JPS593677B2 - ヨウユウロサイヨリネツオカイシユウスルホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製鉄・製鋼過程にて生じる高炉滓・転炉滓等の
溶融炉滓より排熱を有効に回収する方法に関する。

高炉滓・転炉滓等の溶融炉滓は高温で多量の排熱を有し
ているので、この排熱を回収するのが望ましいが、従来
の技術では回収した排熱から得られる蒸気が低圧であり
、かつ大型のタービン機器を要し、また溶融炉滓を効率
よく細粒化して液体状から固体状まで冷却することが困
難であるので、現在ではまだ上記溶融炉滓からの有効な
熱回収は行なわれていない。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは、製鉄・製鋼過程にて生じる各種溶融炉滓が
有する熱を回収する方法において、立塔内に、横方向の
軸心を有する複数の回転体を、隣接する回転体が上下方
向に関してラップするように、上下方向に対して傾斜す
る方向に列設して、強制回転せしめられた各回転体の上
向き速度成分を有する上面側に溶融炉滓を落下させて細
粒化すると共に、上記立塔等を有する循環ルートを冷却
用流体を循環させて、立塔内を強制的に上昇せしめられ
る冷却用流体により、上記落下する溶融炉滓を冷却し、
この冷却により高温化された冷却用流体を防塵前又は該
後に取り出して熱交換による奪熱により熱を回収した後
、上記奪熱により冷却された冷却用流体を循環ルートに
より立塔内に給送することを特徴とする溶融炉滓より熱
を回収する方法を提供するにある。

以下、本発明の構成を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は立塔で、この立塔内の上部に後述
する細粒化装置２が設けられ、この立塔内の下部に多数
の冷却気体噴出孔を有する仕切壁３が傾斜して設けられ
、この仕切壁の側部の塔壁に排出口４が設けられている
。

立塔１の上端部に設けられた炉滓鍋５より細粒化装置２
に向けて高温の溶融炉滓が流下すると、この溶融炉滓は
細粒化されて落下するとともに立塔１の下部より送風機
６により連続的に送入される冷却気体と向流接触しなか
ら細粒同志が再固着不能な程度の温度まで冷却・固化す
る。

冷却・固化した細粒は文略下部の排出口４より塔外へ排
出される。

一方、細粒化炉滓と接触しつつ車路上部へ上昇する高温
の冷却気体は、車路上部より取り出されて集塵機７によ
り除塵された後、熱交換器８へ送られ熱媒体と熱媒体導
管９を介して接触する。

熱媒体は高温気体により加熱されて熱を回収するととも
に、高温になった冷却気体を冷却する。

この冷却気体は送風機６により再度文略１の下部へ送入
循環される。

１０は冷却気体パージ管である。

なお第２図に示すように、文略１の下部に隣接して、多
数の冷却気体噴出孔を有する移動床１１を備えた固定室
１２からなる残留熱回収室を設け、細粒化された溶融炉
滓を文略１の下部から固定室１２へ送出し、冷却気体の
一部を移動床１１の下側へ送入して、より有効に熱回収
を行なうことができるように構成することもある。

また第３図に示すように、文略下部の排出口４に回転キ
ルン１３からなる残留熱回収室を接続し、細粒化された
溶融炉滓を文略１の下部から回転キルン１３へ送出し、
冷却気体の一部を回転キルン１３へ送入して、より有効
に熱回収を行なうことができるように構成することもあ
る。

溶融炉滓を細粒化する方法としては、多重回転体からな
る細粒化装置を採用している。

即ち、第４図に示すように、文略壁１４に隣接して互い
に平行に、かつ溶融炉滓１５の流下または流出方向に対
して回転体の長手方向が直角となるように複数個の回転
体１６．１６・・・・・・を設ける。

回転体１６は、文略壁壁を貫通しかつ両端が文略の外側
部に設けられた軸受によって水平に支承される回転軸に
一体となるよ”うに固着され、文路外部から回転軸およ
び回転体１６を駆動可能なように構成されている。

