CN104641003A - 炉渣除去装置及炉渣除去方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种即使使用不实施软化点调整的煤粉也能够以简单的装置构成容易且切实除去炉渣，进一步能够尽量降低管道破损等风险的高炉设备的炉渣除去装置。设置于从以铁矿石制造生铁的高炉主体(20)的风口(22)喷吹热风(2)和作为辅助燃料的煤粉(3)的吹风管(30)，是在煤粉(3)的炉渣(S)中含有因热风(2)及/或煤粉(3)的燃烧热而熔融成分的吹风管用炉渣除去装置，设置有向吹风管(30)内流动的煤粉(3)和热风(2)中喷吹熔点高于风口附近温度并且粒径大于煤粉(3)的固形物(7)的喷射喷嘴(80)，该喷射喷嘴(80)具备有可供应固形物(7)并设置有开关控制阀(89)的固形物供应系统。

Description

炉渣除去装置及炉渣除去方法

技术领域

本发明涉及一种适用于高炉设备的吹风管用的炉渣除去装置及炉渣除去方法，特别涉及一种适用于将粉碎低阶煤而成的煤粉作为辅助燃料与热风一起喷吹到炉内的吹风管的炉渣除去装置及炉渣除去方法。

背景技术

高炉设备通过从顶部将铁矿石、石灰石和煤炭等原料投入高炉主体内部，并且从侧部靠下方的风口喷吹热风及作为辅助燃料的煤粉(PCI煤)，从而可由铁矿石制造出生铁。

在这种高炉设备中，进行煤粉的喷吹运行时，如果使用次烟煤和褐煤等通常灰熔点较低在1100～1300℃左右的低阶煤作为煤粉，则用于将煤粉喷吹到炉内的约1200℃热风中所含氧气与一部分煤粉发生燃烧反应。如此，熔点较低的灰(以下称为“炉渣”)会因此时产生的燃烧热而在喷枪和风口内熔解。

这样熔解的炉渣与为保护不受高炉温度影响而始终进行冷却的风口接触后，得到快速冷却。其结果导致，存在固体炉渣附着在风口导致吹风管流路堵塞的问题。

为了解决这种问题，例如，如下述专利文献1中公开的现有技术，如果煤粉中的炉渣软化点(温度)较低，实施软化点调整处理使其达到高炉内温度以上的熔点，防止炉渣附着在风口。

此外，下述专利文献2中公开了通过从风口的炉外侧端部向风口内部打入实心球来除去炉渣。

进一步，下述专利文献3中公开了为了除去在2支枪的顶端形成的空隙间积累的附着物，通过喷吹粒径1～2mm的固体碎片使枪振动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平5-156330号公报

专利文献2：日本专利特开平6-192714号公报

专利文献3：日本专利特开2006-63376号公报

发明概要

发明拟解决的问题

但是上述现有技术被指出有下述问题。

专利文献1中公开的现有技术的问题是，煤粉和固体添加物(造渣剂)难以完全(均匀)混合，此结果不能够防止在添加物的混合比小于预定值的部分的炉渣形成。此外，如果使用添加物，则需要有新的石灰石和蛇纹岩等氧化钙(CaO)源，因此还被指出会产生额外成本。

其次，专利文献2中公开的现有技术的问题是，并非所有的实心球都会撞击到炉渣。因此，如果存在未撞击到炉渣的实心球，则此实心球会直接撞击吹风管内面，所以可能由于实心球撞击而损伤管道等的担心。在此专利文献2中，因固球破损的炉渣对象为送风风口及隔热环。

专利文献3中公开的现有技术是使枪振动的技术，难以适用于吹风管和风口。

在这种背景下，适用于高炉设备的吹风管用炉渣除去装置，要求即使不实施软化点调整，也能够以简单的装置构成容易且切实除去炉渣。此外，适用于高炉设备的吹风管用炉渣除去装置，要求降低管道破损等风险，尽量以简单的装置构成容易且切实地除去炉渣。

