JPWO2016120943A1 - Method for producing molten iron with electric furnace - Google Patents

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Abstract

助燃バーナーを備えた電気炉で鉄系スクラップを溶解し、溶鉄を得る方法において、助燃バーナーにより鉄系スクラップを効率よく加熱又は溶解する。助燃バーナーを用いて電気炉内の鉄系スクラップを加熱又は溶解する際に、助燃バーナーの燃料として、着火温度又は/及び燃焼速度が異なる2種以上の燃料を用い、助燃バーナーと、この助燃バーナーで加熱又は溶解しようとする鉄系スクラップとの距離に応じて、前記2種以上の燃料の比率を変える。2種以上の燃料の比率により、助燃バーナーの火炎長さを任意に調整することができ、鉄系スクラップを効率よく加熱又は溶解することができる。In a method of melting iron scrap in an electric furnace equipped with an auxiliary burner to obtain molten iron, the iron scrap is efficiently heated or melted by the auxiliary burner. When heating or melting iron-based scrap in an electric furnace using an auxiliary combustion burner, two or more kinds of fuels having different ignition temperatures or / and combustion speeds are used as auxiliary combustion burner fuel. The auxiliary combustion burner and the auxiliary combustion burner The ratio of the two or more kinds of fuels is changed according to the distance from the iron-based scrap to be heated or melted. The flame length of the auxiliary burner can be arbitrarily adjusted by the ratio of two or more kinds of fuels, and iron-based scrap can be efficiently heated or melted.

Description

本発明は、助燃バーナーを備えた電気炉において鉄系スクラップを溶解し、溶鉄を製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing molten iron by melting iron-based scrap in an electric furnace equipped with an auxiliary burner.

電気炉を使用して鉄系スクラップを溶解する場合、電極周辺の鉄系スクラップは早く溶解するが、電極から離れた場所、すなわちコールドスポットにある鉄系スクラップは溶解が遅いので、炉内の鉄系スクラップ溶解速度に不均一が生じる。このため、炉内全体の操業時間は、コールドスポットの鉄系スクラップの溶解速度に制限されていた。
そこで、このような鉄系スクラップの溶解速度の不均一性を解消し、炉内全体の鉄系スクラップをバランス良く溶解させるべく、コールドスポットの位置に助燃バーナーを設置し、この助燃バーナーでコールドスポットに位置する鉄系スクラップの予熱、切断、溶解を行う方法が採られるようになってきた。
When melting iron-based scrap using an electric furnace, the iron-based scrap around the electrode dissolves quickly, but the iron-based scrap away from the electrode, that is, in the cold spot, dissolves slowly. Non-uniformity occurs in the melting rate of the system scrap. For this reason, the operation time of the entire furnace was limited to the melting rate of cold scrap iron-based scrap.
Therefore, in order to eliminate such non-uniformity in the melting rate of iron scrap and to dissolve the iron scrap in the entire furnace in a well-balanced manner, an auxiliary burner is installed at the cold spot, and the cold spot is used with this auxiliary burner. A method of preheating, cutting and melting iron-based scrap located in the area has been adopted.

このような助燃バーナーとして、例えば、特許文献1には、中心部から不燃物の飛散用及び鉄系スクラップのカッティング用酸素ガスを噴出し、この酸素ガスの外周部から燃料を、さらにこの燃料の外周部から燃焼用酸素ガスを噴出するために三重管構造としたバーナーが記載されており、中心部から噴出する酸素ガスの速度を高速とするために、中心部の酸素ガス噴出管の先端に絞り部を設け、最外周から噴出する燃焼用酸素ガスに旋回力を付与するために、燃料噴出管と燃焼用酸素ガス噴出管とで形成される環状空間に旋回羽根を設置した電気炉用高速純酸素助燃バーナーが提案されている。   As such an auxiliary combustion burner, for example, in Patent Document 1, oxygen gas for scattering of incombustibles and cutting of iron-based scrap is ejected from the center, and fuel is further supplied from the outer periphery of the oxygen gas. A burner having a triple tube structure is described for injecting combustion oxygen gas from the outer periphery, and in order to increase the velocity of oxygen gas ejected from the center, the tip of the oxygen gas ejection tube in the center is described. A high-speed electric furnace for electric furnaces that has a constricted portion and has swirl vanes installed in an annular space formed by a fuel jet pipe and a combustion oxygen gas jet pipe to impart a swirling force to the combustion oxygen gas jetted from the outermost periphery. A pure oxygen-assisted burner has been proposed.

特許文献1に記載されているバーナーを助燃バーナーとして用いたとしても、電気炉の操業では、鉄系スクラップの装入、追装や溶解により助燃バーナーと鉄系スクラップとの距離が変化する。一般的に操業開始及び追装初期は助燃バーナーと鉄系スクラップとの距離は小さく、鉄系スクラップの溶解が進行するにしたがって、その距離は大きくなる。したがって、助燃バーナーを効率的に運用するには、助燃バーナーと鉄系スクラップとの距離に応じてバーナー火炎の長さを調整することが重要である。
そこで、特許文献2では、中心部のカッティング用酸素ガス供給量と燃焼用の酸素ガス供給量の比を変化させて火炎の長さを調整できるようにした助燃バーナーが示されている。
Even if the burner described in Patent Document 1 is used as an auxiliary burner, in the operation of the electric furnace, the distance between the auxiliary burner and the iron scrap changes due to the charging, additional charging and melting of the iron scrap. In general, the distance between the auxiliary burner and the iron-based scrap is small at the start of operation and in the initial stage of addition, and the distance increases as the melting of the iron-based scrap proceeds. Therefore, in order to operate the auxiliary burner efficiently, it is important to adjust the length of the burner flame according to the distance between the auxiliary burner and the iron-based scrap.
Therefore, Patent Document 2 discloses an auxiliary burner in which the length of the flame can be adjusted by changing the ratio of the cutting oxygen gas supply amount and the combustion oxygen gas supply amount at the center.

特開平10−9524号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-9524 特開2012−172867号公報JP 2012-172867 A

特許文献2に記載の技術を用いることで、助燃バーナーを用いて鉄系スクラップを効率よく予熱、溶解することができる。しかし、カッティング用酸素が必須となり、バーナー形状が複雑になるだけでなく、酸素使用量の増加に伴う酸素製造装置の増強が必要となり、初期投資が大きくなるという問題がある。また、燃焼用酸素ガスの量は化学量論的に燃料使用量に依存するために、操業条件が制約されるという問題もある。   By using the technique described in Patent Document 2, iron-based scrap can be efficiently preheated and melted using an auxiliary burner. However, there is a problem in that cutting oxygen is essential and not only the shape of the burner is complicated, but also the oxygen production apparatus needs to be enhanced with an increase in the amount of oxygen used, and the initial investment is increased. In addition, since the amount of combustion oxygen gas is stoichiometrically dependent on the amount of fuel used, there is a problem that operating conditions are restricted.

したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、助燃バーナーを備えた電気炉で鉄系スクラップを溶解し、溶鉄を得る方法において、特許文献2の技術を用いた場合の問題を生じることなく、助燃バーナーにより鉄系スクラップを効率よく加熱又は溶解することができる溶鉄の製造方法を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and to melt iron-based scrap in an electric furnace equipped with an auxiliary combustion burner to obtain molten iron when the technique of Patent Document 2 is used. It is an object of the present invention to provide a method for producing molten iron that can efficiently heat or melt iron-based scrap with an auxiliary burner without causing a problem.

本発明者らは、助燃バーナーに用いる燃料に着目し、異なる種類の燃料を使い分けることによりバーナー火炎の長さを調整するという着想を得て、検討を重ねた。その結果、本発明者らは、燃料の着火温度や燃焼速度によって火炎長さに違いが生じること、このため、着火温度又は/及び燃焼速度が異なる2種以上の燃料を用い、この2種以上の燃料の比率を変えることにより、火炎長さを任意に調整できることを見出した。   The present inventors paid attention to the fuel used for the auxiliary combustion burner, and obtained the idea of adjusting the length of the burner flame by properly using different types of fuels, and repeated studies. As a result, the inventors have a difference in the flame length depending on the ignition temperature and combustion speed of the fuel. For this reason, two or more kinds of fuels having different ignition temperatures or / and combustion speeds are used. It has been found that the flame length can be arbitrarily adjusted by changing the fuel ratio.

本発明は、このような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
[1]助燃バーナーを備えた電気炉において鉄系スクラップを溶解し、溶鉄を得る方法であって、助燃バーナーの燃料として、着火温度又は/及び燃焼速度が異なる2種以上の燃料を用い、助燃バーナーと、該助燃バーナーで加熱又は溶解しようとする鉄系スクラップとの距離に応じて、前記2種以上の燃料の比率を変えることを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[2]上記[1]の製造方法において、気体燃料、液体燃料、固体燃料のうちの2種以上の燃料を用いることを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[3]上記[2]の製造方法において、少なくとも気体燃料と固体燃料を用いることを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
The present invention has been made on the basis of such knowledge and has the following gist.
[1] A method of melting molten iron scrap in an electric furnace equipped with an auxiliary burner to obtain molten iron, using two or more types of fuels with different ignition temperatures and / or burning rates as auxiliary burner fuel. A method for producing molten iron using an electric furnace, wherein the ratio of the two or more fuels is changed according to the distance between the burner and the iron scrap to be heated or melted by the auxiliary burner.
[2] A method for producing molten iron using an electric furnace, characterized in that, in the production method of [1], two or more kinds of fuels selected from gaseous fuel, liquid fuel and solid fuel are used.
[3] A method for producing molten iron using an electric furnace, wherein at least gaseous fuel and solid fuel are used in the production method of [2].

[4]上記[1]〜[3]のいずれかの製造方法において、同芯状に配された複数の噴射管を有し、中心の噴射管から固体燃料を噴射し、その外側の噴射管から気体燃料を噴射し、さらにその外側の噴射管から支燃ガスを噴射する助燃バーナーを用いることを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[5]上記[1]〜[3]のいずれかの製造方法において、同芯状に配された複数の噴射管を有し、中心の噴射管からカッティング用酸素を噴射し、その外側の噴射管から固体燃料を噴射し、さらにその外側の噴射管から気体燃料を噴射し、さらにその外側の噴射管から支燃ガスを噴射する助燃バーナーを用いることを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
[4] In the manufacturing method according to any one of [1] to [3] above, a plurality of injection tubes arranged concentrically, a solid fuel is injected from a central injection tube, and an injection tube outside thereof A method for producing molten iron using an electric furnace, comprising using an auxiliary burner for injecting gaseous fuel from a gas and further injecting combustion-supporting gas from an outer injection pipe.
[5] In the manufacturing method according to any one of [1] to [3], a plurality of injection tubes arranged concentrically are provided, cutting oxygen is injected from a central injection tube, and injection is performed outside of the cutting oxygen. A method for producing molten iron by an electric furnace, comprising using an auxiliary burner for injecting solid fuel from a pipe, further injecting gaseous fuel from an outer injection pipe, and further injecting supporting gas from the outer injection pipe .

[6]鉄系スクラップを溶解し、溶鉄を得るための電気炉であって、同芯状に配された複数の噴射管を有し、中心の噴射管から固体燃料を噴射し、その外側の噴射管から気体燃料を噴射し、さらにその外側の噴射管から支燃ガスを噴射する助燃バーナーを備えることを特徴とする電気炉。
[7]鉄系スクラップを溶解し、溶鉄を得るための電気炉であって、同芯状に配された複数の噴射管を有し、中心の噴射管からカッティング用酸素を噴射し、その外側の噴射管から固体燃料を噴射し、さらにその外側の噴射管から気体燃料を噴射し、さらにその外側の噴射管から支燃ガスを噴射する助燃バーナーを備えることを特徴とする電気炉。
[6] An electric furnace for melting iron scrap and obtaining molten iron, having a plurality of concentric injection pipes, injecting solid fuel from a central injection pipe, An electric furnace comprising an auxiliary combustion burner for injecting gaseous fuel from an injection pipe and further injecting combustion-supporting gas from an outer injection pipe.
[7] An electric furnace for melting iron-based scrap to obtain molten iron, having a plurality of concentric injection pipes, and injecting cutting oxygen from a central injection pipe An electric furnace comprising an auxiliary combustion burner for injecting solid fuel from an injection tube of the gas, further injecting gaseous fuel from an outer injection tube, and injecting combustion-supporting gas from the outer injection tube.

本発明によれば、助燃バーナーを用いて電気炉内の鉄系スクラップを加熱若しくは溶解する際に、着火温度又は/及び燃焼速度が異なる2種以上の燃料を用い、助燃バーナーとこの助燃バーナーで加熱又は溶解しようとする鉄系スクラップとの距離に応じて、前記2種以上の燃料の比率を変えることにより、助燃バーナーの火炎長さを任意に調整でき、鉄系スクラップを効率よく加熱又は溶解することができる。このため、電力使用量を節減できるとともに、操業時間の短縮化が可能となる。   According to the present invention, when heating or melting iron-based scrap in an electric furnace using an auxiliary combustion burner, two or more kinds of fuels having different ignition temperatures or / and combustion rates are used, and the auxiliary combustion burner and the auxiliary combustion burner are used. The flame length of the auxiliary burner can be adjusted arbitrarily by changing the ratio of the two or more types of fuel according to the distance from the iron scrap to be heated or melted, and the iron scrap can be efficiently heated or melted. can do. For this reason, it is possible to save power consumption and shorten the operation time.

図1は、本発明で使用する助燃バーナーの一例を示す部分断面側面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional side view showing an example of an auxiliary combustion burner used in the present invention. 図2は、図1のA部の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a part A in FIG. 図3は、図1のIII-III線に沿う断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 図4は、図1のIV-IV線に沿う断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 図5は、本発明法の実施状況の一例を模式的に示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing an example of the implementation status of the method of the present invention. 図6は、助燃バーナーの燃料として気体燃料(LPG)と固体燃料(微粉炭)を使用し、それらの比率を変えて火炎温度を測定した試験において、燃料中での固体燃料比率と火炎温度との関係を調べた結果を示すグラフである。FIG. 6 shows the ratio of the solid fuel in the fuel and the flame temperature in the test in which the gas temperature (LPG) and the solid fuel (pulverized coal) were used as the fuel for the auxiliary burner and the flame temperature was measured by changing the ratio between them. It is a graph which shows the result of having investigated the relationship.

本発明は、助燃バーナーを備えた電気炉において鉄系スクラップ(以下、説明の便宜上、単に「スクラップ」という)を溶解し、溶鉄を得る方法であり、助燃バーナーの燃料として、着火温度又は/及び燃焼速度が異なる2種以上の燃料を用い、助燃バーナーと該助燃バーナーで加熱又は溶解しようとするスクラップとの距離に応じて、2種以上の燃料の比率を変えるものである。
助燃バーナーに用いる燃料の着火温度や燃焼速度によって、火炎長さに違いが生じる。このため、着火温度又は/及び燃焼速度が異なる2種以上の燃料を用い、この2種以上の燃料の比率を変えることにより、助燃バーナーの火炎長さ(バーナーからある距離だけ離れた位置での火炎温度)を任意に調整することができる。
The present invention is a method of obtaining molten iron by melting iron-based scrap (hereinafter simply referred to as “scrap” for convenience of explanation) in an electric furnace equipped with an auxiliary combustion burner, and as an auxiliary combustion burner fuel, an ignition temperature or / and Two or more kinds of fuels having different combustion rates are used, and the ratio of the two or more kinds of fuels is changed according to the distance between the auxiliary burner and the scrap to be heated or melted by the auxiliary burner.
The flame length varies depending on the ignition temperature and combustion speed of the fuel used for the auxiliary burner. For this reason, by using two or more kinds of fuels having different ignition temperatures or / and burning speeds and changing the ratio of these two or more kinds of fuels, the flame length of the auxiliary burner (at a position away from the burner by a certain distance). The flame temperature can be adjusted arbitrarily.

燃焼に必要な要素として、可燃性物質、酸素、温度(火源)の3要素が挙げられる。また、可燃性物質の状態としては、燃焼の容易さは気体、液体、固体の順番である。これは、気体状態であれば、可燃性物質と酸素及び温度(火源)との混合が容易であり、燃焼の継続(連鎖反応)が行われるからである。
助燃バーナーを用いて可燃性物質として気体を燃焼させた場合、酸素濃度や流速やバーナーチップ形状に依存するが、一般的に気体はバーナー先端から噴射された直後に即座に燃焼する。これに対して、可燃性物質として石炭に代表される固体燃料を用いる場合、気体のように早く燃焼させるのは困難である。これは、石炭の着火温度が400〜600℃程度であり、この着火温度を維持することと、着火温度までの昇温時間が必要であることに起因する。着火温度までの昇温時間は粒径(比表面積)に依存し、粒子を細かくすれば、着火時間を短くすることはできる。しかし、固体の燃焼を気体の燃焼よりも早くすることは難しい。
As elements necessary for combustion, there are three elements of a combustible substance, oxygen, and temperature (fire source). Moreover, as the state of the combustible substance, the ease of combustion is in the order of gas, liquid, and solid. This is because, in a gaseous state, mixing of the combustible substance with oxygen and temperature (fire source) is easy, and continuation of combustion (chain reaction) is performed.
When gas is burned as a flammable substance using an auxiliary burner, the gas generally burns immediately immediately after being injected from the tip of the burner, depending on the oxygen concentration, flow velocity, and burner tip shape. On the other hand, when a solid fuel typified by coal is used as a combustible substance, it is difficult to burn it quickly like a gas. This is due to the fact that the ignition temperature of coal is about 400 to 600 ° C., and that this ignition temperature is maintained and that the temperature rise time to the ignition temperature is necessary. The temperature raising time to the ignition temperature depends on the particle size (specific surface area), and if the particles are made fine, the ignition time can be shortened. However, it is difficult to make solid combustion faster than gas combustion.

本発明は、上記のような燃料の着火温度の違い或いは燃焼速度の違いを利用して、助燃バーナーの火炎長さを制御するものである。
まず、助燃バーナーの燃料として着火温度が異なる2種以上の燃料を用いる場合について説明する。
着火温度が大きく異なる燃料としては、相(気相、液相、固相)が異なる燃料どうしの組み合わせが挙げられる。すなわち、気体燃料、液体燃料、固体燃料の中から選ばれる2種以上の燃料の組み合わせである。なお、これら燃料の着火温度は、一般的には固体燃料>液体燃料>気体燃料である。
以下、助燃バーナーに気体燃料と固体燃料を用い、気体燃料としてLNG(液化天然ガス)、固体燃料として石炭(微粉炭)、支燃ガスとして純酸素を使用する場合について説明する。
The present invention controls the flame length of the auxiliary burner using the difference in the ignition temperature or the combustion speed of the fuel as described above.
First, a case where two or more kinds of fuels having different ignition temperatures are used as fuel for the auxiliary combustion burner will be described.
Examples of fuels having greatly different ignition temperatures include combinations of fuels having different phases (gas phase, liquid phase, solid phase). That is, it is a combination of two or more kinds of fuels selected from gaseous fuel, liquid fuel, and solid fuel. The ignition temperature of these fuels is generally solid fuel> liquid fuel> gaseous fuel.
Hereinafter, a case will be described in which gaseous fuel and solid fuel are used for the auxiliary burner, LNG (liquefied natural gas) is used as the gaseous fuel, coal (pulverized coal) is used as the solid fuel, and pure oxygen is used as the combustion support gas.

助燃バーナーの燃料としてLNGと石炭を用いた場合、LNGと純酸素の燃焼により石炭の着火温度以上の燃焼場が作られ、この燃焼場に石炭が送り込まれることで着火温度まで温度上昇し、石炭の燃焼(気化→着火)が起こる。石炭の温度上昇に必要な熱量に伴い火炎温度は低下するが、石炭の着火が起きる領域では温度が上昇する。
したがって、助燃バーナーで生じる火炎は、石炭よりもLNGの比率が高い時はバーナー先端から近い位置が高温となる(すなわち短い火炎となる)が、LNGよりも石炭の比率を高くすると、石炭の吸熱の後の発熱により、バーナー先端から遠い位置でも高温となる(すなわち長い火炎となる)。したがって、LNGと石炭の比率を変えることで、火炎長さ(バーナーからある距離だけ離れた位置での火炎温度)を制御することができる。
When LNG and coal are used as fuel for the auxiliary combustion burner, a combustion field above the ignition temperature of coal is created by the combustion of LNG and pure oxygen, and the temperature rises to the ignition temperature when coal is sent to this combustion field. Combustion (vaporization → ignition) occurs. The flame temperature decreases with the amount of heat required to increase the coal temperature, but the temperature increases in the region where coal ignition occurs.
Therefore, when the LNG ratio is higher than that of coal, the flame generated by the auxiliary burner has a high temperature near the burner tip (that is, a short flame). However, if the ratio of coal is higher than LNG, the endotherm of coal Due to the subsequent heat generation, a high temperature is obtained even at a position far from the tip of the burner (that is, a long flame is formed). Therefore, by changing the ratio of LNG to coal, the flame length (flame temperature at a position away from the burner by a certain distance) can be controlled.

以上のような原理は、着火温度が異なる他の燃料どうしの組み合わせにも妥当する。例えば、気体燃料(例えばLNG等)と液体燃料(例えば重油、灯油等)の組み合わせにおいても、液体燃料よりも気体燃料の比率を高くすると短い火炎となり、気体燃料よりも液体燃料の比率を高くすると長い火炎となる。また、液体燃料(例えば重油、灯油等)と固体燃料(例えば石炭等)の組み合わせにおいても、固体燃料よりも液体燃料の比率を高くすると短い火炎となり、液体燃料よりも固体燃料の比率を高くすると長い火炎となる。   The principle as described above is also applicable to combinations of other fuels having different ignition temperatures. For example, even in a combination of gaseous fuel (for example, LNG) and liquid fuel (for example, heavy oil, kerosene, etc.), if the ratio of gaseous fuel is made higher than that of liquid fuel, a short flame is produced, and if the ratio of liquid fuel is made higher than gaseous fuel. It becomes a long flame. Also, in a combination of liquid fuel (eg, heavy oil, kerosene, etc.) and solid fuel (eg, coal, etc.), if the ratio of liquid fuel is made higher than that of solid fuel, a short flame will result, and if the ratio of solid fuel is made higher than that of liquid fuel. It becomes a long flame.

次に、助燃バーナーの燃料として燃焼速度が異なる2種以上の燃料を用いる場合について説明する。
燃焼速度が大きく異なる燃料としては、上述した着火温度が異なる燃料の組み合わせの一部(例えば、気体燃料と固体燃料、気体燃料と液体燃料の組み合わせ)も含まれるが、その他に、同じ気体燃料どうしのLNGと水素の組み合わせなどが挙げられる。なお、バーナーにおける燃料の燃焼速度とは、燃料の供給方向とは反対に向かって燃料が燃える速度のことである。また、相が異なる燃料の燃焼速度は、一般的には気体燃料>液体燃料>固体燃料である。
この場合には、燃焼速度が小さい燃料(例えば石炭等の固体燃料)よりも燃焼速度が大きい燃料(例えばLNG等の気体燃料)の比率が高い時はバーナー先端から近い位置が高温となる(すなわち短い火炎となる)が、燃焼速度が大きい燃料よりも燃焼速度が小さい燃料の比率を高くすると、バーナー先端から遠い位置でも高温となる(すなわち長い火炎となる)。したがって、両燃料の比率を変えることで、火炎長さ(バーナーからある距離だけ離れた位置での火炎温度)を制御することができる。
Next, a case where two or more kinds of fuels having different combustion rates are used as the fuel for the auxiliary combustion burner will be described.
Fuels with greatly different combustion rates include some of the above-mentioned combinations of fuels with different ignition temperatures (for example, a combination of gaseous fuel and solid fuel, gaseous fuel and liquid fuel). And a combination of LNG and hydrogen. The fuel burning speed in the burner is a speed at which the fuel burns in the direction opposite to the fuel supply direction. In general, the burning speed of fuels having different phases is gas fuel> liquid fuel> solid fuel.
In this case, when the ratio of the fuel having a high combustion rate (for example, gaseous fuel such as LNG) is higher than the fuel having a low combustion rate (for example, solid fuel such as coal), the position close to the burner tip becomes high (that is, If the ratio of the fuel having a low combustion rate is higher than that of the fuel having a high combustion rate, the temperature becomes high even at a position far from the burner tip (that is, a long flame). Therefore, the flame length (flame temperature at a position away from the burner by a certain distance) can be controlled by changing the ratio of both fuels.

電気炉の操業では、スクラップの装入、追装や溶解により助燃バーナーとスクラップとの距離が変化する。一般に、助燃バーナーとスクラップとの距離は、操業開始時や追装初期では小さく、スクラップの溶解の進行とともに大きくなる。これは、最初に助燃バーナーに近いスクラップから順に溶解されるため、スクラップの溶解の進行とともに、未溶解のスクラップと助燃バーナーとの距離が大きくなっていくためである。そこで、本発明では、助燃バーナーの燃料として、着火温度又は/及び燃焼速度が異なる2種以上の燃料を用い、助燃バーナーと該助燃バーナーで加熱又は溶解しようとするスクラップとの距離に応じて、2種以上の燃料の比率を変えることで助燃バーナーの火炎長さを調整(変更)し、スクラップと助燃バーナーとの距離に拘わらず、助燃バーナーの火炎がスクラップに届くようにする。例えば、燃料として気体燃料と固体燃料又は液体燃料を用いる場合、助燃バーナーとスクラップとの距離が小さい時は、気体燃料の比率を高めて火炎長さを短くし、助燃バーナーとスクラップとの距離が大きい時は、固体燃料又は液体燃料の比率を高めて火炎長さを長くする。これにより、スクラップを効率よく加熱又は溶解することができる。   In the operation of an electric furnace, the distance between the auxiliary burner and the scrap changes due to the charging, additional charging and melting of the scrap. Generally, the distance between the auxiliary burner and the scrap is small at the start of operation or in the initial stage of addition, and increases with the progress of melting of the scrap. This is because the distance from the undissolved scrap to the auxiliary burner increases with the progress of melting of the scrap because the scrap is first melted in order from the scrap closest to the auxiliary burner. Therefore, in the present invention, as the fuel for the auxiliary burner, two or more kinds of fuels having different ignition temperatures or / and combustion rates are used, and depending on the distance between the auxiliary burner and the scrap to be heated or melted by the auxiliary burner, The flame length of the auxiliary burner is adjusted (changed) by changing the ratio of two or more types of fuel so that the flame of the auxiliary burner reaches the scrap regardless of the distance between the scrap and the auxiliary burner. For example, when gaseous fuel and solid fuel or liquid fuel are used as fuel, when the distance between the auxiliary burner and scrap is small, the ratio of the gaseous fuel is increased to shorten the flame length, and the distance between the auxiliary burner and scrap is When it is larger, the flame length is increased by increasing the ratio of solid fuel or liquid fuel. Thereby, a scrap can be heated or melt | dissolved efficiently.

なお、本発明では、1チャージの操業において、助燃バーナーとスクラップとの距離に応じて2種以上の燃料の比率を変えるものであるが、その操業中一時的に1種類の燃料のみを使用(供給)するような場合を含む。例えば、気体燃料と固体燃料を使用し、両燃料の比率を気体燃料:0%超100%以下(例えば10〜100%)、固体燃料:0%以上100%未満(例えば0〜90%)の範囲で変化させるような場合を含む。なお、本発明において、燃料の比率(%)とはエネルギー基準の比率である。例えば、固体燃料比率90%、気体燃料比率10%という場合、仮に出力が1000Mcal/hであるとすると、そのうちの900Mcal/h分の固体燃料と、100Mcal/h分の気体燃料を投入するということである。   In the present invention, in the operation of one charge, the ratio of two or more kinds of fuels is changed according to the distance between the auxiliary burner and the scrap, but only one kind of fuel is temporarily used during the operation ( Supply). For example, gaseous fuel and solid fuel are used, and the ratio of both fuels is gaseous fuel: more than 0% and 100% or less (for example, 10 to 100%), solid fuel: 0% or more and less than 100% (for example, 0 to 90%). This includes cases where the range is changed. In the present invention, the fuel ratio (%) is an energy standard ratio. For example, if the solid fuel ratio is 90% and the gaseous fuel ratio is 10%, if the output is 1000 Mcal / h, the solid fuel for 900 Mcal / h and the gaseous fuel for 100 Mcal / h are to be input. It is.

本発明において助燃バーナーに使用できる燃料は、気体燃料としては、LPG(液化石油ガス)、LNG(液化天然ガス)、水素、製鉄所副生ガス(Cガス、Bガス等)、これらの2種以上の混合ガスなどが挙げられ、これらの1種以上を用いることができる。また、液体燃料としては、重油、灯油などが挙げられ、これらの1種以上を用いることができる。また、固体燃料としては、石炭(微粉炭)、プラスチック(粒状又は粉状のもの。廃プラスチックを含む)などが挙げられ、これらの1種以上を用いることができる。   The fuel that can be used for the auxiliary burner in the present invention includes, as gaseous fuel, LPG (liquefied petroleum gas), LNG (liquefied natural gas), hydrogen, steelworks byproduct gas (C gas, B gas, etc.), and these two types The above mixed gas etc. are mentioned, 1 or more types of these can be used. In addition, examples of the liquid fuel include heavy oil and kerosene, and one or more of these can be used. In addition, examples of the solid fuel include coal (pulverized coal), plastic (particulate or powdery, including waste plastic), and one or more of these can be used.

したがって、本発明において助燃バーナーに使用する着火温度又は/及び燃焼速度が異なる燃料の組み合わせを例示すると、気体燃料(例えば、LNG、LPG、水素、製鉄所副生ガス、これらの2種以上の混合ガスのうちの1種以上)と固体燃料(例えば、石炭、プラスチックのうちの1種以上)の組み合わせ、気体燃料(例えば、LNG、LPG、水素、製鉄所副生ガス、これらの2種以上の混合ガスのうちの1種以上)と液体燃料(例えば、重油、灯油のうちの1種以上)の組み合わせ、液体燃料(例えば、重油、灯油のうちの1種以上)と固体燃料(例えば、石炭、プラスチックのうちの1種以上)の組み合わせ、気体燃料(LNG、LPGのうちの1種以上)と気体燃料(水素)の組み合わせ、などを挙げることができる。
また、本発明では、助燃バーナーに着火温度又は/及び燃焼速度が異なる3種以上の燃料を用いてもよい。
Accordingly, when a combination of fuels having different ignition temperatures or / and burning rates used in the auxiliary burner in the present invention is exemplified, gaseous fuel (for example, LNG, LPG, hydrogen, steelworks byproduct gas, a mixture of two or more of these) One or more of gas) and a solid fuel (for example, one or more of coal, plastic), gaseous fuel (for example, LNG, LPG, hydrogen, steelworks by-product gas, two or more of these) A combination of one or more of a mixed gas) and a liquid fuel (eg, one or more of heavy oil or kerosene), a liquid fuel (eg, one or more of heavy oil or kerosene) and a solid fuel (eg, coal , A combination of one or more of plastic), a combination of gaseous fuel (one or more of LNG and LPG) and gaseous fuel (hydrogen), and the like.
In the present invention, three or more kinds of fuels having different ignition temperatures and / or combustion rates may be used for the auxiliary burner.

本発明法では、助燃バーナーとスクラップとの距離を把握する必要があるが、例えば、助燃バーナーにレーザー距離計を設置し、このレーザー距離計によりスクラップまでの距離を測定することができる。また、排滓口などの窓を通じて炉内の状況を監視カメラで観察することができ、電気炉の構造によっては、この監視カメラによる炉内の観察によりスクラップまでの距離を把握することができる。また、操業データから距離の把握に有用な情報が得られる場合もある。
なお、助燃バーナーの支燃ガスとしては、純酸素(工業用酸素)、酸素富化空気、空気のいずれを用いてもよいが、スクラップを溶解させる場合には純酸素を用いることが好ましい。
In the method of the present invention, it is necessary to grasp the distance between the auxiliary combustion burner and the scrap. For example, a laser distance meter is installed in the auxiliary combustion burner, and the distance to the scrap can be measured by this laser distance meter. Moreover, the situation in the furnace can be observed with a monitoring camera through a window such as a discharge port. Depending on the structure of the electric furnace, the distance to the scrap can be grasped by observation in the furnace with the monitoring camera. In addition, information useful for grasping the distance may be obtained from the operation data.
Note that pure oxygen (industrial oxygen), oxygen-enriched air, or air may be used as a supporting gas for the auxiliary burner, but it is preferable to use pure oxygen when dissolving scrap.

図1〜図4は、本発明で使用する助燃バーナーの一例を示すものであり、図1は部分断面側面図、図2は図1のA部の拡大断面図、図3は図1のIII-III線に沿う断面図、図4は図1のIV-IV線に沿う断面図である。
この助燃バーナーにおいて、燃料及び支燃ガス供給用の本体部分は、3つの管体が同芯状に配された3重管構造となっている。すなわち、この3重管構造は、中央部の第1燃料噴射管1と、その外側に配された第2燃料噴射管2と、さらにその外側に配された支燃ガス噴射管3で構成されている。第1燃料噴射管1は、その内部が燃料流路10を構成し、第2燃料噴射管2は、第1燃料噴射管1との間の空間部が燃料流路20を構成し、支燃ガス噴射管3は、第2燃料噴射管2との間の空間部が支燃ガス流路30を構成している。
1 to 4 show an example of an auxiliary combustion burner used in the present invention. FIG. 1 is a partial sectional side view, FIG. 2 is an enlarged sectional view of part A in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
In this auxiliary burner, the main part for supplying fuel and supporting gas has a triple pipe structure in which three pipes are arranged concentrically. That is, this triple pipe structure is composed of a first fuel injection pipe 1 at the center, a second fuel injection pipe 2 arranged on the outside thereof, and a combustion support gas injection pipe 3 arranged on the outside thereof. ing. The interior of the first fuel injection pipe 1 constitutes a fuel flow path 10, and the space between the second fuel injection pipe 2 and the first fuel injection pipe 1 constitutes a fuel flow path 20, and supports fuel The space between the gas injection pipe 3 and the second fuel injection pipe 2 constitutes a combustion support gas flow path 30.

また、支燃ガス噴射管3の外側には、冷却水用流路を形成するための管体4と管体5が同芯状に配され、管体4と管体5との間の空間部に冷却水用流路50(往路)を、管体4と支燃ガス噴射管3との間の空間部に冷却水用流路40(復路)をそれぞれ構成し、これら冷却水用流路40,50は、バーナー先端部側で連通13している。
バーナーの先端部には、コーン状(円錐面状)の内周面60を有する先端部材6が取り付けられ、その内周面60の中心部に第1燃料噴射管1の先端が開口し、噴射孔12を構成している。また、先端部材6には、内周面60の周方向に沿って間隔をおいて開口し、燃料流路20に連通する複数の噴射孔22が形成され、さらにその外側には、内周面60の周方向に沿って間隔をおいて開口し、支燃ガス流路30に連通する複数の噴射孔32が形成されている。
Further, a tube 4 and a tube 5 for forming a cooling water flow path are arranged concentrically outside the combustion support gas injection tube 3, and a space between the tube 4 and the tube 5. The cooling water flow path 50 (outward path) is formed in the section, and the cooling water flow path 40 (return path) is formed in the space between the tube body 4 and the combustion supporting gas injection pipe 3, respectively. 40 and 50 communicate 13 on the burner tip side.
A tip member 6 having a cone-shaped (conical surface) inner peripheral surface 60 is attached to the tip of the burner, and the tip of the first fuel injection pipe 1 is opened at the center of the inner peripheral surface 60 to inject the fuel. A hole 12 is formed. The tip member 6 is formed with a plurality of injection holes 22 that open at intervals along the circumferential direction of the inner peripheral surface 60 and communicate with the fuel flow path 20. A plurality of injection holes 32 that open at intervals along the circumferential direction of the 60 and communicate with the combustion support gas flow path 30 are formed.

バーナー後端側において、管体5には、冷却水用流路50(往路)に冷却水を供給するための供給口51が設けられている。同じく管体4には、冷却水用流路40(復路)から冷却水を排出するために排水口41が設けられている。同じく支燃ガス噴射管3には、支燃ガス流路30に支燃ガスを供給するための供給口31が設けられている。同じく第2燃料噴射管2には、燃料流路20に燃料を供給するための供給口21が設けられている。同じく第1燃料噴射管1には、燃料流路10に燃料を供給するための供給口11が設けられている。
なお、支燃ガス流路30内には、支燃ガスに旋回流を付与するための旋回羽根を設けてもよい。支燃ガスに旋回流を付与することにより、噴射された支燃ガスと燃料との混合を促進できる。
なお、本実施形態では、第2燃料噴射管2、支燃ガス噴射管3の先端を塞ぐように設けられた先端部材6に複数の噴射孔22、噴射孔32を設けているが、第2燃料噴射管2、支燃ガス噴射管3の先端をそれぞれ開放し、この開放先端部を噴射孔22、噴射孔32(いずれもリング状の噴射孔)としてもよい。
また、他の実施形態として、第1燃料噴射管1の内側に酸素供給管を設け、この中心部の酸素供給管からカッティング用酸素ガスを噴射するようにしてもよい。
On the rear end side of the burner, the pipe body 5 is provided with a supply port 51 for supplying cooling water to the cooling water flow path 50 (outward path). Similarly, the pipe body 4 is provided with a drain port 41 for discharging the cooling water from the cooling water flow path 40 (return path). Similarly, the support gas injection pipe 3 is provided with a supply port 31 for supplying support gas to the support gas passage 30. Similarly, the second fuel injection pipe 2 is provided with a supply port 21 for supplying fuel to the fuel flow path 20. Similarly, the first fuel injection pipe 1 is provided with a supply port 11 for supplying fuel to the fuel flow path 10.
In addition, in the combustion support gas flow path 30, you may provide the swirl | wing blade for providing a swirl flow to combustion support gas. By imparting a swirling flow to the support gas, mixing of the injected support gas and fuel can be promoted.
In the present embodiment, the plurality of injection holes 22 and the injection holes 32 are provided in the tip member 6 provided so as to close the tips of the second fuel injection pipe 2 and the combustion support gas injection pipe 3. The front ends of the fuel injection pipe 2 and the combustion support gas injection pipe 3 may be opened, and the open front ends may be used as the injection holes 22 and 32 (both ring-shaped injection holes).
As another embodiment, an oxygen supply pipe may be provided inside the first fuel injection pipe 1 and cutting oxygen gas may be injected from the oxygen supply pipe at the center.

以上のような助燃バーナーを用いて本発明法を実施する場合、例えば、第1燃料噴射管1(燃料流路10)から固体燃料(微粉炭など)が空気や窒素ガスを搬送ガスとして供給され、第2燃料噴射管2(燃料流路20)から気体燃料(LPG又はLNGなど)が、支燃ガス噴射管3(支燃ガス流路30)から純酸素などの支燃ガスが、それぞれ供給される。そして、噴射孔12から固体燃料が、噴射孔22から気体燃料が、噴射孔32から支燃ガスが、それぞれ噴射され、それらが混合されて燃焼が生じる。その際、バーナー先端とスクラップとの距離に応じて固体燃料と気体燃料の供給比率を変えることにより、火炎長さを調整することができる。このためバーナー先端とスクラップとの距離に拘わらず、スクラップを効率的且つ適切に溶解又は加熱することができる。
なお、第1燃料噴射管1(燃料流路10)と第2燃料噴射管2(燃料流路20)には、上記とは異なる組み合わせの燃料(例えば、さきに挙げたような固体燃料と液体燃料の組み合わせ、液体燃料と気体燃料の組み合わせ等)を供給してもよい。
When carrying out the method of the present invention using the auxiliary combustion burner as described above, for example, solid fuel (such as pulverized coal) is supplied from the first fuel injection pipe 1 (fuel passage 10) as air or nitrogen gas as a carrier gas. Gas fuel (LPG or LNG, etc.) is supplied from the second fuel injection pipe 2 (fuel flow path 20), and combustion support gas such as pure oxygen is supplied from the combustion support gas injection pipe 3 (fuel support gas flow path 30). Is done. Then, solid fuel is injected from the injection hole 12, gaseous fuel is injected from the injection hole 22, and combustion-supporting gas is injected from the injection hole 32, and they are mixed to cause combustion. At that time, the flame length can be adjusted by changing the supply ratio of the solid fuel and the gaseous fuel according to the distance between the burner tip and the scrap. For this reason, regardless of the distance between the burner tip and the scrap, the scrap can be efficiently and appropriately melted or heated.
The first fuel injection pipe 1 (fuel flow path 10) and the second fuel injection pipe 2 (fuel flow path 20) have different combinations of fuels (for example, solid fuel and liquid as mentioned above). A combination of fuels, a combination of liquid fuel and gaseous fuel, etc.) may be supplied.

図5は、本発明法の実施状況の一例(電気炉の半径方向での縦断面)を模式的に示すもので、7は炉体、8は電極、9は助燃バーナー、xはスクラップである。助燃バーナー9は、適当な伏角をもって設置される。このような助燃バーナー9は、電気炉内のいわゆるコールドスポットにあるスクラップを加熱又は溶解できるように、通常、複数基設置される。   FIG. 5 schematically shows an example of the implementation status of the method according to the present invention (vertical cross section in the radial direction of the electric furnace), where 7 is a furnace body, 8 is an electrode, 9 is an auxiliary burner, and x is scrap. . The auxiliary burner 9 is installed with an appropriate depression angle. Usually, a plurality of such auxiliary burners 9 are installed so that scrap in a so-called cold spot in the electric furnace can be heated or melted.

図1〜図4に示す構造の助燃バーナーにおいて、着火温度が異なる2種類の燃料を用い、バーナー火炎温度の測定を行った。バーナーの出力は30Mcal/hである。
燃料としては、LPG(気体燃料)と微粉炭(固体燃料)を用いた。微粉炭としては、発熱量が6200kcal/kg、粒度がd(90)=100μmの褐炭を用い、微粉炭搬送用の窒素の流量は1.2Nm/hとした。
試験は、固体燃料比率を10%及び50%とし、バーナー先端から0.2m及び0.4mでの火炎温度を光ファイバー温度計及びR型熱電対を用いて測定した。
In the auxiliary burner having the structure shown in FIGS. 1 to 4, the burner flame temperature was measured using two types of fuels having different ignition temperatures. The burner output is 30 Mcal / h.
As the fuel, LPG (gaseous fuel) and pulverized coal (solid fuel) were used. As the pulverized coal, lignite having a calorific value of 6200 kcal / kg and a particle size of d (90) = 100 μm was used, and the flow rate of nitrogen for conveying the pulverized coal was 1.2 Nm 3 / h.
In the test, the solid fuel ratio was 10% and 50%, and the flame temperature at 0.2 m and 0.4 m from the tip of the burner was measured using an optical fiber thermometer and an R-type thermocouple.

燃料中での固体燃料比率と火炎温度との関係を図6に示す。気体燃料(LPG)比率が高い条件では、バーナー近傍である0.2m位置での火炎温度は高温であるが、0.4m位置では急激な温度低下が生じている。すなわち、火炎長さが短い。一方、固体燃料(微粉炭)比率が高い条件では、バーナー近傍である0.2m位置での火炎温度は、気体燃料(LPG)100%と比較して低温であるが、0.4m位置でもほとんど温度低下が生じていない。すなわち、火炎長さが長い。これは、バーナー近傍では気体燃料(LPG)が優先的に燃焼し、その火炎内で高温化した固体燃料(微粉炭)が0.4m位置で燃焼が開始し、温度が維持されるものと考えられる。   FIG. 6 shows the relationship between the solid fuel ratio in the fuel and the flame temperature. Under the condition where the ratio of gaseous fuel (LPG) is high, the flame temperature at the 0.2 m position in the vicinity of the burner is high, but a rapid temperature drop occurs at the 0.4 m position. That is, the flame length is short. On the other hand, under the condition where the ratio of the solid fuel (pulverized coal) is high, the flame temperature at the 0.2 m position near the burner is lower than that of the gaseous fuel (LPG) 100%. No temperature drop has occurred. That is, the flame length is long. This is because gas fuel (LPG) burns preferentially in the vicinity of the burner, and solid fuel (pulverized coal) heated to a high temperature within the flame starts to burn at a position of 0.4 m and the temperature is maintained. It is done.

この試験では、バーナー出力の関係で固体燃料(微粉炭)比率を50%までとしたが、高出力にすることで火炎も大きくなり、固体燃料(微粉炭)比率も高めることができるので、実機の電気炉において、気体燃料と固体燃料の比率を変えることで火炎長さ(バーナーからある距離だけ離れた位置での火炎温度)を任意に調整できることは明らかである。
具体的には、電気炉の一般的な操業(1チャージの操業)では、2〜3回程度のスクラップの装入が行われる。電気炉の操業は、初回スクラップを装入した後に、通電開始や助燃バーナー使用開始により始まる。操業開始時の状態は、前操業の溶鉄を一部残留させ(湯残し)、下部に溶湯が存在する場合と、前操業の溶鉄全量を出湯させ、炉内が空の場合があるが、操業方法に大きな違いはない。スクラップ装入初期は、嵩密度が高く電気炉内の全体にスクラップが充填されている状況である。したがって、助燃バーナー先端部とスクラップとの距離は近い状態にある。スクラップ装入初期における助燃バーナー先端部とスクラップとの距離は大よそ0.5m程度である。これは、助燃バーナー先端部とスクラップとの距離が近すぎると、スクラップが溶解した時に発生するスプラッシュが助燃バーナーに溶着するのを防止するためである。また、助燃バーナー先端部高さの位置は、炉の特性にもよるが、スクラップ溶け落ち後の湯面高さから1m以上上方であるのが一般的である。
In this test, the solid fuel (pulverized coal) ratio was set to 50% due to the burner output. However, the higher the output, the larger the flame and the higher the solid fuel (pulverized coal) ratio. It is obvious that the flame length (flame temperature at a certain distance from the burner) can be arbitrarily adjusted by changing the ratio of gaseous fuel and solid fuel in the electric furnace.
Specifically, in general operation of an electric furnace (operation of one charge), charging of scraps is performed about 2 to 3 times. The operation of the electric furnace begins with the start of energization and the start of use of the auxiliary burner after the initial scrap is charged. At the start of operation, some molten iron from the previous operation remains (residual hot water), and there is molten metal in the lower part, or the entire molten iron from the previous operation is discharged and the furnace may be empty. There is no big difference in the method. In the initial stage of scrap charging, the bulk density is high, and the entire interior of the electric furnace is filled with scrap. Therefore, the distance between the tip of the auxiliary burner and the scrap is close. The distance between the tip of the auxiliary burner and the scrap at the initial stage of scrap charging is about 0.5 m. This is to prevent the splash generated when the scrap melts from welding to the auxiliary burner if the distance between the tip of the auxiliary burner and the scrap is too short. Moreover, although the position of the auxiliary | assistant combustion burner front-end | tip part height is based also on the characteristic of a furnace, it is common that it is 1 m or more upwards from the hot-water surface height after scrap burn-off.

操業が進行すると、溶鉄と接している下部や、電極近傍や、助燃バーナー近傍のスクラップから溶解が進行していく。助燃バーナー近傍のスクラップは、スクラップ装入初期では溶解とともに上部にあるスクラップが落下し、常に0.5m程度の距離があるが、上部のスクラップがなくなるとスクラップとの距離が遠くなる。スクラップとの距離が遠くなると、助燃バーナーの熱をスクラップに対して効率的に供給することができないことから、従来では、助燃バーナーを停止する操業を行うこともあった。これに対して本発明を適用した操業では、例えば、図1〜図4に示す助燃バーナーにおいてLNG−微粉炭を用い、スクラップが近い時はLNGの比率を高くして短い火炎でスクラップを溶解し、溶解が進行してスクラップとの距離が遠くなった時に微粉炭の比率を高くすることで、長い火炎でスクラップを溶解する。これによって、より多くのスクラップを効率的に溶解することができ、操業時間の短縮および電力原単位の削減を図ることができる。2〜3回程度のスクラップの装入により助燃バーナーとスクラップとの距離が変化することから、LNGと微粉炭の比率をその都度適正に変化させることで、スクラップを効率的に溶解させることができる。   As the operation proceeds, melting proceeds from the scrap in contact with the molten iron, near the electrodes, and near the auxiliary burner. The scrap in the vicinity of the auxiliary burner is always at a distance of about 0.5 m as the scrap at the upper part of the scrap is melted and drops at the initial stage of scrap charging, but the distance from the scrap becomes longer when the upper scrap disappears. If the distance from the scrap increases, the heat of the auxiliary burner cannot be efficiently supplied to the scrap. Therefore, conventionally, an operation to stop the auxiliary burner has been performed. On the other hand, in the operation to which the present invention is applied, for example, in the auxiliary burner shown in FIGS. 1 to 4, LNG-pulverized coal is used, and when the scrap is near, the LNG ratio is increased and the scrap is melted with a short flame. When the melting progresses and the distance from the scrap increases, the scrap is melted with a long flame by increasing the ratio of pulverized coal. As a result, more scrap can be efficiently melted, and the operation time can be shortened and the power consumption can be reduced. Since the distance between the auxiliary burner and the scrap changes by inserting the scraps about 2 to 3 times, the scrap can be efficiently dissolved by appropriately changing the ratio of LNG and pulverized coal each time. .

スクラップと助燃バーナーとの距離については、さきに述べたように、助燃バーナーに取り付けたレーザー距離計により測定することができ、また、排滓口などの窓からの観察や、操業データから有用な情報が得られる場合もある。
また、スクラップが全て溶け落ちて、フラットバス状態になった場合においても、微粉炭の比率を高くし、火炎長さを最大限にした状態にすることで、助燃バーナーの火炎を溶鉄まで到達させることも可能である。
As described above, the distance between scrap and auxiliary burner can be measured with a laser rangefinder attached to the auxiliary burner. Information may be obtained.
In addition, even if the scraps are all melted down and become a flat bath, the flame of the auxiliary burner reaches the molten iron by increasing the ratio of pulverized coal and maximizing the flame length. It is also possible.

1 第1燃料噴射管
2 第2燃料噴射管
3 支燃ガス噴射管
4,5 管体
6 先端部材
7 炉体
8 電極
9 助燃バーナー
10,20 燃料流路
11,21,31,51 供給口
12,22,32 噴射孔
13 連通部
30 支燃ガス流路
40,50 冷却水用流路
41 排水口
60 内周面
x 鉄系スクラップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st fuel injection pipe 2 2nd fuel injection pipe 3 Supporting gas injection pipe 4,5 Pipe body 6 End member 7 Furnace body 8 Electrode 9 Auxiliary burner 10,20 Fuel flow path 11,21,31,51 Supply port 12 , 22, 32 Injection hole 13 Communication part 30 Combustion gas flow path 40, 50 Cooling water flow path 41 Drain port 60 Inner peripheral surface x Iron-based scrap

Claims (7)

助燃バーナーを備えた電気炉において鉄系スクラップを溶解し、溶鉄を得る方法であって、
助燃バーナーの燃料として、着火温度又は/及び燃焼速度が異なる2種以上の燃料を用い、助燃バーナーと、該助燃バーナーで加熱又は溶解しようとする鉄系スクラップとの距離に応じて、前記2種以上の燃料の比率を変えることを特徴とする電気炉による溶鉄の製造方法。
A method of melting iron scrap in an electric furnace equipped with an auxiliary burner to obtain molten iron,
As the fuel for the auxiliary burner, two or more kinds of fuels having different ignition temperatures or / and burning rates are used, and the two kinds are selected according to the distance between the auxiliary burner and the iron-based scrap to be heated or melted by the auxiliary burner. A method for producing molten iron using an electric furnace, wherein the ratio of the fuel is changed.
気体燃料、液体燃料、固体燃料のうちの2種以上の燃料を用いることを特徴とする請求項1に記載の電気炉による溶鉄の製造方法。   The method for producing molten iron using an electric furnace according to claim 1, wherein two or more kinds of fuels of gaseous fuel, liquid fuel, and solid fuel are used. 少なくとも気体燃料と固体燃料を用いることを特徴とする請求項2に記載の電気炉による溶鉄の製造方法。   The method for producing molten iron using an electric furnace according to claim 2, wherein at least gaseous fuel and solid fuel are used. 同芯状に配された複数の噴射管を有し、中心の噴射管から固体燃料を噴射し、その外側の噴射管から気体燃料を噴射し、さらにその外側の噴射管から支燃ガスを噴射する助燃バーナーを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電気炉による溶鉄の製造方法。   It has a plurality of concentric injection pipes, injects solid fuel from the central injection pipe, injects gaseous fuel from the outer injection pipe, and injects combustion support gas from the outer injection pipe A method for producing molten iron using an electric furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein an auxiliary combustion burner is used. 同芯状に配された複数の噴射管を有し、中心の噴射管からカッティング用酸素を噴射し、その外側の噴射管から固体燃料を噴射し、さらにその外側の噴射管から気体燃料を噴射し、さらにその外側の噴射管から支燃ガスを噴射する助燃バーナーを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電気炉による溶鉄の製造方法。   It has a plurality of concentric injection pipes, injecting cutting oxygen from the central injection pipe, injecting solid fuel from the outer injection pipe, and injecting gaseous fuel from the outer injection pipe Furthermore, the auxiliary combustion burner which injects combustion support gas from the injection pipe of the outer side is used, The manufacturing method of the molten iron by the electric furnace in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 鉄系スクラップを溶解し、溶鉄を得るための電気炉であって、
同芯状に配された複数の噴射管を有し、中心の噴射管から固体燃料を噴射し、その外側の噴射管から気体燃料を噴射し、さらにその外側の噴射管から支燃ガスを噴射する助燃バーナーを備えることを特徴とする電気炉。
An electric furnace for melting iron scrap and obtaining molten iron,
It has a plurality of concentric injection pipes, injects solid fuel from the central injection pipe, injects gaseous fuel from the outer injection pipe, and injects combustion support gas from the outer injection pipe An electric furnace comprising an auxiliary combustion burner.
鉄系スクラップを溶解し、溶鉄を得るための電気炉であって、
同芯状に配された複数の噴射管を有し、中心の噴射管からカッティング用酸素を噴射し、その外側の噴射管から固体燃料を噴射し、さらにその外側の噴射管から気体燃料を噴射し、さらにその外側の噴射管から支燃ガスを噴射する助燃バーナーを備えることを特徴とする電気炉。
An electric furnace for melting iron scrap and obtaining molten iron,
It has a plurality of concentric injection pipes, injecting cutting oxygen from the central injection pipe, injecting solid fuel from the outer injection pipe, and injecting gaseous fuel from the outer injection pipe And an auxiliary combustion burner for injecting combustion-supporting gas from the outer injection pipe.
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