JP2020020012A - 銑鉄製造設備およびそれを用いた銑鉄製造方法 - Google Patents
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- Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
Abstract
Description
(1)前記実質的に窒素を含まない酸素含有ガスとして、純酸素ガスを用いること、
(2)前記実質的に窒素を含まない酸素含有ガスとして、純酸素に前記熱風炉燃焼排ガスを混合したガスを用いること、
(3)前記実質的に窒素を含まない酸素含有ガスとして、純酸素に水蒸気を混合したガスを用いること、
がより好ましい解決手段となるものと考えられる。
C(coke)+CO2=2CO−172.42kJ/mol
C(coke)+H2O=CO+H2−131.27kJ/mol
しかしながら、CO、H2、N2ガスは熱分解反応を起こさないので、羽口に吹き込んでも顕熱相当の小さな冷却効果しかない。よって、羽口に吹き込む羽口冷却材は、可能な限り熱分解をおこす物質、すなわちCO2やH2Oの濃度が高いものが好ましい。上記に示す熱風炉燃焼排ガスは、窒素をほとんど含まずほぼCO2のみで構成されているので、羽口冷却ガスとして適している。
本発明に適合する第1の例としては、羽口4から酸素を吹き込む酸素高炉1において、図2に示すように、酸素高炉1の窒素をほとんど含まない酸素高炉ガスを熱風炉2に流しこむ例を基本とする。また、熱風炉2では、酸素と熱風炉燃焼排ガスを混合させた酸素含有ガスを生成し、熱風炉2内部にて上記酸素高炉ガスと混合して燃焼させる。熱風炉2の熱風炉燃焼排ガスはほぼCO2のみであり、その熱風炉燃焼排ガスを酸素高炉1の羽口4に送ると共に、羽口4からは酸素ガスを微粉炭とともに吹込んだ。
本発明に適合する第2の例としては、酸素高炉1の窒素をほとんど含まない酸素高炉ガスを熱風炉2に流し込み、熱風炉2では、酸素と水蒸気を混合させた酸素含有ガスを生成し、熱風炉2内部にて上記酸素高炉ガスと混合して燃焼させる。熱風炉2に吹き込んだ水蒸気は排ガス冷却の際に自然に液化分離されるので、熱風炉燃焼排ガスはほぼCO2のみであり、その熱風炉燃焼排ガスを酸素高炉1の羽口4に送ると共に、羽口4からは酸素ガスを微粉炭とともに吹込んだ。
特許文献1に開示のものであり、図5に示すように、酸素高炉ガス(OBガス)からPSAを用いてCO2分離設備21によりCO2分離を行い、分離したCO2を冷却ガスとして羽口4から吹込み、酸素高炉1の操業を行った。
<比較例2>
同じく特許文献1に示されていた例であり、図6に示すように、羽口4から水蒸気を冷却ガスとして吹込み、酸素高炉1の操業を行った。
<比較例3>
特許文献2に示されていた例であり、図7に示すように、羽口4から酸素高炉ガスを循環して冷却ガスとして吹込み、酸素高炉1の操業を行った。
<比較例4>
熱風炉の酸素含有ガスとして、図8に示すように、純酸素ではなく空気を用いる例であり、酸素高炉1の炉頂から発生する酸素高炉ガス(OBガス)と空気とを熱風炉2のボイラーにて燃焼させ、熱風炉2において発生した熱風炉燃焼排ガスを羽口4から冷却ガスとして吹込み、酸素高炉1の操業を行った。
1’ 熱風高炉
2 熱風炉
3 バーナー
4 羽口
4’ 熱風高炉の羽口
5 熱風炉燃焼排ガス再循環路
6 レースウェイ
11 高炉羽口用バーナー
12−1 中心管
12−2 内環状管
12−3 外環状管
21 CO2分離設備
Claims (5)
- 酸素高炉と熱風高炉とを使用する銑鉄製造設備であって、羽口から純酸素及び還元材、羽口用冷却ガスを吹込み、炉頂からは実質的に窒素を含まない酸素高炉ガスを発生する酸素高炉と、該酸素高炉ガスと実質的に窒素を含まない酸素含有ガスとを燃焼して熱風炉燃焼排ガスを生成する際に発生する熱により空気を昇熱し、前記熱風高炉へ供給する熱風炉とからなり、該熱風炉燃焼排ガスの一部が、前記酸素高炉の羽口用冷却ガスとなるように構成したことを特徴とする銑鉄製造設備。
- 請求項1に記載の銑鉄製造設備であって、前記実質的に窒素を含まない酸素含有ガスとして、純酸素ガスを用いることを特徴とする銑鉄製造設備。
- 請求項1に記載の銑鉄製造設備であって、前記実質的に窒素を含まない酸素含有ガスとして、純酸素に前記熱風炉燃焼排ガスを混合したガスを用いることを特徴とする銑鉄製造設備。
- 請求項1に記載の銑鉄製造設備であって、前記実質的に窒素を含まない酸素含有ガスとして、純酸素に水蒸気を混合したガスを用いることを特徴とする銑鉄製造設備。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の銑鉄製造設備を用いた銑鉄製造方法において、
前記熱風炉で発生する実質的に窒素を含まない熱風炉燃焼排ガスの一部を、前記酸素高炉の羽口用冷却ガスとして用いることを特徴とする銑鉄製造方法。
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CN115466809B (zh) * | 2021-06-10 | 2023-10-17 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高炉烘炉冷却制度控制方法 |
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