本发明用于解决上述课题，其目的是提供一种即使使用不实施软化点调整的煤粉也能够以简单的装置构成容易且切实地除去炉渣，进一步能够降低管道破损等风险的高炉设备的炉渣除去装置及炉渣除去方法。

发明内容

本发明为解决上述课题，采用下述方法。

本发明的第1方式涉及的炉渣除去装置，设置于从以铁矿石制造生铁的高炉主体的风口喷吹热风和作为辅助燃料的煤粉的吹风管，是在所述煤粉的炉渣中含有因所述热风及/或所述煤粉的燃烧热而熔融的成分的吹风管用炉渣除去装置，设置有向所述吹风管内流动的所述煤粉和所述热风中喷吹熔点高于所述风口附近温度并且粒径大于所述煤粉的固形物的喷射喷嘴，该喷射喷嘴具备有可供应所述固形物并设置有开关控制阀的固形物供应系统。

如果使用这种本发明的第1方式涉及的炉渣除去装置，因为设有向吹风管内流动的煤粉和热风中喷吹熔点高于风口附近温度并且粒径大于煤粉的固形物的喷射喷嘴，该喷射喷嘴具备有可供应固形物并设有开关控制阀的固形物供应系统，所以从喷射喷嘴向吹风管内部喷吹的固形物以热风流作为推动力前进而不会熔融，能够通过力学碰撞除去附着在风口附近的炉渣。在这种情况下，能够利用热风流作为吹风管内固形物的推动力。

作为适宜的固形物，可例举粒状煤、炉渣、石灰粒、颗粒、烧结矿、铁粉等，可使用其中的一种或多种的混合物。

上述发明中，优选为在所述吹风管内部喷吹所述煤粉的喷枪的上游侧具备有使所述热风流产生旋流的旋流形成部。

由此，喷出的固形物受到吹风管形成旋流的离心力，将集中撞击炉渣附着的吹风管内面或风口内面。

上述发明中，具备有向所述吹风管内的炉渣附着区域喷射液体的喷射喷嘴，所述喷射喷嘴优选为具备有可供应液体并设有开关控制阀的液体供应系统。

由此，在实施以固形物除去炉渣之前，能够通过液体喷射使附着的固体炉渣急速冷却，并通过热收缩破坏并除去。

上述固形物的喷射喷嘴和液体的喷射喷嘴可以分别设置，或者也可以是通过开关控制阀的开关操作能够切换流路选择喷射物的一体型喷嘴。

上述发明中，优选为具备有通过所述喷射喷嘴上游侧的热风压力与所述吹风管的出口附近热风压力的差压检测炉渣附着状况的炉渣检测单元。

这种炉渣检测单元能够检测出因附着的炉渣使流路剖面面积减小，从而因压力损失的增加而使差压变大。

上述发明中，优选为当判断用所述炉渣检测单元检测的炉渣附着量在炉渣除去阈值以上时，打开所述开关控制阀，喷射所述液体及/或所述固形物，当判断用所述炉渣检测单元检测的炉渣附着量小于炉渣除去停止阈值时，关闭所述开关控制阀，停止喷射所述液体及/或所述固形物。

由此，能够只在炉渣附着量较多的必要时从液体喷射喷嘴喷射液体或从喷射喷嘴喷射固形物。

上述发明中，优选为具有所述炉渣附着量被设定为大于所述炉渣除去阈值的警报输出阈值。

由此，能够检测出是否用液体喷射喷嘴、喷射喷嘴按预定进行了炉渣除去。

本发明的第2方式涉及的炉渣除去方法，设置于从以铁矿石制造生铁的高炉主体的风口喷吹热风和作为辅助燃料的煤粉的吹风管，是在所述煤粉的炉渣中含有因所述热风及/或所述煤粉的燃烧热而熔融的成分的吹风管用炉渣除去方法，设置有向所述吹风管内流动的所述煤粉和所述热风中喷吹熔点高于所述风口附近温度并且粒径大于所述煤粉的固形物的喷射喷嘴和向所述吹风管内的炉渣附着区域喷射液体的喷射喷嘴，具有首先从所述喷射喷嘴单独喷射所述液体以除去炉渣的第1阶段炉渣除去工序，以及在所述第1阶段的炉渣除去工序不能达到所定炉渣除去目标时，从所述喷射喷嘴单独喷射所述固形物以除去炉渣的第2阶段炉渣除去工序。

