轉爐廢氣回收裝置及轉爐廢氣回收方法
【專利摘要】該轉爐廢氣回收裝置具備：爐頂氧分析儀及爐頂CO分析儀，該爐頂氧分析儀分析在廢氣路徑上并且在比進行集塵的集塵位置更靠上游處的廢氣中的氧濃度，該爐頂CO分析儀分析在所述廢氣路徑上并且在比進行所述集塵的集塵位置更靠上游處的所述廢氣中的CO濃度；以及爐下氧分析儀，向在比所述集塵位置更靠下游流動的所述廢氣中照射激光，根據該激光的由光吸收引起的光量變化，來分析氧濃度。
【專利說明】轉爐廢氣回收裝置及轉爐廢氣回收方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及將轉爐中產生的廢氣集塵、以非燃燒的方式回收可燃性氣體的轉爐廢氣回收裝置及轉爐廢氣回收方法。
【背景技術】
[0002]在轉爐精煉時產生的廢氣是含有高濃度的一氧化碳的氣體。作為處理該轉爐廢氣的裝置，有在轉爐爐頂使廢氣中的一氧化碳燃燒后由鍋爐回收能量的燃燒型廢氣處理裝置、和不使一氧化碳燃燒地回收的非燃燒型廢氣處理裝置。作為非燃燒型廢氣處理裝置，例如代表性地使用非專利文獻I所述那樣的、OG方式轉爐廢氣回收裝置。
[0003]在轉爐中的精煉中，首先在轉爐中裝入鐵液，通過轉爐吹煉而主要進行脫碳精煉。在精煉完成后將鋼液出鋼，并且將爐渣排渣，為了下一精煉而裝入鐵液。在以上那樣的轉爐精煉循環中，產生大量含有高濃度的一氧化碳的廢氣是在轉爐吹煉中。在非吹煉時，不產生廢氣。此外，在剛剛開始吹煉后，廢氣產生量急劇增大，但在剛剛開始吹煉后的廢氣中含有高濃度的氧，一氧化碳濃度不高。從吹煉開始經過時間，并且廢氣中的氧濃度降低，一氧化碳濃度增大。
[0004]剛剛開始吹煉后，當從廢氣中的一氧化碳濃度不高的時刻開始回收廢氣時，所回收的廢氣的作為燃料氣體的成分降低，因此并非優選。因此，通常，如專利文獻I所述那樣，在轉爐吹煉開始時，將廢氣放散到大氣中。而且，在轉爐爐頂的輻射部的廢氣路徑中設置氣體中CO濃度分析儀(爐頂CO分析儀)，來測定廢氣中的一氧化碳濃度，如果廢氣中的一氧化碳濃度上升到一定濃度以上，則開始廢氣向儲氣罐的回收。
[0005]如上述那樣，在剛剛開始吹煉后，廢氣中的氧濃度高。此外，當在廢氣路徑中產生破損等而混入外氣時，有時廢氣·中的氧濃度會增大。如果在廢氣中的氧濃度高時回收廢氣，廢氣的成分有可能超過爆炸界限。因此，從安全性的觀點出發，在轉爐爐頂的輻射部的廢氣路徑中設置氣體中氧濃度分析儀(爐頂氧分析儀)，并在濕式集塵后的煙道中設置氣體中氧濃度分析儀(爐下氧分析儀)，僅在這兩處的廢氣中的氧濃度均為一定濃度以下的情況下，將廢氣回收到儲氣罐中。
[0006]在吹煉開始時，在關閉回收閥之后，通過三通閥的操作而將來自煙道的廢氣排出到放散塔中。在吹煉開始后，在由爐頂CO分析儀計測的一氧化碳濃度成為一定濃度以上、例如25%以上、并且由爐頂氧分析儀和爐下氧分析儀計測的兩處廢氣中的氧濃度成為一定濃度以下、例如2%以下的條件成立了時，才打開回收閥，并且通過三通閥的操作而切換廢氣路徑從而開始廢氣向儲氣罐的回收。
[0007]在轉爐廢氣中的氧濃度分析中，一般性的方法為，采樣煙道(廢氣路徑)內的氣體并進行分析。例如使用使用了濕式取樣器的磁氧分析儀。使用水流從煙道取樣氣體，經由泄水分離器、氣體冷卻器、并進一步經由泄水分離器而將取樣氣體導入磁氧分析儀，測定取樣氣體中的氧濃度。
