JP3293430B2 - Scrap melting method - Google Patents

Scrap melting method

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JP3293430B2
JP3293430B2 JP27844595A JP27844595A JP3293430B2 JP 3293430 B2 JP3293430 B2 JP 3293430B2 JP 27844595 A JP27844595 A JP 27844595A JP 27844595 A JP27844595 A JP 27844595A JP 3293430 B2 JP3293430 B2 JP 3293430B2
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    • C21METALLURGY OF IRON
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    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/02Making special pig-iron, e.g. by applying additives, e.g. oxides of other metals
    • C21B5/023Injection of the additives into the melting part
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明はスクラップ溶解法、
より詳細には、スクラップを鉄源とし且つ微粉炭と廃棄
物たる合成樹脂類を主要な熱源として溶銑を製造すると
ともに、燃料用ガスとして高い利用価値のある高カロリ
ー排ガスを得ることができるスクラップ溶解法に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a scrap melting method,
More specifically, scrap metal is produced using scrap as an iron source, pulverized coal and synthetic resin as waste as main heat sources, and also producing high calorie exhaust gas having high utility value as a fuel gas. About the law.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年スクラップ(銑屑、鉄屑)の供給が
増加の一途を辿っており、そのリサイクルが資源の有効
利用の面で重要な課題となりつつある。このためスクラ
ップを原料として低コストに高い生産性で溶銑を製造で
きる技術の開発が強く望まれている。従来、スクラップ
から溶銑を製造するために電気炉が用いられているが、
電気炉法は莫大な電気を必要とするためコストが高く、
製造コスト面での要求を満足できない。
2. Description of the Related Art In recent years, the supply of scrap (pig waste, iron waste) has been steadily increasing, and recycling thereof has become an important issue in terms of effective use of resources. For this reason, there is a strong demand for the development of technology that can produce hot metal at a low cost and with high productivity using scrap as a raw material. Conventionally, an electric furnace has been used to produce hot metal from scrap,
The electric furnace method requires a huge amount of electricity and is expensive,
The requirements in terms of manufacturing cost cannot be satisfied.

【0003】また、キュポラ法によりスクラップを原料
とした鋳物銑の製造が行われているが、このキュポラ法
では燃料として鋳物用の高品位大塊コークスを使用する
必要があり、この鋳物用コークスは高炉用コークスの4
倍程度の価格であるため製造コストの面で汎用化は難し
い。キュポラ法ではスクラップの円滑な溶解を促すため
に、羽口から吹き込まれた熱風中の酸素を羽口先のコー
クスによって急速に消費させず、炉の下部に形成される
コークスベット上部のスクラップ溶解帯付近で消費させ
るようにし、この部分で最高温度になるような温度分布
にすることが必要であり、このためコークスは高炉用コ
ークスよりも反応性が低く、燃焼しにくいものを使用す
る必要がある。このため、高炉用コークスよりも粒度が
大きく反応性の低い特殊な鋳物用コークスを用いること
が不可欠である。
[0003] In addition, casting iron is produced from scrap by the cupola method. In the cupola method, it is necessary to use high-grade large coke for casting as a fuel. 4 of coke for blast furnace
Since it is about twice as expensive, it is difficult to generalize it in terms of manufacturing costs. In the cupola method, the oxygen in the hot air blown from the tuyere is not rapidly consumed by the coke at the tuyere to promote the smooth dissolution of the scrap. It is necessary to make the temperature distribution such that the maximum temperature is reached in this part. For this reason, it is necessary to use coke having lower reactivity and less combustibility than coke for blast furnace. For this reason, it is essential to use a special casting coke having a larger particle size and a lower reactivity than the blast furnace coke.

【0004】以上のような従来の電気炉法やキュポラ法
に対して、シャフト炉を用いたスクラップ溶解法とし
て、シャフト炉内に鉄源であるスクラップと高炉用コー
クスとを装入するとともに、羽口部から常温の高酸素富
化空気と微粉炭を吹き込んで燃焼させ、この燃焼ガスの
顕熱によりスクラップを溶解するとともに、シャフト部
から空気を吹き込むことで燃焼ガスを二次燃焼させてス
クラップの溶解を促進させるようにしたスクラップ溶解
法が提案されている(鉄と鋼 Vol.79,No.2,P.139〜14
6)。
In contrast to the above-mentioned conventional electric furnace method and cupola method, as a scrap melting method using a shaft furnace, scrap as an iron source and blast furnace coke are charged into the shaft furnace, High temperature oxygen-enriched air and pulverized coal at normal temperature are blown from the mouth to burn, and the scrap is melted by the sensible heat of this combustion gas. A scrap melting method that promotes melting has been proposed (Iron and Steel Vol.79, No.2, pp.139-14)
6).

【0005】また、他の方法として、シャフト炉の外部
に微粉炭燃焼用の燃焼炉を設けてこの燃焼炉で微粉炭を
多量に燃焼させ、発生した高温の燃焼ガスをスクラップ
とコークスが装入されたシャフト炉に導入するととも
に、この導入の際に酸素含有ガスを補給して燃焼ガスを
二次燃焼させ、この燃焼ガスの顕熱によりスクラップを
溶解するようにしたスクラップ溶解法が提案されている
(特開平1−195225号公報)。これらの提案によ
るスクラップ溶解法は、熱源の一部として微粉炭を使用
し且つ炉内に装入するコークスとして安価な高炉用コー
クスを使用できるため、経済的な操業を実現できる可能
性がある。
[0005] As another method, a combustion furnace for pulverized coal combustion is provided outside a shaft furnace, a large amount of pulverized coal is burned in the combustion furnace, and the generated high-temperature combustion gas is charged into scrap and coke. A scrap melting method has been proposed in which the gas is introduced into a shaft furnace, and at the time of the introduction, an oxygen-containing gas is supplied to the combustion furnace to cause secondary combustion of the combustion gas, and the scrap is melted by the sensible heat of the combustion gas. (JP-A-1-195225). The scrap melting method according to these proposals uses pulverized coal as a part of the heat source and can use inexpensive blast furnace coke as the coke charged into the furnace, so that there is a possibility that economical operation can be realized.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した2つ
のスクラップ溶解法はいずれも低燃料比によるエネルギ
ーミニマムを指向した技術であり、このため燃料比を低
く抑えた操業(燃料比:300kg/t・pig未満)を
行ない、且つ微粉炭の燃焼により生成した燃焼ガスにさ
らに空気等の酸素含有ガスを吹き込んで二次燃焼させる
ことにより、低燃料比の下でのスクラップ溶解の促進を
図っている。すなわち、これら従来のスクラップ溶解法
の狙いは、燃料比の低減化と熱源の一部として微粉炭を
使用することによりスクラップ溶解の低コスト化を実現
しようとするものであり、したがって、微粉炭の大量供
給を行なって高燃料比の操業を行い、大量供給された微
粉炭を積極的に燃焼ガス化して大量の排ガス(燃料ガ
ス)を得るというような意図はなく、また、これが可能
となるような操業条件や手段を備えてもいない。
However, each of the two scrap melting methods described above is a technique aimed at energy minimum with a low fuel ratio, and therefore, the operation with a low fuel ratio (fuel ratio: 300 kg / t) (<Pig), and by blowing oxygen-containing gas such as air into the combustion gas generated by the combustion of pulverized coal to perform secondary combustion, thereby promoting scrap melting at a low fuel ratio. . That is, the aim of these conventional scrap melting methods is to reduce the fuel ratio and reduce the cost of scrap melting by using pulverized coal as a part of the heat source. There is no intention to produce a large amount of exhaust gas (fuel gas) by mass-supplying and operating at a high fuel ratio, and actively combusting and gasifying the large amount of pulverized coal to produce a large amount of exhaust gas (fuel gas). There are no special operating conditions or means.

【0007】また、上記のスクラップ溶解法では製造コ
ストの低減化のために熱源の一部として微粉炭を用いて
いるが、その供給量は[微粉炭比/コークス比]の重量
比で1.0に満たず(せいぜい高くても0.9程度)、
燃料比を低く抑えてはいるものの、コークス比が相対的
に高いという意味で低コスト化が十分に図られていると
は言い難い。また、これらのスクラップ溶解法では、低
燃料比による操業を可能とするために微粉炭の燃焼ガス
にさらに空気等の酸素含有ガスを吹き込んで二次燃焼さ
せており、また、微粉炭の燃焼や二次燃焼のために空気
若しくは酸素富化された空気を用いているため、排出さ
れる排ガスには必然的に窒素やCO2等が多量に含まれ
ることになる。したがって、これら従来技術のスクラッ
プ溶解法において炉から排出される排ガスは、燃料ガス
としてそれなりの利用価値はあるものの、例えば高効率
な発電を行なうための燃料ガスや加熱炉用燃料ガスとし
て利用できるような熱量を有する高カロリーガスではな
い。
In the above-mentioned scrap melting method, pulverized coal is used as a part of the heat source in order to reduce the production cost, but the amount of the supplied pulverized coal is 1 weight ratio of [pulverized coal ratio / coke ratio]. Less than 0 (at most about 0.9)
Although the fuel ratio is kept low, it is difficult to say that the cost has been sufficiently reduced in the sense that the coke ratio is relatively high. In addition, in these scrap melting methods, in order to enable operation at a low fuel ratio, oxygen-containing gas such as air is further blown into the combustion gas of pulverized coal for secondary combustion. Since air or oxygen-enriched air is used for the secondary combustion, the discharged exhaust gas necessarily contains a large amount of nitrogen, CO 2, and the like. Therefore, the exhaust gas discharged from the furnace in the conventional scrap melting method has a certain use value as a fuel gas, but can be used as a fuel gas for performing high-efficiency power generation or a fuel gas for a heating furnace, for example. It is not a high calorie gas with a high calorific value.

【0008】例えば、前者の従来技術を述べた文献(鉄
と鋼 Vol.79,No.2,P.139〜146)では、キュポラ法に較
べて高カロリーの排ガスが得られ、これを燃料ガスとし
て有効利用できるとしているが、その排ガスカロリーは
約2000kcal/Nm3(約8400kJ/Nm3
程度に過ぎない。また、同文献では試験的に二次燃焼を
実施しないで行った実験例のデータも示されているが、
本発明者らが試算した結果では、この場合でも排ガスの
カロリーは高々2300kcal/Nm3程度に過ぎな
い。一般に、加熱炉用や高効率発電用の燃料ガスとして
は2500kcal/Nm3以上の高カロリーガスが使
用されており、したがって、従来技術で得られる排ガス
は加熱炉用や高効率発電用としては適さず、利用価値の
低いものと言わざるを得ない。また、低燃料比での操業
であるために発生する排ガス量も少なく、排ガスカロリ
ーが低いことも相俟って高品質の燃料ガスを大量に安定
供給できるような技術ではない。
For example, in the former literature (iron and steel Vol. 79, No. 2, pp. 139 to 146), high calorie exhaust gas is obtained as compared with the cupola method, and this is used as fuel gas. But the calorie of the exhaust gas is about 2000 kcal / Nm 3 (about 8400 kJ / Nm 3 )
Only about. In addition, the document also shows data of an experimental example performed without performing secondary combustion on a trial basis,
According to the results calculated by the present inventors, even in this case, the calories of the exhaust gas are at most only about 2300 kcal / Nm 3 . Generally, a high calorie gas of 2500 kcal / Nm 3 or more is used as a fuel gas for a heating furnace or a high-efficiency power generation. Therefore, the exhaust gas obtained by the conventional technique is suitable for a heating furnace or a high-efficiency power generation. It has to be said that it is of low utility value. In addition, since the operation is performed at a low fuel ratio, the amount of exhaust gas generated is small, and the exhaust gas calorie is low, which is not a technology capable of stably supplying a large amount of high-quality fuel gas.

【0009】また、後者の従来技術(特開平1−195
225号公報)では、溶解炉とは別に微粉炭燃焼用の燃
焼炉が必要であるため設備コストが高く、また、燃焼炉
で生成した高温ガスをガス導管によりシャフト炉に導く
途中でガス顕熱の一部が失われるため、経済性の面でも
問題がある。なお、先に述べたキュポラ法の改良技術と
して、羽口から酸素富化熱風を微粉炭とともに吹き込む
ようにした方法も提案( Klaus Scheiding : Proceedin
gs of the Eighth Japan-Germany Seminar, Oct.,6,7,1
993( Sendai,Japan ),p.22“ Hot Metal Production
Based on Scrap, Coal and Oxygen ”)されているが、
この方法では高炉用コークスのなかでも大径のコークス
を使用しなければならず、製造コストが高くなる問題が
ある。また、先に述べた従来技術と同様、この技術にも
微粉炭を大量に供給してその燃焼ガス化を図るというよ
うな意図はなく、また、これが可能となるような操業条
件や手段を備えてもおらず、さらに窒素を含む熱風の吹
き込みを行なっていること等からしても、高カロリーの
排ガスを得ることは到底望めない。
Further, the latter prior art (Japanese Patent Laid-Open No. 1-195)
No. 225) requires a combustion furnace for pulverized coal combustion in addition to a melting furnace, so equipment costs are high. In addition, gas sensible heat is generated while a high-temperature gas generated in the combustion furnace is guided to a shaft furnace by a gas conduit. There is also a problem in terms of economics because part of the data is lost. As an improved technique of the cupola method described above, a method in which hot air enriched with oxygen is blown together with pulverized coal from tuyeres is also proposed (Klaus Scheiding: Proceedin
gs of the Eighth Japan-Germany Seminar, Oct., 6,7,1
993 (Sendai, Japan), p.22 “Hot Metal Production
Based on Scrap, Coal and Oxygen ")
In this method, large diameter coke must be used among coke for blast furnace, and there is a problem that the production cost is increased. Also, as in the prior art described above, this technology has no intention to supply a large amount of pulverized coal to convert it into combustion gas, and it is provided with operating conditions and means that enable this. However, even if hot air containing nitrogen is blown, it is hardly expected to obtain high calorie exhaust gas.

【0010】このように従来提案されているスクラップ
溶解技術は、基本的に燃料比の低減化によるエネルギー
ミニマムを指向しているが故に、その排ガスは熱量が小
さく且つ排出量も少なく、利用価値の低いものであっ
た。また、熱源の一部として微粉炭を用いているが、微
粉炭の高効率な燃焼を実現することができないためコー
クス比に対して微粉炭比を十分に高めることができず、
微粉炭使用による低コスト化が十分に図られていない。
一方、近年、産業廃棄物や一般廃棄物としてプラスチッ
ク等の合成樹脂類が急増しており、その処理が大きな問
題となっている。なかでも高分子系の炭化水素化合物で
あるプラスチックは燃焼時に発生する熱量が高く、焼却
処理した場合に焼却炉を傷めるために大量処理が困難で
あり、その多くがごみ埋立地等に投棄されているのが現
状である。しかし、プラスチック等の投棄は環境対策上
好ましくなく、その大量処理方法の開発が切望されてい
る。
As described above, the conventionally proposed scrap melting technology basically aims at the energy minimum by reducing the fuel ratio, so that the exhaust gas has a small calorific value and a small discharge amount, and is of low utility value. It was low. In addition, although pulverized coal is used as a part of the heat source, the pulverized coal ratio cannot be sufficiently increased with respect to the coke ratio because highly efficient combustion of pulverized coal cannot be realized.
Cost reduction by using pulverized coal has not been sufficiently achieved.
On the other hand, in recent years, synthetic resins such as plastics have been rapidly increasing as industrial wastes and general wastes, and their disposal has become a major problem. Among these, plastics, which are high-molecular hydrocarbon compounds, generate a large amount of heat during combustion, and when incinerated, damage to the incinerator makes mass treatment difficult, and most of them are dumped in landfills. That is the current situation. However, dumping of plastics and the like is not preferable in terms of environmental measures, and development of a large-scale treatment method is eagerly desired.

【0011】したがって本発明の目的は、上記のような
従来のスクラップ溶解技術に対し、スクラップを高効率
に溶解して溶銑を製造できるだけでなく、燃料用ガスと
して利用価値の高い高カロリー排ガスを大量に製造する
ことができるとともに、高カロリー排ガスの利用価値を
考慮した場合に従来技術に較べて相当程度に低い製造コ
ストで操業を行なうことができ、しかも熱源及び高カロ
リー排ガス源の一部として合成樹脂類を利用することに
より、廃棄物たる合成樹脂類の大量処理と有効利用を可
能とする、全く新たなタイプのスクラップ溶解法を提供
することにある。
[0011] Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing hot metal by dissolving scrap with high efficiency and producing a large amount of high calorie exhaust gas having high utility value as a fuel gas, in comparison with the conventional scrap melting technique described above. It can be operated at a considerably lower production cost compared to the prior art when considering the utilization value of high-calorie exhaust gas, and is synthesized as part of a heat source and high-calorie exhaust gas source. It is an object of the present invention to provide a completely new type of scrap dissolving method which enables mass processing and effective utilization of synthetic resins as wastes by utilizing resins.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述したスク
ラップを原料とする溶銑の製造と高カロリー排ガスの製
造を低コストで実施するという目的を微粉炭の大量吹
き込みによる高燃料比、高微粉炭比での操業の下で下記
〜の手段により達成することを特徴としている。
羽口部の燃焼バーナから微粉炭とともに酸素を吹き
込む。 微粉炭と酸素とを、両者が速かに接触して混
合するような特定の方法により吹き込むことにより微粉
炭の急速燃焼を実現させる。特に好ましくは、微粉炭の
燃焼の大部分を羽口部の燃焼バーナの内部で行わしめる
ことにより、炉内状況に影響されることなく微粉炭の安
定した高効率燃焼を実現させる。 微粉炭の燃焼によ
る燃焼ガスを有意に二次燃焼させない。 燃焼バーナ
から吹き込む微粉炭比PC(kg/t・pig)(及び合
成樹脂材比(kg/t・pig))と酸素流量O (Nm
/t・pig)との比[PC/O ]を0.7kg/N
以上とする。 燃料比を300kg/t・pig以
上、微粉炭比(kg/t・pig)(及び合成樹脂材比
(kg/t・pig))とコークス比(kg/t・pig)の
重量比[微粉炭比/コークス比]を1.0以上とする。
The present invention SUMMARY OF THE INVENTION a high fuel ratio due to the production of manufacturing and high-calorie exhaust gas hot metal to scrap mentioned above as a raw material the purpose of implementing a low-cost, mass-blowing of the pulverized coal, high This is achieved by the following means under operation at a pulverized coal ratio .
Oxygen is blown in along with pulverized coal from the tuyere combustion burner. The pulverized coal and oxygen are blown in by a specific method such that they are brought into contact with each other and mixed quickly, thereby realizing rapid combustion of the pulverized coal. Particularly preferably, most of the combustion of the pulverized coal is performed inside the combustion burner at the tuyere, thereby realizing stable and efficient combustion of the pulverized coal without being affected by the conditions inside the furnace. The combustion gas from pulverized coal combustion is not significantly secondary burned. Combustion burner
Pulverized coal ratio PC (kg / t-pig) (and
Plastic material ratio (kg / t · pig)) and oxygen flow rate O 2 (Nm
3 / t · pig) [PC / O 2 ] of 0.7 kg / N
m 3 or more. Fuel ratio less than 300kg / t-pig
Above, pulverized coal ratio (kg / t-pig) (and synthetic resin material ratio
(Kg / t · pig)) and coke ratio (kg / t · pig)
The weight ratio [pulverized coal ratio / coke ratio] is set to 1.0 or more.

