JP2000204406A - 高炉における炉中心部への装入物装入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、高炉により生産される銑鉄の品質
ならびに生産量の変動に伴う炉内状況の変化に対しても
安定な融着帯を形成し、円滑な高炉操業を行うための高
炉中心部への装入物装入方法を提供する。 【解決手段】 ベルレス高炉における装入物の高炉内装
入に際し、旋回シュートを介して先に装入したコークス
の上へ最終コークスを装入するに当たり、該旋回シュー
トの傾動角を特定角度に設定した後、該最終コークスを
高炉の炉口半径方向における所定位置装入堆積せしめ、
次いで、該旋回シュートにより鉄鉱石を装入堆積せしめ
たコークスの外側と高炉炉壁間に装入するか、または、
高炉直上の炉頂ホッパー内へ下部にコークスを投入後、
次いでその上部に鉄鉱石を投入し、該炉頂ホッパー内で
コークスと鉄鉱石を層状に貯留した後、前記旋回シュー
トの傾動角を前記特定角度に設定し、その後遮断弁を開
放し下部貯留コークスの大半を前記位置へ装入堆積せし
め、次いで、前記旋回シュートを装入堆積せしめたコー
クスの外側へ移行し上部貯留鉄鉱石の装入を開始する高
炉における炉中心部への装入物装入方。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉により生産さ
れる銑鉄の品質ならびに生産量の変動に伴う炉内状況の
変化に対しても安定な融着帯を形成し、円滑な高炉操業
を行うための融着帯形状を形成するのに適した高炉中心
部への装入物装入方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉における主な制御手段は装入物分布
制御と送風制御の二つがある。送風制御によりレースウ
ェイ条件（レースウェイ形状、レースウェイ内温度分
布、レースウェイ内ガス組成分布ほか）が決まるが、装
入物分布制御は、高炉内の反応伝熱を左右するガス流分
布、融着帯の形状を決める唯一の手段であるため、最も
よく用いられかつ最も重要な制御手段である。

【０００３】一般に高炉は高炉炉頂部より鉄鉱石、焼結
鉱、ペレット（以下、単に鉄鉱石と称す）と、コークス
を交互に装入し、炉下部の送風羽口（以下、単に羽口と
称す）より熱風を吹き込んで操業を行っている。高炉に
おいては、羽口先端部分でコークスと熱風との反応によ
り生じたＣＯガスを含む高温の炉内ガスで、前記鉄鉱石
を炉内降下中に加熱−還元（間接還元）−溶融する。さ
らに、鉄鉱石の溶融物を滴下中に滴下帯部に存在するコ
ークスで還元（直接還元）しつつ湯溜り部に集められ、
適時、出銑口より炉外に排出する。この鉄鉱石は溶融滴
下する直前に軟化融着状態（以下、単に融着帯と称す
る）となり、コークスを挟んで炉内に存在している。

【０００４】このように、高炉内においては、装入した
鉄鉱石が塊の状態にある塊状帯部、軟化融着した状態に
ある融着帯、溶融滴下状態にある滴下帯部が存在してお
り、前記炉内ガスは羽口先端部よりこの滴下帯部、融着
帯、塊状帯部を順次通って炉外に排出している。この三
者の通気抵抗は融着帯が最も大きく、次いで塊状帯部で
あり、滴下帯部が最も小さくなっている。したがって、
融着帯の形状によって塊状帯部と滴下帯部の形状も異な
り、炉内の通気性およびガス利用率が異なったものとな
る。

【０００５】例えば、融着帯の頂部が高くなるいわゆる
中心流型融着帯（逆Ｖ型）においては、塊状帯部が狭く
なる反面、滴下帯部が広くなるので通気性は良好となる
と同時に、炉内ガスが炉心部を常時流れてガス流が安定
化するためにガス利用率も高位のレベルに維持できる。
また、融着帯頂部が低くなる、いわゆるフラット型融着
帯においては、塊状帯部が広くなる反面、滴下帯部が狭
くなるので通気性は悪くなると同時に、炉内ガスが偏流
する可能性があり、ガス利用率が低下する場合もある。
この通気性およびガス利用率は生産性および燃料比に深
い関係を有するものであり、高炉操業中に該融着帯の位
置および形状を検知し、これによって融着帯を最適制御
すれば、通気性およびガス利用率を調節することがで
き、生産性の増大、燃料比の節減を図ることができる。

