(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉、電気炉、焼却炉、溶融炉等の炉から排出されるダスト含有ガスの供給されるガス急冷塔本体と、該ガス急冷塔本体内に冷却水を噴霧して該ダスト含有ガスを急冷する水噴霧ノズルと、前記ガス急冷塔本体の側壁に配置される支持部材と、該支持部材に微動できる状態で吊り下げられ又は支持され、前記ガス急冷塔本体に流入するガスの流れにより振動し、該ガスの温度変動により伸縮する金属板を有することを特徴とするダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔。
【請求項２】
前記ガス急冷塔本体の側壁と前記金属板の間に、セラミックファイバーを介挿させたことを特徴とする請求項１記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔。
【請求項３】
前記ガス急冷塔本体の下部に前記金属板の過度の振動、伸縮を制限するガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔。
【請求項４】
前記金属板が円筒を円周方向及び軸方向に分割してなる分割円筒形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔。
【請求項５】
前記支持部材の一部を前記金属板に固定した構造とし、他を該金属板の自由伸縮可能な構造として該金属板の熱変化による伸縮でダストの付着、成長を防止する目的以上の過度の熱変形を防止したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ごみ等の焼却炉、転炉、電気炉、溶融炉、溶融還元炉等の温度変動の大きい炉から排出される排ガスを急速冷却するダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に焼却炉、転炉、電気炉、溶融炉、溶融還元炉の操業においては、その排ガス温度が濾過式集塵器の濾布の耐熱温度以上に高い時、排ガス中へ微細水粒子を噴霧して、排ガスの調質及び急冷処理が水噴霧急冷塔で行われる。
これによって、後続する濾過式集塵器におけるダスト中の重金属捕集率向上、有機塩素化合物の生成抑制、有価物回収の効率化とを図ることができる。
水噴霧急冷塔は排ガスを上部又は下部から供給すると共に、排ガス中に微細水粒子からなる冷却水を噴霧して、この冷却水（以下スプレー水と呼称する）により高温の排ガスを調質又は急冷する装置である。
そして、この水噴霧急冷塔の側壁には排ガス中の含有成分とその温度に応じてダストが付着、成長し易いことが多く、通常、ダストが次第に側壁の部分に堆積して、このダストの層が成長して厚くなると塊状となって落下し、下部ダスト排出装置の円滑な運転ができなくなる等の現象が頻発し、炉操業上の全体システムに重大な支障を与える場合が多かった。
【０００３】
このようなダスト付着の防止を図る方法として、例えば実公平２−２００６６号公報にはダストを含むガスが通過する室（急冷塔）の壁の内側に、該壁に近接して設けられた複数本の鎖部材から成り、該鎖部材は上端部に頭部を備え、該頭部を前記室の上方部室外にバネを介して支承し、前記鎖部材が前記室内に垂下された装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記実公平２−２００６６号公報に記載の鎖部材の上端部を打撃して鎖部材を振動させることにより鎖部材周辺のダストを振り落とす装置では以下の▲１▼、▲２▼に示すような問題点があった。
▲１▼人力あるいは機械的動力を用いて定期的又は継続的に、鎖部材の上端部を打撃することが必要である。従って、その取付けのコスト及び運転コストが大きくなる。
▲２▼鎖部材の振動により振り落とされるダストの領域が狭いために多数の鎖部材を急冷塔内に配置する必要があり、装置が複雑となり設備費用も増える。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、炉から排出される高温ガスの流体エネルギーとガス温度の変化による金属とダストとの熱膨張率差を利用して、新たな機械的装置等を用いて定期的又は継続的なダスト除去作業を行う必要がなく、特別な動力を要しないダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う請求項１記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔は、転炉、電気炉、焼却炉、溶融炉等の炉から排出されるダスト含有ガスの供給されるガス急冷塔本体と、該ガス急冷塔本体内に冷却水を噴霧して該ダスト含有ガスを急冷する水噴霧ノズルと、前記ガス急冷塔本体の側壁に配置される支持部材と、該支持部材に微動できる状態で吊り下げられ又は支持され、前記ガス急冷塔本体に流入するガスの流れにより振動し、該ガスの温度変動により伸縮する金属板を有する。
金属板とは、ガス急冷塔本体の内面側に向けて配置された平面又は湾曲面を有する厚みが０．２〜２０ｍｍ板状体であり、ステンレス鋼、鋼鉄、その他の合金等からなる。
