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JP7609124B2 - Dust removal device and method - Google Patents
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JP7609124B2 - Dust removal device and method - Google Patents

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Description

本発明は、例えば溶鋼の真空脱ガス設備のガスクーラー等の排ガスの冷却装置に設置されるダスト除去装置及び方法に関する。 The present invention relates to a dust removal device and method that is installed in exhaust gas cooling equipment, such as a gas cooler in a vacuum degassing facility for molten steel.

溶鋼の精錬工程においては、RHやDH、VOD等の真空を利用した脱ガス処理が行われている。真空脱ガス処理中には、真空脱ガス槽や処理ピットからダクトを通して高温の排ガスが排出されるが、この排ガスを冷却するために、ガスクーラーと称される冷却装置が設置されている。ガスクーラーにはU字型の水管である冷却管がU字部を下端とし直管部を直立させて冷却水ヘッダーから複数分岐する形で配置されており、この冷却管内に冷却水を通すことにより、高温の排ガスと熱交換を行ない、排ガスを冷却している。 In the molten steel refining process, degassing processes that utilize a vacuum such as RH, DH, and VOD are carried out. During the vacuum degassing process, high-temperature exhaust gas is discharged from the vacuum degassing tank or processing pit through a duct, and a cooling device called a gas cooler is installed to cool this exhaust gas. In a gas cooler, U-shaped water pipes are arranged in multiple branches from a cooling water header, with the U-shaped part at the bottom and the straight pipe part standing upright, and cooling water is passed through these cooling pipes to exchange heat with the high-temperature exhaust gas and cool the exhaust gas.

真空脱ガス操業中には、金属蒸気の蒸発や上吹きランス等を使用した送酸や不活性ガスによるバブリングによって溶鋼が飛散し、ダストが発生するが、このダストは排ガスと一緒に排出されるため、ガスクーラーの冷却管にダストの一部が付着する。冷却管の表面に付着したダストが自然に落下すれば問題はないが、実際には冷却管の表面にダストが強固に付着する。ダストが付着すると冷却管での熱交換能力は低下し、排ガス温度が高くなる。排ガス温度が高くなるとガスクーラーの後段(排ガス出口側)の設備において、種々の配管の変形やシール不良、排気性能の低下が発生し、良好な状態での操業が困難となる。また、ガスクーラーの冷却管の間隙ににダストが大量に蓄積すると、ガスクーラーでの排ガスの圧損が大きくなり、処理中の真空度が悪化し、脱ガス処理性能が低下し、処理時間の延長、ひいては脱ガス処理が不能に陥るという問題も発生する。よって、一定量程度のダストがガスクーラーの冷却管表面に蓄積したらダストを除去する必要がある。 During vacuum degassing operation, the evaporation of metal vapor and the bubbling of oxygen and inert gas using a top blowing lance cause the molten steel to scatter, generating dust. This dust is discharged together with the exhaust gas, and some of the dust adheres to the cooling tubes of the gas cooler. There would be no problem if the dust attached to the surface of the cooling tubes fell off naturally, but in reality, the dust adheres firmly to the surface of the cooling tubes. When dust adheres, the heat exchange capacity of the cooling tubes decreases, and the exhaust gas temperature increases. When the exhaust gas temperature increases, various pipe deformations, sealing failures, and reduced exhaust performance occur in the equipment downstream of the gas cooler (exhaust gas outlet side), making it difficult to operate under good conditions. In addition, if a large amount of dust accumulates in the gaps of the cooling tubes of the gas cooler, the pressure loss of the exhaust gas in the gas cooler increases, the degree of vacuum during treatment deteriorates, the degassing treatment performance decreases, the treatment time is extended, and even degassing treatment becomes impossible. Therefore, when a certain amount of dust accumulates on the surface of the gas cooler's cooling pipes, the dust must be removed.

このような状況下、ガスクーラーの冷却管の間隙に蓄積したダストを除去する技術が提案されている(特許文献1,2)。 Under these circumstances, technology has been proposed to remove dust that has accumulated in the gaps between the cooling pipes of a gas cooler (Patent Documents 1 and 2).

特許文献1では、ガスクーラーの前段(排ガス入口側)にガス吹き付けノズルを複数配置し、不活性ガスをガスクーラーに吹き付けるガスクーラーの洗滌方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method for cleaning a gas cooler in which multiple gas spray nozzles are placed in front of the gas cooler (on the exhaust gas inlet side) and an inert gas is sprayed onto the gas cooler.

特許文献2では、真空脱ガス設備のガスクーラーあるいはその隣接するダクトに、ガスクーラーの冷却管の表面に向かってガス体を吹き付けるノズルを有するランスを設けた、ガスクーラーのダスト除去装置が開示されている。前記ランスは、非使用時はガスクーラー外に待機しており、使用時にガスクーラー内に装入され、旋回可能なノズルから不活性ガス、CO2、蒸気等をガスクーラーに吹き付けるようにしている。 Patent Document 2 discloses a dust removal device for a gas cooler, in which a lance having a nozzle for spraying a gas toward the surface of the cooling pipe of the gas cooler is provided in the gas cooler of a vacuum degassing facility or in an adjacent duct. The lance is on standby outside the gas cooler when not in use, and is loaded into the gas cooler when in use, so that an inert gas, CO2 , steam, etc. is sprayed onto the gas cooler from a rotatable nozzle.

