鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法
【課題】溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として効率的に回収することのできる鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法を提供する。
【解決手段】高温の凝固スラグＳと気体とを熱交換する熱交換器として、ホッパー２と、ホッパー２から投入された凝固スラグＳをほぼ水平な方向に搬送するベルトコンベヤ４と、ベルトコンベヤ４により搬送された凝固スラグＳをほぼ水平な方向に搬送するベルトコンベヤ５と、凝固スラグＳと熱交換される気体をベルトコンベヤ５の下方から上方に送風する気体送風部８と、ベルトコンベヤ５を通過した気体をベルトコンベヤ４からベルトコンベヤ５上に落下する凝固スラグＳにより加熱する気体加熱部１２と、を備えた熱交換器１を用いて凝固スラグＳから熱エネルギーを高温気体として回収する。
【解決手段】高温の凝固スラグＳと気体とを熱交換する熱交換器として、ホッパー２と、ホッパー２から投入された凝固スラグＳをほぼ水平な方向に搬送するベルトコンベヤ４と、ベルトコンベヤ４により搬送された凝固スラグＳをほぼ水平な方向に搬送するベルトコンベヤ５と、凝固スラグＳと熱交換される気体をベルトコンベヤ５の下方から上方に送風する気体送風部８と、ベルトコンベヤ５を通過した気体をベルトコンベヤ４からベルトコンベヤ５上に落下する凝固スラグＳにより加熱する気体加熱部１２と、を備えた熱交換器１を用いて凝固スラグＳから熱エネルギーを高温気体として回収する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉スラグなどの溶融鉄鋼スラグを冷却して得られた高温の凝固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】
一般に、高炉スラグなどの溶融鉄鋼スラグは１４００℃以上の熱エネルギーを保有しているため、溶融鉄鋼スラグから熱エネルギーを回収して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に開示された技術は溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグを円筒状に形成された縦型の熱交換器に投入し、投入された凝固スラグと空気などの気体とを熱交換せしめて凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として回収する技術であるため、凝固スラグの詰まりが熱交換器内で発生しやすいという問題点がある。また、スラグの詰まりが発生すると熱交換器内での気体の通気性が低下し、熱エネルギーの回収効率も低下するという問題点がある。
【０００３】
そこで、凝固スラグと気体とを熱交換する熱交換器として、図２に示す熱交換器１を用いて凝固スラグから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。この熱交換器１はホッパー２を備えており、このホッパー２から投入された高温（例えば８５０℃）の凝固スラグＳはホッパー２の下方に配置されたクラッシャー３により細かく破砕された後、第１のスラグコンベヤとしてのベルトコンベヤ４によりほぼ水平な方向（図中右方）に搬送され、さらに第２のスラグコンベヤとしてのベルトコンベヤ５によりほぼ水平な方向（図中右方）に搬送された後、第３のスラグコンベヤとしてのベルトコンベヤ６により熱交換器１のスラグ排出口７から低温凝固スラグとして排出されるようになっている。
【０００４】
また、図２に示す熱交換器１は凝固スラグＳと熱交換される気体（例えば空気）をベルトコンベヤ５の下方から上方に送風する気体送風部８を備えており、この気体送風部８から送風された気体はベルトコンベヤ５を通過した後、ベルトコンベヤ５の上方に形成された気体排出口９から高温気体として排出されるようになっている。
また、図２に示す熱交換器１はベルトコンベヤ５上の凝固スラグＳにより気体を気体送風部８の下流側で予熱する気体予熱部１０を備えており、この気体予熱部１０と気体送風部８との間には、気体予熱部１０で予熱された気体を気体送風部８に供給する予熱気体供給装置としてのブロア１１が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８４７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高炉スラグなどの溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグと気体とを熱交換する熱交換器として、図２に示す熱交換器を用いると、縦型の熱交換器を用いた場合のように凝固スラグの詰まりが熱交換器内で生じることを防止することができる。しかしながら、気体送風部８から送風された気体はベルトコンベヤ５上の凝固スラグＳのみによって加熱されるため、高温気体として回収される熱エネルギーの回収効率が低いという問題点があった。