JP4916851B2 - Pulverized coal blowing device - Google Patents
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Description
本発明は、高炉にその下部から微粉炭を吹き込む微粉炭吹き込み装置に関し、特に、微粉炭の供給量の変動を抑制することが可能な微粉炭吹き込み装置に関する。 The present invention relates to a pulverized coal injecting apparatus for injecting pulverized coal into a blast furnace from below, and more particularly to a pulverized coal injecting apparatus capable of suppressing fluctuations in the supply amount of pulverized coal.
近年、高炉において銑鉄を製造する際に、高価なコークスを節減し、銑鉄の製造コストを削減するために、石炭を微破砕した微粉炭を羽口から吹き込むことが行われている。この微粉炭の吹き込みを行う場合、微粉炭は燃焼性が高いため、例えば窒素ガスやアルゴンガスなどをキャリアガスとして用い、フィードタンク（微粉炭供給タンク）から搬送された微粉炭を、羽口内に配置したブローパイプから熱風とともに高炉内に吹き込む方法が採用されている。 In recent years, when producing pig iron in a blast furnace, in order to save expensive coke and reduce the production cost of pig iron, pulverized coal obtained by finely pulverizing coal has been blown from the tuyere. When this pulverized coal is blown in, pulverized coal is highly combustible. For example, nitrogen gas or argon gas is used as the carrier gas, and the pulverized coal conveyed from the feed tank (pulverized coal supply tank) is put into the tuyere. A method of blowing into the blast furnace with hot air from the arranged blow pipe is adopted.
かかる方法を実施する際、微粉炭を１台のフィードタンクから高炉内に吹き込む場合には、微粉炭の供給時と供給停止時との吹き込み量の差が大きく、高炉内に与える熱量が変動して高炉の操業が不安定化してしまうという問題がある。そこで、高炉の操業の安定化を図るため、複数基のフィードタンクを設置し、複数のフィードタンクから同時に高炉内に微粉炭を吹き込むことで、高炉内に連続的に微粉炭を吹き込む方法がある（例えば、特許文献１及び２を参照）。
When carrying out such a method, when pulverized coal is blown into a blast furnace from a single feed tank, the difference in the amount of pulverized coal blown between when the pulverized coal is supplied and when the supply is stopped is large, and the amount of heat applied to the blast furnace varies. As a result, the operation of the blast furnace becomes unstable. Therefore, in order to stabilize the operation of the blast furnace, there is a method in which a plurality of feed tanks are installed and pulverized coal is continuously blown into the blast furnace by simultaneously blowing pulverized coal from the plurality of feed tanks into the blast furnace. (See, for example,
上記特許文献１及び２に記載された方法によれば、一のフィードタンクの切り替え時には他のフィードタンクから微粉炭を吹き込んでいるので、フィードタンクの切り替え時における微粉炭の吹き込み量の変動を小さくし、高炉操業の安定化を図ることができる。すなわち、高炉に供給する微粉炭の量を複数のフィードタンクに分割すれば、１つのフィードタンクから供給する微粉炭の量は少なくなるので、各々のフィードタンクから供給される微粉炭の量の変動は小さくなり、全フィードタンクから供給される合計の微粉炭の量の変動も小さくすることができる。
According to the methods described in
ここで、各フィードタンクから吹き込む微粉炭の吹き込み量の調節は、個別にフィードタンク内の圧力を制御することにより行っており、一のフィードタンクの切り替え時には、他のフィードタンク内の圧力を上げて微粉炭の吹き込み量を増加させることにより、高炉内に吹き込む合計の吹き込み量をほぼ一定に保つことができるというものである。 Here, the amount of pulverized coal blown from each feed tank is adjusted by individually controlling the pressure in the feed tank. When one feed tank is switched, the pressure in the other feed tank is increased. By increasing the amount of pulverized coal injected, the total amount injected into the blast furnace can be kept substantially constant.
しかしながら、実際には、上記フィードタンク内の圧力の制御による場合には、フィードタンクの切り替え時において圧力を調節して微粉炭の吹き込み量を調節する際に、圧力を調節してから所望の吹き込み量となるまでに大きなタイムラグが存在し、合計の吹き込み量を一定に保つことは困難である、という問題があった。合計の吹き込み量を一定に保つことができないと、高炉の熱バランスに影響を与え、高炉の安定操業に支障を与えてしまうこともあるため好ましくない。 However, in actuality, in the case of controlling the pressure in the feed tank, when adjusting the pressure at the time of switching the feed tank and adjusting the blowing amount of pulverized coal, the pressure is adjusted and then the desired blowing is performed. There was a problem that there was a large time lag until the amount reached, and it was difficult to keep the total blowing amount constant. If the total amount of blowing cannot be kept constant, the heat balance of the blast furnace will be affected, and the stable operation of the blast furnace may be hindered.
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、高炉内に微粉炭を吹き込む微粉炭吹き込み装置において、微粉炭供給タンク内の圧力制御の際のタイムラグに関係なく、合計の微粉炭の吹き込み量を一定に保つことを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and in the pulverized coal injecting apparatus for injecting pulverized coal into the blast furnace, the total pulverized powder regardless of the time lag at the time of pressure control in the pulverized coal supply tank. The purpose is to keep the amount of charcoal blown constant.
本発明者らは，上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果，複数の微粉炭供給タンクから吹き込まれた微粉炭の流れを合流させる際に、複数の流れをお互いに干渉させることにより、各微粉炭供給タンクからの微粉炭吹き込み量の変動を抑制し合い、合流後の微粉炭の合計の吹き込み量を一定に保つことができることを見出し，この知見に基づいて本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have made a plurality of flows interfere with each other when the flows of pulverized coal blown from a plurality of pulverized coal supply tanks are merged. The present inventors have found that it is possible to suppress fluctuations in the amount of pulverized coal injected from each pulverized coal supply tank and to keep the total amount of pulverized coal injected after merging constant, and to complete the present invention based on this knowledge. It came.
すなわち、本発明が要旨とするところは以下のとおりである。
（１）複数の微粉炭供給タンクから分配器を介して高炉に微粉炭を吹き込むための微粉炭吹き込み装置であって：前記複数の微粉炭供給タンクの各々に接続された微粉炭供給路と；前記微粉炭供給路の下流側に位置し、前記複数の微粉炭供給路が集合した集合部と；前記集合部に設けられ、前記微粉炭供給路の長手方向に沿って前記複数の微粉炭供給路を仕切る隔壁と；前記集合部の前記隔壁よりも下流側に連設され、前記複数の微粉炭供給路からの微粉炭の流れを合流させる直管部と；前記直管部の側面側で前記隔壁の下流側に設けられ、微粉炭が流れる前記直管部にガスを吹き込むガス吹き込み手段と；を備え、前記隔壁先端と前記ガス吹き込み手段との前記直管部の長手方向の距離は、前記直管部の直径の１０倍以内であり、前記ガス吹き込み手段は、複数のガス吹き込みノズルを有し、前記複数のガス吹き込みノズルは、前記直管部の中心軸と直交する平面において、前記隔壁に対して対称に配置されることを特徴とする、微粉炭吹き込み装置。
（２）前記ガス吹き込み手段は、前記微粉炭の流れ方向下流側における前記直管部の外側面と前記ガス吹き込みノズルとのなす角θ Ｎ が３０°≦θ Ｎ ≦１００°となるように設けられることを特徴とする、（１）に記載の微粉炭吹き込み装置。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A pulverized coal blowing device for blowing pulverized coal from a plurality of pulverized coal supply tanks into a blast furnace via a distributor: a pulverized coal supply path connected to each of the plurality of pulverized coal supply tanks; An aggregate portion where the plurality of pulverized coal supply passages are located downstream of the pulverized coal supply passage; and a plurality of the pulverized coal supplies provided along the longitudinal direction of the pulverized coal supply passage. A partition partitioning the path; a straight pipe part connected downstream of the partition part of the collecting part and joining the flows of pulverized coal from the plurality of pulverized coal supply paths; and on a side surface side of the straight pipe part A gas blowing means provided on the downstream side of the partition wall for blowing gas into the straight pipe portion through which pulverized coal flows, and the distance in the longitudinal direction of the straight pipe portion between the tip of the partition wall and the gas blowing means is The diameter of the straight pipe portion is within 10 times, and the gas Can included means, blowing plurality of gas includes a nozzle, said plurality of gas blowing nozzles, in a plane perpendicular to the center axis of the straight tube portion, and wherein the Rukoto arranged symmetrically with respect to the partition wall , Pulverized coal blowing device.
