JP6056410B2 - Granule removal method and powder collector - Google Patents
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Description
本発明は、粉粒体除去方法及び粉粒体捕集具に関し、具体的には、粉粒体吹込設備に詰った粉粒体をその設備から除去する粉粒体除去方法、及び、その設備に詰った粉粒体を捕集するための粉粒体捕集具に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a granular material removing method and a granular material collecting tool, and specifically, a granular material removing method for removing granular material clogged in a granular material blowing equipment from the equipment, and the equipment. The present invention relates to a granular material collecting tool for collecting granular material packed in a container.
高炉に、粉粒体吹込設備を用いて、燃料として微粉炭などの粉粒体を、その高炉の送風羽口から供給する。粉粒体吹込設備は、ランスとインジェクションタンクと輸送配管とを備えており、送風羽口に接続されたランスに、キャリアガスを用いて粉粒体を吹き込むことで、粉粒体を高炉へ供給する。高炉への粉粒体の供給方向において、ランスより上流に、粉粒体を収容するインジェクションタンク、及び、該インジェクションタンクとランスとを接続する輸送配管が配置されており、粉粒体は、輸送配管を介して、インジェクションタンクからランスへ供給される。高炉の日常的な操業で、輸送配管とランスとに粉粒体が詰る可能性がある。 A granular material such as pulverized coal is supplied to the blast furnace from the blower tuyere of the blast furnace using a granular material blowing facility. The granular material blowing equipment is equipped with a lance, an injection tank, and a transportation pipe, and the granular material is supplied to the blast furnace by blowing the granular material into the lance connected to the blower tuyere using carrier gas. To do. In the supply direction of the granular material to the blast furnace, an injection tank that accommodates the granular material and a transport pipe that connects the injection tank and the lance are arranged upstream of the lance, and the granular material is transported It is supplied from the injection tank to the lance via the piping. During the daily operation of the blast furnace, there is a possibility of clogging the transportation pipe and lance.
粉粒体の詰りの検出に関して、特許文献1には、高炉へ送気される微粉炭が通過する配管の表面温度を連続的に測定して、得られた測温情報を処理することで、その配管での微粉炭詰りを検知する方法が提案されている。
Regarding the detection of clogging of the granular material,
粉粒体の詰りの除去に関して、特許文献2には、ノズル詰りが発生した気送配管の一部を切り離し、ノズル側の気送配管に、出側が大気開放の除塵機を接続し、当該ノズル詰り部にインジェクションタンク内圧と大気圧との差圧を掛け、ノズル詰りを解除するノズル詰り解除方法が提案されている。特許文献3には、粉体吹き込み用ランスに接続する連結部と、この連結部に挿入され、ランスの内部を移動する可動部とからなる粉体吹き込み用ランスの詰り除去装置であって、この可動部は、ランスの軸心方向に沿ってランスに挿入されると共に、その先端をランス先端位置まで移動することが可能であり、可動部の移動によりランス詰りを除去する粉体吹き込み用ランスの詰り除去装置が提案されている。
Regarding removal of clogging of granular materials,
特許文献1に提案されている、配管での微粉炭詰りを検知する方法は、微粉炭の詰りを検出するに過ぎず、詰りを解消するものではない。特許文献2に提案されているノズル詰り解除方法は、インジェクションタンク内に配置したノズルの粉粒体の詰りを解除するもので、ランスの詰りを解除するものではなく、さらには、微粉炭の流れ方向の上流側を加圧し、閉塞した微粉炭を下流側に押し流して、粉粒体の詰まりを解除するため、例えば、微粉炭流路の一部が上流側から下流側に向かって狭くなる部位が詰まった場合には、その詰まり除去を効果的に行なえないという問題があった。特許文献3に提案されている粉体吹き込み用ランスの詰り除去装置は、その詰りを除去するための機構が複雑であり、かつ、可動部は、その先端が、ランスの後端から先端に達するまでの長さが必要となるため、その装置は、取り扱いという点で実用的ではないという問題があった。
The method of detecting pulverized coal clogging in piping proposed in
