JP2013019006A - 高炉操業方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】三重管ランスを構成する内管ランス、中管ランス、外管ランスの夫々に、微粉炭(PC:固体還元材)、都市ガス(易燃性還元材)、O2(支燃性ガス)の一種類ずつを単独で且つ全ての種類、吹込むことにより、例えばO2と共に都市ガスが先に燃焼することで微粉炭が爆発的に拡散し、同時に都市ガスの燃焼熱で微粉炭の温度が大幅に上昇し、これにより微粉炭の加熱速度が上昇して燃焼温度が大幅に向上し、もって還元材原単位を低減することができる。また、送風に富化するO2の一部を三重管ランスから吹込むことにより、高炉内のガスバランスを損なうことがなく、O2の過剰供給を回避することができると共に、使用するO2の原単位を低減することができる。
【選択図】図8
Description
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、より一層の燃焼温度の向上及び還元材原単位の低減を可能とする高炉操業方法を提供することを目的とするものである。
また、前記易燃性還元材及び支燃性ガスを隣接する管ランスから吹込むことを特徴とするものである。
また、前記易燃性還元材及び支燃性ガスを内管ランス及び中管ランスの何れかから吹込むことを特徴とするものである。
また、前記三重管ランスの何れかの管ランスから吹込まれる支燃性ガスは酸素又は酸素富化空気であり、送風に富化する酸素の一部を当該三重管ランスの何れかの管ランスから吹込むことを特徴とするものである。
また、前記固体還元材が微粉炭であることを特徴とするものである。
また、前記固体還元材を銑鉄1t当たり50〜300kgの範囲で吹込むことを特徴とするものである。
また、前記固体還元材の微粉炭に、廃プラスチック、廃棄物固形燃料、有機性資源、廃材を混合することを特徴とするものである。
また、前記固体還元材の微粉炭の割合を80mass%以上として、廃プラスチック、廃棄物固形燃料、有機性資源、廃材を混合使用することを特徴とするものである。
また、前記易燃性還元材を銑鉄1t当たり1〜50kgの範囲で吹込むことを特徴とするものである。
また、前記三重管ランスの外管ランスから吹込まれるガスの合計流量を85〜800Nm3/hとし、当該外管ランスの出口流速を20〜120m/secとしたことを特徴とするものである。
図1は、本実施形態の高炉操業方法が適用された高炉の全体図である。図に示すように、高炉1の羽口3には、熱風を送風するための送風管2が接続され、この送風管2を貫通してランス4が設置されている。羽口3の熱風送風方向先方のコークス堆積層には、レースウエイ5と呼ばれる燃焼空間が存在し、主として、この燃焼空間でコークス燃焼、ガス化が行われる。
そこで、三重管の管ランスの夫々に吹込む種類を変更して、特に拡散性、燃焼温度、着火性について、前記図6の実験条件と同じ条件で実験を行った。実験結果の評価を図8に示す。評価の基準は、単管ランスから微粉炭のみを吹込んだ場合とし、前述のように、微粉炭のみの場合と同程度の場合を△、少し改善された場合を○、大幅に改善された場合を◎で表した。
以上の点から、固体還元材/易燃性還元材(各mass%)は、逆算すると、1〜300、好ましくは1〜180となる。
また、微粉炭の平均粒子径は10〜100μmで使用されるが、本発明では燃焼性を確保し、ランスからの送給並びにランスまでの供給性を考慮したとき、好ましくは20〜50μmとするとよい。微粉炭の平均粒子径が20μm未満では、燃焼性は優れるが、微粉炭輸送時(気体輸送)にランスが詰まり易く、50μmを超えると微粉炭燃焼性が悪化する恐れがある。
更に、易燃性還元材には、都市ガス、天然ガス以外に、プロパンガス、水素の他、製鉄所で発生する転炉ガス、高炉ガス、コークス炉ガスを用いることもできる。
また、都市ガス(易燃性還元材)9及びO2(支燃性ガス)を隣接する管ランスから吹込むことにより、O2(支燃性ガス)と都市ガス(易燃性還元材)9が先に燃焼することで、微粉炭(固体還元材)6の温度が大幅に上昇し、これにより微粉炭(固体還元材)6の加熱速度が上昇して燃焼温度が大幅に向上する。
また、送風に富化する酸素の一部を支燃性ガスとして三重管ランス4の何れかの管ランスから吹込むことにより、高炉内のガスバランスを損なうことがなく、酸素の過剰供給を回避することができる。
Claims (16)
- 羽口から還元材を吹き込むためのランスを三重管とし、当該三重管ランスの最も内側の管の内側を内管ランス、最も内側の管と内側から二番目の管の間を中管ランス、内側から二番面の管と最も外側の管との間を外管ランスとした場合、内管ランス、中管ランス、外管ランスの夫々に、固体還元材、易燃性還元材、支燃性ガスの一種類ずつを単独で且つ全ての種類、吹込み、当該三重管ランスで高炉内に吹込むことを特徴とする高炉操業方法。
- 前記固体還元材及び易燃性還元材の何れかを外管ランスに吹込むことを特徴とする請求項1に記載の高炉操業方法。
- 前記易燃性還元材及び支燃性ガスを隣接する管ランスから吹込むことを特徴とする請求項1又は2に記載の高炉操業方法。
- 前記易燃性還元材及び支燃性ガスを内管ランス及び中管ランスの何れかから吹込むことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の高炉操業方法。
- 前記三重管ランスから吹込まれる全ガス量に対する易燃性還元材又は易燃性還元材及び支燃性ガスの割合が25〜95vol%以上であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の高炉操業方法。
- 前記三重管ランスの何れかの管ランスから吹込まれる支燃性ガスは酸素又は酸素富化空気であり、送風に富化する酸素の一部を当該三重管ランスの何れかの管ランスから吹込むことを特徴とする請求項1に記載の高炉操業方法。
- 前記三重管ランスの何れかの管ランスから吹込まれる支燃性ガスは酸素富化空気であり、送風に富化する酸素の一部を当該三重管ランスの何れかの管ランスから吹込むことを特徴とする請求項6に記載の高炉操業方法。
- 前記固体還元材が微粉炭であることを特徴とする請求項1に記載の高炉操業方法。
- 前記固体還元材を銑鉄1t当たり50〜300kgの範囲で吹込むことを特徴とする請求項8に記載の高炉操業方法。
- 前記固体還元材を銑鉄1t当たり60〜180kgの範囲で吹込むことを特徴とする請求項9に記載の高炉操業方法。
- 前記固体還元材の微粉炭に、廃プラスチック、廃棄物固形燃料、有機性資源、廃材を混合することを特徴とする請求項8乃至10の何れか一項に記載の高炉操業方法。
- 前記固体還元材の微粉炭の割合を80mass%以上として、廃プラスチック、廃棄物固形燃料、有機性資源、廃材を混合使用することを特徴とする請求項11に記載の高炉操業方法。
- 前記易燃性還元材が都市ガス、天然ガス、プロパンガス、水素、転炉ガス、高炉ガス、コークス炉ガスであることを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載の高炉操業方法。
- 前記易燃性還元材を銑鉄1t当たり1〜50kgの範囲で吹込むことを特徴とする請求項13に記載の高炉操業方法。
- 前記易燃性還元材を銑鉄1t当たり10〜35kgの範囲で吹込むことを特徴とする請求項14に記載の高炉操業方法。
- 前記三重管ランスの外管ランスから吹込まれるガスの合計流量を85〜800Nm3/hとし、当該外管ランスの出口流速を20〜120m/secとしたことを特徴とする請求項1乃至15の何れか一項に記載の高炉操業方法。
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