【０００６】
請求項２記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔は、請求項１記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔において、前記ガス急冷塔本体の側壁と前記金属板の間に、セラミックファイバーを介挿させている。
セラミックファイバーとは、アルミナ質、アルミナ−シリカ質、ムライト質、シリカ質、アルカリガラス質等の無機繊維からなる弾力性を有した布状又はバルク状の材料をいう。
請求項３記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔は、請求項１又は２記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔において、前記ガス急冷塔本体の下部に前記金属板の過度の振動、伸縮を制限するガイド部材が設けられている。
請求項４記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔において、前記金属板が円筒を円周方向及び軸方向に分割してなる分割円筒形である。
請求項５記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔において、前記支持部材の一部を前記金属板に固定した構造とし、他を該金属板の自由伸縮可能な構造として該金属板の熱変化による伸縮でダストの付着、成長を防止する目的以上の過度の熱変形を防止している。
【０００７】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに図１は本発明の第１の実施の形態に係るダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔の側断面図、図２は同水噴霧急冷塔の平断面図、図３は本発明の第２の実施の形態に係るダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔の側断面図、図４は同水噴霧急冷塔の平断面図、図５は同水噴霧急冷塔のステンレス板の配置を示す展開図、図６はステンレス板の取付け方法を説明する図５の矢視Ａ−Ａ断面図、図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ支持部材と支持部材貫通部との位置関係を示す図、図８はステンレス板における支持部材貫通部の配置図、図９はステンレス板と支持部材との接合状態を示す説明図である。
【０００８】
本発明の第１の実施の形態に係るダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔１０は図１及び図２に示すように、ダスト含有ガスが上部のガス供給孔１１を介して供給されるガス急冷塔本体１２と、該ガス急冷塔本体１２の上部に配置された冷却水を噴霧するための水噴霧ノズル１３と、ガス急冷塔本体１２の側壁上部に配置された支持部材１４と、該支持部材１４に垂下され、円筒をその軸方向に４分割した形の金属板の一例であるステンレス板１６〜１９と、ガス急冷塔本体１２の側壁下部に配置された該ステンレス板１６〜１９の下部の揺動を規制するためのガイド部材２０と、ダスト含有ガス中のダストをガス急冷塔本体１２の底部に設けられたダスト排出孔２１に導入するためのコンベア装置２２、及びガス急冷塔本体１２の側壁下部に設けられた急冷された排ガスを排出するためのガス排出孔２３とを有する。
【０００９】
ガス急冷塔本体１２は、円形又は方形の水平断面を有する鉄製処理容器であり、転炉や焼却炉、溶融炉等の図示しない炉から排出され、温度あるいは流量が変動する高温のダスト含有ガスが供給され、炉の稼働状況に伴ってダスト含有ガスの温度が例えば転炉の場合で５０〜１０００℃、焼却炉で９０〜９００℃、溶融炉（ボイラー付の場合）で３００〜７００℃の範囲で変動する。
支持部材１４は、ピン接合やボルト締め等の手段でガス急冷塔本体１２の側壁に突出して取付けられた金属製部材であり、水噴霧ノズル１３の取付位置より下方０〜５００ｍｍの位置に配置されている。
なお、ガス急冷塔本体１２の内側壁と支持部材１４との間、及び／又は支持部材１４とステンレス板１６〜１９との間にスプリング等の弾性部材を介在させることも可能である。これによって後述するステンレス板１６〜１９の自由振動をさらに助長することができる。
【００１０】
ステンレス板１６〜１９は、図１、図２に示すように上下方向の長さＬが約１〜２０ｍ、厚みＴが約０．２〜２０ｍｍである平滑な曲面を有する円筒を４分割した形の分割円筒形であり、これら４枚のステンレス板１６〜１９のそれぞれの上部に設けられた吊り下げ孔１５の中に支持部材１４を挿入して、それぞれのステンレス板１６〜１９が垂下されるようになっている。
