(57)【要約】【課題】  溶鋼を真空下で精錬する真空脱ガス設備から排出される排ガス中のダストを、排ガスの温度の影響を受けることなく磁力を用いて効率良く捕集することのできるダスト捕集装置を提供する。【解決手段】  上記課題は、ダストセパレータ本体部２の外側に磁石または電磁石４が配置され、排ガス中の磁性体ダストを磁力により捕集するダスト捕集装置１であって、ダストセパレータ本体部と磁石または電磁石との間に水冷ジャケット５を配置したダスト捕集装置によって解決される。【選択図】            図２
2007175565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダストセパレータ本体部の外側に磁石または電磁石が配置され、排ガス中の磁性体ダストを磁力により捕集するダスト捕集装置であって、ダストセパレータ本体部と磁石または電磁石との間に水冷ジャケットが配置されていることを特徴とする真空脱ガス設備におけるダスト捕集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶鋼を真空下で精錬するＲＨ真空脱ガス装置などの真空脱ガス設備の真空槽から排気される排ガス中のダストを、ブースターエゼクタ及びコンデンサなどから構成される真空排気装置に至る途中で捕集するダスト捕集装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼材料に要求される材料特性は、その使用用途の拡大化や過酷化によって従来にも増して厳しいものとなっており、溶鋼段階における鋼組成の更なる高純度化及び高清浄度化が要求されている。この要求に応えるべく、製鋼工程では、溶鋼を真空下で精錬するためのＲＨ真空脱ガス装置などの真空脱ガス設備を用いて精錬する品種が増大し、その結果、近年のＲＨ真空脱ガス装置の稼働率は極めて高いレベルを余儀無くされている。
【０００３】
ＲＨ真空脱ガス装置の真空槽内における精錬中の真空度は、０．５torr（６７Pa）以下の高真空度となっており、この真空度は、真空槽に接続される複数のブースターエゼクタ及びコンデンサから構成される、蒸気、水を利用した真空排気装置によって形成されている。
【０００４】
高真空下の精錬においては、鉄のスプラッシュを起源とする粉粒状の鉄、金属蒸気の凝縮物、更には、成分調整用の合金鉄及び造滓剤の粉粒体がダストとして発生し、これらは排ガスとともに真空排気装置により吸引される。これらのダストがそのまま真空排気装置に混入すると、真空排気装置から排出される水を集めるための集水槽（「ホットウェル」ともいう）におけるダスト清掃作業を頻繁に行う必要が発生して稼働率が低下する、或いは、ダストによる設備の磨耗が著しく、設備の耐用年数が低下するなどの弊害が生ずるので、真空排気装置への管路の途中にダスト捕集装置を設置し、このダスト捕集装置によってダストを除去している。
【０００５】
このダスト捕集装置としては、慣性式のダスト捕集装置（「ダストセパレータ」ともいう）が多く用いられている。しかしながら、慣性式のダスト捕集装置は一般的に集塵効率が低く、従って、集塵効率を高めるために、衝突板の設置数を増加することが行われるが、この場合には圧力損失が増大する、つまり真空槽内の真空度が低下するという問題が発生する。また、ダストの落下を促進させるために、ダストセパレータ本体部のダクト径を大きくすることも行われるが、この場合には装置が大型になってしまい、設置スペース上の問題及びコスト上の問題が発生する。集塵効率を向上させるべく、慣性式のダスト捕集装置に代わってサイクロン式の集塵機を採用する場合もあるが、サイクロン式の集塵機は大型であり、この場合も設置スペース上の問題及びコスト上の問題が発生する。
【０００６】
このような中、特許文献１には、磁性体のダストを効率良く捕集するために、慣性式のダスト捕集装置において、ダストセパレータ本体部の外側に磁石或いは電磁石を配置し、含塵ガス中の磁性体ダストを磁力により捕集する捕集装置が提案されている。また、特許文献２には、慣性式のダスト捕集装置において、ダストセパレータ本体部に、複数の突起を設けた磁極を含塵ガス中に突出させて配置し、含塵ガス中の磁性体ダストを磁力により捕集する捕集装置が提案されている。
【特許文献１】特開平３−２７５１５６号公報
【特許文献２】特開平４−２７４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び特許文献２に提案された磁力を利用して捕集する方法は、ダストのほとんどが磁性体である真空脱ガス設備の排ガス中ダストの捕集には最適である。しかしながら、溶鋼の真空脱ガス設備から排出される排ガスの温度は高く、特許文献２のように磁極を排ガス中に突出させて配置した場合は当然のこと、特許文献１のように磁極をダストセパレータ本体部の外側に配置した場合でも、ダストセパレータ本体部の外周温度は５００〜６００℃になることから、磁極の温度が上昇して磁力が低下し、ダストを効率良く捕集することができなくなるという問題が発生する。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、溶鋼を真空下で精錬する真空脱ガス設備から排出される排ガス中のダストを、排ガスの温度の影響を受けることなく磁力を用いて効率良く捕集することのできるダスト捕集装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明に係る真空脱ガス設備におけるダスト捕集装置は、ダストセパレータ本体部の外側に磁石または電磁石が配置され、排ガス中の磁性体ダストを磁力により捕集するダスト捕集装置であって、ダストセパレータ本体部と磁石または電磁石との間に水冷ジャケットが配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水冷ジャケットによる冷却効果により、磁石或いは電磁石の温度上昇が妨げられ、長期間に亘って排ガス中の磁性体ダストを効率良く捕集することが可能となる。その結果、ダスト捕集装置の下流側に設置される真空排気装置へのダストの混入量が低減し、真空排気装置から排出される水を集める集水槽におけるダスト清掃作業が少なくなり、真空脱ガス設備の稼働率を向上させることが可能となる、並びに、ダスト捕集装置以降の設備のダストによる磨耗を大幅に低減することができるなど、工業上有益な効果がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１は、本発明に係るダスト捕集装置を備えたＲＨ真空脱ガス装置の排ガス経路の概略図、図２は、本発明に係るダスト捕集装置の側断面図、図３は、図２のＸ−Ｘ’矢視による断面図である。
【００１２】
図１に示すように、ＲＨ真空脱ガス装置の真空槽１０の上部には真空槽１０から排ガスを排出するためのダクト１３が連結され、このダクト１３の下流側には、複数のブースターエゼクタ（図示せず）及びコンデンサ（図示せず）から構成される真空排気装置１２が設置されている。つまり、真空槽１０の下部に設置された２本の浸漬管１５を取鍋１４に収容された溶鋼１６に浸漬させた状態で真空排気装置１２を起動させることにより、真空槽１０の内部が減圧され、真空槽１０の内部が例えば０．５torr（６７Pa）以下の高真空度となるようになっている。
【００１３】
真空排気装置１２に至る途中のダクト１３には、ガスクーラ１１が設置され、このガスクーラ１１の下流側に本発明に係るダスト捕集装置１が設置されている。ガスクーラ１１は高温の排ガスを冷却するための装置である。
【００１４】
ダスト捕集装置１は、図２及び図３に示すように、円筒上のダストセパレータ本体部２と、下方に向かって断面が減少するダストホッパー部３と、ダストセパレータ本体部２の外周に設置された水冷ジャケット５と、水冷ジャケット５の外周に設置された電磁石４とで構成されている。ダストセパレータ本体部２及びダストホッパー部３は、表面を鉄皮６とし、鉄皮６の内側には断熱材であるキャスタブル７が施工されている。真空槽１０からの排ガスは、ダストセパレータ本体部２の側面に設けられた導入管部２ａからダストセパレータ本体部２に流入し、ダストセパレータ本体部２の上端部に設けられた排出管部２ｂから真空排気装置１２に向かって流出する。ダストホッパー部３の下部には排出孔８が設けられ、排出孔８には蓋９が設置されている。ダストホッパー部３に溜まったダストは蓋９を開閉して定期的に排出される。この場合、ダストセパレータ本体部２及びダストホッパー部３は、通常の慣性式のダスト捕集装置と同一である。
【００１５】
電磁石４は、排ガスの衝突位置である、導入管部２ａの反対側に設置されていて、排ガス中の磁性体ダストの捕集が効率的に行われるようになっている。電磁石４は、電源装置（図示せず）に接続されており、供給する電力を調整することによって磁力の調整が任意にできるように構成されている。つまり、電磁石４への電力供給を停止することで、磁力によりダストセパレータ本体部２の壁面に捕集されていたダストを、ダストホッパー部３に落下させることができる。
【００１６】
水冷ジャケット５は、冷却水の給排水配管（図示せず）に接続されていて、水冷ジャケット５の内部を流れる冷却水によって冷却される構成になっている。その構造は、内部水冷型である限り、どのような構造であっても構わない。但し、ダストセパレータ本体部２と電磁石４との間に配置されることから、電磁石４の磁力の減衰を抑えるために、非磁性であるオーステナイト系ステンレス鋼や銅などで製作することが好ましい。この観点から、ダストセパレータ本体部２の電磁石４の配置される箇所の側壁は鉄皮６に変えて非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼などで構成することが好ましい。
【００１７】
このようにして構成される本発明に係るダスト捕集装置１を用いて、以下のようにして排ガス中の磁性体ダストを捕集する。
【００１８】
即ち、ＲＨ真空脱ガス装置の精錬中は、電磁石４に電力を供給して電磁石４の内側のキャスタブル７の内側壁面に磁力を発生させて、この磁力で排ガス中の磁性体ダストを捕捉する。この場合、磁性体ダストの捕捉率を高めるにはキャスタブル７の内側壁面における磁力は強いほど好ましく、従って、キャスタブル７の内側壁面において５００ガウス（０．０５テスラ）程度以上の磁力が発生するように、電磁石４を設計することが好ましい。
【００１９】
真空排気装置１２が停止してＲＨ真空脱ガス装置の精錬が終了したならば、電磁石４への電力の供給を停止し、磁力によりキャスタブル７の内側壁面に捕捉されていた磁性体ダストをダストホッパー部３へ落下させる。ダストホッパー部３からは、落下させる毎に或いは数回落下させた毎に、蓋９を解放して排出させる。
【００２０】
本発明に係るダスト捕集装置１を用いることで、電磁石４の温度は上昇せず、常に所定の磁力が作用するので、排ガス中のほとんどの磁性体ダストはダスト捕集装置１で捕集されて、真空排気装置１２に混入するダストが少なくなり、その結果、真空排気装置１２から排出される水を集めるための集水槽（図示せず）におけるダスト清掃作業が少なくなり、ＲＨ真空脱ガス装置の稼働率を向上させることが可能となる。また、ダスト捕集装置１の下流側の装置におけるダストによる磨耗を大幅に低減することが可能となる。また更に、磁力を利用しているので、ダスト捕集装置１における圧力損失を増やすことなく、またダストセパレータ本体部２を大きくすることもなく、捕集効果を向上させることが可能となる。
【００２１】
尚、本発明は上記説明の範囲に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記説明では、鉄皮６と水冷ジャケット５とが接触し、また、水冷ジャケット５と電磁石４とが接触しているが、これらは接触する必要はなく、水冷ジャケット５及び電磁石４をそれぞれ独立させて配置してもよい。また、水冷ジャケット５と電磁石４とはそれぞれ独立した固体として構成されているが、水冷ジャケット５と電磁石４とを一体化させた構造としてもよい。この場合、電磁石４を水冷ジャケット５で覆うようにして、電磁石４が雰囲気ガスと直接接触しないようにしてもよい。
【００２２】
また更に、電磁石４の代わりに永久磁石を用いることもできる。永久磁石の場合には、電磁石４のように、永久磁石自体の磁力を変更することはできないので、キャスタブル７の内側壁面における磁力の調整は、例えば、鉄皮６と水冷ジャケット５との間隙、或いは、水冷ジャケット５と電磁石４との間隙に強磁性体からなる磁気シールド材を挿入するなどすることで実施することができる。こうすることにより、磁力によりキャスタブル７の内側壁面に捕捉されている磁性体ダストをダストホッパー部３に落下させることができる。この場合に、磁気シールド材の挿入を自動で行うようにすることにより、電磁石４と同様に遠隔から磁力を調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るダスト捕集装置を備えたＲＨ真空脱ガス装置の排ガス経路の概略図である。
【図２】本発明に係るダスト捕集装置の側断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ’矢視による断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  ダスト捕集装置
２  ダストセパレータ本体部
３  ダストホッパー部
４  電磁石
５  水冷ジャケット
６  鉄皮
７  キャスタブル
８  排出孔
９  蓋
１０  真空槽
１１  ガスクーラ
１２  真空排気装置
１３  ダクト
１４  取鍋
１５  浸漬管
１６  溶鋼
【図１】
2007175565.tif 000003
【図２】
2007175565.tif 000004
【図３】
2007175565.tif 000005