JP2001123208A - Operating method of blast furnace - Google Patents

Operating method of blast furnace

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JP2001123208A
JP2001123208A JP30538599A JP30538599A JP2001123208A JP 2001123208 A JP2001123208 A JP 2001123208A JP 30538599 A JP30538599 A JP 30538599A JP 30538599 A JP30538599 A JP 30538599A JP 2001123208 A JP2001123208 A JP 2001123208A
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Japan
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ratio
furnace
hot metal
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blast furnace
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JP30538599A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Shiozawa
亨 塩沢
Hideyuki Kamano
秀行 鎌野
Hirobumi Nishimura
博文 西村
Takeshi Sato
健 佐藤
Kanji Takeda
幹治 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain the pick-up of Si in a blast furnace operation, in which the tapping quantity of molten iron is extremely lowered. SOLUTION: By operating under condition of regulating the heat flow rate shown with (heat capacity of charging material/heat capacity of gas) <=0.7 and the blasting temperature to <=500 deg.C, the Si content in the molten iron is made to <=0.45%, at the tapping rate <=1.1 t/dm3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉操業方法にお
いて、低出銑比の操業であっても溶銑中のSi濃度の上
昇を抑止するための高炉操業方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blast furnace operating method for suppressing an increase in the Si concentration in hot metal, even when operating at a low tapping ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】高炉では、炉頂から鉱石とコークスを炉
内へ装入し、層状に堆積させて充填層を形成するととも
に、炉下部に設置された羽口から炉内へ高温空気を吹き
込んで炉内のコークスを燃焼させ、この燃焼熱および発
生した一酸化炭素などの還元性ガスにより、充填層中の
鉱石の還元、溶融を行っている。このとき、羽口前では
レースウェイと呼ばれるコークスの燃焼ゾーンが形成さ
れ、ここで発生した高温の一酸化炭素ガス等が炉内を上
昇する。このガスは、炉内上部に堆積する鉱石、コーク
スに熱を伝えて、鉱石の昇温、還元、溶融に寄与する。
そして、高炉の操業では、上記の鉱石とコークスの量比
を変更することにより、鉱石の還元、溶融に使われるコ
ークスの量を変えることができる。ここで、生産される
溶銑1t当たりのコークス量をコークス比といい、同じ
く溶銑1t当たりの鉱石量を鉱石比という。コークス比
を低下させれば、溶銑製造のための燃料コスト低減を図
ることができるが、一方では、還元、溶融に必要な熱量
が不足しないような配慮も必要となる。熱量が不足する
と、炉内で生成する溶銑やスラグの温度が低下して粘度
が上昇するため、出銑口からの排出が困難となったり、
スラグ中に未還元のFeOが増加して鉄歩留りが低下する
といった問題が生じるからである。このため、高炉の操
業管理に当たっては、一般に、溶銑温度や溶銑と一緒に
生成するスラグに含まれるFeO量等を監視しながら、コ
ークス比を支障のない範囲でできるだけ下げるように努
めている。
2. Description of the Related Art In a blast furnace, ore and coke are charged into the furnace from the furnace top, deposited in layers to form a packed bed, and high-temperature air is blown into the furnace from tuyeres installed at the lower part of the furnace. The ore in the packed bed is reduced and melted by using the heat of combustion and the generated reducing gas such as carbon monoxide. At this time, a coke combustion zone called a raceway is formed in front of the tuyere, and the high-temperature carbon monoxide gas and the like generated here rises in the furnace. This gas transmits heat to the ore and coke deposited in the upper part of the furnace, and contributes to the heating, reduction, and melting of the ore.
In the operation of the blast furnace, the amount of coke used for the reduction and melting of the ore can be changed by changing the ratio of the ore and the coke. Here, the amount of coke per ton of hot metal produced is called a coke ratio, and the amount of ore per ton of hot metal is also called an ore ratio. If the coke ratio is reduced, the fuel cost for producing hot metal can be reduced, but on the other hand, it is necessary to take care that the amount of heat required for reduction and melting is not insufficient. If the calorific value is insufficient, the temperature of the hot metal or slag generated in the furnace decreases and the viscosity increases, making it difficult to discharge from the taphole,
This is because unreduced FeO increases in the slag, and the iron yield decreases. For this reason, in the operation management of the blast furnace, generally, while monitoring the temperature of the hot metal, the amount of FeO contained in the slag generated together with the hot metal, and the like, an effort is made to lower the coke ratio as much as possible without hindrance.

【0003】一方、高炉で生産される溶銑量(出銑量)
は、羽口から送風された高温空気の量(送風量)によっ
て定まる。すなわち、送風量を多くすれば、単位時間あ
たりのコークスの燃焼量が増加し、これにより鉱石の還
元、溶融が促進されるのである。高炉における1日当た
りの出銑量を炉内容積で除した値を出銑比(単位、t/
dm)と呼び、この値は、通常の操業で1.6 〜2.4 t
/dm程度の範囲である。
On the other hand, the amount of hot metal produced in the blast furnace (the amount of hot metal)
Is determined by the amount of hot air blown from the tuyere (blowing amount). That is, if the blowing amount is increased, the amount of coke burned per unit time increases, thereby promoting the reduction and melting of the ore. The tapping ratio (unit: t / t) is calculated by dividing the daily output of the blast furnace by the furnace volume.
dm 3 ), which is between 1.6 and 2.4 t in normal operation.
/ Dm 3 .

【0004】ところで、通常の高炉操業においては、銑
鉄の製造コストを低減するためには、出銑比を上げ、生
産量を増やすことが望ましい。しかし、溶銑の需要量に
変化が生じた場合には、製鉄所内のエネルギー事情、生
産効率、経済性などの諸条件を勘案して、低出銑比を維
持しながら操業を継続することも必要となってくる。例
えば、高炉を2基同時に稼働させる製鉄所において、一
方の高炉では出銑比を高く設定し、他方の高炉では出銑
比をできるだけ低く抑えて操業するといった場合がこれ
に相当する。
[0004] In a normal blast furnace operation, it is desirable to increase the tapping ratio and increase the production in order to reduce the production cost of pig iron. However, if the demand for hot metal changes, it is also necessary to continue operations while maintaining a low tapping ratio, taking into account various conditions such as the energy situation, production efficiency, and economic efficiency in the steelworks. It becomes. For example, in an ironworks in which two blast furnaces are operated at the same time, one of the blast furnaces is set to have a high tapping ratio, and the other blast furnace is operated while keeping the tapping ratio as low as possible.

【0005】こうした場合、出銑比を低減するには、通
常、上述したと逆の方法、すなわち送風量を低下させて
単位時間当たりに燃焼するコークス量を低下させ、鉱石
の溶融量を低下させるという方法がとられる。この方法
によれば、出銑比を低下させるという点では効果がある
が、単位時間当たりの炉体放熱量は炉体の規模によりほ
ぼ一定であるために、銑鉄1t当たりの熱バランスを考
慮すると、炉内への入熱量を増加させることが必要とな
る。入熱量を増やすには送風温度かコークス比を上昇さ
せることが必要となり、これらの操作はいずれも溶銑中
Si量の上昇に繋がってしまう。溶銑中のSi量が上昇する
と、溶銑を精錬する製鋼工程において、フラックスの使
用量が増加するといった悪影響がでるので好ましくはな
い。
In such a case, in order to reduce the tapping ratio, a method reverse to the above-mentioned method is generally used, that is, the amount of coke burned per unit time is reduced by reducing the amount of air blow, and the amount of molten ore is reduced. The method is taken. According to this method, although the effect of lowering the tapping ratio is effective, the amount of heat released from the furnace body per unit time is almost constant depending on the scale of the furnace body. However, it is necessary to increase the amount of heat input into the furnace. To increase the heat input, it is necessary to increase the blowing temperature or coke ratio.
This leads to an increase in the amount of Si. An increase in the amount of Si in the hot metal is not preferable because an adverse effect such as an increase in the amount of used flux occurs in the steelmaking process of refining the hot metal.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の低出銑比操業では、出銑比を下げれば下げるほど入
熱量の補償を必要とし、この熱補償を、送風温度の上昇
で補う場合、熱風炉の設備能力の限界などからコークス
比の増加で補う場合、いずれの場合とも、溶銑中のSi量
の上昇を避けることができなかった。そこで、本発明
は、生産量を極めて低下させた低出銑比の高炉操業にお
いて、Siの上昇を抑制することができる高炉操業方法を
提案することを目的とする。また、本発明は、出銑比が
1.4t/dm以下、とりわけ 1.1t/dm以下の低
出銑比であっても、溶銑中Siを 0.45 %以下に抑制する
ことのできる高炉操業方法を提案することを目的とす
る。
As described above, in the conventional low tapping ratio operation, the lower the tapping ratio, the more the heat input needs to be compensated, and this heat compensation is performed by increasing the blast temperature. In any case, when increasing the coke ratio due to the limitation of the equipment capacity of the hot blast stove, the increase in the amount of Si in the hot metal could not be avoided. Therefore, an object of the present invention is to propose a blast furnace operating method capable of suppressing an increase in Si in a blast furnace operation at a low tapping ratio in which production is extremely reduced. In addition, the present invention has a tapping ratio of
It is an object of the present invention to propose a blast furnace operation method capable of suppressing Si in hot metal to 0.45% or less even at a low tapping ratio of 1.4 t / dm 3 or less, particularly 1.1 t / dm 3 or less.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題に向けて、発明
者らは、装入原料に含まれるSiOから溶銑中にSiとし
て移行する過程を考察するとともに、この移行過程と操
業要因との関係について詳細に調査・検討を行った。そ
の結果、熱流比および送風温度をこれまで経験のない特
別な範囲に制限すれば解決しうるとの結論に達し、本発
明を完成するに到った。すなわち、本発明は、低出銑比
の高炉操業を行うにあたり、高炉のシャフト部における
熱流比を0.7以下とし、かつ送風温度を500℃以下
とした条件により操業することによって溶銑中Si濃度
の上昇を抑止することを特徴とする高炉操業方法であ
る。また、本発明は、出銑比を 1.1t/dm以下とす
る高炉操業に適用するのが効果的である。そして、本発
明により、溶銑中Si含有量を 0.45 %以下に抑制する
ことが可能になる。高炉のシャフト部における熱流比と
は、シャフト部のあるレベルにおいて、単位時間あたり
に下降してくる原料の熱容量をB (kJ/kg・m・h)と
し、同じく単位時間当たりに上昇する炉内ガスの熱容量
をG (kJ/kg・m・h)としたときに、B/Gで表され
る数値である。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventors consider the process of transferring from the SiO 2 contained in the charged raw material into Si in the hot metal, and consider the transition process and operating factors. The relationship was investigated and examined in detail. As a result, it has been concluded that the problem can be solved by limiting the heat flow ratio and the blowing temperature to special ranges which have not been experienced before, and the present invention has been completed. That is, in the present invention, when performing the blast furnace operation with a low tapping ratio, the heat flow ratio in the shaft portion of the blast furnace is set to 0.7 or less, and the blast furnace is operated under the condition that the blowing temperature is set to 500 ° C. or less. This is a method for operating a blast furnace, which is characterized by suppressing the rise of the blast furnace. Further, the present invention is effectively applied to a blast furnace operation with a tapping ratio of 1.1 t / dm 3 or less. According to the present invention, the Si content in the hot metal can be suppressed to 0.45% or less. The heat flow ratio in the shaft portion of the blast furnace is defined as B (kJ / kg · m 2 · h) where the heat capacity of the raw material falling per unit time at a certain level in the shaft portion is the furnace heat rising per unit time. When the heat capacity of the internal gas is G (kJ / kg · m 2 · h), it is a numerical value represented by B / G.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】高炉内において、Siは次のような
メカニズムで溶銑中へ移行すると考えられる。すなわ
ち、ステップ1:羽口前の高温部において、コークス灰
分中あるいは鉱石中のSiOが、 (1)式の反応で、炭素
により還元されてSiOガスとなる。 SiO+C→SiO+CO …… (1) ステップ2:このSiOガスが、炉内を上昇中に滴下して
くる溶銑中の炭素により(2)式の反応で還元され、溶銑
中Siとして溶解する。 SiO+C→Si+CO …… (2) 上記の反応過程に従うと、溶銑中のSi量を低減するため
には、このステップ1あるいはステップ2の反応を抑制
することが必要となる。その基本的な手段として、ステ
ップ1の反応の抑制に対しては、送風温度を低下させて
羽口前の温度を低下させること、一方、ステップ2の反
応の抑制に対しては、溶銑とSiOガスとの接触チャンス
を減らすことが考えられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a blast furnace, Si is considered to migrate into hot metal by the following mechanism. That is, Step 1: In the high-temperature portion in front of the tuyere, SiO 2 in coke ash or ore is reduced by carbon by the reaction of the formula (1) to form SiO gas. SiO 2 + C → SiO + CO (1) Step 2: This SiO gas is reduced by the reaction of the formula (2) by the carbon in the hot metal dripped while ascending in the furnace, and is dissolved as Si in the hot metal. SiO + C → Si + CO (2) According to the above reaction process, it is necessary to suppress the reaction in Step 1 or Step 2 in order to reduce the amount of Si in the hot metal. As a basic means, for the suppression of the reaction in step 1, the air blowing temperature is lowered to lower the temperature in front of the tuyere, while for the suppression of the reaction in step 2, molten iron and SiO 2 are used. It is possible to reduce the chance of contact with gas.

