JPH06100912A - 高炉用粉体燃料吹込みランス - Google Patents
高炉用粉体燃料吹込みランスInfo
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- JPH06100912A JPH06100912A JP27784992A JP27784992A JPH06100912A JP H06100912 A JPH06100912 A JP H06100912A JP 27784992 A JP27784992 A JP 27784992A JP 27784992 A JP27784992 A JP 27784992A JP H06100912 A JPH06100912 A JP H06100912A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
［目的］ ランス溶損を起こさず、かつ微粉炭の燃焼率
を向上させることができる高炉用粉体燃料の吹込みラン
スの提供。 ［構成］ ランス内管を外管先端部から１５〜１０５ｍ
ｍ引き込むようにした２重管ランス。
を向上させることができる高炉用粉体燃料の吹込みラン
スの提供。 ［構成］ ランス内管を外管先端部から１５〜１０５ｍ
ｍ引き込むようにした２重管ランス。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高炉用粉体燃料吹込みラ
ンスに係り、詳しくは、高炉の羽口から吹込まれる粉末
燃料燃焼率を高めることが出来る高炉用粉体燃料吹込み
ランスに係る。
ンスに係り、詳しくは、高炉の羽口から吹込まれる粉末
燃料燃焼率を高めることが出来る高炉用粉体燃料吹込み
ランスに係る。
【０００２】
【従来の技術】従来から高炉においては、送風羽口から
粉体燃料例えば微粉砕された石炭（以下微粉炭という）
を炉内に吹込み、生産性、経済性の向上が図られてき
た。この場合に使用される微粉炭吹込み用ランスとして
は、ランスを２重管とし内管を微粉炭が、外管をガスが
通過するタイプのものが用いられてきたが、このタイプ
のランスを使用した場合、微粉炭燃焼にともなう温度上
昇によりランス先端部が溶損するためランス寿命が短い
という問題があった。この問題を解決する手段として、
例えば特開昭５８−１７１５０８号公報に記載の２重管
ランスの内管を外管先端部より２０〜４０ｍｍ突出させ
ることにより、ランス先端部の温度上昇を抑制し、ラン
ス溶損を防止するという方法がある。
粉体燃料例えば微粉砕された石炭（以下微粉炭という）
を炉内に吹込み、生産性、経済性の向上が図られてき
た。この場合に使用される微粉炭吹込み用ランスとして
は、ランスを２重管とし内管を微粉炭が、外管をガスが
通過するタイプのものが用いられてきたが、このタイプ
のランスを使用した場合、微粉炭燃焼にともなう温度上
昇によりランス先端部が溶損するためランス寿命が短い
という問題があった。この問題を解決する手段として、
例えば特開昭５８−１７１５０８号公報に記載の２重管
ランスの内管を外管先端部より２０〜４０ｍｍ突出させ
ることにより、ランス先端部の温度上昇を抑制し、ラン
ス溶損を防止するという方法がある。
【０００３】この方法は微粉炭の燃焼にともなうランス
先端温度の上昇を抑えランス先端部の溶損を防止する効
果がある。しかしながら、このランスでは、微粉炭の燃
焼性改善効果が小さく、多量吹込みに際し、炉内へ大量
の未燃焼チャ−が持ち込まれるという問題がある。
先端温度の上昇を抑えランス先端部の溶損を防止する効
果がある。しかしながら、このランスでは、微粉炭の燃
焼性改善効果が小さく、多量吹込みに際し、炉内へ大量
の未燃焼チャ−が持ち込まれるという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決することを目的とし、ランス先端の溶損を起こさ
ず、かつ微粉炭燃焼率を向上することが出来る高炉用粉
体燃料吹込みランスを提供することを目的とする。
解決することを目的とし、ランス先端の溶損を起こさ
ず、かつ微粉炭燃焼率を向上することが出来る高炉用粉
体燃料吹込みランスを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、微
粉炭吹込み用ランスを高炉羽口に連結される熱風吹込み
用ブロ−パイプの壁を貫通させて配設し、微粉炭を熱風
と共に高炉へ吹込む場合に使用する２重管ランスであっ
て、内管から気送微粉炭を、外管から酸素または酸素富
化空気を噴射し、かつ内管が外管先端部より１５〜１０
５ｍｍ引き込まれた構造をとることを特徴とする。
粉炭吹込み用ランスを高炉羽口に連結される熱風吹込み
用ブロ−パイプの壁を貫通させて配設し、微粉炭を熱風
と共に高炉へ吹込む場合に使用する２重管ランスであっ
て、内管から気送微粉炭を、外管から酸素または酸素富
化空気を噴射し、かつ内管が外管先端部より１５〜１０
５ｍｍ引き込まれた構造をとることを特徴とする。
【０００６】以下、本発明の手段たる構成ならびにその
作用について説明する。
作用について説明する。
【０００７】本発明者らが、羽口前方のレ−スウェイ内
での微粉炭の燃焼を想定した燃焼炉での微粉炭燃焼実験
を行なったところ、酸素富化２重管ランスにおいてラン
ス内管を引き込むことにより、微粉炭燃焼率が向上する
こと、さらに、引き込み距離が５〜３５ｍｍ（実機仕様
１５〜１０５ｍｍ）の範囲内であれば、ランス先端部の
溶損も起こらないことを知見した。また、実機実験にお
いても、内管引き込み距離が１００ｍｍのランスを用い
れば、高燃焼率を確保でき、かつランス溶損も起こらな
いという知見が得られた。本発明はこの知見に基づいて
なされたものである。
での微粉炭の燃焼を想定した燃焼炉での微粉炭燃焼実験
を行なったところ、酸素富化２重管ランスにおいてラン
ス内管を引き込むことにより、微粉炭燃焼率が向上する
こと、さらに、引き込み距離が５〜３５ｍｍ（実機仕様
１５〜１０５ｍｍ）の範囲内であれば、ランス先端部の
溶損も起こらないことを知見した。また、実機実験にお
いても、内管引き込み距離が１００ｍｍのランスを用い
れば、高燃焼率を確保でき、かつランス溶損も起こらな
いという知見が得られた。本発明はこの知見に基づいて
なされたものである。
【０００８】
【作用】本発明によれば、２重管ランスの内管を引き込
むことにより、微粉炭と外管を通過してきた酸素または
酸素富化空気との混合を促進するようにしたので、微粉
炭の燃焼率を向上することができる。その場合の内管引
き込み距離については、実機高炉羽口部に近似させた燃
焼実験炉にて実験を行なった結果、ランス内管を５ｍｍ
以上引き込めば微粉炭燃焼率を７０％以上に確保でき、
４０ｍｍ以上にすればランス溶損が起こったので、５〜
３５ｍｍの範囲であればランス溶損を起こさずに微粉炭
の燃焼率を向上させることが出来る。この燃焼炉実験で
用いた微粉炭吹込みランスは実機用ランスの１／３スケ
−ルであるため、本発明を実炉に適用する場合、内管引
き込み距離は１５〜１０５ｍｍが妥当と考えられる。実
炉において、内管引き込み距離１００ｍｍとした微粉炭
吹込みランスを用いて実験を行なった結果、７４％の高
燃焼率を確保でき、かつランス溶損も起こらなかったの
で、燃焼炉実験結果から推定された実炉用ランスの内管
引き込み距離（１５〜１０５ｍｍ）が妥当であることが
確認された。
むことにより、微粉炭と外管を通過してきた酸素または
酸素富化空気との混合を促進するようにしたので、微粉
炭の燃焼率を向上することができる。その場合の内管引
き込み距離については、実機高炉羽口部に近似させた燃
焼実験炉にて実験を行なった結果、ランス内管を５ｍｍ
以上引き込めば微粉炭燃焼率を７０％以上に確保でき、
４０ｍｍ以上にすればランス溶損が起こったので、５〜
３５ｍｍの範囲であればランス溶損を起こさずに微粉炭
の燃焼率を向上させることが出来る。この燃焼炉実験で
用いた微粉炭吹込みランスは実機用ランスの１／３スケ
−ルであるため、本発明を実炉に適用する場合、内管引
き込み距離は１５〜１０５ｍｍが妥当と考えられる。実
炉において、内管引き込み距離１００ｍｍとした微粉炭
吹込みランスを用いて実験を行なった結果、７４％の高
燃焼率を確保でき、かつランス溶損も起こらなかったの
