(57)【要約】【課題】炉から排出される高温ガスを、廃熱ボイラーの天井部に衝突するように廃熱ボイラー内に導入し、高温ガス中に含まれるダストや溶湯の飛沫を天井部に積極的に付着させることにより、強固な鋳付きの発生を抑制し、鋳付き除去作業を軽減して炉の操業停止時間を少なくすることができるボイラー入口煙道を提供する。【解決手段】炉１０から排出される高温ガスを廃熱ボイラー２０へと導入するボイラー入口煙道３０であって、鉛直方向に対して交差する方向に延びて廃熱ボイラー２０に接続される連通孔３７が設けられた連設部３６を備え、連設部３６の天井部３６Ａに、下方に向けて突出する垂下壁部３９が形成されており、垂下壁部３９の突出高さＨが、連通孔３７の延在方向に直交する断面における開口高さＶに対して、０．０２５×Ｖ≦Ｈ≦０．５×Ｖの範囲内に設定されていることを特徴とする。【選択図】図２
2010169365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉から排出される高温ガスを廃熱ボイラーへと導入するボイラー入口煙道であって、
鉛直方向に対して交差する方向に延びて前記廃熱ボイラーに接続される連通孔が設けられた連設部を備え、
前記連設部の天井部に、下方に向けて突出する垂下壁部が形成されており、前記垂下壁部の突出高さＨが、前記連通孔の延在方向に直交する断面における開口高さＶに対して、０．０２５×Ｖ≦Ｈ≦０．５×Ｖの範囲内に設定されていることを特徴とするボイラー入口煙道。
【請求項２】
前記垂下壁部は、内部に冷却配管を備えていることを特徴とする請求項１に記載のボイラー入口煙道。
【請求項３】
前記垂下壁部の幅Ｗが、前記連通孔の前記延在方向に直交する断面における開口幅Ｕに対して、０．４×Ｕ≦Ｗ≦Ｕの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボイラー入口煙道。
【請求項４】
製錬炉と、該製錬炉から排出される高温ガスの熱を利用する廃熱ボイラーと、前記製錬炉から発生する高温ガスを前記廃熱ボイラーへと導入するボイラー入口煙道と、を有する非鉄製錬設備であって、
前記ボイラー入口煙道として、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のボイラー入口煙道を用いることを特徴とする非鉄製錬設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉の上方に配置され、炉内に発生した高温ガスを廃熱ボイラーへと導入するボイラー入口煙道及びこのボイラー入口煙道を備えた非鉄製錬設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴミ等を焼却する焼却炉や、鉱石やスクラップ等の製錬を行う製錬炉等、高温の排ガスを発生させる各種炉には、その高温の排ガスを炉の上方側へと排出するための縦孔を有するアップテークが備えられている事例が多い。省エネルギーの観点から、この高温ガスの排出に伴う排熱を回収して利用するために、このアップテークの後段側に廃熱ボイラー等が備えられている。（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
ところで、前述の廃熱ボイラーにおいては、各種炉から排ガスとともにダストや溶湯の飛沫が送り込まれるので、廃熱ボイラーの内面に、排ガス中の成分やダストや溶湯の飛沫等を由来とする鋳付きが生じることがある。
ここで、廃熱ボイラーは、前記アップテークに接続される火炉と、この火炉の後段に設けられた対流伝熱部と、を備えている。対流伝熱部においては、ボイラー内部に本体蒸発管が複数配列されており、この本体蒸発管に鋳付きが生じた場合、熱の回収効率が大幅に低下するとともに、排ガスの通気抵抗が増すことになる。また、本体蒸発管同士の間隔が比較的狭いため、鋳付きが本体蒸発管同士の間で架橋して強固に付着することになり、鋳付きの除去作業が非常に困難となる。
【０００４】
そこで、対流伝熱部の前段側に設けられた火炉に、ダストや溶湯の飛沫等を事前に除去するためのスクリーン管を配設している。このスクリーン管は、火炉の天井部から下方に向けて複数延設されており、これら複数のスクリーン管同士の間隔が前記本体蒸発管よりも広くなるように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公昭６１−７１４号公報