【0009】図1に、高炉炉内の状況について炉中心軸
を通る断面で示す (炉中心軸を軸として軸対象となるた
め炉断面の半分のみを示す) 。図中のハッチ部は融着帯
と呼ばれる鉱石の半溶融ゾーンである。炉頂に装入され
た鉱石は炉内を降下する間に炉内を上昇するガスにより
昇温、還元されるが、このとき鉱石の溶融温度の近辺で
鉱石は軟化し、さらに昇温されて完全に溶融する。炉中
心では炉内の上昇ガス流が強いため、鉱石の昇温が早
く、比較的炉の上部で鉱石は軟化する。一方、炉壁部や
や内側では炉内の上昇ガス流が比較的少ないため、鉱石
の昇温が遅れ、炉の下部に近いところで軟化する。従っ
て、融着帯は、図1に示すように炉中心部で高く炉壁近
傍では低い、山形の形状となる。この融着帯の下方では
鉱石および鉱石が還元されて生成したメタル、スラグは
滴下して流れる。この融着帯の下方を滴下帯と呼ぶ。羽
口レベルから滴下帯の長さ (図1中のHa、Hbに相当する
距離、以下、融着帯の高さという) が長いほど、羽口前
で発生してガス流に同伴して炉内を上昇するSiOガスと
溶銑との接触時間が長くなり、上記ステップ2の反応が
より促進されるため、溶銑中のSi量が上昇することにな
る。つまり、融着帯の高さが高いほど溶銑中Si量が増加
するという関係がある。従来から行われてきた低出銑比
操業では、一般に、入熱量の不足を単なるコークス比の
増大でカバーしてきたために、図1(a)のように、上
記融着帯の高さが上昇(滴下帯の長さが増大)して、ス
テップ2の反応が促進され、溶銑中Siが上昇していた。
FIG. 1 shows a state inside the blast furnace in a cross section passing through the furnace central axis (only half of the furnace cross section is shown because it is symmetrical about the furnace central axis). The hatched portion in the figure is a semi-solid zone of ore called a cohesive zone. The ore charged at the furnace top is heated and reduced by the gas rising in the furnace while descending in the furnace, but at this time, the ore softens near the melting temperature of the ore and is further heated. Melts completely. At the center of the furnace, the ore temperature rises quickly due to the strong rising gas flow inside the furnace, and the ore softens relatively at the top of the furnace. On the other hand, since the rising gas flow in the furnace is relatively small in the furnace wall slightly inside, the temperature rise of the ore is delayed, and the ore softens near the lower part of the furnace. Accordingly, the cohesive zone has a chevron shape, as shown in FIG. 1, which is high at the center of the furnace and low near the furnace wall. Below the cohesive zone, the ore and the metal and slag generated by the reduction of the ore are dropped and flow. The area below the fusion zone is referred to as a dripping zone. The longer the length of the drip zone from the tuyere level (the distance corresponding to Ha and Hb in Fig. 1, hereinafter referred to as the height of the cohesive zone), the longer the furnace is generated in front of the tuyere and accompanies the gas flow. The contact time between the rising SiO gas and the hot metal is prolonged, and the reaction in step 2 is further promoted, so that the amount of Si in the hot metal increases. That is, there is a relationship that the higher the height of the cohesive zone, the higher the amount of Si in the hot metal. In the conventional low tapping ratio operation, generally, the shortage of heat input has been covered by a mere increase in coke ratio. Therefore, as shown in FIG. The length of the dropping zone was increased), and the reaction in Step 2 was accelerated, and Si in the hot metal increased.

【0010】発明者らは、とくにステップ2の反応に着
目して、SiOガスの溶銑Siとして吸収される現象につい
て調査するとともに、ステップ1とステップ2が溶銑中
のSi量に及ぼす影響の度合いを調べ、低出銑比操業の下
での溶銑中Si量の抑制するための操業方法を検討した。
以下、このことについて説明する。
The present inventors have focused on the reaction of step 2 and investigated the phenomenon that the SiO gas is absorbed as hot metal Si, and also examined the degree of the effect of steps 1 and 2 on the amount of Si in the hot metal. Investigations were conducted to investigate the operation method to control the amount of Si in the hot metal under the low tapping ratio operation.
Hereinafter, this will be described.

【0011】ステップ2の反応は前述したように、融着
帯の高さに左右される。鉱石の融着はガスにより昇温さ
れた結果生じるが、さらに詳細に言うと、加熱媒体であ
る炉内上昇ガスから被加熱物である鉱石やコークスとい
った原料が、熱を受けて昇温された結果、鉱石が所定の
温度に達して軟化し融着するものである。したがって、
炉内のシャフト部のある領域に原料が降下するときの原
料の熱容量 (原料の熱容量流量という) と、その領域へ
炉内ガスが上昇して前記原料と接触するそのガスの熱容
量 (ガスの熱容量流量という) との量比すなわち熱流比
(原料の熱容量流量/ガスの熱容量流量) を考えた時
に、熱流比が大きいほど被加熱物である原料の降下量が
多く、加熱媒体である炉内ガスの流量が少ないことにな
り、原料の昇温が遅れて炉内の低いレベルに原料が降下
するまで原料の融着が生じないため、前記融着帯の高さ
は低くなる。また、熱流比が小さいと、逆に原料の昇温
が早く進み、融着帯の高さは高くなる。上記熱流比は式
(3) により計算することができる。 (装入物の熱容量)/(ガスの熱容量)=(0.21×鉱石比+0.35×コークス比) /(0.33×(送風原単位−O富化原単位)×79/炉頂ガス中N%)… (3) 適正な熱バランスの下で高炉操業が行われている限り、
(3) 式で示される熱流比はある範囲の中に入る。その範
囲の中では、コークス比を上げることで送風原単位が上
昇するために、(3) 式で示される熱流量出比は低下す
る。
The reaction in step 2 depends on the height of the cohesive zone as described above. The fusion of the ore occurs as a result of the temperature rise by the gas, but more specifically, the raw material such as the ore and coke to be heated is heated by the heat from the rising gas in the furnace as the heating medium. As a result, the ore reaches a predetermined temperature and softens and fuses. Therefore,
The heat capacity of the raw material when the raw material falls to a certain area of the shaft portion in the furnace (referred to as the heat capacity flow rate of the raw material), and the heat capacity of the gas that rises in the furnace to that area and comes into contact with the raw material (heat capacity of the gas) Flow rate) and heat flow ratio
Considering (heat capacity flow rate of raw material / heat capacity flow rate of gas), the larger the heat flow ratio, the larger the amount of fall of the raw material, which is the object to be heated, and the smaller the flow rate of the furnace gas, which is the heating medium, so that Since the fusion of the raw materials does not occur until the temperature rise is delayed and the raw materials drop to a low level in the furnace, the height of the fusion zone is reduced. On the other hand, if the heat flow ratio is small, the temperature rise of the raw material proceeds quickly, and the height of the cohesive zone increases. The heat flow ratio is given by the formula
It can be calculated by (3). (Heat capacity of charge) / (Heat capacity of gas) = (0.21 × Ore ratio + 0.35 × Coke ratio) / (0.33 × (Blast unit unit−O 2 enrichment unit unit) × 79 / N in furnace top gas 2 %) ... (3) As long as the blast furnace is operated under the proper heat balance,
The heat flow ratio given by equation (3) falls within a certain range. Within that range, the unit heat output increases by increasing the coke ratio, so that the heat flow output ratio expressed by equation (3) decreases.

【0012】図2は、SiOガス吸収率と熱流比との関係
を調べたものである。ここで、SiOガス吸収率は次式で
定義されるものである。 SiOガス吸収率=100 ×(メタルへのSi吸収量)/(羽口前のSiO発生量)… … (4) 上式の分子は、前述した (2)式の反応によるメタルへの
Si吸収の量であり、分母は、 (1)式による羽口前のSiO
発生量である。図2より、熱流比を低下させるとSiOガ
ス吸収率が増すが、熱流比0.7 でこのSiOガス吸収率は
100 %となって飽和し、さらなる吸収率の上昇は起こら
ない。このように、熱流比を低下させると融着帯のレベ
ルが高くなり、その結果、上昇する炉内ガス中のSiOガ
スと滴下してくる溶銑と接触するチャンスが大きくなっ
て、熱流比0.7 以下ではステップ2の反応はほぼ100 %
進行することになる。すなわち、熱流比0.7 以下では、
ステップ2の反応そのものがほぼ100 %進行するので、
羽口前で発生したSiOガスはほぼ全量溶銑中のSiとして
溶解するようになる。
FIG. 2 shows the relationship between the SiO gas absorption rate and the heat flow ratio. Here, the SiO gas absorption rate is defined by the following equation. SiO gas absorptivity = 100 x (amount of Si absorbed into metal) / (amount of SiO generated before tuyere) ... (4) The molecule of the above formula is converted into metal by the reaction of the above formula (2).
It is the amount of Si absorption, and the denominator is
It is the amount generated. As can be seen from FIG. 2, when the heat flow ratio is decreased, the SiO gas absorption rate increases.
It saturates to 100% and no further increase in absorption occurs. As described above, when the heat flow ratio is reduced, the level of the cohesive zone is increased, and as a result, the chance of contact with the dropping hot metal and the SiO gas in the rising furnace gas is increased, and the heat flow ratio is 0.7 or less. So the reaction in step 2 is almost 100%
Will progress. That is, at a heat flow ratio of 0.7 or less,
Since the reaction of Step 2 itself proceeds almost 100%,
Almost all of the SiO gas generated in front of the tuyere will be dissolved as Si in the hot metal.

【0013】ここで、実操業で熱流比を低下させるため
にとられる一般的な手段は、コークス比を増加させるこ
とである。すなわち、コークス比の増加は必然的に送風
原単位の増大を伴い、このとき (3)式の分子の増加量よ
りも分母の増加量が大きくなるので、結果的に (3)式の
値は低下することになる。
Here, a general measure taken to reduce the heat flow ratio in actual operation is to increase the coke ratio. In other words, an increase in the coke ratio necessarily entails an increase in the unit air intensity, and at this time, the increase in the denominator is larger than the increase in the numerator in equation (3). Will decrease.

【0014】発明者らは、図2の結果に注目して、低Si
化高炉操業条件の最適化について検討した。すなわち、
図2におけるSiOガス吸収率の飽和域は、熱流比が0.7
以下であるので、この熱流比が0.7 以下の範囲では、熱
流比を減少(コークス比を増大)させても溶銑中のSi量
のさらなる上昇はもたらされないと考えられる。一方
で、この熱流比0.7 以下の範囲では、熱流比の減少によ
る、換言すればコークス比の増大による入熱補償が十分
あるので、余剰の入熱補償に相当する熱分だけ送風温度
を低下させることが可能になるはずである。すなわち、
ステップ2の反応がほぼ100 %進行する状況下であって
も、羽口前温度を低下させることによってSiOガスの発
生量を抑制すれば、その分溶銑中へのSiの移行を抑える
ことができると考えられる。このような操業方針をとれ
ば、溶銑中のSi量を増加させることなく、低出銑比操業
を行うことが可能と思われる。
The inventors pay attention to the results shown in FIG.
The optimization of operating conditions of the blast furnace was studied. That is,
The saturation region of the SiO gas absorption rate in FIG.
Therefore, when the heat flow ratio is in the range of 0.7 or less, it is considered that even if the heat flow ratio is decreased (the coke ratio is increased), the Si content in the hot metal does not further increase. On the other hand, in the range of the heat flow ratio of 0.7 or less, since the heat input compensation by the decrease of the heat flow ratio, in other words, the increase of the coke ratio, is sufficient, the blowing temperature is reduced by the heat component corresponding to the excess heat input compensation. It should be possible. That is,
Even in a situation where the reaction in step 2 proceeds almost 100%, if the amount of generated SiO gas is suppressed by lowering the tuyere temperature, the transfer of Si into the hot metal can be suppressed accordingly. it is conceivable that. By adopting such an operation policy, it seems that it is possible to operate at a low tapping ratio without increasing the amount of Si in the hot metal.

【0015】このような対処方針の下に、さらに内容積
2584mの高炉において、熱流比と送風温度を種々
の範囲で変更して操業を行い、これら操業条件と溶銑中
Si量との関係を調査した。その結果を、図3および図4
に示す。図3は、送風温度と溶銑中Si量との関係を示し
たものである。図3より、送風温度が下降するに従い、
(1)式の反応が右に進行しにくくなるため、溶銑中Siの
値は低下していくことがわかる。そして、本発明が対象
とする出銑比1.1 以下の場合には、送風温度500 ℃以下
に維持することが効果的であると言える。なお、図3に
おける出銑比 1.1t/dm以下の操業における熱流比
は 0.65 〜0.7 の範囲にあった。また、図4は、熱流比
と溶銑中Si量の関係を示す。図4から、熱流比が0.7 を
超える範囲での操業では熱流比の低下に伴って溶銑中の
Si量が上昇する傾向を示しているが、熱流比が 0.7以下
の範囲では溶銑中Si量の上昇はほとんどみられない。な
お、図4における出銑比 1.1t/dm以下の操業にお
ける送風温度は400 〜500 ℃の範囲にあった。発明者ら
は、その後、操業条件をさらに詳細に検討した結果、本
発明の操業方法では、熱流比を0.7以下とし、かつ送
風温度を500℃以下とすることにより、所期の好まし
い効果がもたらされることを確認した。
Under such a policy, operation is further performed in a blast furnace having an inner volume of 2584 m 3 by changing the heat flow ratio and the blast temperature in various ranges.
The relationship with the amount of Si was investigated. The results are shown in FIGS.
Shown in FIG. 3 shows the relationship between the blowing temperature and the amount of Si in the hot metal. From FIG. 3, as the blast temperature decreases,
It can be seen that the value of Si in the hot metal decreases because the reaction of equation (1) hardly proceeds to the right. When the tapping ratio of the present invention is 1.1 or less, it can be said that maintaining the blowing temperature at 500 ° C. or less is effective. The heat flow ratio in the operation with a tapping ratio of 1.1 t / dm 3 or less in FIG. 3 was in the range of 0.65 to 0.7. FIG. 4 shows the relationship between the heat flow ratio and the amount of Si in the hot metal. From Fig. 4, it can be seen that in the operation where the heat flow ratio exceeds 0.7,
Although the amount of Si tends to increase, the amount of Si in the hot metal hardly increases when the heat flow ratio is less than 0.7. In addition, the blast temperature in the operation with a tapping ratio of 1.1 t / dm 3 or less in FIG. 4 was in the range of 400 to 500 ° C. The inventors have further studied the operating conditions in detail, and as a result, in the operating method of the present invention, by setting the heat flow ratio to 0.7 or less and the blowing temperature to 500 ° C. or less, the desired desired effect is obtained. Was confirmed.

【0016】本発明法を具体的に実施するには、装入原
料中の鉱石とコークスの比率を変えて、コークス比を上
昇させ、同時に送風量を増加させる。これにより溶銑1
t当たりの入熱量が過多となる分を、送風温度の低下に
よって減少させる。このような条件で操業することによ
り、単位時間当たりに生産される溶銑量を低下させ、同
時に低Siとすることが可能になる。本発明では、コーク
ス比を上昇させることで融着帯のレベルが高くなり、
(2)式によるSiOガスから溶銑へのSiの吸収率はほぼ100
%になるものの、送風温度を低下させることにより、
前記 (1)式におけるSiOガスの発生量を低減することが
でき、結果的に溶銑中の低Si化が可能になる。なお、こ
の場合、送風温度の下限は、高炉操業上熱バランス的に
操業可能な範囲により自ずと定まる。
In order to concretely carry out the method of the present invention, the ratio of ore to coke in the charged raw material is changed to increase the coke ratio, and at the same time, to increase the air flow. This makes hot metal 1
The excess heat input per t is reduced by lowering the blast temperature. By operating under such conditions, it is possible to reduce the amount of hot metal produced per unit time and at the same time to reduce the amount of Si. In the present invention, the level of the cohesive zone is increased by increasing the coke ratio,
According to equation (2), the absorption rate of Si from the SiO gas to the hot metal is almost 100.
%, But by lowering the blast temperature,
The amount of generation of the SiO gas in the above equation (1) can be reduced, and as a result, the Si content in the hot metal can be reduced. In this case, the lower limit of the blowing temperature is naturally determined by the range in which the blast furnace can be operated in a heat-balanced manner.

【0017】[0017]

【実施例】内容積2584mの高炉において、 1.1t
/dmの低出銑比操業を実施した。従来法に従う、熱
流比 0.75 (コークス比500 kg/t、送風量 2700 Nm
/t)、送風温度 700℃の操業では、溶銑中のSi量が
0.5〜0.6 %の範囲にあった。これに対して、熱流比
0.7(コークス比 600kg/t、送風量 3300 Nm
t)、送風温度 450℃とした本発明法で操業したとこ
ろ、溶銑中のSi量は 0.4〜0.45%の低値が得られた。本
発明法を実施することにより、このような良好な結果が
得られたのは、送風温度を低下させたために、羽口前の
温度が 1750 ℃まで低下し、SiOの生成が抑制されたこ
とが大きく寄与していると思われる。
EXAMPLES In blast furnace having an inner volume of 2584m 3, 1.1t
/ Dm 3 of low tapping ratio operation. Heat flow ratio 0.75 (coke ratio 500 kg / t, air flow 2700 Nm)
3 / t), in the operation with a blowing temperature of 700 ° C, the amount of Si in the hot metal
It was in the range of 0.5-0.6%. On the other hand, the heat flow ratio
0.7 (coke ratio 600 kg / t, air volume 3300 Nm 3 /
t) When operated by the method of the present invention in which the blowing temperature was 450 ° C., a low value of 0.4 to 0.45% was obtained for the amount of Si in the hot metal. Such good results were obtained by implementing the method of the present invention, because the temperature before the tuyere was reduced to 1750 ° C due to the decrease in the blowing temperature, and the generation of SiO was suppressed. Seems to have greatly contributed.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、本発明法に低出銑
比高炉操業方法によれば、熱流比と送風温度の条件を特
別な範囲に設定することにより、入熱補償したまま羽口
前でのSiO生成を抑制して、溶銑中のSi上昇を抑止する
ことが可能になる。
As described above, according to the method of operating a blast furnace with a low iron output ratio in the method of the present invention, the tuyere is maintained while heat input is compensated by setting the conditions of the heat flow ratio and the blast temperature to special ranges. It is possible to suppress the formation of SiO before and suppress the rise of Si in the hot metal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】熱流比が異なる操業における融着帯レベルの違
いを示す摸式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a difference in cohesive zone level in operations with different heat flow ratios.

【図2】SiOガスの溶銑への吸収率と熱流比との関係を
示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the absorptivity of SiO gas to hot metal and the heat flow ratio.

【図3】溶銑中のSi量に及ぼす送風温度の影響をを示す
グラフである。
FIG. 3 is a graph showing the effect of blowing temperature on the amount of Si in hot metal.

【図4】溶銑中のSi量に及ぼす熱流比の影響をを示すグ
ラフである。
FIG. 4 is a graph showing the effect of the heat flow ratio on the amount of Si in the hot metal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 博文 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 佐藤 健 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 武田 幹治 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 4K012 BD01 BD03  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Hirofumi Nishimura 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Kawasaki Steel Works Chiba Works (72) Inventor Takeshi Ken Sato 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Kawasaki (72) Inventor Mikiharu Takeda 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture F-term (reference) 4K012 BD01 BD03

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高炉で出銑比を低下させて操業を行うに
あたり、シャフト部における熱流比を0.7以下とし、
かつ送風温度を500℃以下の条件で操業することによ
り溶銑中Si含有量の上昇を抑止することを特徴とする
高炉操業方法。
Claims: 1. In operating a blast furnace with a reduced tapping ratio, a heat flow ratio in a shaft portion is set to 0.7 or less,
A method for operating a blast furnace, wherein an increase in the Si content in hot metal is suppressed by operating at a blowing temperature of 500 ° C. or lower.
【請求項2】 出銑比を1.1t/dm以下として操
業する請求項1に記載の高炉操業方法。
2. The blast furnace operating method according to claim 1, wherein the blast furnace is operated at a tapping ratio of 1.1 t / dm 3 or less.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011127176A (en) * 2009-12-17 2011-06-30 Kobe Steel Ltd Method for operating blast furnace
KR101345058B1 (en) 2012-04-26 2013-12-26 현대제철 주식회사 Blast Furnace Operation Method

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JP2011127176A (en) * 2009-12-17 2011-06-30 Kobe Steel Ltd Method for operating blast furnace
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