JP3298942B2 - ２段羽口式溶融還元炉の操業方法 - Google Patents
２段羽口式溶融還元炉の操業方法Info
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- JP3298942B2 JP3298942B2 JP27702692A JP27702692A JP3298942B2 JP 3298942 B2 JP3298942 B2 JP 3298942B2 JP 27702692 A JP27702692 A JP 27702692A JP 27702692 A JP27702692 A JP 27702692A JP 3298942 B2 JP3298942 B2 JP 3298942B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製鉄または合金鉄製造
に関する竪型溶融還元炉の操業方法に関する。
に関する竪型溶融還元炉の操業方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上下少くとも２段に羽口を有し、炭素系
固体還元剤を炉内に充填した竪型炉において、高温空気
と共に少くとも上段羽口より予備還元鉱石及びフラック
スを吹き込むことにより、溶融金属を製造する技術が報
告されている（特開昭５７−１９８２０５号公報）。
固体還元剤を炉内に充填した竪型炉において、高温空気
と共に少くとも上段羽口より予備還元鉱石及びフラック
スを吹き込むことにより、溶融金属を製造する技術が報
告されている（特開昭５７−１９８２０５号公報）。
【０００３】図１に示すように、炭材充填層型溶融還元
炉１は、上段羽口４と下段羽口５を備え、炉上方の炭材
供給装置６から炭素系固体還元剤が供給され炉内に充填
層を形成している。高温送風装置２から、空気などの酸
素含有の高温ガスが供給され、高温送風分配装置３はこ
れを上下羽口４，５に分配する。粉粒状鉱石供給装置７
及びフラックス供給装置８から供給物を受けて、これら
の粉粒体を羽口に吹き込む装置９は粉粒体輸送管１０を
経て上段羽口４に粉粒体を供給する。一方、酸素供給装
置１３から酸素を上下段羽口４、５に流量調節弁１１、
１２を介して単独もしくは高温ガスと混合して供給す
る。炉内で溶融したメタルは出銑口１５から排出され、
スラグは出滓口１４から排出される。炭材充填層型溶融
還元炉１から排出したガスは排ガス処理装置１６で処理
される。
炉１は、上段羽口４と下段羽口５を備え、炉上方の炭材
供給装置６から炭素系固体還元剤が供給され炉内に充填
層を形成している。高温送風装置２から、空気などの酸
素含有の高温ガスが供給され、高温送風分配装置３はこ
れを上下羽口４，５に分配する。粉粒状鉱石供給装置７
及びフラックス供給装置８から供給物を受けて、これら
の粉粒体を羽口に吹き込む装置９は粉粒体輸送管１０を
経て上段羽口４に粉粒体を供給する。一方、酸素供給装
置１３から酸素を上下段羽口４、５に流量調節弁１１、
１２を介して単独もしくは高温ガスと混合して供給す
る。炉内で溶融したメタルは出銑口１５から排出され、
スラグは出滓口１４から排出される。炭材充填層型溶融
還元炉１から排出したガスは排ガス処理装置１６で処理
される。
【０００４】このような溶融還元装置では、吹き込んだ
鉱石、フラックスは、羽口前に形成される高温のレース
ウェイ空間にて溶融し、この溶融物が下段羽口まで滴下
する間に炭材により溶融還元されてスラグとメタルが生
成し炉床に貯溜される。この溶融還元に必要な熱は下段
羽口前での炭材の燃焼熱により補償される。
鉱石、フラックスは、羽口前に形成される高温のレース
ウェイ空間にて溶融し、この溶融物が下段羽口まで滴下
する間に炭材により溶融還元されてスラグとメタルが生
成し炉床に貯溜される。この溶融還元に必要な熱は下段
羽口前での炭材の燃焼熱により補償される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術におい
ては、溶融金属の生産速度、すなわち鉱石の溶融速度は
上段羽口前に形成されるレースウェイの大きさに強く依
存する。このためレースウェイが小さ過ぎると生産量が
確保できず、余り大きすぎると炉の中心部でレースウェ
イの吹き抜け現象が発生し、上段羽口から吹き込まれた
鉱石類はそのまま炉頂からダストとして排出され安定し
た操業ができない問題があった。
