JP7396319B2 - 気体還元材の吹込み方法 - Google Patents
気体還元材の吹込み方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7396319B2 JP7396319B2 JP2021048715A JP2021048715A JP7396319B2 JP 7396319 B2 JP7396319 B2 JP 7396319B2 JP 2021048715 A JP2021048715 A JP 2021048715A JP 2021048715 A JP2021048715 A JP 2021048715A JP 7396319 B2 JP7396319 B2 JP 7396319B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow hole
- gas
- main flow
- reducing agent
- oxygen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 title claims description 55
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 109
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 64
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 64
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 37
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 39
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
Description
[1]高炉用羽口を用いて高炉内に気体還元材を吹込む気体還元材の吹込み方法であって、前記高炉用羽口は主流通孔と、前記主流通孔の周囲に設けられる副流通孔とを有し、前記主流通孔から酸素含有ガスを前記高炉内に吹込み、前記副流通孔から気体還元材を高炉内に吹込む、気体還元材の吹込み方法。
[2]前記主流通孔から酸素含有ガスを前記高炉用羽口前に形成されるレースウェイに吹込み、前記酸素含有ガスの吹込み方向と、前記気体還元材の吹込み方向とがなす角度θ(°)が下記(1)式を満足する、[1]に記載の気体還元材の吹込み方法。
θ≧tan-1(L/(0.75×DR))・・・(1)
上記(1)式で、Lは前記主流通孔の排出口と前記副流通孔の排出口との中心間距離(m)であり、DRは前記レースウェイの深度(m)である。
[3]前記主流通孔の排出口と前記副流通孔の排出口との中心間距離Lが下記(2)式を満足する、[1]または[2]に記載の気体還元材の吹込み方法。
L≦0.48×{(ρf×V2)/(ρp×d)}1/4-1/2D・・・(2)
上記(2)式で、Lは前記主流通孔の排出口と前記副流通孔の排出口との中心間距離(m)であり、ρfはボッシュガス密度(kg/m3)であり、Vは羽口あたりのボッシュガス流量{m3/(s×羽口)}であり、ρpはコークスの見かけ密度(kg/m3)であり、dはコークスの粒径(m)であり、Dは前記主流通孔の内径(m)である。
[4]前記酸素含有ガスは酸素を50体積%以上含む気体である、[1]から[3]の何れか1つに記載の気体還元材の吹込み方法。
[5]前記気体還元材は、Bガス、Cガス、一酸化炭素、水素、メタン、メタノールおよびジメチルエーテルの少なくとも1つを含むガスである、[1]から[4]の何れか1つに記載の気体還元材の吹込み方法。
[6]高炉に酸素含有ガスを吹き込む主流通孔と、高炉に気体還元材を吹込む副流通孔と、
を有し、前記主流通孔の中心軸と、前記副流通孔の中心軸とがなす角度θ(°)が下記(1)式を満足する、高炉用羽口。
θ≧tan-1(L/(0.75×DR))・・・(1)
上記(1)式で、Lは前記主流通孔の排出口と前記副流通孔の排出口との中心間距離(m)であり、DRはレースウェイの深度(m)である。
[7]前記主流通孔の排出口と前記副流通孔の排出口との中心間距離Lが下記(2)式を満足する、[6]に記載の高炉用羽口。
L≦0.48×{(ρf×V2)/(ρp×d)}1/4-1/2D・・・(2)
上記(2)式で、Lは前記主流通孔の排出口と前記副流通孔の排出口との中心間距離(m)であり、ρfはボッシュガス密度(kg/m3)であり、Vは羽口あたりのボッシュガス流量{m3/(s×羽口)}であり、ρpはコークスの見かけ密度(kg/m3)であり、dはコークスの粒径(m)であり、Dは前記主流通孔の内径(m)である。
上記(1)式で、θは酸素を含む気体の吹方向と気体還元材の吹込み方向とがなす角度(°)であり、Lは主流通孔12の排出口13と、副流通孔14の排出口15との中心間距離(m)であり、DRはレースウェイ20の深度DR(m)である。
上記(3)式で、DRはレースウェイ20の深度DR(m)であり、DTは主流通孔の羽口径(m)であり、Frはフルード数(-)である。
上記(3)式で、ρfはボッシュガス密度(kg/m3)であり、ρPはコークス粒子の見かけ密度(kg/m3)であり、Uはボッシュガス流速(m/sec)であり、dはコークス粒子の調和平均粒径(m)であり、gは重力加速度(=9.81m/sec2)である。
