JPS6345680Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は電気製鋼炉排ガスの冷却ノズル装置に
係り、詳しくは、電気製鋼炉排ガスまたはスクラ
ツプを予熱した後の予熱済みガスの冷却を行なう
装置に関するものである。

〔従来技術〕

電気製鋼炉の操業中に発生する排ガスは多大の
熱量を保有しているので、その排熱を用いて電気
製鋼炉に装入されるスクラツプを別途予熱すれ
ば、電気製鋼炉での溶解電力の節減と製鋼時間の
短縮を図ることができる。ところが、スクラツプ
には油などが付着または混入している場合が多い
ので、スクラツプを予熱した後の排ガスは揮発し
た油を伴い、その油分がダクトや集塵機などに付
着する。とりわけ、バグフイルタなどの集塵機に
おいては、バグなどに付着した油分が排ガスの有
する熱でもつて発火すると火災を起こす。したが
つて、その排ガスをバグフイルタに導入する前に
冷却しておく必要がある。従来、このバグフイル
タでの発火を防止するために緊急冷風ダンパが設
けられ、排ガス温度が所定値より高ければ、開口
して外気をダクト内に取り入れるようになつてい
る。なお、電気製鋼炉の排ガスを使つてスクラツ
プを予熱し、その排ガスをバグフイルタで除塵す
るようにしたものが、特開昭61−29686号公報に
記載されている。しかし、この種の製鋼設備にお
いては、一般にスクラツプを予熱した後の排ガス
が例えば100℃前後に降温するので、上述したよ
うな発火現象は見られないことが多い。そのため
に、バグフイルタに入る排ガスの冷却には、上述
したような緊急冷風ダンパを採用しておけば十分
である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上述したように、緊急冷風ダンパをバグフイル
タ上流の排ガスダクトに設置し、それによつて外
気を取り入れ、バグの焼損や溶損を防止してい
る。このような緊急冷風ダンパを用いて、排ガス
温度を降下させてもその冷却効果が十分得られな
い場合がある。例えば、電気製鋼炉の排ガスでス
クラツプを予熱しているとき、予熱装置から飛び
出した浮遊物がダクトの壁に付着堆積し、それら
が排ガスの残存熱で発火するようなことが起こる
場合である。その結果、そのダクトを通る排ガス
は加熱され、バグフイルタに入るときには、バグ
に付着した油分を発火させるに十分な温度にまで
上昇してしまう。その場合には、上述した緊急冷
風ダンパをもつてしても、排ガスを十分に稀釈冷
却することができなく、その対応策が要求され
る。

本考案は上述の問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、バグフイルタに導入される排ガスの通
過するダクト内に冷却水を供給し、排ガス冷却を
行なつてバグに付着した油分が発火することのな
いようにして、バグフイルタの保護を図ることが
できる電気製鋼炉排ガスの冷却ノズル装置を提供
することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の特徴とするところを、第１図の符号を
参照して説明する。電気製鋼炉排ガスが流過する
ダクト９，１３にシール筒３５が取り付けられ、
そのシール筒３５を介してダクト９，１３内に進
退するノズル支持筒２５がローラ３４，３６に案
内され、そのノズル支持筒２５には冷却水または
空気を噴出するスプレーノズル２６が取り付けら
れている。シリンダ３０の作動によつてスプレー
ノズル２６がダクト９，１３外へ退避したとき、
シール筒３５の内端部３５ａに密接するシールキ
ヤツプ３７が、ノズル支持筒２５の端部に設けら
れ、スプレーノズル２６がダクト９，１３内に進
出したとき、シール筒３５の外端部３５ｂに密接
するシール部材３９が、ノズル支持筒２５に取り
付けられている。

〔考案の効果〕

本考案の電気製鋼炉排ガスの冷却ノズル装置に
よれば、ノズル支持筒に取り付けられたスプレー
ノズルを、シリンダを用いてダクト内に進退させ
ることができる。そして、スプレーノズルより冷
却水を噴出するとき、ノズル支持筒のダクト挿通
器の気密を図りつつ排ガスを冷却することができ
る。一方、冷却水の噴出を必要としないときは、
ノズル支持筒を移動させてスプレーノズルをダク
ト外に退避させる。そのため、スプレーノズルを
ダクト内に設置したままであれば堆積する塵埃な
どの付着を回避することができる。また、そのス
プレーノズルより空気を噴出させれば、ノズル孔
に付着した塵埃を吹き払うことができ、装置の保
守性を高めることができる。

〔実施例〕

以下に本考案をその実施例を基に詳細に説明す
る。第２図は電気製鋼炉の排ガスでスクラツプを
予熱する設備の全体系統図である。電気製鋼炉１
にはスクラツプ予熱装置２によつて予熱されたス
クラツプが投入され、それを溶解することによつ
て精錬が行なわれる。電気製鋼炉１の排ガス出口
にはブレークフランジ３が設けられ、その下流に
燃焼塔４が設置される。排出ダクト５には予熱用
ダクト６が接続され、その予熱用ダクト６に２つ
の予熱器２Ａ，２Ｂが接続されていて、それぞれ
の予熱用ダクト６が合流した所にブースタフアン
７が設置されている。

ブースタフアン７の下流には切換ダンパ８があ
り、その下流が排出ダクト５と合流され、それが
２つのダクトに分岐される。一方はダクトの長い
冷却用ダクト９であり、他方はダクトの短いバイ
パスダクト１０を形成している。冷却用ダクト９
には排ガスダンパ１１が、バイパスダクト１０に
は排ガスダンパ１２が設置され、一方が開口して
いるとき他方が閉止するように作動し、排ガスの
流過方向が切換えられる。その冷却用ダクト９と
バイパスダクト１０とは合流して排ガスダンパ１
３となり、バグフイルタ１４に連なつている。

ところで、排出ダクト５や冷却用ダクト９およ
びバイパスダクト１０の中を通過する排ガスを冷
却できるように、各ダクトの外周部にはウオータ
ジヤケツトＷが設けられたり、ダクト内の熱を自
然放散させることができる構造が採られている。
その冷却用ダクト９の空冷部に冷却ノズル装置１
５が取り付けられている。この冷却ノズル装置１
５のスプレーノズルはダクト９内へ退進自在であ
り、給水ポンプ１６から圧送される水がダクト９
内に噴射され、その水の気化熱でもつて排ガス温
度を下げることができるようになつている。一
方、バイパスダクト１０と合流した後の排ガスダ
クト１３には緊急冷風ダンパ１７が設けられ、そ
の下流側にもう１つの冷却ノズル装置１８が設置
されている。この冷却ノズル装置１８も上述の冷
却ノズル装置１５と同様に、ダクト内に進退自在
なものである。冷却水は上述した給水ポンプ１６
から供給されるが、冷却ノズル装置１５，１８に
は空気も供給されるようになつている。すなわ
ち、冷却ノズル装置のスプレーノズルがダクトの
中に進出している間、排ガス中に浮遊する塵埃が
スプレーノズルに付着し、ノズル孔を閉塞させる
ことがある。冷却水の噴出が妨げられることにな
るので、これを防止するために、付着物を吹き払
うことができるように配慮されている。

上述した冷却ノズル装置１８の下流には温度検
出器１９が設置され、ダクト１３内を通過する排
ガスの温度が検出される。ここで検出された温度
に基づき、上述した排ガスダンパ１１，１２や緊
急冷風ダンパ１７の切換えまたは開口作動、冷却
ノズル装置１５，１８の噴出作動などが順次行な
われる。なお、上述した温度検出器１９の下流に
はバグフイルタ１４があるが、その出口に主誘引
フアン２０が設置され、このフアンによる排ガス
の引き込みによつて、上述した各ダンパを通過し
た流れが所定のダクトを流過するようになつてい
る。除塵された排ガスは排気塔２１より排出され
たり、また必要に応じて温度塔２２、脱臭塔２
３、湿式電気集塵機２４を介して大気に放出され
る。

