JPH09137209A - 高炉操業方法 - Google Patents

高炉操業方法

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JPH09137209A
JPH09137209A JP31584895A JP31584895A JPH09137209A JP H09137209 A JPH09137209 A JP H09137209A JP 31584895 A JP31584895 A JP 31584895A JP 31584895 A JP31584895 A JP 31584895A JP H09137209 A JPH09137209 A JP H09137209A
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JP
Japan
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waste plastic
blown
blowing
raceway
blast
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Withdrawn
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JP31584895A
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English (en)
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Kazuyoshi Yamaguchi
一良 山口
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPH09137209A publication Critical patent/JPH09137209A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/02Making special pig-iron, e.g. by applying additives, e.g. oxides of other metals
    • C21B5/023Injection of the additives into the melting part
    • C21B5/026Injection of the additives into the melting part of plastic material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 羽口部から吹込まれる廃プラスティックの燃
焼を促進し、レースウェイ内で完全燃焼を達成させ、高
炉の通気性を確保し、生産量、燃料比を維持する。 【解決手段】 廃プラスティック吹込み用ランスを羽口
を貫通させて設置し、レースウェイ内に直接吹込む。ま
た廃プラスティックの吹込み量、粒度に応じて、送風温
度、酸素富化率を調整する。 【効果】 2000℃以上の高温度場であるレースウェ
イ内に直接吹込むことにより、廃プラスティックは急速
に加熱され、その結果細粒化してしまうため、その後の
燃焼性は極めて良好となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉の羽口部から
廃プラスティックを吹込む際に、廃プラスティックの燃
焼性を良好な状態に確保して高炉の通気性を維持し、生
産性を向上させて燃料比を下げるとともに、廃プラステ
ィック処理問題を解決するのに有効な高炉操業方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】高炉操業にあっては、コークス代替とし
て、安価で燃焼性が良く発熱量の高い燃料(微粉炭、石
油、重油、ナフサ等)を羽口部より吹込み、溶銑製造コ
ストの低減、生産性の向上を図ってきており、特公昭4
0−23763号公報にその技術が開示されている。特
に直近では価格の点から微粉炭吹込みが主流となってお
り、燃料比低減(コスト低減)、生産性向上に大きく寄
与している。このようにして吹込まれた微粉炭は高炉内
で一部のコークスの代りに燃焼し、その燃焼性の良さと
高い発熱量のために、高温で多量の還元ガスを生成し効
率的な還元反応を行う。従って、炉頂より装入された鉄
鉱石はすばやく金属状態まで還元されるとともに、溶融
して高温の溶銑となり、高炉の炉熱が高くなって生産性
が向上する。
【0003】一方、都市ゴミあるいは産業廃棄物には大
量の廃プラスティックが存在しており、最近では難処理
廃棄物として埋め立てに回される以外に処理方法のない
のが実状である。この廃プラスティックを資源化するこ
とができれば都市廃棄物の減少につながり、また燃料と
して有効に利用できれば省エネルギーにつながる。そし
て安全に処理することができれば無公害処理技術とな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の高炉
操業においては、廃プラスティックを羽口部から吹込む
操業は行われていない。これは微粉炭に比較して、粒度
が大きくかつ着火性が悪いため、未燃のまま高炉の燃焼
帯(レースウェイ)から高炉炉内(炉下部滴下帯および
炉芯)に侵入して炉内に蓄積し、高炉の通気性および溶
銑滓の通液性を阻害する可能性を持っているからであ
り、それによって高炉の生産量は低下する。このため廃
プラスティックの吹込み量には上限が存在すると思われ
る。
【0005】本発明で廃プラスティックとは、産業廃棄
物の中で電線被覆材、ペットボトル、リサイクルのため
に溶融させたものの残材等のプラスティック材料で粒径
10mm以下に破砕したものを対象とする。本発明は、
廃プラスティックの燃焼性を向上させて、未燃のまま高
炉のレースウェイから炉下部滴下帯および炉芯に侵入す
る廃プラスティックをなくすることにより、廃プラステ
ィック吹込み量の上限をなくすとともに、高炉の通気・
通液性を確保しながら、生産量、燃料比を維持可能な高
炉操業方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、高炉の炉頂から鉄鉱石とコークスを
交互に層状に装入し、羽口部に設置したランスから補助
燃料を吹込む高炉の操業方法において、羽口を貫通させ
て設置した廃プラスティック吹込み用ランスより粒径1
0mm以下の廃プラスティックを直接レースウェイ内に
吹込むことを特徴とする。その際、直接レースウェイ内
に吹込む廃プラスティックの吹込み量に応じて、送風温
度、酸素富化率のいずれかまたは両方を調整する。ある
いは、直接レースウェイ内に吹込む廃プラスティックの
吹込み粒度に応じて、送風温度、酸素富化率のいずれか
または両方を調整する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明においては、廃プラスティ
ック吹込み用ランスを羽口を貫通させて設置し、廃プラ
スティックを直接レースウェイ内に吹込む。図1に本発
明に使用する羽口を貫通させて設置した廃プラスティッ
ク吹込み用ランスの設置図を示す。すなわち、図1は高
炉羽口部の断面図であり、羽口1に取り付けられた送風
支管2の側壁部から挿入したランス3より微粉炭を吹込
み、羽口1を貫通させて設置したランス4より廃プラス
ティックを吹込む。図1で、微粉炭は送風支管2内に、
廃プラスティックは直接レースウェイ7内に吹込まれ
る。なお図1において5は鉄皮、6はレンガである。
【0008】通常、高炉の羽口部から吹込まれる熱風の
温度は1200〜1250℃程度であり、送風支管側壁
部よりランス3を挿入して、図1の微粉炭の代りにこの
温度場に廃プラスティックを吹込んでも、粒度が大きく
着火性が悪いため、廃プラスティックは殆ど燃焼せず、
表面がわずかに溶融する程度である。一方、廃プラステ
ィックを微粉炭と事前に混合してランス3より吹込む場
合は、廃プラスティックの加熱に熱風顕熱の一部が使用
されて雰囲気温度が低下するため、微粉炭の燃焼性を阻
害することになる。
【0009】また、図1の送風支管側壁部に2本のラン
ス3を設置し、微粉炭と廃プラスティックを別々に送風
支管内に吹込む場合も、同様に微粉炭の燃焼性を阻害す
る。微粉炭は粒度が細かく着火性も良好なため、送風支
管側壁部よりランス3を挿入して1200〜1250℃
の温度場に吹込むと、揮発分の脱離が進んで燃焼性は良
好になる。従って、この微粉炭の燃焼性を阻害する送風
支管内への廃プラスティック吹込みは避ける必要があ
る。
【0010】本発明において、廃プラスティックを直接
レースウェイ7内に吹込むと、レースウェイ内の200
0℃以上の高温度場で、廃プラスティックは急速に加熱
され、細粒化してしまう。その結果、その後の燃焼性は
極めて良好となる。すなわち、レースウェイ内で廃プラ
スティック中の揮発分は急速に脱離し、この揮発分、揮
発分脱離後のチャーの燃焼が迅速に進行するため、未燃
のままレースウェイ外に放出される廃プラスティックは
殆どなくなる。また、レースウェイ内に直接吹込まれた
廃プラスティックは、羽口より噴出するジェット気流に
は乗らず、炉壁部を上昇する気流に乗るため、炉芯に到
達する廃プラスティックは殆どない。以上の作用によ
り、廃プラスティックが未燃のまま、炉芯あるいは炉下
部滴下帯に侵入することはない。
【0011】羽口を貫通させて設置したランスは羽口の
冷却水により冷却されるから、ランス自身を冷却する必
要はない。また、ランス先端を羽口先端と同じ位置にす
れば、ランス先端部の水冷も不要である。しかし、ラン
ス先端を羽口先端よりレースウェイ内に突き出す場合
は、ランス先端部だけを水冷すればよい。一方、廃プラ
スティックの吹込み量により、レースウェイ内における
廃プラスティックの急速加熱、細粒化状況が異なるた
め、それに続く廃プラスティックの燃焼に影響を及ぼ
す。従って本発明においては、廃プラスティックの吹込
み量に応じて、送風温度、酸素富化率のいずれかまたは
両方を調整する。本発明によって見い出された、廃プラ
スティックの吹込み量と、送風温度、酸素富化率上昇量
の関係を図2,3に示す。すなわち、この図2,3にお
いて、廃プラスティックの吹込み量が多いほど、送風温
度、酸素富化率を上昇させる必要がある。なお、図2は
廃プラスティックの吹込み量と送風温度上昇量の関係
を、図3は廃プラスティックの吹込み量と酸素富化率上
昇量の関係を別々に示してある。もし、送風温度と酸素
富化率の両方を変更する場合は、廃プラスティックの吹
込み量を計算上2分割し、それぞれに対して図2,3を
適用すればよい。
【0012】また、廃プラスティックの粒度により、レ
ースウェイ内における廃プラスティックの急速加熱、細
粒化状況が異なるため、それに続く廃プラスティックの
燃焼に影響を及ぼす。従って本発明においては、廃プラ
スティックの粒度に応じて、送風温度、酸素富化率のい
ずれかまたは両方を調整する。本発明によって見い出さ
れた、廃プラスティックの粒度と、送風温度、酸素富化
率上昇量の関係を図4,5に示す。すなわち、この図
4,5において、廃プラスティックの粒度が大きいほ
ど、送風温度、酸素富化率を上昇させる必要がある。な
お、図4は廃プラスティックの粒度と送風温度上昇量の
関係を、図5は廃プラスティックの粒度と酸素富化率上
昇量の関係を別々に示してある。もし、送風温度と酸素
富化率の両方を変更する場合は、廃プラスティックの粒
度を計算上2分割し、それぞれに対して図4,5を適用
すればよい。
【0013】
【実施例】以下、実施例により本発明の特徴を具体的に
説明する。表1に操業結果を示す。 (実施例1)送風温度1200℃、酸素富化率0.5%
の条件下で、微粉炭比100kg/t−pigの微粉炭
吹込み操業を行っているときに、廃プラスティックとし
て電線被覆材を平均粒度8mmに破砕したものを50k
g/t−pigの比率で、羽口を貫通させて設置した廃
プラスティック吹込み用ランスより直接レースウェイ内
に吹込むことを実施した。図2,3によると廃プラステ
ィック吹込み量50kg/pigでは送風温度、酸素富
化率ともにそのままでよく、上昇させる必要はない。ま
た、図4,5によると廃プラスティック粒度が8mmの
場合には、送風温度を75℃あるいは酸素富化率を1.
0%上昇させる必要がある。そこで、送風温度を+35
℃(1235℃)、酸素富化率を+0.5%(1.0
%)と両方を上昇させてみた。表1で後述する比較例1
に対比すると、高炉の通気性を示す送風圧力は低くな
り、出銑量が多く、かつ燃料比が低くなっている。
【0014】(実施例2)送風温度1200℃、酸素富
化率1.5%の条件下で、微粉炭比150kg/t−p
igの微粉炭吹込み操業を行っているときに、廃プラス
ティックとしてペットボトルを平均粒度5mmに破砕し
たものを75kg/t−pigの比率で、羽口を貫通さ
せて設置した廃プラスティック吹込み用ランスより直接
レースウェイ内に吹込むことを実施した。図4,5によ
ると廃プラスティック粒度が5mmの場合には、送風温
度、酸素富化率ともにそのままでよく、上昇させる必要
はない。また、図2,3によると廃プラスティック吹込
み量75kg/t−pigでは送風温度を110℃ある
いは酸素富化率を1.5%上昇させる必要がある。そこ
で、送風温度を+55℃(1255℃)、酸素富化率を
+1.3%(2.8%)と両方を上昇させてみた。表1
で後述する比較例2に対比すると、高炉の通気性を示す
送風圧力は低くなり、出銑量が多く、燃料比が低くなっ
ている。
【0015】
【表1】
【0016】(比較例)比較例1は、送風温度1200
℃、酸素富化率0.5%の条件下で、微粉炭比100k
g/t−pigの微粉炭吹込み操業を行っているとき
に、廃プラスティックとして電線被覆材を平均粒度8m
mに破砕したものを50kg/t−pigの比率で、送
風支管側壁に設置したランスより送風支管内に吹込み、
送風温度を+35℃(1235℃)、酸素富化率を+
0.5%(1.0%)と両方を上昇させた操業例であ
る。実施例1に対比すると、送風圧力が高く、出銑量が
少なく、燃料比が高い。また比較例2は、送風温度12
00℃、酸素富化率1.5%の条件下で、微粉炭比15
0kg/t−pigの微粉炭吹込み操業を行っていると
きに、廃プラスティックとしてペットボトルを平均粒度
5mmに破砕したものを75kg/pigの比率で、送
風支管側壁に設置したランスより送風支管内に吹込み、
送風温度を+55℃(1255℃)、酸素富化率を+
1.3%(2.8%)と両方を上昇させた操業例であ
る。実施例2に対比すると、送風圧力が高く、出銑量が
少なく、燃料比が高い。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、廃プラスティックを吹込む際に、その吹込み用ラン
スを羽口を貫通させて設置し、廃プラスティックを20
00℃以上の高温度場であるレースウェイ内に直接吹込
むことにより、廃プラスティックは急速に加熱され、細
粒化してしまう。その結果、その後の燃焼性は極めて良
好となる。すなわち、レースウェイ内で廃プラスティッ
ク中の揮発分は急速に脱離し、この揮発分、揮発分脱離
後のチャーの燃焼が迅速に進行するため、未燃のままレ
ースウェイ外に放出される廃プラスティックは殆どなく
なる。また本発明では、廃プラスティックの吹込み量、
粒度に応じて、送風温度、酸素富化率を調整するきめ細
かな操業を実施することにより、廃プラスティックの完
全燃焼をはかることができる。従って、本発明の実施に
より高炉に廃プラスティックを吹込んで操業しても通気
性を確保し、生産量、燃料比を維持することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する方法を説明する高炉羽口部の
断面図
【図2】本発明を実施する際の、廃プラスティック吹込
み量と送風温度上昇量の関係を示す図
【図3】本発明を実施する際の、廃プラスティック吹込
み量と酸素富化率上昇量の関係を示す図
【図4】本発明を実施する際の、廃プラスティック粒度
と送風温度上昇量の関係を示す図
【図5】本発明を実施する際の、廃プラスティック粒度
と酸素富化率上昇量の関係を示す図
【符号の説明】
1 羽口 2 送風支管 3 微粉炭吹込み用ランス 4 廃プラスティック吹込み用ランス 5 鉄皮 6 レンガ 7 レースウェイ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉の炉頂から鉄鉱石とコークスを交互
    に層状に装入し、羽口部に設置したランスから補助燃料
    を吹込む高炉の操業方法において、羽口を貫通させて設
    置した廃プラスティック吹込み用ランスより粒径10m
    m以下の廃プラスティックを直接レースウェイ内に吹込
    むことを特徴とする高炉操業方法。
  2. 【請求項2】 直接レースウェイ内に吹込む廃プラステ
    ィックの吹込み量に応じて、送風温度、酸素富化率のい
    ずれかまたは両方を調整することを特徴とする請求項1
    記載の高炉操業方法。
  3. 【請求項3】 直接レースウェイ内に吹込む廃プラステ
    ィックの吹込み粒度に応じて、送風温度、酸素富化率の
    いずれかまたは両方を調整することを特徴とする請求項
    1記載の高炉操業方法。
JP31584895A 1995-11-10 1995-11-10 高炉操業方法 Withdrawn JPH09137209A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005220408A (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 Jfe Steel Kk 使用済みプラスチックの炉吹き込み方法および炉吹き込み用使用済みプラスチック粒状物およびその製造方法
CN114807469A (zh) * 2022-04-02 2022-07-29 长江师范学院 一种提高高炉喷吹煤粉燃烧率的方法

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Effective date: 20030204