JP3017015B2 - 高炉溶銑中Ｓｉ濃度の制御方法 - Google Patents
高炉溶銑中Ｓｉ濃度の制御方法Info
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- JP3017015B2 JP3017015B2 JP6085306A JP8530694A JP3017015B2 JP 3017015 B2 JP3017015 B2 JP 3017015B2 JP 6085306 A JP6085306 A JP 6085306A JP 8530694 A JP8530694 A JP 8530694A JP 3017015 B2 JP3017015 B2 JP 3017015B2
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/02—Making special pig-iron, e.g. by applying additives, e.g. oxides of other metals
- C21B5/023—Injection of the additives into the melting part
- C21B5/026—Injection of the additives into the melting part of plastic material
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高炉の溶銑中のＳｉ濃度
を検知し、溶銑中のＳｉ濃度をより迅速に適確に目標値
に近づけるように操業する方法に関するものである。
を検知し、溶銑中のＳｉ濃度をより迅速に適確に目標値
に近づけるように操業する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉の出銑口から出る溶銑中のＳｉ濃度
を低減させるということは、高炉にとつてＳｉＯ2 から
Ｓｉへの還元に必要な熱量を低減させることから、高炉
の燃料使用量を減らすことが出来ると同時に、下工程で
ある製鋼での石灰石使用原単位の低減をはかれることか
ら、コスト低減に寄与することが出来る。高炉の出銑口
から出る溶銑中のＳｉ濃度を適確に制御するということ
は、上記のごとく溶銑のコスト低減をはかるうえで重要
である。溶銑中のＳｉ濃度が変動するということは、高
炉の操業の安定性を阻害すると同時に熱量が顕著となっ
て管理に余計な労力を費やすばかりでなく、下工程であ
る製鋼工程でも同様な問題が起こることになる。逆に言
うと溶銑中のＳｉ濃度が安定しているということは、高
炉操業が安定していると言うひとつのバロメーターにな
っている。したがってＳｉ濃度の安定化をはかること
が、現在高炉操業のひとつのターゲットとなっているに
もかかわらずその技術の開発は容易ではない。
を低減させるということは、高炉にとつてＳｉＯ2 から
Ｓｉへの還元に必要な熱量を低減させることから、高炉
の燃料使用量を減らすことが出来ると同時に、下工程で
ある製鋼での石灰石使用原単位の低減をはかれることか
ら、コスト低減に寄与することが出来る。高炉の出銑口
から出る溶銑中のＳｉ濃度を適確に制御するということ
は、上記のごとく溶銑のコスト低減をはかるうえで重要
である。溶銑中のＳｉ濃度が変動するということは、高
炉の操業の安定性を阻害すると同時に熱量が顕著となっ
て管理に余計な労力を費やすばかりでなく、下工程であ
る製鋼工程でも同様な問題が起こることになる。逆に言
うと溶銑中のＳｉ濃度が安定しているということは、高
炉操業が安定していると言うひとつのバロメーターにな
っている。したがってＳｉ濃度の安定化をはかること
が、現在高炉操業のひとつのターゲットとなっているに
もかかわらずその技術の開発は容易ではない。
【０００３】従来では高炉内のＳｉの濃度は、スラグ−
メタル反応すなわち下記の反応式（１）の平衡によって
決まるという説が支配的であった。 ＳｉＯ2 （ｓｌａｇ）＋２Ｃ（溶銑）−Ｓｉ（溶銑）＋２ＣＯ ・・・（１） 反応式（１）の平衡定数ｋｅａは次式で表される。 Ｋｅａ＝ａｓｉ・ＰＣＯ2 ／ａｓｉｏ2 ・ａｃ2 ・・・（２） この反応でＳｉ濃度を下げる条件は溶銑温度を下げるこ
