(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク炉に設けられた炉頂予熱塔から排ガスを直接吸引する直接排気系にスクラップキャッチャーと脱臭塔と冷却塔をこの順に設け、炉頂予熱塔から排ガスの流れに乗って飛んで来たスクラップが該スクラップキャッチャーにより選別回収されるようにし、次いで該排ガス中の油分，臭気成分を脱臭塔に設けられたバーナによって燃焼させるとともに、前記冷却塔にて冷却水を散布することによって該排ガスを冷却し、該冷却塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、さらに該投入装置の下流側に第２段目のバグフィルタを設けてなることを特徴としたアーク炉の排ガス処理装置。
【請求項２】
アーク炉から排ガスを直接吸引する直接排気系に脱臭塔を設け該脱臭塔に設けられたバーナによって該排ガス中の油分，臭気成分を燃焼させるとともに、該脱臭塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、さらに該投入装置の下流側を該アーク炉の建家の天井フードから排ガスを間接的に吸引する建家排気系に設けられたバグフィルタの上流側に合流させてなることを特徴としたアーク炉の排ガス処理装置。
【請求項３】
アーク炉に設けられた炉頂予熱塔から排ガスを直接吸引する直接排気系にスクラップキャッチャーと脱臭塔と冷却塔をこの順に設け、炉頂予熱塔から排ガスの流れに乗って飛んで来たスクラップが該スクラップキャッチャーにより選別回収されるようにし、次いで該排ガス中の油分，臭気成分を脱臭塔に設けられたバーナによって燃焼させるとともに、前記冷却塔にて冷却水を散布することによって該排ガスを冷却し、該冷却塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、さらに該投入装置の下流側を該アーク炉の建家の天井フードから排ガスを間接的に吸引する建家排気系に設けられたバグフィルタの上流側に合流させてなることを特徴としたアーク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、製鋼工場，廃棄物溶融施設等におけるアーク炉から排出される排ガス中の有害物質や悪臭等を除去する排ガス処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄スクラップ等を溶融するアーク炉においては、炉体内から直接吸引された排ガスを冷却塔に通して冷却した後にバグフィルタに通しダストを捕集することが従来からなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の上記排ガス処理装置では、排ガス中に含まれている有害物質であるダイオキシンや重金属を充分に捕集できない問題があり、従ってその除去効率を向上させる技術の開発が待たれていた。
【０００４】
また、上記従来の排ガス処理装置では、鉄スクラップから発生する種々の悪臭や白煙をほとんど吸着することができないという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るアーク炉の排ガス処理装置は上記課題を解決しようとするもので、アーク炉に設けられた炉頂予熱塔から排ガスを直接吸引する直接排気系にスクラップキャッチャーと脱臭塔と冷却塔をこの順に設け、炉頂予熱塔から排ガスの流れに乗って飛んで来たスクラップが該スクラップキャッチャーにより選別回収されるようにし、次いで該排ガス中の油分，臭気成分を脱臭塔に設けられたバーナによって燃焼させるとともに、前記冷却塔にて冷却水を散布することによって該排ガスを冷却し、該冷却塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、さらに該投入装置の下流側に第２段目のバグフィルタを設けてなることを特徴とする。
また本発明に係るアーク炉の排ガス処理装置は、アーク炉から排ガスを直接吸引する直接排気系に脱臭塔を設け該脱臭塔に設けられたバーナによって該排ガス中の油分，臭気成分を燃焼させるとともに、該脱臭塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、さらに該投入装置の下流側を該アーク炉の建家の天井フードから排ガスを間接的に吸引する建家排気系に設けられたバグフィルタの上流側に合流させてなることを特徴とする。
