JPH04239095A - 転炉発生ガスの改質方法 - Google Patents
転炉発生ガスの改質方法Info
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- JPH04239095A JPH04239095A JP1164991A JP1164991A JPH04239095A JP H04239095 A JPH04239095 A JP H04239095A JP 1164991 A JP1164991 A JP 1164991A JP 1164991 A JP1164991 A JP 1164991A JP H04239095 A JPH04239095 A JP H04239095A
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- coal
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は転炉吹錬にて発生するガ
ス（以下ＬＤＧと称す）中に含有されるＣＯ２をＣＯに
変換する方法に関する。
ス（以下ＬＤＧと称す）中に含有されるＣＯ２をＣＯに
変換する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高炉−転炉法からなる製鉄プロセ
スにおいて、転炉の機能は溶銑中のＣの酸化除去であり
、 このためＬＤＧはＣＯ ７０〜９０％， ＣＯ２
１０〜３０％，その他若干のＮ２を含む組成である。こ
のうちＣＯはＣＯ２へ酸化させることにより酸化反応熱
を放出するため、ＬＤＧはエネルギーとして利用されて
いる。即ちＬＤＧを燃焼させ転炉炉上煙道部をボイラー
とすることにより発生熱を蒸気として回収する方式（燃
焼方式による利用）や、ＬＤＧをそのまま生ガスとして
回収し燃料として利用する方式（非燃焼方式による利用
）が工業化されてきた。特に非燃焼方式は、燃料として
種々利用できることから、ＬＤＧ回収方式の主流を占め
に至った。
スにおいて、転炉の機能は溶銑中のＣの酸化除去であり
、 このためＬＤＧはＣＯ ７０〜９０％， ＣＯ２
１０〜３０％，その他若干のＮ２を含む組成である。こ
のうちＣＯはＣＯ２へ酸化させることにより酸化反応熱
を放出するため、ＬＤＧはエネルギーとして利用されて
いる。即ちＬＤＧを燃焼させ転炉炉上煙道部をボイラー
とすることにより発生熱を蒸気として回収する方式（燃
焼方式による利用）や、ＬＤＧをそのまま生ガスとして
回収し燃料として利用する方式（非燃焼方式による利用
）が工業化されてきた。特に非燃焼方式は、燃料として
種々利用できることから、ＬＤＧ回収方式の主流を占め
に至った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、最近の転炉にお
ける技術動向は、特開昭６３−２４１１０７号にみられ
るように、原料自由度の拡大を狙った冷鉄源即ちスクラ
ップの多量溶解技術の開発である。 このようなプロ
セスにおいては転炉炉内でＣＯをＣＯ２まで燃焼させ、
その発生熱を利用してスクラップ溶解することにより、
スクラップ溶解用の熱源（例えば石炭）の削減を図って
いる。そのためにＬＤＧ中のＣＯ含有率の低下、逆にＣ
Ｏ２含有率の増大を招き、ＬＤＧカロリーが大巾に低下
するという欠点が生じてきていた。本発明はこのような
欠点を有利に解決したものであり、ＬＤＧ中のＣＯ２を
効率的にＣＯへ改質する方法を提示するものである。
ける技術動向は、特開昭６３−２４１１０７号にみられ
るように、原料自由度の拡大を狙った冷鉄源即ちスクラ
ップの多量溶解技術の開発である。 このようなプロ
セスにおいては転炉炉内でＣＯをＣＯ２まで燃焼させ、
その発生熱を利用してスクラップ溶解することにより、
スクラップ溶解用の熱源（例えば石炭）の削減を図って
いる。そのためにＬＤＧ中のＣＯ含有率の低下、逆にＣ
Ｏ２含有率の増大を招き、ＬＤＧカロリーが大巾に低下
するという欠点が生じてきていた。本発明はこのような
欠点を有利に解決したものであり、ＬＤＧ中のＣＯ２を
効率的にＣＯへ改質する方法を提示するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは以下の通りである。発生ガスを非燃焼方式で回収す
る設備を有する転炉において吹錬中、発生ガス温度が８
００℃以上の吸引ダクト部に、石炭を供給し、吸引ダク
ト部内に石炭粒子の移動層を形成させることにより、発
生ガス中のＣＯ２を効率的にＣＯに改質する方法を提示
するものである。さらに発生ガスの吸引速度に応じて供
給する石炭の粒度を適正にコントロールし移動層を形成
せしめること、移動層からの流出粒子を分離装置を介し
て分離・除去することを組み合わせることにより効率的
な改質が可能となる。
ろは以下の通りである。発生ガスを非燃焼方式で回収す
る設備を有する転炉において吹錬中、発生ガス温度が８
００℃以上の吸引ダクト部に、石炭を供給し、吸引ダク
ト部内に石炭粒子の移動層を形成させることにより、発
生ガス中のＣＯ２を効率的にＣＯに改質する方法を提示
するものである。さらに発生ガスの吸引速度に応じて供
給する石炭の粒度を適正にコントロールし移動層を形成
せしめること、移動層からの流出粒子を分離装置を介し
て分離・除去することを組み合わせることにより効率的
な改質が可能となる。
【０００５】
【作用】本発明における改質の基本反応を（１）式に示
す。 ＣＯ２（ｇ）＋Ｃ→２ＣＯ（ｇ）・・・・・・・・・（
１）（１）式の反応を効率的に促進するため、高温のＬ
ＤＧ中に石炭粒子を供給し、移動層を形成させる方式を
着想した。この方式の利点のひとつは、８００℃以上の
ＬＤＧと石炭粒子を接触させるため、ＬＤＧの顕熱を（
１）式の反応に必要な熱として利用できることにある。 本発明者らの実験結果によるとＬＤＧが８００℃未満の
状態で石炭粒子と接触させても改質反応は進行しない。 もうひとつの利点は移動層を形成させることによりＬＤ
Ｇと石炭粒子の接触時間を極めて長くとれ、（１）式の
反応速度を大巾に向上できる点にある。移動層では供給
された石炭粒子がダクト中のＬＤＧの流れにのって移動
するものである。本発明者らは移動層を安定して形成さ
せる条件を検討した結果、ＬＤＧの吸引速度に応じて石
炭粒子の粒度を適正にコントロールすることにより達成
されることを見出した。具体的には下記（２）式で求め
られる石炭粒子の終末速度ＶｅとＬＤＧの煙道内吸引速
度ＶＬの比Ｖｅ／ＶＬを０．９５以下にコントロールす
べく、ＶＬに応じて石炭粒子の粒度を設定すれば良い。 逆のケースとしては石炭粒子の粒度に応じてＶＬを決定
しても良い。
す。 ＣＯ２（ｇ）＋Ｃ→２ＣＯ（ｇ）・・・・・・・・・（
１）（１）式の反応を効率的に促進するため、高温のＬ
ＤＧ中に石炭粒子を供給し、移動層を形成させる方式を
着想した。この方式の利点のひとつは、８００℃以上の
ＬＤＧと石炭粒子を接触させるため、ＬＤＧの顕熱を（
１）式の反応に必要な熱として利用できることにある。 本発明者らの実験結果によるとＬＤＧが８００℃未満の
状態で石炭粒子と接触させても改質反応は進行しない。 もうひとつの利点は移動層を形成させることによりＬＤ
Ｇと石炭粒子の接触時間を極めて長くとれ、（１）式の
反応速度を大巾に向上できる点にある。移動層では供給
された石炭粒子がダクト中のＬＤＧの流れにのって移動
するものである。本発明者らは移動層を安定して形成さ
せる条件を検討した結果、ＬＤＧの吸引速度に応じて石
炭粒子の粒度を適正にコントロールすることにより達成
されることを見出した。具体的には下記（２）式で求め
られる石炭粒子の終末速度ＶｅとＬＤＧの煙道内吸引速
度ＶＬの比Ｖｅ／ＶＬを０．９５以下にコントロールす
べく、ＶＬに応じて石炭粒子の粒度を設定すれば良い。 逆のケースとしては石炭粒子の粒度に応じてＶＬを決定
しても良い。
【０００６】
【数１】
ρｓ：石炭粒子密度（ｇ／ｃｍ２）
ρｇ：ＬＤＧ密度（ｇ／ｃｍ２）
ｇ ：重力加速度＝９８０（ｃｍ／ｓｅｃ２）ｄ ：石
炭粒子直径 Ｃｓ：ＬＤＧ流体のレイノルズ数（Ｒｅ）によって決ま
る定数 Ｒｅ＜１のとき Ｃｓ＝２４／Ｒｅ
炭粒子直径 Ｃｓ：ＬＤＧ流体のレイノルズ数（Ｒｅ）によって決ま
る定数 Ｒｅ＜１のとき Ｃｓ＝２４／Ｒｅ
【数２】
５００＜Ｒｅ＜２×１０５のとき Ｃｓ＝０．４４移
動層の長さは設備的制約により決定される。即ち石炭粒
子供給位置から、移動層からの流出粒子の分離装置まで
の間が移動層長さとなる。改質反応促進のためには極力
移動層長さを長くすることが望ましく、そのためには石
炭粒子の供給位置を転炉炉口に近づける必要がある。 移動層からの流出粒子としては、未反応の石炭、石炭中
の灰分等であるが、これらが改質されたＬＤＧ中に混入
するとＬＤＧ回収設備のトラブルを併発するため、移動
層直後に設置した分離器により分離除去しなければなら
ない。 分離器は特定するものではないが、サイクロン
方式が簡便であり組み合わせが容易である。
動層の長さは設備的制約により決定される。即ち石炭粒
子供給位置から、移動層からの流出粒子の分離装置まで
の間が移動層長さとなる。改質反応促進のためには極力
移動層長さを長くすることが望ましく、そのためには石
炭粒子の供給位置を転炉炉口に近づける必要がある。 移動層からの流出粒子としては、未反応の石炭、石炭中
の灰分等であるが、これらが改質されたＬＤＧ中に混入
するとＬＤＧ回収設備のトラブルを併発するため、移動
層直後に設置した分離器により分離除去しなければなら
ない。 分離器は特定するものではないが、サイクロン
方式が簡便であり組み合わせが容易である。
【０００７】本発明においてＬＤＧの回収方式を非燃焼
方式に限定する理由は設備の安全性確保のためである。 即ち非燃焼方式ではＬＤＧ中に酸素ガスを含有しないた
め、石炭粒子を供給しても煙道内での爆発の危険性が皆
無なことによる。石炭粒子の供給方法は限定するもので
はないが、石炭粒子吹込みのための金属製ノズルを煙道
部に接続し、Ｎ２ガス等の不活性ガスとともに石炭粒子
を煙道内に直接吹き込む方法等を採用できる。この際、
煙道内での爆発を回避するため、石炭粒子吹込み装置か
らの空気の混入防止対策を施こす必要がある。
方式に限定する理由は設備の安全性確保のためである。 即ち非燃焼方式ではＬＤＧ中に酸素ガスを含有しないた
め、石炭粒子を供給しても煙道内での爆発の危険性が皆
無なことによる。石炭粒子の供給方法は限定するもので
はないが、石炭粒子吹込みのための金属製ノズルを煙道
部に接続し、Ｎ２ガス等の不活性ガスとともに石炭粒子
を煙道内に直接吹き込む方法等を採用できる。この際、
煙道内での爆発を回避するため、石炭粒子吹込み装置か
らの空気の混入防止対策を施こす必要がある。
【０００８】以上により本発明の概念図を示すと図１の
如くとなる。転炉ａの炉口直上の煙道部ｂに石炭粒子吹
込みノズル１を接続しブロータンク２を介して不活性ガ
スと共に石炭粒子を煙道部内に供給する。かくして、煙
道部内に石炭粒子とＬＤＧの移動層３が形成される。移
動層３内で改質反応が進行し、移動層から流出した一部
の未反応石炭粒子、石炭中の灰分等は分離装置４により
ＬＤＧ中から除去される。このようにして改質された高
カロリーＬＤＧは既設のホルダーに回収され、多岐にわ
たり燃料として活用できる。５はベンチュリースクラバ
ー、６は吸引フアン、７は未反応石炭、灰分、８はガス
の流れ方向を示す。次に本発明の実施例及び比較例を述
べ、本発明の効果について記載する。
如くとなる。転炉ａの炉口直上の煙道部ｂに石炭粒子吹
込みノズル１を接続しブロータンク２を介して不活性ガ
スと共に石炭粒子を煙道部内に供給する。かくして、煙
道部内に石炭粒子とＬＤＧの移動層３が形成される。移
動層３内で改質反応が進行し、移動層から流出した一部
の未反応石炭粒子、石炭中の灰分等は分離装置４により
ＬＤＧ中から除去される。このようにして改質された高
カロリーＬＤＧは既設のホルダーに回収され、多岐にわ
たり燃料として活用できる。５はベンチュリースクラバ
ー、６は吸引フアン、７は未反応石炭、灰分、８はガス
の流れ方向を示す。次に本発明の実施例及び比較例を述
べ、本発明の効果について記載する。
【０００９】
【実施例】煙道部のＬＤＧ流速ＶＬが６．９ｍ／ｓｅｃ
のＬＤ転炉への本発明の適用を試みた。まず前述の（２
）式により石炭粒子直径ｄと石炭粒子終末速度Ｖｅの関
係を求め、Ｖｅ／ＶＬが０．９５以下となるｄを導出す
ると０．９０ｍｍ以下となった。そこでｄが０．２０〜
０．７０ｍｍの石炭（Ｃ分＝７０．５％）を吹錬中のＬ
Ｄ転炉直上煙道部に供給した。供給方式はＮ２ガスをキ
ャリアとし、合計３００ｋｇの石炭を１０分間で供給し
た。石炭添加位置のＬＤＧ温度は約１６００℃であり、
移動層は約１０ｍにわたり形成された。この操作により
ＬＤＧ中の成分変化から、供給された石炭中Ｃの９０％
が改質されＣＯとなった。このように本発明によれば、
石炭の大部分をＣＯまで改質し、ＬＤＧのカロリーアッ
プを図ることが出来る。
のＬＤ転炉への本発明の適用を試みた。まず前述の（２
）式により石炭粒子直径ｄと石炭粒子終末速度Ｖｅの関
係を求め、Ｖｅ／ＶＬが０．９５以下となるｄを導出す
ると０．９０ｍｍ以下となった。そこでｄが０．２０〜
０．７０ｍｍの石炭（Ｃ分＝７０．５％）を吹錬中のＬ
Ｄ転炉直上煙道部に供給した。供給方式はＮ２ガスをキ
ャリアとし、合計３００ｋｇの石炭を１０分間で供給し
た。石炭添加位置のＬＤＧ温度は約１６００℃であり、
移動層は約１０ｍにわたり形成された。この操作により
ＬＤＧ中の成分変化から、供給された石炭中Ｃの９０％
が改質されＣＯとなった。このように本発明によれば、
石炭の大部分をＣＯまで改質し、ＬＤＧのカロリーアッ
プを図ることが出来る。
【００１０】
【比較例】実施例と同様の操作をおこなった。但し、石
炭粒子の直径を１．０〜３．０ｍｍとした。その結果、
石炭中のＣのＣＯへの改質率は僅か１５％に留り、大部
分は改質されなかった。以上詳述したように、本発明に
より転炉吹錬で発生するＬＤＧ中のＣＯ２と石炭を効率
的に反応させうる技術が確立された。これによりＬＤＧ
の大巾なカロリーアップが図られ、ＬＤＧをエネルギー
源として多岐にわたり活用することが可能となった。ま
た転炉では高ＣＯ２発生ガス操業が可能となり、冷鉄源
の多量溶解が可能となる。さらに本発明はＣＯ２排出量
低減効果も多大であり、その波及効果は極めて大きい。
