JPH0875376A - 電気炉の排ガス吸引ダクト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、作業環境を悪化させず、且つ作業
員のダスト除去作業を解消し、ダストを除去するための
機械等を設けたりする必要のない、ダストが堆積しにく
い排ガス吸引ダクトを提供することを目的とする。 【構成】 電気炉炉蓋２上に設置された排ガス吸引ダク
トＡを、排ガスの流れから見て水平方向に対して上方に
４５〜６０度傾斜させ、それに接続される系外設置側の
排ガス吸引ダクトＢを、排ガスの流れから見て水平方向
に対して下方に４５〜６０度傾斜させることにより、ダ
ストが排ガス吸引ダクトの下部面に沈降したとしても、
ダストはその場にとどまり堆積することなく、排ガス吸
引ダクトの傾斜に沿って落下していく。そのため、人手
によるダスト除去作業が不要となり、また、ダスト排出
用の特別な機械を設置する必要もなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属材料の溶解、溶融
金属の精錬等に使用される電気炉の排ガス吸引ダクトに
関する。

【０００２】

【従来の技術】金属材料の溶解、溶融金属の精錬等に使
用される電気炉は、上部に設けられた電極間、あるい
は、上部と炉底に設けられた電極間に電流を流して金属
材料を溶解し、溶融金属の精錬を行う。この際、上部電
極、金属材料の中の油、炉内に投入される炭材等の酸化
反応によって排ガスが発生する。この排ガスを炉外へ排
出するために吸引用のダクトが炉蓋上及びそれに接続さ
れる固定側に設けられ、排ガスの吸引を行っている。こ
の種の排ガス吸引ダクトは、例えば、特開昭５８−１３
６９８１号公報中の実施例に示されているように、水平
部分を有しているのが通例である。

【０００３】ところで、この排ガス吸引ダクトは、排ガ
スと同時に発生する各種酸化物等のダストも一緒に吸引
している。ダストは、数１０ミクロンから数１００ミク
ロン程度の微粒子であるが、もちろんそれ以上の粒子径
のものも含まれており、排ガス流れの乱れ等によっては
簡単に排ガス吸引ダクト下部面へ沈降する。そのため、
操業を重ねるにつれてダストが排ガス吸引ダクトの前記
水平部下部面に堆積してくる。また排ガス吸引ダクト上
面に付着したダストの塊が下部面へ落下することもあ
り、排ガス吸引ダクトの水平部分へのダスト体積が助長
される。このダスト体積によって、排ガス吸引ダクトの
断面積が小さくなり、排ガス吸引能力が低下することに
より、電気炉炉内から炉外へ排ガスが漏れることにな
り、それによって作業環境が極端に悪化する。

【０００４】この堆積したダストは、一週間に一度程
度、作業員が手作業にて除去しているのがほとんどであ
るが、高温、高塵で、且つ足場が悪い、狭い等作業環境
が非常に悪くなっている。従って、その対策として例え
ば、特開昭６２−２７６３９３号公報においては、排ガ
ス吸引ダクト水平部分に堆積したダストを、機械によっ
て除去する方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ダストを除
去するための設備を新たに設置することは、コストの増
大につながり、高温、高塵といった過酷な条件下での使
用のため作動上の信頼性が低くなる。あるいは、取り合
い上設備の設置が不可能な場合もある、等の課題を有し
ていた。本発明は、作業環境を悪化させず、且つ作業員
のダスト除去作業を解消し、もちろんダストを除去する
ために新たな機械等を設けたりする必要のない、ダスト
が堆積しにくい排ガス吸引ダクトを提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明における電気炉の排ガス吸引ダクトは、 （１）電気炉炉蓋上に設置された排ガス吸引ダクト
（Ａ）を、排ガスの流れから見て水平方向に対して上方
に４５〜６０度傾斜させ、それに接続される系外設置側
の排ガス吸引ダクト（Ｂ）を、排ガスの流れから見て水
平方向に対して下方に４５〜６０度傾斜させたことを特
徴とする電気炉の排ガス吸引ダクト。

【０００７】（２）排ガス吸引ダクト内の排ガス流速が
１８ｍ／秒以上となる如く排ガスダクトの断面寸法を設
定したことを特徴とする前記（１）記載の電気炉の排ガ
ス吸引ダクト。

【０００８】（３）電気炉炉蓋上に設置された排ガス吸
引ダクト（Ａ）に接続される系外設置側の排ガス吸引ダ
クト（Ｂ）に、該ダクトを上下方向に伸縮自在な伸縮機
構を設けるとともに、水平方向に旋回するための旋回機
構を設けたことを特徴とする前記（１）記載の電気炉の
排ガス吸引ダクト。

【０００９】

【作用】本発明者らは、実際の排ガス吸引ダクト及びダ
ストを用いて、ダストの崩落テストを行った。即ち、排
ガス吸引ダクトの傾斜をどの程度にしたらダストが堆積
しにくいかを実験した。その結果、排ガス吸引ダクトの
傾斜が水平方向より下方へ４５度以上あれば、ダストは
堆積せず、その傾斜に沿って落下することを見いだし
た。

【００１０】従って、ダストが排ガスの流れによって排
ガス吸引ダクトの下部面に沈降したとしても、ダストは
その場にとどまり、堆積することなく、排ガス吸引ダク
トの傾斜に沿って落下していく。即ち、電気炉炉蓋上に
設置された排ガス吸引ダクト内のダストは再び電気炉内
へ、固定側排ガス吸引ダクト内のダストは、排ガス下流
側にある燃焼塔内へ落下して行くわけである。もちろ
ん、排ガス吸引ダクト上面に付着した塊が落下してきた
としても、排ガス吸引ダクト下部面に堆積することがな
くなる。

【００１１】逆に、排ガス吸引ダクトの傾斜をあまり大
きくしすぎると、設備取り合いが困難となる問題が生じ
るため、最大でも６０度傾斜が限界となる。ダスト性状
によっては、ダストが排ガス吸引ダクトに付着しやすい
場合もあり、一度ダストが付着すると、それを起点とし
てダストが堆積成長する傾向が見られる。この場合は、
まず、ダスト付着を防止する必要がある。

【００１２】本発明者らは、排ガス吸引ダクトに付着し
やすいダストを用い、ダスト付着テストを行った。即
ち、排ガス吸引ダクト内の排ガス流速を種々変えた実験
を行った。その結果、排ガス吸引ダクト内の排ガス流速
を、１８ｍ／秒以上にすれば、ダストが付着しにくくな
ることを確認した。

【００１３】従って、付着しやすいダスト性状の場合で
も、排ガス吸引ダクト内に付着することなく、また、も
ちろん４５度以上の傾斜を付けているためダストが堆積
することもない。ところで、従来技術のような、水平部
分を持った排ガス吸引ダクトに比較して、排ガス吸引ダ
クトに傾斜を付けると、排ガス吸引ダクトの高さが高く
なり、作業性が悪くなるという場合も発生する。

【００１４】例えば、電気炉内へ金属材料を装入する場
合、通常はバッケトと呼ばれる容器に金属材料を入れ、
それを建屋に設置された天井クレーンにて電気炉上に運
搬してくるわけであるが、その時に、斜め上方に立ち上
がった固定側の排ガス吸引ダクトが邪魔になり、作業性
が悪くなる可能性がある。従って、固定側排ガス吸引ダ
クトが、摺動機構と旋回機構を有しておけば、材料装入
の際には、排ガス吸引ダクトを引っ込めて高さを低く
し、かつ、旋回退避させておくことが可能となり、材料
の装入作業が非常に容易となる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明による電気炉の排ガス吸引ダク
トを、炉蓋上に設置された該排ガス吸引ダクトを上方４
５度に、それに接続される固定側該排ガス吸引ダクトを
下方４５度にそれぞれ設置した例を示す。

