JPH10281666A - 内張り耐火物の保護方法 - Google Patents
内張り耐火物の保護方法Info
- Publication number
- JPH10281666A JPH10281666A JP8630797A JP8630797A JPH10281666A JP H10281666 A JPH10281666 A JP H10281666A JP 8630797 A JP8630797 A JP 8630797A JP 8630797 A JP8630797 A JP 8630797A JP H10281666 A JPH10281666 A JP H10281666A
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- JP
- Japan
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- furnace
- gas
- cooling
- melting
- refractory
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- Withdrawn
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】金属精錬炉、溶解炉および溶融還元炉等の二次
燃焼率が高く、耐火物の損耗が激しい部位の損耗を抑制
する安価でかつ効果的な内張り耐火物の保護方法を提供
する。 【解決手段】金属精錬炉、溶解炉または溶融還元炉から
発生する排ガスを炉外で完全燃焼させ、除塵、冷却後Ｃ
Ｏ2＋Ｎ2ガスとして回収した後、該回収ガスを小径多孔
を有するレンガを介して再度炉内に吹き込み、該回収ガ
スの冷却効果で耐火物の損耗を抑制することを特徴とす
る内張り耐火物の保護方法であり、さらに、前記回収ガ
スの吹込み量が、小径多孔を有する冷却レンガの単位面
積あたり２００Ｎｍ3／ｈｒ・ｍ2以上であれば、耐火物
の冷却効果がさらに向上し好ましい。
燃焼率が高く、耐火物の損耗が激しい部位の損耗を抑制
する安価でかつ効果的な内張り耐火物の保護方法を提供
する。 【解決手段】金属精錬炉、溶解炉または溶融還元炉から
発生する排ガスを炉外で完全燃焼させ、除塵、冷却後Ｃ
Ｏ2＋Ｎ2ガスとして回収した後、該回収ガスを小径多孔
を有するレンガを介して再度炉内に吹き込み、該回収ガ
スの冷却効果で耐火物の損耗を抑制することを特徴とす
る内張り耐火物の保護方法であり、さらに、前記回収ガ
スの吹込み量が、小径多孔を有する冷却レンガの単位面
積あたり２００Ｎｍ3／ｈｒ・ｍ2以上であれば、耐火物
の冷却効果がさらに向上し好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、転炉、溶銑予備処
理炉等の金属精錬炉、電気炉、スクラップ溶解炉等の溶
解炉、および溶融還元炉の内張り耐火物の保護方法に関
する。
理炉等の金属精錬炉、電気炉、スクラップ溶解炉等の溶
解炉、および溶融還元炉の内張り耐火物の保護方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶融還元炉や溶解炉では、溶鉄の
浴面上に酸素ガスを供給し、ＣＯガスを燃焼させる、い
わゆる二次燃焼を行い、この燃焼熱を浴湯中に還流させ
て溶融還元やスクラップ溶解を促進させる方法が採用さ
れている。しかし、この二次燃焼によって生じる高温ガ
スのため、二次燃焼帯の耐火物は損傷が大きく、補修を
余儀なくされる。
浴面上に酸素ガスを供給し、ＣＯガスを燃焼させる、い
わゆる二次燃焼を行い、この燃焼熱を浴湯中に還流させ
て溶融還元やスクラップ溶解を促進させる方法が採用さ
れている。しかし、この二次燃焼によって生じる高温ガ
スのため、二次燃焼帯の耐火物は損傷が大きく、補修を
余儀なくされる。
【０００３】このような問題を解決する方法として、例
えば、水冷パネル構造や、特開昭５９−５９７８９号公
報で開示されている鉄浴ガス化炉におけるガス吹き多孔
レンガや、また特開平１−１９５２１６号公報で開示さ
れている鉄浴式溶融還元炉におけるガス貫通レンガを適
用する技術が提案されている。これらのガス吹き（冷
却）レンガや水冷パネル構造は、二次燃焼帯の耐火物損
傷の大きな部位においては非常に効果的であり、炉の安
定操業に有効である。
えば、水冷パネル構造や、特開昭５９−５９７８９号公
報で開示されている鉄浴ガス化炉におけるガス吹き多孔
レンガや、また特開平１−１９５２１６号公報で開示さ
れている鉄浴式溶融還元炉におけるガス貫通レンガを適
用する技術が提案されている。これらのガス吹き（冷
却）レンガや水冷パネル構造は、二次燃焼帯の耐火物損
傷の大きな部位においては非常に効果的であり、炉の安
定操業に有効である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の水冷パネル構造の場合、初期の設備費が大き
く、石炭、電力等の原単位が増加する欠点がある。ま
た、ガス吹き（冷却）レンガは設備費も少なく、損傷の
大きい部位にスポット的に設置できるメリットはあるも
のの、Ｎ2、Ａｒ等の不活性ガスを供給するとランニン
グコストが増大する欠点がある。
来技術の水冷パネル構造の場合、初期の設備費が大き
く、石炭、電力等の原単位が増加する欠点がある。ま
た、ガス吹き（冷却）レンガは設備費も少なく、損傷の
大きい部位にスポット的に設置できるメリットはあるも
のの、Ｎ2、Ａｒ等の不活性ガスを供給するとランニン
グコストが増大する欠点がある。
【０００５】また、空気やＯ2等の酸化性ガスは、ガス
吹きレンガに使用しているステンレス鋼管を酸化させ、
逆効果となる。さらにまた、上記公報に示されている回
収ガスを利用する方法では、回収ガス中に含まれるＣＯ
や炭化水素ガスが炉内で瞬時に燃焼してしまいレンガ前
面の温度を高めることになるため、本来の冷却効果が薄
れてしまうという問題がある。
吹きレンガに使用しているステンレス鋼管を酸化させ、
逆効果となる。さらにまた、上記公報に示されている回
収ガスを利用する方法では、回収ガス中に含まれるＣＯ
や炭化水素ガスが炉内で瞬時に燃焼してしまいレンガ前
面の温度を高めることになるため、本来の冷却効果が薄
れてしまうという問題がある。
【０００６】そこで、本発明は、これらの諸問題に鑑み
て開発されたものであり、安価でかつ安定的な内張り耐
火物の保護方法を提供することを目的とするものであ
る。
て開発されたものであり、安価でかつ安定的な内張り耐
火物の保護方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、（１）
金属精錬炉、溶解炉または溶融還元炉から発生する排ガ
スを炉外で完全燃焼させ、除塵、冷却後ＣＯ2＋Ｎ2ガス
として回収した後、該回収ガスを小径多孔を有するレン
ガを介して再度炉内に吹き込み、該回収ガスの冷却効果
で耐火物の損耗を抑制することを特徴とする内張り耐火
物の保護方法、（２） 前記回収ガスの吹込み量が、小
径多孔を有する冷却レンガの単位面積あたり２００Ｎｍ
3／ｈｒ・ｍ2以上であることを特徴とする上記（１）に
記載の内張り耐火物の保護方法、である。
金属精錬炉、溶解炉または溶融還元炉から発生する排ガ
スを炉外で完全燃焼させ、除塵、冷却後ＣＯ2＋Ｎ2ガス
として回収した後、該回収ガスを小径多孔を有するレン
ガを介して再度炉内に吹き込み、該回収ガスの冷却効果
で耐火物の損耗を抑制することを特徴とする内張り耐火
物の保護方法、（２） 前記回収ガスの吹込み量が、小
径多孔を有する冷却レンガの単位面積あたり２００Ｎｍ
3／ｈｒ・ｍ2以上であることを特徴とする上記（１）に
記載の内張り耐火物の保護方法、である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。一般に、転炉や溶融還元炉で発生する排
ガスは、二次燃焼率（ＣＯ2／(ＣＯ＋ＣＯ2))が１０〜
４０％であり、一部にＮ2、Ａｒ等の不活性ガスも混在
しているものの、その殆どはＣＯである。
細に説明する。一般に、転炉や溶融還元炉で発生する排
ガスは、二次燃焼率（ＣＯ2／(ＣＯ＋ＣＯ2))が１０〜
４０％であり、一部にＮ2、Ａｒ等の不活性ガスも混在
しているものの、その殆どはＣＯである。
【０００９】従来、この排ガスはＬＤガス（転炉ガス）
として回収し、製鉄所内で有効利用したり、一部は燃焼
させて廃棄していた。本発明では、このガスの一部を必
要量に応じて、完全燃焼した後、除塵、冷却後ＣＯ2 ガ
スとして回収し、再度耐火物の冷却ガスとして再利用す
るものである。
として回収し、製鉄所内で有効利用したり、一部は燃焼
させて廃棄していた。本発明では、このガスの一部を必
要量に応じて、完全燃焼した後、除塵、冷却後ＣＯ2 ガ
スとして回収し、再度耐火物の冷却ガスとして再利用す
るものである。
【００１０】ＣＯ2は、炭素があれば１１００℃以上の
高温で酸化性ガスとして作用するが、本発明の使用の範
囲内では、反応せず、安定的な冷却ガスとして作用す
る。しかも、ＣＯ2はＮ2に比べて比熱が大きく、単位量
当たりの冷却能に優れている。
高温で酸化性ガスとして作用するが、本発明の使用の範
囲内では、反応せず、安定的な冷却ガスとして作用す
る。しかも、ＣＯ2はＮ2に比べて比熱が大きく、単位量
当たりの冷却能に優れている。
【００１１】さらに、炉内に入ったＣＯ2は、炉内に存
在する炭素（石炭等）と反応し、Ｃ＋ＣＯ2→２ＣＯの
吸熱反応により、高温ガスの温度を低下させるのみでな
く、炭素の一次燃焼用の酸素原単位も低減できる。
在する炭素（石炭等）と反応し、Ｃ＋ＣＯ2→２ＣＯの
吸熱反応により、高温ガスの温度を低下させるのみでな
く、炭素の一次燃焼用の酸素原単位も低減できる。
【００１２】回収するＣＯ2ガスは、純度１００％であ
れば最も効果的であるが、Ｎ2、Ａｒ等の不活性ガスが
混在したガスであっても使用上問題は無い。ただし、前
述したように、回収ガス中にＣＯやＯ2が混在している
と逆効果となる。
れば最も効果的であるが、Ｎ2、Ａｒ等の不活性ガスが
混在したガスであっても使用上問題は無い。ただし、前
述したように、回収ガス中にＣＯやＯ2が混在している
と逆効果となる。
【００１３】次に、回収ガスの吹込み量を小径多孔を有
する冷却レンガの単位面積あたり、２００Ｎｍ3／ｈｒ
・ｍ2以上とする理由は、２００Ｎｍ3／ｈｒ・ｍ2未満
であると冷却効果が少ないためである。冷却レンガに配
置される小径多孔の貫通孔は、φ１〜５ｍｍ、１０〜３
０ｍｍピッチが一般的であり、前面が３００ｍｍ×３０
０ｍｍのレンガの場合、１００〜９００本の貫通孔が設
置されることになる。当然この貫通孔全てに２００Ｎｍ
3／ｈｒ・ｍ2以上の回収ガスを流す場合、何らかの昇圧
装置が必要となり、この昇圧装置の設備仕様に応じて上
限は決定される。
する冷却レンガの単位面積あたり、２００Ｎｍ3／ｈｒ
・ｍ2以上とする理由は、２００Ｎｍ3／ｈｒ・ｍ2未満
であると冷却効果が少ないためである。冷却レンガに配
置される小径多孔の貫通孔は、φ１〜５ｍｍ、１０〜３
０ｍｍピッチが一般的であり、前面が３００ｍｍ×３０
０ｍｍのレンガの場合、１００〜９００本の貫通孔が設
置されることになる。当然この貫通孔全てに２００Ｎｍ
3／ｈｒ・ｍ2以上の回収ガスを流す場合、何らかの昇圧
装置が必要となり、この昇圧装置の設備仕様に応じて上
限は決定される。
【００１４】また、排ガス回収の際、除塵しないと細管
内に粉塵が詰まり、必要量のガスが流れなくなり、逆効
果となる。さらに、状況に応じて、回収ガスでなく純粋
なＣＯ2 ガスが供給される場合、これを使用しても構わ
ない。
内に粉塵が詰まり、必要量のガスが流れなくなり、逆効
果となる。さらに、状況に応じて、回収ガスでなく純粋
なＣＯ2 ガスが供給される場合、これを使用しても構わ
ない。
【００１５】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は、純粋なＮ2ガスと溶解炉の排ガスを燃焼さ
せずに使用した場合（ＣＯ2＝２０％）と、完全燃焼さ
せて使用した場合（ＣＯ2＝１００％）のガス吹き（冷
却）レンガの前面の温度低下代を示している。
る。図１は、純粋なＮ2ガスと溶解炉の排ガスを燃焼さ
せずに使用した場合（ＣＯ2＝２０％）と、完全燃焼さ
せて使用した場合（ＣＯ2＝１００％）のガス吹き（冷
却）レンガの前面の温度低下代を示している。
【００１６】図１より、純粋なＮ2ガスを冷却ガスとし
て使用するより、排ガスを完全燃焼させた回収ガス（Ｃ
Ｏ2＝１００％）を使用する方がガス吹き（冷却）レン
ガの前面温度の低下代は大きい。しかも、その効果は、
２００Ｎｍ3／ｈｒ・ｍ2以上で顕著であった。また、排
