(57)【要約】【課題】高炉から発生するダストを含むガスからダストを分離する高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、容器内部に配設している摩耗防止用の保護ライナーの板厚減少を容易にかつ正確に検知することができるダストキャッチャを提供する。【解決手段】容器の内部にダストを含むガスが導入される拡大管が配置され、容器の上部に容器内でダストが分離されたガスを流出する排出管が設けられた高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、容器の鉄皮１の内面に取り付ける保護ライナー２の鉄皮に面する側に設けた凹部７に鉄皮１に形成された貫通孔８を貫通する取付け手段３の一端がシール溶接され、取付け手段３の他端が貫通孔８から鉄皮外へ出されて鉄皮外部にシール溶接され、取付け手段３は軸方向にガスまたは圧力検知用の検知用孔１０が貫通している高炉ガス用ダストキャッチャ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉から排出されるガスからダストを分離する高炉ガス用ダストキャッチャであって、容器の内部に前記ダストを含むガスが導入される拡大管が配置され、容器の上部に容器内でダストが分離されたガスを流出する排出管が設けられた高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、
前記容器の鉄皮の内面に取り付けるライナーの鉄皮に面する側に設けた凹部に鉄皮に形成された貫通孔を貫通する取付け手段の一端がシール溶接され、取付け手段の他端が貫通孔から鉄皮外へ出されて鉄皮外部にシール溶接され、
前記取付け手段は軸方向にガスまたは圧力検知用の検知用孔が貫通していることを特徴とする高炉ガス用ダストキャッチャ。
【請求項２】
前記ダストキャッチャの容器内の横断面において、容器の縦軸と排出管の管軸とを結ぶラインの両側の４５℃の領域に配設するライナーの板厚Ｔ１とそれ以外の領域に配設するライナーの厚みＴ２との関係をＴ１＞Ｔ２とすることを特徴とする請求項１記載の高炉ガス用ダストキャッチャ。
【請求項３】
前記ライナーの凹部に設けられるライナーの取付け手段の取付け深さを相違させることを特徴とする請求項１又は２記載の高炉ガス用ダストキャッチャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉から発生するダストを含むガスからダストを粗集じんする高炉ガス用ダストキャッチャに関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉から排出されるガスは製鉄所内で燃焼ガスとして使用されるが、高炉のガスは装入された原料から飛散したダストなどを含んでいるためにそのまま使用できないので、高炉に付帯するガス清浄系統で処理して清浄にした後に加熱炉やボイラなどに利用される。ガス清浄系統ではガスからダストを粗集じんする設備として、高炉ガス用ダストキャッチャが配置されている。
【０００３】
ダストキャッチャは、図６に示すように、容器１３の内部にダストを含むガスが導入される拡大管１４が配置され、拡大管１４から流出したガスが容器内で流速が低下し、上方に方向転換されることによりダストが分離沈降し、ダストが分離されたガスは容器１３の上部に設けられた排出管１５から流出する。
【０００４】
高炉は、高圧状態で稼動しているため高炉に後続配置されているダストキャッチャは、圧力容器としての健全性が要求されるが、ダストキャッチャ内ではダストを含む高温・高圧ガスの流れにより容器の内面が摩耗して板厚が減少する。
【０００５】
図７において、容器として必要な板厚Ｔは、前記圧力容器としての必要板圧Ｔｐに高炉本体の寿命と同程度となるように摩耗代Ｔｗを加えて、Ｔ＝Ｔｐ＋Ｔｗで設定し、実用的に使用されている。  
【０００６】
この場合、図６（ａ）に示すとおり、前記Ｔの大なる板厚を有する圧力容器として溶接が必要であり、且つ、溶接線１６は、図６（ａ）に示すとおり多くの溶接量となり、さらに溶接施工管理も厳格に行うことが必要であり、その結果、製作コストが多大となっている。
【０００７】
なお、高炉の寿命に達しない場合でも、容器内部の一部に偏摩耗が発生した場合、例えば、高炉の休風時に、容器内面の偏摩耗箇所に保護ライナーを溶接し、保守作業に多大な労力を要している。
【０００８】
一方、高炉の操業に伴うダストキャッチャの容器の板厚減少の測定方法は、以下のとおり実施されている。容器の板厚減少は、容器内面のダスト摩耗による減少のほか、容器外面では腐食による板厚の減少がある。容器の周辺は周囲の排ガス、粉じん、湿度に関係して腐食雰囲気になり、容器外面も腐食が生じやすい。寿命判定のために、高炉の定修時等に定期的または不定期に超音波厚み計を用いて外部から板厚を測定しているが、ダストキャッチャの周囲に高所の仮設足場を設けて、多大の時間とコストを要している。また、超音波厚み計の測定では内面の板厚減少分と外面の腐食による板厚減少分が合わさった測定結果となるため、その各々の損耗量を把握できない欠点がある。
【０００９】