[0008]在以往的轉爐氣體回收裝置中，存在爐下氧分析儀中的分析響應延遲，因此在轉爐吹煉開始后，將廢氣開始回收到儲氣罐中的時期會延遲，有不能充分地有效利用作為可燃性氣體的轉爐廢氣的問題。
[0009]此外，作為氣體分析儀，例如專利文獻2、3公開了在測定氣體中照射激光、根據該激光的由光吸收引起的光量變化來測定氣體濃度的激光式氣體分析儀。
[0010]但是，目前為止還沒有將上述那樣的激光式氣體分析儀應用到轉爐氣體回收裝置中的例子。
[0011]現有技術文獻
[0012]專利文獻
[0013]專利文獻1:日本特開平5-209212號公報
[0014]專利文獻2:日本特開2002-277391號公報
[0015]專利文獻3:日本特開2007-170841號公報
[0016]非專利文獻
[0017]非專利文獻1:日本鋼鐵協會編“第3版鋼鐵便覽II煉鐵.煉鋼”(日本鉄鋼協會編「第3版鉄鋼便覧II製銑.製鋼」)第462頁
【發明內容】
[0018]發明所要解決的課題
[0019]本發明是根據上述見·解而做出的。即，本發明的目的在于提供一種轉爐廢氣回收裝置及轉爐廢氣回收方法，在將轉爐中產生的廢氣(轉爐廢氣)集塵、以非燃燒的方式回收可燃性氣體的轉爐廢氣回收裝置中，作為爐下氧分析儀而使用激光式氣體分析儀，能夠降低集塵后的廢氣路徑中的氣體中氧分析的分析響應延遲，并增大轉爐廢氣的回收量。
[0020]用于解決課題的方案
[0021]為了解決上述課題并實現相關目的，本發明采用了以下的方案。
[0022]( I)本發明的一方案涉及的轉爐廢氣回收裝置，在使轉爐中產生的廢氣在廢氣路徑中流動的同時對其進行集塵，以非燃燒的方式回收可燃性氣體，該轉爐廢氣回收裝置具備:爐頂氧分析儀及爐頂CO分析儀，該爐頂氧分析儀分析在所述廢氣路徑上并且在比進行所述集塵的集塵位置更靠上游處的所述廢氣中的氧濃度，該爐頂CO分析儀分析在所述廢氣路徑上并且在比進行所述集塵的集塵位置更靠上游處的所述廢氣中的CO濃度；以及爐下氧分析儀，向在比所述集塵位置更靠下游流動的所述廢氣中照射激光，根據該激光的由光吸收引起的光量變化，來分析氧濃度。
[0023](2)在上述(I)記載的轉爐廢氣回收裝置中，也可以為，所述爐下氧分析儀具備:激光照射部，以相對于所述廢氣的流的中心線成直角的方式照射所述激光；激光受光部，受光通過了所述廢氣后的所述激光；第一插入管，從所述激光照射部朝向所述廢氣路徑內以包圍所述激光的光路的周圍的方式突出，并且前端開口 ；第二插入管，從所述激光受光部朝向所述廢氣路徑內以包圍所述激光的光路的周圍的方式突出，并且前端開口 ；以及氮氣供給單元，分別向所述第一插入管內及所述第二插入管內供給氮氣。
[0024](3)在上述(2)記載的轉爐廢氣回收裝置中，也可以為，以所述激光受光部受光的氧的吸收波長以外的波長的所述激光的光量相對于從所述激光照射部照射的所述激光的光量的比例表示的所述激光的透射率為10%以上。[0025](4)在上述(3)記載的轉爐廢氣回收裝置中，也可以為，所述第一插入管的前端和所述第二插入管的前端的間隔與所述透射率的關系滿足下述式1，
