(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製鉄ダストを還元して再利用を図る回転炉床炉から排出される塩化物ダストを含む排ガスを、隔壁を介した熱交換により前記塩化物ダストの沸点に近くかつ当該沸点よりも高い温度まで予備冷却し、その後、前記排ガスに冷風を混入して当該排ガスを前記塩化物ダストの融点よりも低い温度へ急速冷却することにより前記塩化物ダストを固相にし、固相になった前記塩化物ダストを集塵機で捕集した後に浄化された前記排気ガスを排出することを特徴とする塩化物ダスト含有排ガスの処理方法。
【請求項２】
製鉄ダストを還元して再利用を図る回転炉床炉と、当該回転炉床炉から排出される塩化物ダストを含む排ガスを流通させて、前記塩化物ダストの沸点に近くかつ沸点よりも高い温度まで排ガスを予備冷却する冷却ダクトと、当該冷却ダクトを通過した前記排ガスに冷風を供給して排ガスを前記塩化物ダストの融点よりも低い温度へ急速冷却する冷却塔と、冷却され固相になった前記塩化物ダストを捕集する集塵機と、前記集塵機により浄化された排ガスを排出する排風機とを具備する塩化物ダスト含有排ガスの処理装置。
【請求項３】
前記回転炉床炉と前記冷却ダクトとの間に前記排ガスの顕熱を利用する熱交換器を設けた請求項２に記載の塩化物ダスト含有排ガスの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は塩化物ダスト含有排ガスの処理方法および処理装置に関し、特に、ダクトやバグフィルタの目詰まりを効果的に防止できる塩化物ダスト含有排ガスの処理方法および処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄ダストを還元して再利用を図る還元用回転炉床炉の排ガス中には、装入材料に起因するＺｎのヒュームが多く含まれ、このＺｎは通常ＺｎＯとなって排ガス中にダストとして存在する。また、ダスト中には塩素（Ｃｌ）が含まれているためＺｎＣ１2 が生成される。ＺｎＣｌ2 は融点が４００℃程度、沸点が７００℃程度であって、この温度範囲では液相を呈し、排気ダクトやバグフィルタに付着して目詰まりを生じさせる原因となる。
【０００３】
そこで、従来、炉から排出された１２００℃程度の排ガスを、耐火物を内張りしたダクトにより冷却塔へ導き、ここで冷風と混合して気相の排ガスをダスト（ＺｎＣ１2 ）の融点以下へ急速冷却して固相にすることが行われている。しかし、この方法では、高温の排ガスを急速に冷却するために大量の冷風を吹き込む必要があり、排ガスの全量が増大して、後段に設けられる集塵機や排風機の容量が過大なものになるという問題がある。また、高温の排ガスが流通するダクトの内面に、焼き付きによってダストが強固に付着してしまうという問題もある。
【０００４】
排ガス全量の増大を抑えるために、冷却塔内で排ガスに水や水蒸気を直接吹き掛けてその気化潜熱によって排ガスを急冷する方法も試みられているが、固相になったＺｎＣ１2 を多く含むダストは潮解性を有するため水分を吸収して流動化し、ダクトやバグフィルタの目詰まりを生じさせ易いとともに、排ガスの露点が高くなるため集塵機およびこれに至るダクトを保温しないと結露を生じるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は上記従来技術の課題を解決するもので、集塵機や排風機の容量増大や結露防止のためのダクトの保温施工を行うことなく、排気ダクトやバグフィルタの目詰まりを完全に防止することができる塩化物ダスト含有排ガスの処理方法および処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の塩化物ダスト含有排ガスの処理方法では、製鉄ダストを還元して再利用を図る回転炉床炉から排出される塩化物ダストを含む排ガスを、隔壁を介した熱交換により上記塩化物ダストの沸点に近くかつ当該沸点よりも高い温度まで予備冷却し、その後、上記排ガスに冷風を混入して当該排ガスを上記塩化物ダストの融点よりも低い温度へ急速冷却することにより上記塩化物ダストを固相にし、固相になった塩化物ダストを集塵機で捕集した後に浄化された排気ガスを排出することを特徴としている。
【０００７】
本発明の方法においては、冷風を混入するまでに、隔壁を介した熱交換により排ガスの温度は塩化物ダストの沸点近くまで予め低下させられている。したがって、従来のような大量の冷風を供給しなくても、排ガス温度は速やかに塩化物ダストの融点よりも低い温度へ低下する。この結果、塩化物ダストは液相を速やかに通過して固相になり、ダクト等の目詰まりが回避される。この場合、上述のように冷風の供給量を少なくできるから、集塵機や排風機の容量が必要以上に大きくなることはない。さらに、従来のように、急速冷却のために水や水蒸気を直接排ガスに混入させることもないから、塩化物ダストの流動化が阻止され、これによってもダクト等の目詰まりが防止されるとともに、排ガスの露点が上昇しないから集塵機およびこれに至るダクトの保温施工も不要となる。
【０００８】
また、上記処理方法は、以下の処理装置によって実現することができる。すなわち、塩化物ダスト含有排ガスの処理装置は、製鉄ダストを還元して再利用を図る回転炉床炉（１）と、当該回転炉床炉（１）から排出される塩化物ダストを含む排ガスを流通させて、上記塩化物ダストの沸点に近くかつ当該沸点よりも高い温度まで排ガスを予備冷却する冷却ダクト（２）と、当該冷却ダクト（２）を通過した上記排ガスに冷風を供給して排ガスを上記塩化物ダストの融点よりも低い温度へ急速冷却する冷却塔（３）と、冷却され固相になった上記塩化物ダストを捕集する集塵機（４）と、当該集塵機（４）により浄化された排ガスを排出する排風機（５）とを具備している。
【０００９】
上記回転炉床炉（１）と冷却ダクト（２）との間に排ガスの顕熱を利用する熱交換器（１０）を設けることができる。これによれば、排ガスの冷却と同時に排熱の有効利用を図ることができる。
【００１０】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１には本発明の処理方法を実施する処理装置の一例を示す。製鉄ダスト還元用の回転炉床炉１からは水冷ダクト２が冷却塔３まで延び、この水冷ダクト２内を、ＺｎＯ及びＺｎＣｌ2 をダストとして含む排ガスが流通させられる。水冷ダクト２の内周面温度は１００〜１５０℃程度であり、１２００℃程度の高温で回転炉床炉１から流出した排ガスは水冷ダクト２を流通する間に放熱して予備冷却され、冷却塔３に至る時にはＺｎＣｌ2 の沸点（約７００℃）に近くかつこれよりもやや高い７５０℃程度までその温度が低下する。
【００１２】
冷却塔３にはエアダンパ７１を介設したエアダクト７によって３０℃程度の冷風が供給されており、この冷風の混入によって排ガスはＺｎＣｌ2 の融点（約４００℃）よりも低い２５０℃以下へ急速に冷却される。この結果、排ガス中のＺｎＣｌ2 は気相から液相を速やかに通過して固相になる。また、この温度域ではＺｎＯも固相となる。
【００１３】
固相となったＺｎＯおよびＺｎＣｌ2 を含む排ガスは排気ダクト８を経て集塵機４に至り、内蔵されたバグフィルタで捕集されて浄化された後、排風機５を経て煙突６から排出される。この間、ＺｎＯ及びＺｎＣｌ2 は乾燥した固体となっているから、排気ダクト８や集塵機４内のバグフィルタに付着しても目詰まり等の原因になることはない。
【００１４】
（第２実施形態）
図２に示すように、回転炉床炉１から出た直後のダクト９中に流通抵抗の小さい輻射型の熱交換器１０を設けて、空気との間で熱交換させるようにしても良い。すなわち、回転炉床炉１から排出された排ガスの熱で熱交換器１０に供給される空気を加熱して回転炉床炉１で使用される予熱空気にする。そして、この間に排ガスの熱を奪ってその温度を回転炉床炉１から流出する際の１２００℃程度から１０００℃程度まで低下させ、温度低下した排ガスを冷却塔３に至る水冷ダクト２に導入する。これによれば、水冷ダクトを短くできるとともに、排熱の有効利用を図ることができる。
【００１５】
なお、本発明の対象となる塩化物ダストはＺｎを含むダストに限られず例えばＰｂを含むようなダストにも適用できる。また、排ガス温度を沸点近くまで低下させるのに上記各実施形態では水冷ダクトを使用したが、冷媒が排ガスに直接混入せず隔壁を介して熱交換するものであれば、水冷ダクトには限られない。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、排ガス中のダストによるダクトやバグフィルタの目詰まりを完全に防止することができるとともに、集塵機や排風機の容量増大や結露防止のためのダクトの保温施工等が不要となり、大幅なコスト低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における、処理装置の系統図である。
【図２】本発明の第２実施形態における、処理装置の系統図である。
【符号の説明】
１…回転炉床炉、２…水冷ダクト、３…冷却塔、４…集塵機、７…エアダクト、８…排気ダクト、１０…熱交換器。
【図１】
0003864564.tif 000002
【図２】
0003864564.tif 000003