(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体還元剤充填型溶融還元炉の排ガス処理装置内に上記排ガス処理装置のガス導入口から置換ガスを導入するとともに、上記排ガス装置と前記溶融還元炉を連結する煙道に設けられたブリーダーから前記ガス導入口から導入された置換ガスを排出することによりガス置換を行う溶融還元炉付帯排ガス処理装置において、
前記溶融還元炉付帯排ガス処理装置の後端に不活性ガスおよび大気の導入装置を設けるとともに、上記排ガス処理装置と溶融還元炉を連結する煙道に設けられたブリーダーにガス吸引用のエジェクターとして機能するガス噴射管及びパージ用のガス噴射管を設けてなることを特徴とする固体還元剤充填型溶融還元炉の排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体還元剤充填型溶融還元炉に付帯する排ガス処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体還元剤充填型溶融還元炉は、亜鉛を含む鉄スクラップを電気炉で溶解、精錬したときに発生するダストを溶融・還元して、その中に含まれる鉄分などを有用資源として回収するのに用いられている。その装置の概略は、特開２００１−１６４３０６号公報に示されている。この固体還元剤充填型溶融還元炉は、図３にその概略構成を示すように、羽口４を備えた溶融還元炉１に塊コークス等の固体還元剤５を充填し、炉頂装入設備６から固体還元剤を装入しながら、前記羽口４から熱風２とともに粉状原料３を吹き込み、粉状原料３を還元し出銑口７から溶融した銑鉄、スラグを取り出すものである。図３に示すように、この固体還元剤充填型溶融還元炉１には、その炉頂近傍に排ガス１１を抜き出す煙道１２が連接されており、該煙道１２から導き出される排ガス１１を除塵し還元性ガスを回収するとともに、亜鉛回収装置１６によって亜鉛分を金属酸化物あるいは水酸化物の形で回収する排ガス処理装置１０が付設されている。
【０００３】
すなわち、溶融還元炉１から発生するＣＯ(一酸化炭素)に富んだ排ガスは、炉頂から煙道１２を経てベンチュリ・スクラバ１３に導かれて除塵・洗浄され、さらに電気集塵装置１４でダストが除去された後、排風機１５を経てガスの回収装置(図示せず)へ導かれる。一方、前記煙道１２には、水冷方式の亜鉛回収装置１６が設けられている。そこでは排ガス１１中の金属酸化物蒸気が水１８で急冷されて固体粒となり、亜鉛回収装置１６の底部へ落下し、金属酸化物粒子を含むスラリー１９となって溜まるようになっている。このスラリー１９を亜鉛回収装置１６の底部から抜き出し、シックナー１７で水を分離すれば、亜鉛を金属酸化物あるいは水酸化物として回収できる。なお、シックナー１７から出た水はポンプ２０により冷却水として再利用されるようになっている。
【０００４】
このような排ガス処理装置の操業に当たっては、電気集塵機１４の定期点検など当該装置を円滑に運転するために定期点検が欠かせない。そのようなときには、排ガス処理装置の系内を一旦不活性ガス、たとえばＮ２ガスに置換した後、大気に置き換える操作が必要になる、また、突発的に起こる事故のときにも、点検のために同様の操作が必要になる。そのようなとき、従来は排ガス処理装置１０に複数設けられたＮ２供給口２４を利用してＮ２ガスを吹き込み、ブリーダ２１から系内のガスを抜くことによって排ガス処理装置１０内に充満しているＣＯガスをＮ２ガスと置換していた。なお、ブリーダ２１は、上記排ガス処理装置１０と溶融還元炉１とを連結する煙道１２に設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる手段は、ブリーダ２１側が負圧になることを利用した、いわば自然換気に近い状態での操作である。そのため、排ガス処理装置１０の系内のＮ２ガス置換に長時間を要するばかりでなく、その後のＮ２から空気に置換するときに押し込みファン２３に大きな負荷がかかるという問題があった。また、ときとして押し込みファン２３で空気を押し込みすぎて、固体還元剤充填型溶融還元炉１内を正圧にしてしまい、羽口４や出銑口７から熱風や銑鉄等の溶融物が吹き出すという危険があった。
【０００６】
本発明は、休風時あるいは休止時の固体還元剤充填型溶融還元炉の点検等にまつわる従来技術の問題点を解決することを目的とし、系内のガス置換が短時間で済み、また、点検等のための押し込みファンの負荷が小さく、かつ、点検等の際に溶融還元炉の操業を危険に曝すことのない固体還元剤充填型溶融還元炉に付帯する排ガス処理装置を提案することを目的とする。
【０００７】
本発明者等は、上記課題を解決するために、ブリーダー側から積極的にガスを引いてやれば、小さいエネルギーで固体還元剤充填型溶融還元炉に付帯する排ガス処理装置のガスを置換でき、かつ固体還元剤充填型溶融還元炉の炉頂圧力を正圧にならないように制御できることを見出して本発明をなすに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、固体還元剤充填型溶融還元炉の排ガス処理装置内に上記排ガス処理装置のガス導入口から置換ガスを導入するとともに、上記排ガス装置と前記溶融還元炉を連結する煙道に設けられたブリーダーから前記ガス導入口から導入された置換ガスを排出することによりガス置換を行う溶融還元炉付帯排ガス処理装置において、
前記溶融還元炉付帯排ガス処理装置の後端に不活性ガスおよび大気の導入装置を設けるとともに、上記排ガス処理装置と溶融還元炉を連結する煙道に設けられたブリーダーにガス吸引用のエジェクターとして機能するガス噴射管及びパージ用のガス噴射管を設けてなるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明を実施するための設備構成の概略図である。本例でも従来例の場合と同様に、固体還元剤充填型溶融還元炉１に排ガス処理装置１０が付設されている。固体還元剤充填型溶融還元炉１の構成は従来例の場合とまったく同一である。一方、排ガス処理装置１０には、図３で示したものと同一の不活性ガス供給口２４か、又は排ガス処理装置１０の煙道の下流側部分に不活性ガス導入口３５かが設けられている。なお、置換ガスとして使用する不活性ガスとしてはＮ２ガスを利用するのが経済的である。
【００１０】
また、本発明を実施するために、緊急ガス放出用のブリーダ２１にガス吸引手段が設けられる。このガス吸引手段としては、図２に示すように、ブリーダ２１内にガス噴射管２６を設け、これに弁２７、２８、２９を介して高圧Ｎ２配管に接続したエジェクター２５を利用できる。なおこのエジェクター２５には圧力計３０、３１を設けて本発明によるガス吸引操作が監視できるようにする。
【００１１】
本発明に係る排ガス処理装置のガス置換方法を実施するためには、まずブリーダ２１のブリーダ蓋３４を開き、不活性ガス供給口２４（図３で示す不活性ガス供給口２４と同一）、あるいは図１に示す不活性ガス導入口３５から、置換ガスとしてたとえばＮ２ガスを導入する。具体的には、不活性ガス供給口２４からＮ２ガスを圧入するか、あるいは不活性ガス導入口３５に高圧Ｎ２配管（図示しない）を接続してＮ２ガスを導入する。それとともに、ブリーダ２１内に開口しているエジェクター２５の弁２７〜２９を操作して作動状態とし、エジェクター２５による吸引効果によってブリーダを通って排ガス処理装置１０内のガスが排出されるようにする。
【００１２】
その際、圧力計３０によってエジェクター２５のガス吸引力を計測するとともに、圧力計３１によってブリーダ２１、ひいては溶融還元炉１の炉頂圧を計測する。そして、この炉頂圧が正圧にならないように、積極的には大気圧に対して−１０００〜２０００Ｐａとなるようブリーダ蓋３４の開度を調節する。また大気への置換に際しては、押し込みファン２３の回転速度等を調整する。この大気への置換の際にも、エジェクター２５を作動状態とすることによりエジェクター２５による吸引効果によってＮ２ガスへの置換と同様、大気へ置換を問題なく行うことができる。なお、上記ブリーダ２１内は、別途に設けたパージ用のガス噴射管３２（これには弁３３及び図示しないＮ２配管がなされている）を設け、これによりＮ２ガス吹き込みを行うことにより、塵埃や金属酸化物のブリーダ内への付着が防止できるようにするのがよい。
【００１３】
本発明は、上記のように排ガス処理装置の後端側からＮ２などの不活性ガス、大気等の置換ガスを導入するとともに、その前端側にあるブリーダにエジェクター等のガス吸引装置によって排ガス処理装置内に導入されたガスを吸引するようにし、さらにその際、溶融還元炉側の炉頂圧が大気圧に対して正圧にならないように制御して操業するものである。それにより、排ガス処理装置内のガス置換を容易、かつ、短時間に行えるようになる。また、その際の大気導入のために用いられる押し込みファンの負荷も軽減され、かつ排ガス処理装置内のガス置換を短時間で行える。また、溶融還元炉の炉頂圧が大気圧に対して正圧とはならないから溶融還元炉の操業を危険にさらすこともない。また、ブリータ側で排気されているため、排ガス処理装置内の作業環境がＣＯの流入等による危険状態になることもない。ちなみに本発明方法によれば、従来方に比べ押し込みファンの動力が約１／３に軽減され、また、Ｎ２ガスへの置換時間が約１／２に短縮された。
【００１４】
【発明の効果】
本発明により、従来法では問題であった排ガス処理装置の保守、点検のために排ガス処理装置系内を所定のガス雰囲気に置換する作業の負荷の軽減、及び所要時間の短縮ならびに大気への置換が容易となり、かつ作業の安全性が向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を実施するための設備構成の概略図である。
【図２】  本発明を実施するためのブリーダ内へのガス吸引装置の配置を示す設備構成概略図である。
【図３】  従来の固体還元剤充填型溶融還元炉及びそれに付帯する排ガス処理装置の設備構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１：固体還元剤充填型溶融還元炉
２：熱風
３：粉状原料
４：羽口
５：固体還元剤
６：炉頂装入装置
７：出銑鋼
１０：排ガス処理装置
１１：排ガス
１２：煙道
１３：ベンチュリ・スクラバ
１４：電気集塵機
１５：排風機
１６：亜鉛回収装置
１７：シックナー
１８：水
１９：スラリー
２０：ポンプ
２１：ブリーダ
２２：空気供給口
２３：押し込みファン
２４：不活性ガス供給口
２５：エジェクター
２６：ガス噴射管
２７〜２９：弁
３０：圧力計
３１：圧力計
３２：ガス噴射管（パージ用）
３３：弁
３４：ブリーダ蓋
３５：不活性ガス導入口
【図１】
0004099817.tif 000002
【図２】
0004099817.tif 000003
【図３】
0004099817.tif 000004