更には、温度の高い高炉に接続されるランスは、送風羽口からの熱に晒されるため、粉粒体が一度ランス内に滞ると、その粉粒体がその滞った位置で容易に炭化してしまい、ランスに固着して、詰ってしまう。ランスは休風時にしか交換することができないことから、高炉操業中における粉粒体吹き込み量が不均一となり、ランスに粉粒体が詰ると、高炉の動作状況が悪化してしまうという事情がある。また、ランスおよび配管の構造によっては、ランスは狭隘部を有するものもあり、その狭隘部で粉粒体が詰まりやすく、さらに、詰まりを解除する場合には、高炉内の高温かつ一酸化炭素を含有するガスを大気に不用意に噴出させないようにする必要がある。 Furthermore, since the lance connected to the high temperature blast furnace is exposed to the heat from the air blower tuyeres, once the granular material stays in the lance, the granular material is easily carbonized at the position where the granular material stays. Will stick to the lance and clog. Since the lance can only be exchanged when there is no wind, the amount of powder blown during blast furnace operation becomes non-uniform, and if the lance is clogged with powder, the operating condition of the blast furnace will deteriorate. . In addition, depending on the structure of the lance and piping, the lance may have a narrow part, and the granular material is likely to be clogged in the narrow part, and furthermore, when releasing the clogging, the high temperature and carbon monoxide in the blast furnace is removed. It is necessary to prevent the contained gas from being inadvertently ejected into the atmosphere.
本発明は上記の問題及び事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、粉粒体吹込設備に詰った粉粒体を、その設備から簡易に除去・捕集することを可能とする粉粒体除去方法及び粉粒体捕集具を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems and circumstances, and the object of the present invention is that it is possible to easily remove and collect the granular material packed in the granular material blowing facility from the facility. It is providing the granular material removal method to be performed, and a granular material collector.
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
(1)中空管と、該中空管の両端に設けられる2つの捕集具接続部と、を備える粉粒体捕集具を用いて、高炉に接続するランスに詰った粉粒体を、前記ランスから除去する粉粒体除去方法であって、前記2つの捕集具接続部のうち第1の捕集具接続部を閉にするとともに、第2の捕集具接続部を、前記ランスの粉粒体入側に配置されかつ閉にされた開閉弁に接続し、該開閉弁を開にすることで、前記高炉から、前記中空管の内圧より高い圧力を有する気体とともに、前記ランスの内部に詰まった粉粒体を前記中空管に送ることを特徴とする粉粒体除去方法。
(2)中空管と、該中空管の両端に設けられた2つの捕集具接続部と、を備えることを特徴とする粉粒体捕集具。
The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
(1) A granular material packed in a lance connected to a blast furnace using a granular material collecting tool comprising a hollow tube and two collecting tool connecting portions provided at both ends of the hollow tube. , A method for removing particulate matter from the lance, wherein the first collector connection portion of the two collector connection portions is closed, and the second collector connection portion is Connected to the on-off valve arranged and closed on the powder body entrance side of the lance, and opening the on-off valve, from the blast furnace, together with a gas having a pressure higher than the internal pressure of the hollow tube, A method for removing a granular material, wherein the granular material packed inside the lance is sent to the hollow tube.
(2) A granular material collector comprising: a hollow tube; and two collector connection portions provided at both ends of the hollow tube.
本発明によれば、粉粒体吹込設備に詰った粉粒体を、その設備から簡易に除去することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to easily remove the granular material packed in the granular material blowing facility from the facility.
