KR101629122B1 - Blast furnace operation method - Google Patents

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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

풍구(3)로부터 연료를 취입하는 위한 랜스(4)를 이중관으로 하고, 2개의 이중관 랜스(4)의 내측관으로부터 미분탄을 취입하는 동시에, 2개의 이중관 랜스(4)의 외측관으로부터 산소를 취입하고, 미분탄의 반송 가스와 외측관으로부터 취입되는 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도를 35vol%이상으로 하는 것에 의해, 미분탄의 휘발분이 25mass%이하이고 또한 미분탄비가 150kg/t이상의 고미분탄비 조업이라도 연소 온도를 높일 수 있고, 그 결과, 배출 CO2를 저감할 수 있다. 또, 미분탄비가 170kg/t이상인 경우에는 산소 농도를 70vol%미만으로 한다. 또, 2개의 이중관 랜스(4)로부터 취입되는 미분탄류가 겹치지 않도록 이중관 랜스(4)를 배치하는 것에 의해, 미분탄류의 농화를 방지하여 연소 효율을 확보할 수 있다.The lances 4 for blowing fuel from the tuyere 3 are made into a double tube and the pulverized coal is taken in from the inner tube of the two tube lances 4 and the oxygen is taken in from the outer tube of the two tube lances 4 And the oxygen concentration of the gas composed of the carrier gas of the pulverized coal and the gas blown from the outer tube is 35 vol% or more, even if the pulverized coal is not more than 25 mass% and the pulverized coal has a pulverized coal ratio of not less than 150 kg / t, And as a result, CO 2 emissions can be reduced. When the pulverized coal ratio is 170 kg / t or more, the oxygen concentration is made less than 70 vol%. In addition, by arranging the double pipe lances 4 so that the pulverized coal flowing from the two double pipe lances 4 do not overlap, it is possible to prevent the pulverized coal flow from being concentrated and to secure the combustion efficiency.

Description

고로 조업 방법{BLAST FURNACE OPERATION METHOD}{BLAST FURNACE OPERATION METHOD}

본 발명은 고로 풍구로부터 미분탄을 취입하여, 연소 온도를 상승시키는 것에 의해 생산성의 향상 및 배출 CO2의 저감을 도모하는 고로의 조업 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of operating a blast furnace that improves productivity and reduces CO 2 emissions by blowing pulverized coal from a blast furnace tuyere and raising the combustion temperature.

근래, 탄산 가스 배출량의 증가에 의한 지구 온난화가 문제로 되고 있으며, 제철업에 있어서도 배출 CO2의 억제는 중요한 과제이다. 고로는 주로 코크스 및 풍구로부터 취입하는 미분탄을 환원재로서 사용하고 있으며, 사전 처리에 의해 생기는 탄산 가스 배출량의 차로부터, 가능한 한 코크스보다 미분탄을 사용하는 것이 배출 CO2의 억제로 이어진다. 예를 들면, 하기 특허문헌 1에서는 미분탄비가 150kg/t-선철 이상, 휘발분이 25mass%이하의 미분탄을 이용하고, 풍구로부터 연료를 취입하기 위한 랜스에 미분탄과 산소를 공급하고, 랜스 중의 산소 농도를 70vol%이상으로 함으로써, 연소 효율을 향상시킬 수 있다고 하고 있다. 또, 이 특허문헌 1에서는 랜스가 단일관인 경우에는 산소와 미분탄의 혼합물을 랜스로부터 취입하고 랜스가 이중관인 경우에는 이중관 랜스의 내측관으로부터 미분탄을 취입하고, 이중관 랜스의 외측관으로부터 산소를 취입하는 것도 제안되고 있다. 또한, 미분탄비는 선철 1t당 사용되는 미분탄의 질량이다.In recent years, global warming due to an increase in carbon dioxide emissions has become a problem, and suppression of CO 2 emissions is an important issue in steel industry. In the blast furnace, pulverized coal blown from mainly coke and tungsten is used as a reducing material, and from the difference in carbon dioxide gas emissions generated by pretreatment, pulverized coal is used more than coke as much as possible, leading to suppression of discharged CO 2 . For example, in Patent Document 1, pulverized coal having a pulverized coal ratio of 150 kg / t-ray or more and volatile matter of 25 mass% or less is used, pulverized coal and oxygen are supplied to a lance for blowing fuel from a tuyere, By making it 70 vol% or more, the combustion efficiency can be improved. In this patent document 1, when the lance is a single tube, a mixture of oxygen and pulverized coal is blown from the lance. When the lance is a double tube, the pulverized coal is taken in from the inner tube of the double tube lance and oxygen is taken in from the outer tube of the double tube lance Is proposed. The pulverized coal ratio is the mass of the pulverized coal used per ton of the pig iron.

또, 하기 특허문헌 2에서는 이중관 랜스의 외측관에 요철을 마련하여 미분탄을 분산시키고, 미분탄과 산소의 반응을 촉진하도록 하고 있다.In the following Patent Document 2, unevenness is provided on the outer tube of the double tube lance to disperse the pulverized coal, thereby promoting the reaction between the pulverized coal and oxygen.

또, 하기 특허문헌 3에서는 내측관으로부터 미분탄을 취입하고, 외측관으로부터 산소를 취입하는 이중관 랜스를 2개 대향 배치해서 이용하고, 2개의 이중관 랜스의 중심축의 연장선이 교차하지 않고, 또한 송풍관(블로 파이프)의 중심과도 교차하지 않도록 함으로써, 연소성을 높이도록 하고 있다. 또, 외측관으로부터의 랜스 중심에 대한 산소의 취출 각도를 30° 이상으로 함으로써, 산소를 미분탄의 주류선에 근접하도록 하고도 있다. 또한, 랜스와 송풍관이 이루는 각도(송풍 방향에 대한 랜스의 취입 각도)는 45°보다 큰 각도로 되어 있다.In the following Patent Document 3, two pipe lances for blowing pulverized coal from an inner pipe and blowing oxygen from an outer pipe are arranged to face each other. The extension lines of the central axes of the two pipe lances do not intersect, Pipe), so that the combustion performance is improved. In addition, oxygen may be brought close to the main flow line of the pulverized coal by setting the angle of extraction of oxygen from the outer tube to the center of the lance by 30 degrees or more. In addition, the angle formed by the lance and the blower pipe (blowing angle of the lance with respect to the air blowing direction) is greater than 45 degrees.

또, 하기 특허문헌 4에서는 내측관으로부터 미분탄을 취입하고, 외측관으로부터 산소를 취입하는 이중관 랜스를 2개 대향 배치해서 이용하며, 각각의 랜스의 선단부를 풍구 직경축소부의 소직경부보다 노 내측에 위치하도록 하고 있다.In Patent Document 4, the double tube lances for blowing pulverized coal from the inner tube and for blowing oxygen from the outer tube are arranged to face each other, and the tip of each lance is positioned in the furnace inner side .

[특허문헌 1] 일본국 특허공보 제4074467호[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 4074467 [특허문헌 2] 한국 특허공개공보 제2002-00047359호[Patent Document 2] Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-00047359 [특허문헌 3] 일본국 특허공개공보 평성10-251715호[Patent Document 3] Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-251715 [특허문헌 4] 일본국 특허공개공보 제2000-192119호[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-192119

풍구에는 대량의 공기가 송풍되고 있지만, 랜스는 고온에 노출될 우려가 있고, 상기 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 단일관 랜스에 고농도의 산소와 미분탄의 혼합물을 공급하는 것은 안전면에서 현실적이지 못하다. 또, 가일층의 배출 CO2의 저감이 요구되고 있기 때문에, 예를 들면 미분탄비를 170kg/t-선철 이상으로 하는 것이 요망되고 있지만, 미분탄비가 170kg/t-선철 이상의 고 미분탄비에서는 상기 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 단지 이중관 랜스의 내측관으로부터 미분탄을 취입하고, 외측관으로부터 산소를 취입해도, 연소 온도가 포화되어 버려 연소 효율이 높아지지 않는다.A large amount of air is blown into the tuyere, but there is a possibility that the lance is exposed to high temperature. As described in the above-mentioned Patent Document 1, it is realistic to supply a mixture of oxygen and pulverized coal at a high concentration to a single pipe lance Can not do it. Further, it is required to reduce the discharge CO 2 of a further layer, for example, to have a pulverized coal ratio of 170 kg / t-ray or more. However, in the case of a pulverized coal having a pulverized coal ratio of 170 kg / Even if the pulverized coal is blown from the inner tube of the double tube lance and oxygen is blown from the outer tube, the combustion temperature is saturated and the combustion efficiency is not increased.

또, 이중관 랜스의 외측관에 흐르는 가스는 해당 외측관의 냉각의 역할도 담당하고 있기 때문에, 상기 특허문헌 2에 기재되는 바와 같이, 외측관에 마련된 요철과 같이 가스의 흐름을 방해하는 것이 존재하는 경우, 흐름이 약한 부분에 열 부하가 가해지고, 균열이나 용손 등의 손모가 생길 가능성이 있다. 이러한 손모가 발생한 경우, 역화나 랜스의 막힘 등을 유발할 우려가 있다. 또, 미분탄량이 증가하면, 내측관으로부터 분출하는 미분탄에 의해 볼록부의 마모 발생을 피할 수 없는 문제가 있다.Also, since the gas flowing in the outer tube of the double tube lance also plays a role of cooling the outer tube, there is a case in which the flow of gas is disturbed like the unevenness provided in the outer tube, as described in Patent Document 2 A heat load is applied to a portion where the flow is weak, and there is a possibility that cracks or malfunction such as a malfunction may occur. If such damage occurs, there is a risk of backfire or blockage of the lance. Further, when the amount of pulverized coal is increased, there is a problem that the occurrence of abrasion of the projected portion can not be avoided by the pulverized coal discharged from the inner tube.

