(57)【要約】【課題】銘柄の異なる微粉炭を異なるランスから吹込む場合に吹込まれる微粉炭全体の燃焼率を効率よく高めることが可能な高炉操業方法を提供する。【解決手段】ランス４から吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量を予め定め、吹込む酸素吹込み量の増加量に対する微粉炭燃焼率の増加傾きを予め求める。微粉炭の銘柄及び吹込み量毎に酸素吹込み増加量に対する微粉炭燃焼率の増加傾きが分かっていれば、各ランス４からの酸素吹込み量に応じた微粉炭全体の燃焼率を微粉炭吹込み量の加重平均燃焼率から求めることができる。その際、全てのランス４から吹込まれる微粉炭燃焼率の増加傾きの大きい順に夫々のランス４から吹込む酸素の吹込み量を増加していったときに微粉炭全体の燃焼率が最も効率よく高まる。この最大効率燃焼率が得られるように全てのランス４から吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量に応じて各ランス４から吹込む酸素の吹込み量を設定する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽口から微粉炭をランスで吹込む高炉操業方法において、前記微粉炭と同時に且つ当該微粉炭とは個別に当該微粉炭の近傍に酸素を吹込み可能なランスを１つの羽口に対して２以上用い、夫々のランスから２つ以上の異なる銘柄の微粉炭を夫々単独で吹込み、夫々のランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量に応じて各ランスから吹込む酸素の吹込み量を調整することを特徴とする高炉操業方法。
【請求項２】
前記微粉炭の銘柄の夫々について、ランスからの微粉炭吹込み量及び酸素富化率の関係又はランスからの酸素吹込み量及び燃焼率の関係を予め調査し、前記関係を用い、夫々のランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量に基づいて、全てのランスから吹込まれる微粉炭の燃焼率が予め設定された燃焼率になるように各ランスから吹込む酸素の吹込み量を調整することを特徴とする請求項１に記載の高炉操業方法。
【請求項３】
予め夫々のランスから吹込まれる微粉炭の吹込み量を定め、全てのランスから吹込まれる微粉炭の加重平均燃焼率が最大となるように各ランスから吹込む酸素の吹込み量を設定することを特徴とする請求項２に記載の高炉操業方法。
【請求項４】
ランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量を予め定め、そのランスから吹込む酸素吹込み量の増加量に対する微粉炭燃焼率の増加傾きを予め求め、全てのランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量毎に、全てのランスから吹込まれる微粉炭燃焼率の増加傾きの大きい順に夫々のランスから吹込む酸素の吹込み量を増加した場合の全てのランスから吹込まれる微粉炭の最大効率燃焼率を求め、全てのランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量及び全てのランスへの酸素の供給量に応じて最大効率燃焼率が得られるように各ランスから吹込み酸素の吹込み量を設定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の高炉操業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の羽口から微粉炭を吹込んで、コークス原単位の低減を図る高炉の操業方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、炭酸ガス排出量の増加による地球温暖化が問題となっており、製鉄業においても排出ＣＯ２の抑制は重要な課題である。これを受け、最近の高炉操業では、低還元材比（低ＲＡＲ：Reducing Agent Ratioの略で、銑鉄１ｔ製造当たりの、羽口からの吹込み還元材と炉頂から装入されるコークスの合計量）操業が強力に推進されている。羽口から吹込まれる還元材には、主として微粉炭が使用される。下記特許文献１では、異なる銘柄の微粉炭を吹込む場合、各銘柄の微粉炭の燃焼特性に応じて当該銘柄の微粉炭の最適粒度を設定する。具体的には、例えば燃えにくい微粉炭は細かく砕いて用いる。なお、異なる銘柄の微粉炭も１本のランスに混ぜて吹込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２７４７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、微粉炭の銘柄が異なれば、その燃焼特性が異なるのは前記特許文献１に記載される通りであるが、同一ランスから微粉炭の近傍に酸素を吹込む場合、酸素の吹込み量によっても銘柄毎の微粉炭燃焼率が変化することが分かってきた。すると、前記特許文献１のように、１本のランスから銘柄の異なる微粉炭を吹込んだのでは、吹込まれる微粉炭全体の燃焼率を効率よく高めることができない。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、銘柄の異なる微粉炭を異なるランスから吹込む場合に吹込まれる微粉炭全体の燃焼率を効率よく高めることが可能な高炉操業方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の高炉操業方法は、羽口から微粉炭をランスで吹込む高炉操業方法において、前記微粉炭と同時に且つ当該微粉炭とは個別に当該微粉炭の近傍に酸素を吹込み可能なランスを１つの羽口に対して２以上用い、夫々のランスから２つ以上の異なる銘柄の微粉炭を夫々単独で吹込み、夫々のランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量に応じて各ランスから吹込む酸素の吹込み量を調整することを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記微粉炭の銘柄の夫々について、ランスからの微粉炭吹込み量の関係又はランスからの酸素吹込み量及び酸素富化率及び燃焼率の関係を予め調査し、前記関係を用い、夫々のランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量に基づいて、全てのランスから吹込まれる微粉炭の燃焼率が予め設定された燃焼率になるように各ランスから吹込む酸素の吹込み量を調整することを特徴とするものである。
【０００７】
また、予め夫々のランスから吹込まれる微粉炭の吹込み量を定め、全てのランスから吹込まれる微粉炭の加重平均燃焼率が最大となるように各ランスから吹込む酸素の吹込み量を設定することを特徴とするものである。
また、ランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量を予め定め、そのランスから吹込む酸素吹込み量の増加量に対する微粉炭燃焼率の増加傾きを予め求め、全てのランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量毎に、全てのランスから吹込まれる微粉炭燃焼率の増加傾きの大きい順に夫々のランスから吹込む酸素の吹込み量を増加した場合の全てのランスから吹込まれる微粉炭の最大効率燃焼率を求め、全てのランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量及び全てのランスへの酸素の供給量に応じて最大効率燃焼率が得られるように各ランスから吹込み酸素の吹込み量を設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
而して、本発明の高炉操業方法によれば、微粉炭と同時に且つ当該微粉炭とは個別に当該微粉炭の近傍に酸素を吹込み可能なランスを１つの羽口に対して２以上用い、夫々のランスから２つ以上の異なる銘柄の微粉炭を夫々単独で吹込み、夫々のランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量に応じて各ランスから吹込む酸素の吹込み量を調整する。微粉炭は、銘柄及び吹込み量及び酸素吹込み量に応じて燃焼特性が変化する。微粉炭の銘柄や微粉炭吹込み量は操業条件によって決定されるので、異なる銘柄の微粉炭を異なるランスから吹込む場合には、微粉炭の銘柄及び吹込み量に応じて当該銘柄の微粉炭の近傍に吹込む酸素の吹込み量を調整することで、微粉炭全体の燃焼率を調整することが可能となり、微粉炭全体の燃焼率を効率よく高めることが可能となる。
【０００９】
また、微粉炭の銘柄の夫々について、ランスからの微粉炭吹込み量及び酸素富化率の関係又はランスからの酸素吹込み量及び燃焼率の関係を予め調査し、その関係を用い、夫々のランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量に基づいて、全てのランスから吹込まれる微粉炭の燃焼率が予め設定された燃焼率になるように各ランスから吹込む酸素の吹込み量を調整する。その際、微粉炭全体の燃焼率がより高くなるように各ランスから吹込む酸素吹込み量を設定すれば、微粉炭全体の燃焼率を効率よく高めることができる。
また、予め夫々のランスから吹込まれる微粉炭の吹込み量を定め、全てのランスから吹込まれる微粉炭の加重平均燃焼率が最大となるように各ランスから吹込む酸素の吹込み量を設定する。これにより、微粉炭全体の燃焼率を最も効率よく高めることができる。
【００１０】
また、ランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量を予め定め、そのランスから吹込む酸素吹込み量の増加量に対する微粉炭燃焼率の増加傾きを予め求める。微粉炭の銘柄及び吹込み量毎に酸素吹込み増加量に対する微粉炭燃焼率の増加傾きが分かっていれば、各ランスからの酸素吹込み量に応じた微粉炭全体の燃焼率を求めることができる。その際、全てのランスから吹込まれる微粉炭燃焼率の増加傾きの大きい順に夫々のランスから吹込む酸素の吹込み量を増加していったときに微粉炭全体の燃焼率が最も効率よく高まる。従って、全てのランスから吹込まれる微粉炭燃焼率の増加傾きの大きい順に夫々のランスから吹込む酸素の吹込み量を増加した場合の全てのランスから吹込まれる微粉炭の最大効率燃焼率を求め、その最大効率燃焼率が得られるように全てのランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量及び全てのランスへの酸素の供給量に応じて各ランスから吹込み酸素の吹込み量を設定すれば、最も効率よく微粉炭全体の燃焼率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の高炉操業方法が適用された高炉の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の高炉羽口への微粉炭及び酸素の供給形態の模式図である。
【図３】図２の各羽口に用いられるランスの説明図である。
【図４】図２の各羽口のランスの配置説明図である。
【図５】異なる微粉炭を２つのランスから等量吹込む場合の酸素富化率と各微粉炭の燃焼率の関係の説明図である。
【図６】異なる微粉炭を２つのランスから等量吹込む場合の酸素富化率と微粉炭全体の燃焼率の関係の説明図である。
【図７】異なる微粉炭を２つのランスから等量吹込む場合の酸素富化率と微粉炭全体の燃焼率の関係の説明図である。
【図８】図６と図７の微粉炭燃焼率を比較した説明図である。
【図９】異なる微粉炭を２つのランスから異なる量吹込む場合の酸素富化率と各微粉炭の燃焼率の関係の説明図である。
【図１０】異なる微粉炭を２つのランスから異なる量吹込む場合の酸素富化率と微粉炭全体の燃焼率の関係の説明図である。
【図１１】異なる微粉炭を２つのランスから異なる量吹込む場合の酸素富化率と微粉炭全体の燃焼率の関係の説明図である。
【図１２】図１０と図１１の微粉炭燃焼率を比較した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の高炉操業方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の高炉操業方法が適用された高炉の全体図である。図に示すように、高炉１の羽口３には、熱風を送風するための送風管２が接続され、この送風管２を貫通してランス４が設置されている。羽口３の熱風送風方向先方には、レースウエイ５と呼ばれる空間が存在し、主として、この空間で炭材の燃焼が行われる。ランス４から羽口３を通過し、レースウエイ５内に吹込まれた微粉炭は、コークスと共に、その揮発分と固定炭素が燃焼し、燃焼しきれずに残った、一般にチャーと呼ばれる炭素と灰分の集合体は、レースウエイから未燃チャーとして排出される。
【００１３】
羽口３からレースウエイ５内に吹込まれた微粉炭は、レースウエイ５内の火炎からの輻射伝熱によって粒子が加熱し、更に輻射伝熱、伝導伝熱によって粒子が急激に温度上昇し、３００℃以上昇温した時点から熱分解が開始し、揮発分に着火して火炎が形成され、燃焼温度は１４００〜１７００℃に達する。ランス４から微粉炭と酸素を平行に吹込んだ場合、微粉炭がＯ2と接触して燃焼し、その燃焼熱によって微粉炭が加熱、昇温すると考えられ、これによりランスに近い位置で微粉炭が燃焼を開始し、燃焼率も上昇する。
【００１４】
図２は、図１の高炉羽口への微粉炭及び酸素の供給形態の模式図である。微粉炭は、微粉炭貯留ホッパー６から高圧ガス（高圧Ｎ2）と共に供給される。送風管への空気は、ブロワから熱風炉に送られ、そこから供給される。熱風への酸素添加は、熱風炉の上流側又は下流側で行われる。ランス４への酸素供給は通常高炉内より高い圧力の酸素を直接供給し、流量調整装置７によりランス４への酸素流量を調整している。本実施形態では、１つの羽口３の送風管２に２本のランス４を挿入し、夫々のランス４に、異なる微粉炭貯留ホッパー６から異なる銘柄の微粉炭を供給可能とする。
【００１５】
図３には、各ランス４の詳細を示す。本実施形態のランス４は、所謂２重管ランスであり、大径のステンレス鋼管中に小径のステンレス鋼管を挿入して構成される。本実施形態では、差し込まれた小径のステンレス鋼管の内側から微粉炭を吹込み、小径のステンレス鋼管と大径のステンレス鋼管の隙間から酸素を吹込む。即ち、酸素は微粉炭と同時に且つ当該微粉炭とは個別に当該微粉炭の近傍に吹込まれる。微粉炭は送風中に吹込まれた後、酸素と接触するので、送風管２又は羽口３内での微粉炭の燃焼状態が微粉炭の燃焼効率に影響する。図４には、各羽口３（又は送風管２）におけるランス４の配置状態を示す。図は、例えば送風方向手前側から見たランス４のレイアウトである。１つの羽口３に２本のランス４から微粉炭を吹込む場合、それら吹込まれる微粉炭の主流同士が衝突すると、微粉炭濃度が高くなりすぎて燃焼率が低下することが分かっている。本実施形態では、２本のランス４から吹込まれる微粉炭流の主流が衝突しないように、それらランス４の軸線を偏心させている。
【００１６】
本願発明者らは、異なる銘柄の微粉炭の燃焼特性について、燃焼実験装置（実験炉ともいう）を用いて燃焼実験を行った。実験炉内にはコークスが充填されており、覗き窓からレースウエイの内部を観察することができる。実際の高炉と同様に、送風管にはランスが差し込まれ、燃焼バーナで生じた熱風を実験炉内に所定の送風量で送風することができる。また、この送風管では、送風の酸素富化量を調整することも可能である。ランスには、図３の２重管ランス４を用い、微粉炭及び酸素の何れか一方又は双方を送風管内に吹込むことができる。実験炉内で生じた排ガスは、サイクロンと呼ばれる分離装置で排ガスとダストに分離され、排ガスは助燃炉などの排ガス処理設備に送給され、ダストは捕集箱に捕集される。燃焼実験では、２本の２重管ランスを設置し、ランスの内管から夫々異なる銘柄の微粉炭を吹込み、内管と外管の隙間から酸素を吹込み、酸素富化率を変化させたときの燃焼率を測定した。燃焼率については、レースウエイの後方から未燃チャーを回収し、その未燃量から求めた。なお、酸素の富化率は、送風量Ｖｂ（Ｎｍ3／ｍｉｎ）、ランスからの酸素吹込み量Ｏ2（Ｎｍ3／ｈ）に対し、下記１式で定義した。また、実験では、送風に酸素を富化していない。一方、微粉炭の燃焼率を向上するには、微粉炭と同時に、且つ微粉炭とは個別に、且つ微粉炭の近傍にのみ酸素を吹込むのが理想的である。但し、送風は空気であり、約２１％の酸素を含んでいる。
【００１７】
【数１】
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【００１８】
ここでは、２本の２重管ランス４のうち、図４の左側の２重管ランス（以下、左ランスとも記す）４から銘柄Ａという微粉炭（以下、微粉炭Ａとも記す）を吹込み、図４の右側の２重管ランス（以下、右ランスとも記す）４から銘柄Ｂという微粉炭（以下、微粉炭Ｂとも記す）を吹込むものとし、左ランス４から微粉炭Ａを８０ｋｇ／ｔ、右ランス４から微粉炭Ｂを８０ｋｇ／ｔ、等量ずつ吹込む操業を想定した。送風量は６５００Ｎｍ3／ｍｉｎ一定とし、前述のように送風には酸素を富化しない。この実高炉での操業条件を前提に、実高炉で想定した送風原単位（出銑量あたりの送風量）に合わせて実験炉での送風量と溶銑トンあたりの微粉炭吹込み量を設定した。最初の実験として、左ランス４だけから微粉炭Ａを吹込み、左ランス４への酸素吹込み量を変化させて、全体の酸素富化率を変化させたときの微粉炭Ａの燃焼率を測定した。なお、右ランス４からは何も吹込んでいない。微粉炭Ａの燃焼率の測定結果を表１に示す。表１には、酸素量を増加させたときの燃焼率の増加傾き（＝単位酸素富化率（％）あたりの燃焼率（％）増加量）を合わせて示す。なお、本明細書の記載において、実験の条件及び結果は、実高炉に相当する値で表示している。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
次に、右ランス４だけから微粉炭Ｂを吹込み、右ランス４への酸素吹込み量を変化させて、全体の酸素富化率を変化させたときの微粉炭Ｂの燃焼率を測定した。左ランス４からは何も吹込んでいない。送風量は６５００Ｎｍ3／ｍｉｎ一定の条件とし、前述のように送風には酸素を富化しない。微粉炭Ｂの燃焼率の測定結果を表２に示す。表２には、酸素量を増加させたときの燃焼率の増加傾きを合わせて示す。
【００２１】
【表２】
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【００２２】
図５には、表１の結果と、表２の結果を合わせて示す。同図から明らかなように、微粉炭Ａだけを８０ｋｇ／ｔ吹込みながら酸素富化率を変化させた場合と、微粉炭Ｂだけを８０ｋｇ／ｔ吹込みながら酸素富化率を変化させた場合とでは、燃焼率の増加状態が異なる。微粉炭の燃焼率は、後述のように各銘柄の微粉炭の吹込み量によっても異なるのであるが、例えば異なる２つの銘柄Ａ、Ｂの微粉炭を等量ずつ吹込む場合でも、酸素富化率の変化に伴う燃焼率の変化が異なる。本願発明者らは、この実験結果から、ある仮定を導き出したのであるが、その前段階として、左ランス４から微粉炭Ａを、右ランス４から微粉炭Ｂを、夫々、８０ｋｇ／ｔずつ等量吹込み、各ランス４への酸素の吹込み量を等量ずつ増やして、微粉炭全体の燃焼率を比較例燃焼率として測定した。測定結果を表３及び図６に示す。この場合の燃焼率は、表３の夫々のランス４の酸素量に対応する表１と表２に示された微粉炭Ａの燃焼率と微粉炭Ｂの燃焼率の平均値となる。
【００２３】
【表３】
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【００２４】
ところで、図５から明らかなように、或いは表１及び表２に記載するように、酸素富化率の変化に対し、微粉炭燃焼率の増加傾きが、異なる銘柄の微粉炭同士でも異なるし、同一銘柄の微粉炭でも異なる。例えば、微粉炭Ａの場合、酸素富化率が０．０％〜１．５％の範囲では燃焼率増加傾きが１６、１．５％〜３．５％の範囲では４となっている。一方、微粉炭Ｂの場合、酸素富化率が０．０％〜２．５％の範囲では燃焼率増加傾きが８、２．５％〜３．５％の範囲では２となっている。この結果から、同じ酸素供給量で、より高い微粉炭燃焼率を得ようとするならば、酸素富化率増加量に対する燃焼率増加傾きの大きい微粉炭により多くの酸素を供給する、つまり燃焼率増加傾きの大きい微粉炭を吹込むランスからより多くの酸素を吹込むようにすればよいのではないか、という知見に到達した。
【００２５】
この仮定を立証すべく、酸素富化率０．０％の状態から酸素富化率１．５％までは微粉炭Ａを吹込む左ランス４への酸素吹込み量のみを増加し、酸素富化率１．５％から酸素富化率４．０までは微粉炭Ｂを吹込む右ランス４への酸素吹込み量のみを増加（左ランス４への酸素吹込み量は酸素富化率１．５％の状態に保持）し、酸素富化率４．０％から酸素富化率６．０までは微粉炭Ａを吹込む左ランス４への酸素吹込み量のみを増加（右ランス４への酸素吹込み量は酸素富化率４．０％の状態に保持）し、酸素富化率６．０％から酸素富化率７．０までは微粉炭Ｂを吹込む右ランス４への酸素吹込み量のみを増加（左ランス４への酸素吹込み量は酸素富化率６．０％の状態に保持）し、微粉炭全体の燃焼率を実施例燃焼率として測定した。測定結果を表４及び図７に示す。この場合の燃焼率は、切片を図５の微粉炭Ａの燃焼率と微粉炭Ｂの燃焼率の平均値（異なる銘柄の微粉炭の吹込み量が等量であるため）とし、それ以後は、各酸素富化率における微粉炭Ａの燃焼率と微粉炭Ｂの燃焼率の平均値（異なる銘柄の微粉炭の吹込み量が等量であるため）となる。
【００２６】
【表４】
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【００２７】
図６の比較例燃焼率と図７の実施例燃焼率を重ね合わせたのが図８である。図８から明らかなように、実施例燃焼率の方が比較例燃焼率よりも常に高い。また、この傾向は、特に酸素富化率の低い状況で顕著であることから、酸素供給量を低減或いは抑制しながら微粉炭燃焼率を高めるのに効果的である。本発明では、実施例燃焼率を最大効率燃焼率と定義する。
【００２８】
以上が、２本の２重管ランス４から銘柄の異なる微粉炭Ａ、Ｂを等量ずつ吹込む場合の例であるが、微粉炭の吹込み量によっても燃焼率が変化することが分かっている。そこで、２本の２重管ランス４から銘柄の異なる微粉炭Ａ、Ｂを異なる吹込み量で吹込む場合の例について説明する。前述と同様に、図４の左ランス４から微粉炭Ａを吹込み、図４の右ランス４から微粉炭Ｂを吹込むものとし、今度は、左ランス４から微粉炭Ａを１００ｋｇ／ｔ、右ランス４から微粉炭Ｂを６０ｋｇ／ｔ吹込む操業を想定した。送風量は６５００Ｎｍ3／ｍｉｎ一定とし、前述のように送風には酸素を富化しない。この操業条件を前提に、左ランス４だけから微粉炭Ａを１００ｋｇ／ｔ吹込み、左ランス４への酸素吹込み量を変化させて、全体の酸素富化率を変化させたときの微粉炭Ａの燃焼率を測定した。なお、右ランス４からは何も吹込んでいない。微粉炭Ａの燃焼率の測定結果を表５に示す。表５には、酸素量を増加させたときの燃焼率の増加傾きを合わせて示す。
【００２９】
【表５】
2014084472.tif 000008
【００３０】
次に、右ランス４だけから微粉炭Ｂを６０ｋｇ／ｔ吹込み、右ランス４への酸素吹込み量を変化させて、全体の酸素富化率を変化させたときの微粉炭Ｂの燃焼率を測定した。左ランス４からは何も吹込んでいない。送風量は６５００Ｎｍ3／ｍｉｎ一定とし、前述のように送風には酸素を富化しない。微粉炭Ｂの燃焼率の測定結果を表６に示す。表６には、酸素量を増加させたときの燃焼率の増加傾きを合わせて示す。
【００３１】
【表６】
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【００３２】
図９には、表５の結果と、表６の結果を合わせて示す。次に、左ランス４から微粉炭Ａを１００ｋｇ／ｔ、右ランス４から微粉炭Ｂを６０ｋｇ／ｔ吹込み、この微粉炭吹込み量を維持したまま、各ランス４への酸素の吹込み量を等量ずつ増やして、微粉炭全体の燃焼率を比較例燃焼率として測定した。測定結果を表７及び図１０に示す。この場合の燃焼率は、微粉炭吹込み量を重みとし、表７の夫々のランス４の酸素量に対応する表５と表６に示された微粉炭Ａの燃焼率と微粉炭Ｂの燃焼率の加重平均値となる。
【００３３】
【表７】
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【００３４】
次に、前述と同様に、酸素富化率増加量に対する燃焼率増加傾きの大きい順に酸素を供給して微粉炭全体の最大効率燃焼率を調査した。具体的には、図７のパターンと同様、酸素富化率０．０％の状態から酸素富化率１．５％までは微粉炭Ａを吹込む左ランス４への酸素吹込み量のみを増加し、酸素富化率１．５％から酸素富化率４．０までは微粉炭Ｂを吹込む右ランス４への酸素吹込み量のみを増加（左ランス４への酸素吹込み量は酸素富化率１．５％の状態に保持）し、酸素富化率４．０％から酸素富化率６．０までは微粉炭Ａを吹込む左ランス４への酸素吹込み量のみを増加（右ランス４への酸素吹込み量は酸素富化率４．０％の状態に保持）し、酸素富化率６．０％から酸素富化率７．０までは微粉炭Ｂを吹込む右ランス４への酸素吹込み量のみを増加（左ランス４への酸素吹込み量は酸素富化率６．０％の状態に保持）し、微粉炭全体の燃焼率を実施例燃焼率として測定した。測定結果を表８及び図１１に示す。この場合の燃焼率は、微粉炭吹込み量を重みとする、図９の微粉炭Ａの燃焼率と微粉炭Ｂの燃焼率の加重平均値を切片とし、それ以後は、微粉炭吹込み量を重みとする各酸素富化率における微粉炭Ａの燃焼率と微粉炭Ｂの燃焼率の加重平均値となる。
【００３５】
【表８】
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【００３６】
図１０の比較例燃焼率と図１１の実施例燃焼率を重ね合わせたのが図１２である。図１２では、図８よりもより一層、実施例燃焼率の方が比較例燃焼率よりも高く、その傾向は、特に酸素富化率の低い状況でより一層顕著であることから、酸素供給量をより一層低減或いは抑制しながら微粉炭燃焼率をより一層高めるのに効果的である。
【００３７】
実際の操業に際しては、例えば図８とか、図１２のように、酸素富化率に対する微粉炭燃焼率が予め得られている場合には、供給可能な酸素量から酸素富化率を設定し、所望する微粉炭燃焼率、例えば最大効率燃焼率が得られるように、各ランスへの酸素富化率を設定すればよい。また、微粉炭の酸素富化率に対する燃焼率増加傾きは、微粉炭の銘柄毎に決まっているので、例えば２本のランスから銘柄の異なる２つの微粉炭を吹込む場合の各微粉炭単独の燃焼率（燃焼率増加傾き）を酸素富化率毎に求め、微粉炭の吹込み量が変化する場合には、微粉炭の吹込み量から燃焼率の切片を求め、それ以後は、酸素富化率に応じて銘柄毎の微粉炭の燃焼率を微粉炭吹込み量毎に求めることができる。銘柄毎の微粉炭の燃焼率を微粉炭吹込み量毎に得ることができれば、銘柄の異なる微粉炭を吹込む場合には、微粉炭吹込み量を重みとして酸素富化率が０％のときの加重平均燃焼率から切片を求め、それ以後は、微粉炭吹込み量を重みとする加重平均燃焼率から各酸素富化率毎の微粉炭全体の燃焼率を求めることもできる。この場合も、酸素富化率増加に対する微粉炭の燃焼率増加傾きの大きい順に、当該微粉炭を吹込むランスへの酸素富化率を増大して最大効率燃焼率を求めることが重要である。
【００３８】
このように本実施形態の高炉操業方法では、微粉炭と同時に且つ当該微粉炭とは個別に当該微粉炭の近傍に酸素を吹込み可能なランス４を１つの羽口３に対して２つ用い、夫々のランス４から２つの異なる銘柄の微粉炭を夫々単独で吹込み、夫々のランスから吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量に応じて各ランス４から吹込む酸素の吹込み量を調整する。微粉炭は、銘柄及び吹込み量及び酸素吹込み量に応じて燃焼特性が変化する。微粉炭の銘柄や微粉炭吹込み量は操業条件によって決定されるので、異なる銘柄の微粉炭を異なるランス４から吹込む場合には、微粉炭の銘柄及び吹込み量に応じて当該銘柄の微粉炭の近傍に吹込む酸素の吹込み量を調整することで、微粉炭全体の燃焼率を調整することが可能となり、微粉炭全体の燃焼率を効率よく高めることが可能となる。
【００３９】
また、微粉炭の銘柄の夫々について、ランス４からの微粉炭吹込み量及び酸素富化率及び燃焼率の関係を予め調査し、その関係を用い、夫々のランス４から吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量に基づいて、全てのランス４から吹込まれる微粉炭の燃焼率が予め設定された燃焼率になるように各ランス４から吹込む酸素の吹込み量を調整する。その際、微粉炭全体の燃焼率がより高くなるように各ランス４から吹込む酸素吹込み量を設定すれば、微粉炭全体の燃焼率を効率よく高めることができる。
【００４０】
また、予め夫々のランス４から吹込まれる微粉炭の吹込み量を定め、全てのランス４から吹込まれる微粉炭の加重平均燃焼率が最大となるように各ランスから吹込む酸素の吹込み量を設定する。これにより、微粉炭全体の燃焼率を最も効率よく高めることができる。
また、ランス４から吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量を予め定め、そのランス４から吹込む酸素吹込み量の増加量に対する微粉炭燃焼率の増加傾きを予め求める。微粉炭の銘柄及び吹込み量毎に酸素吹込み増加量に対する微粉炭燃焼率の増加傾きが分かっていれば、各ランス４からの酸素吹込み量に応じた微粉炭全体の燃焼率を求めることができる。その際、全てのランス４から吹込まれる微粉炭燃焼率の増加傾きの大きい順に夫々のランス４から吹込む酸素の吹込み量を増加していったときに微粉炭全体の燃焼率が最も効率よく高まる。従って、全てのランス４から吹込まれる微粉炭燃焼率の増加傾きの大きい順に夫々のランス４から吹込む酸素の吹込み量を増加した場合の全てのランスから吹込まれる微粉炭の最大効率燃焼率を求め、その最大効率燃焼率が得られるように全てのランス４から吹込まれる微粉炭の銘柄及び吹込み量及び全てのランス４への酸素の供給量に応じて各ランス４から吹込む酸素の吹込み量を設定すれば、最も効率よく微粉炭全体の燃焼率を高めることができる。
【００４１】
なお、前記実施形態では、１つの羽口に対して２本のランスを挿入し、２つの異なる銘柄の微粉炭を夫々のランスから吹込む場合について説明したが、１つの羽口に挿入するランスの数は３以上であってもよい。その場合、前述した各ランスから吹込む微粉炭の銘柄及び吹込み量に応じて、酸素吹込み量に対する燃焼特性、特に燃焼率増加率を求め、夫々のランスから吹込む微粉炭に応じて微粉炭全体の燃焼率が最大効率燃焼率となるように各ランスへの酸素吹込み量を設定すればよい。
【符号の説明】
【００４２】
１は高炉
２は送風管
３は羽口
４はランス
５はレースウエイ
６は微粉炭貯留ホッパー
７は流量調整装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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