[发明专利]高炉操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高炉操作方法，其通过从高炉风口吹入煤粉、使燃烧温度上升来实现生产率的提高和排放CO₂的减少。

背景技术

近年来，由于二氧化碳排放量的增加而导致的全球变暖成为问题，在炼铁业中，抑制CO₂的排放也是重要的课题。高炉主要使用焦炭以及从风口吹入的煤粉作为还原材料，基于通过预处理所产生的二氧化碳排放量的差异，相比于焦炭，尽可能地使用煤粉能够抑制排放的CO₂。例如，在下述专利文献1中，使用煤粉比为150kg/吨生铁以上、挥发成分为25质量％以下的煤粉，向用于从风口吹入燃料的喷枪中供给煤粉和氧气，并使喷枪中的氧浓度为70体积％以上，由此能够提高燃烧效率。另外，在该专利文献1中，还提出了：当喷枪为单管时，从喷枪吹入氧气和煤粉的混合物，当喷枪为二重管时，从二重管喷枪的内侧管吹入煤粉，从二重管喷枪的外侧管吹入氧气。需要说明的是，所谓煤粉比，是指每1吨生铁所使用的煤粉的质量。

另外，在下述专利文献2中，在二重管喷枪的外侧管中设置凹凸，使煤粉分散，从而促进了煤粉与氧气的反应。

另外，在下述专利文献3中，将从内侧管吹入煤粉、从外侧管吹入氧气的两根二重管喷枪相向配置来使用，使两根二重管喷枪的中心轴延长线不交叉，并且与送风管(吹管)的中心也不交叉，由此提高了燃烧性。另外，通过使从外侧管吹出的氧气相对于喷枪中心的吹出角度为30°以上，使得氧气接近煤粉的主流线。需要说明的是，喷枪与送风管所成的角度(喷枪相对于送风方向的吹入角度)为大于45°的角度。

另外，在下述专利文献4中，将从内侧管吹入煤粉、从外侧管吹入氧气的两根二重管喷枪相向配置来使用，并使各个喷枪的前端部位于比风口缩径部的小径部更靠炉内侧的位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4074467号公报

专利文献2：韩国专利公开公报2002-00047359

专利文献3：日本特开平10-251715号公报

专利文献4：日本特开2000-192119号公报

发明内容

发明所要解决的问题

虽然向风口中送入了大量的空气，但喷枪可能暴露于高温中，如上述专利文献1所述向单管喷枪中供给高浓度的氧气和煤粉的混合物从安全方面考虑是不现实的。另外，从要求进一步减少排放的CO₂的观点出发，例如希望使煤粉比为170kg/吨生铁以上，但当煤粉比为170kg/吨生铁以上的高煤粉比时，即使如上述专利文献1所述仅仅从二重管喷枪的内侧管吹入煤粉、从外侧管吹入氧气，燃烧温度也会达到饱和，无法提高燃烧效率。

另外，在二重管喷枪的外侧管中流动的气体还起到冷却该外侧管的作用，因此，当如上述专利文献2所述存在设置于外侧管中的凹凸这种阻碍气体流动的部件时，在流动较弱的部分施加了热负荷，可能会产生裂纹、熔损等损耗。产生这种损耗时，可能会诱发逆火、喷枪堵塞等。另外，如果煤粉量增加，则存在因从内侧管喷出的煤粉而无法避免凸部产生磨损的问题。

另外，当如上述专利文献3所述喷枪与送风管所成的角度(喷枪相对于送风方向的吹入角度)为大于45°的角度时，沿着喷枪流动的热风在喷枪前端部产生紊流，煤粉以必要以上的程度分散，由于煤粉的附着、撞击，风口、送风管可能会破损。另外，为了使从外侧管吹出的氧气相对于喷枪中心的吹出角度为30°以上，喷枪前端部的加工困难，并且容易因煤粉的附着、堵塞而产生喷枪的熔损，因此不实用。

另外，如果如上述专利文献4所述使喷枪的前端部位于比风口缩径部的小径部更靠炉内侧的位置，则由于通过缩径部的热风流的紊流而导致煤粉以必要以上的程度分散，风口、送风管可能会破损。

本发明是着眼于上述问题而进行的，其目的在于提供能够在不损坏风口、送风管的情况下提高燃烧温度、结果能够减少排放的CO₂的高炉操作方法。

用于解决问题的方法

为了实现上述目的，本发明提供如下所述的高炉操作方法。

(1)一种高炉操作方法，其中，

准备挥发成分为25质量％以下的煤粉，

准备用于从风口吹入煤粉和助燃性气体的具有内侧管和外侧管的两根二重管喷枪，

从所述风口吹入热风，

从所述两根二重管喷枪的内侧管以150kg/吨生铁以上的煤粉比将所述煤粉与输送气体一同吹入，

从所述两根二重管喷枪的外侧管吹入助燃性气体，