【特許文献２】実公平０２−２０５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、アップテークから導入される高温ガスに含まれるダストや溶湯の飛沫のうち、火炉の天井部に付着することによって発生した鋳付きは、成長に伴って自重よって落下するため、別途除去作業を行う必要がない。一方、スクリーン管に付着して発生した鋳付きは、スクリーン管の側面と天井部との２面で支持され、強固に付着することになり、自重で落下することがない。また、複数のスクリーン管との間を架橋するように鋳付きが成長した場合には、この鋳付きを除去することが非常に困難となる。
【０００７】
ここで、従来のアップテークにおいては、炉から上昇してくる高温ガスの一部がアップテークの天井部に衝突して水平方向に流れるため、この水平方向の流れの影響によって、高温ガス全体が、火炉の後段側に向かうように流れることになる。すると、スクリーン管部分に直接高温ガスが衝突しやすくなるため、スクリーン管部分に鋳付きが多く発生することになる。特に、火炉自体の容積が比較的小さくスクリーン管がアップテークに近接するように配設された廃熱ボイラーにおいて、前述のようにスクリーン管部分に鋳付きが発生し易い傾向にある。
また、アップテーク以外のボイラー入口煙道においても、火炉の側面に接続されたものでは、高温ガスの流れが水平方向に向きやすくなり、やはり、スクリーン管部分に直接高温ガスが衝突し、スクリーン管部分に鋳付きが多く発生することになる。
【０００８】
このような鋳付きが生じると、上述のように廃熱ボイラーの熱効率が低下するとともに、排ガスの通気抵抗が増すことになるので、廃熱ボイラーでは適宜時期に鋳付きの除去作業を行うことになる。この鋳付きの除去作業は、廃熱ボイラー内に作業者が立ち入って行うので、作業中は炉の操業を停止することになり、炉の稼動率が低下してしまう。
【０００９】
本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであって、炉から排出される高温ガスを、廃熱ボイラーの前段側の天井部に衝突するように廃熱ボイラー内に導入し、高温ガス中に含まれるダストや溶湯の飛沫等を天井部に積極的に付着させることにより、強固な鋳付きの発生を抑制し、鋳付き除去作業を軽減して炉の操業停止時間を少なくすることができるボイラー入口煙道及びこのボイラー入口煙道を備えた非鉄製錬設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係るボイラー入口煙道は、炉から排出される高温ガスを廃熱ボイラーへと導入するボイラー入口煙道であって、鉛直方向に対して交差する方向に延びて前記廃熱ボイラーに接続される連通孔が設けられた連設部を備え、前記連設部の天井部に、下方に向けて突出する垂下壁部が形成されており、前記垂下壁部の突出高さＨが、前記連通孔の延在方向に直交する断面における開口高さＶに対して、０．０２５×Ｖ≦Ｈ≦０．５×Ｖの範囲内に設定されていることを特徴としている。
【００１１】
この構成のボイラー入口煙道によれば、鉛直方向に対して交差する方向に延びて前記廃熱ボイラーに接続される連通孔が設けられた連設部の天井部に、下方に向けて突出する垂下壁部が設けられているので、炉から排出された高温ガスに水平方向の流れが生じても、垂下壁部によって水平方向の流れが遮られるため、炉から排出された高温ガス全体の流れが上方に向くことになり、高温ガスが廃熱ボイラーの前段側の天井部に衝突することになる。
すると、高温ガスに含まれるダストや溶湯の飛沫が廃熱ボイラーの天井部に付着して鋳付きを生じることになるが、この鋳付きは成長に伴って自重で落下して除去されるため、鋳付きの除去作業を行う必要がない。また、スクリーン管に直接高温ガスが衝突しにくくなるので、スクリーン管部分での鋳付きの発生が抑制される。このため、鋳付きの除去作業を大幅に軽減でき、炉の操業停止時間を少なくすることが可能となる。
【００１２】
ここで、垂下壁部の突出高さＨが、前記連通孔の前記延設方向に直交する断面における開口高さＶに対して、Ｈ≧０．０２５×Ｖとされているので、垂下壁部によって高温ガスの水平方向の流れを遮断することが可能となる。また、垂下壁部の突出高さＨが、Ｈ≦０．５×Ｖとされているので、高温ガスが廃熱ボイラーへと円滑に移送されることになる。なお、前述した作用効果を確実に奏功せしめるためには、垂下壁部の突出高さＨを、０．０７×Ｖ≦Ｈ≦０．１１×Ｖの範囲内に設定することが好ましい。
【００１３】
また、前記垂下壁部を、内部に冷却配管を備えている構成とすることが好ましい。
垂下壁部には、炉から排出される高温ガスが直接衝突することになるため、非常に高温となる。そこで、この垂下壁部に冷却配管を設けることによって、垂下壁部の早期劣化を抑制することができる。
【００１４】
さらに、前記垂下壁部の幅Ｗが、前記連通孔の前記延設方向に直交する断面における開口幅Ｕに対して、０．４×Ｕ≦Ｗ≦Ｕの範囲内に設定されていることが好ましい。
この場合、前記垂下壁部の幅Ｗが、前記連通孔の前記延設方向に直交する断面における開口幅Ｕに対して、Ｗ≧０．４×Ｕとされているので、高温ガスの流れの一部を火炉の前段側の天井部に向けることが可能となり、スクリーン管等への鋳付きの発生を確実に抑制することが可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る非鉄製錬設備は、製錬炉と、該製錬炉から排出される高温ガスの熱を利用する廃熱ボイラーと、前記製錬炉から発生する高温ガスを前記廃熱ボイラーへと導入するボイラー入口煙道と、を有する非鉄製錬設備であって、前記ボイラー入口煙道として、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のボイラー入口煙道を用いることを特徴としている。
【００１６】
この構成の非鉄製錬設備においては、製錬炉から排出される高温ガスを廃熱ボイラーの天井部に向けて流すことが可能となるので、強固な鋳付きの発生を抑制でき、鋳付きの除去作業を大幅に軽減することによって、製錬炉の操業停止時間を少なくすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
このように、本発明によれば、炉から排出される高温ガスを、廃熱ボイラーの前段側の天井部に衝突するように廃熱ボイラー内に導入し、高温ガス中に含まれるダストや溶湯の飛沫等を天井部に積極的に付着させることにより、強固な鋳付きの発生を抑制し、鋳付き除去作業を軽減して炉の操業停止時間を少なくすることができるボイラー入口煙道及びこのボイラー入口煙道を備えた非鉄製錬設備を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態であるアップテーク（ボイラー入口煙道）を備えた非鉄製錬設備の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す非鉄製錬設備におけるアップテーク（ボイラー入口煙道）部分の拡大説明図である。
【図３】図２におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図４】アップテークの本体部及び連設部の天井部を構成する水冷ジャケットの側面図である。
【図５】図４に示す水冷ジャケットの上面図である。
【図６】本発明の他の実施形態であるボイラー入口煙道を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態であるボイラー入口煙道を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態であるボイラー入口煙道を示す説明図である。
【図９】本発明の他の実施形態であるボイラー入口煙道を示す説明図である。
【図１０】本発明の他の実施形態であるボイラー入口煙道を示す説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態であるボイラー入口煙道を示す説明図である。
【図１２】本発明例の熱流体解析結果を示す図である。
【図１３】従来例の熱流体解析結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施形態であるアップテーク（ボイラー入口煙道）及びこのアップテーク（ボイラー入口煙道）を備えた非鉄製錬設備について添付した図面を参照にして説明する。
本実施形態である非鉄製錬設備１は、図１に示すように、製錬炉１０と、製錬炉１０から発生する高温の排ガスが有する熱を回収する廃熱ボイラー２０と、これら製錬炉１０と廃熱ボイラー２０とを接続して製錬炉１０から発生した高温の排ガスを廃熱ボイラー２０へと導入するアップテーク３０と、を備えている。
【００２０】
本実施形態では、製錬炉１０は、連続製銅プロセスの溶錬炉又は溶銅炉とされている。この製錬炉１０（溶錬炉又は溶銅炉）においては、内部が銅の融点以上の温度（例えば、１２００℃〜１３００℃）とされている。そして、この製錬炉１０の天井部１０Ａには、排ガスを放出するための開口部１１が設けられている。
