鉄鋼業排ガス超低浄化ソリューション：中天威尔の革新的セラミック技術で環境基準を達成

鉄鋼業における排ガス処理の課題と解決策

鉄鋼製造プロセスでは、烧结炉、高炉、転炉、電気炉など多様な工程から排出される排ガスには、NOx（窒素酸化物）、SOx（硫黄酸化物）、粉塵、重金属、ダイオキシン類など多種多様な汚染物質が含まれています。これらの排ガス処理には、高温・高湿度・高粉塵濃度といった厳しい条件下でも安定した性能を発揮する技術が求められます。

従来技術の限界

従来の排ガス処理システムでは、各汚染物質ごとに個別の装置を設置する必要があり、設備が大型化し、維持管理コストも高くなる課題がありました。特に、SCR（選択的触媒還元）装置では、排ガス中のアルカリ分や重金属による触媒中毒が問題となり、定期的な触媒交換が必要でした。

中天威尔の革新的セラミック技術

当社が独自開発したセラミック一体化多汚染物質超低排出排ガス処理システムは、これらの課題を根本から解決する画期的な技術です。セラミック触媒フィルターと無触媒高温集塵セラミック繊維フィルターを中核部品として採用し、脱硝、脱硫、脱弗、集塵、ダイオキシン除去、HCl・HF除去、重金属除去を一つのシステムで実現しています。

セラミックフィルターの技術的特長

• ナノレベル孔径構造：微細な粉塵粒子を99.9%以上除去可能
• 高気布比設計：コンパクトな装置設計を実現
• 高強度・低抵抗：長期間安定した圧力損失を維持
• 5年以上の長寿命：メンテナンスコストを大幅削減

多様な鉄鋼工程への適用事例

烧结炉排ガス処理

烧结工程では、原料中の硫黄分や窒素分が排ガス中に高濃度で含まれます。当社のセラミック一体化システムは、高温状態での直接処理が可能なため、従来必要だったガス冷却工程を省略でき、エネルギー効率を向上させています。

高炉・転炉排ガス処理

製鉄主要工程からの排ガスには、高濃度のCOガスと粉塵が含まれます。当社システムは、ガス性状の変動にも強く、安定した処理性能を発揮します。特に、粘着性の高い微細粉塵の処理において、従来のバグフィルターを凌駕する性能を実証しています。

電気炉排ガス処理

スクラップを原料とする電気炉では、重金属や塩素系化合物の処理が課題となります。セラミック触媒フィルターは、これらの有害物質に対しても高い除去効率を維持し、環境基準を確実にクリアします。

技術比較と優位性

システム設計の特徴

多管束システム統合

複数のセラミックフィルターモジュールを最適配置し、メンテナンス性と処理効率を両立しています。個々のモジュール単位での交換・メンテナンスが可能なため、装置全体の停止を最小限に抑えられます。

耐腐食性設計

鉄鋼業排ガスに含まれる酸性成分に対応するため、セラミック材料とハウジング部材に耐食性の高い素材を採用しています。高温・高湿環境下でも劣化しにくい設計となっています。

エネルギー効率最適化

排ガス冷却を必要としない高温処理が可能なため、従来システムに比べてエネルギー消費を30%以上削減できます。また、圧力損失の低減により送風機動力も節約可能です。

実際の導入事例と性能実績

国内大手鉄鋼メーカーA社における導入事例

烧结炉排ガス処理システムとして導入し、以下の性能を達成：

• NOx排出濃度：50 ppm以下（規制値100 ppm）
• SOx排出濃度：30 ppm以下（規制値50 ppm）
• 粉塵濃度：3 mg/Nm³以下（規制値10 mg/Nm³）
• 連続運転期間：3年間メンテナンスフリー

海外鉄鋼メーカーB社における適用

電気炉排ガス処理に適用し、重金属除去効率99.5%以上を実現。欧州の厳しい環境規制であるBAT（Best Available Techniques）基準を満たしています。

今後の技術開発展望

現在、さらに高性能なセラミック材料の開発を進めており、2030年までに以下の目標を掲げています：

• エネルギー消費量のさらなる20%削減
• フィルター寿命の10年延伸
• CO2回収機能の統合
• AIを活用した最適運転制御の実現

まとめ

中天威尔の鉄鋼業排ガス超低浄化ソリューションは、セラミック技術の進化により、従来の排ガス処理技術の課題を克服しました。高温環境での直接処理、多汚染物質の同時除去、長寿命化によるランニングコスト削減など、鉄鋼業界が直面する環境課題に対する包括的な解決策を提供します。今後も技術革新を続け、持続可能な鉄鋼生産の実現に貢献してまいります。

鉄鋼業における排ガス処理でお困りの際は、ぜひ当社の専門技術チームにご相談ください。お客様の工程に最適なソリューションをご提案いたします。