また本発明に係るアーク炉の排ガス処理装置は、アーク炉に設けられた炉頂予熱塔から排ガスを直接吸引する直接排気系にスクラップキャッチャーと脱臭塔と冷却塔をこの順に設け、炉頂予熱塔から排ガスの流れに乗って飛んで来たスクラップが該スクラップキャッチャーにより選別回収されるようにし、次いで該排ガス中の油分，臭気成分を脱臭塔に設けられたバーナによって燃焼させるとともに、前記冷却塔にて冷却水を散布することによって該排ガスを冷却し、該冷却塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、さらに該投入装置の下流側を該アーク炉の建家の天井フードから排ガスを間接的に吸引する建家排気系に設けられたバグフィルタの上流側に合流させてなることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に図１に従い本発明の実施の形態を鉄スクラップ溶解用のアーク炉について説明する。図中、１は炉体２中に電極３を垂下させたアーク炉、４は該アーク炉１の上方に設けられたスクラップ炉頂予熱塔である。該炉頂予熱塔４の内部には下方に展開可能な支持棚５，６が設けられ、上端蓋７を開けて投入した鉄スクラップ８が該支持棚５，６上に支持されるようにしている。９は該炉頂予熱塔４の一側に設けられた排ガスバイパス用ダクト、１０は排ガス出口である。このためアーク炉１内で発生した高温度の排ガスは矢印で示したように予熱塔４内を上昇すると共に、一部はダクト９を通って排ガス出口１０に導びかれ予熱塔４内の鉄スクラップ８を予熱する。そして予熱された鉄スクラップ８は支持棚５，６を下方に展開させることによりアーク炉１中に投入され溶解される。
【０００７】
排ガス出口１０からアーク炉１中の排ガスを直接吸引する直接排気系Ａには、上流から順にスクラップキャッチャー１２，脱臭塔１３，冷却塔１４，バグフィルタ１５，投入装置１６，バグフィルタ１７，送風機１８が設けられる。
【０００８】
スクラップキャッチャー１２は内部に邪魔板２１を設け排ガスをＵ字状に旋回させることにより予熱塔４から排ガスの流れに乗って飛んで来たスクラップを慣性力により選別回収し、底蓋２２を開けることによりこのスクラップを系外に取り出し得るように構成されている。
【０００９】
また脱臭塔１３は、排ガスを下向に流すとともに周壁面に設けられたバーナ２３を燃焼させ、その火炎によつて白煙の基となる排ガス中の脂肪酸等の油分、および悪臭の基となるアセトアルデヒド，ホルムアルデヒド，硫化水素，トリメチルアミン等の臭気成分を熱分解，焼却する。また、冷却塔１４は、ノズル２４から冷却水を散布することによって該排ガスの温度をバグフィルタの耐熱温度である２５０℃以下に冷却する。
【００１０】
バグフィルタ１５は、複数のバグハウス２５からなり、排ガス中のダストを捕集してバグフィルタに付着したダストを払い落としダスト搬送コンベア２７に排出させる。また、投入装置１６は、粉状の活性炭が貯留されたホッパ３１と、送風機３２と、バグフィルタ１５と投入スロート３３とからなり、該ホッパ３１中の活性炭を該送風機３２によって投入スロート３３に圧送し、該投入スロート３３の先端から該活性炭をバグフィルタ１５の下流側の排ガスダクト中に吹込み得るように構成されている。
【００１１】
また、該投入装置１６のさらに下流側に設けられた第２段目のバグフィルタ１７は、バグフィルタ１５と同様に複数のバグハウス２８からなり、排ガス中のダストを捕集し清浄化された排ガスが送風機１８を通って排気ダクト２９より大気中に排出される。なおバグフィルタに付着したダストはダスト搬送コンベア３０より払い出される。
【００１２】
このため、送風機１８の作動によりスクラップ予熱塔４から直接吸引された８００〜１２００℃の排ガスは、スクラップキャッチャー１２を通ることにより排ガスとともに流出した大きなスクラップが除去され、脱臭塔１３にて油分，悪臭成分が燃焼され、冷却塔１４を通過することにより２５０℃以下に冷却された後、バグフィルタ１５にてダイオキシン，重金属等を含むさらに細かなダストが捕集される。そして、バグフィルタ１５の下流側の排ガスの温度は１５０℃以下となる。
【００１３】
図２は、毒性のある塩素化合物であるダイオキシン（ポリ塩化ジベンゾパラジオキシン，ポリ塩化ジベンゾフラン等の異性体の総称）の融点および沸点を示したグラフである。同図から判るように一般にダイオキシンは、高温度では気体状でその温度を下げるに従い液体化し、さらに温度を下げることにより固化する。このため冷却塔１４による冷却によってダイオキシンが折出しこれをバグフィルタ１５により捕集できると共に、その下流側にて活性炭が吹込まれることにより該活性炭にダイオキシンおよび重金属等の有害物が吸着され、その活性炭をその下流のバグフィルタ１７により捕集できる。このようにバグフィルタ１５の下流側で活性炭を添加することによりバグフィルタ１５の上流側で添加するのに比べてダストがないため、活性炭の投入量が少なくてすむ利点がある。またバグフィルタ１５の下流側で添加することで排ガスの温度も充分に下がることと、バグフィルタ１５で火種がトラップされるために粉じん爆発，火災等の発生するリスクも少なくなる利点がある。
【００１４】
また、脱臭塔１３によって排ガス中の油分がトラップされるので活性炭が油分を吸着しバグフィルタを目詰りさせるようなおそれがない。また、悪臭成分には、アセトアルデヒド，ホルムアルデヒド，硫化水素，トリメチルアミン，メチルメルカブタン，硫化メチル，二硫化炭素等の燃焼によって除去し易いものと、スチレン，アクロレイン，アクリロニトリル等の活性炭に吸着させることで除去し易いものとがあるが、この処理装置では両方式を併用することによって効率よくこれらの悪臭成分を一掃することができる。
【００１５】
一方、図３に示した本発明の他の実施形態は、アーク炉１の上方の建家の天井に設けられた天井フード１１から排ガスを間接的に吸引する建家排気系Ｂを設け、該建家排気系Ｂに送風機１９とその下流にバグフィルタ２０が設けるとともに、前記投入装置１６の下流側に送風機１８を設け、該送風機１８の下流側に流路切換用ダンパ３４を設け、該ダンパの下流側を一方は建家排気系Ｂの送風機１９の上流側に接続し排ガスを建家排気系Ｂに合流させると伴に、他方は煙突（図示せず）に連なる排気ダクト３５に接続してなるものである。
【００１６】
該バグフィルタ２０は、複数のバグハウス３６からなり、排ガス中のダストを捕集してバグフィルタに付着したダストを払い落とし、ダスト搬送コンベア３７に排出させるように構成されている。そして該バグフィルタ２０の上部から清浄ガスが大気中に排出される。
【００１７】
この場合、送風機１８によって吸引し直接排気系Ａの排ガスを、ダンパ３４の切換により建家排気系Ｂの排ガスと合流させることができる。そして建家排気系Ｂを流れるガスは有害ガス濃度が元来低く清浄空気の比率が高いので、合流によって直接排気系の排ガス濃度を大幅に希釈できると同時に、多量の空気と混ざって温度が６０℃程度まで下がるので、ダイオキシン等の有害物質の固体化がさらに進み、これをバグフィルタ２０にてより確実に捕集することが可能となる。なお、直接排気系Ａにおいてもその有害ガス濃度が低く活性炭を吹き込まず、合流の必要がない時期には、ダンパ３４の切換により排気ダクト３５を通してそのまま大気中に排出することもできる。このように本発明では第２段目のバグフィルタとして建家排気系Ｂのバグフィルタ２０を適宜使うようにすることで、有害物質をさらに効率的に補集することが可能になる。
【００１８】
なお、アーク炉１とバグフィルタ１５との間には実施形態に示した炉頂予熱塔４のほか、バケット予熱室、ツイン型予熱炉等を設けてもよい。また冷却塔１４は間接水冷式でもよい。さらにまた、ホッパ３１に活性炭と消石灰との混合体を容れて活性炭と伴に消石灰を吹込むことにより排ガス中のＨＣｌ，ＳＯ4 等の酸化性ガスを中和させることもでき、これによって酸化性ガスの排出および塩素化合物等の有害物の再生成を抑えることもできる。
【００１９】
【発明の効果】
このように本発明のアーク炉の排ガス処理装置は、直接排気系に脱臭塔を設け該脱臭塔に設けられたバーナによって該排ガス中の油分，臭気成分を燃焼させるとともに、該脱臭塔の下流側にバグフィルタを設け該バグフィルタの下流側に活性炭等の吸着剤を吹込む投入装置を設け、該投入装置のさらに下流側に第２段目のバグフィルタを設けてなるので、白煙の基となる油分、および悪臭の基となる臭気成分が除去されるとともに、排ガス中に含まれるダイオキシン等の有害物質を高効率で除去しその飛散を防止できる有益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアーク炉の排ガス処理装置の実施形態を示した排ガス排気系統図。
【図２】ダイオキシンの状態図。
【図３】本発明に係るアーク炉の排ガス処理装置の他の実施形態を示した排ガス排気系統図。
【符号の説明】
Ａ          直接排気系
Ｂ          建家排気系
１          アーク炉
４          炉頂予熱塔
１１        天井フード
１３        脱臭塔
１４        冷却塔
１５        バグフィルタ
１６        投入装置
１７        バグフィルタ
１８        送風機
１９        送風機
２０        バグフィルタ
２３        バーナ
【図１】
0004122570.tif 000002
【図２】
0004122570.tif 000003
【図３】
0004122570.tif 000004