ガイド部材２０は、例えば略Ｌ字型の金具であり、Ｌ字型の一方の基端をガス急冷塔本体１２の側壁に、ステンレス板１６〜１９を微動できるように設けられており、静止状態においてガイド部材２０がステンレス板１６〜１９と所定の間隔、例えば５〜１０ｍｍの間隔Ｇを有して対峙するように配置している。このため、ステンレス板１６〜１９の過度の揺動、伸縮等が規制されると共に、その所定間隔内でそれぞれのステンレス板１６〜１９の自由振動、あるいは温度変動に伴う膨張収縮の動きを許容できる。
【００１１】
続いて、本発明の第１の実施の形態に係るダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔の理解を助けるために、前記説明した水噴霧急冷塔１０を用いて、炉から排出されるダスト含有ガスを急速冷却すると共に、炉の下部からダストを分離する方法について説明する。
まず、図示しない炉の運転中において、温度が８０〜１０００℃、ダスト含有量が１〜１５０ｇ／Ｎｍ３  、ガス冷却塔内のガス速度が大略１〜４ｍ／ｓｅｃであるダスト含有ガスを水噴霧急冷塔１０のガス供給孔１１から供給する。
そして、水噴霧ノズル１３を介してスプレー水を水噴霧急冷塔１０に供給して、微細水粒子からなるスプレー水の蒸発潜熱によりダスト含有ガスを冷却し、ここで必要とされるガス温度となる水量分だけを供給する。
こうしてダスト含有ガスを急速冷却すると共に、ダスト含有ガス中のダストの一部を捕捉する。
また、濾過集塵器でのダスト捕集に適切な温度となったガス（排ガス）をガス排出孔２３から排出する。
この間にガス中に含まれるＣａ分等の影響でガス急冷塔本体１２内をガスが流下する際、ダストの一部は従来、ガス急冷塔本体１２の耐火物等よりなる壁面に付着すると共に、成長、堆積して、ある程度の厚みになったときに堆積物が塊状となって突然落下する。この塊状のダストの落下により、コンベア装置がトリップし、炉の運転を止める等の問題が頻発する。
【００１２】
一方、本発明においては、ガス急冷塔本体１２の内部に図示ステンレス鋼板１６〜１９が設置してある。
このステンレス板１６〜１９は、支持部材１４を介して微動できる可動状態で垂下され又は支持されているので、ダスト含有ガスの供給速度の変動、ガス供給口温度の変動に伴うステンレス板１６〜１９へ付着するダストとステンレス板１６〜１９との熱膨張率の差による伸縮の動きにより付着ダストを自動的、継続的に低エネルギーで払い落とし、ダストの付着、成長を抑制できる。
このようにダスト含有ガスの温度変動に伴うステンレス板１６〜１９の膨張収縮（伸縮）の繰り返し、及びダスト含有ガスの流量変動に伴うステンレス板１６〜１９の微動によりステンレス板１６〜１９に付着したダストを人手を介することなく除去し、ダストの付着、成長を抑制できる。
【００１３】
以上説明したように、ダスト含有ガスがガス急冷塔本体１２に供給される際には、ステンレス板１６〜１９が振動、揺動、膨張収縮等の微動状態に常時保持され、ダストのステンレス板１６〜１９への付着を抑制して、稼働中のメンテナンス作業を最少限度に規制でき、生産性の向上を図ることができる。
【００１４】
続いて、本発明の第２の実施の形態に係るダスト含有ガスの水噴霧急冷塔３０について説明する。
図３、図４に示すように水噴霧急冷塔３０は、ダスト含有ガスが上部のガス供給孔１１を介して供給されるガス急冷塔本体３１と、ガス急冷塔本体３１の上部に配置された冷却水を噴霧するための水噴霧ノズル１３と、ガス急冷塔本体３１の側壁に多段配置された支持部材１４と、支持部材１４により支持又は垂下され、円筒をその円周方向及び軸方向に多分割した形の金属板の一例である上下２段に配置されたステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａと、ステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａとガス急冷塔本体３１の側壁との間に設けられたセラミックファイバーの一例であるアルミナ−シリカ質セラミックファイバー３２と、ガス急冷塔本体３１の底部に設けられたコンベア装置２２、及びガス急冷塔本体３１の側壁下部に設けられた急冷された排ガスを排出するためのガス排出孔２３とを有する。
なお、水噴霧急冷塔３０はアルミナ−シリカ質セラミックファイバー３２及び、ステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａの下部を支持する部分が異なるのみで、その他の構成は前記第１の実施の形態に示した水噴霧急冷塔１０の構成と同様であるので、これらについては同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００１５】
支持部材１４は、ボルト締め等の手段でガス急冷塔本体３１の側壁に突出して取付けられた金属製部材であり、水噴霧ノズル１３の取付位置より上流側約５００ｍｍから下流側約５００ｍｍまでの範囲を起点として側壁の最下部までの範囲に２００〜２０００ｍｍのピッチで円周方向、軸方向に配置されている。
ステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａは、図３及び図４に示すように上下方向の長さＬが約１〜２０ｍ、厚みＴが約０．２〜５ｍｍである平滑な曲面を有する円筒を多分割した形の分割円筒形であり、これらステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａを保持するために設けられた吊り下げ孔１５の中に支持部材１４を挿入して、それぞれのステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａが垂下されている。
なお、前記吊り下げ孔１５の口径は支持部材１４の口径よりも充分大きく形成されていて、ステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａの自由振動、又は膨張収縮の動きに支障を生じないようになっている。
また、アルミナ−シリカ質セラミックファイバー３２は、ガス急冷塔本体３１の側壁とステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａとの間にバルク状に形成されている。
アルミナ−シリカ質セラミックファイバー３２は自身が可撓性又は弾力性を有していて、前記ステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａの動きがこれによって大きく規制されることがなく、しかもガス急冷塔本体３１からの放熱を抑止する効果を有している。
【００１６】
例えば焼却炉、転炉等では、従来、ダスト付着による脱落等の恐れがあるため、使用されなかったセラミックファイバーが本発明により使用可能となるため、以下の追加的メリットを得ることができる。
それは、セラミックファイバーは耐火物よりもガスの温度変化に対する対応力に優れ、炉の稼働サイクルを速めるという大きな省エネ、生産効率化の効果が期待できる点にある。
また、スプレー水のセラミックファイバー内への浸透をステンレス板によってある程度、防御できるため、耐火物を使用する場合よりも、断熱性の向上が図られる。
【００１７】
続いて、前記説明した水噴霧急冷塔３０を用いて、炉の一例であるごみ焼却炉から排出されるガスを、炉壁へのダスト付着、成長を抑制しながら急冷する方法について説明する。
まず、ごみ焼却炉から排出されるダスト含有ガスを水噴霧急冷塔３０のガス供給孔１１に供給する。
そして、水噴霧ノズル１３から冷却水を噴霧状態となるように供給して、ダスト含有ガスを冷却水の蒸発潜熱で冷却する。
このガス中のダストはガス急冷塔本体３１内を流下して、その一部はステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａの表面に付着すると共に、一部分はガス急冷塔本体３１の底部に設けられたコンベア装置２２上に堆積し、これをダスト排出孔２１から排出する。
この時、ダストの付着したステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａは、支持部材１４を介して微動できる状態で垂下されているので、ガス供給速度の変動、又ごみ焼却炉の運転時のガス供給口温度の変動、及びステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａとダストとの熱膨張率の相違による両者の伸縮差により、付着ダストを自動的、継続的に低エネルギーで払い落としてダストの付着、成長を抑制できる。
【００１８】
このようにして、ステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａが振動、揺動、膨張収縮等の微小運動状態に常時保持されるので、ステンレス板３３〜３６、３３ａ〜３６ａへのダストの付着が防止されて稼働中のダスト除去の作業を最少限度に規制でき、生産性の向上を図ることができる。炉の稼働サイクルを速めることができ、操業効率の大きな向上を図り得る。
また、アルミナ−シリカ質セラミックファイバー３２によってガス急冷塔本体３１からの放熱量を少なくすると共に、耐サーマルスポーリング性の向上が図られる。
【００１９】
続いて、前記第２の実施の形態の変形例である水噴霧急冷塔３０について説明する。
本変形例の水噴霧急冷塔３０は、前記第２の実施の形態に示した水噴霧急冷塔に較べて、金属板（ステンレス板）及び支持部材の配置、及びその支持方法が異なるのみで、他の構成は同様であるので、これらについては同一の符号を付してこの詳しい説明を省略する。
特に、薄肉のステンレス板を使用する際には、炉の操業に伴う熱変動によって、ダストの付着、成長を防止する目的以上の過度の熱変形がステンレス板に生じるが、以下に説明する水噴霧急冷塔３０においてはこのような熱変形を効果的に防止することができる。
【００２０】
図５は請求項２、４及び５に係るダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔におけるステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａの展開図である。
