JP2994141B2 - 高炉への粉体燃料の吹込み方法 - Google Patents
高炉への粉体燃料の吹込み方法Info
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- JP2994141B2 JP2994141B2 JP4156348A JP15634892A JP2994141B2 JP 2994141 B2 JP2994141 B2 JP 2994141B2 JP 4156348 A JP4156348 A JP 4156348A JP 15634892 A JP15634892 A JP 15634892A JP 2994141 B2 JP2994141 B2 JP 2994141B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高炉への微粉炭、粗粉
炭等の粉体燃料の吹込み方法に関する。
炭等の粉体燃料の吹込み方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高炉の送風羽口から微粉炭等の粉体燃料
の吹込みに使用されるランスとしては、単管ランス、気
体冷却方式の２重管ランス、水冷方式の３重管ランスが
使用されている。一般に、粉体燃料の搬送ガスおよびラ
ンス冷却用気体として空気あるいは窒素が用いられてい
る。
の吹込みに使用されるランスとしては、単管ランス、気
体冷却方式の２重管ランス、水冷方式の３重管ランスが
使用されている。一般に、粉体燃料の搬送ガスおよびラ
ンス冷却用気体として空気あるいは窒素が用いられてい
る。
【０００３】例えば粉体燃料である微粉炭の吹込みの場
合には、従来の吹込みレベルである１００〜１５０ｋｇ
／ｔ−ｐｉｇ程度の吹込み量であれば問題はないが、吹
込みレベルが１５０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ以上になると、微
粉炭に対する酸素の相対的低下により、レースウェイ内
での微粉炭の燃焼率が低下し、結果として、レースウェ
イから炉内に放出される未燃焼の微粉炭（チャー）量が
増加し、これが炉内に蓄積して高炉の通気性、通液性を
阻害し、送風量の低下を招来し、ひいては出銑量の減少
を余儀なくされるという問題があった。
合には、従来の吹込みレベルである１００〜１５０ｋｇ
／ｔ−ｐｉｇ程度の吹込み量であれば問題はないが、吹
込みレベルが１５０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ以上になると、微
粉炭に対する酸素の相対的低下により、レースウェイ内
での微粉炭の燃焼率が低下し、結果として、レースウェ
イから炉内に放出される未燃焼の微粉炭（チャー）量が
増加し、これが炉内に蓄積して高炉の通気性、通液性を
阻害し、送風量の低下を招来し、ひいては出銑量の減少
を余儀なくされるという問題があった。
【０００４】上記問題に対する対策としてランスを微粉
炭吹込と酸素吹込み用の２重構造とし、これを送風支管
内に水平に設け、かつ送風中の酸素濃度が３０％（酸素
富化率９％）以上となるようにランスに酸素富化を行う
技術（特開昭６２−２６３９０６号公報）が知られてい
る。
炭吹込と酸素吹込み用の２重構造とし、これを送風支管
内に水平に設け、かつ送風中の酸素濃度が３０％（酸素
富化率９％）以上となるようにランスに酸素富化を行う
技術（特開昭６２−２６３９０６号公報）が知られてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開昭６２−２６３９
０６号公報に記載されている技術では （１）ランスを送風支管内に水平に設ける必要があるた
め、羽口眼鏡が使用できなくなり、羽口あるいはランス
への灰分の付着状況や粉体燃料の燃焼状況を観察するこ
とが困難になる。
０６号公報に記載されている技術では （１）ランスを送風支管内に水平に設ける必要があるた
め、羽口眼鏡が使用できなくなり、羽口あるいはランス
への灰分の付着状況や粉体燃料の燃焼状況を観察するこ
とが困難になる。
【０００６】（２）送風中の酸素濃度を３０％（酸素富
化率９％）以上とする必要があるため、高価な酸素の使
用量が増大し、銑鉄製造コストが大幅に上昇する。 （３）多量の酸素をランスに集中させるとランス先端部
が高熱となり、場合によっては溶損に至ることもあるた
め、ランスを水冷構造とする必要が生じ、結果として４
重管構造という大きなランスになり、取扱いが不便で、
かつ送風圧損の増大を招く。 等の問題があった。
化率９％）以上とする必要があるため、高価な酸素の使
用量が増大し、銑鉄製造コストが大幅に上昇する。 （３）多量の酸素をランスに集中させるとランス先端部
が高熱となり、場合によっては溶損に至ることもあるた
め、ランスを水冷構造とする必要が生じ、結果として４
重管構造という大きなランスになり、取扱いが不便で、
かつ送風圧損の増大を招く。 等の問題があった。
【０００７】本発明は前記問題点を解消した高炉への粉
体燃料の吹込み方法を提供することを目的とする。
体燃料の吹込み方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記問題点
を解決するために、従来のランスである単管ランス又は
２重管ランスを用いることを前提として、ランスに導入
される全ガス流量とその酸素濃度が粉体燃料のレースウ
ェイ内燃焼率に及ぼす影響について調査した。その結
果、ランスに導入される粉体燃料搬送用ガス（単管ラン
スの場合）、又は粉体燃料搬送用及び冷却用ガスの合計
ガス（２重管ランスの場合）中の平均酸素濃度を３５〜
６５％の範囲に調整することにより、送風中の酸素富化
率換算で３％以下の少量の酸素で粉体燃料のレースウェ
イ内燃焼率を著しく高めることが可能であり、１５０〜
２００ｋｇ／ｔ−ｐｉｇの高粉体燃料吹込みに十分対応
できることを見出した。
を解決するために、従来のランスである単管ランス又は
２重管ランスを用いることを前提として、ランスに導入
される全ガス流量とその酸素濃度が粉体燃料のレースウ
ェイ内燃焼率に及ぼす影響について調査した。その結
果、ランスに導入される粉体燃料搬送用ガス（単管ラン
スの場合）、又は粉体燃料搬送用及び冷却用ガスの合計
ガス（２重管ランスの場合）中の平均酸素濃度を３５〜
６５％の範囲に調整することにより、送風中の酸素富化
率換算で３％以下の少量の酸素で粉体燃料のレースウェ
イ内燃焼率を著しく高めることが可能であり、１５０〜
２００ｋｇ／ｔ−ｐｉｇの高粉体燃料吹込みに十分対応
できることを見出した。
【０００９】本発明はこの知見により完成されたもの
で、高炉のブローパイプを貫通して送風羽口内に挿入さ
れる粉体燃料吹込み用単管ランス又は２重管ランスを用
い、該ランスに導入される全ガス中の酸素の平均濃度を
３５〜６５％に調整して粉体燃料の吹込みを行うと共に
前記ランスに導入する富化酸素を全送風中の酸素富化率
換算で３％以下の量とすることを特徴とする。
で、高炉のブローパイプを貫通して送風羽口内に挿入さ
れる粉体燃料吹込み用単管ランス又は２重管ランスを用
い、該ランスに導入される全ガス中の酸素の平均濃度を
３５〜６５％に調整して粉体燃料の吹込みを行うと共に
前記ランスに導入する富化酸素を全送風中の酸素富化率
換算で３％以下の量とすることを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明では、高炉のブローパイプを貫通して送
風羽口内に挿入される従来の単管ランス又は２重管ラン
スを用いる。単管ランスは粉体燃料を搬送ガスと共に送
入する単管のランスであり、２重管ランスは、内管内が
粉体燃料を搬送ガスと共に送入する通路で内管と外管と
の間が冷却ガスを送入する通路となっている２重管のラ
ンスである。いずれも冷却水を用いないものである。こ
れらの粉体燃料搬送用ガス及び冷却用ガスの流量と酸素
濃度を調整して、ランスへの全導入ガス中の平均酸素濃
度を３５〜６５％の範囲に調整することによりレースウ
ェイ内燃焼率を著しく高めることが可能である。
風羽口内に挿入される従来の単管ランス又は２重管ラン
スを用いる。単管ランスは粉体燃料を搬送ガスと共に送
入する単管のランスであり、２重管ランスは、内管内が
粉体燃料を搬送ガスと共に送入する通路で内管と外管と
の間が冷却ガスを送入する通路となっている２重管のラ
ンスである。いずれも冷却水を用いないものである。こ
れらの粉体燃料搬送用ガス及び冷却用ガスの流量と酸素
濃度を調整して、ランスへの全導入ガス中の平均酸素濃
度を３５〜６５％の範囲に調整することによりレースウ
ェイ内燃焼率を著しく高めることが可能である。
【００１１】ランスへの全導入ガス中平均酸素濃度を３
５〜６５％に調整するために必要な富化酸素量は、搬送
ガス及び冷却ガスの流量、種類（窒素、空気など）によ
って異なるが、送風酸素富化率換算で概ね１〜２％程度
の量に相当する。このように少量の酸素でレースウェイ
燃焼率を著しく高めることが可能となるため、特開昭６
２−２６３９０６号公報に示されるようにランスを水冷
化（大型化）する必要がなく、羽口眼鏡も従来通り使用
可能であり、高価な酸素の使用量を大幅に減らすことが
できる。
５〜６５％に調整するために必要な富化酸素量は、搬送
ガス及び冷却ガスの流量、種類（窒素、空気など）によ
って異なるが、送風酸素富化率換算で概ね１〜２％程度
の量に相当する。このように少量の酸素でレースウェイ
燃焼率を著しく高めることが可能となるため、特開昭６
２−２６３９０６号公報に示されるようにランスを水冷
化（大型化）する必要がなく、羽口眼鏡も従来通り使用
可能であり、高価な酸素の使用量を大幅に減らすことが
できる。
【００１２】ランスに導入されるガス中の酸素濃度を３
５〜６５％と限定した理由は、この範囲で最も高い燃焼
率が得られるためであり、酸素濃度が３０〜４０％にお
いて急激に燃焼率が上昇し、３５％が臨界的下限であ
り、一方６５％以上では逆に燃焼率の低下傾向が認めら
れ、さらに７０％以上になるとランスが溶損しやすくな
る傾向が認められたためである。
５〜６５％と限定した理由は、この範囲で最も高い燃焼
率が得られるためであり、酸素濃度が３０〜４０％にお
いて急激に燃焼率が上昇し、３５％が臨界的下限であ
り、一方６５％以上では逆に燃焼率の低下傾向が認めら
れ、さらに７０％以上になるとランスが溶損しやすくな
る傾向が認められたためである。
【００１３】
【実施例】図１に粉体燃料燃焼実験炉の構成を示す。燃
焼実験炉本体１０は内径６００ｍｍφ、長さ４０００ｍ
ｍの円筒炉で送風羽口１１の径は５６ｍｍφである。こ
の送風羽口１１に実機同様の２重管ランス又は単管ラン
ス３を羽口壁を貫通して取り付け、粉体燃料切出装置４
から粉体燃料をランス３に供給した。ブロワ１から送ら
れてくる気体を熱風発生炉２で加熱し、送風羽口１１に
供給した。各ランスを羽口に斜に挿入して送風量３Ｎｍ
3 ／ｍｉｎ、送風温度１１００℃、全酸素富化率３％の
条件下で粉体燃料である微粉炭（−７５μｍ７０％、南
アフリカ炭）を３０ｋｇ／ｈｒ（実機２００ｋｇ／ｔ相
当）で吹込んだ。ランスに導入した全ガス量は０．２Ｎ
ｍ3 ／ｍｉｎである。排ガスは煙道９から排出した。
焼実験炉本体１０は内径６００ｍｍφ、長さ４０００ｍ
ｍの円筒炉で送風羽口１１の径は５６ｍｍφである。こ
の送風羽口１１に実機同様の２重管ランス又は単管ラン
ス３を羽口壁を貫通して取り付け、粉体燃料切出装置４
から粉体燃料をランス３に供給した。ブロワ１から送ら
れてくる気体を熱風発生炉２で加熱し、送風羽口１１に
供給した。各ランスを羽口に斜に挿入して送風量３Ｎｍ
3 ／ｍｉｎ、送風温度１１００℃、全酸素富化率３％の
条件下で粉体燃料である微粉炭（−７５μｍ７０％、南
アフリカ炭）を３０ｋｇ／ｈｒ（実機２００ｋｇ／ｔ相
当）で吹込んだ。ランスに導入した全ガス量は０．２Ｎ
ｍ3 ／ｍｉｎである。排ガスは煙道９から排出した。
【００１４】羽口先９０ｃｍ（実機レースウェイ奥に相
当する位置）の火焔中心で燃焼過程の微粉炭（チャー）
を水冷銅ランス５により採取し、ダストフィルタ６を経
てポンプ７によりガス分析計８へ送り、その燃焼率を測
定し、ランス５に導入した全ガス中の酸素濃度の微粉炭
燃焼率への影響を調査した。実験に使用したランスは、
単管ランスは直径８ｍｍ，２重管ランスは内管径８ｍｍ
×外管径１５ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３１０）製の
ものである。微粉炭搬送用ガス、ランス冷却用ガスとも
空気、酸素、窒素を組合せることにより流量、酸素濃度
ともに任意に調整可能とした。図２に２重管ランスを使
用した場合の実験結果を示す。
当する位置）の火焔中心で燃焼過程の微粉炭（チャー）
を水冷銅ランス５により採取し、ダストフィルタ６を経
てポンプ７によりガス分析計８へ送り、その燃焼率を測
定し、ランス５に導入した全ガス中の酸素濃度の微粉炭
燃焼率への影響を調査した。実験に使用したランスは、
単管ランスは直径８ｍｍ，２重管ランスは内管径８ｍｍ
×外管径１５ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３１０）製の
ものである。微粉炭搬送用ガス、ランス冷却用ガスとも
空気、酸素、窒素を組合せることにより流量、酸素濃度
ともに任意に調整可能とした。図２に２重管ランスを使
用した場合の実験結果を示す。
【００１５】ランスに導入した全ガス中の平均酸素濃度
が３０％以上で燃焼性改善効果が現れ、４０％でその効
果は飽和する。また６０％以上では逆に燃焼性の低下傾
向が見られ、７０％近くになるとランス先端部の溶損が
起こった。つまりランスに導入する全ガス中の平均酸素
濃度を３５％以上、望ましくは４０％以上、６５％以下
に調整することにより、ランス溶損の危険性を回避しつ
つ、微粉炭の燃焼率を著しく高めることが可能になるこ
とがわかる。
が３０％以上で燃焼性改善効果が現れ、４０％でその効
果は飽和する。また６０％以上では逆に燃焼性の低下傾
向が見られ、７０％近くになるとランス先端部の溶損が
起こった。つまりランスに導入する全ガス中の平均酸素
濃度を３５％以上、望ましくは４０％以上、６５％以下
に調整することにより、ランス溶損の危険性を回避しつ
つ、微粉炭の燃焼率を著しく高めることが可能になるこ
とがわかる。
【００１６】なお、単管のランスについても同様の結果
が得られている。本発明に対して、前記特開昭６２−２
６３９０６号公報に開示された酸素濃度を本発明による
平均酸素濃度に換算すると８０％以上となり、ランス先
端部の溶損が起こるため先に述べた通り、水冷が必要と
なり、それだけ構造も複雑化し大型化になるのである。
が得られている。本発明に対して、前記特開昭６２−２
６３９０６号公報に開示された酸素濃度を本発明による
平均酸素濃度に換算すると８０％以上となり、ランス先
端部の溶損が起こるため先に述べた通り、水冷が必要と
なり、それだけ構造も複雑化し大型化になるのである。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、単管ランス又は２重管
ランスの粉体燃料吹込みランスを用いて、少量の富化酸
素で著しい燃焼性の改善効果を得ることができ、酸素富
化による銑鉄製造コストの上昇を極力抑制した粉体燃料
の多量吹込みが可能となった。
ランスの粉体燃料吹込みランスを用いて、少量の富化酸
素で著しい燃焼性の改善効果を得ることができ、酸素富
化による銑鉄製造コストの上昇を極力抑制した粉体燃料
の多量吹込みが可能となった。
【図１】粉体燃料燃焼実験炉の構成を示す図である。
【図２】本発明の効果を示す実験結果のグラフでランス
導入全ガス中平均酸素濃度と微粉炭燃焼率、ランス酸素
富化率の関係を示す図である。
導入全ガス中平均酸素濃度と微粉炭燃焼率、ランス酸素
富化率の関係を示す図である。
１ ブロワ ２ 熱風発生炉 ３ ランス ４ 粉体燃料切
出装置 ５ 水冷銅ランス ６ ダストフィ
ルタ ７ ポンプ ８ ガス分析計 ９ 煙突 １０ 燃焼実験炉
本体 １１ 送風羽口
出装置 ５ 水冷銅ランス ６ ダストフィ
ルタ ７ ポンプ ８ ガス分析計 ９ 煙突 １０ 燃焼実験炉
本体 １１ 送風羽口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−142706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−270709（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−213406（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−92304（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21B 5/00 319 C21B 7/00 309
Claims (1)
- 【請求項１】 高炉のブローパイプを貫通して送風羽口
内に挿入される粉体燃料吹込み用単管ランス又は２重管
ランスを用い、該ランスに導入される全ガス中の酸素の
平均濃度を３５〜６５％に調整して粉体燃料の吹込みを
行うと共に前記ランスに導入する富化酸素を全送風中の
酸素富化率換算で３％以下の量とすることを特徴とする
高炉への粉体燃料の吹込み方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4156348A JP2994141B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 高炉への粉体燃料の吹込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4156348A JP2994141B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 高炉への粉体燃料の吹込み方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062020A JPH062020A (ja) | 1994-01-11 |
| JP2994141B2 true JP2994141B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=15625800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4156348A Expired - Fee Related JP2994141B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 高炉への粉体燃料の吹込み方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2994141B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU91445B1 (en) | 2008-05-23 | 2009-11-24 | Wurth Paul Sa | Method for feeding pulverised coal into a blast furnace |
| WO2013094229A1 (ja) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉操業方法 |
| EP4283233A1 (en) * | 2011-12-21 | 2023-11-29 | JFE Steel Corporation | Double wall lance |
| JP5786922B2 (ja) * | 2012-12-14 | 2015-09-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 酸素富化率設定方法及び高炉操業方法 |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP4156348A patent/JP2994141B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH062020A (ja) | 1994-01-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991012 |
|
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