專利名稱:高爐還原劑吹入裝置和使用該裝置的高爐作業(yè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從高爐風(fēng)口部(tuyere)單獨(dú)吹入氣體還原劑或和其它還原劑一起吹入氣體還原劑的還原吹入裝置和使用該裝置的高爐作業(yè)方法。
背景技術(shù)：
在高爐作業(yè)中，作為昂貴的焦炭(coke)的替代品，通常從風(fēng)口吹入廉價(jià)且燃燒性(combustibility)好的燃料(微粉碳、石油、石腦油)，特別是從風(fēng)口吹入天然氣等燃料氣體(fuel gas)，就這些狀況已知以下方法。
(1)一種高爐作業(yè)方法，其目的在于，當(dāng)即使以170kg/t以上吹入微粉碳時(shí)，也確保其燃燒性，較高地保持其和焦炭的置換率(replacementratio)，并維持生產(chǎn)量、燃料比(fuel rate)，其特征在于，在微粉碳吹入位置的外側(cè)(靠近操作者一側(cè))吹入燃料氣體(參考特開平4-268003號(hào)公報(bào))。
(2)一種高爐作業(yè)方法，其目的在于，實(shí)現(xiàn)大量吹入合成樹脂(plastics)，其特征在于，從設(shè)置在風(fēng)口部送風(fēng)支管上的補(bǔ)助燃料吹入噴嘴吹入天然氣等補(bǔ)助燃料，同時(shí)，從設(shè)置在比該補(bǔ)助燃料吹入位置還位于送風(fēng)的上游側(cè)的噴嘴(nozzle)吹入合成樹脂粒(參考特開2000-178614號(hào)公報(bào))。
而且，關(guān)于微粉碳吹入作業(yè)，提出了設(shè)定最佳吹入管位置的方法，在該位置，即使大量吹入微粉碳，也不會(huì)使高爐爐下部爐壁部的熱負(fù)荷增大，并且，能防止微粉碳吹入管熔損。
該吹入管位置設(shè)定方法是微粉碳吹入管位置設(shè)定方法，在該方法中，使微粉碳吹入管貫穿與高爐風(fēng)口連接的熱風(fēng)吹入用吹管(blowpipe)的壁，使該吹入管的前端向該吹管內(nèi)突出，從高爐風(fēng)口同時(shí)吹入從上述吹入管吹入的微粉碳和在上述吹管內(nèi)流動(dòng)的熱風(fēng)。設(shè)定上述吹入管的配置位置的原則是，使從高爐風(fēng)口和吹管的邊界位置到上述吹入管前端的距離(以下有時(shí)稱為吹入管位置)L(mm)滿足下述(1)式(參考特開平8-134518號(hào)公報(bào))。
0.22×[PCR]+48.2≤L≤1017.3-1.33×[PCR]-14.7×[VM]…(1)其中，[PCR]微粉碳吹入量(kg/生鐵t)[VM]微粉碳中揮發(fā)成分含有率(％)在特開平4-268003號(hào)公報(bào)中公開的高爐作業(yè)方法中，主要著眼于使微粉碳吹入量增多，吹入燃料氣的目的在于促進(jìn)微粉碳熱分解。
因而，本申請(qǐng)的燃料氣等和微粉碳同樣用作還原劑，這在本質(zhì)上是不同的。
而且，特開2000-178614號(hào)公報(bào)中記載的方法的主要目的在于實(shí)現(xiàn)大量吹入合成樹脂，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，規(guī)定了合成樹脂吹入位置和補(bǔ)助燃料吹入位置的相對(duì)關(guān)系。
這樣，在特開平4-268003號(hào)公報(bào)、特開2000-178614號(hào)公報(bào)中，雖然公開了從風(fēng)口吹入天然氣等的技術(shù)，但并沒有言及其前提是將天然氣等作為和微粉碳等同樣的還原劑，及提出此時(shí)的技術(shù)問題和其解決方案，不是公開了指出這種技術(shù)問題及其解決手段的現(xiàn)有技術(shù)。
本發(fā)明公開了在從高爐風(fēng)口吹入作為氣體還原劑的天然氣等時(shí)具體的技術(shù)問題及其解決方案。
由于天然氣等燃燒性高，當(dāng)從高爐風(fēng)口吹入時(shí)，在吹管的中間吹入時(shí)，吹入的天然氣等劇烈燃燒，氣體體積增大，其結(jié)果是，在吹管內(nèi)產(chǎn)生壓損(pressure drop)。當(dāng)產(chǎn)生壓損時(shí)，向高爐內(nèi)的送風(fēng)量不得不降低，產(chǎn)生生產(chǎn)性下降等重要問題。為了避免該問題，必須使送風(fēng)能力變大，但增大送風(fēng)能力會(huì)增加運(yùn)行成本(running cost)，而且，因壓損程度不同還產(chǎn)生送風(fēng)機(jī)(ventilator)能力不足的問題。
而且，當(dāng)天然氣等在吹管內(nèi)燃燒時(shí)，其熱量被冷卻風(fēng)口和吹管周圍的冷卻裝置(cooling system)奪取，由此，熱量浪費(fèi)了。而且，冷卻裝置的冷卻效率也變低了。
當(dāng)從風(fēng)口吹入天然氣等氣體還原劑時(shí)，從吹入管吹入的民用燃?xì)?city gas)瞬時(shí)燃燒。因此，高爐內(nèi)的回旋區(qū)(raceway)內(nèi)的最高溫度位置(以下僅稱為“爐內(nèi)最高溫度位置”)比只吹入微粉碳時(shí)還要向爐壁側(cè)移動(dòng)，高爐爐壁溫度升高，存在從爐壁的熱損增大的問題。
通常，當(dāng)爐壁溫度升高時(shí)，要加強(qiáng)爐壁冷卻，當(dāng)這樣時(shí)熱效率將降低。雖然吹入民用燃?xì)饽康脑谟诘瓦€原劑比的作業(yè)，但只要沒有解決高爐爐壁溫度上升問題，就難以實(shí)現(xiàn)低還原劑比作業(yè)。
在這方面，在特開平4-268003號(hào)公報(bào)、特開2000-178614號(hào)公報(bào)中，雖然吹入了天然氣等氣體還原劑，但只規(guī)定了微粉碳吹入管或合成樹脂吹入管與氣體還原劑吹入管的相對(duì)位置，對(duì)于爐內(nèi)最高溫度位置也沒有任何涉及。
另一方面，在特開平8-134518號(hào)公報(bào)中，雖然考慮了爐內(nèi)最高溫度位置，但在特開平8-134518號(hào)公報(bào)中，止于僅吹入微粉碳的考慮，對(duì)于氣體還原劑的吹入沒有任何涉及。
如上，由于從風(fēng)口吹入氣體還原劑，從而爐內(nèi)最高溫度位置的移動(dòng)所造成高爐爐壁溫度上升的問題，在現(xiàn)有技術(shù)中也沒有任何解決方案。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于，提供即使從高爐風(fēng)口吹入作為氣體還原劑的天然氣等時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生壓損且能降低焦炭比(coke rate)的高爐還原劑吹入裝置及使用該裝置的高爐作業(yè)方法。
而且，本發(fā)明目的在于，提供當(dāng)從風(fēng)口吹入氣體還原劑時(shí)，能抑制高爐爐壁溫度上升的還原劑吹入裝置及高爐作業(yè)方法。
(1)本發(fā)明的高爐還原劑吹入裝置，是從高爐風(fēng)口吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，其特征在于，氣體還原劑的吹入口設(shè)置在上述高爐風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部附近。
另外，所謂高爐風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部附近是指，不會(huì)產(chǎn)生因氣體體積增大所引起的壓損的位置，所述氣體氣體增大是由從氣體還原劑的吹入口吹入的氣體還原劑在風(fēng)口或吹管內(nèi)燃燒所造成的。
(2)而且，本發(fā)明的高爐還原劑吹入裝置，是從高爐風(fēng)口吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，其特征在于，具有吹入氣體還原劑的氣體還原劑吹入管，該氣體還原劑吹入管的吹入口配置在上述高爐風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)端部附近。
(3)而且，本發(fā)明的高爐還原劑吹入裝置，其特征在于，氣體還原劑吹入位置配置在從上述高爐風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部向爐外側(cè)0～50mm的范圍內(nèi)。
(4)而且，在上述(1)～(3)中記載的高爐還原劑吹入裝置中，其特征在于，具有固體還原劑吹入管，該固體還原劑吹入管的吹入口配置在相對(duì)于氣體還原劑吹入管的吹入口的送風(fēng)方向上游側(cè)。
(5)而且，在上述(4)記載的高爐還原劑吹入裝置中，其特征在于，在送風(fēng)通路內(nèi)，固體還原劑吹入管和氣體還原劑吹入管交叉配置。
(6)而且，在上述(4)或(5)記載的高爐還原劑吹入裝置中，其特征在于，固體還原劑吹入管的吹入口配置在從高爐風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部向爐外側(cè)50～200mm的范圍內(nèi)。
(7)而且，在上述(2)～(6)中記載的高爐還原劑吹入裝置中，其特征在于，氣體還原劑吹入管具有彎折部或彎曲部。
(8)而且，本發(fā)明的高爐還原劑吹入裝置，是從高爐風(fēng)口至少吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，其特征在于，具有風(fēng)口和氣體還原劑入口，所述風(fēng)口設(shè)置為從高爐內(nèi)壁面向爐內(nèi)側(cè)突出長度(distancebetween tuyere tip and furnace wall)350～600mm，所述氣體還原劑吹入口設(shè)置在該風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部附近。
另外，所謂高爐風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部附近是指，不會(huì)產(chǎn)生因氣體體積增大所引起的壓損的位置，所述氣體氣體增大是由從氣體還原劑的吹入口吹入的氣體還原劑在風(fēng)口或吹管內(nèi)燃燒所造成的。
(9)而且，是從高爐風(fēng)口至少吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，其特征在于，具有風(fēng)口和氣體還原劑入口，所述風(fēng)口設(shè)置為從高爐內(nèi)壁面向爐內(nèi)側(cè)突出長度350～400mm，所述氣體還原劑吹入口設(shè)置在該風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部附近。
通過設(shè)置在從高爐內(nèi)壁面向爐內(nèi)側(cè)突出長度350～400mm，即使在從風(fēng)口吹入民用氣等氣體還原劑時(shí)，通過防止?fàn)t內(nèi)最高溫度位置向爐內(nèi)側(cè)移動(dòng)，能抑制高爐爐壁的溫度上升，同時(shí)，能盡可能地防止風(fēng)口前端的缺損。
(10)而且，是從高爐風(fēng)口至少吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，其特征在于，具有風(fēng)口和吹入氣體還原劑的氣體還原劑吹入管，所述風(fēng)口設(shè)置為從高爐內(nèi)壁面向爐內(nèi)側(cè)突出長度350～600mm，所述氣體還原劑吹入管的吹入口設(shè)置在上述風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部附近。
(11)而且，是從高爐風(fēng)口至少吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，其特征在于，具有風(fēng)口和吹入氣體還原劑的氣體還原劑吹入管，所述風(fēng)口設(shè)置為從高爐內(nèi)壁面向爐內(nèi)側(cè)突出長度350～400mm，所述氣體還原劑吹入管的吹入口設(shè)置在上述風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部附近。
(12)而且，在上述(10)或(11)的還原劑吹入裝置中，其特征在于，氣體還原劑吹入管的吹入口配置在從風(fēng)口前端向爐外側(cè)0～25mm的范圍內(nèi)。
(13)而且，本發(fā)明的高爐作業(yè)方法的特征在于，使用上述(1)～(12)中任一項(xiàng)記載的還原劑吹入裝置，且從該氣體還原劑吹入裝置吹入氣體還原劑。
圖1本發(fā)明一實(shí)施方式的還原劑吹入裝置的說明圖。
圖2用于本發(fā)明實(shí)施例的試驗(yàn)爐的說明圖。
圖3實(shí)施例1中比較例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。
圖4實(shí)施例1中比較例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。
圖5表示實(shí)施例1中壓損變化率和民用燃?xì)獯等胛恢玫年P(guān)系的曲線圖。
圖6表示實(shí)施例6中灰塵捕集量和微粉碳吹入位置的關(guān)系的曲線圖。
圖7表示實(shí)施例6中壓損和微粉碳吹入位置的關(guān)系的曲線圖。
圖8本發(fā)明一實(shí)施方式的還原劑吹入裝置的說明圖。
圖9表示本發(fā)明一實(shí)施方式的檢驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。
圖10表示不吹入民用燃?xì)鈺r(shí)爐內(nèi)最高溫度位置的曲線圖。
圖11表示已有例中吹入民用燃?xì)鈺r(shí)爐內(nèi)最高溫度位置的曲線圖。
圖12風(fēng)口向爐內(nèi)的突出長度L的說明圖。
圖13風(fēng)口缺損的說明圖。
圖14表示風(fēng)口突出長度L和風(fēng)口缺損長度La、Lb的關(guān)系的曲線圖。
圖15本發(fā)明其它實(shí)施方式的氣體還原劑吹入裝置。
圖16本發(fā)明其它實(shí)施方式的固體還原劑吹入裝置。
(標(biāo)號(hào)說明)1風(fēng)口、1a風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)端部、3吹管、5氣體還原劑吹入管、5a氣體還原劑吹入口、7固體還原劑吹入管、7a、固體還原劑吹入口。
具體實(shí)施方式(實(shí)施方式1)圖1是本實(shí)施方式的高爐還原劑吹入裝置的主要部分的說明圖。
本實(shí)施方式的還原劑吹入裝置為，在和高爐風(fēng)口1連接的吹管3內(nèi)，設(shè)置吹入作為氣體還原劑的民用燃?xì)獾臍怏w還原劑吹入管5和吹入作為固體還原劑的微粉碳的固體還原劑吹入管7，使兩者交叉設(shè)置。
另外，民用燃?xì)庵饕且夯烊粴?，并添加了增燃用液化丙烷氣，使用的氣體的發(fā)熱量調(diào)整為11000±100kcal/m3。
氣體還原劑吹入管5從吹管3的周向壁朝向吹管3的中心斜著插入，在吹管3的中心附近彎折成和吹管3的軸線平行的方向。而且，位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a配置在從風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端部1a向爐外側(cè)后退25mm的位置。
設(shè)置固體還原劑吹入管7，和氣體還原劑吹入管5同樣地從吹管3的周向壁朝向吹管3的中心斜著插入。而且，位于固體還原劑吹入管7前端的固體還原劑吹入口7a比與氣體還原劑吹入管5交叉的位置向爐內(nèi)側(cè)延伸一些，且配置在比位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a的爐外側(cè)。
氣體還原劑吹入管5的后端側(cè)與供給民用燃?xì)獾拿裼萌細(xì)夤┙o管連接，從未圖示的民用燃?xì)夤┙o裝置向民用燃?xì)夤┙o管提供規(guī)定壓力、規(guī)定量的民用燃?xì)狻?br> 而且，固體還原劑吹入管7的后端側(cè)與氣流輸送由未圖示的微粉碳制造裝置制造的微粉碳的微粉碳?xì)饬鬏斔凸苓B接。
在上述構(gòu)成的還原劑吹入裝置中，由氣體還原劑吹入管5吹入規(guī)定量的民用燃?xì)?，并且，由固體還原劑吹入管7吹入規(guī)定量的微粉碳。吹入的民用燃?xì)夂臀⒎厶甲鳛檫€原劑代替焦炭發(fā)揮作用。
而且，在本實(shí)施方式中，由于位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a配置在風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端附近，具體的說在從風(fēng)口前端部1a向爐外側(cè)后退25mm的位置，因而從氣體還原劑吹入管5吹入的民用燃?xì)庠诖倒?和風(fēng)口內(nèi)不會(huì)燃燒，供給爐內(nèi)且在爐內(nèi)燃燒而成為還原性氣體。
另外，在上述實(shí)施方式中，雖然示出了位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a的位置配置在從風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端1a向爐外側(cè)后退25mm的例子，但本發(fā)明不限于此，位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a的位置只要是不會(huì)發(fā)生壓損的位置即可，所述壓損由從氣體還原劑吹入管5吹入的民用燃?xì)庠诖倒?或風(fēng)口1內(nèi)燃燒造成的氣體體積增大所導(dǎo)致。具體地，優(yōu)選配置在從風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端1a向爐外側(cè)0～50mm的范圍內(nèi)。而且，更好是配置在從風(fēng)口前端位置向爐外側(cè)0～25mm的范圍內(nèi)。
另外，之所以將氣體還原劑吹入管的爐外側(cè)的極限位置設(shè)定為距風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端50mm處，是因?yàn)?，通過將氣體還原劑吹入管的民用燃?xì)獯等胛恢脧娘L(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端逐漸地向爐外側(cè)移動(dòng)，試驗(yàn)測(cè)量壓損變化率(壓損變化率＝民用燃?xì)獯等牒髩簱p/民用燃?xì)獯等肭皦簱p)，其結(jié)果表明，在距風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端50mm的位置，壓損變化率急劇上升。在后述的實(shí)施例中會(huì)詳細(xì)說明具體情況。
在上述實(shí)施方式中，作為氣體還原劑吹入手段，示出了從吹管3的周壁插入的氣體還原劑吹入管5，但本發(fā)明不限于此，如圖15所示，也可以在風(fēng)口設(shè)置通氣通道來吹入氣體還原劑。
而且，在吹入多種固體還原劑時(shí)，也可以如圖1 6所示，使固體還原劑吹入管為雙層管或三層管以上的多層管，從一個(gè)位置吹入2種以上的固體還原劑a、b。這樣，能夠提高固體還原劑的吹入效率。
(實(shí)施方式2)在上述實(shí)施方式1中，關(guān)于固體還原劑吹入管7的配置，雖然固體還原劑吹入口7a比氣體還原劑吹入口5a還位于爐外側(cè)，但沒有示出具體的范圍。
在該實(shí)施方式2中，在下面討論了固體還原劑吹入口7a的最佳配置位置，同時(shí)示出了其具體的范圍。
由于固體還原劑的比熱比氣體還原劑高，升溫速度慢。因此，固體還原劑吹入口配置在比氣體還原劑吹入口更遠(yuǎn)離風(fēng)口前端的爐外側(cè)，這使固體還原劑在吹管內(nèi)的預(yù)熱時(shí)間變長，在高爐內(nèi)的燃燒性提高。
另一方面，當(dāng)預(yù)熱時(shí)間短時(shí)，在高爐內(nèi)的燃燒性降低，在還原劑比不下降的同時(shí)，會(huì)使未燃固體還原劑在焦炭填充層內(nèi)發(fā)生堵塞，則會(huì)產(chǎn)生通氣性變差的問題。
另一方面，當(dāng)使固體還原劑吹入口的位置向爐外側(cè)后退時(shí)，預(yù)熱時(shí)間變長，當(dāng)后退一定距離以上時(shí)，固體還原劑在吹管或風(fēng)口內(nèi)就會(huì)燃燒。當(dāng)固體還原劑在吹管或風(fēng)口內(nèi)燃燒時(shí)，產(chǎn)生壓損，向高爐內(nèi)的送風(fēng)量減少，會(huì)產(chǎn)生還原效率低等重要問題。
這樣，雖然為了充分預(yù)熱可以使固體還原劑吹入口的位置從風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端更多地后退到爐外側(cè)，但另一方面，由于當(dāng)過度后退時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓損問題，因此善于取得該平衡是很重要的。
但是，在過去，取得這種平衡非常難，為了避免固體還原劑在吹管或風(fēng)口內(nèi)燃燒產(chǎn)生壓損這一更重要的問題，允許產(chǎn)生一些未燃的問題，固體還原劑吹入口配置在從風(fēng)口前端向爐外側(cè)50～150mm的范圍內(nèi)。
因此，在本實(shí)施方式2中，以實(shí)施方式1示出的氣體還原劑吹入口配置在從風(fēng)口前端向爐外側(cè)0～50mm的新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為前提，討論固體還原劑吹入口的最佳位置范圍。
其結(jié)果是，如果以氣體還原劑吹入口配置在從風(fēng)口前端向爐外側(cè)0～50mm為前提，當(dāng)固體還原劑吹入口的位置配置在距風(fēng)口前端200mm范圍內(nèi)時(shí)，能保持固體還原劑在爐內(nèi)的高燃燒性，同時(shí)也看不出來會(huì)產(chǎn)生由固體還原劑在吹管或風(fēng)口內(nèi)燃燒所造成的壓損問題。
從而，本實(shí)施方式2的還原劑吹入裝置是，圖1所示氣體還原劑吹入口5a配置在從風(fēng)口前端向爐外側(cè)0～50mm的范圍內(nèi)，并且固體還原劑吹入口7a配置在從風(fēng)口前端向爐外側(cè)200mm的范圍內(nèi)。
而且，更好的是，固體還原劑吹入口7a配置在從風(fēng)口前端向爐外側(cè)75～200mm的范圍內(nèi)。
上述范圍為最佳范圍的理由如下。
由于在風(fēng)口前端附近吹入氣體還原劑，通過氣體還原劑的助燃作用，固體還原劑在爐內(nèi)的未燃部分變少。也就是，固體還原劑吹入口7a的位置即使在從風(fēng)口前端向爐外側(cè)50mm程度處，由于在風(fēng)口前端附近吹入的氣體還原劑的助燃作用，也不會(huì)大量產(chǎn)生未燃部分，不會(huì)產(chǎn)生通氣性(permeability)變差的問題。
而且，當(dāng)固體還原劑吹入口7a的位置在從風(fēng)口前端向爐外側(cè)200mm處時(shí)，雖然固體還原劑充分預(yù)熱，在爐內(nèi)的燃燒性進(jìn)一步提高，但恐怕有如上述的固體還原劑在吹管或風(fēng)口內(nèi)燃燒所造成的壓損問題。
但是，由于在風(fēng)口前端附近吹入氣體還原劑，在氣體還原劑吹入口5a附近，借助于在爐內(nèi)風(fēng)口附近的氣體還原劑的燃燒和在風(fēng)口前端附近的不產(chǎn)生壓損程度的氣體還原劑的燃燒，即使消耗熱風(fēng)中的氧而充分預(yù)熱的固體還原劑通過風(fēng)口前端附近，也不會(huì)在固體還原劑上引起產(chǎn)生壓損的燃燒。
另外，關(guān)于固體還原劑吹入口7a配置在從風(fēng)口前端向爐外側(cè)200mm范圍內(nèi)時(shí)的具體效果，將在下面的實(shí)施例6中進(jìn)行證實(shí)。
(實(shí)施方式3)而且，為了解決爐內(nèi)最高溫度位置移動(dòng)所造成的高爐爐壁溫度上升的問題，發(fā)明人使用模擬高爐的焦炭填充型試驗(yàn)燃燒爐，就吹入民用燃?xì)鈺r(shí)爐內(nèi)最高溫度位置移動(dòng)程度進(jìn)行了考察。
如圖2所示，焦炭填充型試驗(yàn)燃燒爐(experimental combustionfurnace equipped with coke packed bed)10是爐內(nèi)高度為1000mm，爐內(nèi)進(jìn)深為600mm的矩形爐，爐壁10a上有一條風(fēng)口11。熱風(fēng)吹入用吹管13與風(fēng)口11連接，在吹管13上設(shè)置有測(cè)量吹管內(nèi)壓力的入口側(cè)壓力計(jì)15。而且，在爐上部設(shè)置有焦炭裝入口17和排氣口19，在排氣口上設(shè)置有測(cè)量排氣壓力的出口側(cè)壓力計(jì)21。
而且，吹管13上設(shè)置有氣體還原劑吹入管和微粉碳吹入管。在焦炭填充型試驗(yàn)燃燒爐10中，可以適當(dāng)?shù)馗淖儦怏w還原劑吹入管和固體還原劑吹入管各自的設(shè)置位置以及風(fēng)口的位置。
在上述結(jié)構(gòu)的焦炭填充型試驗(yàn)燃燒爐10中，和高爐同樣地從風(fēng)口吹入熱風(fēng)，同時(shí)吹入微粉碳和作為氣體還原劑的民用燃?xì)猓範(fàn)t內(nèi)的焦炭燃燒。
首先，只吹入微粉碳，測(cè)量此時(shí)爐內(nèi)氣體溫度。其結(jié)果示于圖10中。在圖10中，橫軸是從風(fēng)口前端向爐內(nèi)側(cè)的距離，縱軸表示氣體組成和氣體溫度。
如圖10所示可知，當(dāng)不吹入民用燃?xì)鈺r(shí)，爐內(nèi)最高溫度位置是距風(fēng)口前端約500mm處的位置。
接著，對(duì)吹入民用燃?xì)獾那闆r進(jìn)行同樣的試驗(yàn)。其結(jié)果示于圖11中。另外，民用燃?xì)獾娜紵愿撸等牒笾苯尤紵?。因此，?dāng)民用燃?xì)獯等胛恢迷诖倒軆?nèi)時(shí)，通過民用燃?xì)馊紵斐傻臍怏w體積增加，會(huì)產(chǎn)生壓損。因此，民用燃?xì)獯等胛恢眯纬稍陲L(fēng)口前端附近。另外， 此處所謂的壓損是指用入口側(cè)壓力計(jì)15測(cè)量的入口側(cè)壓力和用出口側(cè)壓力計(jì)21測(cè)量的出口側(cè)壓力之差。另外，在實(shí)驗(yàn)中使用的民用燃?xì)獾慕M成為甲烷氣88.5體積％、乙烷氣4.6體積％、丙烷氣5.4體積％、丁烷氣1.5體積％，卡路里為11800kcal/kg。
如圖11所示可知，當(dāng)吹入民用燃?xì)鈺r(shí)，爐內(nèi)最高溫度位置為距風(fēng)口前端約400mm處的位置。
比較圖10和圖11可知，通過吹入民用燃?xì)猓瑺t內(nèi)最高溫度位置向爐外側(cè)移動(dòng)約100mm。由于民用燃?xì)獯等胛恢脹Q定了爐內(nèi)最高溫度位置，在吹入民用燃?xì)獾那樾危瑸榱耸範(fàn)t內(nèi)最高溫度位置退回到和不吹入民用燃?xì)鈺r(shí)同樣的位置，使民用燃?xì)獾拇等胛恢孟驙t內(nèi)側(cè)移動(dòng)100mm即可。
但是，當(dāng)僅使民用燃?xì)獯等牍茉竭^風(fēng)口前端向爐內(nèi)延伸時(shí)，管會(huì)直接熔損掉。
為了防止該情況，發(fā)明人使風(fēng)口向爐內(nèi)側(cè)的突出長度增長，如果將管設(shè)置在其中，則能防止管的熔損并可向爐內(nèi)側(cè)移動(dòng)管的前端。
如上，在吹入民用燃?xì)獾那闆r下，為了解決爐內(nèi)最高溫度位置向爐內(nèi)側(cè)移動(dòng)所造成的高爐爐壁溫度上升的問題，使民用燃?xì)獾拇等胛恢孟驙t內(nèi)側(cè)移動(dòng)100mm即可，即移動(dòng)吹入民用燃?xì)馑斐傻纳鲜鲆苿?dòng)量。
發(fā)明人進(jìn)一步考察注意到，從防止高爐爐壁溫度上升的觀點(diǎn)出發(fā)，希望使?fàn)t內(nèi)最高溫度位置比只吹入微粉碳的情況還要向爐內(nèi)側(cè)移動(dòng)。
不過，為了使?fàn)t內(nèi)最高溫度位置進(jìn)而向爐內(nèi)側(cè)移動(dòng)，必須使民用燃?xì)獾拇等胛恢孟驙t內(nèi)側(cè)移動(dòng)，在這種情況下，將會(huì)使風(fēng)口進(jìn)一步突出于爐內(nèi)側(cè)。當(dāng)風(fēng)口進(jìn)一步向爐內(nèi)側(cè)突出時(shí)，認(rèn)為焦炭和爐渣等爐內(nèi)物的影響會(huì)造成風(fēng)口的損耗。因此，不能使風(fēng)口任意地向爐內(nèi)側(cè)突出。
在此，為了從風(fēng)口缺損狀況怎樣變化的觀點(diǎn)出發(fā)，調(diào)查使風(fēng)口向爐內(nèi)側(cè)突出時(shí)的影響，發(fā)明人進(jìn)行了以下作業(yè)實(shí)驗(yàn)。
1)試驗(yàn)方法(1)準(zhǔn)備表1所示條數(shù)的下述表1示出的不同爐內(nèi)突出長度的風(fēng)口，并設(shè)置在高爐上。另外，如圖12所示，所謂爐內(nèi)突出長度L是指，將風(fēng)口30設(shè)置在高爐上的狀態(tài)下，從高爐爐內(nèi)壁面31到風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端30a的距離。
表1
(2)在設(shè)置3個(gè)月后取下風(fēng)口，如圖13所示，測(cè)量風(fēng)口前端的風(fēng)口上部缺損長度La和風(fēng)口下部缺損長度Lb。
2)試驗(yàn)結(jié)果圖14是表示風(fēng)口突出長度L和風(fēng)口缺損長度La、Lb的關(guān)系的曲線圖，橫軸表示爐內(nèi)突出長度L，縱軸表示風(fēng)口前端缺損長度。
如圖14所示可知，當(dāng)增長爐內(nèi)突出長度L時(shí)，風(fēng)口下部缺損長度Lb幾乎沒有變化，與此相對(duì)，風(fēng)口上部缺損長度La在爐內(nèi)突出長度L超過600mm時(shí)急劇增加。
當(dāng)風(fēng)口在爐內(nèi)突出長度L超過600mm時(shí)，風(fēng)口上部缺損長度La急劇增加的理由考慮如下。
認(rèn)為風(fēng)口前端的缺損由兩種原因造成的，一種是回旋區(qū)部的焦炭回旋造成的磨損，一種是由爐內(nèi)滴下鐵水造成的熔損。當(dāng)向爐內(nèi)的突出長度L較短時(shí)，由于焦炭的回旋造成的磨損占大部分，風(fēng)口上下部的缺損長度沒有大的變化。但是，認(rèn)為當(dāng)突出長度L超過600mm時(shí)，風(fēng)口上部受到滴下鐵水的影響，由熔損造成的缺損長度急劇增加。
如圖12、圖13所示，在風(fēng)口的內(nèi)部設(shè)置有冷卻管33，管內(nèi)流動(dòng)著冷卻水。因此，當(dāng)缺損到達(dá)冷卻管33時(shí)，冷卻管33損壞，水將會(huì)浸入爐內(nèi)，因此，該風(fēng)口30已經(jīng)不能使用了。因而，可以認(rèn)為直到缺損到達(dá)冷卻管33的時(shí)間為風(fēng)口壽命。
當(dāng)這樣考慮時(shí)，風(fēng)口突出長度L超過600mm會(huì)使風(fēng)口壽命明顯變短，同時(shí)，作業(yè)中發(fā)生冷卻管33損壞而水浸入到爐內(nèi)的故障的危險(xiǎn)性變高。
因而，從風(fēng)口壽命和防止由冷卻管損壞造成的爐內(nèi)故障的觀點(diǎn)出發(fā)，可以說應(yīng)將風(fēng)口突出長度L設(shè)定為600mm以下。
而且，和單獨(dú)吹入微粉碳相比，為了使?fàn)t內(nèi)最高溫度位置進(jìn)一步向爐內(nèi)側(cè)移動(dòng)，并進(jìn)一步降低爐壁的熱損失，將實(shí)現(xiàn)低還原劑比作業(yè)，也可以在從高爐內(nèi)壁面2向爐內(nèi)側(cè)600mm以下的范圍內(nèi)進(jìn)一步增長風(fēng)口的突出長度L。如果風(fēng)口突出長度L在600mm以下范圍內(nèi)，如前所述，風(fēng)口壽命不會(huì)變得極短，因此能夠供于實(shí)用。
根據(jù)下述理由，更好是設(shè)為350～400mm。
在下述實(shí)施方式中，示出了使用從高爐內(nèi)壁面2向爐內(nèi)側(cè)的突出長度L設(shè)為400mm的風(fēng)口的例子。由于氣體還原劑吹入管5用于配置在爐內(nèi)側(cè)，風(fēng)口中從高爐內(nèi)壁面2向爐內(nèi)側(cè)的突出長度L不一定是400mm，只要增加吹入民用燃?xì)馑斐傻臓t內(nèi)最高溫度位置的移動(dòng)量的突出長度就可以了。按照發(fā)明人的考察，由于吹入民用燃?xì)庠斐傻臓t內(nèi)最高溫度位置的移動(dòng)量是50～100mm，因此風(fēng)口突出長度比通常要長50～100mm，在350～400mm范圍內(nèi)就可以了。
圖8是本發(fā)明實(shí)施方式的高爐還原劑吹入裝置的主要部分的說明圖。
本實(shí)施方式的氣體還原劑吹入裝置是從高爐風(fēng)口吹入微粉碳和氣體還原劑的還原劑吹入裝置，具有從高爐內(nèi)壁面2向爐內(nèi)側(cè)的突出長度L設(shè)定為400mm的風(fēng)口1，在與風(fēng)口1連接的吹管3內(nèi)，吹入作為氣體還原劑的民用燃?xì)獾臍怏w還原劑吹入管5、和吹入作為固體還原劑的微粉碳的固體還原劑吹入管7兩者交叉設(shè)置。
風(fēng)口的從高爐內(nèi)壁面2向爐內(nèi)側(cè)的突出長度L設(shè)定為400mm，這是因?yàn)?，通常風(fēng)口的從高爐內(nèi)壁面2向爐內(nèi)側(cè)的突出長度L為約300mm，因此，通過使風(fēng)口1向爐內(nèi)側(cè)的突出長度加長僅100mm，即加長吹入民用燃?xì)庠斐傻淖罡邷囟任恢玫囊苿?dòng)量，民用燃?xì)獯等胛恢媚軌蛳驙t內(nèi)側(cè)移動(dòng)100mm。
氣體還原劑吹入管5從吹管3的周向壁斜著朝向吹管3的中心插入，并在吹管3的中心附近彎折成和吹管3的軸線平行的方向。而且，氣體還原劑吹入管5的前端部5a配置在和風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端部1a相同的位置。
和氣體還原劑吹入管5同樣地，從吹管的周向壁斜著朝向吹管3的中心插入設(shè)置固體還原劑吹入管7。而且，位于固體還原劑吹入管7前端的固體還原劑吹入口7a比和氣體還原劑吹入管5交叉的位置還向爐內(nèi)側(cè)延伸一些，且配置在位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a的爐外側(cè)。
氣體還原劑吹入管5的后端側(cè)與供給民用燃?xì)獾拿裼萌細(xì)夤┙o管連接，從未圖示的民用燃?xì)夤┙o裝置向民用燃?xì)夤┙o管提供規(guī)定壓力、規(guī)定量的民用燃?xì)狻?br> 而且固體還原劑吹入管7的后端側(cè)與氣流輸送由未圖示的微粉碳制造裝置制造的微粉碳的微粉碳?xì)饬鬏斔凸苓B接。
在上述構(gòu)成的還原劑吹入裝置中，由氣體還原劑吹入管5吹入規(guī)定量的民用燃?xì)?，并且，由固體還原劑吹入管7吹入規(guī)定量的微粉碳。吹入的民用燃?xì)夂臀⒎厶甲鳛檫€原劑能代替焦炭起作用。
而且，在本實(shí)施方式3中，由于配備了從高爐內(nèi)壁面2向爐內(nèi)側(cè)的突出長度L設(shè)定為400mm的風(fēng)口1，且位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a配置在風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端附近，因此，位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a會(huì)配置在比通常情況還位于爐內(nèi)側(cè)約100mm處，能使?fàn)t內(nèi)最高溫度位置形成在和通常只吹入微粉碳時(shí)同樣的位置。
這樣，在本實(shí)施方式3中，使用從高爐內(nèi)壁面2向爐內(nèi)側(cè)的突出長度L設(shè)定成比通常情況還長100mm的400mm的風(fēng)口1，同時(shí)，位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a配置在風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端附近，由此，位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a能配置在比通常情況還位于爐內(nèi)側(cè)約100mm處，能避免由吹入民用燃?xì)馑斐傻臓t內(nèi)最高溫度位置的移動(dòng)。
在上述第3實(shí)施方式中，雖然示出了位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a的位置配置在和風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端1a同一位置的例子，但由于本質(zhì)上是使位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a的位置向爐內(nèi)側(cè)延伸吹入民用燃?xì)馑斐傻臓t內(nèi)最高溫度位置的移動(dòng)量，因此，當(dāng)風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)延伸長度比上述移動(dòng)量還長時(shí)，不一定需要與風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端1a一致。
可是，必須設(shè)定在不會(huì)產(chǎn)生壓損的位置，所述壓損是由從氣體還原劑吹入管5吹入的民用燃?xì)庠诖倒?或風(fēng)口1內(nèi)燃燒所造成的氣體體積增大所引起的，這意味著，較好是配置在從風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端1a向爐外側(cè)0～50mm范圍內(nèi)，更好是配置在0～25mm范圍內(nèi)。
而且，在上述實(shí)施方式1、2和3中，由于位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a都配置在風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端附近，因此，供給的民用燃?xì)獠粫?huì)在風(fēng)口內(nèi)或吹管內(nèi)燃燒，從而沒有在風(fēng)口內(nèi)和吹管內(nèi)燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體體積增大所引起的壓損問題。而且，由于民用燃?xì)庠跔t內(nèi)燃燒，也不會(huì)將過大的熱負(fù)荷施加在冷卻風(fēng)口1和吹管3周圍的冷卻裝置上，并且，也減少了熱損。
而且，在上述實(shí)施方式1、2和3中，由于固體還原劑吹入管7都和氣體還原劑吹入管5交叉配置，因此，從固體還原劑吹入管7噴出的微粉碳不會(huì)直接吹在氣體還原劑吹入管5上，能防止氣體還原劑吹入管5的損耗。
而且，在上述實(shí)施方式1、2和3中，氣體還原劑吹入管5的前端部附近都彎折或彎曲，以成為與吹管3的軸線平行的方向，并且使民用燃?xì)獯党鑫恢锰幱陲L(fēng)口中心位置，因此，民用燃?xì)饽懿黄钡卮等霠t內(nèi)，可以穩(wěn)定地進(jìn)行作業(yè)。為了穩(wěn)定地進(jìn)行作業(yè)，當(dāng)風(fēng)口為圓形時(shí)，民用燃?xì)獯等胛恢米詈檬窃趶娘L(fēng)口中心軸開始的半徑為風(fēng)口直徑的六分之一以內(nèi)的圓形內(nèi)。
如果偏斜吹入民用燃?xì)?，則爐內(nèi)的還原反應(yīng)發(fā)生偏斜，導(dǎo)致裝入物下降異常等的作業(yè)狀態(tài)惡化，其結(jié)果是還原效率變差。
另外，由于是氣體流過氣體還原劑吹入管5內(nèi)，即使彎折或彎曲氣體還原劑吹入管，也不用擔(dān)心管的堵塞和損耗。
另外，在上述實(shí)施方式1、2和3中，作為氣體還原劑的例子，雖然例舉了民用燃?xì)?，但其它也可以使用液化天然?LNG)、液化石油氣(LPG)、焦炭氣(COG)等。
另外，在上述實(shí)施方式1、2和3中，作為固體還原劑的例子，雖然例舉了微粉碳，但也可以使用其它微?；暮铣蓸渲?、木屑等。
而且，在上述實(shí)施方式1、2和3中，雖然示出了吹入氣體還原劑和固體還原劑兩者的例子，但即使在只吹入氣體還原劑的情況，也是同樣的。
實(shí)施例1為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，使用模擬高爐的焦炭填充型試驗(yàn)燃燒爐來驗(yàn)證民用燃?xì)獯等牒蛪簱p的關(guān)系。
焦炭填充型試驗(yàn)燃燒爐10使用圖2所示的焦炭填充型試驗(yàn)燃燒爐。
在上述構(gòu)成的焦炭填充型試驗(yàn)燃燒爐10中，和高爐同樣地從風(fēng)口11吹入熱風(fēng)，同時(shí)吹入作為固體還原劑的微粉碳和作為氣體還原劑的民用燃?xì)猓範(fàn)t內(nèi)的焦炭燃燒。
在本實(shí)施例中實(shí)施兩種情況，一種是在從風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端開始的200mm位置處吹入微粉碳和民用燃?xì)?比較例)，另一種是在風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端位置吹入民用燃?xì)?，從其后方在從風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端開始的200mm位置處吹入微粉碳(本發(fā)明例)。另外，在本實(shí)施例中使用的民用燃?xì)獾慕M成為甲烷氣88.5體積％、乙烷氣4.6體積％、丙烷氣5.4體積％、丁烷氣1.5體積％，卡路里為11800kcal/kg。而且，關(guān)于本實(shí)施例中使用的微粉碳，通過74μm篩眼間隔的篩的微粒為80％，品種是blackwater炭。
圖3、圖4將上述兩種情況的焦炭填充型試驗(yàn)燃燒爐10的試驗(yàn)結(jié)果制成曲線圖，圖3、圖4的縱軸均表示壓損(kPa)，橫軸均表示時(shí)間(min)。圖3是比較例，圖4是本發(fā)明的實(shí)施例。另外，在此處，所謂壓損是指用入口側(cè)壓力計(jì)15測(cè)量的入口側(cè)壓力和用出口側(cè)壓力計(jì)21測(cè)量的出口側(cè)壓力之差。
如圖3所示，在比較例中，在開始吹入民用燃?xì)獾臅r(shí)間點(diǎn)(從實(shí)驗(yàn)開始起約40分鐘的時(shí)間點(diǎn))壓損從約4kPa上升到約6kPa。這認(rèn)為是由于吹入民用燃?xì)猓裼萌細(xì)庠陲L(fēng)口內(nèi)燃燒，因氣體體積增大而流道阻力增加，壓損上升。
另一方面，在本發(fā)明實(shí)施例中，開始吹入民用燃?xì)夂髩簱p也沒有大的變化。
這樣，本發(fā)明的實(shí)施例驗(yàn)證了即使吹入作為氣體還原劑的民用燃?xì)?，也沒有發(fā)生壓損。
其次，為了調(diào)查民用燃?xì)獯等胛恢煤蛪簱p的關(guān)系，使民用燃?xì)獯等胛恢脧娘L(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端緩緩地移動(dòng)到爐外側(cè)，求出壓損變化率。如前所述，所謂壓損變化率是用民用燃?xì)獯等肭皦簱p去除民用燃?xì)獯等牒髩簱p得到的值。
圖5是表示壓損變化率和民用燃?xì)獯等胛恢玫年P(guān)系的曲線圖，縱軸表示壓損變化，橫軸表示從風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端開始的距離。
由圖5可知，從風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端開始到50mm處，壓損變化率為1.0，大致持平，從超過50mm處開始，壓損變化率急劇上升。
因此，認(rèn)為能不產(chǎn)生壓損地吹入民用燃?xì)獾奈恢檬菑娘L(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端開始到爐外側(cè)50mm的范圍內(nèi)。
另外，考慮到要可靠地防止壓損發(fā)生，更希望民用燃?xì)獯等胛恢脼閺娘L(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端開始到爐外側(cè)25mm的范圍內(nèi)。
根據(jù)上述試驗(yàn)爐的驗(yàn)證結(jié)果可知，當(dāng)采用本發(fā)明例的方式吹入氣體還原劑時(shí)，不會(huì)發(fā)生壓損問題。在此，就該點(diǎn)對(duì)高爐實(shí)際作業(yè)的影響進(jìn)行了驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果示于表2中。
表2
在表2中，只吹入微粉碳不吹入民用燃?xì)獾那闆r(以下稱為“基本作業(yè)”)記載在左欄中；在距風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端200mm的位置吹入微粉碳(PC(Pulverized Coal)100kg/T)和民用燃?xì)?50kg/T)的情況(以下稱為“比較例”)記載在中間欄中；用圖1所示的本發(fā)明例的吹入管和比較例相同地吹入微粉碳(PC(Pulverized Coal)100kg/T)和民用燃?xì)?50kg/T)的情況(在風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端位置吹入民用燃?xì)?，從其后方在距風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端200mm位置處吹入微粉碳的情況，以下稱為“本發(fā)明例”)記載在右欄中。
見表2的送風(fēng)量欄，基本作業(yè)中為8005(Nm3/min)、比較例中為7930(Nm3/min)、本發(fā)明例中變?yōu)?770(Nm3/min)。這表示，由于使用了本發(fā)明例的民用燃?xì)獯等虢Y(jié)構(gòu)，在吹入民用燃?xì)鈺r(shí)也可以和基本作業(yè)同樣的送風(fēng)。這是因?yàn)榧词勾等朊裼萌細(xì)庖矝]有產(chǎn)生壓損。
見還原劑比(RAR(Reducing Agent rate))欄可知，在基本作業(yè)中還原劑比是500(kg/T)，在本發(fā)明例中降低到490(kg/T)，還原效率提高了。這表示能有效地利用還原效率高的民用燃?xì)庾鳛檫€原劑。另一方面，在比較例中，雖然吹入了和本發(fā)明例同樣量的民用燃?xì)?，但還原劑比為520(kg/T)，還原劑比變得比基本作業(yè)時(shí)還要高。這表示，雖然吹入了還原效率良好的民用燃?xì)?，但由于壓損上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地作為還原劑利用。
而且，見焦炭比(CR)欄，在基本作業(yè)中焦炭比為400(kg/T)，本發(fā)明例中變?yōu)?40(kg/T)，可知焦炭比下降了60(kg/T)。由于吹入了50(kg/T)民用燃?xì)?，焦炭比下降?0(kg/T)，這表示，吹入的民用燃?xì)夂徒固坑行У剡M(jìn)行了置換(焦炭置換率60/50＝1.20)。另一方面，在比較例中，雖然吹入了和本發(fā)明例同樣量的民用燃?xì)?，但焦炭比?70(kg/T)，不過是比基本作業(yè)時(shí)降低了30(kg/T)。這表示，雖然吹入了還原效率良好的民用燃?xì)?，但由于壓損上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地和焦炭置換(焦炭置換率30/50＝0.60)。其結(jié)果是，在焦炭置換率中示出了數(shù)值，在比較例中為0.60，與此對(duì)應(yīng)，本發(fā)明中增大到1.20，焦炭的削減效果較大。另外，用民用燃?xì)獗热コ固勘鹊南鳒p量求得焦炭的置換率。
而且，見表2的出生鐵量欄，在基本作業(yè)中出生鐵量為11500(T/D)，本發(fā)明例中增加到11700(T/D)，吹入還原效率良好的民用燃?xì)獾男Ч从吃诔錾F量方面。另一方面，在比較例中，出生鐵量為11000(T/D)，比基本作業(yè)時(shí)還少。這是因?yàn)?，雖然吹入了還原效率良好的民用燃?xì)猓捎诖等敕绞讲缓线m，由壓損上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地作為還原劑利用。
這樣，即使吹入如民用燃?xì)膺@樣還原效率高的氣體還原劑，如果其吹入方式不合適，也不能進(jìn)行有效的高爐作業(yè)。
在這方面，按照本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了有效的高爐作業(yè)，其效果非常大。
(實(shí)施例2) (氣體還原劑LNG)用液化天然(LNG)氣代替實(shí)施例1的民用燃?xì)?，就用試?yàn)爐的驗(yàn)證和對(duì)高爐實(shí)際作業(yè)的影響進(jìn)行了驗(yàn)證。另外，除用LNG氣代替民用燃?xì)庖酝猓囼?yàn)條件實(shí)行和實(shí)施例1相同的方法。另外，本實(shí)施例中使用的LNG氣的組成為甲烷氣88.8體積％、乙烷氣5.6體積％、丙烷氣3.7體積％、丁烷氣1.8體積％，卡路里為11800kcal/kg。而且，關(guān)于本實(shí)施例中使用的微粉碳，通過74μm篩眼間隔的篩的微粒為80％，品種是blackwater炭。
其結(jié)果是，在本發(fā)明范圍內(nèi)，吹入氣體還原劑不會(huì)產(chǎn)生壓損問題。而且，就對(duì)高爐實(shí)際作業(yè)的影響進(jìn)行了驗(yàn)證，其效果示于表3中。
表3
在表3中，不吹入LNG氣的情況(以下稱為“基本作業(yè)”)記載在左欄中；在距風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端200mm的位置吹入微粉碳和LNG氣(50kg/T)的情況(以下稱為“比較例”)記載在中間欄中；用圖1所示本發(fā)明例的吹入管和比較例相同地吹入LNG氣(50kg/T)的情況(在風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端位置吹入LNG氣，從其后方在距風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端200mm位置處吹入微粉碳的情況，以下稱為“本發(fā)明例”)記載在右欄中。
見表3的送風(fēng)量欄，基本作業(yè)中為8005(Nm3/min)、比較例中為7930(Nm3/min)、本發(fā)明例中變?yōu)?770(Nm3/min)。這表示，由于使用了本發(fā)明例的LNG氣吹入結(jié)構(gòu)，在吹入LNG氣時(shí)也可以和基本作業(yè)同樣的送風(fēng)。這是因?yàn)榧词勾等隠NG氣也沒有產(chǎn)生壓損。
見還原劑比欄可知，在基本作業(yè)中還原劑比是500(kg/T)，在本發(fā)明例中降低到495(kg/T)，還原效率提高了。這表示能有效地利用還原效率高的LNG氣作為還原劑。另一方面，在比較例中，雖然吹入了和本發(fā)明例同樣量的LNG氣，但還原劑比為522(kg/T)，還原劑比變得比基本作業(yè)時(shí)還要高。這表示，雖然吹入了還原效率良好的LNG氣，但由于壓損上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地作為還原劑利用。
而且，見焦炭比欄，在基本作業(yè)中焦炭比為400(kg/T)，本發(fā)明例中變?yōu)?45(kg/T)，可知焦炭比下降了55(kg/T)。由于按50(kg/T)吹入LNG氣，焦炭比下降了55(kg/T)，這表示，吹入的LNG氣和焦炭有效地進(jìn)行了置換(焦炭置換率55/50＝1.10)。另一方面，在比較例中，雖然吹入了和本發(fā)明例同樣量的LNG氣，但焦炭比為372(kg/T)，不過是比基本作業(yè)時(shí)降低了28(kg/T)。這表示，雖然吹入了還原效率良好的LNG氣，但由于壓損上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地和焦炭置換(焦炭置換率28/50＝0.56)。和實(shí)施例1同樣，其結(jié)果是，焦炭置換率在比較例中為0.58，與此相對(duì)，本發(fā)明中增大到1.10。
而且，見表3的出生鐵量欄，在基本作業(yè)中出生鐵量為11500(T/D)，本發(fā)明例中增加到11600(T/D)，吹入還原效率良好的LNG氣的效果反映在出生鐵量方面。另一方面，在比較例中，出生鐵量為11200(T/D)，比基本作業(yè)時(shí)還少。這是因?yàn)椋m然吹入了還原效率良好的LNG氣，但由于吹入方式不合適，由壓損上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地作為還原劑利用。
這樣，即使吹入如LNG氣這樣還原效率高的氣體還原劑，如果其吹入方式不合適，也不能進(jìn)行有效的高爐作業(yè)。
在這方面，按照本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了有效的高爐作業(yè)，其效果非常大。
(實(shí)施例3)(氣體還原劑LPG)用丙烷氣(LPG)代替實(shí)施例1的民用燃?xì)猓陀迷囼?yàn)爐的驗(yàn)證和對(duì)高爐實(shí)裝作業(yè)的影響進(jìn)行了驗(yàn)證。另外，除用LPG氣代替民用燃?xì)庖酝?，試?yàn)條件實(shí)行和實(shí)施例1相同的方法。另外，本實(shí)施例中使用的LPG氣的組成為丙烷氣95體積％、丁烷氣5體積％，卡路里為11100kcal/kg。而且，關(guān)于本實(shí)施例中使用的微粉碳，通過74μm篩眼間隔的篩的微粒為80％，品種是blackwater炭。
其結(jié)果是，在本發(fā)明范圍內(nèi)，吹入氣體還原劑不會(huì)產(chǎn)生壓損問題。而且，就對(duì)高爐實(shí)際作業(yè)的影響進(jìn)行了驗(yàn)證，其效果示于表4中。
表4
在表4中，不吹入LPG氣的情況(以下稱為“基本作業(yè)”)記載在左欄中；在距風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端200mm的位置吹入微粉碳和LPG氣(50kg/T)的情況(以下稱為“比較例”)記載在中間欄中；用圖1所示本發(fā)明例的吹入管和比較例相同地吹入LPG氣(50kg/T)的情況(在風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端位置吹入LPG氣，從其后方在距風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端200mm位置處吹入微粉碳的情況，以下稱為“本發(fā)明例”)記載在右欄中。
見表4的送風(fēng)量欄，基本作業(yè)中為8005(Nm3/min)、比較例中為7900(Nm3/min)、本發(fā)明例中變?yōu)?890(Nm3/min)。這表示，由于使用了本發(fā)明例的LPG氣吹入結(jié)構(gòu)，在吹入LPG氣時(shí)也可以和基本作業(yè)同樣的送風(fēng)。這是因?yàn)榧词勾等隠PG氣也沒有產(chǎn)生壓損。
見還原劑比欄可知，在基本作業(yè)中還原劑比是500(kg/T)，在本發(fā)明例中降低到488(kg/T)，還原效率提高了。這表示能有效地利用還原效率高的LPG氣作為還原劑。另一方面，在比較例中，雖然吹入了和本發(fā)明例同樣量的LPG氣，但還原劑比為517(kg/T)，還原劑比變得比基本作業(yè)時(shí)還要高。這表示，雖然吹入了還原效率良好的LPG氣，但由于壓損上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地作為還原劑利用。
而且，見焦炭比欄，在基本作業(yè)中焦炭比為400(kg/T)，本發(fā)明例中變?yōu)?38(kg/T)，可知焦炭比下降了62(kg/T)。由于按50(kg/T)吹入LPG氣，焦炭比下降了62(kg/T)，這表示，吹入的LPG氣和焦炭有效地進(jìn)行了置換(焦炭置換率62/50＝1.24)。另一方面，在比較例中，雖然吹入了和本發(fā)明例同樣量的LPG氣，但焦炭比為367(kg/T)，不過是比基本作業(yè)時(shí)降低了33(kg/T)。這表示，雖然吹入了還原效率良好的LPG氣，但由于壓損上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地和焦炭置換(焦炭置換率33/50＝0.66)。
而且，見表4的出生鐵量欄，在基本作業(yè)中出生鐵量為11500(T/D)，本發(fā)明例中增加到11900(T/D)，吹入還原效率良好的LPG氣的效果反映在出生鐵量方面。另一方面，在比較例中，出生鐵量為11400(T/D)，比基本作業(yè)時(shí)減少。這是因?yàn)?，雖然吹入了還原效率良好的LPG氣，但由于吹入方式不合適，由壓損上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地作為還原劑利用。
這樣，即使吹入如LPG氣這樣還原效率高的氣體還原劑，如果其吹入方式不合適，也不能進(jìn)行有效的高爐作業(yè)。
在這方面，按照本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了有效的高爐作業(yè)，其效果非常大。
(實(shí)施例4)(氣體還原劑COG)用焦炭氣(COG)代替實(shí)施例1的民用燃?xì)?，就用試?yàn)爐的驗(yàn)證和對(duì)高爐實(shí)裝作業(yè)的影響進(jìn)行了驗(yàn)證。另外，除用COG氣代替民用燃?xì)庖酝?，試?yàn)條件實(shí)行和實(shí)施例1相同的方法。另外，本實(shí)施例中使用的COG氣的組成為氫58.5體積％、CO氣6.4體積％、CO2氣2.0體積％、甲烷氣27.4體積％、乙烷氣2.6體積％、N2氣2體積％，另外，卡路里為4580kcal/Nm3。而且，關(guān)于本實(shí)施例中使用的微粉碳，通過74μm篩眼間隔的篩的微粒為80％，品種是blackwater炭。
其結(jié)果是，在本發(fā)明范圍內(nèi)，吹入氣體還原劑不會(huì)產(chǎn)生壓損問題。而且，就對(duì)高爐實(shí)際作業(yè)的影響進(jìn)行了驗(yàn)證，其效果示于表5中。
表5
在表5中，不吹入COG氣的情況(以下稱為“基本作業(yè)”)記載在左欄中；在距風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端200mm的位置吹入微粉碳和COG氣(50kg/T)的情況(以下稱為“比較例”)記載在中間欄中；用圖1所示本發(fā)明例的吹入管和比較例相同地吹入COG氣(50kg/T)的情況(在風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端位置吹入COG氣，從其后方在距風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端200mm位置處吹入微粉碳的情況，以下稱為“本發(fā)明例”)記載在右欄中。
見表5的送風(fēng)量欄，基本作業(yè)中為8005(Nm3/min)、比較例中為7780(Nm3/min)、本發(fā)明例中變?yōu)?760(Nm3/min)。這表示，由于使用了本發(fā)明例的COG氣吹入結(jié)構(gòu)，在吹入COG氣時(shí)也可以和基本作業(yè)同樣的送風(fēng)。這是因?yàn)榧词勾等隒OG氣也沒有產(chǎn)生壓損。
見還原劑比欄可知，在基本作業(yè)中還原劑比是500(kg/T)，在本發(fā)明例中為500(kg/T)沒有變化，但在比較例中，吹入了同樣量的LPG氣，但還原劑比上升到529(kg/T)。
而且，見焦炭比欄，在基本作業(yè)中焦炭比為400(kg/T)，本發(fā)明例中降低到350(kg/T)，可知能夠減少高價(jià)焦炭50(kg/T)(焦炭置換率50/50＝1.00)。另一方面，在比較例中，雖然吹入了和本發(fā)明例同樣量的COG氣，但焦炭比為379(kg/T)，不過是比基本作業(yè)時(shí)降低了21(kg/T)。這表示，雖然吹入了還原效率良好的COG氣，但由于壓損上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地和焦炭置換(焦炭置換率21/50＝0.42)。
而且，見表5的出生鐵量欄，在基本作業(yè)中出生鐵量為11300(T/D)，本發(fā)明例中增加到11900(T/D)，吹入還原效率良好的COG氣的效果反映在出生鐵量方面。另一方面，在比較例中，出生鐵量為11300(T/D)，比基本作業(yè)時(shí)還少。這是因?yàn)椋m然吹入了還原效率良好的COG氣，但由于吹入方式不合適，由壓損上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地作為還原劑利用。
這樣，即使吹入如COG氣這樣還原效率高的氣體還原劑，如果其吹入方式不合適，也不能進(jìn)行有效的高爐作業(yè)。
在這方面，按照本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了有效的高爐作業(yè)，其效果非常大。
(實(shí)施例5) (固體還原劑合成樹脂)用合成樹脂(灰分3.0質(zhì)量％(db)，C85.0質(zhì)量％(daf)，H15質(zhì)量％(daf))代替實(shí)施例1的微粉碳，就用試驗(yàn)爐的驗(yàn)證和對(duì)高爐實(shí)裝作業(yè)的影響進(jìn)行了驗(yàn)證。另外，除用合在樹脂代替微粉碳以外，試驗(yàn)條件實(shí)行和實(shí)施例1相同的方法。另外，本實(shí)施例中使用的合成樹脂的平均粒徑為6.5mm，樹脂種類是聚乙烯。
其結(jié)果是，在本發(fā)明范圍內(nèi)，吹入氣體還原劑不會(huì)產(chǎn)生壓損問題。而且，就對(duì)高爐實(shí)際作業(yè)的影響進(jìn)行了驗(yàn)證，其效果示于表6中。
表6
在表6中，不吹入民用燃?xì)獾那闆r(以下稱為“基本作業(yè)”)記載在左欄中；在距風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端200mm的位置吹入合成樹脂和民用燃?xì)?50kg/T)的情況(以下稱為“比較例”)記載在中間欄中；用圖1所示本發(fā)明例的吹入管和比較例相同地按50(kg/T)吹入民用燃?xì)獾那闆r(在風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端位置吹入民用燃?xì)?，從其后方在距風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端200mm位置處吹入合成樹脂的情況，以下稱為“本發(fā)明例”)記載在右欄中。
見表6的送風(fēng)量欄，基本作業(yè)中為7870(Nm3/min)、比較例中為7950(Nm3/min)、本發(fā)明例中變?yōu)?800(Nm3/min)。這表示，由于使用了本發(fā)明例的民用燃?xì)獯等虢Y(jié)構(gòu)，在吹入民用燃?xì)鈺r(shí)也可以和基本作業(yè)同樣的送風(fēng)。這是因?yàn)榧词勾等朊裼萌細(xì)庖矝]有產(chǎn)生壓損。
見還原劑比欄可知，在基本作業(yè)中還原劑比是503(kg/T)，在本發(fā)明例中降低到493(kg/T)，還原效率提高了。這表示能有效地利用還原效率高的民用燃?xì)庾鳛檫€原劑。另一方面，在比較例中，雖然吹入了和本發(fā)明例同樣量的民用燃?xì)?，但還原劑比為520(kg/T)，還原劑比變得比基本作業(yè)時(shí)還要高。這表示，雖然吹入了還原效率良好的民用燃?xì)猓捎趬簱p上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地作為還原劑利用。
而且，見焦炭比欄，在基本作業(yè)中焦炭比為403(kg/T)，本發(fā)明例中變?yōu)?43(kg/T)，可知焦炭比下降了60(kg/T)。由于吹入了50(kg/T)民用燃?xì)?，焦炭比下降?0(kg/T)，這表示，吹入的民用燃?xì)夂徒固坑行У剡M(jìn)行了置換(焦炭置換率60/50＝1.20)。另一方面，在比較例中，雖然吹入了和本發(fā)明例同樣量的民用燃?xì)?，但焦炭比?70(kg/T)，不過是比基本作業(yè)時(shí)降低了33(kg/T)。這表示，雖然吹入了還原效率良好的民用燃?xì)猓捎趬簱p上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地和焦炭置換(焦炭置換率33/50＝0.66)。
而且，見表6的出生鐵量欄，在基本作業(yè)中出生鐵量為11500(T/D)，本發(fā)明例中增加到11700(T/D)，吹入還原效率良好的民用燃?xì)獾男Ч从吃诔錾F量方面。另一方面，在比較例中，出生鐵量為11400(T/D)，比基本作業(yè)時(shí)還少。這是因?yàn)?，雖然吹入了還原效率良好的民用燃?xì)?，但由于吹入方式不合適，由壓損上升助長了送風(fēng)量降低和作業(yè)不穩(wěn)定化，不能有效地作為還原劑利用。
這樣，即使吹入如民用燃?xì)膺@樣還原效率高的氣體還原劑，如果其吹入方式不合適，也不能進(jìn)行有效的高爐作業(yè)。
在這方面，按照本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了有效的高爐作業(yè)，其效果非常大。
實(shí)施例6為了證實(shí)實(shí)施方式2的效果，使用圖2所示的焦炭填充型試驗(yàn)燃燒爐進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)吹入和不吹入民用燃?xì)獾那樾?，調(diào)查微粉碳吹入位置的影響。另外，民用燃?xì)獯等胛恢煤愣ㄔO(shè)為距風(fēng)口爐內(nèi)前端25mm處。
圖6中示出了當(dāng)使微粉碳吹入位置距風(fēng)口前端按50mm變化時(shí)微粉碳吹入位置和排氣中的灰塵捕集量的關(guān)系的曲線圖。在圖6中，縱軸表示灰塵捕集量，橫軸表示微粉碳吹入位置。
如圖6曲線圖所示，在吹入和不吹入民用燃?xì)鈺r(shí)，微粉碳吹入位置越從風(fēng)口前端向爐外側(cè)后退，排氣中的灰塵捕集量越減少。這說明，從風(fēng)口前端開始的距離越長，在吹管內(nèi)的微粉碳的預(yù)熱越充分，微粉碳在爐內(nèi)的燃燒性越高。
而且，在吹入民用燃?xì)獾那樾蜗?，從排氣中的灰塵捕集量減少來看，認(rèn)為通過民用燃?xì)庠跔t內(nèi)的燃燒熱所引起的助燃效果，微粉碳的燃燒性提高了。
從圖6的曲線圖可知，當(dāng)在風(fēng)口前端附近吹入民用燃?xì)鈺r(shí)，即使微粉碳吹入位置在距風(fēng)口前端50mm處，排氣中的灰塵捕集量和不吹入民用燃?xì)鈺r(shí)的大致最低值是同等程度的。由此證實(shí)，即使實(shí)施方式2所述的微粉碳吹入位置在距風(fēng)口前端50mm處，也不會(huì)發(fā)生通氣性問題。
圖7示出了當(dāng)使微粉碳吹入位置距風(fēng)口前端按50mm變化時(shí)微粉碳吹入位置和壓損的關(guān)系的曲線圖。在圖7中，縱軸表示壓損，橫軸表示微粉碳吹入位置。
如圖7所示，在不吹入民用燃?xì)鈺r(shí)，當(dāng)距風(fēng)口前端的距離超過150mm時(shí)，壓損急劇上升，與此對(duì)應(yīng)，在吹入民用燃?xì)鈺r(shí)，直到距風(fēng)口前端的距離超過200mm時(shí)，才確認(rèn)壓損上升。
在吹入民用燃?xì)鈺r(shí)，由于在爐內(nèi)的風(fēng)口前端附近引起民用燃?xì)獾娜紵?，從吹管送出的熱風(fēng)中的氧在風(fēng)口前端附近消耗，難于引起在該位置的微粉碳的燃燒，認(rèn)為使壓損上升的微粉碳吹入位置為從風(fēng)口前端向爐外側(cè)偏移約50mm處。
這樣，從圖7的曲線圖可知，當(dāng)在風(fēng)口前端附近吹入民用燃?xì)鈺r(shí)，即使微粉碳吹入位置在距風(fēng)口前端200mm處，壓損和不吹入民用燃?xì)鈺r(shí)的大致最低值是同等程度的。由此證實(shí)，即使實(shí)施方式2所述的微粉碳吹入位置在距風(fēng)口前端200mm處，也不會(huì)發(fā)生壓損問題。
如上所述，證實(shí)了當(dāng)將氣體還原劑吹入位置設(shè)定為距風(fēng)口前端0～50mm范圍內(nèi)時(shí)，希望固體還原劑吹入位置設(shè)定在比氣體還原劑吹入位置還位于爐外側(cè)的距風(fēng)口前端200mm的范圍內(nèi)。
而且，按照?qǐng)D6、圖7，為了使灰塵捕集量更少且壓損更小，更為希望固體還原劑的吹入位置設(shè)定在距風(fēng)口前端75～200mm范圍內(nèi)。
實(shí)施例7為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，使用上述圖2所示的模擬高爐的焦炭填充型試驗(yàn)燃燒爐，測(cè)定圖8所示實(shí)施方式的爐內(nèi)最高溫度位置。其結(jié)果示于圖9中。
如圖9所示，爐內(nèi)最高溫度位置為距風(fēng)口前端約500mm處，和上述圖10所示的不吹入民用燃?xì)獾那樾蜗嗤?br> 由此證實(shí)，使用從高爐內(nèi)壁面2向爐內(nèi)側(cè)的突出長度L設(shè)定為400mm的風(fēng)口1，同時(shí)，位于氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a配置在風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端附近，由此，能避免吹入民用燃?xì)庠斐傻臓t內(nèi)最高溫度位置的移動(dòng)。
工業(yè)實(shí)用性在本發(fā)明中，通過將氣體還原劑吹入位置形成在高爐風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端部附近，能夠使氣體還原劑不在風(fēng)口和吹管內(nèi)燃燒而在爐內(nèi)燃燒，能防止吹管內(nèi)的壓損發(fā)生。其結(jié)果是，能有效地利用氣體還原劑而不使還原效率降低，能提高焦炭置換率。而且，能減輕冷卻風(fēng)口和吹管等的冷卻設(shè)備的熱負(fù)荷，并防止熱損。
而且，在本發(fā)明中，具有從高爐內(nèi)壁面向爐內(nèi)側(cè)的突出長度設(shè)定為350～600mm的風(fēng)口和設(shè)置在該風(fēng)口爐內(nèi)側(cè)前端部附近的氣體還原劑吹入口，由此，即使在從風(fēng)口吹入民用燃?xì)獾葰怏w還原劑時(shí)，也能防止?fàn)t內(nèi)最高溫度位置向爐壁側(cè)移動(dòng)，并能使?fàn)t內(nèi)最高溫度位置更向爐內(nèi)側(cè)移動(dòng)，能抑制高爐爐壁溫度上升而不極度縮短風(fēng)口壽命。其結(jié)果是，能利用民用燃?xì)獯等脒M(jìn)行低還原劑比作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種高爐還原劑吹入裝置，是從高爐風(fēng)口吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，其中，氣體還原劑的吹入口設(shè)置在所述高爐風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部附近。
2.一種高爐還原劑吹入裝置，是從高爐風(fēng)口吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，其中，具有用于吹入氣體還原劑的氣體還原劑吹入管，該氣體還原劑吹入管的吹入口配置在所述高爐風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)端部附近。
3.權(quán)利要求
1或2所述的高爐還原劑吹入裝置，其中，氣體還原劑吹入位置配置在從所述高爐風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部向爐外側(cè)0～50mm的范圍內(nèi)。
4.權(quán)利要求
1～3中任一項(xiàng)所述的高爐還原劑吹入裝置，其中，具有固體還原劑吹入管，該固體還原劑吹入管的吹入口配置在相對(duì)于氣體還原劑吹入管的吹入口的送風(fēng)方向上游側(cè)。
5.權(quán)利要求
4所述的高爐還原劑吹入裝置，其中，在送風(fēng)通路內(nèi)，固體還原劑吹入管和氣體還原劑吹入管交叉配置。
6.權(quán)利要求
4或5所述的高爐還原劑吹入裝置，其中，固體還原劑吹入管的吹入口配置在從高爐風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部向爐外側(cè)的200mm的范圍內(nèi)。
7.權(quán)利要求
1～6中任一項(xiàng)所述的高爐還原劑吹入裝置，其中，氣體還原劑吹入管具有彎折部或彎曲部。
8.權(quán)利要求
1～7中任一項(xiàng)所述的高爐還原劑吹入裝置，其中，風(fēng)口設(shè)定成從高爐內(nèi)壁面向爐內(nèi)側(cè)突出長度為350mm～600mm。
9.權(quán)利要求
1～7中任一項(xiàng)所述的高爐還原劑吹入裝置，其中，風(fēng)口設(shè)定成從高爐內(nèi)壁面向爐內(nèi)側(cè)突出長度為350mm～400mm。
10.權(quán)利要求
8或9中所述的高爐還原劑吹入裝置，其中，氣體還原劑吹入管的吹入口配置在從風(fēng)口前端向爐外側(cè)0～25mm的范圍內(nèi)。
11.一種高爐作業(yè)方法，其中，使用權(quán)利要求
1～10中任一項(xiàng)所述的高爐還原劑吹入裝置，且從該高爐還原劑吹入裝置至少吹入氣體還原劑。
12.一種高爐還原劑吹入裝置，是從高爐風(fēng)口至少吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，其特征在于，具有設(shè)定成從高爐內(nèi)壁面向爐內(nèi)側(cè)突出長度為350mm～600mm的風(fēng)口、和設(shè)置在該風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部附近的氣體還原劑吹入口。
13.一種高爐還原劑吹入裝置，是從高爐風(fēng)口至少吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，其特征在于，具有設(shè)定成從高爐內(nèi)壁面向爐內(nèi)側(cè)突出長度為350mm～400mm的風(fēng)口、和設(shè)置在該風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)前端部附近的氣體還原劑吹入口。
14.一種高爐還原劑吹入裝置，是從高爐風(fēng)口至少吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，其特征在于，具有設(shè)定成從高爐內(nèi)壁面向爐內(nèi)側(cè)突出長度為350mm～600mm的風(fēng)口、和吹入氣體還原劑的氣體還原劑吹入管，該氣體還原劑吹入管的吹入口配置在所述風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)端部附近。
15.一種高爐還原劑吹入裝置，是從高爐風(fēng)口至少吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，其特征在于，具有設(shè)定成從高爐內(nèi)壁面向爐內(nèi)側(cè)突出長度為350mm～400mm的風(fēng)口、和吹入氣體還原劑的氣體還原劑吹入管，該氣體還原劑吹入管的吹入口配置在所述風(fēng)口的爐內(nèi)側(cè)端部附近。
16.權(quán)利要求
14或15所述的高爐還原劑吹入裝置，其特征在于，氣體還原劑吹入管的吹入口配置在從風(fēng)口前端向爐外側(cè)的0～25mm的范圍內(nèi)。
17.一種高爐作業(yè)方法，使用權(quán)利要求
12～16中任一項(xiàng)所述的高爐還原劑吹入裝置，且從該高爐還原劑吹入裝置至少吹入氣體還原劑。
專利摘要
提供了即使從風(fēng)口吹入作為氣體還原劑的天然氣等時(shí)，也能不產(chǎn)生壓損并降低焦炭比，并且能抑制高爐爐壁溫度上升的高爐還原劑吹入裝置及使用該裝置的高爐作業(yè)方法。具體地，是從高爐風(fēng)口1吹入氣體還原劑的還原劑吹入裝置，具有吹入氣體還原劑的氣體還原劑吹入管5，位于該氣體還原劑吹入管5前端的氣體還原劑吹入口5a設(shè)置在高爐風(fēng)口1的爐內(nèi)側(cè)端部1a附近。并且，具有固體還原劑吹入管7，位于該固體還原劑吹入管7前端的固體還原劑吹入口7a配置在氣體還原劑吹入管5的氣體噴出口的送風(fēng)方向上游側(cè)。而且，具有從高爐內(nèi)壁面2向爐內(nèi)側(cè)突出長度設(shè)定為350～600mm的風(fēng)口。
文檔編號(hào)C21B5/00GK1993483SQ200580026111
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年9月27日
發(fā)明者筑地秀明, 山口富, 佐藤道貴, 長谷川伸二, 下村昭夫 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan