JP2022054397A

JP2022054397A - 高炉操業方法

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Publication number: JP2022054397A
Application number: JP2021106290A
Authority: JP
Inventors: 晃太盛家; Kota MORIYA; 明紀村尾; Akinori Murao; 日高渥美; Hidaka Atsumi
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2022-04-06
Anticipated expiration: 2041-06-28
Also published as: JP7310858B2

Abstract

【課題】ＲＷ内の理論燃焼温度が適正範囲の上限を超過したとしても、炉況への悪影響を防止できる高炉操業方法を提供する。【解決手段】炉頂からコークスと鉄源原料とを交互に装入し、炉下部に設けられた羽口から熱風とともに微粉炭を吹き込む高炉操業方法であって、レースウェイでコークスを燃焼してもコークス強度の低下量が変化しない理論燃焼温度の上限温度を基準理論燃焼温度とすると、羽口からの吹き込み条件から求められるレースウェイにおける理論燃焼温度と、理論燃焼温度とレースウェイにおいて前記理論燃焼温度で燃焼されたコークスのコークス強度との対応関係と、を用いて、基準理論燃焼温度で燃焼されたコークスのコークス強度である基準コークス強度からの低下量を求め、当該低下量に対応して基準理論燃焼温度以下での操業において装入していたコークスよりもコークス強度を高めたコークスを高炉に装入する。【選択図】図３

Description

本発明は、高炉操業方法に関する。

高炉操業では、炉頂から鉄鉱石や焼結鉱などの鉄源原料と、これらの還元材となるコークスとが交互に装入され、炉下部の羽口と呼ばれる送風口から熱せられた空気が送風されている。羽口先端の炉内側では、送風によって押しのけられたコークスが旋回しながら燃焼する空隙率が高いレースウェイ（以後、ＲＷと記載する。）と呼ばれる空間が形成される。

また、近年では、羽口から１００μｍ程度に破砕された微粉炭を還元材として吹き込みながら高炉操業を行う例も多い。羽口における操業条件の変更は、溶銑滓や炉芯に近い位置でのアクションになるので、炉頂における装入条件の変更よりも速効性が高く、炉内通気性や熱レベルの変動をはじめとした広範囲の炉況変化に対応できる。しかしながら、羽口での操業条件の変更には一定の制約がある。その制約の１つが理論燃焼温度（以後、ＴＦＴと記載する。）である。ＴＦＴは、羽口から炉内へ吹き込まれた送風や吹き込み微粉炭、さらに炉頂から降下したコークスがＲＷで反応し、Ｎ_２、ＣＯ、Ｈ_２の混合ガス（ボッシュガス）となった際の温度として計算される値である。非特許文献１には、ＴＦＴが下記（２）式で算出されることが記載されている。

Ｔ_ｔｆ＝（２４５０＋Ｑ_ｆ＋Ｑ_ｂ）／（Ｃ_ｇ×Ｖ_ｆ－０．３）・・・（２）
上記（２）式において、Ｔ_ｆｔはＴＦＴ（℃）であり、Ｑ_ｆは羽口先で燃焼するコークス中の炭素１ｋｇ当たりのコークス以外の還元材の燃焼ガス化反応熱（ｋｃａｌ／ｋｇ）、Ｑ_ｂは羽口先で燃焼するコークス中の炭素１ｋｇあたりの送風顕熱（ｋｃａｌ／ｋｇ）、Ｃ_ｇはボッシュガス比熱（ｋｃａｌ／（Ｎｍ^３×Ｋ））、Ｖ_ｆは羽口先で燃焼するコークス中の炭素１ｋｇ当たりのボッシュガス量（Ｎｍ^３/ｋｇ）である。

Ｑ_ｆ、Ｑ_ｂ、Ｃ_ｇ、Ｖ_ｆの値は、高炉操業における還元材や送風の原単位、組成により変化する値であるが、高炉を操業する上で一般的に測定、分析される値から算出できる。例えば、Ｑ_ｆであれば羽口から吹き込まれる還元材の量、成分、発熱量、出銑量およびコークス比から算出できる。Ｑ_ｂは送風量、送風組成、送風温度から算出でき、Ｃ_ｇは送風組成から算出できる。さらに、Ｖ_ｆも還元材使用量、還元材や送風組成から算出できる。このＴＦＴが高温側、または、低温側に大きく変化すると安定して高炉を操業できなくなる。このため、高炉操業では、ＲＷにおけるＴＦＴの適正範囲を経験的に定めて管理しており、この適正範囲が羽口における操業条件変更の制約になっている。

ＲＷにおけるＴＦＴが適正範囲を高温側に超過した場合、ＲＷのコークス強度低下が低下する。ＲＷでの旋回による摩耗、酸素、二酸化炭素または水蒸気との反応によってコークスは粉化する。高炉内で発生するコークス粉の大半はＲＷで発生するといわれるほどである。このため、ＲＷにおいてコークス強度が低下すると、コークスの粉化が促進されるのでＲＷのコークス粉が増大する。

ＲＷで発生したコークス粉は、炉内を上昇するガスに随伴して炉内奥部に侵入し、これにより、コークス充填層の空隙率が低下する。コークス充填層の空隙率の低下は、高炉内の通気性および通融性の低下を招き、これが高炉操業の不調の原因となる。

ＲＷにおけるＴＦＴが適正範囲を高温側に超過するとＲＷのコークス強度が低下するので、ＲＷでの旋回および反応によりコークス粉が増大し、炉況に悪影響を及ぼす。一方、ＲＷのコークス強度の低下を抑制し、コークス粉の発生を抑制できれば、ＴＦＴの適正範囲の上限側の緩和につながり、羽口における操業条件変更の自由度を拡大できる。

ＲＷでのコークス粉の発生を抑制する技術として、特許文献１には、高炉の炉壁側に高反応性のコークスを装入し、コークスの消費を早めることでＲＷでのコークスの粉化を抑制する技術が開示されている。

特開平７－２７８６２４号公報

重見彰利著、「製銑ハンドブック」、地人書館、Ｐ２１７

しかしながら、コークスの反応性とコークス強度とには強い負の相関関係があることが知られており、高反応性であるほどコークスのコークス強度は低くなる。このため、特許文献１に開示された技術では、高反応性のコークスを装入することでＲＷにおけるコークスの粉化は抑制できたとしても、コークス強度が低いために炉内を降下する際のコークスの粉化が激しくなって炉内のガス流れが変化してしまい、結果として高炉操業の安定化を実現できない、という課題があった。本発明は、このような従来技術の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ＲＷ内の理論燃焼温度が適正範囲の上限を超過したとしても、炉況への悪影響を抑制できる高炉操業方法を提供することである。

上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］炉頂からコークスと鉄源原料とを交互に装入し、炉下部に設けられた羽口から熱風とともに微粉炭を吹き込む高炉操業方法であって、レースウェイにおいて前記コークスを燃焼してもコークス強度の低下量が変化しない理論燃焼温度の上限温度を基準理論燃焼温度とすると、前記羽口からの吹き込み条件から求められるレースウェイにおける理論燃焼温度と、前記理論燃焼温度とレースウェイにおいて前記理論燃焼温度で燃焼されたコークスのコークス強度との対応関係と、を用いて、前記基準理論燃焼温度で燃焼されたコークスのコークス強度である基準コークス強度からの低下量を求め、前記低下量に対応して前記基準理論燃焼温度以下での操業において装入していたコークスよりもコークス強度を高めたコークスを高炉に装入する、高炉操業方法。
［２］前記コークス強度を高めたコークスを、少なくとも高炉の無次元半径０．３以上１．０以下の範囲内に装入する、［１］に記載の高炉操業方法．
［３］前記対応関係は下記（１）式である、[１]または[２]に記載の高炉操業方法。
ΔＩ＝Ａ×（Ｔ_ｔｆ－Ｂ）・・・（１）
上記（１）式において、ΔＩは前記低下量であり、Ｔ_ｔｆはレースウェイにおける理論燃焼温度（℃）であり、Ｂは基準理論燃焼温度（℃）であり、Ａは前記対応関係から定まる定数である。