[0026]X= a Xexp (-LX β Xv) XlO0.--式 I
[0027]此處，X為所述透射率，單位為％，L為所述間隔，單位為m，V為所述廢氣的流速，單位為m/s，α為所述激光的衰減系數，β為表示所述廢氣的吸光度的系數。
[0028](5)在上述(2)~(4)中任一項記載的轉爐廢氣回收裝置中，也可以為，在以相對于包含所述廢氣的流的中心線和所述激光的光軸的虛擬平面垂直的視線觀察的情況下，在所述第一插入管的前端及所述第二插入管的前端這雙方的所述廢氣的流動方向下游側分別形成有切口。
[0029]( 6 )在上述(5 )記載的轉爐廢氣回收裝置中，也可以為，在以所述視線觀察所述切口的情況下，由相對于所述廢氣的流的中心線成45°以上75°以下的傾斜的傾斜面形成，并且，該傾斜面的沿著所述廢氣的流的中心線的方向的長度尺寸為所述插入管的外形尺寸的1/3以上2/3以下。
[0030](7)本發明的 一方案涉及的轉爐廢氣回收方法，使用上述(I)~(6)中任一項記載的轉爐廢氣回收裝置來進行，其中，在開始轉爐吹煉時將產生的所述廢氣進行大氣放散；在由所述爐頂氧分析儀分析出的所述氧濃度和由所述爐下氧分析儀分析出的所述氧濃度均為規定濃度以下、并且由所述爐頂CO分析儀分析出的所述CO濃度為規定濃度以上時，回收所述廢氣。
[0031]發明效果
[0032]通過使用本發明的上述方案涉及的轉爐廢氣回收裝置或轉爐廢氣回收方法，在將轉爐中產生的廢氣集塵、以非燃燒的方式回收可燃性氣體的轉爐廢氣回收中，能夠降低氣體中的氧分析的響應延遲，并能夠增大轉爐廢氣的回收量。此外，在使用了具有插入管的激光式氣體分析儀的情況下，能夠進一步提高測定精度、操作性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1是表示OG方式轉爐廢氣回收裝置的整體概略的主視圖。
[0034]圖2Α是表示作為爐下氧分析儀而使用了激光式氣體分析儀的情況的圖。
[0035]圖2Β是表示作為爐下氧分析儀而使用了具有插入管的激光式氣體分析儀時的情況的圖。
[0036]圖3Α是表示插入管的前端形狀的例的圖，是對插入管進行了側視的圖。
[0037]圖3Β是表示插入管的前端形狀的例的圖，是從插入管的開口面側觀察的圖。
[0038]圖3C是表示插入管的切口與廢氣的流動方向的關系的示意圖。
[0039]圖4是表示轉爐吹煉開始后的氣體分析儀的分析結果的時間推移的圖。
【具體實施方式】
[0040]在以往的轉爐廢氣回收裝置中，轉爐廢氣沿廢氣路徑移動，從通過爐頂氧分析儀的位置到通過爐下氧分析儀的位置為止所需的時間為30秒左右。可是，當從剛剛開始轉爐吹煉后比較由氣體分析儀分析的氣體濃度的時間推移時，可知從由爐頂氧分析儀分析的氣體中氧濃度成為2%以下、到由爐下氧分析儀分析的氣體中氧濃度成為2%以下為止，經過了約110秒。該爐下氧分析儀中的分析響應延遲的原因被推定為，在爐下氧分析儀中的氧分析中，從由廢氣路徑取樣氣體后到得出該氣體的分析結果為止的延遲。
[0041]激光式氣體分析儀向在管路中流動的測定氣體照射激光，檢測透射了測定空間的激光從而檢測氣體成分。因此，未考慮向含有轉爐灰塵那樣的粉塵、集塵時產生的水蒸氣、使激光散射的轉爐氣體的應用。
