JPH1150113A - 微粉炭の高炉内吹き込み方法 - Google Patents

微粉炭の高炉内吹き込み方法

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JPH1150113A
JPH1150113A JP22081997A JP22081997A JPH1150113A JP H1150113 A JPH1150113 A JP H1150113A JP 22081997 A JP22081997 A JP 22081997A JP 22081997 A JP22081997 A JP 22081997A JP H1150113 A JPH1150113 A JP H1150113A
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tuyere
pulverized coal
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pulverized fine
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Toshihiko In
寿彦 因
Koji Inoue
耕二 井上
Toshihiko Tanaka
俊彦 田中
Tetsuo Yamashina
哲男 山品
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高炉の羽口から炉内に微粉炭を吹き込む際
に、羽口先端に燃焼灰の付着を防止して、微粉炭の吹き
込み量の制約を無くし、送風抵抗の増加による熱風の減
少や高炉の円周方向の送風バランスの変動を防止して操
業の安定化等を図ることのできる微粉炭の高炉内吹き込
み方法を提供する。 【解決手段】 微粉炭を気体搬送して高炉の羽口12か
ら炉内に吹き込む微粉炭の高炉内吹き込み方法におい
て、微粉炭の吹き込みと、微粉炭の吹き込みを停止して
酸素富化気体の吹き込みとを交互に行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉の羽口への燃
焼灰の付着を抑制して、微粉炭の増量吹き込みと高炉操
業を安定化できる微粉炭の高炉内吹き込み方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】高炉においては、コークスの使用原単位
の節減及び燃料コストの低減を図るために微粉炭を気体
搬送して高炉の羽口から吹き込むことが行われている。
この微粉炭の炉内への吹き込みは、送風管に専用の吹き
込みノズルを設けて羽口内で加熱された熱風に混合して
炉内へ吹き込む方法が用いられている。しかし、炉内へ
吹き込まれる微粉炭の量が多くなると、羽口の先端に微
粉炭の燃焼灰が付着して詰まりを発生し、送風抵抗の増
加等から微粉炭の吹き込み量の制限、高炉の円周方向の
送風バランスの変動、操業の不安定化等を招くと言った
問題がある。従って、特開平6−88109号公報に示
すように、搬送気体又は燃焼用気体中の酸素含有量を変
化させて、高炉の羽口の先端における微粉炭の燃焼率を
20〜50%にしている。この燃焼率により、搬送気体
又は燃焼用気体中の酸素含有量を常時所定の値に制御し
て燃焼率を最適に維持することにより羽口内面に微粉炭
の燃焼灰の付着を防止している。また、特開昭59−2
0409号公報に示すように、微粉炭の吹き込みノズル
の先端部に圧縮空気の吹き込み装置を設けて、吹き込み
ノズルの先端内壁に付着した微粉炭を圧縮空気を用いて
ブローすることにより除去する方法が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
6−88109号公報に開示されている搬送気体又は燃
焼用気体中の酸素含有量を常時所定の値に制御して燃焼
率を最適に維持する方法では、羽口の先端の燃焼率を2
0〜50%となるようにすることから、羽口の先端温度
が高くなり、羽口の溶損あるいは高温度に伴う磨耗等か
ら羽口寿命が低下する。一方、特開昭59−20409
号公報に示す微粉炭の吹き込みノズルの先端部を圧縮空
気によりブローする場合は、ノズルの先端部のみの詰ま
りについては除去できるが、羽口の先端における微粉炭
の燃焼灰の付着については、除去することは困難であ
り、付着に伴う送風抵抗の増加等から微粉炭の吹き込み
量が制限されたり、付着物が成長することにより高炉の
円周方向の送風バランスの変動や操業の不安定化を招く
等の問題がある。
【0004】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、高炉の羽口から炉内に微粉炭を吹き込む際に、羽口
