JPH01501636A - 高炉またはキュポラ炉への添加物の導入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高炉またはキュポラ炉への添加物の導入方法および装置本発明は、燃焼空気がノ ズルを介して炉シャフト内に吹込まれる高炉またはキュポラ炉内に少なくとも１ 種類の添加物、特にエネルギ担体の添加物を導入する方法および装置に関するも のである。本発明は、さらに、かかる方法および装置を利用する廃棄物処理技術 に係るものでもある。

キュポラ炉内への添加物の導入は、一般的には既知である。これは、二つの目標 −冶金コークスの消費量の低減およびキュポラ炉の運転制御−の達成を意図する ものである。

添加物を冶金プロセスの間に投入するための既知の技術的補助手段によれば、イ ンダクタの出口における圧力低下および温度上昇の相乗効果に起因して、必ずし も十分な量の添加物がキュポラ炉の燃焼室内に導入されないことが確認されてい る。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３１０９１１１号公報には、多数の吹込み箇所 と、かかる吹込み箇所に通じる対応する数の噴射管とにより冶金プロセス容器内 に石炭を投与する装置が記載されている。この既知の装置においては、例えばキ ュポラ炉内に微粒燃料を導入する際の不均一性を排除するため、噴射管が、それ ぞれ円周上に配置される調節・制御装置を具えている。また、導入チャネル内の 微粒燃料は搬送媒体によって燃焼室の入口まで導かれる。

ドイツ連邦共和国特許第１５４５８５号明細書には、高炉内に少なくとも１種類 の添加物、特にエネルギ担体の添加物を導入する方法が記載されている。この既 知の方法において、添加物は、燃焼空気流中に導入されて該空気流と共に炉のシ ャフト内に供給され、その際、燃焼空気流に対する添加物の導入箇所で負圧を直 接生じさせて添加物を燃焼空気により炉内に吸引するものである。

１９０３年になされた上記提案は、工業的に利用されるには至らなかった。

吸引だけでは不十分であり、その理由は下記のとおりである。

ａ）　炉の内部抵抗の変化により、同時に負圧が消滅する可能性がある。

ｂ）　排気系における特定の制御プロセスによって背圧が生じ、そのために吸引 管内の負圧が消滅する恐れがある。

言うまでもなく、このような状態は炭塵導入部の閉塞を招来しかねない。

既知の高費用、高感度の制御・調節機構を回避し、しかもエネルギ担体を冶金燃 焼プロセスの間に連続的かツ均等に導入可能とするため、本出願人は、既知の装 置を簡素化すると同時に効率を高めることを課題として設定した。

この課題は、本発明によれば、それぞれの添加物を燃焼空気流中に導入して燃焼 空気流と共に炉のシャフト内に装入するにあたり、燃焼空気流に対する添加物の 導入箇所で負圧を直接生じさせて添加物を燃焼空気により炉内に吸引する方法に よって解決されるものである。

また、本発明の方法を実施するために提案する装置は、燃焼空気流の導入管内に 、燃焼空気流により包囲される噴射管を有する噴射ノズルを配置し、その一端を 添加物の貯蔵容器に接続すると共に他端は炉壁の貫通チャネルにおける絞り断面 領域内に突出させることを特徴としている。

本発明の方法および装置の更に有利な実施態様は、従属請求項に記載したとおり である。

以下、本発明の好適実施例を添付図面に基づいて一層具体的に説明する。

図面はシャフトの上端に燃焼物質を供給する高炉またはキュポラ炉（図示せず） の炉壁１を示すものである。燃焼物質は燃焼ガスで加熱した予熱ゾーンを通過し 、その下方に位置する燃焼ゾーンに最終的に到達する。シャフトの燃焼ゾーンの 周囲に導入管列を配置し、この管列を通じて燃焼ゾーンに加熱空気を供給する。

その加熱空気は、同時に酸化剤としても供されるものであり、非常に高速で、す なわち一般的には２００〜３００ｍ／秒の速度で燃焼ゾーンに流入する。

炉壁１内には、金属材料製とするのが望ましい貫通チャネル２ａを有する装入部 ２を配置する。加熱空気または熱風を燃焼ゾーンへ導入するための導入管３は、 装入部２の凹所内に開口させる。導入管３内には噴射ノズル７を配置する。噴射 ノズル７には噴射管４を介して所定の添加物を送込む。この場合には、搬送媒体 によらずに作動する搬送システムを用い、添加物の連続的な導入はもっばら計量 装置（図示せず）によって行う。