回転体は上下方向に対して傾斜する方向の直線状または
任意の曲線状に配列される。

また回転体の表面形状としては、たとえば回転円筒面、
回転円錐面、回転動物面、回転双曲面等の一部分等の曲
面を採用することができる。

このようにして構成される多重回転体は、たとえば第１
の回転体を軸芯からみて凸状の曲面で構成するならば、
第２の回転体を第１のものとほぼ同一の曲面であるが、
軸芯からみて凹状となるように形成し、第１と第２の回
転体が適渦な隙間をもって噛合うように回転体同志を平
行に配列して形成される。

このようにして平行に配列された回転軸群はすべて回転
方向を同一として、駆動されるので、前記噛合いの部分
では互いに逆方向の速度ですれ違い、相対速度は夫々の
回転体の回転周速度の和となっている。

なお上記の理由から、回転体の回転曲面、回転軸同志の
干渉を避けるために、少なくとも回転体の回転軸芯は回
転軸の軸芯と一致させるのが、夫々の軸の回転速度を独
立に決定し得るので望ましい。

互いに平行に配列された回転軸群は、第４図に示すよう
に、鉛直下向きに流下する溶融炉滓１５に対して直線状
または任意の曲線状に配列される。

この場合、夫々の回転体表面の周速度ベクトルが上向き
の速度成分を有する表面範囲のみを、落下する溶融炉に
対して露出し、下向きの速度成分を有する表面範囲はそ
の回転体の上方に位置する回転体または遮蔽板の影とな
るように構成している。

一般に高炉滓、転炉滓のような溶融炉滓の温度は高温で
あるので、高温雰囲気に曝される回転体および回転軸は
耐熱鋳鉄、耐熱用特殊鋼等の部材により構成するのが好
適である。

この場合、第５図および第６図に示すように、回転体１
６を中空状として、この回転体１６と回転軸１γとの間
の間隙１８に外部から冷却水のような冷却液体または冷
却気体を通して連続的に回転体を冷却するように構成す
るのが望ましい。

なお回転体１６の表面に適当な突起を設けて、より細粒
化し易いように構成することもできる。

また第７図および第８図に示すように、文略壁１４、す
なわち多重回転体支持壁に１個または複数個の冷却流体
噴出口１９を、この噴出口１９が回転体の間、回転体の
上側または下側に位置するように設けて、回転体を外部
から冷却するとともに回転体へ溶融炉滓が付着するのを
防止して細粒化を促進できるように構成することもある
。

さらに第９図〜第１２図に示すように、１個または複数
個の中空状回転体１６の表面に多数の孔２０．２０・・
・・・・を設けて、回転軸１７と回転体１６との間の間
隙１８に冷却流体を流して回転体１６を内部から冷却す
ると共に、孔２０，２０・・・・・・から冷却流体を噴
出させることにより溶融炉滓１５を細粒化できるように
構成することもある。

ここで回転軸１７と回転体１６さは、別体にて外殻一部
としての着脱交換等は至便であるが、両者１６．１７の
一体構成によっても可能である。

本発明は以下のような種々の効果を有している。

（１）溶融炉滓が溶融状態から冷却固化状態に到る間に
放出する顕熱、潜熱を有効に回収することができ、回収
エネルギーを高圧水蒸気用、電力用、その他の加熱用に
用いることができる。

（２）従来の自然および散水冷却方式では、大塊状の固
形炉滓の粉砕、収集、細粒化、分級等の後処理プロセス
を必要としたが、本発明においては細粒化して排水する
ので後処理プロセスが不要となる。

（３）炉滓処理を連続的に行なえること、および自然落
下を利用する塔方式であるため、プラントは小規模とな
り広大な面積の冷却ヤードを必要としなくなる。

（４）転炉滓は一般に８〜１５％、最高２５％の鉄分を
含むが、本発明において炉滓粒子排出部等に磁気撰別機
を直接連結することにより、炉滓のハンドリングが簡素
化され、かつプロセスの運転条件を制御することにより
、小径でかつ均一な粒状物を得ることができるので磁気
撰別の効率が高くなる。

（５）向流冷却方式のため高レベルの廃熱を回収するこ
とができる。

特に、本発明では、文略内に、横方向の軸心を有する複
数の回転体を、隣接する回転体が上下方向に関してラン
プするように、上下方向に対して傾斜する方向に列設し
て、強制回転せしめられた各回転体の上向き速度成分を
有する上面側に、溶融炉滓を落下させて細粒子するので
、溶融炉滓は回転体に対して自由落下速度以上の高い相
対速度で衝突すると共に、上段側の回転体との衝突では
充分細粒化されなかった溶融炉滓は下段側の回転体との
衝突により更に細粒化されるのであり、従って、細粒化
の効率が良いと共に、上記のように、回転体の上向き速
度成分を有する上面側に溶融炉滓を落下させるので、溶
融炉滓は回転体との衝突により、回転体から上記上向き
速度成分を付与されることとなって、その分冊空時間も
長くなり、溶融炉滓からの熱回収率が良い。

又、隣接する両回転体の対向部では、両回転体表面は相
互に逆向きの周速度を有し、その相対速度が犬であるこ
とから、回転体に溶融炉滓が付着した場合でも、隣接す
る両回転体に付着した溶融炉滓の層の厚さが、隣接する
両回転体の隙間以上になった際には、付着した溶融炉滓
は上記対向部で大きな剪断力を受けて、回転体から剥離
飛散せしめられるのであり、従って、回転体に付着した
溶融炉滓の所定以上の成長を、特段のスクレーパを用い
ることなく防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための装置のフローシ
ート、第２図は他の実施例を示すフローシート、第３図
はさらに他の実施例を示すフローシート、第４図は細粒
化装置の一実施例を示す説明図、第５図および第６図は
第４図に示す細粒化装置に用いる多重回転体の縦断面図
、第７図および第８図は支持壁に冷却流体噴出口を設け
た細粒化装置の説明図、第９図は表面に多数の孔を有す
る多重回転体からなる細粒化装置の説明図、第１０図お
よび第１１図は第９図に示す多重回転体の縦断面図、第
１２図は第９図に示す多重回転体を複数個有する細粒化
装置の説明図である。 １・・・・・・文略、２・・・・・・細粒化装置、３・
・・・・・仕切壁、４・・・・・・排出口、５・・・・
・・炉滓鍋、６・・・・・・送風機、７・・・・・・集
塵機、８・・・・・・熱交換器、９・・・・・・熱媒体
導管、１０・・・・・・冷却気体パージ管、１１・・・
・・・移動床、１２・・・・・・固定室、１３・・・・
・・回転キルン、１４・・・・・・文略壁、１５・・・
・・・溶融炉滓、１６・・・・・・回転体、１７・・・
・・・回転軸、１８・・・・・・間隙、１９・・・・・
・冷却流体噴出口、２０・・・・・・孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 製鉄・製鋼過程にて生じる各種溶融炉滓が有する熱
   を回収する方法において、立塔内に、横方向の軸心を有
   する複数の回転体を、・隣接する回転体が上下方向に関
   してラップするように、上下方向に対して傾斜する方向
   に列設して、強制回転せしめられた各回転体の上向き速
   度成分を有する上面側に溶融炉滓を落下させて細粒化す
   ると共に、上記立塔等を有する循環ルートを冷却用流体
   を循環させて、立塔内を強制的に上昇せしめられる冷却
   用流体により、上記落下する溶融炉滓を冷却し、この冷
   却により高温化された冷却用流体を防塵前又は該後に取
   り出して熱交換による奪熱により熱を回収した後、上記
   奪熱により冷却された冷却用流体を循環ルートにより立
   塔内に給送することを特徴とする溶融炉滓より熱を回収
   する方法。