JP6012360B2 - 微粉炭吹き込み装置、これを備えた高炉設備、および微粉炭供給方法 - Google Patents

微粉炭吹き込み装置、これを備えた高炉設備、および微粉炭供給方法 Download PDF

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Description

本発明は、微粉炭吹き込み装置、これを備えた高炉設備、および微粉炭供給方法に関するものである。
高炉設備における補助燃料としての微粉炭の吹き込み(PCI; Pulverized Coal Injection )は、1970年代までに行われていた重油吹き込みに代わる低コストの補助燃料供給方法である。高炉吹き込み用の微粉炭(PCI炭)として重要な条件は、低水分、低揮発分で燃焼性に優れ、重油並みに燃焼速度が速いこと、未燃焼カーボンや灰分等の燃え残りが少ないこと、6500kcal/kg以上の発熱量を有すること、硫黄分・燐分の含有率が少ないこと等が挙げられる。
これらの条件を満たすため、現状では、特許文献1に示されるように、瀝青炭等、比較的高品質で高価格な原炭がPCI炭の原料として用いられている。このような原炭は、粉砕機で所定の粒度まで粉砕されて微粉炭にされ、高圧な空気や窒素等による気流搬送により、高炉本体の近傍に設置された貯蔵タンクに輸送されて貯蔵される。そして、高炉本体下部に設けられた羽口から、加熱された高圧空気の熱風と共に高炉本体に吹き込まれて燃焼に供される。
特開2012−173241号公報
しかしながら、上記のように、高炉本体の内部に補助燃料として吹き込むPCI炭の原料として高品質で高価格な原炭が必要であったため、高炉設備の稼働コストが嵩み、その結果、銑鉄の製造コスト上昇を招いていた。
また、微粉炭は圧縮空気と一緒に高炉内に吹き込まれるが、この吹き込み時に圧縮空気によって炉内が冷却されることがないよう、予め圧縮空気をバーナ等で1200℃前後まで加熱しなければならない。このためには重油等の燃料が多量に必要であり、この点も高炉設備の稼働コストを高める原因となっていた。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、高炉設備の稼働コストを低減させて銑鉄の製造コストダウンを図ることのできる微粉炭吹き込み装置、これを備えた高炉設備、および微粉炭供給方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
即ち、本発明に係る微粉炭吹き込み装置は、高炉本体の羽口から、加熱および圧縮された吹き込み空気と共に微粉炭を吹き込むように構成された微粉炭吹き込み装置であって、前記微粉炭の原料として、低品位炭から改質され、原炭からなる微粉炭と混合された場合に、前記原炭からなる微粉炭に含まれる水分を乾燥させることができる程度の自己発熱性を有する改質炭を使用することを特徴とする。
この微粉炭吹き込み装置によれば、高炉本体の内部に補助燃料として吹き込む微粉炭の原料として、一般に用いられている瀝青炭等の原炭よりも格段に廉価な改質炭が用いられるため、補助燃料の価格を低下させて高炉設備の稼働コストを低減させ、銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。
また、改質炭の熱を、熱を必要とする他の部位に有効利用して省エネルギー化に貢献することができる。
また、本発明に係る微粉炭吹き込み装置は、上記構成において、前記改質炭の自己発熱作用による熱を、熱を必要とする部位に移送する熱移送手段を設けたことを特徴とする。
上記構成とした場合、改質炭の自己発熱作用による熱が、熱移送手段によって、熱を必要とする部位に移送されるため、当該部位で熱を発生させるために費やされていた燃料や電力等を削減し、これによって高炉設備の稼働コストを低減させ、ひいては銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。
また、改質炭の熱が熱移送手段によって移送されることで改質炭が冷却されるため、改質炭の自然発火を防止することができる。