【0013】同時に、本発明者らはスクラップ溶解にお
いて熱源及び高カロリー排ガス源の一部として合成樹脂
類を炉内装入することについて検討を行い、その結果、
上記〜 の構成を特徴とするスクラップ溶解法におい
て、燃焼バーナを通じて微粉炭とともに合成樹脂材を炉
内に吹き込むことにより、合成樹脂材を効率的に燃焼ガ
ス化若しくは熱分解させることができ、廃棄物としての
合成樹脂材の大量処理と熱源及び高カロリー排ガス源と
しての有効利用を図ることができること、一方、このス
クラップ溶解法では当初予想されていたような合成樹脂
材の炉内装入による問題、すなわち、一般の廃棄物にお
いて合成樹脂材の約20%を占めるとも言われる塩化ビ
ニル材の燃焼によって生じるHClの排出や、合成樹脂
材の分解物によって生成するタール状物質による排ガス
配管の閉塞等の問題を適切に回避しつつ、合成樹脂材の
大量装入と処理が可能であり、実際上の面でも合成樹脂
材を熱源及び高カロリー排ガス源の一部として大量利用
できることが判明した。
[0013] At the same time, the present inventors have studied the melting of scrap.
Synthetic resin as part of heat source and high calorie exhaust gas source
Of furnaces inside the furnace, and as a result,
the above~ Scrap melting method characterized by the following structure
The synthetic resin material together with pulverized coal through a combustion burner.
The synthetic resin material is burned into the combustion
Waste or pyrolyzed,
Mass processing of synthetic resin materials, heat source and high calorie exhaust gas source
On the other hand,
Synthetic resin as originally expected in the clap dissolution method
The problem of materials entering the furnace interior, that is,
Is said to account for about 20% of the synthetic resin material
Emission of HCl generated by combustion of nitro materials and synthetic resin
Exhaust gas due to tar-like substances generated by decomposition products of wood
While properly avoiding problems such as clogging of piping,
Mass loading and processing is possible, and synthetic resin is practical
Mass use of wood as heat source and high calorie exhaust gas source
It turns out that it can be done.

【0014】本発明はこのような知見に基づきなされた
もので、その特徴とする構成は以下の通りである。 (1) シャフト炉内に鉄源であるスクラップとコークスを
装入し、羽口部に設けられた燃焼バーナからは微粉炭比
PC(kg/t・pig)及び合成樹脂材比SR(kg/
t・pig)と酸素流量O (Nm /t・pig)との比
[(PC+SR)/O ]が0.7kg/Nm 以上と
なるような条件で微粉炭、粉粒状または細片状の合成樹
脂材及び酸素を炉内に吹き込み、燃料比を300kg/
t・pig以上、前記燃焼バーナに供給する微粉炭比(k
g/t・pig)及び合成樹脂材比(kg/t・pig)と炉
頂装入するコークス比(kg/t・pig)との重量比
[(微粉炭比+合成樹脂材比)/コークス比]を1.0
以上とする操業条件で実施されるスクラップ溶解法であ
って、 前記微粉炭、粉粒状または細片状の合成樹脂材及
び酸素の吹き込みに当たっては微粉炭と合成樹脂材を
バーナ径方向中心若しくはその近傍から吹き込むととも
に、酸素をその周囲から吹き込んで微粉炭及び合成樹脂
材と酸素を混合させることにより、微粉炭と少くとも合
成樹脂材の一部を羽口先に形成される燃焼帯で急速燃焼
させ、この燃焼ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑
を製造するとともに、前記燃焼ガスを炉内で有意に二次
燃焼させることなく燃料用ガスとして回収することを特
徴とするスクラップ溶解法。
The present invention has been made on the basis of such knowledge, and the characteristic configuration thereof is as follows. (1) was charged with scrap and coke is iron source into the shaft furnace, pulverized coal ratio is from combustion burner provided in the tuyere
PC (kg / t · pig) and synthetic resin material ratio SR (kg / t
(t · pig) and oxygen flow rate O 2 (Nm 3 / t · pig)
[(PC + SR) / O 2 ] is 0.7 kg / Nm 3 or more.
Under such conditions, pulverized coal, powdery or granular synthetic resin material and oxygen are blown into the furnace, and the fuel ratio is set to 300 kg /
At least t · pig, the ratio of pulverized coal supplied to the combustion burner (k
g / t-pig) and synthetic resin material ratio (kg / t-pig) and furnace
Weight ratio with coke ratio (kg / t-pig) charged to the top
[(Pulverized coal ratio + synthetic resin material ratio) / coke ratio] to 1.0
The scrap melting method implemented under the above operating conditions
Thus, the pulverized coal, powdery or flaky synthetic resin material and
In the blowing of oxygen and pulverized coal , the pulverized coal and the synthetic resin material are blown from or near the center in the burner radial direction, and oxygen is blown from the periphery thereof to mix the pulverized coal and the synthetic resin material with oxygen, thereby reducing the pulverized coal and the synthetic resin material. both were rapidly burned in the combustion zone that forms part of a synthetic resin material tuyere, with the production of molten iron by dissolving the scrap sensible heat of the combustion gases, significantly secondary the combustion gas in a furnace A scrap melting method characterized by recovering the fuel gas without burning it.

【0015】(2) シャフト炉内に鉄源であるスクラップ
とコークスを装入し、羽口部に設けられた燃焼バーナか
らは微粉炭比PC(kg/t・pig)及び合成樹脂材比
SR(kg/t・pig)と酸素流量O (Nm /t・p
ig)との比[(PC+SR)/O ]が0.7kg/N
以上となるような条件で微粉炭、粉粒状または細片
状の合成樹脂材及び酸素を炉内に吹き込み、燃料比を3
00kg/t・pig以上、前記燃焼バーナに供給する微
粉炭比(kg/t・pig)及び合成樹脂材比(kg/t
・pig)と炉頂装入するコークス比(kg/t・pig)と
の重量比[(微粉炭比+合成樹脂材比)/コークス比]
を1.0以上とする操業条件で実施されるスクラップ溶
解法であって、 前記微粉炭、粉粒状または細片状の合成
樹脂材及び酸素の吹き込みに当たってはバーナ径方向
中心若しくはその近傍から酸素を吹き込むとともに、そ
の周囲から微粉炭と合成樹脂材を吹き込み、さらにその
周囲から酸素を吹き込んで微粉炭及び合成樹脂材と酸素
を混合させることにより、微粉炭と少なくとも合成樹脂
材の一部を羽口先に形成される燃焼帯で急速燃焼させ、
この燃焼ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製造
するとともに、前記燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼さ
せることなく燃料用ガスとして回収することを特徴とす
るスクラップ溶解法。
(2) Scrap and coke, which are iron sources, are charged into a shaft furnace, and a pulverized coal ratio PC (kg / t · pig) and a synthetic resin material ratio are obtained from a combustion burner provided at the tuyere.
SR (kg / t · pig) and oxygen flow rate O 2 (Nm 3 / t · p)
ig) and the ratio [(PC + SR) / O 2 ] is 0.7 kg / N.
pulverized coal under conditions such that m 3 or more, blowing a powdery or strip-shaped synthetic resin material and oxygen in the furnace, the fuel ratio 3
More than 00 kg / t · pig
Pulverized coal ratio (kg / t-pig) and synthetic resin material ratio (kg / t
・ Pig) and the coke ratio charged into the furnace top (kg / t ・ pig)
Weight ratio [(pulverized coal ratio + synthetic resin ratio) / coke ratio]
Melting performed under operating conditions with
Solution, wherein said pulverized coal, pulverized or flake-like synthesis
In blowing the resin material and oxygen, oxygen is blown from the center or in the vicinity of the burner radial direction, pulverized coal and synthetic resin material are blown from around the burner, and oxygen is blown from the surroundings to form pulverized coal and synthetic resin material and oxygen. By causing pulverized coal and at least a part of the synthetic resin material to burn rapidly in a combustion zone formed at the tuyere tip,
Scrap melting method characterized by the addition to produce the molten iron by dissolving the scrap sensible heat of the combustion gas is recovered as a fuel gas without significant secondary combustion of the combustion gas in the furnace.

【0016】(3) バーナ先端開口部の内方に予燃焼室が
設けられた燃焼バーナを羽口部に備えたシャフト炉を
い、該シャフト炉内に鉄源であるスクラップとコークス
を装入し、前記燃焼バーナの予燃焼室内には微粉炭比P
C(kg/t・pig)及び合成樹脂材比SR(kg/t
・pig)と酸素流量O (Nm /t・pig)との比
[(PC+SR)/O ]が0.7kg/Nm 以上と
なるような条件で微粉炭と酸素を吹き込むとともに、粉
粒状または細片状若しくは塊状の合成樹脂材を吹き込み
若しくは装入し、燃料比を300kg/t・pig以上、
前記燃焼バーナに供給する微粉炭比(kg/t・pig)
及び合成樹脂材比(kg/t・pig)と炉頂装入するコ
ークス比(kg/t・pig)との重量比[(微粉炭比+
合成樹脂材比)/コークス比]を1.0以上とする操業
条件で実施されるスクラップ溶解法であって、 前記微粉
炭、粉粒状または細片状の合成樹脂材及び酸素の吹き込
みに当たっては、少なくとも微粉炭をバーナ径方向中心
若しくはその近傍から吹き込むとともに、酸素をその周
囲から吹き込んで両者を混合させることにより、予燃焼
室内で微粉炭と少なくとも合成樹脂材の一部を急速燃焼
させ、その燃焼ガスをバーナ先端開口部から炉内に導入
し、該燃焼ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製
造するとともに、前記燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼
させることなく燃料用ガスとして回収することを特徴と
するスクラップ溶解法。
(3) A shaft furnace equipped with a tuyere with a combustion burner provided with a pre-combustion chamber inside the burner tip opening is used.
Then, scrap and coke, which are iron sources, are charged into the shaft furnace, and the pulverized coal ratio P is set in the pre-combustion chamber of the combustion burner.
C (kg / t · pig) and synthetic resin material ratio SR (kg / t
Pig) and the oxygen flow rate O 2 (Nm 3 / t · pig)
[(PC + SR) / O 2 ] is 0.7 kg / Nm 3 or more.
While pulverized coal and oxygen are blown under such conditions, pulverized or flaky or massive synthetic resin material is blown or charged, and the fuel ratio is 300 kg / t · pig or more,
Pulverized coal ratio (kg / t · pig) to be supplied to the combustion burner
And the ratio of synthetic resin material (kg / t-pig)
Weight ratio to the groundwater ratio (kg / t · pig) [(pulverized coal ratio +
(Synthetic resin material ratio) / coke ratio] 1.0 or more
A scrap melting method carried out under conditions, wherein the fine powder
When blowing the coal, the granular or flake-shaped synthetic resin material and the oxygen , at least pulverized coal is blown from the burner radial center or the vicinity thereof, and oxygen is blown from the surroundings to mix the two. By doing so, the pulverized coal and at least a part of the synthetic resin material are rapidly burned in the pre-combustion chamber, the combustion gas is introduced into the furnace through the burner tip opening, and the scrap is melted by the sensible heat of the combustion gas. A scrap melting method, wherein hot metal is produced and the combustion gas is recovered as a fuel gas without significant secondary combustion in a furnace.

【0017】(4) バーナ先端開口部の内方に予燃焼室が
設けられた燃焼バーナを羽口部に備えたシャフト炉を
い、該シャフト炉内に鉄源であるスクラップとコークス
を装入し、前記燃焼バーナの予燃焼室内には微粉炭比P
C(kg/t・pig)及び合成樹脂材比SR(kg/t
・pig)と酸素流量O (Nm /t・pig)との比
[(PC+SR)/O ]が0.7kg/Nm 以上と
なるような条件で微粉炭と酸素を吹き込むとともに、粉
粒状または細片状若しくは塊状の合成樹脂材を吹き込み
若しくは装入し、燃料比を300kg/t・pig以上、
前記燃焼バーナに供給する微粉炭比(kg/t・pig)
及び合成樹脂材比(kg/t・pig)と炉頂装入するコ
ークス比(kg/t・pig)との重量比[(微粉炭比+
合成樹脂材比)/コークス比]を1.0以上とする操業
条件で実施されるスクラップ溶解法であって、 前記微粉
炭、粉粒状または細片状の合成樹脂材及び酸素の吹き込
みに当たっては、酸素をバーナ径方向中心若しくはその
近傍から吹き込むとともに、少なくとも微粉炭をその周
囲から吹き込み、さらにその周囲から酸素を吹き込んで
微粉炭と酸素を混合させることにより、予燃焼室内で微
粉炭と少なくとも合成樹脂材の一部を急速燃焼させ、そ
の燃焼ガスをバーナ先端開口部から炉内に導入し、該燃
焼ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製造すると
ともに、前記燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させるこ
となく燃料用ガスとして回収することを特徴とするスク
ラップ溶解法。
(4) A shaft furnace equipped with a tuyere with a combustion burner provided with a pre-combustion chamber inside the burner tip opening is used.
Then, scrap and coke, which are iron sources, are charged into the shaft furnace, and the pulverized coal ratio P is set in the pre-combustion chamber of the combustion burner.
C (kg / t · pig) and synthetic resin material ratio SR (kg / t
Pig) and the oxygen flow rate O 2 (Nm 3 / t · pig)
[(PC + SR) / O 2 ] is 0.7 kg / Nm 3 or more.
While pulverized coal and oxygen are blown under such conditions, pulverized or flaky or massive synthetic resin material is blown or charged, and the fuel ratio is 300 kg / t · pig or more,
Pulverized coal ratio (kg / t · pig) to be supplied to the combustion burner
And the ratio of synthetic resin material (kg / t-pig)
Weight ratio to the groundwater ratio (kg / t · pig) [(pulverized coal ratio +
(Synthetic resin material ratio) / coke ratio] 1.0 or more
A scrap melting method carried out under conditions, wherein the fine powder
When blowing coal, powdery or flake-shaped synthetic resin material and oxygen, oxygen is blown in from the burner radial center or in the vicinity thereof, and at least pulverized coal is blown from around the burner, and further around the burner. Pulverized coal and at least part of the synthetic resin material are rapidly burned in the pre-combustion chamber by blowing oxygen from the pulverized coal and oxygen, and the combustion gas is introduced into the furnace from the burner tip opening, with the production of molten iron by dissolving the scrap sensible heat of the combustion gas, scrap melting method characterized by recovering the combustion gas as a fuel gas without significant secondary combustion in the furnace.

【0018】上記(1)〜(4)のスクラップ溶解法におい
て、燃焼バーナによる合成樹脂材の吹き込み或いは合成
樹脂材の予燃焼室内への吹き込み若しくは装入は、非連
続的若しくは間欠的に実施してもよく、また、その際の
合成樹脂材の吹き込みまたは装入は、微粉炭の吹込みと
ともに行っても、また一時的に微粉炭の吹込みに代えて
(つまり、微粉炭の吹込みを一時的に停止して)行って
もよい。すなわち、本発明法において燃焼バーナを通じ
て合成樹脂材を吹き込み若しくは装入するというのは、
このような各ケースを含むものとする。また、特に上記
(3)のスクラップ溶解法においては、粉粒状または細片
状の合成樹脂材をバーナ径方向中心若しくはその近傍か
ら予燃焼室内に吹き込むことが、また、上記(4)のスク
ラップ溶解法においては、粉粒状または細片状の合成樹
脂材を、バーナ径方向中心若しくはその近傍から吹き込
まれる酸素の周囲から予燃焼室内に吹き込むことが、そ
れぞれ合成樹脂材を高効率に燃焼させる上で好ましい。
In the scrap melting methods (1) to (4), the blowing of the synthetic resin material by the combustion burner or the blowing or charging of the synthetic resin material into the pre-combustion chamber is performed discontinuously or intermittently. The synthetic resin material may be blown or charged at the same time as the pulverized coal is blown, or may be temporarily replaced with the pulverized coal blow (that is, the blown pulverized coal is blown). (Temporary stop). That is, in the method of the present invention, blowing or charging a synthetic resin material through a combustion burner means that:
Such cases are included. Also especially above
In the scrap melting method of (3), it is possible to blow a synthetic resin material in the form of powder or granules into the pre-combustion chamber from or near the center of the burner radial direction, and in the scrap melting method of (4), It is preferable to blow the synthetic resin material in the form of powder or particles into the pre-combustion chamber from around the oxygen blown from the burner radial center or its vicinity into the pre-combustion chamber in order to burn the synthetic resin material with high efficiency.

【0019】本発明では、シャフト炉に装入されるコー
クスとして高炉用コークスを用いることができる。
In the present invention, blast furnace coke can be used as the coke charged into the shaft furnace .

【0020】上記(1)のスクラップ溶解法において、微
粉炭及び合成樹脂材の吹込部(以下、固体燃料吹込部と
いう)の周囲から酸素を吹き込むに当っては、固体燃料
吹込部の周りを環状に囲むような酸素吹込部から酸素を
吹き込むようにしてもよいし、或いは固体燃料吹込部の
周りに適宜間隔をおいて配された複数の酸素吹込部から
酸素を吹き込むようにしてもよい。また、バーナ径方向
における固体燃料吹込部の位置はバーナの中心から或る
程度偏位してもよく、要はバーナ径方向の中心若しくは
その近傍から微粉炭及び合成樹脂材が吹き込まれ、その
周囲から酸素が吹き込まれるようにすればよい。
In the scrap melting method of the above (1), when oxygen is blown from around a pulverized coal and a synthetic resin material blowing section (hereinafter, referred to as a solid fuel blowing section), a ring is formed around the solid fuel blowing section. Oxygen may be blown from an oxygen blowing section surrounding the solid fuel blowing section, or oxygen may be blown from a plurality of oxygen blowing sections arranged at appropriate intervals around the solid fuel blowing section. Further, the position of the solid fuel injection section in the burner radial direction may be deviated to some extent from the center of the burner. In short, pulverized coal and synthetic resin material are blown from or near the center in the burner radial direction. Oxygen is blown from the air.

【0021】また、上記(2)のスクラップ溶解法におい
て、バーナ径方向の中心若しくはその近傍から吹き込ま
れる酸素の周囲から微粉炭及び合成樹脂材を吹き込むに
当っては、酸素吹込部の周りを環状に囲むような固体燃
料吹込部から微粉炭及び合成樹脂材を吹き込むようにし
てもよいし、或いは酸素吹込部の周りに適宜間隔をおい
て配された複数の固体燃料吹込部から微粉炭及び合成樹
脂材を吹き込むようにしてもよい。また、固体燃料吹込
部の周囲からさらに酸素を吹き込むに当っても、固体燃
料吹込部の周りを環状に囲むような酸素吹込部から酸素
を吹き込むようにしてもよいし、或いは固体燃料吹込部
の周りに適宜間隔をおいて配された複数の酸素吹込部か
ら酸素を吹出すようにしてもよい。また、バーナ径方向
における酸素吹込部の位置(固体燃料吹込部の内側の酸
素吹込部の位置)はバーナの中心から或る程度偏位して
もよく、要はバーナ径方向の中心若しくはその近傍から
酸素が吹き込まれ、その周囲から微粉炭及び合成樹脂材
が吹き込まれるようにすればよい。
In the scrap melting method of the above (2), when pulverized coal and synthetic resin material are blown from around the oxygen blown from the center in the burner radial direction or in the vicinity thereof, the periphery of the oxygen blowing portion is formed in a ring shape. Pulverized coal and synthetic resin material may be blown from a solid fuel injection section surrounded by the solid fuel injection section, or pulverized coal and synthetic resin may be injected from a plurality of solid fuel injection sections arranged at appropriate intervals around the oxygen injection section. A resin material may be blown. Further, even when oxygen is further blown from the periphery of the solid fuel injection unit, oxygen may be blown from an oxygen injection unit that annularly surrounds the solid fuel injection unit, or the solid fuel injection unit may Oxygen may be blown out from a plurality of oxygen blowing sections arranged at appropriate intervals around the circumference. Further, the position of the oxygen injection section in the burner radial direction (the position of the oxygen injection section inside the solid fuel injection section) may be deviated to some extent from the center of the burner. Oxygen is blown from above, and pulverized coal and a synthetic resin material may be blown from around.

【0022】上記(3)のスクラップ溶解法において、燃
焼バーナの予燃焼室内において固体燃料吹込部の周囲か
ら酸素を吹き込むに当っては、固体燃料吹込部の周りを
環状に囲むような酸素吹込部から酸素を吹き込むように
してもよいし、或いは固体燃料吹込部の周りに適宜間隔
をおいて配された複数の酸素吹込部から酸素を吹き込む
ようにしてもよい。また、バーナ径方向における固体燃
料吹込部の位置はバーナの中心から或る程度偏位しても
よく、要はバーナ径方向の中心若しくはその近傍から微
粉炭及び合成樹脂材が吹き込まれ、その周囲から酸素が
吹き込まれるようにすればよい。
In the scrap melting method of the above (3), when oxygen is blown from around the solid fuel blowing section in the pre-combustion chamber of the combustion burner, the oxygen blowing section surrounding the solid fuel blowing section in a ring shape is used. Oxygen may be blown from the air, or oxygen may be blown from a plurality of oxygen blowing portions arranged at appropriate intervals around the solid fuel blowing portion. Further, the position of the solid fuel injection section in the burner radial direction may be deviated to some extent from the center of the burner. In short, pulverized coal and synthetic resin material are blown from or near the center in the burner radial direction. Oxygen is blown from the air.

【0023】また、上記(4)のスクラップ溶解法におい
て、燃焼バーナの予燃焼室内にバーナ径方向の中心若し
くはその近傍から吹き込まれる酸素の周囲から微粉炭及
び合成樹脂材を吹き込むに当っては、酸素吹込部の周り
を環状に囲むような固体燃料吹込部から微粉炭及び合成
樹脂材を吹き込むようにしてもよいし、或いは酸素吹込
部の周りに適宜間隔をおいて配された複数の固体燃料吹
込部から微粉炭及び合成樹脂材を吹き込むようにしても
よい。また、固体燃料吹込部の周囲からさらに酸素を吹
き込むに当っても、固体燃料吹込部の周りを環状に囲む
ような酸素吹込部から酸素を吹き込むようにしてもよい
し、或いは固体燃料吹込部の周りに適宜間隔をおいて配
された複数の酸素吹込部から酸素を吹出すようにしても
よい。また、バーナ径方向における酸素吹込部の位置
(固体燃料吹込部の内側の酸素吹込部の位置)はバーナ
の中心から或る程度偏位してもよく、要はバーナ径方向
の中心若しくはその近傍から酸素が吹き込まれ、その周
囲から微粉炭及び合成樹脂材が吹き込まれるようにすれ
ばよい。
In the scrap melting method of the above (4), when pulverized coal and synthetic resin material are blown into the pre-combustion chamber of the combustion burner from around oxygen blown from the center in the burner radial direction or the vicinity thereof, Pulverized coal and a synthetic resin material may be blown from a solid fuel blowing portion that annularly surrounds the oxygen blowing portion, or a plurality of solid fuels arranged at appropriate intervals around the oxygen blowing portion. Pulverized coal and a synthetic resin material may be blown from the blowing section. Further, even when oxygen is further blown from the periphery of the solid fuel injection unit, oxygen may be blown from an oxygen injection unit that annularly surrounds the solid fuel injection unit, or the solid fuel injection unit may Oxygen may be blown out from a plurality of oxygen blowing sections arranged at appropriate intervals around the circumference. Further, the position of the oxygen injection section in the burner radial direction (the position of the oxygen injection section inside the solid fuel injection section) may be deviated to some extent from the center of the burner. Oxygen is blown from above, and pulverized coal and a synthetic resin material may be blown from around.

【0024】また、上記の各スクラップ溶解法におい
て、微粉炭と合成樹脂材は別々の吹込部(吹込孔)から
吹き込むことができる。吹き込まれる微粉炭の粒度等は
特に限定しないが、例えば、粒度74μm以下が80%
以上含まれるような微粉炭が好適である。また、吹き込
まれる粉粒状または細片状の合成樹脂材には、塊状(板
状等を含む)の合成樹脂材を粉砕処理して得られたも
の、フィルム状の合成樹脂材を細かい小片に破砕処理し
て得られたもの、合成樹脂材を一旦溶融または半溶融化
し、これを粉粒状に加工処理(粉砕処理または裁断処
理)したもの、合成樹脂材を半溶融化−急冷処理するこ
とにより粉粒状に凝縮固化させたもの等を含む。その粒
度は特に限定されず、比較的粗粒のものでもよいが、通
常は粒径10mm以下、望ましくは6mm以下のものが
好ましい。また、上記(3)及び(4)のスクラップ溶解法で
は、予燃焼室を備えた燃焼バーナを用いるため合成樹脂
材の燃料性が良好であり、このため塊状の合成樹脂材を
燃焼バーナの予燃焼室に装入することができる。なお、
本発明においては、炉内にスクラップとともに他の鉄源
及び装入物を装入することを妨げるものではない。
In each of the scrap melting methods described above, the pulverized coal and the synthetic resin material can be blown from separate blowing sections (blowing holes). The particle size and the like of the pulverized coal to be injected are not particularly limited.
Pulverized coal such as that described above is preferred. In addition, the powdery or granular synthetic resin material to be blown is obtained by crushing a lump-shaped (including plate-like) synthetic resin material, or a film-like synthetic resin material is crushed into small pieces. The product obtained by the treatment, the synthetic resin material is once melted or semi-molten, and then processed (pulverized or cut) into powder and granules, and the synthetic resin material is semi-molten and quenched to obtain a powder. Includes those condensed and solidified in the form of particles. The particle size is not particularly limited, and may be relatively coarse, but usually, the particle size is 10 mm or less, preferably 6 mm or less. Further, in the scrap melting methods (3) and (4), since a combustion burner provided with a pre-combustion chamber is used, the synthetic resin material has good fuel properties. It can be charged to the combustion chamber. In addition,
The present invention does not prevent charging of other iron sources and charges together with scrap into the furnace.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明のスクラップ溶解法は、ス
クラップ溶解において高カロリー排ガスを積極的に得る
ために、微粉炭及び合成樹脂材からなる固体燃料の大量
供給により燃料比を高め且つコークス比に対して微粉炭
比+合成樹脂材比を高めた操業を行うことを前提として
いる。このため、大量に供給される微粉炭及び合成樹脂
材を効率的に燃焼させ且つ排ガス中の低カロリー成分を
低減させるべく、羽口部の燃焼バーナを通じて微粉炭及
び合成樹脂材とともに酸素(実質的な純酸素)を吹込む
とともに、微粉炭及び合成樹脂材と酸素とが速かに接触
・混合して燃焼ガス化し、微粉炭及び合成樹脂材の高効
率燃焼(特に好ましくは、炉内状況等に影響されない微
粉炭及び合成樹脂材の安定した高効率燃焼)を可能なら
しめる特定の吹き込み及び燃焼方法を実施し、さらに、
これにより生じた燃焼ガス(及び一部の合成樹脂材の熱
分解生成ガス)を有意に二次燃焼させることなく炉外に
排出することにより、スクラップの溶解と高カロリー排
ガスの回収とを低コストで実現させる。そして、熱源及
び高カロリー排ガス源の一部として合成樹脂材を炉内に
供給することにより、廃棄物たる合成樹脂材の大量処理
と有効利用、さらには微粉炭量の低減化によるスクラッ
プ溶解のさらなる低コスト化を実現させる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the scrap melting method of the present invention, in order to actively obtain high calorie exhaust gas in scrap melting, the fuel ratio is increased by supplying a large amount of solid fuel composed of pulverized coal and synthetic resin material, and the coke ratio is increased. It is assumed that the operation will be performed with the ratio of pulverized coal + synthetic resin material increased. For this reason, in order to efficiently burn the pulverized coal and the synthetic resin material supplied in large quantities and reduce the low-calorie components in the exhaust gas, oxygen (substantially together with the pulverized coal and the synthetic resin material through the tuyere combustion burner is used. Pure oxygen), and the pulverized coal and the synthetic resin material and the oxygen are quickly contacted and mixed to form a combustion gas, and the highly efficient combustion of the pulverized coal and the synthetic resin material (particularly preferably, conditions in the furnace, etc.) Specific combustion and combustion methods that enable stable and highly efficient combustion of pulverized coal and synthetic resin materials that are not affected by
The resulting combustion gas (and gas generated by thermal decomposition of some synthetic resin materials) is discharged to the outside of the furnace without significant secondary combustion, thereby dissolving scrap and collecting high-calorie exhaust gas at low cost. To realize. By supplying synthetic resin into the furnace as part of a heat source and a high calorie exhaust gas source, large-scale processing and effective use of synthetic resin as waste, and further melting of scrap by reducing the amount of pulverized coal are further improved. Realize cost reduction.

【0026】以下、本発明の詳細を図面に基づいて説明
する。図1は本発明のスクラップ溶解法に使用されるシ
ャフト炉の一構成例を示す概念図である。このシャフト
炉1の炉頂部3の上部には原料装入装置4が連設されて
いるが、この原料装入装置4と炉内とは開閉装置5によ
り遮断できる構造とし、高温の炉頂ガスをダクト6を通
じて完全に回収できるようにしてある。本発明のスクラ
ップ溶解法では、シャフト炉1の炉頂部3からは原料装
入装置4により鉄源であるスクラップとコークスが装入
される。コークスとしては、一般の高炉用コークス(通
常、粒度が20〜80mm)を用いることができる。炉
内に装入されたコークスは、炉内に充填されたスクラッ
プを保持する作用をするとともに、スクラップ溶解のた
めの熱源の一部となる。但し、本発明では羽口部から吹
き込まれる微粉炭及び合成樹脂材が熱源としてより大き
な比重を占めている。
The details of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing one configuration example of a shaft furnace used in the scrap melting method of the present invention. A raw material charging device 4 is connected to the upper portion of the furnace top 3 of the shaft furnace 1. Can be completely recovered through the duct 6. In the scrap melting method of the present invention, scrap and coke, which are iron sources, are charged from a furnace top 3 of a shaft furnace 1 by a raw material charging device 4. As the coke, general blast furnace coke (usually, particle size is 20 to 80 mm) can be used. The coke charged into the furnace serves to hold the scrap filled in the furnace and also serves as a part of a heat source for melting the scrap. However, in the present invention, pulverized coal and synthetic resin material blown from the tuyere occupy a larger specific gravity as a heat source.

【0027】羽口部2からは、燃焼バーナを通じて微粉
炭及び合成樹脂材と酸素が炉内に吹き込まれる。図2は
この微粉炭及び合成樹脂材と酸素の吹き込み方法の一例
を示す説明図であり、7は炉壁である。羽口部2に設け
られた燃焼バーナ8Aからは、バーナ径方向中心または
その近傍の固体燃料吹込部aから微粉炭PCと粉粒状ま
たは細片状の合成樹脂材SRが、またその周囲の酸素吹
込部bから酸素O2(冷酸素でよい)がそれぞれ炉内に
吹き込まれる。この際、微粉炭PC及び合成樹脂材SR
はその周囲を酸素O2で囲まれるようにして炉内に吹き
込まれるため酸素の接触が極めて良好になり、微粉炭及
び合成樹脂材と酸素は羽口先で混合して微粉炭と少なく
とも合成樹脂材の一部が急速燃焼し、羽口先で燃焼帯及
びレースウェイを形成する。したがって、単位酸素量当
たり大量の微粉炭+合成樹脂材を吹き込み、[(PC+
SR)/O2]を十分に高くしても微粉炭及び合成樹脂
材は高効率で燃焼ガス化する。なお、微粉炭PCと合成
樹脂材を吹き込む際の気送用ガスとしては、通常少量の
2等が用いられる。
From the tuyere 2, pulverized coal, synthetic resin material and oxygen are blown into the furnace through a combustion burner. FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a method of blowing the pulverized coal and the synthetic resin material and oxygen, and reference numeral 7 denotes a furnace wall. From the combustion burner 8A provided in the tuyere part 2, pulverized coal PC and a granular or flake-shaped synthetic resin material SR from the solid fuel injection part a at or near the center of the burner radial direction, and the surrounding oxygen Oxygen O 2 (which may be cold oxygen) is blown into the furnace from the blowing part b. At this time, pulverized coal PC and synthetic resin material SR
Is blown into the furnace so that its surroundings are surrounded by oxygen O 2 , so that the contact of oxygen is extremely good, and the pulverized coal and the synthetic resin material and oxygen are mixed at the tuyere to mix with the pulverized coal and at least the synthetic resin material. Part of the fuel burns rapidly, forming a combustion zone and a raceway at the tuyere. Therefore, a large amount of pulverized coal + synthetic resin material is blown per unit oxygen amount, and [(PC +
Even if SR) / O 2 ] is sufficiently increased, the pulverized coal and the synthetic resin material are gasified with high efficiency. In addition, a small amount of N 2 or the like is usually used as a pneumatic gas for blowing the pulverized coal PC and the synthetic resin material.

【0028】これに対して、図19に示すような公知の
ランス方式で微粉炭及び合成樹脂材を吹込んだ場合や、
酸素ガスではなく熱風や酸素富化空気を吹込んだ場合に
は、酸素と微粉炭及び合成樹脂材との接触が十分に確保
されないため微粉炭及び合成樹脂材を高効率に燃焼させ
ることができず、微粉炭+合成樹脂材の大量吹込みが実
現できない。酸素とともに吹き込まれた微粉炭及び相当
量の合成樹脂材が急速燃焼することにより、羽口先には
約2000℃程度の高温の燃焼帯が形成され、その熱で
スクラップが溶解し、溶銑として炉外に取り出される。
微粉炭及び合成樹脂材の急速燃焼で生成した還元性の燃
焼ガスは、その顕熱でスクラップを溶解及び予熱しつつ
シャフト炉を上昇し、排ガスとして炉上部から排出され
るが、本発明ではこの燃焼ガスを有意に二次燃焼させる
ことなく炉外に排出する。すなわち、従来技術のように
シャフト部に空気や酸素富化空気を供給して燃焼ガスを
二次燃焼させることはしない。
On the other hand, when pulverized coal and synthetic resin material are blown by a known lance method as shown in FIG.
When hot air or oxygen-enriched air is blown in instead of oxygen gas, sufficient contact between oxygen and pulverized coal and synthetic resin material is not ensured, and pulverized coal and synthetic resin material can be burned with high efficiency. And a large amount of pulverized coal + synthetic resin material cannot be injected. The rapid combustion of pulverized coal and a considerable amount of synthetic resin material blown with oxygen forms a high-temperature combustion zone of about 2,000 ° C at the tuyere tip, and the heat melts the scrap, leaving it as hot metal outside the furnace. Is taken out.
The reducing combustion gas generated by the rapid combustion of pulverized coal and synthetic resin material rises up the shaft furnace while melting and preheating scrap with its sensible heat, and is discharged from the furnace upper part as exhaust gas. The combustion gases are discharged out of the furnace without significant secondary combustion. That is, the combustion gas is not secondary-combusted by supplying air or oxygen-enriched air to the shaft portion unlike the related art.

【0029】また、合成樹脂材は微粉炭に較べて燃焼性
が劣るため、通常は合成樹脂材の総てを燃焼帯で燃焼さ
せることはできないが、このような未燃焼の合成樹脂材
は炉内で熱分解することによりガス化し、この高カロリ
ーガスは上記燃焼ガスとともに炉外に排出され、燃料用
ガスとして回収される。なお、先に述べたように固体燃
料吹込部aからの合成樹脂材の吹き込みは、連続的に実
施しても或いは非連続的若しくは間欠的に実施してもよ
く、また、その際の合成樹脂材の吹き込みは、微粉炭の
吹込みとともに行っても、また一時的に微粉炭の吹込み
に代えて行ってもよい。この点は、後述する図3,図
9,図10に示す方法においても同様である。
Further, since synthetic resin materials are inferior in flammability as compared with pulverized coal, it is not usually possible to burn all of the synthetic resin materials in the combustion zone. The high-calorie gas is discharged outside the furnace together with the combustion gas, and is recovered as a fuel gas. As described above, the injection of the synthetic resin material from the solid fuel injection section a may be performed continuously, discontinuously or intermittently. The blowing of the material may be performed together with the blowing of the pulverized coal, or may be performed temporarily instead of the blowing of the pulverized coal. This is the same in the methods shown in FIGS. 3, 9 and 10 described later.

【0030】本発明では、羽口部から燃焼用に吹き込ま
れるガスが酸素(実質的な純酸素)であること、単位酸
素量当たり大量の微粉炭を効率的に燃焼ガス化すること
ができること、微粉炭とともに吹き込まれた合成樹脂材
を燃焼或いは熱分解させて高カロリーガスが得られるこ
と、さらに上記のように燃焼ガスを二次燃焼させないこ
とにより、COやH2、低級炭化水素等の高カロリー成
分の含有率が極めて高い(したがって、CO2やN2の含
有率が非常に少ない)高カロリー排ガス(2700kc
al/Nm2以上)が得られる。
According to the present invention, the gas blown from the tuyere for combustion is oxygen (substantially pure oxygen), and a large amount of pulverized coal can be efficiently gasified by combustion per unit oxygen amount. By burning or thermally decomposing the synthetic resin material blown with the pulverized coal, a high calorie gas can be obtained. Furthermore, by not burning the combustion gas as described above, high levels of CO, H 2 , and lower hydrocarbons can be obtained. High-calorie exhaust gas (2700 kc) having a very high content of caloric components (and therefore a very low content of CO 2 and N 2 )
al / Nm 2 or more).

【0031】本発明では微粉炭を高効率で燃焼させるこ
とができるため、[(PC+SR)/O2]:0.7k
g/Nm3以上(好ましくは1.0kg/Nm3以上)に
おいても安定した操業が可能であり、[(PC+SR)
/O2]のほぼ化学量論的な燃焼限界である[(PC+
SR)/O2]=1.4kg/Nm3程度まで微粉炭及び
合成樹脂材を吹き込むことができる。したがって、大量
供給された微粉炭及び合成樹脂材を効率的に燃焼させて
大量の高カロリー排ガスを得ることができとともに、微
粉炭比+合成樹脂材比に対してコークス比を相対的に低
めた操業が可能である。
In the present invention, since pulverized coal can be burned with high efficiency, [(PC + SR) / O 2 ]: 0.7 k
g / Nm 3 or more (preferably 1.0 kg / Nm 3 or more), stable operation is possible, and [(PC + SR)
/ O 2 ] is the nearly stoichiometric combustion limit [(PC +
SR) / O 2 ] = about 1.4 kg / Nm 3 pulverized coal and a synthetic resin material can be blown. Therefore, a large amount of high calorie exhaust gas can be obtained by efficiently burning the pulverized coal and the synthetic resin material supplied in large quantities, and the coke ratio is relatively reduced with respect to the pulverized coal ratio + the synthetic resin material ratio. Operation is possible.

【0032】図3は、本発明のスクラップ溶解法におけ
る微粉炭及び合成樹脂材と酸素の吹き込み方法の他の例
を示す説明図であり、羽口部2に設けられた燃焼バーナ
8Bからは、バーナ径方向中心若しくはその近傍の酸素
吹込部b´から酸素O2(冷酸素でよい)が、その周囲
の固体燃料吹込部aから微粉炭PCと粉粒状または細片
状の合成樹脂材SRが、さらにその周囲の酸素吹込部b
から酸素O2(冷酸素でよい)がそれぞれ炉内に吹込ま
れる。つまり、微粉炭PC及び合成樹脂材SRはその内
側と外側を酸素O2でサンドイッチされるようにして吹
き込まれる。これにより微粉炭PC及び合成樹脂材SR
と酸素O2は羽口先で混合し、微粉炭及び少なくとも合
成樹脂材の一部が急速燃焼し、羽口先で燃焼帯及びレー
スウェイを形成する。この方法では、図2の方法に較べ
て微粉炭及び合成樹脂材と酸素の接触がより良好となる
ため、微粉炭及び合成樹脂材の燃焼効率がより高められ
る利点がある。
FIG. 3 is an explanatory view showing another example of a method of blowing pulverized coal and a synthetic resin material and oxygen in the scrap melting method of the present invention. The combustion burner 8B provided in the tuyere 2 Oxygen O 2 (which may be cold oxygen) is supplied from the oxygen injection portion b ′ at or near the center of the burner in the radial direction, and pulverized coal PC and the powdery or granular synthetic resin material SR are supplied from the surrounding solid fuel injection portion a. And the oxygen blowing part b around it
Oxygen O 2 (or cold oxygen) is blown into each furnace from. That is, the pulverized coal PC and the synthetic resin material SR are blown in such a manner that the inside and the outside are sandwiched by oxygen O 2 . This makes pulverized coal PC and synthetic resin material SR
And oxygen O 2 are mixed at the tuyere tip, and the pulverized coal and at least part of the synthetic resin material burn rapidly, forming a combustion zone and a raceway at the tuyere tip. In this method, the contact between the pulverized coal and the synthetic resin material and the oxygen is better than in the method of FIG.

【0033】図4及び図5は、図2に示すスクラップ溶
解法において燃焼バーナ径方向における微粉炭PC及び
合成樹脂材SRと酸素O2の吹き込みの態様を示してお
り、このうち図4はバーナ径方向中心またはその近傍の
固体燃料吹込部aから微粉炭PC及び合成樹脂材SRを
吹き込み、この固体燃料吹込部aの周りを環状に囲むよ
うな酸素吹込部bから酸素O2を吹き込むようにした例
であり、また、図5は固体燃料吹込部aの周りに適宜間
隔をおいて配された複数の酸素吹込部bから酸素O2
吹き込むようにした例である。
FIGS. 4 and 5 show how pulverized coal PC and synthetic resin material SR and oxygen O 2 are blown in the combustion burner radial direction in the scrap melting method shown in FIG. 2. FIG. The pulverized coal PC and the synthetic resin material SR are blown from the solid fuel blowing portion a at or near the center in the radial direction, and oxygen O 2 is blown from the oxygen blowing portion b that annularly surrounds the solid fuel blowing portion a. FIG. 5 is an example in which oxygen O 2 is blown from a plurality of oxygen blowing portions b arranged at appropriate intervals around the solid fuel blowing portion a.

【0034】図6ないし図8は、図3に示すスクラップ
溶解法において燃焼バーナ径方向における微粉炭PC及
び合成樹脂材SRと酸素O2の吹き込みの態様を示して
おり、このうち図6はバーナ径方向中心若しくはその近
傍の酸素吹込部b´から酸素O2を吹き込み、この酸素
吹込部b´の周りを環状に囲むような固体燃料吹込部a
から微粉炭PC及び合成樹脂材SRを吹き込み、さらに
その周りを環状に囲むような酸素吹込部bから酸素O2
を吹き込むようにした例である。図7はバーナ径方向中
心若しくはその近傍の酸素吹込部b´の周りを環状に囲
むような固体燃料吹込部aから微粉炭PC及び合成樹脂
材SRを吹き込み、さらにこの固体燃料吹込部aの周り
に適宜間隔をおいて配された複数の酸素吹込部bから酸
素O2を吹き込むようにした例である。また、図8はバ
ーナ径方向中心若しくはその近傍の酸素吹込部b´の周
りに適宜間隔をおいて配された複数の固体燃料吹込部a
から微粉炭PC及び合成樹脂材SRを吹き込み、さらに
この固体燃料吹込部aの周りに適宜間隔をおいて配され
た複数の酸素吹込部bから酸素O2を吹き込むようにし
た例である。
FIGS. 6 to 8 show the manner in which the pulverized coal PC and the synthetic resin material SR and oxygen O 2 are blown in the combustion burner radial direction in the scrap melting method shown in FIG. 3, of which FIG. Oxygen O 2 is blown from the oxygen blowing part b ′ at or near the center in the radial direction, and the solid fuel blowing part a is formed to annularly surround the oxygen blowing part b ′.
Pulverized coal PC and synthetic resin material SR are blown from the above, and oxygen O 2
This is an example in which is blown. FIG. 7 shows the pulverized coal PC and the synthetic resin material SR blown from the solid fuel blowing part a which annularly surrounds the oxygen blowing part b 'at or near the center of the burner radial direction. This is an example in which oxygen O 2 is blown from a plurality of oxygen blowing portions b arranged at appropriate intervals. FIG. 8 shows a plurality of solid fuel injection parts a arranged at appropriate intervals around the oxygen injection part b 'at or near the center of the burner radial direction.
This is an example in which pulverized coal PC and synthetic resin material SR are blown in from above, and oxygen O 2 is blown from a plurality of oxygen blowing portions b arranged at appropriate intervals around the solid fuel blowing portion a.

【0035】次に、図9及び図10は本発明のスクラッ
プ溶解法における微粉炭及び合成樹脂材と酸素の吹き込
み方法の他の例を示す説明図であり、これらの方法は図
2及び図3に示すスクラップ溶解法に較べて微粉炭及び
合成樹脂材の高効率燃焼を安定的に得ることができる利
点がある。
FIGS. 9 and 10 are explanatory views showing another example of a method of blowing pulverized coal and a synthetic resin material and oxygen in the scrap melting method of the present invention. These methods are shown in FIGS. Compared with the scrap melting method shown in the above, there is an advantage that highly efficient combustion of pulverized coal and synthetic resin material can be stably obtained.

【0036】図9に示す吹き込み方法において、羽口部
2にはバーナ先端開口部10の内方に微粉炭の予燃焼室
9を備えた燃焼バーナ8Cが設置されており、この燃焼
バーナ8Cの予燃焼室9内にはバーナ径方向中心または
その近傍に配された固体燃料吹込部aから微粉炭PC及
び合成樹脂材SRが、またその周囲に配された酸素吹込
部bから酸素O2(冷酸素でよい)がそれぞれ吹込まれ
る。この際、微粉炭PC及び合成樹脂材SRがその周囲
を酸素O2で囲まれるようにして吹き込まれるため微粉
炭及び合成樹脂材と酸素の接触が極めて良好になり、微
粉炭及び合成樹脂材と酸素は予燃焼室9内で速やかに混
合して微粉炭と少なくとも合成樹脂材の一部が予燃焼室
9内で急速着火燃焼する。これにより生成した燃焼ガス
はバーナ先端開口部10から炉内に導入され、その顕熱
によりスクラップが溶解し、溶銑として炉外に取り出さ
れる。また、先に述べたように燃焼ガスについては有意
に二次燃焼させることなく、未燃焼の合成樹脂材の熱分
解により生成したガスとともに燃料用ガスとして炉外に
排出される。したがって、この方法では微粉炭及び合成
樹脂材を燃焼バーナ内部で燃焼させるため、炉内状況に
影響されることなく微粉炭及び合成樹脂材を安定して高
効率に燃焼させることができる。
In the blowing method shown in FIG. 9, a combustion burner 8C having a pulverized coal pre-combustion chamber 9 is installed in the tuyere 2 inside the burner tip opening 10. In the pre-combustion chamber 9, pulverized coal PC and the synthetic resin material SR are supplied from a solid fuel injection section a disposed at or near the center in the burner radial direction, and oxygen O 2 (from an oxygen injection section b disposed therearound). Cold oxygen). At this time, since the pulverized coal PC and the synthetic resin material SR are blown in such a manner that their surroundings are surrounded by oxygen O 2 , the contact between the pulverized coal and the synthetic resin material and oxygen becomes extremely good, and Oxygen is rapidly mixed in the pre-combustion chamber 9 and the pulverized coal and at least a part of the synthetic resin material are rapidly ignited and burned in the pre-combustion chamber 9. The combustion gas thus generated is introduced into the furnace from the burner tip opening 10, and the sensible heat melts the scrap, and is taken out of the furnace as hot metal. Further, as described above, the combustion gas is discharged out of the furnace as a fuel gas together with the gas generated by the thermal decomposition of the unburned synthetic resin material without significant secondary combustion. Therefore, in this method, since the pulverized coal and the synthetic resin material are burned inside the combustion burner, the pulverized coal and the synthetic resin material can be stably burned with high efficiency without being affected by the condition in the furnace.

【0037】また、図10に示す吹き込み方法におい
て、羽口部2にはバーナ先端開口部10の内方に微粉炭
の予燃焼室9を備えた燃焼バーナ8Dが設置されてお
り、この燃焼バーナ8Dの予燃焼室9内には、バーナ径
方向中心若しくはその近傍に配された酸素吹込部b′か
ら酸素O2が、またその周囲に配された固体燃料吹込部
aから微粉炭PCと合成樹脂材SRが、さらにその周囲
に配された酸素吹込部bから酸素O2がそれぞれ吹き込
まれる。この方法では、微粉炭PCと合成樹脂材SRは
その内側と外側を酸素O2でサンドイッチされるように
して吹き込まれるため、微粉炭及び合成樹脂材と酸素の
接触状態が図9の方法に較べてより良好になり、これに
より微粉炭及び合成樹脂材の燃焼効率がより高められる
利点がある。
In the blowing method shown in FIG. 10, a combustion burner 8D having a pulverized coal pre-combustion chamber 9 is installed in the tuyere 2 inside the burner tip opening 10. In the 8D pre-combustion chamber 9, oxygen O 2 is synthesized from the oxygen injection part b ′ arranged at or near the center in the burner radial direction, and pulverized coal PC is synthesized from the solid fuel injection part a arranged therearound. The resin material SR is further blown with oxygen O 2 from the oxygen blowing portion b disposed therearound. In this method, since the pulverized coal PC and the synthetic resin material SR are blown in such a manner that the inside and the outside thereof are sandwiched by oxygen O 2 , the contact state between the pulverized coal and the synthetic resin material and oxygen is compared with the method of FIG. This has the advantage that the combustion efficiency of the pulverized coal and the synthetic resin material is further improved.

【0038】ここで、図9及び図10の方法で用いられ
る燃焼バーナの構造について、その概略を説明すると、
まず、図9に示す燃焼バーナ8Cのバーナ本体12は、
筒状の水冷ジャケット13とこれを貫通する固体燃料供
給管14及び酸素供給管15等から構成され、前記各供
給管の端部がバーナ本体12の前面(水冷ジャケット1
3の前面)に開口することで、固体燃料吹込部a及び酸
素吹込部bが形成されている。前記予燃焼室9は、バー
ナ本体12とバーナ先端開口部10との間に筒状に形成
されるもので、その内壁には非金属製の耐火物16が内
張りされており、先に述べたようにバーナの使用中はこ
の耐火物16を赤熱させ、その輻射熱により予燃焼室内
に供給された微粉炭及び合成樹脂材を着火させるように
している。また、炉内に噴射する燃焼ガスのガス流速を
確保するため、予燃焼室9はバーナ先端側がテーパ状に
構成されている。
Here, the structure of the combustion burner used in the method of FIGS. 9 and 10 will be briefly described.
First, the burner body 12 of the combustion burner 8C shown in FIG.
It is composed of a tubular water cooling jacket 13 and a solid fuel supply pipe 14 and an oxygen supply pipe 15 penetrating the water cooling jacket 13.
3, a solid fuel injection section a and an oxygen injection section b are formed. The pre-combustion chamber 9 is formed in a tubular shape between the burner main body 12 and the burner tip opening 10, and has a nonmetallic refractory 16 lined on its inner wall, as described above. As described above, during use of the burner, the refractory 16 is glowed red, and the radiant heat ignites the pulverized coal and the synthetic resin material supplied into the pre-combustion chamber. Further, in order to secure a gas flow rate of the combustion gas injected into the furnace, the pre-combustion chamber 9 is configured such that the burner tip side is tapered.

【0039】予燃焼室9の外側には水冷ジャケット17
が設けられるとともに、バーナ先端には水冷構造の羽口
18が設けられている。この羽口18は高温の炉内雰囲
気からバーナ先端を保護するために設けられるものであ
るが、場合によっては設けなくてもよい。また、予燃焼
室9内での微粉炭及び合成樹脂材と酸素との混合を迅速
化し、微粉炭及び合成樹脂材を効率的に急速燃焼させる
ため、前記固体燃料吹込部aと酸素吹込部bは、両者の
孔軸延長線の交点pが予燃焼室9の出口先端またはそれ
よりもバーナ内方に位置するよう構成されている。
Outside the pre-combustion chamber 9, a water cooling jacket 17 is provided.
And a tuyere 18 having a water-cooled structure is provided at the tip of the burner. The tuyere 18 is provided to protect the tip of the burner from the high-temperature atmosphere in the furnace, but may not be provided in some cases. Further, in order to speed up the mixing of the pulverized coal and the synthetic resin material with the oxygen in the pre-combustion chamber 9 and efficiently and rapidly burn the pulverized coal and the synthetic resin material, the solid fuel injection section a and the oxygen injection section b Are configured such that the intersection point p of the extension lines of both hole axes is located at the outlet end of the pre-combustion chamber 9 or inside the burner.

【0040】さらに、燃焼バーナ全体は、その軸線に水
平方向に対してバーナ先端側が下向きとなるような傾き
角θを付して炉壁7に取付けられている。このように傾
き角θを付けるのは、微粉炭等の灰分が溶融して生じた
スラグをバーナ先端開口部10から炉内に円滑に排出す
るためである。この傾き角θは、予燃焼室9内のスラグ
をバーナ先端開口部10方向へ円滑に流下させるため
に、予燃焼室内面のテーパ部が水平若しくはその先端側
が下向きに傾斜するような大きさとすることが好まし
い。また、図10に示す燃焼バーナの場合には、各吹込
部a,b,b′は、それぞれ水冷ジケット13を貫通す
る固体燃料供給管14及び酸素供給管15,15′の先
端開口により形成されている。なお、その他の構成は図
9の構造と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な
説明は省略する。
Further, the entire combustion burner is attached to the furnace wall 7 so that its axis has an inclination angle θ such that the tip side of the burner is downward with respect to the horizontal direction. The inclination angle θ is provided in this manner in order to smoothly discharge slag generated by melting ash such as pulverized coal into the furnace from the burner tip opening 10. Is set to a value such that the tapered portion of the inner surface of the pre-combustion chamber is horizontal or its tip side is inclined downward so that the slag in the pre-combustion chamber 9 flows smoothly toward the burner tip opening 10. Is preferred. Further, in the case of the combustion burner shown in FIG. 10, each of the blowing portions a, b, b 'is formed by a leading end opening of the solid fuel supply pipe 14 and the oxygen supply pipes 15, 15' penetrating through the water-cooled jet. ing. Note that the other configuration is the same as that of FIG.

【0041】図11及び図12は、図9に示すスクラッ
プ溶解法において燃焼バーナ径方向における微粉炭PC
及び合成樹脂材SRと酸素O2の吹き込みの態様を示し
ており、このうち図11はバーナ径方向中心またはその
近傍の固体燃料吹込部aから微粉炭PC及び合成樹脂材
SRを吹き込み、この固体燃料吹込部aの周りを環状に
囲むような酸素吹込部bから酸素O2を吹き込むように
した例であり、また、図12は固体燃料吹込部aの周り
に適宜間隔をおいて配された複数の酸素吹込部bから酸
素O2を吹き込むようにした例である。
FIGS. 11 and 12 show pulverized coal PC in the combustion burner radial direction in the scrap melting method shown in FIG.
FIG. 11 shows the state of blowing the synthetic resin material SR and oxygen O 2, of which FIG. This is an example in which oxygen O 2 is blown from an oxygen blowing portion b which annularly surrounds a fuel blowing portion a. FIG. 12 is arranged at appropriate intervals around a solid fuel blowing portion a. This is an example in which oxygen O 2 is blown from a plurality of oxygen blowing sections b.

【0042】図13ないし図15は、図10に示すスク
ラップ溶解法において燃焼バーナ径方向における微粉炭
PC及び合成樹脂材SRと酸素O2の吹き込みの態様を
示しており、このうち図13はバーナ径方向中心若しく
はその近傍の酸素吹込部b´から酸素O2を吹き込み、
この酸素吹込部b´の周りを環状に囲むような固体燃料
吹込部aから微粉炭PC及び合成樹脂材SRを吹き込
み、さらにその周りを環状に囲むような酸素吹込部bか
ら酸素O2を吹き込むようにした例である。図14はバ
ーナ径方向中心若しくはその近傍の酸素吹込部b´の周
りを環状に囲むような固体燃料吹込部aから微粉炭PC
及び合成樹脂材SRを吹き込み、さらにこの固体燃料吹
込部aの周りに適宜間隔をおいて配された複数の酸素吹
込部bから酸素O2を吹き込むようにした例である。ま
た、図15はバーナ径方向中心若しくはその近傍の酸素
吹込部b´の周りに適宜間隔をおいて配された複数の固
体燃料吹込部aから微粉炭PC及び合成樹脂材SRを吹
き込み、さらにこの固体燃料吹込部aの周りに適宜間隔
をおいて配された複数の酸素吹込部bから酸素O2を吹
き込むようにした例である。
FIGS. 13 to 15 show the manner of blowing the pulverized coal PC and the synthetic resin material SR and oxygen O 2 in the radial direction of the combustion burner in the scrap melting method shown in FIG. 10, and FIG. Oxygen O 2 is blown from the oxygen blowing part b ′ at the radial center or in the vicinity thereof,
The pulverized coal PC and the synthetic resin material SR are blown from the solid fuel blowing portion a surrounding the oxygen blowing portion b 'in a ring shape, and oxygen O 2 is blown from the oxygen blowing portion b surrounding the circumference in a ring shape. This is an example. FIG. 14 shows a pulverized coal PC from a solid fuel injection part a which annularly surrounds an oxygen injection part b 'at or near the center of the burner radial direction.
This is an example in which a synthetic resin material SR is blown, and oxygen O 2 is blown from a plurality of oxygen blowing portions b arranged at appropriate intervals around the solid fuel blowing portion a. FIG. 15 shows that the pulverized coal PC and the synthetic resin material SR are blown from a plurality of solid fuel blowing portions a arranged at appropriate intervals around the oxygen blowing portion b ′ at or near the burner radial center. This is an example in which oxygen O 2 is blown from a plurality of oxygen blowing sections b arranged at appropriate intervals around a solid fuel blowing section a.

【0043】また、図9、図10に示すような予燃焼室
9を備えた燃焼バーナでは、粉粒状または細片状の合成
樹脂材の吹き込みに代えて、或いはその吹き込みととも
に、塊状の合成樹脂材を予燃焼室9に装入し、少なくと
もその一部を燃焼させるようにすることができる。この
場合には、塊状の合成樹脂材は燃焼バーナに別途設けら
れる装入口を通じて予燃焼室9内に装入される。予燃焼
室9内で微粉炭と合成樹脂材を着火燃焼させるには、油
やLPG等を燃料とする図示しない着火バーナを常時用
いるようにすることもできるし、また、予燃焼室9の内
壁を耐火物で構成し、操業初期にのみ着火バーナ(パイ
ロットバーナ)を用いてバーナ内部を予熱若しくは微粉
炭等を着火燃焼させ、以降の定常操業では赤熱した耐火
物の輻射熱により微粉炭等を自然着火させるようにする
こともできる。
In the combustion burner provided with the pre-combustion chamber 9 as shown in FIGS. 9 and 10, instead of or together with the blowing of the synthetic resin material in the form of powder or granules, the synthetic resin material in the form of a lump is formed. The material can be charged into the pre-combustion chamber 9 and at least a part thereof can be burned. In this case, the massive synthetic resin material is charged into the pre-combustion chamber 9 through a charging port separately provided in the combustion burner. In order to ignite and burn the pulverized coal and the synthetic resin material in the pre-combustion chamber 9, an ignition burner (not shown) using oil, LPG, or the like as a fuel can be used at all times. The burner (pilot burner) is used to preheat the interior of the burner or ignite and burn pulverized coal, etc., only in the early stages of operation. Ignition can also be used.

【0044】図16は、図2に示す方法と図9に示す方
法によりそれぞれ微粉炭を急速燃焼させた場合につい
て、[PC/O2]=1.2kg/Nm3における微粉炭
の燃焼率を経時に調べた結果を示している。なお、この
試験では微粉炭の燃焼率をみるため合成樹脂材の吹込み
は極く少量にとどめてある。図16によればいずれの方
法でも全体的に高い微粉炭燃焼率が得られている。但
し、図2に示す方法では燃焼率が経時に若干変動する傾
向がみられ、これは羽口先の燃焼空間における装入物
(例えば、コークス充填層)等の状況が変動し、これが
微粉炭の燃焼性に影響を与えることによるものと考えら
れる。これに対して図9に示す方法によれば、供給され
た微粉炭の大部分が予燃焼室で燃焼ガス化するため、微
粉炭の燃焼が炉内状況等にほとんど影響されず、このた
め高レベルの微粉炭燃焼率が安定的に得られている。
FIG. 16 shows the burning rate of pulverized coal at [PC / O 2 ] = 1.2 kg / Nm 3 when the pulverized coal was rapidly burned by the method shown in FIG. 2 and the method shown in FIG. It shows the results of examination over time. In this test, synthetic resin material was blown in only a small amount in order to check the combustion rate of pulverized coal. According to FIG. 16, a high pulverized coal combustion rate is obtained as a whole by any of the methods. However, in the method shown in FIG. 2, the combustion rate tends to fluctuate slightly with time. This is because the state of the charge (for example, a coke packed bed) in the combustion space at the tuyere tip fluctuates. It is thought to be due to the effect on flammability. On the other hand, according to the method shown in FIG. 9, most of the supplied pulverized coal is gasified by combustion in the pre-combustion chamber, so that the combustion of the pulverized coal is hardly affected by the condition in the furnace and the like. A stable level of pulverized coal combustion rate is obtained.

【0045】図17は、図2に示す方法と図9に示す方
法について、それぞれの羽口部近傍における微粉炭の理
想的な燃焼状況を示したものである。これによれば、図
2の方法の場合には羽口先に燃焼帯が形成され、その外
側に所謂レースウェイが形成される。これに対して図9
の方法の場合には、予燃焼室9内に吹き込まれた酸素の
ほぼ全量が予燃焼室9内で急速消費され、この結果、炉
内には微粉炭の燃焼ガス(燃焼バーナ内ではCO2が発
生するものの、炉内に導入される燃焼ガス中のCO2
極くわずかであり、大部分はCOである)が導入される
ことになる。これにより羽口先には図2のような燃焼帯
(酸化帯)がほとんど形成されず、レースウェイのみが
形成されることになる。
FIG. 17 shows ideal combustion conditions of pulverized coal near the tuyere for the method shown in FIG. 2 and the method shown in FIG. According to this, in the case of the method of FIG. 2, a combustion zone is formed at the tuyere tip, and a so-called raceway is formed outside the combustion zone. In contrast, FIG.
In the case of the method (1), almost all of the oxygen blown into the pre-combustion chamber 9 is rapidly consumed in the pre-combustion chamber 9, and as a result, the combustion gas of pulverized coal (CO 2 in the combustion burner) Is generated, but CO 2 in the combustion gas introduced into the furnace is extremely small, and most of the CO is introduced. Thereby, the combustion zone (oxidation zone) as shown in FIG. 2 is hardly formed at the tuyere tip, and only the raceway is formed.

【0046】先に述べたように本発明法では大量の微粉
炭+合成樹脂材を高効率に燃焼ガス化することができ、
このため微粉炭比及び合成樹脂材比に対してコークス比
を相対的に低めた操業が可能であるが、特に図9及び図
10に示す方法では供給された酸素の大部分が予燃焼室
内で急速消費されるため、羽口先には燃焼帯がほとんど
形成されないか、若しくは形成されるとしても極く限ら
れた狭い領域にしか形成されない。このため羽口先での
コークスの消費(燃焼)が抑えられ、この点もコークス
比の低減に寄与する。
As described above, according to the method of the present invention, a large amount of pulverized coal + synthetic resin material can be efficiently combusted and gasified.
For this reason, it is possible to operate the coke ratio relatively lower than the pulverized coal ratio and the synthetic resin material ratio, but particularly in the method shown in FIGS. 9 and 10, most of the supplied oxygen is contained in the pre-combustion chamber. Due to rapid consumption, little or no, if any, combustion zone is formed at the tuyere tip. For this reason, consumption (combustion) of coke at the tuyere tip is suppressed, and this also contributes to a reduction in coke ratio.

【0047】次に、本発明法において微粉炭+合成樹脂
材を羽口部から吹き込むことによる作用と影響について
詳細に説明する。本発明では合成樹脂材を羽口部に設け
られた燃焼バーナを通じて特定の方法で吹き込み或いは
装入することにより、合成樹脂材を熱源及び高カロリー
排ガス源の一部として利用するものであるが、このよう
な合成樹脂材の利用が可能となるのは、合成樹脂材を微
粉炭(好ましくは、比較的大量の微粉炭)とともに吹き
込むこと、また、スクラップ溶解法として先に述べた
〜の構成を採ることに依るところが大きい。
Next, the operation and effect of blowing the pulverized coal + synthetic resin material from the tuyere in the method of the present invention will be described in detail. In the present invention, the synthetic resin material is used as a part of a heat source and a high-calorie exhaust gas source by blowing or charging the synthetic resin material through a combustion burner provided in the tuyere in a specific manner. Such a synthetic resin material can be used by blowing the synthetic resin material together with pulverized coal (preferably, a relatively large amount of pulverized coal). It depends largely on what you take.

【0048】すなわち、一般に比較的大量の合成樹脂材
を羽口部からシャフト炉内に吹き込む場合、以下のよう
な問題点が考えられる。 (1) 吹き込まれた合成樹脂材のうちの十分な量が羽口部
或いは羽口先で急速燃焼しないと、未燃焼の合成樹脂材
がベットコークス内で融着して炉内の通気性を著しく阻
害し、この結果シャフト炉の操業に支障をきたす。 (2) 一般廃棄物や産業廃棄物としての合成樹脂材中に占
める塩化ビニルの割合は約20%にも達すると言われて
いるが、このような合成樹脂材を炉内に吹き込んだ場
合、塩化ビニル材の燃焼によって多量のHClが生じ、
これが排ガス中に混入して燃料ガスとしての品質を著し
く低下させる。 (3) 未燃焼の合成樹脂材は一旦炉内で熱分解するが、こ
の分解物(ガス)どうしが炉頂部や排ガス管系内で二次
的に反応してタール前駆体を生成し、これによって生じ
るタール状物質が排ガス配管内面に付着・堆積して管を
閉塞させてしまう。
That is, when a relatively large amount of synthetic resin material is generally blown into the shaft furnace from the tuyere, the following problems can be considered. (1) If a sufficient amount of the injected synthetic resin material does not burn rapidly at the tuyere or tuyere, the unburned synthetic resin material fuses in the bed coke and significantly increases the air permeability in the furnace. Hinders the operation of the shaft furnace as a result. (2) It is said that the ratio of vinyl chloride in synthetic resin material as general waste and industrial waste is about 20%, but when such synthetic resin material is blown into the furnace, A large amount of HCl is generated by the combustion of the vinyl chloride material,
This is mixed into the exhaust gas and significantly lowers the quality as a fuel gas. (3) The unburned synthetic resin material is once thermally decomposed in the furnace, and the decomposed products (gases) react secondarily at the furnace top and in the exhaust gas pipe system to generate tar precursors. The resulting tar-like substance adheres and accumulates on the inner surface of the exhaust gas pipe to block the pipe.

【0049】しかし、本発明のスクラップ溶解法によれ
ば上記のような問題を生じることなく合成樹脂材の炉内
吹き込みが可能となる。すなわち、まず上記(1)の点に
関しては、本発明では微粉炭の高効率燃焼を可能とする
ような特別な吹き込み方法(先に述べた,の構成に
よる吹き込み方法)を採用し、合成樹脂材も基本的にこ
の方法により吹き込まれるために効率的に燃焼し、した
がって、吹き込まれた合成樹脂材のうちの相当量が羽口
部または羽口先で急速燃焼することになる。このため、
炉下部において未燃焼の合成樹脂材が残存する割合が減
少し、合成樹脂材がコークスベット内で融着して炉内の
通気性を阻害するという問題を生じることはない。
However, according to the scrap melting method of the present invention, the synthetic resin material can be blown into the furnace without causing the above-mentioned problems. That is, first, regarding the above point (1), the present invention employs a special blowing method (the blowing method based on the above-described configuration) that enables highly efficient combustion of pulverized coal, and the synthetic resin material. Basically, it is burned efficiently by being blown by this method, so that a considerable amount of the blown synthetic resin material burns rapidly at the tuyere or tuyere tip. For this reason,
The proportion of unburned synthetic resin material remaining in the lower part of the furnace is reduced, and there is no problem that the synthetic resin material is fused in the coke bed and impairs the air permeability in the furnace.

【0050】上記(2)の点に関しては、本発明法では次
のような理由により排ガス中のHCl濃度が効果的に低
減する。まず、HClの排ガス中の濃度を低減させるに
は、排ガス中のダストに含まれるCaO、Na2O、F
e等のHCl捕捉成分にHClを捕捉させるのが最も有
効である。本発明法では微粉炭を高効率に燃焼させるこ
とができるため、微粉炭の大量吹き込みを行なった場合
でもその吹込量の割には排ガス中に含まれる未燃チャー
の量は少なく、したがって炉頂ガス中のダストの量も比
較的少ない。しかし、炉頂ガス中のHCl捕捉成分の量
は微粉炭吹き込み量に比例するため、微粉炭大量吹き込
みを行なう本発明法では炉頂ガス中のHCl捕捉成分の
量が比較的多く、このため上記HCl捕捉成分によるH
Clの捕捉率が高い。
Regarding the above point (2), in the method of the present invention, the HCl concentration in the exhaust gas is effectively reduced for the following reasons. First, in order to reduce the concentration of HCl in the exhaust gas, CaO, Na 2 O, F contained in the dust in the exhaust gas are used.
It is most effective to cause the HCl capturing component such as e to capture HCl. According to the method of the present invention, pulverized coal can be burned with high efficiency. Therefore, even when a large amount of pulverized coal is blown, the amount of unburned char contained in the exhaust gas is small for the amount of the blown coal. The amount of dust in the gas is also relatively small. However, since the amount of the HCl trapping component in the furnace top gas is proportional to the amount of pulverized coal injected, the amount of the HCl trapping component in the furnace top gas is relatively large in the method of the present invention in which a large amount of pulverized coal is blown. H due to HCl trapping component
High Cl capture rate.

【0051】また、上述したように本発明法では微粉炭
の燃焼効率が高いため、微粉炭の吹込み量の割には排ガ
ス中の未燃チャーの量が相対的に少ないが、それでも排
ガス中には相当程度の未燃チャーが含まれている。そし
て、この未燃チャーは排ガス中のHClを大量且つ強固
に吸着(物理的吸着)する作用があるため、排ガスとの
極く短時間の接触でガス中のHCl濃度を低減させる。
未燃チャーの表面に物理的に吸着したHClは、徐々に
ダスト中に含まれるHCl捕捉成分(CaO、Na
2O、Fe等)と反応してダストに固定される。つま
り、未燃チャーに物理的に吸着していたHClは、時間
の経過とともに化学的な反応によりHCl捕捉成分に吸
収され、最終的にCaCl2、NaCl、FeCl2等の
塩化物として固定される。そして、これらの塩化物はダ
ストの一部として排ガスから分離除去されることにな
る。
As described above, in the method of the present invention, since the combustion efficiency of pulverized coal is high, the amount of unburned char in the exhaust gas is relatively small in spite of the amount of pulverized coal injected. Contains a considerable amount of unburned char. Since the unburned char has a function of strongly and strongly adsorbing (physical adsorption) HCl in the exhaust gas, the concentration of HCl in the gas is reduced by contact with the exhaust gas for a very short time.
HCl physically adsorbed on the surface of the unburned char gradually removes HCl trapping components (CaO, Na) contained in the dust.
2 O, and reacted with Fe, etc.) are secured to the dust. In other words, the HCl physically adsorbed on the unburned char is absorbed by the HCl trapping component by a chemical reaction over time, and is finally fixed as chlorides such as CaCl 2 , NaCl, and FeCl 2. . Then, these chlorides are separated and removed from the exhaust gas as a part of dust.

【0052】特に本発明法では、シャフト部や炉頂部で
の有意の二次燃焼を行なわないため、HClを吸着すべ
き未燃チャーが炉シャフト部及び炉頂部を通じてが失な
われることがないという利点がある。このため未燃チャ
ーによるHClの吸着が効果的に行なわれるとともに、
一旦未燃チャーに吸着されたHClが再びガス側に移行
することもない。以上のようなHClを低減化する機構
からして、排ガス中のHClを効果的に低減させるため
には、合成樹脂材の吹込み量(より正確には塩化ビニル
材の吹込み量)に応じたHCl捕捉成分及び未燃チャー
量が確保されること、したがって、合成樹脂材の吹込み
量に応じた相当量の微粉炭を吹込むことが好ましい。具
体的には、合成樹脂材の吹込み量に対して、その1/1
0以上の重量の微粉炭を吹き込むことが好ましく、且つ
この微粉炭の吹込み量(重量)は塩化ビニル材の吹込み
量以上であることが好ましい。
In particular, according to the method of the present invention, since no significant secondary combustion is performed at the shaft portion and the furnace top, unburned char to be adsorbed with HCl is not lost through the furnace shaft portion and the furnace top. There are advantages. Therefore, the adsorption of HCl by the unburned char is effectively performed, and
HCl once adsorbed on the unburned char does not move to the gas side again. From the above mechanism for reducing HCl, in order to effectively reduce HCl in exhaust gas, the amount of synthetic resin material blown (more precisely, the amount of vinyl chloride material blown) must be adjusted. It is preferable to ensure that the amount of HCl trapping component and the amount of unburned char are ensured, and therefore, a considerable amount of pulverized coal is blown in accordance with the blown amount of the synthetic resin material. Specifically, 1/1 of the blowing amount of the synthetic resin material
It is preferable to blow pulverized coal having a weight of 0 or more, and it is preferable that the blowing amount (weight) of the pulverized coal is equal to or larger than the blowing amount of the vinyl chloride material.

【0053】次に、上記(3)の点に関しては、本発明法
では比較的多量の微粉炭を羽口部から吹き込むため、通
常、炉頂ガス中には水素が5%以上の濃度で含まれる。
そして、この水素の存在により合成樹脂材の分解物が安
定化されるため、分解物どうしが二次的に反応してター
ル前駆体を生成することが抑制され、これによって配管
閉塞等のトラブルの原因となるタール状あるいはワック
ス状物質の発生を防止することが可能となる。このよう
に溶銑製造法において合成樹脂材の炉内吹き込みを行っ
た場合に大きなネックとなる問題についても、本発明の
スクラップ溶解法によれば全く問題とならない。したが
って、スクラップ溶解における合成樹脂材の炉内吹き込
みは、スクラップと微粉炭及び合成樹脂材を主原料とす
る溶銑と高カロリー排ガスの製造を低コストで実施する
という目的を有し、これを微粉炭+合成樹脂材の大量吹
き込みによる高燃料比での操業の下で上記〜の手段
により達成するという本発明法によりはじめて可能とな
った言っても過言ではない。
Next, regarding point (3), since a relatively large amount of pulverized coal is blown from the tuyere in the method of the present invention, usually, the furnace top gas contains hydrogen at a concentration of 5% or more. It is.
Since the decomposition product of the synthetic resin material is stabilized by the presence of the hydrogen, the decomposition product is prevented from secondary reacting with each other to generate a tar precursor, thereby preventing trouble such as pipe blockage. It is possible to prevent the generation of a tar-like or wax-like substance which causes a problem. As described above, the problem that becomes a major bottleneck when the synthetic resin material is blown into the furnace in the molten iron manufacturing method does not cause any problem according to the scrap melting method of the present invention. Therefore, the in-furnace injection of the synthetic resin material in the melting of scrap has the purpose of performing low-cost production of hot metal and high calorie exhaust gas using scrap and pulverized coal and synthetic resin material as main raw materials. It is no exaggeration to say that the method of the present invention, which can be achieved by the above-mentioned means under an operation at a high fuel ratio by blowing a large amount of synthetic resin material, becomes possible for the first time.

【0054】先に述べたように本発明は従来法に較べて
燃料比を高くし、且つ微粉炭+合成樹脂材の大量吹き込
みを行なうことを前提としているが、その狙いとする範
囲は実操業ベースで、燃料比:300kg/t・pig以
上、燃焼バーナに対して供給する微粉炭比(kg/t・
pig)及び合成樹脂材比(kg/t・pig)と炉頂装入す
るコークス比(kg/t・pig)との重量比[(微粉炭
比+合成樹脂材比)/コークス比]:1.0以上であ
り、これにより溶銑を高効率に製造することができると
ともに、上述したような高カロリー排ガスを大量に安定
供給することが可能となる。また、これらの上限は操業
度、燃料コストと必要回収ガスバランス等によって決ま
るが、一般には燃料比:500kg/t・pig、[(微
粉炭比+合成樹脂材比)/コークス比]:2.5程度が
実質的な上限となると考えられる。
As described above, the present invention is based on the premise that the fuel ratio is higher than in the conventional method and that a large amount of pulverized coal + synthetic resin material is blown. On a base, fuel ratio: 300 kg / t · pig or more, pulverized coal ratio (kg / t ·
pig) and the weight ratio of the synthetic resin material ratio (kg / t · pig) and the coke ratio (kg / t · pig) charged into the furnace top [(pulverized coal ratio + synthetic resin material ratio) / coke ratio]: 1 0.0 or more, thereby making it possible to produce hot metal with high efficiency and to stably supply a large amount of high calorie exhaust gas as described above. The upper limit is determined by the operation rate, the fuel cost, the required recovered gas balance, and the like. In general, the fuel ratio is 500 kg / t · pig, [(pulverized coal ratio + synthetic resin ratio) / coke ratio]: 2. It is considered that about 5 is a substantial upper limit.

【0055】このように本発明では、従来法に較べて燃
料比を相対的に高めた操業を行うことを前提としている
ため、従来法に較べて燃料費自体は高くなるが、一方に
おいて燃料としてコークスに較べてはるかに安価な微粉
炭を大量に使用し、且つ相当量の合成樹脂材を使用する
ことで、コークス比を相対的に低減させることができ、
しかも利用価値の高い高カロリー排ガスを大量に製造す
ることができるため、全体としては従来法に較べて相当
程度に低い製造・操業コストで実施することができる。
また、微粉炭及び合成樹脂材と酸素を本発明のような方
式で同時に吹き込むことは、溶銑の歩留り及び品質を確
保することにも役立つ。すなわち、熱源としてコークス
のみを炉内に装入して羽口部から酸素のみを吹き込む方
式を想定した場合、羽口先に酸素帯が奥行き方向に長く
形成され、その近傍を流れる溶銑が酸化され易いため、
鉄がFeOとしてスラグ中に移行して鉄の歩留まりを低
下させ、また、溶銑の成分中に酸化物を懸濁させること
により溶銑の品質を劣化させることになる。
As described above, in the present invention, since it is assumed that the operation is performed with the fuel ratio relatively increased as compared with the conventional method, the fuel cost itself becomes higher as compared with the conventional method. By using a lot of pulverized coal, which is much cheaper than coke, and using a considerable amount of synthetic resin material, the coke ratio can be relatively reduced,
Moreover, since a large amount of high calorie exhaust gas having high utility value can be produced, the production and operation costs can be reduced as a whole as compared with the conventional method.
Simultaneously injecting pulverized coal, synthetic resin material and oxygen in a manner as in the present invention also helps to ensure the yield and quality of the hot metal. That is, assuming a system in which only coke is charged into the furnace as a heat source and only oxygen is blown from the tuyere, an oxygen zone is formed in the tuyere tip long in the depth direction, and hot metal flowing in the vicinity thereof is easily oxidized. For,
Iron migrates into the slag as FeO to lower the yield of iron, and the quality of the hot metal is degraded by suspending the oxide in the components of the hot metal.

【0056】これに対して本発明法では、羽口先で微粉
炭及び合成樹脂材が急速に酸素を消費するため酸化帯が
十分に小さく、このため上記のような溶銑滓の酸化は大
きな問題とならない。また、特に図9及び図10に示す
本発明法では、予燃焼室内で微粉炭及び合成樹脂材が急
速に酸素を消費するため、羽口先には燃焼帯が殆んど形
成されないか、若しくは形成されるとしても極く限られ
た狭い領域に形成されるだけであり、このため上記のよ
うな溶銑滓の酸化は殆ど問題とならない。以上のような
作用は、特に[(PC+SR)/O2]を0.7kg/
Nm3以上、より好ましくは1.0以上とすることによ
り効果的に得られる。
On the other hand, in the method of the present invention, the pulverized coal and the synthetic resin material rapidly consume oxygen at the tuyere tip, so that the oxidation zone is sufficiently small. No. In particular, in the method of the present invention shown in FIGS. 9 and 10, pulverized coal and the synthetic resin material rapidly consume oxygen in the pre-combustion chamber, so that almost no or no combustion zone is formed at the tuyere tip. Even if it is performed, it is formed only in a very limited narrow area, and therefore, the oxidation of the molten iron slag as described above hardly causes a problem. The action described above is particularly effective when [(PC + SR) / O 2 ] is 0.7 kg /
Effectively obtained by setting Nm 3 or more, more preferably 1.0 or more.

【0057】また本発明法では、微粉炭及び合成樹脂材
を急速燃焼させて得られた燃焼ガスを羽口先に送風する
ことによりスクラップが円滑に溶解するため、キュポラ
法のような炉内の温度分布制御のための特殊な鋳物用コ
ークスを必要としない。本発明法では、溶解帯下部にレ
ースウェイを作り、充填されたスクラップを保持するた
めにコークスが必要であるが、これには高炉用コークス
を利用することができる。また、微粉炭の燃焼ガス化に
伴って発生する主に石炭灰分から成るスラグは、容易に
溶融して炉下部の溶銑と分離してその上部に蓄積し、出
銑とともに容易に炉外に排出でき、操業に支障を与えな
い。なお、本発明法では燃焼バーナによる微粉炭及び合
成樹脂材と酸素の吹き込みに加え、同じ燃焼バーナ等を
通じて燃焼温度調整用の水蒸気や窒素等を冷却剤として
適宜吹き込むことができる。
In the method of the present invention, the scrap is smoothly dissolved by blowing the combustion gas obtained by rapidly burning the pulverized coal and the synthetic resin material to the tuyere. No special casting coke is required for distribution control. In the method of the present invention, a coke is required to form a raceway below the melting zone and hold the filled scrap, but coke for a blast furnace can be used for this. In addition, the slag mainly composed of coal ash generated by the combustion and gasification of pulverized coal is easily melted, separated from the hot metal at the lower part of the furnace, accumulates at the upper part, and easily discharged outside the furnace together with tapping. It does not hinder operation. In the method of the present invention, in addition to blowing the pulverized coal and the synthetic resin material and oxygen by the combustion burner, steam, nitrogen, or the like for adjusting the combustion temperature can be appropriately blown as a coolant through the same combustion burner or the like.

【0058】本発明において燃焼バーナから吹き込まれ
る酸素ガスの純度は可能な限り高い方が好ましいが、一
般に工業用として使用されている酸素ガスの純度は99
%以上(通常、一般に販売されている工業用酸素ガスの
純度は約99.8%〜99.9%程度、製鉄所の酸素プ
ラントから得られる酸素ガスの純度は99.5%前後で
ある)であり、この程度の純度があれば十分である。ま
た、本発明により得られる作用効果の面から言うと、純
度が95%未満の酸素ガスでは吹き込まれる微粉炭及び
合成樹脂材と酸素との接触が十分に確保できないため、
微粉炭及び合成樹脂材の燃焼効率が悪くなり、また、排
ガス中の低カロリーガス成分も増加することになり、本
発明の目的を達成することが困難となる。したがって、
本発明で羽口部から吹き込まれる酸素とは、純度が95
%以上の酸素ガスを指すものとする。
In the present invention, the purity of the oxygen gas blown from the combustion burner is preferably as high as possible, but the purity of the oxygen gas generally used for industrial purposes is 99%.
% (Usually, the purity of commercially available industrial oxygen gas is about 99.8% to 99.9%, and the purity of oxygen gas obtained from an oxygen plant in a steel mill is about 99.5%) And this degree of purity is sufficient. Further, from the viewpoint of the function and effect obtained by the present invention, oxygen gas having a purity of less than 95% cannot sufficiently ensure contact between the pulverized coal and synthetic resin material to be blown and oxygen.
The combustion efficiency of the pulverized coal and the synthetic resin material deteriorates, and the low-calorie gas component in the exhaust gas also increases, making it difficult to achieve the object of the present invention. Therefore,
In the present invention, the oxygen blown from the tuyere is 95% pure.
% Or more of oxygen gas.

【0059】[0059]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕図1の炉体に図2に示す構造の羽口部を有
するスクラップ溶解用試験炉(炉内容積:2.5m3
銑鉄生産量:10t/日)、図1の炉体に図3に示す構
造の羽口部を有するスクラップ溶解用試験炉(炉内容
積:2.5m3,銑鉄生産量:10t/日)及び図1の
炉体に図9に示す構造の羽口部を有するスクラップ溶解
用試験炉(炉内容積:2.5m2,銑鉄生産量:10t
/日)を用い、本発明法により[PC/O2]を変化さ
せてスクラップを溶解し、溶銑を製造した。本実施例で
は燃焼バーナから炉内に若しくは燃焼バーナの予備燃焼
室内に微粉炭及び粉粒状合成樹脂材と常温の酸素(冷酸
素)を吹き込むとともに、羽口先の燃焼温度を2000
℃に調整するために窒素及び/または水蒸気を冷却剤と
して吹き込んだ。なお、本実施例では微粉炭の燃焼性を
調べるため合成樹脂材の吹込み量を極く少量に抑え、合
成樹脂材比/(合成樹脂材比+微粉炭)の重量比で0.
01〜0.5の範囲となるようにした。
Example 1 A test furnace for scrap melting having a tuyere of the structure shown in FIG. 2 in the furnace body of FIG. 1 (furnace inner volume: 2.5 m 3 ,
A test furnace for scrap melting having a tuyere of the structure shown in FIG. 3 in the furnace body of FIG. 1 (furnace volume: 2.5 m 3 , pig iron production: 10 t / day); A scrap melting test furnace having a tuyere having the structure shown in FIG. 9 in the furnace body of FIG. 1 (furnace volume: 2.5 m 2 , pig iron production: 10 t)
/ Day), and [PC / O 2 ] was changed by the method of the present invention to dissolve the scrap and produce hot metal. In the present embodiment, pulverized coal and powdery synthetic resin material and room temperature oxygen (cold oxygen) are blown into the furnace from the combustion burner or into the pre-combustion chamber of the combustion burner, and the combustion temperature at the tuyere tip is set to 2000.
Nitrogen and / or steam were blown as a cooling agent to adjust to ° C. In this example, in order to examine the combustibility of the pulverized coal, the injection amount of the synthetic resin material was suppressed to an extremely small amount, and the weight ratio of synthetic resin material / (synthetic resin material ratio + pulverized coal) was 0.1.
The range was from 01 to 0.5.

【0060】また、比較法として図1の炉体に図19に
示す羽口部を備えた試験炉を用い、[PC/O2]を変
化させてスクラップを溶解し、溶銑を製造した。図19
は公知のキュポラ法に基づき酸素富化した熱風にランス
20を通じて微粉炭を吹き込む方式であり、温度800
℃の熱風を用い、酸素富化量及び微粉炭量を調整して
[PC/O2]を変化させた。なお、本実施例において
は、粒度が74μm以下75%、表1に示す工業分析値
を有する微粉炭を吹き込み用として用い、また、コーク
スとしては高炉用コークスを用いた。
As a comparative method, scrap was melted by changing the [PC / O 2 ] using a test furnace having the tuyere shown in FIG. 19 in the furnace body of FIG. 1 to produce hot metal. FIG.
Is a method in which pulverized coal is blown into oxygen-enriched hot air through a lance 20 based on a known cupola method.
[PC / O 2 ] was changed by adjusting the amount of oxygen enrichment and the amount of pulverized coal using hot air at ℃. In this example, pulverized coal having a particle size of 74% or less and 75% and having the industrial analysis values shown in Table 1 was used for blowing, and blast furnace coke was used as coke.

【0061】本発明法及び比較法における微粉炭の吹き
込み限界を見るために、炉頂ガス中のダストを逐次採取
し、ダスト中のC濃度(%)を測定した。その結果を図
18に示す。図18は投入微粉炭量PC(kg/h)と
酸素流量O2(Nm3/h)の比[PC/O2]と炉頂乾
ダスト中のC濃度との関係(合成樹脂材の吹込み量を極
く少量としたので、[PC/O2]で評価した)を示し
たもので、比較法では[PC/O2]の値が0.7kg
/Nm3以上になると炉頂ダスト中にC濃度が急増して
いる。これは、[PC/O2]がこの領域になると微粉
炭が羽口先で十分に燃焼し切れず、炉頂から未燃焼のま
ま排出されていることを示しており、吹き込まれた微粉
炭が燃料として十分に利用されていないことになる。
In order to check the pulverized coal injection limit in the method of the present invention and the comparative method, dust in the furnace top gas was sampled sequentially, and the C concentration (%) in the dust was measured. FIG. 18 shows the result. FIG. 18 shows the relationship between the ratio [PC / O 2 ] of the input pulverized coal amount PC (kg / h) and the oxygen flow rate O 2 (Nm 3 / h) and the C concentration in the furnace-top dry dust (the blowing of synthetic resin material). (PC / O 2 ] was evaluated because the amount of inclusion was extremely small.) In the comparative method, the value of [PC / O 2 ] was 0.7 kg.
When it exceeds / Nm 3 , the C concentration in the dust at the furnace top sharply increases. This indicates that when [PC / O 2 ] is in this region, the pulverized coal cannot be sufficiently burned at the tuyere tip and is discharged without burning from the furnace top. This means that it is not fully utilized as fuel.

【0062】一方、図2の方式による本発明法では
[PC/O2]が1.4kg/Nm3の近傍まで炉頂乾ガ
ス中のC濃度は低く、微粉炭を大量に吹き込んでも高効
率に燃焼して炉内で燃焼ガス化されていることが判る。
また、図3の方式による本発明法では微粉炭がより高
効率に燃焼し、さらに、図9の方式による本発明法で
は微粉炭が最も高効率に燃焼していることが判る。な
お、[PC/O2]は化学量論的に1.4kg/Nm3
ほぼ上限であり、本発明法において[PC/O2]:
1.4kg/Nm3近傍で炉頂乾ガス中のC濃度が急増
しているのは本発明法の限界を示すものではない。本実
施例から明らかなように、本発明法によれば羽口部から
吹き込まれた微粉炭と酸素とが羽口先で急速に混合して
微粉炭が急速燃焼するため、[PC/O2]を十分に高
めても微粉炭を効率的に燃焼させ、燃焼ガス化させるこ
とができる。また、本発明法ではスクラップの溶解及び
溶銑の生産に関しても、全く支障がないことが確認でき
た。
On the other hand, in the method of the present invention according to the method shown in FIG. 2, the C concentration in the dry gas at the furnace top is low until [PC / O 2 ] is in the vicinity of 1.4 kg / Nm 3. It turns out that it is burned and burned in the furnace.
Further, it can be seen that pulverized coal burns more efficiently in the method of the present invention according to the method of FIG. 3, and further, pulverized coal burns most efficiently in the method of the present invention according to the method of FIG. Incidentally, [PC / O 2] is almost the upper limit is stoichiometrically 1.4 kg / Nm 3, the present invention method [PC / O 2]:
The rapid increase in the C concentration in the furnace top dry gas at around 1.4 kg / Nm 3 does not indicate the limit of the method of the present invention. As is clear from this embodiment, according to the method of the present invention, pulverized coal and oxygen blown from the tuyere are rapidly mixed at the tuyere tip and the pulverized coal is rapidly burned, so that [PC / O 2 ] Even if p is sufficiently increased, pulverized coal can be efficiently burned and gasified. Further, it was confirmed that the method of the present invention did not hinder the melting of scrap and the production of hot metal.

【0063】[0063]

【表1】 [Table 1]

【0064】〔実施例2〕実施例1と同じ図2に示す羽
口部を備えた試験炉、図3に示す羽口部を備えた試験
炉、図9に示す羽口部を備えた試験炉及び図19に示す
羽口部を備えた試験炉をそれぞれ用いてスクラップを溶
解し、溶銑を製造した。微粉炭及びコークスは実施例1
と同様のものを用い、また、粉粒状合成樹脂材としては
平均粒径が0.2〜1mmのものを用いた。また、この
実施例では、一部の比較例においてシャフト部に二次燃
焼用の空気を導入し、燃焼ガスを二次燃焼させた。各実
施例の製造条件及びその結果を表2〜表10に示す。
[Example 2] A test furnace having the tuyere shown in Fig. 2 as in Example 1, a test furnace having the tuyere shown in Fig. 3, and a test having the tuyere shown in Fig. 9 Scrap was melted by using a furnace and a test furnace having a tuyere shown in FIG. 19, respectively, to produce hot metal. Example 1 pulverized coal and coke
The same material as described above was used, and a powdery synthetic resin material having an average particle size of 0.2 to 1 mm was used. In this example, in some comparative examples, air for secondary combustion was introduced into the shaft portion, and the combustion gas was subjected to secondary combustion. Tables 2 to 10 show the production conditions and the results of each example.

【0065】表2〜表10においてNo.1は微粉炭及
び合成樹脂材を吹き込まず(羽口からは酸素のみを吹き
込み)、熱源をすべてコークスとした操業例(微粉炭
比:0)であり、一方、No.2〜No.4は燃焼バー
ナから酸素とともに微粉炭と少量の粉粒状合成樹脂材の
吹き込みを行ない、No.2→No.4の順に微粉炭比
+合成樹脂材比を増加させた操業例である。微粉炭及び
合成樹脂材の吹き込みを行わないNo.1では、レース
ウェイ内の酸化帯が拡大した影響によりスラグ中のFe
Oが高くなり、溶銑の品質低下及び鉄歩留りの低下を生
じている。また、このNo.1は熱源をすべてコークス
としているため当然に製造コストが高い。
In Tables 2 to 10, No. No. 1 is an operation example (pulverized coal ratio: 0) in which pulverized coal and synthetic resin material were not blown (only oxygen was blown from the tuyeres) and all heat sources were coke (pulverized coal ratio: 0). 2-No. No. 4 blows pulverized coal and a small amount of powdery synthetic resin material together with oxygen from a combustion burner. 2 → No. 4 is an operation example in which the pulverized coal ratio + the synthetic resin material ratio was increased in the order of 4. No. which does not blow pulverized coal and synthetic resin material. In No. 1, Fe in the slag was affected by the expansion of the oxidation zone in the raceway.
O becomes high, resulting in a decrease in quality of hot metal and a decrease in iron yield. In addition, this No. In the case of No. 1, since the heat source is entirely coke, the production cost is naturally high.

【0066】No.2は、微粉炭吹き込みを行ってはい
るが[(PC+SR)/O2]が低いため、No.1ほ
どではないがスラグ中のFeOが高くなっている。ま
た、この操業例では[(微粉炭比+合成樹脂材比)/コ
ークス比]が0.36程度であり、コークス比が相対的
に高いため製造コストの面で問題がある。これに対して
No.3,No.4においては、スラグ中のFeOが低
く、溶銑の品質及び鉄歩留りは良好である。また、これ
らNo.3,No.4ではコークス比を超える大量の微
粉炭+合成樹脂材を吹き込んでいるにも拘らず、それら
の燃焼が効率的に行なわれているため、2700kca
l/Nm3以上の高カロリー排ガスが大量に得られてい
る。
No. No. 2 has pulverized coal injected but has a low [(PC + SR) / O 2 ]. FeO in the slag is high, though not as much as one. Further, in this operation example, [(pulverized coal ratio + synthetic resin material ratio) / coke ratio] is about 0.36, and there is a problem in the production cost because the coke ratio is relatively high. On the other hand, No. 3, No. In No. 4, FeO in the slag was low, and the quality of the hot metal and the iron yield were good. In addition, these Nos. 3, No. In No. 4, despite the fact that a large amount of pulverized coal + synthetic resin material exceeding the coke ratio was injected, their combustion was performed efficiently, so that 2700 kca
A large amount of high calorie exhaust gas of 1 / Nm 3 or more is obtained.

【0067】No.5,No.6は図3に示す構造の羽
口部を備えた試験炉を、また、No.7,No.8は図
9に示す構造の羽口部を備えた試験炉をそれぞれ用い、
上記No.3,No.4にほぼ対応した条件で燃焼バー
ナから酸素と微粉炭及び少量の粉粒状合成樹脂材の吹込
みを行った操業例であり、これらの操業例ではNo.
3,No.4に較べて微粉炭と合成樹脂材の燃焼性がよ
り高められ、この結果、コークス比が若干減少し、さら
に炉頂ダストの発生量が減少した。No.9〜No.1
5は、羽口部から吹き込む合成樹脂材比をNo.3,N
o.4に較べて増し、且つNo.9→No.15の順で
合成樹脂材中に含まれる塩化ビニル樹脂の比率を高めた
操業例であり、いずれも排ガス中のHCl濃度は低く抑
えられている。
No. 5, No. Reference numeral 6 denotes a test furnace having a tuyere having the structure shown in FIG. 7, No. 8 uses a test furnace provided with a tuyere of the structure shown in FIG.
The above No. 3, No. 4 is an operation example in which oxygen, pulverized coal, and a small amount of a granular synthetic resin material were blown from a combustion burner under conditions substantially corresponding to No. 4.
3, No. As compared with No. 4, the flammability of the pulverized coal and the synthetic resin material was further enhanced, and as a result, the coke ratio was slightly reduced, and the amount of furnace dust generated was further reduced. No. 9-No. 1
No. 5 shows the ratio of synthetic resin material blown from the tuyere. 3, N
o. No. 4 and more. 9 → No. These are operation examples in which the ratio of the vinyl chloride resin contained in the synthetic resin material was increased in the order of 15, and the HCl concentration in the exhaust gas was kept low in each case.

【0068】No.16〜No.18は図3に示す構造
の羽口部を備えた試験炉を、また、No.19〜No.
21は図9に示す構造の羽口部を備えた試験炉をそれぞ
れ用い、上記No.10,No.12,No.14とほ
ぼ対応した条件で操業を行った操業例であり、いずれの
操業例でも排ガス中のHCl濃度は低く抑えられてい
る。No.22〜No.24は微粉炭比に対し合成樹脂
材比を大幅に増大させた操業例であり、これらは微粉炭
の大量吹込に伴う排ガス中HCl濃度の低減効果が相対
的に低下するため、No.10〜No21に較べて排ガ
ス中のHCl濃度が上昇している。
No. 16-No. Reference numeral 18 denotes a test furnace having a tuyere having the structure shown in FIG. 19-No.
No. 21 uses a test furnace having a tuyere having the structure shown in FIG. 10, No. 12, No. This is an operation example in which the operation was performed under conditions substantially corresponding to No. 14, and in each of the operation examples, the HCl concentration in the exhaust gas was kept low. No. 22-No. No. 24 is an operation example in which the synthetic resin material ratio was greatly increased with respect to the pulverized coal ratio. The concentration of HCl in the exhaust gas is higher than that of Nos. 10 to 21.

【0069】No.25は従来型の吹き込み羽口を用い
て微粉炭及び適量の合成樹脂材(以下、微粉炭等とい
う)と酸素とを吹き込んだ操業例であり、微粉炭等の燃
焼効率が低いため[(PC+SR)/O2]が上げられ
ず、このため微粉炭等に較べて大量のコークスを必要と
し、製造コストが高い。また、羽口先における微粉炭等
と酸素との接触が十分に確保されていないため、スラグ
中のFeOが高く、溶銑の品質低下及び鉄歩留りの低下
を生じている。
No. Reference numeral 25 denotes an operation example in which pulverized coal, an appropriate amount of synthetic resin material (hereinafter, referred to as pulverized coal, etc.) and oxygen are blown using a conventional blowing tuyere, and [(PC + SR) ) / O 2 ], which requires a large amount of coke as compared with pulverized coal and the like, and the production cost is high. Further, since contact between pulverized coal or the like at the tuyere tip and oxygen is not sufficiently ensured, the content of FeO in the slag is high, and the quality of the hot metal is reduced and the iron yield is reduced.

【0070】No.26は従来型の吹き込み羽口を用い
て酸素富化された空気を微粉炭等とともに吹き込んだ操
業例であり、この操業例では、従来型の吹き込み羽口を
用いていることに加えて、吹き込みガスとして酸素富化
された空気を用いているために酸素と微粉炭等との接触
が十分に確保できず、このため微粉炭等の燃焼効率がN
o.25よりもさらに低く、したがってコークス比を高
くせざるを得ないため製造コストが高い。また、酸素富
化された空気(66%O2)を使用しているため、排ガ
スのカロリーも低く(2500kcal/Nm3
満)、さらに、上記のように酸素と微粉炭等との接触が
十分に確保されないため、スラグ中のFeOが高く、溶
銑の品質低下及び鉄歩留りの低下を生じている。
No. Reference numeral 26 denotes an operation example in which oxygen-enriched air is blown together with pulverized coal or the like using a conventional blowing tuyere. In this operation example, in addition to using the conventional blowing tuyere, Since oxygen-enriched air is used as the gas, sufficient contact between oxygen and pulverized coal cannot be ensured, and the combustion efficiency of pulverized coal is reduced by N
o. Therefore, the production cost is high because the coke ratio must be increased. In addition, since oxygen-enriched air (66% O 2 ) is used, the calorie of the exhaust gas is low (less than 2500 kcal / Nm 3 ), and the contact between oxygen and pulverized coal is sufficient as described above. , The FeO in the slag is high, resulting in a decrease in the quality of the hot metal and a decrease in the iron yield.

【0071】No.27は従来型の吹き込み羽口を用
い、酸素富化された空気を微粉炭等とともに吹き込むと
ともに、シャフト部に二次燃焼用の空気を導入した操業
例であり、この操業例ではNo.26に較べて燃料比は
低くできるものの、No.26と同様の理由により微粉
炭等の燃焼効率が低く、コークス比が高いため製造コス
トが高い。また、酸素富化された空気(66%O2)を
使用し且つ微粉炭等の燃焼により生じた燃焼ガスを二次
燃焼させているため、排ガスのカロリーが極めて低い
(1800kcal/Nm3未満)。また、No.26
と同様に酸素と微粉炭等との接触が十分に確保されない
ため、スラグ中のFeOが高く、溶銑の品質低下及び鉄
歩留りの低下を生じている。
No. Reference numeral 27 denotes an operation example in which oxygen-enriched air is blown together with pulverized coal and the like and air for secondary combustion is introduced into the shaft portion using a conventional blowing tuyere. Although the fuel ratio can be lower than that of No. 26, For the same reason as in No. 26, the combustion efficiency of pulverized coal or the like is low, and the production cost is high because the coke ratio is high. Further, since oxygen-enriched air (66% O 2 ) is used and the combustion gas generated by the combustion of pulverized coal or the like is subjected to secondary combustion, the calories of the exhaust gas are extremely low (less than 1800 kcal / Nm 3 ). . In addition, No. 26
In the same manner as described above, since sufficient contact between oxygen and pulverized coal or the like is not ensured, FeO in the slag is high, and the quality of the hot metal is reduced and the iron yield is reduced.

【0072】No.28は本発明法に相当する羽口吹き
込み方式を採用し、微粉炭等の周囲から酸素富化された
空気を吹き込んだ操業例であり、この操業例では吹き込
みガスとして酸素富化された空気を用いているために酸
素と微粉炭等との接触が十分に確保できず、このため微
粉炭等の燃焼効率が低く、したがってコークス比を高く
せざるを得ないため製造コストが高い。また、酸素富化
された空気(69%O2)を使用しているため、排ガス
のカロリーも低い(2400kcal/Nm3未満)。
さらに、酸素富化された空気を用いているために酸素と
微粉炭等の接触が十分に確保されないため、スラグ中の
FeOがNo.3,No.4に較べて高く、溶銑の品質
低下及び歩留低下を生じている。
No. An operation example 28 employs a tuyere injection method corresponding to the method of the present invention and blows oxygen-enriched air from around pulverized coal or the like. In this operation example, oxygen-enriched air is blown gas. Due to its use, sufficient contact between oxygen and pulverized coal or the like cannot be ensured, so that the combustion efficiency of the pulverized coal or the like is low, and therefore the coke ratio must be increased, resulting in high production costs. Also, since oxygen-enriched air (69% O 2 ) is used, the calories of the exhaust gas are also low (less than 2400 kcal / Nm 3 ).
Further, since oxygen-enriched air is used, contact between oxygen and pulverized coal is not sufficiently ensured. 3, No. 4 is higher than that of No. 4 and lowers the quality of hot metal and lowers the yield.

【0073】No.29は本発明法に相当する羽口吹き
込み方式を採用し、微粉炭等の周囲から酸素富化された
空気を吹き込むとともに、シャフト部に二次燃焼用の空
気を導入した操業例であり、この操業例ではNo.28
に較べて燃料比は低くできるものの、No.28と同様
の理由により微粉炭等の燃焼効率が低く、コークス比が
高いため製造コストが高い。また、酸素富化された空気
(62%O2)を使用し且つ微粉炭等の燃焼により生じ
た燃焼ガスを二次燃焼させているため、排ガスのカロリ
ーが極めて低い(1800kcal/Nm3未満)。ま
た、No.28と同様に酸素と微粉炭等との接触が十分
に確保されないため、スラグ中のFeOがNo.3,N
o.4に較べて高く、溶銑の品質低下及び鉄歩留りの低
下を生じている。
No. Reference numeral 29 denotes an operation example in which a tuyere injection method corresponding to the method of the present invention is employed, oxygen-enriched air is blown from around pulverized coal or the like, and air for secondary combustion is introduced into the shaft portion. In the operation example, No. 28
Although the fuel ratio can be lower than that of For the same reason as in No. 28, the combustion efficiency of pulverized coal and the like is low, and the production cost is high because the coke ratio is high. Also, since oxygen-enriched air (62% O 2 ) is used and the combustion gas generated by the combustion of pulverized coal or the like is subjected to secondary combustion, the calories of the exhaust gas are extremely low (less than 1800 kcal / Nm 3 ). . In addition, No. As in the case of No. 28, the contact between oxygen and pulverized coal is not sufficiently ensured. 3, N
o. 4 compared to No. 4 and lowers the quality of the hot metal and lowers the iron yield.

【0074】No.30とNo.31は低燃料比による
操業例であり、このうちNo.30は本発明法に相当す
る羽口吹き込み方式を採用し、微粉炭等の周囲から酸素
富化された空気を吹き込んだ操業例である。この操業例
では吹き込みガスとして酸素富化された空気を用いてい
るために酸素と微粉炭等との接触が十分に確保できず、
このため微粉炭等の燃焼効率が低く、したがってコーク
ス比を高くせざるを得ないため製造コストが高い。ま
た、酸素富化された空気(63%O2)を使用している
ため、排ガスのカロリーも低く(2300kcal/N
3未満)、さらに、低燃焼比での操業であるため排ガ
ス量も少ない。また、酸素富化された空気を用いている
ために酸素と微粉炭等との接触が十分に確保されないた
め、スラグ中のFeOがNo.3,No.4に較べて高
く、溶銑の品質低下及び歩留低下を生じている。
No. 30 and No. No. 31 is an example of operation with a low fuel ratio. Numeral 30 denotes an operation example in which a tuyere blowing method corresponding to the method of the present invention is adopted, and oxygen-enriched air is blown from around pulverized coal or the like. In this operation example, since oxygen-enriched air is used as the blowing gas, the contact between oxygen and pulverized coal cannot be sufficiently secured,
For this reason, the combustion efficiency of pulverized coal or the like is low, and the coke ratio must be increased, so that the production cost is high. In addition, since oxygen-enriched air (63% O 2 ) is used, the calories of the exhaust gas are low (2300 kcal / N
m 3 ), and the amount of exhaust gas is small due to the operation at a low combustion ratio. In addition, since oxygen-enriched air is used, sufficient contact between oxygen and pulverized coal or the like cannot be ensured. 3, No. 4 is higher than that of No. 4 and lowers the quality of hot metal and lowers the yield.

【0075】No.31は本発明法に相当する羽口吹き
込み方式を採用し、微粉炭等の周囲から酸素富化された
空気を吹き込むとともに、シャフト部に二次燃焼用の空
気を導入した操業例であり、この操業例ではNo.30
に較べて燃料比は低くできるものの、No.30と同様
の理由により微粉炭等の燃焼効率が低く、コークス比が
高いため製造コストが高い。また、酸素富化された空気
(63%O2)を使用し且つ微粉炭等の燃焼により生じ
た燃焼ガスを二次燃焼させているため、排ガスのカロリ
ーが極めて低く(1800kcal/Nm3未満)、さ
らに、低燃焼比での操業であるため排ガス量も少ない。
また、No.30と同様に酸素と微粉炭等との接触が十
分に確保されないため、スラグ中のFeOがNo.3,
No.4に較べて高く、溶銑の品質低下及び鉄歩留りの
低下を生じている。
No. Reference numeral 31 denotes an operation example in which a tuyere blowing method corresponding to the method of the present invention is employed, oxygen-enriched air is blown from around pulverized coal or the like, and air for secondary combustion is introduced into the shaft portion. In the operation example, No. 30
Although the fuel ratio can be lower than that of For the same reason as in the case of 30, the combustion efficiency of pulverized coal or the like is low, and the production cost is high because the coke ratio is high. Further, since oxygen-enriched air (63% O 2 ) is used and the combustion gas generated by the combustion of pulverized coal or the like is subjected to secondary combustion, the calories of the exhaust gas are extremely low (less than 1800 kcal / Nm 3 ). Further, since the operation is performed at a low combustion ratio, the amount of exhaust gas is small.
In addition, No. As in the case of No. 30, the contact between oxygen and pulverized coal or the like is not sufficiently ensured. 3,
No. 4 compared to No. 4 and lowers the quality of the hot metal and lowers the iron yield.

【0076】No.32,No.33は本発明法に相当
する羽口吹込方式を採用して羽口部から微粉炭と比較的
大量の合成樹脂材を吹き込むとともに、シャフト部に二
次燃焼用の空気を導入した操業例であり、これらの操業
例では二次燃焼によって排ガス中の未燃チャーが失われ
る結果、未燃チャーに吸着していたHClの大部分が脱
離して再び排ガス中に移行するため、排ガス中のHCl
濃度が著しく高い。
No. 32, no. Reference numeral 33 denotes an operation example in which pulverized coal and a relatively large amount of synthetic resin material are blown from the tuyere using a tuyere blowing method corresponding to the method of the present invention, and air for secondary combustion is introduced into the shaft. However, in these operation examples, the unburned char in the exhaust gas is lost due to the secondary combustion. As a result, most of the HCl adsorbed on the unburned char is desorbed and transferred again into the exhaust gas.
The concentration is remarkably high.

【0077】[0077]

【表2】 [Table 2]

【0078】[0078]

【表3】 [Table 3]

【0079】[0079]

【表4】 [Table 4]

【0080】[0080]

【表5】 [Table 5]

【0081】[0081]

【表6】 [Table 6]

【0082】[0082]

【表7】 [Table 7]

【0083】[0083]

【表8】 [Table 8]

【0084】[0084]

【表9】 [Table 9]

【0085】[0085]

【表10】 [Table 10]

【0086】[0086]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、スク
ラップを溶解して溶銑を効率的に製造できるだけでな
く、燃料用ガスとして利用価値の高い高カロリーの排ガ
スを大量に得ることができ、しかも、主要熱源として一
般炭を粉砕した安価な微粉炭を使用できること、熱源及
び高カロリー排ガス源の一部として合成樹脂材を利用で
きること、[(PC+SR)/O2]を高めることがで
きるため少ない酸素量で大量の微粉炭及び合成樹脂材を
燃焼ガス化できること、簡易な設備で実施できること等
から、スクラップと微粉炭及び合成樹脂材を主原料とし
た溶銑及び高カロリー燃料用ガスの製造を低コストで実
施することができる。特に、微粉炭比+合成樹脂材比を
高めることができ且つ利用価値の高い高カロリー排ガス
を大量に製造できることを考慮した場合に、従来技術に
較べて相当程度に低い製造・操業コストで実施すること
ができ、しかも廃棄物たる合成樹脂類の大量処理と有効
利用を図ることができるという優れた効果がある。
As described above, according to the present invention, not only can molten iron be efficiently produced by melting scrap, but also a large amount of high-calorie exhaust gas having high utility value as a fuel gas can be obtained. In addition, inexpensive pulverized coal obtained by pulverizing thermal coal can be used as the main heat source, synthetic resin material can be used as a part of the heat source and high calorie exhaust gas source, and [(PC + SR) / O 2 ] can be increased. Since it is possible to burn a large amount of pulverized coal and synthetic resin material with a small amount of oxygen and to carry out it with simple equipment, production of scrap, hot metal and gas for high calorie fuel using pulverized coal and synthetic resin material as the main raw materials. It can be implemented at low cost. In particular, in consideration of the fact that the ratio of pulverized coal + the ratio of synthetic resin material can be increased and that high-value calorie exhaust gas with high utility value can be produced in large quantities, the production and operation costs are considerably lower than those of the prior art. In addition, there is an excellent effect that large-scale processing and effective utilization of synthetic resin as waste can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のスクラップ溶解法の実施に供されるシ
ャフト炉の一構成例を示す概念図
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a configuration of a shaft furnace used for performing a scrap melting method of the present invention.

【図2】シャフト炉の羽口部の一構成例(断面構造)並
びに本発明法による微粉炭及び合成樹脂材と酸素の吹込
み方法を示す説明図
FIG. 2 is an explanatory view showing one configuration example (cross-sectional structure) of a tuyere portion of a shaft furnace and a method of blowing pulverized coal, a synthetic resin material, and oxygen according to the method of the present invention.

【図3】シャフト炉の羽口部の他の構成例(断面構造)
並びに本発明法による微粉炭及び合成樹脂材と酸素の吹
込み方法を示す説明図
FIG. 3 is another structural example of a tuyere portion of a shaft furnace (cross-sectional structure).
And an explanatory view showing a method of blowing pulverized coal and a synthetic resin material and oxygen according to the method of the present invention

【図4】図2に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方向
における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素O2の吹き込み
の態様の一例を示す説明図
FIG. 4 is an explanatory view showing an example of a mode of blowing pulverized coal, a synthetic resin material, and cold oxygen O 2 in the burner radial direction in the combustion burner shown in FIG. 2;

【図5】図2に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方向
における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素O2の吹き込み
の態様の他の例を示す説明図
FIG. 5 is an explanatory view showing another example of the mode of blowing the pulverized coal, the synthetic resin material, and the cold oxygen O 2 in the burner radial direction in the combustion burner shown in FIG. 2;

【図6】図3に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方向
における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素O2の吹き込み
の態様の一例を示す説明図
FIG. 6 is an explanatory view showing an example of a mode of blowing pulverized coal, a synthetic resin material, and cold oxygen O 2 in the burner radial direction in the combustion burner shown in FIG. 3;

【図7】図3に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方向
における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素O2の吹き込み
の態様の他の例を示す説明図
FIG. 7 is an explanatory view showing another example of the mode of blowing the pulverized coal, the synthetic resin material, and the cold oxygen O 2 in the burner radial direction in the combustion burner shown in FIG. 3;

【図8】図3に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方向
における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素O2の吹き込み
の態様の他の例を示す説明図
FIG. 8 is an explanatory view showing another example of a mode of blowing pulverized coal, a synthetic resin material, and cold oxygen O 2 in the burner radial direction in the combustion burner shown in FIG. 3;

【図9】シャフト炉の羽口部の他の構成例(断面構造)
並びに本発明法による微粉炭及び合成樹脂材と酸素の吹
込み方法を示す説明図
FIG. 9 shows another configuration example (cross-sectional structure) of the tuyere portion of the shaft furnace.
And an explanatory view showing a method of blowing pulverized coal and a synthetic resin material and oxygen according to the method of the present invention

【図10】シャフト炉の羽口部の他の構成例(断面構
造)並びに本発明法による微粉炭及び合成樹脂材と酸素
の吹込み方法を示す説明図
FIG. 10 is an explanatory view showing another configuration example (cross-sectional structure) of a tuyere portion of a shaft furnace and a method of injecting pulverized coal, a synthetic resin material, and oxygen according to the method of the present invention.

【図11】図9に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方
向における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素O2の吹き込
みの態様の一例を示す説明図
11 is an explanatory diagram showing an example of a mode of blowing pulverized coal, a synthetic resin material, and cold oxygen O 2 in the burner radial direction in the combustion burner shown in FIG. 9;

【図12】図9に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方
向における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素O2の吹き込
みの態様の他の例を示す説明図
FIG. 12 is an explanatory view showing another example of the mode of blowing the pulverized coal, the synthetic resin material, and the cold oxygen O 2 in the burner radial direction in the combustion burner shown in FIG. 9;

【図13】図10に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径
方向における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素O2の吹き
込みの態様の一例を示す説明図
13 is an explanatory diagram showing an example of a mode of blowing pulverized coal, a synthetic resin material, and cold oxygen O 2 in the burner radial direction in the combustion burner shown in FIG. 10;

【図14】図10に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径
方向における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素O2の吹き
込みの態様の他の例を示す説明図
FIG. 14 is an explanatory diagram showing another example of the mode of blowing pulverized coal, a synthetic resin material, and cold oxygen O 2 in the burner radial direction in the combustion burner shown in FIG. 10;

【図15】図10に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径
方向における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素O2の吹き
込みの態様の他の例を示す説明図
FIG. 15 is an explanatory diagram showing another example of the mode of blowing pulverized coal, a synthetic resin material, and cold oxygen O 2 in the burner radial direction in the combustion burner shown in FIG. 10;

【図16】本発明法により微粉炭及び合成樹脂材と酸素
の吹き込みを行った場合の微粉炭燃焼率を経時に示すグ
ラフ
FIG. 16 is a graph showing the pulverized coal combustion rate over time when pulverized coal and a synthetic resin material are blown with oxygen according to the method of the present invention.

【図17】本発明法により微粉炭及び合成樹脂材と酸素
の吹き込みを行った場合の羽口部近傍における理想的な
燃焼状況を示した説明図
FIG. 17 is an explanatory diagram showing an ideal combustion situation near the tuyere when oxygen is blown into pulverized coal and a synthetic resin material according to the method of the present invention.

【図18】実施例1において図2、図3及び図9による
吹込み方式の本発明法と図19による吹込み方式の比較
法について、投入した微粉炭量PC(kg/h)と酸素
流量O2(Nm3/h)の比[PC/O2]と炉頂乾ガス
中のC濃度との関係を示したグラフ
FIG. 18 shows the amount of pulverized coal pulverized PC (kg / h) and the oxygen flow rate in Example 1 regarding the method of the present invention of the injection method according to FIGS. 2, 3 and 9 and the comparison method of the injection method according to FIG. Graph showing the relationship between the ratio [PC / O 2 ] of O 2 (Nm 3 / h) and the C concentration in the dry gas at the furnace top.

【図19】従来方式の羽口部の断面構造を示す説明図FIG. 19 is an explanatory view showing a cross-sectional structure of a tuyere portion of a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シャフト炉、2…羽口部、3…炉頂部、4…原料装
入装置、5…開閉装置、6…ダクト、7…炉壁、8A,
8B,8C,8D…燃焼バーナ、9…予燃焼室、10…
バーナ先端開口部、12…バーナ本体、13…水冷ジケ
ット、14…固体燃料供給管、15,15′…酸素供給
管、16…耐火物、17…水冷ジケット、18…羽口、
20…ランス、a…固体燃料炭吹出部、b,b´…酸素
吹出部、p…交点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... shaft furnace, 2 ... tuyere part, 3 ... furnace top part, 4 ... raw material charging apparatus, 5 ... opening / closing apparatus, 6 ... duct, 7 ... furnace wall, 8A,
8B, 8C, 8D: Combustion burner, 9: Pre-combustion chamber, 10 ...
Burner tip opening, 12: burner body, 13: water-cooled jet, 14: solid fuel supply pipe, 15, 15 ': oxygen supply pipe, 16: refractory, 17: water-cooled jet, 18: tuyere,
20: lance, a: solid fuel charcoal blowing section, b, b '... oxygen blowing section, p: intersection

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井ノ口 孝憲 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 有山 達郎 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−122884(JP,A) 特開 平7−109142(JP,A) 特開 平5−105471(JP,A) 特開 平4−260624(JP,A) 特開 昭63−195207(JP,A) 特開 昭49−7114(JP,A) 実開 昭61−69608(JP,U) 特表 平7−502568(JP,A) 特表 昭62−502202(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21B 11/02 C21B 5/00 319 C21B 7/00 309 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takanori Inokuchi 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Tatsuro Ariyama 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan JP Steel Co., Ltd. JP-A-63-195207 (JP, A) JP-A-49-7114 (JP, A) JP-A-61-69608 (JP, U) JP-A-7-502568 (JP, A) JP-A 62-502202 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C21B 11/02 C21B 5/00 319 C21B 7/00 309

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シャフト炉内に鉄源であるスクラップと
コークスを装入し、羽口部に設けられた燃焼バーナから
微粉炭比PC(kg/t・pig)及び合成樹脂材比S
R(kg/t・pig)と酸素流量O (Nm /t・pi
g)との比[(PC+SR)/O ]が0.7kg/N
以上となるような条件で微粉炭、粉粒状または細片
状の合成樹脂材及び酸素を炉内に吹き込み、燃料比を3
00kg/t・pig以上、前記燃焼バーナに供給する微
粉炭比(kg/t・pig)及び合成樹脂材比(kg/t
・pig)と炉頂装入するコークス比(kg/t・pig)と
の重量比[(微粉炭比+合成樹脂材比)/コークス比]
を1.0以上とする操業条件で実施されるスクラップ溶
解法であって、 前記微粉炭、粉粒状または細片状の合成樹脂材及び酸素
吹き込みに当たっては微粉炭と合成樹脂材をバーナ
径方向中心若しくはその近傍から吹き込むとともに、酸
素をその周囲から吹き込んで微粉炭及び合成樹脂材と酸
素を混合させることにより、微粉炭と少くとも合成樹脂
材の一部を羽口先に形成される燃焼帯で急速燃焼させ、
この燃焼ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製造
するとともに、前記燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼さ
せることなく燃料用ガスとして回収することを特徴とす
るスクラップ溶解法。
Claims: 1. An iron source scrap in a shaft furnace.
Charge the coke and use the combustion burner provided at the tuyere
IsPulverized coal ratio PC (kg / t · pig) and synthetic resin material ratio S
R (kg / t · pig) and oxygen flow rate O 2 (Nm 3 / T ・ pi
g) [(PC + SR) / O 2 Is 0.7 kg / N
m 3 Under the conditions abovePulverized coal, granular or fine
Blowing synthetic resin and oxygen into the furnaceFuel ratio 3
More than 00 kg / t · pig
Pulverized coal ratio (kg / t-pig) and synthetic resin material ratio (kg / t
・ Pig) and the coke ratio charged into the furnace top (kg / t ・ pig)
Weight ratio [(pulverized coal ratio + synthetic resin ratio) / coke ratio]
Melting performed under operating conditions with
The solution The pulverized coal, powdery or flaky synthetic resin material and oxygen
of When blowing,Burner with pulverized coal and synthetic resin material
Blow in from the radial center or its vicinity,
Pulverized coal and synthetic resin material and acid
Mixed with pulverized coal and at least synthetic resin
Part of the material is burned rapidly in the combustion zone formed at the tuyere tip,
Hot metal is produced by melting scrap with the sensible heat of this combustion gas
Along withSaidThe combustion gases are significantly burned in the furnace
Characterized in that it is recovered as fuel gas without
Scrap dissolution method.
【請求項2】 シャフト炉内に鉄源であるスクラップと
コークスを装入し、羽口部に設けられた燃焼バーナから
微粉炭比PC(kg/t・pig)及び合成樹脂材比S
R(kg/t・pig)と酸素流量O (Nm /t・pi
g)との比[(PC+SR)/O ]が0.7kg/N
以上となるような条件で微粉炭、粉粒状または細片
状の合成樹脂材及び酸素を炉内に吹き込み、燃料比を3
00kg/t・pig以上、前記燃焼バーナに供給する微
粉炭比(kg/t・pig)及び合成樹脂材比(kg/t
・pig)と炉頂装入するコークス比(kg/t・pig)と
の重量比[(微粉炭比+合成樹脂材比)/コークス比]
を1.0以上とする操業条件で実施されるスクラップ溶
解法であって、 前記微粉炭、粉粒状または細片状の合成樹脂材及び酸素
吹き込みに当たってはバーナ径方向中心若しくはそ
の近傍から酸素を吹き込むとともに、その周囲から微粉
炭と合成樹脂材を吹き込み、さらにその周囲から酸素を
吹き込んで微粉炭及び合成樹脂材と酸素を混合させるこ
とにより、微粉炭と少なくとも合成樹脂材の一部を羽口
先に形成される燃焼帯で急速燃焼させ、この燃焼ガスの
顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製造するとともに、
前記燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させることなく燃
料用ガスとして回収することを特徴とするスクラップ溶
解法。
2. A shaft furnace having a scrap as an iron source in a shaft furnace.
Charge the coke and use the combustion burner provided at the tuyere
IsPulverized coal ratio PC (kg / t · pig) and synthetic resin material ratio S
R (kg / t · pig) and oxygen flow rate O 2 (Nm 3 / T ・ pi
g) [(PC + SR) / O 2 Is 0.7 kg / N
m 3 Under the conditions abovePulverized coal, granular or fine
Blowing synthetic resin and oxygen into the furnaceFuel ratio 3
More than 00 kg / t · pig
Pulverized coal ratio (kg / t-pig) and synthetic resin material ratio (kg / t
・ Pig) and the coke ratio charged into the furnace top (kg / t ・ pig)
Weight ratio [(pulverized coal ratio + synthetic resin ratio) / coke ratio]
Melting performed under operating conditions with
The solution The pulverized coal, powdery or flaky synthetic resin material and oxygen
of When blowing,Burner radial center or
Oxygen is blown from the vicinity of
Inject charcoal and synthetic resin material and further oxygen from around
Blow to mix oxygen with pulverized coal and synthetic resin material.
By using pulverized coal and at least a part of synthetic resin material
Rapid combustion in the combustion zone formed earlier, this combustion gas
Melting scrap with sensible heat to produce hot metal,
SaidCombustion gas without significant secondary combustion in the furnace
Scrap melting characterized by being recovered as feed gas
solution.
【請求項3】 燃焼バーナによる合成樹脂材の吹き込み
が非連続的若しくは間欠的に実施され、且つこの合成樹
脂材の吹き込みが微粉炭の吹き込みとともに若しくは一
時的に微粉炭の吹き込みに代えて実施されることを特徴
とする請求項1または2に記載のスクラップ溶解法。
3. The blowing of the synthetic resin material by the combustion burner is performed discontinuously or intermittently, and the blowing of the synthetic resin material is performed together with the blowing of the pulverized coal or temporarily instead of the blowing of the pulverized coal. 3. The method according to claim 1, wherein the scrap is dissolved.
【請求項4】 バーナ先端開口部の内方に予燃焼室が設
けられた燃焼バーナを羽口部に備えたシャフト炉を
い、該シャフト炉内に鉄源であるスクラップとコークス
を装入し、前記燃焼バーナの予燃焼室内には微粉炭比P
C(kg/t・pig)及び合成樹脂材比SR(kg/t
・pig)と酸素流量O (Nm /t・pig)との比
[(PC+SR)/O ]が0.7kg/Nm 以上と
なるような条件で微粉炭と酸素を吹き込むとともに、粉
粒状または細片状若しくは塊状の合成樹脂材を吹き込み
若しくは装入し、燃料比を300kg/t・pig以上、
前記燃焼バーナに供給する微粉炭比(kg/t・pig)
及び合成樹脂材比(kg/t・pig)と炉頂装入するコ
ークス比(kg/t・pig)との重量比[(微粉炭比+
合成樹脂材比)/コークス比]を1.0以上とする操業
条件で実施されるスクラップ溶解法であって、 前記微粉炭、粉粒状または細片状の合成樹脂材及び酸素
吹き込みに当たっては、少なくとも微粉炭をバーナ径
方向中心若しくはその近傍から吹き込むとともに、酸素
をその周囲から吹き込んで両者を混合させることによ
り、予燃焼室内で微粉炭と少なくとも合成樹脂材の一部
を急速燃焼させ、その燃焼ガスをバーナ先端開口部から
炉内に導入し、該燃焼ガスの顕熱でスクラップを溶解し
て溶銑を製造するとともに、前記燃焼ガスを炉内で有意
に二次燃焼させることなく燃料用ガスとして回収するこ
とを特徴とするスクラップ溶解法。
4. A pre-combustion chamber is provided inside the burner tip opening.
A shaft furnace equipped with a burned combustion burner at the tuyerefor
In the shaft furnaceScrap and coke as iron sources
And in the pre-combustion chamber of the combustion burnerPulverized coal ratio P
C (kg / t · pig) and synthetic resin material ratio SR (kg / t
・ Pig) and oxygen flow rate O 2 (Nm 3 / T · pig)
[(PC + SR) / O 2 Is 0.7 kg / Nm 3 And above
Under such conditionsInject pulverized coal and oxygen
Inject granular, strip-shaped or massive synthetic resin material
Or charge,Fuel ratio of 300kg / t-pig or more,
Pulverized coal ratio (kg / t · pig) to be supplied to the combustion burner
And the ratio of synthetic resin material (kg / t-pig)
Weight ratio to the groundwater ratio (kg / t · pig) [(pulverized coal ratio +
(Synthetic resin material ratio) / coke ratio] 1.0 or more
Scrap melting method carried out under the conditions, The pulverized coal, powdery or flaky synthetic resin material and oxygen
of When injecting, at least pulverized coal must be burner diameter
Inject from the center of the direction or near
Into the surrounding area to mix the two.
Pulverized coal and at least part of the synthetic resin material in the pre-combustion chamber
And burn the combustion gas from the burner tip opening.
Introduced into the furnace to dissolve the scrap with the sensible heat of the combustion gas
To produce hot metal,SaidCombustion gas significant in furnace
As fuel gas without secondary combustion
And a scrap melting method.
【請求項5】 粉粒状または細片状の合成樹脂材をバー
ナ径方向中心若しくはその近傍から予燃焼室内に吹き込
むことを特徴とする請求項4に記載のスクラップ溶解
法。
5. The scrap melting method according to claim 4, wherein a powdery or granular synthetic resin material is blown into the pre-combustion chamber from the burner radial center or its vicinity.
【請求項6】 バーナ先端開口部の内方に予燃焼室が設
けられた燃焼バーナを羽口部に備えたシャフト炉を
い、該シャフト炉内に鉄源であるスクラップとコークス
を装入し、前記燃焼バーナの予燃焼室内には微粉炭比P
C(kg/t・pig)及び合成樹脂材比SR(kg/t
・pig)と酸素流量O (Nm /t・pig)との比
[(PC+SR)/O ]が0.7kg/Nm 以上と
なるような条件で微粉炭と酸素を吹き込むとともに、粉
粒状または細片状若しくは塊状の合成樹脂材を吹き込み
若しくは装入し、燃料比を300kg/t・pig以上、
前記燃焼バーナに供給する微粉炭比(kg/t・pig)
及び合成樹脂材比(kg/t・pig)と炉頂装入するコ
ークス比(kg/t・pig)との重量比[(微粉炭比+
合成樹脂材比)/コークス比]を1.0以上とする操業
条件で実施されるスクラップ溶解法であって、 前記微粉炭、粉粒状または細片状の合成樹脂材及び酸素
吹き込みに当たっては、酸素をバーナ径方向中心若し
くはその近傍から吹き込むとともに、少なくとも微粉炭
をその周囲から吹き込み、さらにその周囲から酸素を吹
き込んで微粉炭と酸素を混合させることにより、予燃焼
室内で微粉炭と少なくとも合成樹脂材の一部を急速燃焼
させ、その燃焼ガスをバーナ先端開口部から炉内に導入
し、該燃焼ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製
造するとともに、前記燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼
させることなく燃料用ガスとして回収することを特徴と
するスクラップ溶解法。
6. A pre-combustion chamber is provided inside the burner tip opening.
A shaft furnace equipped with a burned combustion burner at the tuyerefor
Inside the shaft furnaceScrap and coke as iron sources
And in the pre-combustion chamber of the combustion burnerPulverized coal ratio P
C (kg / t · pig) and synthetic resin material ratio SR (kg / t
・ Pig) and oxygen flow rate O 2 (Nm 3 / T · pig)
[(PC + SR) / O 2 Is 0.7 kg / Nm 3 And above
Under such conditionsInject pulverized coal and oxygen
Inject granular, strip-shaped or massive synthetic resin material
Or charge,Fuel ratio of 300kg / t-pig or more,
Pulverized coal ratio (kg / t · pig) to be supplied to the combustion burner
And the ratio of synthetic resin material (kg / t-pig)
Weight ratio to the groundwater ratio (kg / t · pig) [(pulverized coal ratio +
(Synthetic resin material ratio) / coke ratio] 1.0 or more
Scrap melting method carried out under the conditions, The pulverized coal, powdery or flaky synthetic resin material and oxygen
of When injecting oxygen, apply oxygen only to the burner radial center.
Or from the vicinity, and at least pulverized coal
From the surrounding area, and oxygen from the surrounding area.
Pre-combustion by mixing and mixing pulverized coal and oxygen
Rapid combustion of pulverized coal and at least part of synthetic resin material indoors
And the combustion gas is introduced into the furnace through the burner tip opening.
And melt the scrap with the sensible heat of the combustion gas to produce hot metal.
Build andSaidSignificant secondary combustion of combustion gases in the furnace
It is characterized by being recovered as fuel gas without causing
Scrap melting method.
【請求項7】 粉粒状または細片状の合成樹脂材を、バ
ーナ径方向中心若しくはその近傍から吹き込まれる酸素
の周囲から予燃焼室内に吹き込むことを特徴とする請求
項6に記載のスクラップ溶解法。
7. The scrap melting method according to claim 6, wherein the powdery or granular synthetic resin material is blown into the pre-combustion chamber from around oxygen blown from the burner radial center or its vicinity. .
【請求項8】 合成樹脂材の予燃焼室内への吹き込みま
たは装入が非連続的若しくは間欠的に実施され、且つこ
の合成樹脂材の吹き込みまたは装入が、微粉炭の吹き込
みとともに若しくは一時的に微粉炭の吹き込みに代えて
実施されることを特徴とする請求項4、5、6または7
に記載のスクラップ溶解法。
8. The blowing or charging of the synthetic resin material into the pre-combustion chamber is performed discontinuously or intermittently, and the blowing or charging of the synthetic resin material is performed simultaneously or temporarily with the blowing of pulverized coal. 8. The method according to claim 4, wherein the pulverized coal is blown in place of the pulverized coal.
2. The scrap dissolving method according to 1.
【請求項9】 予燃焼室内における微粉炭吹出部aの孔9. A hole in the pulverized coal blowing section a in the pre-combustion chamber.
軸延長線と酸素吹出部bの孔軸延長線の交点pが、予燃The intersection point p between the shaft extension line and the hole axis extension line of the oxygen blowing part b is
焼室の出口先端またはそれよりもバーナ内方に位Located at the end of the firing chamber or inside the burner 置するPlace
よう構成された燃焼バーナを用いること特徴とする請求Using a combustion burner configured as described above.
項4、5、6、7または8に記載のスクラップ溶解法。Item 4. The scrap melting method according to Item 4, 5, 6, 7 or 8.
【請求項10】 燃焼バーナの予燃焼室内に吹き込まれ10. The combustion burner is blown into a pre-combustion chamber.
た酸素のほぼ全量を、予燃焼室内での微粉炭または微粉Almost all of the oxygen that has been removed is pulverized coal or pulverized
炭と合成樹脂材の燃焼に消費させることを特徴とする請A charcoal characterized by being consumed for the combustion of charcoal and synthetic resin
求項4、5、6、7、8または9に記載のスクラップ溶The scrap melting according to claim 4, 5, 6, 7, 8, or 9
解法。solution.
【請求項11】 微粉炭の吹き込み量(重量)が合成樹11. The amount of pulverized coal injected (weight) is a synthetic tree.
脂材の吹き込み量(重量)の1/10以上であることをIt must be at least 1/10 of the blowing amount (weight) of the fat material
特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
または10に記載のスクラップ溶解法。Or the scrap dissolution method according to 10.
【請求項12】 微粉炭の吹き込み量(重量)が、塩化12. The amount of pulverized coal injected (weight) is
ビニル材の吹き込み量(重量)以上であることを特徴とThe feature is that it is more than the blowing amount (weight) of vinyl material
する請求項11に記載のスクラップ溶解法。The scrap dissolving method according to claim 11, wherein
【請求項13】 燃焼バーナ内部または燃焼バーナの予13. A method for controlling the inside of a combustion burner or a combustion burner.
燃焼室内に吹き込まれる酸素の純度が95%以上であるThe purity of oxygen blown into the combustion chamber is 95% or more
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
8、9、10、11または12に記載のスクラップ溶解Scrap melting according to 8, 9, 10, 11 or 12
法。Law.
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