(57)【要約】【課題】集塵吸引風量を増大させ、効率良く赤煙を集塵することができる高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置の提供。【解決手段】溶銑樋１０から傾注樋１２への第１落口部Ａ１、及び、傾注樋１２の注ぎ口の一方側１２ａからトピードカー１３への第２落口部Ａ２、及び、傾注樋１２の注ぎ口の他方側１２ｂからトピードカー１３への第３落口部Ａ３を囲う集塵フード２１を備え、集塵吸引ダクト２２は、エジェクター３０が設けられた吸引口２９を有し、吸引口２９として、平面視で第１落口部Ａ１の流れ方向正面と対向する集塵フード２１の側壁面２１Ａ１において、平面視で第２落口部Ａ２の流れ方向側面と対向する位置に設けられた第１吸引口２９ａ１、及び、平面視で第３落口部Ａ３の流れ方向側面と対向する位置に設けられた第２吸引口２９ａ２を含む、という構成を採用する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶銑樋若しくは溶滓樋から傾注樋への第１落口部、及び、前記傾注樋の注ぎ口の一方側から溶銑鍋若しくは溶滓鍋への第２落口部、及び、前記傾注樋の注ぎ口の他方側から溶銑鍋若しくは溶滓鍋への第３落口部を囲う集塵フードと、前記集塵フードに接続された集塵吸引ダクトと、を備える高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置であって、
前記集塵吸引ダクトは、ダクト内部に駆動流体を吐出し、前記集塵フードから流体を吸引するエジェクターが設けられた吸引口を有し、
前記吸引口として、平面視で前記第１落口部の流れ方向正面と対向する前記集塵フードの側壁面において、平面視で前記第２落口部の流れ方向側面と対向する位置に設けられた第１吸引口、及び、平面視で前記第３落口部の流れ方向側面と対向する位置に設けられた第２吸引口を含む、ことを特徴とする高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置。
【請求項２】
溶銑樋若しくは溶滓樋から傾注樋への第１落口部、及び、前記傾注樋の注ぎ口の一方側から溶銑鍋若しくは溶滓鍋への第２落口部、及び、前記傾注樋の注ぎ口の他方側から溶銑鍋若しくは溶滓鍋への第３落口部を囲う集塵フードと、前記集塵フードに接続された集塵吸引ダクトと、を備える高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置であって、
前記集塵吸引ダクトは、ダクト内部に駆動流体を吐出し、前記集塵フードから流体を吸引するエジェクターが設けられた吸引口を有し、
前記吸引口として、
平面視で前記第１落口部の流れ方向正面と対向する前記集塵フードの第１側壁面に設けられた第１吸引口と、
平面視で前記第２落口部の流れ方向正面と対向する前記集塵フードの第２側壁面に設けられた第２吸引口と、
平面視で前記第３落口部の流れ方向正面と対向する前記集塵フードの第３側壁面に設けられた第３吸引口と、を含む、ことを特徴とする高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置。
【請求項３】
前記エジェクターは、ディフューザーを有し、
前記ディフューザーの吸込み部は、前記吸引口から突出して設けられている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回りの集塵装置。
【請求項４】
前記エジェクターは、ディフューザーを有し、
前記ディフューザーの吸込み部は、ベルマウス状である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回りの集塵装置。
【請求項５】
前記エジェクターは、スチームを駆動流体とするスチームエジェクターである、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回りの集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置として、例えば、下記特許文献１に記載の集塵装置が知られている。高炉からの出銑は、炉体の出銑口から出銑樋に溶銑せしめられ、スキンマーで銑滓分離した後、溶銑は、溶銑樋から傾注樋に流下させ、傾注樋から左右のトピードカー（溶銑鍋）に流下・切換えて連続的に受銑せしめられる。また、溶滓は、溶滓樋から傾注樋に流下させ、傾注樋から左右の溶滓鍋に流下・切換えて連続的に受滓せしめられる。ここで、上記溶銑樋若しくは溶滓樋から傾注樋への第１落口部、及び、上記傾注樋から左右のトピードカー若しくは溶滓鍋への第２、第３落口部においては、溶銑粒子が空気と接触することによって所謂赤煙が発生する発塵領域となる。
【０００３】
特許文献１に記載の集塵装置は、第１落口部の周囲で傾注樋上部の水平方向に、エア吹出しヘッドを配設し、該エア吹出しヘッドからの吹出しエアによって形成されるエアカーテンの伴流作用によって該落口部回りに旋回気流を形成し、該旋回気流の軸方向の上方にはエア吸引口を設け、上記エア吹出しヘッドとエア吸引口の同時運転により上記落口部に水平方向に沿う人工竜巻を発生させるとともに、第２、第３落口部の周囲の鉛直方向に、エア吹出しヘッドを立設し、該エア吹出しヘッドからの吹出しエアによって形成されるエアカーテンの伴流作用によって該落口部回りに旋回気流を形成し、該旋回気流の軸方向の上方にはエア吸引口を設け、上記エア吹出しヘッドとエア吸引口の同時運転により上記落口部に鉛直方向に沿う人工竜巻を発生させる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３３０１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術には、次のような問題がある。
特許文献１に記載の集塵装置は、発塵領域となる第１〜第３落口部を集塵フードで囲い、この集塵フードに接続した集塵吸引ダクトを介して流体を吸引し、集塵フードの外部への発塵を防止している。しかしながら、特許文献１に記載の集塵装置は、人工竜巻を発生させるために吹き出しエアー（空気）によって旋回流を形成するものであり、第１〜第３落口部において溶鉄粒子がエアー（空気）と接触する。このため、溶鉄粒子とエアー（空気）の酸化反応を増大させて、赤煙の発生を促進させる結果となっており、その赤煙を集塵しきれなかった場合、集塵フードの外部に赤煙が漏れる虞がある。
一方で、集塵フードは、１４００℃前後の溶銑や溶滓等の落口部に対して一定の空間をあけており、また、集塵フード下部は、トピードカーや溶滓鍋の通過領域となるため、上記空間は更に大となる。そうすると、必要な集塵吸引風量が増大し、集塵吸引ダクトに吸引ファンを接続した通常の構成では、集塵吸引風量の不足を招き易いという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、集塵吸引風量を増大させ、効率良く赤煙を集塵することができる高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、溶銑樋若しくは溶滓樋から傾注樋への第１落口部、及び、前記傾注樋の注ぎ口の一方側から溶銑鍋若しくは溶滓鍋への第２落口部、及び、前記傾注樋の注ぎ口の他方側から溶銑鍋若しくは溶滓鍋への第３落口部を囲う集塵フードと、前記集塵フードに接続された集塵吸引ダクトと、を備える高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置であって、前記集塵吸引ダクトは、ダクト内部に駆動流体を吐出し、前記集塵フードから流体を吸引するエジェクターが設けられた吸引口を有し、前記吸引口として、平面視で前記第１落口部の流れ方向正面と対向する前記集塵フードの側壁面において、平面視で前記第２落口部の流れ方向側面と対向する位置に設けられた第１吸引口、及び、平面視で前記第３落口部の流れ方向側面と対向する位置に設けられた第２吸引口を含む、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、集塵フードから流体を吸引する集塵吸引ダクトの吸引口にエジェクターを設け、集塵吸引風量を増大させる。また、赤煙は、落口部の流れ方向正面側の方が背面側よりも発生量が多いため、平面視で第１落口部の流れ方向正面と対向する集塵フードの側壁面に、エジェクターを備えた第１吸引口及び第２吸引口を配置し、それらを第２、第３落口部の近傍の流れ方向側面に配置する。これにより、２つの吸引口によって、３つの落口部で発生する赤煙を効率よく集塵することができる。
【０００８】
