特許 6015916 高炉設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6015916

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年10月26日

(54)【発明の名称】高炉設備

(51)【国際特許分類】

   C21B 7/00 20060101AFI20161013BHJP

【ＦＩ】

   C21B7/00 308

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2012-206777(P2012-206777)

(22)【出願日】2012年9月20日

(65)【公開番号】特開2014-62280(P2014-62280A)

(43)【公開日】2014年4月10日

【審査請求日】2015年7月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078499

【弁理士】

【氏名又は名称】光石 俊郎

(74)【代理人】

【識別番号】230112449

【弁護士】

【氏名又は名称】光石 春平

(74)【代理人】

【識別番号】100102945

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 康幸

(74)【代理人】

【識別番号】100120673

【弁理士】

【氏名又は名称】松元 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100182224

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 哲三

(72)【発明者】

【氏名】中川 慶一

(72)【発明者】

【氏名】大本 節男

(72)【発明者】

【氏名】坂口 雅一

(72)【発明者】

【氏名】濱田 務

(72)【発明者】

【氏名】岡田 剛嗣

【審査官】 坂本 薫昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０９９０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６２６０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２１Ｂ ５／００，７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高炉本体と、
前記高炉本体の内部に頂部から原料を装入する原料装入手段と、
前記高炉本体の内部に羽口から熱風を吹き込む熱風吹込み手段と、
前記高炉本体の内部に前記羽口から微粉炭を供給する微粉炭供給手段と
を備えている高炉設備において、
前記微粉炭供給手段が、
高品位石炭中の水分を蒸発させる高品位石炭用水分除去手段と、
前記高品位石炭用水分除去手段で水分を除去された前記高品位石炭を粉砕して微粉炭とする高品位石炭用粉砕手段と、
低品位石炭中の水分を蒸発させる低品位石炭用水分除去手段と、
前記低品位石炭用水分除去手段で水分を除去された前記低品位石炭を乾留する乾留手段と、
前記乾留手段で乾留された前記低品位石炭を冷却する冷却手段と、
前記冷却手段で冷却された前記低品位石炭を粉砕して微粉炭とする低品位石炭用粉砕手段と、
内部を不活性ガス雰囲気にされると共に前記高品位石炭用粉砕手段及び前記低品位石炭用粉砕手段で粉砕された前記高品位石炭の微粉炭及び前記低品位石炭の微粉炭を内部に入れられる供給タンクと、
前記高品位石炭用粉砕手段で粉砕された前記高品位石炭の微粉炭を前記供給タンク内へ搬送する高品位石炭用搬送手段と、
前記供給タンク内へ搬送する前記高品位石炭の微粉炭の供給量Ｃ１を調整する高品位石炭用供給量調整手段と、
前記低品位石炭用粉砕手段で粉砕された前記低品位石炭の微粉炭を前記供給タンク内へ不活性ガスで気流搬送する低品位石炭用搬送手段と、
前記供給タンク内へ搬送する前記低品位石炭の微粉炭の供給量Ｃ２を調整する低品位石炭用供給量調整手段と、
前記供給タンク内の前記微粉炭を搬送ガスによって気流搬送して前記羽口へ供給する微粉炭気流供給手段と、
前記供給量Ｃ１と前記供給量Ｃ２との合計量を規定量Ｃｔで維持しつつ、前記供給量Ｃ２を順次増加させるように前記低品位石炭用供給量調整手段及び前記高品位石炭用供給量調整手段を制御する制御手段と
を備えていると共に、
前記高品位石炭が、無煙炭又は瀝青炭であり、
前記低品位石炭が、亜瀝青炭又は褐炭である
ことを特徴とする高炉設備。

【請求項2】

請求項１に記載の高炉設備において、
前記微粉炭供給手段が、前記羽口の近傍の前記搬送ガスの温度、酸素濃度、一酸化炭素濃度、二酸化炭素濃度、のうちの少なくとも一つを検知する搬送ガス状態検知手段を備えると共に、
前記微粉炭気流供給手段が、
空気を送給する空気送給手段と、
前記空気送給手段からの空気の送給量Ｇ１を調整する空気送給量調整手段と、
不活性ガスを送給する不活性ガス送給手段と、
前記不活性ガス送給手段からの不活性ガスの送給量Ｇ２を調整する不活性ガス送給量調整手段と、
前記空気送給手段からの空気と前記不活性ガス送給手段からの不活性ガスとを合流させた前記搬送ガスによって前記微粉炭を前記羽口へ気流搬送して供給する供給ラインと
を備え、
前記制御手段が、さらに、前記送給量Ｇ１と前記送給量Ｇ２との合計量を規定量Ｇｔで維持しつつ、前記搬送ガス状態検知手段からの情報に基づいて、前記搬送ガスの温度Ｔｇが上限値Ｔｕと下限値Ｔｄとの間の範囲となるように、前記空気送給量調整手段及び前記不活性ガス送給量調整手段を制御するものである
ことを特徴とする高炉設備。

【請求項3】

請求項２に記載の高炉設備において、
前記制御手段が、前記搬送ガス状態検知手段からの情報に基づいて、
前記搬送ガスの温度Ｔｇが前記上限値Ｔｕ以下の場合には、前記低品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ２を増加させるように前記低品位石炭用供給量調整手段を制御すると共に、前記高品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ１を減少させるように前記高品位石炭用供給量調整手段を制御し、
前記搬送ガスの温度Ｔｇが前記上限値Ｔｕを超える場合には、前記不活性ガスの前記送給量Ｇ２を増加させるように前記不活性ガス送給量調整手段を制御すると共に、前記空気の前記送給量Ｇ１を減少させるように前記空気送給量調整手段を制御するものである
ことを特徴とする高炉設備。

【請求項4】

請求項２又は請求項３に記載の高炉設備において、
前記制御手段が、前記搬送ガス状態検知手段からの情報に基づいて、
前記搬送ガスの温度Ｔｇが前記下限値Ｔｄ以上の場合には、前記不活性ガスの前記送給量Ｇ２を増加させるように前記不活性ガス送給量調整手段を制御すると共に、前記空気の前記送給量Ｇ１を減少させるように前記空気送給量調整手段を制御し、
前記搬送ガスの温度Ｔｇが前記下限値Ｔｕ未満の場合には、前記低品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ２が前記規定量Ｃｔであるか否か判断し、
前記低品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ２が前記規定量Ｃｔである場合には、前記搬送ガスの温度Ｔｇが前記上限値Ｔｕと前記下限値Ｔｄとの間の範囲となるように、前記空気送給量調整手段及び前記不活性ガス送給量調整手段を制御し、
前記低品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ２が前記規定量Ｃｔではない場合には、前記低品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ２を増加させるように前記低品位石炭用供給量調整手段を制御すると共に、前記高品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ１を減少させるように前記高品位石炭用供給量調整手段を制御するものである
ことを特徴とする高炉設備。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の高炉設備において、
前記乾留手段が、前記低品位石炭を４００〜６００℃で乾留するものである
ことを特徴とする高炉設備。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の高炉設備において、
前記不活性ガスが、窒素ガス、前記高炉本体から排出されたオフガス、前記オフガスを空気と共に燃焼させた後の燃焼排ガス、のうちの少なくとも一つである
ことを特徴とする高炉設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高炉設備に関する。

【背景技術】

【0002】

高炉設備は、高炉本体の内部に、頂部から鉄鉱石や石灰石や石炭等の原料を装入すると共に、側部の下方寄りの羽口から熱風及び補助燃料として微粉炭（Pulverized Coal Injection：ＰＣＩ炭）を吹き込むことにより、鉄鉱石から銑鉄を製造することができるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平４−０９３５１２号公報

【特許文献2】特開平１０−０６０５０８号公報

【特許文献3】特開平１１−０９２８０９号公報

【特許文献4】特開２００７−２３９０１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

高炉本体の内部に補助燃料として吹き込むＰＣＩ炭は、未燃炭素を生じてしまうと、当該未燃炭素が燃焼ガスの流通を阻害してしまう可能性があることから、高い燃焼性能が要求されるため、高品質で高価な無煙炭や瀝青炭等が使用されており、銑鉄の製造コストの上昇を招いてしまっていた。

【0005】

このようなことから、本発明は、銑鉄の製造コストの低減を図ることができる高炉設備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】

【0006】

前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る高炉設備は、高炉本体と、前記高炉本体の内部に頂部から原料を装入する原料装入手段と、前記高炉本体の内部に羽口から熱風を吹き込む熱風吹込み手段と、前記高炉本体の内部に前記羽口から微粉炭を供給する微粉炭供給手段とを備えている高炉設備において、前記微粉炭供給手段が、高品位石炭中の水分を蒸発させる高品位石炭用水分除去手段と、前記高品位石炭用水分除去手段で水分を除去された前記高品位石炭を粉砕して微粉炭とする高品位石炭用粉砕手段と、低品位石炭中の水分を蒸発させる低品位石炭用水分除去手段と、前記低品位石炭用水分除去手段で水分を除去された前記低品位石炭を乾留する乾留手段と、前記乾留手段で乾留された前記低品位石炭を冷却する冷却手段と、前記冷却手段で冷却された前記低品位石炭を粉砕して微粉炭とする低品位石炭用粉砕手段と、内部を不活性ガス雰囲気にされると共に前記高品位石炭用粉砕手段及び前記低品位石炭用粉砕手段で粉砕された前記高品位石炭の微粉炭及び前記低品位石炭の微粉炭を内部に入れられる供給タンクと、前記高品位石炭用粉砕手段で粉砕された前記高品位石炭の微粉炭を前記供給タンク内へ搬送する高品位石炭用搬送手段と、前記供給タンク内へ搬送する前記高品位石炭の微粉炭の供給量Ｃ１を調整する高品位石炭用供給量調整手段と、前記低品位石炭用粉砕手段で粉砕された前記低品位石炭の微粉炭を前記供給タンク内へ不活性ガスで気流搬送する低品位石炭用搬送手段と、前記供給タンク内へ搬送する前記低品位石炭の微粉炭の供給量Ｃ２を調整する低品位石炭用供給量調整手段と、前記供給タンク内の前記微粉炭を搬送ガスによって気流搬送して前記羽口へ供給する微粉炭気流供給手段と、前記供給量Ｃ１と前記供給量Ｃ２との合計量を規定量Ｃｔで維持しつつ、前記供給量Ｃ２を順次増加させるように前記低品位石炭用供給量調整手段及び前記高品位石炭用供給量調整手段を制御する制御手段とを備えていると共に、前記高品位石炭が、無煙炭又は瀝青炭であり、前記低品位石炭が、亜瀝青炭又は褐炭であることを特徴とする。

【0007】

第二番目の発明に係る高炉設備は、第一番目の発明において、前記微粉炭供給手段が、前記羽口の近傍の前記搬送ガスの温度、酸素濃度、一酸化炭素濃度、二酸化炭素濃度、のうちの少なくとも一つを検知する搬送ガス状態検知手段を備えると共に、前記微粉炭気流供給手段が、空気を送給する空気送給手段と、前記空気送給手段からの空気の送給量Ｇ１を調整する空気送給量調整手段と、不活性ガスを送給する不活性ガス送給手段と、前記不活性ガス送給手段からの不活性ガスの送給量Ｇ２を調整する不活性ガス送給量調整手段と、前記空気送給手段からの空気と前記不活性ガス送給手段からの不活性ガスとを合流させた前記搬送ガスによって前記微粉炭を前記羽口へ気流搬送して供給する供給ラインとを備え、前記制御手段が、さらに、前記送給量Ｇ１と前記送給量Ｇ２との合計量を規定量Ｇｔで維持しつつ、前記搬送ガス状態検知手段からの情報に基づいて、前記搬送ガスの温度Ｔｇが上限値Ｔｕと下限値Ｔｄとの間の範囲となるように、前記空気送給量調整手段及び前記不活性ガス送給量調整手段を制御するものであることを特徴とする。

【0008】

第三番目の発明に係る高炉設備は、第二番目の発明において、前記制御手段が、前記搬送ガス状態検知手段からの情報に基づいて、前記搬送ガスの温度Ｔｇが前記上限値Ｔｕ以下の場合には、前記低品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ２を増加させるように前記低品位石炭用供給量調整手段を制御すると共に、前記高品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ１を減少させるように前記高品位石炭用供給量調整手段を制御し、前記搬送ガスの温度Ｔｇが前記上限値Ｔｕを超える場合には、前記不活性ガスの前記送給量Ｇ２を増加させるように前記不活性ガス送給量調整手段を制御すると共に、前記空気の前記送給量Ｇ１を減少させるように前記空気送給量調整手段を制御するものであることを特徴とする。

【0009】

第四番目の発明に係る高炉設備は、第二番目又は第三番目の発明において、前記制御手段が、前記搬送ガス状態検知手段からの情報に基づいて、前記搬送ガスの温度Ｔｇが前記下限値Ｔｄ以上の場合には、前記不活性ガスの前記送給量Ｇ２を増加させるように前記不活性ガス送給量調整手段を制御すると共に、前記空気の前記送給量Ｇ１を減少させるように前記空気送給量調整手段を制御し、前記搬送ガスの温度Ｔｇが前記下限値Ｔｕ未満の場合には、前記低品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ２が前記規定量Ｃｔであるか否か判断し、前記低品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ２が前記規定量Ｃｔである場合には、前記搬送ガスの温度Ｔｇが前記上限値Ｔｕと前記下限値Ｔｄとの間の範囲となるように、前記空気送給量調整手段及び前記不活性ガス送給量調整手段を制御し、前記低品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ２が前記規定量Ｃｔではない場合には、前記低品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ２を増加させるように前記低品位石炭用供給量調整手段を制御すると共に、前記高品位石炭の微粉炭の前記供給量Ｃ１を減少させるように前記高品位石炭用供給量調整手段を制御するものであることを特徴とする。

【0010】

第五番目の発明に係る高炉設備は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記乾留手段が、前記低品位石炭を４００〜６００℃で乾留するものであることを特徴とする。

【0012】

第六番目の発明に係る高炉設備は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記不活性ガスが、窒素ガス、前記高炉本体から排出されたオフガス、前記オフガスを空気と共に燃焼させた後の燃焼排ガス、のうちの少なくとも一つであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る高炉設備によれば、高炉本体を操業しながらも、高炉本体の羽口への吹込み炭（ＰＣＩ炭）を高品位石炭の微粉炭から低品位石炭の微粉炭に切り替えることができるので、廉価な低品位石炭の微粉炭を吹込み炭（ＰＣＩ炭）として安全に使用することができ、銑鉄の製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る高炉設備の第一番目の実施形態の微粉炭供給手段側の要部の概略構成図である。

【図2】本発明に係る高炉設備の第一番目の実施形態の高炉本体側の要部の概略構成図である。

【図3】本発明に係る高炉設備の第一番目の実施形態の要部の制御ブロック図である。

【図4】本発明に係る高炉設備の第一番目の実施形態の要部の制御フロー図である。

【図5】本発明に係る高炉設備の第二番目の実施形態の高炉本体側の要部の概略構成図である。

【図6】本発明に係る高炉設備の第二番目の実施形態の要部の制御ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明に係る高炉設備の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。

【0016】

〈第一番目の実施形態〉
本発明に係る高炉設備の第一番目の実施形態を図１〜４に基づいて説明する。

【0017】

図２に示すように、鉄鉱石や石灰石や石炭等の原料１を定量供給する原料定量供給装置１１１は、当該原料１を搬送する装入コンベア１１２の搬送方向上流側に連絡している。この装入コンベア１１２の搬送方向下流側は、高炉本体１１０の頂部の炉頂ホッパ１１３の上方に連絡している。熱風１０１（１０００〜１３００℃）を送給する熱風送給装置１１４は、前記高炉本体１１０の羽口に設けられたブローパイプ１１５に連結されている。

【0018】

このような本実施形態においては、前記原料定量供給装置１１１、前記装入コンベア１１２、前記炉頂ホッパ１１３等により原料装入手段を構成し、前記熱風送給装置１１４、前記ブローパイプ１１５等により熱風吹込み手段を構成している。

【0019】

前記ブローパイプ１１５の途中には、インジェクションランス１１６の先端側が挿入されて接続されている。前記インジェクションランス１１６の基端側には、空気１０６を送給する空気送給手段であると共に空気送給量調整手段も兼ねるエアブロア１１７の送風口が供給ライン１１９を介して連結されている。前記供給ライン１１９の、前記エアブロア１１７の送風口と前記インジェクションランス１１６の基端側との間には、不活性ガスである窒素ガス１０２を送給する不活性ガス送給手段である窒素ガス供給源１２１（図１参照）が不活性ガス送給量調整手段である流量調整バルブ１１８を介して連結されている。

【0020】

他方、図１に示すように、前記高炉本体１１０の近傍には、無煙炭や瀝青炭等の高品位石炭１２を内部に貯留する貯留タンク１５１が配設されている。前記貯留タンク１５１の下部には、当該貯留タンク１５１内の高品位石炭１２を定量供給するフィーダ１５２の基端側が連結されている。前記フィーダ１５２の先端側は、前記高品位石炭１２を微粉砕（直径１００μｍ以下）するローラミル１５３の受入口に連結されている。

【0021】

前記ローラミル１５３の送出口は、搬送ライン１５５を介してサイクロンセパレータ１５６の受入口に連結されている。前記ローラミル１５３には、天然ガス１０８ａ等を燃焼させた燃焼ガス１０８を送給するバーナ１５４が連結されており、当該ローラミル１５３は、当該バーナ１５４から送給された燃焼ガス１０８によって、前記高品位石炭１２を加熱（約２５０℃程度）して乾燥させながら微粉砕すると共に、微粉砕された微粉炭１８を前記サイクロンセパレータ１５６に前記搬送ライン１５５を介して気流搬送することができるようになっている。

【0022】

また、前記高炉本体１１０の近傍には、亜瀝青炭や褐炭等の低品位石炭２中の水分３を蒸発させるスチームチューブドライヤ方式の乾燥装置１２２が配設されており、当該乾燥装置１２２は、前記窒素ガス供給源１２１から前記窒素ガス１０２が内部に送給されると共に、中心部分に配設されたコイル状の加熱管の内部に加熱媒体である水蒸気１０３が送給されることにより、内部を低酸素雰囲気（数％程度）にしつつ、ホッパ１２２ａから供給された上記低品位石炭２を加熱して（１００〜２００℃）、水分３及び比較的低温で揮発する揮発成分４を当該低品位石炭２から除去して乾燥石炭５を製すると同時に、当該水分３及び当該揮発成分４を前記窒素ガス１０２と共に外部へ排出することができるようになっている。

【0023】

前記乾燥装置１２２の前記乾燥石炭５の排出口は、周囲を覆うシールドフード付きのコンベア１４１の搬送方向上流側にロータリバルブ１３１を介して接続している。前記コンベア１４１の前記シールドフードの内側には、前記窒素ガス供給源１２１からの窒素ガス１０２が送給されるようになっており、当該コンベア１４１の当該シールドフード内は、窒素ガス雰囲気となるようになっている。

【0024】

前記コンベア１４１の搬送方向下流側は、前記乾燥石炭５を乾留するロータリキルン方式の乾留装置１２３の当該乾燥石炭５の受入口にロータリバルブ１３２を介して接続しており、当該乾留装置１２３は、前記窒素ガス供給源１２１から前記窒素ガス１０２が内部に送給されると共に、固定支持されている外側のジャケットに加熱媒体である燃焼ガス１０４が送給されることにより、内部を窒素ガス雰囲気にしつつ上記乾燥石炭５を加熱して（４００〜６００℃）、高温で揮発する揮発成分６を当該乾燥石炭５から除去して乾留石炭７を製すると同時に、当該揮発成分６を前記窒素ガス１０２と共に外部へ排出することができるようになっている。

【0025】

前記乾留装置１２３の前記乾留石炭７の排出口は、周囲を覆うシールドフード付きのコンベア１４２の搬送方向上流側にロータリバルブ１３３を介して接続している。前記コンベア１４２の前記シールドフードの内側には、前記窒素ガス供給源１２１からの窒素ガス１０２が送給されるようになっており、当該コンベア１４２の当該シールドフード内は、窒素ガス雰囲気となるようになっている。

【0026】

前記コンベア１４２の搬送方向下流側は、前記乾留石炭７を冷却するスチームチューブドライヤ方式の冷却装置１２４の当該乾留石炭７の受入口にロータリバルブ１３４を介して接続しており、当該冷却装置１２４は、前記窒素ガス供給源１２１から前記窒素ガス１０２が内部に送給されると共に、中心部分に配設されたコイル状の冷却管の内部に冷却媒体である冷却水１０５が送給されることにより、内部を窒素ガス雰囲気にしつつ上記乾留石炭７を冷却（２００℃以下）することができるようになっている。

【0027】

前記冷却装置１２４の前記乾留石炭７の排出口は、周囲を覆うシールドフード付きのコンベア１４３の搬送方向上流側にロータリバルブ１３５を介して接続している。前記コンベア１４３の前記シールドフードの内側には、前記窒素ガス供給源１２１からの窒素ガス１０２が送給されるようになっており、当該コンベア１４３の当該シールドフード内は、窒素ガス雰囲気となるようになっている。

【0028】

前記コンベア１４３の搬送方向下流側は、前記乾留石炭７を粉砕するミル形式の粉砕装置１２５の当該乾留石炭７の受入口にロータリバルブ１３６を介して接続しており、当該粉砕装置１２５は、当該乾留石炭７と共に送給される窒素ガスにより内部を窒素ガス雰囲気に保持しつつ当該乾留石炭７を粉砕して微粉炭８（直径１００μｍ以下）とすることができるようになっている。

【0029】

前記粉砕装置１２５の下部は、前記微粉炭８を貯留する貯留タンク１２６の上部にロータリバルブ１３７を介して接続しており、当該貯留タンク１２６は、内部を窒素ガス雰囲気に保持することができるようになっている。前記貯留タンク１２６の下部には、当該貯留タンク１２６内の前記微粉炭８を定量供給するフィーダ１２７の基端側が連結されている。前記フィーダ１２７の先端側は、前記窒素ガス供給源１２１からの搬送ライン１２８の途中に接続されている。前記搬送ライン１２８は、サイクロンセパレータ１２９の受入口に接続している。

【0030】

前記サイクロンセパレータ１２９，１５６の下部は、前記微粉炭８，１８を内部に入れられる供給タンク１２０の上方に接続されており、当該供給タンク１２０は、内部を窒素ガス雰囲気で保持することができると共に、前記微粉炭２，１８を内部から落下供給することができるようになっている。

【0031】

図１，２に示すように、前記供給タンク１２０の下部は、前記供給ライン１１９の、前記エアブロア１１７及び前記流量調整バルブ１１８と前記インジェクションランス１１６との間に接続されており、当該供給ライン１１９は、前記エアブロアからの前記空気１０６と前記窒素ガス供給源１２１からの窒素ガス１０２とを合流させた搬送ガス１０７によって、前記供給タンク１２０の内部から落下供給された前記微粉炭８，１８を前記インジェクションランス１１６から前記ブローパイプ１１５へ気流搬送して前記羽口へ供給することができるようになっている。

【0032】

図２に示すように、前記インジェクションランス１１６の基端側の近傍、すなわち、前記羽口の近傍には、当該インジェクションランス１１６内の温度を検知する搬送ガス状態検知手段である温度センサ１６１が設けられている。図３に示すように、前記温度センサ１６１は、制御手段である制御装置１６０の入力部に電気的に接続されている。前記制御装置１６０の出力部は、前記エアブロア１１７、前記流量調整バルブ１１８、前記フィーダ１２７，１５２にそれぞれ電気的に接続されており、当該制御装置１６０は、前記温度センサ１６１等からの情報に基づいて、前記エアブロア１１７の送風量、前記流量調整バルブ１１８の開度、前記フィーダ１２７，１５２による前記微粉炭８，１８の供給量をそれぞれ制御することができるようになっている（詳細は後述する）。

【0033】

なお、本実施形態においては、前記窒素ガス供給源１２１、前記乾燥装置１２２、前記ロータリバルブ１３１等により、低品位石炭用水分除去手段を構成し、前記窒素ガス供給源１２１、前記乾留装置１２３、前記ロータリバルブ１３２，１３３、前記コンベア１４１等により、乾留手段を構成し、前記窒素ガス供給源１２１、前記冷却装置１２４、前記ロータリバルブ１３４，１３５、前記コンベア１４２等により冷却手段を構成し、前記窒素ガス供給源１２１、前記粉砕装置１２５、前記ロータリバルブ１３６、前記コンベア１４３等により、低品位石炭用粉砕手段を構成し、前記貯留タンク１２６、前記フィーダ１２７、前記ロータリバルブ１３６等により、低品位石炭用供給量調整手段を構成し、前記窒素ガス供給源１２１、前記搬送ライン１２８、前記サイクロンセパレータ１２９等により、低品位石炭用搬送手段を構成し、前記貯留タンク１５１、前記フィーダ１５２等により、高品位石炭用供給量調整手段を構成し、前記ローラミル１５３、前記バーナ１５４、前記搬送ライン１５５、前記サイクロンセパレータ１５６等により、高品位石炭用水分除去手段と高品位石炭用粉砕手段と高品位石炭用搬送手段とを兼ねて構成し、前記ブローパイプ１１５、前記インジェクションランス１１６、前記エアブロア１１７、前記流量調整バルブ１１８、前記供給ライン１１９、前記窒素ガス供給源１２１等により、微粉炭気流供給手段を構成している。また、図１中、１１０ａは、溶融した銑鉄（溶銑）９を取り出す出銑口である。

【0034】

このような本実施形態に係る高炉設備１００の作動を次に説明する。

【0035】

前記原料定量供給装置１１１から前記原料１を定量供給すると、当該原料１が、前記装入コンベア１１２で前記炉頂ホッパ１１３内に供給されて前記高炉本体１１０内に装入される。

【0036】

これと併せて、前記制御装置１６０を作動させると、当該制御装置１６０は、前記エアブロア１１７からの空気１０６の送給量Ｇ１を規定量Ｇｔで送給するように前記エアブロア１１７を作動制御すると共に、前記貯留タンク１５１内から高品位石炭１２の供給量Ｃ１を規定量Ｃｔで前記ローラミル１５３に供給するように前記フィーダ１５２の供給速度を作動制御する（図４中、Ｓ１１）。

【0037】

前記フィーダ１５２から供給された前記高品位石炭１２は、前記ローラミル１５３で前記バーナ１５４からの燃焼ガス１０８（約２５０℃程度）によって加熱乾燥されながら微粉砕され、微粉炭１８（直径１００μｍ以下）となって前記搬送ライン１５５を介して前記サイクロンセパレータ１５６へ気流搬送される。前記サイクロンセパレータ１５６に気流搬送された前記微粉炭１８は、前記燃焼ガス１０８と分離されて、前記供給タンク１２０内に入れられる。

【0038】

前記供給タンク１２０内に入れられた前記微粉炭１８は、定量ずつ落下供給され、前記エアブロア１１７からの前記空気１０６からなる搬送ガス１０７によって前記供給ライン１１９を介して前記インジェクションランス１１６へ気流搬送され、前記搬送ガス１０７と共に前記ブローパイプ１１５の内部に供給され、前記熱風送給装置１１４からの前記熱風１０１中に供給されることにより燃焼する。

【0039】

前記ブローパイプ１１５の内部で燃焼した前記微粉炭１８は、火炎となって前記羽口から前記高炉本体１１０の内部にレースウェイを形成し、前記高炉本体１１０内の前記原料１中の石炭等を燃焼させる。これにより、前記原料１中の鉄鉱石が還元されて銑鉄（溶銑）９となって前記出銑口１１０ａから取り出される。

【0040】

他方、前記窒素ガス供給源１２１から窒素ガス１０２を送給すると共に、前記低品位石炭２を前記乾燥装置１２２の前記ホッパ１２２ａから当該乾燥装置１２２の内部に供給すると、当該低品位石炭２は、低酸素雰囲気（数％程度）中で前記水蒸気１０３により前記加熱管を介して加熱（１００〜２００℃）され、前記水分３及び前記揮発成分４が蒸発して前記窒素ガス１０２と共に系外へ排出されることにより、乾燥されて乾燥石炭５となる。

【0041】

なお、上記揮発成分４を含有する上記窒素ガス１０２は、図示しない燃焼炉で燃焼処理されることにより前記燃焼ガス１０４として利用された後に浄化処理される。

【0042】

前記乾燥石炭５は、前記ロータリバルブ１３１を介して前記コンベア１４１に供給されて窒素ガス雰囲気中で搬送され、前記ロータリバルブ１３２を介して前記乾留装置１２３の内部に供給され、窒素ガス雰囲気中で前記燃焼ガス１０４により前記加熱管を介して加熱（４００〜６００℃）され、前記揮発成分６が蒸発して前記窒素ガス１０２と共に系外へ排出されることにより、乾留されて酸素との反応活性の高い乾留石炭７となる。

【0043】

なお、上記揮発成分６を含有する上記窒素ガス１０２は、図示しない燃焼炉で燃焼処理されることにより前記燃焼ガス１０４として利用された後に浄化処理される。

【0044】

前記乾留石炭７は、前記ロータリバルブ１３３を介して前記コンベア１４２に供給されて窒素ガス雰囲気中で搬送され、前記ロータリバルブ１３４を介して前記冷却装置１２４の内部に供給され、窒素ガス雰囲気中で前記冷却水１０５により前記冷却管を介して冷却（２００℃以下）された後、前記ロータリバルブ１３５を介して前記コンベア１４３に供給されて窒素ガス雰囲気中で搬送され、前記ロータリバルブ１３６を介して前記粉砕装置１２５の内部に供給され、窒素ガス雰囲気中で粉砕（直径１００μｍ以下）されることにより、微粉炭８となる。

【0045】

前記微粉炭８は、前記ロータリバルブ１３７を介して前記貯留タンク１２６の内部に供給され、窒素ガス雰囲気中で一旦保持される。

【0046】

このようにして前記高品位石炭１２からなる前記微粉炭１８を前記高炉本体１１０に吹き込みながら当該高炉本体１１０を操業して、所定時間経過すると、前記制御装置１６０は、前記貯留タンク１２６内から前記微粉炭８を供給量Ｃ２で供給するように前記フィーダ１２７の供給速度を作動制御すると共に、前記貯留タンク１５１内からの前記微粉炭１８の供給量Ｃ１を、前記微粉炭８の供給量Ｃ２分だけ減少させる（Ｃ１＝Ｃｔ−Ｃ２）ように前記フィーダ１５２の供給速度を作動制御する（図４中、Ｓ１２）。

【0047】

前記フィーダ１２７から供給量Ｃ２で供給された前記微粉炭８は、前記窒素ガス供給源１２１からの窒素ガス１０２によって前記搬送ライン１２８を介して前記サイクロンセパレータ１２９へ気流搬送されて、前記窒素ガス１０２を分離された後、前記供給タンク１２０内に入れられる。

【0048】

これにより、前記供給タンク１２０内には、前記高品位石炭１２からなる供給量Ｃ１の前記微粉炭１８と前記低品位石炭２からなる供給量Ｃ２の前記微粉炭８との混合物が規定量Ｃｔ（＝Ｃ１＋Ｃ２）で入れられるようになる。

【0049】

前記供給タンク１２０内で混合された前記微粉炭８，１８は、先の説明と同様に、定量ずつ落下供給され、前記エアブロア１１７からの前記空気１０６からなる前記搬送ガス１０７によって前記供給ライン１１９を介して前記インジェクションランス１１６へ気流搬送される。

【0050】

このとき、前記低品位石炭２からなる前記微粉炭８は、乾留されることにより反応活性が高くなっていると共に、前記搬送ガス１０７が酸素を含有していることから（約２１体積％）、その一部が、気流搬送中に酸素と反応して燃焼する。このため、上記搬送ガス１０７及び上記微粉炭８，１８は、自己加熱によって温度上昇する。

【0051】

そして、前記制御装置１６０は、前記温度センサ１６１からの情報に基づいて、前記搬送ガス１０７の温度Ｔｇが上限値Ｔｕ以下であるか否か判断する（図４中、Ｓ１３）。

【0052】

前記搬送ガス１０７の温度Ｔｇが上限値Ｔｕ以下である場合（Ｔｇ≦Ｔｕ）には、前記制御装置１６０は、前記貯留タンク１２６内からの前記微粉炭８の供給量Ｃ２をさらに増加させるように前記フィーダ１２７の供給速度を作動制御すると共に、前記貯留タンク１５１内からの前記微粉炭１８の供給量Ｃ１を上記微粉炭８のさらなる増加分だけ減少させる（Ｃ１＝Ｃｔ−Ｃ２）ように前記フィーダ１５２の供給速度を作動制御する（図４中、Ｓ１４）。

【0053】

他方、前記搬送ガス１０７の温度Ｔｇが上限値Ｔｕよりも大きい場合（Ｔｇ＞Ｔｕ）には、前記制御装置１６０は、前記窒素ガス供給源１２１から前記窒素ガス１０２を送給量Ｇ２で送給するように前記流量調整バルブ１１８の開度を作動制御すると共に、前記エアブロア１１７からの前記空気１０６の送給量Ｇ１を、前記窒素ガス１０２の送給量Ｇ２分だけ減少させる（Ｇ１＝Ｇｔ−Ｇ２）ように当該エアブロア１１７を作動制御する（図４中、Ｓ１５）。

【0054】

これにより、前記微粉炭８，１８を気流搬送する前記搬送ガス１０７の酸素濃度が低減し、気流搬送中に酸素と反応して燃焼する前記微粉炭８の量が減少することから、上記搬送ガス１０７及び上記微粉炭８，１８の上昇温度が抑制される。

【0055】

そして、前記制御装置１６０は、前記温度センサ１６１からの情報に基づいて、前記搬送ガス１０７の温度Ｔｇが下限値Ｔｄ以上であるか否か判断する（図４中、Ｓ１６）。

【0056】

前記搬送ガス１０７の温度Ｔｇが下限値Ｔｄ以上である場合（Ｔｇ≧Ｔｄ）には、前記制御装置１６０は、前記窒素ガス供給源１２１からの前記窒素ガス１０２の送給量Ｇ２をさらに増加させるように前記流量調整バルブ１１８の開度を作動制御すると共に、前記エアブロア１１７からの前記空気１０６の送給量Ｇ１を上記窒素ガス１０２のさらなる増加分だけ減少させる（Ｇ１＝Ｇｔ−Ｇ２）ように前記エアブロア１１７を作動制御する（図４中、Ｓ１７）。

【0057】

他方、前記搬送ガス１０７の温度Ｔｇが下限値Ｔｄよりも小さい場合（Ｔｇ＜Ｔｄ）には、前記制御装置１６０は、前記貯留タンク１２６内からの前記微粉炭８の供給量Ｃ２が前記規定量Ｃｔである（Ｃ２＝Ｃｔ）か否か、すなわち、前記貯留タンク１５１内からの前記微粉炭１８の供給量Ｃ１がゼロである（Ｃ１＝０）か否か、判断する（図４中、Ｓ１８）。

【0058】

前記供給量Ｃ２が前記規定量Ｃｔである（Ｃ２＝Ｃｔ）、すなわち、前記供給量Ｃ１がゼロである（Ｃ１＝０）、言い換えれば、前記高炉本体１１０の前記羽口への吹込み炭（ＰＣＩ炭）を前記高品位石炭１２の前記微粉炭１８から前記低品位石炭２の前記微粉炭８に切り替え終えた場合には、前記制御装置１６０は、前記温度センサ１６１からの情報に基づいて、前記搬送ガス１０７の温度Ｔｇが上限値Ｔｕと下限値Ｔｄとの間の範囲となるように、前記流量調整バルブ１１８及び前記エアブロア１１７を作動制御して、前記搬送ガス１０７を規定量Ｇｔで送給しつつ、当該搬送ガス１０７の酸素濃度を調整する（図４中、Ｓ１９）。

【0059】

他方、前記供給量Ｃ２が前記規定量Ｃｔではない（Ｃ２≠Ｃｔ）、すなわち、前記供給量Ｃ１がゼロではない（Ｃ１≠０）場合には、前記制御装置１６０は、前記ステップＳ１４に戻り、上述したステップを繰り返す。

【0060】

つまり、従来の高炉設備は、高品質で高価な無煙炭や瀝青炭等の高品位石炭１２の微粉炭１８のみを吹込み炭（Pulverized Coal Injection：ＰＣＩ炭）として使用するものであったが、本実施形態に係る高炉設備１００は、亜瀝青炭や褐炭等の低品位石炭２を乾燥させて乾留することにより酸素との反応活性の高い乾留石炭７（酸素との反応性が低品位石炭２の約２０倍）にして、窒素ガス雰囲気において、冷却して微粉砕した微粉炭８を窒素ガス気流で搬送して窒素ガス雰囲気の前記供給タンク１２０内に供給し、前記高品位石炭１２の微粉炭１８の供給量Ｃ１と前記低品位石炭２の微粉炭８の供給量Ｃ２との合計量を規定量Ｃｔで維持しつつ、前記低品位石炭２の微粉炭８の供給量Ｃ２を順次増加させながら前記供給タンク１２０内から前記搬送ガス１０７によって気流搬送することにより、廉価な低品位石炭２に高燃焼性能を付与した前記微粉炭８に前記微粉炭１８を徐々に切り替えながら吹込み炭（ＰＣＩ炭）として安全に使用することができるようにしたのである。

【0061】

このため、本実施形態に係る高炉設備１００においては、前記高炉本体１１０を操業しながらも、当該高炉本体１１０の前記羽口への吹込み炭（ＰＣＩ炭）を前記高品位石炭１２の前記微粉炭１８から前記低品位石炭２の前記微粉炭８に切り替えることが、当該微粉炭８に異常燃焼を生じさせることなく実施できる。

【0062】

したがって、本実施形態に係る高炉設備１００によれば、廉価な低品位石炭２の微粉炭８を吹込み炭（ＰＣＩ炭）として安全に使用することができるので、銑鉄９の製造コストを低減することができる。

【0063】

また、前記微粉炭８の酸素と反応に伴う自己加熱によって前記搬送ガス１０７及び前記微粉炭８，１８を予熱することができるので、当該微粉炭８，１８の着火性を速めて、燃え切り性を向上させることができる。

【0064】

また、吹込み炭（ＰＣＩ炭）の着火性（燃え切り性）の向上に伴って、吹込み炭（ＰＣＩ炭）の供給量を削減することができ、銑鉄９の製造コストのさらなる低減を図ることができる。逆に、吹込み炭（ＰＣＩ炭）の着火性（燃え切り性）の向上に伴って、吹込み炭（ＰＣＩ炭）の供給量を増加させることもできるので、高炉本体１１０の頂部に原料１として供給する石炭（コークス）の量を削減することもでき、銑鉄９の製造コストのさらなる低減を図ることができる。

【0065】

なお、前記搬送ガス１０７の温度Ｔｇの前記上限値Ｔｕとしては、前記低品位石炭２の乾留温度（４００〜６００℃）が好ましく、特に、当該乾留温度よりも１００℃程度低い温度（３００〜５００℃）であるとさらに好ましい。なぜなら、前記上限値Ｔｕが前記乾留温度を超えると、前記微粉炭８からタール等の熱分解物を生じてしまい、当該熱分解物が前記インジェクションランス１１６の内壁面等に付着して、当該インジェクションランス１１６等を閉塞させてしまうおそれがあるからである。

【0066】

また、前記搬送ガス１０７の温度Ｔｇの前記下限値Ｔｄとしては、２００℃が好ましく、特に、前記上限値Ｔｕよりも５０〜１００℃程度低い温度（２００〜４５０℃）であるとさらに好ましい。なぜなら、前記下限値Ｔｄが２００℃未満であると、前記微粉炭８の着火性（燃え切り性）の向上を十分に図ることが難しくなってしまうおそれがあるからである。ここで、前記上限値Ｔｕよりも５０〜１００℃程度低い温度（２００〜４５０℃）であると、温度の昇降管理幅を必要十分な範囲にすることができ、エネルギ的及び時間的な無駄を減らすことができる。

【0067】

また、前記微粉炭８の供給量Ｃ２（増加量）及び前記窒素ガス１０２の送給量Ｇ２（増加量）、言い換えれば、前記微粉炭１８の供給量Ｃ１（減少量）及び前記空気１０６の送給量Ｇ１（減少量）は、前記搬送ガス１０７の温度Ｔｇの単位時間当たりの上昇温度（昇温速度）が所定の範囲内となるように、前記温度センサ１６１からの情報に基づいて、前記制御装置１６０が前記フィーダ１２７，１５２及び前記流量調整バルブ１１８並びにエアブロア１１７を制御しながら調整すると好ましい。

【0068】

〈第二番目の実施形態〉
本発明に係る高炉設備の第二番目の実施形態を図５，６に基づいて説明する。なお、前述した実施形態と同様な部分については、前述した実施形態での説明と同様な符号を用いることにより、前述した実施形態での説明と重複する説明を省略する。

【0069】

図５に示すように、前記供給ライン１１９の、前記インジェクションランス１１６と前記供給タンク１２０との間の当該インジェクションランス１１６の基端近傍には、分取ライン２６３の基端側が連結されている。前記分取ライン２６３の先端側は、三方バルブ２６４の一つの口に接続されている。前記三方バルブ２６４の残りの二つの口は、フィルタ装置２６５Ａ，２６５Ｂの受入口にそれぞれ接続している。

【0070】

前記フィルタ装置２６５Ａ，２６５Ｂの送出口は、吸引ポンプ２６６の吸引口に接続されている。前記吸引ポンプ２６６の送出口は、前記分取ライン２６３の基端側と前記インジェクションランス１１６の基端側との間に戻しライン２６７を介して接続されている。前記フィルタ装置２６５Ａ，２６５Ｂの送出口と前記吸引ポンプ２６６の吸引口との間には、前記分取ライン２６３から分取した前記搬送ガス１０７中の一酸化炭素濃度を検知するＣＯセンサ２６１が設けられている。

【0071】

図６に示すように、前記ＣＯセンサ２６１は、制御手段である制御装置２６０の入力部に電気的に接続されている。前記制御装置２６０の出力部は、前記エアブロア１１７、前記流量調整バルブ１１８、前記フィーダ１２７，１５２にそれぞれ電気的に接続されており、当該制御装置２６０は、前記ＣＯセンサ２６１等からの情報に基づいて、前記エアブロア１１７の送風量、前記流量調整バルブ１１８の開度、前記フィーダ１２７，１５２による前記微粉炭８，１８の供給量をそれぞれ制御することができるようになっている（詳細は後述する）。

【0072】

なお、本実施形態においては、前記ＣＯセンサ２６１、前記分取ライン２６３、前記三方バルブ２６４、前記フィルタ装置２６５Ａ，２６５Ｂ、前記吸引ポンプ２６６、前記戻しライン２６７等により、搬送ガス状態検知手段を構成している。

【0073】

このような本実施形態に係る高炉設備２００においては、前述した実施形態の場合と同様にして、前記高炉本体１１０内に前記原料１を装入する一方、前記フィルタ装置２６５Ａ，２６５Ｂの一方（例えばフィルタ装置２６５Ａ）のみを前記分取ライン２６３と前記戻しライン２６７とに接続するように前記三方バルブ２６４を開閉操作すると共に、前記吸引ポンプ２６６を作動させて、前記制御装置２６０を作動させると、当該制御装置２６０は、前述した実施形態の場合と同様に、前記エアブロア１１７からの空気１０６の送給量Ｇ１を規定量Ｇｔで送給するように前記エアブロア１１７を作動制御すると共に、前記貯留タンク１５１内から高品位石炭１２の供給量Ｃ１を規定量Ｃｔで前記ローラミル１５３に供給するように前記フィーダ１５２の供給速度を作動制御する。

【0074】

前記フィーダ１５２から供給された前記高品位石炭１２は、前述した実施形態の場合と同様にして、微粉炭１８となって気流搬送され、前記サイクロンセパレータ１５６を介して前記燃焼ガス１０８と分離されて、前記供給タンク１２０内に入れられる。

【0075】

前記供給タンク１２０内に入れられた前記微粉炭１８は、前述した実施形態の場合と同様にして、定量ずつ落下供給され、前記エアブロア１１７からの前記空気１０６からなる搬送ガス１０７によって前記供給ライン１１９を介して前記インジェクションランス１１６へ気流搬送され、前記搬送ガス１０７と共に前記ブローパイプ１１５の内部に供給され、前記熱風送給装置１１４からの前記熱風１０１中に供給されることにより燃焼する。

【0076】

前記ブローパイプ１１５の内部で燃焼した前記微粉炭１８は、前述した実施形態の場合と同様に、火炎となって前記羽口から前記高炉本体１１０の内部にレースウェイを形成し、前記高炉本体１１０内の前記原料１中の石炭等を燃焼させる。

【0077】

他方、前述した実施形態の場合と同様にして、前記低品位石炭２を乾燥、乾留、冷却、粉砕することにより前記微粉炭８を製造し、当該微粉炭８を前記貯留タンク１２６の内部に窒素ガス雰囲気下で一旦保持する。

【0078】

そして、前記高品位石炭１２からなる前記微粉炭１８を前記高炉本体１１０に吹き込みながら当該高炉本体１１０を操業して、所定時間経過すると、前記制御装置２６０は、前述した実施形態の場合と同様に、前記貯留タンク１２６内から前記微粉炭８を供給量Ｃ２で供給するように前記フィーダ１２７の供給速度を作動制御すると共に、前記貯留タンク１５１内からの前記微粉炭１８の供給量Ｃ１を、前記微粉炭８の供給量Ｃ２分だけ減少させる（Ｃ１＝Ｃｔ−Ｃ２）ように前記フィーダ１５２の供給速度を作動制御する。

【0079】

前記フィーダ１２７から供給量Ｃ２で供給された前記微粉炭８は、前述した実施形態の場合と同様にして、窒素ガス１０２によって気流搬送され、前記サイクロンセパレータ１２９を介して前記窒素ガス１０２と分離されて、前記供給タンク１２０内に入れられる。

【0080】

これにより、前記供給タンク１２０内には、前述した実施形態の場合と同様に、前記高品位石炭１２からなる供給量Ｃ１の前記微粉炭１８と前記低品位石炭２からなる供給量Ｃ２の前記微粉炭８との混合物が規定量Ｃｔ（＝Ｃ１＋Ｃ２）で入れられるようになる。

【0081】

前記供給タンク１２０内で混合された前記微粉炭８，１８は、前述した実施形態の場合と同様に、定量ずつ落下供給され、前記エアブロア１１７からの前記空気１０６からなる前記搬送ガス１０７によって前記供給ライン１１９を介して前記インジェクションランス１１６へ気流搬送される。

【0082】

このとき、前記低品位石炭２からなる前記微粉炭８は、前述した実施形態でも説明したように、乾留されることにより反応活性が高くなっていると共に、前記搬送ガス１０７が酸素を含有していることから（約２１体積％）、その一部が、気流搬送中に酸素と反応して燃焼する。このため、上記搬送ガス１０７及び上記微粉炭８，１８は、自己加熱によって温度上昇する。

【0083】

ここで、前記インジェクションランス１１６の基端側の近傍へ気流搬送された前記搬送ガス１０７は、前記吸引ポンプ２６６によって、そのごく一部が前記供給ライン１１９から前記分取ライン２６３に分取され、前記三方バルブ２６４を経由して前記フィルタ装置２６５Ａで前記微粉炭８，１８等を除去された後、前記ＣＯセンサ２６１で一酸化炭素濃度を検知され、前記吸引ポンプ２６６を経由して前記戻しライン２６７から前記供給ライン１１９へ戻される。

【0084】

そして、前記制御装置２６０は、前記ＣＯセンサ２６１からの情報に基づいて、前記エアブロア１１７の送風量及び前記流量調整バルブ１１８の開度を制御する。すなわち、前記搬送ガス１０７中の一酸化炭素濃度は、前記微粉炭８，１８の種類（炭種）、前記微粉炭８，１８の供給量、当該搬送ガス１０７中の酸素濃度、当該搬送ガス１０７の温度によって、ほぼ決まる値である。

【0085】

このため、前記微粉炭８，１８の種類（炭種）及び供給量が予め決まっていると共に、上記搬送ガス１０７中の酸素濃度を算出できることから、上記搬送ガス１０７中の一酸化炭素濃度を検知することにより、当該搬送ガス１０７の温度Ｔｇを求めることができるのである。

【0086】

これにより、前記制御装置２６０は、前記ＣＯセンサ２６１からの情報、すなわち、サンプリングした前記搬送ガス１０７の一酸化炭素濃度、言い換えれば、前記羽口の近傍の前記搬送ガス１０７の一酸化炭素濃度等に基づいて、当該搬送ガス１０７の温度Ｔｇを算出することにより、前述した実施形態の場合と同様にして、当該搬送ガス１０７の温度Ｔｇの上限値Ｔｕ及び下限値Ｔｄ並びに前記微粉炭８の供給量Ｃ２等に基づいて、前記エアブロア１１７、前記流量調整バルブ１１８、前記フィーダ１２７，１５２を制御する。

【0087】

なお、前記搬送ガス１０７をサンプリングするに伴って、前記フィルタ装置２６５Ａが次第に目詰まりしてくるため、サンプリングが所定時間経過したら、前記フィルタ装置２６５Ｂのみを前記分取ライン２６３と前記戻しライン２６７とに接続するように前記三方バルブ２６４を開閉操作した後、前記フィルタ装置２６５Ａを新しく交換することにより、前記搬送ガス１０７のサンプリングを連続して行うことができる。

【0088】

つまり、前述した実施形態に係る高炉設備１００においては、前記インジェクションランス１１６の基端側の近傍に設けた前記温度センサ１６１によって前記搬送ガス１０７の温度を直接的に検知するようにしたが、本実施形態に係る高炉設備２００においては、前記インジェクションランス１１６の基端側の近傍の前記搬送ガス１０７をサンプリングラインにサンプリングして前記ＣＯセンサ２６１によって一酸化炭素濃度を検知することにより、前記搬送ガス１０７の温度を前記制御装置２６０で算出して求めるようにしたのである。

【0089】

このため、本実施形態に係る高炉設備２００においては、大部分の前記搬送ガス１０７が流通するライン中にセンサの検出部等を突出させることなく当該搬送ガス１０７の温度を検知することができる。

【0090】

したがって、本実施形態に係る高炉設備２００によれば、前述した実施形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、センサの検出部への前記微粉炭８，１８の付着等を防止することができるので、より正確な制御を行うことができると共に、前記インジェクションランス１１６の基端側の近傍での閉塞等を未然に抑えることができる。

【0091】

〈他の実施形態〉
なお、前述した第一，二番目の実施形態においては、乾燥装置１２２及び冷却装置１２４にスチームチューブドライヤ方式を適用した場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、前記乾留装置１２３と同様なロータリキルン方式を乾燥装置や冷却装置に適用することも可能である。

【0092】

また、前述した第一，二番目の実施形態においては、前記窒素ガス供給源１２１から窒素ガス１０２を送給する場合について説明したが、他の実施形態として、前記窒素ガス１０２に代えて、例えば、前記高炉本体１１０から排出された高炉オフガス（約２００℃）や、当該高炉オフガスを空気と共に燃焼させて前記熱風１０１の熱源として利用した後の高炉オフガスの燃焼排ガス（約１００℃程度）を不活性ガスとして利用する、すなわち、前記高炉本体１１０や、前記熱風送給装置１１４等を不活性ガス送給源として利用することも可能である。

【0093】

また、前述した第一，二番目の実施形態においては、前記天然ガス１０８ａを前記バーナ１５４で燃焼させた燃焼ガス１０８を前記ローラミル１５３に送給して前記高品位石炭１２の乾燥を行うと共に前記微粉炭１８の気流搬送用のガスとして利用するようにしたが、他の実施形態として、例えば、前記乾留装置１２３で乾留用の加熱に利用された前記燃焼ガス１０４を熱交換器等で熱回収すると共に水分除去した後に、前記ローラミル１５３に送給する、すなわち、前記燃焼ガス１０８に代えて前記燃焼ガス１０４を利用するようにすれば、前記天然ガス１０８ａの消費量を大幅に削減することができ、さらなる低コスト化を図ることができて好ましい。

【0094】

また、前述した第二番目の実施形態においては、前記ＣＯセンサ２６１によって前記搬送ガス１０７中の一酸化炭素を検知することにより、当該搬送ガス１０７の温度Ｔｇを求めるようにしたが、他の実施形態として、前記ＣＯセンサ２６１に代えて、例えば、前記搬送ガス１０７中の二酸化炭素濃度を検知するＣＯ₂センサや酸素濃度を検知するＯ₂センサ等を適用することにより、前記搬送ガス１０７の温度Ｔｇを求めるようにすることも可能である。

【0095】

また、前記高品位石炭１２を貯留する前記貯留タンク１５１が非常に大きく、前記フィーダ１５２や前記ローラミル１５３や前記バーナ１５４や前記サイクロンセパレータ１５６等を並列的に複数（例えば２つ）備えた場合には、例えば、前記サイクロンセパレータ１５６のうちの少なくとも一つを前記サイクロンセパレータ１２９に代えて利用できるように前記搬送ライン１２８等を連絡させることにより、前記サイクロンセパレータ１２９を省略して設置スペースの削減を図ることができる。

【0096】

このとき、例えば、下記のようにすると好ましい。
（１）前記サイクロンセパレータ１２９に代えて利用する前記サイクロンセパレータ１５６から排出される窒素ガス１０２を再利用できるように、ブロア等を有する循環ラインを介して前記搬送ライン１２８に上記サイクロンセパレータ１５６のガス送出口を接続する。

【0097】

（２）上記（１）において、前記サイクロンセパレータ１２９に代えて利用する前記サイクロンセパレータ１５６に対して、前記高品位石炭１２の前記微粉炭１８から前記低品位石炭２の前記微粉炭８に切り替える際に、前記搬送ライン１２８中への酸素ガスの混入を防止するため、前記循環ラインにＯ₂センサを設け、当該循環ラインを流通するガス中のＯ₂濃度が規定値以下になるまで前記窒素ガス供給源１２１からの前記窒素ガス１０２を流通させてから、前記搬送ライン１２８に前記微粉炭８を供給するようにする。

【0098】

（３）上記（１）において、前記サイクロンセパレータ１２９に代えて利用する前記サイクロンセパレータ１５６に対して、前記高品位石炭１２の前記微粉炭１８と前記低品位石炭２の前記微粉炭８とを並行して供給する場合には、前記循環ラインにＯ₂センサやＣＯセンサやＣＯ₂センサや温度センサ等を設けると共に、上記サイクロンセパレータ１５６に上記微粉炭１８を気流搬送する前記燃焼ガス１０８を発生させる前記バーナ１５４や前記搬送ライン１５５中に窒素ガス１０２を追加供給できるようにし、前記センサからの情報に基づいて、前記サイクロンセパレータ１２９内や前記搬送ライン１２８内等の酸素濃度（温度）を規定値以下にするようにする。

【産業上の利用可能性】

【0099】

本発明に係る高炉設備は、銑鉄の製造コストを低減することができるので、製鉄産業において極めて有益に利用することができる。

【符号の説明】

【0100】

１ 原料
２ 低品位石炭
３ 水分
４，６ 揮発成分
５ 乾燥石炭
７ 乾留石炭
８ 微粉炭（低品位石炭）
９ 銑鉄（溶銑）
１２ 高品位石炭
１８ 微粉炭（高品位石炭）
１００ 高炉設備
１０１ 熱風
１０２ 窒素ガス
１０３ 水蒸気
１０４ 燃焼ガス
１０５ 冷却水
１０６ 空気
１０７ 搬送ガス
１０８ 燃焼ガス
１０８ａ 天然ガス
１１０ 高炉本体
１１０ａ 出銑口
１１１ 原料定量供給装置
１１２ 装入コンベア
１１３ 炉頂ホッパ
１１４ 熱風送給装置
１１５ ブローパイプ
１１６ インジェクションランス
１１７ エアブロア
１１８ 流量調整バルブ
１１９ 供給ライン
１２０ 供給タンク
１２１ 窒素ガス供給源
１２２ 乾燥装置
１２２ａ ホッパ
１２３ 乾留装置
１２４ 冷却装置
１２５ 粉砕装置
１２６ 貯留タンク
１２７ フィーダ
１２８ 搬送ライン
１２９ サイクロンセパレータ
１３１〜１３７ ロータリバルブ
１４１〜１４３ コンベア
１５１ 貯留タンク
１５２ フィーダ
１５３ ローラミル
１５４ バーナ
１５５ 搬送ライン
１５６ サイクロンセパレータ
１６０ 制御装置
１６１ 温度センサ
２００ 高炉設備
２６０ 制御装置
２６１ ＣＯセンサ
２６３ 分取ライン
２６４ 三方バルブ
２６５Ａ，２６５Ｂ フィルタ装置
２６６ 吸引ポンプ
２６７ 戻しライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】