JPH01268809A - 微粉炭バーナ - Google Patents
微粉炭バーナInfo
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- JPH01268809A JPH01268809A JP9685388A JP9685388A JPH01268809A JP H01268809 A JPH01268809 A JP H01268809A JP 9685388 A JP9685388 A JP 9685388A JP 9685388 A JP9685388 A JP 9685388A JP H01268809 A JPH01268809 A JP H01268809A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/001—Injecting additional fuel or reducing agents
- C21B5/003—Injection of pulverulent coal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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- Manufacture Of Iron (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「発明の目的」
（産業上の利用分野）
この発明は高炉操業において使用する微粉炭バーナの構
造に関するものである。
造に関するものである。
（従来の技術）
現在稼動している大型高炉の操業においては、通常１１
００〜１３００℃の熱風と共に還元剤としてのコークス
の一部を微粉炭で置換して羽目から吹き込んでいる。酸
素富化操業を行なう場合でも通常の酸素富化率は数％に
過ぎず吹込まれる微粉炭も１００ｋｇ／を程度が限度と
されていたが、近年炉頂から装入されるコークスの原単
位を更に低減せしめ低品質の微粉炭に代替して羽口から
より多くの微粉炭を吹込む技術が提案されている。これ
等の技術においては従来の数倍もしくはそれ以上の酸素
富化率において操業されるが、吹込まれる微粉炭の量が
多いために、通常、羽目前の送風支管の直管部に斜め方
向から吹き込む方式（第５図）においては微粉炭は羽口
先レースウェイに到達する迄に燃焼して羽目に溶融灰が
堆積する等の障害がみられるようになった。例えば特開
昭６２−２６３９０６号（第６図）においては、これら
の障害を避けるために、微粉炭吹込みノズルを送風支管
に水平に設けて、バーナを微粉炭と酸素吹込み用の２重
構造とし、而も羽口先端と微粉炭吹込みノズル間の距離
を特定することを提案している。
００〜１３００℃の熱風と共に還元剤としてのコークス
の一部を微粉炭で置換して羽目から吹き込んでいる。酸
素富化操業を行なう場合でも通常の酸素富化率は数％に
過ぎず吹込まれる微粉炭も１００ｋｇ／を程度が限度と
されていたが、近年炉頂から装入されるコークスの原単
位を更に低減せしめ低品質の微粉炭に代替して羽口から
より多くの微粉炭を吹込む技術が提案されている。これ
等の技術においては従来の数倍もしくはそれ以上の酸素
富化率において操業されるが、吹込まれる微粉炭の量が
多いために、通常、羽目前の送風支管の直管部に斜め方
向から吹き込む方式（第５図）においては微粉炭は羽口
先レースウェイに到達する迄に燃焼して羽目に溶融灰が
堆積する等の障害がみられるようになった。例えば特開
昭６２−２６３９０６号（第６図）においては、これら
の障害を避けるために、微粉炭吹込みノズルを送風支管
に水平に設けて、バーナを微粉炭と酸素吹込み用の２重
構造とし、而も羽口先端と微粉炭吹込みノズル間の距離
を特定することを提案している。
（発明が解決しようとする課題）
前述の特開昭６２−２６３９０６号等の高炉操業法は、
その実施例からも明らかなように、通常の酸素富化率よ
りも海かに高率ではあるが、０□濃度は３７％程度を前
提としており、０□濃度を４０％以上とする酸素高炉の
操業条件においては前述の改良程度では未だ不充分であ
り、高濃度酸素による操業を安定に永続的に続けるため
には羽口先温度調整ガスの使用は不可欠であり、而も羽
口先における燃焼状況の把握が極めて重要である等、未
解決の課題が多い。本発明はこのような現状に鑑み創案
されたものであり、大量の微粉炭を炉況を悪化せしめる
ことなく、而も羽目の寿命を短くすることなく安定して
燃焼せしめることの可能な装置を提供することを目的と
する。
その実施例からも明らかなように、通常の酸素富化率よ
りも海かに高率ではあるが、０□濃度は３７％程度を前
提としており、０□濃度を４０％以上とする酸素高炉の
操業条件においては前述の改良程度では未だ不充分であ
り、高濃度酸素による操業を安定に永続的に続けるため
には羽口先温度調整ガスの使用は不可欠であり、而も羽
口先における燃焼状況の把握が極めて重要である等、未
解決の課題が多い。本発明はこのような現状に鑑み創案
されたものであり、大量の微粉炭を炉況を悪化せしめる
ことなく、而も羽目の寿命を短くすることなく安定して
燃焼せしめることの可能な装置を提供することを目的と
する。
「発明の構成」
（課題を解決するための手段）
前述の目的を達成するために本発明者等は（１） 中
央部に炉内監視管を備え、その外側に同心円状に微粉炭
管、羽口先温度調整ガス管、酸素管を配設したことを特
徴とする微粉炭バーナ。
央部に炉内監視管を備え、その外側に同心円状に微粉炭
管、羽口先温度調整ガス管、酸素管を配設したことを特
徴とする微粉炭バーナ。
（２）中央部に炉内監視管を備え、その外側に同心円状
に微粉炭管、羽口先温度調整ガス管、酸素管を配設し、
最も外側に摺動管を設けたことを特徴とする微粉炭バー
ナを鐸に提案する。
に微粉炭管、羽口先温度調整ガス管、酸素管を配設し、
最も外側に摺動管を設けたことを特徴とする微粉炭バー
ナを鐸に提案する。
（作用）
本発明の微粉炭バーナは従来の高炉操業のように熱風を
用いず冷酸素を用いるため、構造上次の４点の特徴を有
している。
用いず冷酸素を用いるため、構造上次の４点の特徴を有
している。
ａ）従来の高炉操業と異なり、羽口先レースウェイにお
ける微粉炭の燃焼、並びに炉内反応の応答性が極めて早
いため燃焼の主帯域の情報を適確に入手する必要があり
、そのためにバーナの中央部に炉内監視手段を設けたこ
と。
ける微粉炭の燃焼、並びに炉内反応の応答性が極めて早
いため燃焼の主帯域の情報を適確に入手する必要があり
、そのためにバーナの中央部に炉内監視手段を設けたこ
と。
ｂ） レースウェイが異状に高温となり炉況に変調を来
しやすいので羽口先温度調整ガスの使用が不可欠であり
、そのための配管を必要とすること。
しやすいので羽口先温度調整ガスの使用が不可欠であり
、そのための配管を必要とすること。
Ｃ） 微粉炭の燃焼に伴なう羽口への影響を最少限とす
るための手段を講する必要があること。
るための手段を講する必要があること。
ｄ） 微粉炭バーナの先端に小羽口の後端部に接する摺
動管を設けてバーナの先端部に応力負担がかからないよ
うにすること。
動管を設けてバーナの先端部に応力負担がかからないよ
うにすること。
等である。 ａ）は目視による確認もしくは自動制御と
の関連で炉内状況を光学的に直接入手する手段として必
要なものであり、バーナの本体内の位置は、外界の影響
を受けない略中央が好ましく、微粉炭等が管内に入るこ
とは視野を狭くし測定精度にも影響を与えることになる
から空気その他の適当な流体により常時もしくは間欠的
に管内を清浄化する機構を備えておく必要がある。 ｂ
）の羽口先温度調整ガスとしては水蒸気、高炉ガス、コ
ークス炉ガス、又はＮｚガス、Ｃ０ｇガス、等の不活性
ガスもしくは分解が吸熱反応を伴なうガスであり、鉄鉱
石の還元に悪影響がなければ特に限定はない。Ｃ）につ
いて言及すれば通常の酸素富化操業の羽口に比較すれば
かなり大量゛の微粉炭が高酸素濃度の雰囲気で燃焼され
るから羽口への障害は厳しく調べておく必要がある。障
害としては未燃焼の微粉炭を含む混合流体が羽口内面に
衝突し内面が摩耗するトラブル、もしくは燃焼し溶融し
たＡｓｈが羽口内面もしくは先端部に堆積することによ
り生ずるトラブルがある。従って前述した微粉炭を含む
混合流体の最外縁が羽口に接触する位置は、羽目先端部
から該羽口出口直径のＡ以内とする必要がありこれを超
える場合には羽目への影響は避けられない、 ｄ）は特
に通常の高炉羽口と差異のある点であるが、バーナ本体
とガスの漏洩を防止し且つ小羽口を炉体に固定する機構
を別々にしたもので小羽口にかかる応力がバーナ本体に
及ばないようにバーナ本体と摺動管は気密に接触されて
はいるが摺動できるようにした。常温の高濃度酸素が用
いられるから必らずしも微粉炭バーナの外側を冷却水管
とする必要はなく、摺動外はＳＵＳ等の耐蝕性鋼管を使
用することができる。
の関連で炉内状況を光学的に直接入手する手段として必
要なものであり、バーナの本体内の位置は、外界の影響
を受けない略中央が好ましく、微粉炭等が管内に入るこ
とは視野を狭くし測定精度にも影響を与えることになる
から空気その他の適当な流体により常時もしくは間欠的
に管内を清浄化する機構を備えておく必要がある。 ｂ
）の羽口先温度調整ガスとしては水蒸気、高炉ガス、コ
ークス炉ガス、又はＮｚガス、Ｃ０ｇガス、等の不活性
ガスもしくは分解が吸熱反応を伴なうガスであり、鉄鉱
石の還元に悪影響がなければ特に限定はない。Ｃ）につ
いて言及すれば通常の酸素富化操業の羽口に比較すれば
かなり大量゛の微粉炭が高酸素濃度の雰囲気で燃焼され
るから羽口への障害は厳しく調べておく必要がある。障
害としては未燃焼の微粉炭を含む混合流体が羽口内面に
衝突し内面が摩耗するトラブル、もしくは燃焼し溶融し
たＡｓｈが羽口内面もしくは先端部に堆積することによ
り生ずるトラブルがある。従って前述した微粉炭を含む
混合流体の最外縁が羽口に接触する位置は、羽目先端部
から該羽口出口直径のＡ以内とする必要がありこれを超
える場合には羽目への影響は避けられない、 ｄ）は特
に通常の高炉羽口と差異のある点であるが、バーナ本体
とガスの漏洩を防止し且つ小羽口を炉体に固定する機構
を別々にしたもので小羽口にかかる応力がバーナ本体に
及ばないようにバーナ本体と摺動管は気密に接触されて
はいるが摺動できるようにした。常温の高濃度酸素が用
いられるから必らずしも微粉炭バーナの外側を冷却水管
とする必要はなく、摺動外はＳＵＳ等の耐蝕性鋼管を使
用することができる。
尚、微粉炭管、羽口先温度調整ガス管、酸素管は、完全
均一な混合流体を得るためには同心円状の管を利用する
のが望ましいが夫々の管の配設順序に特に限定はない。
均一な混合流体を得るためには同心円状の管を利用する
のが望ましいが夫々の管の配設順序に特に限定はない。
又、微粉炭吹出ノズル、羽口先温度調整ガス吹出ノズル
、酸素吹出ノズルの噴出口の軸線の方向も中央部の炉内
監視管の軸線と平行でも、外向きでも内向きでも羽口ぺ
の影響を最小限に且つ完全燃焼が遂行できれば特に限定
はない。噴出口の形状も円環状もしくは円周状に多くの
小孔を備えたものでも何れも使用することができる。
、酸素吹出ノズルの噴出口の軸線の方向も中央部の炉内
監視管の軸線と平行でも、外向きでも内向きでも羽口ぺ
の影響を最小限に且つ完全燃焼が遂行できれば特に限定
はない。噴出口の形状も円環状もしくは円周状に多くの
小孔を備えたものでも何れも使用することができる。
小羽口の後端部に気密に接する微粉炭バーナの先端部も
しくは摺動管の先端に形成される摺動座の面は球面もし
くは円錐体の曲面で形成され小羽口の動きに追従できる
ようにしておくことが好ましい。
しくは摺動管の先端に形成される摺動座の面は球面もし
くは円錐体の曲面で形成され小羽口の動きに追従できる
ようにしておくことが好ましい。
（実施例）
第１図は本発明の微粉炭バーナの基部側の縦断面を示す
ものである。中央部に炉内監視管１が配置されており、
この管はバーナの基部から先端部まで延びている。内側
には空気人口２より管内に舞い込んだ微粉炭等を吹払う
清浄用空気が間欠的に導入されるようになっている。こ
の炉内監視管１は仕切弁３を介して覗窓４と連通されて
おり、ここから肉眼によりもしくは計測器により炉内よ
り情報を得ることができる。監視用管の外側に同心円状
に微粉炭管５が設けられており、微粉炭供給口６より微
粉炭が送り込まれる。同様にその外側に羽口先温度調整
ガス管７が配設され羽口先温度調整ガス供給口８よりガ
ス（この実施例では水蒸気）が供給されるようになって
