JP2005264189A - 高炉への固体燃料吹き込み方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 粉体状固体燃料を高炉内に吹き込む際に、タールの分離などによる操業トラブルを防止して安定して固体燃料を吹き込むことができ、且つ、吹き込まれる固体燃料の高炉内における燃焼率を向上させることが可能な吹き込み方法を提供する。
【解決手段】 羽口6に接続するブローパイプ5に設置された固体燃料吹き込みランス4を介して、予熱した固体燃料を搬送用ガスと共に高炉1内に吹き込むに際し、前記固体燃料の特性に応じて予熱温度または予熱温度における保持時間を調整し、タールが固体燃料吹き込みランス内で分離しない条件下で吹き込む。
【選択図】 図1
【解決手段】 羽口6に接続するブローパイプ5に設置された固体燃料吹き込みランス4を介して、予熱した固体燃料を搬送用ガスと共に高炉1内に吹き込むに際し、前記固体燃料の特性に応じて予熱温度または予熱温度における保持時間を調整し、タールが固体燃料吹き込みランス内で分離しない条件下で吹き込む。
【選択図】 図1
Description
本発明は、微粉炭や木片などの粉体状固体燃料の高炉内への吹き込み方法に関し、詳しくは、吹き込まれる固体燃料の燃焼率を向上させることが可能な吹き込み方法に関するものである。
高炉への微粉炭吹き込みは、コークスや重油との価格差に基づくコストメリットが大きいことから、多くの高炉で採用され、経済性向上に大きく寄与している。近年はコークス炉の炉命延長の観点からも、その重要性が再認識され、益々微粉炭の大量吹き込みが指向されるようになった。
微粉炭は、一般に、熱風を高炉内に供給するためのブローパイプに設置された吹き込みランスを介して搬送用ガスと共にブローパイプ内に吹き込まれ、次いで、ブローパイプ内を通過する熱風と共にブローパイプの先端に接続される羽口から高炉内に吹き込まれる。吹き込まれた微粉炭は、ブローパイプ内、並びに羽口先端のレースウェイと呼ばれる燃焼空間で燃焼し、コークスの代替となる。しかしながら、レースウェイには、多量のコークスが存在するため、熱風中の酸素濃度は急激に減少する。しかも、ブローパイプ内及び羽口内のガス流速は一般に200m/秒と極めて高速であるため、吹き込まれた微粉炭が熱風中の酸素と反応可能な時間、即ち微粉炭の燃焼可能な時間は極めて短く、20マイクロ秒程度といわれている。
微粉炭をコークスの代替として有効活用するためには、この短時間の期間で微粉炭を燃焼させる必要があるが、微粉炭の吹き込み量を増していくと、微粉炭の燃焼率が低下して、レースウェイに至るまでに微粉炭が燃焼しきれずに、未燃焼の未燃チャーとして炉内に残留する。この未燃チャーは、ソルーションロス反応により炉内で消費されるが、炉内消費量には自ずと限界値が存在し、そのため、消費限界値以上に未燃チャーが発生すると、ダストとして炉頂から排出されて燃料比の上昇を招き、更には、未燃チャーが炉芯や溶融帯に蓄積すると、通気性や通液性が阻害され、炉況不安定や生産性低下の原因となる。
この問題を解決するために、微粉炭の燃焼率を向上させる多数の方法が提案されており、その中の1つとして、予熱した微粉炭を使用する方法が提案されている。例えば、特許文献1には、微粉炭の熱分解が発生する200℃以上の温度に予め微粉炭を予熱し、予熱した微粉炭を搬送用ガスと共に吹き込む方法が提案されており、また特許文献2には、微粉炭を150℃以上、望ましくは180℃以上に予熱した後、高炉内に吹き込む方法が提案されている。
特開平4-354810号公報
WO97/46718(PCT/EP97/02530)