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図1は、粉粒体吹込設備の概略説明図である。粉粒体吹込設備1は、インジェクションタンク2と、輸送配管3と、ランス4と、を備えており、この粉粒体吹込設備1は高炉5に配置されている。高炉5には送風羽口6が設けられており、ランス4は、この送風羽口6を介して高炉5に接続されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a powder particle blowing facility. The granular
図示は省略しているが、インジェクションタンク2には、石炭ミルなどの粉粒体供給機構が接続されており、該粉粒体供給機構から、粉粒体が、インジェクションタンク2に送られかつ収容される。輸送配管3は、インジェクションタンク2とランス4とに接続されており、インジェクションタンク2に収容されている粉粒体が、輸送配管3及びランス4を通じて高炉5に供給される。高炉5では、該高炉5に投入されるコークスや吹き込まれる粉粒体(微粉炭)が、還元材として作用して、鉄鉱石を還元・溶解する。このため、操業中の高炉内は、例えば、圧力400kPa、羽口先の温度が2000℃となるような高温高圧状態となっている。
Although not shown in the figure, the
輸送配管3は、圧抜弁、開閉弁、分配器、接続部、配管部、可撓性配管部から構成されており、図1の実施形態では、輸送配管3には、粉粒体の供給方向Aに沿って、インジェクションタンク2から順番に、粉粒体開閉弁11、分配元開閉弁12、分配器13、可撓性配管端開閉弁14、供給側接続部15、高炉側接続部16、可撓性配管圧抜弁17、末端開閉弁18が設けられている。この末端開閉弁18は、輸送配管3において、ランス4の粉粒体入側に配置されている。
The
図示は省略しているが、高炉5には、複数の送風羽口6が設けられており、実際の粉粒体吹込設備1では、輸送配管3とキャリアガス配管23との合流部と、分配元開閉弁12との間で、その複数の送風羽口6の各々に繋がる複数の配管へ、輸送配管3が分岐する。したがって、分配元開閉弁12の下流側に配置される設備には、高炉5の送風羽口6数分だけ存在することとなる。図1では、単一の送風羽口6に粉粒体を輸送する配管及び設備のみを示してある。
Although not shown in the figure, the
粉粒体開閉弁11と分配元開閉弁12との間では、キャリアガス開閉弁22が設けられたキャリアガス配管23が、輸送配管3に接続されている。キャリアガス開閉弁22を開にした状態で、キャリアガス21がキャリアガス配管23を介して輸送配管3に送られるとともに、粉粒体開閉弁11を開にした状態で、粉粒体が、インジェクションタンク2から輸送配管3に送られて、粉粒体が、キャリアガス21によって輸送される。なお、キャリアガス21としては、空気や、窒素などを用いることができる。
A
図1に示す実施形態において、送風羽口6には、ランス4が2つ設けられており、輸送配管3は分配器13で2つに分けられて、2つに分かれた輸送配管3が2つのランス4に、それぞれ接続される。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
粉粒体を、ランス4を通じて高炉5に供給する場合を説明する。図1は、2つのランス4には粉粒体が詰っていないこととする。ランス4の供給側接続部15と高炉側接続部16との間の輸送配管3の部分は、これらの接続部に接続可能な形状を両端に有する可撓性配管3aとなっている。この供給側接続部15と高炉側接続部16とは、可撓性配管3aを脱着可能な機構を有しており、可撓性配管3aは交換可能となっている。供給側接続部15と高炉側接続部16としては、例えば、流体継手カプラーが挙げられる。この可撓性配管3aが可撓性であるため、ランス4の向きを適宜変更することが可能である。
The case where a granular material is supplied to the