で、燃焼炉実験結果から推定された実炉用ランスの内管
引き込み距離（１５〜１０５ｍｍ）が妥当であることが
確認された。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
【００１０】図１は本発明を燃焼実験炉に適用した場合
の縦断面図であり、図２は微粉炭吹込み用ランスの縦断
面図であり、図３は本発明の一つの実施例のランス内管
位置と燃焼率との関係を示すグラフであり、図４は本発
明の一つの実施例のランス内管位置とランス溶損率との
関係を示すグラフである。
の縦断面図であり、図２は微粉炭吹込み用ランスの縦断
面図であり、図３は本発明の一つの実施例のランス内管
位置と燃焼率との関係を示すグラフであり、図４は本発
明の一つの実施例のランス内管位置とランス溶損率との
関係を示すグラフである。
【００１１】図１ならびに図２に基づいて実機高炉羽口
部に近似させた燃焼実験炉２に本発明の二重管ランスを
適用する場合について説明する。
部に近似させた燃焼実験炉２に本発明の二重管ランスを
適用する場合について説明する。
【００１２】ブロ−パイプ３から１１００〜１２００℃
の熱風が羽口５を通して燃焼実験炉に送られるようにな
っている。一方、燃焼実験炉２に接続されたブロ−パイ
プ３に斜めに設けられたランスガイド管４に２重管ラン
ス１が挿入され、微粉炭供給管６から微粉炭がキャリア
ガスによって２重管ランスの内管８に供給され、ランス
外管用ガス供給管７から酸素または酸素富化空気がラン
ス外管９に供給される。
の熱風が羽口５を通して燃焼実験炉に送られるようにな
っている。一方、燃焼実験炉２に接続されたブロ−パイ
プ３に斜めに設けられたランスガイド管４に２重管ラン
ス１が挿入され、微粉炭供給管６から微粉炭がキャリア
ガスによって２重管ランスの内管８に供給され、ランス
外管用ガス供給管７から酸素または酸素富化空気がラン
ス外管９に供給される。
【００１３】このようにして微粉炭は２重管ランスの内
管８を流れ、酸素または酸素富化空気は外管９を流れ、
ランス先端部で微粉炭と酸素または酸素富化空気が混合
された後、高炉内へ吹込まれるように構成されている。
管８を流れ、酸素または酸素富化空気は外管９を流れ、
ランス先端部で微粉炭と酸素または酸素富化空気が混合
された後、高炉内へ吹込まれるように構成されている。
【００１４】次に、この装置を用いた後記一連の実験に
おける条件を以下に示す。 粉体燃料：微粉炭（揮発分３０％） 燃料吹込量：３０Ｋｇ／ｈｒ（微粉炭２００Ｋｇ／ｔ相
当） 送風温度：１１００℃ 送風量：３Ｎｍ3／ｍｉｎ ランス内管搬送ガス量：６０ Ｎｌ／ｍｉｎ ランス外管ガス量：１００ Ｎｌ／ｍｉｎ 酸素富化率：２％ 燃料吹込み位置：羽口先端から２０ｃｍ ランス内管引き込み距離：０〜６０ｍｍ
おける条件を以下に示す。 粉体燃料：微粉炭（揮発分３０％） 燃料吹込量：３０Ｋｇ／ｈｒ（微粉炭２００Ｋｇ／ｔ相
当） 送風温度：１１００℃ 送風量：３Ｎｍ3／ｍｉｎ ランス内管搬送ガス量：６０ Ｎｌ／ｍｉｎ ランス外管ガス量：１００ Ｎｌ／ｍｉｎ 酸素富化率：２％ 燃料吹込み位置：羽口先端から２０ｃｍ ランス内管引き込み距離：０〜６０ｍｍ
【００１５】まず、本発明者等は特開昭５８−１７１５
０８号公報に開示された方法を追試したところ、ランス
内管を２０ｍｍ突出させて微粉炭を吹込んだ場合、図３
に示すようにランス先端部溶損は起こらなかった。しか
しながら、ランス外管へ全送風ガス量の２％にあたる量
の酸素を富化したにも関わらず微粉炭の燃焼率は５６％
でしかなかった。従って、このランスを実炉で用いて微
粉炭吹込み量２００Ｋｇ／ｔ操業を実施した場合、炉内
へ持ち込まれる未燃焼チャ−量は９２Ｋｇ／ｔになると
推定され、炉況の悪化が予想された。
０８号公報に開示された方法を追試したところ、ランス
内管を２０ｍｍ突出させて微粉炭を吹込んだ場合、図３
に示すようにランス先端部溶損は起こらなかった。しか
しながら、ランス外管へ全送風ガス量の２％にあたる量
の酸素を富化したにも関わらず微粉炭の燃焼率は５６％
でしかなかった。従って、このランスを実炉で用いて微
粉炭吹込み量２００Ｋｇ／ｔ操業を実施した場合、炉内
へ持ち込まれる未燃焼チャ−量は９２Ｋｇ／ｔになると
推定され、炉況の悪化が予想された。
【００１６】そこで、本発明者等は２重管ランスを用い
て微粉炭燃焼率を向上させるには、微粉炭が羽口内へ吹
込まれた時点での微粉炭と酸素または酸素富化空気の混
合率を上げることが有効であろうと考え、かかる思想に
基づいて研究を進めた。その結果、２重管ランスの内管
を引き込む状態とすることによって微粉炭と酸素または
酸素富化空気との混合率を上げることが可能であるとの
着想を持つに至った。この思想に基づき、２重管ランス
の内管を引き込んだ状態で微粉炭燃焼実験を行なった結
果、図３に示すように内管引き込み距離が５ｍｍの場合
に、微粉炭燃焼率は７１％となり、引き込み距離の増加
にともない微粉炭燃焼率は増加していき、３５ｍｍを越
えると７５％でほぼ一定となった。一方、図４に示すよ
うにこの場合のランス先端溶損率（溶損ランス本数／使
用ランス本数＊１００）をみると、引き込み距離が０〜
３５ｍｍまではランス溶損は全く起こらないが、これ以
上になるとランス溶損が起こりはじめ、引き込み距離の
増加にともない溶損率が増加している。この結果から、
内管引き込み距離が５〜３５ｍｍの間であれば、７０％
以上の高燃焼率を確保でき、かつ、ランス溶損も起こら
ないことが確認された。
て微粉炭燃焼率を向上させるには、微粉炭が羽口内へ吹
込まれた時点での微粉炭と酸素または酸素富化空気の混
合率を上げることが有効であろうと考え、かかる思想に
基づいて研究を進めた。その結果、２重管ランスの内管
を引き込む状態とすることによって微粉炭と酸素または
酸素富化空気との混合率を上げることが可能であるとの
着想を持つに至った。この思想に基づき、２重管ランス
の内管を引き込んだ状態で微粉炭燃焼実験を行なった結
果、図３に示すように内管引き込み距離が５ｍｍの場合
に、微粉炭燃焼率は７１％となり、引き込み距離の増加
にともない微粉炭燃焼率は増加していき、３５ｍｍを越
えると７５％でほぼ一定となった。一方、図４に示すよ
うにこの場合のランス先端溶損率（溶損ランス本数／使
用ランス本数＊１００）をみると、引き込み距離が０〜
３５ｍｍまではランス溶損は全く起こらないが、これ以
上になるとランス溶損が起こりはじめ、引き込み距離の
増加にともない溶損率が増加している。この結果から、
内管引き込み距離が５〜３５ｍｍの間であれば、７０％
以上の高燃焼率を確保でき、かつ、ランス溶損も起こら
ないことが確認された。
【００１７】なお、低外管ガス流量にて燃焼実験を行な
った結果、ランス内管を突出させた場合以外はランス溶
損が起こったことから、本実験ではランス外管ガス量が
多く、ガスによる冷却効果が大きかったため、ランス溶
損が防止できたと思われる。
った結果、ランス内管を突出させた場合以外はランス溶
損が起こったことから、本実験ではランス外管ガス量が
多く、ガスによる冷却効果が大きかったため、ランス溶
損が防止できたと思われる。
【００１８】以上、燃焼実験炉について説明したが、本
発明は実機高炉においても実施可能であり、実験炉用ラ
ンスが実機用ランスの１／３スケ−ルであることを考慮
すれば、実機では内管引き込み距離を１５〜１０５ｍｍ
にすべきだと考えられる。
発明は実機高炉においても実施可能であり、実験炉用ラ
ンスが実機用ランスの１／３スケ−ルであることを考慮
すれば、実機では内管引き込み距離を１５〜１０５ｍｍ
にすべきだと考えられる。
【００１９】次に、本発明ランスを実機高炉羽口の１本
に使用した結果を表１に示す。まず、特開昭５８−１７
１５０８号公報に開示した方法を追試し微粉炭吹込みラ
ンス内管を４０ｍｍ突出させた場合、羽口ゾンデを用い
てサンプリングを行なった結果、微粉炭燃焼率は５８
％、また、内管を引き込まない場合の微粉炭燃焼率は６
０％であった。これに対し、ランス内管を１００ｍｍ引
き込んだ場合、微粉炭燃焼率は７４％となり、ランス溶
損も起こらなかった。よって、燃焼炉実験から推定され
た実炉用ランスの内管引き込み距離１５〜１０５ｍｍは
妥当であることが確認された。
に使用した結果を表１に示す。まず、特開昭５８−１７
１５０８号公報に開示した方法を追試し微粉炭吹込みラ
ンス内管を４０ｍｍ突出させた場合、羽口ゾンデを用い
てサンプリングを行なった結果、微粉炭燃焼率は５８
％、また、内管を引き込まない場合の微粉炭燃焼率は６
０％であった。これに対し、ランス内管を１００ｍｍ引
き込んだ場合、微粉炭燃焼率は７４％となり、ランス溶
損も起こらなかった。よって、燃焼炉実験から推定され
た実炉用ランスの内管引き込み距離１５〜１０５ｍｍは
妥当であることが確認された。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明は粉
体燃料吹込みランスを高炉羽口に連結される熱風吹込み
用ブロ−パイプの壁を貫通させて配設し、粉体燃料を熱
風と共に高炉へ吹込む場合に使用する２重管ランスであ
って、内管から気送粉体燃料を、外管から酸素または酸
素富化空気を噴射し、かつ、内管の先端を外管先端部よ
り内方側に１５〜１０５ｍｍ位置させたことを特徴とす
る。
体燃料吹込みランスを高炉羽口に連結される熱風吹込み
用ブロ−パイプの壁を貫通させて配設し、粉体燃料を熱
風と共に高炉へ吹込む場合に使用する２重管ランスであ
って、内管から気送粉体燃料を、外管から酸素または酸
素富化空気を噴射し、かつ、内管の先端を外管先端部よ
り内方側に１５〜１０５ｍｍ位置させたことを特徴とす
る。
【００２２】本発明によれば、ランスから微粉炭２００
Ｋｇ／ｔの吹込みを行なった場合でも微粉炭燃焼率を７
０％に維持でき、かつランス溶損を防ぐことも可能であ
り、常に安定した微粉炭多量吹込み操業を行なうことが
出来る。
Ｋｇ／ｔの吹込みを行なった場合でも微粉炭燃焼率を７
０％に維持でき、かつランス溶損を防ぐことも可能であ
り、常に安定した微粉炭多量吹込み操業を行なうことが
出来る。
【図１】本発明を燃焼実験炉に適用した場合の縦断面図
である。
である。
【図２】微粉炭吹込み用ランスの縦断面図である。
【図３】本発明の一つの実施例のランス内管位置と燃焼
率との関係を示すグラフである。
率との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の一つの実施例のランス内管位置とラン
ス溶損率との関係を示すグラフである。
ス溶損率との関係を示すグラフである。
１ ２重管ランス ２ 燃焼実験炉 ３ ブロ−パイプ ４ ランスガイド管 ５ 羽口 ６ 微粉炭供給管 ７ ランス外管用ガス供給管 ８ ランス外管 ９ ランス内管
Claims (2)
- 【請求項１】 粉体燃料吹込みランスを高炉羽口に連結
される熱風吹込み用ブロ−パイプの壁を貫通させて配設
し、粉体燃料を熱風と共に高炉へ吹込む場合に使用する
２重管ランスであって、内管から気送粉体燃料を、外管
から酸素または酸素富化空気を噴射し、かつ、内管の先
端を外管先端部より内方側に１５〜１０５ｍｍ位置させ
たことを特徴とする高炉用粉体燃料吹込みランス。 - 【請求項２】 前記粉末燃料が微粉炭であることを特徴
とする請求項１記載の高炉用粉体燃料吹込みランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27784992A JPH06100912A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 高炉用粉体燃料吹込みランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27784992A JPH06100912A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 高炉用粉体燃料吹込みランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06100912A true JPH06100912A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=17589133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27784992A Pending JPH06100912A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 高炉用粉体燃料吹込みランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100912A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100431868B1 (ko) * | 2000-12-13 | 2004-05-20 | 주식회사 포스코 | 미분탄 취입랜스 및 이를 이용한 미분탄 취입방법 |
| KR100627464B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2006-09-22 | 주식회사 포스코 | 고로조업에서 미분탄 연소성 향상장치 |
| KR100782684B1 (ko) * | 2001-07-10 | 2007-12-07 | 주식회사 포스코 | 고로내 미분의 고체연료 취입장치 |
| JP2009542913A (ja) * | 2006-07-12 | 2009-12-03 | ポール ヴルス エス．エイ． | 微粉炭注入ランス |
| US7914279B2 (en) | 2003-01-21 | 2011-03-29 | American Air Liquide, Inc. | Method and apparatus for injecting a gas into a two-phase stream |
| WO2013094230A1 (ja) | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉操業方法 |
-
1992
- 1992-09-22 JP JP27784992A patent/JPH06100912A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100627464B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2006-09-22 | 주식회사 포스코 | 고로조업에서 미분탄 연소성 향상장치 |
| KR100431868B1 (ko) * | 2000-12-13 | 2004-05-20 | 주식회사 포스코 | 미분탄 취입랜스 및 이를 이용한 미분탄 취입방법 |
| KR100782684B1 (ko) * | 2001-07-10 | 2007-12-07 | 주식회사 포스코 | 고로내 미분의 고체연료 취입장치 |
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| CN104024440A (zh) * | 2011-12-21 | 2014-09-03 | 杰富意钢铁株式会社 | 高炉操作方法 |
| KR20140109964A (ko) | 2011-12-21 | 2014-09-16 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 고로 조업 방법 |
| AU2012355194B2 (en) * | 2011-12-21 | 2015-09-03 | Jfe Steel Corporation | Blast furnace operation method |
| EP3421618A1 (en) | 2011-12-21 | 2019-01-02 | JFE Steel Corporation | Double wall lance |
| EP4283233A1 (en) | 2011-12-21 | 2023-11-29 | JFE Steel Corporation | Double wall lance |
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