JP2002060809A - 化学組成を調整した焼結鉱を使用する低炉熱高炉操業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微粉炭多量吹込み時に、焼結鉱で形成される
融着帯の通気性、還元性を確保し、炉周辺部のＯ／Ｃを
上昇させ、この領域の還元効率を向上させるとともに、
出銑口から流出する溶銑温度を低下、かつバラツキを小
さくし、高炉の炉熱を適正化、安定化させ、燃料比低
減、生産性向上を達成する。 【解決手段】 焼結鉱の塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）を
１．２〜１．４，ＳｉＯ₂を３．５〜５．５質量％、Ａ
ｌ₂Ｏ₃を１．５〜２．３質量％、かつＭｇＯを０．２〜
１．５質量％と適正な範囲に維持する。また、焼結鉱の
ＣａＯ／ＳｉＯ₂の範囲を拡張し、焼結鉱の一部を塊状
鉄鉱石および／または塊状副原料で置き換え、焼結鉱と
塊状鉄鉱石および／または塊状副原料のＣａＯ／ＳｉＯ
₂，ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯを適正な範囲に維持す
る。さらに、羽口部から粉状鉄鉱石および／または粉状
副原料を吹込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、炉頂から装入され
る鉄鉱石の大部分を占める焼結鉱の化学組成を調整する
ことにより、出銑口から流出する溶銑の温度を低下させ
て、燃料比を低減させ、生産性を向上させた低炉熱で安
定した高炉操業方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉操業にあっては、コ−クス代替とし
て、安価で燃焼性がよく発熱量の高い燃料（微粉炭、石
油、重油、ナフサ等）を羽口部より吹込み、溶銑製造コ
スト低減、生産性向上をはかってきており、特公昭４０
−２３７６３号公報にその技術が開示されている。とく
に直近では価格の点から微粉炭吹込みが主流となってお
り、燃料比低減（コスト低減），生産性向上に大きく寄
与している。

【０００３】このようにして吹込まれた微粉炭は高炉内
で一部のコ−クスの代りに燃焼し、その燃焼性の良さと
高い発熱量のために、高温で多量の還元ガスを生成し効
率的な還元反応を行う。したがって炉頂より装入された
鉄鉱石はすばやく金属状態に還元されるとともに、溶融
して高温の溶銑となって出銑口から流出され、高炉の炉
熱が高く生産性が向上する。

【０００４】従来の高炉操業において、炉頂から装入さ
れる鉄鉱石のうち、焼結鉱の占める割合は通常６０〜９
０％と非常に高く、焼結鉱の被還元性等の性状により、
高炉の還元効率がほぼ決定される。したがって焼結鉱の
被還元性等の性状改善は、高炉の燃料比低減、生産性向
上にとって非常に重要である。

【０００５】一方微粉炭吹込み、とくに１００ｋｇ／ト
ン以上の多量吹込みにより、高炉の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）が低下するため、加熱還元、とくに炉周辺部におけ
る加熱還元に余裕が生じる。したがって炉周辺部に装入
する鉄鉱石とコ−クスの比率（Ｏ／Ｃと称する）を高く
して、この領域の還元効率を向上させることが行われて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、炉周辺部に
装入された鉄鉱石は、高炉羽口部のコ−クス旋回燃焼領
域（レ−スウェイと称する）で生成した高温の還元ガス
との間で反応伝熱が行われ、鉄鉱石の軟化融着によって
融着帯を形成する（炉周辺部に形成するものを根と称す
る）。この根は、通常の高炉操業においては、炉下部炉
周辺部に安定して存在し、位置と厚みに変動のないこと
が望ましい。また根の通気性が良好であり、結果として
還元性が良好であることが望ましい。

【０００７】しかるに微粉炭を多量に吹込んで炉周辺部
のＯ／Ｃが非常に高くなった場合は、鉄鉱石の層厚が厚
くなるので、焼結鉱が高炉内を降下するときの加熱還元
が遅れ、残留したＦｅＯとシリカ（ＳｉＯ₂）が結合し
てできる低融点化合物にアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃），マグネ
シァ（ＭｇＯ）が溶け込む。この融液中にさらにＦｅＯ
が溶け込み融液の量が増加するため、還元ガスの浸透
が悪く（根の通気性が悪く），還元遅れがさらに助長さ
れる。このため、炉周辺部のＯ／Ｃ を低下させるアク
ションを実施せざるを得ない。