また、本発明においては、溶銑樋若しくは溶滓樋から傾注樋への第１落口部、及び、前記傾注樋の注ぎ口の一方側から溶銑鍋若しくは溶滓鍋への第２落口部、及び、前記傾注樋の注ぎ口の他方側から溶銑鍋若しくは溶滓鍋への第３落口部を囲う集塵フードと、前記集塵フードに接続された集塵吸引ダクトと、を備える高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置であって、前記集塵吸引ダクトは、ダクト内部に駆動流体を吐出し、前記集塵フードから流体を吸引するエジェクターが設けられた吸引口を有し、前記吸引口として、平面視で前記第１落口部の流れ方向正面と対向する前記集塵フードの第１側壁面に設けられた第１吸引口と、平面視で前記第２落口部の流れ方向正面と対向する前記集塵フードの第２側壁面に設けられた第２吸引口と、平面視で前記第３落口部の流れ方向正面と対向する前記集塵フードの第３側壁面に設けられた第３吸引口と、を含む、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、集塵フードから流体を吸引する集塵吸引ダクトの吸引口にエジェクターを設け、集塵吸引風量を増大させる。また、赤煙は、落口部の流れ方向正面側の方が背面側よりも発生量が多いため、平面視で第１〜第３落口部の流れ方向正面と対向する集塵フードの第１〜第３側壁面のそれぞれに、エジェクターを備えた第１〜第３吸引口を配置する。これにより、３つの吸引口によって、３つの落口部で発生する赤煙を効率よく集塵することができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記エジェクターは、ディフューザーを有し、前記ディフューザーの吸込み部は、前記吸引口から突出して設けられている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、ディフューザーの吸込み部が吸引口から突出するため、より落口部に近い位置から赤煙を吸引することができる。これにより、落口部で発生する赤煙をより効率よく集塵することができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記エジェクターは、ディフューザーを有し、前記ディフューザーの吸込み部は、ベルマウス状である、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、ディフューザーの吸込み部がベルマウス状であるため、開口端部を同一径の直管とする場合に比べて、流体を吸い込むときの圧力損失を低減できる。これにより、集塵吸引風量をより増大させることができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記エジェクターは、スチームを駆動流体とするスチームエジェクターである、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、製鉄所内の動力用として一般的に使用しているスチームを駆動流体とすることができ、消費物が最小で経済的である。また、スチームエジェクターは、構造が簡単で運動部分（可動部）が無く、潤滑油が不要であり機械的な振動も無い。また、設備費が低廉で、安定性のある高真空の発生が容易である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、集塵吸引風量を増大させ、効率良く赤煙を集塵することができる高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態の高炉設備のレイアウトを示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における集塵装置の構成を示す平断面模式図である。
【図３】図２における矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図４】図２における符号Ｋで示す領域の拡大図である。
【図５】本発明の第１実施形態における集塵装置の動作及び作用を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態における集塵装置の構成を示す平断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の高炉設備１のレイアウトを示す平面図である。
図１に示すように、高炉設備１は、高炉本体２と、開孔機３と、マッドガン４と、出銑樋５と、受銑部６、受滓部７と、を備える。
【００１６】
高炉本体２は、鉄鉱石を溶融して溶銑を生成するものである。高炉本体２の下部には、出銑口８が設けられている。開孔機３は、閉塞された出銑口８を開孔するものである。出銑口８が開孔すると、高炉本体２の下部から出銑樋５に溶銑が流し込まれる。マッドガン４は、出銑終了後、出銑口８を閉塞するものである。開孔機３とマッドガン４は、出銑樋５を挟んで出銑口８の近傍に配置される。
【００１７】
出銑樋５は、スキンマー９と、溶銑樋１０と、溶滓樋１１と、を有する。スキンマー９は、出銑樋５に流し込まれた溶銑を銑滓分離するものである。溶銑樋１０は、スキンマー９の下流側に配置される。溶銑樋１０は、スキンマー９で分離された溶銑を受銑部６に流し込むものである。溶滓樋１１は、スキンマー９の上流側に配置される。溶滓樋１１は、スキンマー９で分離された溶滓を受滓部７に流し込むものである。
【００１８】
受銑部６は、傾注樋１２と、トピードカー１３（溶銑鍋）と、を有する。傾注樋１２は、溶銑樋１０の下方に配置される。傾注樋１２には、溶銑樋１０から溶銑が流し込まれる。傾注樋１２は、注ぎ口が設けられた一方側１２ａと他方側１２ｂとに傾動可能に設けられている。トピードカー１３は、傾注樋１２の一方側１２ａと他方側１２ｂの下方にそれぞれ配置される。トピードカー１３には、傾注樋１２から溶銑が流し込まれる受銑口１４が設けられている。
【００１９】
トピードカー１３は、レール１５に沿って移動可能なものである。傾注樋１２の一方側１２ａからトピードカー１３に受銑され、そのトピードカー１３が満杯になると、不図示の傾動装置により、傾注樋１２が他方側１２ｂに傾けられる。傾注樋１２の他方側１２ｂからトピードカー１３に受銑されている間、一方側１２ａでは満杯になったトピードカー１３と空になったトピードカー１３とを入れ替える。このようにトピードカー１３の入れ換えを繰り返すことにより、溶銑を連続的に受銑可能となる。
【００２０】
受滓部７は、傾注樋１６と、溶滓鍋１７と、を有する。傾注樋１６は、溶滓樋１１の下方に配置される。傾注樋１６には、溶滓樋１１から溶滓が流し込まれる。傾注樋１６は、注ぎ口が設けられた一方側１６ａと他方側１６ｂとに傾動可能に設けられている。溶滓鍋１７は、傾注樋１６の一方側１６ａと他方側１６ｂの下方にそれぞれ配置される。溶滓鍋１７には、傾注樋１６から溶滓が流し込まれる受滓口１８が設けられている。
【００２１】
溶滓鍋１７は、レール１９に沿って移動可能なものである。傾注樋１６の一方側１６ａから溶滓鍋１７に受滓され、その溶滓鍋１７が満杯になると、不図示の傾動装置により、傾注樋１６が他方側１６ｂに傾けられる。傾注樋１６の他方側１６ｂから溶滓鍋１７に受滓されている間、一方側１６ａでは満杯になった溶滓鍋１７と空になった溶滓鍋１７とを入れ替える。このように溶滓鍋１７の入れ換えを繰り返すことにより、溶滓を連続的に受滓可能となる。
【００２２】
ここで、受銑部６の溶銑樋１０から傾注樋１２への第１落口部Ａ１、及び、傾注樋１２の一方側１２ａからトピードカー１３への第２落口部Ａ２、及び、傾注樋１２の他方側１２ｂからトピードカー１３への第３落口部Ａ３は、それぞれ相当の発塵領域となる。このため、受銑部６は、以下説明する集塵装置２０（高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置）を有する。なお、受滓部７の溶滓樋１１から傾注樋１６への第１落口部Ｂ１、及び、傾注樋１６の一方側１６ａから溶滓鍋１７への第２落口部Ｂ２、及び、傾注樋１６の他方側１６ｂから溶滓鍋１７への第３落口部Ｂ３も発塵領域となるため、以下説明する集塵装置２０と同様の集塵装置を設けることが好ましい。
【００２３】
図２は、本発明の第１実施形態における集塵装置２０の構成を示す平断面模式図である。図３は、図２における矢視Ａ−Ａ断面図である。図４は、図２における符号Ｋで示す領域の拡大図である。
図２に示すように、集塵装置２０は、集塵フード２１と、集塵吸引ダクト２２と、鋳床集塵機２３と、吸引ファン２４と、煙突２５と、を有する。
【００２４】
集塵フード２１は、第１落口部Ａ１と、第２落口部Ａ２と、第３落口部Ａ３とを囲うものである。集塵フード２１は、傾注樋１２の長手方向に沿って延在し、平面視で略矩形状に形成されている。図３に示すように、鋳床レベル２６には、傾注樋１２のメンテナンス用の取り外し床２７が設けられている。集塵フード２１は、取り外し床２７の下部において、傾注樋１２の四方を囲み、集塵フード２１の下方のトピードカー１３の受銑口１４の一面は開放されている。このように、集塵フード２１は、溶銑が流下する発塵領域立体空間の６面の内、下方の１面以外をほぼ密閉して、中間床２８に支持されている。
【００２５】
集塵フード２１には、図２に示すように、集塵吸引ダクト２２が接続されている。集塵吸引ダクト２２は、集塵フード２１の内部で発生した赤煙を、集塵フード２１の外部に吸引・排出するものである。集塵吸引ダクト２２の下流側には、鋳床集塵機２３が接続されている。鋳床集塵機２３は、赤煙に含まれる鉄蒸気の酸化鉄フューム及び溶銑粒子の飛沫ダスト等を捕集する不図示のフィルターを有する。鋳床集塵機２３の下流側には、吸引ファン２４が接続されている。鋳床集塵機２３で除塵された空気は、吸引ファン２４、煙突２５を経て大気開放される。
【００２６】
集塵吸引ダクト２２は、エジェクター３０が設けられた吸引口２９を有する。また、集塵吸引ダクト２２は、エジェクター３０の下流側に吸引口２９を開閉するダンパー３７を有する。エジェクター３０は、集塵吸引ダクト２２の内部に駆動流体を吐出し、集塵フード２１から流体を吸引するものである。エジェクター３０は、図４に示すように、ノズル３１と、ディフューザー３２と、を有する。ノズル３１は、駆動流体供給管３３と接続されている。駆動流体供給管３３は、図２に示すように、遮蔽弁３３ａを備え、高圧のスチームをノズル３１に供給するものである。このように、本実施形態のエジェクター３０は、スチームを駆動流体とするスチームエジェクターである。
【００２７】
スチームエジェクターは、通常、水蒸気を駆動流体として扱うが、一般的には吸入流体の分子量が大きくなればなる程、重量ベースでの吸入能力は大きくなるので、低分子量の流体には不利になる。
また、スチーム圧力（蒸気圧力）が高い程、駆動流体の消費量は少なくなるので、一般的には４．０〜１５．０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ（０．４〜１．５ＭＰａＧ）のスチームが最も多く使用される。本実施形態は、最も効率よく使用できる７．０〜１０．０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ（０．７〜１．０ＭＰａＧ）のスチーム圧力としている。
【００２８】
また、スチーム（蒸気）の質は、乾き飽和蒸気または若干の過熱蒸気（過熱度が３０℃以内）が最も良く、製鉄所内の動力用として一般的に使用している過熱蒸気を使用する。過熱蒸気とは、大気圧下で１００℃の蒸気(飽和蒸気)をさらに加熱した蒸気のことで、ある圧力において飽和温度以上の蒸気温度を持つ蒸気のことである。エジェクター３０は、作動原理上、駆動流体（スチーム）は吸込ガス（周辺ガス）の数倍の圧力、数倍の重量が共に必要である。例えば、空気の密度（常温、常圧）＝１．１８ｋｇ／ｍ３、スチームの密度（ａｔ １５ｋｇ／ｃｍ２、２０２℃）＝８．２９ｋｇ／ｍ３とすると、８．２９／１．１８＝７．０２倍が共に必要となる。
なお、エジェクター３０の吸込容量は、大きい方はいくらでも可能であるが、本実施形態では１段で十分であり、エジェクター３０の可能吸込圧力と大気圧とを比率で示すと、１／１〜１／７程度となる。
【００２９】
ディフューザー３２は、図４に示すように、保持具３２ａを介して集塵吸引ダクト２２の断面視中央の位置に支持されている。ディフューザー３２は、吸込み部３４と、ボディ部３５と、ディフューザー部３６と、を有する。吸込み部３４は、流路面積が徐々に小さくなるものである。詳しくは、吸込み部３４は、吸引側の開口端部に向かうに従って径が漸増するベルマウス状である。ディフューザー部３６は、流路面積が徐々に大きくなるものである。ボディ部３５は、吸込み部３４とディフューザー部３６とを同一径で接続するものである。
【００３０】
ノズル３１とディフューザー３２は適当な距離をおいて向き合っており、ノズル３１から高圧の駆動流体を噴射すると、ノズル３１の出口の蒸気の流速は亜音速になって、駆動流体の圧力エネルギーが運動エネルギーに変換され、高速流体となる（減圧・加速）。この高速流体は、吸込み部３４にて集塵フード２１内部の周囲の低速流体（赤煙）を吸引し（巻込み）、その低速流体をボディ部３５にて同伴混合し、ディフューザー部３６から混合流体（中速流体）となって吐出される（減速・昇圧）。これにより、ノズル３１の周りに負圧空間が形成され、集塵フード２１の内部を吸引することができる。
【００３１】
集塵吸引ダクト２２は、上記構成のエジェクター３０を備える吸引口２９として、図２に示すように、第１吸引口２９ａ１と、第２吸引口２９ａ２と、を含む。すなわち、集塵吸引ダクト２２は、集塵フード２１に対して２箇所で接続されている。第１吸引口２９ａ１及び第２吸引口２９ａ２は、平面視で第１落口部Ａ１の流れ方向正面と対向する集塵フード２１の側壁面２１Ａ１にそれぞれ設けられている。平面視における第１落口部Ａ１の流れ方向とは、溶銑樋１０から傾注樋１２へ向かう方向（図２において第１落口部Ａ１が指す矢印方向）をいう。
【００３２】
第１吸引口２９ａ１は、平面視で第２落口部Ａ２の流れ方向側面と対向する位置に設けられている。平面視における第２落口部Ａ２の流れ方向とは、傾注樋１２の一方側１２ａからトピードカー１３へ向かう方向（図２において第２落口部Ａ２が指す矢印方向）をいう。具体的に、第１吸引口２９ａ１は、平面視における第２落口部Ａ２の流れ方向と直交する方向において、受銑口１４と対向する位置に設けられている。また、第１吸引口２９ａ１は、図３に示すように、受銑口１４より上方、且つ、傾注樋１２の一方側１２ａより上方であって、溶銑樋１０と略同一の高さに設けられている。
【００３３】
一方、第２吸引口２９ａ２は、図２に示すように、平面視で第３落口部Ａ３の流れ方向側面と対向する位置に設けられている。平面視における第３落口部Ａ３の流れ方向とは、傾注樋１２の他方側１２ｂからトピードカー１３へ向かう方向（図２において第３落口部Ａ３が指す矢印方向）をいう。具体的に、第２吸引口２９ａ２は、平面視における第３落口部Ａ３の流れ方向と直交する方向において、受銑口１４と対向する位置に設けられている。また、第２吸引口２９ａ２は、図３に示すように、受銑口１４より上方、且つ、傾注樋１２の他方側１２ｂより上方であって、溶銑樋１０と略同一の高さに設けられている。
【００３４】
続いて、上記構成の集塵装置２０の動作及び作用について、図５を追加参照して説明する。
図５は、本発明の第１実施形態における集塵装置２０の動作及び作用を示す説明図である。なお、図５は、図２における矢視Ｂ−Ｂ断面図に対応する。
【００３５】
図５に示すように、溶銑樋１０から傾注樋１２に溶銑が流し込まれると、落下する際に溶銑が空気と広い面積で接触し、集塵フード２１の内部に赤煙（図５において符号Ｘで示す）が発生する。集塵フード２１の下方のトピードカー１３の受銑口１４の一面は開放されており、空間が比較的大きいため、必要な集塵吸引風量が増大し、従来のように、集塵吸引ダクト２２に吸引ファン２４を接続しただけでは、集塵吸引風量の不足を招き易い。また、集塵フード２１内の集塵効率が悪いと、赤煙によって視界不良となり、例えば、トピードカー１３の受銑、受銑レベルの監視、非接触式温度計による溶銑温度の計測、傾注樋１２の監視等を困難にし、生産効率を低下させる要因となる。
【００３６】
このため、本実施形態の集塵装置２０は、強制集塵の補助手段としてエジェクター３０を、集塵吸引ダクト２２の吸引口２９に設けている。エジェクター３０は、ほぼ密閉された集塵フード２１に淀む空気の静圧と粘性によって、ノズル３１から高速で吐出される駆動流体が、ディフューザー３２の吸込み部３４から周囲の空気を強制的に引き込むため、吸引ファン２４の吸引風量を増大させることなく、集塵フード２１の内部における集塵能力を向上させることができる。また、赤煙は、第１落口部Ａ１の流れ方向正面側（図５における紙面左側）の方が背面側（図５における紙面右側）よりも発生量が多いため、第１落口部Ａ１の流れ方向正面と対向する集塵フード２１の側壁面２１Ａ１に、エジェクター３０を備えた吸引口２９を配置することで、赤煙を効率よく集塵することができる。
【００３７】
また、図２に示すように、傾注樋１２の注ぎ口の一方側１２ａからトピードカー１３への第２落口部Ａ２、及び、傾注樋１２の注ぎ口の他方側１２ｂからトピードカー１３への第３落口部Ａ３においても赤煙が発生する。本実施形態の集塵装置２０は、吸引口２９として、平面視で第２落口部Ａ２の流れ方向側面と対向する位置に設けられた第１吸引口２９ａ１と、平面視で第３落口部Ａ３の流れ方向側面と対向する位置に設けられた第２吸引口２９ａ２とを有する。この構成によれば、第１吸引口２９ａ１は、第２落口部Ａ２の近傍に位置し、且つ、第１落口部Ａ１の流れ方向正面に位置するため、第１落口部Ａ１及び第２落口部Ａ２で発生した赤煙を効率よく集塵することができる。また、第２吸引口２９ａ２は、第３落口部Ａ３の近傍に位置し、且つ、第１落口部Ａ１の流れ方向正面に位置するため、第１落口部Ａ１及び第３落口部Ａ３で発生した赤煙を効率よく集塵することができる。
【００３８】
したがって、上記構成によれば、吸引口２９の設置数を最小限に抑えつつ、第１落口部Ａ１〜第３落口部Ａ３で発生する赤煙を効率よく集塵することができる。また、吸引口２９の設置数が最小限になると、集塵吸引ダクト２２の空間体積の増加が防止され、吸引ファン２４による吸引力の低下が抑えられるため、赤煙をより効率よく集塵することができる。また、例えば、図２に示すように、傾注樋１２の一方側１２ａからトピードカー１３に溶銑が流し込まれているときに、赤煙が発生していない第３落口部Ａ３側の遮蔽弁３３ａ及びダンパー３７を閉じれば、第２吸引口２９ａ２が閉塞されるため、吸引ファン２４による吸引力の低下がさらに抑えられ、また、スチームの消費も抑えられる。
【００３９】
さらに、本実施形態においては、図４に示すように、エジェクター３０は、ディフューザー３２を有し、ディフューザー３２の吸込み部３４は、ベルマウス状である。吸込み部３４をベルマウス状にすると、直管状とするものに比べて、圧力損失を低減することができる。損失係数でいうと、例えば、ベルマウスが０．０４、直管が０．９３であり、比率で約１／２０に圧力損失を低減することができる。したがって、この構成によれば、赤煙をより効率よく集塵することができる。
【００４０】
また、本実施形態においては、エジェクター３０は、スチームを駆動流体とするスチームエジェクターである。この構成によれば、製鉄所内の動力用として一般的に使用しているスチームを駆動流体とすることができ、消費物が最小で経済的である。また、スチームエジェクターは、構造が簡単で運動部分（可動部）が無く、潤滑油が不要であり機械的な振動も無い。また、設備費が低廉で、安定性のある高真空の発生が容易である。
【００４１】
このように、上述の本実施形態によれば、溶銑樋１０から傾注樋１２への第１落口部Ａ１、及び、傾注樋１２の注ぎ口の一方側１２ａからトピードカー１３への第２落口部Ａ２、及び、傾注樋１２の注ぎ口の他方側１２ｂからトピードカー１３への第３落口部Ａ３を囲う集塵フード２１と、集塵フード２１に接続された集塵吸引ダクト２２と、を備える集塵装置２０であって、集塵吸引ダクト２２は、ダクト内部に駆動流体を吐出し、集塵フード２１から流体を吸引するエジェクター３０が設けられた吸引口２９を有し、吸引口２９として、平面視で第１落口部Ａ１の流れ方向正面と対向する集塵フード２１の側壁面２１Ａ１において、平面視で第２落口部Ａ２の流れ方向側面と対向する位置に設けられた第１吸引口２９ａ１、及び、平面視で第３落口部Ａ３の流れ方向側面と対向する位置に設けられた第２吸引口２９ａ２を含む、という構成を採用することによって、集塵吸引風量を増大させ、効率良く赤煙を集塵することができる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００４３】
図６は、本発明の第２実施形態における集塵装置２０Ｂの構成を示す平断面模式図である。
第２実施形態の集塵装置２０Ｂは、吸引口２９として、第１吸引口２９ｂ１、第２吸引口２９ｂ２、及び第３吸引口２９ｂ３を備える。また、第２実施形態のエジェクター３０Ｂは、ディフューザー３２の吸込み部３４が、吸引口２９から突出して設けられている。
【００４４】
第１吸引口２９ｂ１は、平面視で第１落口部Ａ１の流れ方向正面と対向する集塵フード２１の第１側壁面２１Ｂ１に設けられている。また、第１吸引口２９ｂ１は、平面視における第１落口部Ａ１の流れ方向において、溶銑樋１０と対向する位置に設けられている。この第１吸引口２９ｂ１は、溶銑樋１０と略同一の高さに設けられてもよいし、溶銑樋１０よりも上方の高さに設けられてもよい。
【００４５】
第２吸引口２９ｂ２は、平面視で第２落口部Ａ２の流れ方向正面と対向する集塵フード２１の第２側壁面２１Ｂ２に設けられている。また、第２吸引口２９ｂ２は、平面視における第２落口部Ａ２の流れ方向において、傾注樋１２の一方側１２ａと対向する位置に設けられている。この第２吸引口２９ｂ２は、例えば、傾注樋１２の一方側１２ａより上方であって、溶銑樋１０と略同一の高さに設けられている。
【００４６】
第３吸引口２９ｂ３は、平面視で第３落口部Ａ３の流れ方向正面と対向する集塵フード２１の第３側壁面２１Ｂ３に設けられている。また、第３吸引口２９ｂ３は、平面視における第３落口部Ａ３の流れ方向において、傾注樋１２の他方側１２ｂと対向する位置に設けられている。この第３吸引口２９ｂ３は、例えば、傾注樋１２の他方側１２ｂより上方であって、溶銑樋１０と略同一の高さに設けられている。
【００４７】
上記構成の第２実施形態によれば、集塵フード２１から流体を吸引する集塵吸引ダクト２２の吸引口２９にエジェクター３０Ｂを設け、集塵吸引風量を増大させることができる。また、赤煙は、上記第１実施形態で述べたように各落口部において流れ方向正面側の方が背面側よりも発生量が多いため、平面視で第１落口部Ａ１〜第３落口部Ａ３の流れ方向正面と対向する集塵フード２１の第１側壁面２１Ｂ１〜第３側壁面２１Ｂ３のそれぞれに、エジェクター３０Ｂを備えた第１吸引口２９ｂ１〜第３吸引口２９ｂ３を配置している。これにより、３つの吸引口２９によって、第１落口部Ａ１〜第３落口部Ａ３のそれぞれで発生する赤煙を集塵することができるため、第１実施形態よりも効率よく赤煙を集塵することができる。
【００４８】
また、第２実施形態においては、エジェクター３０は、ディフューザー３２を有し、ディフューザー３２の吸込み部３４は、吸引口２９から突出して設けられている。この構成によれば、ディフューザー３２の吸込み部３４が吸引口２９から突出し、第１落口部Ａ１〜第３落口部Ａ３により近い位置から赤煙を吸引することができる。したがって、第２実施形態では、第１落口部Ａ１〜第３落口部Ａ３で発生する赤煙をより効率よく集塵することができる。
【００４９】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態では、エジェクターのディフューザーを、集塵吸引ダクトと別途独立して設ける構成を例示したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、ディフューザーと集塵吸引ダクトとを一体構造にして、ディフューザーを別途設けない構成を採用してもよい。
【００５１】
また、例えば、上記実施形態では、エジェクターの駆動流体としてスチームを例示したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、スチーム以外の駆動流体、例えば、窒素ガス等の不活性ガスを駆動流体とする構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  高炉設備
１０  溶銑樋
１１  溶滓樋
１２  傾注樋
１２ａ  一方側
１２ｂ  他方側
１３  トピードカー（溶銑鍋）
２０  集塵装置（高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置）
２０Ｂ  集塵装置（高炉の溶銑若しくは溶滓落口部回り集塵装置）
２１  集塵フード
２１Ａ１  側壁面
２１Ｂ１  第１側壁面
２１Ｂ２  第２側壁面
２１Ｂ３  第３側壁面
２２  集塵吸引ダクト
２９  吸引口
２９ａ１  第１吸引口
２９ａ２  第２吸引口
３０  エジェクター
３０Ｂ  エジェクター
３２  ディフューザー
３４  吸込み部
Ａ１  第１落口部
Ａ２  第２落口部
Ａ３  第３落口部
Ｂ１  第１落口部
Ｂ２  第２落口部
Ｂ３  第３落口部
【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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