別の板厚減少の測定例として、内部に摩耗防止用の保護ライナーを有する配管の当該保護ライナーの板厚の減少を測定する方法が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている一つの方法は、粉粒体の輸送配管の鋼管内面に充填材を挟んで更に内面にセラミック保護ライナー材を配した輸送管の鋼管及び充填材を貫通する穴を設け、穴から保護ライナーの板厚減量を目視または超音波で検出ものである。
【００１０】
本発明が適用の対象とするダストキャッチャの容器のサイズは、例えば、外径が２０ｍ程度、高さが３０ｍ程度の大なるものである。一方、本発明の保護ライナーのサイズとしては、保護ライナーをダストキャッチャの内部の形状に合うように曲げ加工を実施する場合の加工性、加工後の輸送上より、その適正サイズは、例えば５００ｍｍ以上３０００ｍｍ程度である。よって、ダストキャッチャの容器内部には、多数の保護ライナーが配設される。前記特許文献１に開示されている技術内容のものを、ダストキャッチャに実施した場合、ダストキャッチャと充填材、充填材とセラミック保護ライナーとの間の微小隙間を通じて穴から配管内のガスが外部に漏れるため、正確な圧力が測定できない。それを防止するためには、複数の保護ライナー間の隙間を全て隙間が無いように溶接が必要となり、多大な労力を要する。
【００１１】
他の方法として、鋼管の外周にケーシングを囲設して該ケーシングと鋼管との間に空室を形成し、この空室内の圧力を検出する圧力センサーを設け、保護ライナー板厚減少みにより、輸送館管内と空室とが連通した場合に圧力を検出するものである。本技術においても前記と同様な課題があり、複数の保護ライナー間の全ての隙間を無くす溶接が必要であり多大な労力を要する。また、サイズの大なるダストキャッチャの容器の外側に、空室を形成することは、容器の製作コストが多大となる。以上により、実用技術として使用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平５−３４１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、高炉から発生するダストを含むガスからダストを分離する高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、容器内部に配設している摩耗防止用の保護ライナーの板厚減少を容易にかつ正確に検知することができるダストキャッチャを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、高炉から排出されるガスからダストを分離する高炉ガス用ダストキャッチャであって、容器の内部に前記ダストを含むガスが導入される拡大管が配置され、容器の上部に容器内でダストが分離されたガスを流出する排出管が設けられた高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、前記容器の鉄皮の内面に取り付ける保護ライナーの鉄皮に面する側に設けた凹部に鉄皮に形成された貫通孔を貫通する取付け手段の一端がシール溶接され、取付け手段の他端が貫通孔から鉄皮外へ出されて鉄皮外部にシール溶接され、前記取付け手段は軸方向にガスまたは圧力検知用の検知用孔が貫通していることを特徴とする。
【００１５】
前記構成において、ダストキャッチャの容器内の横断面において、容器の縦軸と排出管の管軸とを結ぶラインの両側の４５℃の領域に配設する保護ライナーの板厚Ｔ１とそれ以外の領域に配設する保護ライナーの厚みＴ２との関係をＴ１＞Ｔ２とすることを特徴とする。
【００１６】
また、保護ライナーの凹部に設けられる保護ライナーの取付け手段の取付け深さを相違させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のダストキャッチャの構成は、従来のダストキャッチャのように、容器の板厚Ｔを、圧力容器としての必要板厚Ｔｐに、高炉本体の寿命と同程度となるように摩耗代Ｔｗを加えて、Ｔ＝Ｔｐ+Ｔｗで同一の板厚で設定・製作するのではなく、容器内面に、保護ライナーを複数枚設け、圧力容器としての必要板厚Ｔｐを容器の鉄皮とし、摩耗代Ｔｗを保護ライナーとしている。
【００１８】
したがって、本発明の容器の鉄皮の製作において、圧力容器として厳格なる溶接施工管理の必要な溶接板厚が、薄く、その分、溶接量が大幅に減少し、製作コストが安価になる。また、隣り合う保護ライナー間の隙間を溶接で生める必要がないので、労力がその分低下する。
【００１９】
本発明のダストキャッチャは、保護ライナーの一面に凹部を形成させ、凹部に保護ライナーの容器の鉄皮への長軸形状をした取付け手段を設け、容器の鉄皮に穴を形成し、保護ライナーの凹部に設けられた保護ライナーの取付け手段を貫通孔から系外に出し、取付け手段と容器の鉄皮外部とをシール溶接で固設すると共に、取付け手段の軸長方向に、ガス検知用または圧力検知用の検知用孔を貫通させているため、高炉の操業に伴い、保護ライナーの摩耗が進んで、摩耗が検知用孔の先端部に達すると、容器内部のガスが検知用孔に連通する。したがって、検知用孔にガス検知管を接続し、ＣＯを検知して、保護ライナーが当該位置まで、摩耗していることが容易に判断可能である。また、同様に圧力計を接続した場合、大気圧より、高圧なガス圧を検出し、保護ライナーの摩耗を容易に測定することが可能となる。