【００１６】電気炉は、炉対本体１とその上部を覆う炉
蓋２から構成される。排ガスの流れを図１内に矢印で示
すが、排ガスの流れから見て、水平方向に対して上方に
４５度の角度を有して延びている排ガス吸引ダクト３
は、該炉蓋２上に設置されている。固定側排ガス吸引ダ
クト４は、排ガスの流れから見て、水平方向に対して下
方に４５度傾斜しており、燃焼塔５に接続されている。

【００１７】炉蓋上に設置された排ガス吸引ダクト３
と、固定側排ガス吸引ダクト４は、炉対本体１が出鋼等
で傾動する際、切り離しが可能なようにフランジ６によ
って分離されている。電気炉から発生する排ガスは、図
示しない排風機によって、前記炉蓋２上に設置された排
ガス吸引ダクト３と、固定側排ガス吸引ダクト４により
吸引排出され、燃焼塔５を通り図示しない集塵設備を経
由し大気へ放出される。

【００１８】図２は、固定側の排ガス吸引ダクトに、該
ダクトを摺動するための機構と旋回できる機構を設けた
例を示す。固定側の排ガス吸引ダクトは、摺動可能な内
筒１０及び旋回可能な外筒１１とから構成される。摺動
可能な内筒１０には、摺動するための機構である空動シ
リンダー１２のロッド２３との接続用ブラケット１３が
設置されている。

【００１９】一方、旋回可能な外筒１１には、該空動シ
リンダー１２取り付け用ブラケット１４が設置さえてお
り、空動シリンダー１２が取り付けられている。従っ
て、空動シリンダー１２を作動させることで内筒１０の
摺動が可能となる。ここで、摺動するための機構として
空動シリンダーを例として上げたが、油圧シリンダー、
電動シリンダー等他の手段を用いても同様の作動が可能
なことはもちろんである。

【００２０】旋回可能な外筒１１には、旋回ベアリング
１６及び該旋回ベアリング固定用のブラケット１５が設
置されており、旋回可能な外筒１１は、旋回ベアリング
１６を介して固定架台１７に載置されている。また、旋
回可能な外筒１１には、スプロケット１８が設置されて
いる。一方、旋回するための機構である減速機２１は、
スプロケット２０が設置されており、チェーン１９を介
して旋回可能な外筒１１のスプロケット１８に接続され
ている。減速機２１は、取り付け用ブラケット２２によ
って固定されている。以上から、減速機２１を作動させ
ることで旋回可能な外筒１１を旋回させることができる
わけである。

【００２１】図３は、電気炉内へ金属材料を装入する場
合の、固定側排ガス吸引ダクトの退避状況を示したもの
である。図３のＡ１，Ａ２は、金属材料を満載したバケ
ット３０を、図示しない天井クレーンにて炉体本体１上
に運搬してきた状態を示しており、固定側排ガス吸引ダ
クトは操業状態と同じ位置にある場合を示す。尚、Ａ１
は平面図、Ａ２は立面図をそれぞれ示している。

【００２２】図３のＢ１，Ｂ２は、金属材料を満載した
バケット３０を、図示しない天井クレーンにて炉体本体
１上に運搬してくる状態を示しており、固定側排ガス吸
引ダクトは、内筒１０を摺動させて下方に引っ込め、ま
た、外筒１１を旋回さあせて退避させた状態を示す。
尚、Ｂ１は平面図、Ｂ２は立面図をそれぞれ示してい
る。

【００２３】図３のＡ１，Ａ２に示した位置に固定側排
ガス吸引ダクトがあると、バケット３０との隙間Ｌがあ
まりないため、バケットを固定側排ガス吸引ダクトに接
触させる危険性がある。従って、バケット３０の運搬操
作はかなり慎重に行わなければならず作業性が悪化す
る。それに対し、図３のＢ１，Ｂ２に示したように固定
側排ガス吸引ダクトが退避した位置であれば、バケット
３０との隙間が充分とれる。また、固定側排ガス吸引ダ
クト側に寄りながらバケット３０を運搬するルートしか
とれない場合でも、余裕を持ってバケット３０を炉体本
体１上に運搬してくることが可能となる。従って、金属
材料の装入作業が楽となる。