ここで、ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａはガス急冷塔本体３１の側壁に沿って配置され、上部に４枚、下部に４枚の合計８枚とし、上部と下部のステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａをその横巾の約１／２長さ分円周方向に互いにずらして配置し、支持部材４７をガス急冷塔本体３１の側壁に沿って、円周方向に８列、軸方向に５列の４０カ所にわたって配置している。
なお、前記ステンレス板の枚数及び分割形態、支持部材の個数及び位置等はこの変形例の場合に限定されるものではなく、適宜、変更することができる。
【００２１】
ガス急冷塔本体３１の側壁には、ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａを支持するための支持部材４７が図６に示す軸接合部材５１を介して設けられ、ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａにそれぞれ設けられた支持部材貫通部４８（図７）は、図５に示す水平方向の長さＬ２  の熱変動に伴う伸縮代よりも十分大きな径の穴を有しており、ガス温度の変動を利用したダスト付着、成長を防止するための熱変形を許容するようにしてある。
しかし、図７（ａ）に示すように、ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａの支持部材貫通部４８の開口中心部に全ての支持部材４７の軸をセットできればよいが、施工上、又はステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａ自体の重量により図７（ｂ）に示すように、支持部材貫通部４８と支持部材４７のそれぞれの中心が互いにずれた位置関係になることがある。
この時、ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａは、支持部材４７によって図７（ｂ）に示すＸ方向、又はＹ方向等への移動を拘束され、ダストの付着、成長を防止する目的以上の過度の熱変形が生じる。このような現象は同一ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａ内の２箇所以上の位置でステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａが支持部材４７によって互いに固定されるときに生じる。
この拘束されたステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａには、ダストの付着、成長を防止する目的以上の過度の熱変形が生じ、場合によっては、ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａが塔内側へそり出し、ダストの侵入、ガス流によるステンレス板のめくれ等の事故を起こすことになる。
【００２２】
そこで、このステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａの過度の熱変形を防止するために以下の発明をするに至った。
以下では、ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａの金属板が熱変化による伸縮でダストの付着、成長を防止する以上の過度の熱変形を防止するためのステンレス板の支持部材への第１及び第２の取付け方法（請求項５に相当）について述べる。なお、図５に示すステンレス板４３を例に取って、このステンレス板４３の取付け図である図６を参照しながら取付け方法を説明するが、他の全てのステンレス板４４〜４６、４３ａ〜４６ａについても同様に適用されるものとする。
まず、ステンレス板４３の全ての支持部材４７ａ〜４７ｉと支持部材貫通部４８との関係が図７（ａ）に示すように、それぞれの中心位置が略一致する状態となることを確認する。
第１の取付け方法においては、図６に示すようにステンレス板４３の、例えば中央に位置する支持部材貫通部４８ａに、支持部材４７ａを挿入して、支持部材４７ａに配置されたナット５０ａとステンレス板４３との間にワッシャ４９ａを配置して、ステンレス板４３を保持する。ここで、支持部材貫通部４８ａのステンレス板穴径と支持部材４７ａの径を、例えば前者１０ｍｍ、後者８ｍｍとして、ナット５０ａ及びステンレス板４３の裏側に配置されたナット５０ｄ等の固定手段を用いてステンレス板４３を支持部材４７ａに固定する。
一方、その他の図５に示す支持部材４７ｂ〜４７ｉと支持部材貫通部４８ｂ〜４８ｉとの係合部分においては、図７（ａ）に示すように支持部材貫通部４８ｂ〜４８ｉのステンレス板穴径を、支持部材４７ｂ〜４７ｉの外径より十分大きく形成して、ナット５０ｂ、５０ｃ及びワッシャ４９ｂ、４９ｃ等を用いて支持部材４７ｂ〜４７ｉに保持させる。こうして、ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａの長さＬ２  の温度変動に伴う熱伸縮代よりも支持部材貫通部４８のステンレス板穴径を大きくしてステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａの微動可能な自由点とする。
