JP2003247007A - 高炉の操業方法 - Google Patents
高炉の操業方法Info
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Abstract
微粉炭の高い燃焼性が得られ、このため炉内の通気性を
適切に確保することができ、且つ炉頂からの未燃チャー
の排出も極力抑制することができる高炉の操業方法を提
供する。 【解決手段】 １８０ｋｇ／溶銑ｔｏｎ以上の微粉炭を
吹き込んで行う微粉炭多量吹き込みに操業においては、
粗粒の割合が少ない粒度分布を有し且つ比表面積が所定
レベル以上の微粉炭を高炉内に吹き込むことにより、微
粉炭の燃焼性が顕著に高まり、炉内通気性も良好に維持
できることを見い出しなされたもので、粒径７４μｍ以
下の微粉の割合が８０ｍａｓｓ％以上、比表面積が４５
００ｃｍ２／ｃｍ３以上の微粉炭を高炉の羽口から炉内
に吹き込むことを特徴とする。
Description
するもので、特に微粉炭吹き込み量が１８０ｋｇ／溶銑
ｔｏｎ以上の微粉炭多量吹き込み操業に好適な高炉の操
業方法に関する。
価格差に基づくコストメリットが大きいことから多くの
高炉で採用され、高炉操業の合理化に大きく寄与してい
る。特に近年ではコークス炉の炉命延長の観点からもそ
の重要性が認識され、微粉炭の多量吹き込みが益々指向
されるようになってきた。
種々の問題点が顕在化してくるが、そのうちの一つに微
粉炭の燃焼率低下に起因した問題がある。すなわち、微
粉炭吹込み量が増すに従って酸素過剰率（送風中の全酸
素量と微粉炭を完全燃焼させるために必要な理論酸素量
との比）が低下するため微粉炭の燃焼率（微粉炭中の可
燃分の消費率）が低下し、レースウェイ内で燃焼しきれ
ない未燃チャーが炉内に多量に排出され、その一部が炉
内（主として炉芯）に蓄積されて炉内の通気性を悪化さ
せる原因となる。
ずに炉頂から排出されてしまう。すなわち、吹き込んだ
微粉炭は炉内で熱源・還元剤として有効活用されずに単
に炉内を通過するだけになってしまい、この結果、コー
クス置換率（微粉炭吹き込み比に対するコークス比の削
減量の比率）が低下し、効率のよい高炉操業を行うこと
ができなくなる。
送風温度を高めたり、送風中の酸素富化率を高めたりす
ることによって、吹き込み直後の微粉炭の燃焼量を上昇
させてレースウェイから排出される未燃チャーの発生量
を極力低減させる方法や、炉内におけるソルーションロ
ス反応量を増やすために炉頂から投入するコークス量を
増加させる方法或いは炉頂における径方向の鉱石／コー
クスの層厚分布を調整する方法などの対応策が、単独で
又は２つ以上を組み合わせて実施されている。
対応策における操業諸元の変更は極めて経験的であり、
理論的に見て適正値であるかどうかの基準はないのが現
状である。すなわち、コークス比や送風条件などの操業
条件が一定のときの燃焼条件の設定方法、又は燃焼条件
が一定のときのコークス比などの操業条件の設定方法な
どにおいて、定量的な基準は存在しない。
従来技術の課題を解決し、微粉炭多量吹き込み操業にお
いても炉内での微粉炭の高い燃焼性が得られ、これによ
り炉内の通気性を適切に確保することができるととも
に、炉頂からの未燃チャーの排出も極力抑制することが
できる高炉の操業方法を提供することにある。
吹き込まれる微粉炭の燃焼性、特に１８０ｋｇ／溶銑ｔ
ｏｎ以上の微粉炭を吹き込んで行う微粉炭多量吹き込み
に操業における微粉炭の燃焼性について検討を行い、そ
の結果、粗粒の割合が少ない粒度分布を有し且つ比表面
積が所定レベル以上の微粉炭を高炉内に吹き込むことに
より、微粉炭の燃焼性が顕著に高まり、炉内通気性も良
好に維持できることを見い出した。また、このような所
定の粒度分布と比表面積の微粉炭を用いることによる燃
焼性の向上は、微粉炭吹き込み量が１８０ｋｇ／溶銑ｔ
ｏｎ以上、とりわけ２００ｋｇ／溶銑ｔｏｎ以上の微粉
炭多量吹き込みに操業において特に顕著であることも判
明した。
たもので、その特徴は以下のとおりである。 ［１］ 粒径７４μｍ以下の微粉の割合が８０ｍａｓｓ
％以上、比表面積が４５００ｃｍ２／ｃｍ３以上の微粉
炭を高炉の羽口から炉内に吹き込むことを特徴とする高
炉の操業方法。 ［２］ 上記［１］の方法において、微粉炭吹き込み量
が１８０ｋｇ／溶銑ｔｏｎ以上であることを特徴とする
高炉の操業方法。
処理して得られた微粉炭であって、粒径７４μｍ以下の
微粉の割合が８０ｍａｓｓ％以上、比表面積が４５００
ｃｍ２／ｃｍ ３以上の微粉炭を高炉の羽口から炉内に吹
き込むものであり、これにより羽口先のレースウェイ内
において微粉炭の高い燃焼性が得られる。
とができる。
その比表面積と燃焼性との関係を調べ、これを整理して
示したものである。なお、対象とした微粉炭の粒度分布
は、比表面積が４２００ｃｍ２／ｃｍ３以上のものは粒
径７４μｍ以下の微粉の割合が８０ｍａｓｓ％以上であ
った。
粉炭の燃焼性は向上し、比表面積が４５００ｃｍ２／ｃ
ｍ３以上の微粉炭は、比表面積が３８００ｃｍ２／ｃｍ
３程度の微粉炭に比べて燃焼率が５％以上も向上してい
る。また、より優れた燃焼性を得るためには、微粉炭の
比表面積を５０００ｃｍ２／ｃｍ３以上とすることが好
ましい。なお、微粉炭の比表面積に上限はないが、設備
能力、粉砕コスト、微粉炭の流動性の悪化による配管閉
塞等の面から、一般的には６０００ｃｍ２／ｃｍ３程度
が比表面積の上限となる。
れるように微粉炭の比表面積を所定のレベル以上とする
ことが重要であるが、これに加えて微粉炭が粗粒の割合
が少ない粒度分布を有すること、具体的には粒径７４μ
ｍ以下の微粉の割合が８０ｍａｓｓ％以上、好ましくは
８５ｍａｓｓ％以上（特に微粉炭吹込み量が２００ｋｇ
／溶銑ton以上の場合）であることが必要である。これ
は、比表面積が４５００ｃｍ２／ｃｍ３以上であっても
粗粒の割合が多い粒度分布であると、その粗粒分の燃焼
性が劣るために微粉炭全体としての燃焼率が低下するか
らである。
微粉炭を用いることによる燃焼性の向上は、微粉炭吹き
込み量が１８０ｋｇ／溶銑ｔｏｎ以上、とりわけ２００
ｋｇ／溶銑ｔｏｎ以上の微粉炭多量吹き込みに操業にお
いて顕著である。これに対して微粉炭吹き込み量が１８
０ｋｇ／溶銑ｔｏｎ未満の場合には、元々微粉炭の燃焼
性は大きな問題とならないので、本発明の効果は比較的
小さい。図６は、従来の高炉操業における微粉炭吹き込
み量とコークス置換率との関係を示すものであるが、微
粉炭吹き込み量が１８０ｋｇ／溶銑ton以上となると微
粉炭の燃焼性の低下によりコークス置換率が急激に低下
し、特に微粉炭吹き込み量２００ｋｇ／溶銑ton以上で
はコークス置換率の低下は顕著である。そして、本発明
法によれば、図６に示すような微粉炭の燃焼性が著しい
微粉炭吹き込み量１８０ｋｇ／溶銑ton以上（特に２０
０ｋｇ／溶銑ton以上）の操業における微粉炭の燃焼性
を顕著に改善できるものである。なお、微粉炭の粒度分
布は、例えばレーザ回折法による公知の粒度分布測定装
置（例えば、“堀場レーザ回折式粒度分布測定装置ＬＡ
−５００”）により測定することができ、この測定され
た粒度分布から粒径７５μｍ以下の微粉割合を求めるこ
とができ、また、上記式に基づいて比表面積を求めるこ
とができる。
表面積と粒度分布（粒径７４μｍ以下の微粉の割合）と
の関係を調べた結果を示したものであり、図中の斜線で
示した領域が本発明法において高炉内に吹き込む微粉炭
である。微粉炭の比表面積を高めるには基本的には粉砕
ミルによる粉砕を強化する（例えば、粉砕ミルの緊張油
圧を高めること等による粉砕強化）ことが必要である
が、同図に示されるように、比表面積が４５００ｃｍ２
／ｃｍ３以上であっても粒径７４μｍ以下の微粉の割合
が８０ｍａｓｓ％未満である微粉炭（粗粒の割合が多い
粒度分布を有する微粉炭）や、粒径７４μｍ以下の微粉
の割合が８０ｍａｓｓ％以上であっても比表面積が４５
００ｃｍ２／ｃｍ３未満の微粉炭があり、これらの微粉
炭を高炉に吹き込んでも十分な燃焼性を得ることはでき
ない。したがって、所望の粒度分布と比表面積の微粉炭
を得るためには、炭種の選択に加えて、微粉炭を得るた
めの粉砕処理において炭種に応じて粉砕ミル内の循環風
量や緊張油圧等を適正に制御する必要がある。
る微粉炭（図３（ａ））と本発明法で用いる微粉炭（図
３（ｂ））の粒度分布、比表面積等の一例を示してい
る。これによれば、本発明法で用いる微粉炭は、従来用
いられている微粉炭に比べて粒径１００μｍ以上の粗粒
の割合が非常に少なく、一方において粒径２０〜４０μ
ｍ範囲の粒度ものが非常に多くなっており、この結果、
従来用いられている微粉炭は比表面積４２６１ｃｍ２／
ｃｍ３、調和平均粒径：１５．００μｍ、粒径７４μｍ
以下の微粉の割合：８０．２ｍａｓｓ％であるのに対し
て、本発明で用いる微粉炭は比表面積４８９３ｃｍ２／
ｃｍ３、調和平均粒径：１４．１６μｍ、粒径７４μｍ
以下の微粉の割合：９１．２ｍａｓｓ％であり、このよ
うな微粉炭を用いることにより羽口先のレースウェイ内
での微粉炭の高い燃焼性を得ることができる。
銑ｔｏｎとした高炉操業（出銑比：２．２０Ｔ／Ｄ／ｍ
３、酸素富化率：４．５％、送風温度１１８０℃）にお
いて、以下のような粒度分布及び比表面積を有する微粉
炭の吹き込みを行った。 本発明例の操業：粒径７４μｍ以下の微粉の割合：８０
〜９５ｍａｓｓ％、比表面積：４５００〜５５００ｃｍ
２／ｃｍ３の微粉炭 比較例の操業：粒径７４μｍ以下の微粉の割合：７５〜
８５ｍａｓｓ％、比表面積：３８００ｃｍ２／ｃｍ３以
上、４５００ｃｍ２／ｃｍ３未満の微粉炭 これら本発明例及び比較例の操業において、炉下部の圧
損とコークス置換率（各１日１点の実績）を調べた。
での圧損を炉内ガス流速との関係を示したものであり、
本発明例では炉内ガス流速に拘りなく比較例に比べて炉
下部での圧損が効果的に低減している。また、図５は本
発明例及び比較例におけるコークス置換率を示したもの
であり、本発明例は比較例に比べて燃焼性が約５％改善
された。
炭吹き込み量が１８０ｋｇ／溶銑ｔｏｎ以上の微粉炭多
量吹き込み操業においても炉内での微粉炭の高い燃焼性
が得られ、このため炉内通気性を適切に確保することが
できるとともに、炉頂からの未燃チャーの排出も極力抑
制することができる。
ラフ
ラフ
発明法で用いる微粉炭（図３（ｂ））の粒度分布、比表
面積等の一例を示すグラフ
との関係で示すグラフ
面積との関係で示すグラフ
ークス置換率との関係を示すグラフ
Claims (2)
- 【請求項１】 粒径７４μｍ以下の微粉の割合が８０ma
ss％以上、比表面積が４５００ｃｍ２／ｃｍ３以上の微
粉炭を高炉の羽口から炉内に吹き込むことを特徴とする
高炉の操業方法。 - 【請求項２】 微粉炭吹き込み量が１８０ｋｇ／溶銑ｔ
ｏｎ以上であることを特徴とする請求項１に記載の高炉
の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002047412A JP3651443B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 高炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002047412A JP3651443B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 高炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003247007A true JP2003247007A (ja) | 2003-09-05 |
| JP3651443B2 JP3651443B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=28660473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002047412A Expired - Lifetime JP3651443B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 高炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3651443B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017170100A1 (ja) | 2016-03-29 | 2017-10-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉操業方法 |
| JP2018021257A (ja) * | 2016-07-22 | 2018-02-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉操業方法 |
-
2002
- 2002-02-25 JP JP2002047412A patent/JP3651443B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2017170100A1 (ja) | 2016-03-29 | 2017-10-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉操業方法 |
| KR20180120718A (ko) | 2016-03-29 | 2018-11-06 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 고로 조업 방법 |
| US11041220B2 (en) | 2016-03-29 | 2021-06-22 | Jfe Steel Corporation | Blast furnace operation method |
| JP2018021257A (ja) * | 2016-07-22 | 2018-02-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉操業方法 |
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| JP3651443B2 (ja) | 2005-05-25 |
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