炭粒子の直径を１．０〜３．０ｍｍとした。その結果、
石炭中のＣのＣＯへの改質率は僅か１５％に留り、大部
分は改質されなかった。以上詳述したように、本発明に
より転炉吹錬で発生するＬＤＧ中のＣＯ２と石炭を効率
的に反応させうる技術が確立された。これによりＬＤＧ
の大巾なカロリーアップが図られ、ＬＤＧをエネルギー
源として多岐にわたり活用することが可能となった。ま
た転炉では高ＣＯ２発生ガス操業が可能となり、冷鉄源
の多量溶解が可能となる。さらに本発明はＣＯ２排出量
低減効果も多大であり、その波及効果は極めて大きい。
【００１１】
【図１】本発明の実施態様を示す概念図である。
１ 石炭粒子吹込みノズル
２ ブロータンク
３ 移動層
４ 分離装置
５ ベンチュリースクラバー
６ 吸引フアン
７ 未反応石炭、灰分
８ ガスの流れ方向。
Claims (3)
- 【請求項１】 発生ガスを非燃焼方式で回収する設
備を有する転炉において、吹錬中、発生ガス温度が８０
０℃以上の煙道部内に、石炭を供給し、該煙道部内に石
炭粒子の移動層を形成させることにより、発生ガス中の
ＣＯ２をＣＯに改質することを特徴とする転炉発生ガス
の改質方法。 - 【請求項２】 発生ガスの吸引速度に応じて、供給す
る石炭の粒度を適正にコントロールし移動層を形成せし
める請求項１記載の転炉発生ガスの改質方法。 - 【請求項３】 移動層から流出した未反応石炭粒子、
石炭中に含有されていた灰分粒子を分離装置を介して分
離除去する請求項１及び２記載の転炉発生ガスの改質方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164991A JPH04239095A (ja) | 1991-01-09 | 1991-01-09 | 転炉発生ガスの改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164991A JPH04239095A (ja) | 1991-01-09 | 1991-01-09 | 転炉発生ガスの改質方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04239095A true JPH04239095A (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=11783804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1164991A Withdrawn JPH04239095A (ja) | 1991-01-09 | 1991-01-09 | 転炉発生ガスの改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04239095A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011102680A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Jfe Steel Corp | 排ガス顕熱の回収方法および排ガスの冷却方法 |
| JP2011102421A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Jfe Steel Corp | 冶金炉発生排ガスの熱エネルギー回収方法 |
| CN109852763A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-06-07 | 无锡明天环保设备有限公司 | 一种转炉烟气净化及余热回收方法 |
-
1991
- 1991-01-09 JP JP1164991A patent/JPH04239095A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011102680A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Jfe Steel Corp | 排ガス顕熱の回収方法および排ガスの冷却方法 |
| JP2011102421A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Jfe Steel Corp | 冶金炉発生排ガスの熱エネルギー回収方法 |
| CN109852763A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-06-07 | 无锡明天环保设备有限公司 | 一种转炉烟气净化及余热回收方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |