JPH11209807A - 高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法及び吹き込みランス - Google Patents
高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法及び吹き込みランスInfo
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- JPH11209807A JPH11209807A JP2251198A JP2251198A JPH11209807A JP H11209807 A JPH11209807 A JP H11209807A JP 2251198 A JP2251198 A JP 2251198A JP 2251198 A JP2251198 A JP 2251198A JP H11209807 A JPH11209807 A JP H11209807A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、高炉等のシャフト炉型高温反応容
器に微粉炭を多量に吹き込むための微粉炭吹き込み方法
および吹き込みランスに関するものである。 【解決手段】 微粉炭の吹き込みに際して、三重管ラン
スを用い微粉炭を中心管内部から、窒素を中心管と中間
管の間から、酸素を外管と中間管の間から、それぞれ供
給すること、または二重管ランスを用い微粉炭を内管内
部から、窒素を内管と外管の間から、それぞれ供給する
こと、または二重管ランスを用い微粉炭を内管内部か
ら、窒素を内管と外管の間から、酸素を二重管ランスの
近傍に設けた別の単管ランスから、それぞれ供給するこ
とを特徴とし、さらに窒素の代替として不活性ガスまた
は空気を用いる高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法およ
びこの微粉炭吹き込み方法に用いる吹き込みランス。
器に微粉炭を多量に吹き込むための微粉炭吹き込み方法
および吹き込みランスに関するものである。 【解決手段】 微粉炭の吹き込みに際して、三重管ラン
スを用い微粉炭を中心管内部から、窒素を中心管と中間
管の間から、酸素を外管と中間管の間から、それぞれ供
給すること、または二重管ランスを用い微粉炭を内管内
部から、窒素を内管と外管の間から、それぞれ供給する
こと、または二重管ランスを用い微粉炭を内管内部か
ら、窒素を内管と外管の間から、酸素を二重管ランスの
近傍に設けた別の単管ランスから、それぞれ供給するこ
とを特徴とし、さらに窒素の代替として不活性ガスまた
は空気を用いる高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法およ
びこの微粉炭吹き込み方法に用いる吹き込みランス。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉等のシャフト
炉型高温反応容器に微粉炭を多量に吹き込むための微粉
炭吹き込み方法および吹き込みランスに関するものであ
る。
炉型高温反応容器に微粉炭を多量に吹き込むための微粉
炭吹き込み方法および吹き込みランスに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より高炉羽口より補助燃料として微
粉炭や重油を吹き込んでいる。この目的はレースウェイ
内温度制御による高炉操業の安定と、コークス比の削減
である。特に最近のコークス炉の劣化を考えれば、コー
クス比の削減は急務であり、また微粉炭とコークスの価
格差を考えれば、高炉操業において多く微粉炭を使用す
ることはコスト的にみて大きなメリットがある。
粉炭や重油を吹き込んでいる。この目的はレースウェイ
内温度制御による高炉操業の安定と、コークス比の削減
である。特に最近のコークス炉の劣化を考えれば、コー
クス比の削減は急務であり、また微粉炭とコークスの価
格差を考えれば、高炉操業において多く微粉炭を使用す
ることはコスト的にみて大きなメリットがある。
【０００３】したがって、できるだけコークスに代えて
微粉炭の吹き込みを行う高炉操業法が主流となってい
る。このような状況下で微粉炭を如何に多く使用できる
かについて多くの試みがなされているが、微粉炭は高炉
内においては分解して炭素系ガスとなるため分解熱を必
要とし、炉温の低下をもたらす。そこで、この熱を補償
するために送風温度を上昇させねばならないがそれには
限界がある。
微粉炭の吹き込みを行う高炉操業法が主流となってい
る。このような状況下で微粉炭を如何に多く使用できる
かについて多くの試みがなされているが、微粉炭は高炉
内においては分解して炭素系ガスとなるため分解熱を必
要とし、炉温の低下をもたらす。そこで、この熱を補償
するために送風温度を上昇させねばならないがそれには
限界がある。
【０００４】高微粉炭比の操業では、微粉炭の分解熱に
よる羽口先での理論燃焼温度の低下を補償するため、送
風中の空気に酸素を富化した操業を行ったり、または、
微粉炭の燃焼性を向上するために微粉炭の吹き込みラン
スを二重管にして、例えば内管から微粉炭、外管から酸
素を別々に吹き込み燃焼温度低下に対処している。
よる羽口先での理論燃焼温度の低下を補償するため、送
風中の空気に酸素を富化した操業を行ったり、または、
微粉炭の燃焼性を向上するために微粉炭の吹き込みラン
スを二重管にして、例えば内管から微粉炭、外管から酸
素を別々に吹き込み燃焼温度低下に対処している。
【０００５】こうした中で送風ガス中の酸素濃度を高め
ることなく、微粉炭燃料の燃焼効率を高レベルに維持す
ることができる高炉における送風方法として、特開平６
−２３５００９号が開示されている。該公報によれば、
「羽口から高炉内部に送風されたガスの流路を中心領域
の主通路と周辺領域の副通路の２つに分割し、さらに、
羽口から吹き込まれた微粉炭の流路を主通路とすること
により、主通路からの送風によって微粉炭の主たる燃焼
領域である噴流を形成せしめ、副通路からの送風によっ
て噴流を覆う。これにより、噴流の外部への微粉炭の飛
散を防ぎ、微粉炭の燃焼効率を高めることができるの
で、微粉炭の吹き込み量を増すことが可能となる。」と
記載されており、羽口内部を特殊な構造にすることによ
って上記効果を狙っている。
ることなく、微粉炭燃料の燃焼効率を高レベルに維持す
ることができる高炉における送風方法として、特開平６
−２３５００９号が開示されている。該公報によれば、
「羽口から高炉内部に送風されたガスの流路を中心領域
の主通路と周辺領域の副通路の２つに分割し、さらに、
羽口から吹き込まれた微粉炭の流路を主通路とすること
により、主通路からの送風によって微粉炭の主たる燃焼
領域である噴流を形成せしめ、副通路からの送風によっ
て噴流を覆う。これにより、噴流の外部への微粉炭の飛
散を防ぎ、微粉炭の燃焼効率を高めることができるの
で、微粉炭の吹き込み量を増すことが可能となる。」と
記載されており、羽口内部を特殊な構造にすることによ
って上記効果を狙っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した方法
では、レースウェイ内での燃焼焦点が羽口側に近づき、
レースウェイで発生した高温の還元ガスが炉周辺を上昇
して炉体の損傷を促進する原因ともなり、また高炉操業
の安定化を阻害する。例えば、図５に通常の高炉操業で
の高炉内における羽口先端からの距離と炉内温度の関係
について、酸素富化の有無によってその変化する状況を
示したが、酸素富化によって羽口直前の温度が上昇して
いることが判る。
では、レースウェイ内での燃焼焦点が羽口側に近づき、
レースウェイで発生した高温の還元ガスが炉周辺を上昇
して炉体の損傷を促進する原因ともなり、また高炉操業
の安定化を阻害する。例えば、図５に通常の高炉操業で
の高炉内における羽口先端からの距離と炉内温度の関係
について、酸素富化の有無によってその変化する状況を
示したが、酸素富化によって羽口直前の温度が上昇して
いることが判る。
【０００７】このように微粉炭吹き込み操業において
は、その燃焼温度の高温位置を如何に適切に調整するか
が大きな課題となっていた。本発明は、このような従来
の問題点に鑑み、微粉炭吹き込み時に酸素以外のガスを
同時に吹き込むことにより、レースウェイ内の温度分布
を制御することを目的とするものである。
は、その燃焼温度の高温位置を如何に適切に調整するか
が大きな課題となっていた。本発明は、このような従来
の問題点に鑑み、微粉炭吹き込み時に酸素以外のガスを
同時に吹き込むことにより、レースウェイ内の温度分布
を制御することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、下記手段にある。 （１）微粉炭の吹き込みに際して、三重管ランスを用い
微粉炭を中心管内部から、窒素を中心管と中間管の間か
ら、酸素を外管と中間管の間から、それぞれ供給する高
炉羽口からの微粉炭吹き込み方法。 （２）微粉炭の吹き込みに際して、二重管ランスを用い
微粉炭を内管内部から、窒素を内管と外管の間から、そ
れぞれ供給する高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法。
ろは、下記手段にある。 （１）微粉炭の吹き込みに際して、三重管ランスを用い
微粉炭を中心管内部から、窒素を中心管と中間管の間か
ら、酸素を外管と中間管の間から、それぞれ供給する高
炉羽口からの微粉炭吹き込み方法。 （２）微粉炭の吹き込みに際して、二重管ランスを用い
微粉炭を内管内部から、窒素を内管と外管の間から、そ
れぞれ供給する高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法。
【０００９】（３）微粉炭の吹き込みに際して、二重管
ランスを用い微粉炭を内管内部から、窒素を内管と外管
の間から、酸素を二重管ランスの近傍に設けた別の単管
ランスから、それぞれ供給する高炉羽口からの微粉炭吹
き込み方法。 （４）（３）において二重管ランスの近傍に設けた別の
ランス先端は、二重管ランス先端より５０ｍｍ以上後方
へ離す高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法。 （５）前記微粉炭の吹き込みに際し、微粉炭供給管の外
管から供給する窒素の速度をブローパイプ内の加熱空気
の速度より大きくした（１）ないし（４）のいずれかに
記載の高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法。
ランスを用い微粉炭を内管内部から、窒素を内管と外管
の間から、酸素を二重管ランスの近傍に設けた別の単管
ランスから、それぞれ供給する高炉羽口からの微粉炭吹
き込み方法。 （４）（３）において二重管ランスの近傍に設けた別の
ランス先端は、二重管ランス先端より５０ｍｍ以上後方
へ離す高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法。 （５）前記微粉炭の吹き込みに際し、微粉炭供給管の外
管から供給する窒素の速度をブローパイプ内の加熱空気
の速度より大きくした（１）ないし（４）のいずれかに
記載の高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法。
【００１０】（６）前記微粉炭の吹き込みに際し、微粉
炭供給管の外管から供給する窒素の速度を調整すること
により、微粉炭燃焼位置を制御する（１）ないし（５）
のいずれかに記載の高炉羽口からの微粉炭吹き込み方
法。 （７）前記微粉炭の吹き込みに際して用いる窒素の代替
として、不活性ガスまたは空気を用いる（１）ないし
（６）のいずれかに記載の高炉羽口からの微粉炭吹き込
み方法。 （８）中心管内部から微粉炭を、中心管と中間管の間か
ら窒素または不活性ガスまたは空気を、外管と中間管の
間から酸素をそれぞれ供給できる微粉炭吹き込み三重管
ランス。
炭供給管の外管から供給する窒素の速度を調整すること
により、微粉炭燃焼位置を制御する（１）ないし（５）
のいずれかに記載の高炉羽口からの微粉炭吹き込み方
法。 （７）前記微粉炭の吹き込みに際して用いる窒素の代替
として、不活性ガスまたは空気を用いる（１）ないし
（６）のいずれかに記載の高炉羽口からの微粉炭吹き込
み方法。 （８）中心管内部から微粉炭を、中心管と中間管の間か
ら窒素または不活性ガスまたは空気を、外管と中間管の
間から酸素をそれぞれ供給できる微粉炭吹き込み三重管
ランス。
【００１１】（９）内管内部から微粉炭を、内管と外管
の間から窒素または不活性ガスまたは空気を供給できる
微粉炭吹き込み二重管ランス。 （１０）内管内部から微粉炭を内管と外管の間から窒素
または不活性ガスまたは空気を供給できる二重管ランス
と、酸素を供給できる単管ランスとの組み合わせからな
る高炉羽口からの微粉炭吹き込みランス。 （１１）前記微粉炭供給用内管の外側に位置する窒素等
供給用外管の先端部を、適宜長さの絞り構造とした
（８）ないし（１０）のいずれかに記載の高炉羽口から
の微粉炭吹き込みランス。
の間から窒素または不活性ガスまたは空気を供給できる
微粉炭吹き込み二重管ランス。 （１０）内管内部から微粉炭を内管と外管の間から窒素
または不活性ガスまたは空気を供給できる二重管ランス
と、酸素を供給できる単管ランスとの組み合わせからな
る高炉羽口からの微粉炭吹き込みランス。 （１１）前記微粉炭供給用内管の外側に位置する窒素等
供給用外管の先端部を、適宜長さの絞り構造とした
（８）ないし（１０）のいずれかに記載の高炉羽口から
の微粉炭吹き込みランス。
【００１２】
【発明の実施の形態】先ず、通常の微粉炭吹き込みラン
スの設置状態を図１に示した。高炉炉壁１には羽口２が
設けられ、羽口２の後端にブローパイプ３が連接されて
いる。ブローパイプ３には加熱空気等のガスが供給され
ており、ブローパイプ３を介して羽口２から炉内４に送
風される。このような送風羽口においてランス７がブロ
ーパイプ３を貫通してガス通路内に開口し、該ランス７
を介して微粉炭がガス通路内に吹き込まれるように構成