また、本発明に係る微粉炭吹き込み装置は、上記構成において、前記熱移送手段が、圧縮される前の前記吹き込み空気を前記改質炭と熱交換させるように構成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、吹き込み空気が、専用の加熱手段によって加熱される前に改質炭と熱交換されることで適度に加熱される。このため、吹き込み空気をさらに加熱させるためのエネルギーを節約することができる。特に、圧縮前の冷たい吹き込み空気を改質炭と熱交換させるようにしたため、改質炭の冷却効果を高めるとともに、吹き込み空気の圧縮熱の発生率を高くし、これによって吹き込み空気の加熱に要するエネルギーをより低減させることができる。
また、本発明に係る微粉炭吹き込み装置は、上記構成において、前記熱移送手段は、前記低品位炭を改質する改質装置に、前記改質炭の熱を移送するように構成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、低品位炭を改質する改質装置において必要とされる熱の一部が、改質炭の熱によって賄われるため、改質装置において消費されるエネルギーを節約することができる。
また、本発明に係る微粉炭吹き込み装置は、上記構成において、前記改質炭を、その自己発熱作用が所定量残る程度に不活性化する不活性化手段を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、改質炭の自己発熱作用が弱められるため、改質炭が自然発火しないように窒素雰囲気中で搬送する必要性が少なくなり、窒素供給装置の使用率を低下させることができる。このため、高炉設備の稼働コストを低減し、ひいては銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。
また、本発明に係る微粉炭吹き込み装置は、上記構成において、前記改質炭からなる微粉炭と、一般に用いられている原炭からなる微粉炭とを混合する混合部を備え、該混合部およびその下流側で、前記改質炭の自己発熱作用により前記原炭からなる微粉炭を乾燥させることを特徴とする。
上記構成とした場合、改質炭よりも水分含有率が高い原炭からなる微粉炭が、改質炭からなる微粉炭と混合されることにより、自己発熱性を持つ改質炭の熱によって原炭からなる微粉炭が乾燥される。このため、原炭の乾燥工程を一部省略、もしくは簡素化することができる。これにより、乾燥工程に関わる設備、エネルギー、人員等を削減して高炉設備の稼働コストを低減し、銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。
また、本発明に係る高炉設備は、上記いずれかの構成の微粉炭吹き込み装置を備えたことを特徴とする。
この高炉設備によれば、高炉本体の内部に補助燃料として吹き込む微粉炭として廉価な改質炭が使用されるため、補助燃料の価格を低下させて高炉設備の稼働コストを低減させ、銑鉄の製造コストダウンを図るとともに、改質炭が自己発熱する際の熱を有効に利用することができる。
また、本発明に係る微粉炭供給方法は、高炉本体の羽口から、加熱および圧縮された吹き込み空気と共に微粉炭を吹き込む際の微粉炭供給方法であって、前記微粉炭の原料として、低品位炭から改質され、原炭からなる微粉炭と混合された場合に、前記原炭からなる微粉炭に含まれる水分を乾燥させることができる程度の自己発熱性を有する改質炭を使用し、該改質炭の自己発熱作用による熱を、熱を必要とする部位に移送して利用することを特徴とする。
この微粉炭供給方法によれば、高炉本体の内部に補助燃料として吹き込む微粉炭が廉価な改質炭になるために、補助燃料の価格を低下させて銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。しかも、改質炭の自己発熱作用による熱を、熱を必要とする部位に移送して有効利用し、当該部位で熱を発生させるために費やされていた燃料や電力等を削減して高炉設備の稼働コストを低減させ、ひいては銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。
また、本発明に係る微粉炭供給方法は、上記の方法において、前記改質炭を、その自己発熱作用が所定量残る程度に不活性化することを特徴とする。
上記方法によれば、改質炭の自己発熱作用が弱められるため、改質炭が自然発火しないように窒素雰囲気中で搬送する必要性が少なくなり、窒素の供給装置の使用率を低下させることができる。このため、高炉設備の稼働コストを低減し、ひいては銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。