[0042]本發明人們弄清了，通過如后述那樣地作為轉爐廢氣回收裝置的爐下氧分析儀而使用激光式氣體分析儀，而能夠降低氣體中的氧分析的響應延遲。
[0043]以下，對本實施方式涉及的轉爐廢氣回收裝置及轉爐廢氣回收方法進行說明。圖1示出本實施方式中采用的OG方式轉爐廢氣回收裝置的整體。 [0044]轉爐內產生的廢氣，由配置在轉爐I的上部的通煙罩2來收集。所收集的廢氣由輻射部3冷卻，接著由二級的文丘里洗氣器(集塵位置)4濕式集塵。濕式集塵后的廢氣，由設置在煙道11的中途的誘導送風機5送風，并到達三通閥6。由三通閥6分支的一方的路徑到達放散塔8，沿該路徑流動的廢氣向大氣中放散。由三通閥6分支的另一方的路徑，經由回收閥9而到達儲氣罐10。通過操作三通閥6，能夠選擇將從轉爐I排出的廢氣導向儲氣罐10、或從放散塔8放散。如上述那樣，轉爐氣體從作為上游側的轉爐朝向作為下游側的放散塔或儲氣罐流動。以下將從轉爐到放散塔或儲氣罐為止的氣體流動的路徑總稱為廢氣路徑。
[0045]在轉爐爐頂的、比濕式集塵位置更靠上游的廢氣路徑、即輻射部3中，配置有第一氣體中氧濃度分析儀(以下稱為爐頂氧分析儀)21和氣體中CO濃度分析儀(以下稱為爐頂CO分析儀)22。此外，在比濕式集塵位置更靠下游的廢氣路徑、即煙道11中，配置有第二氣體中氧濃度分析儀(以下稱為爐下氧分析儀)23。此外，爐下氧分析儀23配置在誘導送風機5的下游側的煙道11中。
[0046]對于將轉爐廢氣回收到儲氣罐10中、還是經由放散塔8而放散到大氣中的判斷，根據廢氣的氣體分析結果來進行。例如，將由爐頂CO分析儀22分析出的廢氣中的一氧化碳濃度為25%以上、并且由爐頂氧分析儀21和爐下氧分析儀23分析出的廢氣中氧濃度雙方均為2%以下作為回收條件，在回收條件成立的情況下，將廢氣回收到儲氣罐10中。在即使有一個條件不符的情況下，回收條件成為非成立，將廢氣從放散塔8放散。另外，上述回收條件為一例，能夠按每個設備適宜變更。
[0047]如上述那樣，在轉爐吹煉開始時，轉爐廢氣中的氧濃度高，一氧化碳濃度低，因此將轉爐廢氣從放散塔8放散。隨著吹煉的經過，由爐頂氧分析儀21、爐下氧分析儀23分析的氣體中的氧濃度降低，由爐頂CO分析儀22分析的氣體中的一氧化碳濃度上升。此后，在所分析的氣體成分達到回收條件成立時，將三通閥6操作到回收側，并且打開回收閥9，開始向儲氣罐10的氣體回收。
[0048]在本實施方式中，作為爐下氧分析儀23，使用向煙道11的廢氣中照射激光、根據該激光的由光吸收引起的光量變化來測定氣體濃度的激光式氣體分析儀25。激光式氣體分析儀25，如圖2A所示，由朝向想測定的空間照射測定用激光30的激光照射部26、檢測透射了測定空間的測定用激光30的激光受光部27、以及處理該激光受光部的輸出信號的運算處理裝置31構成。在使從激光照射部26發出的激光30的波長連續變化的同時、向測定空間照射，通過由運算處理裝置31分析及運算作為該結果而得到的激光受光部27的輸出信號，而得到作為檢測對象的分子、原子的平均濃度及平均溫度的數據。
[0049]在本實施方式涉及的轉爐廢氣回收裝置中，在作為比濕式集塵位置更靠下游的廢氣路徑的煙道11中，作為爐下氧分析儀23而設置激光式氣體分析儀25。在本實施方式中，如圖1所示，在誘導送風機5的下游側的廢氣路徑中設置激光式氣體分析儀25。煙道11中的廢氣為進行了濕式集塵之后的廢氣，因此廢氣中的粉塵的量大幅度降低。如圖2A所示，在煙道11的外側配置激光照射部26，以使激光30相對煙道11內的廢氣的流的中心線成直角的方式朝向廢氣照射。在煙道11的與激光照射部26相反側的外側配置激光受光部27。通過這樣配置的激光式氣體分析儀25，能夠分析在煙道11中流動的廢氣的氧濃度。
[0050]轉爐廢氣回收裝置的誘導送風機5的下游側的煙道11，為直徑超過2m的大口徑。從激光照射部26到激光受光部27的激光30的光路的長度成為與煙道11的直徑同等或為其以上。在本實施方式涉及的轉爐廢氣回收裝置中，由文丘里洗氣器(集塵位置)4進行了濕式集塵，因此在廢氣中含有許多水分。此外，在煙道11中，通常，廢氣的溫度降低到100°C以下，因此容易引起結露等。在廢氣中存在許多灰塵、水滴的情況下，當激光30的光路過長時，有時激光30被灰塵、水滴散射而測定變得困難。在這種情況下，如圖2B所示，優選配置從激光照射部26側和激光受光部27側、以包圍激光30的光路的周圍的方式突出、并且前端開口的插入管28。此外，在插入管28內，優選以朝向爐內側的插入管前端流動的方式，從氮氣供給單元32作為凈化氣體29而流動氮氣。由此，插入管內總是充滿潔凈的氮氣。即，在激光30的光路中測定氣體流動的光路，成為從由兩側延伸的插入管28的前端到前端之間、即插入管的前端之間的間隔。因而，通過插入管28的設置，能夠縮短通過測定氣體中的激光30的光路長。結果， 即使在廢氣中含有灰塵、水滴，也能夠減少激光30的散射，能夠精度良好地分析氣體中氧濃度。
[0051]進一步，即使在廢氣中含有灰塵、水滴，為了更可靠地分析氣體中氧濃度，也優選使激光30的透射率為10%以上。此處，所謂透射率是指，由激光受光部受光的氧的吸收波長以外的波長的激光的光量相對于從激光照射部照射的激光的光量的比例。
[0052]此外，本發明人們弄清了，對于本實施方式涉及的轉爐廢氣回收裝置中，激光的透射率、通過廢氣中的激光的光路長、以及廢氣的流速具有下述式I那樣的相關。即，按照廢氣的流速來調整通過廢氣中的激光的光路長、即從自兩側延伸的插入管28的前端到前端的間隔，由此能夠容易地得到規定的透射率。
[0053]X= α Xexp (-LX β Xv) X 100.--式 I
[0054]此處，X為透射率(％)，L為光路長(m)，v為廢氣的流速(m/s)，α為與廢氣流速無關的激光的衰減系數，β為表示相對于流速的廢氣的吸光度的系數。
[0055]另外，在本實施方式涉及的轉爐廢氣回收裝置中，使α=0.43、β =0.0278。
[0056]在如圖2Β所示那樣的、具有插入管28的激光式氣體分析儀中，在轉爐廢氣含有灰塵、水滴等的情況下，有時轉爐廢氣從插入管28的前端朝向插入管28的內部而侵入。結果，在插入管28的內壁、激光照射部、激光受光部等上附著灰塵、水滴，有可能分析精度會降低。因此，擔心維護的頻度增加，生產率降低。
[0057]本發明人們弄清了，通過使插入管28的前端的開口面的形狀變化，而能夠抑制轉爐廢氣向插入管28內的侵入。具體地，插入管在以相對于包含所述廢氣的流的中心線和所述激光的光軸的虛擬平面垂直的視線觀察的情況下，如圖3C所示，可知優選在所述廢氣的流動方向下游側具有切口。其理由被認為是，通過在下游側具有切口，與插入管的內壁沖撞的轉爐廢氣會減少。
[0058]進一步可知，關于該切口，在以上述的視線觀察的情況下，更優選由相對于廢氣的流的中心線成45°以上75°以下的傾斜的傾斜面形成，并且，該傾斜面的沿著廢氣的流的中心線的方向的長度尺寸為所述插入管的外形尺寸的1/3以上2/3以下。上述的傾斜低于45°時，與內壁沖撞的轉爐廢氣不減少，超過75°時，切口面積大、轉爐廢氣的流入量增加，因此不優選。此外，在上述的長度尺寸超過2/3時，切口面積大、轉爐廢氣的流入量增加，因此不優選。另一方面，在低于1/3時，與內壁沖撞的轉爐廢氣不減少。
[0059]在本實施方式中，對于爐頂氧分析儀21及爐頂CO分析儀22，使用了與以往同樣的分析儀。作為其理由為，以往，氣體分析的響應延遲顯著的是爐下氧分析儀23，通過將爐下氧分析儀23從磁氧分析儀變更為激光式氣體分析儀25，而能夠將轉爐廢氣(廢氣)的回收開始時期提前，能夠得到氣體回收量增大的效果。另外，對于爐頂氧分析儀21及爐頂CO分析儀22，即使使用激光式氣體分析儀，也無損本實施方式中的效果。
[0060]在本實施方式涉及的轉爐廢氣回收方法中，使用上述本實施方式涉及的轉爐廢氣回收裝置，在開始轉爐吹煉時將產生的轉爐廢氣向大氣放散，在由作為爐頂氧分析儀21和爐下氧分析儀23而使用的激光式氣體分析儀25測定的氣體中氧濃度成為規定濃度以下、并且由爐頂CO分析儀22測定的氣體中CO濃度成為規定濃度以上時，將氣體從大氣放散切換到向儲氣罐10的回收。作為爐下氧分析儀23而使用了激光式氣體分析儀25，因此能夠將轉爐廢氣的回收開始時期提前，能夠實現氣體回收量的增大。
[0061]以上，以OG方式轉爐廢氣回收裝置為例進行了說明，但上述的方式，在非燃燒式氣體回收裝置中將下游的氧濃度作為回收條件的情況下，即使為其它方式也能夠實施。
實施例
[0062](實施例1)·
[0063]在300噸轉爐的OG方式轉爐廢氣回收裝置中應用了本發明。OG方式轉爐廢氣回收裝置的整體如圖1所示那樣。
[0064]在轉爐爐頂的輻射部3的廢氣路徑中設置爐頂氧分析儀21和爐頂CO分析儀22，在比濕式集塵位置更靠下游的煙道11中設置有爐下氧分析儀23。在吹煉開始時，在關閉了回收閥9之后，通過三通閥6的操作而將來自煙道11的廢氣向放散塔8排出。在吹煉開始后，在由爐頂CO分析儀22計測的一氧化碳濃度成為25%以上、并且由爐頂氧分析儀21和爐下氧分析儀23計測的兩處廢氣中的氧濃度均成為2%以下的條件成立時，才打開回收閥9，并且通過三通閥6的操作而切換廢氣路徑從而開始了廢氣向儲氣罐10的回收。
[0065]現有例為，在爐頂氧分析儀21、爐下氧分析儀23中使用了磁分析儀，在爐頂CO分析儀22中使用了紅外線式分析儀。
[0066]在本發明例中，相對于現有例，作為爐下氧分析儀23而使用了激光式氣體分析儀25這一點不同。在誘導送風機5的下游側的煙道11中、如圖2B所示設置有激光式氣體分析儀25。在煙道11的外側配置有激光照射部26，將激光30朝向煙道11內的廢氣照射，并且在與煙道11的激光照射部26相反側的外側配置有激光受光部27。在使從激光照射部26發出的激光30的波長連續變化的同時、將測定用激光30向測定空間照射，通過由運算處理裝置31分析、運算作為該結果而得到的激光受光部27的輸出信號，而分析了通過煙道內11的廢氣中的氧濃度。煙道11的直徑大到2.4m，因此如圖2B所示設置有插入管28。在插入管28內，以朝向爐內側的插入管前端流動的方式，作為凈化氣體29而流動了氮氣。此外，使從自兩側延伸的插入管28的前端到前端的間隔為lm。由此，通過廢氣中的激光30的光路的長度成為lm，即使廢氣含有粉塵、水分，也能夠毫無問題地分析廢氣中的氧濃度。另外，插入管28的前端，在現有例、本發明例中均為圖3A、圖3B所示的圖形b那樣的形狀。
[0067]圖4示出了，從開始轉爐I中的吹煉起的時間經過、與基于爐頂氧分析儀21的氣體分析結果A、基于爐頂CO分析儀22的氣體分析結果B、基于現有例的爐下氧分析儀23的氣體分析結果Cl、以及基于本發明例的爐下氧分析儀23的氣體分析結果C2的時間推移。在圖中，41表示爐頂CO分析儀條件成立的定時，42表示現有方法中的爐下氧分析儀條件成立的定時，43表示本發明方法中的爐下氧分析儀條件成立的定時。
[0068]圖4的橫軸為，在約20秒處開始了吹煉。
[0069]在現有例中，首先爐頂氧分析儀的條件(廢氣氧濃度為2%以下)成立，進一步在約90秒處爐頂CO分析儀的條件(廢氣CO濃度為25%以上)成立(圖中41的定時)，接著在約170秒處爐下氧分析儀的條件(廢氣氧濃度為2%以下)成立(圖中42的定時)。在該時刻為“回收條件成立”，開始向氣體回收的程序。
[0070]在本發明例中，首先與爐頂氧分析儀的條件成立幾乎同時，在約60秒處爐下氧分析儀的條件(廢氣氧濃度為2%以下)成立(圖中43的定時)，接著在約90秒處爐頂CO分析儀的條件成立(圖中41的定時)。在該時刻為“回收條件成立”，開始向氣體回收的程序。因而，與現有例相比較，在本發明例中，回收條件成立從170秒變成90秒，實現了減去80秒的時間縮短。
[0071](實施例2)
[0072]在實施例1的轉爐廢氣回收裝置中，對如圖3A、圖3B所示的圖形a~d那樣變更了插入管的前端形狀的情況進行了評價。評價基準如以下那樣。此外，如圖3C所示，均以切口處于氣體的流的下游側的方式設置有插入管。
[0073]另外，在以相對于包含所述廢氣的流的中心線和所述激光的光軸的虛擬平面垂直的視線觀察的情況下，圖形a及d的切口為三角形，切口面相對于廢氣的流的中心線所成的角度為67.5°。此外，圖形a的切口的沿著廢氣的流的中心線的方向的長度尺寸為插入管的外形尺寸的1/2。此外，圖形d的、切口的沿著廢氣的流的中心線的方向的長度尺寸與插入管的外形尺寸相等。另一方面，圖形c的切口，在如上述那樣俯視的情況下，為長方形，該切口的沿著廢氣的流的中心線的方向的長度尺寸為插入管的外形尺寸的1/4，與上述長度尺寸垂直的方向上的尺寸為插入管的外形尺寸的2/3。另外，圖形b不具有切口。
[0074]評價通過目視確認灰塵、水滴向插入管內壁的附著量而進行。
[0075](評價基準)
[0076]優:灰塵、水滴的附著微少
[0077]良:灰塵、水滴的附著少
[0078]可:灰塵、水滴的附著大量
[0079]表1表示結果。可知通過成為圖形a的形狀，最能夠降低灰塵向插入管內壁的附有里。[0080][表1]
[0081]
【權利要求】
1.一種轉爐廢氣回收裝置，在使轉爐中產生的廢氣在廢氣路徑中流動的同時對其進行集塵，以非燃燒的方式回收可燃性氣體，該轉爐廢氣回收裝置的特征在于，具備: 爐頂氧分析儀及爐頂CO分析儀，該爐頂氧分析儀分析在所述廢氣路徑上并且在比進行所述集塵的集塵位置更靠上游處的所述廢氣中的氧濃度，該爐頂CO分析儀分析在所述廢氣路徑上并且在比進行所述集塵的集塵位置更靠上游處的所述廢氣中的CO濃度；以及 爐下氧分析儀，向在比所述集塵位置更靠下游流動的所述廢氣中照射激光，根據該激光的由光吸收引起的光量變化，來分析氧濃度。
2.如權利要求1所述的轉爐廢氣回收裝置，其特征在于， 所述爐下氧分析儀具備: 激光照射部，以相對于所述廢氣的流的中心線成直角的方式照射所述激光； 激光受光部，受光通過了所述廢氣后的所述激光； 第一插入管，從所述激光照射部朝向所述廢氣路徑內以包圍所述激光的光路的周圍的方式關出，并且如％5開口 ； 第二插入管，從所述激光受光部朝向所述廢氣路徑內以包圍所述激光的光路的周圍的方式突出，并且前端開口 ；以及 氮氣供給單元，分別向所述第一插入管內及所述第二插入管內供給氮氣。
3.如權利要求2所述的轉爐廢氣回收裝置，其特征在于， 以所述激光受光部受光的氧的吸收波長以外的波長的所述激光的光量相對于從所述激光照射部照射的所述激光的光量的比例表示的所述激光的透射率為10%以上。
4.如權利要求3所述的轉爐廢氣回收裝置，其特征在于， 所述第一插入管的前端和所述第二插入管的前端的間隔與所述透射率的關系滿足下述式1，
5.如權利要求2~4中任一項所述的轉爐廢氣回收裝置，其特征在于， 在以相對于包含所述廢氣的流的中心線和所述激光的光軸的虛擬平面垂直的視線觀察的情況下，在所述第一插入管的前端及所述第二插入管的前端這雙方的所述廢氣的流動方向下游側分別形成有切口。
6.如權利要求5所述的轉爐廢氣回收裝置，其特征在于， 在以所述視線觀察所述切口的情況下， 所述切口由相對于所述廢氣的流的中心線成45°以上75°以下的傾斜的傾斜面形成，并且， 該傾斜面的沿著所述廢氣的流的中心線的方向的長度尺寸為所述插入管的外形尺寸的1/3以上2/3以下。
7.一種轉爐廢氣回收方法，使用權利要求1~4中任一項所述的轉爐廢氣回收裝置來進行，該轉爐廢氣回收方法的特征在于， 在開始轉爐吹煉時將產生的所述廢氣進行大氣放散； 在由所述爐頂氧分析儀分析出的所述氧濃度和由所述爐下氧分析儀分析出的所述氧濃度均為規定濃度以下、并且由所述爐頂CO分析儀分析出的所述CO濃度為規定濃度以上時， 回收所述廢氣。
【文檔編號】C21C5/38GK103582705SQ201280007019
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年5月30日 優先權日:2012年5月30日
【發明者】古河直樹, 上瀧晴雄 申請人:新日鐵住金株式會社