(57)【要約】【課題】サイクロンと沈降室との連携性能の向上により集塵性能の更なる向上が図れる高炉ガス用ダストキャッチャを提供する。【解決手段】高炉ガス用ダストキャッチャ１０は、容器１１の内部に形成された沈降室１２と、沈降室１２の内部に高炉ガスを導入する導入管１３と、沈降室１２の上方に設置されて沈降室１２の上部に連通された分配室１５と、沈降室１２の周囲に配置されかつ分配室１５の内部に連通する吸気口１６３を有する複数のサイクロン１６と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉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、
容器の内部に形成された沈降室と、前記沈降室の内部に前記高炉ガスを導入する導入管と、前記沈降室の上方に設置されて前記沈降室の上部に連通された分配室と、前記沈降室の周囲に配置されかつ前記分配室の内部に連通する吸気口を有する複数のサイクロンと、を有す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】
請求項１に記載した高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、
前記容器の上部には、下向きに拡がる円錐台形状のカバーが設置され、
前記分配室は、前記カバーの内部に形成され、
前記容器には、前記分配室と前記沈降室とを連通する上部開口が形成され、
前記サイクロンの前記吸気口は、前記上部開口よりも下方で前記分配室に連通され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３】
請求項２に記載した高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、
前記上部開口の内周から内側にせり出す内フランジ状のディフューザ、前記カバーの内面の前記上部開口より内側となる領域に下向きにせり出す円筒状のディフューザまたは前記上部開口から上向きにせり出す円筒状のディフューザの少なくとも何れかが設置され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４】
請求項３に記載した高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、
前記ディフューザの表面には耐摩耗性のコーティングが形成され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５】
請求項１から請求項４の何れかに記載した高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、
前記サイクロンは円形に配列され、
前記サイクロンの上方には集合管が設置され、
前記サイクロンの排気管はそれぞれ前記集合管に接続され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６】
請求項１から請求項４の何れかに記載した高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、
前記サイクロンは直線上に配列され、
前記サイクロンの下方にはコンベアが設置され、
前記サイクロンの粉体排出口はそれぞれ前記コンベアに接続されていることを特徴とする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、高炉で発生した高炉ガスの清浄方法及び清浄設備に関し、中でも高炉ガス用ダストキャッチャに関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉炉頂から排出される高炉ガスは高温高圧の状態であるため、通常、炉頂圧力回収発電装置（ＴＲＴ）によってガスの保有する熱および圧力のエネルギーを回収している。しかし  高炉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、そのままではＴＲＴで使用できない。そのため、排ガスは高炉に付帯するガス清浄系統で処理して清浄にしている。ＴＲＴを通した後の高炉ガスは製鉄所内の加熱炉、ボイラ等の燃料ガスとして利用されている。
【０００３】
一般に、高炉ガス清浄系統は、１次集塵機であるダストキャッチャ（沈降室でガス流を減速して粉体を重力沈降させる除塵器）で粗粒ダストを除去して荒ガスとした後、乾式または湿式の２次集塵機を用いて中粒及び微粒ダストを捕集して清浄ガスとしている（特許文献１参照）。
前述のようなダストキャッチャとして、沈降室の内部に複数のサイクロン（高速旋回流により粉体を遠心分離する除塵器）を設置し、沈降室で粗粒ダストを捕集して荒ガスとした後にサイクロンを使用して中粒ダストを捕集して半清浄ガスとすることで、２次集塵機の負荷軽減を図るものが開発されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６８４２５号公報
【特許文献２】特開２００９−９０１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した中粒ダストおよび微粒ダストは、高炉操業に有害な亜鉛を多く含むため、高炉用原料として再利用するためには亜鉛を分離する必要がある。他方、粗粒ダストは亜鉛含有量が少ないため、高炉用原料として再利用する際、亜鉛の分離工程が不要である。このため、高炉ダストの効率的な再利用のためには、粗粒ダストとそれ以外のダストは分別して回収する必要がある。
前述した特許文献２のダストキャッチャは、沈降室による集塵とサイクロンによる集塵との組み合わせにより高い集塵性能が得られるが、以下の事由により重力沈降による粗粒ダストの回収率が下がり、粗粒ダストの一部が中粒ダスト・微粒ダストに混ざって回収されてしまうという問題があることが解った。
【０００６】
第１に、サイクロンがない従来式のダストキャッチャでは、拡大管から導入された高炉ガスは、沈降室内を下降した後、底部で反転し、沈降室の上端まで上昇した後、外部へと排出される。重力沈降による高炉ガスからのダストの分離は、多くが沈降室内を高炉ガスが上昇する間に行われる。これに対し、特許文献２では、サイクロンの吸気口が、沈降室の中間高さ（高炉ガスを導入する拡大管の開口よりやや高い位置）にあり、高炉ガスの上昇高さが十分に得られず、反転上昇流の充分な滞留時間が得られず、重力沈降による粗粒ダストの分離が十分でなくなる可能性がある。
【０００７】
第２に、サイクロンでは、旋回流の遠心分離を行う構造上、吸入される高炉ガスの流速が速いことが望ましい。しかし、特許文献２のように、サイクロンの吸気口が沈降室に直接連通していると、サイクロンに吸入される高速の高炉ガスが、吸気口近傍を重力沈降する粉体をも吸い込んでしまい、重力沈降による粗粒ダスト分離の機能を妨げてしまう可能性がある。
【０００８】
第３に、特許文献２では、サイクロンが沈降室内に設置されることで、沈降室の断面積が小さくなり、高炉ガスの反転上昇流の流速が速くなり、また沈降室内の高炉ガスの流れを乱す可能性がある。その結果、沈降室での重力沈降による粗粒ダスト分離の性能を低下させる可能性もあった。
【０００９】
さらに、特許文献２では、サイクロンの排気管をダストキャッチャ内部に設置するため、サイクロンの吸気口が沈降室の中間高さとなり、サイクロン自体の高さも制約される。このような制約のもとでは、サイクロンとしての十分な集塵性能が得られない可能性もある。
【００１０】
本発明の目的は、サイクロンと沈降室との連携性能の向上により粗粒ダストの分離性能を維持したまま、集塵性能の向上が図れる高炉ガス用ダストキャッチャを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の高炉ガス用ダストキャッチャは、高炉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、容器の内部に形成された沈降室と、前記沈降室の内部に前記高炉ガスを導入する導入管と、前記沈降室の上方に設置されて前記沈降室の上部に連通された分配室と、前記沈降室の周囲に配置されかつ前記分配室の内部に連通する吸気口を有する複数のサイクロンと、を有することを特徴とする。
【００１２】
このような本発明では、高炉からダストを含む高炉ガスが送られると、この高炉ガスは導入管から沈降室の内部へと導入され、沈降室内で粗粒ダストが重力沈降により分離される。高炉ガスは、沈降室の上部に向かって十分に粗粒ダストが分離され荒ガスとなった後、沈降室の上部から分配室へと送り出され、分配室から各々の吸気口を経て複数のサイクロンへ分配され、各サイクロンで中粒ダストが分離され、半清浄ガスとなる。
