JPS581163B2 - 高炉操業方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高炉における操業方法に関するものである。

通常高炉操業において低燃料比および炉熱制御さらには
高炉の稼動率向上および安定操業を達成せんとして羽口
から熱風とともに重油などの液体燃料を吹込む手段が広
く採用されている。

すなわち高炉操業を安定に保ちかつコークス原単位の減
少を計るために従来は高炉羽口より液体燃料（重油）を
約２００ｌ／羽口・Ｈｒ以上で操業しているのが実状で
ある。

しかしながら近年特にオイルショック以降、重油価格の
高騰が著しい上に資源枯渇問題もからみ、全羽口より炉
内への十分な重油吹込みができず、その結果として隣接
する羽口の交互使用による重油吹込み例えば奇数Ｎｏ．
の羽口、あるいは偶数聳の羽口からの重油吹込みを施さ
なければならなくなってくるとともに重油吹込量を２０
０ｔ／羽口・Ｈｒ以下にせざるを得なくなっている。

ところで前者隣接する羽口の交互使用による重油吹込手
段は、高炉の円周方向の吹込バランスに円滑さを欠き、
炉況の悪化、燃料比の上昇を招いて高炉安定操業に寄与
できず、また後者重油吹込量減少手段においては、重油
は吹込バーナでの重油流速が低下して固化し、バーナ詰
りか生じるとともに吹込量の変動が大きくなって炉状に
悪影響を与えるという問題が生じていた。

また一般に高炉安定操業の一環として調湿送風が行なわ
れており、これは熱風中に水蒸気を含有せしめて羽目よ
り炉内へ送風し、羽口前におけるボツシュガス容積の増
加を抑制して吹抜け、棚吊り、スリツプなどの異常現象
の防止、生産性の向上、コークス比の低下、送風温度の
上昇などを計っている。

しかしながら上述重油吹込量の減少に伴ない羽口前燃焼
温度の上昇が起因してボツシュガス容積の増加を招くも
のであり、安定した炉況を維持するためには送風温度の
低下あるいは送風湿分の増加を行なわなければならない
。

本発明者は、上記問題点に対処すべく種々研究実験を行
なった結果、隣接する羽口の交互使用を行なうことなく
重油などの液体燃料の低減あるいは一切用いずして高炉
の安定操業が達成しえることを見出することできた。

すなわち本発明は重油などの液体燃料の代替として水あ
るいは水と液体燃料（重油）との混合燃料を羽口より熱
風とともに炉内へ吹込み、炉頂部装入物の荷下り状況に
基づき上記水量あるいは、混合燃料量の増減を計りつつ
高炉操業を行なうことを特徴とするものであり、以下添
付図面に基づき詳細に説明し、その効果を実証する。

まず第１図および第２図は重油などの液体燃料を水に代
替えして羽口より炉内へ吹込む手段の一実施態様を示す
もので、各図において、１は高炉本体、２は炉体周囲に
多数配設された羽口、３は該羽口２に接続される送風支
管のブローパイプである。

そして上記ブローパイプ３の前部の熱風通路４内に水吹
込ノズル５をその先端部６が第２図のごとく臨みうるよ
う取付けられている。

また上記水吹込ノズル５は送水ポンプ７より導びかれた
給水本管８よりそれぞれ分岐配管された給水支管９に連
結され、上記送水ポンプ７の稼動により貯水タンク１０
内の水は給水本管８、給水支管９を経て水吹込ノズル５
より送風支管のブローパイブ３からの熱風とともに各羽
口２を介して高炉内に吹込まれうるようになされている
。

さらに給水本管８および各給水支管９にはそれぞれ遮断
弁１１，１２および調整弁１３，１４が介設され、また
本管８用の調整弁１３は温度調整計１５および大気湿度
計１６さらには図示省略したが高炉の炉頂部における時
々刻々と変化する装入物荷下り分布を杷握するたとえば
サウジングロツドからの各指令に基づき作動する水量調
整計１７によりその給水量が制御されうるようになさし
めている。

このようにして高炉内に熱風とともに水を吹込みながら
高炉操業を施すものであり、ここにおいて炉内に吹込ま
れる水は下記のごとく反応する。

すなわち、水は送風熱風（約１２００℃前後）により下
記（１）式で気化され、かつ気化された後炉内羽口前で
（２）式の反応を起こす。

Ｈ２Ｏ（水）→Ｈ２Ｏ（蒸気）−９．７ ｋｃａｌ／ｇ
−ｍｏｌ ・・・・・・（１）Ｈ２
Ｏ（蒸気）＋Ｃ（コークス）→Ｈ２＋ＣＯ−３１．２
ｋｃａｌ／ｇ−ｍｏｌ ・・・・・・（２）した
がって水の気化時における顕熱および蒸発熱とともに水
性ガス反応による吸熱反応をもって羽口前でのボツシュ
ガス容積の増加が抑制され、炉況安定剤としての効果は
大きいものである。

また上記（２）式より発生した水素は炉内において一部
はつぎの反応式で鉄鉱石を還元する。

Ｆｅ２Ｏ３＋３Ｈ２→２Ｆｅ ＋ ３Ｈ２Ｏ−２１．８
ｋｃａｌ／ｇ−ｍｏｌ ・・・・・・
（３）Ｆｅ３Ｏ４ ＋４Ｈ２→３Ｆｅ ＋４Ｈ２Ｏ −
３５．３ｋｃａｌ／ｇ−ｍｏｌ ・
・・・・・（４）ＦｅＯ ＋Ｈ２→Ｆｅ＋Ｈ２Ｏ −６
．７ｋｃａｌ／ｇ−ｍｏｌ ・・・
・・・（５）このことから吹込まれる水は羽目前におけ
るボツシュガス容積増加の抑制および還元ガスに生成さ
れ、高炉の安定操業および生産性の向上、コークス比の
低下に大きく寄与するものであることがわかる。

なお水の吹込み量はそれの増加に従ってボツシュガス中
のＣＯ濃度およびＨ２濃度が上昇するので生産性の向上
、コークス比の低下に大きく寄与する反面、炉熱不足と
なって冷え込みを引き起す原因となり、したがって、湿
度調整計１５、大気湿度計１６および図示省略したサウ
ジングロツドなどによる各指令に基づき水量調整計１７
で適正量に制御しうるようになされており、その結果、
水吹込み量は羽目１本当り１００ｌ／Ｈｒ〜２５０ｌ／
Ｈｒの範囲で調整することで高炉安定操業が達成できる
。

次に第３図について説明する。

この場合は、重油などの液体燃料と水とを懸濁混和せし
めてなる混合燃料を羽口より炉内へ吹込む手段の一実施
態様を示すものである。

なお図中において同一符号は同一部分あるいは相当部分
を示す。

すなわち高炉本体１の羽口２に接続された送風支管のブ
ローパイプ３に、混合燃料吹込ノズル１８を設けるとと
もに、該混合燃料吹込ノズル１８は、遮断弁１１、調整
弁１３を備えた給油本管１９よりそれぞれ分岐配設され
た遮断弁１２、調整弁１４を有する給油支管２０に連結
されている。

また上記給油本管１９の遮断弁１１、調整弁１３より上
流側において、その端部が加熱器２１、ポンプ２２を介
して混合燃料タンク２３に接続され、かつ混合燃料タン
ク２３には貯水タンク２４からの給水管２５がポンプ２
６を介して接続されている。

また図中において２７はタンクヒーターで混合燃料を加
熱するためのものであり、２８は混合燃料タンク２３内
の重油などの液体燃料と水とを懸濁混和せしめるための
撹拌機である。

このようにして高炉本体１の炉内へ羽口２より送風支管
のブローパイプ３からの熱風とともに重油などの液体燃
料と水との混合燃料を吹込むものであり、上記混合燃料
は、まず貯水タンク２４の水をポンプ２６の稼動でたと
えば重油と水とを１：１の割合となさしめるべく混合燃
料タンク２３内に供給し、かつここでタンクヒーター２
７により少なくとも８０℃以上に加熱しつつ撹拌機２８
で懸濁混合せしめ、しかる後ポンブ２２をもって加熱器
２１に通し、加熱しながら給油本管１９、給油支管２０
を経てそれぞれの混合燃料吹込ノズル１８で各羽口２よ
りブローパイプ３からの熱風とともに高炉本体１内に吹
込まれるものである。

ここにおいて上記混合燃料中の水は上述した（１），（
２），（３），（４），（５）式の如く反応すると同時
に重油分は下記（６）式の反応を起す。

Ｃｖ・Ｈｍ→ｍ／２Ｈ２＋ｖｃ−４４０ Ｋｃａｌ／ｋ
ｇ・・・・・・（６） よって、より高いコークス比の低下を兼ね備えた高炉の
安定操業が達成できる。

また上記混合燃料の吹込み量は上述同様に図示省略した
がたとえば炉頂部における時々刻々と変化する装入物荷
下り分布を把握するサウジングロロドからの指令に基づ
き本管１９の調整弁１３および各支管２０の調整弁１４
をそれぞれ制御し、上記装入物荷下り分布に見合う混合
燃料の吹込み量すなわち、羽口１本当り１００ｌ／Ｈｒ
〜２５０１／Ｈｒの範囲で炉体周囲の各羽口２より吹込
み調整するようにしている。

なお、液体燃料の代替とする水又は混合燃料の吹込み量
は、炉頂部の円周方向の装入物の荷下り量が大なる部分
に対応する羽目からの吹込み量を多くなるよう調整し、
また逆に、荷下り量が小なる部分には、その部分に対応
する羽口からの吹込み量を少なくなるように調整すれば
よい。

本発明は以上のごとくして施される高炉操業方法であり
、次に実施結果に基づき説明する。

内容積２７００ｍ３、羽口数２８個の高炉を用いて操業
を行なった結果下記表のごとく得られた。

これより従来に比し本発明方法はスリップ回数の低下が
計られ、高炉の安定操業が達成されていることを確認し
た。

なおこの場合本発明方法のＢは従来のＤに比し補正燃料
比に遜色が無い反面Ａの方はわずかに高くなっている。

またスリップ回数が多くなっているがこれは高炉操業に
支障をきたすものではない。

このように本発明方法によれば、従来のごとき羽口より
炉内への吹込み重油の削減および高炉安定操業を計るべ
く隣設する羽口の交互使用や送風される熱風中へ水蒸気
を含有させることなく、羽口より熱風とともに吹込む重
油などの液体燃料の代替として水あるいは水と重油の混
合燃料を炉内へ吹込んでなるものであり、したがって容
易に初期の目的である高炉の安定操業が達成できるとと
もにコークス比および燃料比の低減が計れるという有益
なる効果が見出せる操業方法である。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明方法の実施態様を示すもので第１図は
水吹込みの場合における高炉操業方法を示す説明図、第
２図はその要部拡大断面図、第３図は水と重油との混合
燃料の場合における高炉操業方法を示す説明図である。 １は高炉、２は羽口、３は送風支管のブローパイプ、５
は水吹込ノズル、８は給水本管、９は給水支管、１１，
１２は遮断弁、１３，１４は調整弁、１８は混合燃料吹
込ノズル、１９は給油本管、２０は給油支管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高炉において、時々刻々と変化する炉頂部の装入物
   荷下り分布に基づき、それに見合う個々の羽口より熱風
   とともに炉内へ水あるいは水と重油との混合燃料の必要
   量を調整しつつ吹込むことを特徴とする高炉操業方法。