JP6777894B2 - 酸素高炉設備およびその酸素高炉設備を用いた銑鉄の製造方法 - Google Patents
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Description
(1)前記実質的に窒素を含まない酸素含有ガスとして、純酸素に前記発電設備排ガスを混合したガスが用いられること、
(2)前記実質的に窒素を含まない酸素含有ガスとして、純酸素に水蒸気を混合したガスが用いられること、
がより好ましい解決手段となるものと考えられる。
C(coke)+CO2=2CO−172.42kJ/mol
C(coke)+H2O=CO+H2−131.27kJ/mol
しかしながら、CO、H2、N2ガスは熱分解反応を起こさないので、羽口に吹き込んでも顕熱相当の小さな冷却効果しかない。よって、羽口に吹き込む羽口冷却材は、可能な限り熱分解をおこす物質、すなわちCO2やH2Oの濃度が高いものが好ましい。上記に示す発電設備排ガスは、窒素をほとんど含まずほぼCO2のみで構成されているので、羽口冷却ガスとして適している。
本発明に適合する第1の例としては、羽口4から酸素を吹き込む酸素高炉1において、図2に示すように、酸素高炉1の窒素をほとんど含まない高炉ガスを副生ガス発電設備2(ここでは蒸気タービンのボイラー)に流しこむ例を基本とする。また、副生ガス発電設備2では、酸素と発電設備排ガスを混合させた酸素含有ガスを生成し、副生ガス発電設備2のボイラーにて上記高炉ガスと混合して発電を行う。副生ガス発電設備2の発電設備排ガスはほぼCO2のみであり、その発電設備排ガスを酸素高炉1の羽口4に送ると共に、羽口4からは酸素ガスを微粉炭とともに吹込んだ。
本発明に適合する第2の例としては、図4に示すように、酸素高炉1の窒素をほとんど含まない高炉ガスを副生ガス発電設備2に流し込み、副生ガス発電設備2では、酸素と水蒸気を混合させた酸素含有ガスを生成し、副生ガス発電設備2のボイラーにて上記高炉ガスと混合して発電を行う。副生ガス発電設備2に吹き込んだ水蒸気は排ガス冷却の際に自然に液化分離されるので、発電設備排ガスはほぼCO2のみであり、その発電設備排ガスを酸素高炉1の羽口4に送ると共に、羽口4からは酸素ガスを微粉炭とともに吹込んだ。
特許文献1に開示のものであり、高炉ガス(Bガス)からPSAを用いてCO2分離設備21によりCO2分離を行い、分離したCO2を冷却ガスとして羽口4から吹込み、酸素高炉1の操業を行った。
<比較例2>
同じく特許文献1に示されていた例であり、羽口4から水蒸気を冷却ガスとして吹込み、酸素高炉1の操業を行った。
<比較例3>
特許文献2に示されていた例であり、羽口4から炉頂ガスを循環して冷却ガスとして吹込み、酸素高炉1の操業を行った。
<比較例4>
通常の副生ガス発電方法を示す例であり、酸素高炉1の炉頂から発生する高炉ガス(Bガス)と空気とを副生ガス発電設備2のボイラーにて燃焼させ、副生ガス発電設備2において発生した発電設備排ガスを羽口4から冷却ガスとして吹込み、酸素高炉1の操業を行った。
2 副生ガス発電設備
3 バーナー
4 羽口
5 発電設備排ガス再循環路
6 レースウェイ
11 高炉羽口用バーナー
12−1 中心管
12−2 内環状管
12−3 外環状管
21 CO2分離設備
Claims (4)
- 羽口から純酸素及び還元材、冷却ガスを吹込み、炉頂から窒素濃度10vol%以下(以下、「実質的に窒素を含まない」と記す)の高炉ガスを発生する酸素高炉と、前記酸素高炉の炉頂から発生する高炉ガスと実質的に窒素を含まない酸素含有ガスとを用いて発電を行う副生ガス発電設備と、を有する酸素高炉設備おいて、該副生ガス発電設備から発生する実質的に窒素を含まない発電設備排ガスの一部が、該酸素高炉の羽口用冷却ガスとして用いられるように構成したことを特徴とする酸素高炉設備
- 請求項1に記載の酸素高炉設備であって、前記実質的に窒素を含まない酸素含有ガスとして、純酸素に前記発電設備排ガスを混合したガスが用いられることを特徴とする酸素高炉設備。
- 請求項1に記載の酸素高炉設備であって、前記実質的に窒素を含まない酸素含有ガスとして、純酸素に水蒸気を混合したガスが用いられることを特徴とする酸素高炉設備。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の酸素高炉設備を用い、酸素高炉設備を構成する酸素高炉において銑鉄を製造することを特徴とする酸素高炉設備を用いた銑鉄の製造方法。
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