ガスを未燃焼のまま回収ガス（ＣＯ2＝２０％）として
使用すると前面の温度は高くなった。
て使用するより、排ガスを完全燃焼させた回収ガス（Ｃ
Ｏ2＝１００％）を使用する方がガス吹き（冷却）レン
ガの前面温度の低下代は大きい。しかも、その効果は、
２００Ｎｍ3／ｈｒ・ｍ2以上で顕著であった。また、排
ガスを未燃焼のまま回収ガス（ＣＯ2＝２０％）として
使用すると前面の温度は高くなった。
【００１７】表１は、これら３種類のガスを用いて、８
ｔｏｎ溶解炉でガス流量４００Ｎｍ3／ｈｒ・ｍ2で２０
時間行った実機試験の時の耐火物の溶損速度とランニン
グコスト指数を示した。この結果、完全燃焼させた排ガ
スを回収して使用すると耐火物の溶損低減に効果的であ
り、全量Ｎ2ガスを使用する場合の約１／７のコストに
抑制できる。
ｔｏｎ溶解炉でガス流量４００Ｎｍ3／ｈｒ・ｍ2で２０
時間行った実機試験の時の耐火物の溶損速度とランニン
グコスト指数を示した。この結果、完全燃焼させた排ガ
スを回収して使用すると耐火物の溶損低減に効果的であ
り、全量Ｎ2ガスを使用する場合の約１／７のコストに
抑制できる。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、金
属精錬炉、溶解炉および溶融還元炉の、安価でかつ効果
的な内張り耐火物の保護方法を提供でき、内張り耐火物
のコスト低減および安定操業を達成することができるた
め、本発明は、工業的に価値の高い発明であるといえ
る。
属精錬炉、溶解炉および溶融還元炉の、安価でかつ効果
的な内張り耐火物の保護方法を提供でき、内張り耐火物
のコスト低減および安定操業を達成することができるた
め、本発明は、工業的に価値の高い発明であるといえ
る。
【図１】Ｎ2、回収ガス（完全燃焼）および回収ガス
（未燃焼）の各流量毎の温度低減効果を示した図であ
る。
（未燃焼）の各流量毎の温度低減効果を示した図であ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 金属精錬炉、溶解炉または溶融還元炉か
ら発生する排ガスを炉外で完全燃焼させ、除塵、冷却後
ＣＯ2＋Ｎ2ガスとして回収した後、該回収ガスを小径多
孔を有するレンガを介して再度炉内に吹き込み、該回収
ガスの冷却効果で耐火物の損耗を抑制することを特徴と
する内張り耐火物の保護方法。 - 【請求項２】 前記回収ガスの吹込み量が、小径多孔を
有する冷却レンガの単位面積あたり２００Ｎｍ3／ｈｒ
・ｍ2以上であることを特徴とする請求項１記載の内張
り耐火物の保護方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8630797A JPH10281666A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 内張り耐火物の保護方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8630797A JPH10281666A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 内張り耐火物の保護方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10281666A true JPH10281666A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=13883187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8630797A Withdrawn JPH10281666A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 内張り耐火物の保護方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10281666A (ja) |
-
1997
- 1997-04-04 JP JP8630797A patent/JPH10281666A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |