラグ堆積層 ６ａ　　水砕スラグ ６ｂ　　スラリ水 ７　　　　水透過スクリーン ８　　　　排水路 ９　　　　水透過スクリーン １０　　　　排水路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　脱水槽の下部に、脱水槽内に開口され
   且つその開口部に水透過スクリーンを張設した脱水室を
   設けて、脱水槽内に沈降形成される水砕スラグ堆積層か
   ら脱水室へとスラリ水を滲出させるように構成された脱
   水処理装置において、排水路に連通接続されて脱水槽の
   略中心部に配設されており、脱水室の開口位置近傍から
   上方に延びる開口部を有し且つその開口部に水透過スク
   リーンを張設してなる副脱水室と、副脱水室の開口部を
   開閉すべく昇降自在であり、昇降により開口部の開放領
   域をその下端部を基準として上下方向に増減させうるシ
   ャッタ部材と、水砕スラグ堆積層の上面レベルに基づい
   てシャッタ部材を昇降操作して、副脱水室の開口部にお
   ける水砕スラグ堆積層の上面レベルより下方側の部分の
   みを開放させるシャッタ操作機構と、を具備することを
   特徴とする水砕スラグスラリの脱水処理装置。