されており、羽口２の前方にはガスによる噴流５が形成
され、さらに、炉内４に充填されたコークスが旋回しな
がら燃焼する領域、すなわちレースウェイ６が形成され
る。
スの設置状態を図１に示した。高炉炉壁１には羽口２が
設けられ、羽口２の後端にブローパイプ３が連接されて
いる。ブローパイプ３には加熱空気等のガスが供給され
ており、ブローパイプ３を介して羽口２から炉内４に送
風される。このような送風羽口においてランス７がブロ
ーパイプ３を貫通してガス通路内に開口し、該ランス７
を介して微粉炭がガス通路内に吹き込まれるように構成
されており、羽口２の前方にはガスによる噴流５が形成
され、さらに、炉内４に充填されたコークスが旋回しな
がら燃焼する領域、すなわちレースウェイ６が形成され
る。
【００１３】上記のような微粉炭吹き込み状況下にあっ
て、微粉炭はランス７から吹き込まれたのち羽口２の先
端を通過するまでに燃焼され、続いて、羽口２を通じて
高炉内部４に吹き込まれた後は、主に噴流５の内部で燃
焼される。噴流５の外部においては酸素濃度が低く、ま
たコークスの存在量が多いため、微粉炭の燃焼量は極め
て少ない。すなわち、微粉炭の燃焼が進行する主領域
は、羽口２および噴流５の内部である。したがって、燃
焼効率を上昇させるため酸素を用いると早期に燃焼が進
み、羽口直前での炉内温度が上昇することは避けられな
い。
て、微粉炭はランス７から吹き込まれたのち羽口２の先
端を通過するまでに燃焼され、続いて、羽口２を通じて
高炉内部４に吹き込まれた後は、主に噴流５の内部で燃
焼される。噴流５の外部においては酸素濃度が低く、ま
たコークスの存在量が多いため、微粉炭の燃焼量は極め
て少ない。すなわち、微粉炭の燃焼が進行する主領域
は、羽口２および噴流５の内部である。したがって、燃
焼効率を上昇させるため酸素を用いると早期に燃焼が進
み、羽口直前での炉内温度が上昇することは避けられな
い。
【００１４】そこで本発明者らはこの高温域となる燃焼
焦点をいかに羽口直前からレースウェイ内部へ移行させ
るかについて、鋭意研究を重ねた結果、窒素をはじめと
する不活性ガス体を微粉炭吹き込みと同時に供給し、該
ガス流によって微粉炭を周辺から包み込むカーテン状の
ガス遮断膜を形成せしめ、ランス先端近傍での微粉炭中
の炭素と外部酸素との接触反応を抑制し、さらにこのガ
スの流速を調節することによって、微粉炭が酸素との反
応によって発熱する領域を自由に制御し、その結果とし
て羽口直前での燃焼焦点を羽口直前から遠ざけることが
できることを見出した。
焦点をいかに羽口直前からレースウェイ内部へ移行させ
るかについて、鋭意研究を重ねた結果、窒素をはじめと
する不活性ガス体を微粉炭吹き込みと同時に供給し、該
ガス流によって微粉炭を周辺から包み込むカーテン状の
ガス遮断膜を形成せしめ、ランス先端近傍での微粉炭中
の炭素と外部酸素との接触反応を抑制し、さらにこのガ
スの流速を調節することによって、微粉炭が酸素との反
応によって発熱する領域を自由に制御し、その結果とし
て羽口直前での燃焼焦点を羽口直前から遠ざけることが
できることを見出した。
【００１５】したがって本発明においては、前述した窒
素ガスの効果により、燃焼焦点は羽口前方側へ移り、羽
口直前での炉温上昇を避けることができる。このような
微粉炭燃焼条件をもたらす方法としては種々の方法が考
えられるが、本発明者らが最適と考える方法は前記した
課題を解決するための手段に記載した通りである。
素ガスの効果により、燃焼焦点は羽口前方側へ移り、羽
口直前での炉温上昇を避けることができる。このような
微粉炭燃焼条件をもたらす方法としては種々の方法が考
えられるが、本発明者らが最適と考える方法は前記した
課題を解決するための手段に記載した通りである。
【００１６】まずその１としては三重管ランス８を用い
る方法があり、その実施態様としては図２（ａ）と
（ｂ）にそれぞれランスの断面図と側面図を示したが、
三重管ランス８から微粉炭、窒素、酸素をそれぞれ同時
に吹き込むものである。すなわち、ランス８は外管１０
の内部に中間管１１を挿入し、さらにその内部に中心管
１２を挿入した三重管構造をとり、ガス体流路を３通路
としたところに特長があり、中心管内部１５には微粉炭
を供給し、中心管と中間管の間１６には窒素を、中間管
と外管の間１７には酸素を供給できるように構成し、そ
れぞれの通路から微粉炭の燃焼に見合う酸素量と、羽口
先端直前の燃焼を抑える窒素量を適切な流速のもとで供
給するものである。
る方法があり、その実施態様としては図２（ａ）と
（ｂ）にそれぞれランスの断面図と側面図を示したが、
三重管ランス８から微粉炭、窒素、酸素をそれぞれ同時
に吹き込むものである。すなわち、ランス８は外管１０
の内部に中間管１１を挿入し、さらにその内部に中心管
１２を挿入した三重管構造をとり、ガス体流路を３通路
としたところに特長があり、中心管内部１５には微粉炭
を供給し、中心管と中間管の間１６には窒素を、中間管
と外管の間１７には酸素を供給できるように構成し、そ
れぞれの通路から微粉炭の燃焼に見合う酸素量と、羽口
先端直前の燃焼を抑える窒素量を適切な流速のもとで供
給するものである。
【００１７】その２としては二重管ランス９を用いる方
法であり、図３（ａ）と（ｂ）にそれぞれランスの断面
図と側面図を示した。すなわち、ランス９は外管２０の
内部に内管２１を挿入した二重管構造をとり、ガス体流
路を２通路としたもので、内管内部２５からは微粉炭を
供給し、内管と外管の間２６からは羽口先端部直前の温
度上昇を抑制する窒素量を適切な流速のもとで供給す
る。
法であり、図３（ａ）と（ｂ）にそれぞれランスの断面
図と側面図を示した。すなわち、ランス９は外管２０の
内部に内管２１を挿入した二重管構造をとり、ガス体流
路を２通路としたもので、内管内部２５からは微粉炭を
供給し、内管と外管の間２６からは羽口先端部直前の温
度上昇を抑制する窒素量を適切な流速のもとで供給す
る。
【００１８】その３は前記その２で説明した二重管ラン
スと単管ランスを用いる方法であり、図４（ａ）と
（ｂ）にそれぞれランスの断面図と側面図を示したが、
二重管ランス９の内管内部２５からは微粉炭を、内管と
外管との間２６からは窒素を適切な流速のもとで供給
し、酸素は二重管ランス９の近傍に設けた別の単管ラン
ス３０から二重管ランス先端部へ指向して供給し、二重
管ランス９から放出された微粉炭と窒素の噴射流の外周
を包み込み、前記したその１，その２とほぼ同様の燃焼
状態をとらせるものである。
スと単管ランスを用いる方法であり、図４（ａ）と
（ｂ）にそれぞれランスの断面図と側面図を示したが、
二重管ランス９の内管内部２５からは微粉炭を、内管と
外管との間２６からは窒素を適切な流速のもとで供給
し、酸素は二重管ランス９の近傍に設けた別の単管ラン
ス３０から二重管ランス先端部へ指向して供給し、二重
管ランス９から放出された微粉炭と窒素の噴射流の外周
を包み込み、前記したその１，その２とほぼ同様の燃焼
状態をとらせるものである。
【００１９】なお、この場合図４に示したように二重管
ランスの近傍に設ける別の単管ランス先端は、二重管ラ
ンス先端から後方へ距離Ｌとして５０ｍｍ以上離すこと
が必要であり、かくすることにより羽口２内の送風流に
より、酸素は拡散しながら搬送される。しかし、ランス
先端同士が同一位置または５０ｍｍより近すぎると、酸
素が窒素流の片側のみを流れ、窒素流周囲への包み込み
が不足するため、酸素付加による目的が達成されず所期
の効果が得られない惧れがある。
ランスの近傍に設ける別の単管ランス先端は、二重管ラ
ンス先端から後方へ距離Ｌとして５０ｍｍ以上離すこと
が必要であり、かくすることにより羽口２内の送風流に
より、酸素は拡散しながら搬送される。しかし、ランス
先端同士が同一位置または５０ｍｍより近すぎると、酸
素が窒素流の片側のみを流れ、窒素流周囲への包み込み
が不足するため、酸素付加による目的が達成されず所期
の効果が得られない惧れがある。
【００２０】以上微粉炭の羽口直前での燃焼を抑制し、
燃焼焦点を羽口直前から遠ざけるのに窒素を用いる方法
について説明したが、窒素の代替として不活性ガスまた
は空気が考えられる。室温の空気も温度が低いために、
羽口先端近傍での燃焼の抑制にはそれなりの効果があ
る。
燃焼焦点を羽口直前から遠ざけるのに窒素を用いる方法
について説明したが、窒素の代替として不活性ガスまた
は空気が考えられる。室温の空気も温度が低いために、
羽口先端近傍での燃焼の抑制にはそれなりの効果があ
る。
【００２１】また本発明においては、窒素ガス（代表例
として）の流速を調整することによって、微粉炭を包み
込むガスカーテンの長さを制御できるので、微粉炭中の
炭素と酸素の反応領域を自由に調節することができ、燃
焼焦点を羽口先端位置からレースウェイ内で所望の部分
に位置せしめることができる。したがって、高炉の炉况
により、その状態との兼ね合いから判断し、その時に最
適と思われる任意な位置に調整が可能である。さらに、
通常ブローパイプを通って高炉へ供給される送風速度は
速くとも２５０ｍ／ｓｅｃなので、窒素ガスはそれ以上
の速度をもった流速を保持するよう考慮する。
として）の流速を調整することによって、微粉炭を包み
込むガスカーテンの長さを制御できるので、微粉炭中の
炭素と酸素の反応領域を自由に調節することができ、燃
焼焦点を羽口先端位置からレースウェイ内で所望の部分
に位置せしめることができる。したがって、高炉の炉况
により、その状態との兼ね合いから判断し、その時に最
適と思われる任意な位置に調整が可能である。さらに、
通常ブローパイプを通って高炉へ供給される送風速度は
速くとも２５０ｍ／ｓｅｃなので、窒素ガスはそれ以上
の速度をもった流速を保持するよう考慮する。
【００２２】また、ランスにおいては、窒素ガスの流速
を高速に維持するために、窒素供給口先端部を絞り構造
１３となし、かつその絞り部の長さは窒素ガス流が層流
状態で所定の距離まで達するよう適宜長さを付与してお
く必要がある。この場合、ランス管自体に窒素ガスが層
流状に流れるように通路間隔を予め設計し、その形状を
保持せしめておくことも可能である。いずれにしても、
窒素ガスによるガスカーテンを形成せしめて羽口先端近
傍での炭素と酸素との反応を極力抑えることが肝要であ
る。図６は微粉炭吹き込み時に窒素を付加した本発明の
１例を示したもので、羽口先端から高炉レースウェイ内
へ燃焼焦点が移行していることが図から明瞭に認められ
る。
を高速に維持するために、窒素供給口先端部を絞り構造
１３となし、かつその絞り部の長さは窒素ガス流が層流
状態で所定の距離まで達するよう適宜長さを付与してお
く必要がある。この場合、ランス管自体に窒素ガスが層
流状に流れるように通路間隔を予め設計し、その形状を
保持せしめておくことも可能である。いずれにしても、
窒素ガスによるガスカーテンを形成せしめて羽口先端近
傍での炭素と酸素との反応を極力抑えることが肝要であ
る。図６は微粉炭吹き込み時に窒素を付加した本発明の
１例を示したもので、羽口先端から高炉レースウェイ内
へ燃焼焦点が移行していることが図から明瞭に認められ
る。
【００２３】
【実施例】以下本発明の効果を実際の高炉に適用した実
施について以下説明する。実施例に用いた微粉炭吹き込
み用ランスの先端は何れも羽口先端から０．３ｍ内部に
入った羽口内である。 （実施例１）本発明方法を用いて３２８０ｍ3 の高炉に
て図２に示したような三重管ランスを用いて微粉炭吹き
込み時に水蒸気を付加した例について述べる。微粉炭吹
き込み量は１６０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ（以下ｔ−ｐｉｇを
単にｔ・ｐと記す）で、同時に同一ランスより窒素を流
速１６０ｍ／ｓｅｃで５ｍ3 ／ｍｉｎ吹き込み、また酸
素も同様に３ｍ3 ／ｍｉｎを同一ランスより吹き込ん
だ。その結果、窒素を付加しない時に比し燃焼焦点距離
が０．３ｍ羽口先端からレースウェイ内部方向へ移行し
た。
施について以下説明する。実施例に用いた微粉炭吹き込
み用ランスの先端は何れも羽口先端から０．３ｍ内部に
入った羽口内である。 （実施例１）本発明方法を用いて３２８０ｍ3 の高炉に
て図２に示したような三重管ランスを用いて微粉炭吹き
込み時に水蒸気を付加した例について述べる。微粉炭吹
き込み量は１６０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ（以下ｔ−ｐｉｇを
単にｔ・ｐと記す）で、同時に同一ランスより窒素を流
速１６０ｍ／ｓｅｃで５ｍ3 ／ｍｉｎ吹き込み、また酸
素も同様に３ｍ3 ／ｍｉｎを同一ランスより吹き込ん
だ。その結果、窒素を付加しない時に比し燃焼焦点距離
が０．３ｍ羽口先端からレースウェイ内部方向へ移行し
た。
【００２４】（実施例２）本発明方法を用いて３２８０
ｍ3 の高炉にて図３に示したような二重管ランスを用い
て微粉炭吹き込み時に窒素を付加した例について述べ
る。微粉炭吹き込み量は１７０ｋｇ／ｔ・ｐで、同時に
同一ランスより窒素を流速２００ｍ／ｓｅｃで６ｍ3 ／
ｍｉｎ吹き込んだ。そして、窒素吹き込みによる羽口先
理論燃焼温度（Ｔｆ）の低下は、送風への酸素富化によ
り調整した。その結果、窒素を付加しない時に比し燃焼
焦点距離が０．２５ｍ羽口先端からレースウェイ内部方
向へ移行した。
ｍ3 の高炉にて図３に示したような二重管ランスを用い
て微粉炭吹き込み時に窒素を付加した例について述べ
る。微粉炭吹き込み量は１７０ｋｇ／ｔ・ｐで、同時に
同一ランスより窒素を流速２００ｍ／ｓｅｃで６ｍ3 ／
ｍｉｎ吹き込んだ。そして、窒素吹き込みによる羽口先
理論燃焼温度（Ｔｆ）の低下は、送風への酸素富化によ
り調整した。その結果、窒素を付加しない時に比し燃焼
焦点距離が０．２５ｍ羽口先端からレースウェイ内部方
向へ移行した。
【００２５】（実施例３）本発明方法を用いて３２８０
ｍ3 の高炉にて図４に示したような二重管ランスと酸素
吹き込み用単管ランスを用いて微粉炭吹き込み時に窒素
を付加した例について述べる。微粉炭吹き込み量は１５
０ｋｇ／ｔ・ｐで、同時に同一ランスより窒素を流速で
１６０ｍ／ｓｅｃで５ｍ3 ／ｍｉｎ吹き込んだ。酸素は
別の単管ランス先端を二重管ランス先端から６０ｍｍ離
して後方に設置し、同ランスより４ｍ3 ／ｍｉｎ吹き込
んだ。その結果、窒素を付加しない時に比し燃焼焦点距
離が０．２０ｍ羽口先端からレースウェイ内部方向へ移
行した。
ｍ3 の高炉にて図４に示したような二重管ランスと酸素
吹き込み用単管ランスを用いて微粉炭吹き込み時に窒素
を付加した例について述べる。微粉炭吹き込み量は１５
０ｋｇ／ｔ・ｐで、同時に同一ランスより窒素を流速で
１６０ｍ／ｓｅｃで５ｍ3 ／ｍｉｎ吹き込んだ。酸素は
別の単管ランス先端を二重管ランス先端から６０ｍｍ離
して後方に設置し、同ランスより４ｍ3 ／ｍｉｎ吹き込
んだ。その結果、窒素を付加しない時に比し燃焼焦点距
離が０．２０ｍ羽口先端からレースウェイ内部方向へ移
行した。
【００２６】（実施例４）本発明方法を用いて３２８０
ｍ3 の高炉にて図２に示したような三重管ランスを用い
て微粉炭吹き込み時に窒素に代替して空気を付加した例
について述べる。微粉炭吹き込み量は１７０ｋｇ／ｔ・
ｐで、同時に同一ランスより常温の空気を流速２４０ｍ
／ｓｅｃで７ｍ3 ／ｍｉｎ吹き込み、また酸素を４ｍ3
／ｍｉｎ吹き込んだ。その結果、空気を付加しない時に
比し燃焼焦点距離が０．１５ｍ羽口先端からレースウェ
イ内部方向へ移行した。
ｍ3 の高炉にて図２に示したような三重管ランスを用い
て微粉炭吹き込み時に窒素に代替して空気を付加した例
について述べる。微粉炭吹き込み量は１７０ｋｇ／ｔ・
ｐで、同時に同一ランスより常温の空気を流速２４０ｍ
／ｓｅｃで７ｍ3 ／ｍｉｎ吹き込み、また酸素を４ｍ3
／ｍｉｎ吹き込んだ。その結果、空気を付加しない時に
比し燃焼焦点距離が０．１５ｍ羽口先端からレースウェ
イ内部方向へ移行した。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、従来での酸素を用いた
微粉炭吹き込み操業においては、微粉炭燃焼焦点が羽口
直前にあり、炉体に悪影響を及ぼしていたのが、窒素ま
たは不活性ガスまたは空気を付加することにより、燃焼
焦点をレースウェイ内部方向へ移行させることができ炉
体損傷防止に役立った。また本発明は入手が簡単で価格
が低廉である気体を利用できるので、その実施が容易で
あるため高炉操業上有益な効果をもたらす。
微粉炭吹き込み操業においては、微粉炭燃焼焦点が羽口
直前にあり、炉体に悪影響を及ぼしていたのが、窒素ま
たは不活性ガスまたは空気を付加することにより、燃焼
焦点をレースウェイ内部方向へ移行させることができ炉
体損傷防止に役立った。また本発明は入手が簡単で価格
が低廉である気体を利用できるので、その実施が容易で
あるため高炉操業上有益な効果をもたらす。
【図１】高炉の送風に用いられている羽口の断面を示す
模式図
模式図
【図２】本発明に用いられる三重管ランスの断面を示す
図
図
【図３】本発明に用いられる二重管ランスの断面を示す
図
図
【図４】本発明に用いられる二重管ランスと別のランス
との配設状態を示した図
との配設状態を示した図
【図５】従来の微粉炭吹き込みによる燃焼焦点位置を示
す図
す図
【図６】本発明による微粉炭吹き込みによる燃焼焦点位
置の移行を示す図
置の移行を示す図
１ 高炉炉壁 ２ 羽口 ３ ブローパイプ ４ 炉内 ５ 噴流 ６ レースウェイ ７ ランス ８ 三重管ランス ９ 二重管ランス １０ 外管 １１ 中間管 １２ 中心管 １３ 管先端絞り部 １５ 中心管内部 １６ 中心管と中間管の間 １７ 中間管と外管の間 ２０ 外管 ２１ 内管 ２５ 内管内部 ２６ 内管と外管の間 ３０ 単管ランス
Claims (11)
- 【請求項１】 微粉炭の吹き込みに際して、三重管ラン
スを用い微粉炭を中心管内部から、窒素を中心管と中間
管の間から、酸素を外管と中間管の間から、それぞれ供
給することを特徴とする高炉羽口からの微粉炭吹き込み
方法。 - 【請求項２】 微粉炭の吹き込みに際して、二重管ラン
スを用い微粉炭を内管内部から、窒素を内管と外管の間
から、それぞれ供給することを特徴とする高炉羽口から
の微粉炭吹き込み方法。 - 【請求項３】 微粉炭の吹き込みに際して、二重管ラン
スを用い微粉炭を内管内部から、窒素を内管と外管の間
から、酸素を二重管ランスの近傍に設けた別の単管ラン
スから、それぞれ供給することを特徴とする高炉羽口か
らの微粉炭吹き込み方法。 - 【請求項４】 請求項３において二重管ランスの近傍に
設けた別のランス先端は、二重管ランス先端より５０ｍ
ｍ以上後方へ離すことを特徴とする高炉羽口からの微粉
炭吹き込み方法。 - 【請求項５】 前記微粉炭の吹き込みに際し、微粉炭供
