TW202534166A - 對高爐吹入還原氣體的方法及高爐 - Google Patents

Abstract

本案揭示一種在將比重小之還原氣體吹入高爐內部時，可容易控制還原氣體之流速且可抑制還原氣體之偏流的方法。本揭示之方法係一種對高爐吹入還原氣體的方法；該方法包含：從設於比高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方之熱風風口，將熱風吹入高爐內部；並且，從設於比高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方之還原氣體吹入口，將還原氣體吹入高爐內部。在此，還原氣體係在高爐內部作為還原材發揮功能之氣體，且還原氣體之比重小於熱風之比重。又，還原氣體吹入口係與熱風風口分開設置，且還原氣體吹入口之中心的高度位置P₁是與熱風風口之中心的高度位置P₂相同、或存在於比高度位置P₂更下方。

Description

對高爐吹入還原氣體的方法及高爐

本案揭示對高爐吹入還原氣體的方法及高爐。

已研討了在製鐵過程中削減CO₂排放量。例如，在用高爐製造生鐵時，可利用氫氣等還原氣體來取代一部分作為還原材之焦碳等。作為對高爐吹入還原氣體的方法，專利文獻1揭示了一種方法，係於熱風風口之流徑內配置用以吹入還原氣體之噴槍，並透過該噴槍及風口吹入還原氣體。另外，雖非假設吹入還原氣體，但專利文獻2揭示了一種方法，係將燃料噴射噴槍插入熱風風口之壁面內，並透過該燃料噴射噴槍往高爐內吹入作為燃料之粉煤。

先前技術文獻專利文獻專利文獻1：日本專利第4997734號公報專利文獻2：日本專利第5840202號公報

發明欲解決之課題在如專利文獻1所揭示這般於熱風風口內部配置噴槍時，必須因應熱風風口的形狀或尺寸來縮小噴槍徑長。因此，若欲透過配置於熱風風口內部之噴槍吹入大量還原氣體，則會呈該還原氣體之流速超過音速之情況。以這點來說，在習知技術中，關於控制還原氣體之流速尚有改善的餘地。又，在往高爐內吹入比重小之還原氣體時，還原氣體會緊沿著高爐內之壁面上升等，而容易產生還原氣體之偏流。於習知技術中，並未針對高爐內之還原氣體的偏流進行充分研討。由以上觀點，本案揭示一種在將比重小之還原氣體吹入高爐內部時，可容易控制還原氣體之流速且可抑制還原氣體之偏流的技術。

用以解決課題之手段本案揭示以下複數個態樣作為用以解決上述課題之手段。＜態樣1＞一種對高爐吹入還原氣體的方法，其包含：從設於比前述高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方之熱風風口，將熱風吹入前述高爐內部；並且，從設於比前述高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方之還原氣體吹入口，將還原氣體吹入前述高爐內部；前述還原氣體係在前述高爐內部作為還原材發揮功能之氣體；前述還原氣體之比重小於前述熱風之比重；前述還原氣體吹入口係與前述熱風風口分開設置；且前述還原氣體吹入口之中心的高度位置P₁是與前述熱風風口之中心的高度位置P₂相同、或存在於比前述高度位置P₂更下方。＜態樣2＞如態樣1之對高爐吹入還原氣體的方法，其中前述高度位置P₁存在於比前述高度位置P₂更下方。＜態樣3＞如態樣1或2之對高爐吹入還原氣體的方法，其中前述還原氣體包含氫氣。＜態樣4＞一種高爐，具有：熱風風口，其設於比前述高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方；及還原氣體吹入口，其設於比前述高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方；從前述還原氣體吹入口被吹入前述高爐內部之還原氣體係在前述高爐內部作為還原材發揮功能之氣體；前述還原氣體之比重小於從前述熱風風口被吹入前述高爐內部之熱風的比重；前述還原氣體吹入口係與前述熱風風口分開設置；且前述還原氣體吹入口之中心的高度位置P₁是與前述熱風風口之中心的高度位置P₂相同、或存在於比前述高度位置P₂更下方。＜態樣5＞如態樣4之高爐，其中前述高度位置P₁存在於比前述高度位置P₂更下方。＜態樣6＞如態樣4或5之高爐，其中前述還原氣體包含氫氣。