いる。羽口先温度調整ガス管７の外側に酸素管９が設け
られ、酸素供給口１０から酸素が送り込まれ、バーナの
最も外側は冷却水管１１であって冷却水供給口１２、冷
却水排出口１３が設けられている。
ものである。中央部に炉内監視管１が配置されており、
この管はバーナの基部から先端部まで延びている。内側
には空気人口２より管内に舞い込んだ微粉炭等を吹払う
清浄用空気が間欠的に導入されるようになっている。こ
の炉内監視管１は仕切弁３を介して覗窓４と連通されて
おり、ここから肉眼によりもしくは計測器により炉内よ
り情報を得ることができる。監視用管の外側に同心円状
に微粉炭管５が設けられており、微粉炭供給口６より微
粉炭が送り込まれる。同様にその外側に羽口先温度調整
ガス管７が配設され羽口先温度調整ガス供給口８よりガ
ス（この実施例では水蒸気）が供給されるようになって
いる。羽口先温度調整ガス管７の外側に酸素管９が設け
られ、酸素供給口１０から酸素が送り込まれ、バーナの
最も外側は冷却水管１１であって冷却水供給口１２、冷
却水排出口１３が設けられている。
第２図は第１図に記載した微粉炭バーナの先端部の縦断
面を示すもので、炉内監視用管１、微粉炭管５、羽口先
温度調整ガス管７、酸素管９、が同心円状に図示されて
いる。この実施例においてはバーナの軸線に平行な噴出
口を有する微粉炭吹出ノズル１４の外側に、先端開口部
がバーナの軸線方向に対し内側に傾斜している羽口先温
度調整ガス吹出ノズル１５、酸素吹出ノズル１６が設け
られており、バーナを出た混合流体が羽目１８に影響を
与えることのないように配慮した。バーナの先端外周部
には羽目１８の後端部と気密に接するための摺動座１７
が形成されている。
面を示すもので、炉内監視用管１、微粉炭管５、羽口先
温度調整ガス管７、酸素管９、が同心円状に図示されて
いる。この実施例においてはバーナの軸線に平行な噴出
口を有する微粉炭吹出ノズル１４の外側に、先端開口部
がバーナの軸線方向に対し内側に傾斜している羽口先温
度調整ガス吹出ノズル１５、酸素吹出ノズル１６が設け
られており、バーナを出た混合流体が羽目１８に影響を
与えることのないように配慮した。バーナの先端外周部
には羽目１８の後端部と気密に接するための摺動座１７
が形成されている。
第３図は前述の水冷ジャケットを使用する代りに耐熱鋼
からなる摺動管１９を摺動自在に設けたものであるが、
先端部には同様に摺動座１７が形成されている。
からなる摺動管１９を摺動自在に設けたものであるが、
先端部には同様に摺動座１７が形成されている。
第４図は前回の場合と異なり、微粉炭吹出ノズル１４の
先端開口部はバーナの軸線より外側に傾斜して設けられ
た例を示すもので、微粉炭と各種流体との混合体が羽目
１８の内面と接する位置を示したものであり、羽口出口
直径りの２以下の長さＨだけ先端部から内側に入った所
となるようにノズルの噴出角度を決めたものである。
先端開口部はバーナの軸線より外側に傾斜して設けられ
た例を示すもので、微粉炭と各種流体との混合体が羽目
１８の内面と接する位置を示したものであり、羽口出口
直径りの２以下の長さＨだけ先端部から内側に入った所
となるようにノズルの噴出角度を決めたものである。
「発明の効果」
以上詳細に説明したように、酸素高炉において本発明の
微粉炭バーナを使用する場合には送風として、純酸素あ
るいは高濃度の酸素にて操業する際において炉況を損う
ことなく大量の微粉炭を安全に且つ小羽口への影響も殆
んどなく燃焼せしめることができ、而も燃焼状態を適確
に把握することのできるバーナの中央部に炉内監視用管
を配設したので、肉眼による炉熱制御もしくは高炉の計
算制御の有効活用と相応してその効果を期待することが
できる。
微粉炭バーナを使用する場合には送風として、純酸素あ
るいは高濃度の酸素にて操業する際において炉況を損う
ことなく大量の微粉炭を安全に且つ小羽口への影響も殆
んどなく燃焼せしめることができ、而も燃焼状態を適確
に把握することのできるバーナの中央部に炉内監視用管
を配設したので、肉眼による炉熱制御もしくは高炉の計
算制御の有効活用と相応してその効果を期待することが
できる。
第１図は本発明の微粉炭バーナの基部側縦断面、第２図