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として効率的に回収することのできる鉄鋼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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法は、溶融鉄鋼スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグを熱交換器に投入し、前記凝固スラグを気体と熱交換せしめて凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として回収する方法であって、前記凝固スラグと前記気体とを熱交換する熱交換器として、ホッパーと、該ホッパーから投入された凝固スラグを搬送する第１のスラグコンベヤと、該第１のスラグコンベヤにより搬送された凝固スラグを搬送する第２のスラグコンベヤと、前記凝固スラグと熱交換される気体を前記第２のスラグコンベヤの下方から上方に送風する気体送風部と、前記第２のスラグコンベヤを通過した気体を前記第１のスラグコンベヤから前記第２のスラグコンベヤ上に落下する凝固スラグにより加熱する気体加熱部とを備えた熱交換器を用いて、前記凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として回収することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明に係る鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法において、前記ホッパーから投入された凝固スラグは、前記ホッパーの下方に配置されたクラッシャーにより細かく破砕された後、前記第１のスラグコンベヤにより搬送されることが好ましい。
また、前記熱交換器は、前記凝固スラグにより気体を前記気体送風部の下流側で予熱する気体予熱部と、該気体予熱部で予熱された気体を前記気体送風部に供給する予熱気体供給装置とを備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法によると、熱交換器の気体送風部から送風された気体が第２のスラグコンベヤ上の凝固スラグと第１のスラグコンベヤから第２のスラグコンベヤ上に落下する凝固スラグの両方によって加熱されるため、溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として効率的に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る鉄鋼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】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明に係る鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法について説明する。
本発明に係る鉄鋼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１はホッパー２を備えており、このホッパー２から投入された高温（例えば８５０℃）の凝固スラグＳはホッパー２の下方に配置されたクラッシャー３により細かく破砕された後、第１のスラグコンベヤとしてのベルトコンベヤ４によりほぼ水平な方向（図中右方）に搬送され、さらに第２のスラグコンベヤとしてのベルトコンベヤ５によりほぼ水平な方向（図中右方）に搬送された後、第３のスラグコンベヤとしてのベルトコンベヤ６により熱交換器１のスラグ排出口７から低温凝固スラグとして排出されるようになっている。
【００１２】
また、図１に示される熱交換器１は凝固スラグＳと熱交換される気体（例えば空気）をベルトコンベヤ５の下方から上方に送風する気体送風部８を備えており、この気体送風部８から送風された気体はベルトコンベヤ５を通過した後、ベルトコンベヤ５の上方に形成された気体排出口９から高温気体として排出されるようになっている。
また、図１に示される熱交換器１はベルトコンベヤ５上の凝固スラグＳにより気体を気体送風部８の下流側で予熱する気体予熱部１０を備えており、この気体予熱部１０と気体送風部８との間には、気体予熱部１０で予熱された気体を気体送風部８に供給する予熱気体供給装置としてのブロア１１が設けられている。
【００１３】
また、図１に示される熱交換器１はベルトコンベヤ５を通過した気体をベルトコンベヤ４からベルトコンベヤ５上に落下する凝固スラグＳにより加熱する気体加熱部１２を備えており、従って、気体送風部８から送風された気体はベルトコンベヤ５上の凝固スラグＳとベルトコンベヤ４からベルトコンベヤ５上に落下する凝固スラグＳの両方によって加熱されるようになっている。
【００１４】
溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグＳを熱交換器に投入し、投入された凝固スラグを気体と熱交換せしめて凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として回収するに際して、図１に示される熱交換器１を用いると、気体送風部８から送風された気体がベルトコンベヤ５上の凝固スラグＳとベルトコンベヤ４からベルトコンベヤ５上に落下する凝固スラグＳの両方によって加熱される。したがって、気体送風部８から送風された気体をベルトコンベヤ５上の凝固スラグＳのみによって加熱する場合と比較して、溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグＳから熱エネルギーを高温気体として効率的に回収することができる。
【００１５】
また、ホッパー２から投入された凝固スラグＳがクラッシャー３により細粒化された後、ベルトコンベヤ５を下方から上方に通過する気体と熱交換するため、ホッパー２から投入された凝固スラグＳを細粒化しない場合と比較して、溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグＳから熱エネルギーを高温気体としてより効率的に回収することができる。
【００１６】
さらに、気体予熱部１０で予熱された気体のみが気体送風部８から送風されるため、溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグＳから熱エネルギーを高温気体としてより効率的に回収することができる。
なお、上述した本発明の一実施形態では、凝固スラグをほぼ水平な方向に搬送する第２のスラグコンベヤとしてベルトコンベヤを用いたものを例示したが、これに限定されるものではなく、ベルトコンベヤの代わりにウォーキングビームを用いてもよい。
【符号の説明】
【００１７】
Ｓ…凝固スラグ、１…熱交換器、２…ホッパー、３…クラッシャー、４…ベルトコンベヤ（第１のスラグコンベヤ）、５…ベルトコンベヤ（第２のスラグコンベヤ）、６…ベルトコンベヤ（第３のスラグコンベヤ）、７…スラグ排出口、８…気体送風部、９…気体排出口、１０…気体予熱部、１１…ブロア（予熱気体供給装置）、１２…気体加熱部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉スラグなどの溶融鉄鋼スラグを冷却して得られた高温の凝固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】
一般に、高炉スラグなどの溶融鉄鋼スラグは１４００℃以上の熱エネルギーを保有しているため、溶融鉄鋼スラグから熱エネルギーを回収して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に開示された技術は溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグを円筒状に形成された縦型の熱交換器に投入し、投入された凝固スラグと空気などの気体とを熱交換せしめて凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として回収する技術であるため、凝固スラグの詰まりが熱交換器内で発生しやすいという問題点がある。また、スラグの詰まりが発生すると熱交換器内での気体の通気性が低下し、熱エネルギーの回収効率も低下するという問題点がある。
【０００３】
そこで、凝固スラグと気体とを熱交換する熱交換器として、図２に示す熱交換器１を用いて凝固スラグから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。この熱交換器１はホッパー２を備えており、このホッパー２から投入された高温（例えば８５０℃）の凝固スラグＳはホッパー２の下方に配置されたクラッシャー３により細かく破砕された後、第１のスラグコンベヤとしてのベルトコンベヤ４によりほぼ水平な方向（図中右方）に搬送され、さらに第２のスラグコンベヤとしてのベルトコンベヤ５によりほぼ水平な方向（図中右方）に搬送された後、第３のスラグコンベヤとしてのベルトコンベヤ６により熱交換器１のスラグ排出口７から低温凝固スラグとして排出されるようになっている。
【０００４】
また、図２に示す熱交換器１は凝固スラグＳと熱交換される気体（例えば空気）をベルトコンベヤ５の下方から上方に送風する気体送風部８を備えており、この気体送風部８から送風された気体はベルトコンベヤ５を通過した後、ベルトコンベヤ５の上方に形成された気体排出口９から高温気体として排出されるようになっている。
また、図２に示す熱交換器１はベルトコンベヤ５上の凝固スラグＳにより気体を気体送風部８の下流側で予熱する気体予熱部１０を備えており、この気体予熱部１０と気体送風部８との間には、気体予熱部１０で予熱された気体を気体送風部８に供給する予熱気体供給装置としてのブロア１１が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８４７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高炉スラグなどの溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグと気体とを熱交換する熱交換器として、図２に示す熱交換器を用いると、縦型の熱交換器を用いた場合のように凝固スラグの詰まりが熱交換器内で生じることを防止することができる。しかしながら、気体送風部８から送風された気体はベルトコンベヤ５上の凝固スラグＳのみによって加熱されるため、高温気体として回収される熱エネルギーの回収効率が低いという問題点があった。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として効率的に回収することのできる鉄鋼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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法は、溶融鉄鋼スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグを熱交換器に投入し、前記凝固スラグを気体と熱交換せしめて凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として回収する方法であって、前記凝固スラグと前記気体とを熱交換する熱交換器として、ホッパーと、該ホッパーから投入された凝固スラグを搬送する第１のスラグコンベヤと、該第１のスラグコンベヤにより搬送された凝固スラグを搬送する第２のスラグコンベヤと、前記凝固スラグと熱交換される気体を前記第２のスラグコンベヤの下方から上方に送風する気体送風部と、前記第２のスラグコンベヤを通過した気体を前記第１のスラグコンベヤから前記第２のスラグコンベヤ上に落下する凝固スラグにより加熱する気体加熱部とを備えた熱交換器を用いて、前記凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として回収することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明に係る鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法において、前記ホッパーから投入された凝固スラグは、前記ホッパーの下方に配置されたクラッシャーにより細かく破砕された後、前記第１のスラグコンベヤにより搬送されることが好ましい。
また、前記熱交換器は、前記凝固スラグにより気体を前記気体送風部の下流側で予熱する気体予熱部と、該気体予熱部で予熱された気体を前記気体送風部に供給する予熱気体供給装置とを備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法によると、熱交換器の気体送風部から送風された気体が第２のスラグコンベヤ上の凝固スラグと第１のスラグコンベヤから第２のスラグコンベヤ上に落下する凝固スラグの両方によって加熱されるため、溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として効率的に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る鉄鋼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】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明に係る鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法について説明する。
本発明に係る鉄鋼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１はホッパー２を備えており、このホッパー２から投入された高温（例えば８５０℃）の凝固スラグＳはホッパー２の下方に配置されたクラッシャー３により細かく破砕された後、第１のスラグコンベヤとしてのベルトコンベヤ４によりほぼ水平な方向（図中右方）に搬送され、さらに第２のスラグコンベヤとしてのベルトコンベヤ５によりほぼ水平な方向（図中右方）に搬送された後、第３のスラグコンベヤとしてのベルトコンベヤ６により熱交換器１のスラグ排出口７から低温凝固スラグとして排出されるようになっている。
【００１２】
また、図１に示される熱交換器１は凝固スラグＳと熱交換される気体（例えば空気）をベルトコンベヤ５の下方から上方に送風する気体送風部８を備えており、この気体送風部８から送風された気体はベルトコンベヤ５を通過した後、ベルトコンベヤ５の上方に形成された気体排出口９から高温気体として排出されるようになっている。
また、図１に示される熱交換器１はベルトコンベヤ５上の凝固スラグＳにより気体を気体送風部８の下流側で予熱する気体予熱部１０を備えており、この気体予熱部１０と気体送風部８との間には、気体予熱部１０で予熱された気体を気体送風部８に供給する予熱気体供給装置としてのブロア１１が設けられている。
【００１３】
また、図１に示される熱交換器１はベルトコンベヤ５を通過した気体をベルトコンベヤ４からベルトコンベヤ５上に落下する凝固スラグＳにより加熱する気体加熱部１２を備えており、従って、気体送風部８から送風された気体はベルトコンベヤ５上の凝固スラグＳとベルトコンベヤ４からベルトコンベヤ５上に落下する凝固スラグＳの両方によって加熱されるようになっている。
【００１４】
溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグＳを熱交換器に投入し、投入された凝固スラグを気体と熱交換せしめて凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として回収するに際して、図１に示される熱交換器１を用いると、気体送風部８から送風された気体がベルトコンベヤ５上の凝固スラグＳとベルトコンベヤ４からベルトコンベヤ５上に落下する凝固スラグＳの両方によって加熱される。したがって、気体送風部８から送風された気体をベルトコンベヤ５上の凝固スラグＳのみによって加熱する場合と比較して、溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグＳから熱エネルギーを高温気体として効率的に回収することができる。
【００１５】
また、ホッパー２から投入された凝固スラグＳがクラッシャー３により細粒化された後、ベルトコンベヤ５を下方から上方に通過する気体と熱交換するため、ホッパー２から投入された凝固スラグＳを細粒化しない場合と比較して、溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグＳから熱エネルギーを高温気体としてより効率的に回収することができる。
【００１６】
さらに、気体予熱部１０で予熱された気体のみが気体送風部８から送風されるため、溶融スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグＳから熱エネルギーを高温気体としてより効率的に回収することができる。
なお、上述した本発明の一実施形態では、凝固スラグをほぼ水平な方向に搬送する第２のスラグコンベヤとしてベルトコンベヤを用いたものを例示したが、これに限定されるものではなく、ベルトコンベヤの代わりにウォーキングビームを用いてもよい。
【符号の説明】
【００１７】
Ｓ…凝固スラグ、１…熱交換器、２…ホッパー、３…クラッシャー、４…ベルトコンベヤ（第１のスラグコンベヤ）、５…ベルトコンベヤ（第２のスラグコンベヤ）、６…ベルトコンベヤ（第３のスラグコンベヤ）、７…スラグ排出口、８…気体送風部、９…気体排出口、１０…気体予熱部、１１…ブロア（予熱気体供給装置）、１２…気体加熱部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融鉄鋼スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグを熱交換器に投入し、前記凝固スラグを気体と熱交換せしめて凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として回収する方法であって、
前記凝固スラグと前記気体とを熱交換する熱交換器として、ホッパーと、該ホッパーから投入された凝固スラグを搬送する第１のスラグコンベヤと、該第１のスラグコンベヤにより搬送された凝固スラグを搬送する第２のスラグコンベヤと、前記凝固スラグと熱交換される気体を前記第２のスラグコンベヤの下方から上方に送風する気体送風部と、前記第２のスラグコンベヤを通過した気体を前記第１のスラグコンベヤから前記第２のスラグコンベヤ上に落下する凝固スラグにより加熱する気体加熱部とを備えた熱交換器を用いて、前記凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として回収することを特徴とする鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法。
【請求項２】
前記ホッパーから投入された凝固スラグは、前記ホッパーの下方に配置されたクラッシャーにより細かく破砕された後、前記第１のスラグコンベヤにより搬送されることを特徴とする請求項１記載の鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法。
【請求項３】
前記熱交換器は、前記凝固スラグにより気体を前記気体送風部の下流側で予熱する気体予熱部と、該気体予熱部で予熱された気体を前記気体送風部に供給する予熱気体供給装置とを備えていることを特徴とする請求項１または２記載の鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法。
【請求項１】
溶融鉄鋼スラグを冷却して得られた高温の凝固スラグを熱交換器に投入し、前記凝固スラグを気体と熱交換せしめて凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として回収する方法であって、
前記凝固スラグと前記気体とを熱交換する熱交換器として、ホッパーと、該ホッパーから投入された凝固スラグを搬送する第１のスラグコンベヤと、該第１のスラグコンベヤにより搬送された凝固スラグを搬送する第２のスラグコンベヤと、前記凝固スラグと熱交換される気体を前記第２のスラグコンベヤの下方から上方に送風する気体送風部と、前記第２のスラグコンベヤを通過した気体を前記第１のスラグコンベヤから前記第２のスラグコンベヤ上に落下する凝固スラグにより加熱する気体加熱部とを備えた熱交換器を用いて、前記凝固スラグから熱エネルギーを高温気体として回収することを特徴とする鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法。
【請求項２】
前記ホッパーから投入された凝固スラグは、前記ホッパーの下方に配置されたクラッシャーにより細かく破砕された後、前記第１のスラグコンベヤにより搬送されることを特徴とする請求項１記載の鉄鋼スラグの熱エネルギー回収方法。
【請求項３】
前記熱交換器は、前記凝固スラグにより気体を前記気体送風部の下流側で予熱する気体予熱部と、該気体予熱部で予熱された気体を前記気体送風部に供給する予熱気体供給装置とを備えていることを特徴とする請求項１または２記載の鉄鋼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２０１１−２２６７０１（Ｐ２０１１−２２６７０１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９６２３６（Ｐ２０１０−９６２３６）
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【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２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【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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