JP3247731B2 - 高炉の原料装入方法 - Google Patents
高炉の原料装入方法Info
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Description
を用いた高炉操業における原料装入方法に関する。
炉式コークス炉で生成したコークス)比べて、反応性が
高い、嵩密度が大きい、平均粒径が小さい、高炉装入時
の空隙率が小さい等の特徴がある。高炉操業に使用され
た場合は、平均粒径が小さく、空隙率が小さいため、炉
内の通気性が悪化し、また反応性が高いため、炉芯の不
活性化が懸念される。
して、細粒原料を使用するための手段として用いる技術
がある(特開昭64−31909号公報参照)。一方、
他の目的のための補助手段としてではなく、成形コーク
スを使用すること自体を主目的とした技術は、鉄と鋼
(73(1987),S814)に開示されている。こ
の技術は、成形コークスを炉の中心部に装入すると、ガ
ス流分布が悪化し、炉芯部の不活性化をまねくため、全
コークスに対する成形コークスの配合割合を30%以下
として、炉壁部に成形コークスを堆積させる装入方法で
ある。具体的には、コークスを3バッチに分割して装入
し、1バッチ目に装入した室炉コークスで堰を作り、2
バッチ目に装入する成形コークスを、堰と炉壁との間に
堆積させている。
形コークスの配合割合が30%以下の場合であり、成形
コークス配合割合が30%以上の場合については開示さ
れていない。また、成形コークス配合割合が30%以上
の場合には、1バッチ目に装入したコークスで作られた
堰を乗り越えて、2バッチ目に装入された成形コークス
が炉中心部へ流れ込む恐れがあるという問題がある。特
に、3,000m3 以上の大型高炉においては、成形コ
ークス配合割合が30%以上の実績は今までにない。
を高い割合まで配合させて高炉操業を行う高炉の原料装
入方法を提供することを目的とする。
を達成するために、種々の実験・研究を行った結果、室
炉コークスと成形コークスを3バッチに分割して高炉に
装入する際に、1バッチ目に装入する室炉コークスの装
入量と装入位置とを一定の範囲にし、2バッチ目と3バ
ッチ目とにそれぞれ装入する成形コークス及び室炉コー
クスの装入位置、装入量を決めることにより、室炉コー
クスだけの場合と同様の高炉操業を行うことができるこ
とを見い出し、本発明をなすに至った。
は、室炉コークスと成形コークスを3バッチに分割して
高炉に装入する高炉の原料装入方法において、1バッチ
目に、室炉コークスを、その装入割合C1 および装入位
置rがそれぞれ下記の(1)式および(2)式に示す範
囲になるように装入し、2バッチ目に、成形コークス
を、その配合割合CFCが下記の(3)式に示す範囲にな
るように炉壁側に装入し、3バッチ目に、室炉コークス
を、前記2バッチ目に装入された成形コークスを覆うよ
うに装入することを特徴とするものである。
チに分割して高炉に装入する高炉の原料装入方法におい
て、 成形コークスの全コークス量に対する装入割合を4
0%以上にすると共に、 1バッチ目に、室炉コークスを
その装入位置rが下記(4)式に示す範囲になるように
装入し、 2バッチ目に室炉コークスを炉中心部へ下記
(5)式を満足する量だけ装入し、 3バッチ目に成形コ
ークスを炉壁側へ装入することを特徴とする。 0.5≦r/r 0 ≦0.7 ……(4) 2+0.005(C FC −40) 2 ≦C center ≦5+0.005(C FC −40) 2 ……(5) ここで、 C center :2バッチ目に炉中心部へ装入する
室炉コークスの量を、全コークス量に対する百分率で示
した装入割合
縮尺模型を使用した。また、全コークス量に対する成形
コークス量を30%以上として、3バッチに分割してこ
の模型に装入し、成形コークスの炉中心部への流れ込み
に及ぼす1バッチ目室炉コークスの装入割合と装入位置
との影響を求めた。この結果の一例を図1に示す。図1
(A)は成形コークス配合割合が30%、図1(B)は
成形コークス配合割合が40%、図1(C)は成形コー
クス配合割合が50%の場合の、それぞれの1バッチ目
の室炉コークス装入割合と装入位置との関係を示したグ
ラフである。
40%の場合は、1バッチ目室炉コークスの装入割合と
装入位置との組合せにより、2バッチ目の成形コークス
が1バッチ目の室炉コークスの堰を乗り越えて炉中心部
へ流れ込む場合(グラフ中×印で示す。)と流れ込まな
い場合(グラフ中〇印で示す。)とがあることが判明し
た。ここで、1バッチ目コークスの装入位置の調節はム
ーバブルアーマーの操作により行った。また、炉中心部
から装入位置までの無次元距離は、炉心からコークス装
入位置までの距離rを炉半径ro で割って表した。
5の領域に装入した場合は相対的に炉壁側のLo /Lc
(鉱石とコークスの層厚比)が大きくなり、炉壁側にガ
スが流れにくくなる。このため、1バッチ目の室炉コー
クスの落下位置はr/ro ≧0.5とすると良いことが
判明した。また、3バッチ目の室炉コークス装入割合が
少ない場合は、2バッチ目に装入した成形コークスを十
分覆うことができなくなるため、鉱石装入時に成形コー
クスが鉱石とともに炉中心部へ流れ込む恐れがある。従
って、3バッチ目の室炉コークス装入割合は20%以上
を確保するのが良いことが判明した。
おいて、成形コークスが炉中心部へ流れ込まない条件は
斜線で示した領域となる。これを数式で表わすと以下の
ようになる。 100r/ro −35≦C1 ≦80−CFC、0.5≦r/ro ここで、C1 :1バッチ目に装入する室炉コークスの量
を、全コークス量(3バッチで装入したコークスの合計
量)に対する百分率で示した装入割合 CFC:成形コークス量を、全コークス量に対する百分率
で示した配合割合 ro :高炉の炉内半径 r :炉心からコークス装入位置までの距離 同様に、図1(A)に、成形コークス配合割合30%の
場合の適正条件を斜線で示した。これらをまとめて、炉
中心部へ成形コークスが流れ込まない条件は次のように
表わすことができる。
の室炉コークス装入は、炉壁側のLo /LC 増大を防ぐ
ためと、成形コークスを炉中心部へ流れ込まさないため
に、できるだけ炉壁側へ装入する。
の場合、図1(C)に示すように、成形コークスが炉中
心部へ流れ込まない組み合わせは非常に小さく、成形コ
ークス配合割合が50%を越えると、必ず成形コークス
が炉中心部へ流れ込むことが判明した。この流れ込み
は、成形コークス装入前に炉中心部へ少量の室炉コーク
スを装入することにより、防止することができることを
見い出した。
割して行い、1バッチ目の室炉コークスで堰を作ること
により、成形コークスの炉中心部への流れ込みを極力少
量に抑え、2バッチ目に炉中心部に室炉コークスを装入
し、3バッチ目に成形コークスを装入する。1バッチ目
の室炉コークスは堰としての効果を最も良く出すために
できるだけ炉中心側が良いが、上述したように、壁側の
Lo/Lcを大きくしすぎないためには、0.5≦r/r
0≦0.7の位置に落下させるのが良いことが判明し
た。3バッチ目の成形コークスは中心への流れ込みを少
量に抑えるために、極力壁側へ装入する方が良い。
クス装入割合と、成形コークス配合割合との組合せにお
いて、炉中心部への成形コークスの堆積を防止できる領
域を実験的に求めた結果を図2に示す。図2から明らか
なように、成形コークス配合割合が増すほど、1バッチ
目の室炉コークス装入割合が減少するので、炉中心部に
装入すべき室炉コークス量が急激に増大する。図2の結
果から、炉中心部への成形コークス堆積を防止できる条
件は、 0.005(CFC−40)2 +2≦Ccenter であることが判明した。
炉コークス量を、3バッチで装入したコークスの合計量
に対する百分率で示した割合 ただし、炉中心部に過剰のコークスを装入した場合は、
ガスが吹抜け、操業が成立たなくなるため、次の範囲が
適正条件となる。 2+0.005(CFC−40)2 ≦Ccenter≦5+0.005(CFC−40)2 以上まとめると、高炉装入コークスとして室炉コークス
と成形コークスを使用するに際し、成形コークスの配合
割合を40%以上とするときは、コークスを3バッチ装
入とし、1バッチ目に、室炉コークスを、その装入位置
rが、炉中心からの半径方向の無次元距離r/ro で表
して、0.5≦r/ro ≦0.7の範囲になるように装
入し、2バッチ目に、室炉コークスを、 2+0.005(CFC−40)2 ≦Ccenter≦5+0.005(CFC−40)2 を満たす量だけ炉中心部に装入し、3バッチ目に、成形
コークスを装入すると良いことが判明した。
高炉の模型実験の結果に基づいて説明したが、本発明は
これに限定されるものではなくベルレス式の装入装置を
有する高炉においても適用できる。また、この技術思想
は、成形コークス配合割合が50%を越える場合だけで
なく、40%〜50%の場合でも成立つ。したがって、
成形コークス配合割合40%〜50%の場合は、上述し
たいずれの方法を採用しても炉中心部への成形コークス
の流れ込みを防止できる。
ッチ目に装入された成形コークスの堰となるため、この
成形コークスは炉中心部に流れ込まない。また、3バッ
チ目の室炉コークスは2バッチ目に装入された成形コー
クスを覆うように装入されるため、鉱石装入時にこの成
形コークスが鉱石と共に炉中心部へ流れ込むことはな
い。
る。表1に、ベル式高炉を使用して行った本発明の実施
例及び比較例を示す。
/C=3.2で行った。第1バッチ目のコークスの装入
位置は、ムーバブルアーマー(MA)のノッチを操作す
ることにより変更させた。炉中心部への成形コークス流
れ込みの有無の判断は、2バッチ目の成形コークスを炉
壁側に装入後、あるいは3バッチ目の成形コークスを炉
壁側に装入後にプロフィル計により測定した装入物分
布、及び固定ゾンデで測定した炉中心部でのガス流温度
に基づいて行った。すなわち、炉中心部への流れ込みが
起った場合、1バッチ目室炉コークスの堰と成形コーク
スのプロフィルとが連続して区別がつかなくなり、ま
た、中心ガス流が抑えられてガス温度が低下することを
利用して判断の基準とした。
バッチ目に装入した成形コークスが炉中心部に流れ込ん
でいることが、プロフィル計で確認され、中心ガス流が
抑えられていたのに対し、実施例1〜4では、プロフィ
ル計及びガス温度より炉中心部への成形コークスの流れ
込みは認められなかった。比較例5では、成形コークス
配合50%の場合で、炉中心部に装入する室炉コークス
量が少なかったため炉中心部での成形コークスの堆積が
認められ、ガス流が抑えられていた。比較例6では、炉
中心部に装入する室炉コークス量が過剰であったため、
成形コークスの炉中心部への堆積は見られなかったが、
ガスの吹抜けが生じた。
ークス配合割合50%,65%に応じて炉中心部へ装入
する室炉コークス量が決められているため、炉中心部で
の成形コークスの堆積は認められなかった。
クスで代替するに際して、炉中心部に成形コークスが堆
積しないように装入方法を適正化したため、高炉操業に
とって通気性悪化や炉芯不活性を引起こす恐れがあるが
室炉コークスより安価である成形コークスを高い割合ま
で配合しても、従来の室炉コークスだけの場合と同様の
高炉操業を行うことができる。
1バッチ目室炉コークスの装入割合と装入位置との関係
を示し、(A)は成形コークス配合割合が30%、
(B)は成形コークス配合割合が40%、(C)は成形
コークス配合割合が50%の場合を示したグラフであ
る。
炉中心部への成形コークス堆積防止条件を表すグラフで
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 室炉コークスと成形コークスを3バッチ
に分割して高炉に装入する高炉の原料装入方法におい
て、 1バッチ目に、室炉コークスを、その装入割合C1 およ
び装入位置rがそれぞれ下記の(1)式および(2)式
に示す範囲になるように装入し、 2バッチ目に、成形コークスを、その配合割合CFCが下
記の(3)式に示す範囲になるように炉壁側に装入し、 3バッチ目に、室炉コークスを、前記2バッチ目に装入
された成形コークスを覆うように装入することを特徴と
する高炉の原料装入方法。 100×r/r0 +CFC−75≦C1 ≦80−CFC ……(1) 0.5≦r/r0 ……(2) 30%≦CFC≦50% ……(3) ここで、C1:1バッチ目に装入する室炉コークスの量を、全コークス量(3 バッチで装入したコークスの合計量)に対する百分率で示した 装入割合 CFC:成形コークス量を、全コークス量に対する百分率で示した配合 割合 r0 :高炉の炉内半径 r :炉心からコークス装入位置までの距離 - 【請求項2】 室炉コークスと成形コークスを3バッチ
に分割して高炉に装入する高炉の原料装入方法におい
て、 成形コークスの全コークス量に対する装入割合を40%
以上にすると共に、 1バッチ目に、室炉コークスをその装入位置rが下記
(4)式に示す範囲になるように装入し、 2バッチ目に室炉コークスを炉中心部へ下記(5)式を
満足する量だけ装入し、 3バッチ目に成形コークスを炉壁側へ装入することを特
徴とする高炉の原料装入方法。 0.5≦r/r 0 ≦0.7 ……(4) 2+0.005(C FC −40) 2 ≦C center ≦5+0.005(C FC −40) 2 ……(5) ここで、 C center :2バッチ目に炉中心部へ装入する
室炉コークスの量を、全コークス量に対する百分率で示
した装入割合
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JP19215692A JP3247731B2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 高炉の原料装入方法 |
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JPH0633117A JPH0633117A (ja) | 1994-02-08 |
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