( 2 ) The gas blowing means is provided so that an angle θ N formed between the outer surface of the straight pipe portion and the gas blowing nozzle on the downstream side in the flow direction of the pulverized coal satisfies 30 ° ≦ θ N ≦ 100 °. characterized in that it is, pulverized coal injection device according to (1).
本発明によれば、高炉内に微粉炭を吹き込む微粉炭吹き込み装置において、複数の微粉炭供給タンクから吹き込まれた微粉炭の流れの合流時にガスを吹きこむことにより、微粉炭供給タンク内の圧力制御の際のタイムラグに関係なく、合計の吹き込み量を一定に保つことが可能である。したがって、本発明によれば、高炉の熱バランスを保ち、高炉の安定操業の継続を可能にすることができる。 According to the present invention, in the pulverized coal blowing device for blowing pulverized coal into the blast furnace, the pressure in the pulverized coal supply tank is obtained by blowing gas at the time of merging of the flows of pulverized coal blown from a plurality of pulverized coal supply tanks. Regardless of the time lag at the time of control, it is possible to keep the total blowing amount constant. Therefore, according to the present invention, the thermal balance of the blast furnace can be maintained and stable operation of the blast furnace can be continued.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
（本発明の一実施形態に係る微粉炭吹き込み装置の全体構成）
Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
(Overall configuration of pulverized coal blowing device according to one embodiment of the present invention)
まず、図１に基づいて、本発明の一実施形態に係る微粉炭吹き込み装置の全体構成について説明する。なお、図１は、本発明の一実施形態に係る微粉炭吹き込み装置１の全体構成を示す説明図である。
First, based on FIG. 1, the whole structure of the pulverized coal blowing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. In addition, FIG. 1 is explanatory drawing which shows the whole structure of the pulverized coal blowing
本実施形態に係る微粉炭吹き込み装置１は、高炉１００にその下部から微粉炭を連続的に吹き込むための装置であり、図１に示すように、複数の微粉炭供給タンク１０（１０−１、１０−２、１０−３、１０−４）と、複数のプレディスパーサ２０−１、２０−２と、ディスパーサ３０と、ガス吹き込み手段４０と、分配器５０と、を主に備える。
The pulverized
微粉炭供給タンク１０は、微粉炭を貯留及び供給可能なタンクであって、本実施形態に係る微粉炭吹き込み装置１においては、４基の微粉炭供給タンク１０−１、１０−２、１０−３、１０−４が設置されている。この各微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４の上方には、石炭粉砕機により微粉砕された微粉炭を一旦貯蔵する貯蔵タンク（図示せず）が設置されている。この貯蔵タンクは、２００ｍｅｓｈ以下の粒径のものが６０〜８０質量％程度含まれた微粉炭を貯蔵している。なお、貯蔵タンクから各微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４への微粉炭の供給（補充）は、例えば、貯蔵タンクと微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４とを接続する配管（図示せず）に設けられた開閉バルブ（図示せず）の開閉動作により、微粉炭の重力を利用して行うことができる。
The pulverized
各微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４は、下側が下方へ向かって縮径した形状となっており、その内部に窒素ガス等の不活性ガスを供給することで、内部を例えば０．７〜１．３ＭＰａ程度に加圧することができる。また、この各微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４には、秤量器（図示せず）が設けられ、各微粉炭供給タンク１０−１〜４内の微粉炭の残量を検出できる。また、この各微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４の下端部には、微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４内の微粉炭をプレディスパーサ２０−１、２０−２へ搬送するための第１供給管１２−１、１２−２、１２−３、１２−４が接続されている。また、各第１供給管１２−１〜１２−４には、開閉バルブ１４−１、１４−２、１４−３、１４−４が設けられ、この各開閉バルブ１４−１〜１４−４を開閉し、第１供給管を切り替えて、各微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４内の微粉炭を搬送可能となっている。なお、各微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４から微粉炭を供給する際には、微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４の内部に窒素ガス等の不活性ガスを供給し、微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４内部を高炉１００よりも高圧にすると、微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４と高炉１００との差圧により、微粉炭を微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４から高炉１００へ流入させることができる。
Each of the pulverized coal supply tanks 10-1 to 10-4 has a shape in which the lower side is reduced in diameter toward the lower side, and by supplying an inert gas such as nitrogen gas to the inside thereof, the inside is, for example, 0.00. The pressure can be about 7 to 1.3 MPa. Each of the pulverized coal supply tanks 10-1 to 10-4 is provided with a weigher (not shown), and the remaining amount of pulverized coal in each of the pulverized coal supply tanks 10-1 to 10-4 can be detected. Moreover, the pulverized coal in the pulverized coal supply tanks 10-1 to 10-4 is conveyed to the lower ends of the pulverized coal supply tanks 10-1 to 10-4 to the predispersers 20-1 and 20-2. For this purpose, first supply pipes 12-1, 12-2, 12-3, and 12-4 are connected. Each of the first supply pipes 12-1 to 12-4 is provided with opening / closing valves 14-1, 14-2, 14-3, and 14-4. The pulverized coal in each of the pulverized coal supply tanks 10-1 to 10-4 can be conveyed by opening and closing and switching the first supply pipe. In addition, when supplying pulverized coal from each of the pulverized coal supply tanks 10-1 to 10-4, an inert gas such as nitrogen gas is supplied into the pulverized coal supply tanks 10-1 to 10-4. When the inside of the charcoal supply tanks 10-1 to 10-4 is set to a pressure higher than that of the