このような本発明によれば、沈降室を通る高炉ガスは、沈降室の上部から分配室に送り出されるまでの間に、十分な滞留時間が確保できる。
また、サイクロンの吸気口と沈降室との間に分配室が介在することで、サイクロンに吸入される高炉ガスが高速であっても、沈降室内の高炉ガスに流速の影響を及ぼすことがなく、沈降室内で重力沈降する粉体を吸い込む等の問題を回避することができる。
さらに、サイクロンの排気管は、沈降室の沈降室と独立して設置された集合管に連通すればよいため、サイクロン自体の高さも沈降室の高さに制約を受けることがなく、サイクロンとして機能上必要な十分な高さを確保することができる。
【００１３】
本発明において、前記容器の上部には、下向きに拡がる円錐台形状のカバーが設置され、前記分配室は、前記カバーの内部に形成され、前記容器には、前記分配室と前記沈降室とを連通する上部開口が形成され、前記サイクロンの前記吸気口は、前記上部開口よりも下方で前記分配室に連通されていることが望ましい。
このような本発明では、円錐台形状のカバーにより分配室を形成したため、沈降室の上部との連通およびサイクロンの吸気口との連通といった必要な機能を、簡単な構造で確実に行うことができる。また、従来のダストキャッチャに準じた中間部が円筒状で上下が円錐形状となる形状との親和性もよく、既存のダストキャッチャからの改造も容易である。
【００１４】
本発明において、前記上部開口の内周から内側にせり出す内フランジ状のディフューザ、前記カバーの内面の前記上部開口より内側となる領域に下向きにせり出す円筒状のディフューザまたは前記上部開口部から上向きにせり出す円筒状のディフューザの少なくとも何れかが設置されていることが望ましい。
このような本発明では、何れかのディフューザあるいはこれらの組み合わせを設けることで、沈降室から分配室を経てサイクロンに向かう高炉ガス中の粉体を衝突させて沈降室へと戻すことができる。
このうち、上部開口の内周から内側にせり出す内フランジ状のディフューザによれば、衝突した粉体を上部開口に向けて落下させ、沈降室内へと確実に戻すことができる。
また、カバーの内面に下向きにせり出す円筒状のディフューザあるいは前記上部開口部から上向きにせり出すによっても、衝突した粉体を上部開口から沈降室内へと確実に戻すことができる。
【００１５】
本発明において、前記ディフューザの表面には耐摩耗性のコーティングが形成されていることが望ましい。
このような本発明では、粉体の衝突によるディフューザの摩耗を抑制することができ、耐久性を向上させることができる。
【００１６】
前記サイクロンは円形に配列され、前記サイクロンの上方には集合管が設置され、前記サイクロンの排気管はそれぞれ前記集合管に接続されていることが望ましい。
このような本発明では、各サイクロンで中粒ダストが分離された半清浄ガスを集合管に集めることで、一括して２次集塵機へと送り出すことができる。
【００１７】
前記サイクロンは直線上に配列され、前記サイクロンの下方にはコンベアが設置され、
前記サイクロンの粉体排出口はそれぞれ前記コンベアに接続されていることが望ましい。
このような本発明では、各サイクロンで捕集された中粒ダストをコンベアやパグミル等でダストホッパに集めることで、一括して回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の高炉ガス清浄系統の全体を示す模式図。
【図２】前記第１実施形態のダストキャッチャを示す縦断面図。
【図３】前記図２のＦ３断面を示す断面図。
【図４】前記図２のＦ４断面を示す断面図。
【図５】本発明の第２実施形態を示す前記図２相当の縦断面図。
【図６】前記第２実施形態の変形例の前記図２相当の縦断面図。
【図７】本発明の第３実施形態を示す前記図４相当の断面図。
【図８】本発明の第４実施形態を示す前記図２相当の縦断面図。
【図９】本発明の第５実施形態を示す平面図。
【図１０】前記第５実施形態を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１には、本発明の第１実施形態の高炉ガス清浄系統１の全体構成が模式的に示されている。
【００２０】
高炉ガス清浄系統１は、高炉２の炉頂から排出される高炉ガスからダスト（粉体）を集塵する装置であり、本発明に係るダストキャッチャ１０を備えるとともに、電気式集塵機等の乾式集塵機３、ベンチュリスクラバ等の湿式集塵機４、炉頂圧回収発電用タービン（ＴＲＴ）５、ガスホルダ６、減圧弁７を備えている。
この高炉ガス清浄系統１においては、高炉２の炉頂から排出された高炉ガスは、ダストキャッチャ１０で粗粒及び中粒ダストを集塵し、半清浄ガスとされ、２次集塵機に送られる。２次集塵機は通常、乾式集塵機３を使用し、微粒ダストの集塵が行われる。高炉ガスの温度が乾式集塵機の使用可能温度域を外れているときなど、乾式集塵機が使用できないときは、微粒ダストの集塵は湿式集塵機4によって行われる。微粒ダストまで集塵された清浄ガスは、ＴＲＴ５を駆動して発電に利用され減圧された後、ガスホルダ６に回収され、他のプロセスで燃料ガスとして利用される。ＴＲＴ５が整備などのため、使用できないときは、清浄ガスは減圧弁７で減圧された後、ガスホルダ6に回収される。
【００２１】
このうち、ダストキャッチャ１０は、高炉ガスを、重力沈降により粗粒ダストを分離して荒ガスとした後、サイクロンを用いた遠心分離により中粒ダストを分離して半清浄ガスとするものであり、特に本発明に基づき構成されることで高い集塵性能が確保されている。
高炉ガス処理系統１において、ダストキャッチャ１０以外の構成は既存のものと同様であるが、前述した通りダストキャッチャ１０において高い集塵性能が得られるため、乾式集塵機３および湿式集塵機４の設置数が削減されている。
【００２２】
図２、図３および図４には、本実施形態のダストキャッチャ１０が示されている。
ダストキャッチャ１０は、中間部が円筒状で上下が円錐形状とされた鋼板製の容器１１を有し、この容器１１の内部が沈降室１２とされている。
容器１１の下端にはダスト排出弁１１１が設置されている。容器１１の上端には上部開口１１２が形成されている。
【００２３】
容器１１の上方には、高炉２（図１参照）の炉頂から高炉ガスを導く導入管１３が設置されている。
導入管１３は、先端が開口に向かって拡径する拡張管１３１とされている。拡張管１３１は、上部開口１１２から沈降室１２内へと導入され、沈降室１２の中間高さにおいて下向きに開口した状態で保持されている。
これにより、導入管１３から導入される高炉ガスは、拡張管１３１により減速しつつ沈降室１２内に解放され、その底部に向けて流れた後、底部で反転して沈降室１２の上部開口１１２に向けて流れることになる。
【００２４】
容器１１の上部には、下向きに拡がる円錐台形状の鋼板製のカバー１４が設置されている。本実施形態において、カバー１４は異なる傾斜を有する二段の円錐台形状とされ、さらに最外周となる下端には円筒部１４１が形成されている。
カバー１４が設置される容器１１の上部には導入管１３が通されており、カバー１４は導入管１３と同軸で配置され、導入管１３がカバー１４の中心を貫通するような構成とされている。
カバー１４の内側には、カバー１４で覆われる容器１１の上部との間の空間により、分配室１５が形成されている。
分配室１５は、容器１１の上部開口１１２を通して、容器１１の内部の沈降室１２と連通されている。
【００２５】
容器１１の周囲には、６本のサイクロン１６が円形に配列されている。
本実施形態では、サイクロン１６は１２０度間隔で均等配置されている。なお、サイクロン１６の設置数は要求性能に応じて適宜設定すればよい。また、サイクロン１６の配列間隔も高炉ガスの容器１１内での偏流によって適宜決定すればよい。
サイクロン１６は、下端側がテーパ管状とされた本体１６０と、その下端に設置されたダスト排出弁１６１と、本体１６０の上端から内部へと同軸で配置された排気管１６２と、本体１６０の上端の側面に形成された吸気口１６３とを備えている。
【００２６】
吸気口１６３は、サイクロン１６の軸方向に沿って延びるスリット状の通路であり、前述したカバー１４の最外周の円筒部１４１に接続され、カバー１４の内部の分配室１５に連通されている。
図４にも示すように、吸気口１６３は、サイクロン１６に必要な旋回流を形成するために、本体１６０側が本体１６０の外周に対して接線方向のノズル状とされている。一方、カバー１４に接続される側は大きく拡げられ、これにより本体１６０側でのガス流速を速くしても、分配室１５内側ではガス流速を低く抑制することができる。
【００２７】
円形に配列されたサイクロン１６の上方には環状の集合管１７が設置されている。
本実施形態において、集合管１７は、鋼管を円環状にして形成され、各サイクロン１６の排気管１６２がそれぞれ接続されている。
集合管１７には、半清浄ガス管１７１が接続されている。これにより、各サイクロン１６から排出される半清浄ガスは、先ず集合管１７に集められ、半清浄ガス管１７１から一括して２次集塵機（乾式集塵機３または湿式集塵機４）へと送り出される。
【００２８】
このような本実施形態においては、高炉２からダストを含む高炉ガスが送られると、この高炉ガスは導入管１３から沈降室１２の内部へと導入され、沈降室１２内で粗粒ダストが分離される。高炉ガスは、沈降室１２を上部まで流れる間に粗粒ダストを十分に分離された後、沈降室１２の上部開口１１２から分配室１５へと送り出され、分配室１５から各々の吸気口１６３を経て複数のサイクロン１６へ分配され、各サイクロン１６で中粒ダストが分離される。
【００２９】
このような本実施形態によれば、沈降室１２を通る高炉ガスは、沈降室１２の上部から分配室１５に送り出されるまでの間に、粗粒ダストが十分に分離される。
また、サイクロン１６の吸気口１６３と沈降室１２との間に分配室１５が介在することで、サイクロン１６に吸入される高炉ガスが高速であっても、沈降室１２内の高炉ガスに流速の影響を及ぼすことがなく、沈降室１２内で重力沈降するダストを吸い込む等の問題を回避することができる。
さらに、サイクロン１６の排気管１６２は、沈降室１２と独立して設置された集合管１７に連通すればよいため、サイクロン１６自体の高さも沈降室１２の高さに制約を受けることがなく、サイクロン１６として機能上必要な十分な高さを確保することができる。
【００３０】
本実施形態では、円錐台形状のカバー１４により分配室１５を形成したため、沈降室１２の上部との連通およびサイクロン１６の吸気口１６３との連通といった必要な機能を、簡単な構造で確実に行うことができる。また、従来のダストキャッチャに準じた中間部が円筒状で上下が円錐形状となる形状の容器１１との親和性もよく、既存のダストキャッチャの改造も容易である。
さらに、サイクロン１６が容器１１の外部にあるため、沈降室１２内の高炉ガスの流れを乱すこともない。
【００３１】
本実施形態では、サイクロン１６を円形に配列し、サイクロン１６の上方に環状の集合管１７を設置して各サイクロン１６からの排気管１６２を接続したため、各サイクロンで中粒ダストが分離された半清浄ガスを集めて、一括して２次集塵機へと送り出すことができる。
【００３２】
〔第２実施形態〕
図５には、本発明の第２実施形態が示されている。
本実施形態は、上部開口１１２およびカバー１４の内側にディフューザ２１，２２が設置されている点を除き、前述した図１〜図４の第１実施形態と同じ構成を有する。従って、重複する説明は省略し、以下には異なる構成についてのみ説明する。
【００３３】
上部開口１１２の内側には、円盤状のディフューザ２１が設置されている。
ディフューザ２１は、上部開口１１２の開口縁の内周から開口内側へと内フランジ状にせり出す円環状の鋼板で形成され、ディフューザ２１の下面側には所定間隔で鋼製の補強板２１１が溶接されている。
カバー１４の内側には、円筒状のディフューザ２２が設置されている。
ディフューザ２２は、カバー１４の内面に下向きにせり出す円筒状の鋼材で形成され、その外周面には所定間隔で鋼製の補強板２２１が溶接されている。この際、ディフューザ２２の外径は、上部開口１１２の内径よりも小さく形成されている。
これらのディフューザ２１，２２の表面には、それぞれ耐摩耗性のコーティングが形成されていること。
【００３４】
このような本実施形態においては、ディフューザ２１により、沈降室１２から分配室１５へと流れ込んだ高炉ガス中の粗粒ダストをディフューザ２１に衝突させて、高炉ガスから分離することができる。分離された粗粒ダストは、重力で落下して直下の上部開口１１２から沈降室１２へと戻すことができる。
また、ディフューザ２２により、分配室１５に向けて沈降室１２から出ようとする高炉ガス中の粗粒ダストをディフューザ２２に衝突させ、高炉ガスから分離することができる。分離されたダストは、沈降室１２内に戻すことができる。
これら沈降室１２内に戻された粗粒ダストは、それぞれ容器１１の下部に沈降し、定期的にダスト排出弁１１１を通って系外に排出される。
【００３５】
従って、本実施形態においては、二重のディフューザ２１，２２により、沈降室１２から分配室１５へと流れる高炉ガスに含まれる粗粒ダストを高効率で分離させ、回収することができる。その結果、分配室１５からサイクロン１６へと送られる高炉ガスに含まれる粗粒ダストを減少させ、高炉のダスト再利用を効率的に行うことができる。
なお、円筒状のディフューザ２２については、図５のようにカバー１４の内面に下向きにせり出すものに代えて、図６のように、円環状のディフューザ２１の上面に上向きに起立するように設置してもよい。
また、本実施形態では、ディフューザ２１，２２を二重に設置したが、何れか一方であってもそれぞれの効果を得ることができる。
【００３６】
さらに、本実施形態では、ディフューザ２１，２２の表面にそれぞれ耐摩耗性のコーティングを形成したため、粉体の衝突によるディフューザの摩耗を抑制することができ、耐久性を向上させることができる。
【００３７】
〔第３実施形態〕
図７には、本発明の第３実施形態が示されている。
本実施形態は、前述した図１〜図４の第１実施形態と同じ構成を有するが、第１実施形態とはサイクロン１６の吸気口１６３の形状が異なる。
すなわち、第１実施形態では、サイクロン１６の吸気口１６３が、図４に示すように分配室１５側が拡がった形状とされていた。これに対し、本実施形態の吸気口１６３は、本体１６０側と同様に一定幅のスリット状の通路とされている。
このような本実施形態によっても、前述した第１実施形態の各効果をそれぞれ得ることができる。
但し、サイクロン１６の吸気口１６３が分配室１５側で拡がっていることによる、分配室１５側の流速抑制効果は得られない。しかし、１次集塵を行う沈降室１２までの間には分配室１５があり、１次集塵に対する影響までは生じることがなく、集塵性能を大きく低下させるものではない。
【００３８】
〔第４実施形態〕
図８には、本発明の第４実施形態が示されている。
本実施形態は、前述した図１〜図４の第１実施形態と同じ構成を有するが、第１実施形態とは容器１１の形態およびサイクロン１６の設置状態が異なる。
すなわち、第１実施形態では、図２に示すようにサイクロン１６が容器１１の外周に配列されていた。これに対し、本実施形態では、サイクロン１６は一部が容器１１の内側に設置され、その上端（排気管１６２がある側）および下端（ダスト容器１１１がある側）が容器１１の外部に露出されている。
容器１１の内部には、サイクロン１６の内側に円筒状の鋼板製の隔壁１１３が設置され、この隔壁１１３の内側が沈降室１２とされている。容器１１は、第１実施形態に比べて大径に形成され、本実施形態の隔壁１１３の内径が第１実施形態の容器１１の内径と同様とされており、これにより沈降室１２の内部容積が確保されている。
【００３９】
このような本実施形態によっても、前述した第１実施形態の各効果をそれぞれ得ることができる。
とくに、本実施形態では、容器１１とサイクロン１６を接続することで構造的な強度が確保できる。この際、サイクロン１６が一部容器１１内に配置されるが、容器１１の拡張により、沈降室１２の容積を減らすことがない。
【００４０】
〔第５実施形態〕
図９および図１０には、本発明の第５実施形態が示されている。
本実施形態は、容器１１、沈降室１２、導入管１３、カバー１４および分配室１５の構成については、前述した図１〜図４の第１実施形態と同じ構成を有する。従って、重複する説明は省略し、以下には異なる構成についてのみ説明する。
【００４１】
前述した第１実施形態では、サイクロン１６が容器１１の周囲に円形に配列されていた。これに対し、本実施形態では、サイクロン１６が容器１１の周囲の２箇所で直線上に配列されている。なお、各列において、サイクロン１６はそれぞれ直線状に並んでいるが、相互の間隔は均等ではない。
【００４２】
サイクロン１６は、本体１６０、ダスト容器１６１、排気管１６２については前述した第１実施形態と同様である。但し、サイクロン１６の配置が異なることから、カバー１４および分配室１５に対する接続を行うための吸気口１６３の形状が変更されている。
サイクロン１６が各列で直線状に並んでいるのに対し、カバー１４の平面形状は円形であるため、各吸気口１６３の形状はカバー１４からサイクロン１６に至る間に徐々に幅が狭くなるように設定されている。
【００４３】
本実施形態では、サイクロン１６が直線状に並ぶ配置となったのに伴い、第１実施形態における環状の集合管１７（図２および図３参照）を、Ｕ字形状にしている。
本実施形態では、２列のサイクロン１６に沿って各々の上方に配置された一対の直線部１７２と、これらを連結する曲線部１７３とを有し、曲線部１７３の中間に半清浄ガス管１７１が接続されている。
サイクロン１６は、各々の排気管１６２が直上の直線部１７２に接続され、各々から排出される半清浄ガスは、直線部１７２から曲線部１７３へと送られて２列分が合流され、半清浄ガス管１７１から２次集塵機（乾式集塵機３または湿式集塵機４）へと送り出される。
【００４４】
一方、本実施形態では、サイクロン１６が直線状に並ぶ配置となったのに伴い、各列ごとにコンベア１９が設置されている。
コンベア１９は、各列のサイクロン１６の下方に設置され、各サイクロン１６の本体１６０の下端に接続されている。すなわち、本実施形態においては、サイクロン１６で捕集されたダストは、第１実施形態のダスト排出弁１１１（図２参照）で個別に系外に排出されるのではなく、コンベア１９でダストホッパ１９２に集められ、一括してダスト排出弁１９１で系外に排出される。
【００４５】
このような本実施形態によっても、前述した第１実施形態の各効果をそれぞれ得ることができる。
さらには、サイクロン１６が直線状配置されることで、ダスト回収にコンベア１９を用いることができ、ダスト回収の作業性を大幅に向上することができる。
【００４６】
〔変形例〕
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲の変形等は本発明に含まれるものである。
例えば、ダストキャッチャ１０における容器１１、導入管１３、カバー１４およびサイクロン１６の各形状等は実施にあたって適宜変更してもよく、設置現場の状況および要求性能に応じて設計することが望ましい。
また、サイクロン１６の本数、配置、配列方向なども適宜変更してよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…高炉ガス清浄系統
２…高炉
３…乾式集塵機
４…湿式集塵機
５…ＴＲＴ
６…ガスホルダー
７…減圧弁
１０…ダストキャッチャ
１１…容器
１１１…ダスト排出弁
１１２…上部開口
１２…沈降室
１３…導入管
１３１…拡張管
１４…カバー
１４１…円筒部
１５…分配室
１６…サイクロン
１６０…本体
１６１…ダスト排出弁
１６２…排気管
１６３…吸気口
１７…集合管
１７１…半清浄ガス管
１７２…直線部
１７３…曲線部
１９…コンベア
１９１…ダストホッパ
１９２…ダスト排出弁
２１，２２…ディフューザ
２１１,２２１…補強板
【図１】
2014148721.tif 000003
【図２】
2014148721.tif 000004
【図３】
2014148721.tif 000005
【図４】
2014148721.tif 000006
【図５】
2014148721.tif 000007
【図６】
2014148721.tif 000008
【図７】
2014148721.tif 000009
【図８】
2014148721.tif 000010
【図９】
2014148721.tif 000011
【図１０】
2014148721.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月28日(2013.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉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、
上部開口を有する容器の内部に形成された沈降室と、前記沈降室の内部に前記高炉ガスを導入する導入管と、前記容器の上部を覆うカバーの内部に形成されて前記上部開口を通して前記沈降室に連通された分配室と、前記沈降室の周囲に配置されかつ前記分配室の内部に連通する吸気口を有する複数のサイクロンと、を有す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】
請求項１に記載した高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、
前記カバーは、下向きに拡がる円錐台形状とされ、