【００２０】
なお、取付け手段の検知用孔の口径は、例えば、１ｍｍ〜５ｍｍと小さいため、通常はプラグやバルブで閉塞しておけばガス漏れは無く、安全上、また、環境の汚染についても全く問題ない。
【００２１】
ダストキャッチャでは排出管側の流れが他の部位より比較的多く流れるため、摩耗が多いことが判明したが、容器の縦軸と排出管の管軸とを結ぶラインの両側の４５℃の領域に配設する保護ライナーの板厚Ｔ１とそれ以外の領域に配設する保護ライナーの厚みＴ２との関係をＴ１＞Ｔ２とすることにより、ダストキャッチャの製作コストを安価にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）は保護ライナーを検知用孔付ボルトで鉄皮に取り付けた状態を示す図、（ｂ）は保護ライナーと検知用孔付ボルトのシール溶接の状態を示す図である。
【図２】複数の保護ライナーの取り付け状態及び検知用孔付ボルトの配置を示す図である。
【図３】ガス検知又は圧力検知の説明図である。
【図４】保護ライナーの凹部の深さを段階的に変えて検知用孔付ボルトの取り付けた状態を示す図である。
【図５】保護ライナーの板厚についての説明図である。
【図６】（ａ）はダストキャッチャの溶接線を示す図、（ｂ）ダストキャッチャの縦断面図、（ｃ）は同横断面図である。
【図７】従来の損耗代を含んだ容器の厚みの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施例を図面により説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１（ａ）、図２において、ダストキャッチャの鉄皮１の内面に鋼製の保護ライナー２を複数のブロックにして並べ、取付け手段である検知用孔付ボルト３で取り付ける。保護ライナー２は１枚の大きさは、ダストキャッチャの形状、曲げ加工、輸送の関係から、例えばＷ１が５００ｍｍ以上、Ｗ２が３０００ｍｍ以下で複数枚鉄皮の内面に並べて、検知用孔付ボルト３のピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、３００ｍｍ〜２０００ｍｍとするのが好ましい。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、保護ライナー２の鉄皮１に面する側には検知用孔付ボルト３の一端が入り込む凹部７が形成され、凹部７と検知用孔付ボルト３の周囲がシール溶接９される。図１（ａ）に示すように、検知用孔付ボルト３の他端が鉄皮１に形成された鉄皮貫通孔８から鉄皮外へ出されて鉄皮外部に座金４、ナット５で締め付けられ、シール溶接１１されている。
【００２６】
検知用孔付ボルト３には軸方向全長に亘り貫通するガス検知用または圧力検知用の検知用孔１０が貫通している。検知用孔１０にはプラグ６が取り付けられる。
【００２７】
プラグ６にはガス検知管１７あるいは圧力計１８が接続される。ガス検知管１７あるいは圧力計１８は図３（ａ）に示すようにプラグ６に直接あるいは図３（ｂ）に示すように導管１２を介して接続される。
【００２８】
図３において、摩耗により保護ライナー２の板厚が減少し、凹部７が容器内と連通すると、容器内の内部ガスが凹部７と連通する検知用孔付ボルト３の検知用孔１０に流入し、ガス検知管１７あるいは圧力計１８により所定の厚みまで摩耗したことが検知される。
【実施例２】
【００２９】
図４において、保護ライナー２の凹部７の深さ（図４において、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３・・・Ｌｎ）を段階的に複数段変えて、各凹部７に検知用孔付ボルト３を取り付けることにより、保護ライナー２の摩耗の進行速度の計測が可能となる。
【実施例３】
【００３０】
図５において、ダストキャッチャでは排出管側の流れが他の部位より比較的多く流れるため、摩耗が多いことが判明し、容器１３の縦軸と排出管１５の管軸とを結ぶラインの両側の４５℃の領域に配設する保護ライナーの板厚Ｔ１とそれ以外の領域に配設する保護ライナーの厚みＴ２との関係をＴ１＞Ｔ２とすることにより、前面に厚い保護ライナーを取り付ける必要がないので、ダストキャッチャの製作コストを安価にすることが可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１：鉄皮
２：保護ライナー
３：検知用孔付ボルト
４：座金
５：ナット
６：プラグ
７：凹部
８：鉄皮貫通孔
９：シール溶接
１０：検知用孔
１１：シール溶接
１２：導管
１３：容器
１４：拡大管
１５：排出管
１６：溶接線
１７：ガス検知管
１８：圧力計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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