(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気溶融炉から排出される排ガスの排気経路に少なくとも２基のバグフィルタを直列に設け、該排気経路の上流側のバグフィルタと下流側のバグフィルタの間に炭素系の吸着剤を吹き込むと共に、下流側のバグフィルタにより該吸着剤を捕集し、該吸着剤を前記電気溶融炉に先入れ材またはカーボンインジェクション材として装入し処理することを特徴とした電気溶融炉の操業方法。
【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等の電気溶融炉から排ガスに混ってダイオキシン等の有害物質が排出されるのを防止する電気溶融炉の操業方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばアーク炉が設置された製鋼工場においては、溶解期に発生した排ガスを炉体内から直接吸引してバグフィルタ集じん機に導きダストを捕集する直接排気系と、スクラップ装入時や出鋼時等に該アーク炉から建家内に放出された排ガスを天井フードより吸引してバグハウス型の集じん機に導く建家排気系が従来から設けられている。そして炉体内から直接吸引された直接排気系の排ガスは高温度であるので、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している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の上記集じん装置では、排ガス中に含まれている有毒の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）や重金属等の有害物質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、排ガス中の有害物質を活性炭等の吸着材を用いて吸着することも従来からなされていたが、高い吸着効率を保持するためには多量の吸着材を要するので、そのコストが嵩むようになると共に、多量に発生する使用済みの吸着材を如何に処理するかが問題となりその処理方法が悪いと二次汚染により環境をさらに悪化させるおそれがあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような従来の電気溶融炉の操業上の問題点を解決するためになされたもので、電気溶融炉から排出される排ガスの排気経路に少なくとも２基のバグフィルタを直列に設け、該排気経路の上流側のバグフィルタと下流側のバグフィルタの間に炭素系の吸着剤を吹き込むと共に、下流側のバグフィルタにより該吸着剤を捕集し、該吸着剤を前記電気溶融炉に先入れ材またはカーボンインジェクション材として装入し処理す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を溶解させるアーク式の電気溶融炉について説明する。図中、１は炉体中に電極３を垂下させたアーク式の電気溶融炉、１０は該電気溶融炉１内で発生した排ガスが排出される排ガス出口、１１は該電気溶融炉１の上方の建家の天井に設けられた天井フードである。排ガス出口１０には上流から順に燃焼塔１３，冷却塔１４，バグフィルタ１５，投入装置１６，バグフィルタ１７，ブースタ送風機１８が設けられ、また、天上フード１１にはダクト５を介し送風機１９、およびその下流にバグフィルタ２０が設けられる。
【０００７】
燃焼塔１３は、排ガスを下向に流す間に排ガス中のＣＯ等の未燃成分を燃焼分解する。また、冷却塔１４は、冷却水を通水するラジエータが内蔵され、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。
【０００８】
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に排出させるようにしている。また、バグフイルタ１７も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３０にダストが払い出されるように構成している。
【０００９】
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およびバグフィルタ１７の間の排ガスダクト２６に先端が臨むように設けられた投入スロート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該排ガスダクト２６中に吹き込み得るように構成されている。なおその活性炭の添加量は、例えば排ガス１Ｎｍ3当り１００〜５００ｍｇとする。
【００１０】
バグフィルタ１７の下流側にはブースタ送風機１８が設けられ、該送風機１８の下流側には流路切換用ダンパ３４を設け、該ダンパの下流側を一方は建家排気系のダクト５の送風機１９の上流側に接続し、排ガスを該建家排気系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に接続している。
【００１１】
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している。そして該バグフィルタ２０の上部から清浄ガスとして大気へ排出している。
【００１２】
このため、送風機１８の作動により電気溶融炉１から吸引された８００〜１２００℃の排ガスは、燃焼塔１３を通ってＣＯ燃焼等がなされ、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】
そして、投入装置１６より活性炭を吹込む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活性炭の添加量は少なくてすむ。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，火災等のリスクも少なくなる利点がある。
【００１４】
なお、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 等の酸性ガスを中和させることができ、酸性ガスの排出および塩素化合物等の有害物質の再生成を抑えることも可能である。
【００１５】
そして、バグフィルタ１７よりブースタ送風機１８を通って排出された排ガスは、排気ダクト３５を通してそのまま大気中に排出することができるが、ダンパ３４の切換により建家排気系の排ガスと合流させることにより、その濃度を大幅に希釈できると同時に、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にて確実に捕集することができる。
【００１６】
しかして本発明では、バグフィルタ１７により補集されそのダスト搬送コンベア３０に収集された活性炭を、図１中に破断線６にて示したように空気輸送等により電気溶融炉１に先入れ材またはカーボンインジェクション材として装入する。装入した活性炭は、燃焼熱が溶融金属の加熱のために利用され、または溶解金属の還元剤および成分調整用材として有効利用できる。また活性炭に吸着されていたダイオキシン等の有害物質は、炉内で８００℃以上の高温度に加熱されることより熱分解するので、活性炭がそのまま廃棄された場合のような二次汚染により環境悪化を起こすおそれも全くない。
【００１７】
なお、バグフイルタ１７にて補集した活性炭だけでなく、バグフイルタ２０にて捕集した活性炭についても電気溶融炉１に装入してもよい。
また、電気溶融炉１とバグフィルタ１５との間には実施形態に示した燃焼塔１３，冷却塔１４のほか、スクラップバケット予熱室、ツイン型バケツト予熱室等を設けてもよい。
【００１８】
また、図１の実施形態ではダクトに吹き込んだ活性炭をバグフイルタで捕集するようにしたが、図２に示したように、活性炭が貯留された吸着塔４０を電気溶融炉１の排ガス排気系に設け、排ガスを該吸着塔に通してダイオキシン等の有害物質を吸着させてもよい。即ち、図２に示した吸着塔４０は、下部側壁に排ガス入口４１、上部側壁に排ガス出口４２が設けられ、通気間隙４３が生じるように漏斗状低壁４４が二重底状に形成され、該低壁４４上にホッパ４５から流落する活性炭４６が貯留され、排ガス入口４１から流入した排ガスが図中矢印で示したように通気間隙４３から該活性炭貯留部中に入り排ガス出口４２に向けて上昇する間に有害物質が該活性炭に吸着されるようにしたものである。
【００１９】
なお、有害物質を吸着した活性炭は低部の仕切弁４７を解放することにより排出され、該活性炭は同様に電気溶融炉１に先入れ材またはカーボンインジェクション材として装入する。吸着塔４０では、バグフイルタによっても捕集しきれない、クロム，すず，マンガン等を含有する微細なダスト、および、ダイオキシン等の有機塩素化合物，硫黄化合物，窒素酸化物等を吸着できる。そして清浄となった排ガスは大気中に放出される。なお、上記吸着塔には活性炭のほか、褐炭等の炭素系の吸着材を用いることができる。
【００２０】
【発明の効果】
このように本発明に係る電気溶融炉の操業方法では、電気溶融炉の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できると共に、有害物質を吸着した炭素系の吸着材を電気溶融炉に装入し処理することにより、二次汚染による環境悪化のおそれがないと共に、吸着材を有効利用できる有益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気溶融炉の操業方法の実施形態を示した排ガス系統図。
【図２】本発明に係る電気溶融炉の操業方法の実施に使用する吸着塔の縦断面図。
【符号の説明】
１          電気溶融炉
１０        排ガス出口
１３        燃焼塔
１４        冷却塔
１５        バグフィルタ
１６        投入装置
１７        バグフィルタ
２０        バグフイルタ
４０        吸着塔
【図１】
0003837862.tif 000002
【図２】
0003837862.tif 000003