また、本発明に係る微粉炭供給方法は、高炉本体の羽口から、加熱および圧縮された吹き込み空気と共に微粉炭を吹き込む際の微粉炭供給方法であって、低品位炭から改質され、原炭からなる微粉炭と混合された場合に、前記原炭からなる微粉炭に含まれる水分を乾燥させることができる程度の自己発熱性を有する改質炭からなる微粉炭と、一般に用いられている原炭からなる微粉炭とを混合し、前記改質炭の自己発熱作用により、前記原炭からなる微粉炭を乾燥させることを特徴とする。
上記微粉炭供給方法によれば、改質炭よりも水分含有率が高い原炭からなる微粉炭が、改質炭からなる微粉炭と混合されることにより、自己発熱性を持つ改質炭の熱によって原炭からなる微粉炭が乾燥させられるため、原炭の乾燥工程を一部省略、もしくは簡略化することができる。これにより、乾燥工程に関わる設備、エネルギー、人員等を削減して高炉設備の稼働コストを低減し、銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。
以上のように、本発明に係る微粉炭吹き込み装置、これを備えた高炉設備、および微粉炭供給方法によれば、高炉設備の稼働コストを低減させて銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。
本発明の第1実施形態に係る微粉炭吹き込み装置を備えた高炉設備の概略構成図である。 本発明の第2実施形態に係る微粉炭吹き込み装置を備えた高炉設備の概略構成図である。 本発明の第3実施形態に係る微粉炭吹き込み装置を備えた高炉設備の概略構成図である。 本発明の第4実施形態に係る微粉炭吹き込み装置を備えた高炉設備の概略構成図である。 本発明の第5実施形態に係る微粉炭吹き込み装置を備えた高炉設備の概略構成図である。
以下、図1〜図5に基づいて本発明の複数の実施形態について説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る微粉炭吹き込み装置5Aを備えた高炉設備1Aの概略構成図である。この高炉設備1Aは、高炉本体2と、原料定量供給装置3と、装入コンベア4と、微粉炭吹き込み装置5Aとを備えて構成されている。
高炉本体2は、一般的な構造のものであり、その頂部に炉頂ホッパ7が設けられ、下部に羽口8と出銑口9とが設けられている。羽口8にはブローパイプ11が接続され、このブローパイプ11にはインジェクションランス12が斜めに合流するように接続されている。
装入コンベア4は、高炉本体2の基部付近から炉頂ホッパ7に向かって上昇するように設置されており、この装入コンベア4の搬送方向下流端(上端部)が炉頂ホッパ7の真上に位置し、搬送方向上流端(下端部)の直上部に原料定量供給装置3が設置されている。
原料定量供給装置3は、高炉本体2内で製錬される銑鉄14の主原料となる鉄鉱石と、燃料および還元材となるコークスと、不純物除去材となる石灰石といった原料を、一定の供給速度で装入コンベア4に供給し、装入コンベア4によってこれらの原料が炉頂ホッパ7から高炉本体2内に装入され、製錬された銑鉄14が高炉本体2内の底部に貯留される。製錬された銑鉄14は出銑口9から取り出される。
一方、微粉炭吹き込み装置5Aは、高炉本体2の羽口8(ブローパイプ11)から、加熱および圧縮された熱風状の吹き込み空気と共に補助燃料である微粉炭(PCI炭)を吹き込み、高炉本体2内の温度を上昇させるように構成されている。この微粉炭吹き込み装置5Aは、改質装置16、装入ライン17、窒素ガス送給装置18、サイクロンセパレータ19、貯蔵タンク21、微粉炭供給管22、吹き込み空気送給装置23等を備えて構成されている。
改質装置16とサイクロンセパレータ19との間が装入ライン17により接続され、装入ライン17の上流部に窒素ガス送給装置18が接続されている。また、貯蔵タンク21とインジェクションランス12との間が微粉炭供給管22により接続されている。さらに、吹き込み空気送給装置23で生成される熱風状の吹き込み空気がブローパイプ11に供給されるようになっている。
改質装置16の構成は公知であるため、その詳しい説明は省略するが、概略的には、廉価な亜瀝青炭や褐炭等の低品位炭の性質を、高炉本体2の補助燃料として適合する性質に改質するとともに、それを粉砕して補助燃料用の微粉炭(PCI炭)を生成する装置である。この改質装置16において、受入ホッパ24から投入された低品位炭は、複数回に亘り乾燥・加熱処理されることによって水分および揮発成分を除去された後に冷却され、ミルで粉砕されて補助燃料用の微粉炭となる。
吹き込み空気送給装置23は、空気吸入管25から吸入された空気を、図示しないコンプレッサによって圧縮するとともに、この空気を図示しないヒータやバーナによって1200℃前後まで加熱し、微粉炭吹き込み用の高温・高圧、且つ乾燥した吹き込み空気を生成する装置である。
空気吸入管25の中間部分は、例えば微粉炭供給管22の周囲を複数回周回する螺旋状に成形されており、この螺旋部分が熱交換器25aとなっている。この熱交換器25aは、微粉炭供給管22の内部を通る改質炭の自己発熱作用による熱を、熱を必要とする部位、例えば本実施形態では吹き込み空気送給装置23に移送する熱移送手段として機能するものである。
以上のように構成された微粉炭吹き込み装置5Aにおいて、改質装置16によって低品位炭から改質された改質炭からなる微粉炭は、装入ライン17に送られて窒素ガス送給装置18から送給される窒素ガスと混合されて固気二相流となり、窒素ガスの不活性雰囲気の中でサイクロンセパレータ19に送給される。サイクロンセパレータ19は遠心分離装置の一種であり、遠心力によって微粉炭から窒素ガスを分離・脱気し、窒素ガスは外部に放出もしくは回収される。その後、微粉炭は貯蔵タンク21に貯留され、必要な量だけが微粉炭供給管22からインジェクションランス12に供給される。
一方、空気吸入管25から吸入されて吹き込み空気送給装置23に供給される空気(外気)は、空気吸入管25の途中に形成された熱交換器25aを通る際に、微粉炭供給管22の内部を比較的ゆっくりした速度で沈降していく改質炭からなる微粉炭の持つ自己発熱作用による熱と熱交換されて温度が上昇し、この熱を担持しながら吹き込み空気送給装置23に供給され、ここでさらに圧縮、加熱されて1200℃前後の高温・高圧な熱風となる。つまり、吹き込み空気は、吹き込み空気送給装置23により圧縮・加熱される前に改質炭と熱交換される。
そして、ブローパイプ11に供給された吹き込み空気に、インジェクションランス12に供給された微粉炭(改質炭)が混合され、微粉炭が高温な熱風状の吹き込み空気に触れることによって発火・燃焼し、ブローパイプ11の先端で火炎となってレースウェイを形成し、高炉本体2内に装入されたコークスを燃焼させる。これにより、コークスと共に装入された鉄鉱石が還元されて銑鉄(溶銑)14となり、出銑口9から取り出される。
以上のように構成された微粉炭吹き込み装置5Aは、高炉本体2の羽口8から加熱および圧縮された吹き込み空気と共に吹き込む微粉炭として、低品位炭から改質されて自己発熱性を有する改質炭からなる微粉炭を使用することを特徴としている。改質炭は、一般に用いられている瀝青炭等の原炭よりも格段に低価格であるため、補助燃料の価格を低下させて高炉設備1Aの稼働コストを低減させ、銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。また、改質炭の熱を、熱を必要とする他の部位に有効利用して省エネルギー化に貢献することができる。
また、本実施形態では、改質炭から生成された微粉炭の自己発熱作用による熱を、熱を必要とする他の部位に移送する熱移送手段の一例として、吹き込み空気送給装置23に吸入される空気が通る空気吸入管25の中間部分に熱交換器25aを設け、その内部を通る空気が、微粉炭供給管22の内部を通る微粉炭の熱と熱交換されるようにした。したがって、吹き込み空気が、その吹き込みの前に微粉炭と熱交換されることによって適度に加熱される。
このため、吹き込み空気送給装置23において吹き込み空気をさらに加熱させるために費やされる燃料や電力等のエネルギーを大幅に節約し、高炉設備1Aの稼働コストをより低減させて、銑鉄の製造コストダウンに貢献することができる。また、微粉炭供給管22内を通る改質炭の熱が熱交換器25aによって移送されることで改質炭が冷却されるため、改質炭の自然発火を防止することができる。
特に、吹き込み空気送給装置23で圧縮される前の冷たい吹き込み空気を改質炭と熱交換させるようにしたため、微粉炭供給管22における改質炭の冷却効果を高めるとともに、吹き込み空気の圧縮熱の発生率を高くし、吹き込み空気の加熱のためのエネルギーをより低減させることができる。
[第2実施形態]
図2は、本発明の第2実施形態に係る微粉炭吹き込み装置5Bを備えた高炉設備1Bの概略構成図である。
この微粉炭吹き込み装置5Bにおいて、第1実施形態(図1)の微粉炭吹き込み装置5Aと異なる点は、改質装置16から延出する熱移送管32(熱移送手段)を備えており、この熱移送管32が微粉炭供給管22の周囲を複数回周回して、再び改質装置16に戻るように配設されている点である。この熱移送管32の周回部分は、第1実施形態の微粉炭吹き込み装置5Aの熱交換器25aと同様な熱交換器32aとなっている。熱移送管32の内部には、熱媒体となる流体が循環している。その他の部分の構成は第1実施形態の微粉炭吹き込み装置5Aと同一であるため、各部に同一符号を付して説明を省略する。
この熱移送管32および熱交換器32aの内部を流れる熱媒体により、微粉炭供給管22の内部を通る改質炭の自己発熱作用による熱が改質装置16に熱移送される。改質装置16においては、この熱が、例えば低品位炭を乾燥させる工程において使用される。これにより、低品位炭を乾燥させるために費やされるエネルギーを節約することができる。
[第3実施形態]
図3は、本発明の第3実施形態に係る微粉炭吹き込み装置5Cを備えた高炉設備1Cの概略構成図である。
この微粉炭吹き込み装置5Cにおいて、第1実施形態(図1)の微粉炭吹き込み装置5Aと異なる点は、改質装置16の下流側に不活性化装置42(不活性化手段)が介装されている点のみであり、その他の部分の構成は微粉炭吹き込み装置5Aと同一であるため、各部に同一符号を付して説明を省略する。
不活性化装置42においては、改質装置16によって低品位炭から改質された改質炭が、その自己発熱作用が所定量残る程度に不活性化される。具体的な不活性化方法としては、改質装置16において300℃〜500℃で乾留された後に冷却された石炭が、不活性化装置42において、酸素を含有する処理ガス雰囲気中に曝され、表面および内部に酸素を吸着(浸透)させられる処理が行われる。この酸素の吸着量を調整することにより、改質炭の自己発熱作用の度合いを調整することができる。
本実施形態では、不活性化装置42にて不活性化処理を終えて装入ライン17に送り出された改質炭が、ある程度の自己発熱作用を温存する程度に、不活性化装置42における処理の度合いが設定されている。
このような不活性化装置42を設けることにより、改質炭の自己発熱作用を弱めることができるため、改質炭が自然発火しないように窒素雰囲気中で搬送する必要性を無くす、もしくは窒素ガスの使用量を低下させることができる。したがって、窒素ガス送給装置18の稼働率を低下させ、高炉設備1Cの稼働コストを低減し、ひいては銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。
[第4実施形態]
図4は、本発明の第4実施形態に係る微粉炭吹き込み装置5Dを備えた高炉設備1Dの概略構成図である。
この微粉炭吹き込み装置5Dにおいて、第1実施形態(図1)の微粉炭吹き込み装置5Aと異なる点は、微粉炭吹き込み装置5Aでは改質装置16で改質された改質炭からなる微粉炭のみが高炉本体2に供給されていたのに対し、この微粉炭吹き込み装置5Dでは、改質炭からなる微粉炭と、一般に用いられている原炭からなる微粉炭とが混合されて高炉本体2に供給される点である。
微粉炭吹き込み装置5Dには2基のサイクロンセパレータ19A,19Bが備えられており、その下流部に混合管52(混合部)が設けられ、この混合管52が貯蔵タンク21に接続されている。その他の部分の構成は微粉炭吹き込み装置5Aと同一であるため、各部に同一符号を付して説明を省略する。
この微粉炭吹き込み装置5Dにおいて、サイクロンセパレータ19Aには、改質装置16にて改質された改質炭からなる微粉炭が装入ライン17から供給される。また、サイクロンセパレータ19Bには、原炭からなる微粉炭が図示しない供給装置によって供給される。そして、混合管52において2種類の微粉炭が混合されて貯蔵タンク21に貯留される。その後、2種類の微粉炭は混合された状態で微粉炭供給管22を経て吹き込み空気送給装置23から供給される熱風状の吹き込み空気と共に高炉本体2に供給される。
上記構成においては、改質炭からなる微粉炭と、原炭からなる微粉炭とが、混合管52において混合されるため、混合管52およびその下流側の貯蔵タンク21および微粉炭供給管22内において、改質炭からなる微粉炭の自己発熱作用により、原炭からなる微粉炭に含有される水分が乾燥される。
このため、原炭からなる微粉炭、もしくは原炭自体の乾燥工程を一部省略、もしくは簡素化することができる。これにより、原炭の乾燥工程に関わる設備、エネルギー、人員等を削減して高炉設備1Dの稼働コストを低減し、銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。
[第5実施形態]
図5は、本発明の第5実施形態に係る微粉炭吹き込み装置5Eを備えた高炉設備1Eの概略構成図である。
この微粉炭吹き込み装置5Eは、第4実施形態(図4)の微粉炭吹き込み装置5Dに、第3実施形態(図3)の微粉炭吹き込み装置5Cに設けられた不活性化装置42が備えられたものである。この不活性化装置42により、改質装置16によって低品位炭から改質された改質炭が、その自己発熱作用が所定量残る程度に不活性化される。その他の部分の構成は、微粉炭吹き込み装置5Dと同様である。
改質炭は、完全に不活性化されてしまうと自己発熱性を無くすため、不活性化装置42では改質炭を完全に不活性化させないようにし、この改質炭からなる微粉炭と、原炭からなる微粉炭とが、混合管52から微粉炭供給管22を通って高炉本体2に供給されるまでの間に、原炭からなる微粉炭に含有される水分が、改質炭からなる微粉炭の自己発熱によって乾燥されるようにしている。
この微粉炭吹き込み装置5Eによれば、原炭の乾燥工程を一部省略、もしくは簡略化し、原炭の乾燥工程に関わる設備、エネルギー、人員等を削減して高炉設備1Eの稼働コストを低減し、銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。
また、不活性化装置42によって改質炭の自己発熱作用を弱めることができるため、改質炭が自然発火しないように窒素雰囲気中で搬送する必要性を無くす、もしくは窒素ガスの使用量を低下させることができる。したがって、窒素ガス送給装置18の稼働率を低下させ、この点でも高炉設備1Eの稼働コストを低減し、ひいては銑鉄の製造コストダウンに貢献することができる。
以上説明したように、上記の各実施形態に係る微粉炭吹き込み装置5A〜5E、および微粉炭吹き込み方法によれば、高炉設備1A〜1Eの稼働コストを低減させて銑鉄の製造コストダウンを図ることができる。
なお、本発明は上記各実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。
例えば、改質炭の自己発熱性による熱を移送する先は、必ずしも高炉設備の内部でなくてもよく、隣接するプラントや、他の設備に熱を移送してもよい。また、各実施形態の構成を適宜組み合わせる等してもよい。
1A,1B,1C,1D,1E 高炉設備
2 高炉本体
3 原料定量供給装置
4 装入コンベア
5A,5B,5C,5D,5E 微粉炭吹き込み装置
7 炉頂ホッパ
8 羽口
9 出銑口
11 ブローパイプ
12 インジェクションランス
14 銑鉄
16 改質装置
17 装入ライン
18 窒素ガス送給装置
19,19A,19B サイクロンセパレータ
21 貯蔵タンク
22 微粉炭供給管
23 吹き込み空気送給装置
24 受入ホッパ
25 空気吸入管
25a 熱交換器(熱移送手段)
32 熱移送管(熱移送手段)
32a 熱交換器(熱移送手段)
42 不活性化装置(不活性化手段)
52 混合管(混合部)

Claims (10)

  1. 高炉本体の羽口から、加熱および圧縮された吹き込み空気と共に微粉炭を吹き込むように構成された微粉炭吹き込み装置であって、
    前記微粉炭の原料として、低品位炭から改質され、原炭からなる微粉炭と混合された場合に、前記原炭からなる微粉炭に含まれる水分を乾燥させることができる程度の自己発熱性を有する改質炭を使用することを特徴とする微粉炭吹き込み装置。
  2. 前記改質炭の自己発熱作用による熱を、熱を必要とする部位に移送する熱移送手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の微粉炭吹き込み装置。
  3. 前記熱移送手段は、圧縮される前の前記吹き込み空気を前記改質炭と熱交換させるように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の微粉炭吹き込み装置。
  4. 前記熱移送手段は、前記低品位炭を改質する改質装置に、前記改質炭の熱を移送するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の微粉炭吹き込み装置。
  5. 前記改質炭を、その自己発熱作用が所定量残る程度に不活性化する不活性化手段を備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の微粉炭吹き込み装置。
  6. 前記改質炭からなる微粉炭と、一般に用いられている原炭からなる微粉炭とを混合する混合部を備え、該混合部およびその下流側で、前記改質炭の自己発熱作用により前記原炭からなる微粉炭を乾燥させることを特徴とする請求項1に記載の微粉炭吹き込み装置。
  7. 請求項1から6のいずれかに記載の微粉炭吹き込み装置を備えたことを特徴とする高炉設備。
  8. 高炉本体の羽口から、加熱および圧縮された吹き込み空気と共に微粉炭を吹き込む際の微粉炭供給方法であって、
    前記微粉炭の原料として、低品位炭から改質され、原炭からなる微粉炭と混合された場合に、前記原炭からなる微粉炭に含まれる水分を乾燥させることができる程度の自己発熱性を有する改質炭を使用し、該改質炭の自己発熱作用による熱を、熱を必要とする部位に移送して利用することを特徴とする微粉炭供給方法。
  9. 前記改質炭を、その自己発熱作用が所定量残る程度に不活性化することを特徴とする請求項に記載の微粉炭供給方法。
  10. 高炉本体の羽口から、加熱および圧縮された吹き込み空気と共に微粉炭を吹き込む際の微粉炭供給方法であって、
    低品位炭から改質され、原炭からなる微粉炭と混合された場合に、前記原炭からなる微粉炭に含まれる水分を乾燥させることができる程度の自己発熱性を有する改質炭からなる微粉炭と、一般に用いられている原炭からなる微粉炭とを混合し、
    前記改質炭の自己発熱作用により、前記原炭からなる微粉炭を乾燥させることを特徴とする微粉炭供給方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5848363B2 (ja) * 2012-01-18 2016-01-27 三菱重工業株式会社 高炉設備
JP6551470B2 (ja) * 2016-07-29 2019-07-31 Jfeスチール株式会社 高炉操業方法
JP6551471B2 (ja) * 2016-07-29 2019-07-31 Jfeスチール株式会社 高炉操業方法
CN107119160A (zh) * 2017-07-10 2017-09-01 中冶华天南京工程技术有限公司 一种带压缩气体预热的高炉喷煤方法及系统
CN107763651A (zh) * 2017-09-14 2018-03-06 云南中翼鼎东能源科技开发有限公司 一种锅炉给煤的方法及其给煤系统
CN112725556B (zh) * 2021-01-19 2022-06-28 付光明 一种利用高炉铁水除尘循环热烟气加热煤粉的方法和装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE630649A (ja) * 1962-04-05
US3240587A (en) * 1962-12-21 1966-03-15 Allied Chem Method for injecting particulate coal into a blast furnace
US4160663A (en) * 1978-02-21 1979-07-10 Jack Hsieh Method for the direct reduction of iron ore
US4528069A (en) * 1983-04-11 1985-07-09 Inland Steel Company Solvent pretreatment of coal to improve coke strength
JPH11310785A (ja) * 1998-04-30 1999-11-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石炭改質方法及びその装置
CN101413038B (zh) * 2008-12-04 2011-03-23 沈阳东方钢铁有限公司 一种煤粉纯氧高炉炼铁工艺及其设备
JP5759097B2 (ja) * 2009-09-07 2015-08-05 宇部興産株式会社 固体燃料
JP5521494B2 (ja) * 2009-11-04 2014-06-11 新日鐵住金株式会社 石炭の改質方法、コークス及び焼結鉱の製造方法並びに高炉の操業方法
CN102337141B (zh) * 2010-07-16 2013-11-20 张文辉 一种制备高炉喷吹用燃料和运输燃油的方法
CN101899542A (zh) * 2010-08-05 2010-12-01 中冶南方工程技术有限公司 高炉喷煤喷吹系统
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