CN111684083A - 热风炉装置以及热风炉运转方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热风炉装置以及热风炉运转方法。热风炉装置(1)具有：热风炉(4)，进行向高炉(2)输送热风的送风运转以及使燃料气体在热风炉内燃烧的燃烧运转；燃料气体供给管线(5)，将从高炉(2)得到的BFG作为燃料气体向热风炉(4)供给；以及鼓风机(52)，设置于燃料气体供给管线(5)，对BFG进行增压。燃料气体供给管线(5)从高炉煤气回收管线(3)的比炉顶压力回收设备(35)靠下游侧取出BFG，该高炉煤气回收管线(3)从高炉(2)的炉顶(21)取出BFG。从排气压力回收设备(441)供给鼓风机(52)的动力，该排气压力回收设备(441)从燃烧运转时的热风炉(4)的废气中回收排压以及废热。

Description

热风炉装置以及热风炉运转方法

技术领域

本发明涉及热风炉装置以及热风炉运转方法。

背景技术

为了向炼铁用的高炉供给热风而使用热风炉(参照专利文献1)。

在热风炉中，反复进行燃烧运转和送风运转。

在燃烧运转时，从外部供给燃料气体和空气，并使它们在内部燃烧，由此将热风炉内的蓄热砖加热至高温。

在送风运转中，向与燃烧时相反的方向供给空气，所供给的空气被蓄热砖加热，成为高温而向高炉供给。

并排设置有多个热风炉，在一个热风炉进行燃烧运转的期间，其他热风炉还继续进行送风运转，由此热风向高炉的供给不会中断。

通常，在燃烧运转时，作为燃料气体而利用高炉的高炉煤气(BFG)。由于燃烧排气被向大气释放，因此热风炉内压力成为比大气压稍高的程度。

另一方面，在送风运转时，为了向高压的高炉内部吹入热风，而将通过鼓风机等加压后的空气导入到热风炉内，热风炉内压力成为高炉的内部压力以上。

在热风炉的运用中，每隔规定时间便切换燃烧运转和送风运转，并且在切换时进行了与各个热风炉内压力相应的压力调整。

在从燃烧运转向送风运转切换时，进行均压运转，将加压后的空气导入到热风炉内，提高热风炉内的压力。

在从送风运转向燃烧运转切换时，进行排压运转，从热风炉内逐渐进行排气，由此降低热风炉内的压力。

但是，在专利文献1的热风炉装置中，通过提高在燃烧运转时供给的燃料气体以及空气的压力，而实现了几个改善。

即，通过使燃烧运转时的热风炉内压力比以往的大气压程度提高，由此能够削减燃烧气体的体积，实现炉身以及设备的小型化。并且，通过使燃烧运转时的热风炉内压力接近于送风运转时的热风炉内压力，由此使得它们之间的压力差变小，能够缩短以往的均压运转以及排压运转的时间，而节省能量。

作为用于提高燃烧运转时的热风炉内压力的具体构成，在专利文献1的热风炉装置中，使从高炉的BFG回收管线取出在燃烧运转中使用的BFG的位置，成为比炉顶压力回收涡轮发电设备(TRT)靠上游侧的高压部分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭59-143008号公报

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，在专利文献1的热风炉装置中，通过从高炉的BFG回收管线的比TRT靠上游侧的高压部分取出在燃烧运转中使用的BFG，由此提高燃烧运转时的热风炉内压力。

但是，即使是从高炉的BFG回收管线的比TRT靠上游侧取出的BFG，其压力(例如280KPa)也不足以将燃烧运转时的热风炉内压力提高到送风运转时的热风炉内压力(例如500KPa)，而无法实现消除均压运转和排压运转。即，在专利文献1中，即使能够减小在均压运转以及排压运转中进行调整的压力差，也无法消除各个作业本身，存在无法实现作业效率的削减、运转效率的提高这样的问题。

另外，如专利文献1那样，从高炉的BFG回收管线的比TRT靠上游侧取出的BFG存在如下那样的问题。

由于是BFG回收管线的接近于高炉的部分，因此容易受到高炉的炉顶压力变动的影响，而BFG的压力不稳定，因此热风炉中的燃烧运转的稳定性降低。

并且，由于为高压，因此BFG中含有的水分量较多，在被导入到热风炉中时成为雾，成为使耐火砖劣化的原因。

本发明的目的在于提供能够使燃烧运转时的热风炉内压力充分高压化的热风炉装置以及热风炉运转方法。

用于解决课题的手段

本发明的热风炉装置的特征在于，具有：热风炉，进行向高炉输送热风的送风运转以及使燃料气体在热风炉内燃烧的燃烧运转；燃料气体供给管线，将上述高炉的高炉煤气作为上述燃料气体向上述热风炉供给；以及增压机，设置于上述燃料气体供给管线，对上述燃料气体进行增压。

本发明的热风炉运转方法，是进行向高炉输送热风的送风运转以及使燃料气体在热风炉内燃烧的燃烧运转的热风炉的运转方法，其特征在于，将上述高炉的高炉煤气作为上述燃料气体向上述热风炉供给，并且通过增压机对向上述热风炉供给的上述燃料气体进行增压。

在本发明中，通过增压机对向热风炉供给的燃料气体进行增压，由此能够使其成为充分的高压。

因此，在热风炉中，能够将燃烧运转时的热风炉内压力充分高压化至送风运转时的热风炉内压力，燃烧运转时与送风运转时的热风炉内压力之差消失，由此不需要进行均压运转以及排压运转，能够消除各个作业。

在热风炉的运转中能够将均压运转以及排压运转全部消除，由此能够削减各个作业工序，能够降低作业效率以及作业成本。另外，在热风炉的运转中能够消除均压运转以及排压运转所占用的期间，能够提高运转效率。进而，还能够削减热风炉台数。而且，在以往的排压运转时，随着热风炉内压力的降低，从残留在热风炉内的BFG中产生结露，但是通过消除排压运转，还能够防止这样的热风炉内的结露。

并且，在本发明中，能够通过增压机对向热风炉导入的燃料气体进行绝热压缩来使其升温。由此，还能够消除以往的燃料气体的预热装置、以往的辅助燃料气体的供给，能够抑制设备以及运转成本。

在本发明中，通过提高燃烧运转时的热风炉内压力，还能够缩短燃烧运转的时间。以往，一般来说，相对于送风运转而将燃烧运转的时间设定得较长，且需要上述的均压运转以及排压运转。但是，在本发明中，能够消除均压运转以及排压运转，并且能够缩短燃烧运转时间而设为与送风运转相同程度的时间，还能够设定反复进行燃烧运转和送风运转的简单的运转时间表。

除了上述作用效果以外，在本发明中，也能够得到上述专利文献1中的由燃料气体的高压化所带来的作用效果。

即，由于送风运转时的热风炉内压力与燃烧运转时的热风炉内压力之差减小，均压运转以及排压运转中的压力变动消除，因此能够延长热风炉各部分的寿命。例如，能够防止铁壳的疲劳破坏、防止热风炉内的耐火砖破裂、防止砖接缝裂开，还能够消除热风炉内气体从接缝吹出这样的问题。

进而，通过燃烧运转时的热风炉内压力的高压化，能够抑制燃料气体的体积，能够抑制热风炉内截面积，还能够提高燃烧运转时的燃烧效率，能够使炉身以及设备小型化。

在本发明的热风炉装置中优选为，上述燃料气体供给管线从高炉煤气回收管线的比炉顶压力回收设备靠下游侧取出上述高炉煤气，上述高炉煤气回收管线从上述高炉的炉顶取出上述高炉煤气。

在本发明的热风炉运转方法中优选为，作为上述燃料气体，使用从上述高炉的炉顶取出并通过炉顶压力回收设备进行了压力回收的上述高炉煤气。

在本发明中，作为燃料气体使用的高炉煤气是通过炉顶压力回收设备进行了压力回收之后的高炉煤气，因此高炉的炉顶压力变动的影响通过炉顶压力回收设备而缓和，能够使燃料气体的压力变动稳定化。

在本发明中，作为燃料气体使用的高炉煤气，通过炉顶压力回收设备进行压力回收而成为低压的状态，因此能够使高炉煤气中的水分量处于较低的状态，能够防止在作为燃料气体导入时由于在热风炉内产生雾而导致的耐火砖的劣化等。

在本发明中，由于能够通过增压机进行增压，因此即使使用这种低压的高炉煤气，也能够使向热风炉中导入的燃料气体成为充分的高压。

在本发明的热风炉装置中优选为，具有从上述燃烧运转时的上述热风炉的废气中回收排压以及废热的废热回收设备，上述增压机将由上述废热回收设备回收的排压以及废热用于动力。

在本发明的热风炉运转方法中优选为，从上述燃烧运转时的上述热风炉的废气中回收排压以及废热，并将所回收的排压以及废热用于上述增压机的动力。

在本发明中，能够通过从热风炉的燃烧运转时的废气中回收的排压以及废热来提供增压机的动力，能够抑制运转成本。本发明的增压机的效果如上所述，关于其动力，通过利用热风炉的燃烧运转时的排出能量，能够将实施本发明所需要的成本降低到最小限度。

在本发明的热风炉运转方法中优选为，反复进行上述送风运转、将上述热风炉从上述送风运转切换成上述燃烧运转的燃烧切换作业、上述燃烧运转、以及将上述热风炉从上述燃烧运转切换成上述送风运转的送风切换作业，使上述燃烧切换作业、上述燃烧运转以及上述送风切换作业的合计时间为进行上述送风运转的时间以下。

在本发明中，例如在对两个热风炉进行运转的情况下，能够使两个热风炉交替地进行：使一个热风炉进行送风运转，在此期间在另一个热风炉中执行燃烧切换作业、燃烧运转以及送风切换作业。

在本发明中，由于在燃烧切换作业以及送风切换作业中不包括压力调整(均压以及排压)，因此燃烧切换作业以及送风切换作业只要对燃烧气体或送风用的空气进行切换即可，能够在极短时间内执行。

而且，在本发明中，由于在高压下进行燃烧运转，因此通过与送风运转相同程度的时间就能够得到充分的蓄热。

其结果，在两个热风炉中的一方进行送风运转的期间，能够使另一方进行在前后伴随有燃烧切换作业以及送风切换作业的燃烧运转，能够通过两个热风炉进行与以往的三个热风炉运转相同条件的送风运转。此时，在两个热风炉中交替地进行送风运转，因此对高炉的送风不会中断。

另外，只要是具有偶数个热风炉的热风炉装置，就能够对每两个热风炉应用本发明。

在本发明热风炉运转方法中优选为，反复进行上述送风运转、将上述热风炉从上述送风运转切换成上述燃烧运转的燃烧切换作业、上述燃烧运转、以及将上述热风炉从上述燃烧运转切换成上述送风运转的送风切换作业，使上述燃烧切换作业、上述燃烧运转以及上述送风切换作业的合计时间为进行上述送风运转的时间的2倍以下。

在本发明中，例如在对3个热风炉进行运转的情况下，能够使3个热风炉中的1个进行送风运转，在此期间在其他两个热风炉中执行燃烧切换作业、燃烧运转以及送风切换作业。

即，将进行了送风运转之后的热风炉切换成燃烧运转，而在第2个热风炉中进行送风运转，如果经过了规定的送风运转时间，则将第2个热风炉从送风运转切换成燃烧运转，而在第3个热风炉中进行送风运转。此时，第1个热风炉处于燃烧运转经过了一半的状态，如果经过了规定的送风运转时间，则将第3个热风炉从送风运转切换成燃烧运转，并且在第1个热风炉中进行送风运转。

其结果，在3个热风炉中的1个进行送风运转的期间，能够使其他两个热风炉进行在前后伴随有燃烧切换作业以及送风切换作业的燃烧运转，能够使3个热风炉有效地运转。此时，在3个热风炉的任一个中交替地进行送风运转，因此对高炉的送风不会中断。

进而，在本发明中，燃烧运转相对于送风运转成为大致2倍的时间，因此能够缩短送风运转的时间而减小蓄热温度的降低。另外，还能够减小进行燃烧的燃烧室的尺寸。

另外，只要是具有3的倍数个热风炉的热风炉装置，就能够对每3个热风炉应用本发明。

另外，在对3个热风炉进行运转的情况下，也可以在1个热风炉中执行燃烧运转的期间，在两个热风炉中进行送风运转，对于进行送风运转的两个热风炉，首先仅在第1个热风炉中进行送风运转，在第1个的送风运转经过一半的阶段，使第2个热风炉开始送风运转，由此与上述的使两个或者偶数个热风炉交替运转的情况相比，能够使向高炉的送风温度提高。

根据本发明，能够提供能够使燃烧运转时的热风炉内压力充分高压化的热风炉装置以及热风炉运转方法。

附图说明

图1是表示本发明的热风炉装置的一个实施方式的示意图。

图2是表示上述实施方式中的送风运转以及燃烧运转的示意图。

图3是表示以往的送风运转以及燃烧运转的示意图。

图4是表示上述实施方式中的其他送风运转以及燃烧运转的示意图。

具体实施方式

在图1中，热风炉装置1向高炉2供给热风。

在高炉2中，在炉顶21设置有装入装置22，装入以铁矿石以及焦炭为主体的装入物。在高炉2中，沿着炉身的周向排列有多个风口23，分别经由环状管24而与热风炉装置1连接。