또, 상기 특허문헌 3에 기재되는 바와 같이, 랜스와 송풍관이 이루는 각도(송풍 방향에 대한 랜스의 취입 각도)는 45°보다 큰 각도인 경우, 랜스를 따라 흐르는 열풍이 랜스 선단부에서 흐트러지고, 미분탄이 필요 이상으로 분산하며, 미분탄의 부착이나 충돌에 의해 풍구나 송풍관이 파손될 우려가 있다. 또, 외측관으로부터의 랜스 중심에 대한 산소의 취출 각도를 30°이상으로 하기 위해서는 랜스 선단부의 가공이 곤란하고, 또 미분탄의 부착이나 막힘에 기인하는 랜스의 용손이 생기기 쉽기 때문에 실용적이지는 않다.When the angle formed by the lance and the blower pipe (blow angle of the lance with respect to the blowing direction) is greater than 45 degrees, hot air flowing along the lance is disturbed at the tip of the lance as described in Patent Document 3, Is dispersed more than necessary, and there is a possibility that the air flow path and the blowing pipe are damaged by the attachment or collision of the pulverized coal. In order to make the angle of extraction of oxygen to the center of the lance from the outer tube 30 degrees or more, it is not practical to process the distal end of the lance, and the lance is liable to be damaged due to attachment or clogging of pulverized coal.

또, 상기 특허문헌 4에 기재되는 바와 같이, 랜스의 선단부를 풍구 직경축소부의 소직경부보다 노 내측에 위치하면, 직경축소부를 통과한 열풍 흐름의 흐트러짐에 의해 미분탄이 필요 이상으로 분산하고, 풍구나 송풍관이 파손될 우려가 있다.As described in Patent Document 4, when the tip of the lance is located on the inner side of the small diameter portion of the small diameter portion, the pulverized coal is dispersed more than necessary due to the disturbance of the hot air flow passing through the diameter reduction portion, There is a possibility that the blowing pipe is broken.

본 발명은 상기와 같은 문제점에 착안해서 이루어진 것이며, 풍구나 송풍관을 파손하지 않고, 연소 온도를 향상시킬 수 있으며, 그 결과, 배출 CO2의 저감을 가능하게 하는 고로 조업 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.The object of the present invention is to provide a blast furnace operation method capable of improving the combustion temperature without damaging the wind turbine and the blowing pipe and as a result of which the emission CO 2 can be reduced .

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기에 기재한 고로 조업 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a blast furnace operating method described below.

[1] 휘발분이 25mass%이하의 미분탄을 준비하고 풍구로부터 미분탄과 지연성 가스를 취입하고, 내측관과 외측관을 갖는 2개의 이중관 랜스를 준비하고, 상기 풍구에서 열풍을 취입하고, 상기 2개의 이중관 랜스의 내측관으로부터 150kg/t-선철 이상의 미분탄비로 상기 미분탄을 반송 가스와 함께 취입하고,[1] Preparing pulverized coal having a volatile content of 25 mass% or less, blowing pulverized coal and retarding gas from a tuyere, preparing two double tube lances having an inner tube and an outer tube, blowing hot air from the tuyere, The pulverized coal was taken from the inner tube of the double tube lance with a pulverized coal ratio of 150 kg / t-

상기 2개의 이중관 랜스의 외측관으로부터 지연성 가스를 취입하고,Introducing a retarding gas from an outer tube of the two double tube lances,

상기 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도는 35vol%이상인 고로 조업 방법.Wherein the oxygen concentration of the gas comprising the carrier gas and the retarding gas is 35 vol% or more.

[2] 상기 2개의 이중관 랜스로부터 취입되는 미분탄류가 겹치지 않도록 미분탄을 취입하는 [1]에 기재된 고로 조업 방법.[2] A method of operating a blast furnace according to [1], wherein pulverized coal is blown in such a manner that the pulverized coal flowing from the two pulverized pipe lances does not overlap.

[3] 상기 2개의 이중관 랜스 선단부의 축선이 교차되지 않도록 한 [2]에 기재된 고로 조업 방법.[3] The blast furnace operating method according to [2], wherein the axes of the two tip ends of the two pipe lances are not crossed.

[4] 상기 이중관 랜스의 송풍관으로의 삽입 각도가 45°이하인 [1]에 기재된 고로 조업 방법.[4] The blast furnace operating method according to [1], wherein the insertion angle of the double pipe lance into the blowing pipe is 45 ° or less.

[5] 상기 지연성 가스는 산소이고, 송풍에 부화하는 산소의 일부를 상기 이중관 랜스의 외측관으로부터 취입하는 [1]에 기재된 고로 조업 방법.[5] The blast furnace operating method according to [1], wherein the delayed gas is oxygen, and a part of oxygen to be blown into the blast is blown from the outer tube of the double tube lance.

[6] 상기 미분탄은 3mass%이상 25mass%이하의 휘발분을 갖는 [1]에 기재된 고로 조업 방법.[6] The pulverized coal according to [1], wherein the pulverized coal has a volatile content of 3 mass% or more and 25 mass% or less.

[7] 상기 이중관 랜스의 외측관으로부터 취입되는 지연성 가스는 20∼120m/sec의 출구 유속을 갖는 [1]에 기재된 고로 조업 방법.[7] The blast furnace operating method according to [1], wherein the retarding gas blown from the outer tube of the double tube lance has an outlet flow rate of 20 to 120 m / sec.

[8] 상기 미분탄비는 170kg/t-선철 이상인 [1]에 기재된 고로 조업 방법.[8] The blast furnace operating method according to [1], wherein the pulverized coal has a weight of 170 kg / t-ray or more.

[9] 상기 미분탄비는 170kg/t-선철 이상이고, 상기 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도는 35vol%이상 70vol%미만인 [1]에 기재된 고로 조업 방법.[9] The blast furnace operating method according to [1], wherein the pulverized coal ratio is 170 kg / t-ray or more, and the oxygen concentration of the gas comprising the carrier gas and the retarded gas is 35 vol% or more and less than 70 vol%.

[10] 상기 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도는 40vol%이상 65vol%이하인 [9]에 기재된 고로 조업 방법.[10] The blast furnace operating method according to [9], wherein the oxygen concentration of the gas comprising the carrier gas and the retarding gas is 40 vol% or more and 65 vol% or less.

[11] 상기 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도는 45vol%이상 60vol%이하인 [10]에 기재된 고로 조업 방법.[11] The blast furnace operating method according to [10], wherein the oxygen concentration of the gas comprising the carrier gas and the retarding gas is 45 vol% or more and 60 vol% or less.

[12] 상기 미분탄비는 170kg/t-선철 이상 300kg/t-선철 이하인 [8]에 기재된 고로 조업 방법.[12] The blast furnace operating method according to [8], wherein the pulverized coal has a weight of 170 kg / t-pig iron and 300 kg / t-pig iron.

[13] 상기 미분탄비는 170kg/t-선철 이상 300kg/t-선철 이하인 [9]에 기재된 고로 조업 방법.[13] The blast furnace operating method according to [9], wherein the pulverized coal ratio is 170 kg / t-ray to 300 kg / t-ray.

[14] 상기 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도는 35vol%이상 70vol%미만인 [1]에 기재된 고로 조업 방법.[14] The blast furnace operating method according to [1], wherein the oxygen concentration of the gas comprising the carrier gas and the retardant gas is 35 vol% or more and less than 70 vol%.

[15] 상기 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도는 40vol%이상 65vol%이하인 [14]에 기재된 고로 조업 방법.[15] The blast furnace operating method according to [14], wherein the oxygen concentration of the gas comprising the carrier gas and the retarding gas is 40 vol% or more and 65 vol% or less.

[16] 상기 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도는 45vol%이상 60vol%이하인 [15]에 기재된 고로 조업 방법.[16] The blast furnace operating method according to [15], wherein the oxygen concentration of the gas comprising the carrier gas and the retardant gas is 45 vol% or more and 60 vol% or less.

[17] 상기 미분탄비는 150kg/t-선철 이상 300kg/t-선철 이하인 [1]에 기재된 고로 조업 방법.[17] The method of operating the blast furnace according to [1], wherein the pulverized coal ratio is 150 kg / t-pig iron and not more than 300 kg / t-pig iron.

[18] 상기 미분탄비는 150kg/t-선철 이상 170kg/t-선철 미만인 [1]에 기재된 고로 조업 방법.[18] The method of operating the blast furnace according to [1], wherein the pulverized coal has a weight of 150 kg / t-ray to 170 kg / t-iron.

[19] 상기 미분탄비는 150kg/t-선철 이상 170kg/t-선철 미만이고, 상기 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도는 35vol이상 70vol%미만인 [1]에 기재된 고로 조업 방법.[19] The blast furnace operating method according to [1], wherein the pulverized coal ratio is less than 170 kg / t-pig iron of 150 kg / t-pig iron and the oxygen concentration of the gas composed of the carrier gas and the retarded gas is 35 vol or more and less than 70 vol%.

[20] 상기 미분탄에 폐플라스틱, 폐기물 고형 연료, 유기성 자원, 폐재, CDQ 집진 코크스로 이루어지는 그룹 중, 적어도 1개를 부가하는 [1] 내지 [19] 중의 어느 하나에 기재된 고로 조업 방법.[20] The blast furnace operating method according to any one of [1] to [19], wherein at least one of the group consisting of waste plastics, solid waste fuel, organic resources, waste materials and CDQ dust coke is added to the pulverized coal.

[21] 상기 미분탄의 비율을 80mass%이상으로 해서, 상기 폐플라스틱, 폐기물 고형 연료, 유기성 자원, 폐재, CDQ 집진 코크스를 사용하는 [20]에 기재된 고로 조업 방법.[21] The blast furnace operation method described in [20], wherein the pulverized plastics, waste solid fuel, organic resources, waste materials, CDQ dust coke are used with the pulverized coal ratio being 80 mass% or more.

이와 같이, 본 발명의 고로 조업 방법에 따르면, 풍구로부터 연료를 취입하기 위한 랜스를 이중관으로 하고, 2개의 이중관 랜스의 각각의 내측관으로부터 미분탄을 반송 가스와 함께 취입하는 동시에, 2개의 이중관 랜스의 각각의 외측관으로부터 지연성 가스를 취입하고, 이중관 랜스 중의 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도를 35vol%이상으로 하는 것에 의해, 미분탄의 휘발분이 25mass%이하이고 또한 미분탄비가 150kg/t이상의 고미분탄비 조업이라도 연소 온도를 높일 수 있고, 그 결과, 배출 CO2를 저감할 수 있다. 또, 미분탄비가 170kg/t이상인 경우에는 이중관 랜스 중의 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도를 70vol%미만으로 하는 것에 의해, 산소 등의 지연성 가스의 원 단위를 억제할 수 있다.As described above, according to the blast furnace operating method of the present invention, the lances for blowing fuel from the tuyeres are made double tubes, the pulverized coal is taken in from the inner tubes of the two tube lances together with the carrier gas, The oxygen concentration of the gas comprising the carrier gas and the retarding gas in the double pipe lance is set to 35 vol% or more so that the volatile content of the pulverized coal is 25 mass% or less and the pulverized coal ratio is 150 kg / t Even in the case of high pulverized coal-free operation, the combustion temperature can be raised, and as a result, the discharged CO 2 can be reduced. When the pulverized coal ratio is 170 kg / t or more, the oxygen concentration of the carrier gas and the retarded gas in the double pipe lance is set to less than 70 vol%, whereby the unit of the delayed gas such as oxygen can be suppressed.

또, 2개의 이중관 랜스의 내측관으로부터 취입되는 미분탄류가 겹치지 않도록 미분탄을 취입하는 것에 의해, 미분탄류의 농화를 방지하여 연소 효율을 확보할 수 있다.By injecting the pulverized coal so as not to overlap the pulverized coal flowing from the inner tube of the two tube lances, it is possible to prevent the pulverized coal flow from being concentrated and to secure the combustion efficiency.

또, 2개의 이중관 랜스 선단부의 축선이 교차하지 않도록 한 것에 의해, 2개의 이중관 랜스의 내측관으로부터 취입되는 미분탄류를 확실하게 겹치지 않도록 할 수 있다.In addition, by preventing the axes of the two tip ends of the dual tube lances from crossing each other, it is possible to reliably prevent the super-fluid flow from the internal tubes of the two dual tube lances from overlapping each other.

또, 이중관 랜스의 송풍관으로의 삽입 각도를 45°이하로 한 것에 의해, 랜스 선단으로부터 분출되는 분류의 흐트러짐을 억제할 수 있다.In addition, by making the angle of insertion of the double pipe lance into the blowing pipe at 45 degrees or less, it is possible to suppress disturbance of the jetting from the tip of the lance.

또, 송풍에 부화하는 산소의 일부를 지연성 가스로 해서 이중관 랜스의 외측관으로부터 취입하는 것에 의해, 고로내의 가스 밸랜스를 해치는 일 없이, 산소의 과잉 공급을 회피할 수 있다.In addition, by supplying a part of the oxygen to be blown into the blowing air from the outer tube of the double tube lance as a delayed gas, the excessive supply of oxygen can be avoided without damaging the gas balance in the blast furnace.

도 1은 본 발명의 고로 조업 방법이 적용된 고로의 1실시형태를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1의 랜스로부터 미분탄만을 취입했을 때의 연소 상태의 설명도이다.
도 3은 도 2의 미분탄의 연소 메커니즘의 설명도이다.
도 4는 미분탄과 산소를 취입했을 때의 연소 메커니즘의 설명도이다.
도 5는 연소 실험 장치의 설명도이다.
도 6의 (a)∼(c)는 미분탄류의 농화의 설명도이다.
도 7은 도 1의 랜스의 취입 선단부의 상세도이다.
도 8은 도 7의 랜스 및 스트레이트관으로 이루어지는 랜스의 미분탄류의 설명도이다.
도 9는 미분탄비가 150kg/t이상 170kg/t미만일 때의 랜스 공급 가스 중의 산소 농도와 연소율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10은 미분탄비가 170kg/t이상일 때의 랜스 공급 가스 중의 산소 농도와 연소율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11의 (a)와 도 11의 (b)는 송풍관에 대한 랜스의 삽입 각도의 설명도이다.
도 12는 랜스 선단과 풍구 선단 내면의 직경 방향의 거리를 그래프화한 설명도이다.
도 13은 랜스의 출구 유속과 랜스 표면 온도의 관계를 나타내는 설명도이다.1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a blast furnace to which the blast furnace operating method of the present invention is applied.
Fig. 2 is an explanatory diagram of the combustion state when only pulverized coal is taken in from the lance of Fig. 1;
Fig. 3 is an explanatory diagram of the combustion mechanism of the pulverized coal of Fig. 2;
Fig. 4 is an explanatory diagram of a combustion mechanism when pulverized coal and oxygen are taken in. Fig.
5 is an explanatory diagram of a combustion test apparatus.
6 (a) to (c) are explanatory diagrams of the concentration of the pulverized coal.
Fig. 7 is a detailed view of the leading end of the lance of Fig. 1;
Fig. 8 is an explanatory view of the pulverized coal flow of the lance made up of the lance and straight tube of Fig. 7;
9 is a graph showing the relationship between the oxygen concentration in the lance feed gas and the burning rate when the pulverized coal ratio is 150 kg / t or more and less than 170 kg / t.
10 is a graph showing the relationship between the oxygen concentration in the lance feed gas and the burning rate when the pulverized coal ratio is 170 kg / t or more.
Figs. 11 (a) and 11 (b) are explanatory diagrams of insertion angles of the lances with respect to the blowing pipe.
12 is an explanatory diagram showing a distance in the radial direction between the lance tip and the inner surface of the tug tip.
13 is an explanatory diagram showing the relationship between the outlet flow velocity of the lance and the lance surface temperature.

다음에, 본 발명의 고로 조업 방법의 1실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.Next, one embodiment of the blast furnace operating method of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 실시형태의 고로 조업 방법이 적용된 고로의 전체도이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 고로(1)의 풍구(3)에는 열풍을 송풍하기 위한 송풍관(2)이 접속되고, 이 송풍관(2)을 관통해서 랜스(4)가 설치되어 있다. 풍구(3)의 열풍 송풍 방향 앞쪽의 코크스 퇴적층에는 레이스웨이(raceway)(5)로 불리는 연소 공간이 존재하고, 주로 이 연소 공간에서 환원제의 연소, 가스화가 실행된다.1 is an overall view of a blast furnace to which the blast furnace operating method of the present embodiment is applied. As shown in the figure, a blowing tube 2 for blowing hot air is connected to a tuyere 3 of a blast furnace 1, and a lance 4 is provided through the blowing tube 2. A combustion space called a raceway 5 exists in the coke deposition layer in front of the hot wind blowing direction of the tuyere 3, and the reducing agent is mainly burned and gasified in this combustion space.

도 2에는 랜스(4)로부터 고체 환원재로서 미분탄(6)만을 취입했을 때의 연소 상태를 나타낸다. 랜스(4)로부터 풍구(3)를 통과하고, 레이스웨이(5)내에 취입된 미분탄(6)은 코크스(7)와 함께 그 휘발분과 고정 탄소가 연소하고, 휘발분이 방출되고 남은 일반적으로 차(char)로 불리는 탄소와 회분의 집합체는 레이스웨이로부터 미연 차(8)로서 배출된다. 풍구(3)의 열풍 송풍 방향 앞쪽에 있어서의 열풍 속도는 약 200m/sec이며, 랜스(4)의 선단으로부터 레이스웨이(5)내에 있어서의 산소의 존재 영역은 약 0.3∼0.5m로 되어 있으므로, 실질적으로 1/1000초의 레벨로 미분탄 입자의 승온 및 산소와의 접촉 효율(분산성)의 개선이 필요하게 된다.Fig. 2 shows the combustion state when only the pulverized coal 6 is taken in from the lance 4 as a solid reducing material. The pulverized coal 6 passing through the tuyere 3 from the lance 4 and blown into the raceway 5 burns the volatile matter and the fixed carbon together with the coke 7 and releases the remaining volatile matter A collection of carbon and ash, called char, is discharged from the raceway as an undrawn vehicle 8. The hot air velocity in the hot air blowing direction of the tuyeres 3 is about 200 m / sec. Since the area of the oxygen in the raceway 5 from the tip of the lance 4 is about 0.3 to 0.5 m, It is necessary to improve the temperature of the pulverized coal particles and the efficiency of contact with oxygen (dispersibility) at a level substantially 1/1000 second.

도 3은 랜스(4)로부터 송풍관(2)내에 미분탄(도면에서는 PC: Pulverized Coal)(6)만을 취입한 경우의 연소 메커니즘을 나타낸다. 풍구(3)로부터 레이스웨이(5)내에 취입된 미분탄(6)은 레이스웨이(5)내의 화염으로부터의 복사 전열에 의해서 입자가 가열되고, 또한 복사 전열, 전도 전열에 의해서 입자가 급격히 온도 상승하고, 300℃ 이상 승온한 시점부터 열 분해가 시작되고, 휘발분에 착화해서 화염이 형성되며, 연소 온도는 1400∼1700℃에 달한다. 휘발분이 방출해 버리면, 전술한 차(8)로 된다. 차(8)는 주로 고정 탄소이므로, 연소 반응과 함께, 솔루션 로스(solution-loss) 반응, 수소 가스 시프트 반응과 같은 탄소 용해 반응이라 불리는 반응도 생긴다.3 shows a combustion mechanism when only pulverized coal (PC: Pulverized Coal) 6 is blown into the blowing pipe 2 from the lance 4. The pulverized coal 6 taken into the raceway 5 from the tuyere 3 is heated by radiant heat transfer from the flame in the raceway 5 and the particles rapidly rise in temperature due to radiation heat transfer and conduction heat transfer , Thermal decomposition is started from the point of time when the temperature is raised to 300 ° C or more, ignition of volatile matter forms flame, and the combustion temperature reaches 1400 to 1700 ° C. When the volatile matter is released, the above-mentioned car 8 is obtained. Since the car 8 is mainly a fixed carbon, a reaction called a carbon dissolution reaction such as a solution-loss reaction and a hydrogen gas shift reaction occurs along with a combustion reaction.

도 4는 랜스(4)로부터 송풍관(2)내에 미분탄(6)과 함께 지연성 가스로서 산소(9)를 취입한 경우의 연소 메커니즘을 나타낸다. 미분탄(6)과 산소(9)의 취입 방법은 단순히 평행하게 취입한 경우를 나타내고 있다. 또한, 도면 중의 이점 쇄선은 도 3에 나타낸 미분탄만을 취입한 경우의 연소 온도를 참고로 나타내고 있다. 이와 같이 미분탄과 산소를 동시에 취입하는 경우, 랜스 근방에서 미분탄과 산소의 혼합이 촉진되어, 더욱 조기부터 미분탄의 연소가 시작하는 것으로 생각되어지며, 이에 따라 랜스에 가까운 위치에서 연소 온도가 더욱 상승한다.Fig. 4 shows the combustion mechanism when the lance 4 receives the oxygen 9 as the retarding gas together with the pulverized coal 6 in the blowing tube 2. Fig. The method of blowing the pulverized coal 6 and the oxygen 9 shows a case of simply blowing in parallel. In addition, the two-dot chain line in the drawing shows the combustion temperature in the case where only the pulverized coal shown in Fig. 3 is taken in by reference. When the pulverized coal and oxygen are simultaneously blown in this way, the mixing of the pulverized coal and the oxygen is promoted near the lance, and the burning of the pulverized coal is thought to start from the early stage, and the combustion temperature further rises at a position close to the lance .

이러한 지견에 의거하여, 도 5에 나타내는 연소 실험 장치를 이용해서 연소 실험을 실행하였다. 고로 내부를 모의해서 실험로(11)내에는 코크스가 충전되어 있고, 관찰창으로부터 레이스웨이(15)의 내부를 관찰할 수 있다. 송풍관(12)에는 랜스(14)가 끼워 넣어지고, 열풍로로부터 고로에 송풍하는 열풍으로서 연소 버너(13)에서 생긴 열풍을 실험로(11)내에 소정의 송풍량으로 송풍할 수 있도록 되어 있다. 또, 이 송풍관(12)에서는 송풍의 산소 부화량을 조정하는 것도 가능하다. 랜스(14)는 미분탄 및 산소의 어느 한쪽 또는 양쪽을 송풍관(12)내에 취입할 수 있다. 실험로(11)내에서 생긴 배기 가스는 사이클론(cyclone)이라 불리는 분리 장치(16)에서 배기 가스와 더스트로 분리되고, 배기 가스는 조연로 등의 배기가스 처리 설비에 송급되고, 더스트는 포집상자(17)에 포집된다.On the basis of this knowledge, a combustion experiment was carried out by using the combustion test apparatus shown in Fig. The interior of the raceway 15 can be observed from the observation window because the coke is filled in the test furnace 11 by simulating the inside of the blast furnace. The lance 14 is inserted into the blowing pipe 12 so that the hot air generated by the combustion burner 13 as hot air blown from the hot air path to the blast furnace can be blown into the experimental furnace 11 at a predetermined blowing amount. It is also possible to adjust the oxygen enrichment amount of the blowing air in the blowing pipe 12. The lance 14 can blow either or both of the pulverized coal and the oxygen into the air blowing pipe 12. The exhaust gas generated in the test furnace 11 is separated into exhaust gas and dust in a separator 16 called a cyclone and the exhaust gas is sent to an exhaust gas treatment facility such as an auxiliary furnace, (17).

미분탄의 제원은 고정 탄소(FC: Fixed Carbon) 71.4%, 휘발분(VM: Volatile Matter) 19.5%, 회분(Ash) 9.1%이다. 송풍 조건은 송풍 온도 1200℃, 유량 300N㎥/h, 풍구지 풍속 130m/s, 산소 부화 6%(산소 농도 27.0%, 공기 중 산소 농도 21%에 대해 6.0%의 부화)로 하였다. 미분탄 취입 조건으로서, 랜스(14)에는 이중관 랜스를 이용하고, 이중관 랜스의 내측관으로부터 미분탄을 취입하며, 이중관 랜스의 외측관으로부터 지연성 가스로서 산소를 취입하였다. 미분탄은 반송 가스와 함께 취입되고, 미분탄의 반송 가스에는 질소를 이용하였다. 또한, 미분탄과, 미분탄을 반송하는 반송 가스의 고기비(固氣比)는 적은 가스량으로 분체, 즉 미분탄을 수송하는 방식(고농도 반송)에서는 고기비 10∼25kg/N㎥, 다량의 가스로 수송하는 방식(저농도 반송)에서는 고기비 5∼10kg/N㎥이다. 반송 가스에는 질소 이외에, 공기를 이용할 수도 있다. 그리고, 미분탄비를 100kg/t∼180kg/t의 사이에서 각종 변경하여, 특히 미분탄류의 변화에 대해 실험하였다. 또한, 지연성 가스로서 산소를 취입하는 경우에는 송풍에 부화하는 산소의 일부를 이용하고, 노내에 취입되는 산소의 총량이 변화하지 않도록 하였다. 또, 지연성 가스로서는 산소 부화 공기를 이용할 수도 있다.The characteristics of the pulverized coal are 71.4% for fixed carbon (FC), 19.5% for volatile matter (VM) and 9.1% for ash. The blowing conditions were as follows: blowing temperature 1200 占 폚, flow rate 300 Nm3 / h, wind speed of wind field 130 m / s, oxygen enrichment 6% (oxygen concentration 27.0%, 6.0% in oxygen concentration in air 21%). As the pulverized coal injection condition, a double tube lance was used for the lance 14, the pulverized coal was taken in from the inner tube of the double tube lance, and oxygen was taken as a delayed gas from the outer tube of the double tube lance. The pulverized coal is taken in together with the carrier gas, and nitrogen is used as the carrier gas for the pulverized coal. In the method of transporting pulverized coal, that is, pulverized coal with a small amount of gas, the pulverized coal and the carrier gas transporting the pulverized coal have a meat ratio of 10 to 25 kg / Nm 3 and a large amount of gas (Low concentration conveyance), the meat ratio is 5 ~ 10kg / Nm3. In addition to nitrogen, air may also be used as the carrier gas. Then, the pulverized coal ratio was varied between 100 kg / t and 180 kg / t, and particularly, the pulverized coal flow was experimented. In the case of injecting oxygen as the retarding gas, a part of the oxygen enriched in the blowing air is used so that the total amount of oxygen blown into the furnace does not change. As the retarding gas, oxygen-enriched air may also be used.

이 실험을 통해, 본 발명자 등은 또한 이하의 지식을 얻었다. 즉, 이중관 랜스의 내측관으로부터 미분탄을 취입하고, 외측관으로부터 지연성 가스, 즉 산소를 취입하는 경우, 미분탄의 휘발분이 25mass%이하에서도 미분탄비가 150kg/t미만의 낮은 미분탄비 조업이면, 산소 농도를 높임으로써 연소 온도가 높아진다. 그러나, 미분탄비가 150kg/t이상의 고미분탄비 조업에서는 산소 농도를 높여도 연소 온도가 높아지지 않는다. 미분탄비 150kg/t이상의 영역에서는 산소 농도 35vol%정도에서 연소 온도가 포화해 버린다. 이것은 후술하는 바와 같이, 이중관 랜스의 내측관으로부터 취입되는 미분탄이 취입류의 중앙 부분에 집중(농화라고도 함)하고, 이중관 랜스의 외측관으로부터 취입되는 산소와 접촉하기 어려워지거나, 혹은 접촉하지 않게 되기 때문이다. 그래서, 본 발명에서는 이중관 랜스를 2개 이용하고, 각각의 이중관 랜스의 내측관으로부터 취입되는 미분탄의 양을 적게 한다. 한편, 이중관 랜스를 2개 이용한 경우에도 미분탄비 170kg/t이상의 영역에서는 산소 농도 70vol% 정도로 연소 온도가 포화되어 버려 높아지지 않는다. 즉, 더 이상 산소 농도를 높여도 산소 원 단위가 증가할 뿐, 연소 효율은 높아지지 않는다.Through this experiment, the present inventors also obtained the following knowledge. That is, when the pulverized coal is blown from the inner tube of the double tube lance and the delayed gas, that is, oxygen is blown from the outer tube, even if the pulverized coal has a low pulverized coal content of less than 150 kg / t even if the volatile content of the pulverized coal is 25% The combustion temperature is increased. However, in the case of non-pulverized coal having a pulverized coal ratio of 150 kg / t or more, the combustion temperature does not increase even if the oxygen concentration is increased. The burning temperature is saturated at an oxygen concentration of about 35 vol% in the region where the pulverized coal ratio is 150 kg / t or more. This is because, as described later, the pulverized coal blown from the inner tube of the double tube lance is concentrated (also referred to as the thickening) in the central portion of the incoming stream, and it becomes difficult or hard to come into contact with oxygen introduced from the outer tube of the double tube lance. Because. Therefore, in the present invention, two of the double pipe lances are used, and the amount of the pulverized coal injected from the inner pipe of each of the double pipe lances is reduced. On the other hand, even in the case of using two double tube lances, the combustion temperature is saturated with an oxygen concentration of about 70 vol% in the region where the pulverized coal ratio is 170 kg / t or more. That is, even if the oxygen concentration is further increased, the oxygen unit is increased but the combustion efficiency is not increased.

도 6의 (a)에는 미분탄비가 150kg/t미만의 저미분탄비 조업 상태에 있어서의 미분탄류를 나타낸다. 실험에서는 랜스의 형상이 일정 직경의 스트레이트관이기 때문에, 미분탄의 분산 폭은 대략 일정하다. 이와 같이 미분탄비가 낮은 경우에는 분산폭 내에서 미분탄류는 대략 균일한 농도로 된다. 그러나, 미분탄비가 150kg/t이상의 고미분탄비 조업 상태에서는 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 분산폭 내의 중앙부가 농화되고, 특히 미분탄비가 170kg/t이상의 고미분탄비 조업 상태에서는 미분탄류의 중앙부가 현저히 농화된다. 산소는 이중관 랜스의 외측관으로부터 취입되므로, 미분탄류의 중앙부에 농화된 미분탄은 산소와 접촉하지 않고, 미연소인 채 노내에 반입되어, 고로 내의 통기를 악화시킨다. 산소와의 접촉을 촉진시키기 위해 산소의 취입량을 증가시켜도, 도 6의 (c)에 나타내는 바와 같이, 산소의 취입량이 일정량 이상으로 되면, 주위의 산소류의 중앙부에 한층 미분탄류가 농화할 뿐, 산소와의 접촉은 실질적으로 촉진되지 않고, 후술하는 바와 같이 연소 온도는 포화된다.FIG. 6 (a) shows the pulverized coal powder in the low pulverized coal non-pulverized state having the pulverized coal ratio of less than 150 kg / t. In the experiment, the dispersion width of the pulverized coal is approximately constant since the shape of the lance is a straight tube having a constant diameter. When the pulverized coal ratio is low as described above, the pulverized coal flows have a substantially uniform concentration within the dispersion width. However, as shown in Fig. 6 (b), the central portion of the dispersion width is concentrated in the state of high pulverized coal having a pulverized coal ratio of 150 kg / t or more. Particularly in the high pulverized coal non- Lt; / RTI > Since the oxygen is blown from the outer tube of the double tube lance, the pulverized coal concentrated in the central part of the pulverized coal flows into the furnace without being contacted with oxygen and becomes unburned, thereby deteriorating the ventilation in the furnace. Even if the blowing amount of oxygen is increased to promote contact with oxygen, as shown in Fig. 6 (c), when the blowing amount of oxygen becomes a certain amount or more, , Contact with oxygen is not substantially promoted, and the combustion temperature is saturated as will be described later.

그래서, 본 실시형태에서는 도 7에 나타내는 바와 같이, 이중관 랜스(4)를 2개 이용하고, 그들 이중관 랜스(4)의 각각의 내측관으로부터 미분탄을 취입하고, 각각의 외측관으로부터 지연성 가스인 산소를 취입한다. 그 때 중요한 것은 2개의 이중관 랜스(4)로부터 취입되는 미분탄류가 겹치지 않도록 하는 것이다. 즉, 2개의 미분탄류가 겹치지 않도록 이중관 랜스(4)를 배치한다. 구체적으로는 도 7에 나타내는 바와 같이, 2개의 이중관 랜스(4)의 축선, 특히 그들 선단부의 축선이 교차하지 않도록 2개의 이중관 랜스(4)를 편심시켜 배치하면 좋다.Therefore, in the present embodiment, as shown in Fig. 7, two bundle lance lances 4 are used, and the pulverized coal is taken in from each inner tube of the double tube lance 4, and from each of the outer tubes, Oxygen is taken in. It is important that the pulverized coal flowing from the two dual tube lances 4 do not overlap. That is, the dual pipe lances 4 are arranged so that the two pulverized coal flows do not overlap. Concretely, as shown in Fig. 7, two double tube lances 4 may be arranged eccentrically so that the axes of the two double tube lances 4, in particular the axes of their tip ends, do not intersect.

예를 들면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 2개의 미분탄류가 겹쳐 버리면, 겹친 부분에서 미분탄류가 농화되고 산소와의 접촉이 저해되며, 연소 온도가 포화하거나, 혹은 저하될 우려가 있다. 2개의 이중관 랜스(4)로부터 취입되는 2개의 미분탄류가 겹치지 않으면, 각각의 이중관 랜스(4)의 미분탄류의 미분탄량은 단일의 랜스에 의한 취입에 비해, 1/2의 미분탄 취입량으로 되기 때문에, 연소 온도가 포화되기 어렵고, 연소 온도를 향상시킬 수 있으며, 그 결과, 미분탄비를 높이고, 배출 CO2를 저감할 수 있다.For example, as shown in Fig. 8, when the two pulverized coal streams overlap, the pulverized coal streams are concentrated in the overlapped portion, and contact with oxygen is inhibited, and the combustion temperature may be saturated or lowered. If the two pulverized fuel bundles blown from the two dual pipe lances 4 do not overlap, the amount of pulverized coal in the pulverized coal flow of each of the double pipe lances 4 becomes a pulverized coal blown amount of 1/2 as compared with that blown by a single lance Therefore, the combustion temperature is hardly saturated and the combustion temperature can be improved. As a result, the carbon monoxide ratio can be increased and the discharged CO 2 can be reduced.

단, 후술하는 바와 같이, 이중관 랜스(4)를 2개 이용한 경우에도 미분탄비가 170kg/t이상인 영역에서는 전술한 미분탄류의 농화를 억제 방지하는 것이 곤란하며, 특히 산소 농도가 70vol%이상에서 연소 온도가 포화되어 버린다.However, even when two double tube lances 4 are used as described later, it is difficult to prevent the above-mentioned concentration of the pulverized coal flow from being suppressed in the region where the pulverized coal ratio is 170 kg / t or more. Particularly when the oxygen concentration is 70 vol% Is saturated.

도 9에는 미분탄비 150kg/t이상 170kg/t미만, 미분탄의 휘발분 25mass%이하, 송풍 조건 일정, 산소 부화율 일정으로, 이중관 랜스(4)를 1개만 이용한 경우와, 이중관 랜스(4)를 2개 이용한(편심 있음) 경우의 연소 온도를 연소율로 나타내었다. 어느 것도, 이중관 랜스(4)의 내측관으로부터 미분탄을 취입하고, 외측관으로부터 지연성 가스로서 산소를 취입하였다. 동일 도면으로부터 명백한 바와 같이, 이중관 랜스(4)를 1개만 이용한 경우에는 랜스 중의 미분탄을 반송하는 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도가 35vol%이상에서 연소 온도가 포화되어 버린다. 즉, 이중관 랜스(4)가 1개인 경우에는 산소 농도를 35vol%이상으로 해도 연소 온도는 높아지지 않는다. 이에 대해, 이중관 랜스(4)를 2개 편심해서 이용하는 경우에는 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도가 35vol%이상에서도 연소 온도가 높아진다. 이는 미분탄비 150kg/t이상 170kg/t미만의 영역에서는 각각의 이중관 랜스(4)로부터 취입되는 미분탄류가 농화되고 있지 않은 것을 의미한다.9 shows the case where only one of the double tube lances 4 is used and the case where the double tube lances 4 are used in the case of using less than 170 kg / t of pulverized coal, 150 kg / t or more, less than 25 mass% of volatile components of pulverized coal, The combustion temperature in the case of using (eccentric) is expressed by the combustion rate. In either case, the pulverized coal was blown from the inner tube of the dual tube lance 4, and oxygen was taken as the retarded gas from the outside tube. As is clear from the same figure, when only one of the double pipe lances 4 is used, the combustion temperature is saturated when the oxygen concentration of the gas composed of the carrier gas and the retarded gas carrying the pulverized coal in the lance is 35 vol% or more. That is, even when the oxygen concentration is 35 vol% or more, the combustion temperature does not increase when the double tube lance 4 is one. On the other hand, in the case of using two double pipe lances 4 with a large depth, the combustion temperature becomes high even when the oxygen concentration of the gas composed of the carrier gas and the retarding gas is 35 vol% or more. This means that the pulverized coal flowing from the respective double pipe lances 4 is not concentrated in the region where the pulverized coal ratio is from 150 kg / t to 170 kg / t.

그러나, 한편, 이중관 랜스(4)를 2개 이용한 경우에도 미분탄비가 170kg/t이상인 경우에는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 랜스 중의 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도가 70vol%이상으로 되면, 연소 온도가 포화되어 버려, 더 이상 산소 농도를 높여도 연소 온도는 높아지지 않다. 즉, 미분탄비 170kg/t이상의 영역에서는 랜스 중의 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도가 70vol%이상에서 산소 원 단위가 증가할 뿐, 연소 효율은 좋아지지 않는다. 따라서, 이중관 랜스(4)를 2개 이용하는 경우에도, 미분탄비가 170kg/t이상인 경우에는 랜스 중의 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도를 70vol%미만, 바람직하게는 40vol%이상 65vol%이하, 더욱 바람직하게는 45vol%이상 60vol%이하로 한다. 또한, 미분탄비의 상한은 300kg/t이하, 바람직하게는 250kg/t이하로 한다.On the other hand, even when two double tube lances 4 are used, when the pulverized coal ratio is 170 kg / t or more, as shown in Fig. 10, the oxygen concentration of the gas composed of the carrier gas in the lance and the retarded gas is 70 vol% , The combustion temperature is saturated, and even if the oxygen concentration is further increased, the combustion temperature is not increased. That is, in the region where the pulverized coal ratio is 170 kg / t or more, the oxygen source unit is increased only when the oxygen concentration of the gas composed of the carrier gas and the retarding gas in the lance is 70 vol% or more, and the combustion efficiency is not improved. Therefore, even when two of the double pipe lances 4 are used, when the pulverized coal ratio is 170 kg / t or more, the oxygen concentration of the gas composed of the carrier gas and the retarded gas in the lance is less than 70 vol%, preferably 40 vol% , More preferably not less than 45 vol% and not more than 60 vol%. The upper limit of the pulverized coal ratio is set to 300 kg / t or less, preferably 250 kg / t or less.

또한, 본 발명자 등은 랜스와 송풍관이 이루는 각도, 즉 송풍 방향에 대한 랜스의 삽입 각도에 대해, 랜스 선단과 풍구 선단 내면의 직경 방향 거리를 변경하면서 시험을 실행하였다. 이중관 랜스는 동축의 이중관이며, 전술한 바와 같이 직관(스트레이트관)이 바람직하다. 직관에서는 랜스와 송풍관이 이루는 삽입 각도, 즉 송풍 방향에 대한 랜스의 삽입 각도에 의해, 랜스 선단으로부터 분출되는 분류의 흐트러짐이 있기 때문에, 랜스와 송풍관의 삽입 각도를 규정할 필요가 있다. 예를 들면, 도 11의 (a)에서 나타내는 바와 같이, 랜스(4)와 송풍관(2)의 삽입 각도(송풍 방향에 대한 랜스(4)의 삽입 각도) θ가 작은 경우에는 랜스(4)를 따라 흐르는 열풍의 흐름의 변화가 완만하기 때문에, 랜스(4)를 따라 흐르는 열풍의 랜스 선단에서의 흐트러짐이 작고, 미분탄류의 분산 폭이 작다. 한편, 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이, 랜스(4)와 송풍관(2)의 삽입 각도(송풍 방향에 대한 랜스(4)의 삽입 각도) θ가 큰 경우에는 랜스(4)를 따라 흐르는 열풍의 흐름의 변화가 급하기 때문에, 랜스(4)를 따라 흐르는 열풍의 랜스 선단에서의 흐트러짐이 크고, 미분탄류의 분산 폭이 크다. 미분탄류는 연소하고나서 확산하면 연소 온도가 높아지지만, 연소 전에 분산하면 연소 온도가 높아지지 않고, 연소 효율이 좋지 않다.The inventors of the present invention conducted the test while changing the radial distance between the lance tip and the inner surface of the tuyere with respect to the angle formed by the lance and the blowing tube, that is, the insertion angle of the lance with respect to the blowing direction. The double pipe lance is a coaxial double pipe, and as described above, an straight pipe (straight pipe) is preferable. In the case of the straight pipe, there is a disturbance of the jetting from the front end of the lance due to the insertion angle between the lance and the blowing pipe, that is, the insertion angle of the lance with respect to the blowing direction. 11 (a), when the insertion angle of the lance 4 and the blowing pipe 2 (insertion angle of the lance 4 with respect to the air blowing direction) is small, the lance 4 The fluctuation of the flow of hot air flowing along the lance 4 is small, so that the disturbance at the tip of the lance of the hot air flowing along the lance 4 is small and the dispersion width of the pulverized coal flow is small. 11 (b), when the insertion angle (insertion angle of the lance 4 with respect to the air blowing direction)? Of the lance 4 and the air blowing pipe 2 is large, Since the change of the flow of the hot air is rapid, the disturbance at the tip of the lance of the hot air flowing along the lance 4 is large, and the dispersion width of the pulverized coal flow is large. When the pulverized coal is combusted and diffused, the burning temperature is increased. However, if the pulverized coal is dispersed before burning, the combustion temperature is not increased and the combustion efficiency is not good.

이를 랜스 선단과 풍구 선단 내면의 직경 방향 거리의 매트릭스로서 그래프화한 것이 도 12이다. 랜스 선단과 풍구 선단 내면의 직경 방향의 거리는 랜스 선단이 풍구 선단 내면으로부터 직경 방향 외측에 위치하는 경우를 -(마이너스), 직경 방향 내측에 위치하는 경우를 +(플러스)로 나타내었다. 이 랜스의 선단과 풍구 선단 내면의 직경 방향 거리와, 랜스(4)와 송풍관(2)의 삽입 각도(송풍 방향에 대한 랜스(4)의 삽입 각도) θ와 매트릭스에서, 미분탄의 연소성이 양호한 경우를 ○, 양호하지 않은 경우를 ×로 나타내었다. 랜스(4)와 송풍관(2)의 삽입 각도(송풍 방향에 대한 랜스(4)의 삽입 각도) θ가 45°이하인 경우에는 랜스 선단이 풍구 선단 내면보다 직경 방향 내측에 있는 경우에는 연소성의 저하는 보이지만, 랜스(4)와 송풍관(2)의 삽입 각도(송풍 방향에 대한 랜스(4)의 삽입 각도) θ가 45°를 초과하면, 랜스 선단이 풍구 선단 내면보다 직경 내측에 있어도 연소성의 저하가 보인다. 이것으로부터, 랜스(4)와 송풍관(2)의 삽입 각도(송풍 방향에 대한 랜스(4)의 삽입 각도) θ는 45°이하로 하는 것이 좋다. 또, 랜스 선단이 풍구 선단 내면의 중심보다 아래쪽의 -(마이너스) 위치에서는 랜스로부터의 미분탄류가 풍구 내면에 닿기 때문에 ×로 나타내고 있다.This is shown in Fig. 12 as a graph of the radial distance between the lance tip and the inner surface of the tuyere tip. The radial distance between the tip of the lance and the tip of the tuyere is represented by - (minus) when the lance tip is located radially outward from the inner surface of the tuyere tip, and by + (plus) when the tip is located radially inward. (The insertion angle of the lance 4 with respect to the air blowing direction) and the insertion angle of the lance 4 and the air blowing pipe 2 and the matrix have good combustibility of the pulverized coal Is shown as "? &Quot;. When the insertion angle (insertion angle of the lance 4 with respect to the air blowing direction)? Of the lance 4 and the air blowing pipe 2 is not more than 45 占 when the front end of the lance is in the radial direction inner side than the inner side of the air- (Insertion angle of the lance 4 with respect to the air blowing direction) of the lance 4 and the blowing tube 2 exceeds 45 degrees, even if the lance tip is located diametrically inside the tuyer front end inner surface, see. Therefore, the insertion angle (insertion angle of the lance 4 with respect to the air blowing direction)? Between the lance 4 and the air blowing pipe 2 is preferably 45 degrees or less. Also, at the minus (-) position below the center of the inner surface of the tuyere at the tip of the lance, the pulverized coal flow from the lance touches the inner surface of the tuyere.

또한, 선단을 구부려 선단 부위가 송풍 방향을 따르도록 하면, 랜스 선단으로부터 분출되는 분류의 흐트러짐을 억제할 수 있다. 우곡(迂曲)시킨 선단 부위가 짧은 경우, 내측관으로부터 취입되는 미분탄류와, 외측관으로부터 취입되는 산소가 흐트러지기 쉽게 되기 때문에, 우곡시킨 선단 부위는 적어도 200㎜이상으로 할 필요가 있으며, 바람직하게는 300㎜이상으로 하는 것이 좋다.Further, if the leading end is bent so that the leading end portion follows the blowing direction, disturbance of the jetting from the leading end of the lance can be suppressed. In the case where the distal end portion bent to be curved is short, the pulverized coal flowing from the inner tube and the oxygen blown from the outer tube are likely to be disturbed, so that the tip end portion needs to be at least 200 mm or more, Is preferably 300 mm or more.

그런데, 전술한 바와 같은 연소 온도의 상승에 수반해서, 이중관 랜스의 외측관은 고온에 노출되기 쉬워진다. 랜스는 예를 들면 스테인리스강 강관으로 구성된다. 랜스의 외측에는 소위 워터 재킷이라 불리는 수랭이 실시되어 있는 예도 있지만, 랜스 선단까지는 덮을 수 없다. 특히, 이 수랭이 미치지 않는 이중관 랜스의 외측관의 선단부가 열로 변형되기 쉬운 것을 알 수 있었다. 랜스가 변형하는 즉, 구부리면 원하는 부위에 가스나 미분탄을 취입할 수 없고, 소모품인 랜스의 교환 작업에 지장이 있다. 또, 미분탄의 흐름이 변화되어 풍구에 닿는 것도 고려되며, 그러한 경우에는 풍구가 손상될 우려가 있다. 또, 이중관 랜스의 외측관이 구부러지면, 내측관과의 간극이 폐색되고, 외측관으로부터 가스가 흐르지 않게 되면, 이중관 랜스의 외측관이 용손되고, 경우에 따라서는 송풍관이 파손될 가능성도 있다. 랜스가 변형되거나 손모되면, 전술한 바와 같은 연소 온도를 확보할 수 없게 되며, 더 나아가서는 환원재 원 단위를 저감할 수도 없다.However, with the increase of the combustion temperature as described above, the outer tube of the double tube lance is likely to be exposed to a high temperature. The lance is made of, for example, a stainless steel pipe. On the outside of the lance there is a so-called water jacket called water cooling, but it can not cover the lance tip. Particularly, it can be seen that the tip of the outer tube of the double tube lance which is not cooled down is liable to be deformed into heat. When the lance is deformed, that is, when the lance is bent, it is impossible to blow gas or pulverized coal to a desired portion, and the exchange operation of the consumable lance is hindered. It is also considered that the flow of the pulverized coal is changed to touch the tuyere, and in such a case, the tuyere may be damaged. When the outer tube of the double tube lance is bent, the gap between the inner tube and the inner tube is blocked. If the gas does not flow from the outer tube, the outer tube of the double tube lance is molten, and in some cases, the blow tube may be broken. If the lance is deformed or worn out, the above-described combustion temperature can not be secured, and further, the reduction resource unit can not be reduced.

수랭할 수 없는 이중관 랜스의 외측관을 냉각하기 위해서는 내부에 흐르는 가스로 냉각할 수밖에 없다. 내부에 흐르는 가스에 방열해서 예를 들면 이중관 랜스의 외측관 자체를 냉각하는 경우, 가스의 유속이 랜스 온도에 영향을 준다고 고려된다. 그래서, 본 발명자 등은 이중관 랜스의 외측관으로부터 취입되는 가스의 유속을 다양하게 변경하여 랜스 표면의 온도를 측정하였다. 실험은 이중관 랜스의 외측관으로부터 산소를 취입하고, 내측관으로부터 미분탄을 취입해서 실행하며, 가스의 유속 조정은 외측관으로부터 취입되는 산소의 공급량을 가감하였다. 또한, 산소는 산소 부화 공기라도 좋고, 2%이상, 바람직하게는 10%이상의 산소 부화 공기를 사용한다. 산소 부화 공기를 사용하는 것에 의해서, 냉각 이외에, 미분탄의 연소성의 향상을 도모한다. 측정 결과를 도 13에 나타낸다.In order to cool the outer tube of the double-tube lance which can not be cooled, it is forced to be cooled by the gas flowing therein. It is considered that the flow rate of the gas influences the lance temperature when the heat is radiated to the gas flowing inside, for example, and the outside tube itself of the double tube lance is cooled. Therefore, the present inventors measured the temperature of the surface of the lance by variously changing the flow rate of the gas blown from the outer tube of the double tube lance. The experiment was carried out by injecting oxygen from the outer tube of the double tube lance and blowing the pulverized coal from the inner tube and adjusting the flow rate of the gas by adjusting the amount of oxygen supplied from the outer tube. The oxygen may be an oxygen-enriched air or an oxygen-enriched air of 2% or more, preferably 10% or more. By using the oxygen-enriched air, in addition to the cooling, improvement in the combustibility of the pulverized coal is promoted. The measurement results are shown in Fig.

이중관 랜스의 외측관에는 20A스케줄 5S로 불리는 강관을 이용하였다. 또, 이중관 랜스의 내측관에는 15A스케줄 90으로 불리는 강관을 이용하고, 외측관으로부터 취입되는 산소와 질소의 합계 유속을 다양하게 변경하여 랜스 표면의 온도를 측정하였다. 그리고, 「15A」, 「20A」는 JIS G 3459에 규정하는 강관 외경의 호칭 치수이며, 15A는 외경 21.7㎜, 20A는 외경 27.2㎜이다. 또, 「스케줄」은 JIS G 3459에 규정하는 강관의 두께의 호칭 치수이며, 20A스케줄 5S는 1.65㎜, 15A스케줄 90은 3.70㎜이다. 또한, 스테인리스강 강관 이외에, 보통 강도 이용할 수 있다. 그 경우의 강관의 외경은 JIS G 3452에 규정되고, 두께는 JIS G 3454에 규정된다.A steel pipe called 20A Schedule 5S was used for the outer pipe of the double pipe lance. Also, a steel pipe called 15A Schedule 90 was used for the inner pipe of the double pipe lance, and the temperature of the lance surface was measured by varying the total flow rate of oxygen and nitrogen blown from the outer pipe. 15A " and " 20A " are nominal dimensions of the outer diameter of the steel tube specified in JIS G 3459, 15A is the outer diameter of 21.7 mm, and 20A is the outer diameter of 27.2 mm. The " schedule " is the nominal dimension of the thickness of the steel pipe specified in JIS G 3459, the 20A schedule 5S is 1.65 mm, and the 15A schedule 90 is 3.70 mm. In addition to stainless steel pipes, normal strength can be used. The outer diameter of the steel pipe in that case is specified in JIS G 3452, and the thickness is specified in JIS G 3454.

동일 도면에 이점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 이중관 랜스의 외측관으로부터 취입되는 가스의 유속의 증가에 수반해서 랜스 표면의 온도가 반비례적으로 저하하고 있다. 강관을 이중관 랜스에 사용하는 경우, 이중관 랜스의 표면 온도가 880℃를 상회하면 크리프(creep) 변형이 일어나고, 이중관 랜스가 구부러져 버린다. 따라서, 이중관 랜스의 외측관에 20A스케줄 5S의 강관을 이용하며, 이중관 랜스의 표면 온도가 880℃ 이하인 경우의 이중관 랜스의 외측관의 출구 유속은 20m/sec이상으로 된다. 그리고, 이중관 랜스의 외측관의 출구 유속이 20m/sec이상인 경우에는 이중관 랜스에 변형이나 구부러짐은 생기지 않는다. 한편, 이중관 랜스의 외측관의 출구 유속이 120m/sec를 넘거나 하면, 설비의 운용 비용의 점에서 실용적이지 않으므로, 이중관 랜스의 외측관의 출구 유속의 상한을 120m/sec로 하였다. 또한, 단일관 랜스는 이중관 랜스에 비해 열 부하가 적기 때문에, 필요에 따라 출구 유속을 20m/sec이상으로 하면 좋다.The temperature of the surface of the lance decreases in inverse proportion to the increase of the flow rate of the gas blown from the outer tube of the double tube lance, as shown by the chain double-dashed line in the same figure. When a steel pipe is used for a double pipe lance, when the surface temperature of the double pipe lance exceeds 880 ° C, creep deformation occurs and the double pipe lance is bent. Therefore, a steel pipe of 20A schedule 5S is used for the outer pipe of the double pipe lance and the outlet flow rate of the outer pipe of the double pipe lance is 20m / sec or more when the surface temperature of the double pipe lance is 880 DEG C or less. When the outlet flow rate of the outer pipe of the double pipe lance is 20 m / sec or more, the double pipe lance does not deform or bend. On the other hand, when the outlet flow rate of the outer tube of the double tube lance exceeds 120 m / sec, the upper limit of the outlet flow rate of the outer tube of the double tube lance is set to 120 m / sec. In addition, since the single pipe lance has a smaller heat load than the double pipe lance, the outlet flow rate may be set to 20 m / sec or more as necessary.

상기 실시형태에서는 미분탄의 평균 입자 직경은 10∼100㎛로 사용되지만, 연소성을 확보하고, 랜스로부터의 송급 및 랜스까지의 공급성을 고려했을 때, 바람직하게는 20∼50㎛로 하면 좋다. 미분탄의 평균 입자 직경이 20㎛ 미만에서는 연소성이 우수하지만, 미분탄 수송시(기체 수송)에 랜스가 막히기 쉽고, 50㎛를 넘으면 미분탄 연소성이 악화될 우려가 있다.In the above embodiment, the average particle diameter of the pulverized coal is used in the range of 10 to 100 mu m, but it is preferably 20 to 50 mu m in consideration of the combustibility and the feedability from the lance to the lance. If the average particle diameter of the pulverized coal is less than 20 탆, the burning property is excellent, but the lance tends to be clogged during the pulverized coal transportation (gas transportation), and if it exceeds 50 탆, the pulverized coal combustion property may deteriorate.

또, 이중관 랜스의 내측관으로부터 취입하는 미분탄으로서 사용할 수 있는 것은 25mass%이하의 휘발분을 갖는 석탄 이외에, 무연탄도 고체 환원재로서 사용해도 좋다. 무연탄은 3∼5mass%의 휘발분을 갖는다. 따라서, 본 발명에서 사용하는 미분탄은 무연탄을 포함하여, 3mass%이상 25mass%이하의 휘발분을 갖는 미분탄으로 표현한다.In addition to coal having a volatile content of 25 mass% or less, an anthracite coal may be used as a solid reducing material, which can be used as pulverized coal to be taken in from the inner tube of the double pipe lance. Anthracite coal has a volatile content of 3 to 5 mass%. Therefore, the pulverized coal used in the present invention is represented by pulverized coal containing 3% by mass or more and 25% by mass or less of volatile content, including anthracite.

또, 취입하는 고체 환원재에는 미분탄을 주로 하고, 그 중에 폐플라스틱, 폐기물 고형 연료(RDF), 유기성 자원(바이오매스), 폐재, CDQ 집진 코크스를 사용해도 좋다. CDQ 집진 코크스는 건식 소화 장치(CDQ)에서 집진된 코크스분이다. 사용시에는 미분탄의 전 고체 환원재에 대한 비는 80mass%이상으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 미분탄과, 폐플라스틱, 폐기물 고형 연료(RDF), 유기성 자원(바이오매스), 폐재, CDQ 집진 코크스 등에서는 반응에 의한 열량이 다르기 때문에, 서로의 사용 비율이 가까워지면 연소에 편차가 생기기 쉬워지고, 조업의 불안정으로 되기 쉽다. 또, 미분탄에 비해, 폐플라스틱, 폐기물 고형 연료(RDF), 유기성 자원(바이오매스), 폐재 등은 연소 반응에 의한 발열량이 낮은 수준이므로, 다량으로 취입하면 노정으로부터 장입되는 고체 환원재에 대한 대체 효율이 저하하기 때문에, 또 CDQ 집진 코크스는 발열량은 높지만, 휘발분이 없기 때문에 착화되기 어렵고, 대체 효율이 저하하기 때문에, 미분탄의 비율을 80mass%이상으로 하는 것이 바람직한 것이다.In addition, pulverized plastic, waste solid fuel (RDF), organic resources (biomass), waste materials, and CDQ dust coke may be used as the solid reducing material to be blown. CDQ dust coke is coke dust collected in a dry fire extinguisher (CDQ). In use, the ratio of the pulverized coal to the total solid reducing material is preferably 80 mass% or more. In other words, calories from pulverized coal, waste plastics, waste solid fuel (RDF), organic resources (biomass), waste materials, CDQ dust coke, etc. are different from each other. And it is easy to become unstable in operation. Compared to pulverized coal, pulverized plastics, waste solid fuel (RDF), organic resources (biomass), waste materials and the like have a low calorific value due to the combustion reaction. Therefore, when a large amount of coal is blown, The CDQ dust coke has a high heating value but is not easily ignited because there is no volatile matter and the substitution efficiency is lowered. Therefore, it is preferable to set the pulverized coal ratio to 80 mass% or more.

또한, 폐플라스틱, 폐기물 고형 연료(RDF), 유기성 자원(바이오매스), 폐재는 6㎜이하, 바람직하게는 3㎜이하의 미립으로서 미분탄과 사용할 수 있다. 또, CDQ 집진 코크스는 그대로 사용 가능하다. 미분탄과의 비율은 반송 가스에 의해 반송되는 미분탄과 합류시킴으로써 혼합 가능하다. 미리 미분탄과 혼합해서 사용해도 상관없다.In addition, waste plastics, waste solid fuel (RDF), organic resources (biomass), and waste materials can be used as pulverized coal as fine particles of 6 mm or less, preferably 3 mm or less. Also, the CDQ dust coke can be used as it is. The ratio with the pulverized coal can be mixed by joining with the pulverized coal conveyed by the conveying gas. It may be mixed with pulverized coal in advance.

이와 같이, 본 실시형태의 고로 조업 방법에서는 풍구(3)로부터 연료를 취입하기 위한 랜스(4)를 이중관으로 하고, 2개의 이중관 랜스(4)의 각각의 내측관으로부터 미분탄을 취입하는 동시에, 2개의 이중관 랜스(4)의 각각의 외측관으로부터 산소(지연성 가스)를 취입하고, 미분탄을 반송하는 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도를 35vol%이상으로 하는 것에 의해, 미분탄의 휘발분이 25mass%이하이고 또한 미분탄비가 150kg/t이상의 고미분탄비 조업에서도 연소 온도를 높일 수 있고, 그 결과, 배출 CO2를 저감할 수 있다. 또, 미분탄비가 170kg/t이상인 경우에는 미분탄을 반송하는 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도를 70vol%미만으로 하는 것에 의해, 산소 원 단위를 억제할 수 있다.As described above, in the blast furnace operation method of the present embodiment, the lances 4 for blowing fuel from the tuyeres 3 are made to be double tubes, the pulverized coal is taken in from the inner tubes of the two double tube lances 4, Oxygen (delayed gas) is taken in from each of the outer tubes of the two pipe lances 4 and the oxygen concentration of the gas composed of the carrier gas and the delayed gas carrying the pulverized coal is 35 vol% or more, Of not more than 25 mass% and the pulverized coal having a pulverized coal ratio of not less than 150 kg / t can increase the combustion temperature, and as a result, the discharged CO 2 can be reduced. When the pulverized coal ratio is 170 kg / t or more, the oxygen source unit can be suppressed by making the oxygen concentration of the gas composed of the carrier gas and the delayed gas carrying pulverized coal less than 70 vol%.

