JPS59211516A - 熱風炉の保温方法 - Google Patents
熱風炉の保温方法Info
- Publication number
- JPS59211516A JPS59211516A JP8565283A JP8565283A JPS59211516A JP S59211516 A JPS59211516 A JP S59211516A JP 8565283 A JP8565283 A JP 8565283A JP 8565283 A JP8565283 A JP 8565283A JP S59211516 A JPS59211516 A JP S59211516A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- pipe
- hot stove
- hot
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B9/00—Stoves for heating the blast in blast furnaces
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Gas Burners (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。
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、高炉休止中の熱風炉の保温方法に関するもの
である。
である。
置炉休止中の熱風炉の措置としては、冷却休止および保
温の２通９の措置かあシ、とのいづれの措ｋｋとるかは
、休止期間の長さによシ経済性を判断して決められるが
、休止期間の短い場合は保温の方が冷却休止よりも経済
性からみて有利になるので、保温する措置がとられるこ
とが多い。
温の２通９の措置かあシ、とのいづれの措ｋｋとるかは
、休止期間の長さによシ経済性を判断して決められるが
、休止期間の短い場合は保温の方が冷却休止よりも経済
性からみて有利になるので、保温する措置がとられるこ
とが多い。
保温の目的は、熱風炉の耐火物をある一定以上の温度に
維持し、−冷却過程の温度変化１／ｒより生じる耐火物
単体内の亀裂発生、耐火物’ｔ’ｒｉＪの目地切ｔｚを
防止することにある。
維持し、−冷却過程の温度変化１／ｒより生じる耐火物
単体内の亀裂発生、耐火物’ｔ’ｒｉＪの目地切ｔｚを
防止することにある。
しかしながらこの保温期間中に要するランニングコスト
は莫大なものであり、極力最小限の燃料ガス重で耐火物
の管理下限温度を維持する必要がある。
は莫大なものであり、極力最小限の燃料ガス重で耐火物
の管理下限温度を維持する必要がある。
従来、熱風炉の保温方法としては、熱風炉操業時に使用
する戸シバーナー（第１図の符号１で示す）の燃焼によ
る方法と、保温用に新設した少容友の補助バーナー（第
１図の符号２で示す）の燃焼による方法とがある。刈ン
バーナーの燃焼による方法は、熱風炉の本来装置を使用
することから保温のための設備追加が少ない利点がある
ものの前記補助バーナーの燃焼による方法と比較しで、
つぎのような不利な点がある。すなわち、（１）逆火防
止、安定燃焼性の面からバーナー、１？−上部のガス流
速がある一定値以上である必要があり、このため−回の
燃焼における燃料ガス量が多く、かつタコ体の蓄熱効率
が悪い（２）通常メインバーナーの燃泊１ガスは、熱風
炉操業時は尚カロリーのＣＯ’Ｇ（コークス炉ガス）と
低カロリーのＢＦ（） （高炉カス）の混合であるが、
保温囲はＣｏＧの単味燃焼となり、ＣＯＧの単味燃焼の
場合はバーナーボー１・部のＣＯＧ流速に比較してを気
流速が相対的に犬さくなり、このためフレーム長さがき
わめて短小化する （３１ （２＋に関してフレーム温度を燃焼室部４の
耐火物の許容限界丑で上昇さぜたとしても■ドーム都３
の温度の上昇が困難 ■燃焼室下部の耐火物の過熱の危険性がある骨の問題か