当从热风炉装置1供给热风时，热风通过环状管24分配而从风口23向热风炉内均匀地吹入。吹入到热风炉内的热风，在对装入物进行加热而对铁成分的还原反应产生帮助之后，作为高炉煤气(BFG)从炉顶21取出。

在高炉2上连接有回收高炉煤气的高炉煤气回收管线3。

高炉煤气回收管线3通过与炉顶21连接的炉顶配管31来取出BFG，并使其依次通过除尘器32、第1文丘里洗气器33、第2文丘里洗气器34，由此对BFG进行除尘。

除尘后的BFG由炉顶压力回收设备35(TRT)回收压力以及热量等剩余能量，并转换成电力等而进行再利用。

能量回收后的BFG储存在储气罐36中，被利用为其他设备的燃料等。

热风炉装置1具备3个热风炉4(4A～4C)。热风炉4A～4C分别是具有蓄热室41以及燃烧室42的外燃式。

蓄热室41在内部堆积有蓄热用的格子砖，炉顶部与燃烧室42连通，并且在炉底部连接有送风主管43以及烟道主管44。

燃烧室42在中间部连接有到达环状管24的热风主管45，在炉底的燃烧器部分连接有空气供给管46以及燃料气体供给管47。

热风炉4A～4C分别在与送风主管43、烟道主管44以及热风主管45连接的连接部分具有未图示的开闭阀，根据动作状态而使其与各主管进行连接或断开。

在热风炉4A～4C中，分别交替地进行向高炉2供给热风的送风运转和用于蓄热的蓄热运转。

在送风运转时，从送风主管43导入空气，在通过蓄热室41的期间被加热而生成热风，热风从燃烧室42经由热风主管45向环状管24供给。

在燃烧运转时，在燃烧室42内，在燃烧器部分进行来自空气供给管46的空气以及来自燃料气体供给管47的燃料气体的燃烧，高温的燃烧气体通过蓄热室41而在格子砖中进行蓄热。通过蓄热室41之后的燃烧气体从烟道主管44排出。

关于该送风运转以及燃烧运转，对于3个热风炉4A～4C的相互协作，将在之后详细叙述。

在送风主管43上设置有送风用的鼓风机431，能够将所吸入的空气增压至规定压力而向蓄热室41至热风主管45输送。通过鼓风机431将送风运转时的蓄热室41以及燃烧室42的热风炉内压力维持为规定的高压，即使高炉2的内部为高压，也能够从风口23吹入热风。

在烟道主管44上设置有涡轮发电机等排气压力回收设备441，对通过烟道主管44排出的燃烧气体的压力以及热量等残留能量进行回收。

在空气供给管46上设置有空气供给用的鼓风机461，在燃烧运转时能够将外部气体向燃烧室42进行压送。

燃料气体供给管47经由燃料气体供给管线5与高炉煤气回收管线3连接，能够将从高炉2回收的BFG用作为燃烧室42的燃料气体。

燃料气体供给管线5的分支配管51与高炉煤气回收管线3的炉顶压力回收设备35的下游侧连接，能够将从该部分取出的BFG供给到热风炉4。

在燃料气体供给管线5的中途设置有作为本发明的增压机的鼓风机52。通过燃料气体供给管线5向燃烧室42输送的BFG，通过鼓风机52而被增压至规定压力，能够将燃烧运转时的燃烧室42以及蓄热室41的热风炉内压力维持为规定的高压。

作为增压机的鼓风机52为，使用设置于烟道主管44的排气压力回收设备441的回收能量作为其动力。例如，在热风炉4A～4C的任一个中进行燃烧运转时，通过鼓风机52对作为燃料气体的BFG进行增压，其动力能够使用来自当前燃烧运转中的热风炉4A～4C的任一个的回收能量。

在通过鼓风机52进行增压，而提高了从燃料气体供给管47向燃烧室42供给的燃料气体(BFG)的压力的情况下，为了取得燃烧平衡，需要提高从空气供给管46向燃烧室42供给的空气的压力。用于此的增压能够通过鼓风机461来进行。另外，鼓风机461的动力也能够使用排气压力回收设备441的回收能量。另外，如果送风用的鼓风机431的风量具有余量，则也可以用其代替空气供给用的鼓风机461。

在本实施方式的热风炉装置1中，使用3个热风炉4A～4C中的两个，并使其分别交替地执行送风运转以及燃烧运转。

如图2所示，在使用两个热风炉4A、4B的情况下，例如在基准时刻0分钟到45分钟的循环中，使其交替地执行送风运转以及燃烧运转。

在热风炉4A中，从基准时刻0分钟开始进行45分钟的送风运转，利用0.5分钟进行从送风运转向燃烧运转的切换(燃烧切换作业)，进行44分钟的燃烧运转，利用0.5分钟进行从燃烧运转向送风运转的切换(送风切换作业)，以后反复进行这4个工序。

送风运转为45分钟，因此成为1个循环的量。燃烧运转为44分钟，燃烧以及送风的两次切换作业各为0.5分钟，合计成为45分钟，相当于1个循环的量。

热风炉4A的热风炉内压力为，在送风运转时，通过送风主管43的鼓风机431进行送风用空气的增压，维持规定的热风炉内压力。另一方面，在燃烧运转时，通过燃料气体供给管线5的鼓风机52进行作为燃料气体的BFG的增压，维持与送风运转时相同的热风炉内压力。

在燃烧切换作业以及送风切换作业中，为了使空气的流通方向反转，而产生用于驱动未图示的开闭阀的切换时间，该开闭阀分别设置在热风炉4A～4C的与送风主管43、烟道主管44以及热风主管45连接的连接部分。

热风炉4A的热风炉内温度为，在送风运转时，随着送风而逐渐降低。另一方面，在燃烧运转时，通过燃烧室42中的燃烧而逐渐上升，确保送风运转的当初所需要的温度。

通过这样的短时间的燃烧运转就能够进行充分的蓄热的原因在于，通过作为增压机的鼓风机52对作为燃料气体的BFG进行增压，并以高压进行燃烧室42中的燃烧运转。

相对于以上那样的热风炉4A，在热风炉4B中，从基准时刻0分钟开始进行0.5分钟燃烧切换作业，进行44分钟的燃烧运转，进行0.5分钟的送风切换作业，进行45分钟的送风运转，以后反复进行这4个工序。

在热风炉4B中也是，送风运转的45分钟为1个循环的量，燃烧运转为44分钟、燃烧切换作业为0.5分钟以及送风切换作业为0.5分钟，合计成为45分钟，成为1个循环的量。

送风运转时以及燃烧运转时的压力以及温度的变化，在热风炉4B中也示出如在热风炉4A中说明了的那样的举动。

如此，在本实施方式中，如图2所示，热风炉4A、4B能够以45分钟循环来交替地进行送风运转和燃烧运转。

在热风炉4A、4B中，送风运转遍及45分钟循环的整体，因此向高炉2的送风不会中断。另一方面，燃烧运转在高压下进行燃烧，由此在44分钟中能够进行规定的蓄热。由此，能够包括燃烧切换作业以及送风切换作业在内而将燃烧运转收纳在45分钟循环内，能够实现两个热风炉4A、4B中的按照45分钟循环的送风以及燃烧的交替运转。

在进行图2的运转时，也可以不使用热风炉4A、4B的组合，而使用热风炉4A、4C的组合或热风炉4B、4C的组合。

在本实施方式的热风炉装置1中，通过使用三个热风炉4A～4C这三个热风炉，并且不使用作为增压机的鼓风机52，而在常压下进行燃烧运转，由此也能够进行以往那样的送风运转以及燃烧运转。

如图3所示，在使用三个热风炉4A～4C在常压下进行燃烧运转的情况下，例如按照从基准时刻0分钟起的45分钟循环来交替地执行送风运转以及燃烧运转。

但是，送风运转为45分钟的1个循环，但燃烧运转的升温花费时间，因此使用两个循环90分钟。并且，在两个循环90分钟中，在燃烧运转75分钟的前后，设定有将送风运转时的高压降低至燃烧运转时的常压的排压运转7.5分钟、以及将燃烧运转时的常压提高至送风运转时的高压的均压运转7.5分钟。

在图3中，在热风炉4A～4C的各自中，接着上述送风运转的45分钟(1个循环的量)，继续执行排压运转7.5分钟、燃烧运转75分钟以及均压运转7.5分钟的共计90分钟(两个循环的量)，以后反复进行这些工序。

此时，在热风炉4A～4C的各自中，工序相互各错开一个循环的量，热风向高炉2的供给不会中断。即，接着热风炉4A的送风运转而继续进行热风炉4B的送风运转，并进一步继续进行热风炉4C的送风运转，再次进行热风炉4A的送风运转，通过这样反复进行，由此始终某一个热风炉4A～4C正在进行送风运转。

如此，在图3所示的以往那样的送风运转以及燃烧运转中，热风炉4A～4C进行常压下的燃烧运转，因此为了确保所期望的蓄热，燃烧运转需要时间，必须运用热风炉4A～4C这三个。另外，为了确保燃烧运转与送风运转的热风炉内压力之差，需要均压运转以及排压运转，运转作业的繁杂度不可避免。

如以上说明的那样，根据本实施方式的热风炉装置1，特别是通过进行图2那样的运转，能够得到以下的效果。

在本实施方式中，通过作为增压机的鼓风机52对向热风炉4(4A～4C)供给的燃料气体(BFG)进行增压，由此能够成为充分的高压。

因此，在热风炉4中，能够将燃烧运转时的热风炉内压力充分高压化至送风运转时的热风炉内压力(参照图2)，使燃烧运转时与送风运转时的热风炉内压力之差消失，由此不需要进行均压运转以及排压运转(参照图3)，能够消除各个作业。

在本实施方式中，通过如图2那样进行热风炉4的送风运转以及燃烧运转，能够完全消除图3那样的均压运转以及排压运转，能够削减各个作业工序，能够降低作业效率以及作业成本。

另外，根据图2所示的热风炉4的运转，能够消除图3的均压运转以及排压运转所占用的期间，能够提高运转效率。

进而，图2所示的热风炉4的运转只要使用热风炉4A～4C中的两个即可，能够使一个休止或者进行维护检查。

如果仅进行图2那样的运转，则设置于热风炉装置1的热风炉4也可以仅为两个，能够削减台数。

在进行图3所示的以往那样的运转的情况下，在均压运转时，随着热风炉内压力的上升，从残留在热风炉4内部的BFG产生结露。但是，如果进行图2的运转，则由于消除均压运转，因此还能够防止这样的热风炉内的结露。

并且，在本实施方式中，通过本发明的作为增压机的鼓风机52、以及对空气进行增压的空气供给用的鼓风机461，能够分别对导入到热风炉4的燃料气体进行绝热压缩而使其升温。由此，还能够消除在以往的热风炉装置中使用的燃料气体的预热装置、以往的辅助燃料气体的供给，能够抑制设备以及运转成本。

在本实施方式中，如在图2的说明中所述的那样，通过提高燃烧运转时的热风炉内压力，还能够缩短燃烧运转的时间。以往，一般来说，相对于送风运转而将燃烧运转的时间设定得较长，且需要上述的均压运转以及排压运转。但是，在本实施方式中，能够消除均压运转以及排压运转，并且能够缩短燃烧运转而使其成为与送风运转相同程度的时间，还能够设定反复进行燃烧运转和送风运转的简单的运转时间表。

进而，在本实施方式中，能够消除送风运转时的热风炉内压力与燃烧运转时的热风炉内压力之差，消除均压运转以及排压运转中的压力变动(参照图3)，因此能够延长热风炉4的各部分的寿命。例如，能够防止铁壳的疲劳破坏、防止热风炉内的耐火砖的破裂、防止砖接缝裂开，还能够消除热风炉内气体从接缝吹出这样的问题。

进而，通过燃烧运转时的热风炉内压力的高压化，能够抑制燃料气体的体积，能够抑制热风炉内截面积，还能够提高燃烧运转时的燃烧效率，能够使炉身以及设备小型化。

在本实施方式中，在热风炉4中，作为燃料气体，使用回收到高炉煤气回收管线3中的来自高炉2的炉顶21的高炉煤气(BFG)，并且燃料气体供给管线5通过分支配管51从高炉煤气回收管线3的比炉顶压力回收设备35靠下游侧取出BFG。

因此，作为燃料气体而使用的BFG成为由炉顶压力回收设备35进行压力回收之后的气体，高炉2的炉顶21的压力变动的影响通过炉顶压力回收设备35而被缓和，能够使向热风炉4的燃烧器部分供给的BFG的压力变动稳定化。

并且，作为燃料气体而使用的BFG由炉顶压力回收设备35进行压力回收而处于低压状态，因此能够使BFG中的水分量成为较低状态，在被导入到热风炉4的燃烧器部分时，能够防止由于在热风炉4的内部产生雾而导致的耐火砖劣化等。

作为比较，如上述专利文献1那样，在从高炉煤气回收管线3的比炉顶压力回收设备35靠上游侧取出BFG的情况下(参照图1的分支配管51P)，向热风炉4的燃烧运转供给的BFG有可能受到高炉2的炉顶21的压力变动的影响，并且由于为更高压，因此BFG中的水分量较高，在被导入到热风炉4的燃烧器部分时，使热风炉内部产生雾，有可能导致耐火砖劣化等。

但是，在本实施方式中，由于从高炉煤气回收管线3的比炉顶压力回收设备35靠下游侧取出BFG，因此能够消除这些不良情况。

在本实施方式中，在燃料气体供给管线5上作为增压机而设置鼓风机52，能够对向热风炉4供给的BFG进行增压。

因此，即使使用由炉顶压力回收设备35进行压力回收之后的低压的BFG，也能够使向热风炉4导入的BFG成为充分的高压。

在本实施方式中，通过设置于烟道主管44的排气压力回收设备441，从热风炉4的废气中回收排压以及废热，并将所回收的排压以及废热的能量用于作为增压机的鼓风机52以及空气供给管46的鼓风机461的动力。因此，能够通过来自热风炉4的燃烧运转时的废气的回收能量，提供热风炉4的燃烧运转时的鼓风机52、461的动力，能够抑制运转成本。

因此，本实施方式中的通过鼓风机52实现的燃烧运转时的增压效果如上所述，但是关于其动力，还能够利用热风炉4的燃烧运转时的排出能量，能够使运转所需要的成本成为最小限度。

在上述图2中，说明了在本实施方式的热风炉装置1中使两个热风炉4以45分钟循环交替的运转。与此相对，在相同的热风炉装置1中，也可以使三个热风炉4以30分钟循环运转。

在图4中，热风炉4A～4C这三个热风炉分别以从基准时刻0分钟开始的30分钟循环来交替地执行送风运转以及燃烧运转。

在热风炉4A中，从基准时刻0分钟开始，进行30分钟送风运转，利用0.5分钟进行从送风运转向燃烧运转的切换(燃烧切换作业)，进行59分钟燃烧运转，利用0.5分钟进行从燃烧运转向送风运转的切换(送风切换作业)，以后反复这4个工序。

送风运转为30分钟而成为1个循环的量。燃烧运转为59分钟，燃烧以及送风的两次切换作业各为0.5分钟，合计为60分钟，相当于两个循环的量。

热风炉4A的热风炉内压力与上述图2相同。

即，在送风运转时，通过送风主管43的鼓风机431进行送风用空气的增压，维持规定的热风炉内压力。另一方面，在燃烧运转时，通过燃料气体供给管线5的鼓风机52进行作为燃料气体的BFG的增压，维持与送风运转时相同的热风炉内压力。

在燃烧切换作业以及送风切换作业中，由于空气的流通方向反转，因此产生用于使未图示的开闭阀驱动的切换时间，该开闭阀分别设置在热风炉4A～4C的与送风主管43、烟道主管44以及热风主管45连接的连接部分。

热风炉4A的热风炉内温度为，在送风运转时，随着送风而逐渐降低。但是，由于送风运转的时间较短，因此送风运转结束时的温度被保持为比上述图2的送风运转高的温度。

另一方面，在燃烧运转时，通过燃烧室42中的燃烧而逐渐上升，确保送风运转的当初所需要的温度。但是，除了上述送风运转时的温度降低的缩小以外，作为燃烧运转的时间而确保了大致两个循环量的时间(59分钟)，因此能够成为比图2的燃烧运转(29分钟)缓和的上升特性，能够成为燃烧温度较低的燃烧运转或燃料气体的消耗较少的燃烧运转。另外，能够减小进行燃烧的燃烧室42的尺寸。

相对于以上那样的热风炉4A，在热风炉4B中，从基准时刻的0分钟开始，接着燃烧运转的后半部分以及0.5分钟的送风切换作业之后，反复进行30分钟送风运转、0.5分钟燃烧切换作业、59分钟燃烧运转、0.5分钟送风切换作业。

另外，在热风炉4C中，从基准时刻0分钟开始，反复进行0.5分钟燃烧切换作业、59分钟燃烧运转、0.5分钟送风切换作业、30分钟送风运转。

如此，在图4的运转中，热风炉4A～4C能够以30分钟循环依次进行送风运转和燃烧运转。并且，通过热风炉4A～4C的任一个交替地进行30分钟送风运转，由此能够不间断地向高炉2供给热风。

另外，由于不需要均压运转以及排压运转(参照图3)，因此能够消除各个作业，并且能够消除上述均压运转以及排压运转中的压力变动对设备的影响、产生结露等不良情况。另外，如果实施两个热风炉的送风运转，则与1个热风炉的送风运转相比，能够提高送风温度。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，在能够实现本发明的目的的范围内的变形等包含于本发明。

例如，设置于热风炉装置1的热风炉4不限于三个，也可以是两个(能够进行图2的运转)、四个以上(能够进行图2的运转或图4的运转)。例如，在热风炉4为四个的情况下，除了能够使其每两个进行上述图2的运转以外，也可以是一个休止，通过三个进行图4的运转。或者，也可以使四个热风炉4中的两个休止，使两个运转。

在上述实施方式中，说明了图2那样的45分钟循环的运转、或者图4那样的30分钟循环的运转，但运转的循环时间只要适当设定即可，例如可以缩短为20分钟循环，或者也可以延长为60分钟循环。但是，当循环时间较短时，还存在工序的切换频繁而效率低的情况。另一方面，为了延长循环时间，除了需要热风炉4的容量大小以外，还存在送风运转以及燃烧运转中的热风炉内温度的变化幅度被限制的情况。因而，优选根据作为热风炉装置1的要求条件来适当设定循环时间。

在上述实施方式中，热风炉4为外燃式，但也可以为内燃式或炉顶燃烧式等，不限定其形式。

另外，作为增压机而使用鼓风机52，但只要是能够对在燃料气体供给管线5中通过的燃料气体进行增压的装置，则也可以是其他构成的增压机。

另外，也可以在到达各个热风炉4的烟道主管44的废气管线上设置流量计以及流量调整装置，以成为与燃料气体和空气量相匹配的废气量的方式进行调整流量，由此不需要燃烧运转与送风运转切换时的阀的切换动作。

产业上的可利用性

本发明能够利用于热风炉装置以及热风炉运行方法。

符号的说明

1：热风炉装置；2：高炉；21：炉顶；22：装入装置；23：风口；24：环状管；3：高炉煤气回收管路；31：炉顶配管；32：除尘器；33：第1文丘里洗气器；34：第2文丘里洗气器；35：炉顶压力回收设备；36：储气罐；4、4A、4B、4C：热风炉；41：蓄热室；42：燃烧室；43：送风主管；431：送风用的鼓风机；44：烟道主管；441：排气压力回收设备；45：热风主管；46：空气供给管；461：燃烧用空气加压用的鼓风机；47：燃烧气体供给管；5：燃烧气体供给管线；51、51P：分支配管；52：作为增压机的鼓风机。

Claims (8)

1.一种热风炉装置，其特征在于，具有：

热风炉，进行向高炉输送热风的送风运转以及使燃料气体在热风炉内燃烧的燃烧运转；

燃料气体供给管线，将上述高炉的高炉煤气作为上述燃料气体向上述热风炉供给；以及

增压机，设置于上述燃料气体供给管线，对上述燃料气体进行增压。

2.如权利要求1所述的热风炉装置，其特征在于，

上述燃料气体供给管线从高炉煤气回收管线的比炉顶压力回收设备靠下游侧取出上述高炉煤气，上述高炉煤气回收管线从上述高炉的炉顶取出上述高炉煤气。

3.如权利要求1或2所述的热风炉装置，其特征在于，

具有废热回收设备，该废热回收设备从上述燃烧运转时的上述热风炉的废气中回收排压以及废热，上述增压机将由上述废热回收设备回收的排压以及废热用于动力。

4.一种热风炉运转方法，该热风炉进行向高炉输送热风的送风运转以及使燃料气体在热风炉内燃烧的燃烧运转，该热风炉运转方法的特征在于，

将上述高炉的高炉煤气作为上述燃料气体向上述热风炉供给，并且通过增压机对向上述热风炉供给的上述燃料气体进行增压。

5.如权利要求4所述的热风炉运转方法，其特征在于，

作为上述燃料气体，使用从上述高炉的炉顶取出并由炉顶压力回收设备进行了压力回收的上述高炉煤气。

6.如权利要求4或5所述的热风炉运转方法，其特征在于，

从上述燃烧运转时的上述热风炉的废气中回收排压以及废热，将所回收的排压以及废热用于上述增压机的动力。

7.如权利要求4至6中任一项所述的热风炉运转方法，其特征在于，

反复进行上述送风运转、将上述热风炉从上述送风运转切换成上述燃烧运转的燃烧切换作业、上述燃烧运转、以及将上述热风炉从上述燃烧运转切换成上述送风运转的送风切换作业，

使上述燃烧切换作业、上述燃烧运转以及上述送风切换作业的合计时间，成为进行上述送风运转的时间以下。

8.如权利要求4至6中任一项所述的热风炉运转方法，其特征在于，

反复进行上述送风运转、将上述热风炉从上述送风运转切换成上述燃烧运转的燃烧切换作业、上述燃烧运转、以及将上述热风炉从上述燃烧运转切换成上述送风运转的送风切换作业，

使上述燃烧切换作业、上述燃烧运转以及上述送风切换作业的合计时间，成为进行上述送风运转的时间的2倍以下。

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