JPS60159104A - 高炉操業方法 - Google Patents
高炉操業方法Info
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- JPS60159104A JPS60159104A JP59011897A JP1189784A JPS60159104A JP S60159104 A JPS60159104 A JP S60159104A JP 59011897 A JP59011897 A JP 59011897A JP 1189784 A JP1189784 A JP 1189784A JP S60159104 A JPS60159104 A JP S60159104A
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- blast furnace
- furnace
- tuyere
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (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、尚炉ガスを合成化学工業用原料ガスとして利
用するための＾Ｆ操東方法に関する。
用するための＾Ｆ操東方法に関する。
従来、高炉操業で発生する高炉ガスの多くは、製鉄所内
において自家清貧されている。しかるに近時、鉄鋼生産
量の増大、操業法の改善などにより、高炉ガスの発生世
が増加する反面、自家消費量が減少しており、いわゆる
余剰高炉ガスの有効利用が大きな問題と存、っている。
において自家清貧されている。しかるに近時、鉄鋼生産
量の増大、操業法の改善などにより、高炉ガスの発生世
が増加する反面、自家消費量が減少しており、いわゆる
余剰高炉ガスの有効利用が大きな問題と存、っている。
このことから高炉ガス中に多く含まれるＣＯガスを燃料
メタノール用原料ガスなどの合成化学工業用原料ガスと
して利用することが考えられている。
メタノール用原料ガスなどの合成化学工業用原料ガスと
して利用することが考えられている。
しかし従来の高炉ガスには、Ｎ２ガスが多く含まれてい
る。このため高炉ガスを合成化学工業用原料ガスとして
使用するに際し、Ｎ２ガスを分離除去しなければならず
、その費用が著しくかかる欠点がある。このようなこと
から高炉ガスを工業的レベルで合成化学工業用原料ガス
として使用することは困−であった。
る。このため高炉ガスを合成化学工業用原料ガスとして
使用するに際し、Ｎ２ガスを分離除去しなければならず
、その費用が著しくかかる欠点がある。このようなこと
から高炉ガスを工業的レベルで合成化学工業用原料ガス
として使用することは困−であった。
上記事情に鑑み本発明者は、高Ｐ、ｆスにＮ２ガスを含
まないようにする高炉操業方法につき鋭意研究を重ねた
結果、羽目から熱風を吹込む代シに純酸素を吹込むこと
に着目した。この方法によれば、外部からＮ２が入り込
む要因がなくなシ、高炉ガス中にＮ２が実質的に含まれ
ない。しかし、反面純酸素を吹込むことによシ、羽口温
度が著しく高くな９、また高炉内のガス流量が減少し、
高炉操業上の問題が生じる。
まないようにする高炉操業方法につき鋭意研究を重ねた
結果、羽目から熱風を吹込む代シに純酸素を吹込むこと
に着目した。この方法によれば、外部からＮ２が入り込
む要因がなくなシ、高炉ガス中にＮ２が実質的に含まれ
ない。しかし、反面純酸素を吹込むことによシ、羽口温
度が著しく高くな９、また高炉内のガス流量が減少し、
高炉操業上の問題が生じる。
本発明は上記４！情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、炉況の安全性を欠くことなく高炉ガス
中にＮ２ガスを含まないようにした高炉操業方法を得ん
とするものである。
とするところは、炉況の安全性を欠くことなく高炉ガス
中にＮ２ガスを含まないようにした高炉操業方法を得ん
とするものである。
すなわち本発明は、羽口から純酸素と冷却ガス化剤であ
るＩ（２０又はＣＯ□とを吹込むとともに炉の中段から
Ｎ２を含ま彦い予熱ガスを吹込んで、装入物を予熱し、
Ｎ２を含まぬ高炉ガスを発生せしめることを特徴とする
。なお従来、高炉ガスの利用技術として、コークス比の
低減を目的に、高炉ガス中のＣＯ２、Ｎ２０を除去”１
）又は、他の＊２） 化石燃料で可成 して、還元ガスとして羽目に吹込む技
術、銑鉄生産性向上の手渡として、羽口送風に酸素富化
し、その場合炉上部でのガス瀘不足をおぎなうために、
非酸化性ガス＊９、＊ｚ、４） 還元ガス を、炉中段よシ吹込む技術が知られている。
るＩ（２０又はＣＯ□とを吹込むとともに炉の中段から
Ｎ２を含ま彦い予熱ガスを吹込んで、装入物を予熱し、
Ｎ２を含まぬ高炉ガスを発生せしめることを特徴とする
。なお従来、高炉ガスの利用技術として、コークス比の
低減を目的に、高炉ガス中のＣＯ２、Ｎ２０を除去”１
）又は、他の＊２） 化石燃料で可成 して、還元ガスとして羽目に吹込む技
術、銑鉄生産性向上の手渡として、羽口送風に酸素富化
し、その場合炉上部でのガス瀘不足をおぎなうために、
非酸化性ガス＊９、＊ｚ、４） 還元ガス を、炉中段よシ吹込む技術が知られている。
本発明は、合成化学工業用原料ガスとしてＮ２を含まな
い高炉ガスの生成を目的としておシ、純酸素とＮ２０又
はＣＯ２を羽口から吹込み、同時に、Ｎ２を含まない予
熱ガスを炉中段から吹込むことを特徴としており、従来
既知の技術には無い全く新規なものである。
い高炉ガスの生成を目的としておシ、純酸素とＮ２０又
はＣＯ２を羽口から吹込み、同時に、Ｎ２を含まない予
熱ガスを炉中段から吹込むことを特徴としており、従来
既知の技術には無い全く新規なものである。
（引用文献）
＊１）！公昭３７−３３５６号
＊２）特公昭５２−３２３２３号
＊３）特公昭５０−２２９６６号
＊４）特公昭５１−８０９１号
以下本発明を図面を参照して説明する。
第１図は高炉操業の概略図である。この操業法は、炉頂
から鉱石及びコークスを高炉Ｊ内に装填し、羽口２から
純酸素３及びＣＯ□ガス４（又はＮ２０あるいはＣＯ２
とＮ２０との混合）を吹込み、更に炉中段から予熱ガス
５．を吹込み装入物（鉱石及びコークス）を予熱する。
から鉱石及びコークスを高炉Ｊ内に装填し、羽口２から
純酸素３及びＣＯ□ガス４（又はＮ２０あるいはＣＯ２
とＮ２０との混合）を吹込み、更に炉中段から予熱ガス
５．を吹込み装入物（鉱石及びコークス）を予熱する。
このことにより炉底部から銑鉄及びスラグを生産し、炉
頂部から高炉ガス６を発生する。この高炉ガス６をダス
トコレクター７を通して除旙した後、一部を製鉄所内で
利用する。また残シは脱ＣＯ２処理装置８で処理し、得
られたＣＯガスを合成化学工業用原料ガスとして利用す
る。脱ＣＯ２処理装置８で得たＣＯ２ガスについては、
高炉ガス６の一部と酸素ガスとともに燃焼炉９に入れ、
高炉ガス６を０２で燃焼させＣＯ２で温度調節して所定
温度の予熱ガス５を生成する。
頂部から高炉ガス６を発生する。この高炉ガス６をダス
トコレクター７を通して除旙した後、一部を製鉄所内で
利用する。また残シは脱ＣＯ２処理装置８で処理し、得
られたＣＯガスを合成化学工業用原料ガスとして利用す
る。脱ＣＯ２処理装置８で得たＣＯ２ガスについては、
高炉ガス６の一部と酸素ガスとともに燃焼炉９に入れ、
高炉ガス６を０２で燃焼させＣＯ２で温度調節して所定
温度の予熱ガス５を生成する。
この操業法において、羽口２に吹込むＣＯ２又は■２０
（水又は水蒸気）は、冷却ガス化剤として吹込むもので
、その吹込量を調節して羽口先温度が２０００〜２６０
０℃となるようにする。また羽口２からコークスの１部
代替として微粉炭等の代替燃料を吹込むようにしてもよ
い。更に発生高炉ガスの潜熱量を調節するには、羽口２
から吹込む０２．Ｃ０２，Ｎ２０量即ち燃料比を変更す
ることによシおこなう。 ′ ゝ 一方予熱ガス５は、炉内のガス流量を増加し、装入
物を予熱するために吹込むものである。その吹込がス量
は、吹込レベル下からのガス量に加えて固体、ガスの熱
流比（固体／ガス）が９．８〜１．０の範囲とするのが
好ましい。その理由は、熱流比が低すぎると多量のガス
を吹込むことになシ、その熱量が無駄になシ、また熱流
比が高すぎると炉内熱量が不足して低炉化するためであ
る。また予熱ガス温度は、７００℃〜１２００℃の範囲
とするのが好ましい。その理由は、温度が低すぎると還
元が充分おこなわれず、また温度が高すぎるとツルージ
ョンロス量が過大とな夛、炉下部の熱収支がくずれ、操
業が不安定となるためである。また鉱石の還元性が高い
場合、予熱ガス温度を低く設定し、還元性が低い場合予
熱ガス温度を高く設定することによシ、還元を遅滞させ
ることなく、熱量の有効利用を企ることかできる。
（水又は水蒸気）は、冷却ガス化剤として吹込むもので
、その吹込量を調節して羽口先温度が２０００〜２６０
０℃となるようにする。また羽口２からコークスの１部
代替として微粉炭等の代替燃料を吹込むようにしてもよ
い。更に発生高炉ガスの潜熱量を調節するには、羽口２
から吹込む０２．Ｃ０２，Ｎ２０量即ち燃料比を変更す
ることによシおこなう。 ′ ゝ 一方予熱ガス５は、炉内のガス流量を増加し、装入
物を予熱するために吹込むものである。その吹込がス量
は、吹込レベル下からのガス量に加えて固体、ガスの熱
流比（固体／ガス）が９．８〜１．０の範囲とするのが
好ましい。その理由は、熱流比が低すぎると多量のガス
を吹込むことになシ、その熱量が無駄になシ、また熱流
比が高すぎると炉内熱量が不足して低炉化するためであ
る。また予熱ガス温度は、７００℃〜１２００℃の範囲
とするのが好ましい。その理由は、温度が低すぎると還
元が充分おこなわれず、また温度が高すぎるとツルージ
ョンロス量が過大とな夛、炉下部の熱収支がくずれ、操
業が不安定となるためである。また鉱石の還元性が高い
場合、予熱ガス温度を低く設定し、還元性が低い場合予
熱ガス温度を高く設定することによシ、還元を遅滞させ
ることなく、熱量の有効利用を企ることかできる。
なお予熱ガスの温度調節には、Ｃ０２に限らすＮ２０ガ
久又は過剰の高炉ガスを用いてもよい。
久又は過剰の高炉ガスを用いてもよい。
しかしてこの操業方法によれば純酸素を吹込み、外部か
らＮ２，１１／スが入らないので、高炉ガス中にＮ２ガ
スが含まれない。このためＮ２ガスを分離除去せずＣＯ
２を分離除去するだけで、これを合成化学工業用原料ガ
スとして利用することができ、原料ガスのコストを大幅
に安くすることができる。
らＮ２，１１／スが入らないので、高炉ガス中にＮ２ガ
スが含まれない。このためＮ２ガスを分離除去せずＣＯ
２を分離除去するだけで、これを合成化学工業用原料ガ
スとして利用することができ、原料ガスのコストを大幅
に安くすることができる。
しかも純酸素を吹込むことによって羽目付近の温度が高
くなるのを冷却ガス化剤（Ｎ２０又はＣ０２）で防止し
、またガス流量が少なくなるのを中段から吹込む予熱ガ
スで防止し、もって炉操業を安定化することができる。
くなるのを冷却ガス化剤（Ｎ２０又はＣ０２）で防止し
、またガス流量が少なくなるのを中段から吹込む予熱ガ
スで防止し、もって炉操業を安定化することができる。
次に本発明に係る高炉操業方法の操業例につき、第１図
にもとづいて説明する。
にもとづいて説明する。
高炉（５ｏｏｏｔ−出Ｖｄ ）に鉱石及びコークス（コ
ークス比５００ｋｇ／’ｒ−ＨＭ ）を投入し、羽口か
ら純酸素（７５ＱＯＯＮｍ３／Ｈ）とＣＣ０２（４０Ｑ
ＯＯＮ” ／）Ｉ）と微粉炭（１００ｋｇ／Ｔ−ＨＭ＝
２１ ｔ／ｎ）とを吹込むとともに、高炉中段から予
熱ガス（１０００℃。
ークス比５００ｋｇ／’ｒ−ＨＭ ）を投入し、羽口か
ら純酸素（７５ＱＯＯＮｍ３／Ｈ）とＣＣ０２（４０Ｑ
ＯＯＮ” ／）Ｉ）と微粉炭（１００ｋｇ／Ｔ−ＨＭ＝
２１ ｔ／ｎ）とを吹込むとともに、高炉中段から予
熱ガス（１０００℃。
８３００ ＯＮｍ３／Ｈ２７ｘ １０６１０６Ｋ／）Ｉ
、）を吹込んだ。
、）を吹込んだ。
ここで予熱ガスは、高炉ガス（１４６００Ｎｍ”／Ｈ）
を酸素（ｓ ｏ ｏ ｏＮｍ３／Ｈ）で燃焼し、ＣＯＣ
０２（２５００ＯＮ／１（）で温度調節したものである
。
を酸素（ｓ ｏ ｏ ｏＮｍ３／Ｈ）で燃焼し、ＣＯＣ
０２（２５００ＯＮ／１（）で温度調節したものである
。
この高炉操業法で得られた高炉ガスの組成は、Ｃｏ ５
３％、 ｃｏ２４７％でＮ２ガスを実質上官まないもの
である。この高炉ガスは除塵後一部（１４６０ＯＮｍ３
／Ｈ）燃焼炉に吹込まれ、一部（８１００ＯＮｍ”／Ｈ
１１５９０Ｋｃ＊ｌ／Ｎｍりは製鉄所内で利用され、残
少は脱ＣＯ２シた。その量は、１３５００ ＯＮｍ”／
）ｔであシ、とのＣＯを合成化学工鉋用原料ガスとして
利用することができる。なン脱ＣＯ２シて得られたＣＯ
２ガスは２５８０ ＯＮｍ３Ａらシ、所定量をそれぞれ
予熱ガスの温度調節用文び微粉炭搬送兼冷却ガス化剤と
して使用した。
３％、 ｃｏ２４７％でＮ２ガスを実質上官まないもの
である。この高炉ガスは除塵後一部（１４６０ＯＮｍ３
／Ｈ）燃焼炉に吹込まれ、一部（８１００ＯＮｍ”／Ｈ
１１５９０Ｋｃ＊ｌ／Ｎｍりは製鉄所内で利用され、残
少は脱ＣＯ２シた。その量は、１３５００ ＯＮｍ”／
）ｔであシ、とのＣＯを合成化学工鉋用原料ガスとして
利用することができる。なン脱ＣＯ２シて得られたＣＯ
２ガスは２５８０ ＯＮｍ３Ａらシ、所定量をそれぞれ
予熱ガスの温度調節用文び微粉炭搬送兼冷却ガス化剤と
して使用した。
次に高炉シャフト部の熱流比の条件からきまるガスバラ
ンスの計算例につき説明する。第２図は、高炉内に吹込
まれ、高炉内から発生するガスを示す模式図である。
ンスの計算例につき説明する。第２図は、高炉内に吹込
まれ、高炉内から発生するガスを示す模式図である。
但し、
ｖｏ２：羽目から吹込む純酸素
ｖｃｏ２：羽目から吹込むＣＯ２ガス
Ｆｖｅｌ ”羽口から吹込む微粉炭等の代替燃料ｖｏ
：炉頂から発生する高炉ガス ｖｌ ：炉下部流出ガス（１０００℃ｌ ７）Ｌ−’／
！ｌン０ス１００ｋｇ） ｖ２ ：予熱ガス（１０００℃、ＣＯ２Ｏ２上炉上流比
１） ｖ３ ：燃焼炉に吹込む高炉ガス） ｖ４ ：燃焼炉に吹込むＣ０２ガス ■ｓ ：利用可能な高炉ガス ■６ ：燃焼炉に吹込む０２ガス 第３図は、コークス比と高炉ガス中のガス組成Ｃｏ／
（ＣＯ＋ＣＯ２）との関係をＦｖｃＪ−０，１００ｒ２
００の場合について調べたものである。
：炉頂から発生する高炉ガス ｖｌ ：炉下部流出ガス（１０００℃ｌ ７）Ｌ−’／
！ｌン０ス１００ｋｇ） ｖ２ ：予熱ガス（１０００℃、ＣＯ２Ｏ２上炉上流比
１） ｖ３ ：燃焼炉に吹込む高炉ガス） ｖ４ ：燃焼炉に吹込むＣ０２ガス ■ｓ ：利用可能な高炉ガス ■６ ：燃焼炉に吹込む０２ガス 第３図は、コークス比と高炉ガス中のガス組成Ｃｏ／
（ＣＯ＋ＣＯ２）との関係をＦｖｃＪ−０，１００ｒ２
００の場合について調べたものである。
第３図からコークス比を高めることによシ高炉ガス中に
含まれるＣＯガス量を高めることができることがわかる
。
含まれるＣＯガス量を高めることができることがわかる
。
第４図はコークス比と高炉ガスカロリーとの関係をＦｖ
ｅＡ’＝Ｏ＋１００ｔ２００の場合について調べたもの
である。
ｅＡ’＝Ｏ＋１００ｔ２００の場合について調べたもの
である。
第４図からコークス比を高めることによシ、高炉ガスの
カロリーを高めて、合成化学工業用原料ガスとして使用
可能なＣＯガス量を増加できることがわかる。
カロリーを高めて、合成化学工業用原料ガスとして使用
可能なＣＯガス量を増加できることがわかる。
第５図は羽口先温度を２０００℃、２３００℃。
２６００℃とするために必要なＣＯ２ガス量、０２ガｌ
ｔ及びコークス比更にはツルージョンロス１００ゆとし
た場合の炉下部熱収支を満たす条件を示す。
ｔ及びコークス比更にはツルージョンロス１００ゆとし
た場合の炉下部熱収支を満たす条件を示す。
第５図から羽口先温度２６００℃、ンルーシ璽ンロス１
００ｋｆとする場合ａ点、羽口先温度２３００℃、ツル
ージョンロス１００ｋｇトｆる場合す点、羽口先温度２
０００℃、ツルージョンロスｉｏｏｋｇとする場合Ｃ点
に示すＣＯ２ガス量、０２ガス量及びコークス比で操業
すれはよいことがわかる。
００ｋｆとする場合ａ点、羽口先温度２３００℃、ツル
ージョンロス１００ｋｇトｆる場合す点、羽口先温度２
０００℃、ツルージョンロスｉｏｏｋｇとする場合Ｃ点
に示すＣＯ２ガス量、０２ガス量及びコークス比で操業
すれはよいことがわかる。
第１図は本発明に係る高炉操業方法の一例を示す概略説
明図、第２図は高炉内に吹込み、高炉から発生するガス
の流れを示す模式図、第３図はコークス比と高炉ガス中
のｃｏ ｙス含有量との関係を示す特性図、第４図はコ
ークス比と高炉ガスカロリーとの関係を示す特性図、第
５図は羽口先温度及び炉下部熱収支の条件を満たすＣＯ
２ガス量、０２ガス量及びコークス比を示す特性図であ
る。 １°・・高炉、２・・・羽口、３・・・純酸素、４・・
・ＣＯ□ガス、５・・・予熱ガス、６・・・高炉ガス、
７・・・〆ストコレフター、８・・・脱Ｃｏ２処理装置
、９・・・燃焼炉。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦コークス心 コークスはし 第５ＷＪ Ｏ，＋００ ２００ ３００ ４００ ５００ ６００
Ｖｃｏ２（Ｎｍ’／′ｒ−ｐｉｇ）
明図、第２図は高炉内に吹込み、高炉から発生するガス
の流れを示す模式図、第３図はコークス比と高炉ガス中
のｃｏ ｙス含有量との関係を示す特性図、第４図はコ
ークス比と高炉ガスカロリーとの関係を示す特性図、第
５図は羽口先温度及び炉下部熱収支の条件を満たすＣＯ
２ガス量、０２ガス量及びコークス比を示す特性図であ
る。 １°・・高炉、２・・・羽口、３・・・純酸素、４・・
・ＣＯ□ガス、５・・・予熱ガス、６・・・高炉ガス、
７・・・〆ストコレフター、８・・・脱Ｃｏ２処理装置
、９・・・燃焼炉。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦コークス心 コークスはし 第５ＷＪ Ｏ，＋００ ２００ ３００ ４００ ５００ ６００
Ｖｃｏ２（Ｎｍ’／′ｒ−ｐｉｇ）
Claims (1)
- 羽口から純酸素と冷却ガス化剤であるＮ２０又はＣＯ２
とを吹込むとともに、炉の中段からＮ２を含まない予熱
ガスを吹込んで、装入物を予熱し、Ｎ２を含まぬ高炉ガ
スを発生せしめることを特徴とする高炉操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59011897A JPS60159104A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | 高炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59011897A JPS60159104A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | 高炉操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159104A true JPS60159104A (ja) | 1985-08-20 |
Family
ID=11790515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59011897A Pending JPS60159104A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | 高炉操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159104A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS62222006A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-30 | Nippon Steel Corp | 高炉への吹込み粉体の切出し搬送方法 |
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| JPS6357704A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 高炉操業方法 |
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-
1984
- 1984-01-27 JP JP59011897A patent/JPS60159104A/ja active Pending
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