上記(5)式で、Vは1羽口あたりのボッシュガス流量(m3/sec)であり、主流通孔12および副流通孔14からレースウェイ20内に吹込まれた酸素含有ガスおよび気体還元材と、気体還元材および羽口前のコークスがレースウェイ20において燃焼・ガス化反応を起こし、CO、H2、N2のみで構成される高温ガスになったとして換算した場合の体積流量である。また、ボッシュガス密度ρfは、上記高温ガスにおけるガス密度である。ボッシュガス流量Vおよびボッシュガス密度ρfは、主流通孔12および副流通孔14から吹込まれる酸素含有ガスと気体還元材の温度、組成、流量およびボッシュガスに変化する際の発熱量、レースウェイ20内の圧力がわかれば算出できる。なお、レースウェイ20内の圧力は、高炉用羽口10を設置した高さに炉内圧力計を設置して得た測定値で代替できる。あるいは、主流通孔12へ吹込む酸素含有ガスの元圧を基準として、高炉用羽口10への流通経路の圧力損失を計算して減じた数値をレースウェイ20内の圧力としてもよい。
上記(6)式で、Hは主流通孔12の内周端面からのレースウェイ20の高さ(m)である。また、Dは主流通孔12の内径(m)である。
ここで、Lは、主流通孔12の排出口13と副流通孔14の排出口15との中心間距離(m)である。
12 主流通孔
13 排出口
14 副流通孔
15 排出口
20 レースウェイ
Claims (4)
- 高炉用羽口を用いて高炉内に気体還元材を吹込む気体還元材の吹込み方法であって、
前記高炉用羽口は主流通孔と、前記主流通孔の周囲に設けられる副流通孔とを有し、
前記主流通孔から酸素含有ガスを、前記副流通孔から気体還元材を別々に高炉内に吹込み、
前記主流通孔から酸素含有ガスを前記高炉用羽口前に形成されるレースウェイに吹込み、
前記酸素含有ガスの吹込み方向と、前記気体還元材の吹込み方向とがなす角度θ(°)が下記(1)式を満足する、気体還元材の吹込み方法。
θ≧tan -1 (L/(0.75×D R ))・・・(1)
上記(1)式で、Lは前記主流通孔の排出口と前記副流通孔の排出口との中心間距離(m)であり、D R は前記レースウェイの深度(m)である。 - 前記主流通孔の排出口と前記副流通孔の排出口との中心間距離Lが下記(2)式を満足する、請求項1に記載の気体還元材の吹込み方法。
L≦0.48×{(ρf×V2)/(ρp×d)}1/4-1/2D・・・(2)
上記(2)式で、Lは前記主流通孔の排出口と前記副流通孔の排出口との中心間距離(m)であり、ρfはボッシュガス密度(kg/m3)であり、Vは羽口あたりのボッシュガス流量{m3/(s×羽口)}であり、ρpは前記主流通孔の排出口前のコークスの見かけ密度(kg/m3)であり、dは前記コークスの粒径(m)であり、Dは前記主流通孔の内径(m)である。 - 前記酸素含有ガスは酸素を50体積%以上含む気体である、請求項1または請求項2に記載の気体還元材の吹込み方法。
- 前記気体還元材は、Bガス、Cガス、一酸化炭素、水素、メタン、メタノールおよびジ
メチルエーテルの少なくとも1つを含むガスである、請求項1から請求項3の何れか一項
に記載の気体還元材の吹込み方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021048715A JP7396319B2 (ja) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | 気体還元材の吹込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021048715A JP7396319B2 (ja) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | 気体還元材の吹込み方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022147465A JP2022147465A (ja) | 2022-10-06 |
JP7396319B2 true JP7396319B2 (ja) | 2023-12-12 |
Family
ID=83462702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021048715A Active JP7396319B2 (ja) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | 気体還元材の吹込み方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7396319B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101790589A (zh) | 2007-08-29 | 2010-07-28 | Posco公司 | 用于制造铁水的风口及使用该风口喷吹气体的方法 |
JP2013040402A (ja) | 2011-07-15 | 2013-02-28 | Jfe Steel Corp | 高炉操業方法 |
JP2014084470A (ja) | 2012-10-19 | 2014-05-12 | Jfe Steel Corp | 高炉操業方法及びランス |
JP2014088602A (ja) | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Jfe Steel Corp | 高炉操業方法及び高炉羽口ランス |
JP2020117761A (ja) | 2019-01-23 | 2020-08-06 | Jfeスチール株式会社 | 高炉用羽口、高炉用羽口設備および粒状固体還元材の吹込み方法 |
-
2021
- 2021-03-23 JP JP2021048715A patent/JP7396319B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101790589A (zh) | 2007-08-29 | 2010-07-28 | Posco公司 | 用于制造铁水的风口及使用该风口喷吹气体的方法 |
JP2013040402A (ja) | 2011-07-15 | 2013-02-28 | Jfe Steel Corp | 高炉操業方法 |
JP2014084470A (ja) | 2012-10-19 | 2014-05-12 | Jfe Steel Corp | 高炉操業方法及びランス |
JP2014088602A (ja) | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Jfe Steel Corp | 高炉操業方法及び高炉羽口ランス |
JP2020117761A (ja) | 2019-01-23 | 2020-08-06 | Jfeスチール株式会社 | 高炉用羽口、高炉用羽口設備および粒状固体還元材の吹込み方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022147465A (ja) | 2022-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2278031B1 (en) | Process for reforming exhaust gas from metallurgical furnace, process for cooling the exhaust gas, and apparatuses for both processes | |
EP3124626B1 (en) | Method of operating oxygen blast furnace | |
JP5824810B2 (ja) | 高炉操業方法 | |
JP5617531B2 (ja) | 燃焼バーナによる低発熱量ガスの燃焼方法および高炉操業方法 | |
JP5699832B2 (ja) | 高炉操業方法 | |
EP4067510A1 (en) | Blast furnace operation method | |
JP5392230B2 (ja) | 燃焼バーナによる高炉ガスの燃焼方法 | |
WO2010126171A1 (ja) | 高炉操業方法及びそのための低発熱量ガスの燃焼方法並びに高炉設備 | |
JP7396319B2 (ja) | 気体還元材の吹込み方法 | |
CN113077132A (zh) | 一种喷吹煤粉性价比评价的方法 | |
JP5200618B2 (ja) | 高炉操業方法 | |
WO2018180892A1 (ja) | 高炉操業方法 | |
JP2010261095A (ja) | 高炉およびその操業方法 | |
JPWO2016031653A1 (ja) | 酸素高炉への微粉炭吹き込み方法 | |
JP2012031470A (ja) | ア−ク炉発生排ガスの改質方法、改質装置および改質ガスの製造方法 | |
JP7265161B2 (ja) | 高炉操業方法 | |
JP2014210965A (ja) | 高炉操業方法 | |
JP5392229B2 (ja) | 燃焼バーナによる低発熱量ガスの燃焼方法 | |
Schott | A quite and simple but very effective idea | |
JP2023114182A (ja) | 高炉の操業方法 | |
TW202332780A (zh) | 氣體還原材的吹入方法和高爐用風口 | |
JP2011168882A (ja) | 高炉操業方法 | |
JP2006241498A (ja) | 高炉操業方法 | |
JP2007100160A (ja) | 高炉操業方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221028 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230823 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230829 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230925 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231031 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7396319 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |