JP5468172B1 - Hot stove facility - Google Patents

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Abstract

【課題】高炉ガスへの他の燃料の添加量を低減できる熱風炉設備を提供すること。
【解決手段】熱風炉設備１Ａは、熱風炉２と、熱風炉２に燃焼用空気を送る燃焼用空気管３と、高炉から排出された高炉ガスを、熱風炉２の燃料ガスとして熱風炉２に送る燃料ガス管４と、熱風炉２から排出された排ガスを煙突９に送る煙道管５と、煙道管５に連結され、熱交換によって熱風炉２の排ガスから回収した熱により燃焼用空気及び燃料ガスの一方を予熱する第１予熱手段６Ａと、高炉ガスの一部を燃焼させる第１加熱機７２を有し、当該第１加熱機７２で発生した熱により燃焼用空気及び燃料ガスの他方を予熱する第２予熱手段７Ａと、を備える。
【選択図】図１
An object of the present invention is to provide a hot stove facility capable of reducing the amount of other fuel added to blast furnace gas.
A hot stove facility includes a hot stove, a combustion air pipe for sending combustion air to the hot stove, and a blast furnace gas discharged from the blast furnace as a fuel gas for the hot stove. The fuel gas pipe 4 to be sent to the furnace, the flue pipe 5 for sending the exhaust gas discharged from the hot stove 2 to the chimney 9, and the flue pipe 5 are connected to the flue pipe 5 and used for combustion by the heat recovered from the exhaust gas of the hot stove 2 by heat exchange The first preheating means 6A for preheating one of the air and the fuel gas, and the first heater 72 for burning a part of the blast furnace gas, and the combustion air and the fuel gas by the heat generated by the first heater 72 And a second preheating means 7A for preheating the other.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、高炉に送る空気を加熱する熱風炉設備に関する。   The present invention relates to a hot stove facility for heating air sent to a blast furnace.

従来、高炉に送る空気（高炉用空気）を加熱する熱風炉設備が知られている（例えば特許文献１を参照）。特許文献１に記載の設備では、高炉用空気は、ブロワーにより昇圧されて熱風炉に送られ、熱風炉を通過して高炉に送られている。ブロワーと熱風炉とを接続する配管には、熱交換器が連結されている。この熱交換器では、ブロワーによる昇圧により温度が上昇した空気から、熱が回収される。また、熱風炉から排出される排ガスは、煙突に送られている。煙突と熱風炉とを接続する配管にも、他の熱交換器が連結されている。この熱交換器では、熱風炉の排ガスから、熱が回収される。特許文献１に記載の設備では、上述の熱交換器で回収された熱により、熱風炉に供給される燃料ガス及び燃焼用空気が予熱されている。   Conventionally, a hot stove facility for heating air sent to a blast furnace (blast furnace air) is known (see, for example, Patent Document 1). In the facility described in Patent Document 1, the blast furnace air is pressurized by a blower and sent to the hot blast furnace, and passes through the hot blast furnace and is sent to the blast furnace. A heat exchanger is connected to the pipe connecting the blower and the hot stove. In this heat exchanger, heat is recovered from the air whose temperature has risen due to the pressure increase by the blower. Further, exhaust gas discharged from the hot stove is sent to the chimney. Other heat exchangers are also connected to the piping connecting the chimney and the hot stove. In this heat exchanger, heat is recovered from the exhaust gas of the hot stove. In the facility described in Patent Document 1, the fuel gas and the combustion air supplied to the hot stove are preheated by the heat recovered by the above heat exchanger.

特開平９−２８７０１３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-287013

上述のような熱風炉設備では、高炉から排出された高炉ガス（ＢＦＧ（Blast Furnace Gas））が、燃料ガスとして熱風炉に供給される場合がある。高炉ガスの熱量は比較的低いため、熱量が不足する場合には、他の燃料（例えば、液化石油ガス（ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas））、コークス炉ガス（ＣＯＧ（Coke OvenGas））等）が高炉ガスに添加される。液化石油ガスは比較的高価であり、コークス炉ガスは他の設備においても利用されるため、高炉ガスへの他の燃料の添加量は少ないことが好ましい。   In the hot stove facility as described above, blast furnace gas (BFG (Blast Furnace Gas)) discharged from the blast furnace may be supplied to the hot stove as fuel gas. Since the amount of heat of blast furnace gas is relatively low, when the amount of heat is insufficient, other fuels (for example, liquefied petroleum gas (LPG (Liquefied Petroleum Gas)), coke oven gas (COG (Coke OvenGas)), etc.) are used in the blast furnace. Added to the gas. Since liquefied petroleum gas is relatively expensive and coke oven gas is also used in other facilities, it is preferable that the amount of other fuel added to the blast furnace gas is small.

特許文献１に記載の設備では、上述の熱交換器で回収された熱により燃料ガス及び燃焼用空気が予熱されることにより、他の燃料の添加量を低減できるものの、この添加量を更に低減できる技術の開発が望まれている。   In the facility described in Patent Document 1, although the fuel gas and combustion air are preheated by the heat recovered by the heat exchanger described above, the amount of other fuel added can be reduced, but this amount added is further reduced. Development of technology that can be done is desired.

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、高炉ガスへの他の燃料の添加量を低減できる熱風炉設備を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a hot stove facility that can reduce the amount of other fuel added to the blast furnace gas.

本発明の一側面の熱風炉設備は、高炉用空気を加熱する熱風炉設備であって、高炉用空気を加熱する熱風炉と、熱風炉に燃焼用空気を送る燃焼用空気管と、高炉から排出された高炉ガスを、熱風炉の燃料ガスとして熱風炉に送る燃料ガス管と、熱風炉から排出された排ガスを煙突に送る煙道管と、煙道管に連結されると共に、燃焼用空気管及び燃料ガス管の一方の管に連結され、熱交換によって熱風炉の排ガスから回収した熱により燃焼用空気及び高炉ガスの一方を予熱する第１予熱手段と、高炉ガスの一部を燃焼させる第１加熱機を有し、燃焼用空気管及び燃料ガス管の他方の管に連結され、第１加熱機で発生した熱により燃焼用空気及び高炉ガスの他方を予熱する第２予熱手段と、を備える。   A hot stove facility according to one aspect of the present invention is a hot stove facility for heating blast furnace air, a hot stove for heating blast furnace air, a combustion air pipe for sending combustion air to the hot stove, and a blast furnace. A fuel gas pipe that sends discharged blast furnace gas to the hot stove as fuel gas for the hot stove, a flue pipe that sends exhaust gas discharged from the hot stove to the chimney, and a combustion air that is connected to the flue pipe A first preheating means connected to one of the pipe and the fuel gas pipe and preheating one of the combustion air and the blast furnace gas by heat recovered from the exhaust gas of the hot stove by heat exchange, and a part of the blast furnace gas is burned A second preheating means having a first heater, connected to the other of the combustion air pipe and the fuel gas pipe, and preheating the other of the combustion air and the blast furnace gas by the heat generated by the first heater; Is provided.

本発明の一側面の熱風炉設備では、燃焼用空気及び高炉ガスの一方が、熱風炉の排ガスから回収された熱により予熱され、さらに、燃焼用空気及び高炉ガスの他方が、高炉ガスの一部を燃焼させて発生した燃焼熱により予熱される。高炉ガスを燃焼させて発生した燃焼熱を用いると、燃焼用空気又は高炉ガスを比較的高い温度まで加熱することが可能となる。従って、高炉ガスへの他の燃料の添加量を低減できる。   In the hot stove facility of one aspect of the present invention, one of combustion air and blast furnace gas is preheated by heat recovered from the exhaust gas of the hot stove, and the other of the combustion air and blast furnace gas is one of the blast furnace gases. It is preheated by the combustion heat generated by burning the part. When combustion heat generated by burning blast furnace gas is used, combustion air or blast furnace gas can be heated to a relatively high temperature. Therefore, the amount of other fuel added to the blast furnace gas can be reduced.

第１予熱手段は、煙道管に連結された第１熱交換器と、一方の管に連結された第２熱交換器と、第１熱交換器と第２熱交換器とを接続し、第１熱交換器において熱を回収した液体状の熱媒体を第２熱交換器に送る熱媒管と、熱媒管に連結され、高炉ガスの一部を燃焼させて発生した熱により液体状の熱媒体を加熱する第２加熱機と、を有していてもよい。この場合、燃焼用空気及び高炉ガスの一方は、熱風炉の排ガスから回収された熱に加えて、高炉ガスの一部を燃焼させて発生した熱により加熱される。上述のように、高炉ガスを燃焼させて発生した燃焼熱を用いると、燃焼用空気又は燃料ガスを比較的高い温度まで加熱することが可能となるため、高炉ガスへの他の燃料の添加量を低減できる。   The first preheating means connects the first heat exchanger connected to the flue pipe, the second heat exchanger connected to one pipe, the first heat exchanger and the second heat exchanger, A liquid heat medium that recovers heat in the first heat exchanger is sent to the second heat exchanger, and a liquid medium is connected to the heat medium pipe and is generated by the heat generated by burning a part of the blast furnace gas. And a second heater for heating the heat medium. In this case, one of the combustion air and the blast furnace gas is heated by the heat generated by burning a part of the blast furnace gas in addition to the heat recovered from the exhaust gas of the hot stove. As described above, when the combustion heat generated by burning the blast furnace gas is used, it becomes possible to heat the combustion air or the fuel gas to a relatively high temperature. Therefore, the amount of other fuel added to the blast furnace gas Can be reduced.

第１予熱手段は、煙道管に連結された高温部と、一方の管に連結された低温部と、を有し、高温部で蒸発した媒体を低温部に送ると共に低温部で凝集した媒体を高温部に送るヒートパイプ式の熱交換器であってもよい。ヒートパイプ式の熱交換器を用いる場合、液体状の熱媒体を循環させて熱交換を行う場合に比して、熱媒体を送るための配管等が不要になるため、設備を簡易化できる。   The first preheating means has a high temperature part connected to the flue pipe and a low temperature part connected to one of the pipes, and sends the medium evaporated in the high temperature part to the low temperature part and agglomerated in the low temperature part It may be a heat pipe type heat exchanger that sends the heat to the high temperature part. When a heat pipe type heat exchanger is used, piping for sending the heat medium is not necessary as compared with the case where heat exchange is performed by circulating a liquid heat medium, so that the facilities can be simplified.

第２予熱手段は、他方の管に連結された第３熱交換器と、第１加熱機と第３熱交換器とを接続し、第１加熱機において高炉ガスの一部を燃焼させて発生したガスを第３熱交換器に送る加熱ガス管と、を有していてもよい。この構成によれば、第３熱交換器において、第１加熱機で発生したガスと、燃焼用空気又は高炉ガスとの間で、熱交換を行うことが可能となる。この場合、例えば、熱交換に石油系炭化水素等の熱媒体を用いる場合に比して、燃焼用空気又は高炉ガスを高い温度まで予熱することが可能となる。   The second preheating means is generated by connecting a third heat exchanger connected to the other pipe, the first heater and the third heat exchanger, and burning a part of the blast furnace gas in the first heater. And a heated gas pipe that sends the processed gas to the third heat exchanger. According to this configuration, in the third heat exchanger, heat exchange can be performed between the gas generated in the first heater and the combustion air or blast furnace gas. In this case, for example, combustion air or blast furnace gas can be preheated to a higher temperature than when a heat medium such as petroleum hydrocarbon is used for heat exchange.

本発明によれば、高炉ガスへの他の燃料の添加量を低減できる熱風炉設備を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the hot stove facility which can reduce the addition amount of the other fuel to blast furnace gas.

第１実施形態に係る熱風炉設備を示す構成図である。It is a lineblock diagram showing the hot stove equipment concerning a 1st embodiment. 第２実施形態に係る熱風炉設備を示す構成図である。It is a block diagram which shows the hot stove facility which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る熱風炉設備を示す構成図である。It is a block diagram which shows the hot stove facility which concerns on 3rd Embodiment. 第４実施形態に係る熱風炉設備を示す構成図である。It is a block diagram which shows the hot stove facility which concerns on 4th Embodiment. 第５実施形態に係る熱風炉設備を示す構成図である。It is a block diagram which shows the hot stove facility which concerns on 5th Embodiment. 比較例に係る熱風炉設備を示す構成図である。It is a block diagram which shows the hot stove facility which concerns on a comparative example.

以下、実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。説明において、同一要素又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same elements or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る熱風炉設備を示す構成図である。熱風炉設備１Ａは、高炉（不図示）に送る空気（高炉用空気）を加熱する。熱風炉設備１Ａは、複数（ここでは３基）の熱風炉２、燃焼用空気管３、燃料ガス管４、煙道管５、第１予熱手段６Ａ、第２予熱手段７Ａ及び高炉用空気管８を備えている。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a hot stove facility according to the first embodiment. The hot stove facility 1A heats air (blast furnace air) sent to a blast furnace (not shown). The hot stove facility 1A includes a plurality of (three in this case) hot stove 2, combustion air pipe 3, fuel gas pipe 4, flue pipe 5, first preheating means 6A, second preheating means 7A, and blast furnace air pipe. 8 is provided.

熱風炉２は、高炉用空気を加熱する。熱風炉２は、燃焼室２１、蓄熱室２２及び連絡管２３を有している。燃焼室２１は、燃料ガスを燃焼させる。燃焼室２１は、燃焼用空気管３及び燃料ガス管４と接続されている。蓄熱室２２は、燃焼室２１で発生した排ガスから熱を回収して蓄熱する。蓄熱室２２は、連絡管２３により燃焼室２１と連通されており、燃焼室２１で発生した排ガスが連絡管２３から導入される。熱風炉２には、高炉用空気を高炉に送る配管２４が設けられている。熱風炉２における燃焼温度は、例えば、１４５０℃程度である。   The hot stove 2 heats blast furnace air. The hot stove 2 has a combustion chamber 21, a heat storage chamber 22, and a communication pipe 23. The combustion chamber 21 burns fuel gas. The combustion chamber 21 is connected to the combustion air pipe 3 and the fuel gas pipe 4. The heat storage chamber 22 collects heat from the exhaust gas generated in the combustion chamber 21 and stores the heat. The heat storage chamber 22 communicates with the combustion chamber 21 through a communication pipe 23, and exhaust gas generated in the combustion chamber 21 is introduced from the communication pipe 23. The hot stove 2 is provided with a pipe 24 for sending blast furnace air to the blast furnace. The combustion temperature in the hot stove 2 is, for example, about 1450 ° C.

燃焼用空気管３は、燃焼用空気を各熱風炉２に送る。燃焼用空気管３には、燃焼用空気を送風する燃焼用空気送風機３１が接続されている。燃焼用空気管３は、熱風炉２の台数に応じて、複数（ここでは３本）に分岐されている。燃焼用空気管３の分岐された各部分は、燃焼室２１に接続されており、燃焼用空気送風機３１から送り出された空気を、燃焼用空気として燃焼室２１に送る。燃焼用空気管３の分岐された各部分には、弁Ｖが設けられている。燃焼用空気送風機３１から燃焼用空気管３に導入される燃焼用空気の温度（予熱前の燃焼用空気の温度）は、例えば、地域により異なり、１０〜５０℃程度である。   The combustion air pipe 3 sends combustion air to each hot stove 2. A combustion air blower 31 that blows combustion air is connected to the combustion air pipe 3. The combustion air tubes 3 are branched into a plurality (three in this case) according to the number of hot stoves 2. Each branched portion of the combustion air pipe 3 is connected to the combustion chamber 21, and sends the air sent from the combustion air blower 31 to the combustion chamber 21 as combustion air. A valve V is provided in each branched portion of the combustion air pipe 3. The temperature of the combustion air introduced into the combustion air pipe 3 from the combustion air blower 31 (the temperature of the combustion air before preheating) varies depending on the region, and is about 10 to 50 ° C., for example.

燃料ガス管４は、高炉から排出された高炉ガス（ＢＦＧ）を、燃料ガスとして各熱風炉２に送る。燃料ガス管４は、高炉と接続されている。燃料ガス管４は、熱風炉２の台数に応じて、複数（ここでは３本）に分岐されている。燃料ガス管４の分岐された各部分は、燃焼室２１に接続されており、高炉ガスを燃焼室２１に送る。燃料ガス管４の分岐された各部分には、弁Ｖが設けられている。   The fuel gas pipe 4 sends blast furnace gas (BFG) discharged from the blast furnace to each hot stove 2 as fuel gas. The fuel gas pipe 4 is connected to a blast furnace. The fuel gas pipe 4 is branched into a plurality (three in this case) according to the number of the hot stove 2. Each branched portion of the fuel gas pipe 4 is connected to the combustion chamber 21 and sends blast furnace gas to the combustion chamber 21. A valve V is provided in each branched portion of the fuel gas pipe 4.

高炉ガスの熱量は、例えば２．９３〜３．５６ＭＪ／ｍ３程度である。高炉から燃料ガス管４に導入される高炉ガスの温度（予熱前の高炉ガスの温度）は、例えば１０〜５０℃程度である。なお、本願において、熱量とは、高位発熱量のことである。 The amount of heat of the blast furnace gas is, for example, about 2.93 to 3.56 MJ / m 3 . The temperature of the blast furnace gas introduced into the fuel gas pipe 4 from the blast furnace (the temperature of the blast furnace gas before preheating) is, for example, about 10 to 50 ° C. In the present application, the calorific value is a higher calorific value.

煙道管５は、熱風炉２から排出された排ガスを煙突９に送る。煙道管５は、煙突９と接続されている。煙道管５は、熱風炉２の台数に応じて複数（ここでは３本）に分岐されており、各蓄熱室２２と接続されている。煙道管５の分岐された部分のそれぞれには、弁Ｖが設けられている。   The flue pipe 5 sends the exhaust gas discharged from the hot stove 2 to the chimney 9. The flue pipe 5 is connected to the chimney 9. The flue pipe 5 is branched into a plurality (three in this case) according to the number of the hot stove 2 and is connected to each heat storage chamber 22. Each of the branched portions of the flue pipe 5 is provided with a valve V.

第１予熱手段６Ａは、熱交換により熱風炉２の排ガスから回収した熱により、燃焼用空気を予熱する。第１予熱手段６Ａは、第１熱交換器６１、熱媒管６２、第２熱交換器６３及びポンプ６４を有している。   The first preheating means 6A preheats the combustion air with heat recovered from the exhaust gas of the hot stove 2 by heat exchange. The first preheating means 6A includes a first heat exchanger 61, a heat medium pipe 62, a second heat exchanger 63, and a pump 64.

第１熱交換器６１は、煙道管５に連結されている。第２熱交換器６３は、燃焼用空気管３に連結されている。熱媒管６２は、第１熱交換器６１と第２熱交換器６３とを接続しており、第１熱交換器６１と第２熱交換器６３との間で液体状の熱媒体（例えば、石油系炭化水素等）を循環させる。熱媒管６２は、熱媒体を第１熱交換器６１から第２熱交換器６３に送る往路熱媒管６２ａと、熱媒体を第２熱交換器６３から第１熱交換器６１に送る復路熱媒管６２ｂとを含んでいる。ポンプ６４は、熱媒体を圧送する。ポンプ６４は、復路熱媒管６２ｂに連結されている。   The first heat exchanger 61 is connected to the flue pipe 5. The second heat exchanger 63 is connected to the combustion air pipe 3. The heat medium pipe 62 connects the first heat exchanger 61 and the second heat exchanger 63, and a liquid heat medium (for example, between the first heat exchanger 61 and the second heat exchanger 63). , Petroleum hydrocarbons, etc.). The heat medium pipe 62 includes an outward path heat medium pipe 62 a that sends the heat medium from the first heat exchanger 61 to the second heat exchanger 63, and a return path that sends the heat medium from the second heat exchanger 63 to the first heat exchanger 61. And a heat medium pipe 62b. The pump 64 pumps the heat medium. The pump 64 is connected to the return heat medium pipe 62b.

往路熱媒管６２ａには、第１熱交換器６１と第２熱交換器６３との間に、弁Ｖが設けられている。復路熱媒管６２ｂには、第１熱交換器６１とポンプ６４との間に、複数の弁Ｖ，Ｖが設けられている。また、復路熱媒管６２ｂには、ポンプ６４と第２熱交換器６３との間に、複数の弁Ｖ，Ｖが設けられている。   A valve V is provided between the first heat exchanger 61 and the second heat exchanger 63 in the outward heat medium pipe 62a. A plurality of valves V, V are provided between the first heat exchanger 61 and the pump 64 in the return heat medium pipe 62b. The return heat medium pipe 62 b is provided with a plurality of valves V and V between the pump 64 and the second heat exchanger 63.

第１熱交換器６１では、煙道管５を流れる熱風炉２の排ガスと熱媒管６２を流れる熱媒体との間で熱交換が行われ、煙道管５を流れる熱風炉２の排ガスの熱が、熱媒管６２を流れる熱媒体により回収される。第２熱交換器６３では、熱媒管６２を流れる熱媒体と燃焼用空気管３を流れる燃焼用空気との間で熱交換が行われ、熱媒管６２を流れる熱媒体の熱（熱風炉２の排ガスから回収された熱）により、燃焼用空気管３を流れる燃焼用空気が予熱される。   In the first heat exchanger 61, heat exchange is performed between the exhaust gas of the hot air furnace 2 flowing through the flue pipe 5 and the heat medium flowing through the heat medium pipe 62, and the exhaust gas of the hot air furnace 2 flowing through the flue pipe 5 is changed. Heat is recovered by the heat medium flowing through the heat medium pipe 62. In the second heat exchanger 63, heat is exchanged between the heat medium flowing through the heat medium pipe 62 and the combustion air flowing through the combustion air pipe 3, and the heat of the heat medium flowing through the heat medium pipe 62 (hot air furnace) 2), the combustion air flowing through the combustion air pipe 3 is preheated.