【００２４】

【発明の効果】本発明による電気炉の排ガス吸引ダクト
においては、ダストは排ガス吸引ダクトの傾斜に沿って
落下するため、排ガス吸引ダクト内にダストが堆積する
ことはなくなる。また、付着しやすいダクトであって
も、排ガス吸引ダクトに付着して堆積することもない。
従って、排ガス吸引ダクトの断面積が減少することがな
くなり、排ガスが電気炉内から炉外へ漏れることなく、
作業環境を悪化させることがなくなる。

【００２５】更に、人手によるダスト除去作業が不要と
なり、ダスト排出用の機会を特別設ける必要もないた
め、作業の軽減化、設備費の削減が可能となる。一方、
排ガス吸引ダクトを退避可能としたことで、電気炉への
金属材料装入作業に支障が生じることもなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気炉の排ガス吸引ダクトを、炉
蓋上設置された該排ガス吸引ダクトを上方４５度に、そ
れに接続される固定側該排ガス吸引ダクトを下方４５度
にそれぞれ設置した例を示す。

【図２】固定側の排ガス吸引ダクトに、該ダクトを摺動
するための機構と旋回できる機構を設けた例を示す。

【図３】電気炉内へ金属材料を装入する場合の、固定側
排ガス吸引ダクトの退避状況を示したものである。図３
のＡ１，Ａ２は、固定側排ガス吸引ダクトが操業状態と
同じ位置にある場合を示し、Ａ１は平面図、Ａ２は立面
図をそれぞれ示している。また、図３のＢ１，Ｂ２は、
固定側排ガス吸引ダクトが、内筒を摺動させて下方に引
っ込め、また、外筒を旋回さあせて退避させた状態を示
しており、Ｂ１は平面図、Ｂ２は立面図をそれぞれ示し
ている。

【符号の説明】

１ 炉体本体 ２ 炉蓋 ３ 排ガス吸引ダクト ４ 固定側排ガス吸引ダクト ５ 燃焼塔 ６ フランジ １０ 摺動可能な内筒 １１ 旋回可能な外筒 １２ 空動シリンダー １３ ロッドとの接続用ブラケット １４ 空動シリンダー取り付け用ブラケット １５ 固定用ブラケット １６ 旋回ベアリング １７ 固定架台 １８ スプロケット １９ チェーン ２０ スプロケット ２１ 減速機 ２２ 取り付け用ブラケット ２３ ロッド ３０ バケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 俊孝 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社機械・プラント事業部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気炉の排ガス吸引ダクトにおいて、電気
   炉炉蓋上に設置された排ガス吸引ダクト（Ａ）を、排ガ
   スの流れから見て水平方向に対して上方に４５〜６０度
   傾斜させ、それに接続される系外設置側の排ガス吸引ダ
   クト（Ｂ）を、排ガスの流れから見て水平方向に対して
   下方に４５〜６０度傾斜させたことを特徴とする電気炉
   の排ガス吸引ダクト。
2. 【請求項２】排ガス吸引ダクト内の排ガス流速が１８ｍ
   ／秒以上となる如く排ガスダクトの断面寸法を設定した
   ことを特徴とする請求項１記載の電気炉の排ガス吸引ダ
   クト。
3. 【請求項３】電気炉炉蓋上に設置された排ガス吸引ダク
   ト（Ａ）に接続される系外設置側の排ガス吸引ダクト
   （Ｂ）に、該ダクトを上下方向に伸縮自在な伸縮機構を
   設けるとともに、水平方向に旋回するための旋回機構を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の電気炉の排ガス
   吸引ダクト。