如果使用这种本发明的第2方式涉及的炉渣除去方法，因为设置有向吹风管内流动的煤粉和热风中喷吹熔点高于风口附近温度并且粒径大于煤粉的固形物的喷射喷嘴和向吹风管内的炉渣附着区域喷射液体的喷射喷嘴，具有首先从喷射喷嘴单独喷射液体以除去炉渣的第1阶段炉渣除去工序，以及在第1阶段的炉渣除去工序不能达到所定炉渣除去目标时，从喷射喷嘴单独喷射固形物以除去炉渣的第2阶段炉渣除去工序，所以能够优先实施与固形物的撞击相比较管道的磨损和破损风险更小的喷射液体的第1阶段炉渣除去工序，仅在液体喷射不能除去炉渣时实施单独喷射固形物的第2阶段炉渣除去工序，以更切实除去炉渣。

所述发明中，优选为具有在所述第2阶段炉渣除去工序不能达到所定炉渣除去目标时，同时喷射所述固形物和所述液体以除去炉渣的第3阶段炉渣除去工序。

由此，进一步提高炉渣除去的可靠性。这种情况下，适宜的液体为可燃性液体，例如重油等。

发明效果

如果使用上述本发明的炉渣除去装置及炉渣除去方法，因为是通过液体喷射和固形物喷射破坏并除去炉渣，即使使用不实施软化点调整的煤粉也能够以简单的装置构成容易且切实除去炉渣，进一步因为优先实施液体喷射，所以能够降低管道的磨损和破损等风险。

其结果，即便是次烟煤和褐煤等灰熔点较低在1100～1300℃左右的低阶煤，通过将其作为原料煤的改质等，能够作为辅助燃料的煤粉使用。即，喷吹辅助燃料的约1200℃热风中所含氧气与煤粉燃烧反应，通过该燃烧反应产生的燃烧热而熔解的低熔点炉渣与低温的风口接触后得到急速冷却，即使变成固体炉渣后附着在风口，也可通过喷射液体和喷射固形物容易破坏并除去所附着的炉渣，防止吹风管的流路堵塞。

附图说明

图1是表示本发明涉及的炉渣除去装置及炉渣除去方法一实施方式的概要结构图。

图2是表示关于图1炉渣除去装置及炉渣除去方法的旋流形成部的变形例的概要结构图。

图3是说明关于图1炉渣除去装置及炉渣除去方法的炉渣检测单元的构成例的局部放大图。

图4是表示使用图1所示炉渣除去装置及炉渣除去方法的高炉设备构成例的图。

具体实施方式

以下根据附图对本发明涉及的炉渣除去装置及炉渣除去方法一实施方式进行说明。

本实施方式的炉渣除去装置及炉渣除去方法用于将原料煤为低阶煤的煤粉与热风一起从风口喷吹到高炉内的高炉设备。

例如，如图4所示的高炉设备中，铁矿石、石灰石及煤炭等的原料1由原料定量供应装置10通过搬入输送机11供应到设于高炉主体20顶部的炉顶料斗21。高炉主体20的下部侧壁具备沿圆周方向以近似等间距配设的复数个风口22。各风口22连结向高炉主体20内部供应热风2的吹风管30的下游侧端部。此外，各吹风管30的上游侧端部与向高炉主体20内部所供应热风2的供应源即热风输送装置40连接。

高炉主体20的附近设置实施从原料煤(次烟煤和褐煤等低阶煤)蒸发煤炭中水分等的预处理(改质)，并在此预处理后粉碎低阶煤制成煤粉的煤粉制造装置50。

由煤粉制造装置50制造的改质后煤粉(改质煤)3通过氮气等运输气体4气体运输到旋风分离器60。用旋风分离器60将运输气体4分离后，气体运输的煤粉3落下到储藏仓70内，进行储藏。这种改质后煤粉3用作高炉主体20的高炉喷吹煤(PCI煤)。

储藏仓70内的煤粉3供应到上述吹风管30的喷枪(以下称为“枪”)31内。此煤粉3通过供应到吹风管30中流动的热风中而燃烧，在吹风管30的顶端变成火焰形成风口回旋区。由此，将投入到高炉主体20内的原料1中所含的煤炭等燃烧。其结果，原料1中所含的铁矿石还原，变成生铁(铁水)5，从出铁口23取出。

由上述枪31供应到吹风管30内部成为高炉喷吹煤的煤粉3的适宜性状，即将低阶煤改质后粉碎而成的改质煤粉(辅助燃料)的适宜性状为，氧原子含有比例(干态)10～18重量％，且平均细孔径10～50nm(纳米)。改质煤粉的更优选平均细孔径为20～50nm(纳米)。

这种煤粉3的含氧官能基(羧基、醛基、酯基、羟基等)的焦油生成基脱离后大幅减少，但主骨架(以C、H、O为中心的燃烧成分)的分解(减少)得到大幅抑制。因此，与热风2一起从风口22喷吹到高炉主体20内部后，主骨架中含有大量氧原子，并且不仅热风2的氧气容易通过直径较大的细孔扩散到煤炭内部，还非常难以生成焦油成分，所以可完全燃烧而几乎不生成未燃碳(煤)。

为制造(改质)这种煤粉3，在上述煤粉制造装置50中实施干燥工序，所述干燥工序是在氧浓度5体积％以下的低氧环境中对原料煤即次烟煤和褐煤等低阶煤(干基的氧原子含有比例：大于18重量％，平均细孔径：3～4nm)进行加热(110～200℃×0.5～1小时)后干燥。

通过上述干燥工序除去水分后实施干馏工序，所述干馏工序是在低氧环境中(氧浓度：2体积％以下)对原料煤再次加热(460～590℃(优选为500～550℃)×0.5～1小时)。通过此干馏工序将原料煤干馏后，生成水、二氧化碳及焦油成分作为干馏气体和干馏油，使其除去。

然后，进入冷却工序的原料煤在氧浓度2体积％以下的低氧环境中冷却(50℃以下)后，通过精磨工序进行精磨(粒径：77μm以下(80％通过))便可容易制造而成。

本实施方式中，例如图1及2所示，以除去炉渣附着区域即吹风管30的内壁面、风口22及其附近的内壁面所附着的炉渣S为目的，设有向吹风管30内部喷吹液体6或固形物7的喷射喷嘴80。此喷射喷嘴80，例如可沿吹风管30的内周面在圆周方向上适当设1个或复数个。

这种情况下，由喷射喷嘴80喷射的适宜液体6可例举水或重油等可燃性液体。此外，作为由喷射喷嘴80喷射的适宜固形物7，可例举粒状煤、炉渣、石灰粒、颗粒、烧结矿、铁粉等，可使用其中的一种或多种的混合物。

由喷射喷嘴80喷射的适宜液体6有效地利用其蒸发潜热将吹风管30以及风口22附近所附着的炉渣急速冷却。受到液体6喷射而急速冷却的炉渣S因热收缩而被破坏，所以可容易除去。

与此相对，由喷射喷嘴80喷射的适宜固形物7以热风2的流动作为推动力前进而不在吹风管30内熔融，所以撞击到在风口22附近附着的炉渣S。因此，固形物7能够通过撞击炉渣S对其产生力学冲击。其结果，受到固形物7碰撞的炉渣S因碰撞时的冲击而被破坏，所以能够容易除去。

为防止喷射液体6以及固形物7流体的喷嘴顶端81的出口开口因煤粉3和炉渣S等堵塞，喷射喷嘴80优选为设置于吹风管30的轴向上与供应煤粉3的枪31的顶端部31a近乎一致的位置，或者若干上游的位置。这种情况下，喷射喷嘴80的喷嘴顶端81优选为向风口22喷射流体，特别是棒状式喷射液体的喷嘴形状，也可根据需要将喷射方向设为可变。将喷嘴顶端81的喷射方向设为可变时，可利用例如液体和固形物运输气体的供应压力使其摇动或旋转。

此外，为避免成为热风2的流路阻力，并可向吹风管30壁面所附着的炉渣S直射，设置喷射喷嘴80的半径方向位置优选为靠近吹风管30壁面的位置。

例如如图3所示，喷射喷嘴80可通过液体供应源83和液体供应管道84连接。

在液体供应管道84中，作为主要构成要素，设有将液体供应源83内的液体压送到喷射喷嘴80的送出泵85，以及通过开关状态的切换操作控制向喷射喷嘴80的液体供应(开启或关闭)的开关控制阀86。

进一步，喷射喷嘴80可通过固形物供应源87和固形物供应管道88连接。

固形物供应源87的固形物具备例如如氮气一样的未图示的固形物运输气体供应源。此外，在供应管道88中，作为主要构成要素，设有通过开关状态的切换操作控制向喷射喷嘴80的固形物供应(开启或关闭)的开关控制阀89。

开关控制阀86、89的开关控制根据由差压计90测量的差压ΔP的值进行。此差压计90连接着2根压力导入管90a，90b，以便测定例如热风母管32与吹风管30风口22附近即吹风管下游位置的差压ΔP。

如此，喷射喷嘴80具备有：液体供应系统，其供应喷射液体6并设有开关控制阀86；固形物供应系统，其供应喷射固形物7并设有开关控制阀89；以及差压计(炉渣检测单元)90，其检测炉渣附着区域的炉渣状况。因此，图示的喷射喷嘴80可以根据开关控制阀86、89的开关状态，从1个喷嘴顶端81选择液体6或固形物7任意一方，或者液体6和固形物7二者同时喷射。

如图所示，以下对将液体供应系统及固形物供应系统连接至1个喷射喷嘴80的结构进行说明，但不必局限于此结构。即，液体供应系统及固形物供应系统可以是各自具备有独立的液体喷射喷嘴或固形物喷射喷嘴的结构。

而且，炉渣附着量的判断根据喷射喷嘴80上游侧的热风压力与吹风管30的出口附近热风压力的差压进行。

即，如果吹风管30的内壁面和风口22附近附着炉渣S，则吹风管30的流路剖面面积降低而产生压力损失，因此由热风母管100供应并流出到高炉主体20的热风流中发生压力降低。因此，通过与热风母管32连接的压力导入管90a、以及与吹风管30的吹风管下游位置连接的压力导入管90b，用差压计90测量炉渣附着区域前后产生的热风2的差压ΔP，根据差压ΔP的大小推测炉渣S的附着状况。

由此测量的差压ΔP与事先规定的阈值比较后，用于上述开关控制阀86、89的开关操作。

上述喷射喷嘴80可以单独喷射液体6或固形物7以除去炉渣，或者也可以同时喷射液体6及固形物7二者以除去炉渣。

但是，炉渣除去方法优选为，作为第1阶段炉渣除去工序，首先从喷射喷嘴80单独喷射液体以除去炉渣，在第1阶段的炉渣除去工序不能达到所定炉渣除去目标时，作为第2阶段炉渣除去工序，从喷射喷嘴80单独喷射固形物7以除去炉渣。

此外，可以根据需要设置在第2阶段炉渣除去工序不能达到所定炉渣除去目标时实施的第3阶段炉渣除去工序，其从喷射喷嘴80同时喷射液体6和固形物7以除去炉渣。

即，通过喷射液体6除去炉渣与通过固形物7的撞击除去炉渣相比较，其具有管道磨损和破损等风险小的优点。

因此，优先实施喷射液体的第1阶段炉渣除去工序，仅在该液体喷射不能除去炉渣S时，例如在规定时间内连续进行液体喷射也不能确认完成炉渣的除去时，才实施第2阶段炉渣除去工序。其结果，即使是液体6不能除去的炉渣S，也可利用固形物7的冲击力切实除去。

炉渣除去方法更优选为，作为第2阶段炉渣除去工序，从喷射喷嘴80单独喷射固形物7，如果单独喷射固形物7的第2阶段的炉渣除去工序也不能达到所定炉渣除去目标，则进一步作为第3阶段炉渣除去工序，从喷射喷嘴80同时喷射液体6和固形物7以除去炉渣。该第3阶段炉渣除去工序中，优选使用可燃性液体作为液体6。

在第2阶段炉渣除去工序中，也可同时喷射液体6和固形物7。

以下，对基于差压ΔP阈值与由差压计90测量的差压ΔP的开关控制阀86、89的开关控制进行具体说明。以下说明中，作为同时喷射液体6和固形物7的装置，送出泵85在开关控制阀86变为开的状态时开始启动运行以从喷射喷嘴80喷射液体。

本实施方式中，设有两个阈值，即打开关闭状态的开关控制阀86、89的第1阈值(炉渣除去阈值)HL、以及关闭开启状态的开关控制阀86、89的第2阈值(炉渣除去停止阈值)LL。

两个阈值可在上述第1阶段和第2阶段的炉渣除去工序中采用相同值，或者也可在例如优先实施喷射液体的第1阶段炉渣除去工序等情况下，在后阶段的炉渣除去工序中采用大于第1阶段炉渣除去工序的值。

换言之，第1阈值(炉渣除去阈值)HL是当判断用炉渣检测单元的差压计94检测到的炉渣附着量在炉渣除去阈值以上时，用于打开作为开关控制阀86、89并喷射液体6和固形物7的阈值。

此外，第2阈值(炉渣除去停止阈值)LL是当判断用炉渣检测单元的差压计90检测到的炉渣附着量小于炉渣除去停止阈值时，用于关闭开关控制阀86、89并停止喷射液体6和固形物7的阈值。

因此，没有炉渣S附着的运行开始时(初始设定时)，开关控制阀86、89设定成关闭状态，进一步，用差压计90检测到的差压ΔP低于第2阈值LL，并处于几乎没有差压的状态(ΔP≈0)。

如果由上述初始设定时的状态继续运行高炉设备，则在吹风管30和风口22上炉渣S逐渐附着并堆积在壁面，其结果导致，流路阻力也会因流路剖面面积降低而逐渐增加。因此，用差压计90检测到的差压ΔP的值增加并达到第1阈值HL后，由检测到该值的差压计90输出开关控制阀86、89的开启信号。

根据此开启信号，开关控制阀86、89被打开，同时还会启动送出泵85。其结果，储藏在液体供应源83内的液体6从喷射喷嘴80向吹风管30内部喷射，同时储藏在固形物供应源87内的固形物7也从喷射喷嘴80向吹风管30内部喷射。

其结果，喷射的液体6碰上附着的炉渣S后夺走蒸发潜热而急速冷却。因此，玻璃状固体的易碎炉渣S因该急速冷却而急剧热收缩，受到液体6喷射而热收缩的炉渣S破损后从壁面除去。即，破损后变成较小块的炉渣S通过热风2和液体的流动而被除去到高炉主体20炉内。

另一方面，而喷射的固形物7随着热风2的流动流向风口22，碰撞到附着的炉渣S时产生的冲击力使玻璃状固体脆的炉渣S因粉碎而破损。其结果，受到固形物7的碰撞冲击力的炉渣S破损后从壁面除去。即，破损后变成较小块的炉渣S通过热风2和液体的流动而除去到高炉主体20炉内。

如此除去炉渣S后，流路阻力会随着流路剖面面积的增加而降低，所以用差压计90检测的差压ΔP也降低。因此，用差压计90检测的差压ΔP降低并达到第2阈值LL后，输出开关控制阀86、89的关闭信号。该关闭信号使开关控制阀86、89关闭，同时使送出泵92也被停止运行，因此液体6和固形物7的喷射停止。

为了在与将开关控制阀86、89设为开启状态的第2阈值LL之间设置滞后现象来防止开关控制阀86、89的频繁开关，上述第1阈值HL设定成略大的值(HL＞LL)。

由此，通过设置可利用液体6的蒸发潜热将炉渣S急速冷却或者利用固形物7的冲击力将炉渣S粉碎，并除去炉渣S设置喷射喷嘴80，便无需喷吹实心球和研扫材料的喷砂等供应设备。此外，水或可燃性液体等液体在喷射后变成蒸汽或燃烧气体，因此如果优先实施该液体喷射，炉渣除去后的后处理极为容易。

特别是如果液体采用重油等可燃性液体，则可燃性液体燃烧后能够进一步提高热风的温度。

此外，上述实施方式中，设定有打开关闭状态开关控制阀86、89的第1阈值HL、以及关闭开启状态开关控制阀86、89的第2阈值LL这两个阈值，但是还可进一步设定第3阈值HHL。

第3阈值HHL为大于打开关闭状态开关控制阀86、89的第1阈值HL的设定值(HHL＞HL)，当检测到超过此阈值HHL的差压ΔP时，可判断出现炉渣S的除去等问题。因此，当差压ΔP超过第3阈值HHL时，例如可通过向高炉设备的控制室等输出警报从而尽早实施必要对策，因此能够将吹风管30破损等高炉设备的重大故障防患于未然。即，第3阈值HHL为将炉渣附着量设定成大于上述第1阈值(炉渣除去阈值)的警报输出阈值。

在上述吹风管30内部的喷吹煤粉3的枪31的上游侧，即供应热风2的热风母管32和枪31之间，设有使热风2的流动产生旋流的旋流形成部。该旋流形成部可以采用例如图1所示的涡旋叶片33，或者也可以采用图2所示的作为变形例的涡旋螺旋带34。涡旋叶片33为沿圆周方向设置的复数个与流路剖面成一定角度的叶片装置，螺旋带34为将薄板成型为螺旋状的装置。

由此，设有如涡旋叶片33旋流形成部和螺旋带34旋流形成部的旋流形成部之后，吹风管30中流动的热风2在通过旋流形成部时形成旋流。因此，从喷射喷嘴80喷出的固形物7受到吹风管30中所形成的旋流影响，通过离心力向外周侧聚集。因此，通过固形物7集中撞击有炉渣S附着的吹风管30的内面或风口22的内面，能够高效除去炉渣。

由此，如果使用上述本实施方式的炉渣除去装置及炉渣除去方法，因为是通过液体喷射和固形物喷射破坏并除去炉渣S，即使使用不实施软化点调整的煤粉3也能够以简单的装置构成容易且切实除去炉渣。

进一步，因为优先实施液体喷射以除去炉渣，所以可降低吹风管30中产生的磨损和破损等的风险。

因此，即便不进行煤粉3的软化点调节，也可破坏并除去所附着的炉渣S，所以对于吹风管30，例如能将其维护期间延长到风口22的磨损寿命为止。

含在上述煤粉3的炉渣S中因热风2或煤粉3的燃烧热等熔融成分，即低熔点的炉渣成分在使用约1200℃热风2时的灰熔点大致为1100～1300℃左右。这种低熔点的炉渣成分含在使用次烟煤和褐煤等低阶煤作为煤粉3的原料煤，还施以干燥或干馏等改质处理的改质煤中。

本发明并不限定于上述实施方式，可在不超出其主要内容的范围内适当变更。

符号说明

1  原料

2  热风

3  煤粉(改质煤)

4  运输气体

5  生铁(铁水)

6  液体

7  固形物

10 原料定量供应装置

20 高炉主体

21 炉顶料斗

22 风口

30 吹风管

31 喷枪(枪)

32 热风母管

33 涡旋叶片(旋流形成部)

34 螺旋带(旋流形成部)

40 热风输送装置

50 煤粉制造装置

60 旋风分离器

70 储藏仓

80 喷射喷嘴

81 喷嘴顶端

86、89 开关控制阀

90  差压计

S   炉渣(灰)

Claims (8)

1.一种炉渣除去装置，其设置于从以铁矿石制造生铁的高炉主体的风口喷吹热风和作为辅助燃料的煤粉的吹风管，是在所述煤粉的炉渣中含有因所述热风及/或所述煤粉的燃烧热而熔融成分的吹风管用炉渣除去装置，

其中，设置有向所述吹风管内流动的所述煤粉和所述热风中喷吹熔点高于所述风口附近温度并且粒径大于所述煤粉的固形物的喷射喷嘴，该喷射喷嘴具备有可供应所述固形物并设置有开关控制阀的固形物供应系统。

2.如权利要求1所述的炉渣除去装置，其中，在所述吹风管内部喷吹所述煤粉的喷枪的上游侧具备有使所述热风流产生旋流的旋流形成部。

3.如权利要求1或2所述的炉渣除去装置，其中，其具备有向所述吹风管内的炉渣附着区域喷射液体的喷射喷嘴，所述喷射喷嘴具备有可供应液体同时并设有开关控制阀的液体供应系统。

4.如权利要求1至3中任一项所述的炉渣除去装置，其中，其具备有通过所述喷射喷嘴上游侧的热风压力与所述吹风管的出口附近热风压力的差压检测炉渣附着状况的炉渣检测单元。

5.如权利要求4所述的炉渣除去装置，其中，当判断用所述炉渣检测单元检测的炉渣附着量在炉渣除去阈值以上时，打开所述开关控制阀，使所述液体及/或所述固形物喷射，当判断用所述炉渣检测单元检测的炉渣附着量小于炉渣除去停止阈值时，关闭所述开关控制阀，使所述液体及/或所述固形物停止喷射。

6.如权利要求5所述的炉渣除去装置，其中，其具备将所述炉渣附着状况设定成大于所述炉渣除去阈值的警报输出阈值。

7.一种炉渣除去方法，其设置于从以铁矿石制造生铁的高炉主体的风口喷吹热风和作为辅助燃料的煤粉的吹风管，是在所述煤粉的炉渣中含有因所述热风及/或所述煤粉的燃烧热而熔融成分的吹风管用炉渣除去方法，

其中，设置有向所述吹风管内流动的所述煤粉和所述热风中喷吹熔点高于所述风口附近温度并且粒径大于所述煤粉的固形物的喷射喷嘴和向所述吹风管内的炉渣附着区域喷射液体的喷射喷嘴，

具有首先从所述喷射喷嘴单独喷射所述液体以实施除去炉渣的第1阶段炉渣除去工序，

以及在所述第1阶段的炉渣除去工序不能达到所定炉渣除去目标时，从所述喷射喷嘴单独喷射所述固形物以实施除去炉渣的第2阶段炉渣除去工序。

8.如权利要求7所述的炉渣除去装置，其中，具有在所述第2阶段炉渣除去工序不能达到所定炉渣除去目标时，同时喷射所述固形物和所述液体以实施除去炉渣的第3阶段炉渣除去工序。