前記サイクロンの前記吸気口は、前記上部開口よりも下方で前記分配室に連通され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３】
請求項２に記載した高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、
前記上部開口の内周から内側にせり出す内フランジ状のディフューザ、前記カバーの内面の前記上部開口より内側となる領域に下向きにせり出す円筒状のディフューザまたは前記上部開口から上向きにせり出す円筒状のディフューザの少なくとも何れかが設置され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４】
請求項３に記載した高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、
前記ディフューザの表面には耐摩耗性のコーティングが形成され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５】
請求項１から請求項４の何れかに記載した高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、
前記サイクロンは円形に配列され、
前記サイクロンの上方には集合管が設置され、
前記サイクロンの排気管はそれぞれ前記集合管に接続され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６】
請求項１から請求項４の何れかに記載した高炉ガス用ダストキャッチャにおいて、
前記サイクロンは直線上に配列され、
前記サイクロンの下方にはコンベアが設置され、
前記サイクロンの粉体排出口はそれぞれ前記コンベアに接続されていることを特徴とする高炉ガス用ダストキャッチャ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の高炉ガス用ダストキャッチャは、高炉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、上部開口を有する容器の内部に形成された沈降室と、前記沈降室の内部に前記高炉ガスを導入する導入管と、前記容器の上部を覆うカバーの内部に形成されて前記上部開口を通して前記沈降室に連通された分配室と、前記沈降室の周囲に配置されかつ前記分配室の内部に連通する吸気口を有する複数のサイクロンと、を有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
このような本発明では、高炉からダストを含む高炉ガスが送られると、この高炉ガスは導入管から沈降室の内部へと導入され、沈降室内で粗粒ダストが重力沈降により分離される。高炉ガスは、沈降室の上部に向かって十分に粗粒ダストが分離され荒ガスとなった後、沈降室の上部開口から分配室へと送り出され、分配室から各々の吸気口を経て複数のサイクロンへ分配され、各サイクロンで中粒ダストが分離され、半清浄ガスとなる。
このような本発明によれば、沈降室を通る高炉ガスは、沈降室の上部開口から分配室に送り出されるまでの間に、十分な滞留時間が確保できる。
また、サイクロンの吸気口と沈降室との間に分配室が介在することで、サイクロンに吸入される高炉ガスが高速であっても、沈降室内の高炉ガスに流速の影響を及ぼすことがなく、沈降室内で重力沈降する粉体を吸い込む等の問題を回避することができる。
さらに、サイクロンの排気管は、沈降室と独立して設置された集合管に連通すればよいため、サイクロン自体の高さも沈降室の高さに制約を受けることがなく、サイクロンとして機能上必要な十分な高さを確保することができる。
そして、本発明では、容器の上部を覆うカバーにより分配室を形成したため、沈降室との連通およびサイクロンの吸気口との連通といった必要な機能を、簡単な構造で確実に実現することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明において、前記カバーは、下向きに拡がる円錐台形状とされ、前記サイクロンの前記吸気口は、前記上部開口よりも下方で前記分配室に連通されていることが望ましい。
このような本発明では、円錐台形状のカバーにより分配室を形成したため、従来のダストキャッチャに準じた中間部が円筒状で上下が円錐形状となる形状との親和性もよく、既存のダストキャッチャからの改造も容易である。