JP2523918B2 - 高炉への粉体燃料吹込み方法 - Google Patents

高炉への粉体燃料吹込み方法

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JP2523918B2
JP2523918B2 JP2036874A JP3687490A JP2523918B2 JP 2523918 B2 JP2523918 B2 JP 2523918B2 JP 2036874 A JP2036874 A JP 2036874A JP 3687490 A JP3687490 A JP 3687490A JP 2523918 B2 JP2523918 B2 JP 2523918B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高炉への粉体燃料吹込み方法に関し、詳細
には一般に燃焼性が悪いとされている粉体燃料(微粉炭
等)を、高炉下部から燃焼性の良い状態で、且つ羽口内
の圧力損失および熱損失を最小限にしながら最適に吹込
みを行う方法に関するものである。
〔従来の技術〕
石油価格の大幅な高騰を契機に、高炉においては補助
燃料として吹込んでいた重油を全面的に中止するオール
コークス操業に移行した。その後、高炉操業の安定化と
コークスの代替として経済効果が高い微粉炭吹込みが注
目され、現在では日本国内高炉の過半数で採用されるま
でに至った。
しかしながら、微粉炭等の粉体燃料(以下粉体燃料と
総称する)は重油に比べて燃焼性が悪く、灰分を含有す
るという欠点を有しているので、吹込みに当たってはさ
まざまな対策を講じる必要がある。
こうした状況のもとで、本出願人もかねてより粉体燃
料の効果的な吹込み法を確立すべく鋭意研究開発を進め
ており、例えば特公昭60−53081号、特公昭63−32842
号、特公平1−29846号公報に開示する技術を提案し
た。
特公昭60−53081号では、粉体燃料の燃焼率向上とブ
ローパイプ内への灰分付着防止という二つの要望をどち
らも満足させる手段として粉体燃料の吹込み位置をブロ
ーパイプ内の上流側へ移行したものである。
また、特公昭63−32842号および特公平1−29846号で
は、1050℃を下まわる様な低温の熱風を使用した場合で
も粉体燃料の燃焼率を充分に高めるために、コークス炉
ガスや天然ガスなどの易燃焼ガスを熱量換算で2%以上
混焼するか、熱風中の酸素濃度を23容量%以上に酸素富
化燃焼することを提案した。
〔発明が解決しようとする課題〕
これまでに提案した高炉への粉体燃料吹込み方法をそ
れぞれの高炉の状況に応じて適切に応用し、同時にコー
クス等装入物の分布制御などの改善を行った結果、微粉
炭吹込み量は銑鉄1トン当たり100〜110kgまで高めるこ
とができた。しかし、石炭はコークスに比べて価格が約
半分であり、高炉微粉炭吹込み用は粘結炭(原料炭)に
限定されず一般炭まで使用可能であるから、経済性およ
び石炭ソースの多様化の両面から、より多くの微粉炭を
吹込むことが可能になればメリットは一層大きくなる。
そこで、本出願人は試みに従来一般に使用されている
1本の粉体燃料吹込み用バーナを有する羽口により、微
粉炭吹込み量を銑鉄1トン当たり現状の最大量よりも大
幅に増量した185kgまで吹込んだ結果、次のような問題
点が明らかとなった。
熱風量、温度を一定に保ちながら微粉炭吹込み量を
増加すると、羽口内での微粉炭燃焼率は少し低下する
が、燃焼量すなわち発熱量が増加してガス温度が高くな
り、ガス容積が増加して羽口内圧力損失が上昇する。こ
の結果、ブロワー圧力の上限界以上となり、高炉へ所要
の熱風量を供給できなくなる。
微粉炭吹込み量を増加すると、燃焼量の変動により
熱風圧力の変動も大きくなり装入物のスリップ回数が増
すなど炉況が悪化する。
微粉炭吹込み量を増加すると、羽口内でのガス温度
が高くなり、羽口冷却水の抜熱量が増えて、省エネルギ
の面で好ましくない。
微粉炭吹込み量を増加すると、粒子濃度が高まり羽
口内面の摩耗損失量が多くなる。
微粉炭吹込み量を増加すると、気流輸送空気または
窒素量が増し、バーナ先端からの微粉炭噴射速度が上昇
し、羽口摩耗損失量が多くなり粉体輸送ラインの配管圧
損も大きくなる。
本発明はこのような事情に着目してなされたものであ
って、その目的は、高炉への粉体燃料吹込み量をより高
めても、上記の諸問題を起こすことなく粉体燃料が吹込
める高炉への粉体燃料吹込み方法を提供しようとするも
のである。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、本発明に係わる高炉へ
の粉体燃料吹込み方法は、粉体燃料吹込み用バーナを、
高炉羽口または高炉羽口に連接された熱風吹込み用ブロ
ーパイプの壁に貫通して設け、この粉体燃料吹込み用バ
ーナを介して148kg/T−P以上の大量の粉体燃料を熱風
と共に吹込む高炉への粉体燃料吹込み方法であって、各
吹込み羽口またはブローパイプに対して前記粉体燃料吹
込み用バーナを複数設置すると共に、その吹込み位置を
ブローパイプと羽口との境界面から256mm以上下流の羽
口内とすることを要旨とするものである。
〔作用および実施例〕
以下実験経過および解析結果に沿って本発明の構成お
よび作用効果を詳細に説明する。第4図は燃焼実験で使
用した装置の概略図であり、実際の高炉羽口部に模した
構造に設計されている。粉体燃料(微粉炭)Aは地上ホ
ッパ1からスクリューコンベア2によってコールビン3
へ搬送される。コールビン3の下部には粉体燃料定量供
給機4が設けられており、この部分で一定量ずつ切り出
された粉体燃料Aは、輸送空気5と共に輸送管6によっ
てバーナ7へ送られる。一方高温熱風炉8で得られた熱
風は、送風管9からブローパイプ10および水冷羽口11を
経て燃焼試験炉12へ送られる。図中13は煙突である。
高炉の燃料吹込み部は一般の燃焼装置とは全く異な
り、ブローパイプ10および水冷羽口11で構成されている
ので、この実験装置は実際の高炉吹込み部に近似させて
いる。また燃焼試験炉12には粉体燃料の燃焼状態および
着火状態を観察する為の覗き窓を多数設けると共に、炉
内温度、炉内ガス組成、炉内ダスト、火炎輻射量等を測
定するための検査孔が設けられ、且つブローパイプ10の
上流側曲がり部には、該ブローパイプ10の壁面への灰の
付着状況を観察するための覗き窓14が設けられている。
この装置を用いた後記一連の実験における条件は下記
の通りである。
燃料粉体:石炭(揮発分34重量%,灰分10.5重量%) 粉体燃料吹込み量:74〜185kg/銑鉄1トン相当(T−
P) 熱風温度:1200℃ 粉体燃料吹込み位置:羽口11とブローパイプ10の境界位
置から上流200mm(Q点)〜下流496mm(羽口内) 先ず、本出願人は、前記した諸問題を知見した後これ
ら諸問題の発生原因をより明確にするために実験を行っ
た。その結果を以下に説明する。
第5図は、微粉炭吹込み位置Q点(上流200mm)で微
粉炭吹込み量を変化させた時のブローパイプ内圧力の変
化を示すグラフである。微粉炭吹込み量を増加すると、
羽口11内での燃焼量が増加してガス温度が高くなり、ガ
ス容積が増加して羽口内流速が高まり圧力損失が上昇す
る。即ち、ブローパイプ10内圧力は微粉炭吹込み量が国
内の平均吹込み量に近い74kg/T−Pの場合には、その燃
焼により吹込みの無い場合に比べて300〜450mmH2O上昇
する。さらに185kg/T−Pまで微粉炭吹込み量を増量す
ると、ブローパイプ10内圧力は550〜670mmH2O上昇し、7
4kg/T−Pの時の上昇圧力の約2倍ほど上昇する。本燃
焼実験は低圧であるが、実際の高炉の送風圧力はゲージ
圧の4〜5kg/cm2であり、したがって微粉炭を185kg/T−
