一、脱湿送風プロジェクトの概要

高炉製錬には炉の状態が安定し、変動を回避して高炉を安定させることが必要である。送風（空気）には水分が含まれ、季節、気候、温度の変化に応じて変化する。送風が高炉に持ち込まれた水分は高炉風口旋回域で分解反応を起こして熱を吸収し、1 gの水を分解するには～6℃の風温補償が必要で、高炉内に送り込まれた風中の含湿量の変動は、風口前の燃焼温度を変動させるため、含湿量の変動は必然的に炉状況の不安定を引き起こす。

脱湿は製錬省エネ技術として前世紀初めに米、日、英などの国で相次いで高炉で採用され、いずれも銑鉄の生産量を高め、コークス比を下げる効果を得た。ここ10年、国内の送風脱湿技術の発展と普及に伴い、脱湿は国際製鉄界が公認する3大製錬省エネ技術（石炭噴霧、酸素富化、脱湿）の1つとしてすでに国内の大量の製鉄所に採用されつつあり、国家第12次5カ年鉄鋼企業が重点的に推薦する省エネ・排出削減プロジェクトでもある。

国家発展改革委員会が2015年12月に発表した「国家重点省エネ低炭素技術普及目録」（2015年本、省エネ部分）技術報告によると、鉄鋼業界は「高炉送風除湿省エネ技術」を重点的に普及させなければならない。この技術の主な指標は以下の通りである：

1.高炉送風の湿潤量が1 g/m 3低下するごとに、総合コークス比は0.8 kg/tFe-1 kg/tFe低下し、

2.高炉送風の含水量が1 g/m 3低下するごとに、噴炭2.23 kg/tFeを増加する、

3.高炉の送風含水量が1 g/m 3低下するごとに、高炉の順行増加による生産能力は約0.1%〜0.5%である、

4.送風機の電力を5〜17%低減する。

（1）総合焦点比の低減

空気中には水分が含まれ、季節、気候、温度の変化に応じて変化する。水分解は吸熱反応であるため、1 gの水を分解するには～6℃の風温補償が必要であり、高炉内に送り込まれる風中の含湿量の変動は、風口前の燃焼温度を変動させるため、含湿量の変動は必然的に炉況の不安定を引き起こす。脱湿後、風中の水分分解熱を減少させてコークスを節約することができ、そして炉に入る風温を高め、炉筒の温度を高め、吹き付け量を増加させ、コークス比を下げ、炉の状況が順調であることが有利である。

（2）石炭噴射比置換コークス比の向上によるエネルギーコストの低減

総合コークス比を下げることは、高炉送風中の水分を除湿した後、加熱炉を通じて同じ量の燃料を燃焼することで、熱風温度を高め、コークス比を下げることができる。一方、高炉内の化学反応熱の省エネ、含湿量が1 g/m 3低下するごとに、理論燃焼温度は7.6℃（首鋼経験値）低下し、さらにコークス比を低下させた。

ドラム風湿分が噴炭に与える影響も明らかである。湿分により風口燃焼温度が低下し、微粉炭の燃焼に直接影響するため、噴炭量の向上が制限される。理論燃焼温度を一定に保つことだけを考慮すると、湿分が低下し、噴炭が増加する。

（3）送風機のエネルギー消費を節約する

高炉除湿送風後、送風機の輸入空気密度が高まり、送風能力が強化されるため、増産しない場合は送風のエネルギー消費が低下する。

（4）安定炉の状況

高炉製鉄の生産において、送風脱湿技術の実際の使用を通じて、その安定炉の状況意義に対する認識は極めて向上し、さらには、安定炉の状況という点だけから、送風脱湿技術が採用すべき提法が提案され、炉の状況が安定した後、その生産量は必然的にさらに保障され、送風湿度は昼夜と晴雨の天気の影響を受けず、高炉は安定して安産し、その生産量は相対的に明らかに向上し、それによる経済効果は非常に大きい。

（5）安産増進効果

高炉の安定した順行と送風能力の向上は製鉄の生産力を増加させ、企業の利益を高めることができ、同類地区の中天鋼鉄送風脱湿システムの応用後の増産は顕著である。

（6）炉温の調整

ここ数年の高炉脱湿技術の実際の応用を経て、各家庭は自身の高炉の運行状況を結合して、石炭噴射比を高めて、焦比を下げる方法に限らず、韶鋼の調整方法などの各種の有効な調整案が現れて、十分に湿分の低下を利用して炉温を上昇させる作用があって、韶鋼7#と8##高炉は送風脱湿の使用の中で、送風湿度を調整して炉温を調整する方法を採用して、この方法、調整反映速度が速くて、風温風量は不変で、炉況の変化が小さくて、比較的古い技術マニュアルの調整方法、炉況は更に安定して、変量は更に少なくて、速度は更に速くて、とても良い炉温調整技術方法である。

（7）CO 2排出量の削減

炭素平衡図から明らかなように、気化炭素量Cg＝Cf＋C溶融＋C揮−C含浸−C塵、そのうちCfは1トンの銑鉄が燃料（コークス比と石炭比）から持ち込まれる炭素量、C席は石灰石（天然鉱を含む）がCO 2を持ち込む炭素量、C揮発がコークスから持ち出される炭素量、C含浸が1トンの銑鉄の含浸量、C塵は1トンの銑鉄が炉塵に入る炭素量である。高炉で石灰石を使用することが多くない場合、溶剤及びコークスの揮発分が持ち込む炭素量は多くなく、炉塵に入る炭素量も多くなく、それらはほぼ相殺することができる。したがって、このときの気化炭素量はCg＝Cf−C浸透である。

例えば、重鋼2500高炉の脱湿プロジェクト：2018年4-10月、1、2号高炉（4、10月は1号高炉のみ）の銑鉄生産量は2009013 tで、2017年同期と比較して、銑鉄生産量は48255 t増加し、コークス比は9.78355 kg/t低下した。コークス及び微粉炭の炭素含有量は84%で計算し、銑鉄の炭素含有量は4%で計算すると、CO 2排出量は5.35万t減少する。

（8）炉頂ガス温度の上昇

二、脱湿送風技術の紹介

この技術は二重効蒸気型臭化リチウム吸収式冷凍方式を用いて低温冷却水を製造し、エアフィルタと送風機の間に冷却熱交換器を設置し、冷凍機から供給された低温冷凍水を利用して空気と熱交換を行い、空気温度を空気圧力及び含湿量に対応する飽和温度（一般的には8℃-10℃）に下げ、空気中の水分が凝縮析出され、空気の相対湿度は100%で、低温状態で送風機に入り、それによって空気脱湿の目的を達成する。

三、脱湿プロセス

A.ガス路システムの流れ：外部大気がクリーンフィルターに入り、ほこりを除去すると、表冷器に入り、外部大気が高温高湿になり、表冷器内で冷却器と熱交換を行った後、温度を下げて脱湿した後、送風機に入る。

B.冷水システムの流れ：冷凍ユニットから出た低温水は表冷器の冷水冷却器に入り、表冷器に入った外気と熱交換を行い、空気は10℃まで冷却され、空気の降温は一部の水分を脱いだが、冷水は空気中の熱を奪うことで温度を上昇させ、高温冷水は冷水ポンプによって冷房機内に吸引され、冷却後に低温冷水を送り、循環使用する。

C.循環冷却水システムの流れ（循環水システム全体は本入札書の範囲内ではない）：冷却水は循環水ポンプによって池から冷房機に吸い出され、冷房機内で熱交換を行った後に昇温し、再び冷却塔に戻って放熱降温流を冷却池に戻し、循環使用する。

D.高炉脱湿フローの略図

四、主要設備の供給内容及び要求

脱湿器システムは以下を含む：冷凍ユニット、熱交換器（表冷器）、冷凍水システム、冷却水システム、凝縮水システム、点検タラッププラットフォーム手すり雨よけ施設など。セルフクリーニング式エアフィルタシステムには、フィルタカートリッジ、パルスバルブ、フレーム鋼構造、点検走行台座手すり雨戸止め施設などが含まれ、高低圧電気設備、セルフコントロールシステムが付属している。