JPS6119710A - プラズマ発生器における溶鉱炉の還元ガス加熱方法 - Google Patents

プラズマ発生器における溶鉱炉の還元ガス加熱方法

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JPS6119710A
JPS6119710A JP60145662A JP14566285A JPS6119710A JP S6119710 A JPS6119710 A JP S6119710A JP 60145662 A JP60145662 A JP 60145662A JP 14566285 A JP14566285 A JP 14566285A JP S6119710 A JPS6119710 A JP S6119710A
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Japan
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reducing gas
nozzle
axis
blast furnace
gas injection
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JP60145662A
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デイデイール・パンオー
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Airbus Group SAS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/001Injecting additional fuel or reducing agents
    • C21B5/002Heated electrically (plasma)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/12Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/05Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、プラズマ発生器による溶鉱炉の還元ガス加熱
方法に関する。
【従来技術】
溶鉱炉の還元ガスの温度は、反応を活発にし、溶鉱炉を
運転する上で必要とされるコークスの量 。 を減少させるために高温にすることが有利であることが
知られている。 このために、溶鉱炉にプラズマ発生器を備え・該溶鉱炉
の還元ガスを噴出する羽口に還元ガスを送給する還元ガ
ス注入管に上記プラズマ発生器の出口を接続することが
既に知られている。 このような技術は、例えば、仏画特許第2223449
号、同第2223647号、同第2515326号、英
国特許第1488976号及び米国特許第436365
.6号の各公報に記載されている。 しかし、このような従来技術には実施する上で問題とな
る点が多くある。即ち、プラズマ発生器で発生させたプ
ラズマは非常な高温(数千℃)に達するので、これが還
元ガス注入管内を貫通してその周壁に接触するときに摩
耗を早め、周壁の破壊を招くことになる。米国特許第4
363656号では既に英国特許第1488976号に
開示されている技術に関してこのような欠点があること
が記述され、その対策として、プラズマ発生器の軸心と
還元ガス注入管の軸心を溶鉱炉の注入羽口の軸心に対し
て傾斜させることが提案されている。 このようにすると還元ガスの流れを乱すような乱流を起
こさせるような曲管部が還元ガス注入管と注入羽目との
間に形成される。そして、この種の解決策が既存の溶鉱
炉の改善には適用できないことは明かである。
【発明の目的】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであって、
対象とする溶鉱炉の構造に重大な変更を加える必要がな
く、操業方針を根本的に変えず、また、注入羽口を還元
〃ス注入管の隣接部分と一線に並べる必要がなく、しか
も、プラズマによる還元ガス注入管の過大な摩耗や破壊
が生じるおそれが全くないようにしたプラズマ発生器に
よる溶鉱炉の還元ガス加熱方法を提供することを目的と
する。
【発明の構成】
本発明は、このような目的を達成するたわに、プラズマ
発生器のノズルが出てしする還元ガス注入管の内部に還
元ガスを流通させ、この還元ガス注入管を溶鉱炉の注入
羽口に導通し、上記ノズルの軸心を還元ガス注入管の軸
心に収斂させるプラズマ発生器による溶鉱炉の還元ガス
加熱方法におし・て、ノズルの軸心と還元ガス注入管の
軸心との間に形成される鋭角Aを最大で50° とし、
ノズルの出口オリフィスの中心点からノズルの軸心と還
元〃ス注入管の軸心の交点までの間隔ヱな還元ガし、還
元ガス注入管の内径りとノズルの出口オすることを特徴
とする。 」−述の条件が満たされるならば、プラズマシェットの
周囲に還元ガスの保護層(シールド)が形成され、還元
〃ス注入管の周壁がプラズマノエ/トからこれと接触し
ないように隔離され、その結果、還元ガス注入管の破壊
が防止される。上述の条件のもとでは、プラズマシェッ
トの貫通により、還元ガスが還元〃ス注入管の周壁を払
拭することを確保する乱流が発生し、一種のノヤケット
が形盛されることになる。 プラズマ発生器のノズルの軸心と還元ガス注入管の軸心
との間の鋭角Aは約40°にすることが好ましい。 ノズルの出口オリフィスの中心点からノズルの軸心と還
元ガス注入管の交点までの間隔!は最小で以上に大であ
る場合には、上記開隔!が零となる傾向がある。
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 第1図は溶鉱炉の周壁1の一部分を示し、この部分には
還元ガスを噴出する注入羽口2が取付けられている。こ
の羽口2には、還元ガス注入管3を介して還元ガスが供
給される。羽口2及び還元ガス注入管3は一直線上に並
べられ、共通の軸心X−Xを有している。 還元ガス注入管3を流通する還元ガスは、例えば、13
00℃の温度と、1.5相対バールの圧−力を有C゛、
その流量率は500 Nm3/hrである。 1台のプラズマ発生器4が還元ガス注入管3に側管な介
して取付けられ、該プラズマ発生器4のノズル5はその
出口オリフィス6を通してプラズマジェットを送出する
。7ズル5は還元ガス注入管3内に貫挿され、その軸心
Y−Yは還元ガス注入管の軸心X−Xに40゛程度の鋭
角をなして交叉している。両軸心X−X、Y−Yは交点