これによって自由伸縮可能な構造となり、各ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａの重量による偏荷重が生じたり、ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａの取付け施工の際に位置の誤差等が生じたりして取付け条件が悪化したとしても、ダスト付着、成長防止を図る以上の過度な変形を防止できる。
なお、図６においては、ステンレス板４３の下部に、その上部の一部を重ねて配置されるステンレス板４３ａとステンレス板４４ａを一枚のものとして表記している。
【００２３】
ステンレス板の支持部材への第２の取付け方法（請求項５に相当）においては、ステンレス板４３における支持部材貫通部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを例えば図８に示すように形成する。
即ち、支持部材貫通部５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、それぞれ垂直方向、水平方向及び斜め方向に拡大した長円形状とし自由伸縮可能な構造にする。支持部材貫通部５２ｄは略円形の穴形状とし固定した構造にした例を示している。
また、例えば図５に示すステンレス板４３の支持部材４７ｉの端部（頭部）とステンレス板４３とを電気抵抗溶接等で図７（ａ）のような正規の位置に保持して、図９に示すように接合すると共に、他の支持部材４７ａ〜４７ｈは図６の支持部材４７ｂ、４７ｃに示したような取付け構造として自由移動できるようにすることもできる。
このことで、ステンレス板の過度の変形を防止できる。
この例では、支持部材が中央に設置できない時に、有効に用いることができ、又、ステンレス板４３と支持部材４７ｉとの接合部分にはボルトを使用しないので、ステンレス板４３の表面に凹凸がなく、さらにダスト付着、成長を抑止できる。
【００２４】
なお、図６について補足説明すると、支持部材４７の側壁側にはファイバー保持冶具５２が配置され、セラミックファイバーを安定的に保持することができるようになっている。
また、支持部材４７の軸は軸接合部材５１を介して結合されているので、必要に応じて支持部材４７の炉内側を分離してセラミックファイバーの交換を容易に行なうことができる。
以上説明した第１及び第２の取付け方法は一例を示すものであって、ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａを固定するための支持部材は、ステンレス板４３〜４６、４３ａ〜４６ａの中央に位置する支持部材ではなく、端部の一点であっても差支えない。
さらに、ステンレス板の支持部材貫通部の穴径、形状等を調整して、ステンレス板の伸縮に伴う過度の熱変形を緩和させるに際しては、ワッシャ等を介してステンレス板を保持、固定する方法に代えて、電気抵抗溶接を用いる方法、接着材等の充填物を介在させる方法、テープワッシャを使う方法等を適宜、必要に応じて採用することもできる。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、本実施の形態においては円筒を特定の数に分割した分割円筒形のステンレス板を適用したが、このような分割数に限定されるものではない。
また、ステンレス円筒を分割することなく円筒の状態で使用することもでき、さらには平板状のものを複数用いて金属板とすることもできる。
金属板の素材には、ステンレスに限らず、スチール、アルミニウム、銅、錫、及びこれらもしくはその他の合金類等を適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１〜５記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔においては、転炉、電気炉、焼却炉、溶融炉等の炉から排出されるダスト含有ガスの供給されるガス急冷塔本体と、ガス急冷塔本体内に冷却水を噴霧して該ダスト含有ガスを急冷する水噴霧ノズルとを有するので、ダスト含有ガスの冷却とガス調質とを行うことができる。さらに、ガス急冷塔本体の側壁に配置される支持部材と、支持部材に微動できる状態で吊り下げられ又は支持され、ガス急冷塔本体に流入するガスの流れにより振動し、該ガスの温度変動により伸縮する金属板を有するので、金属板へのダストの付着が抑制されて、定期的又は継続的にダスト除去作業を行う必要がなく、しかも安定した運転のできるダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔を提供できる。
【００２７】
特に、請求項２記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔においては、ガス急冷塔本体の側壁と金属板の間に、セラミックファイバーを介挿させているので、ガス急冷塔本体からの放熱量を抑制して、急速昇温、急速降温が可能となり、生産性、稼働率の大幅な向上が図られる。また、耐火れんがで、ガス急冷塔本体を構成させる場合に較べて重量を１／７〜１／１５程度に低減することができ、大幅な建設コストの低減を達成できる。
また、請求項３記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔においては、ガス急冷塔本体の下部に金属板の過度の振動、伸縮を制限するガイド部材が設けられているので、金属板の自由振動、揺動、膨張収縮の所定範囲内の運動を確保すると共に、金属板を安定に保持することができる。
【００２８】
請求項４記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔においては、金属板が円筒を円周方向及び軸方向に分割してなる分割円筒形であるので、各分割円筒形の動きの自由度を大きくして、ガス急冷塔本体に対する振り幅の大きい相対運動を可能にする。また、金属板へのダスト付着、成長を抑制しながら、ガスの流れとガスの温度変動に伴う金属板の運動を構造物の破損に至らない程度の所定範囲内とできるため、安定操業と生産性の向上が図られる。
請求項５記載のダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔において、支持部材の一部を金属板に固定した構造とし、他を金属板の自由伸縮可能な構造として金属板の熱変化による伸縮でダストの付着、成長を防止する目的以上の過度の熱変形を防止しているので、金属板を損傷させることなく、金属板の振動あるいは伸縮によりダストの付着、成長を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔の側断面図である。
【図２】同水噴霧急冷塔の平断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るダスト付着、成長を抑制するガスの水噴霧急冷塔の側断面図である。
【図４】同水噴霧急冷塔の平断面図である。
【図５】同水噴霧急冷塔のステンレス板の配置を示す展開図である。
【図６】ステンレス板の取付け方法を説明する図５の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ支持部材と支持部材貫通部との位置関係を示す図である。
【図８】ステンレス板における支持部材貫通部の配置図である。
【図９】ステンレス板と支持部材との接合状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  水噴霧急冷塔                  １１  ガス供給孔
１２  ガス急冷塔本体                １３  水噴霧ノズル
１４  支持部材                      １５  吊り下げ孔
１６  ステンレス板（金属板）        １７  ステンレス板（金属板）
１８  ステンレス板（金属板）        １９  ステンレス板（金属板）
２０  ガイド部材                    ２１  ダスト排出孔
２２  コンベア装置                  ２３  ガス排出孔
３０  水噴霧急冷塔                  ３１  ガス急冷塔本体
３２  アルミナ−シリカ質セラミックファイバー（セラミックファイバー）
３３  ステンレス板（金属板）        ３３ａ  ステンレス板（金属板）
３４  ステンレス板（金属板）        ３４ａ  ステンレス板（金属板）
３５  ステンレス板（金属板）        ３５ａ  ステンレス板（金属板）
３６  ステンレス板（金属板）        ３６ａ  ステンレス板（金属板）
４３  ステンレス板（金属板）        ４３ａ  ステンレス板（金属板）
４４  ステンレス板（金属板）        ４４ａ  ステンレス板（金属板）
４５  ステンレス板（金属板）        ４５ａ  ステンレス板（金属板）
４６  ステンレス板（金属板）        ４６ａ  ステンレス板（金属板）
４７  支持部材                      ４７ａ〜４７ｉ  支持部材
４８  支持部材貫通部                ４８ａ〜４８ｉ  支持部材貫通部
４９ａ  ワッシャ                    ４９ｂ  ワッシャ
４９ｃ  ワッシャ                    ５０ａ  ナット
５０ｂ  ナット                      ５０ｃ  ナット
５０ｄ  ナット                      ５１  軸接合部材
５２  ファイバー保持治具            ５２ａ  支持部材貫通部
５２ｂ  支持部材貫通部              ５２ｃ  支持部材貫通部
５２ｄ  支持部材貫通部
【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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