また、第１供給管１２−１、１２−２の下流側端部はプレディスパーサ２０−１の上部に、第１供給管１２−３、１２−４の下流側端部はプレディスパーサ２０−２の上部に、それぞれ接続されている。このプレディスパーサ２０−１（２０−２）は、詳しくは後述するが、第１供給管１２−１と１２−２（１２−３と１２−４）の少なくともいずれか一方から微粉炭の供給を受けることにより、常に微粉炭の供給がある状態となり、ディスパーサ３０の微粉炭供給路３２−１と３２−２に微粉炭を連続的に供給することができる。
The downstream ends of the first supply pipes 12-1 and 12-2 are located above the predisperser 20-1, and the downstream ends of the first supply pipes 12-3 and 12-4 are the
プレディスパーサ２０−１、２０−２の下端部には、微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４からプレディスパーサ２０−１、２０−２に供給された微粉炭をディスパーサ３０へ搬送するための第２供給管２２−１、２２−２がそれぞれ接続されている。また、この第２供給管２２−１、２２−２の下流側端部は、ディスパーサ３０の下部に設けられた微粉炭供給路３２−１、３２−２にそれぞれ接続されている。
The pulverized coal supplied to the predispersers 20-1 and 20-2 from the pulverized coal supply tanks 10-1 to 10-4 is conveyed to the lower ends of the predispersers 20-1 and 20-2 to the
ディスパーサ３０は、堅型であり、複数の微粉炭供給路３２（本実施形態では２つの微粉炭供給路３２−１、３２−２）と、集合部３４と、隔壁３６と、直管部３８と、を主に有する略Ｙ字形状の管状部材であり、例えば、セラミックス等の材質により形成される。このディスパーサ３０は、複数の微粉炭供給タンク１０から供給された微粉炭の複数の流れ、例えば、本実施形態では、微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４からプレディスパーサ２０−１、２０−２を介して供給された２つの微粉炭の流れ（以下、「微粉炭流」という場合がある。）を直管部３８の下部で合流させて１つの微粉炭流とし、この１つの微粉炭流中の微粉炭を分配器５０を介して高炉１００に連続的に供給する。
The
微粉炭供給路３２（３２−１，３２−２）は、複数の微粉炭供給タンク１０の各々に、直接または間接的に接続（本実施形態では、第１供給管１２−１〜１２−４、プレディスパーサ２０−１、２０−２、及び第２供給管２２−１、２２−２を介して接続）されている。集合部３４は、微粉炭供給路３２の下流側に位置し、ディスパーサ３０のうち、複数の微粉炭供給路３２−１、３２−２が集合した部分である。隔壁３６は、集合部３４に設けられ、微粉炭供給路３２の長手方向に沿って複数の微粉炭供給路３２−１、３２−２を仕切る部材である。直管部３８は、集合部３４の隔壁３６よりも下流側に連設され、ディスパーサ３０のうち、複数の微粉炭供給路３２−１、３２−２からの微粉炭の流れを合流させる部分である。なお、ディスパーサ３０の構成の詳細については後述する。
The pulverized coal supply path 32 (32-1, 32-2) is directly or indirectly connected to each of the plurality of pulverized coal supply tanks 10 (in the present embodiment, the first supply pipes 12-1 to 12-4). , Connected via predispersers 20-1 and 20-2 and second supply pipes 22-1 and 22-2). The gathering
ガス吹き込み手段４０は、ディスパーサ３０の直管部３８の側面側で隔壁３６の下流側近傍に設けられ、微粉炭が流れる直管部３８にガスを吹き込む。本実施形態においては、ガス吹き込み手段４０は、複数のガス吹き込みノズル４２が直管部３８の側面側に向けて放射状に配置されており、ガス吹き込みガス４２の直管部３８に対して外側の端部の各々を接続するように略円形状のガス供給路４４が設けられている。なお、ガス吹き込み手段４０の構成の詳細については後述する。
The gas blowing means 40 is provided near the downstream side of the
分配器５０は、直管部３８の下流側端部に接続された略円筒状の容器５２と、この容器５２の周囲に等角度に設けられた複数本（例えば、４０本程度）の分配管５４と、を備える。分配管５４は、高炉１００下部の周囲に設けられた羽口１０２と同数設けられており、分配管５４の下流側端部は、この羽口１０２に設けられたブローパイプ（図示せず）に接続されている。この分配器５０により、直管部３８を通って分配器５０へ送られた微粉炭は、各分配管５４へ略同量ずつ送られ、高炉１００の周囲の各羽口１０２を介して高炉１００の炉内へ吹き込まれる。
The
（本発明の一実施形態に係るディスパーサ及びガス吹き込み手段の構成）
次に、図２〜５に基づいて、本実施形態に係る微粉炭吹き込み装置を構成するディスパーサ３０及びガス吹き込み手段４０の構成について詳細に説明する。なお、図２は、本実施形態に係るディスパーサ３０及びガス吹き込み手段４０の構成を示す断面図（微粉炭の流れ方向に平行な平面で切断したもの）であり、図３は、図２のＡ−Ａ断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ断面図であり、図５は、図２のＣ部矢視図である。
(Configuration of Disperser and Gas Blowing Unit According to One Embodiment of the Present Invention)
Next, based on FIGS. 2-5, the structure of the
上述したように、ディスパーサ３０は、略Ｙ字形状の管状部材であり、複数の微粉炭供給路３２（３２−１、３２−２）と、集合部３４と、隔壁３６と、直管部３８と、を主に有する。ディスパーサ３０は、例えば、管の最内面Ｉ側がＡｌ２Ｏ３等のセラミックスで形成され、最内面Ｉに隣接する中間部Ｍがモルタル等の材質で形成され、管の最外面Ｏが鋼等の材質で形成される。
As described above, the
微粉炭供給路３２−１、３２−２は、図２及び図３に示すように、ディスパーサ３０のうち２股に分離した管部分であり、途中で折曲した形状を有している。この微粉炭供給路３２−１、３２−２は、折曲部分ｃより上流側においては、断面が略円形状をしており、折曲部分ｃより下流側（すなわち、集合部３４）においては、隔壁３６により仕切られて断面が略半円形状をしている。各微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４から各プレディスパーサ２０−１、２０−２を介して供給された微粉炭は、隔壁３６により仕切られたこの微粉炭供給路３２−１，３２−２を通過して、直管部３８で合流する。また、微粉炭供給路３２−１、３２−２は、各微粉炭供給路３２−１、３２−２を流れる２つの微粉炭流（粉体流）を乱さないように滑らかに合流させるために、各微粉炭供給路３２−１、３２−２とディスパーサ３０の中心軸を通る隔壁３６とのなす角が鋭角となるように設けられている。また、各微粉炭供給路３２−１、３２−２から供給される微粉炭の量が略同一の量となるように、微粉炭供給路３２−１と隔壁３６とのなす角θ１と微粉炭供給路３２−２と隔壁３６とのなす角θ２とが同一となり、かつ、ディスパーサ３０の中心軸に垂直な断面を見たときに、微粉炭供給路３２−１と微粉炭供給路３２−２とが隔壁３６に対して互いに対象となるように配置される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the pulverized coal supply paths 32-1 and 32-2 are pipe portions separated into two portions of the
集合部３４は、図２及び図３に示すように、微粉炭供給路３２−１、３２−２の下流側に位置し、ディスパーサ３０のうち、隔壁３６により仕切られた２つの微粉炭供給路３２−１、３２−２が集合した直管状の部分である。微粉炭供給路３２−１と微粉炭供給炉３２−２を通る微粉炭は、集合部３４においては、それぞれ、微粉炭供給路３２−１と隔壁３６とにより囲まれた領域ａ１と、微粉炭供給路３２−２と隔壁３６とにより囲まれた領域ａ２とを通る。後述するように、領域ａ１と領域ａ２を通過した微粉炭流に対してガス吹き込み手段４０からガスを吹き込むことにより、それぞれの微粉炭流を互いに干渉させるのであるが、固気比（本発明では、空気１ｋｇに対する微粉炭量（ｋｇ）の割合：微粉炭量ｋｇ／空気１ｋｇ）が高いと干渉する力が強すぎるため、固気比を低くしてから２つの微粉炭流を合流させる必要がある。そこで、集合部３４の上流のプレディスパーサ２０−１、２０−２にて気体を供給することで、微粉炭供給路３２−１と微粉炭供給炉３２−２のそれぞれを通過する２つの微粉炭流の固気比が低下し、ガス吹き込み手段４０からガスを吹き込んだときに、適度な力で２つの微粉炭流が干渉し合うことができる。また、２つの微粉炭流が合流する直前に直管状の集合部３４を設けることにより、合流前に２つの微粉炭流が整流され、直管部３８において滑らかに合流することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the gathering
隔壁３６は、図２、図３及び図５に示すように、集合部３４の中心軸を通る平面上に設けられた板状の部材であり、微粉炭供給路３２の長手方向に沿って２つの微粉炭供給路３２−１、３２−２を仕切る部材である。隔壁３６が集合部３４の中心軸を通る平面上に設けられた板状に形成されているのは、領域ａ１の体積と領域ａ２の体積を略同一にする、すなわち、２つの微粉炭供給路３２−１、３２−２を通る微粉炭の量を略同一にすることにより、高炉１００に吹き込まれる微粉炭の吹き込み量の変動を小さくするためである。なお、隔壁３６の形状は、本実施形態におけるような１枚の板状でなくてもよい。例えば、微粉炭供給路３２が３つある場合には、隔壁３６を略Ｙ字形状に形成し、微粉炭供給路３２が４つある場合には、隔壁３６を略十字形状に形成することができる。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the
直管部３８は、図２、図４及び図５に示すように、集合部３４の隔壁３６よりも下流側に連設された直管状の部分であり、ディスパーサ３０のうち、２つの微粉炭供給路３２−１、３２−２からの微粉炭流を合流させる部分である。微粉炭供給路３２（集合部３４）を通過した２つの微粉炭流は、上述したように、固気比が低下して干渉力が適度に弱まり、流れが整流されているので、粉体粒を乱さずに滑らかに合流することができる。したがって、微粉炭流は合流後も整流状態（微粉炭の浮遊状態）を維持することができる。
As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the
ガス吹き込み手段４０は、図２、図４及び図５に示すように、直管部３８の側面側で隔壁３６の下流側端部の近傍に設けられ、２つの微粉炭流が合流した直後の直管部３８に、空気や窒素等のガスを吹き込む。このガス吹き込み手段４０は、例えば、複数（本実施形態においては６本）のガス吹き込みノズル４２が直管部３８の側面側に向けて等間隔に放射状に配置されており、ガス吹き込みガス４２の直管部３８に対して外側の端部の各々を接続するようにガス供給路４４が設けられている。このガス供給路４４は、直管部３８の側面から所定距離離隔され、直管部３８の周囲を囲むような環状管として設けられている。また、ガス供給路４４には、ガス吹き込みノズル４２とは反対側の側面に、外部のガス供給手段（図示せず）から供給されたガスの入り口であるガス供給口４６が設けられている。なお、ガス吹き込みノズル４２の本数は、本実施形態におけるように６本に限定されるわけではなく、複数のガス吹き込みノズル４２が等間隔に配置され、２つの微粉炭流に対し、均等にガスを吹き付けられるものであれば、その本数は問わない。
As shown in FIGS. 2, 4 and 5, the gas blowing means 40 is provided in the vicinity of the downstream end of the
ここで、微粉炭供給路３２−１、３２−２を通過した２つの微粉炭流を互いに干渉させるためには、この２つの流れが合流してから完全に混合して１つの流れ（層流）になるまでの間に、ガス供給手段４０からガスを吹き付けることが必要である。したがって、ガス吹き込み手段４０は、２つの流れが合流後の直管部３８において、できる限り隔壁３６（の下流側端部）に近い位置に設けられることが好ましい。具体的には、図２に示すように、隔壁３６とガス供給手段４０との直管部３８の長手方向の距離Ｌが直管部３６の直径（内径）Ｄの１０倍以内となるような位置に、ガス供給手段４０が設けられることが好ましい。
Here, in order to cause the two pulverized coal flows that have passed through the pulverized coal supply paths 32-1 and 32-2 to interfere with each other, the two flows are merged and then completely mixed to form one flow (laminar flow). It is necessary to blow the gas from the gas supply means 40 until it becomes. Therefore, it is preferable that the gas blowing means 40 is provided in a position as close as possible to the partition wall 36 (downstream end portion) in the
また、図５に示すように、複数のガス吹き込みノズル４２は、直管部３８の中心軸と直行する平面において隔壁３６に対して対称に、かつ、ガス供給路４４の環状管の方向に対して略均等に配置されることが好ましい。このように複数のガス吹き込みノズル４２が配置されることにより、２つの微粉炭供給路３２−１、３２−２を通過した２つの微粉炭流に対して均等にガスを吹き付けることができる。したがって、各微粉炭供給路３２−１、３２−２を通過した微粉炭の流量の変動を抑制できるとともに、２つの微粉炭流が互いに均等な力で干渉し合うことができるようになる。
In addition, as shown in FIG. 5, the plurality of
なお、上述したように、ガス吹き込みノズル４２の本数は、複数のガス吹き込みノズル４２が等間隔に配置され、２つの微粉炭流に対し、均等にガスを吹き付けられるものであれば、その本数は問わないが、ガス吹き込みノズル４２が２本である場合に、この２本のガス吹き込みノズル４２と隔壁３６とが一直線上に並ぶようにガス吹き込みノズル４２が配置された場合には、微粉炭流にガスを吹き込むことによる干渉効果がほとんど得られないと考えられるため、好ましくない。
As described above, the number of
また、ガス吹き込み手段４０（ガス吹き込みノズル４２）は、直管部３８を通過する微粉炭の流れ方向下流側で、かつ、流れに対して３０〜１００度の角度からガスを吹き込むことが好ましい。すなわち、図２に示すように、微粉炭の流れ方向下流側における直管部３８の外側面とガス吹き込みノズル４２とのなす角θＮが、３０°≦θＮ≦１００°となるように、ガス吹き込み手段４０を設けることが好ましい。θＮが１００度超では、直管部３８を流れる微粉炭に対してガス吹き込み手段４０から吹き込むガスが略正面方向から当たり、微粉炭がノズル４２内に流入（逆流）する場合があるので好ましくない。一方、θＮが３０度未満では、２つの微粉炭流が互いに干渉する力が弱すぎて、微粉炭の合計の吹き込み量の変動を抑制する効果が不十分となるため好ましくない。ただし、３０°≦θＮ≦１００°であっても、θＮ＞９０°である場合には微粉炭の逆流のおそれがあるため、微粉炭の逆流のおそれもなく、２つの微粉炭流が互いに干渉する力が十分となるように、θＮ≒９０°であること、すなわち、ガス吹き込み手段４０は、直管部３８を通過する微粉炭の流れに対して略垂直方向からガスを吹き込むことが最も好ましい。
Moreover, it is preferable that the gas blowing means 40 (gas blowing nozzle 42) blows gas from an angle of 30 to 100 degrees with respect to the flow on the downstream side in the flow direction of the pulverized coal passing through the
（本発明の一実施形態に係る微粉炭の吹き込み方法）
次に、図６及び図７に基づいて、上述した微粉炭吹き込み装置１を使用した微粉炭の吹き込み方法について説明する。なお、図６は、本実施形態に係る微粉炭吹き込み方法を示す説明図であり、図７は、本実施形態に係るディスパーサ３０における微粉炭の流れの状態を示す説明図である。また、図７においては、説明の便宜上、ディスパーサ３０及びガス吹き込み手段４０の構成を簡略化してある。
(Pulverized coal blowing method according to an embodiment of the present invention)
Next, based on FIG.6 and FIG.7, the blowing method of the pulverized coal using the pulverized
まず、本実施形態に係る微粉炭の吹き込み方法の概要について説明する。図１を参照すると、微粉炭供給タンク１０−１は、貯蔵タンクから微粉炭供給タンク１０−１への微粉炭の充填（充填）、充填完了後に微粉炭供給タンク１０−１内を窒素ガス等の不活性ガスにより加圧（加圧）、加圧状態での微粉炭の吹き込み待機（待機）、羽口１０２からの微粉炭の吹き込み（吹込）、及び微粉炭供給タンク１０−１内の不活性ガスの排気（排圧）という１サイクルを繰り返し行う。なお、他の微粉炭供給タンク１０−２〜１０−４についても同様である。 First, the outline | summary of the blowing method of the pulverized coal which concerns on this embodiment is demonstrated. Referring to FIG. 1, the pulverized coal supply tank 10-1 is filled (filled) with pulverized coal from the storage tank to the pulverized coal supply tank 10-1, and the inside of the pulverized coal supply tank 10-1 is filled with nitrogen gas or the like after the completion of filling. Under pressure (pressurization), standby for pulverized coal injection in the pressurized state (standby), injection of pulverized coal from the tuyere 102 (injection), and failure in the pulverized coal supply tank 10-1 One cycle of exhausting active gas (exhaust pressure) is repeated. The same applies to the other pulverized coal supply tanks 10-2 to 10-4.