또, 2개의 이중관 랜스(4)의 내측관으로부터 취입되는 미분탄류가 겹치지 않도록 미분탄을 취입하는 것에 의해, 미분탄류의 농화를 방지하여 연소 효율을 확보할 수 있다.In addition, by injecting the pulverized coal so as not to overlap the pulverized coal flowing from the inner tube of the two double tube lances 4, the pulverized coal flow can be prevented from being thickened and the combustion efficiency can be ensured.

또, 2개의 이중관 랜스(4) 선단부의 축선이 겹치지 않도록 편심한 것에 의해, 2개의 이중관 랜스(4)의 내측관으로부터 취입되는 미분탄류를 확실하게 겹치지 않도록 할 수 있다.In addition, since the axes of the two tip ends of the dual tube lances 4 are eccentric so as not to overlap with each other, it is possible to prevent supercooled streams introduced from the inner tube of the two dual tube lances 4 from overlapping reliably.

또, 이중관 랜스(4)의 송풍관(2)에의 삽입 각도를 45°이하로 한 것에 의해, 랜스 선단으로부터 분출되는 분류의 흐트러짐을 억제할 수 있다.Also, by making the insertion angle of the double pipe lance 4 into the blowing pipe 2 at 45 degrees or less, it is possible to suppress disturbance of the jetting from the tip of the lance.

또, 송풍에 부화하는 산소의 일부를(지연성 가스로서) 이중관 랜스(4)의 외측관으로부터 취입하는 것에 의해, 고로내의 가스 밸랜스를 해치는 일 없이, 산소의 과잉 공급을 회피할 수 있는 동시에, 사용하는 산소의 원 단위를 저감할 수 있다.In addition, by supplying a part of the oxygen enriched in the air blown (as a delayed gas) from the outer tube of the double tube lance 4, it is possible to avoid an excessive supply of oxygen without damaging the gas balance in the blast furnace , The unit of oxygen used can be reduced.

1; 고로 2; 송풍관
3; 풍구 4;는 랜스
5; 레이스웨이 6; 미분탄
7; 코크스 8; 차
9; 산소One; Blast furnace 2; Blower pipe
3; Tung 4; Lance
5; Raceway 6; Pulverized coal
7; Coke 8; car
9; Oxygen

Claims (21)

휘발분이 25mass%이하인 미분탄을 준비하고,
풍구로부터 미분탄과 지연성 가스를 취입하고, 내측관과 외측관을 갖는 2개의 이중관 랜스를 준비하고,
상기 풍구로부터 열풍을 취입하고,
상기 2개의 이중관 랜스의 내측관으로부터 150kg/t-선철 이상의 미분탄비로 상기 미분탄을 반송 가스와 함께 취입하는 것으로 하고, 상기 2개의 이중관 랜스로부터 취입되는 미분탄류가 겹치지 않도록 상기 미분탄을 취입하고,
상기 2개의 이중관 랜스의 외측관으로부터 지연성 가스를 취입하고,
상기 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도는 35vol%이상 70vol%미만인 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.Pulverized coal having a volatile content of 25% by mass or less is prepared,
Two pulverized pipe lances having an inner pipe and an outer pipe were prepared by blowing pulverized coal and a retarding gas from a tuyere,
Blowing hot air from the tuyere,
The pulverized coal is blown with the carrier gas at a pulverizer coal ratio of 150 kg / t-line iron or more from the inner tube of the two pulverulent tube lances, and the pulverized coal is blown so that the pulverized coal flowing from the two pulverulent tube lances do not overlap,
Introducing a retarding gas from an outer tube of the two double tube lances,
Wherein the oxygen concentration of the gas composed of the carrier gas and the retarding gas is 35 vol% or more and less than 70 vol%. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 2개의 이중관 랜스 선단부의 축선이 교차하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.The method according to claim 1,
And the axial ends of the two tip ends of the two pipe lances are prevented from crossing each other. 제 1 항에 있어서,
상기 이중관 랜스의 송풍관으로의 삽입 각도가 45°이하인 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.The method according to claim 1,
Wherein the angle of insertion of the double pipe lance into the blowing pipe is 45 DEG or less. 제 1 항에 있어서,
상기 지연성 가스는 산소이고, 송풍에 부화하는 산소의 일부를 상기 이중관 랜스의 외측관으로부터 취입하는 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.The method according to claim 1,
Wherein the delayed gas is oxygen and part of the oxygen to be blown into the air is blown from an outer tube of the double tube lance. 제 1 항에 있어서,
상기 미분탄은 3mass%이상 25mass%이하의 휘발분을 갖는 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.The method according to claim 1,
Wherein the pulverized coal has a volatile content of 3 mass% or more and 25 mass% or less. 제 1 항에 있어서,
상기 이중관 랜스의 외측관으로부터 취입되는 지연성 가스는 20∼120m/sec의 출구 유속을 갖는 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.The method according to claim 1,
Wherein the delayed gas introduced from the outer tube of the dual tube lance has an outlet flow rate of 20 to 120 m / sec. 제 1 항에 있어서,
상기 미분탄비는 170kg/t-선철 이상인 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.The method according to claim 1,
Wherein the pulverized coal ratio is 170 kg / t-iron or more. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도는 40vol%이상 65vol%이하인 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.The method according to claim 1,
Wherein the oxygen concentration of the gas comprising the carrier gas and the retarding gas is 40 vol% or more and 65 vol% or less. 제 10 항에 있어서,
상기 반송 가스와 지연성 가스로 이루어지는 가스의 산소 농도는 45vol%이상 60vol%이하인 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the oxygen concentration of the gas composed of the carrier gas and the retarding gas is 45 vol% or more and 60 vol% or less. 제 8 항에 있어서,
상기 미분탄비는 170kg/t-선철 이상 300kg/t-선철 이하인 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the pulverized coal ratio is not more than 170 kg / t-pig iron and not more than 300 kg / t-pig iron. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 미분탄비는 150kg/t-선철 이상 300kg/t-선철 이하인 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.The method according to claim 1,
Wherein the pulverized coal ratio is 150 kg / t-ray to 300 kg / t-ray. 제 1 항에 있어서,
상기 미분탄비는 150kg/t-선철 이상 170kg/t-선철 미만인 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.The method according to claim 1,
Wherein the pulverized coal ratio is not less than 150 kg / t-pig iron and not more than 170 kg / t-iron. 삭제delete 제 1 항, 제 3 항 내지 제 8 항, 제 10 항 내지 제 12 항, 및 제 17 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 미분탄에 폐플라스틱, 폐기물 고형 연료, 유기성 자원, 폐재, CDQ 집진 코크스로 이루어지는 그룹 중, 적어도 1개를 부가하는 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.The method according to any one of claims 1, 3 to 8, 10 to 12, and 17 to 18,
Wherein at least one of the group consisting of waste plastics, solid waste fuel, organic resources, waste materials, and CDQ dust coke is added to the pulverized coal. 제 20 항에 있어서,
상기 미분탄의 비율을 80mass%이상으로 해서, 상기 폐플라스틱, 폐기물 고형 연료, 유기성 자원, 폐재, CDQ 집진 코크스를 사용하는 것을 특징으로 하는 고로 조업 방법.21. The method of claim 20,
Wherein the waste plastics, solid waste fuel, organic resources, waste materials, and CDQ dust coke are used in a ratio of the pulverized coal being 80 mass% or more.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003286511A (en) 2002-03-29 2003-10-10 Nippon Steel Corp Method for improving flammability of low-volatile pulverized coal in blast furnace
JP2005240089A (en) 2004-02-26 2005-09-08 Jfe Steel Kk Method and apparatus for injecting pulverized fine coal

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2986244B2 (en) * 1991-05-22 1999-12-06 川崎製鉄株式会社 Pulverized coal injection lance for blast furnace
JP2994141B2 (en) * 1992-06-16 1999-12-27 川崎製鉄株式会社 How to inject powder fuel into the blast furnace
JPH06128614A (en) * 1992-10-14 1994-05-10 Nippon Steel Corp Operation of blast furnace
JP2953255B2 (en) * 1993-05-25 1999-09-27 日本鋼管株式会社 Method and apparatus for injecting solid fuel into blast furnace
JP3493937B2 (en) * 1997-03-14 2004-02-03 Ｊｆｅスチール株式会社 How to blow pulverized coal into the blast furnace
JP3450205B2 (en) 1998-12-25 2003-09-22 株式会社神戸製鋼所 How to inject auxiliary fuel into the blast furnace
JP3620407B2 (en) * 2000-05-16 2005-02-16 Ｊｆｅスチール株式会社 Operation method of pulverized coal injection to blast furnace
JP2002047359A (en) 2000-08-01 2002-02-12 C I Kasei Co Ltd Antibiotic polystylene heat shrinkable film
KR100431868B1 (en) 2000-12-13 2004-05-20 주식회사 포스코 lance for supplying fine coal and method for using its
JP4997734B2 (en) * 2004-09-30 2012-08-08 Ｊｆｅスチール株式会社 Apparatus for injecting reducing material into a blast furnace, and blast furnace operating method using the apparatus
TWI277654B (en) * 2005-01-31 2007-04-01 Jfe Steel Corp Method for operating blast furnace
JP5824811B2 (en) * 2010-01-19 2015-12-02 Ｊｆｅスチール株式会社 Blast furnace operation method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003286511A (en) 2002-03-29 2003-10-10 Nippon Steel Corp Method for improving flammability of low-volatile pulverized coal in blast furnace
JP2005240089A (en) 2004-02-26 2005-09-08 Jfe Steel Kk Method and apparatus for injecting pulverized fine coal

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