JPS59110710A - 高炉用熱風炉の操業方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高炉用熱風炉の操業方法に関し、殊に高炉用熱
風炉の熱効率を最大限に高め得る様にした操業方法に関
するものである。

高炉１基当り通常８〜４個の熱風炉が設置されている。

高炉への熱風送給方式は、■嶺数の熱風炉から順次選択
される１基の熱風炉を通して送風を社ない、その間他の
熱風炉では燃焼蓄熱を行なうシングル送風方式と、■順
次選択される熱風炉からの送風期がその前後の熱風炉か
らの送風期とお互いに常時ラップする様に送風制御を行
なうスタツガードバワレル送風方式に大別される。

即ち第１図は前記■のシングル送風方式による制御例を
示したもので、ハツチング部分は送風期、白抜き部分は
燃焼期を示し、送風は各熱風炉から１基ずつ順番に行な
われる。従って送風開始時は熱風炉内が高温状態にあり
高温の熱風が得られるが、送風末期には蓄熱線瓦が降温
し、熱風の温度が低トしてぐるので、熱風温度を一定に
維持する為、加熱用冷風の一部をバイパスさせて熱風に
混入できる様にし、バイパス量を醐整することによって
高炉への送風温度を一定にしている。また第２図は前記
■の送風方式による制御例を示したもので、４基の熱風
炉のうちたえず２基の熱風炉を送風期とし、夫々前半部
と後半部をリップさせながら送風し得る様、各熱ｊ１ｉ
Ｌ炉の送風サイケＶの位相ｅ１ｙ４周期ずつずらせる方
式であり、送風中の２恭の熱風色への窒気送給倉を調整
することによつて、晶炉への送風温度を一定に維持する
ものである。

一般に高炉への送風温度は１２００〜１８００　　・℃
程度の高温となるが、熱風色構成材料の耐熱性の面から
ドーム温度や排ガス編−等には夫々制約がめるので、こ
れらの設備的制約条件が許容される範囲内で上記送風温
度に見合う熱量を蓄熱室に蓄熱し得る様、燃焼期間、送
風期間、ドーム温度、燃料投入量等が決定される１、尚
第８凶は熱風炉設備の概要を示したもので、実録矢印は
燃焼期のガス流れ、ｍ線矢印は送風期のガス流れ金示す
。

即ち燃焼期には燃料ガスＡと燃焼空ｉＢを燃焼室ｌのバ
ーナ２へ送給して燃焼せしめ、生成した冒温ガスをドー
ム８から蓄熱室４へ送シ込み、畜熱線瓦を加熱して蓄熱
させた後、排ガスは蓄熱室４の下部に接続した排ガスダ
、クト５から糸外へ排出される。排ガスは２００〜８５
０℃程度の熱を保有しているので、省工、ネルギを図る
ため通常この排ガスを前記燃料ガスＡ及び燃焼空気Ｂの
供給ラインに設けた熱交換器（ｉａ、５ｂｌＣ導いて燃
料空気、燃料ガスを予熱する排熱回収設備が設置されて
いる。一方送風期においては、図示しない画情送風機か
ら冷風送給ライン８を経て蓄熱室４の底部よシ冷風を送
シ込み、蓄熱線瓦層を通過しつつ加熱された熱風は、ド
ーム８及び混冷室９を経て高炉送風ライン方向へ送られ
る。１１は主としてシングル送風方式の場合に使用され
る冷風バイパスラインで、冷風の一部がバイパスさせて
混冷室９へ導き、熱ガスと混合することによって送風温
度を一定に保つ様にしている。また第４図は燃焼末期及
び送風末期における蓄熱線瓦高さ方向の温度分布を示し
たものである。

この様な熱風炉の操業性を高める為、換言すれば蓄熱時
における熱効率を向上し送風可能温度を高める為には、
燃焼期における排ガス温度を極力低下きせる必要がある
。同熱効率向上策として図示した様に排ガス熱を、燃料
ガス及び燃焼空気の予熱に利用することも有効ではめる
が、熱風炉本体□の排ガス温度は変化しないので送風可
能温度の上昇管とはならない。また熱風炉の伝熱面積や
蓄熱線瓦槓みを拡大すれば熱効率及び送風可能温度は高
まるが、設備費がｉ％論する他、排ガス温度を冷風１度
以下にすることはできないので熱効率の向上には限界か
める。

