汚濁水質に対処する冷却塔の充填材,散水ノズJL.
Voter

Dislyibution

TowersUsedlnNozzfeSteeT&

FiJJ･ D･eye]oped

Scrubber

MiII

CoolJ'ng

For

System
冷却塔事業部 生産部
〟＼

技術課

敏

林

晴

ToshiharuKobayashi

lt is widelyin

acceptedcooli!1盆w畠tercirculated
aらlofc?nverter
gases,
to farm
sc去1e And

apt

This

paper

reprtsfor芦Crubbers,

L::::;.串ed:
distribution

nozzlescale‑bearing

water.

onlip.dustry thatthe学年el millresultsof scale

together

with

test

"self‑descaling

problems

controlasgases,

scrubberis the. mosttrbublesome
becausefillings 6f theclog the nozzlesand
surveyandqualityfurnace
Jot blastin thefoulwater

for
well
is

towers.

coolingin cooling

towerswater
results･ of "non‑clogging
fillM developed,. specially to handle

機能稚持の立場から冷却塔の散水ノズ〟,充填材の開発が急務とされていりた｡

弊社では,新日本製鉄㈱, ㈱神戸製鋼所腰のご協力を得て,このような極度の汚濁水質かつ,付着生成の強いス
ケ‑ルを含んだ水質に対してもその機能を十分に保持し,メンテナンス費用を大幅に低減可能な冷却塔用｢自己洗浄塾充填材+(特許出願中),｢大口径

スプラタ.シュ撃ノズ/レ+(特許出願中)を開発した｡
これら充填材およびノズ/レは,既R=
国内で約13,000M3/Eの冷却塔への適用実績を数え,現在も順調紅稼動中である｡本稿でほこれらの背景および試
験片R:よるスケー/レの付着生成試験給

毎･真･･･1.高炉ガス集琴水系冷却塔:
Photol.1:'water. cooling

tower

for the dust cleanningof blast ftLmaCe

system

汚濁水質における析出塑スケ÷ルで,最も付着性の強い鉄鋼業界の高炉ガス集塵水系,転炉ガス集塵水系の二次冷

莱,さらR:は稼動中の冷却塔の実態調

gases

査について紹介する｡

二/.1,92.高炉ガス集塵水系

却方式に用いられた,開放式冷却塔のスケ‑ル障害の実態

高炉ガスほ, COやH2.の可燃ガスを多量に含み,約800kcal/Nm3の発熱量を有するo.これはコークスなど高炉に調査報告と,経験的紀聞発した冷却塔兄｢大口径スプラッ装入された燃料のエネ)I,ギ‑の約1/3に相当する.このエ

s'ユノズ/I,+,｢自己洗浄塾充填材+の開発経過およぴスケ‑ルの付着生成過程,さらには,実塔ぺ連帯したこれらノ

ネ/i/.ギーを有効利用するf=.め,高炉ガスを羊回収され所内の加熱炉,

Lコ･‑クズ炉,熱卑炉,義軍用ゐ燃料.tセセ使用されるo
ズル,充填材の納入後のスケ‑ル付着状勢≠ウし｢てま七や･たものである｡

1.

え

高炉ガス.Q羊,がき･多重のぞi:ト(10γ20写/Nm3)や永分を含んでし丁ろ年率.,∴阜･ゐま凍燃料として鹿角すると熱効率声噴.ま
環境汚染に対する考えが一層厳しくなりL∴■:pg;6.
:t:.かキい.I.とや革設卿と悪夢撃を与えるため,･ガス清浄設卿こよ■

ステム化が進むにつれ循環水は極度ケこ汚れ,.ネ.の循環永系 り=除塵と僚湿が行われる.o
ガス清浄設備は,J零式除塵器と湿式のベンチ.lJ.1)十大ク
全域VLわたってスケ‑)I,発生が問題となっているよ
特に,鉄鋼業界の炉ガス集塵水系の運転なこ当ってQよ,莱

界でも高炉揮に次ぐ汚濁水質に位置しており,現在もさまざまなトラブルが発生し水質管理,薬荘,メンテナγス等の費用の増大となりユ■‑ザー各位の頭痛の種となっていラバ‑I(pV.,rS),i:電気集塵器(EP)VLより構成さ外車しp､る.I

高炉集塵水声と埠,こ申ら湿式集塵器へ給水草れ:81集垂水'Dp.水系セをる｡LvsやiE

Pt}ダストを捕果した水系は, 100d‑3000ppm

る｡

程度の懸濁固形物を含む｡そしてS'フクナ‑に送られ,二次冷却方式に開放革冷却塔を使用する場合忙おいては,

濁固形物の沈殿除去(通常500ppm以下)が行なわれる｡

I2

神鋼ファウドラー技報

Vol. 28No.

l懸I (1984/2)

第1図に一般的な高炉ガス集塵:水系フローを示す.