【０００８】このように焼結鉱の還元遅れが生じる理由
は、焼結鉱中の脈石成分であるＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｍ
ｇＯ、カルシァ（ＣａＯ）の組成が適正化されていない
ことによる。これに還元遅れの結果多量に残留したＦｅ
Ｏが加わり、上述した融液生成量の増加を招く。焼結鉱
中の脈石成分のうち，ＣａＯは焼結鉱の強度、被還元性
を改善すべく塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）を確保するた
めに必要であり，Ａｌ₂Ｏ₃は少ないほどよいが，Ａｌ₂
Ｏ₃の低い鉄鉱石は高価であるためむやみに低減できな
い。またＳｉＯ₂，ＭｇＯは焼結鉱の強度、還元粉化性
を確保するために必要であり、これらの脈石成分を適正
にすることがなかなか困難であった。

【０００９】また高炉の出銑口から流出するスラグ中の
Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯをある定められた範囲に調整し、スラ
グの流動性、脱硫能を確保するためにも焼結鉱中のＳｉ
Ｏ₂，ＭｇＯは必要であった。

【００１０】よって微粉炭を多量に吹込んで炉周辺部の
Ｏ／Ｃが非常に高くなった場合は、焼結鉱の還元遅れが
生じ上述した不利な現象を招くので、炉周辺部のＯ／Ｃ
を上昇させることができず、その結果炉周辺部のガス量
が増加し、炉体放散熱が増大し、燃料比が増加するとと
もに、装入物降下異常が発生し、生産性が低下するた
め、微粉炭多量吹込みによって生じる、炉周辺部におけ
る加熱還元の余裕を有効に利用できず、微粉炭吹込み量
にも限界があった。ここでいう炉周辺部とは、炉壁から
炉口径の１５％の距離までの領域を示す。

【００１１】さらに、融着帯の滴下温度は、通常の焼結
鉱を主体とした鉄原料の場合は１４００〜１５００℃程
度であり、その化学組成によっては１５００℃を超えて
も滴下しない場合もある。滴下温度が１４００〜１５０
０℃の場合は、出銑口から流出する溶銑の温度は１５０
０〜１５５０℃となり、高炉の炉熱が高く生産性が向上
する。この滴下温度が１４００℃未満に低下すると、溶
銑温度も１５００℃未満に低下しかつバラツキが大きく
なるため、生産性が低下する。溶銑温度が１５００℃未
満に低下しても、バラツキが小さく安定していれば、燃
料比を低減できるため生産性が向上するはずである。

【００１２】融着帯が１５００℃を超えても滴下しない
場合は、融着帯がレ−スウェイ直上まで降下してきて一
気に溶融を余儀なくされるため、装入物降下異常、通気
性悪化が生じる。このときは出銑口から流出する溶銑の
温度は１４５０〜１５８０℃となり、バラツキが大きく
なるため、生産性は低下する。

【００１３】そこで本発明は、焼結鉱の化学組成を適正
化して、融着帯の根の通気性、還元性を良好に維持する
とともに、融着帯の滴下温度を１４００℃未満に低下さ
せて、出銑口から流出する溶銑の温度が１５００℃未満
に低下してもそのバラツキを小さく維持し安定化させる
ことにより、微粉炭多量吹込み時に炉周辺部のＯ／Ｃを
上昇させ、この領域の還元効率を向上させるとともに、
１５００℃未満の溶銑温度を達成することにより、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。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の化学組成を調整
した焼結鉱を使用する低炉熱高炉操業方法は、その目的
を達成するために、高炉羽口部から微粉炭を吹込むとと
もに、焼結鉱を含む鉄原料および炭材を高炉炉頂部から
装入する方法において、高炉炉頂部から装入する焼結鉱
の化学組成は、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）を１．２〜
１．４，ＳｉＯ₂を３．５〜５．５質量％、Ａｌ₂Ｏ₃を
１．５〜２．３質量％、かつＭｇＯを０．２〜１．５質
量％とすることを特徴とする。

【００１５】また、高炉炉頂部からは焼結鉱と塊状鉄鉱
石および／または塊状副原料をあらかじめ混合して装入
し、前記焼結鉱の化学組成は、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ
₂）を１．２〜１．６，ＳｉＯ₂を３．５〜５．５質量
％、Ａｌ₂Ｏ₃を１．５〜２．３質量％、かつＭｇＯを
０．２〜１．５質量％とし、焼結鉱の５．０〜２５．０
質量％を塊状鉄鉱石で置き換え、および／または焼結鉱
の０．２〜２．０質量％を塊状副原料で置き換え、焼結
鉱と塊状鉄鉱石および／または塊状副原料を混合した後
の平均化学組成を、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）を１．
２〜１．４，ＳｉＯ₂を３．５〜５．５質量％、Ａｌ₂Ｏ
₃を１．５〜２．３質量％、かつＭｇＯを０．２〜１．
５質量％となるように調整することを特徴とする。

【００１６】さらに、高炉羽口部から粒径５．０ｍｍ未
満の粉状鉄鉱石および／または粉状副原料を吹込むこと
を特徴とする。

【００１７】さらに、高炉羽口部から粒径５．０ｍｍ未
満の粉状鉄鉱石を、あらかじめ４０〜９０％に予備還元
して吹込むことを特徴とする。

【００１８】さらに、高炉羽口部から粒径５．０ｍｍ未
満の粉状鉄鉱石および／または粉状副原料を、あらかじ
め微粉炭と混合して吹込むか、あるいは同じ羽口から別
々に吹込むことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明において、焼結鉱の塩基度
（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）を１．２〜１．４と数値限定した
のは、ＣａＯ／ＳｉＯ₂が１．２未満だと、残留したＦ
ｅＯとＳｉＯ₂が結合してできる低融点化合物が多量に
生成し、この生成融液が焼結鉱で形成される融着帯の気
孔中に侵入するため、融着帯の通気性が悪くなり結果と
して還元遅れが生じることが理由の１つである。また多
量に生成したＦｅＯとＳｉＯ₂が結合してできる低融点
化合物は流動性が良く、コ−クスと接触してＦｅＯの溶
融還元およびそれに引き続く生成金属鉄の浸炭溶融が激
しく起こり、１３５０℃未満の低温で滴下するため、出
銑口から流出する溶銑温度が１４５０℃未満に低下し過
ぎ、かつバラツキが大きくなり、高炉の炉熱が低下する
ことがもう１つの理由である。

【００２０】またＣａＯ／ＳｉＯ₂が１．４を超える
と，ＦｅＯとＳｉＯ₂が結合してできる低融点化合物の
生成量は少ないが、還元初期にＦｅＯとＣａＯが結合し
てできる低融点化合物が生成し、この生成融液が焼結鉱
で形成される融着帯の気孔中に侵入するため、融着帯の
通気性が悪く還元遅れが生じることも理由に挙げられ
る。またこのＦｅＯとＣａＯが結合してできる低融点化
合物は、還元が進行しＦｅＯが減少するにつれてその融
点が上昇し流動性が悪化するため、コ−クスとの接触に
よるＦｅＯの溶融還元、生成金属鉄の浸炭溶融が遅れ、
１４００℃を超える温度で滴下するため、出銑口から流
出する溶銑温度が上昇し過ぎ、かつバラツキが大きくな
り（１４５０〜１５８０℃），高炉の炉熱が過度に上昇
してしまうことも理由に挙げられる。

【００２１】焼結鉱のＣａＯ／ＳｉＯ₂が１．２〜１．
４の範囲にある場合は，ＦｅＯとＳｉＯ₂が結合してで
きる低融点化合物、およびＦｅＯとＣａＯが結合してで
きる低融点化合物の生成量が少なく、そのため生成融液
が焼結鉱で形成される融着帯の気孔中に侵入し、融着帯
の通気性悪化、還元遅れを生じない。また，ＦｅＯとＳ
ｉＯ₂が結合してできる流動性の良い低融点化合物の生
成量が少ないため、コ−クスとの接触によるＦｅＯの溶
融還元、生成金属鉄の浸炭溶融が激しくなく、１３５０
℃未満の低温で滴下することがない。さらに，ＦｅＯと
ＣａＯが結合してできる低融点化合物の生成量も少ない
ため、コ−クスとの接触によるＦｅＯの溶融還元、生成
金属鉄の浸炭溶融が遅れ、１４００℃を超えて滴下する
現象もみられない。すなわち、融着帯の滴下温度が１３
５０〜１４００℃の範囲におさまり、出銑口から流出す
る溶銑温度が１４５０〜１５００℃となり、かつバラツ
キが小さく、高炉の炉熱が適正化され安定する。このた
め、高炉の燃料比を低減でき、生産性が向上する。

【００２２】そして、焼結鉱のＣａＯ／ＳｉＯ₂が１．
２〜１．４の範囲にある場合は、ＳｉＯ₂が３．５〜
５．５質量％、Ａｌ₂Ｏ₃が１．５〜２．３質量％、かつ
ＭｇＯが０．２〜１．５質量％の範囲にあれば、上述し
た生成融液の融着帯の気孔中への侵入量増加，ＦｅＯの
溶融還元、生成金属鉄の浸炭溶融促進による滴下温度の
過度の低下，ＦｅＯの溶融還元、生成金属鉄の浸炭溶融
遅れによる滴下温度の過度の上昇の現象はみられない。
ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯのそれぞれの含有量を数値
限定した理由は、これらの範囲を逸脱すると、上述した
好ましくない現象が現われることによる。

【００２３】また、焼結鉱の５．０〜２５．０質量％を
塊状鉄鉱石で置き換えて、焼結鉱と塊状鉄鉱石の平均化
学組成を上述した適正範囲に維持することでも、本発明
の効果を享受できる。このときは焼結鉱のＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ₂を１．２〜１．６まで拡張しても、焼結鉱と塊状鉄
鉱石の平均化学組成を上述した適正範囲に維持すれば効
果は同じである。塊状鉄鉱石としては通常使用している
鉄鉱石を使用でき、例えばＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃を多く含
む豪州系鉄鉱石等でもよい。塊状鉄鉱石はあらかじめ焼
結鉱と混合して高炉炉頂部から装入する。塊状鉄鉱石の
焼結鉱との置き換えの範囲を５．０〜２５．０質量％と
数値限定した理由は、この範囲を逸脱すると、上述した
好ましくない現象が現われることによる。

【００２４】さらに、焼結鉱の０．２〜２．０質量％を
塊状副原料で置き換えて、焼結鉱と塊状副原料の平均化
学組成を上述した適正範囲に維持することでも、本発明
の効果を享受でき、焼結鉱のＣａＯ／ＳｉＯ₂を１．２
〜１．６まで拡張できる。塊状副原料としては通常使用
している副原料を使用でき、例えばＳｉＯ₂を多く含む
軟珪石、ＳｉＯ₂，ＭｇＯを多く含む蛇紋岩、橄欖岩、
ジュナイト等でもよい。塊状副原料はあらかじめ焼結鉱
と混合して高炉炉頂部から装入する。塊状副原料の焼結
鉱との置き換えの範囲を０．２〜２．０質量％と数値限
定した理由は、この範囲を逸脱すると、上述した好まし
くない現象が現われることによる。

【００２５】そして、塊状鉄鉱石と塊状副原料のどちら
か一方だけの使用でも、両方の使用でも、本発明の効果
は同じである。

【００２６】さて、本発明の化学組成を調整した焼結鉱
の単独使用、あるいは焼結鉱と塊状鉄鉱石および／また
は塊状副原料との混合使用において、高炉の出銑口から
流出するスラグ中化学組成（ＣａＯ／ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ
₃，ＭｇＯ）が、通常定められた範囲（ＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ₂：１．０〜１．３，Ａｌ₂Ｏ₃：１３．０〜１６．０
質量％，ＭｇＯ：４．０〜８．０質量％）を逸脱し、ス
ラグの流動性、脱硫能に問題を生じる可能性が出てきた
場合は、本発明において次のように対処する。

【００２７】すなわち、高炉羽口部から粒径５．０ｍｍ
未満の粉状鉄鉱石および／または粉状副原料を吹込む。
粉状鉄鉱石はＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃の調整に使用する。粉
状副原料のうち、石灰石はＣａＯの調整に、軟珪石はＳ
ｉＯ₂の調整に、蛇紋岩、橄欖岩、ジュナイト等はＳｉ
Ｏ₂，ＭｇＯの調整に使用する。粉状鉄鉱石および／ま
たは粉状副原料の粒径を５．０ｍｍ未満と数値限定した
理由は、レ−スウェイ内で溶融、スラグ化しやすい上限
の粒径として５．０ｍｍを採用したことによる。このよ
うにして吹込まれた粉状鉄鉱石および／または粉状副原
料は、容易にレ−スウェイ内での溶融、スラグ化され、
逸脱したスラグ中化学組成を通常定められた範囲に調整
することができる。

【００２８】また、粉状鉄鉱石をあらかじめ４０〜９０
％に予備還元して吹込むことにより、還元に必要な熱量
を節約できるため、レ−スウェイ内の温度を上昇させる
ことができ、レ−スウェイ内での溶融、スラグ化を促進
することから、さらに好ましい。予備還元率を４０〜９
０％に数値限定した理由は、４０％未満だとレ−スウェ
イ内の温度が低下し、レ−スウェイ内での溶融、スラグ
化を促進できないため、９０％を超えると予備還元に必
要な燃料を多量に消費し、経済的でないことによる。

【００２９】そして、このとき粉状鉄鉱石および／また
は粉状副原料を、羽口部から吹込む微粉炭と別々のラン
スを使用して同じ羽口から吹込んでも、微粉炭とあらか
じめ混合して同じランスを使用して吹込んでも、レ−ス
ウェイ内での溶融、スラグ化に差はない。

【００３０】

【実施例】以下実施例により本発明の特徴を具体的に説
明する。表１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、全鉄原料中の焼結鉱使用割合が７０．０質量
％，焼結鉱中（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝２．２５，（Ｓｉ
Ｏ₂）＝５．６質量％，（ＭｇＯ）＝１．６質量％，
（Ａｌ₂Ｏ₃）＝１．９質量％で操業していた。微粉炭吹
込み量１００ｋｇ／トン、燃料比５００ｋｇ／トンに維
持しながら溶銑を６０００トン／日製造していた。この
とき全鉄原料中にＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃を多く含む豪州系
塊状鉄鉱石を３０．０質量％ 配合していた。また出銑
口から流出するスラグ中の（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝１．
２０，（Ａｌ₂Ｏ₃）＝１４．５質量％，（ＭｇＯ）＝
６．５質量％、溶銑温度＝１５１０℃で操業していた。

【００３１】

【表１】

【００３２】（実施例１）本発明による操業例であり、
微粉炭吹込み量を１８０ｋｇ／トンに増加するときに、
全鉄原料中の焼結鉱使用割合を８０．０質量％に増加
し、焼結鉱中（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝１．５５，（Ｓｉ
Ｏ₂）＝５．２質量％，（ＭｇＯ）＝１．０質量％，
（Ａｌ₂Ｏ₃）＝１．９５質量％とした。ＳｉＯ₂，Ａｌ₂
Ｏ₃を多く含む豪州系塊状鉄鉱石を全鉄原料中の２０．
０質量％だけ配合した。このとき、出銑口から流出する
スラグ中の（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝１．１５，（Ａｌ₂Ｏ
₃）＝１４．５質量％，（ＭｇＯ）＝５．０質量％であ
った。比較例１に対比すると、溶銑温度が低く、燃料比
が低く、出銑量が多い。

【００３３】（実施例２）本発明による操業例であり、
微粉炭吹込み量を１８０ｋｇ／トンに増加するときに、
全鉄原料中の焼結鉱使用割合を８４．０質量％ に増加
し、焼結鉱中（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝１．４５，（Ｓｉ
Ｏ₂）＝５．０質量％，（ＭｇＯ）＝０．５質量％，
（Ａｌ₂Ｏ₃）＝２．０質量％とした。ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ
₃を多く含む豪州系塊状鉄鉱石を全鉄原料中の１５．０
質量％だけ配合した。また、塊状蛇紋岩を全鉄原料中の
１．０質量％配合した。このとき、出銑口から流出する
スラグ中の（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝１．１５，（Ａｌ₂Ｏ
₃）＝１５．５質量％，（ＭｇＯ）＝５．５質量％であ
った。比較例１に対比すると、溶銑温度が低く、燃料比
が低く、出銑量が多い。

【００３４】（実施例３）本発明による操業例であり、
微粉炭吹込み量を１８０ｋｇ／トンに増加するときに、
全鉄原料中の焼結鉱使用割合を９９．５質量％ とし、
焼結鉱中（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝１．４，（ＳｉＯ₂）＝
５．３質量％，（ＭｇＯ）＝０．８質量％，（Ａｌ
₂Ｏ₃）＝１．８５質量％ とした。また、塊状橄欖岩を
全鉄原料中の０．５質量％だけ配合した。このとき、出
銑口から流出するスラグ中の（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝
１．１５，（Ａｌ₂Ｏ₃）＝１４．５質量％，（ＭｇＯ）
＝６．０質量％であった。比較例１に対比すると、溶銑
温度が低く、燃料比が低く、出銑量が多い。

【００３５】（実施例４）本発明による操業例であり、
微粉炭吹込み量を１８０ｋｇ／トンに増加するときに、
全鉄原料中の焼結鉱使用割合を１００質量％とし、焼結
鉱中（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝１．３，（ＳｉＯ₂）＝４．
５質量％，（ＭｇＯ）＝０．５質量％，（Ａｌ₂Ｏ₃）＝
２．０質量％とした。また、羽口部から，５．０ｍｍ未
満の粉状鉄鉱石を ４０ｋｇ／トンの量だけ、微粉炭と
は別のランスで吹込んだ。このとき、出銑口から流出す
るスラグ中の（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝１．１０，（Ａｌ₂
Ｏ₃）＝１５．８質量％，（ＭｇＯ）＝４．５質量％で
あった。比較例１に対比すると、溶銑温度が低く、燃料
比が低く、出銑量が多い。

【００３６】（実施例５）本発明による操業例であり、
微粉炭吹込み量を１８０ｋｇ／トンに増加するときに、
全鉄原料中の焼結鉱使用割合を１００質量％とし、焼結
鉱中（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝１．３，（ＳｉＯ₂）＝４．
５質量％，（ＭｇＯ）＝０．５質量％，（Ａｌ₂Ｏ₃）＝
２．０質量％とした。また、羽口部から，５．０ｍｍ未
満の粉状蛇紋岩を １０ｋｇ／トンの量だけ、微粉炭と
あらかじめ混合し、同じランスで吹込んだ。このとき、
出銑口から流出するスラグ中の（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝
１．１０，（Ａｌ₂Ｏ₃）＝１５．５質量％，（ＭｇＯ）
＝５．５質量％であった。比較例１に対比すると、溶銑
温度が低く、燃料比が低く、出銑量が多い。

【００３７】（実施例６）本発明による操業例であり、
微粉炭吹込み量を１８０ｋｇ／トンに増加するときに、
全鉄原料中の焼結鉱使用割合を１００質量％とし、焼結
鉱中（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝１．３，（ＳｉＯ₂）＝４．
５質量％，（ＭｇＯ）＝０．５質量％，（Ａｌ₂Ｏ₃）＝
２．０質量％とした。また、羽口部から，５．０ｍｍ未
満のあらかじめ６５％に予備還元した粉状鉄鉱石を６０
ｋｇ／トンの量だけ、および粉状蛇紋岩を１０ｋｇ／ト
ンの量だけ、微粉炭とあらかじめ混合し、同じランスで
吹込んだ。このとき、出銑口から流出するスラグ中の
（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝１．１０，（Ａｌ₂Ｏ₃）＝１
５．８質量％，（ＭｇＯ）＝５．０質量％であった。比
較例１に対比すると、溶銑温度が低く、燃料比が低く、
出銑量が多い。

【００３８】（比較例１）従来法による操業例であり、
微粉炭吹込み量を１８０ｋｇ／トンに増加するときに、
全鉄原料中の焼結鉱使用割合を７０．０質量％のままと
し、焼結鉱中（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）＝２．２５，（Ｓｉ
Ｏ₂）＝５．６質量％，（ＭｇＯ）＝１．６質量％，
（Ａｌ₂Ｏ₃）＝１．９質量％もそのままとした。また全
鉄原料中にＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃を多く含む豪州系塊状鉄
鉱石使用割合も３０．０質量％のままとして操業を継続
した。出銑口から流出するスラグ中の（ＣａＯ／ＳｉＯ
₂）＝１．１５，（Ａｌ₂Ｏ₃）＝１６．０質量％，（Ｍ
ｇＯ）＝６．５質量％であった。実施例１〜６に比べ
て、溶銑温度が高く、燃料比を上昇せざるを得ず、生産
量が低下している。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、焼結鉱のＣａＯ／ＳｉＯ₂（１．２〜１．４）、Ｓ
ｉＯ₂（３．５〜５．５質量％），Ａｌ₂Ｏ₃（１．５〜
２．３質量％）， ＭｇＯ（０．２〜１．５質量％）を
適正な範囲に維持することにより、また、焼結鉱のＣａ
Ｏ／ＳｉＯ₂の範囲を拡張し（１．２〜１．６）、焼結
鉱の一部を塊状鉄鉱石（５．０〜２５．０質量％）、お
よび／または塊状副原料（０．２〜２．０質量％）で置
き換えることにより、生成融液の融着帯の気孔中への侵
入量増加，ＦｅＯの溶融還元、生成金属鉄の浸炭溶融促
進による滴下温度の過度の低下，ＦｅＯの溶融還元、生
成金属鉄の浸炭溶融遅れによる滴下温度の過度の上昇を
抑制し、融着帯の通気性悪化、還元遅れが防止でき、か
つ滴下温度を１３５０〜１４００℃の範囲に維持でき
る。このため、微粉炭多量吹込み時に炉周辺部のＯ／Ｃ
を増加しこの領域の還元効率を向上させることができ、
また出銑口から流出する溶銑温度が１４５０〜１５００
℃となり、かつバラツキが小さく、高炉の炉熱が適正化
され安定する。このため、高炉の燃料比低減、生産性向
上を安定的に行える。

【００４０】また、出銑口から流出するスラグ中化学組
成（ＣａＯ／ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ）が、通常定
められた範囲（ＣａＯ／ＳｉＯ₂：１．０〜１．３，Ａ
ｌ₂Ｏ ₃：１３．０〜１６．０質量％，ＭｇＯ：４．０〜
８．０質量％）を逸脱する可能性が出た場合でも、羽口
部から粉状鉄鉱石、および／または粉状副原料を吹込む
ことにより通常の範囲に調整でき、スラグの流動性、脱
硫能に問題を生じない。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉羽口部から微粉炭を吹込むととも
   に、焼結鉱を含む鉄原料および炭材を高炉炉頂部から装
   入する方法において、高炉炉頂部から装入する焼結鉱の
   化学組成は、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）を１．２〜
   １．４，ＳｉＯ₂を３．５〜５．５質量％、Ａｌ₂Ｏ₃を
   １．５〜２．３質量％、かつＭｇＯを０．２〜１．５質
   量％とすることを特徴とする化学組成を調整した焼結鉱
   を使用する低炉熱高炉操業方法。
2. 【請求項２】 高炉羽口部から微粉炭を吹込むととも
   に、焼結鉱を含む鉄原料および炭材を高炉炉頂部から装
   入する方法において、高炉炉頂部からは焼結鉱と塊状鉄
   鉱石および／または塊状副原料をあらかじめ混合して装
   入し、前記焼結鉱の化学組成は、塩基度（ＣａＯ／Ｓｉ
   Ｏ₂）を１．２〜１．６，ＳｉＯ₂を３．５〜５．５質量
   ％、Ａｌ₂Ｏ₃を１．５〜２．３質量％、かつＭｇＯを
   ０．２〜１．５質量％とし、焼結鉱の５．０〜２５．０
   質量％を塊状鉄鉱石で置き換え、および／または焼結鉱
   の０．２〜２．０質量％を塊状副原料で置き換え、焼結
   鉱と塊状鉄鉱石および／または塊状副原料を混合した後
   の平均化学組成を、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ₂）を１．
   ２〜１．４，ＳｉＯ₂を３．５〜５．５質量％、Ａｌ₂Ｏ
   ₃を１．５〜２．３質量％、かつＭｇＯを０．２〜１．
   ５質量％となるように調整することを特徴とする化学組
   成を調整した焼結鉱を使用する低炉熱高炉操業方法。
3. 【請求項３】 高炉羽口部から粒径５．０ｍｍ未満の粉
   状鉄鉱石および／または粉状副原料を吹込むことを特徴
   とする請求項１又は２記載の化学組成を調整した焼結鉱
   を使用する低炉熱高炉操業方法。
4. 【請求項４】 高炉羽口部から粒径 ５．０ｍｍ未満の
   粉状鉄鉱石を、あらかじめ４０〜９０％に予備還元して
   吹込むことを特徴とする請求項３記載の化学組成を調整
   した焼結鉱を使用する低炉熱高炉操業方法。
5. 【請求項５】 高炉羽口部から粒径５．０ｍｍ未満の粉
   状鉄鉱石および／または粉状副原料を、あらかじめ微粉
   炭と混合して吹込むか、あるいは同じ羽口から別々に吹
   込むことを特徴とする請求項３又は４記載の化学組成を
   調整した焼結鉱を使用する低炉熱高炉操業方法。