給管の外管から供給する窒素の速度をブローパイプ内の
加熱空気の速度より大きくしたことを特徴とする請求項
１ないし請求項４のいずれかに記載の高炉羽口からの微
粉炭吹き込み方法。 - 【請求項６】 前記微粉炭の吹き込みに際し、微粉炭供
給管の外管から供給する窒素の速度を調整することによ
り、微粉炭燃焼位置を制御することを特徴とする請求項
１ないし請求項５のいずれかに記載の高炉羽口からの微
粉炭吹き込み方法。 - 【請求項７】 前記微粉炭の吹き込みに際して用いる窒
素の代替として、不活性ガスまたは空気を用いることを
特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の
高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法。 - 【請求項８】 中心管内部から微粉炭を、中心管と中間
管の間から窒素または不活性ガスまたは空気を、外管と
中間管の間から酸素をそれぞれ供給できることを特徴と
した微粉炭吹き込み三重管ランス。 - 【請求項９】 内管内部から微粉炭を、内管と外管の間
から窒素または不活性ガスまたは空気を供給できること
を特徴とした微粉炭吹き込み二重管ランス。 - 【請求項１０】 内管内部から微粉炭を内管と外管の間
から窒素または不活性ガスまたは空気を供給できる二重
管ランスと、酸素を供給できる単管ランスとの組み合わ
せからなることを特徴とする高炉羽口からの微粉炭吹き
込みランス。 - 【請求項１１】 前記微粉炭供給用内管の外側に位置す
る窒素等供給用外管の先端部を、適宜長さの絞り構造と
したことを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいず
れかに記載の高炉羽口からの微粉炭吹き込みランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2251198A JPH11209807A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法及び吹き込みランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2251198A JPH11209807A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法及び吹き込みランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209807A true JPH11209807A (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=12084797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2251198A Withdrawn JPH11209807A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 高炉羽口からの微粉炭吹き込み方法及び吹き込みランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11209807A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010500279A (ja) * | 2006-08-15 | 2010-01-07 | ロックウール インターナショナル アー／エス | 鉱物繊維の製造方法及び製造装置 |
| JP2013185180A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 高炉羽口からの還元性ガス吹き込み方法及び吹き込みランス |
-
1998
- 1998-01-21 JP JP2251198A patent/JPH11209807A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010500279A (ja) * | 2006-08-15 | 2010-01-07 | ロックウール インターナショナル アー／エス | 鉱物繊維の製造方法及び製造装置 |
| JP2013185180A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 高炉羽口からの還元性ガス吹き込み方法及び吹き込みランス |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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