しかしながら、上記従来技術には、幾つかの問題点があり、その主たるものを挙げれば、以下の如くである。即ち、微粉炭には揮発分が含まれており、微粉炭を過剰に加熱した場合には揮発分のうちのタールが分離し、分離したタールが吹き込みランス内に付着して、微粉炭の吹き込みを継続できなくなる場合が発生するが、特許文献1及び特許文献2では、予熱温度の下限値を設定しているのみで、この点に関して考慮していない。また、微粉炭の燃焼率を向上させる上で、当然ながら予熱温度が重要であるが、予熱温度と同様に予熱温度における保持時間も重要である。特許文献1及び特許文献2は、この点に関しても考慮していない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ブローパイプに設置された固体燃料吹き込みランスを介して、微粉炭や木片などの粉体状固体燃料を高炉内に吹き込む際に、タールの分離などによる操業トラブルを防止して安定して固体燃料を吹き込むことができ、且つ、吹き込まれる固体燃料の高炉内における燃焼率を向上させることが可能な吹き込み方法を提供することである。
上記課題を解決するための第1の発明に係る高炉への固体燃料吹き込み方法は、羽口に接続するブローパイプに設置された固体燃料吹き込みランスを介して、予熱した固体燃料を搬送用ガスと共に高炉内に吹き込むに際し、前記固体燃料の特性に応じて予熱温度または予熱温度における保持時間を調整することを特徴とするものである。
第2の発明に係る高炉への固体燃料吹き込み方法は、第1の発明において、前記固体燃料が微粉炭であり、微粉炭の揮発分含有量に応じて予熱温度または予熱温度における保持時間を調整することを特徴とするものである。
第3の発明に係る高炉への固体燃料吹き込み方法は、第2の発明において、微粉炭からタールが分離しない条件下で、予熱温度または予熱温度における保持時間を調整することを特徴とするものである。
第4の発明に係る高炉への固体燃料吹き込み方法は、第1ないし第3の発明において、前記固体燃料吹き込みランス内に、当該ランスの内壁面の接線方向に向けて気体を供給して当該気体の旋回流を形成させながら、前記固体燃料を搬送用ガスと共に吹き込むことを特徴とするものである。
第5の発明に係る高炉への固体燃料吹き込み方法は、第4の発明において、前記旋回流を形成させる気体を、前記固体燃料吹き込みランスの先端位置で固体燃料吹き込みランス内に供給することを特徴とするものである。
本発明によれば、固体燃料、例えば微粉炭の種類に応じて、特に微粉炭の揮発分含有量に応じて微粉炭からタールが分離しない条件下で、予熱温度或いは予熱温度での保持時間を設定し、設定値に沿って微粉炭などの固体燃料を予熱するので、タールが発生せず、タールによる固体燃料吹き込みランスの閉塞を防止することができると同時に、微粉炭の分散性を確保した状態で微粉炭を吹き込むことができる。微粉炭は予熱されているため、微粉炭の燃焼率を向上させることができ、また、予熱保持時間を確保することにより、予熱温度を低下させることが可能となるので、予熱に要するエネルギーを低減することができる。更に、固体燃料吹き込みランス内に旋回流を形成した場合には、この旋回流により、固体燃料がブローパイプ中に分散して供給されるので、固体燃料とブローパイプ内の熱風との混合が促進され、単位質量当りの固体燃料の利用できる熱風の顕熱及び酸素の絶対量が増大し、固体燃料の昇温速度並びに燃焼速度が上昇するため、固体燃料のブローパイプ内及び高炉内における燃焼率を上昇させることができる。
その結果、固体燃料の吹き込み量を従来レベルよりも多くすることが可能になり、高価なコークスの使用量を削減可能であり、また、固体燃料の吹き込み量を従来レベルと同等に保った場合にも、固体燃料の燃焼率が増加した分に相当するだけのコークス使用量を削減することができる。
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図1〜図4は、本発明の実施の形態を示す図であって、図1は、本発明で使用した固体燃料吹き込み装置が設置された高炉の概略図、図2は、図1に示す高炉羽口部の拡大概略図であって、固体燃料吹き込みランスの内壁面の接線方向に向けて気体を供給して当該気体の旋回流を形成させながら、固体燃料を搬送用ガスと共に高炉内に吹き込むことの可能な固体燃料吹き込みランスを備えた高炉羽口部の拡大概略図、図3は、図2に示す固体燃料吹き込みランスの拡大概略図、図4は、図3のX−X’矢視による概略図である。
図1及び図2に示すように、高炉1の側壁部には、高炉1内に熱風を送りこむための羽口6が設置されている。羽口6は、高炉鉄皮2及び耐火物3を貫通して設置された羽口受金物8及び大羽口7により支持され、且つ、ブローパイプ5と接続されている。ブローパイプ5は熱風炉(図示せず)と接続しており、熱風炉で加熱された空気若しくは酸素富化空気が、ブローパイプ5を経由して羽口6から熱風として高炉1内に供給される。熱風の温度は、通常1000℃以上であり、高い場合には1300℃を越えることもある。
ブローパイプ5には、微粉炭や木片などの炭素を含有する粉体状固体燃料を高炉1内に吹き込むための固体燃料吹き込みランス4が、その先端4aをブローパイプ5のガス流路に突出させて、ブローパイプ5に設置されたガイドパイプ9の内部に設置されている。図2は粉体状固体燃料として微粉炭を用いた例を示している。固体燃料吹き込みランス4は、固体燃料搬送ライン16と連結しており、固体燃料搬送ライン16に接続されたホッパー17に収容される固体燃料が、ホッパー17の下方に設置された切り出し装置18によって所定の切り出し速度で切り出され、搬送用ガスによって固体燃料搬送ライン16を介して固体燃料吹き込みランス4に搬送されるようになっている。固体燃料搬送ライン16には、電熱線20の熱によって固体燃料を予熱するための予熱装置19が設置されている。搬送用ガスとしては、可燃物である微粉炭などの固体燃料を搬送するため、窒素ガスなどの非酸化性ガスまたはArガスなどの不活性ガスが好ましい。予熱装置19は、電熱線20の熱により予熱する型式であるが、燃焼用ガスなど他の熱エネルギーを使用してもよい。
固体燃料吹き込みランス4は、図3及び図4に示すように、内管12と外管13とからなる二重管で構成され、内管12の内部が、微粉炭や木片などの粉体状固体燃料の搬送用ガスによる搬送流路となり、内管12と外管13との間隙が、空気、酸素、窒素、炭酸ガス、或いは、Arガスなどの不活性ガスなど、またはこれらの混合ガス、或いは、燃料ガス及び酸素含有ガスの流路となっている。図3は、燃料ガスと酸素含有ガスとを供給する例を示している。内管12と外管13との間には、境界壁12a,12aが設けられており、燃料ガス及び酸素含有ガスを供給した場合でも、燃料ガスと酸素含有ガスとは二重管部では混合しないようになっている。
そして、内管12の先端には、内管12の内壁面に沿った旋回流を形成するための、内管12の内壁面の接線方向に向けて開口するスリットが2箇所に設けられ、それぞれ、ノズル14及びノズル15となっている。また、外管13には、上記の気体を導入するための導入口10及び導入口11が設置されている。尚、図3では、ノズル14及びノズル15が内管12の先端位置に設置されているが、先端位置に限らず、導入口10及び導入口11の設置位置から内管12の先端位置までの範囲であるならば、どこであっても構わない。
導入口10及び導入口11から吹き込む気体としては、空気、酸素、窒素、炭酸ガス、Arガスなどの不活性ガスなど、または、これらの混合ガスを使用することができる。更に、LPGやコークス炉ガスなどの燃料ガスと、この燃料ガスを燃焼するための酸素含有ガスとを組合せて使用することもできる。
空気、酸素、窒素、炭酸ガス、Arガスなどの不活性ガスなど、または、これらの混合ガスを使用する場合には、導入口10及び導入口11の両方から吹き込む必要はなく、どちらかの一方から吹き込んでもよい。従って、空気、酸素、窒素、炭酸ガス、Arガスなどの不活性ガスなど、またはこれらの混合ガスを供給する場合には、導入口10及び導入口11はどちらか一箇所でもよく、境界壁12aは不要であり、ノズル14及びノズル15もどちらかの1つとしてもよい。
燃料ガスと酸素含有ガスとを組合わせて吹き込む場合には、燃料ガスと酸素含有ガスとを別々に供給しても、また、燃料ガスと酸素含有ガスとを予め混合して供給してもよい。燃料ガスを外管13の内部で燃焼させない場合には、一方の導入口から燃料ガスを吹きこみ、他方の導入口から酸素含有ガスを吹き込み、境界壁12aで燃料ガスと酸素含有ガスとを分離する必要がある。一方、外管13の内部で予め酸素含有ガスと混合した燃料ガスを燃焼させる場合には境界壁12aは不要であり、また、燃料ガスと酸素含有ガスとを別の導入口から供給し、且つ外管13の内部で燃焼させる場合には、境界壁12aは撤去する必要がある。それぞれの条件に応じて境界壁12aの設置を考慮する必要がある。また、図3では、内管12の内壁面に沿った旋回流を形成するためのスリット状のノズルは2つであるが、供給する気体の種類と、外管13内で分離するか混合するかとによって、1つとするか或いは3つ以上としてもよい。それに応じて、導入口の設置数も変更することとする。酸素含有ガスとしては、空気、酸素富化空気及び純酸素などを用いることが好ましい。
内管12の内壁面に沿った旋回流を形成する気体は、固体燃料の昇温速度を高め、ひいては固体燃料の燃焼効率を高めるために、予め予熱してから固体燃料吹き込みランス4に供給することが好ましい。
尚、図2では、固体燃料吹き込みランス4がブローパイプ5に1本のみ配置されているが、固体燃料の吹き込み量に応じて固体燃料吹き込みランス4を複数設置してもよく、また、固体燃料吹き込みランス4がブローパイプ5に接続されたガイドパイプ9内に設置されているが、ガイドパイプ9を設置せず、固体燃料吹き込みランス4をブローパイプ5に直接取り付ける構造であってもよい。更に、固体燃料吹き込みランス4の先端部は、ブローパイプ5の軸心方向に合致させるために曲がっているが、必ずしも曲げる必要はない。
このような構成の固体燃料吹き込み装置を用いて、高炉1の操業中、導入口10及び導入口11から上記の気体を外管13内に供給し、内管12の先端のノズル14,15を介して内管12の内壁面に沿って吹き込み、内管12の先端位置で内管12の内壁面に沿った旋回流を形成させながら、予熱装置19で所定の温度、或いは所定の温度で所定の保持時間予熱された、微粉炭などの粉体状固体燃料を搬送用ガスにより供給する。
予熱装置19における予熱温度及び予熱保持時間は、固体燃料の種類並びに固体燃料の揮発分含有量に応じて、固体燃料からタールが分離しない条件下で設定する。表1及び表2に、固体燃料として揮発分含有量が5〜30mass%の微粉炭を使用し、この微粉炭を100℃〜600℃の温度で予熱して吹き込み、微粉炭の揮発分含有量とタール分離の発生との関係を調査した試験結果を示す。表1及び表2において、揮発分からタールが分離した試験は「分離有り」と表示し、数値が記入されている試験ではタールの分離はなく、記入された数値は微粉炭の高炉内における燃焼率を表している。
表1に示すように、微粉炭の揮発分含有量が高く、且つ予熱温度が高くなると、タールが発生し、また、予熱温度が一定であっても、表2に示すように、予熱保持時間が長くなるとタールが発生することが分かる。従って、表1及び表2に照らし合わせ、タールが発生しない範囲内で、予熱温度及び予熱保持時間を設定することとする。微粉炭の揮発分含有量が10mass%以下であれば、600℃までの予熱温度ではタールが発生しないことが分かる。また、300℃までの予熱温度であれば、タールが発生しないことが分かる。
予熱された固体燃料は、固体燃料吹き込みランス4の先端から、内管12の内壁面に沿った旋回流に伴ってブローパイプ5内に供給される。この場合、旋回流を形成する気体として、燃料ガスを使用した場合と使用しない場合とで、旋回流の作用・効果が若干異なるので、以下に別々に説明する。
先ず、燃料ガスを使用せず、空気、酸素、窒素、炭酸ガス、Arガスなどの不活性ガスなど、またはこれらの混合ガスを使用した場合について説明する。
