JPS591606A - 熱風温度を高める方法 - Google Patents

熱風温度を高める方法

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JPS591606A
JPS591606A JP58101047A JP10104783A JPS591606A JP S591606 A JPS591606 A JP S591606A JP 58101047 A JP58101047 A JP 58101047A JP 10104783 A JP10104783 A JP 10104783A JP S591606 A JPS591606 A JP S591606A
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JP
Japan
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hot air
gas
plasma generator
temperature
supplied
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JP58101047A
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English (en)
Inventor
スペン・サンテン
ボルジエ・ジヤンソン
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SKF Steel Engineering AB
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SKF Steel Engineering AB
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    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21B5/002—Heated electrically (plasma)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/08—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces heated otherwise than by solid fuel mixed with charge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/28—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

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】 技術分野 本発明は、熱風温度を高める方法に関するものであり、
さらに詳しく述べるならば、溶解を行い、場合により金
属且つ／又は金属酸化物の還元を行うためにシャフト炉
内の熱風温度を高めるべくプラズマ発生器を使用する方
法に関するものである。
従来技術 溶鉱炉において熱風温度を高めることによってコークス
消費量を低減し、そして同時に生産量を高めえることは
古くから知られていた。更に、熱風温度が８５０℃を越
えていると、羽目に油を噴射して更にコークスを節減す
ることもできる。最初に油を添加した場合の油の歩留係
数は約２ゆコークス／ｋ１９油であるが、更に油を多く
加えると熱風温度一定として、前記歩留係数は約１　ｋ
ｇコークス／ｋｇ油まで低下する。更にこれ以上油の量
を増すと、ある一定量を越えた時に羽口前面での燃焼温
度が非常に低くなるのでいずれにせよ生産低下を１ねく
ためにある一定量を越えて油の量を増加させることはで
きない。
以上のような状況があるために熱風温度をできるだけ茜
める試みが促進されてきた。しかしながら、熱風温度を
高めると、石油以外の燃料、例えば石炭ダストあるいは
コーク、スブリーズ、石炭のスラリーあるいは油又は水
中のコークス、天然ガス、コークスプラントの発生ガス
、などの噴射も可能となる。更に熱風温度が高いと、例
えば酸什性材料、例えば水、鉄鉱石、煙道ガスダストな
どの上記以外の添加物も使用することができるようにな
シ又予備還元鉄鉱石及び造宰剤などの使用も可能となる
。
熱風温度を所望のごとく高める効率的方法はＰＬＡＳＭ
ＡＢＬＡＳＴＲ方法を用いることであシ、これによると
熱風の一部又は全部がプラズマを通して導しかしながら
この方法には、羽口がしばしば説明できない理由によっ
て圧壊するという欠点がある。
発明の目的 本発明の目的はこの公知の方法の欠点を解消することで
ある。
発明の構成及び効果 上Ｒ［：１目的は本発明によれば、プラズマ発生器から
対被処理金属・不活性又は酸化性ガスに、プラズマ発生
器内生成熱エネルギを伝達することにょシ窒素酸化物の
生成を実質的に防止し、使用されるガスの酸素モル分率
と窒素モル分率の積が０．０２以下である特徴春争みに
よって達成される。
上記方法により広範囲の操業実験を行ったところ多数の
羽目が圧壊し、この説明が困難であったことは上述のと
うシである。これらの圧壊を深く研究したところ、驚く
べきことにはＰＬＡＳＭＡＢＬＡＳＴＲ法によシ生成さ
れることがある多量の窒素酸化物によっておこることが
わかった。炉のシャフトを上昇通過する窒素酸化物は崩
壊し、少なくとも上述の問題をもたらさ々いことは認め
られているが、窒素酸化物は水冷羽口上の凝縮水中にあ
る程度溶解してかなりの腐食をもたらし、次いで圧壊を
まねく。
本発明によるとＰＬＡＳＭＡＢＬＡＳＴＲ法の全ての利
点が利用され、操業において障害かおこることがない。
プラズマ発生器は極めて効率が高く通常効率が８５％を
越え、また温度に対、して比較的不敏感である。放出ガ
スは通常３０００−４０００℃のオーダーの温度をもつ
。
別口に供給される熱風の温度はプラズマ発生器によって
簡単にかつ効率的に制御されるので、溶鉱炉の操業にお
いて新しい制御変数を得ることができる。例えば溶鉱炉
を冷えた状態で稼働させている場合は羽目から供給する
エネルギーの量ヲ高めて、コークスの供給量を増大して
溶鉱炉のエネルギーバランスを変化させるよりは一層迅
速にエネルギーバランスを変化させることができる。尚
、従来はコークス供給量の増大が通常の手法であった。
以下図面を参照して本発明を更に詳しく説明する。
第１図はＰＬＡＳＭＡＢＬＡＳＴ”法を、炉口２から通
常の方法で供給をうける溶鉱炉１に応用した概念図であ
る。溶鉱炉から放出されるガスは管３全通して図示され
ていないガス清浄器に導かれる。ガス清浄器から更にガ
スを管４全通して同様に図示されていないカウノや一装
置などの熱交換器に供給し、そして次に煙突から逃がす
ことが好ましい。好ましくは予熱されて入いる熱風は管
５を通して環状ドラム６に導かれ、溶鉱炉シャフトのま
わシに配設された該ドラム６から多数の枝管７，８及び
羽口９．１（１通して溶鉱炉に導かれる。
供給される熱風ガスの温度を高めるためにプラズマ発生
器１１がこの実施例では管５に分岐接続されて利用され
ている。ガスを、制御弁を備えた管１３の中でプラズマ
発生器番；通過させると、溶鍼炉に供給される熱風の温
度及び量を正確に制御可能とする。羽口に炭素、炭化水
素、コークス炉ガス、水などを導入する管１３ｍが溶鉱
炉の下部に接続されている。
第１図に示された実施態様は約１５００’Ｃをこえる高
温に熱風炉を加熱し々い場合に適する。これより高い熱
風温度については例えば第２図に示すようにプラダ１発
生器を羽目の極く近傍に位置させて、熱風配管系統の熱
応力を減少させると共に熱損失を少なくすることが、望
ましい。
第２図は羽口１４に接する溶鉱炉の底部を部分的に示し
ており第１図と同じ形式の環状ドラム１６から１本の枝
管１５が羽口１４に伸びていることが示されている。
本発明の好ましい実施態様によると、プラズマ発生器に
よってつ〈シ出された熱エネルギーを伝達するために用
いられたガスは反応器頭部から再循環された排ガスから
なる。
更に熱風ガスはシャフトの頭部からのガスよシ々るもの
であってもよく、この場合第１図に示された形式のよう
にプラズマ発生器を分枝導管内に含めてもよい。所望に
よシ、本発明によシ規定される標準、すなわち使用され
るガス中において酸素モル分率と窒素モル分率の積が０
．０２より低いかあるいは０．０２に等しいという条件
を満たすならば供給管１３を介して他の供給源からガス
全供給してもよい。
プラズマ発生器は第２図に示すように配置することが好
ましく、この場合は環状ドラムからくる熱風の一部は管
１７をへてプラズマ発生器１８を通りその出口がノ！イ
ブ内にあってそして羽口１４に向って内向きに案内され
る。管１７ｍは熱風以外のプラズマガスを供給するだめ
の第２管であってそのオリフィスがプラズマ発生器前面
で管１７の中にあるように配置してもよい。管１９は加
熱された熱風の中に例えば炭化水素を供給する管であっ
て、プラズマ発生器の開孔で管１５の中に挿入され、炭
化水素ジェットが羽目に向けられている。
油の噴射に関しては、今日の溶鉱炉のほとんどにおいて
ほぼ同様な方法で行なうことができる。
第３図には溶鉱炉の中にプラズマ発生器から熱風と共に
、炭素、炭化水素、コークス炉ガス、水などを噴霧する
有利なノズル設計を示す。２１は環状ノズルであって油
を噴霧するだめの多数の孔をそ々えており、プラズマ発
生器の排気管２０のまわりに配設されており、油は管２
２から供給される。管２２’を油、プラズマ発生器のプ
ラズマガス及び熱風は通過せず矢印２４のように通過し
て羽口２３の中で混合される。
以下本発明の詳細な説明する。本発明を２４時間当シ銑
鉄３０トンを製造する能力があるプラントで試験した。
窒気を９００℃に予熱し銑鉄トン当９１０８０ｍ５（ｎ
）の熱風としてプラントに供給しそして６０ｍ’（ｎ）
のつめたい炉頂ガス及び３３０　ｋｗｈのエネルギーを
プラズマ発生器に供給した。更に、１９０ｋｇの石炭ダ
ストヲプラズマ発生器のあとに添加して、通常消費され
るコークスを製造銑鉄トン当り５６０ｋｌ？コークス／
トンを２４０　ｋｇに節減した。
ＭＫ湿温度約９００℃の通常の方法と比較して約２４俤
の生産量増大をえた。
【図面の簡単な説明】
第１図はＰＬＡＳＭＡＢＬＡＳＴＲ法の概念図、第２図
は本発明の１つの実施態様を示す図面、及びＷ３図は熱
風と例えば油又は石炭ダストを炉の中に吹き込むノズル
の適切な実施態様を示す図面である。 １・・・溶鉱炉、２・・・炉口、９．１０・・・羽口、
１８・・・プラズマ発生器、２０・・・排気管。 特許出願人 工スケーエフ　スティール　エンジニアリングアクティ
エデラーグ 特許出願代理人 弁理士　青　木　　　朗 弁理士西τば和才 弁理士村井卓雄 弁理士　山　口　昭　之

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、溶解を行い、場合により金属且つ／又は金属酸什物
    の還元を行うためにシャフト炉内の熱風温度を高めるべ
    くプラズマ発生器を使用する方法において、 前！ｉ１″プラズマ発生器から、対被処理金属・不活性
    又は酸化性ガスに、プラズマ発生器内生成熱エネルギを
    伝達することにより窒素酸化物の生成を実質的に防止し
    、使用されるガスの酸累モル分率と窒素モル分率の積が
    ０．０２以下であることを特徴とする熱風温度を＾める
    方法。 ２、　プラズマガスとして、シャフト炉から再循環され
    る腕部ガスを部分的にあるいは全体的に使用することを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、加熱された熱風がシャフトに入る前に付加ガス、例
    えは空気を供給することを特徴とする特許請求の範囲第
    １項又は第２項記載の方法。 ４、固体、液体及び／又は気体の状態の炭素質燃料を熱
    風がシャフトに入る前に供給することを特徴とする特許
    請求の範囲第１項から第３項までのいずわが１項に１載
    の方法。
JP58101047A 1982-06-09 1983-06-08 熱風温度を高める方法 Pending JPS591606A (ja)

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KR (1) KR840005171A (ja)
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BE (1) BE896970A (ja)
BR (1) BR8302658A (ja)
CA (1) CA1202789A (ja)
DE (1) DE3315431C2 (ja)
FR (1) FR2528553B1 (ja)
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SE (1) SE434650B (ja)
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