貫通チャネル２ａ内には装入部５を設ける。装入部５の断面積は、最小直径６の 位置から開口５ａ、５ｂに向けて増大させる。

炉内に届く噴射ノズル端は、装入部５の貫通チャネルにおける最狭断面領域に達 する。最小直径６により限定される断面の絞り部分では、連続的な流れ特性にお いて一定の負圧が生じる。この負圧により吸引作用が生じる結果、噴射ノズルを 介して導入される添加物は負圧領域でノズルから吸引される。断面の絞り領域で は噴射ノズルの周囲を流れる熱風の速度が高まるため、添加物は、熱風の速度を もって炉のシャフトにおける燃焼ゾーンに供給される。

生じうる圧力特性の変化に起因する閉塞を防止するため、装置に追加的な噴射シ ステム８を設け、これによって炭素（Ｃ）等の添加物の調整された量を炉の燃焼 ゾーンに常に供給する必要がある。噴射システム８は加圧空気によって作動させ 、この加圧空気は予熱可能とすることができる。

上述の吸引システムは、制御技術的には微粉や顆粒等の特性値の異なる添加物質 であっても何ら支障なく連続的に作動させることができる。

上述の方法においては粒径１０■以下の炭塵、顆粒を添加物として使用すること ができる。この方法によれば、不所望の放出による環境汚染を防止すべく所定の 温度下で燃焼する必要のある問題物質でも使用できる。

本発明の方法および装置を用いることにより通常の燃料、例えばコークスの消費 量を３０％以上低減することができる。

上述のシステムは、有害物質の処理にも適している。

この場合、処理すべき有害物質としては、以下のものを対象とすることができ、 その一部については既に十分な成果が確認されている。

カルシウム・カーバイド・スラグ、 鋳型の古砂および中子廃棄物、 キュポラ炉、鋳造設備、その他の処理設備から排出される処理物を濾過してなる 塵埃、 研削砥粒、含油切削チップその他の固有の、すなわち鋳造工場で生じる塵芥およ び問題物質、 外来有害物質（飛散灰、廃油）、ならびに固有有害物質および外来有害物質の組 合わせ、例えば石油コークス若しくはグラファイト等を懸濁させた廃液（コンデ ンサオイル等）のように完全な吸引に適した燃料、または廃物塵芥およびフェノ ール、炭化水素等を含み、飛散灰若しくは含油塵芥等と混合した問題物質。

国際調査報告 国際調査報告 ＣＭ　８；００１７３ ＳＡ　１９Ｂ３２

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１種類の添加物、特にエネルギー担体の添加物を高炉またはキュ ポラ炉に導入する方法であって、燃焼空気をノズルを介して炉シャフト内に吹込 むものにおいて、添加物を燃焼室気流中に導入して該空気流と共に炉シャフト内 に搬送し、添加物が燃焼空気流に導入される領域に負圧を直接生じさせて燃焼空 気により添加物を炉シャフト内に吸引することを特徴とする方法。
2. ２．第１項記載の方法において、炉壁の貫通チャネルにおける断面の絞りによっ て負圧を生じさせることを特徴とする方法。
3. ３．第１項記載の方法において、添加物を燃焼空気流と共に炉シャフト内に導入 するために、噴射ノズル列を用いることを特徴とする方法。
4. ４．第１項〜第３項のいずれか一項に記載の方法において、添加物が、特に粒径 １０ｍｍ以下の炭塵、顆粒等よりなる燃料であることを特徴とする方法。
5. ５．第１項〜第４項のいずれか一項に記載の方法を実施するための装置において 、燃焼空気流の導入管内に、燃焼空気流により包囲される噴射管を有する噴射ノ ズルを配置し、その一端を添加物貯蔵容器に接続すると共に他端（排出端）は炉 壁の貫通チャネルにおける絞り断面領域内に突出させることを特徴とする装置。
6. ６．少なくとも１種類の添加物、特にエネルギー担体の添加物を高炉またはキュ ポラ炉内に導入するための装置であって、燃焼空気がノズルを介して炉シャフト に到達し、炉シャフトの壁に少なくとも一つの燃焼空気流導入管を具えるものに おいて、導入管に横断面を絞る装入部を配置し、前記導入管に通じる噴射ノズル を介して添加物を燃焼空気流中に導入可能とし、燃焼空気流により包囲される配 管の一端は添加物貯蔵容器に接続すると共に他端は装入部の燃焼領域中に突出さ せること、並びに噴射ノズルを少なくとも一つの別のノズルと結合することを特 徴とする装置。
7. ７．第６項記載の装置において、複数のノズルを列として配置したことを特徴と する装置。
8. ８．第６項記載の装置において、少なくとも一つのノズルを外部風力で作動させ ることを特徴とする装置。
9. ９．第６項〜第８項のいずれか一項に記載の装置において、加圧空気を用いる少 なくとも一つのノズルを具えることを特徴とする装置。
10. １０．第９項記載の装置において、加圧空気は予熱することを特徴とする装置。
11. １１．第１項〜第１０項のいずれか一項に記載の方法および装置を使用する、有 害物質の処理方法。