(57)【要約】【課題】気体還元材を羽口から吹き込む場合に、高炉炉壁の温度上昇を抑制できる還元材吹込み装置、及び高炉操業方法を得る。【解決手段】高炉羽口から少なくとも気体還元材を吹込む還元材吹き込み装置であって、高炉内壁面２から炉内側への突出長さが３５０ｍｍ〜６００ｍｍに設定された羽口１と、気体還元材を吹込む気体還元材吹込み用ランス５を備え、該気体還元材吹込み用ランス５の吹込み口５ａを前記羽口１の炉内側端部近傍に配置した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉羽口から少なくとも気体還元材を吹込む還元材吹き込み装置であって、高炉内壁面から炉内側への突出長さが３５０ｍｍ〜６００ｍｍに設定された羽口と、該羽口の炉内側先端部近傍に設けられた気体還元材吹き込み口と、を備えたことを特徴とする高炉への還元材吹込み装置。
【請求項２】
高炉羽口から少なくとも気体還元材を吹込む還元材吹き込み装置であって、高炉内壁面から炉内側への突出長さが３５０ｍｍ〜４００ｍｍに設定された羽口と、該羽口の炉内側先端部近傍に設けられた気体還元材吹き込み口と、を備えたことを特徴とする高炉への還元材吹込み装置。
【請求項３】
高炉羽口から少なくとも気体還元材を吹込む還元材吹き込み装置であって、高炉内壁面から炉内側への突出長さが３５０ｍｍ〜６００ｍｍに設定された羽口と、気体還元材を吹込む気体還元材吹込み用ランスを備え、該気体還元材吹込み用ランスの吹込み口を前記羽口の炉内側端部近傍に配置したことを特徴とする高炉への還元材吹込み装置。
【請求項４】
高炉羽口から少なくとも気体還元材を吹込む還元材吹き込み装置であって、高炉内壁面から炉内側への突出長さが３５０ｍｍ〜４００ｍｍに設定された羽口と、気体還元材を吹込む気体還元材吹込み用ランスを備え、該気体還元材吹込み用ランスの吹込み口を前記羽口の炉内側端部近傍に配置したことを特徴とする高炉への還元材吹込み装置。
【請求項５】
気体還元材吹き込み用ランスの吹込み口を羽口先端から炉外側に０〜２５ｍｍの範囲内に配置したことを特徴とする請求項３または４に記載の高炉への還元材吹込み装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の高炉への還元材吹込み装置を用いて、該高炉への還元材吹込み装置から少なくとも気体還元材を吹込むことを特徴とする高炉操業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉羽口から少なくとも気体還元材を吹込む還元材吹き込み装置及び該装置を用いた高炉操業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉操業において、高価なコークスの代替として、安価で燃焼性のよい燃料（微粉炭、石油、ナフサ等）を羽口から吹込むことが一般に行なわれており、特に天然ガス等の燃料ガスを羽口から吹き込むものとして以下のものが知られている。
（１）微粉炭を１７０ｋｇ／ｔ以上吹込んでも、その燃焼性を確保してコークスとの置換率を高く保ち、生産量、燃料比を維持することを目的とした高炉操業方法であって、微粉炭吹込み位置の手前より燃料ガスを吹込むことを特徴とする高炉操業方法（特許文献１参照）。
（２）合成樹脂の多量吹き込みを実現することを主目的とした高炉操業方法であって、羽口部の送風支管に設置した補助燃料吹込みノズルから天然ガス等の補助燃料を吹き込むとともに、該補助燃料吹込み位置よりも送風の上流側に設置されたノズルから合成樹脂粒を吹き込むことを特徴とする高炉操業方法（特許文献２参照）。
【０００３】
また、微粉炭吹込み操業に関し、微粉炭を多量に吹き込んでも高炉炉下部の熱負荷を増大させることなく、しかも微粉炭吹込みランスの溶損を防止することのできる最適ランス位置を決定する方法が提案されている。
このランス位置決定方法とは、微粉炭吹込み用ランスを、高炉羽口に連設された熱風吹込み用ブローパイプの壁を貫通して該ランスの先端を該ブローパイプ内へ突入させ、上記ランスから吹込まれた微粉炭を、上記ブローパイプ内を流れる熱風と共に高炉羽口から吹込む方法における微粉炭吹込み用ランス位置決定方法であって、高炉羽口とブローパイプの境界位置から前記ランスの先端までの距離（以下、ランス位置ということがある）Ｌ（ｍｍ）が、下記（１）式を満足する様に前記ランスの配設位置を定めることを要旨とするものである（特許文献３参照）。
0.22×[PCR]＋48.2≦Ｌ≦1017.3−1.33×[PCR]−14.7×[VM]  ---------(1)
但し、[PCR] ：微粉炭吹込み量（kg／銑鉄ｔ）
[VM]：微粉炭中の揮発分含有率（％）
【特許文献１】特開平４−２６８００３号公報
【特許文献２】特開２０００−１７８６１４号公報
【特許文献３】特開平８−１３４５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
天然ガス等の気体還元材を羽口から吹き込むと、ランスから吹き込まれた都市ガスは瞬時に燃焼する。このために、高炉内のレースウェイ内における最高温度位置（以下、単に「炉内最高温度位置」という。）が、微粉炭のみを吹込んだときよりも炉壁側にシフトし、高炉炉壁温度が高くなり、炉壁からの熱損失が増大するという問題がある。
通常、炉壁の温度が上昇すると、炉壁の冷却を強化することになるが、そうなると熱効率が低下する。都市ガス吹き込みは、低還元材比操業を目的に吹き込むものであるが、高炉炉壁温度上昇の問題を解決しないかぎり低還元材比操業を実現することは難しい。
【０００５】
この点、特許文献１、２においては天然ガス等の気体還元材の吹込みを実施しているものの、微粉炭吹込みランスまたは合成樹脂吹込みランスと、気体還元材吹込みランスとの相対位置を規定するのみであり、炉内最高温度位置については何らの言及もない。
他方、特許文献３においては、炉内最高温度位置についての考察がなされているが、特許文献３においては、微粉炭吹込みのみについての考察に止まり、気体還元材の吹込みについては何ら言及されていない。
【０００６】
以上のように、気体還元材を羽口から吹き込むことにより、炉内最高温度位置のシフトによる高炉炉壁温度上昇の問題について、従来は何らの解決もなされていなかった。
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、気体還元材を羽口から吹き込む場合に、高炉炉壁の温度上昇を抑制できる還元材吹込み装置、及び高炉操業方法を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は上記課題を解決するために、都市ガスの吹込みを行った場合に炉内最高温度位置がどの程度移動するのかについて、高炉を模擬したコークス充填型試験燃焼炉を用いて考察した。なお、都市ガスとしては、液化天然ガスを主に、増燃用として液化プロパンガスを加えたもので、発熱量を１１０００±１００kal/m3に管理されたものを使用した。
コークス充填型試験燃焼炉１０は、図３に示すように、炉内高さ１０００ｍｍ、炉内奥行き６００ｍｍの矩形の炉であり、炉壁１０ａに羽口１１を一本有している。羽口１１には熱風吹き込み用のブローパイプ１３が接続され、ブローパイプ１３にはブローパイプ内の圧力を測定する入側圧力計１５が設けられている。
また、炉の上部にはコークス装入口１７と排気口１９が設けられ、排気口には排ガスの圧力を測定する出側圧力計２１が設けられている。
また、ブローパイプ１３には、気体還元材吹込み用ランスと微粉炭吹込み用ランスが設けられている。コークス充填型試験燃焼炉１０においては、気体還元材吹込み用ランスと微粉炭吹込み用ランスのそれぞれの設置位置、および羽口１１は適宜変更可能になっている。
【０００８】
上記のように構成されたコークス充填型試験燃焼炉１０においては、高炉と同様に羽口１１から熱風を吹込むと共に微粉炭と気体還元材としての都市ガスを吹き込み、炉内のコークスを燃焼させる。
【０００９】
まず、微粉炭のみの吹込みを行なってそのときの炉内ガス温度を計測した。その結果を図４に示す。図４においては、横軸が羽口先端から炉内側への距離であり、縦軸がガス組成とガス温度を示している。
図４に示されるように、都市ガス吹込みを行なわない場合には、炉内最高温度位置は羽口先端から約５００ｍｍの位置であることが分かる。
【００１０】
次に、都市ガス吹込みを実施した場合について同様の実験を行った。その結果を図５に示す。なお、都市ガスはその燃焼性が高く吹込み後直ぐに燃焼する。そのため、都市ガス吹込み位置がブローパイプ内にあると都市ガスの燃焼によるガスボリュームの増加により圧損が生じてしまう。そこで、都市ガス吹込み位置は羽口先端近傍とした。なお、ここで圧損とは、入側圧力計１５で計測される入側圧力と出側圧力計２１で計測される出側圧力の差をいう。
【００１１】
図５に示すように、都市ガス吹込みを行った場合には、炉内最高温度位置が羽口先端から約４００ｍｍの位置にあることが分かる。
図４と図５を比較すると、都市ガスを吹込むことによって炉内最高温度位置が炉外側に約１００ｍｍシフトしていることが分かる。炉内最高温度位置は都市ガスの吹込み位置によって決定されるので、都市ガス吹込みを行った場合において、炉内最高温度位置を都市ガス吹込みを行わない場合と同様の位置に戻すには、都市ガスの吹込み位置を１００ｍｍ炉内側に移動させればよいことになる。
しかしながら、羽口先端を越えて都市ガス吹込みランスのみを炉内に延出させると、ランスが直ぐに溶損してしまう。
これを防止するために、発明者は羽口の炉内側への突出長さを長くして、その中にランスを設置すれば、ランスの溶損を防止しつつランス先端を炉内側に移動できるとの知見を得た。
【００１２】
以上のように、都市ガス吹込みを行った場合において、炉内最高温度位置が炉内側にシフトすることによる高炉炉壁温度上昇の問題を解決するためには、都市ガスの吹込み位置を都市ガス吹込みによる前記シフト分である１００ｍｍ炉内側に移動させればよいことになる。
発明者はさらに考察を進め、高炉炉壁温度上昇防止の観点からすれば、炉内最高温度位置を微粉炭のみの吹込みの場合よりもさらに炉内側に移動させることが望ましいことに気づいた。
もっとも、炉内最高温度位置をさらに炉内側に移動させるには都市ガスの吹込み位置を炉内側に移動させる必要があり、その場合には羽口を炉内側にさらに突出させることになる。羽口を炉内側にさらに突出させると、コークスやスラグ等の炉内物の影響によって羽口が損耗することが考えられる。そのため、無作為に羽口を炉内側に突出させることはできない。
【００１３】
そこで、発明者は羽口を炉内側に突出させたときの影響について、羽口の欠損状況がどのように変化するかという観点から調査するため、下記の操業テストを行った。
１）テスト方法
（１）下記の表１に示す炉内突出長さの違う羽口を表１に示す本数準備し、高炉に設置した。なお、炉内突出長さＬとは、図６に示すように、高炉に羽口３０を設置した状態において高炉炉内壁面３１から羽口炉内側先端３０ａまでの距離をいう。
【００１４】
【表１】
2006241585.tif 000003
【００１５】
（２）設置してから３ヶ月後に羽口を取外して、図７に示すように羽口先端の羽口上部欠損長さＬａ及び羽口下部欠損長さＬｂを測定した。      
２）テスト結果     
図８は羽口突出長さＬと羽口欠損長さＬａ、Ｌｂとの関係を示すグラフであり、横軸が炉内突出長さＬを、縦軸が羽口先端欠損長さをそれぞれ示している。
図８に示すように、炉内突出長さＬを長くした場合、羽口下部欠損長さＬｂはほとんど変化がないのに対して、羽口上部欠損長さＬａは、炉内突出長さＬが６００ｍｍを超えると急激に増加することがわかった。
【００１６】
羽口の炉内突出長さＬが６００ｍｍを超えると羽口上部欠損が急激に増加する理由は以下のように考えられる。
羽口先端の欠損は、レースウエイ部のコークスの旋回による磨耗によるものと、炉内の滴下溶銑による溶損によるものの２種類が考えられる。炉内への突出長さＬが短いうちは、コークスの旋回による磨耗がほとんどを占めるため、羽口上下部の欠損長さは大きくは変わらない。しかし、突出長さＬが６００ｍｍを超えると、羽口上部が滴下溶銑の影響を受け、溶損により欠損長さが急激に増加したものと考えられる。
【００１７】
羽口には、図６、図７に示すように、その内部に冷却パイプ３３が設けられており、パイプ内を冷却水が流れている。そのため、欠損が冷却パイプ３３に到達すると冷却パイプ３３が破損して炉内に水が浸入することになるので、その羽口３０はもはや使用することができない。したがって、欠損が冷却パイプ３３に到達するまでの期間が羽口の寿命と考えることができる。
このように考えると、羽口突出長さＬが６００ｍｍを超えることは羽口の寿命が著しく短くなると同時に、操業中に冷却パイプ３３が破損して炉内に水が浸入するトラブルが発生する危険性が高くなることを示している。
したがって、羽口突出長さＬは６００ｍｍ以下にすることが、羽口寿命と冷却パイプ破損による炉内トラブル防止の観点から、好ましいと言える。
【００１８】
本発明は上記知見に基づいてなされたものである。
（１）本発明に係る還元材吹込み装置は、高炉羽口から少なくとも気体還元材を吹込む還元材吹き込み装置であって、高炉内壁面から炉内側への突出長さが３５０ｍｍ〜６００ｍｍに設定された羽口と、該羽口の炉内側先端部近傍に設けられた気体還元材吹き込み口と、を備えたことを特徴とするものである。
なお、高炉羽口の炉内側先端部近傍とは、気体還元材の吹き込み口から吹込まれる気体還元材が羽口又はブローパイプ内で燃焼することによるガスボリューム増大に起因する圧損が生ずることがない位置をいう。
【００１９】
（２）また、高炉羽口から少なくとも気体還元材を吹込む還元材吹き込み装置であって、高炉内壁面から炉内側への突出長さが３５０ｍｍ〜４００ｍｍに設定された羽口と、該羽口の炉内側先端部近傍に設けられた気体還元材吹き込み口と、を備えたことを特徴とするものである。
高炉内壁面から炉内側への羽口の突出長さを３５０ｍｍ〜４００ｍｍに設定することにより、都市ガス等の気体還元材を羽口から吹込む場合にも炉内最高温度位置が炉壁側にシフトするのを防止して高炉炉壁の温度上昇を抑制できると共に、羽口先端の欠損を可及的に防止できる。
【００２０】
（３）また、高炉羽口から少なくとも気体還元材を吹込む還元材吹き込み装置であって、高炉内壁面から炉内側への突出長さが３５０ｍｍ〜６００ｍｍに設定された羽口と、気体還元材を吹込む気体還元材吹込み用ランスを備え、該気体還元材吹込み用ランスの吹込み口を前記羽口の炉内側端部近傍に配置したことを特徴とするものである。
【００２１】
（４）また、高炉羽口から少なくとも気体還元材を吹込む還元材吹き込み装置であって、高炉内壁面から炉内側への突出長さが３５０ｍｍ〜４００ｍｍに設定された羽口と、気体還元材を吹込む気体還元材吹込み用ランスを備え、該気体還元材吹込み用ランスの吹込み口を前記羽口の炉内側端部近傍に配置したことを特徴とするものである。
【００２２】
（５）また、上記（３）または（４）のものにおいて、気体還元材吹き込み用ランスの吹込み口を羽口先端から炉外側に０〜２５ｍｍの範囲内に配置したことを特徴とするものである。
【００２３】
（６）また、本発明に係る高炉操業方法は、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の還元材吹込み装置を用いて、該気体還元材吹込み装置から気体還元材を吹込むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明においては、高炉内壁面から炉内側への突出長さが３５０ｍｍ〜６００ｍｍに設定された羽口と、該羽口の炉内側先端部近傍に設けられた気体還元材の吹き込み口と、を備えたことにより、都市ガス等の気体還元材を羽口から吹込む場合にも炉内最高温度位置が炉壁側にシフトするのを防止し、また炉内最高温度位置をより炉内側に移動することができ、羽口の寿命を極端に短くすることなく高炉炉壁の温度上昇を抑制できる。その結果、都市ガス吹き込みによる低還元材比操業を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は本実施の形態に係る高炉への還元材吹込み装置の要部の説明図である。
本実施の形態に係る気体還元材吹込み装置は、高炉羽口から微粉炭と気体還元材を吹込む還元材吹き込み装置であって、高炉内壁面２から炉内側への突出長さＬが４００ｍｍに設定された羽口１を備え、羽口１に接続されたブローパイプ３内に、気体還元材としての都市ガスを吹込む気体還元材吹込み用ランス５と、固体還元材としての微粉炭を吹込む固体還元材吹込み用ランス７とを、両者が交差するように設置したものである。
羽口における高炉内壁面２から炉内側への突出長さＬを４００ｍｍに設定したのは、通常の羽口における高炉内壁面２から炉内側への突出長さＬが約３００ｍｍであることから、都市ガス吹込みによる最高温度位置のシフト量である１００ｍｍだけ羽口１の炉内側への突出長さを長くして、都市ガス吹込み位置を１００ｍｍ炉内側に移動できるようにするためである。
【００２６】
気体還元材吹込み用ランス５はブローパイプ３の周壁からブローパイプ３の中心に向けて斜めに挿入され、ブローパイプ３の中心近傍でブローパイプ３の軸線に平行な方向に屈曲されている。そして、気体還元材吹込み用ランス５の先端部５ａが羽口炉内側先端部１ａと同位置に配置されている。
【００２７】
固体還元材吹込み用ランス７は、気体還元材吹込み用ランス５と同様にブローパイプの周壁からブローパイプ３の中心に向けて斜めに挿入されて設置されている。そして、固体還元材吹込み用ランス７の先端に位置する固体還元材吹込み口７ａは気体還元材吹込み用ランス５との交差位置よりも若干だけ炉内側に延出しており、気体還元材吹込み用ランス５の先端に位置する気体還元材吹込み口５ａよりも炉外側に配置されている。
【００２８】
気体還元材吹込み用ランス５の後端側は都市ガスを供給する都市ガス供給管に連結されており、都市ガス供給管には図示しない都市ガス供給装置から所定圧力、所定量の都市ガスが供給される。
また、固体還元材吹込み用ランス７の後端側は、図示しない微粉炭製造装置によって製造される微粉炭を気流搬送する微粉炭気流搬送管に連結されている。
本実施の形態で用いた都市ガスの組成は、メタンガス88.5体積％、エタンガス4.6体積％、プロパンガス5.4体積％、ブタンガス1.5体積％で、カロリーは、11800kcal/kgである。また、微粉炭の銘柄は、Blackwater炭であり、７４μmのメッシュ間隔の篩いを通過した微粒子が８０％のものを用いた。
【００２９】
上記のように構成された還元材吹込み装置においては、気体還元材吹込み用ランス５から都市ガスが所定量吹込まれ、また固体還元材吹込み用ランス７から微粉炭が所定量吹込まれる。吹込まれた都市ガス及び微粉炭は還元材としてコークスの代替として機能する。
そして、本実施の形態においては、高炉内壁面２から炉内側への突出長さＬが４００ｍｍに設定された羽口１を備え、気体還元材吹込み用ランス５の先端に位置する気体還元材吹込み口５ａが羽口炉内側先端近傍に配置されているので、気体還元材吹込み用ランス５の先端に位置する気体還元材吹込み口５ａが通常よりも約１００ｍｍ炉内側に配置されていることになり、炉内炉内最高温度位置を通常の微粉炭のみの吹込みと同様の位置にすることができる。
【００３０】
このように本実施の形態においては、高炉内壁面２から炉内側への突出長さＬが通常よりも約１００ｍｍ長い４００ｍｍに設定された羽口１を用いると共に気体還元材吹込み用ランス５の先端に位置する気体還元材吹込み口５ａが羽口炉内側先端近傍に配置したことにより、気体還元材吹込み用ランス５の先端に位置する気体還元材吹込み口５ａが通常よりも約１００ｍｍ炉内側に配置することができ、都市ガス吹込みによる炉内最高温度位置のシフトを回避できる。
また、気体還元材吹込み用ランス５の先端に位置する気体還元材吹込み口５ａを羽口炉内側先端近傍に配置したので、供給される都市ガスが羽口内やブローパイプ内で燃焼することがなく、羽口内やブローパイプ内で燃焼した場合に発生するガスボリュームの増大に起因する圧損の問題がない。また、都市ガスの燃焼が炉内で行なわれるので、羽口１やブローパイプ３の周囲を冷却している冷却装置に過大な熱負荷をかけることもなく、また、熱ロスも少ない。
【００３１】
また、固体還元材吹込み用ランス７を、気体還元材吹込み用ランス５と交差して配置したので、固体還元材吹込み用ランス７から噴出される微粉炭が気体還元材吹込み用ランス５に直接吹きかけられることがなく、気体還元材吹込み用ランス５の損耗を防止できる。
また、気体還元材吹込み用ランス５の先端部近傍を屈曲して都市ガス吹き出し位置が羽口中心位置になるようにしたので、都市ガスを炉内に偏りなく吹込むことができ、安定的な操業ができる。安定的な操業をするためには、都市ガス吹込み位置は羽口が円形の場合、羽口の中心軸から半径が羽口口径の６分の１以内とするのが好ましい。
都市ガスの吹込みに偏りがあれば、炉内の還元反応に偏りが生じ、装入物の降下異常等の操業状態の悪化を誘発し、結果として、還元効率が悪化する。
なお、気体還元材吹込み用ランス５内を通過するのは気体であることから、気体還元材吹込み用ランスを屈曲させても管の閉塞や損耗の心配はない。
【００３２】
なお、上記の実施の形態においては、高炉内壁面２から炉内側への突出長さＬが４００ｍｍに設定された羽口を用いた例を示したが、羽口における高炉内壁面２から炉内側への突出長さＬは気体還元材吹込み用ランス５を炉内側に配置するためのものであり、必ずしも４００ｍｍである必要はなく、都市ガス吹込みによる炉内最高温度位置のシフト分だけ突出長さを長くしたものであればよい。発明者の考察によれば、都市ガス吹込みによる炉内最高温度位置のシフト分は５０〜１００ｍｍであるので、羽口の突出長さは通常よりも５０〜１００ｍｍ長くして、３５０〜４００ｍｍの範囲であればよい。
【００３３】
もっとも、微粉炭単独での吹込みの場合よりも、炉内最高温度位置をさらに炉内側に移動させて、炉壁からの熱損失をさらに小さくして低還元材比操業を実現するには、羽口の突出長さＬを高炉内壁面２から炉内側へ６００ｍｍ以下の範囲でさらに長くしてもよい。羽口の突出長さＬが６００ｍｍ以下の範囲であれば、［課題を解決するための手段］の項で述べたように、羽口寿命が極端に短くなることがなく実用に供することができるからである。
【００３４】
上記の実施の形態においては、気体還元材吹込み用ランス５の先端に位置する気体還元材吹込み口５ａの位置を羽口炉内側先端１ａと同位置に配置した例を示したが、気体還元材吹込み用ランス５の先端に位置する気体還元材吹込み口５ａの位置は、都市ガス吹込みによる炉内最高温度位置のシフト分だけ炉内側に延出させることを本質としているので、羽口の炉内側延出長さを前記シフト分よりも長くした場合には、必ずしも羽口炉内側先端１ａと一致させる必要がない。
もっとも、気体還元材吹込み用ランス５から吹込まれる都市ガスがブローパイプ３又は羽口１内で燃焼することによるガスボリューム増大に起因する圧損が生ずることがない位置にする必要があり、その意味では、羽口炉内側先端１ａから炉外側に０〜２５ｍｍの範囲に配置されることが好ましい。
【００３５】
なお、上記の実施の形態において気体還元材の例として、都市ガスを例に挙げたが、その他にも液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化石油ガス（ＬＰＧ）、コークスガス（ＣＯＧ）、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）などを用いてもよい。もちろん、これらのガスの混合ガスも使用できる。
また、上記の実施の形態においては、固体還元材の例として微粉炭を例に挙げたが、その他に、微粒化した合成樹脂、木材チップなどを用いてもよい。
さらに、上記の実施の形態においては、気体還元材と固体還元材の両方を吹込む例を示したが、気体還元材のみを吹込む場合であっても同様である。
【実施例】
【００３６】
本発明の効果を確認するために、前述の図２に示した高炉を模擬したコークス充填型試験燃焼炉を用いて、図１に示した実施の形態についての炉内最高温度位置を測定した。その結果を図２に示す。
図２に示されるように、炉内最高温度位置は羽口先端から約５００ｍｍの位置にあり、図４で示した都市ガスの吹込みを行わなかった場合と同様となった。
このことから、高炉内壁面２から炉内側への突出長さＬが４００ｍｍに設定された羽口１を用いると共に気体還元材吹込み用ランス５の先端に位置する気体還元材吹込み口５ａが羽口炉内側先端近傍に配置したことにより、都市ガス吹込みによる炉内最高温度位置のシフトを回避できることが実証された。
【００３７】
また、都市ガスの代わりにＬＮＧ（メタンガス：88.8体積％、エタンガス：5.6体積％、プロパンガス：3.7体積％、ブタンガス：1.8体積％、カロリー：11800kcal/kg）、ＬＰＧ（プロパンガス：95.0体積％、ブタンガス：5.0体積％、カロリー：11100kcal/kg）、ＣＯＧ（水素：58.5体積％、ＣＯガス：6.4体積％、ＣＯ２ガス：2.0体積％、メタンガス：27.4体積％、エチレンガス：2.6体積％、Ｎ２ガス：2.0体積％、その他、カロリー：4580kcal/Nm3）、ＤＭＥを使用して、図２に示したコークス充填型試験燃焼炉による試験を行ったところ、炉内最高温度位置は図２に示した都市ガスの結果とほぼ同様で、羽口先端から約500mmの位置となった。このことから、気体還元材として種々のガスを使用する場合であっても、高炉内壁面２から炉内側へ突出長さＬが400mmに設定された羽口１を用いると共に、気体還元材吹込み用ランス５の先端に位置する気体還元材吹込み口５ａが羽口炉内側先端近傍に配置したことにより、ガス吹込みによる炉内最高温度位置のシフトを回避できることが実証された。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る還元材吹込み装置の説明図である。
【図２】本発明の一実施形態の検証結果を示すグラフである。
【図３】試験炉の説明図である。
【図４】都市ガス吹込みをしない場合の炉内最高温度位置を示すグラフである。
【図５】従来例において都市ガス吹込みを行った場合の炉内最高温度位置を示すグラフである。
【図６】羽口の炉内への突出長さＬの説明図である。
【図７】羽口欠損の説明図である。
【図８】羽口突出長さＬと羽口欠損長さＬａ、Ｌｂとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１  羽口、１ａ  羽口炉内側端部、３  ブローパイプ、５  気体還元材吹込み用ランス、５ａ  気体還元材吹込み口、７  固体還元材吹込み用ランス、７ａ  固体還元材吹込み口。
【図１】
2006241585.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006241585.tif 000008
【図６】
2006241585.tif 000009
【図７】
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【図８】
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