次に、各微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４がそれぞれどのようなタイミングで上記充填→加圧→待機→吹込→排気というサイクルを繰り返すかを説明する。図６に示すように、微粉炭供給タンク１０−１（Ｎｏ．１Ｆ／Ｔと示す）が微粉炭の吹き込みを開始する（吹込）。このとき、微粉炭供給タンク１０−３（Ｎｏ．２Ｆ／Ｔと示す）が微粉炭供給タンク１０−３内の加圧（加圧）、微粉炭供給タンク１０−２（Ｎｏ．３Ｆ／Ｔと示す）が微粉炭供給タンク１０−２内の排気（排圧）、微粉炭供給タンク１０−４（Ｎｏ．４Ｆ／Ｔと示す）が微粉炭の吹き込み（吹込）をそれぞれ行っている。したがって、この状況では、４基の微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４のうち、微粉炭供給タンク１０−１、１０−４から並行して高炉１００内へ微粉炭の吹き込みが行われている。
Next, the timing at which each of the pulverized coal supply tanks 10-1 to 10-4 repeats the cycle of filling, pressurization, standby, blowing, and exhaust will be described. As shown in FIG. 6, the pulverized coal supply tank 10-1 (shown as No. 1F / T) starts blowing pulverized coal (blowing). At this time, the pulverized coal supply tank 10-3 (denoted as No. 2F / T) is pressurized (pressurized) in the pulverized coal supply tank 10-3, and the pulverized coal supply tank 10-2 (No. 3F / T). ) Shows the exhaust (exhaust pressure) in the pulverized coal supply tank 10-2, and the pulverized coal supply tank 10-4 (shown as No. 4F / T) blows (injects) the pulverized coal. Therefore, in this situation, pulverized coal is blown into the
次いで、微粉炭供給タンク１０−１が微粉炭の吹き込みを行っている間、排圧が終了した微粉炭供給タンク１０−２は、微粉炭供給タンク１０−２内に適当量の微粉炭が供給された後、加圧され、待機状態になる。このとき、微粉炭供給タンク１０−４に設けられた秤量器により、微粉炭供給タンク１０−４内の微粉炭量が下限であることを検出したら、この微粉炭供給タンク１０−４からの微粉炭の吹き込み停止を行うとともに、微粉炭の吹込みを加圧が完了し待機状態になっている微粉炭供給タンク１０−３へ切り替え、高炉１００への微粉炭の吹き込みを連続的に継続して行っている。
Next, while the pulverized coal supply tank 10-1 is blowing in the pulverized coal, the pulverized coal supply tank 10-2 in which the exhaust pressure is finished supplies an appropriate amount of pulverized coal into the pulverized coal supply tank 10-2. After being pressed, the pressure is applied and a standby state is entered. At this time, if it is detected by the weighing device provided in the pulverized coal supply tank 10-4 that the pulverized coal amount in the pulverized coal supply tank 10-4 is the lower limit, the pulverized powder from the pulverized coal supply tank 10-4 While stopping the blowing of charcoal, the blowing of pulverized coal is switched to the pulverized coal supply tank 10-3 that has been pressurized and is in a standby state, and the blowing of pulverized coal into the
このように、４基の微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４のうちの１基の微粉炭供給タンクから高炉１００の炉内への微粉炭の吹き込みを行いながら、残りの微粉炭供給タンクのうちの１基の微粉炭供給タンクから高炉１００の炉内への微粉炭の吹き込み開始と、別の１基の微粉炭供給タンクから微粉炭の吹き込み停止を行う。ここで、微粉炭の高炉１００への合計の吹き込み量は、通常、２０〜５０ｔ／ｈ程度である。
In this way, the remaining pulverized coal supply tanks are blown while blowing the pulverized coal from one of the four pulverized coal supply tanks 10-1 to 10-4 into the furnace of the
次に、本実施形態に係る微粉炭吹き込み装置１を使用して、高炉１００に吹き込む微粉炭の合計の吹き込み量を一定に保つ方法について説明する。本実施形態においては、上述したように、プレディスパーサ２０−１が、微粉炭供給タンク１０−１及び微粉炭供給タンク１０−２と第１供給管１２−１及び１２−２を介して接続され、プレディスパーサ２０−２が、微粉炭供給タンク１０−３及び微粉炭供給タンク１０−４と第１供給管１２−３及び１２−４を介して接続されている。かかる構成において、例えば、プレディスパーサ２０−１は、微粉炭供給タンク１０−１、１０−２のいずれか一方が微粉炭の吹き込み停止を行う際には、他方の微粉炭供給タンクが必ず微粉炭の高炉１００への吹き込みを行っている状態にするように制御することにより、プレディスパーサ２０−１は、微粉炭供給タンク１０−１、１０−２の少なくともいずれか一方から常に微粉炭の供給を受けている状態となり、ディスパーサ３０の微粉炭供給路３２−１に微粉炭を連続的に継続して供給することができる。同様に、プレディスパーサ２０−２は、微粉炭供給タンク１０−３、１０−４の少なくともいずれか一方から常に微粉炭の供給を受けている状態となり、ディスパーサ３０の微粉炭供給路３２−２に微粉炭を連続的に継続して供給することができる。
Next, a method for keeping the total amount of pulverized coal blown into the
しかし、微粉炭供給タンク１０−１、１０−２（あるいは、微粉炭供給タンク１０−３、１０−４）のいずれか一方の微粉炭吹き込み停止を行い、微粉炭供給タンクの切り替えを行う際には、プレディスパーサ２０−１（あるいは、プレディスパーサ２０−２）からの微粉炭の供給量（吹き込み量）が減少してしまう。そのため、高炉１００へ吹き込む微粉炭の合計の吹き込み量の変動が大きくなってしまうことになる。
However, when the pulverized coal supply tank 10-1, 10-2 (or the pulverized coal supply tank 10-3, 10-4) is stopped, the pulverized coal supply tank is stopped. The amount of pulverized coal supplied from the predisperser 20-1 (or the predisperser 20-2) (the amount of blowing) will decrease. Therefore, the fluctuation | variation of the total blowing amount of the pulverized coal blown into the
そこで、本実施形態においては、図７に示すように、各微粉炭供給路３２−１、３２−２をそれぞれ通過した微粉炭流ＰＣＩ１、ＰＣＩ２の合流直後の整流領域において、直管部３８の側面側に配置された複数のガス吹き込みノズル４２から、微粉炭流ＰＣＩ１、ＰＣＩ２に向けて均等に吹き込むことにより、微粉炭の流れＰＣＩ１，ＰＣＩ２の流れを邪魔して、２つの粉体流ＰＣＩ１、ＰＣＩ２同士がお互いに干渉し合うようになり、一方（例えば、ＰＣＩ１）の供給量が変動（例えば、微粉炭吹き込みタンク１０−１または１０−２の切り替えにより供給量が減少）した場合には、他方（例えば、ＰＣＩ２）がその変動を補うように変化（供給量が増加）して、高炉１００に吹き込まれる微粉炭の合計の吹き込み量を一定に保つことができる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, in the rectification region immediately after merging of the pulverized coal flows PCI1 and PCI2 that have passed through the pulverized coal supply paths 32-1 and 32-2, respectively, By blowing evenly toward the pulverized coal flow PCI1, PCI2 from the plurality of
このように、本実施形態に係る微粉炭吹き込み装置１を用いて高炉１００に微粉炭の吹き込みを行うと、複数の微粉炭流ＰＣＩ１、ＰＣＩ２が微粉炭の吹き込み量を自立的に補い合うため、微粉炭供給タンク１０−１〜１０−４内の圧力制御の際のタイムラグに関係なく、合計の吹き込み量を一定に保つことが可能である。したがって、本発明によれば、高炉１００の熱バランスを保ち、得られる銑鉄の質を向上させることができる。
As described above, when pulverized coal is blown into the
ここで、ガス吹き込み手段４０から吹き込むガスの流量は、直管部３８における微粉炭の流量（すなわち、高炉１００へ吹き込む微粉炭の合計の吹き込み量）２０ｔ／ｈ〜５０ｔ／ｈに対して、５０Ｎｍ３／ｈ〜４００Ｎｍ３／ｈであることが好ましい。ガスの吹き込み量が５０Ｎｍ３／ｈ未満であると、ガスの吹き込みによる微粉炭流ＰＣＩ１、ＰＣＩ２が互いに干渉し合う際の干渉力が弱いため、複数の微粉炭流ＰＣＩ１、ＰＣＩ２が微粉炭の吹き込み量を自立的に補い合うという効果が十分に得られないおそれがある。一方、ガスの吹き込み量が４００Ｎｍ３／ｈを超えると、粉炭流ＰＣＩ１、ＰＣＩ２の合流直後の整流状態を保つことができないため好ましくない。 Here, the flow rate of the gas blown from the gas blowing means 40 is 50 Nm with respect to the flow rate of pulverized coal in the straight pipe portion 38 (that is, the total blown amount of pulverized coal blown into the blast furnace 100) 20 t / h to 50 t / h. is preferably 3 / h~400Nm 3 / h. When the gas blowing rate is less than 50 Nm 3 / h, since the interference force when the pulverized coal flows PCI1 and PCI2 due to gas blowing interfere with each other is weak, a plurality of pulverized coal flows PCI1 and PCI2 are blown with pulverized coal. There is a possibility that the effect of supplementing the amount autonomously cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if the amount of gas blown exceeds 400 Nm 3 / h, it is not preferable because the rectified state immediately after the coalescence of the pulverized coal flows PCI1 and PCI2 cannot be maintained.
なお、本発明者らは、以下のような条件で微粉炭の合計の吹き込み量とガス吹き込み手段４０から吹き込むガスの流量との関係を求める実験を行っているので、その結果について説明する。 In addition, since the present inventors are performing the experiment which calculates | requires the relationship between the total blowing amount of pulverized coal, and the flow volume of the gas injected from the gas blowing means 40 on the following conditions, the result is demonstrated.
（実験条件）
定常状態において、高炉への送風圧力を４００ｋＰａとし、微粉炭供給タンク内の圧力を４００〜８００ｋＰａとし、微粉炭の吹き込み量を２０〜５０ｔ／ｈとし、ガス吹き込み手段によるガス吹き込み部における微粉炭の流速を１５ｍ／ｓとし、固気比（微粉炭重量／搬送気体重量）を１０ｋｇ／ｋｇとし、搬送気体の流量を４０００Ｎｍ３／ｈとして実験を行った。その結果、図８に示すような線形関係が得られた。なお、図８は、高炉に吹き込まれる微粉炭吹き込み量（ｔ／ｈ）とガス供給手段から吹き込まれるガス吹き込み量（Ｎｍ３／ｈ）との関係を示すグラフである。
(Experimental conditions)
In a steady state, the blowing pressure to the blast furnace is set to 400 kPa, the pressure in the pulverized coal supply tank is set to 400 to 800 kPa, the blowing amount of the pulverized coal is set to 20 to 50 t / h, and the pulverized coal in the gas blowing portion by the gas blowing means is The experiment was conducted at a flow rate of 15 m / s, a solid-gas ratio (pulverized coal weight / carrier gas weight) of 10 kg / kg, and a carrier gas flow rate of 4000 Nm 3 / h. As a result, a linear relationship as shown in FIG. 8 was obtained. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of pulverized coal blown into the blast furnace (t / h) and the amount of gas blown in from the gas supply means (Nm 3 / h).
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited to the following Example.
＜実施例１＞
（本発明の一実施例に係る微粉炭吹き込み装置を用いたときの微粉炭吹き込み量の変動）
本発明者らは、４基の微粉炭供給タンク（フィードタンク）を有する本発明の一実施例に係る微粉炭吹き込み装置を用いて、下記の条件により、個々の微粉炭供給タンクからの微粉炭の供給量（吹き込み量）の変動と、高炉に吹き込まれる微粉炭の合計の吹き込み量の変動を調べる実験を行った。
<Example 1>
(Changes in the amount of pulverized coal injection when using the pulverized coal injection device according to one embodiment of the present invention)
The present inventors use a pulverized coal blowing apparatus according to an embodiment of the present invention having four pulverized coal supply tanks (feed tanks), and under the following conditions, pulverized coal from individual pulverized coal supply tanks. An experiment was conducted to examine the fluctuations in the supply amount (injection amount) and the fluctuations in the total injection amount of pulverized coal to be blown into the blast furnace.
本実験は、２つの微粉炭流の合流後の直管部の直径が１２５Ａ Ｓｃｈ８０（１２０．８ｍｍ）の配管を用いて、次の４つの場合の検討を行った。
（１）ガス供給手段からのガスを吹き込みを行わない場合
（２）ガス供給手段からのガスの吹き込みを、以下の条件で行った場合
・ガス吹き込みノズルの位置：隔壁先端から１３００ｍｍ
・ガス供給手段からのガス吹き込み量：１００Ｎｍ３／ｈ
・ガス吹き込みノズルの角度（ノズルと直管部の外側面とのなす角）：θＮ＝９０度
・ガス吹き込みノズルの本数：直管部の周囲に互いに等間隔となるように４本
（３）ガス供給手段からのガスの吹き込みを、以下の条件で行った場合
・ガス吹き込みノズルの位置：隔壁先端から８００ｍｍ
・ガス供給手段からのガス吹き込み量：１００Ｎｍ３／ｈ
・ガス吹き込みノズルの角度（ノズルと直管部の外側面とのなす角）：θＮ＝４５度
・ガス吹き込みノズルの本数：直管部の周囲に互いに等間隔となるように４本
（４）ガス供給手段からのガスの吹き込みを、以下の条件で行った場合
・ガス吹き込みノズルの位置：隔壁先端から８００ｍｍ
・ガス供給手段からのガス吹き込み量：１００Ｎｍ３／ｈ
・ガス吹き込みノズルの角度（ノズルと直管部の外側面とのなす角）：θＮ＝９０度
・ガス吹き込みノズルの本数：直管部の周囲に互いに等間隔となるように４本
In this experiment, the following four cases were examined using a pipe having a diameter of 125A Sch80 (120.8 mm) of the straight pipe portion after the joining of two pulverized coal flows.
(1) When gas is not blown from the gas supply means (2) When gas is blown from the gas supply means under the following conditions: Position of the gas blowing nozzle: 1300 mm from the tip of the partition wall
-Amount of gas blown from the gas supply means: 100 Nm 3 / h
・ An angle of the gas blowing nozzle (angle formed between the nozzle and the outer surface of the straight pipe portion): θ N = 90 degrees ・ Number of gas blowing nozzles: Four (3) so as to be equally spaced around the straight pipe portion ) When blowing gas from the gas supply means under the following conditions:-Gas blowing nozzle position: 800 mm from the tip of the partition wall
-Amount of gas blown from the gas supply means: 100 Nm 3 / h
・ An angle of the gas blowing nozzle (angle formed between the nozzle and the outer surface of the straight pipe portion): θ N = 45 degrees ・ Number of gas blowing nozzles: Four (4) so as to be equidistant from each other around the straight pipe portion ) When blowing gas from the gas supply means under the following conditions:-Gas blowing nozzle position: 800 mm from the tip of the partition wall
-Amount of gas blown from the gas supply means: 100 Nm 3 / h
・ An angle of the gas blowing nozzle (angle formed between the nozzle and the outer surface of the straight pipe portion): θ N = 90 degrees ・ Number of gas blowing nozzles: Four so as to be equally spaced around the straight pipe portion
上記実験の結果を図９から図１２に示した。なお、図９は、ガス供給手段からのガスの吹き込みを行わなかった場合（上記（１）の場合）の個々の微粉炭供給タンクからの微粉炭吹き込み量の経時変化と、高炉に吹き込まれる微粉炭の合計の吹き込み量の経時変化を示すグラフであり、図１０は、ガス供給手段からのガスの吹き込みを行った場合（上記（２）の場合）の個々の微粉炭供給タンクからの微粉炭吹き込み量の経時変化と、高炉に吹き込まれる微粉炭の合計の吹き込み量の経時変化を示すグラフであり、図１１は、ガス供給手段からのガスの吹き込みを行った場合（上記（３）の場合）の個々の微粉炭供給タンクからの微粉炭吹き込み量の経時変化と、高炉に吹き込まれる微粉炭の合計の吹き込み量の経時変化を示すグラフであり、図１２は、ガス供給手段からのガスの吹き込みを行った場合（上記（４）の場合）の個々の微粉炭供給タンクからの微粉炭吹き込み量の経時変化と、高炉に吹き込まれる微粉炭の合計の吹き込み量の経時変化を示すグラフである。ここで、図９から図１２において、例えば、３ＦＴ吹込量実績とあるのは、４基の微粉炭供給タンクのうち３番目のタンクから吹き込まれた微粉炭の量を示している。 The results of the above experiment are shown in FIGS. Note that FIG. 9 shows changes over time in the amount of pulverized coal blown from the individual pulverized coal supply tanks when no gas was blown from the gas supply means (case (1) above), and pulverized powder blown into the blast furnace. FIG. 10 is a graph showing the change over time of the total amount of coal blown. FIG. 10 shows pulverized coal from individual pulverized coal supply tanks when gas is blown from the gas supply means (case (2) above). FIG. 11 is a graph showing the change over time of the blowing amount and the change over time of the total blowing amount of the pulverized coal blown into the blast furnace, and FIG. 11 shows the case where gas is blown from the gas supply means (in the case of (3) above) FIG. 12 is a graph showing the change with time of the pulverized coal injection amount from the individual pulverized coal supply tanks) and the change with time of the total injection amount of the pulverized coal injected into the blast furnace. Blow 6 is a graph showing a change over time in the amount of pulverized coal blown from each pulverized coal supply tank in the case of performing the test (in the case of (4) above) and a change over time in the total amount of pulverized coal blown into the blast furnace. . Here, in FIG. 9 to FIG. 12, for example, the 3FT blowing amount record indicates the amount of pulverized coal blown from the third tank among the four pulverized coal supply tanks.
図９から図１２に示されているように、個々の微粉炭供給タンクからの微粉炭吹き込み量の変動については、ガス供給手段からのガスの吹き込みを行わなかった場合（図９参照）よりも、ガスの吹き込みを行った場合（図１０〜図１２参照）の方が大きいが、高炉に吹き込まれる微粉炭の合計の吹き込み量については、ガス供給手段からのガスの吹き込みを行った場合の方が、ガスの吹き込みを行わなかった場合よりも変動が小さかった。このことから、ガス供給手段からのガスの吹き込みを行った場合には、ガスの吹き込みにより、個々の微粉炭供給タンクから吹き込まれた微粉炭の粉体流同士がお互いに干渉し合い、一方の供給量が変動した場合には、他方がその変動を補うように変化しており、それぞれの微粉炭の粉体流が微粉炭の吹き込み量を自立的に補い合っているため、個々の微粉炭供給タンクからの微粉炭吹き込み量の変動が大きいことが示唆された。また、このように、それぞれの微粉炭の粉体流が微粉炭の吹き込み量を自立的に補い合うことにより、高炉に吹き込まれる微粉炭の合計の吹き込み量を一定に保つことができるため、微粉炭の合計の吹き込み量の変動は小さいことが示唆された。特に、隔壁の先端とガス吹き込み手段のガス吹き込みノズルとの距離が直管部の直径の１０倍以内であり、かつ、ガス吹き込みノズルの角度（θＮ）が９０度の場合（例えば、上記条件（４）の場合）には、図１２に示すように、高炉への合計の微粉炭の吹き込み量の変動が顕著に小さくなることが示唆された。 As shown in FIG. 9 to FIG. 12, the fluctuation of the amount of pulverized coal blown from the individual pulverized coal supply tanks is greater than the case where the gas is not blown from the gas supply means (see FIG. 9). When the gas is blown (see FIGS. 10 to 12), it is larger, but the total amount of pulverized coal blown into the blast furnace is the case when the gas is blown from the gas supply means. However, the fluctuation was smaller than when no gas was blown. From this, when the gas is supplied from the gas supply means, the powder flows of the pulverized coal blown from the individual pulverized coal supply tanks interfere with each other due to the gas injection, When the supply amount fluctuates, the other changes so as to compensate for the fluctuation, and each pulverized coal flow independently compensates for the amount of pulverized coal injection. It was suggested that the fluctuation of the pulverized coal injection amount from the tank was large. In addition, since the pulverized coal flow independently compensates for the amount of pulverized coal injected in this way, the total amount of pulverized coal injected into the blast furnace can be kept constant. It was suggested that the fluctuation of the total blowing amount was small. In particular, when the distance between the tip of the partition wall and the gas blowing nozzle of the gas blowing means is within 10 times the diameter of the straight pipe portion, and the angle (θ N ) of the gas blowing nozzle is 90 degrees (for example, the above condition) In the case of (4), as shown in FIG. 12, it was suggested that the fluctuation of the total amount of pulverized coal blown into the blast furnace was significantly reduced.
また、本実施例においては、微粉炭の合計の吹き込み量の実績の目標値（指示値）に対する偏差（以下、「吹き込み量変動率」という。）σを算出した。なお、σは、通常の標準偏差の算出において、平均値を目標値に置き換えることにより算出した。その結果、ガス吹き込み手段からのガスの吹込みを行わなかった場合ではσ＝３．１であったのに対し、ガス吹き込み手段からのガスの吹込みを行った場合では、図１０の場合でσ＝３．０、図１１の場合でσ＝２．５、図１２の場合でσ＝１．３と、吹き込み量変動率σ、すなわち、微粉炭の合計の吹込み量の変動が小さくなっていることがわかった。この吹き込み変動率σの値を見ても、隔壁の先端とガス吹き込み手段のガス吹き込みノズルとの距離が直管部の直径の１０倍以内であり、かつ、ガス吹き込みノズルの角度（θＮ）が９０度の場合に、高炉への微粉炭吹き込み量の変動が顕著に小さくなることがわかる。 Further, in this example, a deviation (hereinafter referred to as “injection amount variation rate”) σ with respect to the target value (indicated value) of the actual amount of the pulverized coal was calculated. Note that σ was calculated by replacing the average value with the target value in the normal calculation of the standard deviation. As a result, when the gas was not blown from the gas blowing means, σ = 3.1, whereas when the gas was blown from the gas blowing means, the case of FIG. σ = 3.0, σ = 2.5 in the case of FIG. 11, and σ = 1.3 in the case of FIG. 12, the fluctuation rate σ of the blowing amount, that is, the fluctuation of the total blowing amount of pulverized coal becomes small. I found out. Even when looking at the value of the fluctuation rate σ of the blowing, the distance between the tip of the partition wall and the gas blowing nozzle of the gas blowing means is within 10 times the diameter of the straight pipe portion, and the angle of the gas blowing nozzle (θ N ) It can be seen that the fluctuation of the amount of pulverized coal blown into the blast furnace is remarkably reduced when is 90 degrees.
＜実施例２＞
（ガス吹き込み角度と微粉炭吹き込み量の変動との関係）
次に、本発明者らは、ガス供給手段からのガスの吹き込み角度（ガス吹き込みノズルと直管部の外側面とのなす角）と、高炉への微粉炭吹き込み量の変動との関係について検討する実験を行った。本実験においては、高炉への微粉炭吹込み量の変動を上述した吹き込み量変動率σにより評価し、以下の条件で行った。
・微粉炭供給タンクからの微粉炭量：５０トン／ｈ
・ガス吹き込みノズルの位置：隔壁先端から８００ｍｍ
・ガス供給手段からのガス吹き込み量：１００Ｎｍ３／ｈ
・２つの微粉炭流の合流後の直管部の直径：１２０ｍｍ
<Example 2>
(Relationship between gas injection angle and fluctuation of pulverized coal injection amount)
Next, the present inventors examined the relationship between the angle of gas blowing from the gas supply means (the angle formed by the gas blowing nozzle and the outer surface of the straight pipe portion) and the fluctuation of the amount of pulverized coal blown into the blast furnace. An experiment was conducted. In this experiment, the fluctuation of the pulverized coal injection amount into the blast furnace was evaluated by the above-described injection amount fluctuation rate σ, and was performed under the following conditions.
・ Pulverized coal quantity from pulverized coal supply tank: 50 tons / h
-Gas blowing nozzle position: 800mm from the tip of the partition
-Amount of gas blown from the gas supply means: 100 Nm 3 / h
-Diameter of straight pipe part after joining two pulverized coal flows: 120mm
上記実験の結果を図１２に示した。なお、図１２は、本発明の一実施例によるガス吹き込み手段のガス吹き込み角度と微粉炭吹き込み量の変動との関係を示すグラフである。 The results of the experiment are shown in FIG. FIG. 12 is a graph showing the relationship between the gas blowing angle of the gas blowing means and the fluctuation of the pulverized coal blowing amount according to one embodiment of the present invention.
その結果、図１２に示すように、ガスの吹き込み角度（θＮ）が３０度以上となると、吹き込み量変動率σ（高炉への微粉炭の吹き込み量の変動）が急激に低下し、ガスを吹き込まない場合（例えば、実施例１の場合だとσ＝３．１）よりも顕著に低くなることがわかった。一方、合流後の微粉炭流へのガスの吹き込み角度（θＮ）が１００度を超えると、微粉炭がガス吹き込みノズル内に流入（逆流）することが多く、ノズルの詰まりが発生した。このことから、合流後の微粉炭流へのガスの吹き込み角度（θＮ）は、３０度以上１００度以下であることが好ましいということが示唆された。 As a result, as shown in FIG. 12, when the gas blowing angle (θ N ) is 30 degrees or more, the blowing rate variation rate σ (variation in the amount of pulverized coal blowing into the blast furnace) rapidly decreases, It was found that it was significantly lower than the case of not blowing (for example, σ = 3.1 in the case of Example 1). On the other hand, when the gas blowing angle (θ N ) into the pulverized coal flow after merging exceeds 100 degrees, the pulverized coal often flows into the gas blowing nozzle (reverse flow), resulting in nozzle clogging. From this, it was suggested that the gas blowing angle (θ N ) into the pulverized coal flow after merging is preferably 30 degrees or more and 100 degrees or less.