先端に燃焼灰が付着するのを防止して、微粉炭の吹き込
み量の制限を無くし、送風抵抗の増加による熱風の減少
や高炉の円周方向の送風バランスの変動を防止して、高
炉操業の安定化を図ることのできる微粉炭の高炉内吹き
込み方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載の微粉炭の高炉内吹き込み方法は、微粉炭を気体搬
送して高炉の羽口から炉内に吹き込む微粉炭の高炉内吹
き込み方法において、前記微粉炭の吹き込みと、前記微
粉炭の吹き込みを停止して酸素富化気体の吹き込みとを
交互に行う。従って、微粉炭の吹き込みにより生成した
燃焼灰の付着物を酸素富化気体の吹き込みにより、燃焼
して除去し、羽口の詰まりを防止することができるので
微粉炭及び熱風を安定して供給できる。
【0006】請求項2記載の微粉炭の高炉内吹き込み方
法は請求項1記載の微粉炭の高炉内吹き込み方法におい
て、前記酸素富化気体の酸素濃度が25%〜60%であ
るので、付着物の燃焼除去を迅速に行うと共に、羽口先
端の温度の上昇を最小値に抑制できる。ここで酸素濃度
が25%未満では、微粉炭の燃焼灰の燃焼による除去が
困難であり、60%を超えると酸素が過剰となって羽口
の先端の温度が高くなり、羽口の磨耗や溶損による寿命
低下となる。
【0007】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した一実施の形態につき説明し、本
発明の理解に供する。図1は本発明の一実施の形態に係
る微粉炭の吹き込み装置の全体概略図、図2は微粉炭の
吹き込みにより羽口の内側に燃焼灰が付着する状態を表
す図である。図1に示すように、微粉炭の吹き込み装置
10は、高炉炉体11に設けられた羽口12と、羽口1
2に連設したブロー管13及び熱風炉(図示せず)で加
熱された空気等を供給するための送風管14と、この送
風管14に連通した送風支管15とを有しており、熱風
は送風管14から羽口12を経て高炉炉体11内に吹き
込まれる。また、微粉炭の吹き込み装置10のブロー管
13には、微粉炭の吹き込みノズル16がノズル挿入口
17を介して取付けてあり、吹き込みノズル16の先端
から羽口12内に微粉炭を噴出するようにしてある。こ
の吹き込みノズル16には、微粉炭供給管18と微粉炭
供給管18の開閉弁19及び吹き込みノズル16と微粉
炭供給管18とをフレキシブルホース20により接続し
てあり、羽口12に微粉炭を供給するようにしてある。
この微粉炭供給管18には、微粉炭を気体搬送する気体
圧源に連通した気体供給管(図示せず)が設けてある。
更に、微粉炭供給管18には、酸素富化気体源(図示せ
ず)に連通した酸素富化気体供給管21と、この酸素富
化気体供給管21を開閉するコック弁22が設けてあ
り、酸素富化気体供給管21と微粉炭供給管18の間に
微粉炭供給管18からの微粉炭の洩れを防止する逆止弁
23を備えてある。なお、24は送風支管15の風量を
測定する流量計である。
【0008】次に、微粉炭の吹き込み装置10を本発明
の一実施の形態に係る微粉炭の高炉内吹き込み方法に用
いた場合の動作について説明する。微粉炭の吹き込み装
置10の送風管14から送風支管15、ブロー管13に
熱風炉(図示せず)で加熱された約1200℃の空気を
主体とし、一部酸素及び蒸気を含有した熱風を150〜
200Nm3 /(分・羽口)供給して、羽口12から高
炉炉体11内に連続して吹き込みを行った。一方、微粉
炭は、まず石炭を乾燥して後、粉砕装置(図示せず)に
より10μm以下に粉砕して、気体搬送により各羽口1
2に分配するための分配装置(図示せず)に送られる。
この微粉炭は、125Nm3 /(Hr・羽口)の空気を
用いて気体搬送して微粉炭供給管18からフレキシブル
ホース20を介して吹き込みノズル16へと供給されて
羽口12内に吹き込まれる。この時の微粉炭の供給量は
100〜200Kg/(溶銑トン)である。また、吹き
込みノズル16から熱風中に吹き込まれた微粉炭は、高
炉炉体11内で燃焼及び還元反応に寄与してコークスの
使用量を低減することができる。しかし、羽口12に供
給される熱風が約1200℃であること、更に、空気を
主体とした熱風であるために、吹き込みノズル16から
羽口12へと吹き込まれた微粉炭は羽口12の先端部で
その一部が燃焼することにより燃焼灰が生成される。
【0009】この微粉炭の燃焼により発生した燃焼灰
は、図2のように羽口12の先端部の内側に付着物25
を形成する。この付着物25は、順次成長して熱風の吹
き込み抵抗となり、熱風の吹き込み量が減少して炉況が
不安定となる。この付着物25の具体的な変化の状態と
しては、(a)は180Kg/(溶銑トン)の微粉炭の
吹き込みを行っており、羽口12に燃焼灰の付着物25
が形成されていない正常な場合であり、180Nm3
(分・羽口)の熱風が供給されている。(b)は前述の
(a)と同様の微粉炭の吹き込み条件で継続操業をして
いたところ羽口12に燃焼灰の付着物25が形成され送
風支管15の流量計24の指示が170Nm3 /(分・
羽口)に低下した。(c)は羽口12の燃焼灰の付着物
25がより成長した場合であり、送風支管15の流量計
24の指示が120Nm3 /(分・羽口)に低下した。
【0010】次に、燃焼灰の付着物25が(c)の状態
で、熱風の供給を120Nm3 /(分・羽口)の条件と
し、微粉炭の供給を停止し、吹き込みノズル16に酸素
富化気体供給管21のコック弁22を開いて酸素富化気
体として酸素を微粉炭供給管18から羽口12に供給し
た場合と、単に微粉炭供給管18から吹き込みノズル1
6を経て羽口12に空気を供給した場合とを実施して付
着物25の状態を比較した。まず、燃焼灰の付着物25
が(c)の状態で、単に微粉炭供給管18から吹き込み
ノズル16を経て羽口12に微粉炭の搬送気体である空
気を60Nm3 /(Hr・羽口)増量して、3〜8時間
にわたり供給した場合は(d)に示すように、燃焼灰の
付着物25は減少せず、逆に増加して、熱風の供給も1
00Nm3 /(分・羽口)と低下した。一方、燃焼灰の
付着物25が(c)の状態で、微粉炭の供給を停止して
微粉炭の搬送気体である空気の他に酸素を50Nm3
(Hr・羽口)供給して吹き込みノズル16からの平均
酸素濃度を26.5%にして3〜8時間にわたり供給し
た。この場合は、羽口12の燃焼灰の付着物25は略完
全に除去され(a)に示すように初期の状態にすること
ができ、熱風の供給量を180Nm3 /(分・羽口)に
回復でき、しかも、羽口12の先端の温度の上昇値は1
℃以下であった。このように、微粉炭の吹き込みを停止
して、酸素富化気体を羽口12内に吹き込みノズル16
から供給することにより、微粉炭の燃焼灰中に含まれる
未燃焼の固定炭素を利用して、付着物25をその燃焼消
化と燃焼にともなう溶融とによって極めて容易に除去す
ることができる。しかし、燃焼灰の付着物25は、微粉
炭の供給と同時に酸素富化気体を吹き込みノズル16か
ら供給すると、羽口12内の微粉炭の燃焼率が高くなり
燃焼によって生成する燃焼灰がより付着する。
【0011】また、ブロー管13から羽口12に供給さ
れる熱風中に酸素を富化して酸素濃度を空気よりも高く
することで、燃焼灰の付着物25の溶融除去を図っても
前述と同様の問題に加えて、羽口12の先端の温度が上
昇して羽口12の磨耗や溶損による寿命の低下となる。
これ等の理由から微粉炭の吹き込みを併用することな
く、一旦微粉炭の吹き込みを停止して、酸素富化気体を
吹き込みノズル16に供給することで、未燃焼の固定炭
素を含んだ付着物25を燃焼により容易に除去できる。
この酸素富化気体は、微粉炭の吹き込みの搬送に用いる
気体と別系統から供給される酸素富化気体の両方の混合
気体である。ここで、酸素富化気体としては、酸素ある
いは酸素を予め富化した空気を用い、その供給の方法も
別系統から各々を供給して微粉炭供給管18あるいは吹
き込みノズル16の元部近傍で混合するか、又はいずれ
かの1系統から所定酸素濃度の酸素富化気体を吹き込み
ノズル16に供給することができる。
【0012】
【実施例】次に、本発明の一実施の形態に係る微粉炭の
高炉内吹き込み方法の実施例について説明する。まず、
羽口12に送風管14からブロー管13を介して、約1
200℃の空気を主体とし、一部酸素及び蒸気を含有し
た熱風を130〜138Nm3 /(分・羽口)供給し
た。一方、180Kg/(溶銑トン)の微粉炭を125
Nm3 /(Hr・羽口)の空気を用いて気体搬送して微
粉炭供給管18から吹き込みノズル16を介して羽口1
2内に吹き込んだ。この状態で10日間吹き込みを継続
した。その結果、表1に示すように、実施例1では送風
支管15の熱風量が付着物25による圧損抵抗から75
Nm3 /(分・羽口)と低下した。この時に微粉炭の吹
き込みを停止し、微粉炭供給管18から100Nm3
(Hr・羽口)の空気と微粉炭供給管18に設けた酸素
富化気体供給管21から50Nm3 /(Hr・羽口)の
酸素を吹き込みノズル16に供給して、5時間にわたり
羽口12内に吹き込んだ。この時の気体の酸素濃度は平
均47.3%とした。その結果、閉鎖状態が改善されて
熱風を130Nm3 /(分・羽口)に回復でき、羽口1
2の損耗指標である羽口先端温度指数も後述する従来例
を指数1とした場合に対して0.8であり、微粉炭供給
量の減少もなく、熱風量、羽口損耗共に良好であった。
また、実施例2では、送風支管15の熱風量が付着物2
5による圧損抵抗により110Nm3 /(分・羽口)と
低下したので、微粉炭の吹き込みを停止し、微粉炭供給
管18から100Nm3 /(Hr・羽口)の空気と微粉
炭供給管18に設けた酸素富化気体供給管21から50
Nm3 /(Hr・羽口)の酸素を吹き込みノズル16に
供給して3時間にわたり羽口12内に吹き込んだ。この
時の平均の気体の酸素濃度は47.3%とした。その結
果、閉鎖状態が改善されて熱風量を138Nm3 /(分
・羽口)に回復でき、前述の実施例1と同様の効果が得
られた。
【0013】
【表1】
【0014】更に、比較例1は180Kg/(溶銑ト
ン)の微粉炭を吹き込み中に付着物25の生成により熱
風が75Nm3 /(分・羽口)と低下したので、酸素濃
度を高めることなく125Nm3 /(Hr・羽口)の空
気を用いて微粉炭の吹き込みを継続した場合であり、付
着物25の生成により羽口12が閉鎖し、羽口12の取
り替えを行った。また、従来例は送風支管15から供給
する熱風の酸素濃度を30%にして送風支管15から常
時供給して微粉炭の羽口12内の燃焼率を所定値にした
場合であり、付着物25が成長して圧損抵抗により送風
支管15の熱風が70Nm3 /(分・羽口)と低下し
た。更に、熱風の酸素濃度に起因して羽口12の損耗指
標である羽口先端温度指数が1.0となり羽口12の損
耗及び熱風量の減量から炉況が不安定となった。以上、
本発明の一実施の形態について説明したが、これ以外に
おいても本発明の要旨を逸脱しない範囲を含むものであ
る。なお、酸素富化気体の供給を送風支管15の熱風量
あるいは圧損値に予め基準値を設けて、この基準値にも
とづいて酸素富化気体のコック弁22を自動制御しても
良く、また、酸素富化気体の供給タイミングとしても所
定間隔で一定時間行うかあるいは付着物の状態に応じて
その必要な時に行うこともできる。
【0015】
【発明の効果】請求項1及び請求項2記載の微粉炭の高
炉内吹き込み方法は、微粉炭を気体搬送して高炉の羽口
から炉内に吹き込む微粉炭の高炉内吹き込み方法におい
て、微粉炭の吹き込みと、微粉炭の吹き込みを停止して
酸素富化気体の吹き込みとを交互に行うので、微粉炭の
吹き込みにより生成した付着物を燃焼して除去し、羽口
の詰まりを防止することができる。また、羽口の詰まり
防止により、微粉炭の吹き込み量に制限がなく、送風抵
抗の増加に伴う熱風の減少や高炉の円周方向の送風バラ
ンスの変動及び操業の不安定化等が防止できる。
【0016】特に請求項2記載の微粉炭の高炉内吹き込
み方法は前記酸素富化気体の酸素濃度が25%〜60%
であるので、付着した燃焼灰の溶融を迅速に行うと共
に、羽口先端の温度の上昇を最小値に抑制して、羽口の
溶損及び損耗を防止して羽口寿命の向上が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る微粉炭の吹き込み
装置の全体概略図である。
【図2】微粉炭の吹き込みにより羽口の内側に燃焼灰が
付着する状態を表す図である。
【符号の説明】
10 微粉炭の吹き込み装置 11 高炉炉体 12 羽口 13 ブロー管 14 送風管 15 送風支管 16 吹き込みノズル 17 ノズル挿
入口 18 微粉炭供給管 19 開閉弁 20 フレキシブルホース 21 酸素富化
気体供給管 22 コック弁 23 逆止弁 24 流量計 25 付着物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山品 哲男 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 微粉炭を気体搬送して高炉の羽口から炉
    内に吹き込む微粉炭の高炉内吹き込み方法において、前
    記微粉炭の吹き込みと、前記微粉炭の吹き込みを停止し
    て酸素富化気体の吹き込みとを交互に行うことを特徴と
    する微粉炭の高炉内吹き込み方法。
  2. 【請求項2】 前記酸素富化気体の酸素濃度が25%〜
    60%であることを特徴とする請求項1記載の微粉炭の
    高炉内吹き込み方法。
JP22081997A 1997-08-02 1997-08-02 微粉炭の高炉内吹き込み方法 Withdrawn JPH1150113A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011102439A (ja) * 2000-08-10 2011-05-26 Jfe Steel Corp 微粉炭の多量吹込みによる高炉操業方法
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