JP2001254112A - 竪型炉への燃料吹き込み方法 - Google Patents
竪型炉への燃料吹き込み方法Info
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Abstract
することにより、コークス、微粉炭を節約し、同時に合
成樹脂の廃棄物を有効利用する。 【解決手段】 微粉炭と同時に合成樹脂の粉砕物を混合
し、合成樹脂の粉砕物の粒度を5mm以下、微粉炭の粒
度を74μm以下のものが全微粉炭重量の30%〜10
0%として竪型炉内に吹き込む。合成樹脂の粉砕物と微
粉炭との混合割合は、微粉炭を重量割合で40%以上と
する。
Description
料として溶銑を製造する竪型炉において、微粉炭ととも
に合成樹脂の粉砕物を吹き込む方法に関する。
又はスクラップなどの鉄源と熱源としてコークスが原料
として用いられる。高炉操業に適したコークスを製造す
るためには、高価で良質の原料炭を必要とする。そのた
め、現在、燃料用石炭を微粉砕した微粉炭を熱源として
高炉の羽口から吹き込み、高価なコークス使用量を削減
する高炉の操業方法が注目されている。吹き込む微粉炭
の量は、操業条件によっても異なるが、吹き込み量が多
いほどコークス使用量を削減でき、コストダウンが可能
となる。通常、銑鉄1トン当たり100〜200kgの
微粉炭を吹き込むと、ほぼ同量のコークス使0量が削減
できる。ここで吹き込まれる微粉炭の粒度は、一般に7
4μm以下のものが全微粉炭重量の60%〜80%(こ
れを微粉炭の粒度が74μm以下、60%〜80%と略
す)範囲のものが工業的に用いられている。
てプラスチックなどの合成樹脂類が急増している。中で
も高分子系の炭化水素化合物である、いわゆるプラスチ
ックは燃焼時に発生する熱量が高く、焼却炉をいためる
ために大量処理が困難で、その多くが投棄されている。
しかし、投棄は、環境対策上好ましくなく、その大量処
理方法の開発が切望されている。
いて、上記合成樹脂の粉砕物を高炉の補助燃料として使
用する方法が開示されている。この技術は、微粉炭は用
いずに、合成樹脂の粉砕物を重油と混合してスラリー状
にするか、または、その粉砕物を気体輸送して、羽口か
ら吹き込んで補助燃料とする方法である。
51−33493号公報で開示されている方法では、以
下のような問題が生じる。例えば、重油と混合してスラ
リー状にした場合、重油の含有物が還元ガスに混合した
り、輸送管内でスラリーが詰まるなどの問題があった。
性が劣るため、単独で多量に吹き込むと完全に燃焼しき
れずに炉内に蓄積してしまい、操業上問題をおこしやす
い。この合成樹脂の燃焼性の問題は、その粉砕粒度を微
粉炭と同程度、即ち74μm以下、約60〜80%にす
れば回避できる。しかし、一般に合成樹脂は、粉砕時に
発生する熱によって軟化し、微粉砕することが容易でな
い。粉砕時に冷却すれば微粉砕も可能であるが、経済的
な観点から好ましくない。
で、合成樹脂の粉砕物を、竪型炉で微粉炭とともに補助
燃料として効率よく用いる方法を提供するものである。
合わせて、本発明は微粉炭の節約と同時に廃棄物として
のプラスチック(以下、廃プラスチックという)の大量
処理方法を提供するものである。
の燃料吹き込み方法は、銑鉄を製造する竪型炉の羽口か
ら微粉炭と所定の粒度に粉砕した合成樹脂とを混合して
吹き込む竪型炉への燃料吹き込み方法において、上記合
成樹脂の粉砕物の粒度が5mm以下であって、しかも、
微粉炭の粒度は74μm以下のものが全微粉炭重量の3
0%〜100%であることに特徴を有するものである。
法は、請求項1記載の発明において、上記合成樹脂の粉
砕物と上記微粉炭との混合割合が、後者が重量比で40
%以上であることに特徴を有するものである。
燃料として粉砕した合成樹脂を、微粉炭と混合して吹き
込むことが特徴である。微粉炭は合成樹脂の粉砕物に比
べ速やかに燃焼し、同時に吹き込んだ合成樹脂粉砕物の
竪型炉内における燃焼性を向上させる役割を果たす。合
成樹脂粉砕物は、竪型炉内において熱源のみでなく、熱
分解によって遊離するC及びH2 が還元剤としての働き
も合わせ持ち、銑鉄の製造に有効利用される。
焼性の良否で判断される。燃焼性は、例えば、以下に定
義される置換率や差圧ΔPを指標とすることができる。
できたコークスの重量と、吹き込んだ補助燃焼の重量と
の比であり、下記の式で求める。
クス消費量(kg/h)−燃料吹き込み時のコークス消
費量(kg/h))/燃料吹き込み量(kg/h) この置換率は、1に近い程、コークスの代わりに吹き込
まれた燃料が竪型炉内で効率的に燃焼していることを示
し、0に近い程、効率的に燃焼していないことを示す。
12でコークスの装入レベル(コークス充填層9のコー
クス上面の高さ)を一定に保ち、コークス投入量から求
めることができる。
とコークス装入レベルの圧力差である。合成樹脂粉砕物
の吹き込み重量の割合が増大すると、竪型炉内における
燃焼性が劣り炉内に未燃の合成樹脂が滞留して通気性を
悪化させるため、差圧ΔPは上昇する。反対に微粉炭の
割合が増加すると燃焼性が向上するため、炉内に未燃物
は残存しなくなり通気性が良くなるため、差圧ΔPは減
少する。
焼性に影響を及ぼす。すなわち、微粉炭の含有量(重量
%)が0〜40%の範囲では、微粉炭の混合割合の増加
するほど燃焼性は良くなり、40%以上ではほぼ微粉炭
単独と同程度(置換率0.8〜0.9、ΔP:約0.
1)の良好な燃焼性が得られる。よって、微粉炭の含有
量は、40%以上であることが好ましい。
炭吹き込みで使用されている程度の粒度、例えば74μ
m以下、30〜100%の範囲が好ましい。これを超え
る粗い粒度分布では微粉炭の燃焼性自体が低下し、合成
樹脂粉砕物の燃焼性を増大させる効果が減少する。合成
樹脂の粉砕粒度は、細かい方がより燃焼性は良いが、上
記の適切な粒度の微粉炭を用いると合成樹脂を微粉砕す
る必要はなく、5.0mm以下の粒度で十分である。
般には熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を対象とするが、高
分子系の炭化水素化合物であり、機械的な粉砕手段によ
って粉砕できるか、または、その他の工業的手段によっ
て粒状化できれば、特に限定されない。その例として
は、ポリエチレンの他に、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニールなどが挙げられる。
て実施した結果の例を示す。
焼実験装置である。図1の中で、1はコークス貯蔵ホッ
パー、2は微粉炭貯蔵ホッパー、3は廃プラスチックの
粉砕物貯蔵ホッパー、4はキャリアガスの通路と進行方
向、5は熱風の通路と進行方向、6は微粉炭と廃プラス
チック粉砕物の吹き込みランス、7は羽口、8はレース
ウエイ(燃焼帯)、9はコークス充填層、10は圧力
計、11は排ガス通路、12は検尺計を示す。この燃焼
実験装置は、実際の高炉羽口部と全く同様な条件を満た
しているが、本発明の方法は、鋳物用銑鉄を製造するキ
ューポラ、熱風の代わりに冷高濃度酸素を送風する酸素
高炉などの竪型炉にも広く適用することができる。
に、実験の諸条件を表2に、夫々示した。本実施例で
は、合成樹脂粉砕物として、ポリエチレンである廃プラ
スチックの粉砕物を用いたが、その粒度は0.5〜1.
0mmとした。
合と燃焼性(置換率) 炉頂から装入したコークスを、羽口先端のレースウエイ
8で燃焼させた。羽口7からは表2に示すように120
0℃の熱風を単位時間当たり1000Nm3 /hで送風
し、表2に示した粒度の微粉炭と廃プラスチックの粉砕
物を各々の貯蔵ホッパー2、3からキャリアガス4で気
送し種々の割合で混合し、吹き込みランス6を通じて吹
き込んだ。微粉炭と廃プラスチック粉砕物の混合は、各
々の貯蔵ホッパーから、羽口までのあいだであればいず
れの場所でおこなっても良く、その混合はキャリアガス
又は熱風によって自動的に行われる。微粉炭は石炭A、
Bの2サンプルを使用した。単位時間当たりの燃料の吹
き込み量は、200kg/hで一定とした。それぞれの
混合率の場合の置換率を、前述の関係式に従って求め
た。
粉炭と廃プラスチック粉砕物の混合比を微粉炭の含有重
量%を示し、縦軸は置換率を示す。廃プラスチックのみ
を吹き込んだ場合には、置換率は、石炭A、Bで夫々
0.3、0.4であり、小さな値であった。これは、廃
プラスチックのみの吹き込みでは、燃焼性が良好でな
く、コークスの代替としての補助燃料として有効に消費
されないことを示す。そして、両者の吹き込み合計量が
200kg/h一定の条件では、微粉炭の混合割合が増
加するとともに置換率は向上し、微粉炭の混合割合が4
0重量%を以上になると、置換率は0.8〜0.9の範
囲で一定となり、微粉炭単独吹き込みと同等の良好な燃
焼性が得られた。
性(置換率) 図3は、石炭Aを粉砕した微粉炭を使用し、微粉炭およ
び廃プラスチック粉砕物の合計燃料吹き込み量を100
kg/h及び200kg/hの2水準として燃焼試験を
行った結果である。ここでは、実施例1(a)の実験装
置を用い、実施例1(b)の条件で燃焼試験を行った。
実施例1の結果と同様に、微粉炭の混合割合が増加する
に従って置換率は向上し、微粉炭含有量40重量%以上
では置換率が0.8〜0.9の範囲で一定となり、微粉
炭単独吹き込みと同等の良好な燃焼性が得られた。な
お、通常、高炉では銑鉄1トンを製造するのに約100
0Nm3 の熱風を必要とし、本実施例での条件はほぼ銑
鉄1トンを基準とした吹き込み量100kg/t〜20
0kg/tに相当するもので、高炉における実際の燃料
吹き込み条件に近いものである。
プラスチック粉砕物を混合して吹き込むことにより、燃
料吹き込み量、微粉炭の石炭種に依存せず、廃プラスチ
ック粉砕物の燃焼性を改善できる。更には、微粉炭の混
合割合が40重量%を以上、言い換えると、廃プラスチ
ック粉砕物が60重量%未満であれば、廃プラスチック
吹き込みの燃焼性劣化を解消できることを意味する。
性(ΔP) 実施例2と同様の条件で試験を行った。燃焼性の指標と
して、羽口レベルと装入レベルの差圧ΔPを圧力計10
を用いて検出した。
及び200kg/hのいずれの場合においても、微粉炭
混合割合の増加とともに差圧ΔP(kg/cm2 )は減
少し、40重量%以上のとき、微粉炭のみと同等の値
(約0.1)を示した。
いプラスチック等の合成樹脂粉砕物を、高炉等の竪型炉
の補助燃料として効率良く使用できる。
廃プラスチック等の合成樹脂廃棄物の処理が可能とな
り、微粉炭使用量も低減できるので経済的な銑鉄の製造
が可能となる。
装置の概略図である。
置換率に及ぼす影響を示した図である。
び吹き込み量が、置換率に及ぼす影響を示した図であ
る。
吹き込み量が、羽口レベルと装入レベルの差圧に及ぼす
影響を示した図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 銑鉄を製造する竪型炉の羽口から微粉炭
と所定の粒度に粉砕した合成樹脂とを混合して吹き込む
竪型炉への燃料吹き込み方法において、前記合成樹脂の
粉砕物の粒度が5mm以下であって、しかも、微粉炭の
粒度は74μm以下のものが全微粉炭重量の30%〜1
00%であることを特徴とする、竪型炉への燃料吹き込
み方法。 - 【請求項2】 前記合成樹脂の粉砕物と前記微粉炭との
混合割合は、後者が重量比で40%以上であることを特
徴とする、請求項1に記載の竪型炉への燃料吹き込み方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001080275A JP2001254112A (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | 竪型炉への燃料吹き込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001080275A JP2001254112A (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | 竪型炉への燃料吹き込み方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21682694A Division JP3531653B2 (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 竪型炉への燃料吹き込み方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001254112A true JP2001254112A (ja) | 2001-09-18 |
Family
ID=18936582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001080275A Pending JP2001254112A (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | 竪型炉への燃料吹き込み方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001254112A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020023729A (ja) * | 2018-08-06 | 2020-02-13 | Jfeスチール株式会社 | 高炉吹込み用微粉炭の製造方法およびその製造装置 |
JP2022129481A (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-06 | Jfeスチール株式会社 | 廃プラスチックの搬送方法 |
-
2001
- 2001-03-21 JP JP2001080275A patent/JP2001254112A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020023729A (ja) * | 2018-08-06 | 2020-02-13 | Jfeスチール株式会社 | 高炉吹込み用微粉炭の製造方法およびその製造装置 |
JP2022129481A (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-06 | Jfeスチール株式会社 | 廃プラスチックの搬送方法 |
JP7388377B2 (ja) | 2021-02-25 | 2023-11-29 | Jfeスチール株式会社 | 廃プラスチックの搬送方法 |
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