この場合、固体燃料吹き込みランス4の外管13から内管12の内部にノズル14,15を介して供給された空気、酸素、窒素、炭酸ガス、Arガスなどの不活性ガスなど、またはこれらの混合ガスからなる気体は、内管12の内壁面に沿う旋回流を形成しつつ、固体燃料の一部を旋回流内に取込みながら、固体燃料吹き込みランス4の先端4aからブローパイプ5内に流出する。この旋回流はブローパイプ5内で直ちに消滅することはなく、ブローパイプ5内を通過する熱風中に旋回しながら混入する。この旋回流に乗って固体燃料も熱風内に流出するので、旋回流の旋回方向に分散しながら熱風中に供給される。
その結果、固体燃料と熱風との混合が促進され、単位質量当りの固体燃料が利用できる熱風の顕熱及び酸素の絶対量が増大し、固体燃料の昇温速度並びに燃焼速度が上昇するため、固体燃料が予め予熱されていることと相まって、固体燃料のブローパイプ5からレースウェイに至るまでの燃焼率が上昇する。旋回させる気体を固体燃料の予熱温度と同等レベルまで予熱した場合には、固体燃料がこの気体によって冷却されることがなくなり、より一層燃焼率を向上させることができる。
このように、本発明によれば、固体燃料の燃焼率が上昇するため、微粉炭や木片などの固体燃料の吹き込み量を従来レベルよりも多くすることが可能になり、高価なコークス使用量を削減可能となる。また、微粉炭や木片などの固体燃料の吹き込み量を従来レベルと同等に保った場合にも、微粉炭や木片などの固体燃料の燃焼率が増加した分に相当するだけのコークス使用量を削減することができる。即ち、燃料比を低減させることができる。
次に、燃料ガスを使用した場合について説明する。この場合、或いは前述した燃料ガスでない気体であっても気体自体が高温状態である場合は、図1に示す、例えば電熱線20を設置した予熱装置19と併用しても、燃料ガスの燃焼熱やその他高温気体の保持する熱量によってのみ固体燃料を予熱する方法のいずれの方法であってもよい。燃料ガスを使用する場合でも、外管13の内部で燃料ガスを燃焼させる場合とさせない場合があるので、別々に説明する。
先ず、外管13の内部で燃料ガスを燃焼する場合について説明する。この場合、導入口10及び導入口11から外管13の内部に供給した燃料ガス及び酸素含有ガスを、着火装置(図示せず)などによって外管13の内部で燃焼させる。この燃焼により発生する燃焼熱が内管12に伝達され、内管12内に供給された固体燃料及び搬送用ガスは伝達された熱によって加熱される。
次いで、燃料ガスと酸素ガスとが燃焼して生成した高温の燃焼排ガスは、内管12の先端位置でノズル14及びノズル15を介して内管12の内部に供給される。ノズル14,15を通って外管13から内管12の内部に供給された燃焼排ガスは、内管12の内壁面に沿う旋回流を形成し、固体燃料の一部を旋回流内に取込みながら、固体燃料吹き込みランス4の先端4aからブローパイプ5内に流出する。この旋回流はブローパイプ5内で直ちに消滅することはなく、ブローパイプ5内を通過する熱風中に旋回しながら混入する。この旋回流に乗って固体燃料も熱風内に流出するので、旋回流の旋回方向に分散しながら熱風中に供給される。
その結果、固体燃料は高温の燃焼排ガスと直接接触することにより加熱されると同時に、固体燃料と熱風との混合が促進され、単位質量当りの固体燃料が利用できる熱風の顕熱及び酸素の絶対量が増大し、固体燃料が予め予熱されていることと相まって、固体燃料の昇温速度並びに燃焼速度が上昇する。但し、この場合、固体燃料が内管12に伝わる燃焼排ガスの熱によって加熱され、内管12内を通過する時点で表1及び表2に示すタール分離の発生する温度範囲にならないように、燃料ガスの供給量を調整する必要がある。
次ぎに、外管13の内部では燃料ガスを燃焼させない場合について説明する。この場合、ノズル14及びノズル15を介して燃料ガス及び酸素含有ガスがそれぞれ独立して外管13から内管12へ吹き込まれる。内管12の内部に供給された燃料ガス及び酸素含有ガスは、内管12の内壁面に沿って旋回流を形成しつつ混合し、ブローパイプ5を通過する熱風により加熱される、或いは着火装置により、旋回流を形成した状態で燃焼する。燃料ガスが燃焼すると、内管12の内部のガスが密度差によって分離され、火炎の両側に密度の異なるガス層が形成される。即ち、旋回速度の遅い軸心側には、高温の燃焼排ガスが存在し、旋回速度の速い内壁面側には、未燃焼のガスが存在するようになる。この場合、内壁面近傍では、旋回速度が火炎伝播速度を上回っているため、火炎は内壁面近傍に継続して存在することはできず、そのため、固体燃料吹き込みランス4の内部には、火炎が管状の形になって生成される。本発明では、この火炎を「管状火炎」と称す。この場合の酸素含有ガスの供給量は、燃料ガスをほぼ完全燃焼させる程度の流量でよい。但し、酸素含有ガスを多少過剰に加えても、また、少量の燃料ガスが未燃焼のまま残留する程度であっても構わない。
吹き込まれる粉体状固体燃料は、この管状火炎によって加熱され、加熱された後、前述したように旋回流により、固体燃料吹き込みランス4の先端4aから旋回流の旋回方向に分散しながら熱風中に供給される。即ち、固体燃料は高温の管状火炎によって加熱されると同時に、固体燃料と熱風との混合が促進され、単位質量当りの固体燃料が利用できる熱風の顕熱及び酸素の絶対量が増大し、固体燃料の昇温速度並びに燃焼速度が上昇する。内管12の先端で燃料ガスを燃焼させる場合には、固体燃料がタール分離の温度範囲に加熱されても分離したタールが内管12の内部で詰まることはなく、タール分離の観点から燃料ガスの供給量を考慮する必要はないが、内管12の先端以外の箇所にノズル14,15を設置して内管12の内部で管状火炎を形成する場合には、固体燃料がタール分離の温度範囲にまで加熱されないように、燃料ガスの供給量を調整する必要がある。
固体燃料がタール分離の温度範囲にまで加熱されないようにするには、例えば、固体燃料が通過する雰囲気の温度を熱電対などによりオンラインで測定し、この雰囲気の温度がタール分離の温度以下となるように、導入口10及び導入口11から供給する燃料ガスの供給量をオンラインで調整すればよい。
このようにして、微粉炭や木片などの固体燃料を高炉1内に吹き込むことにより、固体燃料は、旋回流によって熱風中に分散供給され、更に、燃焼した燃料ガスによって加熱されるので、固体燃料が予め予熱されていることと相まって、固体燃料のブローパイプ5からレースウェイに至るまでの燃焼率が上昇し、その結果、微粉炭や木片などの固体燃料の吹き込み量を従来レベルよりも多くすることが可能になり、高価なコークス使用量を削減可能となる。また、微粉炭や木片などの固体燃料の吹き込み量を従来レベルと同等に保った場合にも、微粉炭や木片などの固体燃料の燃焼率が増加した分に相当するだけのコークス使用量を削減することができる。即ち、燃料比を低減させることができる。
尚、本発明は上記の実施の形態例で説明した範囲に限るものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記説明では固体燃料吹き込みランスが二重管構造であるが、通常の単管構造の固体燃料吹き込みランスであっても構わない。この場合には、当然ながら旋回流は得られないが、予熱装置19における予熱効果を得ることができる。
また、前述した何れの場合も、内管12の長さと外管13の長さとの関係、特に先端位置差の関係にもよるが、ノズル14,15が内管12の内壁面に沿った旋回流を形成するのと同様に、導入口10,11から導入される気体が、外管13の内壁面に沿った旋回流を形成するように外管13の内壁面の接線方向に向けて開口したスリット形状であるならば、ノズル14,15を設けずに外管13の先端を開口し、固体燃料及びその搬送ガスに旋回を付与して高炉内へ吹き込むこともできる。
