[發明專利]高爐操作方法

在審

• 申請號: 201280064116.0
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN104039985A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 村尾明紀;藤原大樹;渡壁史朗
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;C21B7/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 金龍河;穆德駿

技術領域

本發明涉及一種高爐操作方法，其通過從高爐風口吹入煤粉、使燃燒溫度上升來實現生產率的提高和排放CO₂的減少。

背景技術

近年來，由于二氧化碳排放量的增加而導致的全球變暖成為問題，在煉鐵業中，抑制CO₂的排放也是重要的課題。高爐主要使用焦炭以及從風口吹入的煤粉作為還原材料，基于通過預處理所產生的二氧化碳排放量的差異，相比于焦炭，盡可能地使用煤粉能夠抑制排放的CO₂。例如，在下述專利文獻1中，使用煤粉比為150kg/噸生鐵以上、揮發成分為25質量％以下的煤粉，向用于從風口吹入燃料的噴槍中供給煤粉和氧氣，并使噴槍中的氧濃度為70體積％以上，由此能夠提高燃燒效率。另外，在該專利文獻1中，還提出了：當噴槍為單管時，從噴槍吹入氧氣和煤粉的混合物，當噴槍為二重管時，從二重管噴槍的內側管吹入煤粉，從二重管噴槍的外側管吹入氧氣。需要說明的是，所謂煤粉比，是指每1噸生鐵所使用的煤粉的質量。

另外，在下述專利文獻2中，在二重管噴槍的外側管中設置凹凸，使煤粉分散，從而促進了煤粉與氧氣的反應。

另外，在下述專利文獻3中，將從內側管吹入煤粉、從外側管吹入氧氣的兩根二重管噴槍相向配置來使用，使兩根二重管噴槍的中心軸延長線不交叉，并且與送風管(吹管)的中心也不交叉，由此提高了燃燒性。另外，通過使從外側管吹出的氧氣相對于噴槍中心的吹出角度為30°以上，使得氧氣接近煤粉的主流線。需要說明的是，噴槍與送風管所成的角度(噴槍相對于送風方向的吹入角度)為大于45°的角度。

另外，在下述專利文獻4中，將從內側管吹入煤粉、從外側管吹入氧氣的兩根二重管噴槍相向配置來使用，并使各個噴槍的前端部位于比風口縮徑部的小徑部更靠爐內側的位置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4074467號公報

專利文獻2：韓國專利公開公報2002-00047359

專利文獻3：日本特開平10-251715號公報

專利文獻4：日本特開2000-192119號公報

發明內容

發明所要解決的問題

雖然向風口中送入了大量的空氣，但噴槍可能暴露于高溫中，如上述專利文獻1所述向單管噴槍中供給高濃度的氧氣和煤粉的混合物從安全方面考慮是不現實的。另外，從要求進一步減少排放的CO₂的觀點出發，例如希望使煤粉比為170kg/噸生鐵以上，但當煤粉比為170kg/噸生鐵以上的高煤粉比時，即使如上述專利文獻1所述僅僅從二重管噴槍的內側管吹入煤粉、從外側管吹入氧氣，燃燒溫度也會達到飽和，無法提高燃燒效率。

另外，在二重管噴槍的外側管中流動的氣體還起到冷卻該外側管的作用，因此，當如上述專利文獻2所述存在設置于外側管中的凹凸這種阻礙氣體流動的部件時，在流動較弱的部分施加了熱負荷，可能會產生裂紋、熔損等損耗。產生這種損耗時，可能會誘發逆火、噴槍堵塞等。另外，如果煤粉量增加，則存在因從內側管噴出的煤粉而無法避免凸部產生磨損的問題。

另外，當如上述專利文獻3所述噴槍與送風管所成的角度(噴槍相對于送風方向的吹入角度)為大于45°的角度時，沿著噴槍流動的熱風在噴槍前端部產生紊流，煤粉以必要以上的程度分散，由于煤粉的附著、撞擊，風口、送風管可能會破損。另外，為了使從外側管吹出的氧氣相對于噴槍中心的吹出角度為30°以上，噴槍前端部的加工困難，并且容易因煤粉的附著、堵塞而產生噴槍的熔損，因此不實用。

另外，如果如上述專利文獻4所述使噴槍的前端部位于比風口縮徑部的小徑部更靠爐內側的位置，則由于通過縮徑部的熱風流的紊流而導致煤粉以必要以上的程度分散，風口、送風管可能會破損。

本發明是著眼于上述問題而進行的，其目的在于提供能夠在不損壞風口、送風管的情況下提高燃燒溫度、結果能夠減少排放的CO₂的高爐操作方法。

用于解決問題的方法

為了實現上述目的，本發明提供如下所述的高爐操作方法。

(1)一種高爐操作方法，其中，

準備揮發成分為25質量％以下的煤粉，

準備用于從風口吹入煤粉和助燃性氣體的具有內側管和外側管的兩根二重管噴槍，

從所述風口吹入熱風，

從所述兩根二重管噴槍的內側管以150kg/噸生鐵以上的煤粉比將所述煤粉與輸送氣體一同吹入，

從所述兩根二重管噴槍的外側管吹入助燃性氣體，