株式会社IHIポールワース

Technology Highlights技術ハイライト

グリーンスチール製造技術

  • ポールワース社が長年にわたり蓄積したプロセスノウハウおよびパートナーとの協業で得た知見により、水素利用の直接還元鉄プラントの実現に向けて取り組んでおります。
  • 高効率の水素製造設備と直接還元鉄設備との組み合わせによる企画検討業務および最適化の提案を行います。
  • ポールワース社は2019年に高温水蒸気電解装置(SOEC)や高温燃料電池(SOFC)の開発・生産を行うSunfire社の最大出資者となりました。高効率の高温水蒸気電解装置でグリーン電力と産業プロセスから生じた排熱を用いたグリーン水素製造の開発を行っています。
  • 製鉄プロセスの上工程を専門とするポールワース社と下工程を専門とするSMS Group社(ドイツ)の双方の技術を結集し、お客様のゼロカーボン・スチール製造の実現に向けて具体的なご提案をご用意しております。
  • ゼロカーボンコンセプト
  • グリーンスチール製造設備

コークス炉ガス吹込み技術

  • 従来の製銑プロセスで発生するCO2排出量を段階的に削減する技術を提案しています。この提案においては温暖化対策の高い目標値と経済性の両立を目指します。
  • 羽口からの吹込みと高炉シャフト部からの吹込みの2つの方法による高炉へのコークス炉ガス吹込み技術を保有し、羽口部からの吹込みは既に商業炉での運転が開始され、シャフト部からの吹き込みも2023年を目途に実機化される予定です。
  • 改質/部分酸化によるコークス炉ガス改質技術を開発中でパイロットプラントでの実証段階にあります。
  • 高炉ガスとコークス炉ガスの乾式改質を改良型熱風炉により高温合成ガス(一酸化炭素と水素の混合物)に変換する技術開発を行っております。
  • 合成ガスのみでなく、化石燃料の代わりとなるバイオマスを高炉/転炉プロセスに利用することで、より多くの水素を効率的に利用可能とする技術についても開発中です。
CO2排出量削減技術コークス炉ガス吹込み技術
脱炭素化製法の図

電気炉技術

カーボンニュートラルで注目されている高炉代替としての電気炉では、世界での豊富な実績をベースにした大型電気炉が対応可能であるほか、原料として直接還元鉄DRI(Direct Reduction Iron)を100%使用する電気炉も既に操業中です。また、近年では高炉付帯設備及び低品位DRIが使用可能なサブマージアーク炉も製品メニューにございます。そのほか、既設炉の電力原単位削減に貢献できる最新設備についても多数ご用意しております。以下に一部をご紹介致します。

株式会社IHI由来の技術

電力原単位削減に貢献するアルミアーム・ホルダー 

  • 軽量化による電力原単位低減、有効電力増大、電極昇降加速度/応答性向上
  • 投入電力アップに伴うT-T-T時間の短縮
  • 業界トップの長寿命25年以上の操業実績
  • IHIのLNGタンクとLNG船で培ったアルミ溶接技術をベースに溶接熱ひずみを抑え、溶接部応力を低減する設計を織り込みました。

SMS group社(ドイツ)由来の技術

SIS インジェクションシステム(助燃バーナー+酸素吹精装置)

SISインジェクターはSMS社が開発した助燃バーナーと酸素吹精装置を組み合わせた高効率なインジェクターであり、下記の特徴を有しています。

  • バーナーモード
    • 天然ガス(CH4)と酸素の燃焼によりロングフレームを形成し、少ない電力投入量で効率的なスクラップの予熱と溶解を行います。さらに、スクラップによる電極折損を防止し、電極消耗を低減します。
  • インジェクターモード
    • SISインジェクターの特徴として、専用設計された酸素用ラバールノズルと酸素ジェットを包み込んで噴出する天然ガス/圧縮空気の燃焼ガス用のリング状スリットを有し、噴出する燃焼ガスに包まれた超音速酸素ジェットは直進性が良く、最大40%長くなります。
    • シュラウド形成用の天然ガスの燃焼に圧縮空気を使うため、高圧酸素の消費量が減少し、ランニングコストが低減できます。
    • 従来の装置に比べ、運動量を増した酸素ジェットはスラグ内へより深く到達し、結果として脱炭とスラグフォーミングが迅速に行われます。
    • 通電時間が短縮され、T-T-T短縮、酸素・天然ガス・圧縮空気・電力の消費削減につながります。
  • CO2排出量削減技術コークス炉ガス吹込み技術
  • CO2排出量削減技術コークス炉ガス吹込み技術
    CO2排出量削減技術コークス炉ガス吹込み技術
  • CO2排出量削減技術コークス炉ガス吹込み技術

微粉炭吹込(PCI)設備向けGRITZKO®弁

  • 本設備は30年にわたって使用されており、1500個を超える納入実績を有します。
  • 耐摩耗性に優れています。
  • 吹込み本管の全体吹込流量制御や吹込みホッパーまたは静的分配器における個別流量制御に使用可能です。
  • 個別流量制御による優れた吹込精度を実現します。
  • 各吹込み支管に取り付けられた微粉炭の流量測定装置、流量制御弁、閉ループ制御システムにより、全ての支管への均一な吹込みが可能です。
微粉炭吹込(PCI)設備向けGRITZKO®弁

頂部燃焼式熱風炉

  • バーナー部の仕切壁が不要です。
  • 適切な耐火物支持構造を有します。
  • ドーム部ですでに適切な混合と燃焼がなされているため、同部耐火物の冷却が不要です。
  • 垂直方向へ容易にサイズを拡大可能です。(ノズルの増加に対応)
  • ドームは高い自立性を有します。

弊社納入プラントにおいて、以下の良好な結果が得られています。

  • 高い燃焼性能
  • 高い信頼性・可用性
  • バーナーや火炎の振動なし
  • 排ガス中のCO濃度が良好
頂部燃焼式熱風炉

サイクロン式除塵器

  • 軸流式サイクロンを採用しております。
  • 優れたダスト分離効率(80%以上)を有します。
  • 焼結設備を介して捕集ダストの再循環量を増加します。
  • 亜鉛、鉛を分離します。
  • スクラバーでの散水量を削減します。
  • 高炉炉頂圧回収タービン(TRT)操業用に、除塵器出口より排出されるガス温度を高くします。
  • 操業コストを削減します。
  • スラッジ堆積量を低減します。
  • 既設の支持構造物、基礎、下降管の流用により、既設設備への設置が可能です。
  • 従来式除塵器や接線式サイクロンに比べ、省スペース・低コストで設置可能です。
サイクロン式除塵機

G3分配シュート駆動装置 Bell Less Top® G3

  • 加圧閉ループを採用することにより、高い冷却機能を実現し、従来比で40%効率を改善します。
  • 円筒形シュート採用により、高速旋回を可能とし、従来よりもさらに高い操業自由度を実現します。
  • 新型給脂システムにより、連続・均一な給脂が可能です。
G3分配シュート駆動装置 Bell Less Top® G3

BF Xpert™

  • 世界各国の高炉での知見をベースに構築されたプロセスモデルにより、最適オペレーションに導くエキスパートシステムです。
  • 高炉プラント各部の状態を検知して運転するための計装および自動化装置が装備されます。
  • システム内の構成単位はそれぞれモジュール化されており、モジュール単位での導入も可能です。
  • BF Xpert™ ディスプレイイメージ
  • BF Xpert™ ディスプレイイメージ
  • BF Xpert™ ディスプレイイメージ

コークス炉 炉圧制御システム SOPRECO®

  • 炭化室ごとの圧力制御が可能となるので、炉蓋部からのガス漏れ発生を低減します(ほぼゼロ)。
  • 炭化末期での炭化室への空気侵入を防止できるため、煉瓦損傷の低減にも寄与します。
  • SOPRECO® 外観 SOPRECO® 設置イメージ
  • SOPRECO® 各部名称

熱風炉排熱回収装置

  • ガス漏れ発生が無く良好な作業環境を維持できます。
  • 可動部品が無いため、メンテナンスおよび検査が容易です。
  • 封入型容器内での熱交換のため、配管での圧力損失がなく高い熱交換率を実現します。
  • 産業機器への幅広い適応性を持っております。
  • 中国鋼鉄(台湾) 第1高炉
    中国鋼鉄(台湾) 第1高炉
  • アルセロール・ミタル・ツバロン(ブラジル) 第2高炉
    アルセロール・ミタル・ツバロン(ブラジル) 第2高炉
    ヒュッテンベルケ・クルップ・マンネスマン(ドイツ) B高炉
    ヒュッテンベルケ・クルップ・マンネスマン(ドイツ) B高炉