供給側接続部15と高炉側接続部16とに可撓性配管3aを接続し、かつ、可撓性配管圧抜弁17を閉にした状態で、粉粒体開閉弁11と分配元開閉弁12と可撓性配管端開閉弁14と末端開閉弁18とを開にすることで、粉粒体が、インジェクションタンク2から、輸送配管3及びランス4を通じて、高炉5に供給される。
With the
高炉5を操業しているうちに、粉粒体がランス4を通過する際に、そこで粉粒体が滞る場合がある。ランス4は、高炉5に応じた高い温度となり、粉粒体が滞ってしまった場合には、ランス4に、粉粒体が炭化固着する、及び/または、粉粒体の無機分が溶着したりして、ランス4が詰ってしまう。そうなった場合に、本発明の粉粒体捕集具31を粉粒体吹込設備1に取り付けて、詰った粉粒体をそのランス4から除去する。
While the
ランス4(粉粒体吹込設備1)に詰った粉粒体を、そのランス4から除去する場合を説明する。図2は、図1に示す粉粒体吹込設備に微粉捕集具が接続された状態を示す概略説明図である。以下の説明では、図1に示す粉粒体吹込設備1の下側のランス4には、粉粒体が詰まっておらず、粉粒体がそのランス4を介して高炉5に供給されていることとし、上側のランス4に粉粒体の詰りが発生した場合について説明する。
The case where the granular material clogged in the lance 4 (powder blowing apparatus 1) is removed from the
上側のランス4に接続された輸送配管3において、可撓性配管端開閉弁14と末端開閉弁18(開閉弁)とを閉にした状態で、可撓性配管圧抜弁17を開にして、その間の輸送配管3(可撓性配管3a)の圧力を下げる。次いで、供給側接続部15と高炉側接続部16との間から可撓性配管3aを取り外す。その後に、高炉側接続部16に粉粒体捕集具31を取り付ける。すなわち、図2は、粉粒体吹込設備1から可撓性配管3aが取り外された後に、高炉側接続部16に粉粒体捕集具31が取り付けられた状態を示している。
In the
図3は、本発明の微粉捕集具31を示す概略説明図である。粉粒体捕集具31は、中空管32と、該中空管32の両端に設けられる2つの捕集具接続部33,34とを備えている。この2つの捕集具接続部33,34のうち、少なくとも一方の捕集具接続部は、開閉可能な機構を有していればよいが、本実施形態では、2つの捕集具接続部33,34のいずれも開閉可能な機構を有している。すなわち、第1の捕集具接続部33には、第1の捕集具接続部開閉弁37が設けられており、第2の捕集具接続部34には、第2の捕集具接続部開閉弁38が設けられている。この捕集具接続部開閉弁37,38を操作して、捕集具接続部33,34を開閉する。
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing the fine
この粉粒体捕集具31を用いて、下記1〜4の操作を行って、粉粒体吹込設備1(ランス4)に詰った粉粒体を、粉粒体吹込設備1から除去する。
1.末端開閉弁(開閉弁)18を閉にしておく(開閉弁を閉にする)。
2.第1の捕集具接続部33を開にすることで、中空管32の内圧を大気圧とした後で、第1の捕集具接続部33を閉にするとともに、第2の捕集具接続部34を高炉側接続部16に接続する。これにより、第2の捕集具接続部34を、高炉側接続部16を介して末端開閉弁18に接続する(粉粒体捕集具の接続)。
3.次いで、第1の捕集具接続部33を閉にした状態で、末端開閉弁18を開にして、高炉5内の高圧の気体を、低圧(大気圧)の中空管32へ送り込む(開閉弁を開にする)。これにより、中空管32の内部に、高圧の気体が流入し、高圧の気体の流入に伴って、ランス4に詰まっていた粉粒体も流入して、粉粒体を捕集する。なお、中空管32の内圧は、大気圧から高圧になる。
4.末端開閉弁18を閉にして、第1の捕集具接続部33を開にすることで、中空管32から、その内部の気体及び/または粉粒体を除去する。このとき、中空管32の内圧は、高圧から大気圧になる。