【００２１】
廃熱ボイラー２０は、図１に示すように、アップテーク３０に接続される火炉２１と、火炉２１の後段側（図１において右側）に接続される対流伝熱部２７とを有している。
火炉２１は、アップテーク３０との接続部から略水平方向に延びる管状をなしており、アップテーク３０との接続部であるガス取入口２２を通じてアップテーク３０から排ガスを取り入れる構成とされている。
【００２２】
火炉２１の天井部２１Ａには、排ガスとともに火炉２１内に取り込まれたダストや溶湯の飛沫等を除去するためのスクリーン管２３が複数配設されている。このスクリーン管２３は、火炉２１の天井部２１Ａから下方に向けて延設されており、蒸発管として機能している。このスクリーン管２３は、火炉２１の幅方向及び延在方向において所定の間隔をあけて複数配列されている。
また、火炉２１の床部には、排ガスとともに火炉２１内に取り込まれたダストや溶湯の飛沫をボイラー外部に排出するためのホッパー２４が設けられている。
【００２３】
対流伝熱部２７は、火炉２１との接続部から略水平方向に延びる管状をなしており、その内部には、火炉２１から取り入れた排ガスから熱を回収するための本体蒸発管２８が、天井部２７Ａから下方に向けて延設されている。この本体蒸発管２８は、対流伝熱部２７の幅方向及び延在方向において所定の間隔をあけて複数配列されている。ここで、本体蒸発管２８は、前述の火炉２１に配設されたスクリーン管２３よりも密に配列されている。
【００２４】
そして、アップテーク３０は、図１および図２に示すように、前述の製錬炉１０に連通されて上方に向けて延在する縦孔３２を備えた本体部３１と、この縦孔３２に連通するとともに縦孔３２と交差する方向に延在する連通孔３７を備えた連設部３６と、を有している。なお、本実施形態においては、縦孔３２が鉛直方向に延在させられており、連通孔３７は、縦孔３２と直交する方向（水平方向）に延在させられている。
【００２５】
本体部３１は、鉛直方向に延在する管状をなしており、その下端部が、製錬炉１０の開口部１１に挿入されて固定されている。この本体部３１の上端には、側壁の一部が開口した連絡口３３が設けられており、この連絡口３３によって前述の連通孔３７に接続されている。なお、本実施形態においては、縦孔３２は、その延在方向に直交する断面が概略矩形状をなしている。
【００２６】
連設部３６は、一端が本体部３１の連絡口３３に接続されるとともに、他端が火炉２１のガス取入口２２に挿入されて固定されている。この連設部３６に設けられた連通孔３７は、その延在方向に直交する断面が、図３に示すように、概略矩形状をなしている。
【００２７】
そして、この連設部３６の天井部３６Ａのうち、本体部３１の連絡口３３近傍部分には、下方に向けて突出する垂下壁部３９が形成されている。
この垂下壁部３９は、概略矩形平板状をなしており、連通孔３７の延在方向（水平方向）に対して直交する平面上に位置するように、連通孔３７の幅方向および上下方向（鉛直方向）に延在させられている。
【００２８】
ここで、図２及び図３に示すように、この垂下壁部３９の突出高さＨは、連通孔３７の延在方向に直交する断面における開口高さＶに対して、０．０２５×Ｖ≦Ｈ≦０．５×Ｖの範囲内に、さらに好ましくは、０．０７×Ｖ≦Ｈ≦０．１１×Ｖの範囲内に設定されている。なお、本実施形態では、Ｈ＝約３００ｍｍ、Ｖ＝約３２００ｍｍとされ、Ｈ＝０．０９×Ｖとされている。
【００２９】
また、図３に示すように、垂下壁部３９の幅Ｗは、連通孔３７の延在方向に直交する断面における開口幅Ｕに対して、０．４×Ｕ≦Ｗ≦Ｕの範囲内に設定されている。なお、本実施形態では、垂下壁部３９の幅Ｗは、連通孔３７の前記開口幅Ｕと同一とされており、垂下壁部３９が連通孔３７の全幅にわたって設けられている。
【００３０】
この垂下壁部３９は、図４及び図５に示すように、アップテーク３０の本体部３１の天井部３１Ａ及び連設部３６の天井部３６Ａを構成する複数の水冷ジャケット４１の一部が、下方に向けて延出することによって設けられている。すなわち、アップテーク３０の本体部３１の天井部３１Ａと連設部３６の天井部３６Ａとは、連通孔３７の幅方向に延びる複数の水冷ジャケット４１、４２が、連通孔３７の延在方向に向けて並列させられることで構成されているのである。そして、連設部３６と本体部３１との接続部分に位置する水冷ジャケット４２の上下方向長さが、他の水冷ジャケット４１よりも長く設定されることで、垂下壁部３９が構成されているのである。よって、この垂下壁部３９は、内部に冷却配管４４を備えていることになる。また、この垂下壁部３９を構成する水冷ジャケット４２の冷却配管４４は、他の水冷ジャケット４１よりも密に配設されている。
【００３１】
このような構成とされたアップテーク３０と、製錬炉１０と、廃熱ボイラー２０とを備えた非鉄製錬設備１は、製錬炉１０において発生した高温の排ガスが、開口部１１を通じてアップテーク３０へと放出され、アップテーク３０の縦孔３２及び連通孔３７を通じて、廃熱ボイラー２０内へと導入される。そして、廃熱ボイラー２０において、高温の排ガスが有する熱が回収される。
【００３２】
本実施形態であるアップテーク３０及びこのアップテーク３０を備えた非鉄製錬設備１においては、縦孔３２に連設されて水平方向に延在する連通孔３７を備えた連設部３６の天井部３６Ａに、下方に向けて突出する垂下壁部３９が設けられているので、製錬炉１０から排出された高温の排ガスの一部が、アップテーク３０の本体部３１の天井部３１Ａに衝突して水平方向の流れが生じても、垂下壁部３９によってこの水平方向の流れが遮られることになる。よって、製錬炉１０から排出された排ガス全体の流れが上方に向くことになり、高温の排ガスが火炉２１の前段側の天井部２１Ａに衝突することになる。
【００３３】
すると、排ガスに含まれるダストや溶湯の飛沫等の煙灰が、火炉２１の天井部２１Ａに付着して鋳付きを生じることになる。この鋳付きは成長に伴って自重で落下して、火炉２１のポッパー２４を通じてボイラーの外部に排出されることになるため、特別な除去作業を行う必要がない。また、スクリーン管２３に向かって直接排ガスが衝突しにくくなるので、スクリーン管２３部分での鋳付きの発生が抑制される。よって、鋳付きの除去作業を大幅に軽減でき、製錬炉１０の操業停止時間を少なくすることができる。
【００３４】
また、垂下壁部３９の突出高さＨが、連通孔３７の延在方向に直交する断面における開口高さＶに対して、０．０２５×Ｖ≦Ｈ≦０．５×Ｖの範囲内に、さらに好ましくは、０．０７×Ｖ≦Ｈ≦０．１１×Ｖの範囲内に設定され、さらに具体的には、Ｈ＝約３００ｍｍ、Ｖ＝約３２００ｍｍとされ、Ｈ＝０．０９×Ｖとされているので、垂下壁部３９によって排ガスの水平方向の流れを確実に遮断することができるとともに、排ガスを廃熱ボイラー２０内へと確実に導入することができる。
【００３５】
さらに、垂下壁部３９の幅Ｗが、連通孔３７の延在方向に直交する断面における開口幅Ｕに対して、０．４×Ｕ≦Ｗ≦Ｕの範囲内に設定されており、さらに具体的には、垂下壁部３９の幅Ｗが連通孔３７の前記開口幅Ｕと同一とされており、垂下壁部３９が連通孔３７の全幅にわたって設けられているので、垂下壁部３９によって排ガスの水平方向の流れを確実に遮断することができる。
【００３６】
また、本実施形態においては、アップテーク３０の本体部３１の天井部３１Ａ及び連設部３６の天井部３６Ａが複数の水冷ジャケット４１、４２が並列されて構成されており、連設部３６と本体部３１との接続部分に位置する水冷ジャケット４２の上下方向長さが、他の水冷ジャケット４１よりも長く設定されることで、垂下壁部３９が構成されているので、連設部３６において本体部３１との接続部分に垂下壁部３９を配設することが可能となる。また、任意の位置に垂下壁部３９を容易に配設することができる。
そして、垂下壁部３９の内部に冷却配管４４が設けられているので、垂下壁部３９の早期劣化を抑制することができる。
また、本実施形態においては、垂下壁部３９を構成する水冷ジャケット４２の冷却配管４４が、他の水冷ジャケット４１よりも密に配設されているので、垂下壁部３９の冷却能力が高く、垂下壁部３９の早期劣化を確実に抑制することが可能となる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態であるアップテーク（ボイラー入口煙道）及びこのアップテーク（ボイラー入口煙道）を備えた非鉄製錬設備について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、連続製銅法の溶錬炉及び製銅炉に接続されるアップテーク（ボイラー入口煙道）として説明したが、これに限定されることはなく、自溶炉、他の非鉄製錬炉及びゴミ等を焼却する焼却炉等の各種炉に本発明のボイラー入口煙道を適用してもよい。
【００３８】
また、垂下壁部の幅Ｗが連通孔の前記開口幅Ｕと同一とされており、垂下壁部が連通孔の全幅にわたって設けられているものとして説明したが、これに限定されることはなく、例えば、図６に示すように、垂下壁部１３９が連通孔１３７の開口幅の一部にわたって形成されていてもよい。
さらに、図７に示すように、幅狭の垂下壁部２３９ａ、２３９ｂを複数並列させてもよい。この場合、垂下壁部２３９の幅Ｗは、垂下壁部２３９ａの幅Ｗ１と垂下壁部２３９ｂの幅Ｗ２の合計幅（Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２）となる。
【００３９】
さらに、連通孔が水平方向に延在するものとして説明したが、これに限定されることはなく、水平方向に対して傾斜していてもよい。
また、図８に示すように、垂下壁部３３９の突出方向と連通孔３３７の延在方向とが直交していなくてもよい。この場合、垂下壁部３３９の突出高さＨは、連通孔３３７の延在方向に直交する断面への投影した高さとなる。
【００４０】
また、連通孔の延在方向に直交する断面における開口面積が一定のものとして説明したが、これに限定されることはなく、図９に示すように、前記開口面積が変化するものであってもよい。この場合、連通孔４３７の延在方向に直交する断面における開口高さＶは、垂下壁部４３９が設けられた部分の断面において垂下壁部４３９が形成されていない状態での想定開口高さとなる。
【００４１】
さらに、縦孔及び連通孔の断面を、概略矩形状をなすもので説明したが、これに限定されることはなく、これらの断面は他の多角形や円形であっても良い。
また、垂下壁部を概略矩形板状としたもので説明したが、これに限定されることはなく、その他の形状であってもよい。
【００４２】
さらに、鉛直方向に延在する縦孔を備えたアップテーク（ボイラー入口煙道）として説明したが、これに限定されることはなく、図１０に示す反射炉５１０から斜め上方に延びて廃熱ボイラーに接続されるボイラー入口煙道５３０であってもよい。
また、図１１に示すように、ロータリーキルン６１０の２次燃焼室６１５と廃熱ボイラー６２０との連設部６３６に垂下壁部６３９を設けたものであってもよい。
【実施例】
【００４３】
以下に、本発明の効果について、熱流体解析を行って確認した結果を示す。
熱流体解析は、Concentration Heat and Momentum Limited社製のPHOENICS  Version  3.5.1を用いて実施した。排ガスの温度を１２４０℃、縦孔における排ガスの流速を約９ｍ／ｓｅｃ、とした。
本発明例として、実施形態に記載されたように垂下壁部を設けた場合の排ガスの熱流体解析を実施した。結果を図１２に示す。
従来例として、垂下壁部を設けないアップテークを想定して、熱流体解析を実施した。結果を図１３に示す。
【００４４】
垂下壁部が設けられていない比較例では、図１３に示すように、排ガスの一部がアップテークの天井部に衝突することによって、アップテークの天井部に水平方向の流れが生じており、排ガス全体の流れが火炉の後段側に向かっている。また、火炉の前段部の天井部に向かう流れがほとんど生じていないことが確認される。
一方、垂下壁部を設けた本発明例では、図１２に示すように、排ガスの一部がアップテークの天井部に衝突することによって、アップテークの天井部に水平方向の流れが生じているが、この流れが垂下壁部において遮断されており、垂下壁部の手前側部分では下方に向かう流れが生じている。そして、排ガス全体の流れが、火炉の前段部の天井部に向っていることが分かる。
【００４５】
この熱流体解析の結果から、本発明によれば、炉から排出される高温ガスを、廃熱ボイラーの前段側の天井部に衝突するように廃熱ボイラー内に導入することができることが確認された。
【符号の説明】
【００４６】
１  非鉄製錬設備
１０  製錬炉
２０、５２０  廃熱ボイラー
２１  火炉
３０、５３０  アップテーク（ボイラー入口煙道）
３１  本体部
３２  縦孔
３６、１３６、２３６、３３６、４３６  連設部
３７、１３７、２３７、３３７、４３７  連通孔
３９、１３９、２３９、３３９、４３９、５３９、６３９  垂下壁部
４１、４２  水冷ジャケット
４４  冷却配管
５１０  反射炉
６１０  ロータリーキルン
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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