JPH085257A - 焼結機の排ガス処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクラッバを使用せずに、０．３μｍ程度の
微細ダストをも効果的に捕集できる技術を提供する。 【構成】 前段風箱群１１からの排ガスに含まれる粗大
ダストを電気集塵機１４で帯電処理し、この帯電した粗
大ダストをサイクロン２４に送り、また、別途後段風箱
群２１からの微細ダストを多く含む排ガスをサイクロン
２４に送り、サイクロン２４内で粗大ダストに微細ダス
トを凝集させる処理方法である。０．３μｍ程度の微細
ダストをスクラッバやバグフィルタを使用することなし
にきわめて容易に除去できるので、排ガス処理に係る設
備費及び運転費の低減が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は焼結機の排ガス処理技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄鉱石、コークス、石灰、その他の副原
料を高炉（溶鉱炉）に投入して、高炉にて銑鉄をつくる
ことはよく知られている。例えば、上記鉄鉱石は、高炉
内での反応、原料としての歩留りなどの点から、小径も
しくは粉体の鉄鉱石は好ましくない。そこでこれら小径
もしくは粉体鉄鉱石を、大径化処理する焼結機が必要と
なる。焼結機では鉄鉱石を焼結反応温度まで上げるの
で、鉄鉱石に含まれている硫黄（Ｓ）その他の成分がガ
ス化するために、排ガスはそのままでは大気へ放出でき
ない。そこで、焼結機の排ガス処理が必要となる。

【０００３】図２は従来の焼結機の排ガス処理設備の配
置図であり、焼結機１００の排ガス処理設備は、風箱群
１０１、連通管１０２及び捕集管１０３を介して排ガス
を電気集塵機１０４に送り、この電気集塵機１０４でダ
ストを除去し、その後の排ガスをブロア１０５を介して
脱硫装置１０６に送り、そこでＳＯ₂を除去し、その後
の排ガスを煙突１０７から大気へ放出するものである。
この形式の排ガス処理設備は排ガスの全量を処理するの
で、設備が大掛りとなること、また、電気集塵機１０４
の能力上０．３μｍ程度の微細ダストが除去できずに、
煙突からの有色の排ガスがでることが多いという不都合
がある。０．３μｍの微細ダストが光の錯乱現象で有色
化するからである。

【０００４】そこで、より改良された排ガス処理技術と
して、例えば特開昭５４−１０７８０４号「ＤＬ式焼
結機における排ガス処理方法」や特開昭５２−３５１
６４号「焼結装置の廃ガスから有害物質を除去する方法
及びその装置」などが提案されている。上記は焼結機
のメイン排ガスのうち、前段（給鉱側）の比較的低温の
ガスを成品冷却用のエアーとして使った後、再び焼結機
の後段（排鉱側）への供給エアーに供する技術である。
熱を有効利用した結果、総排ガス量が減って、排ガス処
理の負担が軽減できるなどの効果がある。

【０００５】上記は焼結機のメイン排ガスのうち、前
段の排ガスを電気集塵機のみで除塵し、後段の排ガスを
電気集塵機及びスクラッバで除塵するというものであ
り、スクラッバで０．３μｍの微細ダストを捕集できる
こと及び全排ガスをスクラッバで処理するものに比べて
処理費を削減できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
はいわゆる省エネルギを達成するために、熱交換器や冷
却機が必要であり、設備が複雑になる。そして、排ガス
量は減るものの、排ガスの処理には格別に配慮されてい
るわけではないので、排ガスの処理は容易でない。ま
た、上記はスクラッバで除塵するために、スクラッバ
の維持管理は容易でなく、運転費が嵩む。

【０００７】そこで、本発明の目的はスクラッバを使用
しせずに、０．３μｍ程度の微細ダストをも効果的に補
集できる技術を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために本発明は、小径又は粉体鉄鉱石を所望の大き
さに整えるための焼結機に付帯した風箱群を、鉄鉱石の
流れ方向に沿って前段風箱群と後段風箱群とに分けた焼
結機において、排ガスを次の工程で処理する。 第１工程；前段風箱群から排ガスを抽出し、この排ガス
を電気集塵機へ送るとともに、後段風箱群から排ガスを
抽出し、この排ガスをサイクロンへ送る。 第２工程；前記電気集塵機で、前段風箱群からの排ガス
からダストを分離するとともに、帯電状態のダストをサ
イクロンへ送り、一方、排ガスを排ガス処理装置へ送
る。 第３工程；前記サイクロンで、上記帯電ダストと前記後
段風箱群からの排ガスとを混合したのちに遠心分離し、
ダストは抽出し、一方、排ガスは前記排ガス処理装置へ
送る。 第４工程；排ガス処理装置で、電気集塵機からの排ガス
とサイクロンからの排ガスとを一括処理し、煙突を介し
て屋外へ放出する。

【０００９】更に、次の工程を付加することが好まし
い。前記第３工程におけるサイクロンからの抽出ダスト
を別の電気集塵機で処理し、発生したダストを更に湿式
処理することで、焼結原料にする。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を添付図に基づいて以下に説
明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。図
１は本発明に係る焼結機の排ガス処理設備の配置図であ
り、先ず、焼結機１は入口１ａにて原料鉄鉱石を投下す
るための原料供給機２と、原料鉄鉱石に着火する点火装
置３と、供給された鉄鉱石を水平搬送するコンベア４
と、このコンベア４を駆動及び案内するための駆動プー
リ５及び従動プーリ６とからなる。原料供給機２から投
下された原料鉄鉱石は、入側から出側へ矢印の通りに所
定速度で移動する間に焼結温度まで上昇されて焼結すな
わち結合、増径化が進み、出口１ｂで所望の焼結鉄鉱石
が切出される。原料鉄鉱石を徐々に昇温する関係で、焼
結機１の前半部１Ｆでは、１０μｍ以上のダスト（「粗
大ダスト」という）が多量に含まれた排ガスが発生し、
また、後半部１Ｒでは、０．３μｍ程度のダスト（「微
細ダスト」という）を多く含み、且つＳＯ₂を多量に含
む排ガスが発生する。

【００１１】次に、排ガス処理設備１０を説明すると、
排ガス処理設備１０は、コンベア４の下方に配置され前
半部１Ｆの発生排ガスを吸引するための前段風箱群１１
と、この前段風箱群１１の排ガスを導く連通管１２及び
前部補集管１３と、この前部補集管１３に連結する第１
電気集塵機１４と、この第１電気集塵機１４のガス出口
１４ａから順に配置された集合管１５、ブロア１６、排
ガス処理装置としての脱硫装置１７及び煙突１８と、コ
ンベア４の下方に配置され後半部１Ｒの発生排ガスを吸
引するための後段風箱群２１と、この後段風箱群２１の
排ガスを導く連通管２２及び後部補集管２３と、この後
部補集管２３に連結するサイクロン２４と、このサイク
ロン２４のガス出口２４ａを前記集合管１５に連結する
連絡管２５と、前記第１電気集塵機１４のダスト出口１
４ｂを前記サイクロン２４の入側に連結する第１ダスト
取出管２６と、前記サイクロン２４のダスト出口２４ｂ
からダストを取出すための第２ダスト取出管２７とから
なる。なお、上記第１ダスト取出管２６は、内面に樹脂
もしくはセラミックなどの絶縁材をコーティングしたラ
イニング管である。

【００１２】更に本実施例では、前記第２ダスト取出管
２７から第３ダスト取出管３１を分岐し、この第３ダス
ト取出管３１に第２電気集塵機３２及び湿式処理装置３
３を介して原料供給機２まで延長したことを特徴とす
る。なお、前記第１・第２電気集塵機１４，３２は乾式
セパレータであり、排ガスに強い静電場を加えてガス中
のダストを帯電させ、電場にてダストを分離する形式の
セパレータであり、各種のセパレータ中で設備費は最も
高価である。また、サイクロン２４は排ガスを円錐室へ
接線方向に導入して回転運動させ、遠心力により軽いガ
スを旋回中心に、重いダストを外に分離するものであ
り、設備費は安く、圧力損失は小さい。ただし、分離で
きるダストは５μｍが限度である。サイクロンは複数本
のサイクロン群からなるマルチサイクロンが好適であ
る。

【００１３】なお、図１には記載しなかったが、第１ダ
スト取出管２６には二重弁を介設して吹き抜けを防止
し、また、集合管１５と連絡管２５の合流部より各上流
側に集合管１５と連絡管２５に各々調圧ダンパを設けて
圧力のバランスを取るように構成する。その他、必要に
応じて管路に逆止弁、ダンパ、オンオフ弁を介設する。

【００１４】以上の構成からなる焼結機の排ガス処理設
備の作用を工程毎に説明する。 第１工程；図１において、前段風箱群１１から排ガスを
抽出し、この排ガスを第１電気集塵機１４へ送るととも
に、後段風箱群２１から排ガスを抽出し、この排ガスを
サイクロン２４へ送る。

【００１５】第２工程；前記第１電気集塵機１４で、前
段風箱群１１からの排ガスからダストを分離するととも
に、帯電状態のダストをサイクロン２４へ送り、一方、
排ガスを脱硫装置１７へ向わせる。詳しくは、焼結機１
の前半部１Ｆで発生した排ガスには１０μｍ以上の粗大
ダストが比較的多量に含まれ、これに微細ダストが加わ
っている。そこで、この様な排ガスを第１電気集塵機１
４で処理すると、一般に電気集塵機では層流状態で処理
がなされるために粗大ダストに微細ダストが凝集しにく
く、また、電気集塵機１４の排ガス導入側近傍の荷電室
（前段荷電室）では、粗大ダストは重力沈降し易く帯電
状態で回収され易い。従って、第１電気集塵機１４の前
段荷電室で回収された帯電状態の粗大ダストを、第１ダ
スト取出管２６を通じてサイクロン２４へ送ることがで
きる。この第１ダスト取出管２６は絶縁材ライニング管
であるから、粗大ダストの帯電状態を良好に保つ。

【００１６】第３工程；前記サイクロン２４入口にて、
上記帯電ダストと前記後段風箱群２１からの排ガスとを
混合する。後段風箱群２１からの排ガスは０．３μｍ程
度の微細ダストを多く含んでいるので、これを帯電ダス
ト（粗大ダスト）に混合することにより、この帯電粗大
ダストに前記微細ダストが凝集する。すなわち、サイク
ロン２４では旋回流れが乱流となっているので、ダスト
同士の接触は頻繁となり、しかも粗大ダストが帯電して
いるので吸引、凝集が盛んとなる。結果、凝集後のダス
トは少なくとも１０μｍとなり、サイクロンで十分に分
離される。一方、Ｓ０₂は含むものの微細ダストを除か
れた排ガスは集合管１５を介して脱硫装置１７へ送られ
る。

【００１７】第４工程；脱硫装置１７で、第１電気集塵
機１４からの排ガスとサイクロン２４からの排ガスとを
一括して脱硫等の処理を施し、煙突１８を介して屋外へ
放出する。

【００１８】付属工程；前記第３工程におけるサイクロ
ン２４からの抽出ダストを第２電気集塵機３２で処理
し、発生したダストを更に湿式処理装置３３で処理する
ことで、焼結原料化にする。なお、図１では付属工程を
第３ダスト取出管３１にて直列的に実施したが、この工
程は必ずしも管３１で連続処理する必要はなく、例え
ば、第２電気集塵機３２から取出したダストを、コンベ
アやトラック等で湿式処理装置３３へ運び、そこで処理
した後の焼結原料をコンベアやトラック等で原料供給機
２へ運ぶところのバッチ処理であってもよい。

【００１９】次に本発明方法と従来方法との比較実験の
結果を説明する。図１に示す焼結機１及び排ガス処理設
備１０で「本発明例」及び「比較例１」を実験し、図２
の焼結機１００で「比較例２」を実験した。「比較例
１」は図１の設備において第１ダスト取出管２６の絶縁
材を無くしたものに相当する。総排ガス量を１．２×１
０⁶ｍ³／Ｈｒとし、荷電室が４室の電気集塵機にて第１
室を５０ｋＶ連続荷電とし、風箱群の総数を２８個、本
発明例では１〜１６番箱を前段風箱群、１７〜２８番箱
を後段風箱群として、実験を実施した。評価は、煙突１
８，１０７の高さ方向中間位置に測定孔を開け、この孔
に「１型ダストサンプラー」を挿入し、ろ紙に採集した
微細ダストの量を定量測定するとともに、煙突１８，１
０７から出る排ガスの着色度を目視判定することとし
た。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１に示す通り、図２の従来設備で実験し
た「比較例２」は、微細ダスト量が１５ｍｇ／ｍ³Ｎ
で、排ガスは有色であったので、評価は×である。な
お、ｍ³Ｎは標準立方メートルを意味し、Ｎｍ³とも記載
する。これに対して、図１の設備で実験した「本発明
例」は、微細ダスト量は５ｍｇ／ｍ³Ｎと大幅に減り、
且つ排ガスは無色であったので、評価は○である。な
お、図１の設備から連絡管２５を絶縁なし管に交換した
だけの条件で実験した「比較例１」は、微細ダスト量が
１２ｍｇ／ｍ³Ｎと高レベルにあり、排ガスは有色であ
ったので、評価は×であった。従って、粗大ダストを帯
電させたままでサイクロン２４に投入し、この帯電ダス
トに微細ダストを凝集させることに格別の作用効果があ
ることが判明した。

【００２２】尚、排ガス処理装置１７は、脱硫装置が好
適であるが、これに脱硝装置を付加してもよく、要は排
ガス排出基準に応じた処理装置の総合体を意味する。ま
た、図１において前段風箱群１１と後段風箱群２１の境
界を焼結機１の略中央としたが、この位置は前又は後に
変更してもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、前段風箱群からの排ガスに含まれる
粗大ダストを電気集塵機で帯電処理し、この帯電した粗
大ダストをサイクロンに送り、また、別途後段風箱群か
らの微細ダストを多く含む排ガスをサイクロンに送り、
サイクロン内で前記粗大ダストに微細ダストを凝集させ
たことを特徴とし、０．３μｍ程度の前記微細ダストを
簡単に排ガスから除去することができる。すなわち、請
求項１によれば、スクラッバやバグフィルタを使用する
ことなしに微細ダストをきわめて容易に除去できるの
で、排ガス処理に係る設備費及び運転費の低減が図れ
る。

【００２４】請求項２は、サイクロンからのダストを焼
結原料化するので、原料の歩留りが改善でき好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焼結機の排ガス処理設備の配置図

【図２】従来の焼結機の排ガス処理設備の配置図

【符号の説明】

１…焼結機、２…原料供給機、１０…排ガス処理設備、
１１…前段風箱群、１４…電気集塵機（第１電気集塵
機）、１７…排ガス処理装置（脱硫装置）、１８…煙
突、２１…後段風箱群、２４…サイクロン、３２…別の
電気集塵機（第２電気集塵機）、３３…湿式処理装置。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年６月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】そこで、本発明の目的はスクラッバを使用
しせずに、０．３μｍ程度の微細ダストをも効果的に捕
集できる技術を提供することにある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】次に、排ガス処理設備１０を説明すると、
排ガス処理設備１０は、コンベア４の下方に配置され前
半部１Ｆの発生排ガスを吸引するための前段風箱群１１
と、この前段風箱群１１の排ガスを導く連通管１２及び
前部捕集管１３と、この前部捕集管１３に連結する第１
電気集塵機１４と、この第１電気集塵機１４のガス出口
１４ａから順に配置された集合管１５、ブロア１６、排
ガス処理装置としての脱硫装置１７及び煙突１８と、コ
ンベア４の下方に配置され後半部１Ｒの発生排ガスを吸
引するための後段風箱群２１と、この後段風箱群２１の
排ガスを導く連通管２２及び後部捕集管２３と、この後
部捕集管２３に連結するサイクロン２４と、このサイク
ロン２４のガス出口２４ａを前記集合管１５に連結する
連絡管２５と、前記第１電気集塵機１４のダスト出口１
４ｂを前記サイクロン２４の入側に連結する第１ダスト
取出管２６と、前記サイクロン２４のダスト出口２４ｂ
からダストを取出すための第２ダスト取出管２７とから
なる。なお、上記第１ダスト取出管２６は、内面に樹脂
もしくはセラミックなどの絶縁材をコーティングしたラ
イニング管である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小径又は粉体鉄鉱石を所望の大きさに整
   えるための焼結機に付帯した風箱群を、鉄鉱石の流れ方
   向に沿って前段風箱群と後段風箱群とに分けた焼結機に
   おいて、排ガスを次の工程で処理することを特徴とした
   焼結機の排ガス処理方法。 第１工程；前段風箱群から排ガスを抽出し、この排ガス
   を電気集塵機へ送るとともに、後段風箱群から排ガスを
   抽出し、この排ガスをサイクロンへ送る。 第２工程；前記電気集塵機で、前段風箱群からの排ガス
   からダストを分離するとともに、帯電状態のダストをサ
   イクロンへ送り、一方、排ガスを排ガス処理装置へ送
   る。 第３工程；前記サイクロンで、上記帯電ダストと前記後
   段風箱群からの排ガスとを混合したのちに遠心分離し、
   ダストは抽出し、一方、排ガスは前記排ガス処理装置へ
   送る。 第４工程；排ガス処理装置で、電気集塵機からの排ガス
   とサイクロンからの排ガスとを一括処理し、煙突を介し
   て屋外へ放出する。
2. 【請求項２】 前記第３工程におけるサイクロンからの
   抽出ダストを別の電気集塵機で処理し、発生したダスト
   を更に湿式処理することで、焼結原料にすることを特徴
   とした請求項１記載の焼結機の排ガス処理方法。