(57)【要約】【課題】排ガスダクト部の漏水予知と、漏水予防処置を容易に行うことができるようにした設備と、それの保全方法を提案する。【解決手段】転炉から発生する高温の排ガスを排ガスダクトを介して回収する設備であって、前記排ガスダクト内に配設されている、通水パイプとフィンとを環状に繋いで構成されたメンブレン構造の集熱スリーブ、およびこの集熱スリーブの給・排水側の各端部に配設されたヘッダー管に、開閉の可能な漏水監視用開口を設けてなる転炉の排ガス回収設備、およびヘッダー管に設けた漏水監視用開口から、劣化した通水パイプ内に耐火物を圧入してパイプを封塞することにより、設備の保全を行う方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉から発生する高温の排ガスを排ガスダクトを介して回収する設備であって、前記排ガスダクト内に配設されている、通水パイプとフィンとを環状に繋いで構成されたメンブレン構造の集熱スリーブ、およびこの集熱スリーブの給・排水側の各端部に配設されたヘッダー管に、開閉の可能な漏水監視用開口を設けたことを特徴とする転炉の排ガス回収設備。
【請求項２】
前記漏水監視用開口は、そのうちの前記集熱スリーブの通水パイプに設けられた点検口にはプラグを着脱可能に嵌着し、一方、前記ヘッダー管に設けられたマンホールにはマンホール蓋を着脱可能に嵌着したことを特徴とする請求項１に記載の転炉の排ガス回収設備。
【請求項３】
前記漏水監視用開口には、監視手段を取付けたことを特徴とする請求項１または２に記載の転炉の排ガス回収設備。
【請求項４】
前記監視手段は、測温器および／またはファイバースコープであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の転炉の排ガス回収設備。
【請求項５】
転炉の炉口から発生する高温の排ガスを排ガスダクトを介して回収する設備の保全に当たり、前記排ガスダクト内に配設されている、通水パイプとフィンとを環状に繋いで構成されたメンブレン構造の集熱スリーブ、およびこの集熱スリーブの給・排水側の各端部に配設されたヘッダー管に、漏水監視用開口を介して監視手段を取付け、この監視手段を使って前記通水パイプ内異常を検知し、その異常が検知された通水パイプ中に前記ヘッダー管に設けてある漏水監視用開口であるマンホールから耐火物を圧入して、その通水パイプを封塞することを特徴とする転炉の排ガス回収設備の保全方法。
【請求項６】
前記漏水監視用開口は、そのうちの前記集熱スリーブの通水パイプに設けられた点検口にはプラグを着脱可能に嵌着し、一方、前記ヘッダー管に設けられたマンホールにはマンホール蓋を着脱可能に嵌着したことを特徴とする請求項５に記載の転炉の排ガス回収設備の保全方法。
【請求項７】
前記監視手段は、測温器および／またはファイバースコープであることを特徴とする請求項５または６に記載の転炉の排ガス回収設備の設備の保全方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉の排ガス回収設備およびその回収設備の保全方法に関するものであり、とくに水冷ジャケット構造を有する排ガスダクトでの漏水を未然に防止するのに有効な設備とそれの保全方法を提案する。
【背景技術】
【０００２】
転炉の排ガス中の有効成分（ＣＯガス）および熱エネルギーを回収するための転炉排ガス回収設備としては、図１に示すようなものが代表的である。この設備は、転炉（炉口）１の上方に配置された、上方に移動退避させることが可能なスカート部２、下部フード２ａ、固定式の上部フード２ｂ、およびこの上部フード２ｂの上方に延在する複数に画成された輻射管３によって構成される排ガスダクトＤを備えてなるものである。
【０００３】
また、この排ガスダクトＤは、その内部に、通水パイプとフィンとからなるメンブレン構造からなる集熱スリーブを備えており、１５００℃を超える転炉排ガスの熱エネルギーを、熱水にして回収することができるような構造となっている。
【０００４】
従来、転炉の排ガス回収設備としては、主に上記下部フード２ａ部の耐久性を向上させることを目的として開発された技術、例えば特許文献１および２に記載された技術が知られている。
【特許文献１】特開平７−１８３２０号公報
【特許文献２】特開２００３−２５３３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術は、主として下部フード２ａ下にあるスカートの内側表面や水封槽の部分に耐酸化性・耐食性の合金やサーメットを溶射被覆して漏水を防止する技術であり、上部フード２ｂや輻射管３部分に配設されているメンブレン構造の集熱スリーブを対象としたものではない。
【０００６】
しかしながら、排ガスダクトＤにおける漏水事故は、上述したスカート部の他、上・下部フード２ａ、２ｂや輻射管３内に配設されている集熱スリーブＳやヘッダー管４でも起こることがわかっている（図２〜図４参照）。
【０００７】
その理由は、これらの部分では、冷却水がヘッダー管４を経て多数の通水パイプ５内に分流するとき、各通水パイプ５によって流入むらが起って温度差（冷却むら）を生じ、これが熱応力となって該通水パイプ５に熱衝撃が発生しやすくなること、各通水パイプ５が高温排ガス中に含まれるダストによるエロージョン作用を受けて傷みやすくなること、冷却水に由来する水あかやスケールの付着に伴なう通水不足による破損等が、該通水パイプ５に集中して起こるからと考えられる。
【０００８】
ところが、ひとたびダクト内漏水が起こると、操業中にその場所を特定するのが難しく、その都度、水漏れ位置を探すために操業を停止し、前記通水パイプ５やヘッダー管４に穴を穿け、ファイバースコープを使って内部詰り位置を探すという繁雑な作業が必要となっていた。
【０００９】
しかも、その漏水個所を特定した後も、修理のために半割りした通水パイプ５の溶接固定、あるいは該通水パイプ５のいずれか１本全部を溶接して取り替えるという作業が必要となり、そのために長時間を費やさなければならないという問題点があった。
【００１０】
本発明の目的は、排ガスダクト部の漏水予知を容易にできるようにした転炉の排ガス回収設備を提案することにある。
また、本発明の他の目的は、排ガスダクトの漏水予防処置が容易にできるようにする設備保全の方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を実現するために研究を重ね、試行を重ねた結果、発明者らは、排ガスダクト中の集熱スリーブならびにヘッダー管に、予め漏水監視用開口を設けると共に、そこに予め監視手段を配設しておくことが有効であるとの結論に達し、以下に述べる本発明に想到した。
即ち、本発明は、転炉から発生する高温の排ガスを排ガスダクトを介して回収する設備であって、前記排ガスダクト内に配設されている、通水パイプとフィンとを環状に繋いで構成されたメンブレン構造の集熱スリーブ、およびこの集熱スリーブの給・排水側の各端部に配設されたヘッダー管に、開閉の可能な漏水監視用開口を設けたことを特徴とする転炉の排ガス回収設備である。
【００１２】
なお、本発明における有効な解決手段は、前記漏水監視用開口は、そのうちの前記集熱スリーブの通水パイプに設けられた点検口にはプラグを着脱可能に嵌着し、一方、前記ヘッダー管に設けられたマンホールにはマンホール蓋を着脱可能に嵌着したこと、前記漏水監視用開口には、監視手段を固定または着脱可能に取付けること、そして、この監視手段としては、測温器および／またはファイバースコープを用いることである。
【００１３】
また、本発明は、転炉の炉口から発生する高温の排ガスを排ガスダクトを介して回収する設備の保全に当たり、前記排ガスダクト内に配設されている、通水パイプとフィンとを環状に繋いで構成されたメンブレン構造の集熱スリーブ、およびこの集熱スリーブの給・排水側の各端部に配設されたヘッダー管に、漏水監視用開口を介して監視手段を取付け、この監視手段を使って前記通水パイプ内異常を検知し、その異常が検知された通水パイプ中に前記ヘッダー管に設けてある漏水監視用開口であるマンホールから耐火物を圧入して、その通水パイプを封塞することを特徴とする転炉の排ガス回収設備の保全方法である。
【００１４】
なお、本発明の保全方法において、前記漏水監視用開口は、そのうちの前記集熱スリーブの通水パイプに設けられた点検口にはプラグを着脱可能に嵌着し、一方、前記ヘッダー管に設けられたマンホールにはマンホール蓋を着脱可能に嵌着すること、そして、前記監視手段としては、測温器および／またはファイバースコープを用いることがより有効である。
【発明の効果】
【００１５】
上記主要構成に係る本発明によれば、排ガスダクト内におけるとくに集熱スリーブのうちの冷却能力の低下した通水パイプを、破損の前に早期に発見できる。本発明によれば、設置したファイバースコープにより、水アカやスケールの付着状況を常時監視できるので、ヒートクラックの発生予測や配管寿命が予想でき、そのため転炉の定期点検などのスケジュールに合わせた補修が可能になるから、設備の稼動効率や生産性の向上をもたらす。さらに、本発明に係る保全方法を採用すれば、破損しそうな通水パイプやヘッダー管の補修や暫定的な修理を容易に行うことができ、排ガス回収設備の漏水事故を効果的に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明において対象とする転炉等の排ガス回収設備は、上記要旨構成で明らかにしたとおりのものであって、例えば、図１〜図４に示すようなものを、例示することができる。図１は、上述したように、転炉１における排ガス回収設備を示しており、その炉口上に、下部フード２ａおよび上部フード２ｂならびに輻射管３を連設してなる排ガスダクトＤを設けた例である。