シックナー処理水ほ,再び集塵用水として使用される場合と,冷却塔で冷却されたのち各集革器VL.給水･される場合と%･が冷却塔を使用していがある｡bが国FL率いては約40

user

I

gaSeS

｢￣￣￣￣｢1

る｡

｢￣.￣1
1

2. 1 ■.ネケールの生成と障害

高炉ガス集塵永系では集塵水が循環使用きれるため,育venEuTi

blast

炉ガスに含まれた亜鉛やカ)i,S/ウムが集塵水中に溶解しス

dusPJ.･
c￠lcher

ケールトラブルが発生する｡

th icke71er

1)スケール成分としてほ‑Fe,o高炉ガスから集塵水移行成分として‑･‑Ca,｡補給水中のスケーノγ成分として‑‑Ca,2)ズケ‑ル化の因子としては･･････

dehタdr血1or

Zn

P

SiO2;Fe

Mg,

第1囲
Fig.

1

｡濃縮･･‑･高炉ガスとの接触時,冷却塔での蒸発

coo･sludge

一般的な高炉ガス集塵水系ファー
for
dust

Typical

ling

lower
P

water flowthec一eaning

systemofblast filrnaCe gaseso■pH変動‑‑i/ックナーおよび冷却塔でのCO2.わ放出, Ca混入によるpI王変動

3.転炉ガス集塵水系∴
転炉剛まベッ･;tz,ア一帯晩卜.マス転炉･LD転炉およo堆積物･.････シックナ‑bゝらキ■ヤl)オーケした･SISがぴ純酸素底吹転炉が1こぁり,わが国一わ転宅和まほとんp.i.LD転
Ca, Znの析出によりまき込まれてスケ‑ル化したも痩(純喫東上吹転炉)で卑声o

簿.のoL'D転炉では,純酸素を吹付叶溶銑中の炭素を取り除い

3)スケ‑)I,の形成型には･･････｡析出塑‑‑･水中の溶存成分が過飽和な状態FL̲:なって析出してできるスケール｡て鋼を製造するo■こや吹錬中転意温(約1,600oC).で,300. iLm以下の微細な酸化鉄のダストを含む‑酸化炭素を主体とす早大量の排ガスが発生するo Jようて高温の排ガス
排ガズ申の=3f不下せ捕集する必要オ亨あるLd
Ao沈着塾･･････懸濁固形物や占ロイ,ド状鉄化合物が轡水中
二をi
ケー/レ｡

1.

'で凝集粗大化し,配管系の低疎通部好餌費付着するj(

忙は廟焼方茸･t罪燃焼方式があるがjわが国直1J>1.下あ腐蝕革め卸､集塵水系
り内非感焼方式ゐ,二…わが国独自に開発された0o腐食生成物*.･:･･:･‑セ., 1哀蝕生成物を主体としたス･ケ丁/.Vo.
G法が多￣く採用されているo
pH

7

,

転炉で発生し.た鉄分スは,フ‑ドおよぴ軸射部申で約1次集塵器と2次集塵轟を通り,れる｡
誘引通風フアン出口で温度約70oC含塵量0.1
g/Nin8以下
冷却塔V‑生成するスケールはこの内析出塾忙属し,大別まで冷却除塵が行あれる｡一方集塵水は,各集塵機でダスすれば集塵水系のPHが7.8以下の場合忙炭酸亜鉛と鉄酸
トを捕集t/粗粉分癖療を通.りLシックナ‑セ頃集改廃処理を化物が, pHが8.0以上の場合には炭酸カルシウムが主体の行い再び,碍環水.LIL:lJて使用される嘘合と,冷却琴で冷却
L単独または組合されてスケr･)I,が形成さ
これちの塑をよ,不ケ‑ルが生成する｡そして,･これらのスケー/レはやがて
酉己管,ポンプ,ス71レ‑ナー,スプレ‑ノズ/1,Fこ付着し圧力損失を増大させエネルギーの損失をもたらす｡とく忙冷

1000oCまで冷却され,され使用される場合と本あるo1スケール生成pt陸軍■
LD転炉で㌢串,色石灰や軽焼下ロマイ一等のクルシウム

3.

却塔の頃合は,塔内での曝気作用に3:り炭酸ガスの放出が書馳 激しくpEが0･5‑‑1･0上昇するo･軍た蒸発紅よる壊縮も加 系の副原料が使用さ.れるoせた純酸素を吹込むため転炉内

わり,ノズル,充填材等に多量の垂鉛またはカルシウムを の溶鋼は激しく撹鉾されるoこのため,微細な酸化鉄やカ
ルS,ウム帝の圃原料が排ガ子中vL飛散するo‑魂敬したダス主体としたスケールが発生する｡

第1表に高炉ガス集塵水系の水質分析結果を示すo
第1表
1

Tahle

高炉ガス集塵水原水水質分析値
wateranalysis (blast fur去ace)

Electric

性の水質阜なり,炭酸車)レジウム.を主成分とするスケrル

Raw

1

pH
conductivity

1
jLeT/crn

が水系の各部に付着する｡

7‑8
2,000

†は集塵水にキーり痛隼され;集塵水中1v‑懸濁またケよ溶解す
るoその結果;転炉集塵水系むまカ)I,pS,ウムを含むナ)I,カ.)

冷却塔におけるこれう?水系?J不ケ.｢,I,生硬は,過飽和の状態で集塵水中に溶存していろ･≠)I,.シャムね.≠と炭酸

･‑

3,000
300
600

析出しやすくノズルの日詰り,.尭集材の閉塞を起し,冷却300

効果の低下のみならず冷却塔p寿命を低下させること忙な

M･alcalinity

ppm

200

′‑

Total

heardness

ppm

400

′‑′

Total

iI･On

ppm

100ノー′

イオンが反応し,炭酸カfY:S/L?ムの締晶と･して析出成長す
ること1むこより生成する'oSuspended

solidsTotalzinc

ppm

1,000

ppm

30

′‑

3,000

･これらは敢永/pズ)i,,壌襲材部にる｡これら集塵水系の水質は,'製鉄所FL̲より集塵設備や使用副原料･およぴ換業法に違いがあるため,非常に水質範囲

Total

calcium

150‑

Total

manganese

15

′‑

′‑

60

が広く,スケ‑ル防止剤は水質VL̲より効果を発揮したり,200

効果が不十分忙なる場合があるo30

4.日詰り,閉岳を起した炉ガス集畢水系の冷却塔
汚濁水質を冷却芦で冷却する場合,一般的にスプラッシ

Vol. 28No.

1(1984/2)

神鋼ファウドラー技報

Jβ

付着し各々の充琴材は塵状に閉塞した.この

holwate,千 I.no之ZLebasin

現象は塔下部になる紅つれ増加し,重量的には衰材1kgに対し最大
filling.｡.さ｡F.ノ/7TiJ
120 kgvL成長したものがある｡

ai,a/M&

写真3は弊社標準散‑rmA喜̲LK/

水ノズルを示す｡ノズ
ル部は日詰りを起し散水不能状態である｡･4. 2

写真4は運転6｡Sial12e.kWge/芸喪ノJll'tsila

第2囲
Fig.

2

冷却塔断面

開始後､･3か月で,充填

Cooling'･tower sectiワnal v.iew.､

材および愛染の破損,
脱落を起したもゐであlる｡

これら高炉ガス集塵
水系の付着物の主成分

Fe,叩g,

は,.Zn,

Ca

等でその内,約50%が写∴藁:12::pl閉塞した充填材∴
Photo.孝･. Fillirlg Clogged ･by scaling

Z事1である｡￣これらは高炉ガスVl̲含まれた
ユ塾充填材を使用する｡本稿では,弊社標
準のスプラッS/ユ塾充填材｢ラダーフイ/レ+znを使用した,.炉ゲス集塵水系ケこついて記述する｡

Phbto.

1:,写昇2古よ某社納入高炉ガス農産水
系の冷却塔充填材で運転開埠:2.早年琴め状
4i

3

Copventional

water

distribution‑で沈殿できず,,冷却塔で曝気されCO2を放nozzlesby I:scalingclo鍔ed.

イオンがs/ックナ

出しpHが上昇しZn
ZnCO3の‑不(OH)2,

溶蟹として析申したものであるo特長は,茶褐色で非常紅態である.o充填材部は売全忙閉撃状態を超してし+るム･また,顔い.ま七,塔内やめ蒸発虹.よる壊縮にi:り上部に比べ下塔内での付帯埠線疎革.?周R:;示す秀琴層の.斜轡部忙激しく痢直なる由っれ析出量を増す.更に,夏期をこ比べ冬期に多く付寿する嘩向がある｡
4..3

写真5は某社納入転炉ガス集塵水系冷却塔の充填材であるc高炉ガス集塵水系と同様充填材が塵状に閉塞を始めており,空気の流れを阻害している｡塔内は属流を起し能力的に約40%程度に低下しているものと思われる.付帯吻の主成分はCa, Mg, Fe等でその内約50%かcaであるo.これは,過飽和の状態で集塵水中に溶存しているカル
yウムイオンと炭酸イオンが反応し,炭酸カ/Yyウ与と･し
写真4て析出したものである｡
以上のように多量のスケr‑ルの付着は,冷却塔能力低下

脱落した充琴材串よ甲破損L(た愛染L

Photo･4

Excess.ive､p*eightLof Jscalin岳.,causeddam早ges
fill supports'ahdぎ1占onseqilentiil.

ppdestruction

Ofof

のみ奉らず塔の寿命を著し.く低下させる結果と獲るo
5/炉ガス集塵水系冷却塔の充填材,散水ノズル

試虚,
5. 1高炉ガス集塵水系冷却塔の充填材,散水ノズル試験1)概要:炉ガス集塵水系冷却塔の充填材,ノズ)レの開発を目ノ差すべく既設高炉ガス集塵水系冷却塔内に,充填材の試験片6片および大口径スプラッシュ塑ノLズ)i,を考案,
Ⅰか月毎紅目視取付け,実運転状態で期間6‑7か月間,

点検,重量預睡を実施しスケLルの生成過程を観察した.
2)試験場所および設備
専真
Photo.5

14

5

｡場所‑

閉塞を始めた充填材
Scaling

LPrOCeedingorlfill elements‑㈱神戸製鋼所加古川製鉄所殿

o日時=･‑昭和51年7月末日‑52年3月末日
神鋼ファウドラー技報

Vol. 28

No.. I I(1984/2)))

Thickene4)大口径スプラッシュ型ノズル(第4図参照)

r

Ve7Zluriscrub占e7･･gr岬

VenluriCTl

CT2

EEeclric

scrtLbber.L.･basinfloor

･

育

dust

g

＼＼＼＼＼lcoILectoi.

P

H

第3図

guidepipe

高炉ガス集塵水系フロー

Fig.

Water

3

flow

of the coolingfor blast fumaee

system

1,000〆

gaseslsocket｡･設備‑‑高炉ガス集塵水系≡::::::ヨ｡冷却塔仕様‑････水量3,500M8/Eクロスフロー型冷却塔

コ

JLuSlributop苧■/?plo試験片‑‑充填材6片,大口径スプラッシュ型ノズ
ル1片:藩｡薬住状況････.･分散剤,凝集剤併用
oフローチャート‑‑第3図参照｡
3)言式泉片の説明
填 材
3).1充

第4図
Fig.

大口径スプラッシュ塾ノズル
4

Non･clogging

nozzle成(彰･･････弊社標準スプラッシュ型充填材(ラダーフィル)

4).1･碍

:ポリプロピレン製｡㊨‑･･･角材,一般匠よく使用されている■.:木製

取手付フランジを取付けた導入管部と,により構成されている.導入管長さJは処逸水量により決定@･･････半円形スプラッS/ユパー;硬質塩ビ製する.本試験では甲‑500mmとしたo材質は導木管部が㊨‑‑多孔板;亜鉛メッキ飼およびSロS304製

硬質塩ビ,ノズルはポリプロピレンであるo重量ほ1組当(申‑‑グレ‑チング;L亜鉛メッキ鋼製

り1kgである｡(む･･････羽根車(落下水利用により回転すること)

4).2

;硬質

従来品との比較

第5図は弊社標準散水ノズルを示す｡材質はポ･リブロビ:塩ビ製
各試験片の形状は第2表忙示すo
第2表

散水は温水槽わ水頭H
レンで口径最大29￠mmであるo(m)紅よ■りノ■ズル部を通過し水平ノ､ネ

各種充填材の試験片

Table

2

･Test

4枚の分散;坂とカケ板紅よ.り,飛散到達範囲直径400￠mm抑こ均一に散水させるofill samples･革常温

水槽水頭H(m)は約100mm程度確保
samplesIMateriallsaTnpledimension(mm)･iw(ekigg)htlFigure(mm)i200M㈹

:J妙

(彰

P.P.,

･Ladderfill

車重 1aT###

Squarebar

wム｡d

皇･･･態

Semicircular･bar

PVC

大口径スプラッシュ塾ノズルは口径

最大4叫Tnmであるo散水は温水槽水

4･1泌■

00q
寿ヶ疲忙*;りL,飛散到達範囲直径1,

500

∈∃甘

1ケ当り

5 m8/hとなる.

頭紅導^軍部の･水琴が加わりJ参政ハ■ネ122048@の最大通水量は約3.

fq

L70.

㊨

する｡この場合においては,･9中也働こ均二Kp散水させることができるら'･七;:の場合において1ケ当りの最･i丈六^TE

大通水量は紛14̀5m8/hとなるo標準
ノズ/レと大口径スプラッ‑yユ≦型ノズル

1(】1050㊨

Perforatedplatell

SS

1前石7㍍可ITの性能比較は第3表,第6図に示す｡

and匠]口]LI3(Sus;'

4).3

?US

i('L;;;,節r‑lEB箪司34m=S7･と5･5瓜けた｡＼埼試験片の取付位置は第ナ囲に

ll(10

(参̲

Gratingplate

SS

示す｡

J試験片①Lは,･塔内上部忙弊社標準水t5103OO≠(彰

PVC

Runner

書式験片の取付.

哀試鹸片時廃設冷却塔を改造し取付

Lr,

,SOL,

平Lt:Qッチ200 mmにて取付け,㊨‑㊨

は付着発生量の大なる位置即ち,塔下部に別途支持梁を設け取付けたo

卜2･3i釘壷￣あI.

大口径スプラッシュ塾ノ,Xルの取付Vol. 28No.

1(1984/2)

神鋼7アウドラー技報

15

hot

water

.L

floor

basin

H'
■‑

6
写真
大口径スプ

第5図
榛準型ノズ
400〆

/レ

Fig.

y
第3表
3

Photo.

5

Convent

6

Non.

io‑

c logging

Tlal nozzle
nozzl es

は,温水槽フロア‑VL予めあけられた挿入口ヘ挿入するこ

標準ノズルと大口径ノスリレの比較

Table

ラッS/ユ塾
ノズル(群)

Nozzleとにより水圧により固定される..写真6中こ温水槽に挿着さcomparison

れた大口径スプラッシュ型ノズ)I,群を示すo

這三￣三志く＼dia･.lheadfflomw3;atelDistributi:,nee
4).4 点検実施エ琴
Conventional

29中

100

3.5

400rnnNob‑clogging

44中

500

14.5

1,000mm

点検実施工程は第4表に示す｡試験片(労および大口径ス

7oラッシュ塾ノズ/レは,昭和51年7月末日に取付作業完
了o･試験片㊥‑⑥は同9月＼末取付作業完了し,取付伶業完
了翌月から翌年3月末日に至り1か月毎忙,目視点検およ＼､1

ぴ重量圃定併せて付着物の分析調査を琴施したoNon･

clogging

500

7tOZ才Je

(44〆)

第4表
T&ble

Conventional如才之Le

試験片の点検実施工程
4

Testitlg

schedule

(29〆)

育

長

s｡m｡1ぎonth[';≡..1Aug･Sept.

勺

(む

tコ

.cq'

250

5

15

10

flow rate(m3/h)

第6園

▼

▼

▼▼

▼

▼

▼

(参

̲̲ゝ

▼

▼▼

▼

▼

▼

④

̲̲ゝ

▼

▼▼

▼

▼

▼

(杏

̲..ゝ

▼

▼▼

▼

▼

▼

(参

̲..ゝ

▼

▼▼

▼

▼

▼

▼

▼▼

▼

▼

▼

▼

▼▼

▼

▼

▼

.....ユ.

@ノズル1個当りの吐出量(m3/h)

Non･clogging

No云zlenoz去Ie...ゝ▼̲....ゝ

Fig.

6

capacity

‑ゝ

hot

water

pipe

▼

:

Observed
L･.

＼

5)経過観察およぴ重量測定結果

holwaLerbasL'ndist,ibulionboq/)

5).1充填材(試鹸片①ん㊥)on̲cloggingnozzle,̲圭≦益イ/TS/＋/: hstalled

各試験片の経過重量測定値および付着物の分析結果,水質については第8図,第5表,および第6表に示す.

＋i#/蒜緋r:i,',ninatori)試験片①‑･‑運転開始後1‑3か月間は,約2kg/

月とはば均等に噂和したo 3か月経過時点より約5kg/月と急速に増加, 5か月経過時点で一部脱落を起しながら付?ー竜出///Jr///////■馴 着進行し,6か月経過でほぼ閉塞状態となった｡

Lゝ,lJ////JWl/////∴慢+

付着進行過程は,水平パ‑とクテ1)ブの交点より徐々に
8は4か月,

6か月経週の状態を示す｡
ii)試験片⑨‑‑運転開始1′‑2か月経過で,0･3kg/

進行し全面に至った.写真7,[o.,ve,ニ態11壷誓‡鞄ppL･
月と微量ながら増加傾向を示した｡

2か月経過時点で表面に自然ノ＼ク1)を起した形跡を発見した.以後は第8図に示すごとく重量的にほほ横道い状態となったo
この現象は,

一望由
coldwaLerbasin

第7国
Fig.

16

Instauationof testが,それ紅反比例して自然/､ク1)現象が発生し結果的忙重
量増加中こ達してい.fEい為と考えられるo

各種試験片取付位置
7

付着進行が停止したのではなく付着進行は継続中である

samples

これは表面形状,

材質忙.よる付着性の零さに加え,落下水の衝撃力および短神鋼ファウドラ‑技報

Vol. 28No.

1(1984/2)

40

@

/

第6表

高炉ガス集塵水系処理水水質分析値

Tふble 6

Treatedwater

anlalysis (blast furnace)pE[p7･5/

35

sampling

Electriccon血ctivity(flu/crn)

J

/
30

2,210

M‑alcalinity(ppm)345

Totalzinc(//)

23.8･Ionic‑zinc(//)

19.0

Undissolved･zinc(〟)

4.8

TotalcaleiumJ(〟)

158

Totalmangan声Se(〟)

26.3

Suspended.､solids(//)

12.1

bo

25

ミミ

/β

i

/′

.5)
qJ

a
り

?

/ ′/

20

t3
一句

ノ̀

I

/

/

15

/

･ /@
■

′■

/'′

I

/
10

′

メ‑′
7
ノ

メ′′

//:

′/

̲̲̲/ー/
Non･ cloggi喝.

1

∴

2

3

'

4

6

nozzle

経過盛の充頃材

7

a.J7･
Fill:i婚■ifter 4 morlths

榊0,n=ths

第8甲.
Fig.

･

‑各種試験積革垂謝罪結果

8.T9St.

(blastre去らIt'p;.6'f･由mplel weights measureh16nt.
f血nace),

時間内の水蒸発による亀裂が発生する為と考えられる｡写真9に. 6か月経過後の状態を示す.
iii)試験片㊥④㊥⑥･･･‑運転開始後1か月経過迄は各々付着むよ微量であったo試験片㊤,⑥は,1か月経過時点よ

6カ月経過
後の充填材

試験片④は,
1か月経過時点より約4kg/月̲と急遷VL塔
加し串o試験片①(ま∴1γ2か月間で215kg/月の増恥

そして2か月経過時息よ.り急激匹増加し,.6か月経過時点
･第5表
T&ble

8

写真

り約2kg/月セほぼ均等転増加傾向を示した.

PIIOtO.

8

Fillingafter

6 months

試験片付薄物の分析蘇界(高炉系),.
5

Scale血ムIi畠i占･:LOf=Jt･g主t
lsaTnPle:′.L(bl占丸･こ砧占ムce)･
ll

でほぼ閉塞状態となうたo写真10,
噂試験片@, ㊤の6カ月経過の状態を

fI.tDisi,i̲.￣◎L.A:由④④◎p̲.

･sampleswatbears･in､bunttoz21eE蔽￣￣Ts示蒜｢sTg&戸議表㌻晦
･･fillJPbarcularbartedplateplate:1,
京すirL.i
Redheat1∴駐2､二LLL大F]L琴スプラッシ･i塾/ズル
5kg
L

119.82

23.80

30.01

24.■31

23.38

24.75

23.27

.Acidundissollved

3.18

7.02

9.53

9.05

10.86

9.43

10.19

Ferric皿atter■%

51.10

4.83

3.83,

3.07

4.63

3.由

｢〕

CalciumoxideO/o

2.60

4.17

1.06

169

2.27

2.95

2.123

h

Magnesitlm

0.33

TracesTracesTracesTracesTracesTraces

//

〟

〟

′ク

Ji7

0

0.81

1.61

0.74

0.74

d.85

0.72

こと,さ■ら忙水頭が増大したこ･とによ

52.50

46.69

50.80

p9.35

13.09

ll.99

り′ズ/レ表面への水撃力を増加させた為であり,当初の計画をはぼ満足させ

写･87

7.44

l5･55

decrease%rnatt占r%4)N【qo〉【ide%

ロ

【q
0】

百
4)

＋J

=

Stllfurous‑.oxide%

TracesPhosphoric//oxide%

.1.89

14.94

48.79

48.80

Carbondioxide%

8.25

12.87

8.80

Manganic

4,49

10.15

2.78

Vol..28 No.

1 (1984/2)

ワ現象が発生し,由述㊥試験片同様ほぼ横這い状態となったo

与れは導入管

内外面の付着性の悪さと,ノズル口

Zincoxide%oxide%､摩車線始後.･I十如さ月額奉でO1め野水を奉.i:た｡∴そして,:■.･･.孝か
顔重大管外面お≠Lぴ/ネ)レ表面にノ､ク･52.40‑ll.884.20

徳,導入管口径を従来に比べ大にしたる結果が得られた｡また散水状態は終神鋼ファウドラー技報

始良好であった｡写真12に8か月経過
J7

9
写真
単円形スプラヲS/
ユ｡′〈'‑

Photo.

9

Spla血･batswithsemi(ふelular
1,arranged
sectlr6nas

a■､fiu'sarnple

写 真10
多孔板サンプル
PllOtO.

二､2)

10

Perforated

plate

fill sample

写

真11

グv‑チン
グ板サンプ
/レ

ll

Photo.
Grat ing

plate ･fi11
sampl

e

の付着状態を示すo写真13年6ふ月経過の散水状況を示すoを放出しこpEが上昇した為紅不溶塩として析出したもので
5).3

ある:｡

p付着物の分析結果(第5表参照)i)充填材,大口径ネプラッシュ塾ノズ)I,ii)その他,猛水槽

付着物は炭酸亜鉛を主体としたものである｡これは,塔温水槽は,ノズル紅必要水頭を与える目的で通常100内での蒸発忙よる壊嘩,塔内での曝気作用R=より炭酸ガスm程度の水深を確保させるoJβ

神鋼ファウ.ドラー技報mスケ‑)I,の主体は鉄森(Fe2VbZ.

28 No., 1 (L984/2)

08)が50%占めている.これほ槽内での曝気作用匠より,カルシウムが炭酸カ■ルシウムとなり酸化鉄(Fe208)を結合①

さ漣スケ‑ル化し堆積したものであ￣るo写真14は温水槽内

漕掃後2カ月の状態を示す｡
5. 2,

転炉ガス集垂水系冷却塔の充填材,ノズル試敦
3

要

1)由

本試験は,先の高炉ガス集塵水系冷却塔充填材,ノズル
試験結果R:より,半円形塾充填材,大口径スプラッS/ユ塑

〜
J<
■e
.〜hE)

ノズルの転炉ガス集塵水系への適用の可否匠つき試験を実施したものである｡

;

2

′
′
′

③

∫
′
′

2)試敦場所および設備′′｡場所･･･‑･新日本痕鉄腕名古屋製鉄所殿.

′

1｡日時･･丁‑昭和57年8:月17日‑11月17日②｡設備‑･‑転炉ガス集塵水系
o冷却塔仕様･‑‑水量2,200M8/H,クロスフロー型冷
義博

(

'(?

o

｡試験片･･･‑充填材2片,大口径スプラッシュ塑ノズル
1片o英注状況･‑･･分散剤,凝集剤併用
3)試鼓片の説明①･･････充填材,弊社標準スプラッシュ塑充襲材(ラダ･ ‑フイ/レ):ポリプロピレン製㊥‑･･･充填材,半円形スプラッシュバ‑:硬質塩ビ製

10

30

20

40

60■

50

70

80

90

第10園

各種試験片重量測定結果

Fig.

Test

10

第7表
Table

7

result of sample(converter)

weights measurement

転炉ガス集塵水系付着物分析値
Scale sampling
analysis (converter)

hb穏aniccarbon(z71女舟rdfir:めIid)

54.6

Totalorganiccarbon(mg/g･drysolid)‑./㊥･二･･･大口笹スプ軍ア‑3'‑塾?ズ)I,

.23.9

(

4)試鼓片.の取付∴＼

取付位召引よ既設冷却塔塔内R=別途支持梁を設け取付けたo各試験片の取付位置は第9図に示す.

100

days

60,1

pCalcitlmp･..(甲g/g･dryやIid).
MagnesiumlPL･L(mg/i･dry'sムIid).I

0.43

Iron(mg/gTdrysolid)

89.0

Watercontent(wt/wt:甲etl%)

14.4

①③
lo7nlerS
I

Ww::

aLT

i:?

守

→

fiL[ingsupporls

//≠･

i
＼Il

｢･9

＼ ②

Photo･･15′

各種試験片取付位置

第9国
Fig.

coldlI･aterbasi,l9hstallatio占of

test

り徐々に進行L,全面笹君

sazT】ples

ら同11月17日忙至り1か月毎‑こ,目視点検および重量測定,併せて付着物の分析調査を実施した占6)経過観察およぴ重量測定結果
各試験片の経過重量測定値および付着物の分析結果は第6).1試験片①‑‑付着量は2kg/月,とほほ均等に継続

た′.∴こ二fill sample,

述高炉ガス集塵水系と同過程である｡'

5)点検実施工程
各試験片ほ昭和57年11月17日FL取付作業完了し,翌月か

lo因,第7表紅示す｡

ISeムicircular section.spla占h bar
3血bnth岳:･of･t占占tihg
laft'etTてJ

6).2 ‑◆串鹸片㊤･･:･･･轟転､開始後立ふ月目で130gの量を示したが,1か月贋適時息よ‑り表面に自然ノ＼クリ現象が発生し,以後は第10園ケこ示す如く重量的V‑ほぼ横這い状態阜なった.こヱでも由述高炉ガス集塵水系試験結果で得た成果が発揮されたo
を示す｡
6).3

専真15￠ま運転開始後3カ月の状態

試験片㊥‑･‑付着量は17Pg/月で継続的に増加した｡導入管外面はハクリ形跡が認められ,ここでも前途同的紅壇加した｡付着過程ほ,水平バーとグテ.)ブの交点よ 様付藩,ハクリがくり返しているものと考えられるo
Vol.

28

No.

1

(1984/2)

神鋼フ,アウドラー技報ノズ

19

ル表面への付着はごく微量であり散水状態は終始良好であった｡

7)付着物の分析結果､

スケールの主体は炭酸カ/レジウムで,過飽和の状態で集塵水中忙溶存しているカ)I,シウムイオンと炭酸イオンが反応し炭酸カルS/ウムの結晶として析出したものであるo第7表R:付着物の分析結果を示す.
8)付着物の除去試験

i)試験片･･･‑付着試験に使用した大口径スプラLilyi
塑ノズ/レ,浸漬前1620g(素材1000g)i )溶液.･‑･Hcl,壊犀35%ii)浸漬時間‑‑2‑3分Ⅴ)浸漬後‑‑1020gとほぼ除去できることが確認され
た｡
5.

3

試験結果まとめ以上の試験結果転より.汚濁水質,特KL‑析出塾スケ‑/t'を生成する循環水紅対し最も効果的である半円形塑充填材,
大口径スプラッシュ型ノズルを使用することVLより,その機能の長期間保持さらにはメンテナンス費用の大巾低減が可能となるo

また,充填材の密度を増加させること紅よりコンパクトな冷却塔の設計が可能とpなる｡わが社ではこうした(付着‑/＼クリの繰り返し)充填材を別名｢自己洗浄塑充琴材+と称しているo6.夷績調査報告

写p 真,18

単一充填材.

Photo.

Top

view

of

fill

ds

assembledfrom bars

18

ここで記述する冷却塔は,前述試験を基本ベースとして

peeled

冷却容量町合わせ充填材暫度を増減させた高炉ガス乗車水
系およぴ転炉ガス集塵水系の代表例を記述する｡
写真16は, A杜納入高炉ガス集塵水系冷却塔忙殺置され

an

down

semicircularunit.

sectionScalepartially

を塞ぐためである｡

これら一連の本調査せこおいて,当初の■試験結果と同様のた自己洗浄塾充填材の運転開始2年後の状態である｡席囲付着物の｢ハク.1)現象+を呈していることを確認することができたことから,長期的に機能を維持できるものと意をの骨組財↑?付着量忙比べ充填材への付着は少く,前述試 強くしている｡

験結束と嫁痩同傾向卑示し付着斗ノ､ク■
進行,.)を繰り返し転がら

写真1る

1引幕, B社納入転炉ガス集塵水系の冷却塔に適:7p,.:

用した≡

運転開始後2か月の状態であ.るo写真17

は塔舟j

む

7.

す

び

本稿では極めて付着畦の強い汚濁水質として,炉ガス集塵水系を例忙とりあg'説明したがこれ以外の汚濁水質,例
えばR‑H脱ガス,チクプ成形設備等の循環水の冷却塔にI:;れ*.堺態,そし七写真1即ま単一充奨材を示おいても実績を得ており,より一層の適応分野を拡げユ‑す.写;クリ現象の形跡を示しているo'j
大口径ス
掃が肝要と考Jk:
析出以外に温水槽

ザー各位の御要望匠応えて行きたいと考えている.
ズルVLついては,
>￣̀･;
+.メ

･

b∴∴

1カ年毎の清ま, L /ズJt,部でめスケI‑)L'の衰後忙,本実験過程紅多大の便宜をはかっていただきました新白本製鉄㈱, ㈱神戸製鋼所殿関係部門の皆様K1深謝たネケ+ルが細分ノ､クリを起 いたします｡
スe/レ

し破

資

料

境

偵

新日本製鉄㈱名古屋製錬所願㈱神戸製鋼所加古川製鉄所殿㈱片山化学工業研究所殿
参

考

資

料

栗田工業㈱殿
水処理薬品ノ＼ンドブック

写真16

Photo.16

20

2年経過後の充嘆材
Semicircularafter 2 years

sectionsplashbar fill sample

神鋼ファウ.ドラー技報

Vol. 28

No. 1◆(1984/2)〔包