特開 2023-75562 除塵器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023075562

(43)【公開日】2023-05-31

(54)【発明の名称】除塵器

(51)【国際特許分類】

   B01D 45/06 20060101AFI20230524BHJP

   C21B 7/22 20060101ALI20230524BHJP

   F27D 17/00 20060101ALI20230524BHJP

   B07B 1/12 20060101ALI20230524BHJP

【ＦＩ】

B01D45/06

C21B7/22

F27D17/00 105A

B07B1/12 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021188537

(22)【出願日】2021-11-19

(71)【出願人】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(72)【発明者】

【氏名】横川 優斗

【テーマコード（参考）】

4D021

4D031

4K015

4K056

【Ｆターム（参考）】

4D021AA02

4D021AA03

4D021AB04

4D021CA01

4D021DB01

4D021EA10

4D031AB11

4D031BA01

4D031BA03

4D031BA06

4D031BA10

4D031BB04

4D031DA05

4K015HA05

4K056AA01

4K056DB12

4K056DB13

4K056DB14

4K056DB15

4K056DB22

4K056DB23

(57)【要約】

【課題】除塵器内に落下する塊によって排出口が塞がれることを規制しつつ、ダストを円滑に排出する。
【解決手段】流体１内に含まれるダストを捕集する除塵器１０であって、除塵器１０内に流体１を導入する導入部１１と、導入部１１から導入された流体１のうち、ダストが分離された流体１を排出する流体排出部２１と、除塵器１０の最下部に設けられ、除塵器１０内で捕集したダストを排出するダスト排出口２２と、導入部１１よりも下方に、かつ、ダスト排出口２２よりも上方に配置され、複数の開口が形成された篩２４と、が設けられ、篩２４は、除塵器１０の下部の全面にわたって配置され、複数の開口のうちの少なくとも１つの開口の最小断面長は、ダスト排出口２２の最大断面長よりも小さい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体内に含まれるダストを捕集する除塵器であって、
前記除塵器内に流体を導入する導入部と、
前記導入部から導入された流体のうち、ダストが分離された流体を排出する流体排出部と、
前記除塵器の最下部に設けられ、前記除塵器内で捕集したダストを排出するダスト排出口と、
前記導入部よりも下方に、かつ、前記ダスト排出口よりも上方に配置され、複数の開口が形成された篩と、が設けられ、
前記篩は、前記除塵器の下部の全面にわたって配置され、
前記複数の開口のうちの少なくとも１つの開口の最小断面長は、前記ダスト排出口の最大断面長よりも小さい、除塵器。

【請求項2】

前記篩は、水平方向に対して傾斜している、請求項１に記載の除塵器。

【請求項3】

前記除塵器の側面には、前記篩よりも上方に配置されたマンホールが設けられている、請求項１または２に記載の除塵器。

【請求項4】

前記篩は、複数の棒状部材を備え、
前記複数の開口のうちの少なくとも一部の開口は、水平方向に隣り合う前記複数の棒状部材の間に形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の除塵器。

【請求項5】

前記複数の棒状部材のうちの少なくとも一部の棒状部材は、パイプである、請求項４に記載の除塵器。

【請求項6】

前記パイプ内に蒸気を供給する蒸気供給部を更に備えている、請求項５に記載の除塵器。

【請求項7】

前記複数の棒状部材のうちの少なくとも一部の棒状部材は、前記除塵器を水平方向に貫通している、請求項４から６のいずれか１項に記載の除塵器。

【請求項8】

前記除塵器を上下方向から見たときに、前記複数の開口それぞれが、前記ダスト排出口よりも小さい、請求項１から７のいずれか１項に記載の除塵器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、除塵器に関する。