一方前記■のシングル送風方式では、折角高いドーム温
度を得たとしても、送風温度を一定とする為に相当型の
バイパス冷風全混入しなければならず、送風温度は送風
末期のドーム編度によって決まってくるので、その分送
風初期のドーム温度を高くしておかなければならす、熱
風炉設備の熱劣化が着しくなると共咳熱効率も十分に高
めることができない。これに対し前記■のスタツガード
パラレル送風方式であれば、実質的にバイパス冷風を混
入させないので、低いドーム温度でも十分な送風温／ｆ
を得ることができ、排ガス温度も低下し熱効率が向上す
る。

第５図はシングル送風方式（″５ツブ率＝θ％）の場合
と、２基の熱風炉からの重複送風期の比率（ラップ率）
を様々変更した場合における、排ガス温度と熱効率に及
＃よす影参を示したグラフである。但し熱風炉１基当シ
の単位送風時間は４０分、送風音は７７００　Ｎ値例、
送風温度は１２５０℃、冷風１Ｍ８Ｆは２００℃に設定
した。この図からも明らかな様にラップＮ７ＡＯ％（シ
ングル送風方式）の場合の排ガス温度は高くその結果熱
効率が低いのに対し、ラップ率を増大する程熱効率は向
上し、ラップ率ｔ−５０１とすると（第２図のスタツガ
ードバツレ〃送風方式）、排ガス温度は大幅に低下しそ
れに反比例して熱効率は大幅に向上する。しかしながら
スタツガードパラレル方式でハ、第２図からも明らかな
様に少なくとも１基の熱風炉を燃焼期として順次操業し
ていく為には最低４基の熱風炉を併設しなければならず
、設備負担の増大は否めない。

本発明はこうした事情に着目し、操業法を工夫すること
によって、８基の熱Ｘ炉しか備えていないものであって
吃高い熱効率が得られる様な技術を確立すべ（鋭意研究
の結果完成されたものである。同本発明では８基の熱風
炉を併設した設備に適用することによってその効果を最
大限に発揮するが４基以上の熱風炉を備えた設備にも同
様に通用し得るものである。

しかして不発明に係る熱風炉操業方法の構成とは、複数
の高炉用熱風炉の加熱及び送風を交互に行ないつつ高炉
へ熱風を連続送風するに当たシ、各熱風色の送風期ｍ１
を初期送風期、中期送風期及び末期送風期に分けたとき
、ある熱風炉の初期送風期が能の熱風炉の末期送風期と
、又ある熱風色の末期送風期が更に他の熱風色の初期送
風期と夫々重複し、中期送風期においては単独送風とな
る様に制御するところに要旨が存在する。

即ち第６図は本発明に係る操業法による制御例を示した
もので、ハツチング部分は送風期、白抜＠部分は燃焼期
を大々示す。この図からも明らかな様に不発明では、各
熱風色の送風期を初期送風期（Ｉ）、中期送風期（ＩＩ
）及び末期送風期（ＩＩＤに分け、ある熱風炉の初期送
風期（Ｉ）が他の熱風炉の末期送風期［相］と、又める
熱風炉の末期送風期（１山が更に他の熱風炉の初期送風
期（Ｉ）と夫々Ｍ複し、中期送風期（ＩＤにおいては夫
々繊独送風となる様に送風制御を行なう。即ち熱風温度
の最も高い初期送風期（１）においては、他の熱風色に
おける熱風温度の最も低い末期送風期と重複させ、高温
の熱風と低調の熱風を混合することによって平均的な送
風１ＩｊＡ度を得。

又熱風温度の最も低い末期送風期（ｉｌｌ）においては
、更に他の熱風炉における熱風温度の最も高い初期送風
期中と粛畑させ、低温の熱風と高温の熱風を混合するこ
とによって平均的な送風温度を得る。

そして熱風ｆＩＡ度の最も安定した中期送風期巾）にお
いては他の熱風色の送風期と重複させることなく単独送
風とするものである。この場合のよシ具体的な・扉内通
過風量の制御は例えば第７．８図に示す通りである。即
ち第７図の例では熱風ｉｔの末期送風期ｏｒｉ＋におけ
る通過風量を徐々に減少していくと共に１重複送１ｔさ
れる熱風色２の初期送風期（Ｉ）の通過風量を徐々に増
加していき、通過風量の総和が指定風量となる様に調整
しつつ送風温度を一定に維持する。また熱風・υ４２の
末期送風期ωＤの通過風量は徐々に増加してい（と共に
熱Ｎ、炉８の初期送風期（Ｉ）の通過風量を徐々に減少
して所定の風量を確保しつつ送風温度を一定に維持する
９、そして各熱風炉１〜８の中期送風期（ＩＩ）におい
ては経時的に熱風一度が徐々に低下するので、第８図に
示した如くバイパス冷風の混入量（第７図斜線部分）を
像調整することによって送風温度を一定に維持する。即
ちこの例でおれば中期送風期Φ）に少量のバイパス冷風
を混入させるだけで、初期及び末期の重複送風期におい
ては冷風を混入することなく送風ｆＭ度を一定に維持す
ることができるので、各熱風炉のドーム温度を必要最小
限の温度に抑えることができる。第８図は第７図の例の
変形制御例であり、初期及び末期の重複送風期における
各炉内通過風量を、指定送風量の汐に設定し、送風温度
を平均化する例を示しているが、この場合は重複送風期
の送風温度が若干微変動する傾向があるので、重複送風
期においてもバイパス冷風を餓童混入させることによっ
て送風温度を一定に維持する。但しこの場合でも全送風
量に比べるとバイパス冷風の混入量はわずかであるので
、谷熱風炉で得た熱風の平均温度はごく僅かしか降下し
ない。

この様に本発明であれば、温度変化の著しい初期及び末
期における品温熱風及び低調熱風を混合送風することに
より、バイパス冷風の混入量を最小限に抑えつつ送風温
度を一定に維持することができる＋Ｉ　Ｉｌｌち、本発
明の適用により各熱風色で発生した高温の熱風を最大限
に活用することが可能となシ、この結果 イ）同一操業条件では排ガス温度が低下し、熱効率が向
上 口）低いドーム温度で所定の風温の送風が可能（同一ド
ーム温度では品温送風が不能） となる。又４基操業に比し、稼動基数が少ないため放熱
面積が少なく熱に炉、炉体からの放熱量が減少する。し
かも上記の送風制御方式であれば、８基の熱風炉しか備
えていない設備であっても常時１基は燃焼期となる様に
サイクル制御を行なうことができ、設備量を従来のＶン
グル送給方式のものと同等程度に抑えることができる。

淘重複送風期と単独送風期の時間的な最適比率は熱風・
酬の蓄熱容瀘及び熱風炉固有の特性によって若干変わる
ので一律に決めることは妥当でないが、最吃一般電饋送
風期 的なのはラップ率〔１，。。、−ｘｌｏｏ（チ）〕ｌＯ
〜４０ｑｂの範囲である。

【図面の簡単な説明】

第１．２図はシングル送風方式及びスタッガードバラレ
Ｍ送風方式による送風制御例を示す説明図、第８図は熱
風熔の概要を示す説明図、第４図は燃焼末期及び送風末
期における練瓦高さ方向のａｙ分布を示す図、第５図は
ラップ率と熱効率及び排ガスｔＭＡ５ｒの関係を示す図
、第６〜８図は本発明による送風制御例を示す説明図で
ある。 １・・・燃焼室　　　　　２・・・バーナー８・・・ド
ーム　　　　　４・・・蓄熱室５・・・排ガスダクト 出願人　　株式会社神戸製鋼所 特開昭５９−１１０７１０　　（５） 第５図 ８４　　　　　　　　　　　　　　　　００ガス 最高温度 効　　　　　　　　　　　　　　　　　　１１５０七ｌ ３４８１ガ ヌ 率　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　温／８２ＮＬ　ｓ　ｏ　ｏ　　二 度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の高炉用熱風炉を用いて＋ｇＩｆｊ＋へ熱風を連続
   送風する高炉用熱風炉の操業方法において、各熱風炉の
   送風期間を初期送風期、中期送風期及び末期送風期に分
   けたとき、ある熱風炉の初期送風期が他の熱風炉の末期
   送風期と、又める熱風炉の末期送風期が他の熱風炉の初
   期送風期と夫々重複し、中期送風期においては単独送風
   となる様に制御することを特徴とする高炉用熱風炉の操
   業方法。