【０００６】このような高炉内での融着帯の制御方法と
しては、幾つかの発明が開示されているが、例えば特公
昭６３−６１３６７号公報に提示されている技術によれ
ば、高炉の炉腹部あるいはそれ以下の部分から炉内に１
個または複数個のゾンデを挿通し、該ゾンデから得られ
るガス体および固体温度、ガス組成の実測値から融着帯
の上側および下側の位置を求めるとともに、該融着帯の
位置が高炉操業上最適な位置を占めるように、高炉の半
径方向の鉄鉱石層厚とコークス層厚の比（Ｏ／Ｃ）の分
布および粒度分布を制御することを特徴としている。

【０００７】すなわち、融着帯の制御として高炉へ装入
する鉄鉱石とコークスのＯ／Ｃの分布を制御することに
よって適切な融着帯を得ることができるとされており、
その理由として、鉄鉱石層はコークス層に比べて粒子径
および層の空間率が小さいので、高炉の半径方向のうち
で鉄鉱石層厚が相対的に厚い部分ではガスの通気性は悪
く、そのためその部分を流れるガス流速、ガス流量が低
下する。ガス流量の低下はいろいろな面に影響を及ぼ
し、伝熱に関しては単位断面積を流れるガス顕熱量の低
下、固体物質への伝熱性の悪化をもたらす。反応に関し
ては、鉄鉱石を還元するのに充分なガス量が供給されな
いために還元ガスの濃度が低下し、還元推進力が弱まる
ことから、還元率の相対的低下をもたらす。

【０００８】以上のことから、半径方向でＯ／Ｃの高い
部分は還元率の低下、ガス体および固体温度の低下をも
たらす。したがって、例えば中心部で高い融着帯を実現
するためには炉下部の中心部に充分な熱を供給すること
が必要である。そのためには炉中心部にガスの供給を増
加する操作、すなわち中心部のＯ／Ｃを小さくすること
が必要であり、また周辺部で高い融着帯を実現するため
には同様な理由から、周辺部のＯ／Ｃを小さくする操作
が必要であると述べられている。

【０００９】しかし、従来法における通常の高炉装入物
の装入方法に従えば、例えば図４に示すように、コーク
ス（Ｃ）と鉄鉱石（Ｏ）とを順次層状に装入すると炉中
心部においては、鉄鉱石の装入層の厚みが厚くコークス
装入層の厚みが薄くなる傾向を避けることはできなかっ
た。これは鉄鉱石の安息角がコークスの安息角に比べて
小さく、かつ鉄鉱石とコークスの嵩密度が大きく異な
り、勢い炉中心部において鉄鉱石層が必然的に厚くなる
現象を生じるためである。したがって、炉中心において
は炉下部から供給されるガスの流れが、炉中心部の鉄鉱
石層の厚い部分では通気性が悪くなり、その結果ガス
は、ガス流れが比較的容易な炉周辺部に向かいその部分
を流れることになる。

【００１０】このような装入物の分布状態に対して高炉
中心部のみにコークスを特別の手段によって装入し、炉
中心部にチムニー状のコークス堆積状態を積極的に保持
せしめようとする技術が例えば特公平６−３７６４９号
公報に開示されている。該公報に記載された技術を高炉
操業に適用すれば、炉中心部にコークスのチムニーを容
易に作ることができるはずであるが、後述するように高
炉の実操業においては一旦作られたチムニー状のコーク
ス層では通気性が過大となり、下方向からの上昇ガス流
が強すぎてチムニー状に堆積しようとするコークスを吹
き上げ、図５に模式的に示すように炉中心部のコークス
が周辺部に飛散し、実際には目的とするコークス中心部
装入の効果は意外に少ない状態にあるものと思慮され
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記したように、融着
帯の適切な形状については知られており、例えば図３に
示すように、融着帯を中心部が高い逆Ｖ型にすること
が、現状の高炉操業を行う上で理想的な形状とされてい
る。この形状を得るためには上記したように、炉中心部
のＯ／Ｃを小さくする必要があり、これは言い換えると
炉中心部のコークス量ができるだけ多くなるような装入
物の装入方法が好ましいと言うことである。