Pまで多量に吹込むと、実際の高炉では燃焼により送風
圧力が2700〜4000mmH2O(0.27〜0.40kg/cm2)上昇し、
既設の送風機の供給最高圧力を越え、結果的に高炉への
送風量が減少し、高炉操業へ支障をきたすことになる。
また、圧力上昇分だけブロワー消費動力が増加して省エ
ネルギの面から好ましくない。
さらに、羽口11内での発熱変動が微粉炭吹込み量が増
加するほど大きくなり、その結果として送風圧力の変動
も大きくなった。例えば、燃焼試験炉における周波数0
〜601Hzの脈動エネルギ積分値は、微粉炭吹込み量74kg/
T−Pから185kg/T−Pにすると、約2.9倍に大幅に増加
し、装入物のスリップの発生など炉況にも大きな悪影響
を及ぼすことになる。
また、第6図は、微粉炭吹込み量と羽口冷却水温度の
変化の関係を示すグラフである。吹込み量が増加するほ
ど冷却水の抜熱量が増加して好ましくない。したがっ
て、省エネルギ対策の面から羽口11内の燃焼を極力抑制
して火炎温度を低下させるか、重油吹込み時に使用して
いた羽口断熱リングを使用する必要がある。但し、羽口
断熱リングを装着すると、石炭中に灰分が含有されてい
るため微粉炭吹込み位置が上流の場合には、灰付着の問
題を生ずるので注意を必要とする。
しかるに、上述した諸問題を解決するためには羽口内
での燃焼を抑制する必要があり、一方においては燃焼性
を高めるために羽口より下流の炉内の燃焼空間であるレ
ースウェイ内で爆発的な燃焼を行わせる相反する対策が
必要となる。
第1図は、本発明方法に適用される羽口構造の一例を
示す概要図である。7aおよび7bは粉体燃料吹込み用バー
ナであって、このバーナ7a,7bは、ブローパイプ10を貫
通し対称に配置してある。またそのバーナ先端は、ブロ
ーパイプ10と水冷羽口11の境界面より下流側の羽口11内
へ配置してある。この場合、微粉炭供給量は粉体燃料吹
込み用バーナ7a,7bに均等配分され、羽口内で二つの微
粉炭噴流として熱風中へ均一分散させることができる。
以下は、上記第1図に示す羽口構造を第4図示の実験
装置に適用した場合と前記従来技術とにより得られた結
果を比較して説明する。
第2図は、微粉炭吹込み位置とブローパイプ上昇圧力
との関係を示す。従来技術では、1本の粉体燃料吹込み
用バーナで微粉炭をブローパイプ10と水冷羽口11との境
界面またはその境界面より上流側のブローパイプ内から
吹込んでいたが、本発明では、ブローパイプと羽口との
境界面から256mm以上下流の羽口内へ吹込むようにし
た。その結果、ブローパイプ上昇圧力は、微粉炭吹込み
量が148kg/T−Pであっても180〜240mmH2Oであり、従来
技術より大幅に減少し、従来技術の74kg/T−Pと同等程
度となる。すなわち、国内の殆どの高炉では、従来技術
である微粉炭を1本の粉体燃料吹込み用バーナで74kg/T
−P程度吹込んでいるが、本発明の2本の粉体燃料吹込
み用バーナを使用し、ブローパイプと羽口との境界面か
ら256mm以上下流の羽口内へ微粉炭を吹込む場合には、
その2倍の微粉炭多量吹込みを行っても送風圧力の問題
は発生しないことになる。同時に熱風の変動圧力を大幅
に抑制できた。
第3図は、微粉炭吹込み量が148kg/T−Pでの羽口先
端から1.8mの位置における燃焼率と微粉炭吹込み位置と
の関係を示す。本発明によると、羽口内では微粉炭は熱
風中へ均一に分散され微粉炭粒子の予熱、揮発化および
着火が主として行われ、燃焼反応はできるだけ抑制され
る。一方、羽口11から出てレースウェイ内へ入ったら広
い範囲に分散した微粉炭が爆発的に急激な燃焼を起こ
す。このため燃焼率は急上昇し、微粉炭吹込み位置を水
冷羽口内にしても燃焼率は従来技術の燃焼率と同等程度
に保つことができる。参考までに、1本の粉体燃料吹込
み用バーナを使用して羽口内へ微粉炭を148kg/T−P吹
込んだ場合の燃焼率と比較すると12〜16%高くなる。こ
の理由は、1本バーナではレースウェイ内燃焼でも燃焼
が拡散律速されているために低くなり、本発明の燃焼は
均一に微粉炭が分散し、拡散の制約が無いので燃焼率が
高くなるためである。
したがって、本発明によると、ブローパイプ内の圧力
が低下すると共に燃焼率は大幅に改良されるために、従
来技術による吹込み量の2倍以上の多量吹込みが可能と
なる。
さらに、羽口内では燃焼反応はできるだけ抑制され主
として微粉炭の予熱、揮発化および着火が起こるだけな
ので、羽口内での火炎温度は灰融点である1400〜1600℃
より低くなり、従来の重油吹込みで使用していた水冷羽
口内面への断熱リングの装着が可能となった。このこと
は、羽口内の火炎温度の低下と断熱リングによる断熱と
の相乗効果により、大幅に省エネルギとなり、実高炉の
実績によると送風温度換算でΔT=21℃の断熱効果がえ
られ、羽口の内面摩耗も皆無となった。
〔発明の効果〕
本発明は以上のように構成されており、その効果を要
約すれば、次の通りである。
送風圧力および燃焼率が同等のままで、微粉炭の吹
込み量を倍増できる。
羽口内での燃焼変動を低減できるので、送風圧力の
変動も小さくなり炉況が安定する。
羽口内の火炎温度が低下すると共に断熱リングの採
用が可能となり大幅な省エネルギとなる。また断熱リン
グの装着により羽口の摩耗問題は解決できる。
吹込み量が少ない場合には1本でも吹込むことが可
能であり、微粉炭吹込み量の調節範囲を広く採れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明方法に適用される羽口構造の一例を示
す概要図、第2図は、微粉炭吹込み位置とブローパイプ
上昇圧力との関係を示すグラフ、第3図は、微粉炭吹込
み量が148kg/T−Pでの羽口先端から1.8mの位置におけ
る燃焼率と微粉炭吹込み位置との関係を示すグラフ、第
4図は燃焼実験で使用した装置の概略図、第5図は、微
粉炭吹込み位置Q点(上流200mm)で微粉炭吹込み量を
変化させた時のブローパイプ内圧力の変化を示すグラ
フ、第6図は、微粉炭吹込み量と羽口冷却水温度の変化
の関係を示すグラフである。 1……地上ホッパ、2……スクリューコンベア 3……コールビン、4……粉体燃料定量供給機 5……輸送空気、6……輸送管 7,7a,7b……粉体燃料吹込み用バーナ 8……高温熱風炉、9……送風管 10……ブローパイプ、11……水冷羽口 12……燃焼試験炉、13……煙突 14……覗き窓、A……粉体燃料(微粉炭)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粉体燃料吹込み用バーナを、高炉羽口また
    は高炉羽口に連接された熱風吹込み用ブローパイプの壁
    に貫通して設け、この粉体燃料吹込み用バーナを介して
    148kg/T−P以上の大量の粉体燃料を熱風と共に吹込む
    高炉への粉体燃料吹込み方法であって、各吹込み羽口ま
    たはブローパイプに対して前記粉体燃料吹込み用バーナ
    を複数設置すると共に、その吹込み位置をブローパイプ
    と羽口との境界面から256mm以上下流の羽口内とするこ
    とを特徴とする高炉への粉体燃料吹込み方法。
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JPS62192509A (ja) * 1986-02-17 1987-08-24 Kobe Steel Ltd 高炉の微粉炭吹込み方法
JPS644410A (en) * 1987-06-25 1989-01-09 Nippon Steel Corp Method for blowing powdered fuel into blast furnace
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