JP2007270210A - Gas supplying system in steel mill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製鉄所内ガス供給システム、特に、製鉄所において発生する転炉ガスを利用するための製鉄所内ガス供給システムに関するものである。 The present invention relates to an in-house gas supply system, and more particularly to an in-house gas supply system for using converter gas generated in an iron works.
製鉄所において鉄や鋼(銑鉄や鉄鋼に同じ)を製造する際に発生する高炉ガスや転炉ガス等(以下、まとめて「副生ガス」と称する場合がある)は、同じく製鉄所において、発電、コークス炉の加熱や鋼を圧延する際の加熱に利用されている。そして、副生ガスの発生量と副生ガスの利用量とが同期しない場合に対応するため、副生ガス毎に所定量をストックするための副生ガスホルダ(高炉ガスホルダ、転炉ガスホルダ等)が設置されている。しかしながら、複数の転炉の吹錬が重なった場合には、転炉ガスホルダではストックしきれないことになり、大気中への放散を余儀なくされていた。 Blast furnace gas, converter gas, etc. (hereinafter collectively referred to as “by-product gas”) generated when iron and steel (same as pig iron and steel) are produced in steelworks are also the same in steelworks. It is used for power generation, heating of coke ovens and heating when rolling steel. And in order to cope with the case where the amount of by-product gas generated and the amount of by-product gas used are not synchronized, a by-product gas holder (a blast furnace gas holder, a converter gas holder, etc.) for stocking a predetermined amount for each by-product gas is provided. is set up. However, when the blowing of multiple converters overlapped, the converter gas holder could not be stocked and was forced to be released into the atmosphere.
そこで、高炉ガスと転炉ガスとコークスガスとを混合する混合ガス製造設備と、混合ガスを使用(燃焼)する混合ガス使用設備と、転炉ガスを使用(燃焼)する発電設備と、が設置されている製鉄所において、発電設備行きの転炉ガス流量を維持することを前提に、予め、吹錬タイミング等から副生ガスの経時的な発生量を予測して、混合ガス使用設備行きの転炉ガス流量を加減する発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
したがって、前記特許文献1に開示された発明によると、転炉ガスの放散を不要にするだけでなく、副生ガスホルダを小さくすることができる等の顕著な効果を奏するものの、かかる発明は、混合ガスをガス発電設備に使用しているため、単位発熱量が変化した場合には、(あ)火炎温度の上昇によって燃焼器(バーナ)近傍の温度が上昇し、該温度上昇による機器の溶損や熱損傷等、(い)燃焼速度が変化することによる燃焼の不安定等、の問題が残る。 Therefore, according to the invention disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, not only does the conversion of the converter gas become unnecessary, but also the by-product gas holder can be made small. Since gas is used for gas power generation equipment, if the unit calorific value changes, (a) the temperature near the combustor (burner) rises due to the rise in flame temperature, and the equipment is damaged due to the temperature rise. (I) Combustion instability due to changes in combustion speed, such as heat damage, remain.
本発明は上記に鑑みて発明されたものであって、転炉ガスの放散を抑制し、かつ発電設備の燃焼器(バーナ)等の機器損傷の防止や効率的な燃焼を可能とする製鉄所内ガス供給システムを提供することを目的とする。 The present invention has been invented in view of the above, and suppresses the diffusion of converter gas, and prevents damage to equipment such as a combustor (burner) of a power generation facility and enables efficient combustion in an ironworks. An object is to provide a gas supply system.
(1)本発明の製鉄所内ガス供給システムは、製鉄所における複数の転炉から発生する転炉ガスを貯蔵する転炉ガスホルダと、
該転炉ガスホルダから前記転炉ガスを転炉ガス燃焼設備に供給する転炉ガス配管と、
前記製鉄所における高炉から発生する高炉ガスを貯蔵する高炉ガスホルダと、
該高炉ガスホルダから前記高炉ガスを高炉ガス使用設備に供給する高炉ガス配管と、
前記転炉ガス配管と前記高炉ガス配管とを連通して前記転炉ガスを前記高炉ガスに添加するための連通配管と、を有する。
(1) The steel plant gas supply system of the present invention includes a converter gas holder for storing converter gas generated from a plurality of converters in the steel plant,
A converter gas pipe for supplying the converter gas from the converter gas holder to a converter gas combustion facility;
A blast furnace gas holder for storing blast furnace gas generated from a blast furnace in the steel works,
Blast furnace gas piping for supplying the blast furnace gas from the blast furnace gas holder to the blast furnace gas use facility;
A communication pipe for communicating the converter gas pipe and the blast furnace gas pipe to add the converter gas to the blast furnace gas.
