向高炉喷吹木炭粉的方法

摘要

本发明目的在于提供防止各装置内的木炭粉附着和着火，以安全且效率良好地向高炉喷吹木炭粉的方法。

说明书

本发明是关于向高炉喷吹炭材的方法，尤其是关于效率良好地喷吹比通常使用的粉煤比重轻的木炭粉的方法。

一般说来，作为向高炉喷吹粉碎的固体燃料(例如煤粉)的技术，已知有如图1所示的喷吹方法。该方法，首先将贮存在贮炭罐1内的粒径较粗的煤12用卸料器2卸出，送到干燥。破碎机3中。接着，此煤在该干燥·破碎机3中在非氧化性气体气氛下干燥并粉碎成具有规定水分值和粒度的粉煤，利用旋流器4和袋滤器5进行捕集·回收。此后，用皮带输送机6将该粉煤送到配设在高炉附近的受料罐7中，继续经过中间料仓8送入到喷射罐9中，借助气体输送从该喷射罐9经过输送配管10由风口喷吹到高炉内。

这样的喷吹方法，自受油冲击以来，作为向高炉喷吹煤粉的主流技术被采用，大大有助于高炉的稳定作业。

但是，用像上述那样的喷吹方法向高炉喷吹同样是固体炭材的一种的木炭粉时，就产生如下述那样的问题。即，因为木炭的粉碎性高(良好)，所以干燥·粉碎后的微粉比例比煤炭多，一形成微粉状态流动性就恶化，在图1所示的各装置内产生附着和堵塞，在喷吹中发生障碍。另外，从干燥·粉碎机3出来的木炭粉被加热至约100-120℃，因为水分值几乎接近0％，所以在其后的过程中附着在所配置的装置内，有接触空气而着火的危险，使上述的喷吹方法处于不能原封不动地适用于木炭粉的状况。再者，在同样用干燥·破碎机粉碎木炭的情况下，其50μm以下的比例大致形成煤的2倍。

因此，鉴于这种情况，本发明的目的在于提供防止木炭粉在各装置内附着和着火、安全且效率良好地向高炉喷吹木炭粉的方法。

为了达到上述目的，本发明人对木炭粉的输送特性进行了深入研究，发现木炭粉的输送特性随其粒度和水分值而变化，关于粒度，从与输送配管内径的关系看，限定上限，但再从粉体的流动性看，限定下限；关于水分值，从粉体的流动性考虑，限定上限。本发明基于这些认识，向高炉喷吹木炭粉的方法的特征是，在将木炭粉碎、干燥，用气体载送向高炉喷吹时，以上述干燥·粉碎的木炭粉的最大粒度是输送配管内径的1/3、平均粒度形成50μm以上、而且木炭的水分值为10％(重量)以下进行喷次。

本发明，在将木炭粉碎·干燥用气体载送向高炉喷吹时，以上述干燥·粉碎的木炭粉的最大粒度是输送配管内径的1/3、平均粒度形成50μm以上、而且木炭的水分值为10％(重量)以下进行喷吹，所以在喷吹装置内的各处能止木炭的附着和堵塞，其结果能防止喷吹装置内的木炭粉着火。下面，根据图2，说明本发明限定木炭粒度和水分的理由。

图2是发明人种种变化木炭分的水分和平均粒度，将木炭粉用气体载送到输送管内，调查输送管内的木炭粉附着状况的结果。在该调查中使用的试验装置，使输送管的内径在实际作业中能采用的范围，即制成15-50mm，其长度和弯曲数也既有的多数喷吹装置作为代表值，选择100m和30个，而制造的典型配管。另外，气送用气体是氮气，其流量也估计实际情况，以3Nm³/min进行试验。

由图2可知，为了稳定木炭粉进行气送，使平均粒度形成50μm以上是必要的。另外，关于木炭的上限粒度，通常在气体载送固体粒子的场合，已公知，其粒子径若不是输送配管内径的1/3以下，就不能进行输送，因此采用该值。再有，关于木炭的水分值，从图2可看出，在10％(重量)以下是良好的。

实施例

根据上述试验结果，实际上使用图1所示的装置，进行向高炉喷吹木炭粉。此时的主要作业条件，送风量是14000m³/h，热风温度是800℃，燃料比是760kg/吨生铁。

另外，所使用的原料木炭的性状是表1所示，将其粉碎进行实施例和比较例的喷次。

表1

     项    目数值，重量％粒度分布    ≥100  (mm)     100～50            50～25            ≤25    20    40    30    10  水分      平均            范围    9    5～15

喷吹结果概括在表2中，按照本发明，全都没有用以往的煤粉喷吹在装置内产生的堵塞，还能防止木炭粉着火的危险。另外，本实施例中的喷吹木炭量是约120kg/吨生铁，大致比得上现行的粉煤的平均高炉的吹入量，完全有进一步增加的可能性。而且，有关本发明的向高炉喷吹木炭的方法，因为木炭粉的粒度构成比粉煤粗大，所以粉碎能量可以比以往少，水分也可以高，因此能大幅度降低干燥用能量(由燃烧焦炉煤气产生)。

另外，气送用气体不仅上述的氮气而且氩气等惰性气体，甚至空气也得到同样的效果。

表2

    项    目                本    发    明           比   较   例    1    2    3    4    1    2    3木炭吹入量  (t/h)    7    7    7    7    7    7    7木炭粉的水分   (％)   5.0   9.8   9.8    5.0   10.5   1.9   3.7木炭粉的平均粒度  (mm或μm)  4.9mm   2.1mm  70μm  70μm  40μm 40μm   45μm   堵塞频度   (次/月)    0    0    0    0    2    8    7干燥用能量消耗量   (kcal/kg)    0    0    0    0    10   170   120

如上所述，按照本发明，能够防止喷吹装置内的木炭附着和堵塞，消除装置内的木炭粉着火的危险。作为其结果，能够确保喷吹装置的顺利运转，进而能确保进行喷吹炭材的高炉稳定作业。并且能期望削减和粉煤混合喷吹、使用木炭的干燥·粉碎机的干燥用能量和电力消耗。 

附图的简单说明    

图1是表示向高炉喷吹固体炭材方法的全图。

图2是表示调查木炭粉的输送性的试验结果图。

符号的说明 

1     贮炭罐

2     卸出器

3     干燥·破碎机

4     旋流器

5     袋滤器

6     皮带输送机

7     受料罐

8     中间料仓

9     喷射罐

10    输送配管

11    高炉

12    固体燃料(煤或木炭)

13    风口