JPS6229711B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気炉からの高温排ガスを用いてスク
ラツプを予熱する装置に関する。

従来、電気炉の高温排ガスを用いてスクラツプ
を予熱する装置においては、スクラツプに混在し
ている油、塗料、ゴム等の有機物が気化し悪臭を
伴う排ガスが大気に放出されるので、環境汚染の
原因となり操業中止のやむなきに至つているもの
もある。

これを解決するために、例えば第１図に示すよ
うな装置がある。これはスクラツプ予熱器１から
排出される悪臭ガスをダクト２を介して電気炉３
の直後の高温ダクト４に帰還させ、そこで再燃焼
させることによつて脱臭し除塵器５を経て煙突６
より大気に放出するものである。

このようなスクラツプ予熱後の排ガスの脱臭対
策を講じたものとして、上記の例の外に、特開昭
56−168082号公報に記載された排ガスの処理装置
がある。それには、また、再生熱交換器が排ガス
系に設けられ、悪臭物質を含むガスが燃焼筒に戻
る際、再生熱交換器を通過する排ガスの顕熱を回
収することができるようになつている例も記され
ている。さらに、特開昭56−168083号公報には、
スクラツプ予熱装置の下流位置にその排ガス中の
悪臭物質等を酸化分解させるための酸化分解炉を
設けた例が記載されている。これらはいずれも次
に述べるように、電気炉排ガス温度が大きく変動
することへの対応がないかまたはガス温度を上昇
させるためのバーナなどが設置されている。しか
しながら、スクラツプの予熱済みガスの脱臭が不
充分となつたり過大になつたりする問題が残る。
というのは、脱臭個所でのガス温度がその都度の
電気炉排ガス温度に直接的に依存することになる
からである。また、電気炉排ガス温度が高くても
その熱エネルギは蓄えられることがないので、そ
のまま放出されるという無駄が生じる。さらに、
酸化分解炉にあつては、新たな燃料を消費すると
いう問題もある。

ところで、電気炉３からの排ガス温度は予熱済
みのスクラツプを電気炉３に装入する度に大気が
混入し、第２図の線Ａで示すごとく大きく変動す
る。その排ガス温度が高過ぎるときはスクラツプ
の溶着や予熱バスケツトの変形を来たすし、低過
ぎるときはスクラツプ予熱器での予熱が不十分と
なる。また、電気炉直後の排ガス温度が悪臭成分
の燃焼温度以下である場合には悪臭成分が再燃焼
されず脱臭効果もなくなり、悪臭を大気に放出す
る等の問題が生ずる。

さらに、電気炉排ガス中のダクトがスクラツプ
に付着するので、このダクトがスクラツプと共に
電気炉に装入される結果鋼の品質低下を来たす。
また、予熱されたスクラツプを電気炉に装入する
際、上述のダストが粉塵となつて周囲に飛散し、
建屋集塵等の強化が余儀なくされる。

本発明は上述の問題点を解決するためになされ
たもので、その第１の目的はスクラツプ予熱排ガ
スを電気炉直後の高温部に帰還させ、かつ温度変
化の大きい電気炉排ガスと低温のスクラツプ予熱
排ガスの混合ガス温度をできるだけ悪臭成分の燃
焼温度以上の均一な温度に維持し、スクラツプを
予熱した後の悪臭排ガスを新たな燃料消費を伴う
ことなく脱臭することであり、その第２の目的は
スクラツプ予熱器内でスクラツプに付着したダス
トが電気炉に戻ることによる鋼の品質低下ならび
に電気炉に予熱スクラツプを装入するときに生ず
る粉塵の飛散を防止することであり、加えて、そ
の第３の目的は混合された排ガスのうち大気に放
出されるものが保有する残余熱量を有効に回収す
ることである。

その特徴とするところは、電気炉排ガスを利用
したスクラツプの予熱装置において、電気炉から
発生する含塵高温排ガスをその排出口と間隙調整
リングを介して吸引する高温排ガスダクトに介在
された燃焼塔後方の分岐ダクトの一方に蓄熱体を
充填した脱臭器を接続すると共に、この分岐ダク
トの他方に予熱バスケツトを有するスクラツプ予
熱器を接続し、このスクラツプ予熱器を流過した
悪臭の低温排ガスを誘引フアンを介して前記高温
排ガスダクトまたは燃焼塔に帰還させるリターン
ダクトを設けた電気炉用スクラツプの予熱装置と
したことであり、加えて、電気炉から発生する含
塵高温排ガスをその排出口と間隙調整リングを介
して吸引する高温排ガスダクトに介在された燃焼
塔後方の分岐ダクトの一方に蓄熱体を充填した脱
臭器と熱交換器とを直列に接続すると共に、前記
分岐ダクトの一方に予熱バスケツトを有するスク
ラツプ予熱器を接続し、このスクラツプ予熱器を
流過した悪臭の低温排ガスを前記熱交換器に送る
ダクトと、この熱交換器を流過した排ガスを誘引
フアンを介して前記高温排ガスダクトまたは燃焼
塔に帰還させるリターンダクトを有する電気炉用
スクラツプの予熱装置としたことである。

以下に、本発明をその実施例に基づいて詳細に
説明する。

第３図は本発明のスクラツプの予熱装置の全体
系統図で、スクラツプを精錬する電気炉１１のガ
ス排出口１１ａには、直列に配置された間〓調整
リング１２、燃焼塔１３、高温除塵器１４を経て
分岐ダクト１７に至る高温排ガスダクト１６が施
設され、前記分岐ダクト１７の一方のダクト１７
ａには、例えば開閉弁を介して並列または直列に
配置された複数個の予熱バスケツト１８ａ，１８
ｂからなるスクラツプ予熱器１８が接続されてい
る。このスクラツプ予熱器１８からは誘引フアン
１９を介して電気炉１１の直後の前記高温排ガス
ダクト１６または燃焼塔１３に悪臭排ガスを帰還
させるダクト２０が施設されている。

一方、前記分岐ダクト１７ｂには、脱臭器１
５、除塵器２１および煙突２２を経て排ガスを大
気に放出するダクト２３が施設されている。

ところで、前記間〓調整リング１２は電気炉１
１の排出口１１ａに装着され、電気炉排ガスに所
望量の外気を混入させ、排ガス中の未燃物の燃焼
と温度を調整すると共に排ガスダクト１６との接
続を図るものである。

前記燃焼塔１３は例えば重力沈降式の除塵器で
あり、排ガス流速を低下させると共に隔壁１３ａ
により排ガス流を偏向させて重力でもつて除塵
し、かつ排ガス流速の低下によつて未燃物をその
保有熱でもつて燃焼させるものである。

前記高温除塵器１４は例えばサイクロンであつ
て前記燃焼塔１３で除塵しえないダクトを除去す
るものであつて必要に応じて設けられる。

前記脱臭器１５は第４図に示すように多数の蓄
熱体１５ａである鋼や煉瓦が充填されていて、こ
れらの間隙を流過する排ガスと熱交換して蓄熱さ
せるものである。

この脱臭器１５は、電気炉１１にスクラツプを
一定時間間隔で投入することにより変動する電気
炉排ガス温度を、第２図線Ｂで示すようにほぼ均
一化させるもので、排ガス温度の高いときには前
記蓄熱体１５ａに受熱させ、温度の低いときには
放熱させて排ガス温度を高めるものである。

したがつて、その中の温度あるいは脱臭器１５
を出た後の排ガスが悪臭成分を燃焼させるに十分
な温度に常時維持されているので、ダクト２０で
帰還されるスクラツプ予熱器１８からの悪臭成分
を燃焼除去することができる。

本発明のスクラツプの予熱装置は以上述べたよ
うに構成したので、次にその作動を第３図に基づ
いて説明する。

先ず、スクラツプが装入されたバスケツト１８
ａの前後の弁を開くと共に、他方のバスケツト１
８ｂの弁を閉じておく。このときバスケツト１８
ｂは予熱済みのスクラツプを排出したり新しいス
クラツプが装入されたりまた待機する状態にあつ
たりする。電気炉１１が稼動しているとき、その
高温排ガスは間〓調整リング１２を経て燃焼塔１
３に導入されそこで未燃物が燃焼されると共に粗
いダストが除塵される。

次に、高温除塵器１４でさらに除塵された後、
分岐ダクト１７の一方のダクト１７ｂから脱臭器
１５に導入され、蓄熱体１５ａとの熱交換により
昇温または降温される。このとき後述するように
高温排ガスダクト１６に帰還されたスクラツプ予
熱排ガス中の悪臭成分が燃焼されて脱臭が行なわ
れる。

前記分岐ダクト１７の他方のダクト１７ａから
は除塵された排ガスが予熱バスケツト１８ａに導
入され、スクラツプが所望温度に予熱される。こ
の予熱済み排ガスはスクラツプとの熱交換により
例えば100℃〜200℃程度になるので、スクラツプ
中の悪臭成分の気化により悪臭を伴う。この悪臭
排ガスは誘引フアン１９によりリターンダクト２
０を経て前記高温排ガスダクト１６に帰還され
る。

この悪臭排ガスと電気炉の高温排ガスが混合さ
れて、上述の過程をたどり悪臭成分を含んだ余剰
の排ガスは脱臭器１５で未燃物が燃焼して脱臭さ
れる。

そして、脱臭器１５で脱臭された無臭排ガスは
除塵器２１で除塵された後煙突２２から大気に放
出され、スクラツプの予熱による悪臭を大気に放
出することはない。

なお、スクラツプに付着するダストを燃焼塔１
３および高温除塵器１４で除去するので、スクラ
ツプ予熱器１８に流入するダストが少なくなり、
予熱済みスクラツプを電気炉１１に装入する際の
ダストの飛散が防止される上、品質の高い鋼を得
ることができる。

次に、電気炉高温排ガスの保有する熱量を有効
に利用できる異なる発明のスクラツプの予熱装置
を第５図に基づいて説明する。この発明において
前述の発明と異ならない部分については同一の符
号を付して説明を省く。この発明の注目すべき点
は脱臭器１５と除塵器２１の間に熱交換器２４を
設け、この熱交換器２４に前記した悪臭を含んだ
予熱済み排ガスを導入してその温度を高めた後、
電気炉１１の高温排ガスダクト１６または燃焼塔
１３に帰還させるものである。詳述すると、前記
熱交換器２４は直接式熱交換器でも間接式熱交換
器でもよく、脱臭器１５からの排ガスを受けるダ
クト２５と、スクラツプ予熱器１８からの排ガス
を受けるダクト２６が設けられている。

この構成によれば、脱臭器１５からの排ガスが
前記熱交換器２４に導入されると、スクラツプ予
熱器１８からの排ガスと熱交換され、その残余熱
量でもつて悪臭排ガス温度が高められ、燃焼塔１
３における未燃物の燃焼が促進され、かつ脱臭器
１５で蓄熱される熱量が増大することになり、大
気に放出される残余熱量を回収することができ
る。

本発明は以上詳細に述べたように、電気炉の排
ガスを用いてスクラツプを予熱する装置に燃焼
塔、脱臭器を配置し、燃焼塔からの排ガスでスク
ラツプを予熱するようにしたので、スクラツプを
新たな燃料消費を伴うことなく常時予熱できると
共に、その予熱排ガス中の悪臭成分を脱臭器で燃
焼除去することができるので、悪臭を大気に放出
することを回避できる。

さらには、熱交換器を上記構成に加えたので、
排ガスの残余熱量が回収でき、これによつてスク
ラツプ予熱後の排ガス温度を高め未燃物の燃焼を
助長でき、かつ高温排ガスダクトに帰還される排
ガス温度の低下を回避することができる。加え
て、スクラツプに付着するダストを減少させ精錬
された鋼の品質低下を防止すると共に、電気炉へ
のスクラツプ装入時の粉塵飛散を防止できる等省
エネルギーや公害防止の観点から多大の効果が発
揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電気炉排ガスを用いたスクラツ
プの予熱装置の系統図、第２図は時間の経過に伴
う電気炉の稼動状況とその排ガスならびに脱臭器
中の排ガス温度の変動を示すグラフ、第３図は本
発明の電気炉用スクラツプの予熱装置の系統図、
第４図は脱臭器の断面図、第５図は異なる発明の
スクラツプの予熱装置の系統図である。 １１……電気炉、１１ａ……ガス排出口、１２
……間〓調整リング、１３……燃焼塔、１４……
高温除塵器、１５……脱臭器、１５ａ……蓄熱
体、１６……高温排ガスダクト、１７……分岐ダ
クト、１８……スクラツプ予熱器、１８ａ，１８
ｂ……予熱バスケツト、１９……誘引フアン、２
０……リターンダクト、２４……熱交換器、２６
……ダクト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気炉排ガスを利用したスクラツプの予熱装
   置において、電気炉から発生する含塵高温排ガス
   をその排出口と間隙調整リングを介して吸引する
   高温排ガスダクトに介在された燃焼塔後方の分岐
   ダクトの一方に蓄熱体を充填した脱臭器を接続す
   ると共に、この分岐ダクトの他方に予熱バスケツ
   トを有するスクラツプ予熱器を接続し、このスク
   ラツプ予熱器を流過した悪臭の低温排ガスを誘引
   フアンを介して前記高温排ガスダクトまたは燃焼
   塔に帰還させるリターンダクトを設けたことを特
   徴とする電気炉用スクラツプの予熱装置。 ２ 電気炉排ガスを利用したスクラツプの予熱装
   置において、電気炉から発生する含塵高温排ガス
   をその排出口と間隙調整リングを介して吸引する
   高温排ガスダクトに介在された燃焼塔後方の分岐
   ダクトの一方に蓄熱体を充填した脱臭器と熱交換
   器とを直列に接続すると共に、前記分岐ダクトの
   一方に予熱バスケツトを有するスクラツプ予熱器
   を接続し、このスクラツプ予熱器を流過した悪臭
   の低温排ガスを前記熱交換器に送るダクトと、こ
   の熱交換器を流過した排ガスを誘引フアンを介し
   て前記高温排ガスダクトまたは燃焼塔に帰還させ
   るリターンダクトを有することを特徴とする電気
   炉用スクラツプの予熱装置。