【背景技術】

【0002】

設備から発生した流体内にはダストが含まれる場合があり、除塵器を通して、ダストと流体とを分離する。この場合、ダストは除塵器に設けられた排出口から排出される。
例えば、高炉から発生した高炉ガスは、除塵器（ダスト捕集装置）を通し、清浄ガスとして再利用される。除塵器で捕集したダストは、除塵器の最下部に設けられた排出口から定期的に排出される。
しかしながら、排出口は、以下に示すようなさまざまな原因で塞がれる場合がある。
（１）例えば、除塵器のダクトの内面に設けられた耐火物が、経年劣化や施工不良によって脱落する場合。
（２）例えば、前記耐火物が、吹き抜けなどの高炉トラブルによって脱落する場合。
（３）例えば、ダクト内に存在する大きな塊（ダストやヒューム等の付着などにより発生した塊）が落下した場合。
そこで、落下してきた大塊（耐火物を含む）を受け止め、排出口を塞いでしまうことを防止するため、従来から、排出口の上部に構造物を設けることが行われてきた。
例えば、下記特許文献１では、大塊が落下してきた場合にも排出口を直接塞いでしまうことを防止するため、側面が篩面である筒を排出口に立てている。この発明では、筒の上部だけでなく側面からもダストが通過するように、筒の側面が篩面となっている。これによって、通常では、正常にダストを排出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－８７１３２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、前記従来の除塵器では、筒を排出口に立てることが前提であり、除塵器における他の位置に筒を設置することができない。そして、排出口近くに筒があるため、例えば、篩面の目がダストによって目詰まりした場合などには、ダストが排出される部分が筒の上部のみとなってしまう。その結果、ダスト排出の回数が増加し、最悪の場合には結局操業を停止しなければならないことも考えられる。

【0005】

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、除塵器内に落下する塊によって排出口が塞がれることを規制しつつ、ダストを円滑に排出することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

＜１＞本発明の一態様に係る除塵器は、流体内に含まれるダストを捕集する除塵器であって、前記除塵器内に流体を導入する導入部と、前記導入部から導入された流体のうち、ダストが分離された流体を排出する流体排出部と、前記除塵器の最下部に設けられ、前記除塵器内で捕集したダストを排出するダスト排出口と、前記導入部よりも下方に、かつ、前記ダスト排出口よりも上方に配置され、複数の開口が形成された篩と、が設けられ、前記篩は、前記除塵器の下部の全面にわたって配置され、前記複数の開口のうちの少なくとも１つの開口の最小断面長は、前記ダスト排出口の最大断面長よりも小さい。

【0007】

篩が、導入部よりも下方に、かつ、ダスト排出口よりも上方に配置されている。その上で、篩が、除塵器の下部の全面にわたって配置されている。したがって、導入部からの落下物がダスト排出口に到達するためには、篩を通過する必要がある。ここで、複数の開口のうちの少なくとも１つの開口の最小断面長が、ダスト排出口の最大断面長よりも小さい。したがって、ダスト排出口を閉塞するような大きさの塊は、篩に引っ掛かり易い。塊が篩に引っ掛かると、塊が篩を通過しない。そのため、塊がダスト排出口を塞ぐことが規制される。
この除塵器では、塊によるダスト排出口の閉塞を規制するため、篩を、導入部よりも下方に、かつ、ダスト排出口よりも上方に配置すればよい。言い換えると、前記従来の除塵器のように、筒を排出口に立てる必要がない。よって、例えば、篩を排出口から十分に離れた位置に設置すること等ができる。そのため、仮に篩が目詰まり等しても、排出口付近の流れが阻害され難い。よって、ダストを円滑に排出することができる。

【0008】

＜２＞上記＜１＞に係る除塵器では、前記篩は、水平方向に対して傾斜している構成を採用してもよい。

【0009】

篩が、水平方向に対して傾斜している。よって、篩に受け止められた塊が、篩の傾斜に沿って特定の箇所に集約し易い。これにより、例えば、塊の除去作業が実施し易くなる。

【0010】

＜３＞上記＜１＞または＜２＞に係る除塵器では、前記除塵器の側面には、前記篩よりも上方に配置されたマンホールが設けられている構成を採用してもよい。

【0011】

マンホールが、篩よりも上方に配置されている。よって、篩上の塊を作業者がマンホールから除去することができる。なお、篩が水平方向に対して傾斜している場合、篩をマンホールに向けて傾斜させることで、塊がマンホールに集約し易くなる。

【0012】

＜４＞上記＜１＞から＜３＞のいずれか１項に係る除塵器では、前記篩は、複数の棒状部材を備え、前記複数の開口のうちの少なくとも一部の開口は、水平方向に隣り合う前記複数の棒状部材の間に形成されている構成を採用してもよい。

【0013】

篩が、複数の棒状部材を備えている。しかも、複数の開口のうちの少なくとも一部の開口が、水平方向に隣り合う複数の棒状部材の間に形成されている。よって、例えば、開口の断面長や断面積が自由度高く設定される。

【0014】

＜５＞上記＜４＞に係る除塵器では、前記複数の棒状部材のうちの少なくとも一部の棒状部材は、パイプである構成を採用してもよい。

【0015】

複数の棒状部材のうちの少なくとも一部の棒状部材がパイプである。そのため、篩が軽量となる。また、篩が一般的な部材によって形成される。その結果、篩を安価に製造することができる。

【0016】

＜６＞上記＜５＞に係る除塵器では、前記パイプ内に蒸気を供給する蒸気供給部を更に備えている構成を採用してもよい。

【0017】

高炉炉頂ガスに用いられる除塵器であって、乾式や電気式の除塵器においては、篩に触れたダストが濡れていると、ダストが篩に付着して積み重なる。篩に付着したダストが大きく成長すると、篩の開口を閉塞するおそれがある。しかも、除塵器内には高温の炉頂ガスが導入される（なお炉頂ガスの温度は、通常の操業時において１００～２００℃程度、吹き抜け時において６００～１２００℃程度である）。そのため、篩にダストが付着されていると、炉頂ガスからの熱を受けたダストが焼結されたように硬化する。結果として、ダストが篩から離脱し難くなり、開口が一層閉塞され易くなる。
篩の開口が閉塞された場合、例えば、高炉の操業を止めて、篩に付着したダストの清掃が必要になることがある。
ここで、蒸気供給部が、パイプ内に蒸気（例えば、１００℃～３００℃程度）を供給する。これにより、篩に付着したダストの乾燥を促進することができる。よって、ダストが篩の表面で成長することが抑制される。結果として、篩の開口がダストによって閉塞されにくくなる。

【0018】

＜７＞上記＜４＞から＜６＞のいずれか１項に係る除塵器では、前記複数の棒状部材のうちの少なくとも一部の棒状部材は、前記除塵器を水平方向に貫通している構成を採用してもよい。

【0019】

複数の棒状部材のうちの少なくとも一部の棒状部材が、除塵器を水平方向に貫通している。したがって、例えば、棒状部材が摩耗や損傷したとき等に、作業者は除塵器の外部から棒状部材の取外しや取り付けが可能となり、交換作業がし易い。

【0020】

＜８＞上記＜１＞から＜７＞のいずれか１項に係る除塵器では、前記除塵器を上下方向から見たときに、前記複数の開口それぞれが、前記ダスト排出口よりも小さい構成を採用してもよい。

【0021】

除塵器を上下方向から見たときに、複数の開口それぞれが、ダスト排出口よりも小さい。よって、塊が篩に一層引っ掛かり易くなる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、除塵器内に落下する塊によって排出口が塞がれることを規制しつつ、ダストを円滑に排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態に係る除塵器の縦断面図である。

【図2】図１に示す除塵器を構成する篩の斜視図である。

【図3】図２に示す篩の要部を示す上面図である。

【図4】本発明の比較例に係る除塵器の縦断面図であって、ダスト排出バルブが閉じられている状態を示す図である。

【図5】図４に示す除塵器の縦断面図であって、ダスト排出バルブが開かれている状態を示す図である。

【図6】図４に示す除塵器の縦断面図であって、塊が排出口を塞いでいる状態を示す図である。

【図7】図１に示す除塵器の縦断面図であって、塊が篩に支持されつつダスト排出バルブが閉じられている状態を示す図である。

【図8】図１に示す除塵器の縦断面図であって、塊が篩に支持されつつダスト排出バルブが開かれている状態を示す図である。

【図9】本発明の第１変形例に係る除塵器の縦断面図である。

【図10】本発明の第２変形例に係る除塵器の縦断面図である。

【図11】本発明の第３変形例に係る除塵器の縦断面図である。

【図12】図１１に示す除塵器の横断面図である。

【図13】本発明の第４変形例に係る除塵器の横断面図である。

【図14】本発明の第５変形例に係る除塵器の縦断面図である。

【図15】本発明の第６変形例に係る除塵器の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図１から図８を参照し、本発明の一実施形態に係る除塵器１０を説明する。除塵器１０は、例えば、高炉の炉頂ガス用として用いられる。
高炉は、コークスを用いて鉄鉱石を還元して溶銑を製造する炉である。高炉において、加熱されて還元された鉄鉱石は、溶銑となって、高炉の炉底に設けられた出銑口から出銑される。コークスの燃焼および鉄鉱石の還元により発生した高炉ガスは、炉頂ガス１（流体）として高炉の炉頂から排出される。炉頂ガス１の主成分は、Ｎ_２、ＣＯ_２、ＣＯ、Ｈ_２である。炉頂ガス１は、高炉に装入された原料の微細粒子などからなる多量のダスト２をさらに含む。

【0025】

炉頂ガス１は、炉頂ガス導入管１１（導入部、下降管、ダウンカマー）を通って除塵器１０に導入される。炉頂ガス導入管１１の内側は、耐火物１２（キャスタブル、耐火材）が内張りされている。
除塵器１０に導入された炉頂ガス１は、除塵器１０において、炉頂ガス１とダスト２とに分離される。除塵器１０としては、乾式、湿式、電気式など、多様な形式の構成が採用される。

【0026】

除塵器１０は、炉頂ガス導入管１１から高炉の炉頂ガス１が供給されるホッパ１３（除塵器本体）を備えている。ホッパ１３は、中空の円筒である中央部１４と、中空であって上方に向けて狭くなる円錐である上方部１５と、中空であって下方に向けて狭くなる円錐である下方部１６と、を備えている。

【0027】

なお本実施形態では、炉頂ガス導入管１１の下端が、内筒１７（広がり管、ディフューザー）となっている。内筒１７は、ホッパ１３内に位置している。内筒１７は、下方に向かうに従い拡径している。内筒１７の内面には、耐火物１２が設けられていない。内筒１７の下端は、中央部１４に位置している。

【0028】

ホッパ１３には、ダスト２が分離された炉頂ガス１を排気する排気管２１（流体排出部）と、炉頂ガス導入管１１よりも下方に配置されたダスト排出口２２と、炉頂ガス導入管１１（内筒１７）よりも下方に、かつ、ダスト排出口２２よりも上方に配置され、複数の開口２３が形成された篩２４と、が設けられている。
排気管２１は、ホッパ１３から炉頂ガス１を排気する。排気管２１は、内管（炉頂ガス導入管１１）の下端よりも上側に位置する。排気管２１は、上方部１５の側面に設けられている。

【0029】

ダスト排出口２２は、ホッパ１３からダスト２（除塵器１０内で捕集したダスト２）を排出する。ダスト排出口２２は、除塵器１０（ホッパ１３）の最下部に設けられている。ダスト排出口２２は、下方部１６の下端に設けられている。ダスト排出口２２は、下方部１６の下端から下方に開口している。ダスト排出口２２の平面視形状は、円形状（真円形状）である。図３に示すように、ダスト排出口２２は内径Ｌ０の円形である。そのため、ダスト排出口２２の最小断面長Ｌ０ｍｉｎとダスト排出口２２の最大断面長Ｌ０ｍａｘと同一となる。

【0030】

なお開口部（例えばダスト排出口２２、または、後述する第１開口３１や第２開口３２）の断面長とは、開口部における中心を通る開口断面の長さのことをいう。開口部の最小断面長とは、開口部の断面長のうちの最小の断面長をいう。開口部の最大断面長とは、開口部の断面長のうちの最大の断面長をいう。

【0031】

図１に示すように、ダスト排出口２２には、排出管２５が接続されている。排出管２５には、排出管２５を開閉するダスト排出バルブ２６が設けられている。

【0032】

篩２４は、除塵器１０の下部の全面にわたって配置されている。篩２４は、ホッパ１３の一断面であってホッパ１３を上下方向Ｚから見る一断面の全面にわたって配置されている。篩２４は、ホッパ１３の軸線に交差する横断面の全面にわたって配置されている。篩２４は、ホッパ１３における下方部１６に設けられている。図２に示すように、篩２４は、網目状である。篩２４は、複数の棒状部材２７を備えている。本実施形態では、複数の棒状部材２７は、いずれもパイプ（例えば、丸パイプや角パイプ等）である。ここで棒状部材２７は、本実施形態のように中空のパイプであってもよく、中実のロッドであってもよい。なお図示の例では、各棒状部材２７が、直線状に延びているが、曲線状に延びていてもよい。