特開昭55-21554号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-21554 特開平10-183232号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-183232

しかしながら、特許文献1,2のようなガス吹き付けによりダストを除去する技術では、冷却管の、ノズルと反対側の表面に付着したダストにはガスが直射せず、除去が困難であり、また、強固に付着したダストに対してはガス吹き付けによるダスト除去能力では不十分であるという問題がある。 However, in the technology for removing dust by blowing gas as in Patent Documents 1 and 2, the gas does not hit the dust attached to the surface of the cooling tube opposite the nozzle directly, making it difficult to remove, and there is also the problem that the dust removal capability of blowing gas is insufficient for firmly attached dust.

一方、ダストを機械的に掻き落とす技術として、ガスクーラーの上部から、複数の冷却管の列間ごとに配置する仕切り部材を具備する2つのスクレーパー(掻き落とし器)を滑車で相反方向の昇降が可能に吊り下げ、滑車をモーター等の駆動手段で正逆交互に回転させることにより、スクレーパーを上下させて、冷却管の間隙に堆積したダストを掻き落とす技術が考えられる。 On the other hand, one possible technique for mechanically scraping off dust is to suspend two scrapers (scrapers) equipped with partition members that are placed between each row of cooling pipes from the top of the gas cooler on a pulley so that they can be raised and lowered in opposite directions, and to raise and lower the scrapers by rotating the pulleys alternately forward and backward using a driving means such as a motor, thereby raising and lowering the scrapers and scraping off the dust that has accumulated in the gaps between the cooling pipes.

上述の、ダストをスクレーパーで機械的に掻き落とす技術は、気体吹き付けよりは除去能力は高いと考えられる。しかし、スクレーパーは、主に、下降時にダストを掻き落としてダスト除去を行うが、駆動手段の駆動力はスクレーパーの上昇方向のみに作用し、下降方向には自重のみが作用する。そのため、冷却管の外面にスクレーパーの自重に抵抗しうるほどダストが強固に付着した箇所が生じた場合、その箇所から下方の範囲はダスト除去が困難となるという問題がある。 The above-mentioned technique of mechanically scraping off dust with a scraper is thought to have a higher removal capacity than gas blowing. However, the scraper mainly removes dust by scraping it off as it descends, and the driving force of the driving means only acts in the upward direction of the scraper, while only its own weight acts in the downward direction. Therefore, if there is a spot on the outer surface of the cooling pipe where dust has adhered so firmly that it is unable to resist the scraper's own weight, there is a problem in that it becomes difficult to remove dust from the area below that spot.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、排ガスの冷却装置における冷却管の間隙に蓄積したダストを、冷却管表面への付着による抵抗に打ち勝って、掻き落とし可能なダスト除去装置及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a dust removal device and method that can scrape off dust that has accumulated in the gaps between cooling pipes in an exhaust gas cooling device, overcoming the resistance caused by adhesion to the cooling pipe surface.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討し、その結果、前記スクレーパーの下降側にも駆動手段の駆動力を作用させるようにすることで、スクレーパーの自重に抵抗しうるほど強固に付着したダストであっても掻き落とし可能であるという知見を得るに至り、さらに検討を加えて本発明をなした。 The inventors conducted extensive research to solve the above problems, and as a result, discovered that by applying the driving force of the driving means to the downward side of the scraper, it is possible to scrape off even dust that is so firmly attached that it can resist the scraper's own weight. After further research, they developed the present invention.

すなわち、本発明は、以下のとおりである。
[1] 複数の冷却管を有する排ガスの冷却装置において、前記冷却管の間隙に蓄積したダストを掻き落とすダスト除去装置であって、
無端環状体と、
前記無端環状体に装着された2台のスクレーパーと、
前記無端環状体を巻き掛けて駆動回転する第1の回転体と、
前記第1の回転体と対向し前記無端環状体を巻き掛けて無駆動回転する第2の回転体とを備え、
前記スクレーパーは、前記複数の冷却管の列間ごとに配置する仕切り部材を具備することを特徴とするダスト除去装置。
[2] 前記無端環状体がワイヤロープ、チェーン又はこれらの組み合わせからなることを特徴とする[1]に記載のダスト除去装置。
[3] 前記第1の回転体が滑車又は歯車であることを特徴とする[1]又は[2]に記載のダスト除去装置。
[4] 前記仕切り部材が、棒、平板又はこれらの組み合わせからなることを特徴とする[1]~[3]のいずれか1つに記載のダスト除去装置。
[5] 前記仕切り部材が平板からなり、該平板を前記冷却管の外面に対し傾斜させたことを特徴とする[1]~[3]のいずれか1つに記載のダスト除去装置。
[6] 前記排ガスが、溶鋼の真空脱ガス設備から排出された排ガスであることを特徴とする[1]~[5]のいずれか1つに記載のダスト除去装置。
[7] 前記第2の回転体が滑車又は歯車であることを特徴とする[1]~[6]のいずれか1つに記載のダスト除去装置。
[8] 前記第2の回転体に代えて、前記無端環状体を摺動させる湾曲したガイドとしたことを特徴とする[1]~[6]のいずれか1つに記載のダスト除去装置。
[9] 前記ガイドが半割り管又はアングルからなることを特徴とする[8]に記載のダスト除去装置。
[10] [1]~[7]のいずれか1つに記載のダスト除去装置を用いるダスト除去方法であって、前記第2の回転体で前記無端環状体に張力を加えつつ前記第1の回転体を駆動回転させて前記第2の回転体を無駆動回転させ、前記2台のスクレーパーを相反方向に移動させることを特徴とするダスト除去方法。
[11] [8]又は[9]に記載のダスト除去装置を用いるダスト除去方法であって、前記ガイドで前記無端環状体に張力を加えつつ前記第1の回転体を駆動回転させて前記ガイドに前記無端環状体を摺動させ、前記2台のスクレーパーを相反方向に移動させることを特徴とするダスト除去方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] A dust removal device for scraping off dust accumulated in gaps between cooling pipes in an exhaust gas cooling device having a plurality of cooling pipes, comprising:
An endless annular body;
Two scrapers attached to the endless annular body;
a first rotor that is wound around the endless annular body and drives the endless annular body to rotate;
a second rotor facing the first rotor and wound around the endless annular body to rotate without being driven,
The dust removal device according to claim 1, wherein the scraper is provided with partition members disposed between each of the rows of the cooling pipes.
[2] The dust removing device according to [1], characterized in that the endless ring-shaped body is made of a wire rope, a chain or a combination thereof.
[3] The dust removal device according to [1] or [2], characterized in that the first rotating body is a pulley or a gear.
[4] The dust removing device according to any one of [1] to [3], wherein the partition member is made of a rod, a flat plate, or a combination thereof.
[5] The dust removal device according to any one of [1] to [3], wherein the partition member is made of a flat plate, and the flat plate is inclined with respect to the outer surface of the cooling pipe.
[6] The dust removal device according to any one of [1] to [5], characterized in that the exhaust gas is exhaust gas discharged from a vacuum degassing facility for molten steel.
[7] The dust removal device according to any one of [1] to [6], wherein the second rotating body is a pulley or a gear.
[8] The dust removal device according to any one of [1] to [6], characterized in that the second rotating body is replaced by a curved guide along which the endless annular body slides.
[9] The dust removing device according to [8], characterized in that the guide is made of a half pipe or an angle.
[10] A dust removal method using the dust removal device according to any one of [1] to [7], characterized in that the second rotor applies tension to the endless annular body while driving the first rotor to rotate and rotating the second rotor without being driven, and the two scrapers are moved in opposite directions.
[11] A dust removal method using the dust removal device described in [8] or [9], characterized in that the first rotating body is driven to rotate while applying tension to the endless ring-shaped body with the guide, causing the endless ring-shaped body to slide against the guide, and the two scrapers are moved in opposite directions.

本発明によれば、溶鋼の真空脱ガス設備のガスクーラー(複数の冷却管の直管部が縦方向である)に適用した場合、スクレーパーに上昇方向だけでなく下降方向の駆動力を発生させることができ、スクレーパーの自重では除去できないほど強固に付着したダストでも機械的に除去でき、それにより、真空脱ガス設備の安定稼働を可能にするだけでなく、ガスクーラーのオフラインでの補修周期を延長することが可能になるという優れた効果を奏する。 According to the present invention, when applied to a gas cooler (where the straight pipe sections of multiple cooling pipes are vertical) in a vacuum degassing equipment for molten steel, it is possible to generate a driving force in the scraper not only in the upward direction but also in the downward direction, and even dust that is so firmly attached that it cannot be removed by the scraper's own weight can be mechanically removed. This not only enables stable operation of the vacuum degassing equipment, but also has the excellent effect of making it possible to extend the offline repair cycle of the gas cooler.

本発明の実施形態の1つの例の概要を示す側面図である。1 is a side view showing an overview of one example of an embodiment of the present invention; 図1に対応する立体図である。FIG. 2 is a three-dimensional view corresponding to FIG. 1 . 本発明の実施形態のもう1つの例の概要を示す側面図である。FIG. 13 is a side view showing an overview of another example of an embodiment of the present invention. 図3に対応する立体図である。FIG. 4 is a three-dimensional view corresponding to FIG. 3 . 本発明の実施形態のさらにもう1つの例の概要を示す立体図である。FIG. 13 is a schematic three-dimensional diagram of yet another example of an embodiment of the present invention. 図1の実施形態に対する比較形態の概要を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an overview of a comparative embodiment to the embodiment of FIG. 1 . 図6に対応する立体図である。FIG. 7 is a three-dimensional view corresponding to FIG. 6 .

以下、本発明の実施形態について、以下に例をいくつか挙げて説明する。以下の例は、本発明のダスト除去装置を、溶鋼の真空脱ガス設備のガスクーラーに適用した場合のものである。 The following describes some examples of the embodiments of the present invention. The following examples are examples in which the dust removal device of the present invention is applied to a gas cooler in a vacuum degassing facility for molten steel.

図1は本発明の実施形態の1つの例を示す側面図、図2は図1に対応する立体図である。図示の例では、ガスクーラー(冷却装置)の要部のみ示した。 Figure 1 is a side view showing one embodiment of the present invention, and Figure 2 is a three-dimensional view corresponding to Figure 1. In the illustrated example, only the essential parts of the gas cooler (cooling device) are shown.

溶鋼の真空脱ガス設備のうちRHとDHは、取鍋等に収容された溶鋼を真空槽に環流させて真空脱ガスを行う設備である。またVODは、溶鋼を収容した取鍋全体をチャンバー内に格納し、チャンバー内を減圧とすることで真空脱ガスを行なう設備である。ガスクーラーは、これら真空脱ガス設備から排出された排ガスを冷却するための装置であって、冷却水を流すヘッダー(図示せず)とヘッダーから下方に分岐した複数のU字型の水管である冷却管1とを具備する。冷却管1は、U字部1U両側の直管部1Sの一方を給水側、他方を排水側とされ、給水側を排ガスの流れの方向の上流側(排ガスの入側)、排水側を下流側(排ガスの出側)とされる。冷却管1の本数は、通常、排ガスの流れの方向(列方向という)に並んだ複数の冷却管1からなる列の1列あたり15~25本であり、列の数は4~6列である。1列内の直管部1Sの間隔は90~120mmである。冷却管1の配置領域の寸法は、列方向で600~900mm、列の横並び方向で2000~2500mm、高さ方向で2600~2800mm程度である。 Among the vacuum degassing equipment for molten steel, the RH and DH are equipment that performs vacuum degassing by circulating the molten steel contained in a ladle or the like in a vacuum tank. The VOD is equipment that performs vacuum degassing by storing the entire ladle containing the molten steel in a chamber and reducing the pressure inside the chamber. The gas cooler is a device for cooling the exhaust gas discharged from these vacuum degassing equipment, and is equipped with a header (not shown) through which cooling water flows and cooling pipes 1, which are multiple U-shaped water pipes branching downward from the header. The cooling pipes 1 have straight pipe sections 1S on both sides of the U-shaped section 1U, one of which is the water supply side and the other is the drainage side, with the water supply side being the upstream side in the direction of the exhaust gas flow (the exhaust gas inlet side) and the drainage side being the downstream side (the exhaust gas outlet side). The number of cooling pipes 1 is usually 15 to 25 per row of multiple cooling pipes 1 lined up in the direction of the exhaust gas flow (called the row direction), and the number of rows is 4 to 6. The distance between the straight pipe sections 1S in one row is 90 to 120 mm. The dimensions of the arrangement area of the cooling pipes 1 are approximately 600 to 900 mm in the row direction, 2000 to 2500 mm in the horizontal direction of the row, and 2600 to 2800 mm in the height direction.

本発明は、このような複数の冷却管1を有する排ガスの冷却装置において、冷却管1の間隙に蓄積したダストを掻き落とす、無端環状体2を用いたダスト除去装置である。 The present invention is a dust removal device that uses an endless ring-shaped body 2 to scrape off dust that has accumulated in the gaps between the cooling tubes 1 in an exhaust gas cooling device having multiple cooling tubes 1.

本発明のダスト除去装置は、上記無端環状体2、2台のスクレーパー3、第1の回転体5及び第2の回転体6を具備する。 The dust removal device of the present invention comprises the endless ring body 2, two scrapers 3, a first rotating body 5, and a second rotating body 6.

無端環状体2とは、両端のない環状の長鎖状の部材であり、両端を有する長尺物の両端を連結して無端とした構造を有する。無端環状体2としては、張力伝達部材として広く用いられているワイヤロープ、チェーン又はこれらの組み合わせからなることが好ましい。図1の例では、無端環状体2はワイヤロープからなる。 The endless ring body 2 is a ring-shaped, long-chain member with no ends, and has an endless structure in which both ends of a long object with both ends are connected. The endless ring body 2 is preferably made of a wire rope, a chain, or a combination of these, which are widely used as tension transmission members. In the example of Figure 1, the endless ring body 2 is made of a wire rope.

2台のスクレーパー3は、ダストの掻き落とし器であり、無端環状体2に装着される。装着形態は、図示のように無端環状体2を切断して2つの切断端をスクレーパー3と連結して無端とする形態、あるいは、無端環状体2を切断せず締付け治具等でスクレーパー3と連結する形態(図示せず)が挙げられる。 The two scrapers 3 are dust scrapers and are attached to the endless ring body 2. As shown in the figure, the endless ring body 2 can be cut and the two cut ends can be connected to the scrapers 3 to make it endless, or the endless ring body 2 can be left uncut and connected to the scrapers 3 with a tightening jig or the like (not shown).

そして、スクレーパー3は、複数の冷却管1の列間ごとに配置する仕切り部材7を具備する。ここで、列とは、前述のとおり排ガスの流れの方向(列方向)に並んだ複数の冷却管1からなる列のことであり、列間とは、隣り合う列同士の間隙のことである。 The scraper 3 is equipped with partition members 7 arranged between each row of multiple cooling pipes 1. Here, a row refers to a row of multiple cooling pipes 1 arranged in the direction of the exhaust gas flow (row direction) as described above, and a space between rows refers to the gap between adjacent rows.

仕切り部材7とは、列間に蓄積したダストを掻き落とす部材である。仕切り部材7は枠4に固定され、枠4が無端環状体2に装着される。なお、枠4もダストの掻き落としに寄与する。 The partition member 7 is a member that scrapes off dust that has accumulated between the rows. The partition member 7 is fixed to the frame 4, and the frame 4 is attached to the endless ring body 2. The frame 4 also contributes to scraping off the dust.

仕切り部材7としては、容易に入手でき、スクレーパー3の組立も容易である観点から、棒、平板又はこれらの組み合わせが好ましい。枠4も同様である。なお、掻き落とし能力の点で、より好ましくは図2に例示されるように平板である。 As the partition member 7, a rod, a flat plate, or a combination of these is preferred from the viewpoints that they are easily available and the scraper 3 is easy to assemble. The same applies to the frame 4. In terms of scraping ability, a flat plate is more preferred, as exemplified in Figure 2.

仕切り部材7が平板である場合、この平板を冷却管1の表面に対し傾斜させておく(図5参照)と、冷却管1の表面により近い位置のダストをこそぎ落とせるようになり、ダスト除去能力が向上するので好ましい。 When the partition member 7 is a flat plate, it is preferable to tilt this plate with respect to the surface of the cooling pipe 1 (see Figure 5), as this allows dust closer to the surface of the cooling pipe 1 to be scraped off, improving dust removal capacity.

また、2台のスクレーパー3は入側(排ガスの流れの方向の上流側の意。以下同じ)と出側(排ガスの流れの方向の下流側の意。以下同じ)に1台ずつ配置される。各1台が担当する複数列の1列あたりの冷却管1の本数は、ほぼ同数とし、2台のスクレーパー3の重量をほぼ均等化することが、スクレーパー3の移動の安定性の観点から好ましい。例えば、冷却管1の1列あたりの全本数が偶数(2N本)の場合は、入側、出側の各担当分を同一の本数(N本)とし、冷却管1の1列あたりの全本数が奇数(2N-1本)の場合は、入側、出側の各担当分をいずれか一方が他方よりも1本少ない本数(N本とN-1本)とする。 The two scrapers 3 are arranged one on the inlet side (meaning the upstream side in the direction of exhaust gas flow; same below) and one on the outlet side (meaning the downstream side in the direction of exhaust gas flow; same below). The number of cooling pipes 1 per row of the multiple rows that each scraper is responsible for is approximately the same, and it is preferable to make the weights of the two scrapers 3 approximately equal from the viewpoint of the stability of the movement of the scrapers 3. For example, if the total number of cooling pipes 1 per row is an even number (2N pipes), the number of pipes (N pipes) on the inlet side and the outlet side is the same, and if the total number of cooling pipes 1 per row is an odd number (2N-1 pipes), the number of pipes (N pipes) on the inlet side and the outlet side is one less than the other (N pipes and N-1 pipes).

なお、スクレーパー3は、1本みの無端環状体2への装着では姿勢の安定が困難である場合、2本以上の無端環状体2に装着される。図1,2の例では、無端環状体を2本有し、うち1本にスクレーパー3の枠4の一端部(幅方向又は長さ方向の両端部のうちの一端部)を連結し、もう1本に他端部(図示せず)を連結している。 When it is difficult to stabilize the scraper 3 by attaching it to only one endless ring body 2, it is attached to two or more endless ring bodies 2. In the example of Figures 1 and 2, there are two endless ring bodies, one of which is connected to one end of the frame 4 of the scraper 3 (one of both ends in the width direction or length direction), and the other end (not shown) is connected to the other.

第1の回転体5とは、無端環状体2を巻き掛けて駆動回転する部材であり、これには、巻き掛けた無端環状体2を無理なく回転方向に移動させる観点から、滑車又は歯車が好ましく用いうる。なお、歯車はワイヤロープを巻き掛け難いが、滑車はワイヤロープ及びチェーン共に巻き掛け容易であるから、第1の回転体5としてより好ましい。図1,2の例では第1の回転体5として滑車を用いた。駆動回転の駆動源としてはモーター(図示せず)等が挙げられる。 The first rotating body 5 is a member around which the endless ring body 2 is wound and driven to rotate. A pulley or gear is preferably used for this, from the viewpoint of smoothly moving the wound endless ring body 2 in the direction of rotation. It is difficult to wind a wire rope around a gear, but a pulley is easy to wind both a wire rope and a chain around, so it is more preferable as the first rotating body 5. In the example of Figures 1 and 2, a pulley is used as the first rotating body 5. A motor (not shown) can be used as a driving source for the rotation.

第2の回転体6とは、第1の回転体5と対向し無端環状体2を巻き掛けて無駆動回転する部材であり、第1の回転体5の場合と同様、滑車、歯車が好ましく用いうるが、より好ましくは滑車である。図1,2の例では第2の回転体6として滑車を用いた。 The second rotating body 6 is a member that faces the first rotating body 5 and rotates without being driven by wrapping the endless annular body 2 around it. As in the case of the first rotating body 5, a pulley or gear can be preferably used, but a pulley is more preferable. In the example of Figures 1 and 2, a pulley is used as the second rotating body 6.

図1,2の例では、第1の回転体5は冷却管1の上方に位置し、第2の回転体6は冷却管1の下方に位置し、上方と下方の両位置間の無端環状体2に張力がかかるように、上方と下方の各位置が冷却装置に固定される。なお、第1、第2の回転体5,6は各々の位置を相互に交換してもよい。 In the example of Figures 1 and 2, the first rotating body 5 is located above the cooling pipe 1, and the second rotating body 6 is located below the cooling pipe 1, and the upper and lower positions are fixed to the cooling device so that tension is applied to the endless ring body 2 between the upper and lower positions. Note that the positions of the first and second rotating bodies 5 and 6 may be interchanged.

なお、前述のように無端環状体2を2本有することに対応し、第1、第2の回転体5,6を各同一軸上に2個ずつ有し、これら2個のうち一方、他方をそれぞれ前記2本の無端環状体の一方、他方の巻き掛け用とした。 In addition, in response to the two endless ring bodies 2 as described above, there are two first and two second rotating bodies 5, 6 on the same axis, and one and the other of these two are used to wrap around one and the other of the two endless ring bodies, respectively.

上述の構成により、第1の回転体5の駆動回転の駆動力が、無端環状体2と、無端環状体2の張力で無駆動回転する第2の回転体6とを介して、スクレーパー3に伝達される。伝達された前記駆動力により、スクレーパー3が上昇又は下降し、冷却管1の列間に配置された仕切り部材7がダストを掻き落とすことで、ダストが除去される。 With the above-mentioned configuration, the driving force of the driving rotation of the first rotor 5 is transmitted to the scraper 3 via the endless ring 2 and the second rotor 6, which rotates without being driven by the tension of the endless ring 2. The transmitted driving force causes the scraper 3 to rise or fall, and the partition members 7 arranged between the rows of cooling pipes 1 scrape off the dust, thereby removing it.

したがって、スクレーパー3に上昇方向だけでなく下降方向の駆動力を発生させることができ、スクレーパー3の自重では除去できないほど強固に付着したダストでも機械的に除去可能である。 Therefore, it is possible to generate a driving force in the scraper 3 not only in the upward direction but also in the downward direction, making it possible to mechanically remove dust that is so firmly attached that it cannot be removed by the scraper 3's own weight.

このダスト除去の効果は、前記排ガスが、溶鋼の真空脱ガス設備から排出された場合に特に顕著に発揮されるため、本発明はこの場合に適用するのが好ましい。 This dust removal effect is particularly pronounced when the exhaust gas is discharged from a vacuum degassing facility for molten steel, so the present invention is preferably applied to this case.

また、図3は本発明の実施形態のもう1つの例を示す側面図、図4は図3に対応する立体図である。この例では、図1の例において、第2の回転体6に代えて、無端環状体2を摺動させる湾曲したガイド9とした。 Figure 3 is a side view showing another example of an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a three-dimensional view corresponding to Figure 3. In this example, instead of the second rotating body 6 in the example of Figure 1, a curved guide 9 is used to slide the endless ring body 2.

ガイド9としては、半割り管やアングルを曲げ加工したものを用いるとよい。この曲げ加工では、半割り管やアングルの外周面側が内曲がり側となるようにする。そして、外曲がり側となる内周面側に無端環状体2を巻き掛けて摺動させる。ただし、無端環状体2の摩耗量低減の観点から、半割り管を用いるのがより好ましい。 The guide 9 may be a half pipe or an angle that has been bent. In this bending process, the outer peripheral surface of the half pipe or angle is made to be the inward bending side. The endless ring body 2 is then wrapped around the inner peripheral surface that will be the outward bending side and slid. However, from the viewpoint of reducing the amount of wear on the endless ring body 2, it is more preferable to use a half pipe.

また、特にガイド9の長さ方向の両端部には中心部に設ける曲率よりも大きな曲率で内側に曲げておくと、ガイド端部とワイヤー、チェーンとの引掛り防止の観点から好ましい。 In addition, it is preferable to bend both ends of the guide 9 inward with a curvature greater than the curvature at the center, in order to prevent the ends of the guide from getting caught on the wire or chain.

また、第2の回転体6に代えてガイド9を用いる方が、無端環状体2に付着したダストをガイド9でそぎ落としで除去することも可能であるため、好ましい。 In addition, it is preferable to use a guide 9 instead of the second rotating body 6, because the dust adhering to the endless ring body 2 can be scraped off and removed by the guide 9.

なお、前述のように無端環状体2を2本有することに対応し、第1の回転体5を同一軸上に2個有し、かつガイド9をほぼ同じ高さ方向位置に2個有し、これら2個のうち一方、他方をそれぞれ前記2本の無端環状体の一方、他方の巻き掛け用とした。 In addition, in order to accommodate the two endless ring bodies 2 as described above, there are two first rotating bodies 5 on the same axis, and two guides 9 at approximately the same height position, one and the other of these two guides are used to wrap around one and the other of the two endless ring bodies, respectively.

なお、ガイド9を用いる場合も、第2の回転体6の場合と同様、スクレーパー3の仕切り部材7を平板として、この平板を冷却管1の表面に対して傾斜させる形態が好ましい。図5には、この形態の例を示した。 When using the guide 9, it is preferable to use a flat plate as the partition member 7 of the scraper 3, as in the case of the second rotor 6, and to incline this plate with respect to the surface of the cooling pipe 1. An example of this configuration is shown in Figure 5.

上記の本発明のダスト除去装置を用いるダスト除去方法は、以下のとおりである。
1つは、第2の回転体6を用いる場合、第2の回転体6で無端環状体2に張力を加えつつ第1の回転体5を駆動回転させて第2の回転体6を無駆動回転させ、2台のスクレーパー3を相反方向に移動させるという方法である。
The dust removing method using the above-mentioned dust removing device of the present invention is as follows.
One method is to use a second rotating body 6, apply tension to the endless ring-shaped body 2 with the second rotating body 6, drive the first rotating body 5 to rotate, and rotate the second rotating body 6 without being driven, thereby moving the two scrapers 3 in opposite directions.

また1つは、ガイド9を用いる場合、ガイド9で無端環状体2に張力を加えつつ第1の回転体5を駆動回転させてガイド9に無端環状体2を摺動させ、2台のスクレーパー3を相反方向に移動させるという方法である。 Another method is to use a guide 9, apply tension to the endless ring-shaped body 2 with the guide 9, drive the first rotor 5 to rotate, and slide the endless ring-shaped body 2 along the guide 9, moving the two scrapers 3 in opposite directions.

これにより、仕切り部材7及び枠4で冷却管1の間隙に蓄積したダストを効果的に掻き落とすことができる。 This allows the partition member 7 and frame 4 to effectively scrape off dust that has accumulated in the gaps between the cooling pipes 1.

スクレーパー3の下側に取り付けられる無端環状体2は、ガイド9との摩擦力を最低限にするため、通常作動時、張力がかからない長さに設定するのが好ましい。ただし、ガイド9からはみ出る長さまで長くすると、異常な引掛りが発生する可能性があるため、無端環状体2がガイド9に収まる長さとする。 The endless ring body 2 attached to the underside of the scraper 3 is preferably set to a length that is not subject to tension during normal operation in order to minimize friction with the guide 9. However, if it is made so long that it protrudes from the guide 9, there is a risk of abnormal snagging, so the length is set so that the endless ring body 2 fits within the guide 9.

本発明のダスト除去装置の運転方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
(a)2台のスクレーパー3の待機位置を冷却管1の設置領域の高さ方向の上端位置と下端位置としておく。(b)真空脱ガス設備の稼働終了後に、滑車を駆動回転させ、2台のスクレーパー3を相反方向に昇降させる。(c)数回の昇降完了後、スクレーパー3を待機位置に戻し、滑車の駆動回転を停止し、次の真空脱ガス設備の稼働に備える。
The dust removing apparatus of the present invention can be operated, for example, in the following manner.
(a) The standby positions of the two scrapers 3 are set at the upper and lower end positions in the height direction of the installation area of the cooling pipe 1. (b) After the operation of the vacuum degassing equipment is completed, the pulley is driven to rotate and the two scrapers 3 are raised and lowered in opposite directions. (c) After several lifts and lowers are completed, the scrapers 3 are returned to the standby positions, the drive rotation of the pulley is stopped, and the vacuum degassing equipment is prepared for the next operation.

これにより、ガスクーラー内のダスト蓄積によるガスクーラー下流における排ガス温度の異常上昇と通風不良を回避しながら真空脱ガス設備の稼働を繰り返し行うことができる。 This allows the vacuum degassing equipment to be operated repeatedly while avoiding abnormal increases in exhaust gas temperature and poor ventilation downstream of the gas cooler due to dust accumulation inside the gas cooler.

溶鋼の真空脱ガス設備のガスクーラー(排ガスの冷却装置)において、図3に例示した形態で本発明を実施し、本発明例とした。冷却管1の本数は列方向で5本、列の横並び方向で20本であり、設置領域の上端から下端までは2500mmである。1列内の直管部1Sの間隔は100mmである。2台のスクレーパー3のうち入側の1台では1列あたり20本×2列、出側の1台では1列あたり20本×3列の冷却管1を担当した。スクレーパー3の枠4及び仕切り部材7は平板で構成した。スクレーパー3の自重は、160~200kgである。スクレーパー3の第1の回転体5には滑車を用い、ガイド9には半割り管を曲げ加工して用いた。無端環状体2にはワイヤロープを用い、滑車の位置は固定とした。スクレーパー3の昇降範囲は、冷却管1の設置領域の上端から110mm下方の位置を上限とし、同領域の下端から300mm上方の位置を下限とした。 In a gas cooler (exhaust gas cooling device) of a vacuum degassing facility for molten steel, the present invention was embodied in the form illustrated in FIG. 3, and used as an example of the present invention. The number of cooling pipes 1 was 5 in the row direction and 20 in the row horizontal direction, and the installation area was 2500 mm from the top to the bottom. The distance between the straight pipe sections 1S in one row was 100 mm. Of the two scrapers 3, the one on the entry side was responsible for 20 cooling pipes per row x 2 rows, and the one on the exit side was responsible for 20 cooling pipes per row x 3 rows. The frame 4 and partition member 7 of the scraper 3 were made of flat plates. The scraper 3 had a weight of 160 to 200 kg. A pulley was used for the first rotating body 5 of the scraper 3, and a half-split pipe was bent and used for the guide 9. A wire rope was used for the endless ring body 2, and the position of the pulley was fixed. The upper limit of the scraper 3's elevation range is 110 mm below the upper end of the area where the cooling pipe 1 is installed, and the lower limit is 300 mm above the lower end of the same area.

ダスト除去の際は、上記(a)~(c)の運転方法でダスト除去装置を運転した。
一方、比較例として、図6に示す形態のダスト除去装置を用い、本発明例と同様の運転方法で運転した。比較例のダスト除去装置は、本発明例のダスト除去装置において、ガイド9と、スクレーパー3の下側の無端環状体2とを除去し、スクレーパー3の上側の無端環状体2を連結体10として用いることとし、これ以外は、本発明例と同様とした。比較例では2台のスクレーパー3が第1の回転体(滑車)を支点として連結体10(ワイヤロープ)で吊持される形であり、下降側のスクレーパー3には滑車の回転の駆動力が伝達されず、自重のみでダストを掻き落とすことになる。
When removing dust, the dust removing device was operated according to the above-mentioned operating methods (a) to (c).
On the other hand, as a comparative example, a dust removal device in the form shown in Fig. 6 was used and operated in the same manner as in the example of the present invention. In the dust removal device of the comparative example, the guide 9 and the endless ring body 2 below the scraper 3 were removed from the dust removal device of the present invention, and the endless ring body 2 above the scraper 3 was used as a connecting body 10, but otherwise the dust removal device of the comparative example was the same as in the example of the present invention. In the comparative example, two scrapers 3 are suspended by a connecting body 10 (wire rope) with a first rotating body (pulley) as a fulcrum, and the driving force of the rotation of the pulley is not transmitted to the scraper 3 on the descending side, so that the dust is scraped off by its own weight alone.

本発明例と比較例とで、ダスト除去装置が運転不能となった回数を、300回の運転機会について平均し、その逆数をダスト除去不能発生率として比較した。その結果、本発明例では、ダスト除去不能発生率が、比較例を100とした相対値で50と、大幅に低減し、比較例と比べてダスト除去能力の大幅な向上が認められた。 The number of times the dust removal device failed to operate in the present invention example and the comparative example was averaged over 300 operating occasions, and the reciprocal of this average was used as the dust removal failure occurrence rate for comparison. As a result, the dust removal failure occurrence rate in the present invention example was significantly reduced to 50 relative to the comparative example, which was set at 100, demonstrating a significant improvement in dust removal ability compared to the comparative example.

1 冷却管(U字型の水管)
1S 直管部
1U U字部
2 無端環状体
3 スクレーパー
4 枠
5 第1の回転体
6 第2の回転体
7 仕切り部材
9 ガイド
10 連結体
1 Cooling pipe (U-shaped water pipe)
1S Straight pipe section 1U U-shaped section 2 Endless annular body 3 Scraper 4 Frame 5 First rotating body 6 Second rotating body 7 Partition member 9 Guide 10 Connecting body

Claims (3)

複数の水管である冷却管を有する排ガスの冷却装置において、前記冷却管の間隙に蓄積したダストを掻き落とすダスト除去装置であって、
無端環状体と、
前記無端環状体に装着された2台のスクレーパーと、
前記無端環状体を巻き掛けて駆動回転する第1の回転体と、
前記第1の回転体と対向し前記無端環状体を摺動させる湾曲したガイドとを備え、
前記スクレーパーは、前記排ガスの流れの方向である列方向に並んだ複数の冷却管の隣り合う列同士の間隙である列間ごとに配置する仕切り部材を具備し、
前記仕切り部材が平板からなり、該平板を前記冷却管の外面に対し傾斜させたことを特徴とするダスト除去装置。
A dust removal device for scraping off dust accumulated in gaps between cooling pipes in an exhaust gas cooling device having a plurality of water pipes, comprising :
An endless annular body;
Two scrapers attached to the endless annular body;
a first rotor that is wound around the endless annular body and drives the endless annular body to rotate;
a curved guide that faces the first rotor and allows the endless annular body to slide ,
The scraper includes a partition member disposed in each gap between adjacent rows of the cooling pipes arranged in a row direction, which is a flow direction of the exhaust gas , and
3. A dust removing device, comprising: a partition member that is made of a flat plate and that is inclined with respect to an outer surface of the cooling pipe .
前記ガイドが半割り管又はアングルからなることを特徴とする請求項に記載のダスト除去装置。 2. The dust removing device according to claim 1 , wherein the guide is made of a half pipe or an angle. 請求項又はに記載のダスト除去装置を用いるダスト除去方法であって、前記ガイドで前記無端環状体に張力を加えつつ前記第1の回転体を駆動回転させて前記ガイドに前記無端環状体を摺動させ、前記2台のスクレーパーを相反方向に移動させることを特徴とするダスト除去方法。 3. A dust removal method using the dust removal device according to claim 1 or 2 , characterized in that the first rotating body is driven to rotate while tension is applied to the endless ring-shaped body by the guide, causing the endless ring-shaped body to slide against the guide, and the two scrapers are moved in opposite directions.
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