(2)また、前記連通配管に、添加される前記転炉ガスの流量を調整する流量調整弁と、添加される前記転炉ガスの流量を測定する流量計と、が設置され、
前記高炉ガス配管の前記連通配管との連通部より下流の位置に、前記転炉ガスが添加された後の前記高炉ガスの発熱量を測定するカロリ計が設置されていることを特徴とする。
(2) Further, a flow rate adjusting valve that adjusts the flow rate of the added converter gas and a flow meter that measures the flow rate of the added converter gas are installed in the communication pipe,
A calorimeter for measuring the calorific value of the blast furnace gas after the converter gas is added is installed at a position downstream of a communication portion of the blast furnace gas pipe with the communication pipe.
(3)また、前記転炉ガスが添加された後の前記高炉ガスの発熱量の増加割合が、前記転炉ガスが添加される前の前記高炉ガスの発熱量に対して、10%以下であることを特徴とする。 (3) The rate of increase in the calorific value of the blast furnace gas after the converter gas is added is 10% or less with respect to the calorific value of the blast furnace gas before the converter gas is added. It is characterized by being.
(4)また、前記複数の転炉のうち少なくとも2基の転炉の吹錬が重なった場合に、前記転炉ガスが前記高炉ガスに添加されることを特徴とする。 (4) The converter gas is added to the blast furnace gas when the blowing of at least two converters of the plurality of converters overlaps.
したがって、本発明の製鉄所内ガス供給システムは以下の効果を奏する。
(i)転炉ガスを高炉ガスに添加するための連通配管を有するから、特別な混合ガス製造設備を設置することなく転炉ガスの放散を防止することができる。
Therefore, the steelworks gas supply system of the present invention has the following effects.
(I) Since the communication pipe for adding the converter gas to the blast furnace gas is provided, it is possible to prevent the converter gas from being diffused without installing a special mixed gas production facility.
(ii)また、転炉ガスが添加された後の高炉ガス(以下、「添加高炉ガス」と称す)の発熱量を測定するカロリ計が設置されているから、添加高炉ガスの発熱量が管理され、特別な混合ガス使用設備を設置することなく、添加高炉ガスを使用することができる。 (Ii) In addition, a calorimeter is installed to measure the calorific value of the blast furnace gas (hereinafter referred to as “added blast furnace gas”) after the converter gas is added, so the calorific value of the added blast furnace gas is controlled. The added blast furnace gas can be used without installing a special mixed gas use facility.
(iii)また、添加高炉ガスの発熱量の増加割合が10%以下であるから、高炉ガスを使用する設備において、添加高炉ガスを使用(燃焼)することができる。 (Iii) Moreover, since the increasing rate of the calorific value of the added blast furnace gas is 10% or less, the added blast furnace gas can be used (combusted) in the facility using the blast furnace gas.
(iv)少なくとも2基の転炉の吹錬が重なった場合に、転炉ガスが高炉ガスに添加されるから、転炉ガスホルダを小さくすることができる。 (Iv) Since the converter gas is added to the blast furnace gas when the blowing of at least two converters overlaps, the converter gas holder can be made small.
図1は本発明の実施の形態に係る製鉄所内ガス供給システムを模式的に説明する構成図である。図1において、製鉄所内ガス供給システム100は、転炉ガス系として、製鉄所における第1転炉11a、第2転炉11b・・・(以下まとめて「転炉11」と称す)から発生する転炉ガスを輸送するための転炉ガス上流配管12と、転炉ガス上流配管12を経由して輸送された転炉ガスを貯蔵する転炉ガスホルダ14と、転炉ガスホルダ14から転炉ガスを転炉ガス燃焼設備(たとえば、圧延工場等の加熱炉)17に供給する転炉ガス下流配管(以下、単に「転炉ガス配管」と称する場合がある)15と、転炉ガス上流配管12に連通し過剰な転炉ガスを大気中に放散する燃焼放散塔13と、転炉ガス下流配管15に設置されて転炉ガスを送るブロア16と、を有している。
FIG. 1 is a configuration diagram for schematically explaining a gas supply system in an ironworks according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a steel plant
また、高炉ガス系として、製鉄所における第1高炉21a、第2高炉21b・・・(以下まとめて「高炉21」と称す)から発生する高炉ガスを輸送するための高炉ガス上流配管22と、高炉ガス上流配管22を経由して輸送された高炉ガスを貯蔵する高炉ガスホルダ24と、高炉ガスホルダ24から高炉ガスを高炉ガス使用設備(たとえば、発電所)27に供給する高炉ガス下流配管25と、高炉ガス下流配管25に設置されたカロリ計26と、を有している。
さらに、連通系として、転炉ガス下流配管15のブロア16よりも下流の位置と、高炉ガス下流配管25のカロリ計26よりも上流の位置とを連通する、連通配管31が設置され、連通配管31には流量調整弁32と流量計33とが設置されている。
Further, as a blast furnace gas system, a blast furnace gas
Further, as a communication system, a
したがって、転炉ガスを高炉ガスに添加することができるから、吹錬が重なった場合であっても転炉ガスの放散を防止することができる。
また、カロリ計26によって、添加高炉ガスの発熱量を測定しながら、連通配管31に設置された流量調整弁32を調整(制御)することができるから、高炉ガス使用設備27において使用可能な発熱量の範囲内に添加高炉ガスの発熱量を治めることが可能になる。よって、高炉ガス使用設備27では、転炉ガスを使用したときの、同一の燃焼器(バーナや燃焼空気配管等)での対応が可能となる。
Therefore, since the converter gas can be added to the blast furnace gas, it is possible to prevent the converter gas from being diffused even when the blowing is overlapped.