第２予熱手段７Ａは、高炉ガスの一部を燃焼させて発生した熱（燃焼熱）により、高炉ガスを予熱する。第２予熱手段７Ａは、燃料ガス分岐管７１、バーナー（第１加熱機）７２、バーナー用空気管７３、バーナー用空気送風機７４、加熱ガス管７５及び第３熱交換器７６を有している。   The second preheating means 7A preheats the blast furnace gas with heat (combustion heat) generated by burning a part of the blast furnace gas. The second preheating means 7A has a fuel gas branch pipe 71, a burner (first heater) 72, a burner air pipe 73, a burner air blower 74, a heated gas pipe 75, and a third heat exchanger 76. .

燃料ガス分岐管７１は、燃料ガス管４から分岐した管である。燃料ガス分岐管７１は、バーナー７２と接続されている。燃料ガス分岐管７１は、燃料ガス管４を流れる高炉ガスの一部をバーナー７２に送る。燃料ガス分岐管７１には、流量調整ダンパーＤが設けられている。バーナー７２は、燃料ガス分岐管７１から送られてきた高炉ガスを燃焼する。   The fuel gas branch pipe 71 is a pipe branched from the fuel gas pipe 4. The fuel gas branch pipe 71 is connected to the burner 72. The fuel gas branch pipe 71 sends a part of the blast furnace gas flowing through the fuel gas pipe 4 to the burner 72. The fuel gas branch pipe 71 is provided with a flow rate adjustment damper D. The burner 72 burns the blast furnace gas sent from the fuel gas branch pipe 71.

バーナー用空気管７３は、バーナー７２とバーナー用空気送風機７４とを接続している。バーナー用空気送風機７４は、バーナー７２における燃焼用の空気を送風する。バーナー用空気管７３は、バーナー用空気送風機７４から送り出された空気をバーナー７２に送る。バーナー用空気管７３には、流量調整ダンパーＤが設けられている。加熱ガス管７５は、バーナー７２と第３熱交換器７６とを接続しており、バーナー７２において高炉ガスを燃焼させて発生した排ガスを、第３熱交換器７６に送る。   The burner air pipe 73 connects the burner 72 and the burner air blower 74. The burner air blower 74 blows the combustion air in the burner 72. The burner air pipe 73 sends the air sent from the burner air blower 74 to the burner 72. The burner air pipe 73 is provided with a flow rate adjusting damper D. The heated gas pipe 75 connects the burner 72 and the third heat exchanger 76, and sends the exhaust gas generated by burning the blast furnace gas in the burner 72 to the third heat exchanger 76.

第３熱交換器７６は、燃料ガス管４に連結されている。第３熱交換器７６では、バーナー７２の排ガスと燃料ガス管４を流れる高炉ガスとの間で熱交換を行い、バーナー７２の排ガスの熱（高炉ガスの一部を燃焼させて発生した燃焼熱）により、燃料ガス管４を流れる高炉ガスを予熱する。第３熱交換器７６は煙突１０と接続されており、熱交換に使用されたバーナー７２の排ガスが煙突１０に送られる。   The third heat exchanger 76 is connected to the fuel gas pipe 4. In the third heat exchanger 76, heat exchange is performed between the exhaust gas of the burner 72 and the blast furnace gas flowing through the fuel gas pipe 4, and the heat of the exhaust gas of the burner 72 (combustion heat generated by burning a part of the blast furnace gas) ) To preheat the blast furnace gas flowing through the fuel gas pipe 4. The third heat exchanger 76 is connected to the chimney 10, and the exhaust gas of the burner 72 used for heat exchange is sent to the chimney 10.

高炉用空気管８は、高炉用空気を熱風炉２に送る。高炉用空気管８は、高炉用空気送風機８１と接続されている。高炉用空気管８は、熱風炉２の台数に応じて複数（ここでは３本）に分岐されており、各蓄熱室２２と接続されている。高炉用空気管８の分岐された各部分には、弁Ｖが設けられている。高炉用空気管８は、高炉用空気送風機８１から送り出された空気を、高炉用空気として蓄熱室２２のそれぞれに送る。   The blast furnace air pipe 8 sends blast furnace air to the hot stove 2. The blast furnace air pipe 8 is connected to a blast furnace air blower 81. The blast furnace air tubes 8 are branched into a plurality (three in this case) according to the number of hot stoves 2 and are connected to the respective heat storage chambers 22. A valve V is provided in each branched portion of the blast furnace air pipe 8. The blast furnace air pipe 8 sends the air sent from the blast furnace air blower 81 to each of the heat storage chambers 22 as blast furnace air.

以上のような熱風炉設備１Ａでは、例えば、複数の熱風炉２のうち、一部（例えば、２基）の熱風炉２で蓄熱が行われると共に、残り（例えば、１基）の熱風炉２で高炉用空気の加熱が行われる。   In the hot stove facility 1A as described above, for example, among a plurality of hot stoves 2, heat is stored in some (eg, two) hot stoves 2, and the remaining (eg, one) hot stove 2. The blast furnace air is heated.

具体的には、蓄熱が行われる熱風炉２では、燃焼室２１に燃焼用空気管３から燃焼用空気が導入されると共に燃料ガス管４から高炉ガスが導入され、高炉ガスが燃焼される。燃焼室２１で発生した排ガスは連絡管２３を介して蓄熱室２２に導入され、排ガスの熱が蓄熱室２２により回収される。蓄熱室２２を通過した排ガスは、煙道管５を介して煙突９に送られる。   Specifically, in the hot stove 2 in which heat is stored, combustion air is introduced into the combustion chamber 21 from the combustion air pipe 3 and blast furnace gas is introduced from the fuel gas pipe 4 to burn the blast furnace gas. The exhaust gas generated in the combustion chamber 21 is introduced into the heat storage chamber 22 through the communication pipe 23, and the heat of the exhaust gas is recovered by the heat storage chamber 22. The exhaust gas that has passed through the heat storage chamber 22 is sent to the chimney 9 through the flue pipe 5.

この際、第１予熱手段６Ａでは、第１熱交換器６１において、熱風炉２の排ガスと熱媒体との間で熱交換が行われることにより熱風炉２の排ガスの熱が回収され、第２熱交換器６３において、熱媒体と燃焼用空気との間で熱交換が行われることにより燃焼用空気が予熱される。そして、予熱された燃焼用空気が、燃焼室２１に導入される。   At this time, in the first preheating means 6A, the heat of the exhaust gas of the hot stove 2 is recovered by the heat exchange between the exhaust gas of the hot stove 2 and the heat medium in the first heat exchanger 61, and the second In the heat exchanger 63, the combustion air is preheated by heat exchange between the heat medium and the combustion air. Then, the preheated combustion air is introduced into the combustion chamber 21.

また、第２予熱手段７Ａでは、バーナー７２において、燃料ガス分岐管７１から送られてきた高炉ガスが燃焼され、第３熱交換器７６において、バーナー７２の排ガスと高炉ガスとの間で熱交換が行われることにより高炉ガスが予熱される。そして、予熱された高炉ガスが、燃焼室２１に導入される。   In the second preheating means 7A, the blast furnace gas sent from the fuel gas branch pipe 71 is burned in the burner 72, and in the third heat exchanger 76, heat is exchanged between the exhaust gas of the burner 72 and the blast furnace gas. Is performed to preheat the blast furnace gas. Then, the preheated blast furnace gas is introduced into the combustion chamber 21.

例えば、高炉ガスの熱量が３．５６ＭＪ／ｍ３程度の場合、燃焼用空気を７０℃以上、高炉ガスを７０℃以上まで予熱すると、高炉ガスに他の燃料を添加しなくてもよい（ＢＦＧ専焼）。また、例えば、高炉ガスの熱量が２．９３ＭＪ／ｍ３程度の場合、燃焼用空気を３５５℃以上、高炉ガスを３５５℃以上まで予熱すると、高炉ガスに他の燃料を添加しなくてもよい。このように、高炉ガスの熱量に応じて最適設計を行うことが考えられる。 For example, when the amount of heat of the blast furnace gas is about 3.56 MJ / m 3 , if the combustion air is preheated to 70 ° C. or higher and the blast furnace gas to 70 ° C. or higher, it is not necessary to add other fuel to the blast furnace gas (BFG Exclusive firing). For example, when the amount of heat of the blast furnace gas is about 2.93 MJ / m 3 , if the combustion air is preheated to 355 ° C. or higher and the blast furnace gas to 355 ° C. or higher, it is not necessary to add other fuel to the blast furnace gas. . In this way, it is conceivable to perform an optimal design according to the amount of heat of the blast furnace gas.

高炉用空気の加熱が行われる熱風炉２では、高炉用空気管８から蓄熱室２２に高炉用空気が導入され、蓄熱室２２に蓄熱された熱により加熱された高炉用空気が、配管２４から高炉に送られる。そして、高炉用空気の加熱が行われている熱風炉２の蓄熱量が所定以下に低減すると、高炉用空気の加熱を行う熱風炉２と、蓄熱を行う熱風炉２とが、切り換えられる。   In the hot stove 2 in which the blast furnace air is heated, the blast furnace air is introduced from the blast furnace air pipe 8 into the heat storage chamber 22, and the blast furnace air heated by the heat stored in the heat storage chamber 22 is supplied from the pipe 24. Sent to the blast furnace. When the amount of heat stored in the hot blast furnace 2 in which the blast furnace air is heated is reduced to a predetermined value or less, the hot blast furnace 2 for heating the blast furnace air and the hot blast furnace 2 for storing heat are switched.

以上、本実施形態の熱風炉設備１Ａでは、燃焼用空気が、熱風炉２の排ガスから回収された熱により予熱され、さらに、高炉ガスが、高炉ガスの一部を燃焼させて発生した燃焼熱により予熱される。高炉ガスを燃焼させて発生した燃焼熱を用いると、高炉ガスを比較的高い温度まで加熱できる。従って、高炉ガスへの他の燃料の添加量を低減できる。   As described above, in the hot stove facility 1A of the present embodiment, the combustion air is preheated by the heat recovered from the exhaust gas of the hot stove 2, and further, the combustion heat generated by the blast furnace gas burning part of the blast furnace gas. Preheated by If combustion heat generated by burning blast furnace gas is used, the blast furnace gas can be heated to a relatively high temperature. Therefore, the amount of other fuel added to the blast furnace gas can be reduced.

ここで、第１予熱手段６Ａの熱媒体は、上述のように、例えば石油系炭化水素等であり、加熱し過ぎると変質して、粘度等が変化するおそれがある。このため、第１予熱手段６Ａの熱媒体は、所定の温度以下で使用することが好ましい。従って、例えば第１予熱手段６Ａにより燃焼用空気及び高炉ガスの双方を予熱する場合、燃焼用空気及び高炉ガスを比較的低い温度までしか予熱することができない。   Here, as described above, the heat medium of the first preheating means 6A is, for example, petroleum-based hydrocarbon or the like, and if it is heated too much, it may change in quality and the viscosity or the like may change. For this reason, it is preferable to use the heat medium of the first preheating means 6A at a predetermined temperature or lower. Therefore, for example, when both the combustion air and the blast furnace gas are preheated by the first preheating means 6A, the combustion air and the blast furnace gas can be preheated only to a relatively low temperature.

これに対し、本実施形態では、第２予熱手段７Ａは、燃料ガス管４に連結された第３熱交換器７６と、バーナー７２と第３熱交換器７６とを接続し、バーナー７２において高炉ガスの一部を燃焼させて発生したガスを第３熱交換器７６に送る加熱ガス管７５と、を有している。本実施形態の第２予熱手段７Ａでは、石油系炭化水素等の熱媒体を用いることなく、バーナー７２で発生した排ガスと高炉ガスとの間で熱交換を行うことにより高炉ガスを予熱しているため、石油系炭化水素等の熱媒体を用いる場合に比して、高炉ガスを高い温度まで予熱できる。   On the other hand, in the present embodiment, the second preheating means 7A connects the third heat exchanger 76 connected to the fuel gas pipe 4, the burner 72, and the third heat exchanger 76, and in the burner 72, the blast furnace And a heated gas pipe 75 for sending a gas generated by burning a part of the gas to the third heat exchanger 76. In the second preheating means 7A of the present embodiment, the blast furnace gas is preheated by performing heat exchange between the exhaust gas generated in the burner 72 and the blast furnace gas without using a heat medium such as petroleum hydrocarbons. Therefore, the blast furnace gas can be preheated to a higher temperature than when a heat medium such as petroleum hydrocarbon is used.

［第２実施形態］
第２実施形態の熱風炉設備について説明する。図２は、第２実施形態に係る熱風炉設備を示す構成図である。本実施形態に係る熱風炉設備１Ｂが、第１実施形態に係る熱風炉設備１Ａ（図１参照）と相違する点は、第１予熱手段６Ｂでは燃焼用空気に代えて高炉ガスが予熱され、第２予熱手段７Ｂでは高炉ガスに代えて燃焼用空気が予熱される点である。 [Second Embodiment]
The hot stove facility of 2nd Embodiment is demonstrated. FIG. 2 is a configuration diagram showing a hot stove facility according to the second embodiment. The hot stove facility 1B according to this embodiment differs from the hot stove facility 1A according to the first embodiment (see FIG. 1) in that the first preheating means 6B preheats blast furnace gas instead of combustion air, The second preheating means 7B is that the combustion air is preheated instead of the blast furnace gas.

具体的には、熱風炉設備１Ｂでは、第１予熱手段６Ｂの第２熱交換器６３は、燃焼用空気管３に代えて、燃料ガス管４に連結されている。第２予熱手段７Ｂの第３熱交換器７６は、燃料ガス管４に代えて、燃焼用空気管３に連結されている。   Specifically, in the hot stove facility 1B, the second heat exchanger 63 of the first preheating means 6B is connected to the fuel gas pipe 4 instead of the combustion air pipe 3. The third heat exchanger 76 of the second preheating means 7B is connected to the combustion air pipe 3 instead of the fuel gas pipe 4.

熱風炉設備１Ｂでは、第１予熱手段６Ｂの第２熱交換器６３において、熱媒体と高炉ガスとの間で熱交換が行われることにより、高炉ガスが予熱される。また、第２予熱手段の第３熱交換器７６において、バーナー７２で発生した排ガスと燃焼用空気との間で熱交換が行われることにより、燃焼用空気が予熱される。   In the hot stove facility 1B, the blast furnace gas is preheated by performing heat exchange between the heat medium and the blast furnace gas in the second heat exchanger 63 of the first preheating means 6B. Further, in the third heat exchanger 76 of the second preheating means, the combustion air is preheated by performing heat exchange between the exhaust gas generated by the burner 72 and the combustion air.

本実施形態の熱風炉設備１Ｂでは、高炉ガスが、熱風炉２の排ガスから回収された熱により予熱され、さらに、燃焼用空気が、高炉ガスの一部を燃焼させて発生した燃焼熱により予熱される。高炉ガスを燃焼させて発生した燃焼熱を用いると、燃焼用空気を比較的高い温度まで加熱できる。従って、高炉ガスへの他の燃料の添加量を低減できる。   In the hot stove facility 1B of the present embodiment, the blast furnace gas is preheated by the heat recovered from the exhaust gas of the hot stove 2, and the combustion air is preheated by the combustion heat generated by burning a part of the blast furnace gas. Is done. If combustion heat generated by burning blast furnace gas is used, combustion air can be heated to a relatively high temperature. Therefore, the amount of other fuel added to the blast furnace gas can be reduced.

第２予熱手段７Ｂでは、石油系炭化水素等の熱媒体を用いることなく、バーナー７２の排ガスと燃焼用空気との間で熱交換を行うことにより燃焼用空気を予熱しているため、石油系炭化水素等の熱媒体を用いる場合に比して、燃焼用空気を高い温度まで予熱できる。   In the second preheating means 7B, the combustion air is preheated by exchanging heat between the exhaust gas of the burner 72 and the combustion air without using a heat medium such as petroleum hydrocarbons. The combustion air can be preheated to a higher temperature than when a heat medium such as hydrocarbon is used.

［第３実施形態］
第３実施形態の熱風炉設備について説明する。図３は、第３実施形態に係る熱風炉設備を示す構成図である。本実施形態に係る熱風炉設備１Ｃが、第１実施形態に係る熱風炉設備１Ａ（図１参照）と相違する点は、第１予熱手段６Ｃが第２加熱機６５を有している点である。 [Third Embodiment]
A hot stove facility of the third embodiment will be described. FIG. 3 is a configuration diagram showing a hot stove facility according to the third embodiment. The hot stove facility 1C according to the present embodiment is different from the hot stove facility 1A according to the first embodiment (see FIG. 1) in that the first preheating means 6C has a second heater 65. is there.

具体的には、第２加熱機６５は、高炉ガスの一部を燃焼させて発生した燃焼熱により、熱媒体を加熱する。第２加熱機６５は、往路熱媒管６２ａに連結されている。第２加熱機６５は、バーナー６５ａ及び熱交換部６５ｂを含んでいる。   Specifically, the second heater 65 heats the heat medium with combustion heat generated by burning a part of the blast furnace gas. The second heater 65 is connected to the forward heat medium pipe 62a. The second heater 65 includes a burner 65a and a heat exchange unit 65b.

バーナー６５ａでは、高炉ガスの一部及び燃焼用の空気が導入され、高炉ガスが燃焼される。熱交換部６５ｂでは、バーナー６５ａにより加熱されたガスと第１熱交換器６１から送られてきた熱媒体との間で熱交換が行われ、バーナー６５ａにより加熱されたガスの熱により熱媒体が加熱される。そして、加熱された熱媒体が第２熱交換器６３に送られる。   In the burner 65a, a part of the blast furnace gas and combustion air are introduced, and the blast furnace gas is burned. In the heat exchange unit 65b, heat exchange is performed between the gas heated by the burner 65a and the heat medium sent from the first heat exchanger 61, and the heat medium is heated by the heat of the gas heated by the burner 65a. Heated. Then, the heated heat medium is sent to the second heat exchanger 63.

往路熱媒管６２ａにおいて第２加熱機６５の上流部には、ポンプ６６が連結されてもよい。   A pump 66 may be connected to the upstream portion of the second heater 65 in the outbound heat medium pipe 62a.

本実施形態の熱風炉設備１Ｃは、第１実施形態に係る熱風炉設備１Ａと同様な効果を奏する。加えて、熱風炉設備１Ｃでは、燃焼用空気は、熱風炉２の排ガスから回収された熱に加えて、高炉ガスの一部を燃焼させて発生した燃焼熱により加熱される。従って、燃焼用空気を比較的高い温度まで加熱でき、高炉ガスへの他の燃料の添加量を低減できる。   The hot stove facility 1C of the present embodiment has the same effects as the hot stove facility 1A according to the first embodiment. In addition, in the hot stove facility 1 </ b> C, the combustion air is heated by the combustion heat generated by burning a part of the blast furnace gas in addition to the heat recovered from the exhaust gas of the hot stove 2. Therefore, the combustion air can be heated to a relatively high temperature, and the amount of other fuel added to the blast furnace gas can be reduced.

［第４実施形態］
第４実施形態の熱風炉設備について説明する。図４は、第４実施形態に係る熱風炉設備を示す構成図である。本実施形態に係る熱風炉設備１Ｄが、第２実施形態に係る熱風炉設備１Ｂ（図２参照）と相違する点は、第１予熱手段６Ｄが第２加熱機６５を有している点である。第２加熱機６５の構成は、第３実施形態（図３参照）と同様である。 [Fourth Embodiment]
A hot stove facility according to the fourth embodiment will be described. FIG. 4 is a configuration diagram showing a hot stove facility according to the fourth embodiment. The hot stove facility 1D according to this embodiment is different from the hot stove facility 1B according to the second embodiment (see FIG. 2) in that the first preheating means 6D has a second heater 65. is there. The configuration of the second heater 65 is the same as that of the third embodiment (see FIG. 3).

本実施形態の熱風炉設備１Ｄは、第２実施形態に係る熱風炉設備１Ｂと同様な効果を奏する。加えて、熱風炉設備１Ｄでは、高炉ガスは、熱風炉２の排ガスから回収された熱に加えて、高炉ガスの一部を燃焼させて発生した燃焼熱により加熱される。従って、高炉ガスを比較的高い温度まで加熱でき、高炉ガスへの他の燃料の添加量を低減できる。   The hot stove facility 1D of the present embodiment has the same effects as the hot stove facility 1B according to the second embodiment. In addition, in the hot stove facility 1D, the blast furnace gas is heated by the combustion heat generated by burning a part of the blast furnace gas in addition to the heat recovered from the exhaust gas of the hot stove 2. Therefore, the blast furnace gas can be heated to a relatively high temperature, and the amount of other fuel added to the blast furnace gas can be reduced.

［第５実施形態］
第５実施形態の熱風炉設備について説明する。図５は、第５実施形態に係る熱風炉設備を示す構成図である。本実施形態に係る熱風炉設備１Ｅが、第１実施形態に係る熱風炉設備１Ａ（図１参照）と相違する点は、第１予熱手段６Ｅがヒートパイプ式の熱交換器である点である。 [Fifth Embodiment]
A hot stove facility of the fifth embodiment will be described. FIG. 5 is a configuration diagram showing a hot stove facility according to the fifth embodiment. The hot stove facility 1E according to this embodiment is different from the hot stove facility 1A according to the first embodiment (see FIG. 1) in that the first preheating means 6E is a heat pipe heat exchanger. .

具体的には、第１予熱手段６Ｅは、高温部６７及び低温部６８を有している。高温部６７は、煙道管５に連結されている。低温部６８は、燃焼用空気管３に連結されている。高温部６７と低温部６８との間では、揮発性を有する媒体が循環する。   Specifically, the first preheating means 6E has a high temperature part 67 and a low temperature part 68. The high temperature part 67 is connected to the flue pipe 5. The low temperature part 68 is connected to the combustion air pipe 3. A volatile medium circulates between the high temperature part 67 and the low temperature part 68.

高温部６７では、熱風炉２の排ガスと液体状の媒体との間で熱交換が行われ、熱風炉２の排ガスの熱により媒体が蒸発する。蒸発した媒体は、低温部６８に送られる。低温部６８では、気体状の媒体と燃焼用空気との間で熱交換が行われ、気体状の媒体の熱により燃焼用空気が予熱される。熱を奪われた媒体は、凝集し、高温部６７に送られる。   In the high temperature section 67, heat exchange is performed between the exhaust gas from the hot stove 2 and the liquid medium, and the medium is evaporated by the heat of the exhaust gas from the hot stove 2. The evaporated medium is sent to the low temperature part 68. In the low temperature part 68, heat exchange is performed between the gaseous medium and the combustion air, and the combustion air is preheated by the heat of the gaseous medium. The medium deprived of heat aggregates and is sent to the high temperature section 67.

本実施形態の熱風炉設備１Ｅでは、燃焼用空気が、熱風炉２の排ガスから回収された熱により予熱され、さらに、高炉ガスが、高炉ガスの一部を燃焼させて発生した燃焼熱により予熱される。従って、高炉ガスが比較的高い温度まで加熱され、高炉ガスへの他の燃料の添加量を低減できる。   In the hot stove facility 1E of this embodiment, the combustion air is preheated by the heat recovered from the exhaust gas of the hot stove 2, and the blast furnace gas is preheated by the combustion heat generated by burning a part of the blast furnace gas. Is done. Therefore, the blast furnace gas is heated to a relatively high temperature, and the amount of other fuel added to the blast furnace gas can be reduced.

第１予熱手段６Ｅは、煙道管５に設けられた高温部６７と、燃焼用空気管３に設けられた低温部６８と、を有し、高温部６７で蒸発した媒体を低温部６８に送ると共に低温部６８で凝集した媒体を高温部６７に送るヒートパイプ式の熱交換器である。第１予熱手段６Ｅでは、液体状の熱媒体を循環させて熱交換を行う場合に比して、熱媒体を送るための配管等が不要になるため、設備を簡易化できる。   The first preheating means 6E has a high temperature part 67 provided in the flue pipe 5 and a low temperature part 68 provided in the combustion air pipe 3, and the medium evaporated in the high temperature part 67 is supplied to the low temperature part 68. It is a heat pipe type heat exchanger that sends the medium aggregated in the low temperature section 68 to the high temperature section 67. In the first preheating means 6E, compared with the case where heat exchange is performed by circulating a liquid heat medium, pipes and the like for sending the heat medium become unnecessary, and thus the equipment can be simplified.

以上、実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。   Although the embodiment has been described above, the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

各要素の構成、個数及び材質等は、上記実施形態における構成、個数及び材質等に限られず、適宜変更可能である。   The configuration, the number, the material, and the like of each element are not limited to the configuration, the number, the material, and the like in the above embodiment, and can be appropriately changed.

以下、本発明の内容を、実施例及び比較例を参照してより詳細に説明するが、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although the content of the present invention is explained in detail with reference to an example and a comparative example, the present invention is not limited to the following example.

［評価計算］
上述の図１〜４の熱風炉設備１Ａ〜１Ｄについて、実際の運転データに類似する条件に基づいて、各種温度を算出した（実施例１〜４）。また、図６の比較例に係る熱風炉設備１００について、各種温度を算出した（比較例）。 [Evaluation calculation]
Various temperatures were calculated for the hot stove facilities 1A to 1D in FIGS. 1 to 4 described above based on conditions similar to actual operation data (Examples 1 to 4). Moreover, various temperatures were calculated for the hot stove facility 100 according to the comparative example of FIG. 6 (comparative example).

図６に示されるように、比較例に係る熱風炉設備１００は、高炉ガスの燃焼を利用した予熱手段（第２予熱手段、第２加熱機）を備えていない。熱風炉設備１００では、燃料ガス管４に、第１予熱手段６０が有する第４熱交換器６９が設けられている。第４熱交換器６９には、往路熱媒管６２ａから分岐した管と、復路熱媒管６２ｂから分岐した管とが接続されている。熱風炉設備１００では、第１予熱手段６０により燃焼用空気及び高炉ガスの双方が予熱される。   As shown in FIG. 6, the hot stove facility 100 according to the comparative example does not include preheating means (second preheating means, second heater) using combustion of blast furnace gas. In the hot stove facility 100, the fuel gas pipe 4 is provided with a fourth heat exchanger 69 included in the first preheating means 60. The fourth heat exchanger 69 is connected to a pipe branched from the forward heat medium pipe 62a and a pipe branched from the backward heat medium pipe 62b. In the hot stove facility 100, both the combustion air and the blast furnace gas are preheated by the first preheating means 60.

各例において、前記前提条件は以下の通りである。比較例においては、高炉ガスのみでは、熱風炉において必要な燃焼温度が得られなかったため、高炉ガスにコークス炉ガス（ＣＯＧ）を添加した（詳しくは後述）。計算結果を表１に示す。
予熱前の燃焼用空気の温度 ：２０℃
予熱前の高炉ガスの温度 ：４０℃
熱風炉における燃焼温度 ：１４５０℃
熱風炉の排ガスの第１熱交換器を通過前の温度 ：２５０℃
熱風炉の排ガスの第１熱交換器を通過後の温度 ：１５０℃
第１予熱手段の熱媒体の第１熱交換器を通過前の温度：１００℃
第１予熱手段の熱媒体の第１熱交換器を通過後の温度：２００℃
第１予熱手段の熱媒体の第２加熱機を通過後の温度 ：３００℃（実施例３，４のみ）
高炉ガスの熱量 ：２．９６ＭＪ／ｍ３
コークス炉ガスの熱量 ：１６．７２ＭＪ／ｍ３（比較例のみ）

Figure 0005468172
In each example, the preconditions are as follows. In the comparative example, the combustion temperature required in the hot stove was not obtained with only the blast furnace gas, so coke oven gas (COG) was added to the blast furnace gas (details will be described later). The calculation results are shown in Table 1.
Temperature of combustion air before preheating: 20 ° C
Blast furnace gas temperature before preheating: 40 ° C
Combustion temperature in hot stove: 1450 ° C
Temperature before passing through the first heat exchanger of exhaust gas from the hot stove: 250 ° C
Temperature of exhaust gas from hot stove after passing through the first heat exchanger: 150 ° C
Temperature before passing through the first heat exchanger of the heat medium of the first preheating means: 100 ° C.
Temperature after passing through the first heat exchanger of the heat medium of the first preheating means: 200 ° C.
Temperature after passing through the second heater of the heat medium of the first preheating means: 300 ° C. (only Examples 3 and 4)
Blast furnace gas calorie: 2.96 MJ / m 3
Coke oven gas calorie: 16.72 MJ / m 3 (comparative example only)
Figure 0005468172

表１に示されるように、実施例１〜４では、高炉ガスの一部を燃焼させて発生した燃焼熱により燃焼用空気及び高炉ガスの少なくとも一方を予熱することで、コークス炉ガスを添加しないにもかかわらず、比較例に比して、燃焼用空気及び高炉ガスの双方が高い温度まで予熱することできた。   As shown in Table 1, in Examples 1 to 4, coke oven gas is not added by preheating at least one of combustion air and blast furnace gas with combustion heat generated by burning a part of blast furnace gas. Nevertheless, both the combustion air and the blast furnace gas could be preheated to a higher temperature than the comparative example.

第１予熱手段の熱媒体は、上述のように、例えば石油系炭化水素等であり、加熱し過ぎると変質して、粘度等が変化するおそれがある。従って、第１予熱手段の熱媒体は、３００℃以下で使用した。よって、第１予熱手段により燃焼用空気及び高炉ガスの双方が予熱される比較例では、実施例１〜４に比して、予熱後の燃焼用空気及び高炉ガスの双方の温度が低かった。このため、比較例では、熱風炉において必要な燃焼温度（１４５０℃）を得るために、高炉ガスよりも高い熱量を有するコークス炉ガスを高炉ガスに添加する必要があった。   As described above, the heat medium of the first preheating means is, for example, petroleum-based hydrocarbons, and if heated too much, the heat medium may change in quality and the viscosity or the like may change. Therefore, the heat medium of the first preheating means was used at 300 ° C. or lower. Therefore, in the comparative example in which both the combustion air and the blast furnace gas are preheated by the first preheating means, the temperatures of both the preheated combustion air and the blast furnace gas are lower than those in Examples 1 to 4. For this reason, in the comparative example, in order to obtain a combustion temperature (1450 ° C.) required in the hot stove, it was necessary to add a coke oven gas having a heat quantity higher than that of the blast furnace gas to the blast furnace gas.

本発明によれば、高炉ガスへの他の燃料の添加量を低減できる熱風炉設備を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hot stove facility which can reduce the addition amount of the other fuel to blast furnace gas can be provided.

１Ａ〜１Ｅ…熱風炉設備、２…熱風炉、３…燃焼用空気管、４…燃料ガス管、５…煙道管、６Ａ〜６Ｅ…第１予熱手段、７Ａ，７Ｂ…第２予熱手段、９…煙突、６１…第１熱交換器、６２…熱媒管、６３…第２熱交換器、６５…第２加熱機、６７…高温部、６８…低温部、７２…バーナー（第１加熱機）、７５…加熱ガス管、７６…第３熱交換器。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A-1E ... Hot stove equipment, 2 ... Hot stove, 3 ... Combustion air pipe, 4 ... Fuel gas pipe, 5 ... Flue pipe, 6A-6E ... 1st preheating means, 7A, 7B ... 2nd preheating means, DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Chimney, 61 ... 1st heat exchanger, 62 ... Heat-medium pipe | tube, 63 ... 2nd heat exchanger, 65 ... 2nd heater, 67 ... High temperature part, 68 ... Low temperature part, 72 ... Burner (1st heating Machine), 75 ... heated gas pipe, 76 ... third heat exchanger.

Claims (4)

高炉用空気を加熱する熱風炉設備であって、
前記高炉用空気を加熱する熱風炉と、
前記熱風炉に燃焼用空気を送る燃焼用空気管と、
前記高炉から排出された高炉ガスを、前記熱風炉の燃料ガスとして前記熱風炉に送る燃料ガス管と、
前記熱風炉から排出された排ガスを煙突に送る煙道管と、
前記煙道管に連結されると共に、前記燃焼用空気管及び前記燃料ガス管の一方の管に連結され、熱交換によって前記熱風炉の前記排ガスから回収した熱により前記燃焼用空気及び前記高炉ガスの一方を予熱する第１予熱手段と、
前記高炉ガスの一部を燃焼させる第１加熱機を有し、前記燃焼用空気管及び前記燃料ガス管の他方の管に連結され、前記第１加熱機で発生した熱により前記燃焼用空気及び前記高炉ガスの他方を予熱する第２予熱手段と、を備える、
熱風炉設備。 A hot stove facility for heating blast furnace air,
A hot stove for heating the blast furnace air;
A combustion air pipe for sending combustion air to the hot stove;
A fuel gas pipe for sending the blast furnace gas discharged from the blast furnace to the hot stove as a fuel gas of the hot stove;
A flue pipe for sending exhaust gas discharged from the hot stove to a chimney;
The combustion air and the blast furnace gas are connected to the flue pipe and to one of the combustion air pipe and the fuel gas pipe, and are recovered from the exhaust gas of the hot stove by heat exchange. First preheating means for preheating one of the above,
A first heater for burning a part of the blast furnace gas, connected to the other of the combustion air pipe and the fuel gas pipe, and the combustion air and heat generated by the first heater; Second preheating means for preheating the other of the blast furnace gas,
Hot stove facility. 前記第１予熱手段は、
前記煙道管に連結された第１熱交換器と、
前記一方の管に連結された第２熱交換器と、
前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とを接続し、前記第１熱交換器において熱を回収した液体状の熱媒体を前記第２熱交換器に送る熱媒管と、
前記熱媒管に連結され、前記高炉ガスの一部を燃焼させて発生した熱により前記液体状の熱媒体を加熱する第２加熱機と、を有する、
請求項１に記載の熱風炉設備。 The first preheating means includes
A first heat exchanger connected to the flue pipe;
A second heat exchanger connected to the one pipe;
A heat medium pipe connecting the first heat exchanger and the second heat exchanger, and sending a liquid heat medium recovered in the first heat exchanger to the second heat exchanger;
A second heater connected to the heat medium pipe and heating the liquid heat medium with heat generated by burning a part of the blast furnace gas,
The hot stove facility according to claim 1. 前記第１予熱手段は、前記煙道管に連結された高温部と、前記一方の管に連結された低温部と、を有し、前記高温部で蒸発した媒体を前記低温部に送ると共に前記低温部で凝集した前記媒体を前記高温部に送るヒートパイプ式の熱交換器である、
請求項１に記載の熱風炉設備。 The first preheating means has a high temperature portion connected to the flue pipe and a low temperature portion connected to the one pipe, and sends the medium evaporated in the high temperature portion to the low temperature portion and It is a heat pipe type heat exchanger that sends the medium aggregated in the low temperature part to the high temperature part,
The hot stove facility according to claim 1. 前記第２予熱手段は、
前記他方の管に連結された第３熱交換器と、
前記第１加熱機と前記第３熱交換器とを接続し、前記第１加熱機において前記高炉ガスの一部を燃焼させて発生したガスを前記第３熱交換器に送る加熱ガス管と、を有する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱風炉設備。 The second preheating means includes
A third heat exchanger connected to the other pipe;
A heating gas pipe connecting the first heater and the third heat exchanger, and sending a gas generated by burning a part of the blast furnace gas in the first heater to the third heat exchanger; Having
The hot stove facility as described in any one of Claims 1-3.
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