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公開番号2024090376
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022206244
出願日2022-12-23
発明の名称竪型乾留炉の原料装入方法及び原料装入装置
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人
主分類C10B 47/20 20060101AFI20240627BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】成型物原料から発生した細粒の奥行き方向への偏析を防ぎ、原料を均一に加熱することが可能となるフェロコークス製造用竪型乾留炉の原料装入方法及び原料装入装置を提供する。
【解決手段】竪型乾留炉の原料装入方法であって、原料を装入口から乾留炉内へ投入する際に、装入口出口付近でガスを噴射して、原料中の細粒を分散させることを特徴とする竪型乾留炉の原料装入方法であり、原料が成型物原料であり、細粒の粒子径が15mm以下であり、噴射するガスが空気又は窒素ガスで、ガスの炉内への噴射速度が7m/s～25m/s、ガスの炉内への噴射角度θが装入口の傾斜面に対して90°～135°であることが好ましい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
竪型乾留炉における原料の装入方法であって、前記原料を装入口から前記竪型乾留炉内へ投入する際に、前記装入口で前記原料にガスを噴射して、前記原料中の細粒を分散させることを特徴とする竪型乾留炉の原料装入方法。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記原料が成型物原料であって、前記細粒の粒子径が１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の竪型乾留炉の原料装入方法。
【請求項３】
前記成型物原料における前記細粒の重量比が８ｗｔ％～２０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の竪型乾留炉の原料装入方法。
【請求項４】
前記ガスがエア（空気）又は窒素ガスであり、前記ガスの炉内への噴射速度が７ｍ／ｓ～２５ｍ／ｓであることを特徴とする請求項１又は２に記載の竪型乾留炉の原料装入方法。
【請求項５】
前記ガスがエア（空気）又は窒素ガスであり、前記ガスの炉内への噴射速度が７ｍ／ｓ～２５ｍ／ｓであることを特徴とする請求項３に記載の竪型乾留炉の原料装入方法。
【請求項６】
前記ガスの炉内への噴射角度θが前記装入口の傾斜面に対して９０°～１３５°であることを特徴とする請求項１又は２に記載の竪型乾留炉の原料装入方法。
【請求項７】
前記ガスの炉内への噴射角度θが前記装入口の傾斜面に対して９０°～１３５°であることを特徴とする請求項３に記載の竪型乾留炉の原料装入方法。
【請求項８】
前記ガスの炉内への噴射角度θが前記装入口の傾斜面に対して９０°～１３５°であることを特徴とする請求項４に記載の竪型乾留炉の原料装入方法。
【請求項９】
前記ガスの炉内への噴射角度θが前記装入口の傾斜面に対して９０°～１３５°であることを特徴とする請求項５に記載の竪型乾留炉の原料装入方法。
【請求項１０】
竪型乾留炉において、原料を投入する装入口を有する原料装入装置であって、前記原料中の細粒を分散させるためのガス噴射装置を前記装入口に備えることを特徴とする竪型乾留炉の原料装入装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪型乾留炉の原料装入方法及び原料装入装置に関し、特に、フェロコークス製造用竪型乾留炉へ成型物原料を装入する際に、搬送過程で発生した細粒の偏析を防ぎ、原料を均一に加熱することが可能となる竪型乾留炉の原料装入方法及び装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、高炉における製鉄プロセスの効率を高めるために、高炉へ装入されるコークスの一部をフェロコークスに置き換えることが提案されている。フェロコークスとは、炭素含有物質（石炭等）に鉄含有物質（鉄鉱石等）を一定量混合したものを乾留して製造された成型コークスのことであり、一般的に竪型の乾留炉を用いて乾留処理する方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、上部に乾留ゾーン、下部に冷却ゾーンを有する竪型乾留炉を用いたフェロコークスの製造方法が開示されている。このフェロコークスの製造方法は、まず、装入工程において、炭素含有物質と鉄含有物質からなる成型物を竪型乾留炉に装入する。次に、乾留工程において、乾留ゾーンにおいて加熱ガスを吹き込み、成型物を乾留し、フェロコークスを製造する。続いて、冷却工程において、冷却ゾーンに冷却ガスを吹き込み、フェロコークスを冷却する。さらに、竪型乾留炉の炉頂部の排出口から炉内ガスを排出する炉内ガス排出工程と、冷却ゾーン下部からフェロコークスを排出するフェロコークス排出工程がある。その際、乾留工程では、竪型乾留炉の高さ方向中間部分に設けた羽口から低温ガスを吹き込み、高さ方向下部に設けた羽口から高温ガスを吹き込んでいる。
【０００４】
このように、竪型乾留炉を用いてフェロコークスを製造する場合、フェロコークスの生産量を増加させるためには、竪型乾留炉の容積を大きくして、１バッチ当たりの生産量を増大する必要がある。しかしながら、冷却ガスや高温ガスは、竪型乾留炉の奥行き方向（ガス吹込み側から対向する側面への方向）に噴射されるため、炉内の中央部までガスを浸透させるには、炉体の奥行き方向は一定以上大きくすることができない。したがって、竪型乾留炉の形状（水平断面形状）としては、奥行き方向に比べて炉幅方向（奥行き方向と直交する方向）に長い構造となっている。
【０００５】
また、成型物を炉内に装入する際に、装入バランスに偏りがあった場合、炉内のガス流れが不均一となり、成型物の乾留に悪影響を与える。そこで、竪型乾留炉において、成型物を均一に乾留させる技術として、特許文献２に原料分散装入技術、特許文献３に均一ガス吹込み技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１１－５７９７０号公報
特開２０１７－１５５２１４号公報
特開２０１８－１７２６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２で提案された装置によれば、原料を幅方向へ均一に装入することが可能となり、フェロコークスを高品質、高生産性に製造可能となるとしている。しかしながら、特許文献２の技術では、原料を奥行き方向へ均一に装入する効果は無く、特に細粒が装入口側へ偏析することにより、ガス吹込み均一化の効果が薄くなるという問題があった。
【０００８】
また、特許文献３で提案された装置によれば、ガス吹込み口を追加することで、原料を均一に加熱し、炉内における温度差を低減することで、フェロコークスの品質のばらつきを抑制することができるとしている。しかしながら、特許文献３の技術では、竪型乾留炉自体や、周辺設備が複雑化し、建設や維持管理に必要なコストが増加するという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の実情に鑑み開発されたものであり、成型物原料から発生した細粒の奥行き方向への偏析を防ぎ、原料を均一に加熱することが可能となるフェロコークス製造用竪型乾留炉の原料装入方法及び原料装入装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、竪型乾留炉内に装入される成型物原料の搬送過程で発生する細粒が、乾留炉内で奥行き方向手前の装入口側に偏析することで、装入堆積物の粒度にバラツキが生じ、乾留ゾーンでのガス吹込みが不均一になることを見出した。さらに、装入口の炉内出口付近で、ガスを噴射してその細粒を炉内に均一に分散させることで、装入堆積物の粒度も均一になることを知見した。
（【００１１】以降は省略されています）

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