と、ＣＯ分圧ＰＣＯを上昇させること、ＳｉＯ2 の活量
ａｓｉｏ2 を減少させること等である。ａｓｉｏ2 の減
少に対してはスラグ塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ2 を上昇させ
たり、ＭｇＯを増加させるなどの対策がとられてきてい
る。また羽口からフラックスを吹き込むなどの対策もこ
の範ちゅうにはいる。
メタル反応すなわち下記の反応式（１）の平衡によって
決まるという説が支配的であった。 ＳｉＯ2 （ｓｌａｇ）＋２Ｃ（溶銑）−Ｓｉ（溶銑）＋２ＣＯ ・・・（１） 反応式（１）の平衡定数ｋｅａは次式で表される。 Ｋｅａ＝ａｓｉ・ＰＣＯ2 ／ａｓｉｏ2 ・ａｃ2 ・・・（２） この反応でＳｉ濃度を下げる条件は溶銑温度を下げるこ
と、ＣＯ分圧ＰＣＯを上昇させること、ＳｉＯ2 の活量
ａｓｉｏ2 を減少させること等である。ａｓｉｏ2 の減
少に対してはスラグ塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ2 を上昇させ
たり、ＭｇＯを増加させるなどの対策がとられてきてい
る。また羽口からフラックスを吹き込むなどの対策もこ
の範ちゅうにはいる。
【０００４】しかし実際の操業結果は溶銑温度の変化以
上にＳｉ濃度が変化している。またＰＣＯは実高炉の下
部ではほぼｌａｔｍであるが、送風圧力をＰＣＯで代替
しなければ実際のＳｉ濃度を説明することが出来ないな
ど、この仮定には問題があると同時に、実際に上記低Ｓ
ｉ化の対策をとっても効果が如実にあらわれないなどの
問題点があった。
上にＳｉ濃度が変化している。またＰＣＯは実高炉の下
部ではほぼｌａｔｍであるが、送風圧力をＰＣＯで代替
しなければ実際のＳｉ濃度を説明することが出来ないな
ど、この仮定には問題があると同時に、実際に上記低Ｓ
ｉ化の対策をとっても効果が如実にあらわれないなどの
問題点があった。
【０００５】従来より高炉においてはコークスの補助燃
料として高炉の羽口から重油、最近では大量の微粉炭な
どの粉体を吹き込む技術が開発され、高炉から生産され
る銑鉄の製造コスト削減に有効に機能している。一方最
近では都市ゴミあるいは産業廃棄物中のプラスチック屑
の処理方法が問題となっている。産業廃棄物中の８０％
は埋立てにまわされ、プラスチック屑のほぼ全量が埋立
に回されている。国内のプラスチック屑の量は１９９０
年で約１２０万ｔあり、熱量換算で原油１×１０6 ｋｌ
／ｙ（全使用量の０．５％）に相当している。プラスチ
ック屑が焼却できない理由にとして １）燃焼熱が高カロリーであり、この熱によって煉瓦を
傷めるので高温にできない。 ２）発ガン物質ダイオキシン、ＮＯx ，ＳＯx など有害
ガスが発生し安い。 ３）プラスチックはガラス、炭素繊維、金属類などと複
合材料として使われることが多く、これらは燃焼しなか
ったり、固形物として残るものも多い。 等である。
料として高炉の羽口から重油、最近では大量の微粉炭な
どの粉体を吹き込む技術が開発され、高炉から生産され
る銑鉄の製造コスト削減に有効に機能している。一方最
近では都市ゴミあるいは産業廃棄物中のプラスチック屑
の処理方法が問題となっている。産業廃棄物中の８０％
は埋立てにまわされ、プラスチック屑のほぼ全量が埋立
に回されている。国内のプラスチック屑の量は１９９０
年で約１２０万ｔあり、熱量換算で原油１×１０6 ｋｌ
／ｙ（全使用量の０．５％）に相当している。プラスチ
ック屑が焼却できない理由にとして １）燃焼熱が高カロリーであり、この熱によって煉瓦を
傷めるので高温にできない。 ２）発ガン物質ダイオキシン、ＮＯx ，ＳＯx など有害
ガスが発生し安い。 ３）プラスチックはガラス、炭素繊維、金属類などと複
合材料として使われることが多く、これらは燃焼しなか
ったり、固形物として残るものも多い。 等である。
【０００６】このプラスチック屑は主成分がＣとＨであ
り、あるものは粉砕性に優れ、粒状あるいは粉状になり
やすいものがある。このプラスチック屑を資源化するこ
とができれば都市廃棄物の減少につながる。燃焼として
有効に利用することができれば省エネルギーにつなが
る。そして安全に処理することができれば無公害処理技
術となる。そしてＳｉＯ2 含有量の少ないプラスチック
粉を高炉から吹き込むことによって溶銑のＳｉコントロ
ールが可能となる。従来では微粉炭吹込みにプラスチッ
ク粉を吹き込む技術はなかったが、このようなプラスチ
ック屑の有効利用は、社会全体にたいして二重、三重の
利益をもたらすものとなる。
り、あるものは粉砕性に優れ、粒状あるいは粉状になり
やすいものがある。このプラスチック屑を資源化するこ
とができれば都市廃棄物の減少につながる。燃焼として
有効に利用することができれば省エネルギーにつなが
る。そして安全に処理することができれば無公害処理技
術となる。そしてＳｉＯ2 含有量の少ないプラスチック
粉を高炉から吹き込むことによって溶銑のＳｉコントロ
ールが可能となる。従来では微粉炭吹込みにプラスチッ
ク粉を吹き込む技術はなかったが、このようなプラスチ
ック屑の有効利用は、社会全体にたいして二重、三重の
利益をもたらすものとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】従来の微粉炭吹込
では微粉炭中のＳｉＯ2 含有量が４〜６％と高く安価な
石炭を使用するときにはこのＳｉＯ2 含有量を減らすこ
とは困難であった。本発明は上記のような問題を解決す
るために、ＳｉＯ2 の少ない粒状あるいは粉状に粉砕し
たプラスチック屑（以下プラスチック粉という）を高炉
の羽口から吹き込むことによって、プラスチック粉中の
Ｃ、Ｈを燃料として、また還元ガスとして利用すると同
時に、高炉に入るＳｉＯ2 の総量を減らすことにより下
記（３）式の反応によるＳｉＯ2 の発生量を減ずること
によって、溶銑中のＳｉ含有量を減ずることを目的とす
る。
では微粉炭中のＳｉＯ2 含有量が４〜６％と高く安価な
石炭を使用するときにはこのＳｉＯ2 含有量を減らすこ
とは困難であった。本発明は上記のような問題を解決す
るために、ＳｉＯ2 の少ない粒状あるいは粉状に粉砕し
たプラスチック屑（以下プラスチック粉という）を高炉
の羽口から吹き込むことによって、プラスチック粉中の
Ｃ、Ｈを燃料として、また還元ガスとして利用すると同
時に、高炉に入るＳｉＯ2 の総量を減らすことにより下
記（３）式の反応によるＳｉＯ2 の発生量を減ずること
によって、溶銑中のＳｉ含有量を減ずることを目的とす
る。
【０００８】
【課題点を解決するための手段】本発明は、高炉羽口の
粉体搬送配管にプラスチック粉用のバンカー、微粉炭用
のバンカーを設置し、高炉の溶銑中のＳｉ濃度に応じて
各バンカーからでるプラスチック粉と微粉炭の分配比を
算出し、各バンカーから切り出すことにより羽口から吹
込まれるＳｉＯ2 量を調整することを特徴とする高炉溶
銑中のＳｉ濃度の制御方法である。
粉体搬送配管にプラスチック粉用のバンカー、微粉炭用
のバンカーを設置し、高炉の溶銑中のＳｉ濃度に応じて
各バンカーからでるプラスチック粉と微粉炭の分配比を
算出し、各バンカーから切り出すことにより羽口から吹
込まれるＳｉＯ2 量を調整することを特徴とする高炉溶
銑中のＳｉ濃度の制御方法である。
【０００９】
【作用】本発明の手がかりは高炉内をシミュレートした
解析によって、羽口の燃焼帯近傍ではＳｉＯ2 からＳｉ
への反応が平衡論で規定されるのではなく、速度論で反
応が支配されること。また一度反応して濃度が形成され
たあとは、温度変化などが起こっても次の平衡条件にな
かなか移りにくいことを基礎実験によって見いだした点
にある。高炉のなかでＳｉＯ2 がＳｉになる反応系とし
てはつぎのような種類の反応が現在考えられている。
解析によって、羽口の燃焼帯近傍ではＳｉＯ2 からＳｉ
への反応が平衡論で規定されるのではなく、速度論で反
応が支配されること。また一度反応して濃度が形成され
たあとは、温度変化などが起こっても次の平衡条件にな
かなか移りにくいことを基礎実験によって見いだした点
にある。高炉のなかでＳｉＯ2 がＳｉになる反応系とし
てはつぎのような種類の反応が現在考えられている。
【００１０】 ＳｉＯ発生 ＳｉＯ2 （ｃｏｋｅ）＋Ｃ（ｃｏｋｅ）＝ＳｉＯ＋ＣＯ ・・・（３） ＳｉＯ発生 ＳｉＯ2 （ｓｌａｇ）＋Ｃ（溶銑）＝ＳｉＯ＋ＣＯ ・・・（４） ＳｉＯ吸収 ＳｉＯ＋Ｃ（溶銑）＝Ｓｉ（溶銑）＋ＣＯ ・・・（５） スラグ−メタル ＳｉＯ2 （ｓｌａｇ）＋２Ｃ（溶銑）＝Ｓｉ（溶銑） ＋２ＣＯ ・・・（６） 大きく二つの反応経路に分けられる。一つはコークスと
スラグから中間媒体としてガス状のＳｉＯが発生し（反
応３，４）、ついでこのＳｉＯが溶銑中のＣと反応して
溶銑中にＳｉとして取り込まれる反応（反応５）。もう
一つはスラグ中のＳｉＯ2 が溶銑中のＣと直接反応して
Ｓｉが生成する反応（反応６）である。
スラグから中間媒体としてガス状のＳｉＯが発生し（反
応３，４）、ついでこのＳｉＯが溶銑中のＣと反応して
溶銑中にＳｉとして取り込まれる反応（反応５）。もう
一つはスラグ中のＳｉＯ2 が溶銑中のＣと直接反応して
Ｓｉが生成する反応（反応６）である。
【００１１】反応のうちＳｉＯ吸収反応はＳｉＯ発生反
応より速く、この反応の律速段階はＳｉＯ発生速度にあ
ることがわかる。またＳｉＯ発生反応ではコークスから
のＳｉＯ発生がスラグからのそれに比べて１桁以上速
く、この反応系ではコークスからのＳｉＯ発生によって
反応が左右されるといえる。スラグ−メタル反応はＳｉ
Ｏ発生吸収反応よりも１桁程度遅く、事実上ＳｉＯ2 が
Ｓｉになる反応は速度論的にはＳｉＯ発生吸収反応によ
って決まると考えられる。以上から総じて言えることは
コークスからのＳｉＯ発生反応（反応３）が全体の反応
速度を決めていると考えても良く、もしコークスからの
ＳｉＯ発生反応をコントロールすることが出来れば溶銑
中のＳｉ濃度の制御としては非常に有効となる。
応より速く、この反応の律速段階はＳｉＯ発生速度にあ
ることがわかる。またＳｉＯ発生反応ではコークスから
のＳｉＯ発生がスラグからのそれに比べて１桁以上速
く、この反応系ではコークスからのＳｉＯ発生によって
反応が左右されるといえる。スラグ−メタル反応はＳｉ
Ｏ発生吸収反応よりも１桁程度遅く、事実上ＳｉＯ2 が
Ｓｉになる反応は速度論的にはＳｉＯ発生吸収反応によ
って決まると考えられる。以上から総じて言えることは
コークスからのＳｉＯ発生反応（反応３）が全体の反応
速度を決めていると考えても良く、もしコークスからの
ＳｉＯ発生反応をコントロールすることが出来れば溶銑
中のＳｉ濃度の制御としては非常に有効となる。
【００１２】（３）式の反応を抑制するには反応温度を
下げること。コークス中のＳｉＯ2の活量を下げること
が有効な手段となる。そのうち燃焼帯の温度を変えるこ
とが最も有効であるが、高炉のおかれた環境に依存する
のであまり自由にならない。コークス中のＳｉＯ2 の活
量を下げることについてもこれをコントロールすること
は困難である。
下げること。コークス中のＳｉＯ2の活量を下げること
が有効な手段となる。そのうち燃焼帯の温度を変えるこ
とが最も有効であるが、高炉のおかれた環境に依存する
のであまり自由にならない。コークス中のＳｉＯ2 の活
量を下げることについてもこれをコントロールすること
は困難である。
【００１３】あと一つ残された手段はコークス中あるい
は炭材中のＳｉＯ2 の絶対量を下げることである。コー
クス中のＳｉＯ2 はほぼ一定の値５％程度に管理されて
いるのでオールコークスの操業では羽口前でほぼ一定の
ＳｉＯが発生するのでこの点に関しては有効とはならな
い。しかし近年の高炉操業は微粉炭などの粉体を大量に
羽口から吹き込んでおりこの粉体中のＳｉＯ2 濃度は容
易にコントロールすることが可能である。本発明はこの
点に着目している。
は炭材中のＳｉＯ2 の絶対量を下げることである。コー
クス中のＳｉＯ2 はほぼ一定の値５％程度に管理されて
いるのでオールコークスの操業では羽口前でほぼ一定の
ＳｉＯが発生するのでこの点に関しては有効とはならな
い。しかし近年の高炉操業は微粉炭などの粉体を大量に
羽口から吹き込んでおりこの粉体中のＳｉＯ2 濃度は容
易にコントロールすることが可能である。本発明はこの
点に着目している。
【００１４】プラスチックの主要成分はＣ、Ｈであり、
Ｃ比率にして多いものは９５％と高い。微粉炭の場合は
８５〜８６％のＣ比率であり微粉炭よりも高く、したが
って発熱量も大きい。高炉へ吹き込まれたプラスチック
粉は２０００℃以上の高温によって直ちに分解し、Ｃは
ＣＯに、ＨはＨ2 に転換する。ＣがＣＯになるときに高
温の熱を発生し、これが高炉の熱源になり、またＣＯは
Ｈから転換したＨ2 とともに還元性ガスとなり高炉上部
で鉄鉱石を還元するために使われる。
Ｃ比率にして多いものは９５％と高い。微粉炭の場合は
８５〜８６％のＣ比率であり微粉炭よりも高く、したが
って発熱量も大きい。高炉へ吹き込まれたプラスチック
粉は２０００℃以上の高温によって直ちに分解し、Ｃは
ＣＯに、ＨはＨ2 に転換する。ＣがＣＯになるときに高
温の熱を発生し、これが高炉の熱源になり、またＣＯは
Ｈから転換したＨ2 とともに還元性ガスとなり高炉上部
で鉄鉱石を還元するために使われる。
【００１５】プラスチック粉に混入する複合材料の問題
については金属系については酸化反応によりスラグにな
る。炭素繊維については燃焼に寄与する。ガラス成分は
ＳｉＯ2 源となるので低Ｓｉをねらう操業では極力避け
ることが好ましいが、ＳｉＯ2 入量のコントロール化に
ある状態で混入することもできる。通常ＳｉＯ2 含有量
が０〜０．５％であれば使用として有効である。このガ
ラスも１５００℃以上の高温では溶融し、スラグ化す
る。このましいプラスチック粉の粒径範囲は空気による
搬送性、配管のつまりを考慮すると２〜３ｍｍ以下が適
当である。しかしあまり細かすぎると静電気による凝集
が起こるため０．１ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以
上が望ましい。
については金属系については酸化反応によりスラグにな
る。炭素繊維については燃焼に寄与する。ガラス成分は
ＳｉＯ2 源となるので低Ｓｉをねらう操業では極力避け
ることが好ましいが、ＳｉＯ2 入量のコントロール化に
ある状態で混入することもできる。通常ＳｉＯ2 含有量
が０〜０．５％であれば使用として有効である。このガ
ラスも１５００℃以上の高温では溶融し、スラグ化す
る。このましいプラスチック粉の粒径範囲は空気による
搬送性、配管のつまりを考慮すると２〜３ｍｍ以下が適
当である。しかしあまり細かすぎると静電気による凝集
が起こるため０．１ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以
上が望ましい。
【００１６】以上のように本発明はプラスチック焼却処
理の問題点を高炉を使うことによってほとんど解消で
き、微粉炭と振り替えることにより羽口から吹込まれる
ＳｉＯ2 量を調整することにより、燃焼帯で発生するＳ
ｉＯガスの量をコントロールすることによって溶銑中の
Ｓｉ濃度を制御することができる画期的なものである。
理の問題点を高炉を使うことによってほとんど解消で
き、微粉炭と振り替えることにより羽口から吹込まれる
ＳｉＯ2 量を調整することにより、燃焼帯で発生するＳ
ｉＯガスの量をコントロールすることによって溶銑中の
Ｓｉ濃度を制御することができる画期的なものである。
【００１７】以下本発明について詳細な説明する。本発
明はプラスチック粉と石炭粉を別々のバンカーに装入
し、高炉の溶銑中のＳｉ濃度に応じて各バンカーからで
るプラスチック粉と石炭の分配比を制御し、この複数個
のフイーダーからの粉体供給量を各バンカー間で調節す
ることにより、溶銑中のＳｉ濃度を制御しようとするも
のである。
明はプラスチック粉と石炭粉を別々のバンカーに装入
し、高炉の溶銑中のＳｉ濃度に応じて各バンカーからで
るプラスチック粉と石炭の分配比を制御し、この複数個
のフイーダーからの粉体供給量を各バンカー間で調節す
ることにより、溶銑中のＳｉ濃度を制御しようとするも
のである。
【００１８】以下図面により本発明の要旨を説明する。
図１は本発明方法の概要を示す説明図で１は高炉、２は
石炭を吹き込むブロパイプ、３は高炉の羽口、４は高炉
の出銑口、５は溶銑の温度、溶銑の成分検出のための溶
銑サンプリング部、６は溶銑を受けて輸送するトービー
ド、７は測定された溶銑温度、溶銑中のＣ、Ｓｉの成分
値から吹き込みＳｉＯ2 量を計算し、各石炭バンカーか
らの石炭の給炭量を計算する演算装置、８はプラスチッ
ク粉の供給ホッパーである。９は微粉炭用ホッパー、１
０はプラスチック粉の流量調整機構、１１は微粉炭の流
量調整機構である。１２は演算装置７によって計算され
た粉体の給炭量に応じて各バンカーからの供給速度を制
御する制御装置である。１３は搬送用空気、１４粉体搬
送配管である。１５は各羽口への粉体の分配器、１６は
各羽口への粉体搬送配管、１７は高炉の燃焼帯を示して
いる。
図１は本発明方法の概要を示す説明図で１は高炉、２は
石炭を吹き込むブロパイプ、３は高炉の羽口、４は高炉
の出銑口、５は溶銑の温度、溶銑の成分検出のための溶
銑サンプリング部、６は溶銑を受けて輸送するトービー
ド、７は測定された溶銑温度、溶銑中のＣ、Ｓｉの成分
値から吹き込みＳｉＯ2 量を計算し、各石炭バンカーか
らの石炭の給炭量を計算する演算装置、８はプラスチッ
ク粉の供給ホッパーである。９は微粉炭用ホッパー、１
０はプラスチック粉の流量調整機構、１１は微粉炭の流
量調整機構である。１２は演算装置７によって計算され
た粉体の給炭量に応じて各バンカーからの供給速度を制
御する制御装置である。１３は搬送用空気、１４粉体搬
送配管である。１５は各羽口への粉体の分配器、１６は
各羽口への粉体搬送配管、１７は高炉の燃焼帯を示して
いる。
【００１９】次に本発明において溶銑中Ｓｉ濃度を検知
して各粉体バンカーからの粉体量を計算する演算装置７
について説明する。出銑量（Ｔ／Ｄ）と燃料比から必要
カーボン量（ｋｇ／Ｔ）がすでに設定されており、粉体
吹込量が決められるが、前提として粉体から供給される
カーボン量は確保されなければならない。目標のＳｉ濃
度に対して実績のＳｉ濃度が変位していればＳｉＯ2 含
有量のすでにわかっているプラスチック粉と石炭粉の分
配比を変えて目標のＳｉ濃度になるように羽口からのＳ
ｉＯ2 入量を調節することになる。
して各粉体バンカーからの粉体量を計算する演算装置７
について説明する。出銑量（Ｔ／Ｄ）と燃料比から必要
カーボン量（ｋｇ／Ｔ）がすでに設定されており、粉体
吹込量が決められるが、前提として粉体から供給される
カーボン量は確保されなければならない。目標のＳｉ濃
度に対して実績のＳｉ濃度が変位していればＳｉＯ2 含
有量のすでにわかっているプラスチック粉と石炭粉の分
配比を変えて目標のＳｉ濃度になるように羽口からのＳ
ｉＯ2 入量を調節することになる。
【００２０】 ［Ｓｉ］＝０．００４０７×溶銑温度（℃） ＋０．０４７０×粉体中ＳｉＯ2 （ｋｇ／Ｔ） −５．９７ ・・・（７） のように明らかとなっている。この式の係数は高炉によ
って異なるので実績から推定される。このとき演算装置
７は必要カーボン量を確保してなおかつＳｉＯ2入量を
調節するように物質バランスの計算を行い、各粉体バン
カーからの粉体の供給量を計算する。ついで供給量制御
装置１２によって演算装置７で計算され供給量になるよ
うにフィーダーの供給速度が制御される。
って異なるので実績から推定される。このとき演算装置
７は必要カーボン量を確保してなおかつＳｉＯ2入量を
調節するように物質バランスの計算を行い、各粉体バン
カーからの粉体の供給量を計算する。ついで供給量制御
装置１２によって演算装置７で計算され供給量になるよ
うにフィーダーの供給速度が制御される。
【００２１】
【実施例】以下にこの発明の実施例を示す。図２は実高
炉においてプラスチック粉用と微粉炭用の２基のバンカ
ーを使用しの両バンカーからの排出比率を三水準変更
し、羽口からのＳｉＯ2 入量を時系列的に変化させたと
きの溶銑中のＳｉの動きを示した。粉体入量は１２０ｋ
ｇ／Ｔ−ｐｉｇ一定とした。プラスチック粉中のＳｉＯ
2 は０．５％、微粉炭中のＳｉＯ2 は５．５％のものを
使用した。溶銑のＳｉ濃度に応じたプラスチック粉比率
の演算方法は（７）式にしたがった。プラスチック粉の
平均粒径は１．０ｍｍであった。Ｓｉ濃度は各タップ毎
に出銑口からでる溶銑をサンプリングして分析される。
羽口からのＳｉＯ2 入量は４．８〜０．６まで変化して
いるが、このレベルは微粉炭のみの時のＳｉＯ2 ＝６．
６ｋｇ／Ｔにくらべて大幅に低いレベルである。さらに
プラスチック粉比率の増大にともなって粉体からのＳｉ
Ｏ2 入量は極端な低下を示していることが明らかであ
る。この時微粉炭・コークス合わせた炭材からのＳｉＯ
2 入量は２３．８〜１９．６ｋｇ／Ｔまで変化してい
る。このレベルはコークス＋微粉炭のレベル２５．６ｋ
ｇ／Ｔと比較しても大幅に低いレベルである。
炉においてプラスチック粉用と微粉炭用の２基のバンカ
ーを使用しの両バンカーからの排出比率を三水準変更
し、羽口からのＳｉＯ2 入量を時系列的に変化させたと
きの溶銑中のＳｉの動きを示した。粉体入量は１２０ｋ
ｇ／Ｔ−ｐｉｇ一定とした。プラスチック粉中のＳｉＯ
2 は０．５％、微粉炭中のＳｉＯ2 は５．５％のものを
使用した。溶銑のＳｉ濃度に応じたプラスチック粉比率
の演算方法は（７）式にしたがった。プラスチック粉の
平均粒径は１．０ｍｍであった。Ｓｉ濃度は各タップ毎
に出銑口からでる溶銑をサンプリングして分析される。
羽口からのＳｉＯ2 入量は４．８〜０．６まで変化して
いるが、このレベルは微粉炭のみの時のＳｉＯ2 ＝６．
６ｋｇ／Ｔにくらべて大幅に低いレベルである。さらに
プラスチック粉比率の増大にともなって粉体からのＳｉ
Ｏ2 入量は極端な低下を示していることが明らかであ
る。この時微粉炭・コークス合わせた炭材からのＳｉＯ
2 入量は２３．８〜１９．６ｋｇ／Ｔまで変化してい
る。このレベルはコークス＋微粉炭のレベル２５．６ｋ
ｇ／Ｔと比較しても大幅に低いレベルである。
【００２２】溶銑中のＳｉはこのＳｉＯ2 入量の変化に
追随してある時間遅れをもって変化していることを確認
した。このときＣａＯ／ＳｉＯ2 が一定になるように塩
基度調整を行っているのでスラグ中のＳｉＯ2 の活量は
変化していない。溶銑温度の値もほぼ一定の値を保って
いた。したがって平衡論上では変化している諸元はなく
この現象はＳｉＯ2 入量の変化に伴う羽口前のＳｉＯ発
生量の変化に起因している。溶銑中Ｓｉは最低０．１９
％を記録し経済的にも溶銑コストの削減に寄与している
ことが確認された。
追随してある時間遅れをもって変化していることを確認
した。このときＣａＯ／ＳｉＯ2 が一定になるように塩
基度調整を行っているのでスラグ中のＳｉＯ2 の活量は
変化していない。溶銑温度の値もほぼ一定の値を保って
いた。したがって平衡論上では変化している諸元はなく
この現象はＳｉＯ2 入量の変化に伴う羽口前のＳｉＯ発
生量の変化に起因している。溶銑中Ｓｉは最低０．１９
％を記録し経済的にも溶銑コストの削減に寄与している
ことが確認された。
【００２３】
【発明の効果】従来より出銑口から出る溶銑中のＳｉ濃
度を低減させることに対する手段がきわめて限定された
ものであり、またその効果も顕著でなかったが、本発明
によりＳｉ濃度調整に関する強力な制御手段をもったこ
とになり波及効果は大きい。事実、この技術によりＳｉ
低減化の実現によりＳｉＯ2 からＳｉへの還元に必要な
熱量を低減させることができ、燃料比の低下、製鋼での
処理コストの大幅な削減を生み出している。また溶銑中
のＳｉ濃度の目標管理が容易に出来るようになった。ま
たこの方法によれば従来埋立るしか方法がなかつたプラ
スチック廃棄物の再利用がはかられる。そして高炉を使
用することによって焼却処理の問題点を解決し、安全無
公害な処理方法となる。一方、高炉の微粉炭あるいはコ
ークスの使用量の削減がはかれ、廃棄物から出される有
毒ガスや複合材料をも高炉で処理することが可能であ
る。このように本発明は省エネルギー、環境保全にたい
して社会の要請に答える画期的な技術である。
度を低減させることに対する手段がきわめて限定された
ものであり、またその効果も顕著でなかったが、本発明
によりＳｉ濃度調整に関する強力な制御手段をもったこ
とになり波及効果は大きい。事実、この技術によりＳｉ
低減化の実現によりＳｉＯ2 からＳｉへの還元に必要な
熱量を低減させることができ、燃料比の低下、製鋼での
処理コストの大幅な削減を生み出している。また溶銑中
のＳｉ濃度の目標管理が容易に出来るようになった。ま
たこの方法によれば従来埋立るしか方法がなかつたプラ
スチック廃棄物の再利用がはかられる。そして高炉を使
用することによって焼却処理の問題点を解決し、安全無
公害な処理方法となる。一方、高炉の微粉炭あるいはコ
ークスの使用量の削減がはかれ、廃棄物から出される有
毒ガスや複合材料をも高炉で処理することが可能であ
る。このように本発明は省エネルギー、環境保全にたい
して社会の要請に答える画期的な技術である。
【図１】本発明の全体を示す構成図。
【図２】本発明の実施例を示す図でプラスチック粉／微
粉炭の配合比率を制御したときの経時変化と溶銑中のＳ
ｉの経時変化を示す図。
粉炭の配合比率を制御したときの経時変化と溶銑中のＳ
ｉの経時変化を示す図。
１ 高炉 ２ 石炭を吹き込むブローパイプ ３ 羽口 ４ 出銑口 ５ 溶銑の温度、溶銑の成分検出のための溶銑サンプリ
ング部 ６ トービード ７ 石炭の給炭量を計算する演算装置 ８ プラスチック粉の供給ホッパー ９ 微粉炭用ホッパー １０ プラスチック粉の流量調整機構 １１ 微粉炭の流量調整機構 １２ バンカーからの粉体の供給速度を制御する制御装
置 １３ 搬送用空気 １４ 粉体搬送配管 １５ 各羽口への粉体の分配器 １６ 各羽口への粉体搬送配管 １７ 高炉の燃焼帯
ング部 ６ トービード ７ 石炭の給炭量を計算する演算装置 ８ プラスチック粉の供給ホッパー ９ 微粉炭用ホッパー １０ プラスチック粉の流量調整機構 １１ 微粉炭の流量調整機構 １２ バンカーからの粉体の供給速度を制御する制御装
置 １３ 搬送用空気 １４ 粉体搬送配管 １５ 各羽口への粉体の分配器 １６ 各羽口への粉体搬送配管 １７ 高炉の燃焼帯
Claims (2)
- 【請求項１】 高炉羽口の粉体搬送配管にプラスチック
粉用のバンカー、微粉炭用のバンカーを設置し、高炉の
溶銑中のＳｉ濃度に応じてプラスチック粉と微粉炭の分
配比を算出し、各バンカーから切り出すことにより羽口
から吹込むことを特徴とする高炉溶銑中のＳｉ濃度の制
御方法。 - 【請求項２】 プラスチック粉のＳｉＯ2 濃度が０〜
０．５％であることを特徴とする請求項１記載の高炉溶
銑中のＳｉ濃度の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6085306A JP3017015B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 高炉溶銑中Ｓｉ濃度の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6085306A JP3017015B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 高炉溶銑中Ｓｉ濃度の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07268415A JPH07268415A (ja) | 1995-10-17 |
| JP3017015B2 true JP3017015B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=13854921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6085306A Expired - Fee Related JP3017015B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 高炉溶銑中Ｓｉ濃度の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3017015B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100376479B1 (ko) * | 1999-05-29 | 2003-03-15 | 주식회사 포스코 | 고로의 저실리콘용선 제조방법 및 장치 |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP6085306A patent/JP3017015B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07268415A (ja) | 1995-10-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991207 |
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