Further, the
(実施例)
図2および図3、本発明の実施の形態に係る製鉄所内ガス供給システムの実施例を説明する、図2は定常運転時、図3は非定常運転時であって、それぞれ(a)は吹錬動作図、(b)は転炉ガス発生経過図、(c)は転炉ガスホルダ貯蔵量経過図である。
なお、転炉ガスホルダ14の容量は7万m3で、4基の転炉(第1転炉11a、第2転炉11b、第3転炉11c、第4転炉11d)から転炉ガスが流入する。また、高炉ガスホルダ24の容量は15万m3である。
(Example)
FIG. 2 and FIG. 3 illustrate an example of an in-house gas supply system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a steady operation, FIG. 3 is an unsteady operation, (B) is a converter gas generation progress diagram, (c) is a converter gas holder storage amount progress diagram.
The
(定常運転時)
図2の(a)において、4基の転炉11の吹錬時間はそれぞれ20分であって、順次5分間づつラップして稼働しているから、時間当たり4チャージの吹錬が実行されている。
図2の(b)において、1基だけの単独吹錬のとき、69千Nm3/Hの転炉ガスが発生し、2基の吹錬がラップしたとき、138千Nm3/Hの転炉ガスが発生し、平均すると87千Nm3/Hになっている。
(During steady operation)
In FIG. 2 (a), the blowing time of the four
In (b) of FIG. 2, when only one unit is blown alone, a converter gas of 69,000 Nm 3 / H is generated, and when two units are wrapped, 138,000 Nm 3 / H is converted. furnace gas is generated, which is an average for the 87 thousand Nm 3 / H.
図2の(c)において、1基だけの単独吹錬の間は、転炉ガスの発生量よりも転炉ガス使用設備17への払出量のほうが多いため、転炉ガスホルダの貯蔵量は単調に減少している。一方、2基の吹錬がラップしたとき、転炉ガスの発生量の方が転炉ガス使用設備17への払出量より多いため、転炉ガスホルダの貯蔵量は単調に増加している。このとき、貯蔵量が5万m3を超えるものの、容量7万m3に到達することはない。すなわち、5分間程度のラップによる転炉ガス発生量の変動は転炉ガスホルダ14の容量内で吸収することができる。
In FIG. 2 (c), during the single blowing of only one unit, the amount of discharge to the converter
(非定常運転時)
図3の(a)は、吹錬開始時刻がバラつき、ラップ時間が10分で、時間当たり5.25チャージあるいは5.50チャージの吹錬が実行されている。かかるバラつきは、高炉での出銑遅れや、転炉で設備トラブル等による。
図3の(b)において、1基だけの単独吹錬のとき、69千Nm3/Hの転炉ガスが発生し、2基の吹錬がラップしたとき、138千Nm3/Hの転炉ガスが発生し、しかも、2基の吹錬が長時間に及ぶため、平均すると121千Nm3/Hあるいは127千Nm3/Hの転炉ガスが発生している。
図3の(c)において、前記のように転炉ガスの平均発生量が転炉ガス使用設備17への払出量よりも多くなるため、転炉ガスホルダ14の貯蔵量は増大し、容量である7万m3に到達している。このとき、流量調整弁32を開け、転炉ガスが高炉ガスに添加されているから、転炉ガスの放散が防止されている。
(Unsteady operation)
In FIG. 3 (a), the blowing start time varies, the lap time is 10 minutes, and 5.25 charge or 5.50 charge blowing is performed per hour. Such variations are due to delays in tapping in the blast furnace and equipment troubles in the converter.
In FIG. 3 (b), when only one unit is blown alone, a converter gas of 69,000 Nm 3 / H is generated, and when two units are wrapped, 138,000 Nm 3 / H is converted. Furnace gas is generated, and furthermore, since the two blowing operations take a long time, an average of 121 thousand Nm 3 / H or 127 thousand Nm 3 / H converter gas is generated.
In FIG. 3C, since the average amount of converter gas generated is larger than the amount discharged to the converter
すなわち、高炉ガス使用設備27に1279千Nm3/Hの高炉ガスが供給されていたところ、その約3%に相当する37千Nm3/Hの転炉ガスが添加されているから、高炉ガス使用設備27には1316(=1279+37)千Nm3/Hの添加高炉ガスが供給されることになる。なお、転炉ガスの発熱量は2000kcal/Nm3で、高炉ガスの発熱量は800kcal/Nm3であるから、かかる添加による添加高炉ガスの発熱量は834kcal/Nm3になる。
高炉ガス使用設備27は、高炉ガス単独使用のとき、1023百万kcal/H(1279千Nm3/H×800kcal/Nm3)の発熱量であったものが、添加高炉ガス使用により、1097百万kcal/H(1316Nm3/H×834kcal/Nm3)の発熱量に、約7.3%増大したことになる。
That is, since 129,000 Nm 3 / H blast furnace gas was supplied to the blast furnace
The blast furnace
すなわち、添加高炉ガスの発熱量の増加が10%以下に抑えられているから、高炉ガス使用設備27における燃焼器の溶損が防止されと共に、効率的な燃焼が可能となり、また、供給されるガス量も増大するから、高炉ガス使用設備27の出力(たとえば、発電量)が増大する。
That is, the increase in the calorific value of the added blast furnace gas is suppressed to 10% or less, so that the combustor in the blast furnace
本発明は以上であるから、製鉄所において、転炉ガスの放散を防止する製鉄所内ガス供給システムとして広く利用することができる。 Since the present invention is as described above, it can be widely used as a gas supply system in a steelworks for preventing the diffusion of converter gas in steelworks.
11 転炉
12 転炉ガス上流配管
13 燃焼放散塔
14 転炉ガスホルダ
15 転炉ガス下流配管
16 ブロア
17 転炉ガス使用設備
21 高炉
22 高炉ガス上流配管
24 高炉ガスホルダ
25 高炉ガス下流配管
26 カロリ計
27 高炉ガス使用設備
31 連通配管
32 流量調整弁
33 流量計
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該転炉ガスホルダーから前記転炉ガスを転炉ガス燃焼設備に供給する転炉ガス配管と、
前記製鉄所における高炉から発生する高炉ガスを貯蔵する高炉ガスホルダーと、
該高炉ガスホルダーから前記高炉ガスを高炉ガス燃焼設備に供給する高炉ガス配管と、
前記転炉ガス配管と前記高炉ガス配管とを連通して前記転炉ガスを前記高炉ガスに添加するための連通配管と、を有する製鉄所内ガス供給システム。 A converter gas holder for storing converter gas generated from a plurality of converters in an ironworks;
A converter gas pipe for supplying the converter gas to the converter gas combustion facility from the converter gas holder;
A blast furnace gas holder for storing blast furnace gas generated from a blast furnace in the steel works,
Blast furnace gas piping for supplying the blast furnace gas from the blast furnace gas holder to a blast furnace gas combustion facility;
A gas supply system in a steelworks, comprising: a communication pipe for communicating the converter gas pipe and the blast furnace gas pipe to add the converter gas to the blast furnace gas.
前記高炉ガス配管の前記連通配管との連通部より下流の位置に、前記転炉ガスが添加された後の前記高炉ガスの発熱量を測定するカロリ計が設置されていることを特徴とする請求項1記載の製鉄所内ガス供給システム。 A flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of the added converter gas and a flow meter for measuring the flow rate of the added converter gas are installed in the communication pipe,
The calorimeter for measuring the calorific value of the blast furnace gas after the converter gas is added is installed at a position downstream of a communication portion of the blast furnace gas pipe with the communication pipe. Item 2. A steel supply gas supply system according to item 1.
The converter gas according to any one of claims 1 to 3, wherein the converter gas is added to the blast furnace gas when blowing of at least two converters of the plurality of converters overlaps. Gas supply system in steelworks.
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