本発明に係る高炉操業方法を用いることで、理論燃焼温度が適正範囲の上限を超過したとしてもＲＷでのコークス粉の増加を抑制でき、炉況に悪影響を及ぼすことが抑制される。これにより、羽口での操業条件変更の自由度が高められ、高炉の安定操業に寄与できる。

高炉１０の断面模式図である。コークスの燃焼試験に用いられる実験炉２０の一例を示す断面模式図である。ＴＦＴとコークス強度との関係を示すグラフである。

図１は、高炉１０の断面模式図である。図１を用いて、まず、高炉操業について説明する。高炉操業は、高炉１０の炉頂から鉱石とコークスとを高炉内に交互かつ層状に装入されるとともに、高炉の炉下部に設けられた羽口１６から熱風と、微粉炭等の還元材が送り込まれて実施される。高炉操業では、炉半径方向（炉口径方向）の鉱石層１２とコークス層１４の堆積後の形状および厚み等の分布を調整することで高炉内でのガスの流れ１８を制御している。ここで、鉱石は、鉄源原料の一例であり、鉄源原料としては、鉄鉱石（鉱石）の他に、例えば、焼結鉱、ペレット、スクラップ、還元鉄が用いられる。

このような高炉操業において、羽口１６は溶銑滓や炉芯に近いので、羽口１６での吹き込み条件の変更は炉頂における装入条件等の変更よりも速効性があり、炉内通気性や熱レベルの変動をはじめとした広範囲の炉況変化に迅速に対応できる。例えば、高炉１０から出銑される銑鉄の銑鉄温度が低下した場合には羽口１６から吹込む熱風の温度を上昇させる。これにより、出銑される銑鉄の銑鉄温度を迅速に高めることができる。

一方、羽口１６での吹き込み条件を大きく変更すると、ＲＷにおけるＴＦＴが適正範囲を超える場合がある。ＴＦＴが適性範囲内である場合に当該ＴＦＴで燃焼させたＲＷのコークスのコークス強度を基準コークス強度とすると、ＴＦＴが適正範囲を超えると当該基準コークス強度よりコークス強度が低下する。このコークス強度の低下によりＲＷのコークス粉が増加し、このコークス粉の増加によりコークス充填層の空隙率が低下し、これにより高炉内の通気性および通融性が悪化して炉況悪化の原因となる。このように羽口１６の吹き込み条件の変更がかえって炉況を悪化させることになることから、羽口１６での吹き込み条件の変更は、ＲＷにおけるＴＦＴが適正範囲内となる範囲内に限られる。

これに対して、本実施形態に係る高炉操業方法では、羽口１６からの吹き込み条件を変更するにあたり、当該吹き込み条件からＲＷにおけるＴＦＴを求め、ＴＦＴとＲＷにおいてＴＦＴで燃焼されるコークスのコークス強度との対応関係とを用いて、当該ＴＦＴで燃焼された場合に基準コークス強度よりも低下するコークス強度の低下量を求め、当該低下量に対応して、基準理論燃焼温度以下での操業において装入していたコークスよりもコークス強度を高めたコークスを高炉１０に装入する。これにより、羽口１６の操業条件の変更によりＴＦＴが適正範囲を超え、ＲＷ内のコークス強度が基準コークス強度よりも低下したとしても、その増加分以上コークス強度が高められているコークスを用いるので、ＲＷにおけるコークス粉の増加は防止され、炉況に悪影響を及ぼすことを防止できる。

次に、ＲＷのＴＦＴと当該ＴＦＴで燃焼されたコークスのコークス強度との対応関係について説明する。ＲＷのＴＦＴと該ＴＦＴで燃焼されたコークスのコークス強度との対応関係は、コークスの燃焼試験を行うことにより求められる。図２は、コークスの燃焼試験に用いられる実験炉２０の一例を示す断面模式図である。

実験炉２０は、高炉の羽口近傍を模擬した装置であり、微粉炭ホッパー２２と、微粉炭搬送管３２と、微粉炭吹き込みランス３４と、コークスホッパー２４と、ブローパイプ３６と、燃焼炉本体４０とを有する。燃焼炉本体４０は、４００ｍｍ×１０００ｍｍ×１１００ｍｍの直方体のコークス充填領域を有し、その一側面に内径６５ｍｍの羽口４２が設けられている。ブローパイプ３６は、燃焼炉本体４０における羽口４２が設けられた一側面に接続されている。また、燃焼炉本体４０の上面には排気口４４が設けられている。

コークスホッパー２４は下部にフィーダー２８と搬送管３０とを有する。搬送管３０は、燃焼炉本体４０の上面に接続されている。コークスホッパー２４に貯留されたコークス６０は、フィーダー２８によって定量的に送出され、搬送管３０を通り、燃焼炉本体４０に送り込まれる。これにより、燃焼炉本体４０内にコークス６０が充填される。

微粉炭ホッパー２２は下部にフィーダー２６を有する。また、微粉炭吹き込みランス３４は、ブローパイプ３６を貫通し、ブローパイプ３６の内側に微粉炭吹き込みランス３４の先端が突出して接続されている。

微粉炭ホッパー２２に貯留された微粉炭は、フィーダー２６によって定量的に送出され、微粉炭搬送管３２および微粉炭吹き込みランス３４を通り、ブローパイプ３６内に送り込まれる。ブローパイプ３６には熱風３８が吹き込まれ、微粉炭吹き込みランス３４から吹き込まれた微粉炭が、熱風３８とともに羽口４２からコークス６０が充填されている燃焼炉本体４０に吹き込まれる。燃焼炉本体４０に吹き込まれる熱風により羽口４２の先端近傍にＲＷ５０が形成される。

図２に示した実験炉２０に、平均粒径１５～２５ｍｍであってＩ型ドラム強度が８５．１のコークスを充填してコークス６０の燃焼試験を実施した。ＴＦＴはブローパイプ３６から吹き込まれる熱風３８および微粉炭の吹き込み条件を変えることで調整した。ブローパイプ３６からの吹き込み条件を変えた後、当該吹き込み条件で熱風および微粉炭を３時間吹き込んでコークス６０を燃焼させた。３時間後にＲＷ内のコークス６０を採取し、当該コークス６０のＩ型ドラム強度を測定した。

コークスのＩ型ドラム強度は、以下の手順で測定する。まず、Ｉ型ドラム（φ１３２ｍｍ×７００ｍｍの円筒）に粒径２０±１ｍｍのコークスを７５ｇ投入する。次に、Ｉ型ドラムを２０ｒｐｍで６００回転させる。回転終了後にＩ型ドラムから回収されたコークスを目開き１０ｍｍの篩で分級し、初期投入質量に対する目開き１０ｍｍの篩上となった質量の割合（百分率）を算出する。この質量割合がＩ型ドラム強度である。本実施形態および後述する実施例では、コークスのコークス強度として上記手順で測定されるＩ型ドラム強度を用いた。

なお、本発明を実施する上で用いるコークス強度は、Ｉ型ドラム強度に限るものではない。コークス強度としてはＩ型ドラム強度の他に、日本工業規格「ＪＩＳＫ２１５１コークス類－試験方法」に規定される、ドラム法やタンブラー法により定義される強度を用いてもよい。ドラム法、タンブラー法のいずれもＩ型ドラム強度と同様に、数値が高いほど強度が高いことを示す指標であるため、これらの強度を用いて式（１）の定数を決定してもよい。

図３は、ＴＦＴと当該ＴＦＴで燃焼されたコークス強度との関係を示すグラフである。図３の横軸はＴＦＴ（℃）であり、縦軸は燃焼後のコークスのＩ型ドラム強度である。ＴＦＴは、ブローパイプ３６から吹き込まれる熱風３８および微粉炭の吹き込み条件と上記数式（２）とを用いて算出した。

図３に示すように、ＴＦＴが２３００℃以下では当該ＴＦＴでコークスを燃焼してもコークス強度の低下量は変化しなかった。コークス強度の低下量が変化しないＴＦＴの上限温度である２３００℃を基準ＴＦＴとし、当該基準ＴＦＴで燃焼されたコークスのコークス強度を基準コークス強度とすると、ＴＦＴが基準ＴＦＴを超えて高くなると、当該温度で燃焼されたＲＷ内のコークスのコークス強度は基準コークス強度よりも大きく低下した。図３のＴＦＴが基準ＴＦＴ以上となるコークス強度のプロットから、基準コークス強度からのコークス強度の低下量を算出する下記（３）式が得られる。

ΔＩ＝０．００７９５×（Ｔ_ｔｆ－２３００）・・・（３）
上記（３）式において、ΔＩは基準コークス強度からのコークス強度の低下量であり、Ｔ_ｔｆはＴＦＴ（℃）であり、２３００は基準ＴＦＴ（℃）である。上記（３）式における０．００７９５を定数Ａとし、基準ＴＦＴをＢ（℃）とすると、上記（３）式は下記（１）式で表すことができる。

ΔＩ＝Ａ×（Ｔ_ｔｆ－Ｂ）・・・（１）
上記（１）式のΔＩは基準コークス強度からのコークス強度の低下量であり、Ｔ_ｔｆはＴＦＴ（℃）であり、Ｂは基準ＴＦＴ（℃）であり、Ａは、図３に示したＴＦＴとＲＷにおいてＴＦＴで燃焼させたコークスのコークス強度との対応関係から定まる定数である。このようにして定められる上記（３）式や（１）式は、ＴＦＴとＲＷにおいてＴＦＴで燃焼されたコークスのコークス強度との対応関係の具体例である。また、ΔＩとして算出される「低下量」は、マイナスの値または０（ゼロ）として算出された場合はコークス強度の低下は無かったことを意味し、プラスの値として算出された場合にコークス強度が低下したことを意味する。

このようにして、ＴＦＴとＲＷにおいてＴＦＴで燃焼されたコークスのコークス強度との対応関係が得られれば、羽口１６での吹き込み条件を変更するにあたり、上記（２）式を用いて羽口１６での吹き込み条件変更後のＴＦＴを算出し、算出されたＴＦＴと上記（３）式とを用いることで基準コークス強度からのコークス強度の低下量を求めることができる。基準コークス強度からのコークス強度の低下量が求められれば、当該低下量に対応したコークスのコークス強度、すなわち、当該低下量以上コークス強度が高められたコークスのコークス強度を特定することができるので、羽口１６での吹き込み条件を変更するにあたって当該コークス強度に強度を高めたコークスを高炉に装入して高炉操業を実施できる。これにより、羽口１６での吹き込み条件の変更によりＴＦＴが適正範囲の上限を超過したとしてもＲＷでのコークス粉の増加を防止でき、炉況に悪影響を及ぼすことを防止できる。

コークス強度を高めたコークスを高炉に装入される全てのコークスに用いてもよく、高炉に装入されるコークスの一部に用いてもよい。一部にコークス強度を高めたコークスを用いる場合には、少なくとも高炉の無次元半径が０．３以上１．０の範囲内に装入されるコークスにコークス強度を高めたコークスを用いる。

高炉の無次元半径が０．３以上１．０以下の範囲内に装入されるコークスは、高炉１０内を降下しＲＷに流入するが、無次元半径が０．０以上０．３未満の範囲内に装入されるコークスは、高炉１０の炉下部のコークス充填層を形成し、ＲＷに流入しないのでＴＦＴが適正範囲を超えたとしてもコークス強度は低下せず、粉化しない。このため、無次元半径が０．０以上０．３未満の範囲内に装入されるコークスには、コークス強度を高めたコークスを用いなくてもよい。

コークス強度の異なるコークスを高炉１０に装入する装入方法としては、コークス強度が異なるコークスを複数の炉頂ホッパーに別々に装入し、これらの炉頂ホッパーからコークス強度の異なるコークスを高炉１０の所定の装入範囲に装入してよい。また、１つの炉頂ホッパーから装入されるコークスのコークス強度を装入の前後半で変え、これによりコークス強度の異なるコークスを高炉１０の所定の装入範囲に装入してもよい。

コークス強度を高めたコークスを用いることでＴＦＴが適正範囲の上限を超過したとしても炉況に悪影響を及ぼさないことから、本実施形態に係る高炉操業方法では、ＴＦＴが適正範囲の上限を超過する範囲まで羽口１６での操業条件を変更できるようになる。これにより、従来よりも羽口１６での操業条件変更の自由度が高まり、さらに広範囲の炉況変化に対応できるようになるので、本実施形態に係る高炉操業方法を実施することで、より高炉の安定操業に寄与できることがわかる。

なお、本実施形態に係る高炉操業方法では、ＲＷにおけるＴＦＴとＲＷにおいてＴＦＴで燃焼されたコークスのコークス強度との対応関係として上記（３）式を用いる例で説明したが、これに限らない。例えば、ＲＷにおけるＴＦＴとＲＷにおいてＴＦＴで燃焼されたコークスのコークス強度との対応関係として、ＴＦＴから当該ＴＦＴで燃焼させた後のコークス強度を算出する式を用いてもよく、当該式から算出されるコークス強度と、基準コークス強度とから、基準コークス強度からの低下量を求めてもよい。

次に、本実施形態に係る高炉操業方法の効果を確認した実施例を説明する。本実施例では、図２に示した実験炉２０を用いて、ＴＦＴおよびコークス強度を変化させて燃焼試験を行い、試験中の炉内圧損、試験後のＲＷのコークス強度およびコークス粉率を評価した。実験炉２０での燃焼試験が、実際の高炉におけるＴＦＴ変動に伴う炉内圧損、ＲＷのコークス強度およびコークス粉率の変化を模擬するように、燃焼試験の試験条件を実際の高炉操業に基づいた条件に設定した。燃焼試験の試験条件と試験結果を表１に示す。なお、実験炉２０内の炉内圧損が４．００ｋＰａ／ｍを超過する場合には、実際の高炉操業においても炉況が悪化することを事前に確認している。また、本実施例において基準ＴＦＴは２３００℃であり、基準コークス強度はＩ型ドラム強度で８１．２である。

発明例１では、ＴＦＴを２２００℃に設定し、Ｉ型ドラム強度８５．１のコークスを充填コークスとして使用した。ＴＦＴ（２２００℃）と（３）式から予測される基準コークス強度からの低下量ΔＩが－０．８であったことから、装入コークスのコークス強度を高める必要はないと判断し、装入コークスのコークス強度を充填コークスのコークス強度と同じにして燃焼試験を行った。この結果、炉内圧損は３．９２ｋＰａ／ｍ、ＲＷのコークス強度は８１．１、ＲＷのコークス粉率は４．５５％になった。このように、発明例１では、炉内圧損が４．００ｋＰａ／ｍ以下になったので、実際の高炉においても安定操業が維持できることが確認された。

発明例２では、ＴＦＴを２３００℃に設定し、Ｉ型ドラム強度８５．１のコークスを充填コークスとして使用した。ＴＦＴ（２３００℃）と（３）式から予測される基準コークス強度からの低下量ΔＩが０であったことから、装入コークスのコークス強度を高める必要はないと判断し、装入コークスのコークス強度を充填コークスのコークス強度と同じにして燃焼試験を行った。この結果、炉内圧損は３．９０ｋＰａ／ｍ、ＲＷ内のコークス強度は８１．２、ＲＷ内のコークス粉率は４．４１％になった。このように、発明例２では、炉内圧損が４．００ｋＰａ／ｍ以下になったので、実際の高炉においても安定操業が維持できることが確認された。

発明例３では、ＴＦＴを２４５０℃に設定し、Ｉ型ドラム強度８５．１のコークスを充填コークスとして使用した。ＴＦＴ（２４５０℃）と（３）式から予測される基準コークス強度からの低下量ΔＩが１．２であったことから、装入コークスにコークス強度８６．３のコークスを用いて燃焼試験を行った。この結果、炉内圧損は３．９４ｋＰａ／ｍ、ＲＷのコークス強度は８１．０、ＲＷのコークス粉率は４．７１％になった。このように、発明例３では、炉内圧損が４．００ｋＰａ／ｍ以下になったので、実際の高炉においても安定操業が維持できることが確認された。

一方、比較例１では、ＴＦＴを２４５０℃に設定し、Ｉ型ドラム強度８５．１のコークスを充填コークスとして使用した。ＴＦＴ（２４５０℃）と（３）式から予測される基準コークス強度からの低下量ΔＩは１．２であったが、装入コークスのコークス強度を充填コークスのコークス強度と同じにして燃焼試験を行った。この結果、炉内圧損は４．８７ｋＰａ／ｍ、ＲＷのコークス強度は８０．２、ＲＷのコークス粉率は５．５１％になった。このように、比較例１では、炉内圧損が４．００ｋＰａ／ｍを超過したので、実際の高炉においては炉況を悪化させてしまうことが確認された。

発明例３および比較例１の結果から、羽口１６での吹き込み条件を変更するにあたり、羽口１６での吹き込み条件変更後のＴＦＴを算出し、算出されたＴＦＴと上記（３）式とを用いて基準コークス強度からの低下量を求め、当該低下量に対応してコークス強度を高めたコークスを高炉に装入することで、ＴＦＴが適正範囲（本実施例の場合２２００～２３００℃）の上限を超過したとしてもＲＷ内のコークスの粉の増加を防止でき、これにより、炉況に悪影響を及ぼすことが防止されることが確認された。

１０高炉
１２鉱石層
１４コークス層
１６羽口
１８ガスの流れ
２０実験炉
２２微粉炭ホッパー
２４コークスホッパー
２６フィーダー
２８フィーダー
３０搬送管
３２微粉炭搬送管
３４微粉炭吹き込みランス
３６ブローパイプ
３８熱風
４０燃焼炉本体
４２羽口
４４排気口
５０ＲＷ
６０コークス

Claims

炉頂からコークスと鉄源原料とを交互に装入し、炉下部に設けられた羽口から熱風とともに微粉炭を吹き込む高炉操業方法であって、
レースウェイにおいて前記コークスを燃焼してもコークス強度の低下量が変化しない理論燃焼温度の上限温度を基準理論燃焼温度とすると、
前記羽口からの吹き込み条件から求められるレースウェイにおける理論燃焼温度と、
前記理論燃焼温度とレースウェイにおいて前記理論燃焼温度で燃焼されたコークスのコークス強度との対応関係と、
を用いて、前記基準理論燃焼温度で燃焼されたコークスのコークス強度である基準コークス強度からの低下量を求め、
前記低下量に対応して前記基準理論燃焼温度以下での操業において装入していたコークスよりもコークス強度を高めたコークスを高炉に装入する、高炉操業方法。
前記コークス強度を高めたコークスを、少なくとも高炉の無次元半径０．３以上１．０以下の範囲内に装入する、請求項１に記載の高炉操業方法。
前記対応関係は下記（１）式である、請求項１または請求項２に記載の高炉操業方法。
ΔＩ＝Ａ×（Ｔ_ｔｆ－Ｂ）・・・（１）
上記（１）式において、ΔＩは前記低下量であり、Ｔ_ｔｆはレースウェイにおける理論燃焼温度（℃）であり、Ｂは基準理論燃焼温度（℃）であり、Ａは前記対応関係から定まる定数である。