TW201313908A

TW201313908A - 高爐操作方法

Info

Publication number: TW201313908A
Application number: TW101125058A
Authority: TW
Inventors: Akinori Murao; Daiki Fujiwara; Shiro Watakabe
Original assignee: Jfe Steel Corp
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2013-04-01
Also published as: US20140131929A1; JP5263430B2; US9410218B2; EP2733223B1; CN103649340B; TWI481721B; EP2733223A1; WO2013011661A1; EP2733223A4; JP2013040401A; CN103649340A; KR20140028103A; KR101659189B1

Abstract

本發明所提供的高爐操作方法，係可進一步提升燃燒溫度及降低還原材料的消耗。使用二支以上從風口吹入還原材料的噴槍，當易燃性還原材料使用LNG、固體還原材料使用粉煤時，藉由將LNG吹入用噴槍的前端位置配置於較粉煤吹入噴槍的前端位置更靠送風方向後方側大於0~50mm處，利用LNG使粉煤有效地升溫，LNG接觸到氧而先燃燒，藉此發生爆炸性擴散，且大幅提升粉煤溫度，因而可大幅提升燃燒溫度，俾能降低還原材料的消耗。又，當吹入粉煤的噴槍係使用雙層管噴槍時，藉由從內側管吹入粉煤，並從外側管吹入氧，便可確保粉煤燃燒所必要的氧，俾可更加提升燃燒性。又，將噴槍的出口流速設為20~120m/sec，便可防止噴槍變形。

Description

高爐操作方法

本發明係關於從高爐風口吹入諸如粉煤等固體還原材料、與LNG(Liquefied Natural Gas：液化天然瓦斯)等易燃性還原材料，藉由使燃燒溫度上升而達生產性提升及還原材料消耗降低的高爐之操作方法。

近年隨碳酸氣體排放量的增加，地球暖化已構成問題，就煉鐵業而言，排放CO₂的抑制便屬於重要課題。因應此項要求，最近的高爐操作有強力朝低還原材料比(低RAR：Reducing Agent Rate的簡稱，生鐵每製造1噸時，從風口吹入的還原材料與從爐頂裝入的焦炭合計量)操作演進。高爐主要係將焦炭及從風口吹入的粉煤使用為還原材料，為達成低還原材料比、及抑制碳酸氣體排放，將焦炭等取代為諸如廢塑膠、LNG、重油等含氫率較高之還原材料的策略係屬有效。下述專利文獻1有記載：使用二支以上從風口吹入還原材料的噴槍，並以將諸如LNG等易燃性還原材料、與諸如粉煤等固體還原材料從不同噴槍吹入時，吹入易燃性還原材料之噴槍的延長線、與吹入固體還原材料之噴槍的延長線不會交叉的方式配置該等噴槍。又，下述專利文獻2係對粉煤等固體還原材料供應噴槍，藉由將還原氣體供應噴槍配置於送風方向前方50~10mm(即靠高爐側)，便減輕送風管(吹管) 與風口前方的壓力損失，俾增加爐況的安定性。

[先行技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2006-291251號公報

專利文獻2：日本專利特開平11-241109號公報

上述專利文獻1所記載的高爐操作方法，相較於習知從風口僅吹入粉煤的方法之下，雖具有燃燒溫度提升、還原材料消耗降低的效果，但尚有獲改善的空間。又，上述專利文獻2所記載的高爐操作方法，因為還原氣體並未被充分預熱‧升溫，因而依照燃燒地方的形成會有粉煤升溫效果較低，且粉煤著火而開始燃燒處的氧遭消耗，因而會有阻礙粉煤燃燒的可能性。

本發明係著眼於如上述問題而完成，目的在於提供能更加提升燃燒溫度及降低還原材料消耗的高爐操作方法。

為解決上述問題，本發明一態樣的高爐操作方法，其係使用二支以上為了從風口吹入還原材料的噴槍，當從不同噴槍將固體還原材料與易燃性還原材料吹入之情況，將上述易燃性還原材料吹入用噴槍的前端位置，配置於較上述固體還原材料吹入噴槍的前端位置更靠送風方向後方側大於 0~50mm(意指"自大於0至50mm")處。

再者，較佳為將上述易燃性還原材料吹入用噴槍的前端位置配置於較上述固體還原材料吹入噴槍的前端位置更靠送風方向後方側10~30mm處。

再者，較佳為將上述吹入固體還原材料的噴槍之出口流速、及吹入易燃性還原材料的噴槍之出口流速設為20~120m/sec。

再者，較佳為將吹入上述固體還原材料的噴槍設為雙層管噴槍，從該雙層管噴槍的內側管吹入固體還原材料，並且從該雙層管噴槍的外側管吹入助燃性氣體，從單管噴槍吹入易燃性還原材料。助燃性氣體較佳為氧濃度達50%以上的富氧化空氣。

再者，較佳為將上述雙層管噴槍吹入助燃性氣體的外側管之出口流速、及吹入上述易燃性還原材料的單管噴槍之出口流速設為20~120m/sec。

再者，較佳為上述固體還原材料係為粉煤。

再者，較佳為在上述固體還原材料的粉煤中，混合廢塑膠、廢棄物固體還原材料、有機性資源、廢材。

再者，較佳為將上述固體還原材料的粉煤比例設為80mass%以上，並混合使用廢塑膠、廢棄物固體還原材料、有機性資源、廢材。

再者，較佳為上述易燃性還原材料係為LNG、頁岩氣、都市煤氣、氫、轉爐氣體、高爐氣體、焦炭爐氣體。

所以，根據本發明一態樣的高爐操作方法，從不同噴槍吹入的易燃性還原材料與固體還原材料之流動相重疊，藉由易燃性還原材料接觸到助燃性氣體而先燃燒，便爆炸性擴散且大幅提升固體還原材料的溫度，藉此大幅提升燃燒溫度，俾可減少還原材料消耗。

再者，藉由將易燃性還原材料吹入用噴槍的前端位置，配置於較固體還原材料吹入噴槍的前端位置更靠送風方向後方側10~30mm，便可提升固體還原材料粒子的升溫效果，俾更加提高燃燒溫度。

再者，藉由將吹入固體還原材料的噴槍之出口流速、及吹入易燃性還原材料的噴槍之出口流速設為20~120m/sec，便可防止因升溫而造成噴槍變形。

其次，針對本發明高爐操作方法之一實施形態，參照圖式進行說明。

圖1所示係適用本實施形態高爐操作方法的高爐之整體圖。如圖所示，高爐1的風口3係連接於為送入熱風用的送風管2，貫通該送風管2設置噴槍4。在風口3的熱風送風方向前方之焦炭堆積層，存在有通稱「風徑區(race way)5」的燃燒空間，主要在該燃燒空間中進行鐵礦的還原(即製鐵)。

圖2所示係從噴槍4僅吹入當作固體還原材料用的粉煤6時之燃燒狀態。從噴槍4通過風口3並被吹入風徑區5內的粉煤6，會與焦炭7一起燃燒其揮發成分與固定碳，並釋放出揮發成分，剩餘的一般通稱「碳渣(char)」之碳與灰分的集合體，便從風徑區當作未燃碳渣8並被排放出。風口3的熱風送風方向前方之熱風速度係約200m/sec，從噴槍4前端起至風徑區5內的O₂存在區域係設為約0.3~0.5m，因而實質必須依1/1000秒的程度改善粉煤粒子升溫、以及與O₂間之接觸效率(分散性)。

圖3所示係從噴槍4朝送風管2內僅吹入粉煤(圖中為PC：Pulverized Coal)6時的燃燒機制。從風口3被吹入風徑區5內的粉煤6，因來自風徑區5內的火焰之輻射傳熱而加熱粒子，更利用輻射傳熱、傳導傳熱使粒子呈急遽溫度上升，從升溫至300℃以上的時點起便開始進行熱分解，揮發成分將著火而形成火焰，燃燒溫度到達1400~1700℃。若釋放出揮發成分，便成為前述的碳渣8。因為碳渣8主要係固定碳，因而隨燃燒反應，亦會產生通稱「碳熔解反應」的反應。

圖4所示係從噴槍4朝送風管2內一併吹入粉煤6與當作易燃性還原材料的LNG9時之燃燒機制。粉煤6與LNG9的吹入方法係圖示單純呈平行吹入的情況。另外，圖中的二點鏈線係參考表示用之圖3所示僅吹入粉煤時的燃燒溫度。依此，同時吹入粉煤與LNG時，氣態氣體的LNG會優先燃燒，藉由此燃燒熱，判斷粉煤會被急速加熱並升溫，藉此可使靠近噴槍的位置處之燃燒溫度更加提高。

根據此種發現，使用圖5所示燃燒實驗裝置進行燃燒實驗。在實驗爐11內填充入焦炭，可從觀察窗觀察風徑區15的內部。在送風管12中插入噴槍14，可將由火焰燃燒器13所產生的熱風，依既定送風量送風入實驗爐11內。又，該送風管12亦可調整送風的富氧化量。噴槍14係可將粉煤及LNG中任一者或雙方吹入送風管12內。在實驗爐11內所產生的排氣，利用通稱「旋風分離器」的分離裝置16分離為排氣與粉塵，排氣被送入諸如助燃爐等排氣處理設備中，粉塵則被捕集於收集箱17中。

在燃燒實驗中，噴槍4係使用單管噴槍與雙層管噴槍二種，分別針對使用單管噴槍僅吹入粉煤的情況，以及使用雙層管噴槍，從雙層管噴槍的內側管吹入粉煤，並從雙層管噴槍的外側管吹入LNG的情況，以及從雙層管噴槍的內側管吹入ING，並從雙層管噴槍的外側管吹入粉煤的情況，從觀察窗利用2色溫度計測定燃燒溫度、燃燒位置、未燃碳渣的燃燒狀況、擴散性。2色溫度計係如周知，利用熱輻射(電磁波從高溫物體朝低溫物體的移動)而進行溫度測量的輻射溫度計，著眼於若溫度提高，波長分佈便朝短波長側偏移的現象，藉由測量波長分佈的溫度變化，而求取溫度的波長分佈形式之一，其中，為捕捉波長分佈，便測量2個波長下的輻射能量，再從比率測量溫度。未燃碳渣的燃燒狀況係在實驗爐11的送風管12內距噴槍14前端150mm、300mm位置處，利用探針回收未燃碳渣，並經樹脂埋藏、研磨後，利用影像解析測定碳渣內空隙率並進行判定。

粉煤的要件係設為固定碳(FC：Fixed Carbon)77.8%、揮發成分(VM：Volatile Matter)13.6%、灰分(Ash)8.6%，吹入條件係設為29.8kg/h(相當於熔鐵每1噸為100kg)。又，LNG的吹入條件係設為3.6kg/h(5Nm³/h，相當於熔鐵每1噸為10kg)。送風條件係設為送風溫度1200℃、流量300Nm³/h、流速70m/s、O₂富化+5.5(氧濃度26.5%，相對於空氣中氧濃度21%為5.5%的富化)。利用較少氣體量進行粉體(即粉煤)輸送的方式(高濃度搬送)時，設為固氣比10~25kg/Nm³；依較多量氣體輸送的方式(低濃度輸送)時，設為固氣比5~10kg/Nm³。搬送氣體亦可使用空氣。實驗結果的評價係以從單管僅吹入粉煤時的燃燒溫度、燃燒位置、未燃碳渣之燃燒狀況、擴散性(主要為粉煤)為基準，分別針對從雙層管噴槍的內側管吹入粉煤、並從外側管吹入LNG的情況，以及從雙層管噴槍的內側管吹入LNG、並從外側管吹入粉煤的情況進行評價。評價係與僅有粉煤的情況為相同程度時便評為「△」，稍獲改善的情況便評為「○」，大幅獲改善的情況便評為「◎」。

圖6所示係前述燃燒實驗的結果。由同圖中得知，從雙層管噴槍的內側管吹入粉煤、並從外側管吹入LNG時，相關燃燒位置雖獲改善，但相關其他項目卻無發現有變化。此現象可認為粉煤外側的LNG先接觸到O₂並迅速燃燒，利用該燃燒熱雖會使粉煤的加熱速度上升，但LNG的燃燒卻會消耗O₂，導致粉煤燃燒所必要的O₂減少，造成無法達充分的燃燒溫度上升，致使未燃碳渣的燃燒狀況亦未獲改善。另一方面，從雙層管噴槍的內側管僅吹入LNG、並從外側管吹入粉煤的情況，發現相關燃燒溫度、未燃碳渣的燃燒狀況均獲改善，相關擴散性亦獲大幅改善，但相關燃燒位置卻無發現有變化。此現象可認為雖O₂通過外側的粉煤區域擴散至內側LNG需要較耗時間，但若內側的易燃性LNG燃燒，便會產生爆炸性擴散，利用LNG的燃燒熱使粉煤被加熱，燃燒溫度亦上升，致使未燃碳渣的燃燒狀況亦獲改善。

本願發明者由此實驗結果，思考若在送風中使LNG先燃燒，然後才將粉煤吹入送風內，應可進一步提升燃燒效率。所以，使用前述燃燒實驗裝置，相對於風口送風管內的粉煤吹入用噴槍之前端位置，使LNG吹入用噴槍的前端位置在送風方向上產生變化，並測定粉煤吹入用噴槍前端距著火點的距離。測定結果如圖7所示。圖中的PC噴槍係表示粉煤吹入用噴槍(單管、或雙層管)，LNG噴槍係表示LNG吹入用噴槍，以PC噴槍為基準的LNG噴槍與PC噴槍在送風方向上的相對位置，係當相對於粉煤吹入用噴槍的前端位置，LNG吹入用噴槍前端位置位於送風方向前方時便設為「+」，當位於送風方向後方時便設為「-」，表示二者在送風方向上的距離。誤差槓(error bar)越大表示著火越不安定。又，圖8所示係粉煤吹入噴槍的前端位置、與吹入LNG吹入噴槍的前端位置之相對距離為0時，粉煤流與LNG流的概念圖；圖9所示係相對於粉煤吹入噴槍的前端位置，LNG吹入噴槍的前端位置較靠位於送風方向前進側時，粉煤流與LNG流的概念圖；圖10所示係相對於粉煤吹入噴槍的前端位置，LNG吹入噴槍的前端位置位於較靠送風方向後方側時，粉煤流與LNG流的概念圖。

由圖7中得知，LNG吹入用噴槍的前端位置設為與粉煤吹入用噴槍的前端位置在送風方向上同等、或配置於較靠送風方向後方側時，距著火點的距離(即著火時間)較短。此現象可認為因先或同時供應的LNG較粉煤容易燃燒而先燃燒，利用該LNG的燃燒熱加熱粉煤而提升燃燒效率，且亦提高燃燒溫度。例如圖9所示，相對於粉煤吹入噴槍的前端位置，若LNG吹入噴槍的前端位置位於較靠送風方向前方，則所吹入LNG的周圍溫度較低，同位置處的粉煤粒子升溫效果較低。另一方面，如圖10所示，相對於粉煤吹入噴槍的前端位置，若LNG吹入噴槍的前端位置位於較靠送風方向後方側，則所吹入LNG的周圍溫度會成為最高溫度，同位置處的粉煤粒子升溫效果成為最大。所以，將易燃性還原材料的吹入噴槍前端位置，配置於較固體還原材料的吹入噴槍更靠送風方向後方側大於0~50mm。依圖中記載，更佳係配置於-10~-30mm處。

另外，吹入粉煤的噴槍亦可使用內側管與外側管呈同心配置的雙層管噴槍。此情況，可從內側管吹入粉煤，並從外側管吹入氧。如前述，因LNG燃燒會導致氧遭消耗，因而若依在粉煤流的外側配置氧流之方式吹入二者，便可確保粉煤燃燒時所必要的氧。使用雙層管噴槍的粉煤吹入噴槍之情況，亦是與使用單管噴槍的情況相同，將LNG吹入用噴槍的前端位置配置呈與粉煤吹入用噴槍的前端位置在送風方向上同等，或配置於送風方向後方側時，距著火點的距離(即著火時間)較短。此現象可認為因先或同時供應的LNG較粉煤更容易燃燒，因而會先燃燒，利用該LNG的燃燒熱而加熱粉煤俾提升燃燒效率，且亦提高燃燒溫度。所以，最好從雙層管噴槍的內側管吹入粉煤、並從外側管吹入氧(即吹入助燃性氣體)，而LNG係由單管噴槍吹入，且相較於吹入LNG的單管噴槍前端位置，將吹入粉煤的雙層管噴槍前端位置配置於較靠送風方向後方側大於0~50mm。依圖中記載，更佳係配置於-10~-30mm處。

但是，隨如前述的燃燒溫度上升，噴槍容易被曝曬於高溫中。噴槍係例如由不銹鋼鋼管構成。當然，對噴槍施行所謂水夾套之水冷，但無法覆蓋至噴槍前端。得知特別係該水冷所無法到達的噴槍前端部較容易因熱而出現變形。若噴槍出現變形(即彎曲)，便無法對所需部位吹入粉煤、LNG，且在屬於消耗品的噴槍更換作業會構成障礙。又，雖可考慮改變粉煤的流動而使對準風口，但此情況會有造成風口遭損傷的可能性。噴槍彎曲並遭阻塞，結果若噴槍內的氣體無法流動，噴槍便會熔損，依情況亦會有送風管遭受破損的可能性。若噴槍發生變形或遭損耗，便無法確保如前述的燃燒溫度，以及亦無法降低還原材料消耗。

為將無法水冷的噴槍予以冷卻，僅依靠進料於內部的氣體進行散熱而已。當散熱於在內部流動的氣體而將噴槍自體予以冷卻時，判斷氣體的流速會對噴槍溫度構成影響。所以，本發明者等針對從噴槍吹入的氣體流速進行各種變更，並測定噴槍表面的溫度。實驗係使用雙層管噴槍，從雙層管噴槍的外側管吹入O₂，並從內側管吹入粉煤而實施，氣體的流速調整係利用從外側管吹入的O₂供應量之加減而實施。另外，O₂可為富氧化空氣，較佳係使用2%以上、更佳係10%以上的富氧化空氣。藉由使用富氧化空氣，除冷卻之外，尚可達粉煤的燃燒性提升。測定結果如圖11所示。

雙層管噴槍的外側管係使用通稱「20A管分類號5S」的鋼管。又，雙層管噴槍的內側管係使用通稱「15A管分類號90」的鋼管，針對從外側管吹入的O₂與N₂合計流速進行各種變更，測定噴槍表面的溫度。此處，「15A」、「20A」係指JIS G 3459所規定的鋼管外徑公稱尺寸，15A係外徑21.7mm，20A係外徑27.2mm。又，「管分類號」係JIS G 3459所規定的鋼管壁厚公稱尺寸，20A管分類號5S係1.65mm，15A管分類號90係3.70mm。另外，不銹鋼鋼管之外，尚可利用普通鋼。此情況的鋼管外徑係依照JIS G 3452規定，壁厚係依照JIS G 3454規定。

如同圖中的二點鏈線所示，隨從雙層管噴槍的外側管所吹入氣體的流速增加，噴槍表面的溫度呈反比降低。當雙層管噴槍係使用鋼管時，若雙層管噴槍的表面溫度高於880℃，便會引發潛變變形，導致雙層管噴槍出現彎曲。所以，當雙層管噴槍的外側管係使用20A管分類號5S鋼管，雙層管噴槍的表面溫度在880℃以下之時，雙層管噴槍外側管的出口流速會達20m/sec以上。而，當雙層管噴槍外側管的出口流速達20m/sec以上時，雙層管噴槍便不易發生變形與彎曲。反之，若雙層管噴槍外側管的出口流速超過120m/sec，就設備營運成本的觀點並不符實用，因而雙層管噴槍外側管的出口流速上限設為120m/sec。此結果因為同樣就水冷無法到達的單管噴槍前端部亦具同樣的作用，因而單管噴槍的出口流速亦規定為20~120m/sec。另外，因為單管噴槍相較於雙層管噴槍之下，熱負荷較少，因而視需要若將出口流速設為20m/sec以上便可。

上述實施形態中，粉煤的平均粒徑係使用10~100μm，若考慮確保燃燒性、從噴槍的進料、以及至噴槍的供應性時，較佳係設為20~50μm。若粉煤的平均粒徑未滿20μm，雖燃燒性優異，但在粉煤輸送時(氣體輸送)容易造成噴槍阻塞，反之，若超過50μm，便會有粉煤燃燒性惡化的可能性。

再者，所吹入的固體還原材料，主要係粉煤，亦可在其中混合使用廢塑膠、廢棄物固態燃料(RDF)、有機性資源(生質)、廢材。混合使用之際，粉煤相對於總固體還原材料的比較佳係設為80mass%以上。即，粉煤、與廢塑膠、廢棄物固態燃料(RDF)、有機性資源(生質)、廢材等，因反應所生成的熱量不同，因而若相互的使用比率太接近，便容易發生燃燒偏頗，導致操作容易呈不安定。又，相較於粉煤之下，因為廢塑膠、廢棄物固態燃料(RDF)、有機性資源(生質)、廢材等由燃燒反應所生成的生熱量係屬於偏低，若大量吹入，對從爐頂裝入的固體還原材料之代替效率偏低，因而粉煤的比例較佳係設為80mass%以上。

另外，廢塑膠、廢棄物固態燃料(RDF)、有機性資源(生質)、廢材係設為6mm以下、較佳係3mm以下的細粒，可與粉煤混合使用。與粉煤的比例係可使與利用搬送氣體進行氣送之粉煤合流而混合。亦可預先與粉煤混合使用。

再者，上述實施形態中，就易燃性還原材料係使用LNG進行說明，但亦可使用都市煤氣，其他的易燃性還原材料係除都市煤氣、LNG之外，尚可使用丙烷氣體、氫，此外亦可使用諸如由煉鐵廠所產生的轉爐氣體、高爐氣體、焦炭爐氣體。另外，亦可利用與LNG等效的頁岩氣(shale gas)。頁岩氣係從頁岩(shale)層所採集的天然氣，因為非從習知氣田的地方生產，因而通稱「非傳統型天然氣資源」。

依此，本實施形態的高爐操作方法，從風口吹入還原材料的噴槍係使用二支以上，且藉由將LNG(易燃性還原材料)吹入用噴槍的前端位置，配置呈與粉煤(固體還原材料)吹入用噴槍的前端位置在送風方向上同等、或較靠送風方向後方側，使LNG(易燃性還原材料)與O₂接觸而先燃燒，便爆炸性擴散，且大幅提升粉煤(固體還原材料)溫度，藉此大幅提升燃燒溫度，並可降低還原材料消耗。

再者，藉由LNG(易燃性還原材料)吹入用噴槍的前端位置，配置於較粉煤(固體還原材料)吹入噴槍的前端位置更靠送風方向後方側10~30mm，便可提升粉煤(固體還原材料粒子)的升溫效果，俾更加提高燃燒溫度。

再者，藉由將從噴槍吹入的氣體出口流速設為20~120m/sec，便可防止因升溫而造成噴槍變形。

另外，上述實施形態中，吹入還原材料的噴槍係使用二支，但噴槍係在二支以上之前提下，可使用任何支。又，噴槍亦可使用雙層管噴槍。使用雙層管噴槍時，亦可吹入諸如氧等助燃性氣體、與易燃性還原材料。視需要，依此吹入易燃性還原材料的噴槍從前端所延長的該噴槍軸線、與吹入固體還原材料的噴槍從前端所延長的該噴槍軸線呈交叉，且所吹入易燃性還原材料的主流與固體還原材料的主流呈相重疊方式配置噴槍，以及亦可將易燃性還原材料吹入用噴槍的前端位置，配置呈較固體還原材料吹入用噴槍的前端位置在送風方向上為同等或較靠送風方向後方側。

1‧‧‧高爐

2‧‧‧送風管

3‧‧‧風口

4‧‧‧噴槍

5‧‧‧風徑區

6‧‧‧粉煤(固體還原材料)

7‧‧‧焦炭

8‧‧‧碳渣

9‧‧‧LNG(易燃性還原材料)

11‧‧‧實驗爐

12‧‧‧送風管

13‧‧‧火焰燃燒器

14‧‧‧噴槍

15‧‧‧風徑區

16‧‧‧分離裝置

17‧‧‧收集箱

圖1係適用本發明高爐操作方法的高爐一實施形態縱剖面圖。

圖2係從圖1的噴槍僅吹入粉煤時的燃燒狀態說明圖。

圖3係圖2的粉煤之燃燒機制說明圖。

圖4係吹入粉煤與LNG時的燃燒機制說明圖。

圖5係燃燒實驗裝置的說明圖。

圖6係燃燒實驗結果的說明圖。

圖7係使噴槍彼此間朝送風方向的相對距離變化時，距著火點的距離說明圖。

圖8係粉煤吹入噴槍的前端位置、與LNG吹入噴槍的前端位置之相對距離為0時，粉煤流及LNG流的概念圖。

圖9係相對於粉煤吹入噴槍的前端位置，將LNG吹入噴槍的前端位置配置於較靠送風方向前進側時，粉煤流與LNG流的概念圖。

圖10係相對於粉煤吹入噴槍的前端位置，將LNG吹入噴槍的前端位置配置於更靠送風方向後方側時，粉煤流與LNG流的概念圖。

圖11係噴槍的出口流速與噴槍表面溫度之關係說明圖。

Claims

一種高爐操作方法，其特徵為，其係使用二支以上為了從風口吹入還原材料的噴槍，當從不同噴槍將固體還原材料與易燃性還原材料吹入之情況，將上述易燃性還原材料吹入用噴槍的前端位置，配置於較上述固體還原材料吹入噴槍的前端位置更靠送風方向後方側大於0~50mm處。
如申請專利範圍第1項之高爐操作方法，其中，將上述易燃性還原材料吹入用噴槍的前端位置配置於較上述固體還原材料吹入噴槍的前端位置更靠送風方向後方側10~30mm處。
如申請專利範圍第1或2項之高爐操作方法，其中，將上述吹入固體還原材料的噴槍之出口流速、及吹入易燃性還原材料的噴槍之出口流速設為20~120m/sec。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之高爐操作方法，其中，將吹入上述固體還原材料的噴槍設為雙層管噴槍，從該雙層管噴槍的內側管吹入固體還原材料，並且從該雙層管噴槍的外側管吹入助燃性氣體，從單管噴槍吹入易燃性還原材料。
如申請專利範圍第4項之高爐操作方法，其中，將上述雙層管噴槍吹入助燃性氣體的外側管之出口流速、及吹入上述易燃性還原材料的單管噴槍之出口流速設為20~120m/sec。
如申請專利範圍第1至5項中任一項之高爐操作方法，其中，上述固體還原材料係為粉煤。
如申請專利範圍第6項之高爐操作方法，其中，在上述固體還原材料的粉煤中，混合廢塑膠、廢棄物固體還原材料、有機性資源、廢材。
如申請專利範圍第7項之高爐操作方法，其中，將上述固體還原材料的粉煤比例設為80mass%以上，並混合使用廢塑膠、廢棄物固體還原材料、有機性資源、廢材。
如申請專利範圍第1至8項中任一項之高爐操作方法，其中，上述易燃性還原材料係為LNG、頁岩氣、都市煤氣、氫、轉爐氣體、高爐氣體、焦炭爐氣體。