【0033】

複数の棒状部材２７は、複数の第１棒状部材２８と、複数の第２棒状部材２９と、を含む。図示の例では、第１棒状部材２８と第２棒状部材２９とは同数である。なお、第１棒状部材２８と第２棒状部材２９とは同数でなくてもよい。例えば、後述する第１開口３１の開口形状が長方形の場合など、第１棒状部材２８と第２棒状部材２９とが同数ではなくてもよい。

【0034】

複数の第１棒状部材２８はそれぞれ、水平方向のうちの第１方向Ｄ１に延びる。複数の第１棒状部材２８は、水平方向のうちの第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に間隔をあけて並んでいる。複数の第２棒状部材２９はそれぞれ、第２方向Ｄ２に延びる。複数の第２棒状部材２９は、第１方向Ｄ１に間隔をあけて並んでいる。複数の棒状部材２７は、格子状に配置されている。

【0035】

なお本実施形態では、複数の第１棒状部材２８は、第２方向Ｄ２に等間隔に配置され、複数の第２棒状部材２９は、第１方向Ｄ１に等間隔に配置されている。しかしながら、複数の第１棒状部材２８が、第２方向Ｄ２に不等間隔に配置されていてもよい。複数の第２棒状部材２９が、第１方向Ｄ１に不等間隔に配置されていてもよい。

【0036】

複数の第１棒状部材２８と、複数の第２棒状部材２９と、は、上下方向Ｚにずらされている。本実施形態では、全ての第１棒状部材２８が、同一の平面（以下、第１平面という）に配置されている。全ての第２棒状部材２９が、同一の平面（以下、第２平面という）に配置されている。第１平面と第２平面とは、上下方向Ｚにずらされている。

【0037】

各第１棒状部材２８は、各第２棒状部材２９に対して、上下方向Ｚの片側（上側または下側）から接触しておらず、接合もされていない。各第１棒状部材２８が、各第２棒状部材２９に接合されていないことで、第１棒状部材２８や第２棒状部材２９を１本ごとに交換し易くなる。ただし、各第１棒状部材２８は、各第２棒状部材２９に対して接触していてもよい。さらには、各第１棒状部材２８が、各第２棒状部材２９に対して溶接などによって接合されていてもよい。

【0038】

なお篩２４の外周縁に、各棒状部材２７の端が固定される環状部材３０が設けられていてもよい。この場合、環状部材３０がホッパ１３に嵌め込まれることで、篩２４がホッパ１３に固定される。
一方、篩２４の外周縁に環状部材３０がなくてもよい。この場合、例えば、棒状部材２７の端が直接、ホッパ１３に例えば溶接などにより接合されていてもよい。

【0039】

上記篩２４において、複数の開口２３のうちの一部の開口２３（以下、第１開口３１という）は、水平方向に隣り合う複数の棒状部材２７の間に形成されている。第１開口３１は、篩２４における外周縁を除く部分の全域にわたって形成されている。全ての第１開口３１は、同等の形状で、かつ、同等の大きさである。各第１開口３１は、第２方向Ｄ２に隣り合う第１棒状部材２８の間で、かつ、第１方向Ｄ１に隣り合う第２棒状部材２９の間に形成されている。各第１開口３１は、矩形状（図示の例では正方形状）である。

【0040】

複数の開口２３のうちの残りの開口２３（以下、第２開口３２という）は、篩２４における外周縁の全域（全周）にわたって形成されている。第２開口３２は、篩２４が前記環状部材３０を備えている場合には、棒状部材２７と環状部材３０との間に形成される。第２開口３２は、篩２４が前記環状部材３０を備えていない場合には、棒状部材２７とホッパ１３の間に形成される。ホッパ１３を上下方向Ｚから見たときに、第２開口３２は、第１開口３１よりも小さい。ただし第２開口３２は、第１開口３１よりも大きくてもよい。

【0041】

図３に示すように、第１開口３１の最小断面長Ｌ１ｍｉｎおよび最大断面長Ｌ１ｍａｘはいずれも、ダスト排出口２２の内径Ｌ０よりも小さい。ホッパ１３を上下方向Ｚから見たときに、第１開口３１は、ダスト排出口２２よりも小さい。本実施形態では、ホッパ１３を上下方向Ｚから見たときに、全ての開口２３（第１開口３１および第２開口３２）が、ダスト排出口２２よりも小さい。

【0042】

一方、全ての開口２３は、いずれもダスト２（図４等参照）よりは大きい。ダスト２は、篩２４（開口２３）を通過可能である。
なお、高炉の炉頂ガス１に含まれるダスト２の直径は例えば０．０１～０．５ｍｍである。また、ダスト排出口２２の内径Ｌ０は例えば１５０～３００ｍｍである。第１開口３１の最小断面長Ｌ１ｍｉｎは、例えば１５０ｍｍ未満であることが好ましい。

【0043】

ところで本実施形態では、第１棒状部材２８と第２棒状部材２９とが同一平面にないため、開口２３の断面長は、厳密には上下方向Ｚの距離も考慮する必要がある。しかしながら、本実施形態のように、第１棒状部材２８と第２棒状部材２９とが上下方向Ｚにわずか（例えば、棒状部材２７の太さ以下）しかずれておらず、実質的に同一平面として考えられる場合には、第１棒状部材２８と第２棒状部材２９とが同一平面に位置するものとして、開口２３の断面長を考えることができる。本実施形態では、篩２４が網目状であり、開口２３の断面長は開口２３の目開きである。

【0044】

ここで図４に、比較例に係る除塵器１０Ａを示す。この除塵器１０Ａは、篩２４を備えていない。除塵器１０Ａにおいて、炉頂ガス１とダスト２とは分離され、ダスト２はホッパ１３に貯留され、炉頂ガス１は排気管２１から排気される。このとき、ダスト排出バルブ２６は閉じられている（ダスト排出バルブ２６が黒塗りであることは、ダスト排出バルブ２６が閉じられていることを意味する）。
図５に示すように、貯留されたダスト２は、例えば、１日１回程度、除塵器１０Ａの下方から外部に排出される。このとき、ダスト排出バルブ２６は開かれている（ダスト排出バルブ２６が白塗りであることは、ダスト排出バルブ２６が開かれていることを意味する）。排出されたダスト２は回収される。
前記比較例に係る除塵器１０Ａでは、図６に示すように、炉頂ガス導入管１１から塊３が落下すると、塊３がダスト排出口２２を閉塞し易い。この場合、ダスト２がダスト排出口２２からら排出されにくくなる。なお落下する塊３としては、（１）炉頂ガス導入管１１から剥離した耐火物１２の一部や、（２）固化したダスト２やヒューム等が挙げられる。

【0045】

一方で図７に示すように、本実施形態に係る除塵器１０によれば、篩２４が、炉頂ガス導入管１１よりも下方に、かつ、ダスト排出口２２よりも上方に配置されている。その上で、篩２４が、ホッパ１３の一断面であってホッパ１３を上下方向Ｚから見る一断面の全面にわたって配置されている。したがって、炉頂ガス導入管１１からの落下物がダスト排出口２２に到達するためには、篩２４を通過する必要がある。ここで、図３に示すように、第１開口３１の最小断面長Ｌ１ｍｉｎが、ダスト排出口２２の最大断面長Ｌ０ｍａｘよりも小さい。したがって、ダスト排出口２２を閉塞するような大きさの塊３は、篩２４に引っ掛かり易い。しかも本実施形態では、ホッパ１３を上下方向Ｚから見たときに、全ての開口２３が、ダスト排出口２２よりも小さい。よって、塊３が篩２４に一層引っ掛かり易くなる。図７に示すように、塊３が篩２４に引っ掛かると、塊３が篩２４を通過しない。そのため、塊３がダスト排出口２２を塞ぐことが規制される。
この除塵器１０では、塊３によるダスト排出口２２の閉塞を規制するため、篩２４を、炉頂ガス導入管１１よりも下方に、かつ、ダスト排出口２２よりも上方に配置すればよい。言い換えると、前記従来の除塵器１０のように、筒を排出口に立てる必要がない。よって、例えば、篩２４を排出口から十分に離れた位置（例えば、ダスト排出口２２よりも６００ｍｍ以上、上方）に設置すること等ができる。そのため、仮に篩２４が目詰まり等しても、排出口付近の流れが阻害され難い。よって、ダスト２を円滑に排出することができる。

【0046】

一方、図８に示すように、ダスト２は、篩２４（開口２３）を通過可能である。そのため、ダスト排出バルブ２６が開かれると、ダスト２が篩２４を通過してダスト２がホッパ１３から排出される。

【0047】

なお本実施形態では、図２に示すように、篩２４が、複数の棒状部材２７を備えている。しかも、第１開口３１が、水平方向に隣り合う複数の棒状部材２７の間に形成されている。よって、例えば、第１開口３１の断面長や断面積が自由度高く設定される。
さらに、複数の棒状部材２７がパイプである。そのため、篩２４が軽量となる。また、篩２４が一般的な部材によって形成される。その結果、篩２４を安価に製造することができる。

【0048】

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0049】

図９に示す第１変形例に係る除塵器１０Ｂのように、篩２４が、水平方向に対して傾斜していてもよい。篩２４は、ホッパ１３の軸線に対する直交面に対して傾斜している。図示の例では、篩２４が紙面右側に向かうに従い下方に向かっている。
この場合、篩２４に受け止められた塊３が、篩２４の傾斜に沿って特定の箇所（図示の例では、紙面右側）に集約し易い。これにより、例えば、塊３の除去作業が実施し易くなる。

【0050】

図１０Ｃに示す第２変形例に係る除塵器１０Ｃのように、ホッパ１３の側面に、マンホール４０が設けられていてもよい。マンホール４０は、下方部１６に設けられている。マンホール４０は、篩２４よりも上方に配置されている。図示の例では、篩２４は、マンホール４０に向けて傾斜している。
この場合、篩上の塊３を作業者がマンホール４０から除去することができる。なお本実施形態のように、篩２４をマンホール４０に向けて傾斜させることで、塊３がマンホール４０に集約し易くなる。

【0051】

図１１および図１２に示す第３変形例に係る除塵器１０Ｄのように、複数の棒状部材２７が、ホッパ１３を水平方向に貫通していてもよい。なお図示の例では、複数の棒状部材２７の全てが、ホッパ１３を水平方向に貫通しているが、複数の棒状部材２７の一部のみが、ホッパ１３を水平方向に貫通していてもよい。ホッパ１３を水平方向に貫通する棒状部材２７は、ホッパ１３から水平方向に引き抜き可能であり、かつ、ホッパ１３に対して外部から水平方向に挿し込み可能である。
この場合、例えば、棒状部材２７が摩耗や損傷したとき等に、作業者はホッパ１３の外部から棒状部材２７の取外しや取り付けが可能となり、交換作業がし易い。

【0052】

さらに図１３に示す第４変形例に係る除塵器１０Ｅのように、複数の棒状部材２７が、第１棒状部材２８のみ備え、第２棒状部材２９を備えていなくてもよい。図示の例では、篩２４が、第１棒状部材２８のみによって構成されている。この場合、第１方向Ｄ１が、第１棒状部材２８の延伸方向となる。また、第２方向Ｄ２は、延伸方向と直交する方向（以下、延伸直交方向ともいう）となる。開口２３は、（１）第２方向Ｄ２（延伸直交方向）に隣り合う第１棒状部材２８の間、または、（２）第２方向Ｄ２（延伸直交方向）に沿って最も外側に位置する第１棒状部材２８と、ホッパ１３と、の間、のいずれかに形成される。この場合、開口２３における最小断面長Ｌｍｉｎは、開口２３の第２方向Ｄ２（延伸直交方向）の断面長として定義することができる。

【0053】

さらに図１４に示す第５変形例に係る除塵器１０Ｆのように、除塵器１０Ｆが、蒸気供給部４１と、蒸気排出部４２と、を更に備えていてもよい。蒸気供給部４１は、パイプ内に蒸気を供給する。蒸気排出部４２は、ハイプ内に供給された蒸気を排出する。
乾式や電気式の除塵器１０Ｆにおいては、篩２４に触れたダスト２が濡れていると、ダスト２が篩２４に付着して積み重なる。篩２４に付着したダスト２が大きく成長すると、篩２４の開口２３を閉塞するおそれがある。しかも、ホッパ１３内には高温の炉頂ガス１が導入される（なお炉頂ガス１の温度は、通常の操業時において１００～２００℃程度、吹き抜け時において６００～１２００℃程度である）。そのため、篩２４にダスト２が付着されていると、炉頂ガス１からの熱を受けたダスト２が焼結されたように硬化する。結果として、ダスト２が篩２４から離脱し難くなり、開口２３が一層閉塞され易くなる。
篩２４の開口２３が閉塞された場合、例えば、高炉の操業を止めて、篩２４に付着したダスト２の清掃が必要になることがある。
ここで、蒸気供給部４１が、パイプ内に蒸気（例えば、１００℃～３００℃程度）を供給する。これにより、篩２４に付着したダスト２の乾燥を促進することができる。よって、ダスト２が篩２４の表面で成長することが抑制される。結果として、篩２４の開口２３がダスト２によって閉塞されにくくなる。

【0054】

さらに図１５に示す第６変形例に係る除塵器１０Ｇのように、篩２４が、棒状部材２７に代えてチェーンによって形成されていてもよい。すなわち、チェーンのように変形可能な部材であっても、張力を加えることで直線状に延びる部材は、棒状部材２７と同等の効果を発揮する。なお篩２４として、パイプ（棒状部材２７）とチェーンとが混在する構成を採用してもよい。さらに棒状部材２７は、パイプと異なる部材（例えば、丸棒、形鋼など）であってもよい。

【0055】

なお、前記各変形例に係る除塵器１０Ｂ～１０Ｇでは、篩２４が傾斜しているが、篩２４は傾斜していなくてもよい。

【0056】

炉頂ガス導入管１１の下端が内筒１７でなくてもよい。例えば、炉頂ガス導入管１１の下端が、炉頂ガス１がホッパ１３内において旋回流となるように炉頂ガス１を整流する構成であってもよい。

【0057】

篩２４は上記構成に限られない。例えば、篩２４が打ち抜き鋼板や網によって形成されていてもよい。さらに例えば、開口２３の平面視形状が円形や多角形、長方形やひし形であってもよい。具体的には、篩２４が、円形や多角形のパンチ穴がついた打ち抜き鋼板や、長方形やひし形の開口２３を有するように編まれた網であってもよい。

【0058】

前記実施形態では、ホッパ１３を上下方向から見たときに、全ての開口２３が、ダスト排出口２２よりも小さい。しかしながら、本発明では、複数の開口２３のうちの少なくとも１つの開口２３が、ダスト排出口２２よりも小さい他の形態が適宜採用可能である。さらに本発明では、複数の開口２３のうちの少なくとも１つの開口２３の最小断面長が、ダスト排出口２２の最大断面長よりも小さい他の形態が適宜採用可能である。例えば、複数の開口２３のうち、ホッパ１３の直下に位置する開口２３が、ダスト排出口２２より小さく、残りの開口２３が、ダスト排出口２２より大きくてもよい。さらに、前記直下に位置する開口２３の最小断面長が、ダスト排出口２２の最大断面長よりも小さく、残りの開口２３の最小断面長が、ダスト排出口２２の最大断面長より大きくてもよい。

【0059】

ダスト排出口２２の平面視形状が円形状でなくてもよい。例えば、ダスト排出口２２の平面視形状が四角形状でなくてもよい。この場合、開口２３の最小断面長が、ダスト排出口２２の最大断面長より小さく構成が適宜採用される。例えば、開口２３の最小断面長が、ダスト排出口２２の最小断面長より小さくてもよく、小さくなくてもよい。

【0060】

前記実施形態では、除塵器１０として、高炉の炉頂ガス用の除塵器１０を例示した。しかしながら、除塵器１０は、高炉の炉頂ガス以外にも用いることが可能である。除塵器１０として、流体１内に含まれるダスト２を捕集する他の除塵器を採用してもよい。

【0061】

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0062】

１ 炉頂ガス
２ ダスト
１０ 除塵器
１１ 炉頂ガス導入管（導入部）
１３ ホッパ
２１ 排気管（流体排出部）
２２ ダスト排出口
２３ 開口
２４ 篩
２７ 棒状部材
４１ 蒸気供給部
Ｚ 上下方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】