ては、溶融金属の生産速度、すなわち鉱石の溶融速度は
上段羽口前に形成されるレースウェイの大きさに強く依
存する。このためレースウェイが小さ過ぎると生産量が
確保できず、余り大きすぎると炉の中心部でレースウェ
イの吹き抜け現象が発生し、上段羽口から吹き込まれた
鉱石類はそのまま炉頂からダストとして排出され安定し
た操業ができない問題があった。
【０００６】この理由は、上、下２段の羽口から送風さ
れる場合の上段羽口前に形成されるレースウェイの深さ
を操業中に常時測定する方法や適正に推定する方法もな
く、またそれを適正に制御する手段がなかったことによ
る。本発明はこのような実情に鑑み、目標とする生産量
に見合った適正な範囲に上段レースウェイの大きさを制
御することによりレースウェイの吹き抜けやレースウェ
イが過小になることを防止して安定した操業を確保する
技術を提供することを目的とする。
れる場合の上段羽口前に形成されるレースウェイの深さ
を操業中に常時測定する方法や適正に推定する方法もな
く、またそれを適正に制御する手段がなかったことによ
る。本発明はこのような実情に鑑み、目標とする生産量
に見合った適正な範囲に上段レースウェイの大きさを制
御することによりレースウェイの吹き抜けやレースウェ
イが過小になることを防止して安定した操業を確保する
技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、様々な熱間実
験、冷間実験、実炉での上段羽口レースウェイ深さの測
定を実施し、レースウェイ形成に対する動力学的検討を
重ね使用する炭材粒度、送風条件から、上段羽口レース
ウェイの深さＤr を精度よく推定する下式を開発し、こ
の推定式に基づき、上記の炭材粒度及びまたは送風条件
を調整する。
験、冷間実験、実炉での上段羽口レースウェイ深さの測
定を実施し、レースウェイ形成に対する動力学的検討を
重ね使用する炭材粒度、送風条件から、上段羽口レース
ウェイの深さＤr を精度よく推定する下式を開発し、こ
の推定式に基づき、上記の炭材粒度及びまたは送風条件
を調整する。
【０００８】
【数２】
【０００９】Ｃ1 ；レースウェイ内のガス密度、粒子に
及ぼす炉壁の抵抗力などにより決まる係数 Ｃ2 ；粒子に及ぼす炉壁の抵抗力により決まる係数 Ｃ3 ；粒子の形状係数，充填層の空隙率、炉内上昇ガス
密度、などにより決まる係数 Ｃ4 ；送風温度により決まる係数 Ｌ；上記式により決まる値 Ｕt ；上段レースウェイ内ガス速度 Ｕ；エアレーションガス速度 ρp ；粒子密度 ρgt；羽口内ガス密度 φc ；形状係数 ε；空隙率 ｇ；重力加速度 Ｈ；層高 Ｄp ；粒子径
及ぼす炉壁の抵抗力などにより決まる係数 Ｃ2 ；粒子に及ぼす炉壁の抵抗力により決まる係数 Ｃ3 ；粒子の形状係数，充填層の空隙率、炉内上昇ガス
密度、などにより決まる係数 Ｃ4 ；送風温度により決まる係数 Ｌ；上記式により決まる値 Ｕt ；上段レースウェイ内ガス速度 Ｕ；エアレーションガス速度 ρp ；粒子密度 ρgt；羽口内ガス密度 φc ；形状係数 ε；空隙率 ｇ；重力加速度 Ｈ；層高 Ｄp ；粒子径
【００１０】
【作用】本発明によれば、溶融金属の生成速度を決定す
る上段羽口前のレースウェイの大きさを適正に制御でき
るため、吹き抜けやレースウェイが過小になることによ
る生産量の低下を防止して、安定した操業を達成するこ
とができる。
る上段羽口前のレースウェイの大きさを適正に制御でき
るため、吹き抜けやレースウェイが過小になることによ
る生産量の低下を防止して、安定した操業を達成するこ
とができる。
【００１１】
【実施例】実施例の２段羽口を有する炭材充填層型溶融
還元炉をの仕様を表１に示した。この炉を用い、目標生
産速度から決まるレースウェイの深さを設定し、本発明
の方法によりそのレースウェイ深さＤr を満足するよう
に上記（１）式を用いて炭材の粒径を調整して銑鉄と３
０％Ｃｒ含有銑の製造を行った。なお、供給酸素量１Ｎ
ｍ3 当たりの溶融メタル生産量の目標値が１．１４ｋｇ
／Ｎｍ3 、０．９４ｋｇ／Ｎｍ3 に対するレースウェイ
深さＤr は生産量の目標値に相当する炉内断面積からそ
れぞれ０．７５ｍ、０．６７ｍとなる。
還元炉をの仕様を表１に示した。この炉を用い、目標生
産速度から決まるレースウェイの深さを設定し、本発明
の方法によりそのレースウェイ深さＤr を満足するよう
に上記（１）式を用いて炭材の粒径を調整して銑鉄と３
０％Ｃｒ含有銑の製造を行った。なお、供給酸素量１Ｎ
ｍ3 当たりの溶融メタル生産量の目標値が１．１４ｋｇ
／Ｎｍ3 、０．９４ｋｇ／Ｎｍ3 に対するレースウェイ
深さＤr は生産量の目標値に相当する炉内断面積からそ
れぞれ０．７５ｍ、０．６７ｍとなる。
【００１２】表２の比較例１、２は本発明を実施する以
前の操業例を示し、実施例１、２は比較例１、２と目標
生産量を一致させて本発明を適用した場合の操業例を示
したものである。なお、表２中の「レースウェイ深さの
設定値と実績値の差」は、図１において水冷のプローブ
１７を操業中に駆動装置１８によりレースウェイ内に挿
入して実測したレースウェイ深さと本発明による設定値
との差を示すものである。本発明によりレースウェイ深
さは非常に良好な精度で推算することが可能である。
前の操業例を示し、実施例１、２は比較例１、２と目標
生産量を一致させて本発明を適用した場合の操業例を示
したものである。なお、表２中の「レースウェイ深さの
設定値と実績値の差」は、図１において水冷のプローブ
１７を操業中に駆動装置１８によりレースウェイ内に挿
入して実測したレースウェイ深さと本発明による設定値
との差を示すものである。本発明によりレースウェイ深
さは非常に良好な精度で推算することが可能である。
【００１３】表２に示すように、本発明を実施すること
により、比較例に比べ、生産量は目標値に対して好精度
で一致させることができ、しかも溶融金属の温度変動も
著しく改善され安定した操業が可能になった。また、吹
き抜けの発生やレースウェイが過小となることを完全に
防止することができた。
により、比較例に比べ、生産量は目標値に対して好精度
で一致させることができ、しかも溶融金属の温度変動も
著しく改善され安定した操業が可能になった。また、吹
き抜けの発生やレースウェイが過小となることを完全に
防止することができた。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば生産量に見合うレースウ
ェイ深さを設定し、このレースウェイ深さを満足するよ
うに、２段羽口式溶融還元炉の計算式を用いて炭材の粒
径及び又は送風条件を調整することにより、安定した操
業を続けることができる。
ェイ深さを設定し、このレースウェイ深さを満足するよ
うに、２段羽口式溶融還元炉の計算式を用いて炭材の粒
径及び又は送風条件を調整することにより、安定した操
業を続けることができる。
【図１】本発明の構成を示すブロック図である。
１ 炭材充填層型溶融還元炉 ２ 高温送風装
置 ３ 高温送風分配装置 ４ 上段羽口 ５ 下段羽口 ６ 炭材供給装
置 ７ 粉粒状鉱石供給装置 ８ フラックス
供給装置 ９ 粉粒体羽口吹込装置 １０ 粉粒体輸送
管 １１ 上段羽口流量調節弁 １２ 下段羽口流
量調節弁 １３ 酸素供給装置 １４ 出滓口 １５ 出銑口 １６ 排ガス処理
装置 １７ プローブ １８ 駆動装置
置 ３ 高温送風分配装置 ４ 上段羽口 ５ 下段羽口 ６ 炭材供給装
置 ７ 粉粒状鉱石供給装置 ８ フラックス
供給装置 ９ 粉粒体羽口吹込装置 １０ 粉粒体輸送
管 １１ 上段羽口流量調節弁 １２ 下段羽口流
量調節弁 １３ 酸素供給装置 １４ 出滓口 １５ 出銑口 １６ 排ガス処理
装置 １７ プローブ １８ 駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−213（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−128108（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−65621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−1808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−227017（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21B 11/00 - 13/14 C22B 5/10 F27B 1/26 F27D 3/16
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素系固体還元剤の充填層が形成され、
この充填層下部に高温空気を吹き込む上下２段の羽口を
有する竪型炉を用いて、少くとも上段の羽口から粉粒状
の金属酸化物を吹き込み溶融金属を製造する方法におい
て、レースウェイ深さＤr を溶融金属の目標生産速度か
ら設定し、そのレースウェイの深さＤ r を満足するよう
に炭材粒度及び／又は送風条件を次式を用いて調整する
ことを特徴とする２段羽口式溶融還元炉の操業方法。 【数１】 Ｃ1 ；レースウェイ内のガス密度、粒子に及ぼす炉壁の
抵抗力などにより決まる係数 Ｃ2 ；粒子に及ぼす炉壁の抵抗力により決まる係数 Ｃ3 ；粒子の形状係数，充填層の空隙率、炉内上昇ガス
密度などにより決まる係数 Ｃ4 ；送風温度により決まる係数 Ｌ；上記式により決まる値 Ｕt ；上段レースウェイ内ガス速度 Ｕ；エアレーションガス速度 ρp ；粒子密度 ρgt；羽口内ガス密度 φc ；形状係数 ε；空隙率 ｇ；重力加速度 Ｈ；層高 Ｄp ；粒子径
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27702692A JP3298942B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | ２段羽口式溶融還元炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27702692A JP3298942B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | ２段羽口式溶融還元炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06128617A JPH06128617A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3298942B2 true JP3298942B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=17577742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27702692A Expired - Fee Related JP3298942B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | ２段羽口式溶融還元炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3298942B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101121197B1 (ko) | 2004-07-30 | 2012-03-23 | 주식회사 포스코 | 일반탄 및 분철광석을 직접 사용하는 용융가스화로에 미분탄재를 취입하는 용철제조장치 및 그 용철제조방법 |
| AU2005265480B2 (en) * | 2004-07-30 | 2008-06-12 | Posco | Apparatus for manufacturing molten irons by injecting fine coals into a melter-gasifier and the method using the same |
| KR100880367B1 (ko) | 2008-06-02 | 2009-01-30 | 삼보이엔씨 주식회사 | 수중 용수 취·배수 장치로서의 디퓨저 구축공법 및 그의 제작방법 |
| CN113049429B (zh) * | 2021-03-15 | 2023-02-17 | 上海大学 | 一种模拟高炉风口小套和结晶器表面熔损的装置及方法 |
-
1992
- 1992-10-15 JP JP27702692A patent/JP3298942B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06128617A (ja) | 1994-05-10 |
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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: 20020319 |
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