＜実施例３＞
（ガス吹き込み位置と微粉炭吹き込み量の変動との関係）
次に、本発明者らは、ガス吹き込みノズルの位置（隔壁の先端からガス吹き込みノズルまでの距離）と、高炉への微粉炭吹き込み量の変動との関係について検討する実験を行った。本実験においては、上述した実施例２の場合と同様に高炉への微粉炭吹込み量の変動を上述した吹き込み量変動率σにより評価し、以下の条件で行った。
・微粉炭供給タンクからの微粉炭量：５０トン／ｈ
・ガス吹き込みノズルの角度：θＮ＝９０度
・ガス供給手段からのガス吹き込み量：１００Ｎｍ３／ｈ
・２つの微粉炭流の合流後の直管部の直径：１２０ｍｍ
<Example 3>
(Relationship between gas injection position and fluctuation of pulverized coal injection amount)
Next, the present inventors conducted an experiment to examine the relationship between the position of the gas injection nozzle (distance from the tip of the partition wall to the gas injection nozzle) and the variation in the amount of pulverized coal injection into the blast furnace. In this experiment, similarly to the case of Example 2 described above, the fluctuation of the pulverized coal injection amount into the blast furnace was evaluated by the above-described injection amount fluctuation rate σ, and was performed under the following conditions.
・ Pulverized coal quantity from pulverized coal supply tank: 50 tons / h
・ Angle of gas blowing nozzle: θ N = 90 degrees ・ Gas blowing amount from gas supply means: 100 Nm 3 / h
-Diameter of straight pipe part after joining two pulverized coal flows: 120mm
上記実験の結果を図１３に示した。なお、図１３は、本発明の一実施例による隔壁の先端とガス吹き込みノズルとの距離（吹き込み距離）と微粉炭吹き込み量の変動との関係を示すグラフである。 The results of the above experiment are shown in FIG. FIG. 13 is a graph showing the relationship between the distance between the tip of the partition wall and the gas injection nozzle (injection distance) and the variation in the amount of pulverized coal injection according to one embodiment of the present invention.
その結果、図１３に示すように、吹き込み距離が１２００ｍｍ（すなわち、合流後の直管部の直径の１０倍）以下では、吹き込み量変動率σ（高炉への微粉炭の吹き込み量の変動）が急激に低下し、ガスを吹き込まない場合（例えば、実施例１の場合だとσ＝３．１）よりも顕著に低くなることがわかった。一方、吹き込み距離が１２００ｍｍを超えると、吹き込み量の変動率σは、ガスを吹き込まない場合のσの値よりやや低い値でほぼ一定となり、ガス吹き込みによる吹込み量の変動抑制の効果があまり向上しないということがわかった。このことから、隔壁の先端とガス吹き込みノズルとの距離（吹き込み距離）は、１２００ｍｍ以下、すなわち、合流後の直管部の直径の１０倍以下であることが好ましいということが示唆された。 As a result, as shown in FIG. 13, when the blowing distance is 1200 mm or less (that is, 10 times the diameter of the straight pipe portion after joining), the blowing amount variation rate σ (variation in the amount of pulverized coal blowing into the blast furnace) is It was found that the rate dropped rapidly and was significantly lower than when no gas was blown (for example, in the case of Example 1, σ = 3.1). On the other hand, when the blowing distance exceeds 1200 mm, the fluctuation rate σ of the blowing amount becomes substantially constant at a value slightly lower than the value of σ when no gas is blown, and the effect of suppressing the fluctuation of the blowing amount due to the gas blowing is much improved. I understood that I would not. From this, it was suggested that the distance between the tip of the partition wall and the gas blowing nozzle (blowing distance) is preferably 1200 mm or less, that is, 10 times or less the diameter of the straight pipe portion after joining.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
例えば、微粉炭供給タンク１０、第１供給管１２、開閉バルブ１４、プレディスパーサ２０、第２供給管２２、微粉炭供給路３２、ガス吹き込みノズル４２及び分配管５２の数は、上述した実施形態におけるものには限られない。
For example, the number of the pulverized
また、上述した実施形態においては、微粉炭供給タンク１０と微粉炭供給路３２とは、第１供給管１２−１〜１２−４、プレディスパーサ２０−１、２０−２、及び第２供給管２２−１、２２−２を介して接続されている例について説明したが、微粉炭供給タンク１０と微粉炭供給路３２とは必ずしも間接的に接続されている必要はなく、直接接続されていてもよい。
In the above-described embodiment, the pulverized
１ 微粉炭吹き込み装置
１０−１、１０−２、１０−３、１０−４ 微粉炭供給タンク
１２−１、１２−２、１２−３、１２−４ 第１供給管
１４−１、１４−２、１４−３、１４−４ 開閉バルブ
２０−１、２０−２ プレディスパーサ
２２−１、２２−２ 第２供給管
３０ ディスパーサ
３２−１、３２−２ 微粉炭供給路
３４ 集合部
３６ 隔壁
３８ 直管部
４０ ガス吹き込み手段
４２ ガス吹き込みノズル
４４ ガス供給路
４６ ガス供給口
５０ 分配器
５２ 容器
５４ 分配管
１００ 高炉
１０２ 羽口
1 pulverized coal blowing device 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 pulverized coal supply tank 12-1, 12-2, 12-3, 12-4 1st supply pipe 14-1, 14-2 , 14-3, 14-4 On-off valve 20-1, 20-2 Predisperser 22-1, 22-2
Claims (2)
前記複数の微粉炭供給タンクの各々に接続された微粉炭供給路と；
前記微粉炭供給路の下流側に位置し、前記複数の微粉炭供給路が集合した集合部と；
前記集合部に設けられ、前記微粉炭供給路の長手方向に沿って前記複数の微粉炭供給路を仕切る隔壁と；
前記集合部の前記隔壁よりも下流側に連設され、前記複数の微粉炭供給路からの微粉炭の流れを合流させる直管部と；
前記直管部の側面側で前記隔壁の下流側に設けられ、微粉炭が流れる前記直管部にガスを吹き込むガス吹き込み手段と；
を備え、
前記隔壁先端と前記ガス吹き込み手段との前記直管部の長手方向の距離は、前記直管部の直径の１０倍以内であり、
前記ガス吹き込み手段は、複数のガス吹き込みノズルを有し、前記複数のガス吹き込みノズルは、前記直管部の中心軸と直交する平面において、前記隔壁に対して対称に配置されることを特徴とする、微粉炭吹き込み装置。 A pulverized coal injection device for injecting pulverized coal from a plurality of pulverized coal supply tanks into a blast furnace via a distributor:
A pulverized coal supply path connected to each of the plurality of pulverized coal supply tanks;
A collecting portion located on the downstream side of the pulverized coal supply path, wherein the plurality of pulverized coal supply paths are assembled;
A partition wall provided in the gathering portion and partitioning the plurality of pulverized coal supply paths along a longitudinal direction of the pulverized coal supply path;
A straight pipe portion connected downstream of the partition wall of the collecting portion and joining the flows of pulverized coal from the plurality of pulverized coal supply paths;
Gas blowing means provided on the side of the straight pipe portion on the downstream side of the partition wall and for blowing gas into the straight pipe portion through which pulverized coal flows;
Equipped with a,
The longitudinal distance of the straight pipe portion between the partition tip and the gas blowing means is within 10 times the diameter of the straight pipe portion,
It said gas blowing means comprises a plurality of gas blowing nozzles, the plurality of gas blowing nozzles, in a plane perpendicular to the center axis of the straight pipe portion, arranged symmetrically with respect to said partition wall and said Rukoto A pulverized coal blowing device.
The gas blowing means is provided such that an angle θ N formed between the outer surface of the straight pipe portion and the gas blowing nozzle on the downstream side in the flow direction of the pulverized coal satisfies 30 ° ≦ θ N ≦ 100 °. wherein, pulverized coal injection device according to claim 1.
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