スラグの熱エネルギー回収方法
【課題】高温状態で凝固したスラグから熱エネルギーを高効率で回収することのできるスラグの熱エネルギー回収方法を提供する。
【解決手段】高温状態で凝固した鉄鋼スラグ１等のスラグを熱交換器１０に投入し、熱交換器１０内を流通する気体４をスラグにより昇温させてスラグの熱エネルギーを回収するに際して、スラグと気体４とを熱交換する熱交換器として、スラグを横方向に搬送しながら気体４と熱交換する熱交換器１０を用いてスラグの熱エネルギーを回収する。
【解決手段】高温状態で凝固した鉄鋼スラグ１等のスラグを熱交換器１０に投入し、熱交換器１０内を流通する気体４をスラグにより昇温させてスラグの熱エネルギーを回収するに際して、スラグと気体４とを熱交換する熱交換器として、スラグを横方向に搬送しながら気体４と熱交換する熱交換器１０を用いてスラグの熱エネルギーを回収する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉スラグや転炉スラグなどの鉄鋼スラグをはじめとする金属製錬スラグあるいは廃棄物処理で発生するスラグから熱エネルギーを回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラグの典型例である高炉スラグなどの鉄鋼スラグは溶融状態で１４００℃以上の熱エネルギーを保有している。そのため、鉄鋼スラグから熱エネルギーを回収し、回収した熱エネルギーを有効利用する技術が従来から提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、特許文献１に開示された技術では、水砕スラグの製造時に発生する６０℃〜９０℃程度の熱水から熱エネルギーを回収しているため、熱エネルギーの回収率が低いなどの問題がある。
そこで、図２に示すように、高温状態（例えば８５０℃）で凝固した鉄鋼スラグ１を円筒状に形成された縦型の熱交換器３にホッパー２から投入し、熱交換器３内を下方から上方に流通する空気等の気体４を鉄鋼スラグ１により高温に昇温させて鉄鋼スラグ１の熱エネルギーを高温気体として回収することが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５７−５５３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図２に示した方法では、熱交換器３に大量の鉄鋼スラグ１をホッパー２から投入すると、熱交換器３の内部で鉄鋼スラグ１の詰まりが生じやすくなり、これに伴って熱交換器３内での気体４の通気性が低下するため、鉄鋼スラグ１の熱エネルギーを高温気体として回収できる効率が低くなるという問題点があった。また、鉄鋼スラグ１の熱エネルギー回収効率を高めるためには、熱交換器３に気体を送り込むブロア５の回転数を大きくしなければならないため、ブロア５の消費動力が増大するという問題点もあった。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、高温状態で凝固した鉄鋼スラグ等のスラグから熱エネルギーを高効率で回収することのできるスラグの熱エネルギー回収方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係るスラグの熱エネルギー回収方法は、高温状態で凝固したスラグを熱交換器に投入し、前記熱交換器内を流通する気体を高温に昇温させて前記スラグの熱エネルギーを高温気体として回収する方法であって、前記スラグと前記気体とを熱交換する熱交換器として、前記スラグを横方向に搬送しながら前記気体と熱交換する熱交換器を用いて前記スラグの熱エネルギーを回収することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るスラグの熱エネルギー回収方法によると、熱交換器に投入されたスラグが横方向に搬送されながら気体と熱交換するため、スラグと気体とを熱交換する熱交換器として縦型の熱交換器を用いた場合と比較して、熱交換器の内部でスラグの詰まりが生じにくくなる。したがって、スラグの詰まりによって気体の通気性が低下することを抑制できるため、高温状態で凝固したスラグから熱エネルギーを高効率で回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係るスラグの熱エネルギー回収方法に用いられる熱交換器の一例を示す図である。
【図２】本発明の先行技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して鉄鋼スラグを例として、本発明に係るスラグの熱エネルギー回収方法について説明する。
本発明に係るスラグの熱エネルギー回収方法に用いられる熱交換器の一例を図１に示す。図１に示される熱交換器１０は高温状態で凝固した鉄鋼スラグ１と空気等の気体４とを熱交換するものであって、ホッパー２から投入された鉄鋼スラグ１を細かく破砕するクラッシャー１１と、このクラッシャー１１により細粒化された鉄鋼スラグ１を図中右方に水平搬送するベルトコンベヤ１４とを有している。
【０００９】
また、熱交換器１０はベルトコンベヤ１４により搬送された鉄鋼スラグ１を図中右方に搬送するベルトコンベヤ１３を有しており、このベルトコンベヤ１３のコンベヤベルト１３ａは通気性を有している。また、熱交換器１０はベルトコンベヤ１３により搬送された鉄鋼スラグ１を図中右方に搬送するベルトコンベヤ１４を有しており、このベルトコンベヤ１４により搬送された鉄鋼スラグ１は熱交換器１０の図中右側端部に形成されたスラグ排出口１５から排出されるようになっている。
さらに、熱交換器１０はベルトコンベヤ１３の下方位置に複数の送風管１６を有しており、これらの送風管１６から空気等の気体４がベルトコンベヤ１３の下面に向けて送風されるようになっている。
【００１０】
図１に示される熱交換器１０を用いて鉄鋼スラグ１の熱エネルギーを高温気体として回収する場合は、高温状態で凝固した鉄鋼スラグ１をホッパー２から熱交換器１０に投入すると共に、空気等の気体４を送風管１６からベルトコンベヤ１３の下面に向けて送風する。そして、ホッパー２から投入された鉄鋼スラグ１をクラッシャー１１で破砕した後、ベルトコンベヤ１２．１３，１４により図中右方に搬送する。
このとき、送風管１６からベルトコンベヤ１３の下面に向けて送風された気体４は、ベルトコンベヤ１３のコンベヤベルト１３ａを通過する間に搬送中の鉄鋼スラグ１によって加熱され、例えば６００℃〜８００℃に昇温された高温気体として熱交換器１０の上部から排出される。
【００１１】
上述のように、高温状態で凝固した鉄鋼スラグ１と空気等の気体４とを熱交換する熱交換器として、図１に示される熱交換器１０、すなわち鉄鋼スラグ１を横方向に搬送しながら気体４と熱交換する熱交換器１０を用いると、鉄鋼スラグ１と気体４とを熱交換する熱交換器として縦型の熱交換器を用いた場合と比較して、熱交換器１０の内部で鉄鋼スラグ１の詰まりが生じにくくなる。したがって、鉄鋼スラグ１の熱エネルギーを高温気体として回収するに際して、鉄鋼スラグ１の詰まりによって気体４の通気性が低下することを抑制できるため、高温状態で凝固した鉄鋼スラグ１から熱エネルギーを高効率で回収することができる。
【００１２】
また、ホッパー２から熱交換器１０に投入された鉄鋼スラグ１をベルトコンベヤ１４〜１２により横方向に搬送しながら鉄鋼スラグ１の熱エネルギーを回収する際に、ホッパー２から投入された鉄鋼スラグ１をクラッシャー１１により細かく破砕した後、ベルトコンベヤ１２〜１４によって横方向に搬送することで、鉄鋼スラグ１を細粒化せずに気体４と熱交換した場合と比較して、鉄鋼スラグ１の熱エネルギーをより効率的に回収することができる。
【００１３】
なお、上述した本発明の一実施形態では、ホッパー２から熱交換器１０に投入された鉄鋼スラグ１をベルトコンベヤ１２〜１４により横方向に搬送しながら気体４と熱交換するようにしたが、これに限られるものではなく、例えばベルトコンベヤの代わりにウォーキングビーム等を用いて鉄鋼スラグを横方向に搬送するようにしてもよい。
また、熱交換器１０に投入される高温の凝固スラグ１として、高炉スラグなどの鉄鋼スラグを冷却して得られたものを例示したが、これに限られるものではなく、鉄鋼スラグ以外の金属製錬スラグや廃棄物処理時に発生するスラグなどの溶融スラグを冷却して得られたものを高温凝固スラグとして熱交換器１０に投入してもよい。
【符号の説明】
【００１４】
１…鉄鋼スラグ、２…ホッパー、３…熱交換器、４…気体、５…ブロア、１０…熱交換器、１１…クラッシャー、１２，１３，１４…ベルトコンベヤ、１３ａ…コンベヤベルト、１５…送風管。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉スラグや転炉スラグなどの鉄鋼スラグをはじめとする金属製錬スラグあるいは廃棄物処理で発生するスラグから熱エネルギーを回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラグの典型例である高炉スラグなどの鉄鋼スラグは溶融状態で１４００℃以上の熱エネルギーを保有している。そのため、鉄鋼スラグから熱エネルギーを回収し、回収した熱エネルギーを有効利用する技術が従来から提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、特許文献１に開示された技術では、水砕スラグの製造時に発生する６０℃〜９０℃程度の熱水から熱エネルギーを回収しているため、熱エネルギーの回収率が低いなどの問題がある。
そこで、図２に示すように、高温状態（例えば８５０℃）で凝固した鉄鋼スラグ１を円筒状に形成された縦型の熱交換器３にホッパー２から投入し、熱交換器３内を下方から上方に流通する空気等の気体４を鉄鋼スラグ１により高温に昇温させて鉄鋼スラグ１の熱エネルギーを高温気体として回収することが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５７−５５３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図２に示した方法では、熱交換器３に大量の鉄鋼スラグ１をホッパー２から投入すると、熱交換器３の内部で鉄鋼スラグ１の詰まりが生じやすくなり、これに伴って熱交換器３内での気体４の通気性が低下するため、鉄鋼スラグ１の熱エネルギーを高温気体として回収できる効率が低くなるという問題点があった。また、鉄鋼スラグ１の熱エネルギー回収効率を高めるためには、熱交換器３に気体を送り込むブロア５の回転数を大きくしなければならないため、ブロア５の消費動力が増大するという問題点もあった。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、高温状態で凝固した鉄鋼スラグ等のスラグから熱エネルギーを高効率で回収することのできるスラグの熱エネルギー回収方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係るスラグの熱エネルギー回収方法は、高温状態で凝固したスラグを熱交換器に投入し、前記熱交換器内を流通する気体を高温に昇温させて前記スラグの熱エネルギーを高温気体として回収する方法であって、前記スラグと前記気体とを熱交換する熱交換器として、前記スラグを横方向に搬送しながら前記気体と熱交換する熱交換器を用いて前記スラグの熱エネルギーを回収することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るスラグの熱エネルギー回収方法によると、熱交換器に投入されたスラグが横方向に搬送されながら気体と熱交換するため、スラグと気体とを熱交換する熱交換器として縦型の熱交換器を用いた場合と比較して、熱交換器の内部でスラグの詰まりが生じにくくなる。したがって、スラグの詰まりによって気体の通気性が低下することを抑制できるため、高温状態で凝固したスラグから熱エネルギーを高効率で回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係るスラグの熱エネルギー回収方法に用いられる熱交換器の一例を示す図である。
【図２】本発明の先行技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して鉄鋼スラグを例として、本発明に係るスラグの熱エネルギー回収方法について説明する。
本発明に係るスラグの熱エネルギー回収方法に用いられる熱交換器の一例を図１に示す。図１に示される熱交換器１０は高温状態で凝固した鉄鋼スラグ１と空気等の気体４とを熱交換するものであって、ホッパー２から投入された鉄鋼スラグ１を細かく破砕するクラッシャー１１と、このクラッシャー１１により細粒化された鉄鋼スラグ１を図中右方に水平搬送するベルトコンベヤ１４とを有している。
【０００９】
また、熱交換器１０はベルトコンベヤ１４により搬送された鉄鋼スラグ１を図中右方に搬送するベルトコンベヤ１３を有しており、このベルトコンベヤ１３のコンベヤベルト１３ａは通気性を有している。また、熱交換器１０はベルトコンベヤ１３により搬送された鉄鋼スラグ１を図中右方に搬送するベルトコンベヤ１４を有しており、このベルトコンベヤ１４により搬送された鉄鋼スラグ１は熱交換器１０の図中右側端部に形成されたスラグ排出口１５から排出されるようになっている。
さらに、熱交換器１０はベルトコンベヤ１３の下方位置に複数の送風管１６を有しており、これらの送風管１６から空気等の気体４がベルトコンベヤ１３の下面に向けて送風されるようになっている。
【００１０】
図１に示される熱交換器１０を用いて鉄鋼スラグ１の熱エネルギーを高温気体として回収する場合は、高温状態で凝固した鉄鋼スラグ１をホッパー２から熱交換器１０に投入すると共に、空気等の気体４を送風管１６からベルトコンベヤ１３の下面に向けて送風する。そして、ホッパー２から投入された鉄鋼スラグ１をクラッシャー１１で破砕した後、ベルトコンベヤ１２．１３，１４により図中右方に搬送する。
このとき、送風管１６からベルトコンベヤ１３の下面に向けて送風された気体４は、ベルトコンベヤ１３のコンベヤベルト１３ａを通過する間に搬送中の鉄鋼スラグ１によって加熱され、例えば６００℃〜８００℃に昇温された高温気体として熱交換器１０の上部から排出される。
【００１１】
上述のように、高温状態で凝固した鉄鋼スラグ１と空気等の気体４とを熱交換する熱交換器として、図１に示される熱交換器１０、すなわち鉄鋼スラグ１を横方向に搬送しながら気体４と熱交換する熱交換器１０を用いると、鉄鋼スラグ１と気体４とを熱交換する熱交換器として縦型の熱交換器を用いた場合と比較して、熱交換器１０の内部で鉄鋼スラグ１の詰まりが生じにくくなる。したがって、鉄鋼スラグ１の熱エネルギーを高温気体として回収するに際して、鉄鋼スラグ１の詰まりによって気体４の通気性が低下することを抑制できるため、高温状態で凝固した鉄鋼スラグ１から熱エネルギーを高効率で回収することができる。
【００１２】
また、ホッパー２から熱交換器１０に投入された鉄鋼スラグ１をベルトコンベヤ１４〜１２により横方向に搬送しながら鉄鋼スラグ１の熱エネルギーを回収する際に、ホッパー２から投入された鉄鋼スラグ１をクラッシャー１１により細かく破砕した後、ベルトコンベヤ１２〜１４によって横方向に搬送することで、鉄鋼スラグ１を細粒化せずに気体４と熱交換した場合と比較して、鉄鋼スラグ１の熱エネルギーをより効率的に回収することができる。
【００１３】
なお、上述した本発明の一実施形態では、ホッパー２から熱交換器１０に投入された鉄鋼スラグ１をベルトコンベヤ１２〜１４により横方向に搬送しながら気体４と熱交換するようにしたが、これに限られるものではなく、例えばベルトコンベヤの代わりにウォーキングビーム等を用いて鉄鋼スラグを横方向に搬送するようにしてもよい。
また、熱交換器１０に投入される高温の凝固スラグ１として、高炉スラグなどの鉄鋼スラグを冷却して得られたものを例示したが、これに限られるものではなく、鉄鋼スラグ以外の金属製錬スラグや廃棄物処理時に発生するスラグなどの溶融スラグを冷却して得られたものを高温凝固スラグとして熱交換器１０に投入してもよい。
【符号の説明】
【００１４】
１…鉄鋼スラグ、２…ホッパー、３…熱交換器、４…気体、５…ブロア、１０…熱交換器、１１…クラッシャー、１２，１３，１４…ベルトコンベヤ、１３ａ…コンベヤベルト、１５…送風管。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温状態で凝固したスラグを熱交換器に投入し、前記熱交換器内を流通する気体を高温に昇温させて前記スラグの熱エネルギーを高温気体として回収する方法であって、
前記スラグと前記気体とを熱交換する熱交換器として、前記スラグを横方向に搬送しながら前記気体と熱交換する熱交換器を用いて前記スラグの熱エネルギーを回収することを特徴とするスラグの熱エネルギー回収方法。
【請求項１】
高温状態で凝固したスラグを熱交換器に投入し、前記熱交換器内を流通する気体を高温に昇温させて前記スラグの熱エネルギーを高温気体として回収する方法であって、
前記スラグと前記気体とを熱交換する熱交換器として、前記スラグを横方向に搬送しながら前記気体と熱交換する熱交換器を用いて前記スラグの熱エネルギーを回収することを特徴とするスラグの熱エネルギー回収方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２３５３８９（Ｐ２０１０−２３５３８９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８５１２６（Ｐ２００９−８５１２６）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
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