は前記バーナの先端部縦断面図、第３図は冷却水管の代
りに摺動管を使用した本発明の他の実施例（先端部の縦
断面）の図、第４図は本発明における小羽口に対する混
合流体の接触点を示す説明図、第５図は従来の送風支管
、第６図は高酸素富化時の送風支管の従来例を示す。 １：炉内監視管 ２：空気入口 ３：仕切弁 ４：覗窓 ５：微粉炭管 ６：微粉炭供給ロア：羽口先温
度調整ガス管 ８：羽口先温度調整ガス供給口 ９：酸素管 １０：酸素供給口１１：冷却水
管 １２：冷却水供給口１３：冷却水排出口
１４：微粉炭吹出ノズル１５：羽口先温度調整ガス
吹出ノズル
は前記バーナの先端部縦断面図、第３図は冷却水管の代
りに摺動管を使用した本発明の他の実施例（先端部の縦
断面）の図、第４図は本発明における小羽口に対する混
合流体の接触点を示す説明図、第５図は従来の送風支管
、第６図は高酸素富化時の送風支管の従来例を示す。 １：炉内監視管 ２：空気入口 ３：仕切弁 ４：覗窓 ５：微粉炭管 ６：微粉炭供給ロア：羽口先温
度調整ガス管 ８：羽口先温度調整ガス供給口 ９：酸素管 １０：酸素供給口１１：冷却水
管 １２：冷却水供給口１３：冷却水排出口
１４：微粉炭吹出ノズル１５：羽口先温度調整ガス
吹出ノズル
Claims (2)
- （１）中央部に炉内監視管を備え、その外側に同心円状
に微粉炭管、羽口先温度調整ガス管、酸素管を配設した
ことを特徴とする微粉炭バーナ。 - （２）中央部に炉内監視管を備え、その外側に同心円状
に微粉炭管、羽口先温度調整ガス管、酸素管を配設し、
最も外側に摺動管を設けたことを特徴とする微粉炭バー
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63096853A JP2761885B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | 微粉炭バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63096853A JP2761885B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | 微粉炭バーナ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9343646A Division JP2963422B2 (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | 高炉操業用微粉炭バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01268809A true JPH01268809A (ja) | 1989-10-26 |
| JP2761885B2 JP2761885B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=14176044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63096853A Expired - Fee Related JP2761885B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | 微粉炭バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2761885B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6053962A (en) * | 1995-10-02 | 2000-04-25 | Nkk Corporation | Scrap melting process |
| JP2010255892A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Electric Power Dev Co Ltd | ガス化用バーナ、及びガス化用バーナの燃料供給方法 |
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