【００１２】このような状況下で、実際の高炉における
装入物（鉄鉱石、コークス等）の装入分布状態、すなわ
ち高炉半径方向での適切なＯ／Ｃを分布状態を得るため
には、それに適した装入設備が必要となる。しかし、ベ
ルレス高炉においては、上記の調整を実施しようと思え
ば、旋回シュートの傾動角を広範囲に移動する必要があ
り、そのため、高出銑比の操業条件下では、装入物を炉
内に装入するのに時間が長くかかり過ぎるという問題が
生じ、所望のＯ／Ｃ分布を高炉半径方向で作り込めない
状況に直面することも起こっていた。

【００１３】また前述のように、炉中心部へのコークス
装入は炉中心部を上昇するガス流の影響を受けるので、
その対応策も考慮したうえで適切な装入方法を採用しな
ければ、目的とする効果が得られない惧れがあり、これ
らのことを総括したうえで、従前の装入設備によって簡
便容易に上記した如きＯ／Ｃの高炉半径方向での分布状
態を得ることができる装入技術についての開発が強く要
望されていた。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来方
法における問題点を解決するためになされたものであっ
て、その要旨するところは、下記手段にある。 （１） ベルレス高炉における装入物の高炉内装入に際
し、旋回シュートを介して先に装入したコークスの上へ
最終コークスを装入するに当たり、該旋回シュートの傾
動角を２０〜３５゜の範囲内で特定角度に設定した後、
該最終コークスを高炉の炉口半径方向における所定位置
へ装入堆積せしめ、次いで、前記旋回シュートにより鉄
鉱石を装入堆積せしめたコークスの外側と高炉炉壁間に
装入する高炉における炉中心部への装入物装入方。 （２） ベルレス高炉における装入物の高炉内装入に際
し、旋回シュートを介して先に装入したコークスの上へ
最終コークスを装入するに当たり、高炉直上の炉頂ホッ
パー内へ下部にコークスを投入後、次いでその上部に鉄
鉱石を投入し、該炉頂ホッパー内でコークスと鉄鉱石を
層状に貯留した後、該旋回シュートの傾動角を２０〜３
５゜の範囲内で特定角度に設定し、その後遮断弁を開放
し下部貯留コークスの大半を高炉の炉口半径方向におけ
る所定位置へ装入堆積せしめ、次いで、前記旋回シュー
トを装入堆積せしめたコークスの外側へ移行し上部貯留
鉄鉱石の装入を開始する高炉における炉中心部への装入
物装入方。

【００１５】（３） 前記最終コークス装入後の鉄鉱石
の装入は、コークス堆積部外側部から高炉炉壁側へ向け
順次装入する（１）または（２）に記載の高炉炉芯部活
性化のための装入物装入方法。 （４） 前記高炉の炉口半径方向における所定位置へ装
入堆積せしめる最終コークスは、その粒径を大にして高
炉内へ装入する（１）ないし（３）のいずれかにに記載
の高炉における炉中心部への装入物装入方法。 （５） 前記高炉の炉口半径方向における所定位置へ装
入堆積せしめる最終コークスは、その反応性を低反応性
に変更して高炉内へ装入する（１）ないし（４）のいず
れかに記載の高炉における炉中心部への装入物装入方
法。

【００１６】（６） 前記高炉の炉口半径方向における
所定位置へ装入堆積せしめる最終コークスは、高炉炉頂
部の炉内半径方向のガス利用率の値によって、コークス
装入割合（１／ｎ）を調整制御する（１）ないし（５）
のいずれかに記載の高炉における炉中心部への装入物装
入方法。

【００１７】（７） 前記（６）において、ガス利用率
（ηＣＯ）の値が炉中心部において２０％を超えた場合
に、高炉炉口半径方向で所定位置へ装入する最終コーク
スのコークス装入割合（１／ｎ）を増加する高炉におけ
る炉中心部への装入物装入方法。 （８） 前記（６）において、ガス利用率（ηＣＯ）の
値が炉中心部において２０％以下を満足し、かつ炉中間
部でのηＣＯの値が６０％以上になった場合に、高炉炉
口半径方向で所定位置へ装入する最終コークスのコーク
ス装入割合（１／ｎ）を減ずる高炉における炉中心部へ
の装入物装入方法。 （９） 前記ガス利用率（ηＣＯ）の値が（７）または
（８）に定めた値を逸脱した状態が、少なくとも８時間
経過した場合に、高炉炉口半径方向で所定位置へ装入す
る最終コークスのコークス装入割合（１／ｎ）の増減を
行う高炉における炉中心部への装入物装入方法。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明者らが高炉における装入物
の装入状態を考察したところでは、前述したように高炉
中心部に装入されるコークスはその比重が軽く、かつ嵩
密度が小さいため炉下部からの上昇ガス流によって吹き
上げられ飛散するので、その間隙部に比重の重い鉄鉱石
が流れ込み（鉄鉱石は安息角が小さいので容易）、炉中
心部に所望とするコークスの堆積層を得るには多くの困
難が伴うことが判明した。

【００１９】そこで本発明者らは高炉内融着帯の制御に
おいて、高炉装入物中の高炉半径方向でのＯ／Ｃを適切
な分布状態に調整するために、特別の装入装置を要せず
従来の装入物装入装置を用いて行うべく鋭意研究・検討
を重ねた結果、ベルレス高炉においては、炉内への装入
物中最終コークスの装入を高炉の炉口半径方向において
適切な所定位置に調整することによって、上記問題点の
解決を図ることが容易であるとの結論に到達した。

【００２０】さらに、最終コークス装入位置の適正化に
ついて種々の実験を行い、多くの試行錯誤を重ねた結
果、旋回シュートの傾動角を２０〜３５゜の範囲内で特
定し炉中心部を避け、炉中心から炉壁までの間で炉中心
部の上昇ガス流の影響を受けない位置に、最終コークス
を装入して堰状のコークスの堆積層を一旦作り、そのコ
ークス堆積層（堰）の外側と炉壁間へ鉄鉱石を装入する
ことによって、一旦堆積せしめたコークスを鉄鉱石の炉
心方向への流れ込みを利用し、該堆積コークスを炉中心
部へ押し込み、炉中心部にコークスを主体とした通気性
の良好なチムニー状の装入物層を形成せしめることがで
きるとの見通しを得たものである。

【００２１】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明
する。図１および２は高炉炉頂より装入された装入物を
模式的に示したもので、図１において、先に装入したコ
ークス層の上部に、例えば１ホッパー（１ダンプ）に貯
留された最終コークス（Ｃ）を旋回シュートの傾動角を
２０〜３５゜の範囲内で特定角度に設定し、該旋回シュ
ートによって高炉炉中心部からずらし、高炉の炉口半径
方向における所定位置へ装入し、堰状に堆積せしめる
（この場合、コークスの堆積層は通常装入する層厚より
厚目に堆積した方がより効果的である）。しかる後、鉄
鉱石（Ｏ）を先に装入した最終コークス（Ｃ）の存在す
る堆積部の外側へ装入を行う。かくの如き装入を行うこ
とにより、一旦堆積された最終コークス（Ｃ）は、鉄鉱
石（Ｏ）の炉中心部方向への流れ込みにより、外方より
炉中心方向へ押し込まれ、図２に示したようなコークス
を主体とする装入物の分布状態が得られる。

【００２２】すなわち、炉中心部には装入コークス層の
流動化コークス（前記したように炉中心部に存在するコ
ークスは、絶えず炉中心を上昇するガス流によって舞い
上がり、上昇・下降を繰り返すので流動化された状態と
なっている）と所定位置に装入された堆積コークスとの
混合したコークスが堆積された状態となり、その外周部
に一部所定位置に装入されたコークスが残存し、その上
部に鉄鉱石が積層された状態となる。このような装入物
層が確保できるので、炉中心部に所望のコークスを主体
とするチムニーが形成され、目的とする融着帯を容易に
得ることができる。

【００２３】なお、本発明においては本発明者らが先に
発明し、特願平９−３４１９７０号にて既に出願してい
る「高炉への装入物装入方法」を本発明に適用すること
も本発明の主旨から言って当然可能である。すなわち該
発明の要旨は、「ベルレス高炉における装入物の高炉内
装入に際し、高炉直上の炉頂ホッパー内へ下部にコーク
スを投入後、次いでその上部に鉄鉱石を投入し、該炉頂
ホッパー内でコークスと鉄鉱石を層状に貯留後、遮断弁
を開放し旋回シュートを介して装入物を高炉内へ装入す
ることを特徴とする高炉への装入物装入方法」にあるの
で、図６に示すように、炉頂ホッパーに貯留された下部
コークスを高炉の炉口半径方向において所定位置に装入
堆積後、残りの鉄鉱石を主体とする貯留物を旋回シュー
トの傾動角度を調整し、所定位置に堆積された最終装入
コークス層の外側へ移行して装入を続行することによ
り、鉄鉱石によって所定位置に堆積されたコークスを炉
中心部へ押し込みを行うことができるので、前記同様の
目的が達せられる。

【００２４】通常の高炉におけるコークスと鉄鉱石の装
入については、全装入量中での鉄鉱石（Ｏ）とコークス
（Ｃ）の比（Ｏ／Ｃ）を高炉操業状況に応じて予め決め
ておき、その比に合わせてコークスと鉄鉱石が交互に層
状に堆積するように、順次コークスと鉄鉱石の装入を行
っている。この堆積層を作り込むための上記装入物の装
入操作方法としては、高炉での装入設備上での特性、高
炉操業状況の変動などにより種々の形態が採用される。
通常の装入ではコークス（Ｃ）と鉄鉱石（Ｏ）の装入を
以て１チャージと称しているが、その装入の順序は、例
えば、（Ｃ↓Ｏ↓），（Ｃ↓Ｃ↓Ｏ↓Ｏ↓），（Ｃ↓Ｃ
↓Ｃ↓Ｏ↓Ｏ↓）など多くの装入形態が存在する。

【００２５】このような装入形態において、本発明で称
している高炉の炉口半径方向の所定位置に装入堆積する
最終装入コークスとは図１にも示したように、本発明の
目的から明らかなように鉄鉱石（Ｏ）が装入される直前
のコークス（Ｃ）を指すことは、言うまでもないことで
ある。従って、１チャージ内で２回以上のコークスが装
入される場合は、最後に装入されるコークスがこれに該
当するが、コークスの装入が１回のみで済まされるよう
な場合には、予め高炉所定位置に装入するコークスを確
保できる装入パターンを設定しておく必要がある。な
お、前述のように（Ｏ／Ｃ）比は高炉全体での装入量か
ら決められるので、（Ｏ／Ｃ）分布を配慮して最終コー
クス量を定めるべきである。

【００２６】本発明において、最終コークスを装入する
ための旋回シュートの傾動角を２０〜３５゜（炉中心軸
（垂直線）に対して）の範囲に規制したが、この値は高
炉炉体の大きさによっても多少影響され、また、装入物
の装入ラインと旋回シュートの長さによっても多少変わ
ってくるので、高炉操業状況に合わせて随時選定できる
ように幅を持った値とした。

【００２７】前記旋回シュートの傾斜角が２０゜未満で
あれば、装入された最終コークスが炉中心部に近くなり
過ぎ、炉中心部の上昇ガス流に巻き込まれコークスの飛
散が起こりコークスの堆積の効果が半減するためであ
り、また、傾斜角が３５゜を超えると装入コークスが炉
壁側に寄り過ぎ、一旦堆積されたコークスを次いで装入
する鉄鉱石で炉心方向への流れ込みを利用するには、押
し込み力が不足するためである。なお、好ましくは２０
゜〜３０゜の傾斜角をとるのがよい。

【００２８】前述のように高炉の操業状況に即応して旋
回シュートの傾動角を最適な特定角度に設定し（固定し
た一定角度にであっても、または多少の幅を持った角度
であってもよい）、最終コークスを高炉の炉口半径方向
における所定位置へ装入堆積せしめる。

【００２９】また、高炉炉口半径方向における所定位置
へ装入堆積せしめる最終コークスは、高炉炉周全域に亙
って均一に装入するのが好ましい。しかし、旋回シュー
トによる装入においては、ホッパーから流出する際に装
入物の粒度のバラツキ、貯留量の変動等により、ときに
よっては装入量に偏りが発生することがある。この様な
事態が起こると装入量の大小にもよるが、コークスを装
入すべき炉周の長さが長いときには、炉周方向において
全長を満たさないことも起こり得る。この様な状態が発
生しても、装入堆積された最終コークスは、堆積部分に
おいてはその効果を発現するので、不充分とは云えそれ
なりの目的は達し得る。

【００３０】さらに、高炉炉口半径方向における所定位
置へ装入した最終コークス装入後の鉄鉱石の装入に当た
っては、最終コークスの堆積層（堰）の外側と高炉炉壁
間であればどこから装入を始めてもよいが、旋回シュー
トの連続可動を考慮した場合は、最終コークスの堆積層
（堰）の外側近傍から開始し、初期の鉄鉱石で堆積コー
クスを炉中心部へ押し込み、順次炉壁側へ装入を続行す
る装入形態を採ることが考えられる。また、前記とは逆
に高炉炉壁側から鉄鉱石の装入を開始し、順次炉中心方
向へ装入を進めコークスの堆積層近傍で装入を終了する
ような装入形態を採用してもよい。

【００３１】さらにまた、高炉炉口半径方向における所
定位置へ装入堆積せしめる最終コークスは、鉄鉱石との
兼ね合いからその粒度を通常のコークスより大径のもの
を選択し、最適な粒度を保持し炉中心部でコークスが相
当量残留するよう調整する必要がある。また、上記コー
クスはその反応性からみて高反応性コークスを必要とせ
ず、低反応性コークスであっても充分である。

【００３２】本発明において高炉炉口半径方向における
所定位置へ装入堆積せしめる最終コークスは、高炉装入
毎全てのチャージに対して行う場合もあるが、数チャー
ジに対して１回の割合で実施するのみでよい場合も多
く、あくまでも高炉操業状況に合わせて調整するのが好
ましい。すなわち、高炉の操業状況は種々の要因によっ
て変動するため、時によっては炉中心部のガスの流れが
過大となる状態を生じる場合がある。このような場合に
はこの流れを抑制し、炉中心部以外の箇所にも適当量の
ガスが流れるように調整してやらねばならない。従っ
て、炉内でのガス流れが適切に行われているか否かで判
断し、その回数を定める必要がある。

【００３３】ここで、炉内でのガス流れ状況を表す指標
としてガス利用率がある。これは普通ηＣＯが用いら
れ、ηＣＯ＝（ＣＯ2 ／（ＣＯ＋ＣＯ2 ））で示され
る。従来のベルレス高炉におけるηＣＯの高炉半径方向
での分布状況の例を示すと図７のようになる（高炉中心
部を０とし、高炉炉壁を１として示している）。同図は
通常のベルレス高炉での平均的な値を示したもので、η
ＣＯの分布は点線で示されるように炉中心部で３０％前
後、高炉半径方向０．５〜０．７（以下中間部と称す）
で５０％前後、高炉炉壁部で４５％前後の値となってい
る。

【００３４】このような状況下で本発明による高炉中心
部への装入物の装入方法を実施したときの炉内ガス流分
布（ηＣＯ）は、実線で示されるように炉中心部で５％
前後、炉中間部で５２％前後、高炉炉壁部で４５％前後
の値となり、炉中心部のηＣＯ値が改善され、炉内ガス
流の分布としてはほぼ理想に近い状態を保持することが
できることが明らかである。

【００３５】しかし、これは飽くまで前記した高炉操業
条件の変動がなく、コークスの装入も理想的に行われた
ときのことであって、実操業においては何等かの要因に
よって図７の実線で示されるようなガス流分布を絶えず
維持できるとは限らず、ガス流分布状態に異常な事態を
生ずることが時には起こる。このような場合に本発明に
おいては、ηＣＯの炉内分布を尺度としてガス流分布に
異常が発生したとの判断を行い、高炉炉口半径方向にお
ける所定位置へ炉全周に亙って装入堆積せしめる最終コ
ークスのコークスの装入割合（１／ｎ）を調整制御する
ものである。

【００３６】すなわち、前記した装入堆積せしめる最終
コークスの装入コークスの装入割合（１／ｎ）を増減す
ることによって、ηＣＯ分布の異常を解消せしめんとす
るにある。なお、ここでｎはコークスの装入回数（チャ
ージ数）を表す。具体的には炉中心部のガスの流れが過
大となった場合はｎを大きくし、逆に炉中心部のガスの
流れが過小となった場合はｎを小さくする処置を採る。
この他にも炉中心部以外の箇所でηＣＯ分布値に異常が
発生した場合、例えば中間部でηＣＯが６０％以上の値
まで上昇するようなガス流分布となったときには、それ
に応じｎ数を増すような対処を実施し、高炉半径方向で
のηＣＯ分布値が適切な値を回復維持できるような調整
を行う。

【００３７】このｎ数を調整するには、高炉によっては
ηＣＯ分布値に特有の変動を有する場合があり、一率に
決めることは困難を伴うものであり、高炉の特性に応
じ、さらには高炉操業条件の変動を考慮し、実施すべき
高炉において多くの試行錯誤を繰り返したうえ、経験上
から適切な値を求めて置くことが望ましい。

【００３８】一般的には、ガス利用率（ηＣＯ）の値が
炉中心部において２０％を超えた場合は、高炉炉口半径
方向の所定位置へ装入するコークスの装入割合（１／
ｎ）を増加する処置をとり、また、ガス利用率（ηＣ
Ｏ）の値が炉中心部において２０％以下を満足し、か
つ、中間部でのηＣＯの値が６０％以上になるような事
態が生じた場合には、高炉炉口半径方向の所定位置へ装
入するコークスの装入割合（１／ｎ）を減らし、図７に
実線で示されるようなηＣＯ分布に近付ける必要があ
る。

【００３９】上述のコークスの装入割合（１／ｎ）変更
の操作を行うに当たっては、ガス利用率（ηＣＯ）の値
が上記値を逸脱した状態が、少なくとも８時間経過して
も同様な状態を継続していることが確認された時点で実
施するもので、炉内ガス利用率を測定するためのサンプ
リング誤差、分析誤差等、またはその他の要因の一時的
な変動を考慮し、ηＣＯ値が上記範囲外になったとして
も、直ちにアクションを採ることは好ましくない。逆に
前記時間を経過した後でもなんらのアクションも採らな
いことは、高炉操業に悪影響を及ぼすことに繋がるの
で、これもまた好ましいものではない。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実際の高炉に適用した実施例
について説明する。操業を行った高炉は内容積３２８０
ｍ³ を有する微粉炭吹き込み実施中の高炉である。表１
に高炉で本発明による装入物の装入パターンと全装入物
でのＯ／Ｃを示した。また、本発明の実施による結果は
シャフト上部ゾンデ中心部のガス利用率を尺度としてそ
の効果を示した。これらはいずれも７日間同一装入方法
を継続したものであり、表１中の数値はその間での平均
値を表している。

【００４１】

【表１】

【００４２】実施番号１〜７は装入パターン、につ
いて実施したものであり、実施番号８〜１１については
コークスの粒度および低反応性コークスの使用等につい
て実施した。なお、実施番号１２については比較のため
に従来例を挙げた。表１から明らかなように、本発明に
よれば良好な融着帯が従来例に比して安定して得られた
結果、高炉操業が安定し、かつ高出銑比を確保すること
ができた。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明装入方法を
実施することにより、コークスを炉半径方向でその分布
を適正かつ確実に形成させることができ、適切な高炉内
融着帯形状を安定して得ることが可能となり、適正な高
炉中心ガス流を確保すると共に、炉円周方向にも安定し
た周辺ガス流を形成させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による高炉への装入物の装入初期の状態
を示した図。

【図２】本発明の装入方法によって得られた装入物の装
入層の状態を示した図。

【図３】高炉内での逆Ｖ型融着帯の例を示した図。

【図４】通常の高炉装入における鉄鉱石層とコークス層
の形状を示した図。

【図５】炉中心部の上昇ガス流が大きい場合の炉中心部
の装入コークスの状態を模式的に示した図。

【図６】炉頂ホッパーでの装入物の貯留状態を示した
図。

【図７】ベルレス高炉における高炉半径方向でのガス利
用率（ηＣＯ）の分布状態を示した図。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルレス高炉における装入物の高炉内装
   入に際し、旋回シュートを介して先に装入したコークス
   の上へ最終コークスを装入するに当たり、該旋回シュー
   トの傾動角を２０〜３５゜の範囲内で特定角度に設定し
   た後、該最終コークスを高炉の炉口半径方向における所
   定位置へ装入堆積せしめ、次いで、前記旋回シュートに
   より鉄鉱石を装入堆積せしめたコークスの外側と高炉炉
   壁間に装入することを特徴とする高炉における炉中心部
   への装入物装入方法。
2. 【請求項２】 ベルレス高炉における装入物の高炉内装
   入に際し、旋回シュートを介して先に装入したコークス
   の上へ最終コークスを装入するに当たり、高炉直上の炉
   頂ホッパー内へ下部にコークスを投入後、次いでその上
   部に鉄鉱石を投入し、該炉頂ホッパー内でコークスと鉄
   鉱石を層状に貯留した後、該旋回シュートの傾動角を２
   ０〜３５゜の範囲内で特定角度に設定し、その後遮断弁
   を開放し下部貯留コークスの大半を高炉の炉口半径方向
   における所定位置へ装入堆積せしめ、次いで、前記旋回
   シュートを装入堆積せしめたコークスの外側へ移行し上
   部貯留鉄鉱石の装入を開始することを特徴とする高炉に
   おける炉中心部への装入物装入方法。
3. 【請求項３】 前記最終コークス装入後の鉄鉱石の装入
   は、コークス堆積部外側部から高炉炉壁側へ向け順次装
   入することを特徴とする請求項１または請求項２のいず
   れかに記載の高炉中心部への装入物装入方法。
4. 【請求項４】 前記高炉の炉口半径方向における所定位
   置へ装入堆積せしめる最終コークスは、その粒径を大に
   して高炉内へ装入することを特徴とする請求項１ないし
   請求項３のいずれかに記載の高炉における炉中心部への
   装入物装入方法。
5. 【請求項５】 前記高炉の炉口半径方向における所定位
   置へ装入堆積せしめる最終コークスは、その反応性を低
   反応性に変更して高炉内へ装入することを特徴とする請
   求項１ないし請求項４のいずれかに記載の高炉における
   炉中心部への装入物装入方法。
6. 【請求項６】 前記高炉の炉口半径方向における所定位
   置へ装入堆積せしめる最終コークスは、高炉炉頂部の炉
   内半径方向のガス利用率の値によって、コークス装入割
   合（１／ｎ）を調整制御することを特徴とする請求項１
   ないし請求項５のいずれかに記載の高炉における炉中心
   部への装入物装入方法。
7. 【請求項７】 前記請求項６において、ガス利用率（η
   ＣＯ）の値が炉中心部において２０％を超えた場合に、
   高炉炉口半径方向で所定位置へ装入する最終コークスの
   コークス装入割合（１／ｎ）を増加することを特徴とす
   る高炉における炉中心部への装入物装入方法。
8. 【請求項８】 前記請求項６において、ガス利用率（η
   ＣＯ）の値が炉中心部において２０％以下を満足し、か
   つ炉中間部でのηＣＯの値が６０％以上になった場合
   に、高炉炉口半径方向で所定位置へ装入する最終コーク
   スのコークス装入割合（１／ｎ）を減ずることを特徴と
   する高炉における炉中心部への装入物装入方法。
9. 【請求項９】 前記ガス利用率（ηＣＯ）の値が請求項
   ７または請求項８に定めた値を逸脱した状態が、少なく
   とも８時間経過した場合に、高炉炉口半径方向で所定位
   置へ装入する最終コークスのコークス装入割合（１／
   ｎ）の増減を行うことを特徴とする高炉における炉中心
   部への装入物装入方法。