ある。
する戸シバーナー（第１図の符号１で示す）の燃焼によ
る方法と、保温用に新設した少容友の補助バーナー（第
１図の符号２で示す）の燃焼による方法とがある。刈ン
バーナーの燃焼による方法は、熱風炉の本来装置を使用
することから保温のための設備追加が少ない利点がある
ものの前記補助バーナーの燃焼による方法と比較しで、
つぎのような不利な点がある。すなわち、（１）逆火防
止、安定燃焼性の面からバーナー、１？−上部のガス流
速がある一定値以上である必要があり、このため−回の
燃焼における燃料ガス量が多く、かつタコ体の蓄熱効率
が悪い（２）通常メインバーナーの燃泊１ガスは、熱風
炉操業時は尚カロリーのＣＯ’Ｇ（コークス炉ガス）と
低カロリーのＢＦ（） （高炉カス）の混合であるが、
保温囲はＣｏＧの単味燃焼となり、ＣＯＧの単味燃焼の
場合はバーナーボー１・部のＣＯＧ流速に比較してを気
流速が相対的に犬さくなり、このためフレーム長さがき
わめて短小化する （３１ （２＋に関してフレーム温度を燃焼室部４の
耐火物の許容限界丑で上昇さぜたとしても■ドーム都３
の温度の上昇が困難 ■燃焼室下部の耐火物の過熱の危険性がある骨の問題か
ある。
と＜ ＶＣ燃朴ガス量の消費が大さいことは燃料コスト
の増大を招き、また燃焼室下部耐火物の過熱に関しては
、近年の熱風炉は燃焼室上部５は珪石レンガを使用し燃
焼室下部６は〕・イアルミナレンガを使用した炉“が多
く、フレーム長さの短小化およびＣＯＧの燃説量をおさ
えた場合のフレームの不均一化にもとつく偏熱によるハ
イアルミナレンガの過熱は問題である。
の増大を招き、また燃焼室下部耐火物の過熱に関しては
、近年の熱風炉は燃焼室上部５は珪石レンガを使用し燃
焼室下部６は〕・イアルミナレンガを使用した炉“が多
く、フレーム長さの短小化およびＣＯＧの燃説量をおさ
えた場合のフレームの不均一化にもとつく偏熱によるハ
イアルミナレンガの過熱は問題である。
本発明は、上記従来のメインバーナー燃焼方式における
問題点を角イ消した熱風炉の保温方法であり、その要旨
は高炉休止中の熱風炉の保温において、熱風炉操業時に
使用するメインバーナーに燃料ガスと不活性ガスを混合
して供給し、該メインパー１−のす蒸焼により婿冒虫（
炉を保温することを肋徴とする熱風炉の保温方法にある
。
問題点を角イ消した熱風炉の保温方法であり、その要旨
は高炉休止中の熱風炉の保温において、熱風炉操業時に
使用するメインバーナーに燃料ガスと不活性ガスを混合
して供給し、該メインパー１−のす蒸焼により婿冒虫（
炉を保温することを肋徴とする熱風炉の保温方法にある
。
丁なわち燃料ガス（たとえｔｒｉ、ｃＯＧ）に不活性カ
ス（たとえはＮ２）を混合することＶＣより、（ＩＪ
バーナーボート部のガス流速維持Ｖこよる最少燃料ガ
ス量の低減 （２） フレームの均一化、フレーム長での拡張ニよ
る燃焼室下部過熱防止およびドーム温度の上昇 をはかシもって熱風炉保温期間中の省エネルギーおよび
耐火物保全をはかるようにしたものである。
ス（たとえはＮ２）を混合することＶＣより、（ＩＪ
バーナーボート部のガス流速維持Ｖこよる最少燃料ガ
ス量の低減 （２） フレームの均一化、フレーム長での拡張ニよ
る燃焼室下部過熱防止およびドーム温度の上昇 をはかシもって熱風炉保温期間中の省エネルギーおよび
耐火物保全をはかるようにしたものである。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明者等は、バーナーボー上部の最少燃料ガス流量の
緩和とフレーム長さの拡張について・つき゛に述べるよ
うな理論的検討と実験を重さね本発明を完成した。
緩和とフレーム長さの拡張について・つき゛に述べるよ
うな理論的検討と実験を重さね本発明を完成した。
フレーム長さの推定式として、熱風炉設計にあたり従来
から用いられている、自然拡散炎に対比、した欠本の式
（下記０式）と、特に本発明のバックグランドとなった