上述した２つの冷却ノズル装置１５，１８を第
１図を参照して説明する。ダクト９または１３
に、上下方向に変位するノズル支持筒２５があ
り、それにスプレーノズル２６が取り付けられて
いる。ノズル支持筒２５にはブラケツト２７を介
して張り出されたブラケツトアーム２８があり、
クレビス２９を介してエアシリンダ３０に接続さ
れている。エアシリンダ３０はそのピストンロツ
ド３１が進退することによつて、ノズル支持筒２
５を下降および上昇させる。そのノズル支持筒２
５は、ガイド部材３２に平行して移動するように
なつており、そのガイド部材３２には上方に円筒
状の支持筒３３が取り付けられている。その支持
筒３３の中には、第３図に示すような一対の鼓型
のローラ３４が支承され、ノズル支持筒２５がそ
の両ローラの間を通るようになつている。一方、
ノズル支持筒２５の下端は、排ガスダクト９の上
部に取り付けられたシール筒３５に突入してお
り、そのシール筒３５の中の一対のローラ３６に
挟持されている。その結果、ローラ３６と上方に
位置するローラ３４とによりノズル支持筒２５が
一定の姿勢で案内され、その下端に取り付けられ
ているシールキヤツプ３７の振れが生じないよう
に保持されている。そのシールキヤツプ３７の上
面は球面状とされており、ノズル支持筒２５が最
上位置まで上昇すると、シールキヤツプ３７がシ
ール筒３５の内端面３５ａに当接して、ダクト９
内を通過する排ガス中にシール筒３５を介して外
気が侵入しないようになつている。一方、排ガス
ダクト９内に冷却水を噴出させる場合には、エア
シリンダ３０が伸長され、ノズル支持筒２５が矢
印３８方向に下降して、スプレーノズル２６が排
ガスダクト９の中心位置まで移動される。その
際、シールキヤツプ３７は仮想線で示した位置ま
で降下し、一方、ノズル支持筒２５のブラケツト
２７の下面に取り付けられた板状のシール部材３
９がシール筒３５の外端面３５ｂを蓋するように
して、ダクト９を閉止状態に維持する。

このような冷却ノズル装置が採用されるのは、
スプレーノズル２６からの冷却水の噴出による排
ガスの冷却が常時必要というのではなく、間欠的
もしくはたまに使用されるという状況にあるから
である。すなわち、冷却水を噴射しないときにス
プレーノズル２６に排ガス中の塵埃が付着するの
を回避するために、ノズル支持筒２５をダクト外
へ退避させておく必要があることに基づく。な
お、ノズル支持筒２５には図示しないがフレキシ
ブルホースが接続されていて、その中を冷却水が
流通し、スプレーノズル２６から排ガスの流れ方
向に冷却水が噴出される。そのフレキシブルホー
スには空気を供給するエアホースが枝設され、ス
プレーノズル２６がダクト９から退避したとき、
ノズル支持筒２５内に空気を流して、そのノズル
孔に付着したごみを吹き飛ばすことができるよう
にもなつている。ちなみに、冷却ノズル装置のノ
ズル支持筒は、ダクトの側部に設けられたシール
筒を介して水平ダクト内へ進出するようになつて
いても差し支えない。

次に、本実施例における冷却ノズル装置の作動
を、電気製鋼設備の稼動と共に説明する。電気製
鋼炉１の排ガスがスクラツプ予熱装置２に導入さ
れ、その排ガスの熱エネルギでスクラツプが予熱
される。電気製鋼炉１の排ガスは、ブレークフラ
ンジ３を通過して燃焼塔４に導かれ、そこで除塵
された後例えば予熱器２Ａに導入される。そこで
スクラツプを予熱した排ガスは温度が低下する
が、スクラツプの中に混入している油分が気化し
て排ガスに含まれる。その排ガスはブースタフア
ン７によつて誘引され、排出ダクト５に導出され
る。バグフイルタ１４の手前の温度検出器１９に
より検出された排ガス温度が例えば50℃よりも高
ければ、排ガスダンパ１２が閉止されて排ガスは
冷却用ダクト９に導出される。排ガス中に含まれ
ている油分がダクトの内壁などに付着し、場合に
よつては排ガスに残存する熱でそれが発火して排
ガス温度が上昇する。その温度が160℃を越える
までは、排ガスはそのままバグフイルタ１４に導
入される。冷却用ダクト９を通過させていても、
その排ガス温度が160℃を越えると、排ガスダク
ト１３の緊急冷風ダンパ１７が開口される。この
ダンパによつて外気が取り入れられ、排ガス温度
が下げられる。それにも拘わらず、排ガスの温度
が高くて例えば175℃越えると、冷却水によつて
排ガスが積極的に冷却される。冷却用ダクト９に
設けられいる冷却ノズル装置１５にあつては、エ
アシリンダ３０が伸長され、ピストンロツド３１
を介してブラケツト２７が下方に移動され、ノズ
ル支持筒２５がダクト９内に進出される。ノズル
支持筒２５に取り付けられているスプレーノズル
２６がダクト９の中心に至つたところでエアシリ
ンダ３０の作動が停止され、スプレーノズル２６
の位置が固定される。その際、ダクト９と外気と
を遮断していたシールキヤツプ３７がダクト９内
に進出するが、ノズル支持筒２５に取り付けられ
たシール部材３９がシール筒３５の上端面３５ｂ
に当接して、ダクト１４の気密が維持される。冷
却水が供給され、ノズル支持筒２５を介してスプ
レーノズル２６から水が排ガスの流れ方向に噴出
される。その水は直ちに気化してその気化熱でも
つて排ガスの温度が下る。このような冷却操作に
よつて降温された排ガスが175℃以下になると、
この冷却ノズル装置１５による冷却は停止され、
ノズル支持筒２５はダクト９外に退避される。こ
のようなノズル支持筒２５の上下運動は、支持筒
３３やシール筒３５内に設けられた一対のローラ
３４，３６で案内され、しかもノズル支持筒２５
の動きがエアシリンダ３０によつて短時間になさ
れ、かつダクト９の密閉がその都度実現される。

以上のような冷却を施してもなおかつ温度検出
器１９での検出温度が上昇し、例えば190℃にな
ると、上述の冷却ノズル装置１５による冷却に加
えて、排ガスダクト１３における冷却ノズル装置
１８による冷却も行なわれる。この冷却ノズル装
置１８においても同様の作動がなされて冷却水が
噴出される。したがつて、バグフイルタ１４にお
ける排ガスの温度は所定温度に落とされ、そこで
の付着油の発火などが防止される。

ちなみに、冷却ノズル装置１５，１８による冷
却が行なわれる頻度は余り高くない。したがつ
て、前述したようにスプレーノズル２６をダクト
内に長く留めることなく退避させるようにしてい
る。これは、スプレーノズルを固定的に設置して
おくと、ノズル支持筒２５やスプレーノズル２６
に排ガス中の塵埃が付着したり堆積して、冷却水
の噴出ができなくなるのを防止するためである。
また、ノズル孔にある程度の塵埃が付着するのは
やむを得ないが、ノズル支持筒２５を介してスプ
レーノズル２６に空気を供給すれば、それらを吹
き払うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の電気製鋼炉排ガスの冷却ノズ
ル装置の全体正面図、第２図は冷却ノズル装置が
使用される電気製鋼設備の全体系統図、第３図は
ローラの位置する部分の平面図である。 １……電気製鋼炉、９，１３……ダクト、１
５，１８……冷却ノズル装置、２５……ノズル支
持筒、２６……スプレーノズル、３０……シリン
ダ、３４，３６……ローラ、３５……シール筒、
３５ａ……内端部、３５ｂ……外端部、３７……
シールキヤツプ、３９……シール部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 電気製鋼炉排ガスが流過するダクトにシール
   筒が取り付けられ、そのシール筒を介してダク
   ト内に進退するノズル支持筒がローラに案内さ
   れ、そのノズル支持筒には冷却水または空気を
   噴出するスプレーノズルが取り付けられ、シリ
   ンダの作動によつてスプレーノズルがダクト外
   へ退避したとき、シール筒の内端部に密接する
   シールキヤツプがノズル支持筒の端部に設けら
   れ、スプレーノズルがダクト内に進出したと
   き、シール筒の外端部に密接するシール部材
   が、ノズル支持筒に取り付けられていることを
   特徴とする電気製鋼炉排ガスの冷却ノズル装
   置。 (2) 前記シールキヤツプのシール筒側は、球面状
   に形成されていることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の電気製鋼炉排ガスの
   冷却ノズル装置。