JP6064933B2 - 高炉操業方法 - Google Patents
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Description
また、本発明で用いる易燃性ガスとは、文字通り、微粉炭よりも燃焼性のよいガスであり、例えば水素を主要成分として含有する水素、都市ガス、LNG、プロパンガスの他、製鉄所で発生する転炉ガス、高炉ガス、コークス炉ガスなどが適用可能である。また、LNGと等価としてシェールガス(shale gas)も利用できる。シェールガスは頁岩(シェール)層から採取される天然ガスであり、従来のガス田ではない場所から生産されることから、非在来型天然ガス資源と呼ばれているものである。都市ガスなどの易燃性ガスは、着火・燃焼が非常に早く、水素含有量が多いものでは燃焼カロリーも高く、また易燃性ガスは、微粉炭と異なり、灰分を含んでいないことも高炉の通気性、熱バランスに対して有利である。
なお、本発明における支燃性ガス及び易燃性ガスの吹込み量は、後述するように、微粉炭の燃焼効率が低下する条件に合わせて、高炉の安定操業を図るべく、支燃性ガス及び易燃性ガスの吹込み量を次第に増加し、それに合わせて、微粉炭を搬送するための搬送ガスを減少した結果、得られたものである。
図1は、本実施形態の高炉操業方法が適用された高炉の全体図である。図に示すように、高炉1の羽口3には、熱風を送風するための送風管2が接続され、この送風管2を貫通してランス4が設置されている。羽口3の熱風送風方向先方のコークス堆積層には、レースウエイ5と呼ばれる燃焼空間が存在し、主として、この燃焼空間で鉄鉱石の還元、即ち造銑が行われる。図では、図示左方の送風管2にランス4が1本だけ挿入されているが、周知のように、炉壁に沿って円周状に配置された送風管2及び羽口3の何れにもランス4を挿入設定することは可能である。また、羽口当たりのランスの数も1本に限定されず、2本以上を挿入することが可能である。また、ランスの形態も、単管ランスをはじめ、二重管ランスや複数のランスを束ねたものも適用可能である。
以下のケース条件では、何れも前述のベース条件の単管ランスに加えて三重管ランスを用い、羽口当たりのランスを2本とした。そして、一方のランスである単管ランスからは、ベース条件と同様に、微粉炭のみを吹込んだ。これに対し、他方のランスである三重管ランスの内側管から微粉炭を吹込み、内側管と中間管の間から支燃性ガスとして酸素を吹込み、中間管と外側管の間から易燃性ガスとして都市ガスを吹込んだ。その際、微粉炭は窒素などの搬送ガスと共に三重管ランスの内側管から搬送する。なお、三重管ランスにおける前記の吹込みパターンは一例であり、内側管、内側管と中間管の間、中間管と外側管の間の任意の位置から微粉炭、酸素、都市ガスを吹込むようにしてよい。また、三重管ランスに代えて、単管を2本以上束ねたランスや二重管ランスでもよく、その場合には、例えば束ねた3本の単管のうちの何れかから微粉炭を吹込み、何れかから易燃性ガスを吹込み、何れかから酸素を吹込むようにすればよい。また、易燃性ガスと微粉炭を予め混合して、2本の単管を束ねたうちの1本の単管、又は二重管ランスの内側管又は内側管と外側管の間から吹き込むようにしてもよい。何れの場合も、吹込まれる微粉炭のすぐ近くに酸素を吹込むのが望ましい。なお、表中のランス酸素濃度は酸素を吹込むランス(三重管ランス)で搬送されるガス中の酸素濃度、ランス都市ガス濃度は都市ガスを吹込むランス(三重管ランス)で搬送されるガス中の都市ガス濃度であり、全てvol%である。
Claims (3)
- 銑鉄1t当たりの吹込み量150kg/t−p以上の微粉炭を送風羽口からランスで吹込む高炉操業方法において、炉頂から装入するコークスの強度がJISK2151に記載の試験方法でDI 150 15〔%〕85超え87以下である場合であって、粒径74μm以下の微粉炭の重量比率が60%以下、微粉炭の平均揮発分が25mass%以下、送風温度が1100℃以下の3つの条件のうちの少なくとも2つ以上が満たされた場合に、羽口当たり2本のランスを用い、一方のランスを単管ランスとするとともに他方のランスを三重管ランスとし、前記一方のランスからは微粉炭のみを吹込み、前記他方のランスから微粉炭と共に支燃性ガス及び易燃性ガスを吹込み、前記微粉炭と共に吹込まれる支燃性ガスの濃度及び易燃性ガスの濃度が、前記他方のランスで搬送されるガス中の濃度として、夫々、50〜70vol%及び10〜30vol%であることを特徴とする高炉操業方法。
- 銑鉄1t当たりの吹込み量150kg/t−p以上の微粉炭を送風羽口からランスで吹込む高炉操業方法において、炉頂から装入するコークスの強度がJISK2151に記載の試験方法でDI 150 15 〔%〕83超え85以下である場合であって、粒径74μm以下の微粉炭の重量比率が60%以下、微粉炭の平均揮発分が25mass%以下、送風温度が1100℃以下の3つの条件のうちの少なくとも2つ以上が満たされた場合に、羽口当たり2本のランスを用い、一方のランスを単管ランスとするとともに他方のランスを三重管ランスとし、前記一方のランスからは微粉炭のみを吹込み、前記他方のランスから微粉炭と共に支燃性ガス及び易燃性ガスを吹込み、前記微粉炭と共に吹込まれる支燃性ガスの濃度及び易燃性ガスの濃度が、前記他方のランスで搬送されるガス中の濃度として、夫々、65〜80vol%及び12〜18vol%であることを特徴とする高炉操業方法。
- 銑鉄1t当たりの吹込み量150kg/t−p以上の微粉炭を送風羽口からランスで吹込む高炉操業方法において、炉頂から装入するコークスの強度がJISK2151に記載の試験方法でDI 150 15 〔%〕78以上83以下である場合であって、粒径74μm以下の微粉炭の重量比率が60%以下、微粉炭の平均揮発分が25mass%以下、送風温度が1100℃以下の3つの条件のうちの少なくとも2つ以上が満たされた場合に、羽口当たり2本のランスを用い、一方のランスを単管ランスとするとともに他方のランスを三重管ランスとし、前記一方のランスからは微粉炭のみを吹込み、前記他方のランスから微粉炭と共に支燃性ガス及び易燃性ガスを吹込み、前記微粉炭と共に吹込まれる支燃性ガスの濃度及び易燃性ガスの濃度が、前記他方のランスで搬送されるガス中の濃度として、夫々、72〜85vol%及び14〜24vol%であることを特徴とする高炉操業方法。
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