JPH0694564B2 - 高炉への粉体燃料吹込方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、高炉羽口より微粉炭、コークス粉等の粉体
燃料を吹込む方法において、粉体燃料キャリアガス中の
酸素含有量を制御することによって粉体燃料に由来する
灰分がブローパイプや羽口に付着するのを防止する方法
に関する。

（従来の技術） 近年の高炉操業においては、燃料原単位の低減、炉況安
定化のために、微粉炭等の粉体燃料を高炉に吹込む方法
が実用化されている。

第６図は従来の粉粒体燃料の吹込方法の一例を示す模式
図であり、高炉羽口（１）に連設したブローパイプ
（２）の壁を貫通して該ブローパイプ内に臨ませた燃料
吹込ノズル（３）より、微粉炭等の粉体燃料をキャリア
ガス（主に空気）と共に炉内に吹込む方法が一般的であ
る。（４）は送風温度下を防ぐために羽口内面に装着さ
れた断熱リングである。

しかし、このような方法にて粉体を吹込む方法では、粉
体燃料に由来する灰分（５〜15％程度含有されている）
が燃焼熱等により溶融し、ブローパイプや羽口内周面あ
るいは断熱リングの内周面はこの溶融物が付着堆積して
送風通路を狭くし、羽口からの熱風および燃料の吹込を
困難ならしめるという問題があった。

かかる対策として、従来は粉体燃料吹込ノズル（３）の
吹込み位置を変更したり、あるいは吹込角度を変更する
等の方法がこうじられている。

粉体燃料吹込ノズルの位置を変更して粉体燃料を吹込む
方法としては、特開昭58−171509号等に記載されてお
り、吹込ノズルから羽口先端間の粉体燃料の燃焼率を低
下させることによって、羽口への灰分付着を軽減する方
法である。

（発明が解決しようとする課題） しかし、従来の前記ノズル吹込位置の変更や吹込角度の
変更等の手段は、ブローパイプの改造に多大な工数を要
し制作費が高くつくという問題があり、また粉体燃料の
燃焼性はその種類によって大きく異なるため、これに対
応することができない欠点があり、さらに高炉操業条件
や羽口付近の設備、粉体燃料吹込設備の条件が異なる高
炉では、その効果が十分に発揮されないという欠点があ
る。

この発明は従来の技術のこのような実状に鑑みなされた
ものであり、ノズル吹込位置や角度を変更させる必要が
なく、また高炉操業条件や設備条件の制約を受けること
なく、粉体燃料に由来する灰分の付着堆積を効果的に防
止し得る粉体燃料吹込方法を提案しようとするものであ
る。

（課題を解決するための手段） この発明は、高炉羽口より粉体燃料をキャリアガスと共
に吹込むに際し、粉体燃料の燃焼性と周辺温度に基づい
てキャリアガスにイナートガスを混合し、前記キャリア
ガス中の酸素含有量を制御することによって、ブローパ
イプや羽口への灰分付着を防止する方法を要旨とするも
のである。

（作 用） 微粉炭等の粉体燃料の気体輸送に用いられるキャリアガ
スとしては、空気が一般的である。粉体燃料は粉体燃料
供給装置から気送管を通じてキャリアガスと共に高炉へ
送給され、ブローパイプに装着した粉体燃料吹込ノズル
を介して羽口より炉内へ吹込まれる。

ここで、粉体燃料に由来する灰分のブローパイプや羽口
への付着防止方法として、キャリアガス中の酸素含有量
を変更する手段をこうじたのは、以下に示す理由によ
る。

キャリアガス中の酸素含有量（酸素濃度）を制御する方
法としては、例えばキャリアガスに空気を用いた場合
は、この空気にイナートガス（Ｎ_２ガス等）を混合し、
空気とイナートガスとの混合比率を変えることによって
制御する方法を採用することができる。

ここで、キャリアガス中の目標の酸素含有量は、粉体燃
料の燃焼性とその周辺温度に基づいて決定する。

すなわち、各種粉体燃料Ａ、Ｂ、Ｃの周辺温度（送風条
件により決定される）と燃焼率の関係を第１図に、粉体
燃料のキャリアガス中酸素含有量と燃焼率の関係を第２
図に、粉体燃料燃焼率と灰分付着量との関係を第３図に
それぞれ示すごとく、各種粉体燃料の燃焼率は粉体燃料
周辺温度、および粉体燃料のキャリアガス中酸素含有量
によって異なり、その燃焼率によって灰分付着量が決ま
るからである。

換言すれば、ブローパイプや羽口への灰分付着を生じな
い燃焼率となるように、高炉に吹込む粉体燃料の燃焼性
と送風条件に基づいてキャリアガス中の酸素含有量を決
定するのである。

（実施例） 第４図はこの発明方法を実施するための粉体燃料吹込装
置の一例を示す概略図、第５図は同上装置におけるブロ
ーパイプと羽口の部分を拡大して示す概略図で、（５）
は粉体燃料供給設備、（６）は気送管、（７）はキャリ
アガス（ここでは空気を用いた）供給管、（８）はキャ
リアガス中酸素濃度制御用のイナートガス供給管、
（９）は酸素濃度計、（10）（11）は流量調整用バルブ
をそれぞれ示す。

すなわち、粉体燃料供給設備（５）から一定量ずつ切出
された粉体燃料は、輸送用空気と共に気送管（６）によ
って吹込ノズル（３）へ送られ、ブローパイプ（２）を
通して羽口（１）より高炉へ吹込まれる。

粉体燃料輸送用空気は、粉体燃料吹込設備の上流におい
て、灰分付着を生じない目標の酸素含有量となるように
イナートガスと所定の比率で混合されて気送管（６）へ
供給される。輸送用空気中の酸素含有量の調整は、酸素
濃度計（９）により輸送用空気の流量調整用バルブ（1
0）とイナートガス流量調整用バルブ（11）を調整して
行う。

このようにして粉体燃料輸送用空気と共に吹込まれる粉
体燃料は、ブローパイプ（２）内の吹込ノズル先端から
羽口先端までの間で適正な燃焼が行われる結果、粉体燃
料に由来する灰分がブローパイプ（２）内および羽口
（１）内面へ付着することがなく、仮に付着しても高炉
への熱風および燃料の吹込に対する影響はほとんど無視
し得る程度であると考えられる。

次に、この発明方法を実高炉に適用した場合の実施結果
について説明する。

実施例１ 内容積2700m³の高炉に、第１図に示す方法を適用し、キ
ャリアガスに空気を用い、該空気中の酸素含有量調整用
ガスにＮ_２を使用して、高炉内に微粉炭（10.3％）を吹
込んだ。その時の高炉操業条件を第１表に示す。

本実施例では、キャリアガス中酸素含有量15％で微粉炭
を吹込んだ結果、ブローパイプ内および羽口内には灰分
の付着はほとんど認められなかった。一方、酸素含有量
を９％にしたところ、灰分の付着並びに成長が生じた。

実施例２ 高炉操業条件を第２表に示すように変更（送風温度を12
00℃に変更）し、実施例１と同様の方法で微粉炭を吹込
んだ結果、本実施例においてもキャリアガス中酸素含有
量10％にてブローパイプおよび羽口への灰分付着は認め
られなかった。一方、酸素含有量を４％にしたところ、
灰分の付着並びに成長が生じた。

実施例３ 第１表に示す高炉操業条件にて、実施例１と同様の方法
により微粉炭（灰分11.5％）を吹込んだ結果、キャリア
ガス中酸素含有量20％にてブローパイプおよび羽口への
灰分付着は認められなかったが、酸素含有量を13％にし
たところ、灰分の付着並びに成長が生じた。

（発明の効果） 以上説明したごとく、この発明は高炉へ吹込む粉体燃料
のキャリアガス中の酸素含有量を調節することによって
吹込ノズル先端から羽口先端までの燃焼状況を制御し、
粉体燃料に由来する灰分のブローパイプや羽口への付着
を防止する方法であるから、高炉設備条件の制約を受け
ることなく粉体燃料の種類の変更や送風条件の変更に容
易に対応でき、高炉の安定操業、銑鉄コスト低減に大な
る効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明における各種粉体燃料の周辺温度と燃
焼率の関係を示す図、第２図は同じく各種粉体燃料のキ
ャリアガス中酸素含有量と燃焼率の関係を示す図、第３
図は同じく各種粉体燃料燃焼率と灰分付着量の関係を示
す図、第４図はこの発明方法を実施するための装置の一
例を示す概略図、第５図は同上装置におけるブローパイ
プと羽口の部分を拡大して示す概略断面図、第６図は従
来の粉体燃料吹込方法の一例を示す概略図である。 １……羽口、２……ブローパイプ、３……燃料吹込ノズ
ル、５……粉体燃料供給設備、６……気送管、７……キ
ャリアガス供給管、８……イナートガス供給管、９……
酸素濃度計、10、11……流量調整用バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高炉羽口より粉体燃料をキャリアガスと共
   に吹込む方法において、粉体燃料の燃焼性と周辺温度に
   基づいてキャリアガスにイナートガスを混合し、粉体燃
   料のキャリアガス中酸素含有量を制御することを特徴と
   する高炉への粉体燃料吹込方法。