發明效果根據本揭示之技術，在將比重小之還原氣體吹入高爐內部時，可控制還原氣體之流速且可抑制還原氣體之偏流。

用以實施發明之形態以下，說明本揭示之對高爐吹入還原氣體的方法及高爐之一實施形態。惟，本揭示之對高爐吹入還原氣體的方法及高爐不限於以下實施形態。

1.對高爐吹入還原氣體的方法如圖1所示，一實施形態之對高爐10吹入還原氣體的方法包含：從設於比前述高爐10之爐身下端11ax更下方且比出銑口12更上方之熱風風口13，將熱風吹入前述高爐10之內部；並且，從設於比前述高爐10之爐身下端11ax更下方且比出銑口12更上方之還原氣體吹入口14，將還原氣體吹入前述高爐10之內部。前述還原氣體係在前述高爐10之內部作為還原材發揮功能之氣體。前述還原氣體之比重小於前述熱風之比重。前述還原氣體吹入口14係與前述熱風風口13分開設置。前述還原氣體吹入口14之中心的高度位置P₁是與前述熱風風口13之中心的高度位置P₂相同、或存在於比前述高度位置P₂更下方。

1.1熱風風口高爐10於比爐身下端11ax更下方且比出銑口12更上方具有熱風風口13。所謂的「爐身下端」係指爐身11a與爐腰(belly)11b之分界部分。所謂的「爐身」係比爐腰11b更上方之部分，通常係指隨著由上方朝向下方爐徑長逐漸增大之部分。所謂的「爐腰」係指比爐身更下方且比爐腹(bosh)11c更上方之部分，通常係指爐徑長最大之部分。爐腰11b之爐徑長(直徑)可為例如5m以上且20m以下或10m以上且18m以下。所謂的「出銑口」係指設於高爐10之下部的熔銑出液口。所謂的「熱風風口」係指用以將熱風吹入高爐中之噴嘴。高爐10亦可於比爐腰下端11bx更下方且比出銑口12更上方具有熱風風口13，亦可於比爐腹下端11cx更下方且比出銑口12更上方具有熱風風口13。

熱風風口13之構成是公知。例如，熱風風口13亦可具有水冷結構。熱風風口13可透過熱風管等對高爐10之外部的熱風爐作連接。換言之，高爐10可構成為熱風可從熱風爐透過熱風管及熱風風口13被吹入高爐10之內部。熱風風口13之直徑(面向高爐10之內部之開口的圓等效直徑、噴嘴徑長)亦可為例如20mm以上且400mm以下或40mm以上且300mm以下。

設於高爐10之熱風風口13的數量無特別限定，可因應高爐之內容積來決定。於高爐10中，複數個熱風風口13可在高爐10之周方向上配置。換言之，在俯視下，於高爐10中複數個熱風風口13可配置在圓周方向上。通常，複數個熱風風口13各自之中心的高度位置P₂相同。

1.2還原氣體吹入口高爐10於比爐身下端11ax更下方且比出銑口12更上方具有還原氣體吹口14。藉此，可在高爐10之內部使還原反應有效率地進行。並且，當還原氣體吹入口14設於比爐身下端11ax更下方且比出銑口12更上方，且以爐的高度方向而言設於熱風用風口附近時，亦不易產生因為還原氣體吹入口14造成阻礙熔銑或爐渣排出的情形。

還原氣體吹入口14之形狀無特別限制。還原氣體吹入口14亦可為例如風口(噴嘴)。還原氣體吹入口14可藉由金屬(例如銅)、耐火物來規定。

於高爐10中，有熔融後的鐵或爐渣往還原氣體吹入口14滴下的可能性。又，當從還原氣體吹入口14吹入作為還原氣體之氫氣並減少投入碳材時，在高爐10之內部的熱量會降低，有時會加熱還原氣體本身來進行熱補償。此時，難以透過還原氣體來冷卻還原氣體吹入口14。關於此點，為了抑制規定還原氣體吹入口14之金屬或耐火物的熔損等，亦可在還原氣體吹入口14的周圍(當還原氣體吹入口14為風口時，於該風口之壁面內)設置水冷結構。

還原氣體吹入口14可透過還原氣體供給流徑等，對高爐10之外部的還原氣體供給源作連接。換言之，高爐10可構成為還原氣體可從還原氣體供給源透過還原氣體供給流徑及還原氣體吹入口14被吹入高爐10之內部。還原氣體供給源或還原氣體供給流徑之形態無特別限制。

於本實施形態中，重要的係還原氣體吹入口14係與上述熱風風口13分開設置。當還原氣體吹入口14與熱風風口13分開設置時，不論熱風風口13之形狀或尺寸為何，皆可增大還原氣體吹入口14之徑長。藉此，即便在從還原氣體吹入口14吹入大量還原氣體的情況下，仍能將還原氣體之流速控制為小於音速。在假設透過還原氣體吹入口14將還原氣體大量吹入高爐10之內部時，還原氣體吹入口14之直徑(面向高爐10之內部之開口的圓等效直徑)可為例如30mm以上且400mm以下，亦可為60mm以上且100mm以下。或者，還原氣體吹入口14之直徑亦可為爐腰11b之直徑的0.15%以上且8%以下、或0.5%以上且3%以下。或者，還原氣體吹入口14之直徑亦可為熱風風口13之直徑的7.5%以上且200%以下。

設於高爐10之還原氣體吹入口14的數量無特別限定。例如，亦可在高爐之周方向上配置有複數個還原氣體吹入口14。換言之，在俯視下，於高爐10中亦可在圓周方向上設置有複數個還原氣體吹入口14。複數個還原氣體吹入口14各自之中心的高度位置P₁可彼此相同。

1.3熱風風口與還原氣體吹入口之位置關係於本實施形態中，重要的係還原氣體吹入口14之中心的高度位置P₁是與熱風風口13之中心的高度位置P₂相同、或存在於比高度位置P₂更下方。根據本案發明人等之新穎知識見解，當還原氣體吹入口14之中心的高度位置P₁存在於比熱風風口13之中心的高度位置P₂更上方時，從還原氣體吹入口14吹入之還原氣體會緊沿著高爐10之壁面上升等，而在高爐10內部容易產生還原氣體之偏流。相對於此，當還原氣體吹入口14之中心的高度位置P₁是與熱風風口13之中心的高度位置P₂相同、或存在於比高度位置P₂更下方時，在高爐10之內部，於熱風下方側流動之還原氣體的量增加，同時，緊沿著壁面上升之還原氣體的量減少，而還原氣體變得容易到達高爐10之內部的徑長方向中心(爐中心)。結果，可抑制在高爐10之內部的還原氣體之偏流，且能改善還原氣體之利用效率。尤其，當還原氣體吹入口14之中心的高度位置P₁存在於比熱風風口13之中心的高度位置P₂更下方時，抑制還原氣體之偏流的效果會更顯著。

於圖2A及B中展示還原氣體吹入口14之中心的高度位置P₁存在於比熱風風口13之中心的高度位置P₂更下方的情況。如圖2A所示，還原氣體吹入口14之中心可設於熱風風口13之中心的正下方。亦即，在高爐10之周方向上的還原氣體吹入口14之中心位置可與熱風風口13之中心位置相同。又，如圖2B所示，還原氣體吹入口14之中心亦可設於熱風風口13之中心的斜下方。亦即，在高爐10之周方向上，還原氣體吹入口14之中心亦可存在於與熱風風口13之中心不同的位置。譬如，當在高爐10之周方向上設有複數個熱風風口13時，在高爐10之周方向上的還原氣體吹入口14之位置亦可存在於該複數個熱風風口13之間。就本案發明人等所確認到的來說，當還原氣體吹入口14之中心的高度位置P₁存在於比熱風風口13之中心的高度位置P₂更下方，且在高爐10之周方向上的還原氣體吹入口14之中心位置存在於複數個熱風風口13之中心之間時，抑制還原氣體之偏流的效果更提升。

於圖2C中展示還原氣體吹入口14之中心的高度位置P₁與熱風風口13之中心的高度位置P₂相同的情況。如圖2C所示，還原氣體吹入口14亦可設於熱風風口13的旁邊。

還原氣體吹入口14之中心的高度位置P₁與熱風風口13之中心的高度位置P₂之間的長度L為0mm以上。該長度L可為例如0mm以上且3000mm以下、大於0mm且3000mm以下、或大於0mm且300mm以下。

1.4熱風從熱風風口13吹入之熱風譬如可為由空氣所構成者，亦可為已將空氣富氧化者。熱風溫度例如為1000℃以上。熱風溫度亦可為1000℃以上且2000℃以下、1000℃以上且1700℃以下、1000℃以上且1500℃以下、或1000℃以上且1300℃以下。在熱風風口13中之熱風流速(熱風流量(m³/秒)/熱風風口13之吹出口的開口面積(m²))可因應高爐10的作業狀況來調整。於一實施形態中，熱風流速亦可為後述之流速V1。

1.5還原氣體從還原氣體吹入口14吹入之還原氣體係在高爐10之內部作為還原材發揮功能之氣體。亦即，即便係在被吹入高爐10前不作為還原材發揮功能的氣體，若為在高爐10之內部會進行熱分解等並可生成還原成分之氣體，則包含在本案所謂的「還原氣體」中。又，還原氣體之比重小於從熱風風口13被吹入高爐10之內部之熱風的比重。這樣的還原氣體可舉例如選自氫氣、烴氣(例如甲烷氣體)、一氧化碳氣體及氨氣中之至少1種。尤其，當還原氣體包含氫氣時，可期待藉由本揭示之技術所帶來的更高之效果。從還原氣體吹入口14吹入之還原氣體其溫度亦可為例如0℃以上且2000℃以下、或25℃以上且1500℃以下。又，如先前所述，於本實施形態中還原氣體吹入口14係與熱風風口13分開設置，藉此，可將還原氣體之流速(還原氣體之流量(m³/秒)/還原氣體吹入口14之吹出口的開口面積(m²))控制為小於音速。亦即，在還原氣體吹入口14之還原氣體之流速小於音速。另外，已知「音速」除了與氣體種類相關以外，也與氣體溫度相關。「音速」可因應對高爐10吹入之氣體的種類及溫度，透過計算等來求出。於一實施形態中，還原氣體之流速亦可為後述之流速V2。

1.6熱風流速及還原氣體流速從熱風風口13吹入之熱風流速V1無特別限定，例如，該流速V1若為100m/秒以上且1000m/秒以下，其中又若為200m/秒以上且400m/秒以下，便更容易抑制在高爐10之內部的還原氣體之偏流。又，從還原氣體吹入口14吹入之還原氣體流速V2無特別限定，例如該流速V2若為100m/秒以上且1000m/秒以下、其中又若為200m/秒以上且800m/秒以下，則在高爐10之內部的通氣穩定，且呈爐內還原反應穩定進行的作業。

1.7其他氣體其他氣體亦可連同還原氣體一起從還原氣體吹入口14被吹入。其他氣體可舉例如氮氣等非活性氣體。

2.高爐本揭示之技術除了作為對高爐吹入還原氣體的方法的面向以外，亦具有作為高爐本身的面向。亦即，如圖1所示，一實施形態之高爐10具有：熱風風口13，其設於比前述高爐10之爐身下端11ax更下方且比出銑口12更上方；及還原氣體吹入口14，其設於比前述高爐10之爐身下端11ax更下方且比出銑口12更上方。從前述還原氣體吹入口14被吹入前述高爐10之內部之還原氣體係在前述高爐10之內部作為還原材發揮功能之氣體。前述還原氣體之比重小於從前述熱風風口13被吹入前述高爐10之內部之熱風的比重。前述還原氣體吹入口14係與前述熱風風口13分開設置。前述還原氣體吹入口14之中心的高度位置P₁是與前述熱風風口13之中心的高度位置P₂相同、或存在於比前述高度位置P₂更下方。

如先前所述，可認為於高爐10中，當前述高度位置P₁存在於比前述高度位置P₂更下方時，抑制還原氣體之偏流的效果更提升。又，可認為當還原氣體包含氫氣時，藉由本揭示之技術所帶來的效果更提升。

3.補充舉例來說，在高爐10之作業中，鐵礦石(氧化鐵)或焦碳等係從高爐10之上部被裝入高爐10之內部，另一方面，熱風係從高爐10之外部的熱風爐透過熱風管及熱風風口13被吹入高爐10之內部，並且，還原氣體係從高爐10之外部的還原氣體供給源透過還原氣體流徑及還原氣體吹入口14被吹入高爐內部。供給至高爐10之內部的焦碳等會燃燒產生還原氣體。藉由從該焦碳等之燃燒所產生之還原氣體或從還原氣體吹入口14吹入之還原氣體，氧化鐵會被還原及熔解而可獲得熔銑。該熔銑係從設於高爐10之下部的出銑口12流出。於本實施形態中，還原氣體係透過還原氣體吹入口14被吹入高爐10之內部，藉此可削減對應份量之焦碳等含碳之還原材的使用量。結果，可削減CO₂產生量。高爐10只要能按先前所述之方式製造生鐵，則可採用各種構成。譬如，高爐10除了具有上述熱風風口13及還原氣體吹入口14之外，亦可具有其他風口或吹入口。又，於高爐10中，在比熱風風口13更上方亦可存在其他的還原氣體吹入口。關於熱風風口13及還原氣體吹入口14以外之高爐10的構成，由於在本技術領域中為公知，所以在此省略詳細說明。

4.效果如以上所說明，根據本實施形態，透過與熱風風口13分開設置之還原氣體吹入口14將還原氣體吹入高爐10之內部，藉此便能將還原氣體流速控制為小於音速。又，藉由還原氣體吹入口14之中心的高度位置P₁是與熱風風口13之中心的高度位置P₂相同、或存在於比高度位置P₂更下方，便能抑制在高爐10之內部的還原氣體之偏流。

實施例以下，展示實施例並且進一步說明本發明，惟本發明不限於以下實施例。本發明只要不脫離其要旨且能達成其目的，便可採用各種條件。於以下實施例中係例示採用了氫氣作為還原氣體的情況，但還原氣體之種類不限於此。

1.關於氫氣之流速的研討使用模擬模型，於氫之吹入溫度600℃之前提下，推測在平均出銑量12000t/d之高爐中，碳消耗基本單位之削減率達30%以上時之每1個氫氣吹入口之所需氫吹入量。根據所推測之所需氫吹入量與氫氣吹入口徑長計算出氫氣流速。當算出之流速比氫氣環境中之音速慢時評為「○」，當算出之流速為氫氣環境中之音速以上時評為「×」。又，在600℃下之氫氣環境中的音速約為1269m/秒。於下述表1中列示計算結果。

[表1]

由表1所示結果明白可知，若為習知噴槍(內嵌於熱風風口之噴槍)，則無法以小於音速之流速吹入氫氣。換言之，若為習知噴槍，則吹入高爐之氫氣流量有限制，無法充分削減碳消耗基本單位。相對於此，當透過大內徑之吹入口(譬如，與熱風風口分開設置之還原氣體吹入風口)吹入氫氣時，在1大氣壓力的情況下藉由設為內徑60mm便能以小於音速之流速吹入氫氣，即便在爐內壓力的情況下，藉由設為內徑80mm，仍能以小於音速之流速吹入氫氣。60mm或80mm之內徑與高爐所具備之熱風風口的內徑差異不大，可說在高爐上可採用而無問題。又，藉由使氫之溫度上升，達音速之速度會變得更高速。亦即，藉由使氫之溫度上升，即便在已縮小吹入口之徑長的情況下，仍能以小於音速之流速吹入氫氣。然而，已確認到：就算已使氫之溫度上升，若將吹入口徑長縮小至習知噴槍徑長，則變得難以將氫氣流量控制為小於音速。

根據以上，可說不是透過內嵌於熱風風口之噴槍，而是透過與熱風風口分開設置之還原氣體吹入口(例如，還原氣體吹入風口)將還原氣體吹入高爐內部，藉此便能將還原氣體之流速控制為小於音速。

2.吹入還原氣體之位置的研討使用模擬模型，變更吹入作為還原氣體之氫氣的位置，同時比較在高爐內裝入物之最上面的爐壁與爐中心部之氫濃度差。具體而言，針對以下之先前例、實施例1~4及比較例1~3分別求出氫濃度差。

先前例：如圖3A所示，從熱風風口吹入熱風，且從內嵌於熱風風口之噴槍吹入氫氣。

實施例1：如圖3B所示，從熱風風口吹入熱風且從還原氣體吹入風口吹入氫氣，該還原氣體吹入風口係在熱風風口正下方與該熱風風口分開設置。

實施例2：如圖3C所示，從熱風風口吹入熱風且從還原氣體吹入風口吹入氫氣，該還原氣體吹入風口係在爐周方向上之複數個熱風風口之間且比該熱風風口之下端更下方，與該熱風風口分開設置。

實施例3：如圖3D所示，從熱風風口吹入熱風且從還原氣體吹入風口吹入氫氣，該還原氣體吹入風口係在爐周方向上之複數個熱風風口之間且與該熱風風口之下端相同高度之位置，與該熱風風口分開設置。

實施例4：如圖3E所示，從熱風風口吹入熱風且從還原氣體吹入風口吹入氫氣，該還原氣體吹入風口係在爐周方向上之複數個熱風風口之間且與該熱風風口之中心相同高度之位置，與該熱風風口分開設置。

比較例1：如圖3F所示，從熱風風口吹入熱風且從還原氣體吹入風口吹入氫氣，該還原氣體吹入風口係在爐周方向上之複數個熱風風口之間且與該熱風風口之上端相同高度之位置，與該熱風風口分開設置。

比較例2：如圖3G所示，從熱風風口吹入熱風且從還原氣體吹入風口吹入氫氣，該還原氣體吹入風口係在爐周方向上之複數個熱風風口之間且比該熱風風口之上端更上方，與該熱風風口分開設置。

比較例3：如圖3H所示，從熱風風口吹入熱風且從還原氣體吹入風口吹入氫氣，該還原氣體吹入風口係在熱風風口正上方與該熱風風口分開設置。

於下述表2中列示結果。

[表2]

由表2所示結果明白可知，當透過習知之噴槍(內嵌於熱風風口之噴槍)吹入了氫氣時，幾乎沒有觀察到在高爐內裝入物之最上面的氫濃度差(先前例)。可認為其原因在於：在風口位準之氫氣與熱風被充分混合，且在爐內氫與熱風一同被分散。

另外，在從還原氣體吹入風口吹入氫氣的情況下，當還原氣體吹入風口之中心的高度位置在比熱風風口之中心的高度位置更上方時，在高爐內裝入物之最上面，於爐中心與爐壁部可觀察到氫濃度有較大的差異(比較例1~3)。可認為其原因在於：氫氣之比重小於熱風之比重，而氫氣不會被從熱風風口吹入之熱風擠壓，且氫氣會優先在爐內之壁側流動。

相對於此，在從還原氣體吹入風口吹入氫氣的情況下，當還原氣體吹入風口之中心的高度位置與熱風風口之中心的高度位置相同、或是還原氣體吹入風口之中心的高度位置在比熱風風口之中心的高度位置更下方時，幾乎沒有觀察到在高爐內裝入物之最上面的氫濃度差(實施例1~4)。可認為其原因在於：從還原氣體吹入風口吹入之氫氣被從熱風風口吹入之熱風擠壓，而在比熱風風口位準下方往爐中心移動，並且與熱風一同上升。

根據以上，可說當從與熱風風口分開設置之還原氣體吹入口(例如，還原氣體吹入風口)吹入還原氣體時，藉由還原氣體吹入口之中心的高度位置P₁是與熱風風口之中心的高度位置P₂相同、或存在於比高度位置P₂更下方，便能抑制在高爐內部的還原氣體之偏流。

3.總結總結以上結果，可說根據以下之方法(1)及高爐(2)，在將比重小之還原氣體吹入高爐內部時，可容易控制還原氣體之流速且可抑制還原氣體之偏流。

(1)一種對高爐吹入還原氣體的方法，其包含：從設於比前述高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方之熱風風口，將熱風吹入前述高爐內部；並且，從設於比前述高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方之還原氣體吹入口，將還原氣體吹入前述高爐內部；前述還原氣體係在前述高爐內部作為還原材發揮功能之氣體；前述還原氣體之比重小於前述熱風之比重；前述還原氣體吹入口係與前述熱風風口分開設置；且前述還原氣體吹入口之中心的高度位置P₁是與前述熱風風口之中心的高度位置P₂相同、或存在於比前述高度位置P₂更下方。

(2)一種高爐，具有：熱風風口，其設於比前述高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方；及還原氣體吹入口，其設於比前述高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方；從前述還原氣體吹入口被吹入前述高爐內部之還原氣體係在前述高爐內部作為還原材發揮功能之氣體；前述還原氣體之比重小於從前述熱風風口被吹入前述高爐內部之熱風的比重；前述還原氣體吹入口係與前述熱風風口分開設置；且前述還原氣體吹入口之中心的高度位置P₁是與前述熱風風口之中心的高度位置P₂相同、或存在於比前述高度位置P₂更下方。

10:高爐11a:爐身11ax:爐身下端11b:爐腰(belly)11bx:爐腰下端11c:爐腹(bosh)11cx:爐腹下端12:出銑口13:熱風風口14:還原氣體吹入口P₁:高度位置P₂:高度位置L:長度

圖1概略展示高爐之構成。關於高爐所具備之一部分構成係以簡略的形式展示。圖2A概略展示高爐中之熱風風口與還原氣體吹入口之位置關係的一例。圖2B概略展示高爐中之熱風風口與還原氣體吹入口之位置關係之一例。圖2C概略展示高爐中之熱風風口與還原氣體吹入口之位置關係的一例。圖3A概略展示先前例之熱風風口與噴槍之位置關係。圖3B概略展示實施例1之熱風風口與還原氣體吹入風口之位置關係。圖3C概略展示實施例2之熱風風口與還原氣體吹入風口之位置關係。圖3D概略展示實施例3之熱風風口與還原氣體吹入風口之位置關係。圖3E概略展示實施例4之熱風風口與還原氣體吹入風口之位置關係。圖3F概略展示比較例1之熱風風口與還原氣體吹入風口之位置關係。圖3G概略展示比較例2之熱風風口與還原氣體吹入風口之位置關係。圖3H概略展示比較例3之熱風風口與還原氣體吹入風口之位置關係。

10:高爐

11a:爐身

11ax:爐身下端

11b:爐腰(belly)

11bx:爐腰下端

11c:爐腹(bosh)

11cx:爐腹下端

12:出銑口

13:熱風風口

14:還原氣體吹入口

P₁:高度位置

P₂:高度位置

L:長度

Claims (6)

1. 一種對高爐吹入還原氣體的方法，其包含：從設於比前述高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方之熱風風口，將熱風吹入前述高爐內部；並且，從設於比前述高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方之還原氣體吹入口，將還原氣體吹入前述高爐內部；前述還原氣體係在前述高爐內部作為還原材發揮功能之氣體；前述還原氣體之比重小於前述熱風之比重；前述還原氣體吹入口係與前述熱風風口分開設置；且前述還原氣體吹入口之中心的高度位置P₁是與前述熱風風口之中心的高度位置P₂相同、或存在於比前述高度位置P₂更下方。
2. 如請求項1之對高爐吹入還原氣體的方法，其中前述高度位置P₁存在於比前述高度位置P₂更下方。
3. 如請求項1或2之對高爐吹入還原氣體的方法，其中前述還原氣體包含氫氣。
4. 一種高爐，具有：熱風風口，其設於比前述高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方；及還原氣體吹入口，其設於比前述高爐之爐身下端更下方且比出銑口更上方；從前述還原氣體吹入口被吹入前述高爐內部之還原氣體係在前述高爐內部作為還原材發揮功能之氣體；前述還原氣體之比重小於從前述熱風風口被吹入前述高爐內部之熱風的比重；前述還原氣體吹入口係與前述熱風風口分開設置；且前述還原氣體吹入口之中心的高度位置P₁是與前述熱風風口之中心的高度位置P₂相同、或存在於比前述高度位置P₂更下方。
5. 如請求項4之高爐，其中前述高度位置P₁存在於比前述高度位置P₂更下方。
6. 如請求項4或5之高爐，其中前述還原氣體包含氫氣。