図3に示す固体燃料吹き込みランスを用い、図1に示す構成の高炉設備において、固体燃料として揮発分含有量が5〜30mass%の微粉炭を使用し、予熱温度及び予熱保持時間を変更して予熱した微粉炭を、搬送用ガスとしての窒素ガスと共に高炉内に吹き込む試験を実施した。窒素ガスの流量は15Nm3 /hrとし、700kg/hrの微粉炭を吹き込んだ。試験では、微粉炭中の揮発分からタールの分離が有るか否かを調査すると共に、タールの分離がない場合には、微粉炭の高炉内における燃焼率を調査した。微粉炭の高炉内における燃焼率は、高炉の炉頂からダストとして排出される排ガス中の未燃チャーを回収し、吹き込んだ微粉炭と未燃チャーとの質量比から算出した。この試験では、燃焼率に及ぼす微粉炭の予熱温度の影響を調査するために、外管からは気体を吹き込まず、即ち旋回流を形成せずに実施した。
前述した表1及び表2に、微粉炭の揮発分含有量とタール分離の発生との関係、並びに、微粉炭の高炉における燃焼率を調査した結果を示す。前述したように、表1及び表2において、揮発分からタールが分離した試験は、「分離有り」と表示し、数値が記入されている試験ではタールの分離はなく、記入された数値は微粉炭の高炉内における燃焼率を表している。
表1に示すように、微粉炭の揮発分含有量が高く、且つ予熱温度が高くなると、タールが発生し、揮発分含有量が高い微粉炭は予熱温度が制限されることが分かった。また、予熱温度が一定であっても、表2に示すように、予熱保持時間が長くなるとタールが発生することから、タールを発生させず且つ燃焼率を向上させるには、予熱温度のみならず予熱保持時間も考慮する必要があることが分かった。更に、予熱温度を高めるほど、微粉炭の燃焼率が向上し、予熱温度及び予熱保持時間が同一の場合には、微粉炭の揮発分含有量が高いほど、微粉炭の燃焼率が向上することも分かった。これらから、微粉炭の特性により、最適な予熱条件があることが明らかとなった。
1 高炉
2 高炉鉄皮
3 耐火物
4 固体燃料吹き込みランス
5 ブローパイプ
6 羽口
7 大羽口
8 羽口受金物
9 ガイドパイプ
10 導入口
11 導入口
12 内管
13 外管
14 ノズル
15 ノズル
16 固体燃料搬送ライン
17 ホッパー
18 切り出し装置
19 予熱装置
20 電熱線
2 高炉鉄皮
3 耐火物
4 固体燃料吹き込みランス
5 ブローパイプ
6 羽口
7 大羽口
8 羽口受金物
9 ガイドパイプ
10 導入口
11 導入口
12 内管
13 外管
14 ノズル
15 ノズル
16 固体燃料搬送ライン
17 ホッパー
18 切り出し装置
19 予熱装置
20 電熱線
Claims (5)
- 羽口に接続するブローパイプに設置された固体燃料吹き込みランスを介して、予熱した固体燃料を搬送用ガスと共に高炉内に吹き込むに際し、前記固体燃料の特性に応じて予熱温度または予熱温度における保持時間を調整することを特徴とする、高炉への固体燃料吹き込み方法。
- 前記固体燃料が微粉炭であり、微粉炭の揮発分含有量に応じて予熱温度または予熱温度における保持時間を調整することを特徴とする、請求項1に記載の高炉への固体燃料吹き込み方法。
- 微粉炭からタールが分離しない条件下で、予熱温度または予熱温度における保持時間を調整することを特徴とする、請求項2に記載の高炉への固体燃料吹き込み方法。
- 前記固体燃料吹き込みランス内に、当該ランスの内壁面の接線方向に向けて気体を供給して当該気体の旋回流を形成させながら、前記固体燃料を搬送用ガスと共に吹き込むことを特徴とする、請求項1ないし請求項3の何れか1つに記載の高炉への固体燃料吹き込み方法。
- 前記旋回流を形成させる気体を、前記固体燃料吹き込みランスの先端位置で固体燃料吹き込みランス内に供給することを特徴とする、請求項4に記載の高炉への固体燃料吹き込み方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004074972A JP2005264189A (ja) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | 高炉への固体燃料吹き込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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