【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は高炉用熱風炉の保温方法に関するもの
である。
近時、高炉用熱風炉には、高温送風を可能にす
るために、炉内に使われる蓄熱用耐火物として、
従来使用されていた粘土質、高アルミナ質のレン
ガに代えて、高温で安定しかつ経済的な珪石レン
ガが使われるようになつた。ところがこの珪石レ
ンガは低温側に変態点を持つため、これを再使用
又は継続使用しようとすれば、保温あるいは徐冷
を行なう必要があり、又この際レンガ受金物の温
度上昇を抑制する必要がある。
そこで従来は熱風炉の保温にあたつて、珪石レ
ンガをスポーリングから防ぐために例えば約600
℃の下限を設け、温度が低下してくれば保温用の
バーナに点火し、又排ガス温度が上昇するとレン
ガ受金物の保護のため送風を行なうという、燃焼
と送風を間欠的に繰返す保温方法を採つていた。
しかしこのような方法では比較的大容量のバーナ
を必要とし、その上燃焼・送風という煩わしい手
順を踏むために人手を要しかつ送風による冷却過
程が入るために大量のガスが使用されることと相
俟つて保温コストの増大を招いていた。
本発明は、以上のような問題を解決することを
目的としてなされたものである。すなわち本発明
は、熱風炉鉄皮からの放散熱および排ガス損失分
だけを補なう程度の小容量のバーナにより保温に
要する熱を供給するとともに、蓄熱室下端部から
外気を吸引してレンガ受金物の強制冷却を行なう
ことを特徴とするものであり、以下その一実施例
を示す図面に基づいて説明する。
すなわち図面は外燃式熱風炉に本発明を実施し
た場合を示している。ところでこの種の熱風炉は
蓄熱室１と燃焼室２および混合室３よりなり、こ
れらは通路４，５をもつて連通され、更に上記蓄
熱室１の下端基部は煙道管６へ連通し、又混合室
３の下端は熱風本管７を介して高炉へ連通してい
る。なお燃焼室２の下部にはセラミツクバーナ８
が装備されている。このような構造の熱風炉は、
高炉ガスあるいは高炉ガスとコークス炉ガスとの
混合ガスを燃焼室２で燃焼し、生成した高温ガス
を蓄熱室１内のチエツカーレンガの中を通過させ
てこれに熱を蓄え、この蓄熱を高炉への送風に供
する装置であつて、したがつて熱風炉には燃焼と
通風の二期があることになる。そして複数基設備
された熱風炉のうち１基又は２基が高炉への送風
に使われ、他の熱風炉は燃焼状態におかれてい
る。通風中の熱風炉の熱が不足してくると、他の
蓄熱を完了した熱風炉に切替えることにより連続
した送風が維持されるのである。
本発明は、このような熱風炉自体の補修を行な
う際又は高炉改修時において、熱風炉の保温を合
理的かつ効果的にしかも低コストで行なうことを
目的としてなされたものであり、保温用バーナ９
は例えば燃焼室２および混合室３に装備され、し
かもこのバーナ９は鉄皮からの放熱と排ガス損失
を補なうだけの小容量のものが適用される。レン
ガ受金物については、強制冷却を行ないながら定
常的な状態で保温を行なうものであり、そのため
に次のような構造が採用されている。
すなわち蓄熱室１の基部においてその円周方向
又は煙道管６への配管１０をも含めて冷風吸引管
１１を設け、更に冷風吸引用フアン１２を設ける
ことによつて所望の時期に必要量の冷風を取り込
むようになつている。なお上記冷風吸引管１１に
はそれぞれ調整用ダンパー１３を、又蓄熱室１の
基部への開口部にはじやま板１４を設けて冷風吸
引量の調整と、レンガ金物全体の均一な冷却を行
なうように配慮されている。
以上は本発明を実施する装置の一例を示すもの
であり、炉の保温に要する熱はバーナ９を適宜着
火燃焼することによつて得られ、レンガ金物の冷
却は各冷風吸引管１１のダンパー１３の開度を調
整するとともにフアン１２を運転することにより
行われる。希望する温度パターンは、燃焼ガス流
量と吸引風量の調整により得られるものであり、
一度望ましい状態で定常状態に達すれば、後は調
整の必要はなく、定期的に温度を確認するだけで
よい。
実施例
高炉用熱風炉を保温するに当り伝熱面積105000
m3の熱風炉の燃焼室下部および混合室の下部に熱
風炉保温用小容量（最大容量400Nm3／ｈ、300N
m3／ｈ）のバーナを設けた。冷風量の決定は下記
式により求める。
Vcold＝｛Tex−（１−α）Td｝
・Vin／（Tcold−Tex）
但し、α：炉体放散割合
Td：ドーム温度
Vin：燃焼排ガス量
Tcold：冷風温度
Vcold：冷風量
Tex：排ガス温度
なお、炉体放散熱は実測により1.3×106Kcal／
hrとした。また炉体放散割合はシミユレーシヨン
計算により0.4程度とした。
上記熱量を補償するため前記小バーナの燃焼室
下部よりＣガス350Nm3／ｈ、空気1600Nm3／ｈ
混合室下部よりＣガス250Nm3／ｈ、空気1200N
m3／ｈを供給する。
更に蓄熱室下部よりの排ガス温度が600℃に上
昇したため、排ガス吸引フアンより7000m3の空気
を吸引して排ガス温度を200℃に低下させてレン
ガ受け金物の冷却を行ない熱風炉の保温を保つた
結果下記の如く燃料費の低下をはかり得た。
The present invention relates to a heat retention method for a hot blast furnace for a blast furnace. Recently, hot air blast furnaces for blast furnaces use refractories for heat storage, which are used inside the furnace to enable high-temperature air blowing.
Silica bricks, which are stable at high temperatures and are economical, have come to be used in place of the clay and high alumina bricks that were traditionally used. However, since this silica brick has a transformation point on the low temperature side, if it is to be reused or used continuously, it must be kept warm or slowly cooled, and at this time it is necessary to suppress the temperature rise of the brick receiving metal. be. To prevent the silica bricks from spalling, for example, approximately 600
We set a lower limit of ℃, and when the temperature drops, we ignite the heat retention burner, and when the exhaust gas temperature rises, we blow air to protect the brickwork.This is a heat retention method that repeats combustion and air blowing intermittently. I was picking.
However, this method requires a relatively large-capacity burner, requires manpower to go through the troublesome steps of combustion and blowing air, and requires a large amount of gas because it involves a cooling process by blowing air. Together, this resulted in an increase in heat insulation costs. The present invention has been made to solve the above problems. In other words, the present invention supplies the heat required for heat retention using a small-capacity burner that only compensates for the heat dissipated from the hot-blast furnace shell and the loss of exhaust gas, and also supplies the heat required for heat retention from the lower end of the heat storage chamber to the brick receiver. It is characterized by forced cooling of metal objects, and an embodiment thereof will be explained below based on the drawings. That is, the drawings show the case where the present invention is implemented in an external combustion type hot air stove. By the way, this type of hot air stove consists of a heat storage chamber 1, a combustion chamber 2, and a mixing chamber 3, which are communicated through passages 4 and 5, and furthermore, the lower end base of the heat storage chamber 1 is communicated with a flue pipe 6. Further, the lower end of the mixing chamber 3 communicates with the blast furnace via a hot air main pipe 7. Furthermore, a ceramic burner 8 is installed at the bottom of the combustion chamber 2.
is equipped with. A hot air stove with this kind of structure is
Blast furnace gas or a mixed gas of blast furnace gas and coke oven gas is combusted in the combustion chamber 2, and the generated high-temperature gas is passed through the Chetzker bricks in the heat storage chamber 1 to store heat, and this heat storage is transferred to the blast furnace. It is a device used for blowing air, so a hot air stove has two phases: combustion and ventilation. One or two of the plurality of hot blast furnaces are used to blow air to the blast furnace, and the other hot blast furnaces are placed in a combustion state. When the hot air stove that is currently blowing air becomes insufficient in heat, continuous air blowing is maintained by switching to another hot air stove that has completed heat storage. The present invention has been made for the purpose of keeping the hot blast stove warm rationally and effectively at low cost when repairing the hot blast stove itself or renovating the blast furnace. 9
For example, the burner 9 is installed in the combustion chamber 2 and the mixing chamber 3, and the burner 9 has a small capacity enough to compensate for heat radiation from the iron shell and exhaust gas loss. Brick metal fittings maintain heat in a steady state while performing forced cooling, and the following structure is adopted for this purpose. That is, by providing a cold air suction pipe 11 in the circumferential direction or including the piping 10 to the flue pipe 6 at the base of the heat storage chamber 1, and further providing a cold air suction fan 12, the required amount can be obtained at a desired time. It is designed to take in cold air. In addition, each of the cold air suction pipes 11 is provided with an adjustment damper 13, and the opening to the base of the heat storage chamber 1 is provided with a jamb plate 14 to adjust the amount of cold air suction and uniformly cool the entire brickwork. is taken into consideration. The above shows an example of the apparatus for carrying out the present invention, and the heat required to keep the furnace warm is obtained by appropriately igniting and burning the burner 9, and the cooling of the brickwork is carried out by the damper 13 of each cold air suction pipe 11. This is done by adjusting the opening degree of the fan 12 and operating the fan 12. The desired temperature pattern can be obtained by adjusting the combustion gas flow rate and suction air volume.
Once the desired steady state is reached, there is no need to make any further adjustments, just check the temperature periodically. Example: Heat transfer area of 105,000 when insulating a hot blast furnace for a blast furnace
A small capacity for hot-blast heat insulation is installed at the bottom of the combustion chamber and the bottom of the mixing chamber of a hot-blast stove (maximum capacity 400Nm 3 / h, 300N
m 3 /h) burner was installed. The amount of cold air is determined using the formula below. Vcold={Tex-(1-α)Td} ・Vin/(Tcold-Tex) However, α: Furnace body dissipation rate Td: Dome temperature Vin: Combustion exhaust gas amount Tcold: Cold air temperature Vcold: Cold air amount Tex: Exhaust gas temperature , the heat dissipated from the furnace body was actually measured to be 1.3×10 6 Kcal/
hr. In addition, the furnace body dissipation ratio was determined to be approximately 0.4 by simulation calculation. To compensate for the above amount of heat, 350Nm 3 /h of C gas and 1600Nm 3 /h of air are supplied from the lower part of the combustion chamber of the small burner.
C gas 250Nm 3 /h, air 1200N from the bottom of the mixing chamber
m 3 /h. Furthermore, the exhaust gas temperature from the lower part of the heat storage chamber rose to 600℃, so 7000m3 of air was sucked in from the exhaust gas suction fan to lower the exhaust gas temperature to 200℃ and cool the brick support metal to keep the hot air stove warm. As a result, we were able to reduce fuel costs as shown below.
【表】
以上のように本発明によれば、バーナ容量は、
鉄皮よりの放散熱、排ガス損失を補償するだけの
小さなものでよく、エネルギーの節約に有効であ
る。またレンガ受金物部は連続的に強制冷却して
いるため、炉内の温度分布は定常状態を保つてお
り、繁雑な燃焼・送風を繰返す必要がなく、長期
間にわたる有効な保温が可能であり、コスト低
減・省力・省エネルギーが達成される。なお例え
ば混合室下端部等を部分的に補修する短期的な熱
風炉補修の場合について述べれば、従来法では燃
焼・送風を繰返し、又その際の排ガス量・送風量
も大きく、したがつて大容量のブロアーを設置せ
ねばならず、排ガスの処理も量が多いために通常
の煙道を通して処理する必要があつたが、本発明
の方法では、小さなブロアーを使用すればよく、
対象熱風炉を単独で他炉と完全に切り離した状態
で保温することも容易であるため、高炉の操業を
止めることなく熱風炉の部分的補修を行なうこと
ができる。ちなみに混合室の途中に断熱仕切を挿
入し混合室下部の補修を行なつた時の使用ガス
量、消費熱量を比較したところ前記第１表に示す
如く本発明の効果が立証され、第４図に示す如く
炉内温度も目標通りに管理することができた。[Table] As described above, according to the present invention, the burner capacity is
It only needs to be small enough to compensate for the heat dissipated from the iron shell and the loss of exhaust gas, and is effective in saving energy. In addition, since the brick receiving part is continuously forcedly cooled, the temperature distribution inside the furnace remains steady, eliminating the need for repeated complicated combustion and air blowing, and enabling effective heat retention over long periods of time. , cost reduction, labor saving, and energy saving are achieved. For example, in the case of short-term repair of a hot air stove, where the lower end of the mixing chamber is partially repaired, the conventional method requires repeated combustion and air blowing, and the amount of exhaust gas and air blowing at that time is also large. A large-capacity blower had to be installed, and the large amount of exhaust gas had to be treated through a normal flue, but with the method of the present invention, a small blower can be used.
Since it is easy to keep the target hot-blast stove warm by itself and completely separated from other furnaces, it is possible to partially repair the hot-blast furnace without stopping the operation of the blast furnace. By the way, when we compared the amount of gas used and the amount of heat consumed when repairing the lower part of the mixing chamber by inserting a heat insulating partition in the middle of the mixing chamber, the effects of the present invention were proven as shown in Table 1 above, and Figure 4 shows As shown in Figure 2, the temperature inside the furnace could be controlled according to the target.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２
図は冷風吸引部の配置を示す平面図、第３図はじ
やま板の設置例を示す部分図、第４図は本発明に
よる保温実積を示すグラフである。
１は蓄熱室、２は燃焼室、３は混合室、９はバ
ーナ、１１は冷風吸引管、１２はフアン。
Figure 1 is a front view showing one embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view showing one embodiment of the present invention;
Figure 3 is a plan view showing the arrangement of the cold air suction section, Figure 3 is a partial view showing an example of installing a cutting board, and Figure 4 is a graph showing the actual heat retention according to the present invention. 1 is a heat storage chamber, 2 is a combustion chamber, 3 is a mixing chamber, 9 is a burner, 11 is a cold air suction pipe, and 12 is a fan.