ような燃料ガス流速と空気流速とに差がめる場合の強制
送風時に対応したｃｕ ａ ｅの式（下記■式）を適用
した。
から用いられている、自然拡散炎に対比、した欠本の式
（下記０式）と、特に本発明のバックグランドとなった
ような燃料ガス流速と空気流速とに差がめる場合の強制
送風時に対応したｃｕ ａ ｅの式（下記■式）を適用
した。
ここでＬＯ：自然拡散炎の長さ、ｄ：噴出口径。
β：噴出口から乱流開始点までの距離、λｐ：空気比、
ｆｇ：燃焼ガス密度、ｎｆ：燃料ガス密度、 ｇＲ０
燃焼ガス量／燃料ガス量、ｍｇ：燃料ガス質量流量、ｖ
ｇ：燃料ガス流速、ｍａｄ窒気買気質量流量ａ二中空気
流速ある。■式におけるｍ ｇＶ ｇ／ｍ ａ Ｖ ａ
は燃料ガスと空気の質量速度比であり、フレーム長さＬ
は０式で求めたＬＯを■に代入して求めることができる
。
ｆｇ：燃焼ガス密度、ｎｆ：燃料ガス密度、 ｇＲ０
燃焼ガス量／燃料ガス量、ｍｇ：燃料ガス質量流量、ｖ
ｇ：燃料ガス流速、ｍａｄ窒気買気質量流量ａ二中空気
流速ある。■式におけるｍ ｇＶ ｇ／ｍ ａ Ｖ ａ
は燃料ガスと空気の質量速度比であり、フレーム長さＬ
は０式で求めたＬＯを■に代入して求めることができる
。
本発明に従って不活性カスを燃料カスに混合すると、ガ
ス量が増加してバーナーボート部のガス流速が増加し、
またバーナーボート部の最少ガス流量４を維持して流速
を一定とするならば、不活性ガスの混合によシ燃料ガス
量は減少できるので空気流量の減少もでき、■式のｍｇ
ｖｇ７’ｍａｖａ（質量速度比）が増加してフレーム長
さが拡張することになシ・本発明の目的である燃料ガス
量の削減とフレーム長さの拡張および耐火物の保護が可
能になる。
ス量が増加してバーナーボート部のガス流速が増加し、
またバーナーボート部の最少ガス流量４を維持して流速
を一定とするならば、不活性ガスの混合によシ燃料ガス
量は減少できるので空気流量の減少もでき、■式のｍｇ
ｖｇ７’ｍａｖａ（質量速度比）が増加してフレーム長
さが拡張することになシ・本発明の目的である燃料ガス
量の削減とフレーム長さの拡張および耐火物の保護が可
能になる。
第２図に、・燃料ガスとしてのＣＯＧに不活性ガスとし
てのＮ２をｌ：１で混合した場合（ａ）と混合なしの場
合（ｂ）の、フレーム長さの推定計算結果と実炉での炉
内高さ方向の各位置の測温データの一例を示す。
てのＮ２をｌ：１で混合した場合（ａ）と混合なしの場
合（ｂ）の、フレーム長さの推定計算結果と実炉での炉
内高さ方向の各位置の測温データの一例を示す。
図において横軸は温度、縦軸は炉内高さ方向の位置を表
わし、高さｈｏＯ点は第１図に示した燃焼室上部５（珪
石レンガ部）と燃焼室下部６（）・イアルミナ部）の境
界点を示す。図の欄外にフレーム長でを図示した。
わし、高さｈｏＯ点は第１図に示した燃焼室上部５（珪
石レンガ部）と燃焼室下部６（）・イアルミナ部）の境
界点を示す。図の欄外にフレーム長でを図示した。
炉内の温度は、燃焼室１部の７・イアルミナレンガの保
護の意力・ら核部の最渦温度ＴＭが１３２０℃となるよ
うに燃焼させたときの高さ方向の温度をｍ＋＋定した。
護の意力・ら核部の最渦温度ＴＭが１３２０℃となるよ
うに燃焼させたときの高さ方向の温度をｍ＋＋定した。
図から明らかなように、ＧＯ’ＧＫＮｚ會混合した場合
は混合なしの場合に比べてフレーム長さが約２倍に長く
なるとともに、ドーム部温夏ＴＤが約１００℃上昇する
。
は混合なしの場合に比べてフレーム長さが約２倍に長く
なるとともに、ドーム部温夏ＴＤが約１００℃上昇する
。
つぎに実施例について述べる。
第３図は、本発明を実施するための熱風炉燃焼室へのガ
ス配管を示す概略斜視図でめり、９は熱風炉燃焼室、１
０は空気本管、１１はガス本管。
ス配管を示す概略斜視図でめり、９は熱風炉燃焼室、１
０は空気本管、１１はガス本管。
１２−はＣＯＧ配管、１３はＮ２配管で４あり、Ｎ２は
ガス本管１１のガス弁１４と１５の中間においてガス本
管ｌｌ内に吹込み混合するようにしである。
ガス本管１１のガス弁１４と１５の中間においてガス本
管ｌｌ内に吹込み混合するようにしである。
１６はＣＯＧ流量調節計、１７はＮ２流量調節計であり
、炉内斜位置に設置した温度計で炉内温度葡監視しなが
ら、最適な温度条件になるようにＣＯＧおよびＮ２流量
を調節しながら保温操業を継続した。
、炉内斜位置に設置した温度計で炉内温度葡監視しなが
ら、最適な温度条件になるようにＣＯＧおよびＮ２流量
を調節しながら保温操業を継続した。
実際の熱風炉の保温において管理の対象となるのは１．
第１図に示した蓄熱室珪石レンガ部７の下端部８の温度
であシ、本発明省等は保温操業時に前記したドーム部温
度と蓄熱室珪石レン力下端部温度とが第４図に示すよう
にきわめて高い相関関係にある事を確密ｑた。この関係
から、前述した１ ようなドーム温度で１００℃の上昇
は、蓄熱室珪石レンガ下端部温度で約９０℃の上昇に相
当することがわかる。
第１図に示した蓄熱室珪石レンガ部７の下端部８の温度
であシ、本発明省等は保温操業時に前記したドーム部温
度と蓄熱室珪石レン力下端部温度とが第４図に示すよう
にきわめて高い相関関係にある事を確密ｑた。この関係
から、前述した１ ようなドーム温度で１００℃の上昇
は、蓄熱室珪石レンガ下端部温度で約９０℃の上昇に相
当することがわかる。
言換えれば、たとえばＮ２をＣＯＧに対して同誓除加混
合することにより蓄熱室珪石レンガ部の下端部温度で約
９０℃の余裕を生じる事になり、またバーナーボート部
の最少ガス流量を維持しガス流速を一定としてＮ２混合
によりＣＯＧの１回の燃焼蓋が減少できる墨から、蓄熱
効率の向上が期待できる。
合することにより蓄熱室珪石レンガ部の下端部温度で約
９０℃の余裕を生じる事になり、またバーナーボート部
の最少ガス流量を維持しガス流速を一定としてＮ２混合
によりＣＯＧの１回の燃焼蓋が減少できる墨から、蓄熱
効率の向上が期待できる。
本実施例においては、１基の高炉の休止により対応する
熱風炉３基の保温を実施したが、本発明法の実施によシ
熱風炉１基当り約’ｉ’ＯＮ歴ＡｒのａＯＧの削減（第
５図参照）ができ、１ケ月当り３基で約１５万Ｎ？７Ｚ
’のＣＯＧ力祐り減でき、従来法と比軟して約２５％の
省エネルギーを連取した。
熱風炉３基の保温を実施したが、本発明法の実施によシ
熱風炉１基当り約’ｉ’ＯＮ歴ＡｒのａＯＧの削減（第
５図参照）ができ、１ケ月当り３基で約１５万Ｎ？７Ｚ
’のＣＯＧ力祐り減でき、従来法と比軟して約２５％の
省エネルギーを連取した。
以上述べたごとく本発明法によれは、燃料ガスに不活性
ガスを混合することにより熱風炉操業時に使用するメイ
ンバーナーを用いて熱風炉の保温 −を効率よく行うこ
とができる。
ガスを混合することにより熱風炉操業時に使用するメイ
ンバーナーを用いて熱風炉の保温 −を効率よく行うこ
とができる。
第１図は従来の熱風Ｔの保温方法ケ説明するための熱風
炉の断面図、第２図はフレーム長さの推定値と実測温度
分布の例を示す図、第３図は本発明の実施例におけるガ
ス配管を示す概略斜視図、第４図は蓄熱式珪石部の下端
部温度とドーム温度の関係を示す図、第５図は蓄熱式珪
石部の下端部温度と燃料ガス使用量の関係を示す図であ
る。 １・・・・・・メインバーナー ３・・ ・・ ・ ・ドーム部 ４．９・・・・・燃焼室 １０・・・・・空気本管 ニド・・ ・・ガス本管 １２・・ ・・・ＣＯＧ配管 １３・・・・・Ｎ２配管 出 願 人 新日本製鐵株式会社 代理人７１１．７１ 第１図 一＠、１（Ｃ） ｆ（１） 益（°（〕 第３図 ６ 第４図 ５５０ ６００ ６５０ ７００ ７５０乃ζ％％’；
ＩＪ主ン５レンガ冬「Ｆ塙蕎［三Ｍ（・こう第５５ｆｔ ４００ ５００ ６００ ７００ Ｌ袖婦１．−噌つ偽袢４〜
炉の断面図、第２図はフレーム長さの推定値と実測温度
分布の例を示す図、第３図は本発明の実施例におけるガ
ス配管を示す概略斜視図、第４図は蓄熱式珪石部の下端
部温度とドーム温度の関係を示す図、第５図は蓄熱式珪
石部の下端部温度と燃料ガス使用量の関係を示す図であ
る。 １・・・・・・メインバーナー ３・・ ・・ ・ ・ドーム部 ４．９・・・・・燃焼室 １０・・・・・空気本管 ニド・・ ・・ガス本管 １２・・ ・・・ＣＯＧ配管 １３・・・・・Ｎ２配管 出 願 人 新日本製鐵株式会社 代理人７１１．７１ 第１図 一＠、１（Ｃ） ｆ（１） 益（°（〕 第３図 ６ 第４図 ５５０ ６００ ６５０ ７００ ７５０乃ζ％％’；
ＩＪ主ン５レンガ冬「Ｆ塙蕎［三Ｍ（・こう第５５ｆｔ ４００ ５００ ６００ ７００ Ｌ袖婦１．−噌つ偽袢４〜
Claims (1)
- 高炉休止中の熱風炉の保温において、熱風炉操業時に使
用するメインバーナーに燃料ガスと不活性ガスを混合し
て供給し、該メインバーナーの燃焼により熱風炉を保温
することを特徴とする熱風炉の保温方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8565283A JPS59211516A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 熱風炉の保温方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8565283A JPS59211516A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 熱風炉の保温方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59211516A true JPS59211516A (ja) | 1984-11-30 |
| JPS6114204B2 JPS6114204B2 (ja) | 1986-04-17 |
Family
ID=13864755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8565283A Granted JPS59211516A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 熱風炉の保温方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59211516A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005080608A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-01 | Technological Resources Pty. Limited | Direct smelting plant and process |
-
1983
- 1983-05-16 JP JP8565283A patent/JPS59211516A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005080608A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-01 | Technological Resources Pty. Limited | Direct smelting plant and process |
| AU2005215826B2 (en) * | 2004-02-23 | 2009-12-03 | Technological Resources Pty. Limited | Direct smelting plant and process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6114204B2 (ja) | 1986-04-17 |
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