JPH053899U - 高温ガスの案内流路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温ガスの案内流路接ガス面を不銹鋼製でか
つ研磨面処理または金属等のメッキ又は溶射処理で、さ
らにはその皮膜に対し平滑光沢処理して放射冷却による
ガスの温度降下を防止しつつダスト等の付着防止を図
る。 【構成】 ヘッド２の接ガス面３に対して不銹鋼製でか
つ研磨面処理または金属等のメッキ又は溶射処理を行う
と共に、その皮膜表面に対し必要に応じて化学的ないし
機械的研磨、バフ仕上げ等を行い、ヘッド接ガス面３の
平滑度を高めると同時に熱吸収能の低い鏡面ないし光沢
面にする。金属メッキとしてはクロムメッキ等、溶射処
理としては自溶性合金粉末等のパウダーがある。ヘッド
内面を平滑光沢面にすることで、ダスト、地金等の付着
が妨げられ、さらにヘッド内面におけるガス放射吸収が
低減してガスの温度降下が小さくなり、後流側における
熱回収等の利用効果が高められる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、精錬炉における高温ガスの案内流路の改良に関する。詳しくは、 炉出口に設けられたヘッドおよびガスダクトの接ガス面を滑面状態として、ダス ト等の付着防止、かつ、放射率を下げることにより高温ガスの温度降下のミニマ ム化を図った精錬炉の高温ガスの案内流路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に精錬炉には炉体上部に、炉内発生ガスを誘引する（加圧または真空型に あっては密封する）ヘッドが、該ヘッドから後流側設備にガスを案内するガスダ クトが設けられ、高温ガスの案内流路を構成している。そして、精錬炉内で発生 するガスは高温でかつCO₂ 等の熱放射性ガスを含み、またガス中には多量の溶け た主原料、副原料の粒滴、未反応原料、副原料等の粉粒が付着性を有するダスト として存在する。

【０００３】 従来の高温ガスの案内流路は、発生ガスが高温であることから耐火物内張式ま たは普通鋼製のメンブレンチューブないしジャケット方式による水冷構造となっ ている。そして、水冷構造の高温ガスの案内流路接ガス面は、通常、普通鋼無処 理のままか耐熱ペイントを塗布しているが、使用とともに塗膜は剥がれ、酸化が 進み、さらにはダストの薄い付着層が形成されている。一方、かかる精錬炉から 発生する高温のガス熱エネルギは後流設備で各種反応及び／又は予熱（熱回収） に利用されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように高温ガスの案内流路接ガス面は使用を経るにつれ表面粗度は悪化 し、ともない放射熱の吸収能が高くなり高温ガスの案内流路での放射冷却による 温度降下が大きく、後流設備におけるガスの効果的利用に支障を来している。

【０００５】 また、表面粗度の悪化は高温ガスの案内流路接ガス面への上記ダストの付着を 助長する。更に、密封式にあっては、炉内反応によって生じる異常スロッピング 、スラグフォーミングの検知が難しく、それらによって吹き上げられる地金、ス ラグ等がのヘッド接ガス面への付着量も多く、一層の操業の妨げになっている。

【０００６】 本考案は、かかる点に鑑み、高温ガスの案内流路の接ガス面を不銹鋼製でか つ研磨面とし、または金属等をメッキまたは溶射処理等により皮膜形成し、さ らにはこの皮膜表面を研磨面とすることで、吸収率の小さい滑面状態とし、放 射冷却によるガスの温度降下を防止しながら地金やダストの付着防止を図ること を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

かかる目的達成のため、本考案にかかる高温ガスの案内流路は、精錬炉の上部 に冠着され、後流側設備に接続される冷却構造を有する高温ガスの案内流路にお いて、該高温ガスの案内流路接ガス面を不銹鋼製でかつ研磨面とし、または 金属等をメッキまたは溶射処理等により皮膜形成し（材料の種類、処理方法によ っては、良好な滑面状態を得ることが出来る）、さらにはこの皮膜表面を研磨 面とし（必要に応じてその皮膜表面に対しバフ研磨等の平滑艶だし処理を施す） たことを特徴としている。

【０００８】

【作用】

上記構成においては、高温ガスの案内流路接ガス面が平滑光沢面となるよう処 理されているため、高温ガス中に含まれている付着性ダストや異常スロッピング 等により吹き上げられた地金等の該接ガス面への付着防止作用を発揮するととと もに、上記平滑光沢面は放射率が小さく、高温ガスの案内流路内での放射冷却を 低減する作用も得られ、その結果、操業の円滑化、高温排ガスの後流側での効果 的利用に寄与する。

【０００９】

【実施例】 以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。

【００１０】 図１は本考案の適用対象である精錬炉の高温ガスの案内流路を構成するヘッド付 近の概略断面図である。本実施例では開放型の炉を例示しているが、密閉型の炉 であっても適用できる。

【００１１】 図２はヘッドがメンブレンチューブ方式の冷却構造を有する場合のヘッド内面の 要部断面図であり、図３はジャケット方式の冷却構造を有する場合の要部断面図 である。

【００１２】 図１において、１は炉体、２は炉体１の上部に冠着されたヘッドである。ヘッ ド２の上部には後流側設備に至るガスダクト入口４が設けてある。案内された高 温ガスは後流側で各種反応、予熱等の熱回収に利用されるようになっている。上 述したように精錬炉内で発生するガス中には多量の溶けた主原料、副原料の粒滴 、未反応原料、副原料等の粉粒が、付着性をもったダストとして存在する。

【００１３】 本考案では、上記のヘッド２の接ガス面３が、高温ガスに対し安定でかつ吸収 率の小さな材料が選定され、平滑処理されているとともに、さらに必要に応じて 接ガス面の鏡面度をあげるような処理（光沢出し）が施されている。つまり、ヘ ッド接ガス面３が常温、高温のガス雰囲気に対し安定で吸収率の小さい平滑光沢 面に仕上げられている点に特徴がある。なお、一般に金属の研磨面は小さい吸収 率が得られる。

【００１４】 すなわち、ヘッド接ガス面３に対して錆にくいステンレス鋼を使用し、研磨 処理が行われ、または普通鋼を使用し壁面に対し金属ないし非金属によるメッ キ又は溶射処理が行われると共に、さらにはその皮膜表面に対し必要に応じて 化学的ないし機械的研磨、バフ仕上げ等、即ち、表面の平滑度が高められと同時 に吸収率の低い鏡面ないし光沢面を得るような艶出し処理がなされる。ここに、 金属メッキとしては、硬質クロムメッキが好例であり、光沢クロムメッキをした 場合には、特に後の研磨をせずとも所望の平滑光沢面が得られる。この他に、ア ルマー加工（アルミメッキ）等がある。アルマー加工の場合には、比較的安価で 放射率の低い面が得られるが、粗度は滑面でなく通常バフ仕上げ等で平滑処理す る。また、溶射処理としては、例えばコバルト系にタングステン、カーバイト等 を含む自溶性合金粉末等のパウダー溶射等があり、耐熱、耐蝕、耐摩耗性でかつ 吸収率の小さい頑強な滑面が得られる。

【００１５】 ヘッド内面を平滑光沢面にすることによって、該ヘッド内面へのダスト、地金 等の付着が妨げられ（滑面の対ダストに対する付着力低下によって実証される） 、さらにヘッド内面におけるガス放射吸収が低減して（従来のヘッド内面におけ る放射吸収率0.8 が0.3 以下となり）ガスの温度降下が小さくなり、後流側にお ける熱回収等の効果的利用に寄与する。さらに本考案による接ガス面は、錆、熱 摩耗、腐食に対して安定で、経時変化による劣化も充分に防止できる。

【００１６】 図２のメンブレン型冷却壁構造では、メンブレンチューブ５が一定間隔でヘッ ド壁の全面にわたり溶着されており、冷却水路６を形成している。このヘッドの 接ガス面３をクムロメッキ等の処理を行う。７がその皮膜（メッキ）層を示す。

【００１７】 この皮膜表面に対して必要に応じて研磨等の仕上げを行って表面粗度をできるだ け小さくしてヘッド内面３を平滑光沢面として仕上げ、ダスト等付着の防止と放 射吸収低減が図られる。

【００１８】 図３のジャケット型冷却壁構造では、ヘッド２が二重壁構造になっており、内 壁２ａと外壁２ｂとの間に冷却水路８を形成している。この内壁２ａを不銹鋼製 とし、その接ガス面３を研磨面とするか、または内壁２ａを普通鋼製とし、その 接ガス面３を上記と同様金属等のメッキや溶射による平滑処理ないし加工をする 。

【００１９】

【考案の効果】 以上説明した本考案によれば、冷却構造を有する高温ガスの案内流路接ガス面 面をクロムメッキ等によって平滑光沢面に仕上げたので、内面の鏡面度が上がり 、従来の無処理表面では0.8 程度であった放射吸収率を0.3 以下にすることがで きる。このように温ガスの案内流路内での高温ガスの温度低下が従来の約1/3 と なった結果、その分ヒートロスが少なくなって高温ガスの後流側における効果的 利用を促進する。しかも、内面の平滑化によりダスト付着が妨げられ、さらに異 常スロッピング等で吹き上げられたスラグや地金の付着が妨げられる結果、操業 の円滑化、メンテナンスフリーを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の適用対象である精錬炉のヘッド付近の
概略断面図である。

【図２】メンブレンチューブ方式の冷却構造を有するヘ
ッド接ガス面の要部断面図である。

【図３】ジャケット方式の冷却構造を有するヘッド接ガ
ス面の要部断面図である。

【符号の説明】

１…炉体 ２…ヘッド ３…ヘッド接ガス面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 岸本 充晴 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)考案者 辰田 聡 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高温ガスを案内する冷却構造を有する流
   路において、該流路接ガス面を不銹鋼製でかつ研磨面と
   したことを特徴とする高温ガスの案内流路。
2. 【請求項２】 高温ガスを案内する冷却構造を有する流
   路において、該流路接ガス面を金属等をメッキまたは溶
   射処理等により皮膜形成したことを特徴とする高温ガス
   の案内流路。
3. 【請求項３】 請求項２の皮膜表面を研磨面としたこと
   を特徴とする請求項２記載の高温ガスの案内流路。