JP2001140007A - 多結晶水含有鉄原料を使用した高炉操業方法 - Google Patents

多結晶水含有鉄原料を使用した高炉操業方法

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JP2001140007A
JP2001140007A JP32373399A JP32373399A JP2001140007A JP 2001140007 A JP2001140007 A JP 2001140007A JP 32373399 A JP32373399 A JP 32373399A JP 32373399 A JP32373399 A JP 32373399A JP 2001140007 A JP2001140007 A JP 2001140007A
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Kazuyoshi Yamaguchi
一良 山口
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 微粉炭多量吹込み時、熱流比が低下して高炉
塊状帯において加熱還元の余裕が生じたときに、それを
有効に利用し燃料比低減、生産性向上を安定的に行う。 【解決手段】 高炉の炉頂部から鉄鉱石とコ−クスとを
交互に層状に装入し、かつ高炉羽口部から微粉炭を吹込
む高炉操業において、前記鉄鉱石中に多結晶水含有鉄原
料を予め混合して装入するかまたは、単独で多結晶水含
有鉄原料を装入することを特徴とする多結晶水含有鉄原
料を使用する高炉操業方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉の羽口部から
吹込む微粉炭等の補助燃料の量を増加することにより燃
料比を低減させ、生産性を向上させる高炉操業方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来から高炉操業において、コ−クスの
代替として、安価で燃焼性がよく発熱量の高い微粉炭、
石油、重油、ナフサ等の燃料を高炉羽口部より吹込みこ
とで、溶銑の製造コスト低減や生産性向上を図る技術が
特公昭40−23763号公報等で知られている。特に
最近では、製造コストの点から微粉炭吹込み操業が主流
となってきており、燃料比低減(コスト低減)や生産性
向上に大きく寄与している。
【0003】このような微粉炭吹込み操業においては、
一部のコ−クスに代って高炉羽口部より吹込まれた微粉
炭が高炉内で燃焼し、良好な燃焼性のため高い発熱量が
得られるため、多量の高温還元ガスを生成して高炉の炉
熱を高くでき、鉄鉱石の効率的な還元反応を行うことが
できる。したがって高炉炉頂部より装入された鉄鉱石
は、上記高温還元ガスにより容易に金属状態に還元さ
れ、かつ溶融して高温の溶銑となるため、高炉の生産性
の向上に寄与している。
【0004】また、上記の微粉炭吹込み操業において、
100kg/t以上の多量の微粉炭を吹込んだ場合に
は、高炉の塊状帯における加熱還元効率の指標である熱
流比(ガスの熱容量に対する固体の熱容量の比)が低下
し、加熱還元に余裕が生じるため、従来、高炉原料装入
時の鉄鉱石とコ−クスの比率(以下O/Cと称する)を
増加させた高還元率指向の操業が行われていた。
【0005】このようにO/Cを高くした場合、高炉の
塊状帯における加熱還元の余裕代を有効に利用できる
が、その反面、高温領域である融着帯や滴下帯における
還元溶解能力は、高O/C化にともなう鉄鉱石層厚の増
加による還元遅れを生じ、還元率の低下を余儀なくされ
ていた。この様な事態は取りも直さず高炉炉熱の低下を
招くことに繋がり、一つの大きな問題点となっていた。
そのためO/Cを闇雲に増加させることはできず、そこ
には自ずから限界が存在していた。
【0006】従って、微粉多量炭吹込み操業において
は、塊状帯における加熱還元の余裕代を有効に利用でき
ず、熱流比が低下した分だけ温度が上昇し、この領域の
通気性悪化、装入物降下異常、炉頂ガス温度の上昇等の
問題を引き起こす結果となっていた。特に、炉頂ガス温
度が上昇した場合には、高炉に付帯されている乾式収塵
機のバグフィルタ−の焼損を引き起こすため、炉頂ガス
温度に上限を設定して、これらの装置を保護するよう心
掛けていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】炉頂ガス温度が設定し
た上限値を超えるような事態が生じた場合には、炉頂ガ
スに散水を施し冷却して温度を低下させるという非常手
段を講じていた。この際に散水を均一に行うことは設備
的に極めて困難なため、炉頂ガス温度を所定温度以下に
保ち、いかなる時においても、炉頂ガスの温度が設定し
た限界値を超えることのないようにするには、炉頂ガス
全体に対して過剰な散水を行うこととなり、従来これが
高炉の炉熱低下を招いていたという問題があった。
【0008】この様に微粉炭吹込み操業においては、微
粉炭吹込み量やO/Cの増加において限界があり、高炉
の燃料比低減や生産性向上のための支障となっていた。
上記の従来技術の問題点に鑑みて、本発明は、微粉炭多
量吹込みによって生じる高炉の塊状帯における加熱還元
の余裕を有効に利用するために、微粉炭吹込み量を低下
させることなく、かつ炉頂ガスに散水することなく、高
炉の塊状帯における通気性悪化、装入物降下異常を防止
し、炉頂ガス温度を一定値以下に維持し、乾式収塵機の
バグフィルタ−の焼損を防止することにより、高炉の燃
料比低減、生産性向上を安定的に行うことを目的とす
る。
【0009】
【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) 高炉の炉頂部から鉄鉱石とコ−クスとを交互に
層状に装入し、かつ高炉羽口部から微粉炭を吹込む高炉
操業において、前記鉄鉱石中に多結晶水含有鉄原料を予
め混合して装入するかまたは、単独で多結晶水含有鉄原
料を装入する多結晶水含有鉄原料を使用する高炉操業方
法。 (2) 前記高炉羽口部から吹込む微粉炭の吹込量に応
じて、前記鉄鉱石中に占める多結晶水含有鉄原料の配合
割合を調整する(1)記載の多結晶水含有鉄原料を使用
する高炉操業方法。
【0010】(3) 前記多結晶水含有鉄原料中の結晶
水の含有量に応じて、鉄鉱石中に占める多結晶水含有鉄
原料の配合割合を調整する(1)または(2)記載の多
結晶水含有鉄原料を使用する高炉操業方法。 (4) 前記高炉に装入する多結晶水含有鉄原料の結晶
水含有率を5〜15%とした(1)ないし(3)のいず
れかに記載の多結晶水含有鉄原料を使用する高炉操業方
法。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明における多結晶水含有鉄原
料とは、例えば、豪州で産出される結晶水含有塊鉱石
と、セメント等を常温で固化する材料を添加して焼成せ
ずに製造したコ−ルドボンド塊成鉱(ペレット、ブリケ
ット等)を対象とする。この多結晶水含有鉄原料を高炉
の炉頂から装入することにより、その鉄原料中に含有す
る結晶水が炉内において加熱され、水分が蒸発するので
蒸発の際の吸熱反応により鉄鉱石周辺のガス体の熱を奪
うことになり、例えば5%の結晶水を含有する鉄原料を
装入鉄鉱石中に5%配合して装入した時には、理論的に
は炉頂ガス温度を約6℃低下させることができる。
【0012】本発明者らは、この理論計算を基に種々の
試験操業を実施し、図1に示したような炉頂ガス温度を
目標とする一定温度以下に制御するためには、微粉炭吹
込み量、装入鉄鉱石中への多結晶水含有鉄原料の配合割
合、多結晶水含有鉄原料中の結晶水含有率との間には特
定された関係があることを見出した。すなわち、微粉炭
吹込み量を増加するに従い、装入鉄鉱石中への多結晶水
含有鉄原料(多結晶水含有率一定の場合)の配合割合を
増してやるか、または多結晶水含有鉄原料中の結晶水含
有率の高い鉄鉱石を使用しなければならない。
【0013】本発明者らは、さらに試験操業を実施し、
図1を基にして、例えば、表1および表2に示すような
高炉操業におけるアクション基準を作成した。表2には
表1より求めた値より鉄原料中の結晶水の含有率によっ
て、装入鉄鉱石中への多結晶水含有鉄原料の配合割合を
調整するための調整代を示したもので、この値がマイナ
スとなった場合は0%とする。
【0014】本発明では、図1や表1及び表2から、微
粉炭吹込み量や装入鉄鉱石中に配合する多結晶水含有鉄
原料中の結晶水含有率に応じて、装入鉄鉱石中への多結
晶水含有鉄原料の配合割合を調整することにより、微粉
炭吹込み量の上昇(熱流比の低下)に伴って生じる炉頂
ガス温度の上昇を抑制し、その状態を維持することがで
きる。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】本発明では、装入鉄鉱石中に配合する多結
晶水含有鉄原料中の結晶水含有率を5〜15%に規定し
た。この限定理由は、鉄原料中の結晶水含有率が5%未
満であると炉頂ガス温度低下を抑制することができず、
またそれが15%を超えると高炉の炉熱低下を招く可能
性があるからである。多結晶水含有鉄原料は、その他の
鉄原料である鉄鉱石とあらかじめ混合して、高炉の炉頂
部からコ−クスと交互に層状に装入するか、または、高
炉の周辺部の温度が高いときは、多結晶水含有鉄原料を
単独で周辺部に装入してもよい。
【0018】ここでいう周辺部とは、半径方向におい
て、中心を0.0、炉壁を1.0としたときの0.8〜
1.0の領域と定義する。いずれの装入方法によって
も、表1、表2に示すアクション基準で操業することに
より、炉頂ガス温度上昇を抑制でき、高炉の塊状帯にお
ける通気性悪化、装入物降下異常を防止できる。
【0019】
【実施例】以下実施例により本発明の効果を具体的に説
明する。表3に本発明による高炉操業結果を従来法と比
較して示す。対象高炉は内容積3000m3 の中型高炉
であり、微粉炭吹込み量を165〜195kg/t−溶
銑とし、燃料比を500kg/t−溶銑前・後に維持し
ながら、溶銑を6000t/日製造していた。
【0020】
【表3】
【0021】(実施例1)微粉炭吹込み量を165kg
/t−溶銑に上昇させたときに、結晶水含有率=5.5
%の多結晶水含有豪州産鉄鉱石を、表1、表2にしたが
って装入鉄鉱石中の配合割合を4.0〜5.0%の範囲
で調整し、装入鉄鉱石中にあらかじめ混合して炉頂から
装入した本発明による操業例である。後述する比較例1
に対比すると、燃料比を低くでき、出銑量を多くするこ
とができた。
【0022】(実施例2)微粉炭吹込み量を175kg
/t−溶銑に上昇させたときに、結晶水含有率=7.0
%の多結晶水含有豪州産鉄鉱石を、表1、表2にしたが
って装入鉄鉱石中の配合割合を5.0〜6.0%の範囲
で調整し、装入鉄鉱石中にあらかじめ混合して炉頂から
高炉の周辺部に装入した本発明による操業例である。比
較例2に対比すると、燃料比を低くでき、出銑量を多く
することができた。
【0023】(実施例3)微粉炭吹込み量を195kg
/t−溶銑に上昇させたときに、結晶水含有率=8.5
%の多結晶水含有コ−ルドボンドブリケットを、表1、
表2にしたがって装入鉄鉱石中の配合割合を9.0〜1
0.0%の範囲で調整し、装入鉄鉱石とは別に単独で、
炉頂から高炉の周辺部に装入した本発明による操業例で
ある。比較例3に対比すると、燃料比を低くでき、出銑
量を多くすることができた。
【0024】(比較例1)微粉炭吹込み量を165kg
/t−溶銑に上昇させ、そのまま操業を継続した従来法
による操業例である。前記実施例1に比べて、燃料比を
上昇せざるを得ず、また、生産量が低下した。 (比較例2)微粉炭吹込み量を175kg/t−溶銑に
上昇させ、そのまま操業を継続した従来法による操業例
である。実施例2に比べて、燃料比を上昇せざるを得
ず、生産量が低下した。 (比較例3)微粉炭吹込み量を195kg/t−溶銑に
上昇させ、そのまま操業を継続した従来法による操業例
である。実施例3に比べて、燃料比を上昇せざるを得
ず、生産量が低下した。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、微粉炭多量吹込み(熱流比の低下)によって生じる
高炉塊状帯における加熱還元の余裕を有効に利用するた
めに、多結晶水含有鉄原料を鉄鉱石中に混合するか、ま
たは、単独で装入することにより、結晶水の加熱、蒸発
に要する熱を必要とし、周辺の熱を奪うため炉頂ガス温
度上昇を抑制でき、高炉の塊状帯における通気性悪化、
装入物降下異常を防止できる。したがって、燃料比低
減、生産性向上を安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】炉頂ガス温度を特定範囲内に維持するための、
微粉炭吹込み量、装入鉄鉱石中への多結晶水含有鉄原料
の配合割合、多結晶水含有鉄原料中の結晶水含有率との
関係を示す図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉の炉頂部から鉄鉱石とコ−クスとを
    交互に層状に装入し、かつ高炉羽口部から微粉炭を吹込
    む高炉操業において、前記鉄鉱石中に多結晶水含有鉄原
    料を予め混合して装入するかまたは、単独で多結晶水含
    有鉄原料を装入することを特徴とする多結晶水含有鉄原
    料を使用する高炉操業方法。
  2. 【請求項2】 前記高炉羽口部から吹込む微粉炭の吹込
    量に応じて、前記鉄鉱石中に占める多結晶水含有鉄原料
    の配合割合を調整することを特徴とする請求項1記載の
    多結晶水含有鉄原料を使用する高炉操業方法。
  3. 【請求項3】 前記多結晶水含有鉄原料中の結晶水の含
    有量に応じて、鉄鉱石中に占める多結晶水含有鉄原料の
    配合割合を調整することを特徴とする請求項1または請
    求項2記載の多結晶水含有鉄原料を使用する高炉操業方
    法。
  4. 【請求項4】 前記高炉に装入する多結晶水含有鉄原料
    の結晶水含有率を5〜15%とした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多結晶水含有
    鉄原料を使用する高炉操業方法。
JP32373399A 1999-11-15 1999-11-15 多結晶水含有鉄原料を使用した高炉操業方法 Withdrawn JP2001140007A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006291255A (ja) * 2005-04-07 2006-10-26 Sumitomo Metal Ind Ltd 高炉の操業方法
JP2008240109A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 高炉操業方法
JP2010084221A (ja) * 2008-10-02 2010-04-15 Sumitomo Metal Ind Ltd 高炉操業方法
JP2012092411A (ja) * 2010-10-28 2012-05-17 Jfe Steel Corp 高炉操業方法
JP2012112032A (ja) * 2010-11-02 2012-06-14 Jfe Steel Corp 高炉操業方法

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Effective date: 20070206