Using this
1. The terminal open / close valve (open / close valve) 18 is closed (open / close valve is closed).
2. By opening the first
3. Next, with the first
4). By closing the end opening / closing
上記3の操作で、高炉5から輸送配管3に向けて、高圧の気体とともに、ランス4に詰っていた粉粒体が移動して、中空管32へ流入し得るが、末端開閉弁18を1回のみ開にすることによって中空管32に流入し得る気体及び粉粒体の量は、中空管32の容量分である。この容量によっては、1回のみ、末端開閉弁18を開にすることで、気体しか中空管32に流入しない場合もある。その場合には、粉粒体が中空管32に流入するまで、上記1〜4の操作を繰り返す。
In the operation of 3 above, the powder particles packed in the
中空管32の容量は、2.0〜15.0リットルであることが好ましい。容量が2.0リットルより小さければ、上記1〜4の操作の繰り返し回数が多くなりすぎて、時間の観点から実用的ではないし、効果的に詰まりを除去できない可能性がある。また、15.0リットルより大きければ、粉粒体捕集具31が大きくなりすぎて、取り扱いという点で実用的ではなく、さらには、作業時に高炉内ガスを多量に外部へ放散することになるということや、高温のガスを多量に通すことで、粉粒体捕集具31自体の破損が懸念されるため好ましくない。中空管の内径は30.0〜50.0mm程度で、ランス内の閉塞物が中空管に移動しやすいようにランスの内径よりは大きいほうが好ましい。また、中空間の長さは2.0〜10.0mが好ましい。
The capacity of the hollow tube 32 is preferably 2.0 to 15.0 liters. If the volume is smaller than 2.0 liters, the number of repetitions of the
上記4の操作を行う前に、図2及び図3に示すように、第1の捕集具接続部33に粉粒体捕集袋35を取り付けて(接続して)おくことが好ましい。粉粒体捕集袋35を取り付けておいて、この第1の捕集具接続部33を開にして、中空管32に流入した気体及び/または粉粒体を粉粒体捕集袋35へ流入させ、粉粒体を捕集する。この粉粒体捕集袋35は、濾布であれば、気体が、その粉粒体捕集袋35から流出して、その内部に粉粒体が残る。
Before performing the
第2の捕集具接続部34が開閉可能であれば、上記2の操作において、第2の捕集具接続部34を閉にしておき、上記3の操作において、第2の捕集具接続部34を開にするという操作をしてもよい。そうすることで、末端開閉弁18を開にすることのみだけでなく、第2の捕集具接続部34によっても、高炉5内の高圧の気体を中空管32へ送り込むタイミングを決めることができる。
If the second
中空管32は可撓性を有することが好ましい。中空管32が可撓性を有すれば、高圧の気体が中空管32に送られた場合には、重力により撓んでいた中空管32は圧力によって緊張する。この緊張によって、作業者は、高炉5からの気体が中空管32に流入したことを確認し得る。中空管32に圧力計を設けて、その圧力計が示す圧力の変動で、中空管32への気体の流入を確認してもよい。
The hollow tube 32 is preferably flexible. If the hollow tube 32 has flexibility, when a high-pressure gas is sent to the hollow tube 32, the hollow tube 32 that has been bent by gravity is strained by the pressure. By this tension, the operator can confirm that the gas from the
上記4の操作を行なう際には、一酸化炭素を無害化する無害化装置を、中空管内部の粉体を排出する先に接続ないしは粉粒体捕集具31の近傍に配置しておくことが好ましい。高炉5から排出される気体に含まれる一酸化炭素は人体に有害だからである。
When performing the
図3に示すように、中空管32に中空管圧抜弁36を設けることが好ましい。中空管32に中空管圧抜弁36を設けておけば、上記4の操作や可撓性配管圧抜弁17を開にしても、中空管32から粉粒体の排出がうまくいかない場合にも、中空管32の圧抜きを行ないやすくなり、粉粒体捕集具31の高炉側接続部16からの取り外しを安全に行なうことができる。なお、当然ではあるが、中空管32に中空管圧抜弁36を設けておく場合には、上記3の操作では、中空管圧抜弁36を閉にしておく。
As shown in FIG. 3, the hollow tube 32 is preferably provided with a hollow tube
図1及び図2の実施形態では、ランス4は、送風羽口6に2本設けられているが、送風羽口6に設けられるランス4の本数は、この形態に限られず、1本でも2本以上の複数であってもよい。複数のランス4のうち、詰まったランス4から、本発明の粉粒体捕集具31を用いて粉粒体を除去する作業と並行しつつ、詰まっていないランス4へは粉粒体を供給することが可能であるため、高炉5に粉粒体を供給しつつ、粉粒体吹込設備1の復旧を図ることができる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, two
以上の通り、本発明の粉粒体除去方法及び粉粒体捕集具によって、粉粒体吹込設備に詰った粉粒体を、その設備から簡易に除去することが可能となる。 As described above, the granular material removal method and the granular material collecting tool of the present invention can easily remove the granular material packed in the granular material blowing facility from the facility.
1 粉粒体吹込設備
2 インジェクションタンク
3 輸送配管
3a 可撓性配管
4 ランス
5 高炉
6 送風羽口
11 粉粒体開閉弁
12 分配元開閉弁
13 分配器
14 可撓性配管端開閉弁
15 供給側接続部
16 高炉側接続部
17 可撓性配管圧抜弁
18 末端開閉弁
21 キャリアガス
22 キャリアガス開閉弁
23 キャリアガス配管
31 粉粒体捕集具
32 中空管
33 捕集具接続部(第1の捕集具接続部)
34 捕集具接続部(第2の捕集具接続部)
35 粉粒体捕集袋
36 中空管圧抜弁
37 捕集具接続部開閉弁(第1の捕集具接続部開閉弁)
38 捕集具接続部開閉弁(第2の捕集具接続部開閉弁)
DESCRIPTION OF
34 collector connection part (second collector connection part)
35
38 Collection tool connection part on-off valve (second collection tool connection part on-off valve)
Claims (4)
前記2つの捕集具接続部のうち第1の捕集具接続部を閉にするとともに、第2の捕集具接続部を、前記輸送配管の途中に設けられ、かつ、前記ランスの粉粒体入側に配置されかつ閉にされた開閉弁に接続し、
該開閉弁を開にすることで、前記高炉から、前記中空管の内圧より高い圧力を有する気体とともに、前記ランスの内部に詰まった粉粒体を前記中空管に送ることを特徴とする粉粒体除去方法。 Using a powder collector including a hollow tube and two collector connection portions provided at both ends of the hollow tube, the powder tank is connected to an injection tank containing the powder and a blast furnace. A granular material removing method for removing the granular material packed in the lance of a granular material blowing facility comprising a lance and a transportation pipe for transporting the granular material from the injection tank to the lance. ,
While closing the 1st collector connection part among the two collector connection parts, the 2nd collector connection part is provided in the middle of the transportation piping, and the powder of the lance Connected to the on-off valve placed on the body entry side and closed,
By opening the on-off valve, a powder having a pressure higher than the internal pressure of the hollow tube is sent from the blast furnace to the hollow tube together with powder particles packed inside the lance. How to remove powder.
前記可撓性配管を取り外し、その後、前記粉粒体捕集具の第2の捕集具接続部を前記高炉側接続部を介して前記開閉弁に接続することを特徴とする請求項1に記載の粉粒体除去方法。The flexible pipe is removed, and then the second collector connection part of the granular material collector is connected to the on-off valve via the blast furnace side connection part. The granular material removal method of description.
前記粉粒体吹込設備は複数のランスを有し、前記複数のランスのうち粉粒体が詰ったランスから請求項1または2に記載の粉粒体除去方法により前記粉粒体を除去し、前記複数のランスのうち粉粒体が詰っていないランスへは前記インジェクションタンクから粉粒体の輸送を継続することを特徴とする粉粒体除去方法。The granular material blowing equipment has a plurality of lances, and the granular material is removed by the granular material removing method according to claim 1 or 2 from the lance clogged with the granular material among the plurality of lances. The granular material removal method characterized by continuing the transportation of the granular material from the injection tank to a lance in which the granular material is not clogged among the plurality of lances.
前記2つの捕集具接続部のうち少なくとも一方の捕集具接続部は開閉可能な機構を有し、
前記粉粒体捕集具は、前記2つの捕集具接続部のうち一方の捕集具接続部を、前記輸送配管の途中に設けられた接続部に接続可能とすることで前記粉粒体吹込設備と着脱可能とされており、該捕集具接続部は、前記接続部を介して前記ランスの粉粒体入側に配置された開閉弁に接続可能とされていることを特徴とする粉粒体捕集具。 A hollow tube, and two collector connection portions provided at both ends of the hollow tube, an injection tank in which the granular material is accommodated, a lance connected to a blast furnace, and the granular material A granular material collecting tool used for removing the granular material clogged in the lance of the granular material blowing equipment provided with a transportation pipe for transporting from the injection tank to the lance, from the lance,
Of the two collector connection portions, at least one collector connection portion has a mechanism that can be opened and closed,
The said granular material collector is the said granular material by making it possible to connect one collector connection part among the said two collector connection parts to the connection part provided in the middle of the said transport piping. blow facilities are detachable, the collecting device connection unit is characterized isosamples via the connection portion is connectable to arranged off valve granular material entry side of the lance Powder collector.
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