【００１７】
前記排ガスダクトＤは、その全体が、図２に示すように、主として前記上・下部フード２ａ、２ｂおよび輻射管３にかけて、その内部には、多数の通水パイプをフィン６によって環状に連結してなるメンブレン構造の筒状集熱スリーブＳとヘッダー管４とによって水冷ジャケット構造を呈しているものである。
【００１８】
前記集熱スリーブＳは、排ガスダクトＤの長手方向が複数部分に画成されており、各区画の前後には、通水パイプ５内に冷却水を供給する給水側端部と排水する側の端部とに配設された前記ヘッダー管４とそれぞれ接続され、これらは互いに連通している。
なお、この集熱スリーブＳを複数に区画する理由は、通水パイプ５をあまりに長くすると、排水側にいくほど内部の水が沸騰しやすくなり、破損の危険が増すためである。
【００１９】
このような集熱スリーブＳおよびヘッダー管４について、本発明では、図２〜図４に示すように、該集熱スリーブの各通水パイプ５およびヘッダー管４にそれぞれ、漏水監視用開口、即ち、通水パイプ５にあっては点検口７を１以上、一方、ヘッダー管４にあっては、好ましくは長孔状のマンホール８を複数個所に設ける。
【００２０】
そして、前記点検口７には、ボルト等を介して着脱可能なプラグ９をパッキン等を介して水密に嵌着することができ、一方、前記マンホール８には、ボルト等を介して着脱可能なマンホール蓋１０をパッキンを介在させて水密に嵌着することができる。
【００２１】
なお、前記プラグ９には、熱電対の如き測温器および／またはファイバースコープ等からなる監視手段１１を固定もしくは着脱可能に取付ける他、前記マンホール蓋１０にも熱電対および／またはファイバースコープの如き監視手段１２を固定もしくは着脱可能に取付ける。
【００２２】
本発明の回収設備は、このような構成にすることによって、高温（≧１５００℃）の転炉排ガスを冷却しながら、その有効成分（ＣＯガス）を回収して燃料ガスとして利用できるようにすると同時に、一方では、排ガス冷却時の熱交換によって生ずる熱エネルギーを、温水や発電に利用できるようにすることが可能である。
【００２３】
以下、上述した構成からなる排ガスダクトＤを備える排ガス回収設備を使ってダクト内漏水の防止を図る方法について説明する。
それにはまず、定期的にまたは臨時にもしくは連続的に、前記漏水監視用開口部に設置した監視手段１１を作動させ、通水パイプ５およびヘッダー管４の冷却水の温度推移を測定する他、とくにファイバースコープを使って通水パイプ５内の様子を観察する。そして、もし、これらのパイプのいずれかが劣化して、水漏れの危険があると判断された場合、転炉が稼動（運転）していないときに、前記マンホール８から、該当する通水パイプ５中に、炉壁の補修や樋の補修に用いる耐火物を流し込んでこれを封塞して応急的な処置を施す。こうして、次の定期修理（約３〜６ケ月）を待って、修理の必要な該当する通水パイプ５等のみを取り替えるようにする。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
上述した説明は、転炉の炉口上に配設した排ガス回収設備を例示したものであるが、本発明のそれぞれの技術は、電気炉、精錬炉、キューポラ等、その他の冶金炉の排ガスエネルギーの回収技術として、あるいはその他の高温排ガス発生設備からの排熱回収技術としても適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】転炉の排ガス回収設備の概略を示す略線図である。
【図２】排ガスダクトの一部を示す略線図である。
【図３】排ダスダクトのヘッダー管部分を示す略線図である。
【図４】集熱スリーブとヘッダー管の一部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  転炉
２  スカート部
２ａ  下部フード
２ｂ  上部フード
３  輻射管
４  ヘッダー管
５  通水パイプ
６  フィン
７  点検口
８  マンホール
９  プラグ
１０  マンホール蓋
１１  監視手段
Ｄ  排ガスダクト
Ｓ  集熱スリーブ
【図１】
2007262552.tif 000003
【図２】
2007262552.tif 000004
【図３】
2007262552.tif 000005
【図４】
2007262552.tif 000006