Iで交叉し、還元ガス注入管3の内径りとノズル5の出
口オリフィス6の内径との比、即ち内径比旦が1゜5よ
り太き4以下の場合には、7ズル5の出口第17フイス
6の中心点Cと交点■との間隔Iは最大4を上回る場合
には、オリフィス6の中心点Cが交点■をこえてしまう
ことがある。 プラズマジェットの温度は、例えば、圧力が2゜5相対
バールのときに4300°Cであり、その流量率は、例
えば、4500 Nm3/hrとされる。 このような条件が満たされる場合、プラズマ発生器4に
よって送り出されるプラズマジェットが還元ガスによっ
てシールドされ、還元ガス注入管3の周壁がプラズマか
ら隔離される。 この結果、第2図に示すように、一方では、交点Iの上
流で華氏1573° (即ち、1300℃)になる還元
ガス注入管3の周壁の温度がその下流でも急速に増加せ
ず、他方では、交点■の下流の温度上昇が徐々にかつ穏
やかに、熱点を生ずることもなく約2000℃(華氏2
273°)の混合気温度まで上昇する。
【発明の効果】
本発明は、以上のように、ノズルの軸心と還元ガス注入
管の軸心との間に形成される鋭角Aを最大で50’ と
し、ノズルの出口オリフィスの中心点からノズルの軸心
と還元〃ス注入管の軸心の還交点までの間隔文を還元ガ
ス注入管の内径りに対で最大で−」と−程度とし、還元
〃ス注゛入管の内2  s+nA 径りとノズルの出口オリフィスの内径dとの内径り 比−を最小で1.5度とするので、プラズマ発生器から
送出されるプラズマジェットが還元ガスによってシール
ドされ、還元ガス注入管の周壁がプラズマジェットから
隔離されることになる。その結果、還元ガス注入管の過
大な摩耗が防止され、これによる破壊を防止できる。も
ちろん、溶鉱炉の構造lご重大な変更を加える必要はな
く、溶鉱炉の操業方針を根本的に変更することなく、更
に、注入羽口を還元ガス注入管に隣接して設ける必要は
なくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に供−される溶鉱炉の周壁の
一部分の断面図、第2図は還元ガス注入管3のX軸心方
向の寸法の関数として示された還元ガス注入管周壁の温
度分布図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、プラズマ発生器のノズルが突き出ている還元ガス注
    入管の内部に還元ガスを流通させ、この還元ガス注入管
    を溶鉱炉の注入羽口に導通し、上記ノズルの軸心を還元
    ガス注入管の軸心に収斂させるプラズマ発生器による溶
    鉱炉の還元ガス加熱方法において、ノズルの軸心と還元
    ガス注入管の軸心との間に形成される鋭角Aを最大で5
    0°とし、ノズルの出口オリフィスの中心点からノズル
    の軸心と還元ガス注入管の交点までの距離lを還元ガス
    注入管の内径Dに対して最大で(D/2sinA)程度
    とし、還元ガス注入管の内径Dとノズルの出口オリフィ
    スの内径dの内径比D/dを最小で1.5程度とするプ
    ラズマ発生器による溶鉱炉の還元ガス加熱方法 2、プラズマ発生器のノズルの軸心と還元ガス注入管と
    の間に形成される鋭角Aを約40°とした特許請求の範
    囲第1項に記載のプラズマ発生器による溶鉱炉の還元ガ
    ス加熱方法 3、内径比D/dを4以下とし、ノズルの出口オリフィ
    スの中心点からノズルの軸心と還元ガス注入管の軸心と
    の交点までの間隔¥l¥を最小で(d/6sinA)と
    した特許請求の範囲第1項に記載のプラズマ発生器によ
    る溶鉱炉の還元ガス加熱方法 4、内径比D/dを4以上とし、ノズルの出口オリフィ
    スの中心点からノズルの軸心と還元ガス注入管の軸心と
    の交点までの間隔¥l¥を零とした特許請求の範囲第1
    項に記載のプラズマ発生器による溶鉱炉の還元ガス加熱
    方法
JP60145662A 1984-07-02 1985-07-01 プラズマ発生器における溶鉱炉の還元ガス加熱方法 Granted JPS6119710A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8410467A FR2566802B1 (fr) 1984-07-02 1984-07-02 Procede pour le rechauffage du gaz de soufflage d'un haut fourneau par un generateur de plasma
FR8410467 1984-07-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6119710A true JPS6119710A (ja) 1986-01-28
JPS648043B2 JPS648043B2 (ja) 1989-02-13

Family

ID=9305698

Family Applications (1)

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JP60145662A Granted JPS6119710A (ja) 1984-07-02 1985-07-01 プラズマ発生器における溶鉱炉の還元ガス加熱方法

Country Status (10)

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US (1) US4670048A (ja)
EP (1) EP0170566B1 (ja)
JP (1) JPS6119710A (ja)
AT (1) ATE31079T1 (ja)
AU (1) AU566991B2 (ja)
BR (1) BR8503232A (ja)
CA (1) CA1232133A (ja)
DE (1) DE3561069D1 (ja)
FR (1) FR2566802B1 (ja)
ZA (1) ZA854623B (ja)

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ZA854623B (en) 1986-02-26
EP0170566A1 (fr) 1986-02-05
FR2566802B1 (fr) 1986-12-05
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ATE31079T1 (de) 1987-12-15
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