(57)【要約】【課　題】副生ガスを燃料ガスとする燃焼バーナーへのダスト付着の防止方法を提案する。【解決手段】燃料ガス流路内に、好ましくは前記燃料ガスの温度が１００　℃以上となる領域に、好ましくは燃料ガス中の含有ダスト量の５〜４０質量％のアルカリ粉体を吹き込む。燃焼バーナーのダスト除去作業である内部洗浄を行なう必要がなくなリ作業負荷の軽減、経済的デメリットを解消できるという効果がある。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
副生ガスを燃料ガスとして使用する燃焼バーナーへのダスト付着の防止方法であって、前記燃焼バーナーの燃料ガス流路内にアルカリ粉体を吹き込むことを特徴とする燃焼バーナーへのダスト付着の防止方法。
【請求項２】
前記アルカリ粉体を、前記燃焼バーナーの燃料ガス流路内で前記燃料ガスの温度が１００　℃以上となる領域に吹き込むことを特徴とする請求項１に記載の燃焼バーナーへのダスト付着の防止方法。
【請求項３】
前記アルカリ粉体の吹き込み量を、前記燃料ガス中の含有ダスト量の５〜４０質量％とすることを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼バーナーへのダスト付着の防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、副生ガスを燃料とする燃焼バーナーに係り、とくに燃焼バーナー内壁へのダスト付着の防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄プロセスで発生する副生ガスは、ボイラー等の燃料ガスとして利用されている。しかし、副生ガスを使用する燃焼バーナーでは、バーナーがたびたび閉塞するという問題が生じている。これは、副生ガスには、集塵しきれない多量のダストが含まれており、これらダストが使用中に燃焼バーナーの内壁に付着し、燃料ガス流路が閉塞されるためである。
【０００３】
このような燃焼バーナーの閉塞防止方法としては、従来から、蒸気や窒素ガス等を間歇的にバーナー内部に噴射しダストを除去する方法、いわゆるスートブロー（煤吹き）が知られている。しかし、蒸気等を噴射してもダストを除去できない場合があり、また、蒸気等を噴射しない期間内に固着したダストがさらに成長するため、蒸気等の噴射効果が長続きしないという問題があった。
【０００４】
さらに、スートブローを行なう場合には、バーナーを一旦消火してから行なう必要があり、作業時間も長時間を要するため、スートブローを行なう頻度にも自ずから限界がある。そのため、定期的にボイラー等を停止して燃焼バーナーの内部洗浄を行なう必要がある。この場合には、燃焼ガスの放散等の経済的デメリットが発生する。
【０００５】
【発明の解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術の問題を有利に解決し、副生ガスを燃料ガスとする燃焼バーナーへのダスト付着を防止する、燃焼バーナーへのダスト付着の防止方法を提案することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記した課題を達成するため、まず、転炉精錬で発生した副生ガス（転炉ガス）を燃焼ガスとする燃焼バーナーにおけるダストの付着状況、および燃焼バーナーに付着したダスト成分について調査した。
１．５　ヶ月使用後の燃焼バーナーにおけるダスト付着厚さの分布を図４に示す。また、燃焼バーナーに付着したダスト成分の分析結果を表１に示す。
【０００７】
【表１】
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【０００８】
図４からダストはバーナー先端近傍に多量に付着していることがわかる。また、表１から、ダスト中にはＮａ、Ｋ、Ｓが多く含まれていることがわかる。これらのことから、Ｎａ、Ｋ、Ｓがバーナー先端近傍において低融点化合物を形成し、ダスト中のＣａＳＯ４　等の高融点化合物に付着してバインダーとして高融点化合物同士を結合させるとともに、これらを燃焼バーナーの先端近傍の流路内壁に付着させることにより、これらが高熱により焼成、固着され、燃料ガス流路を閉塞することがわかった。
【０００９】
本発明者らは、このような知見をもとにさらに研究した結果、燃焼バーナーの燃料ガス流路内壁へのダスト付着を防止するためには、燃料ガス流路の１００　℃以上の高温となる領域にアルカリ粉体を吹き込み、燃料ガス流路内壁を被覆することが有効であることを見出した。
本発明は、上記した知見に基づいて、さらに検討を加えて完成されたものである。
【００１０】
すなわち、本発明は、副生ガスを燃料ガスとして使用する燃焼バーナーへのダスト付着の防止方法であって、前記燃焼バーナーの燃料ガス流路内に、好ましくは前記燃料ガスの温度が１００　℃以上となる領域に、アルカリ粉体を吹き込むことを特徴とする燃焼バーナーへのダスト付着の防止方法であり、また、本発明では、前記アルカリ粉体の吹き込み量を、前記燃料ガス中の含有ダスト量の５〜４０質量％とすることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施に好適な燃焼バーナーの一例を図３に示す。
本発明が対象とする燃焼バーナー１は、製鉄プロセス発生する副生ガス、例えば、　転炉ガス、高炉ガスを利用する燃焼バーナーであり、燃料ガス流路２とそれを囲むように配設された燃焼用空気流路３とから構成され、燃料ガス流路２には燃料ガス配管７が、燃焼用空気流路３には燃焼用空気配管８がそれぞれ接続される。また、燃料ガス流路２の端部には粉体供給口４ｇが設けられ、その粉体供給口４ｇを介し粉体供給手段４が配設される。
【００１２】
粉体供給手段４は、粉体供給口４ｇを介し開口した先端が燃料ガス流路２の所定の位置となるように燃料ガス流路２内に延設された粉体吹き込み用パイプ４ａと、粉体吹き込み用パイプ４ａの他方の端部に粉体供給量調整用バルブ４ｂ１　を介し接続される粉体供給用配管４ｂと、粉体供給用配管４ｂに粉体を送り出すためのエジェクター４ｃと、粉体を貯蔵し、エジェクター４ｃを介し粉体を供給する粉体貯蔵用タンク４ｆとを有する。なお、エジェクター４ｃには、エジェクターにガス　（窒素ガス）を供給するエジェクター用ガス配管４ｅと、ガス流量を調整するバルブ４ｄが配設される。このような構成とすることにより、粉体貯蔵タンク４ｆ内に貯蔵された粉体を窒素ガスとともに燃料ガス流路２内に吹き込むことができる。
【００１３】
本発明では、図３に示すような粉体供給手段４を配設した燃焼バーナー１を使用して、副生ガス（燃料ガス）を燃焼させることが好ましい。
本発明では、粉体として、アルカリ粉体を用いる。アルカリ粉体としては、アルカリ土類金属の水酸化物、酸化物、炭酸塩のうちから選ばれた１種または２種以上の粉体とすることが好ましい。アルカリ土類金属の水酸化物としては、水酸化マグネシウムＭｇ（ＯＨ）２　、水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）２　が、また、アルカリ土類金属の酸化物としては酸化マグネシウムＭｇＯ　、酸化カルシウムＣａＯ　が、炭酸塩としては、炭酸カルシウムＣａＣＯ３　、が好ましい。このようなアルカリ粉体をダストの付着しやすい領域に吹き込むことにより、ダスト中の低融点化合物に作用し、低融点化合物の表面が高融点化し、ダストが燃料ガス流路内壁に付着することが防止されるものと考えられる。
【００１４】
アルカリ粉体は、例えば図３に示すような粉体供給手段４により、燃焼バーナーの燃料ガス流路２内で、好ましくは燃料ガスの温度が１００　℃以上となる領域に、吹き込まれる。燃料ガス流路２内に吹き込まれたアルカリ粉体は、燃料ガス流路の内壁を被覆し、内壁へのダスト付着を防止することを可能とする。アルカリ粉体の吹き込みが、燃料ガスの温度が１００　℃未満の領域では、アルカリ粉体に水分が付着し、ダスト付着を抑制できなくなる。このため、アルカリ粉体の吹き込みは燃料ガス流路内で燃料ガスの温度が１００　℃以上の領域とすることが好ましい。なお、アルカリ粉体の吹き込みは、連続的に行うことが好ましい。
【００１５】
また、アルカリ粉体の吹き込み量は、燃料ガス中の含有ダスト量の５〜４０質量％とすることが好ましい。副生ガスを燃料ガスとして用いる燃焼バーナーについて、６ヶ月使用後の定格流量に対する燃料ガス流量比率に及ぼすアルカリ粉体の吹き込み量の影響を図１に示す。縦軸は燃料ガスの定格流量を１とした場合の燃料ガス流量比率、横軸は含有ダスト量に対するアルカリ粉体の吹き込み量の比率（質量比）である。なお、アルカリ粉体は水酸化マグネシウムを使用した。
【００１６】
図１から、アルカリ粉体の吹き込み量を含有ダスト量の５〜４０質量％とすることにより、燃料ガス流路の閉塞が生じることなく、燃料ガス流量の低下が少ないことがわかる。アルカリ粉体の吹き込みを行なわない場合（（アルカリ粉体吹き込み量）／（含有ダスト量）＝０）には、燃焼バーナーの閉塞が生じ、燃料ガス流量が零となっている。
【００１７】
アルカリ粉体の吹き込み量が、含有ダスト量の５質量％未満では、燃料ガス流量比率の低下が著しく、期待するアルカリ粉体の吹き込み効果が認められない。一方、４０質量％を超えて吹き込むと、アルカリ粉体が過剰となり、燃料ガス流量比率の低下が生じる。なお、好ましくは含有ダスト量に対し、５〜３０質量％である。
【００１８】
【実施例】
転炉ガスを燃料ガスとして使用した燃焼バーナーで発電用ボイラーを、６ヶ月間連続して加熱した。燃焼バーナーとしては、図３に示すような、粉体供給手段を配設した燃焼バーナーを使用した。粉体供給手段４の粉体貯蔵タンク４ｆ内にはアルカリ粉体として、水酸化マグネシウム粉末を貯蔵し、燃料ガス流路２内の燃料ガスの温度が１００　℃以上となる領域に、連続して６ヶ月間、燃料ガス（転炉ガス）中のダスト含有量（１５ｍｇ／Ｎｍ３）に対し１５質量％のアルカリ粉体を吹き込んだ。定格流量に対する燃料ガス流量比率の経時変化を図２に示す。なお、アルカリ粉体としての水酸化マグネシウム粉末の平均粒径は０．３　μｍであった。なお、図２中には、アルカリ粉体を吹き込まずに、従来のスートブローを定期的に行なった場合の例を従来例として示す。
【００１９】
図２から、６ヶ月後の燃料ガス流量比率の低下は、本発明例ではほとんど認められない。一方、従来例では、スートブローを行なっても燃料ガス流量比率の回復は一時的で持続性がなく、最後にはスートブローの効果はまったく認められなくなり、６ヶ月後には燃料ガス流路が閉塞し、燃料ガス流量が零となった。
【００２０】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、燃焼バーナーへのダスト付着が防止でき、燃焼バーナーの閉塞という事態は回避できるため、燃焼バーナーの洗浄を行なう必要がなくなり、産業上格段の効果を奏する。また、アルカリ粉体はバーナーの燃焼には何の影響も及ぼさないため、燃焼バーナーにアルカリ粉体を連続して吹き込むことができ、付着ダストの成長が無く、　ダスト固着の発生がないという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】６ヶ月使用後の定格流量に対する燃料ガス流量比率に及ぼすアルカリ粉体の吹き込み量の影響を示すグラフである。
【図２】定格流量に対する燃料ガス流量比率の経時変化を示すグラフである。
【図３】本発明の実施に好適な燃焼バーナーの構成の一例を示す説明図である。
【図４】燃焼バーナーのダスト付着状況の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１　燃焼バーナー
２　燃料ガス流路
３　燃焼用空気流路
４　粉体供給手段
４ａ　粉体吹き込み用パイプ
４ｂ　配管
４ｂ１　バルブ
４ｃ　エジェクター
４ｄ　バルブ
４ｆ　粉体貯蔵用タンク
４ｇ　粉体供給口
７　燃料ガス配管
８　燃焼用空気配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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