JPH11325748A - アーク炉の排ガス処理装置 - Google Patents

アーク炉の排ガス処理装置

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JPH11325748A
JPH11325748A JP10142198A JP14219898A JPH11325748A JP H11325748 A JPH11325748 A JP H11325748A JP 10142198 A JP10142198 A JP 10142198A JP 14219898 A JP14219898 A JP 14219898A JP H11325748 A JPH11325748 A JP H11325748A
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JP
Japan
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exhaust gas
temperature
arc furnace
cooling tower
valves
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Pending
Application number
JP10142198A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoji Kitabayashi
庄治 北林
Yukio Niwa
幸雄 丹羽
Kazunori Onaka
一徳 大中
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11325748A publication Critical patent/JPH11325748A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

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  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アーク炉の操業によりダイオキシンが発生す
るのを抑制するとともに、バッグフィルタにその耐熱温
度を越す排ガスが流入したり、多量に水分を含んだ排ガ
スが流入することをなくし、排ガス温度の急激な変動に
拘らず常に安定した操業ができるようにする。 【解決手段】 アーク炉1から排出される排ガスの排出
経路3に冷却塔4とバッグフィルタ5とをその順に連設
し、該冷却塔に複数の給水管6a〜6fを設けるととも
に該給水管に制御装置7からの開閉指令信号によって全
開または全閉する遮断弁8a〜8fを夫々設け、該遮断
弁の2次側にスプレーノズル9a〜9fを設け、該冷却
塔の排ガス出口10に排ガス温度を検出するセンサ11
を設け、前記制御装置は該排ガス出口の排ガス温度が常
に200℃〜300℃の所定の温度に保持されるように
前記各遮断弁に夫々開閉指令信号を出力し冷却水を噴出
させているスプレーノズルの個数がコントロールされる
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、製鋼工
場,廃棄物溶融施設等に設けられたアーク炉において、
ダイオキシンが発生するのを防止する排ガス処理装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】アーク炉は周知のように金属スクラッ
プ、或いは焼却灰等を溶融するのに広く使用されてい
る。ところで、アーク炉から排出される排ガス中には、
有害物質で極めて毒性の強いダイオキシン(ポリ塩化ジ
ベンゾパラジオキシン,ポリ塩化ジベンゾフラン等の異
性体の総称)が含まれているので、大気中への拡散を防
ぐために従来からその排ガス排出経路にバッグフィルタ
を設けダストと伴にある程度のダイオキシンが捕集され
るようにしている。
【0003】図4はこうした従来のアーク炉の排ガス排
出経路における排ガスの温度推移を示したものであり、
aはアーク炉、bはその排ガス排出経路、cはバッグフ
ィルタである。溶解期のアーク炉aからは一般的に12
00℃以上の排ガスが排出され、該排ガスは、スクラッ
プ予熱装置(図示省略)等を通過する間に徐々に温度が
下がりバッグフィルタcの入口付近では布製バッグの耐
熱温度である250℃以下になり該バッグフィルタcを
通って大気中に排出する。
【0004】ところが、このように排ガスの温度が排ガ
ス排出経路bにて徐々に下がると、ダイオキシンが発生
しやすい600℃〜300℃の温度範囲に長時間さらさ
れるとダイオキシンが生成されダイオキシン濃度が高く
なり、バッグフィルタcを通過した後でもダイオキシン
濃度が高いという問題があった。
【0005】そこで従来から排ガスを水スプレーによる
気化熱によって急冷し得る冷却塔を設けることにより排
ガスが上記温度範囲にある時間が可及的に短時間である
ようにしてダイオキシンの発生を抑えることもなされて
いた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら一般にア
ーク炉では、溶解,精練,材料投入等の操業期によって
排出される排ガスの温度が大きく変動するので、従来の
冷却塔でそうした温度変化に対応できず、過剰なスプレ
ーによって多量に水分を含んだ排ガスがバッグフィルタ
に流れ込んでその機能を害すること、あるいは冷却が不
十分でダイオキシンの生成温度域まで急冷できないこと
があった。即ち、従来の水スプレー式冷却塔は、図5に
示したように、冷却塔gの排ガス出口に設けられた温度
測定センサhによって該排ガスの温度を測定し制御装置
iにその信号を入力するとともに、給水源と繋がる1つ
の流量調節弁dの2次側を複数の給水管eに分岐し該各
給水管の先端にノズルfを設け、制御装置iの指令信号
によって該流量調節弁dの開度が調節され水量がコント
ロールされるものであったので、制御が遅れがちであっ
て、排ガス温度の急激な変化に追従できず、水量過多や
冷却不足を起こす欠点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
し、アーク炉の操業によるダイオキシンの発生を効果的
に抑制できる排ガス処理装置を提供しようとするもので
ある。そのために本発明の排ガス処理装置は、アーク炉
から排出される排ガスの排出経路に冷却塔とバッグフィ
ルタとをその順に連設し、該冷却塔に複数の給水管を設
けるとともに該給水管に制御装置からの開閉指令信号に
よって全開または全閉する遮断弁を夫々設け、該遮断弁
の2次側にスプレーノズルを設け、該冷却塔の排ガス出
口に排ガス温度を検出するセンサを設け、前記制御装置
は該排ガス出口の排ガス温度が常に200℃〜300℃
の所定の温度に保持されるように前記各遮断弁に夫々開
閉指令信号を出力し冷却水を噴出させているスプレーノ
ズルの個数がコントロールされるようにしたことを特徴
とする。また本発明は上記排ガス処理装置において、ア
ーク炉から排出される排ガスの排出経路に燃焼塔と冷却
塔とバッグフィルタとをその順に連設し、該燃焼塔に排
ガスがダイオキシンの分解温度以上に2秒間以上保持で
きるように該排ガスを加熱するバーナを設けたことを特
徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】次に図1〜図3に従い本発明の実
施の形態を説明する。図1は排ガス処理装置とその排ガ
スの温度推移を示したもので、同図中、1は炉体中に電
極を垂下させたアーク炉、2は該アーク炉1の排ガスの
排出経路3に設けられた燃焼塔、4は冷却塔、5はバッ
グフィルタである。燃焼塔2にはバーナ12が備えら
れ、その燃焼火炎により排ガスを加熱することにより排
ガスがダイオキシンの分解温度である例えば900℃以
上に2秒間以上保持されるようにしている。これによっ
て排ガス中のCO等の未燃成分を燃焼分解させると同時
に、アーク炉内で生成したダイオキシンが熱分解され
る。
【0009】また冷却塔4は、図2に示すように、給水
源より複数の給水管6a〜6fに分岐され該各給水管6
a〜6fに夫々制御装置7からの開閉指令信号によって
全開または全閉する電磁式の遮断弁8a〜8fを設け、
該各遮断弁の2次側にスプレーノズル9a〜9fを設け
るとともに、該冷却塔の排ガス出口10に熱電対等の温
度測定用のセンサ11を設け、該センサ11によって検
出された排ガス温度信号を制御装置7に入力させてい
る。制御装置7には予め200℃〜300℃の所定の温
度が目標温度として設定され、その温度とセンサ11に
よって検出された排ガス出口10の排ガス温度との偏差
をもって遮断弁8a〜8fに開閉指令信号を出力し、排
ガス測定温度がその目標制御温度よりも高い場合は、よ
り多く若しくは全部の遮断弁を開状態に保って多数個の
スプレーノズルから冷却水が噴出されるようにして冷却
能力を高めるとともに、排ガス温度が目標制御温度より
低い場合は、開状態に保つ遮断弁の数を少なく若しくは
全部の遮断弁を閉じることにより冷却能力を下げ、排ガ
ス出口10における排ガス温度が常に200℃〜300
℃の所定の温度に保持されるようにフィードバック制御
する。
【0010】なお、制御装置7の作動は、目標制御温度
と実際に測定された排ガス温度との偏差に比例して開状
態或いは閉状態とする遮断弁の数を決定することのほ
か、偏差の時間的変位、即ち微分項によっても開状態或
いは閉状態とする遮断弁の数が決定されるようにするこ
とで排ガス温度の急激な変動に対してより迅速な対処が
可能となる。またこうした排ガス温度の急激な変動を検
知するためには冷却塔4の排ガス入口の同様の温度測定
用センサを付加するのもよい。
【0011】こうして燃焼塔2から排出された排ガス
は、この冷却塔4を通過することによって図1に示した
ように短時間で300℃以下に冷却されるので、ダイオ
キシンの発生を抑制することができる。また操業状態の
変動に伴う排ガスの急激な温度変化に対する応答性も速
くなり、該冷却塔出口における排ガス温度を200℃〜
300℃の所定の温度に容易に安定させることができ
る。
【0012】バッグフィルタ5は、縦形ハウス13内に
濾布を縫製してなる袋状のフィルタ14を複数個吊下し
てなるもので、冷却塔4を通すことで200℃〜300
℃に冷却された排ガスがさらに低温度になり、バグ耐熱
温度である250℃以下となって該フィルタの目を通過
することで、排ガス中のダストがそのろ過面に捕集さ
れ、清浄化された排ガスが該ハウス13の上部から大気
中に排出される。
【0013】なお図3に示した冷却塔4は、給水源より
2系統の給水管15a,15bを分岐状に設け、該各給
水管に夫々制御装置7からの開閉指令信号によって全開
または全閉する遮断弁8a,8b、および該制御装置7
からの開度指令信号によって開度が調節される流量調節
弁16a,16bを設け、該各流量調節弁の2次側をさ
らに複数の枝管6a〜6fに分岐しその先端にスプレー
ノズル9a〜9fを設けてなるもので、その他の符号で
図2と同一符号は同一構成部品である。この場合も制御
装置7からの開閉指令信号によって遮断弁8a,8bを
全開または全閉させることによって大きな温度変化に対
し素早く対処できる。そしてこの場合、流量調節弁16
a,16bによる開度調節は補助的に行うようにするこ
とで、排ガス出口の排ガス温度を常に200℃〜300
℃の所定の温度に保つことができる。
【0014】なお、この実施形態では示さなかったが、
排ガス中に活性炭のような吸着材を添加してダイオキシ
ンを吸着させ、それをバッグフィルタで捕集するような
装置をこの排ガス処理装置に追加的に設けることも勿論
可能である。また、この実施形態では、給水源からの分
岐は2系統の給水管に分岐した例であるが、もちろん2
系統の分岐である必要はなく、3系統以上に分岐しても
よい。
【0015】
【発明の効果】このように本発明は、制御装置からの開
閉指令信号によって全開または全閉する遮断弁を冷却塔
に設けられた複数の給水管に夫々設け、該冷却塔の排ガ
ス出口の排ガス温度が常に200℃〜300℃の所定の
温度に保持されるように各遮断弁に夫々開閉指令信号を
出力し冷却水を噴出させているスプレーノズルの個数が
コントロールされるようにしたので、排ガスの温度変化
に対する応答性が向上し、ダイオキシンの発生を抑制で
きるとともに、バッグフィルタにその耐熱温度を越す排
ガスが流入したり、多量に水分を含んだ排ガスが流入す
ることがなくなり、常に安定した操業ができるようにす
る有益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアーク炉の排ガス処理装置の実施
の形態を示した排ガス排出経路図。
【図2】図1に示した冷却塔の縦断面図とその冷却水配
管系統図。
【図3】図2の冷却塔の他の実施形態を示した縦断面図
とその冷却水配管系統図。
【図4】従来のアーク炉の排ガス処理装置の排ガス排出
経路図。
【図5】従来のアーク炉の排ガス処理装置の冷却塔の縦
断面図とその冷却水配管系統図。
【符号の説明】 1 アーク炉 2 燃焼塔 3 排出経路 4 冷却塔 5 バッグフィルタ 6a〜6f 給水管 7 制御装置 8a〜8f 遮断弁 9a〜9f スプレーノズル 10 排ガス出口 11 センサ 12 バーナ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アーク炉から排出される排ガスの排出経
    路に冷却塔とバッグフィルタとをその順に連設し、該冷
    却塔に複数の給水管を設けるとともに該給水管に制御装
    置からの開閉指令信号によって全開または全閉する遮断
    弁を夫々設け、該遮断弁の2次側にスプレーノズルを設
    け、該冷却塔の排ガス出口に排ガス温度を検出するセン
    サを設け、前記制御装置は該排ガス出口の排ガス温度が
    常に200℃〜300℃の所定の温度に保持されるよう
    に前記各遮断弁に夫々開閉指令信号を出力し冷却水を噴
    出させているスプレーノズルの個数がコントロールされ
    るようにしたことを特徴とするアーク炉の排ガス処理装
    置。
  2. 【請求項2】 アーク炉から排出される排ガスの排出経
    路に燃焼塔と冷却塔とバッグフィルタとをその順に連設
    し、該燃焼塔に排ガスがダイオキシンの分解温度以上に
    2秒間以上保持できるように該排ガスを加熱するバーナ
    を設けた請求項1に記載のアーク炉の排ガス処理装置。
JP10142198A 1998-05-08 1998-05-08 アーク炉の排ガス処理装置 Pending JPH11325748A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104154762A (zh) * 2014-07-31 2014-11-19 成都易态科技有限公司 矿热炉冶炼烟气除尘净化处理方法和矿热炉冶炼系统
CN104329950A (zh) * 2014-10-27 2015-02-04 宁夏天纵泓光余热发电技术有限公司 矿热炉余热发电加热系统

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