JP3787238B2 - Charging method into the center of the blast furnace - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉により生産される銑鉄の品質ならびに生産量の変動に伴う炉内状況の変化に対しても安定な融着帯を形成し、円滑な高炉操業を行うための融着帯形状を形成するのに適した高炉中心部への装入物装入方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
高炉における主な制御手段は装入物分布制御と送風制御の二つがある。送風制御によりレースウェイ条件(レースウェイ形状、レースウェイ内温度分布、レースウェイ内ガス組成分布ほか)が決まるが、装入物分布制御は、高炉内の反応伝熱を左右するガス流分布、融着帯の形状を決める唯一の手段であるため、最もよく用いられかつ最も重要な制御手段である。
【0003】
一般に高炉は高炉炉頂部より鉄鉱石、焼結鉱、ペレット(以下、単に鉄鉱石と称す)と、コークスを交互に装入し、炉下部の送風羽口(以下、単に羽口と称す)より熱風を吹き込んで操業を行っている。高炉においては、羽口先端部分でコークスと熱風との反応により生じたCOガスを含む高温の炉内ガスで、前記鉄鉱石を炉内降下中に加熱−還元(間接還元)−溶融する。
さらに、鉄鉱石の溶融物を滴下中に滴下帯部に存在するコークスで還元(直接還元)しつつ湯溜り部に集められ、適時、出銑口より炉外に排出する。この鉄鉱石は溶融滴下する直前に軟化融着状態(以下、単に融着帯と称する)となり、コークスを挟んで炉内に存在している。
【0004】
このように、高炉内においては、装入した鉄鉱石が塊の状態にある塊状帯部、軟化融着した状態にある融着帯、溶融滴下状態にある滴下帯部が存在しており、前記炉内ガスは羽口先端部よりこの滴下帯部、融着帯、塊状帯部を順次通って炉外に排出している。この三者の通気抵抗は融着帯が最も大きく、次いで塊状帯部であり、滴下帯部が最も小さくなっている。したがって、融着帯の形状によって塊状帯部と滴下帯部の形状も異なり、炉内の通気性およびガス利用率が異なったものとなる。
【0005】
例えば、融着帯の頂部が高くなるいわゆる中心流型融着帯(逆V型)においては、塊状帯部が狭くなる反面、滴下帯部が広くなるので通気性は良好となると同時に、炉内ガスが炉心部を常時流れてガス流が安定化するためにガス利用率も高位のレベルに維持できる。
また、融着帯頂部が低くなる、いわゆるフラット型融着帯においては、塊状帯部が広くなる反面、滴下帯部が狭くなるので通気性は悪くなると同時に、炉内ガスが偏流する可能性があり、ガス利用率が低下する場合もある。
この通気性およびガス利用率は生産性および燃料比に深い関係を有するものであり、高炉操業中に該融着帯の位置および形状を検知し、これによって融着帯を最適制御すれば、通気性およびガス利用率を調節することができ、生産性の増大、燃料比の節減を図ることができる。
【0006】
このような高炉内での融着帯の制御方法としては、幾つかの発明が開示されているが、例えば特公昭63−61367号公報に提示されている技術によれば、高炉の炉腹部あるいはそれ以下の部分から炉内に1個または複数個のゾンデを挿通し、該ゾンデから得られるガス体および固体温度、ガス組成の実測値から融着帯の上側および下側の位置を求めるとともに、該融着帯の位置が高炉操業上最適な位置を占めるように、高炉の半径方向の鉄鉱石層厚とコークス層厚の比(O/C)の分布および粒度分布を制御することを特徴としている。
【0007】
すなわち、融着帯の制御として高炉へ装入する鉄鉱石とコークスのO/Cの分布を制御することによって適切な融着帯を得ることができるとされており、その理由として、鉄鉱石層はコークス層に比べて粒子径および層の空間率が小さいので、高炉の半径方向のうちで鉄鉱石層厚が相対的に厚い部分ではガスの通気性は悪く、そのためその部分を流れるガス流速、ガス流量が低下する。ガス流量の低下はいろいろな面に影響を及ぼし、伝熱に関しては単位断面積を流れるガス顕熱量の低下、固体物質への伝熱性の悪化をもたらす。反応に関しては、鉄鉱石を還元するのに充分なガス量が供給されないために還元ガスの濃度が低下し、還元推進力が弱まることから、還元率の相対的低下をもたらす。
【0008】
以上のことから、半径方向でO/Cの高い部分は還元率の低下、ガス体および固体温度の低下をもたらす。
したがって、例えば中心部で高い融着帯を実現するためには炉下部の中心部に充分な熱を供給することが必要である。そのためには炉中心部にガスの供給を増加する操作、すなわち中心部のO/Cを小さくすることが必要であり、また周辺部で高い融着帯を実現するためには同様な理由から、周辺部のO/Cを小さくする操作が必要であると述べられている。
【0009】
しかし、従来法における通常の高炉装入物の装入方法に従えば、例えば図4に示すように、コークス(C)と鉄鉱石(O)とを順次層状に装入すると炉中心部においては、鉄鉱石の装入層の厚みが厚くコークス装入層の厚みが薄くなる傾向を避けることはできなかった。
これは鉄鉱石の安息角がコークスの安息角に比べて小さく、かつ鉄鉱石とコークスの嵩密度が大きく異なり、勢い炉中心部において鉄鉱石層が必然的に厚くなる現象を生じるためである。したがって、炉中心においては炉下部から供給されるガスの流れが、炉中心部の鉄鉱石層の厚い部分では通気性が悪くなり、その結果ガスは、ガス流れが比較的容易な炉周辺部に向かいその部分を流れることになる。
【0010】
このような装入物の分布状態に対して高炉中心部のみにコークスを特別の手段によって装入し、炉中心部にチムニー状のコークス堆積状態を積極的に保持せしめようとする技術が例えば特公平6−37649号公報に開示されている。
該公報に記載された技術を高炉操業に適用すれば、炉中心部にコークスのチムニーを容易に作ることができるはずであるが、後述するように高炉の実操業においては一旦作られたチムニー状のコークス層では通気性が過大となり、下方向からの上昇ガス流が強すぎてチムニー状に堆積しようとするコークスを吹き上げ、図5に模式的に示すように炉中心部のコークスが周辺部に飛散し、実際には目的とするコークス中心部装入の効果は意外に少ない状態にあるものと思慮される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、融着帯の適切な形状については知られており、例えば図3に示すように、融着帯を中心部が高い逆V型にすることが、現状の高炉操業を行う上で理想的な形状とされている。この形状を得るためには上記したように、炉中心部のO/Cを小さくする必要があり、これは言い換えると炉中心部のコークス量ができるだけ多くなるような装入物の装入方法が好ましいと言うことである。
【0012】
このような状況下で、実際の高炉における装入物(鉄鉱石、コークス等)の装入分布状態、すなわち高炉半径方向での適切なO/Cを分布状態を得るためには、それに適した装入設備が必要となる。しかし、ベルレス高炉においては、上記の調整を実施しようと思えば、旋回シュートの傾動角を広範囲に移動する必要があり、そのため、高出銑比の操業条件下では、装入物を炉内に装入するのに時間が長くかかり過ぎるという問題が生じ、所望のO/C分布を高炉半径方向で作り込めない状況に直面することも起こっていた。
【0013】
また前述のように、炉中心部へのコークス装入は炉中心部を上昇するガス流の影響を受けるので、その対応策も考慮したうえで適切な装入方法を採用しなければ、目的とする効果が得られない惧れがあり、これらのことを総括したうえで、従前の装入設備によって簡便容易に上記した如きO/Cの高炉半径方向での分布状態を得ることができる装入技術についての開発が強く要望されていた。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来方法における問題点を解決するためになされたものであって、その要旨するところは、下記手段にある。
(1) ベルレス高炉におけるコークスと鉄鉱石が交互に層状に堆積するように、順次コークスと鉄鉱石を装入する装入物の高炉内装入に際し、旋回シュートを介し前記鉄鉱石の直前に装入される最終コークスを装入するに当たり、該旋回シュートの傾動角を20〜35゜の範囲内で特定角度に設定した後、該最終コークスを高炉の炉口半径方向における所定位置へ装入し、堰状に堆積せしめ、次いで、該旋回シュートにより鉄鉱石を前記最終コークスの堆積部の外側と高炉炉壁間に装入することを特徴とする高炉における炉中心部への装入物装入方
(2) ベルレス高炉におけるコークスと鉄鉱石が交互に層状に堆積するように、順次コークスと鉄鉱石を装入する装入物の高炉内装入に際し、旋回シュートを介し前記鉄鉱石の直前に装入される最終コークスを装入するに当たり、高炉直上の炉頂ホッパー内へ下部にコークスを投入後、次いでその上部に鉄鉱石を投入し、該炉頂ホッパー内でコークスと鉄鉱石を層状に貯留した後、該旋回シュートの傾動角を20〜35゜の範囲内で特定角度に設定し、その後遮断弁を開放し下部貯留コークスの大半を前記鉄鉱石の直前に装入される最終コークスとして高炉の炉口半径方向における所定位置へ装入し、堰状に堆積せしめ、次いで、前記旋回シュートを前記最終コークスの堆積部の外側へ移動し上部貯留鉄鉱石の装入を開始することを特徴とする高炉における炉中心部への装入物装入方法。
【0015】
(3) 前記最終コークス装入後の鉄鉱石の装入は、コークス堆積部外側部から高炉炉壁側へ向け順次装入する(1)または(2)に記載の高炉炉芯部活性化のための装入物装入方法。
(4) 前記高炉の炉口半径方向における所定位置へ装入堆積せしめる最終コークスは、その粒径を大にして高炉内へ装入する(1)ないし(3)のいずれかにに記載の高炉における炉中心部への装入物装入方法。
(5) 前記高炉の炉口半径方向における所定位置へ装入堆積せしめる最終コークスは、その反応性を低反応性に変更して高炉内へ装入する(1)ないし(4)のいずれかに記載の高炉における炉中心部への装入物装入方法。
【0016】
(6) 前記高炉の炉口半径方向における所定位置へ装入堆積せしめる最終コークスは、高炉炉頂部の炉内半径方向のガス利用率の値によって、コークス装入割合(1/n)を調整制御することを特徴とする(1)ないし(5)のいずれかに記載の高炉における炉中心部への装入物装入方法。
なお、上記コークス装入割合(1/n)は、例えば、(C↓O↓)、(C↓C↓O↓O↓)、(C↓C↓C↓O↓O↓)などの装入形態が存在するコークス(C)と鉄鉱石(O)の装入を以て1チャージとする場合に、装入チャージ回数(n)に対するコークス装入回数を意味する。
【0017】
(7) 前記(6)において、ガス利用率(ηCO)の値が炉中心部において20%を超えた場合に、高炉炉口半径方向で所定位置へ装入する最終コークスのコークス装入割合(1/n)を増加する高炉における炉中心部への装入物装入方法。
(8) 前記(6)において、ガス利用率(ηCO)の値が炉中心部において20%以下を満足し、かつ炉中間部でのηCOの値が60%以上になった場合に、高炉炉口半径方向で所定位置へ装入する最終コークスのコークス装入割合(1/n)を減ずる高炉における炉中心部への装入物装入方法。
(9) 前記ガス利用率(ηCO)の値が(7)または(8)に定めた値を逸脱した状態が、少なくとも8時間経過した場合に、高炉炉口半径方向で所定位置へ装入する最終コークスのコークス装入割合(1/n)の増減を行う高炉における炉中心部への装入物装入方法。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明者らが高炉における装入物の装入状態を考察したところでは、前述したように高炉中心部に装入されるコークスはその比重が軽く、かつ嵩密度が小さいため炉下部からの上昇ガス流によって吹き上げられ飛散するので、その間隙部に比重の重い鉄鉱石が流れ込み(鉄鉱石は安息角が小さいので容易)、炉中心部に所望とするコークスの堆積層を得るには多くの困難が伴うことが判明した。
【0019】
そこで本発明者らは高炉内融着帯の制御において、高炉装入物中の高炉半径方向でのO/Cを適切な分布状態に調整するために、特別の装入装置を要せず従来の装入物装入装置を用いて行うべく鋭意研究・検討を重ねた結果、ベルレス高炉においては、炉内への装入物中最終コークスの装入を高炉の炉口半径方向において適切な所定位置に調整することによって、上記問題点の解決を図ることが容易であるとの結論に到達した。
【0020】
さらに、最終コークス装入位置の適正化について種々の実験を行い、多くの試行錯誤を重ねた結果、旋回シュートの傾動角を20〜35゜の範囲内で特定し炉中心部を避け、炉中心から炉壁までの間で炉中心部の上昇ガス流の影響を受けない位置に、最終コークスを装入して堰状のコークスの堆積層を一旦作り、そのコークス堆積層(堰)の外側と炉壁間へ鉄鉱石を装入することによって、一旦堆積せしめたコークスを鉄鉱石の炉心方向への流れ込みを利用し、該堆積コークスを炉中心部へ押し込み、炉中心部にコークスを主体とした通気性の良好なチムニー状の装入物層を形成せしめることができるとの見通しを得たものである。
【0021】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
図1および2は高炉炉頂より装入された装入物を模式的に示したもので、図1において、先に装入したコークス層の上部に、例えば1ホッパー(1ダンプ)に貯留された最終コークス(C)を旋回シュートの傾動角を20〜35゜の範囲内で特定角度に設定し、該旋回シュートによって高炉炉中心部からずらし、高炉の炉口半径方向における所定位置へ装入し、堰状に堆積せしめる(この場合、コークスの堆積層は通常装入する層厚より厚目に堆積した方がより効果的である)。
しかる後、鉄鉱石(O)を先に装入した最終コークス(C)の存在する堆積部の外側へ装入を行う。かくの如き装入を行うことにより、一旦堆積された最終コークス(C)は、鉄鉱石(O)の炉中心部方向への流れ込みにより、外方より炉中心方向へ押し込まれ、図2に示したようなコークスを主体とする装入物の分布状態が得られる。
【0022】
すなわち、炉中心部には装入コークス層の流動化コークス(前記したように炉中心部に存在するコークスは、絶えず炉中心を上昇するガス流によって舞い上がり、上昇・下降を繰り返すので流動化された状態となっている)と所定位置に装入された堆積コークスとの混合したコークスが堆積された状態となり、その外周部に一部所定位置に装入されたコークスが残存し、その上部に鉄鉱石が積層された状態となる。
このような装入物層が確保できるので、炉中心部に所望のコークスを主体とするチムニーが形成され、目的とする融着帯を容易に得ることができる。
【0023】
なお、本発明においては本発明者らが先に発明し、特願平9−341970号にて既に出願している「高炉への装入物装入方法」を本発明に適用することも本発明の主旨から言って当然可能である。
すなわち該発明の要旨は、「ベルレス高炉における装入物の高炉内装入に際し、高炉直上の炉頂ホッパー内へ下部にコークスを投入後、次いでその上部に鉄鉱石を投入し、該炉頂ホッパー内でコークスと鉄鉱石を層状に貯留後、遮断弁を開放し旋回シュートを介して装入物を高炉内へ装入することを特徴とする高炉への装入物装入方法」にあるので、図6に示すように、炉頂ホッパーに貯留された下部コークスを高炉の炉口半径方向において所定位置に装入堆積後、残りの鉄鉱石を主体とする貯留物を旋回シュートの傾動角度を調整し、所定位置に堆積された最終装入コークス層の外側へ移行して装入を続行することにより、鉄鉱石によって所定位置に堆積されたコークスを炉中心部へ押し込みを行うことができるので、前記同様の目的が達せられる。
【0024】
通常の高炉におけるコークスと鉄鉱石の装入については、全装入量中での鉄鉱石(O)とコークス(C)の比(O/C)を高炉操業状況に応じて予め決めておき、その比に合わせてコークスと鉄鉱石が交互に層状に堆積するように、順次コークスと鉄鉱石の装入を行っている。
この堆積層を作り込むための上記装入物の装入操作方法としては、高炉での装入設備上での特性、高炉操業状況の変動などにより種々の形態が採用される。通常の装入ではコークス(C)と鉄鉱石(O)の装入を以て1チャージと称しているが、その装入の順序は、例えば、(C↓O↓),(C↓C↓O↓O↓),(C↓C↓C↓O↓O↓)など多くの装入形態が存在する。
【0025】
このような装入形態において、本発明で称している高炉の炉口半径方向の所定位置に装入堆積する最終装入コークスとは図1にも示したように、本発明の目的から明らかなように鉄鉱石(O)が装入される直前のコークス(C)を指すことは、言うまでもないことである。
従って、1チャージ内で2回以上のコークスが装入される場合は、最後に装入されるコークスがこれに該当するが、コークスの装入が1回のみで済まされるような場合には、予め高炉所定位置に装入するコークスを確保できる装入パターンを設定しておく必要がある。
なお、前述のように(O/C)比は高炉全体での装入量から決められるので、(O/C)分布を配慮して最終コークス量を定めるべきである。
【0026】
本発明において、最終コークスを装入するための旋回シュートの傾動角を20〜35゜(炉中心軸(垂直線)に対して)の範囲に規制したが、この値は高炉炉体の大きさによっても多少影響され、また、装入物の装入ラインと旋回シュートの長さによっても多少変わってくるので、高炉操業状況に合わせて随時選定できるように幅を持った値とした。
【0027】
前記旋回シュートの傾斜角が20゜未満であれば、装入された最終コークスが炉中心部に近くなり過ぎ、炉中心部の上昇ガス流に巻き込まれコークスの飛散が起こりコークスの堆積の効果が半減するためであり、また、傾斜角が35゜を超えると装入コークスが炉壁側に寄り過ぎ、一旦堆積されたコークスを次いで装入する鉄鉱石で炉心方向への流れ込みを利用するには、押し込み力が不足するためである。なお、好ましくは20゜〜30゜の傾斜角をとるのがよい。
【0028】
前述のように高炉の操業状況に即応して旋回シュートの傾動角を最適な特定角度に設定し(固定した一定角度にであっても、または多少の幅を持った角度であってもよい)、最終コークスを高炉の炉口半径方向における所定位置へ装入堆積せしめる。
【0029】
また、高炉炉口半径方向における所定位置へ装入堆積せしめる最終コークスは、高炉炉周全域に亙って均一に装入するのが好ましい。しかし、旋回シュートによる装入においては、ホッパーから流出する際に装入物の粒度のバラツキ、貯留量の変動等により、ときによっては装入量に偏りが発生することがある。この様な事態が起こると装入量の大小にもよるが、コークスを装入すべき炉周の長さが長いときには、炉周方向において全長を満たさないことも起こり得る。この様な状態が発生しても、装入堆積された最終コークスは、堆積部分においてはその効果を発現するので、不充分とは云えそれなりの目的は達し得る。
【0030】
さらに、高炉炉口半径方向における所定位置へ装入した最終コークス装入後の鉄鉱石の装入に当たっては、最終コークスの堆積層(堰)の外側と高炉炉壁間であればどこから装入を始めてもよいが、旋回シュートの連続可動を考慮した場合は、最終コークスの堆積層(堰)の外側近傍から開始し、初期の鉄鉱石で堆積コークスを炉中心部へ押し込み、順次炉壁側へ装入を続行する装入形態を採ることが考えられる。
また、前記とは逆に高炉炉壁側から鉄鉱石の装入を開始し、順次炉中心方向へ装入を進めコークスの堆積層近傍で装入を終了するような装入形態を採用してもよい。
【0031】
さらにまた、高炉炉口半径方向における所定位置へ装入堆積せしめる最終コークスは、鉄鉱石との兼ね合いからその粒度を通常のコークスより大径のものを選択し、最適な粒度を保持し炉中心部でコークスが相当量残留するよう調整する必要がある。
また、上記コークスはその反応性からみて高反応性コークスを必要とせず、低反応性コークスであっても充分である。
【0032】
本発明において高炉炉口半径方向における所定位置へ装入堆積せしめる最終コークスは、高炉装入毎全てのチャージに対して行う場合もあるが、数チャージに対して1回の割合で実施するのみでよい場合も多く、あくまでも高炉操業状況に合わせて調整するのが好ましい。
すなわち、高炉の操業状況は種々の要因によって変動するため、時によっては炉中心部のガスの流れが過大となる状態を生じる場合がある。このような場合にはこの流れを抑制し、炉中心部以外の箇所にも適当量のガスが流れるように調整してやらねばならない。従って、炉内でのガス流れが適切に行われているか否かで判断し、その回数を定める必要がある。
【0033】
ここで、炉内でのガス流れ状況を表す指標としてガス利用率がある。これは普通ηCOが用いられ、ηCO=(CO2 /(CO+CO2 ))で示される。従来のベルレス高炉におけるηCOの高炉半径方向での分布状況の例を示すと図7のようになる(高炉中心部を0とし、高炉炉壁を1として示している)。同図は通常のベルレス高炉での平均的な値を示したもので、ηCOの分布は点線で示されるように炉中心部で30%前後、高炉半径方向0.5〜0.7(以下中間部と称す)で50%前後、高炉炉壁部で45%前後の値となっている。
【0034】
このような状況下で本発明による高炉中心部への装入物の装入方法を実施したときの炉内ガス流分布(ηCO)は、実線で示されるように炉中心部で5%前後、炉中間部で52%前後、高炉炉壁部で45%前後の値となり、炉中心部のηCO値が改善され、炉内ガス流の分布としてはほぼ理想に近い状態を保持することができることが明らかである。
【0035】
しかし、これは飽くまで前記した高炉操業条件の変動がなく、コークスの装入も理想的に行われたときのことであって、実操業においては何等かの要因によって図7の実線で示されるようなガス流分布を絶えず維持できるとは限らず、ガス流分布状態に異常な事態を生ずることが時には起こる。このような場合に本発明においては、ηCOの炉内分布を尺度としてガス流分布に異常が発生したとの判断を行い、高炉炉口半径方向における所定位置へ炉全周に亙って装入堆積せしめる最終コークスのコークスの装入割合(1/n)を調整制御するものである。
【0036】
すなわち、前記した装入堆積せしめる最終コークスの装入コークスの装入割合(1/n)を増減することによって、ηCO分布の異常を解消せしめんとするにある。なお、ここでnはコークスの装入回数(チャージ数)を表す。
具体的には炉中心部のガスの流れが過大となった場合はnを大きくし、逆に炉中心部のガスの流れが過小となった場合はnを小さくする処置を採る。この他にも炉中心部以外の箇所でηCO分布値に異常が発生した場合、例えば中間部でηCOが60%以上の値まで上昇するようなガス流分布となったときには、それに応じn数を増すような対処を実施し、高炉半径方向でのηCO分布値が適切な値を回復維持できるような調整を行う。
【0037】
このn数を調整するには、高炉によってはηCO分布値に特有の変動を有する場合があり、一率に決めることは困難を伴うものであり、高炉の特性に応じ、さらには高炉操業条件の変動を考慮し、実施すべき高炉において多くの試行錯誤を繰り返したうえ、経験上から適切な値を求めて置くことが望ましい。
【0038】
一般的には、ガス利用率(ηCO)の値が炉中心部において20%を超えた場合は、高炉炉口半径方向の所定位置へ装入するコークスの装入割合(1/n)を増加する処置をとり、また、ガス利用率(ηCO)の値が炉中心部において20%以下を満足し、かつ、中間部でのηCOの値が60%以上になるような事態が生じた場合には、高炉炉口半径方向の所定位置へ装入するコークスの装入割合(1/n)を減らし、図7に実線で示されるようなηCO分布に近付ける必要がある。
【0039】
上述のコークスの装入割合(1/n)変更の操作を行うに当たっては、ガス利用率(ηCO)の値が上記値を逸脱した状態が、少なくとも8時間経過しても同様な状態を継続していることが確認された時点で実施するもので、炉内ガス利用率を測定するためのサンプリング誤差、分析誤差等、またはその他の要因の一時的な変動を考慮し、ηCO値が上記範囲外になったとしても、直ちにアクションを採ることは好ましくない。逆に前記時間を経過した後でもなんらのアクションも採らないことは、高炉操業に悪影響を及ぼすことに繋がるので、これもまた好ましいものではない。
【0040】
【実施例】
以下、本発明を実際の高炉に適用した実施例について説明する。
操業を行った高炉は内容積3280m3 を有する微粉炭吹き込み実施中の高炉である。表1に高炉で本発明による装入物の装入パターンと全装入物でのO/Cを示した。
また、本発明の実施による結果はシャフト上部ゾンデ中心部のガス利用率を尺度としてその効果を示した。これらはいずれも7日間同一装入方法を継続したものであり、表1中の数値はその間での平均値を表している。
【0041】
【表1】

Figure 0003787238
【0042】
実施番号1〜7は装入パターン▲1▼、▲2▼について実施したものであり、実施番号8〜11についてはコークスの粒度および低反応性コークスの使用等について実施した。なお、実施番号12については比較のために従来例を挙げた。
表1から明らかなように、本発明によれば良好な融着帯が従来例に比して安定して得られた結果、高炉操業が安定し、かつ高出銑比を確保することができた。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明装入方法を実施することにより、コークスを炉半径方向でその分布を適正かつ確実に形成させることができ、適切な高炉内融着帯形状を安定して得ることが可能となり、適正な高炉中心ガス流を確保すると共に、炉円周方向にも安定した周辺ガス流を形成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による高炉への装入物の装入初期の状態を示した図。
【図2】本発明の装入方法によって得られた装入物の装入層の状態を示した図。
【図3】高炉内での逆V型融着帯の例を示した図。
【図4】通常の高炉装入における鉄鉱石層とコークス層の形状を示した図。
【図5】炉中心部の上昇ガス流が大きい場合の炉中心部の装入コークスの状態を模式的に示した図。
【図6】炉頂ホッパーでの装入物の貯留状態を示した図。
【図7】ベルレス高炉における高炉半径方向でのガス利用率(ηCO)の分布状態を示した図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention forms a cohesive zone that is stable against changes in the quality of pig iron produced by the blast furnace and the situation inside the furnace accompanying fluctuations in production volume, and has a cohesive zone shape for smooth blast furnace operation. The present invention relates to a charging method for charging a blast furnace center suitable for forming.
[0002]
[Prior art]
There are two main control means in the blast furnace: charge distribution control and air blow control. The airflow control determines the raceway conditions (raceway shape, raceway temperature distribution, raceway gas composition distribution, etc.), but the charge distribution control controls the gas flow distribution and melting that influence the reaction heat transfer in the blast furnace. Since it is the only means of determining the shape of the banding, it is the most commonly used and most important control means.
[0003]
In general, a blast furnace is charged with iron ore, sintered ore, pellets (hereinafter simply referred to as iron ore) and coke from the top of the blast furnace furnace, and from the blower tuyere (hereinafter simply referred to as tuyere) at the bottom of the furnace. It is operating with hot air. In the blast furnace, the iron ore is heated-reduced (indirect reduction) -melted while descending in the furnace with high-temperature furnace gas containing CO gas generated by the reaction between coke and hot air at the tip of the tuyere.
Furthermore, the molten iron ore is collected in the hot water reservoir while being reduced (direct reduction) with coke present in the dropping zone during dripping, and is discharged out of the furnace through the tap at an appropriate time. This iron ore is in a softened and fused state (hereinafter simply referred to as a fused zone) immediately before being melted and dripped, and exists in the furnace with coke interposed therebetween.
[0004]
Thus, in the blast furnace, there is a lump band portion in which the charged iron ore is in a lump state, a fusion band in a softened and fused state, a dripping band portion in a molten dripping state, The gas in the furnace is discharged from the tip of the tuyere through the dripping band, the fusion band, and the massive band in order. The air resistance of these three members is the largest in the cohesive zone, followed by the massive band portion, and the dropping band portion is the smallest. Therefore, the shape of the massive band portion and the dripping band portion is different depending on the shape of the fusion band, and the air permeability and gas utilization rate in the furnace are different.
[0005]
For example, in the so-called central flow type cohesive zone (reverse V type) in which the top of the cohesive zone is high, the massive belt portion is narrowed, while the dripping zone is widened, so that the air permeability is good and at the same time Since the gas always flows through the core and the gas flow is stabilized, the gas utilization rate can be maintained at a high level.
In addition, in the so-called flat type cohesive zone where the top of the cohesive zone is lowered, the massive belt portion is widened, but since the dripping zone is narrowed, the air permeability is deteriorated and at the same time, the gas in the furnace may drift. Yes, the gas utilization rate may decrease.
This air permeability and gas utilization rate are closely related to productivity and fuel ratio. If the position and shape of the cohesive zone are detected during blast furnace operation, and the cohesive zone is optimally controlled, the ventilation Efficiency and gas utilization can be adjusted, and productivity can be increased and fuel ratio can be reduced.
[0006]
Several inventions have been disclosed as a method for controlling the cohesive zone in such a blast furnace. For example, according to the technique presented in Japanese Examined Patent Publication No. 63-61367, One or more sondes are inserted into the furnace from the lower part, and the upper and lower positions of the cohesive zone are determined from the measured gas body and solid temperature obtained from the sonde, and the measured gas composition, It is characterized by controlling the distribution of iron ore layer thickness to coke layer thickness (O / C) and particle size distribution in the radial direction of the blast furnace so that the position of the cohesive zone occupies the optimum position for blast furnace operation Yes.
[0007]
That is, it is said that an appropriate cohesive zone can be obtained by controlling the distribution of O / C of iron ore and coke charged into the blast furnace as the control of the cohesive zone. Has a smaller particle diameter and layer space ratio than the coke layer, so the gas permeability is poor in the part where the iron ore layer thickness is relatively thick in the radial direction of the blast furnace, so the gas flow velocity flowing through that part, The gas flow rate decreases. A decrease in the gas flow rate affects various aspects, and with regard to heat transfer, it causes a decrease in the amount of sensible heat of gas flowing through the unit cross-sectional area and a deterioration in heat transfer to the solid substance. Regarding the reaction, since the gas amount sufficient to reduce the iron ore is not supplied, the concentration of the reducing gas is lowered, and the reduction driving force is weakened, resulting in a relative reduction in the reduction rate.
[0008]
From the above, a portion having a high O / C in the radial direction causes a reduction in reduction rate and a reduction in gas body and solid temperature.
Therefore, for example, in order to realize a high cohesive zone at the center, it is necessary to supply sufficient heat to the center at the bottom of the furnace. For this purpose, it is necessary to increase the gas supply to the furnace center, that is, to reduce the O / C at the center, and to achieve a high cohesive zone at the periphery, for the same reason, It is stated that an operation for reducing the O / C in the peripheral portion is necessary.
[0009]
However, according to the conventional method of charging the blast furnace charge in the conventional method, for example, as shown in FIG. 4, when the coke (C) and iron ore (O) are sequentially charged in layers, The tendency of the iron ore charge layer to be thick and the coke charge layer to be thin could not be avoided.
This is because the angle of repose of iron ore is smaller than the angle of repose of coke, and the bulk density of iron ore and coke is greatly different, resulting in a phenomenon that the iron ore layer is inevitably thickened in the center of the momentum furnace. Therefore, the flow of gas supplied from the lower part of the furnace at the furnace center becomes poor in air permeability in the thick part of the iron ore layer at the furnace center, and as a result, the gas flows to the furnace peripheral part where the gas flow is relatively easy. It will flow across that part.
[0010]
For example, there is a technique in which coke is charged only in the center of the blast furnace by a special means against such a distribution state of the charge, and the chimney-like coke accumulation state is actively maintained in the center of the furnace. This is disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-37649.
If the technology described in this publication is applied to blast furnace operation, a chimney of coke should be able to be easily made in the center of the furnace. In the coke layer, the air permeability is excessive, the upward gas flow from the downward direction is too strong, and the coke that is to be deposited in the chimney form is blown up. As shown schematically in FIG. It is considered that the effect of charging the central portion of the coke is actually surprisingly small.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, an appropriate shape of the cohesive zone is known. For example, as shown in FIG. It is an ideal shape. In order to obtain this shape, as described above, it is necessary to reduce the O / C at the center of the furnace. In other words, there is a method for charging the charge so that the amount of coke at the center of the furnace is as large as possible. It is preferable.
[0012]
Under such circumstances, it is suitable for obtaining the distribution state of the charge distribution in the actual blast furnace (iron ore, coke, etc.), that is, the distribution state of appropriate O / C in the blast furnace radial direction. Charging equipment is required. However, in the bell-less blast furnace, if the above adjustment is to be carried out, it is necessary to move the tilt angle of the swivel chute over a wide range. Therefore, under high operating conditions, the charge is placed in the furnace. There was a problem that it took too long to charge, and there was a situation where a desired O / C distribution could not be made in the blast furnace radial direction.
[0013]
In addition, as mentioned above, the coke charging to the furnace center is affected by the gas flow rising up the furnace center, so if you do not adopt an appropriate charging method after considering the countermeasures, Therefore, after summarizing these points, it is possible to obtain the O / C distribution state in the blast furnace radial direction as described above simply and easily using conventional charging equipment. There was a strong demand for development of technology.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the problems in the conventional methods described above, and the gist of the present invention resides in the following means.
(1) In order to deposit coke and iron ore alternately in layers in the bell-less blast furnace , when charging the charge into the blast furnace , the coke and iron ore are sequentially charged, and the iron ore is charged immediately before the iron ore via a turning chute. In charging the final coke, the tilt angle of the turning chute is set to a specific angle within a range of 20 to 35 °, and then the final coke is charged into a predetermined position in the blast furnace radial direction , Charging in the shape of a dam and then charging the iron ore between the outside of the final coke deposit and the blast furnace wall with the swivel chute Law .
(2) In order to deposit coke and iron ore alternately in layers in the bell-less blast furnace , when charging the coke and iron ore into the blast furnace, the charge is charged immediately before the iron ore via a turning chute. In charging the final coke, the coke is introduced into the lower part of the furnace hopper directly above the blast furnace, and then iron ore is introduced into the upper part thereof, and the coke and iron ore are stored in layers in the furnace hopper. Thereafter, the tilt angle of the swivel chute is set to a specific angle within a range of 20 to 35 °, and then the shut-off valve is opened, and most of the lower storage coke is used as the final coke charged immediately before the iron ore . Charging into a predetermined position in the radial direction of the furnace mouth and depositing it in a weir shape , then moving the swivel chute to the outside of the final coke deposit and starting the charging of the upper stored iron ore. Charging method to the center of the blast furnace.
[0015]
(3) The iron ore charging after the final coke charging is performed in order from the outer side of the coke deposit part toward the blast furnace wall side in order to activate the blast furnace core part according to (1) or (2). Charging method for charging.
(4) The blast furnace according to any one of (1) to (3), wherein the final coke charged and deposited at a predetermined position in the radial direction of the blast furnace is charged into the blast furnace with a large particle size. To charge the furnace core in
(5) The final coke charged and deposited at a predetermined position in the blast furnace radial direction of the blast furnace is charged into any one of (1) to (4) by changing its reactivity to low reactivity. The charging method to the furnace center part in the described blast furnace.
[0016]
(6) The final coke charged and deposited at a predetermined position in the blast furnace radial direction of the blast furnace is adjusted and controlled by adjusting the coke charging ratio (1 / n) according to the gas utilization rate in the furnace radial direction at the top of the blast furnace. (1) to (5), the method of charging a charge into the furnace center in the blast furnace according to any one of (1) to (5).
The coke charging ratio (1 / n) is, for example, (C ↓ O ↓), (C ↓ C ↓ O ↓ O ↓), (C ↓ C ↓ C ↓ O ↓ O ↓), etc. When the charge of coke (C) and iron ore (O) in which the form exists is one charge, it means the number of coke charges with respect to the number of charge charges (n).
[0017]
(7) In the above (6), when the gas utilization rate (ηCO) exceeds 20% in the center of the furnace, the coke charging ratio of the final coke charged to a predetermined position in the blast furnace radial direction ( 1 / n) The charging method of charging into the furnace center in the blast furnace.
(8) In the above (6), when the gas utilization rate (ηCO) value satisfies 20% or less in the center of the furnace and the value of ηCO in the furnace middle part becomes 60% or more, A charging method for charging a furnace center portion in a blast furnace to reduce a coke charging ratio (1 / n) of a final coke charged to a predetermined position in a mouth radial direction.
(9) When a state where the gas utilization rate (ηCO) deviates from the value set in (7) or (8) has passed for at least 8 hours, the gas utilization rate (ηCO) is charged into a predetermined position in the blast furnace radial direction. A charging method for charging a furnace into the center of a blast furnace in which the coke charging ratio (1 / n) of the final coke is increased or decreased.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
When the present inventors considered the charging state of the charge in the blast furnace, as described above, the coke charged in the center of the blast furnace has a low specific gravity and a low bulk density, so that it rises from the lower part of the furnace. Because it is blown up and scattered by the gas flow, iron ore with heavy specific gravity flows into the gap (iron ore is easy because the angle of repose is small), and it is a lot difficult to obtain the desired coke deposit in the furnace center It turned out to be accompanied.
[0019]
Therefore, the present inventors do not require a special charging device in order to adjust the O / C in the blast furnace radial direction in the blast furnace charge to an appropriate distribution state in the control of the blast furnace cohesive zone. As a result of intensive research and investigations to be carried out using the above-mentioned charging equipment, in the bell-less blast furnace, the final coke charging in the furnace is appropriately determined in the blast furnace radial direction. It came to the conclusion that it was easy to solve the above problems by adjusting the position.
[0020]
In addition, various experiments were conducted to optimize the final coke charging position, and as a result of many trials and errors, the tilt angle of the turning chute was specified within a range of 20 to 35 °, and the center of the furnace was avoided. The final coke is charged at a position where the gas flow from the furnace to the furnace wall is not affected by the rising gas flow, and a dam-like coke deposit layer is once created, and the outside of the coke deposit layer (weir) By charging the iron ore between the furnace walls, the coke once deposited is used to flow the iron ore in the direction of the core, and the deposited coke is pushed into the center of the furnace. It was obtained that a chimney-like charge layer having good air permeability could be formed.
[0021]
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIGS. 1 and 2 schematically show the charge charged from the top of the blast furnace. In FIG. 1, the charge is stored in, for example, 1 hopper (1 dump) at the top of the coke layer previously charged. The final coke (C) is set to a specific angle within the range of 20 to 35 ° of the swivel chute, shifted from the center of the blast furnace by the swivel chute, and charged into a predetermined position in the blast furnace radial direction. (In this case, it is more effective to deposit the coke deposition layer thicker than the thickness of the layer normally charged).
Thereafter, charging is performed to the outside of the deposited portion where the final coke (C) in which the iron ore (O) has been previously charged is present. By performing such charging, the final coke (C) once deposited is pushed from the outside toward the furnace center by the flow of iron ore (O) toward the furnace center, and is shown in FIG. The distribution of the charge mainly composed of coke is obtained.
[0022]
That is, fluidized coke in the charged coke layer at the center of the furnace (as described above, the coke existing in the center of the furnace was soared by the gas flow that constantly rises in the center of the furnace, and it was fluidized because it repeatedly raised and lowered. The coke mixed with the deposited coke charged at the predetermined position is deposited, and the coke charged partially at the predetermined position remains on the outer periphery, and the iron ore is above it. Stones are stacked.
Since such a charge layer can be ensured, a chimney mainly composed of desired coke is formed in the center of the furnace, and the intended cohesive zone can be easily obtained.
[0023]
In the present invention, it is also possible to apply to the present invention the “charging method into the blast furnace” previously invented by the present inventors and already filed in Japanese Patent Application No. 9-341970. Of course, this is possible from the gist of the invention.
That is, the gist of the present invention is that “when charging the inside of the bell-less blast furnace into the blast furnace interior, after the coke is introduced into the lower part of the furnace top hopper just above the blast furnace, then the iron ore is introduced into the upper part thereof, After storing the coke and iron ore in layers, open the shut-off valve and charge the blast furnace with the charge through the swivel chute. As shown in FIG. 6, after the lower coke stored in the furnace hopper is charged and deposited at a predetermined position in the blast furnace radial direction, the tilt angle of the swivel chute is adjusted with the remaining iron ore as the main component. Since the coke deposited at the predetermined position by the iron ore can be pushed into the furnace center by moving outside the final charged coke layer deposited at the predetermined position and continuing the charging, The same purpose is achieved It is.
[0024]
For the charging of coke and iron ore in a normal blast furnace, the ratio of iron ore (O) and coke (C) in the total charging amount (O / C) is determined in advance according to the blast furnace operating situation, Coke and iron ore are sequentially charged so that coke and iron ore are alternately deposited in layers according to the ratio.
As the charging operation method of the above-mentioned charge for forming this deposited layer, various forms are adopted depending on characteristics on the charging equipment in the blast furnace, fluctuations in blast furnace operating conditions, and the like. In normal charging, charging of coke (C) and iron ore (O) is called one charge, but the charging order is, for example, (C ↓ O ↓), (C ↓ C ↓ O ↓) O ↓), (C ↓ C ↓ C ↓ O ↓ O ↓) and many other charging modes exist.
[0025]
In such a charging form, the final charging coke charged and deposited at a predetermined position in the radial direction of the blast furnace of the blast furnace referred to in the present invention is apparent from the object of the present invention as shown in FIG. It goes without saying that the coke (C) just before the iron ore (O) is charged is indicated.
Therefore, when coke is charged more than once within one charge, the coke that is charged last corresponds to this, but when the coke is charged only once, It is necessary to set in advance a charging pattern that can secure coke to be charged at a predetermined position in the blast furnace.
As described above, since the (O / C) ratio is determined from the charging amount in the entire blast furnace, the final coke amount should be determined in consideration of the (O / C) distribution.
[0026]
In the present invention, the tilt angle of the swivel chute for charging the final coke is regulated within the range of 20 to 35 ° (with respect to the furnace center axis (vertical line)). This value is the size of the blast furnace body. Depending on the charging line and the length of the swivel chute, the value has a width so that it can be selected according to the operating conditions of the blast furnace.
[0027]
If the angle of inclination of the swivel chute is less than 20 °, the charged final coke is too close to the furnace center, and it is entrained in the rising gas flow in the furnace center so that the coke is scattered and the effect of coke accumulation is obtained. If the inclination angle exceeds 35 °, the charged coke will be too close to the furnace wall side. This is because the pushing force is insufficient. The inclination angle is preferably 20 ° to 30 °.
[0028]
As described above, the tilt angle of the swivel chute is set to an optimal specific angle in response to the operating conditions of the blast furnace (may be a fixed fixed angle or an angle with some width). The final coke is charged and deposited at a predetermined position in the blast furnace radial direction of the blast furnace.
[0029]
Moreover, it is preferable that the final coke charged and deposited at a predetermined position in the blast furnace radial direction is charged uniformly over the entire blast furnace circumference. However, in charging with a turning chute, there is a case where the charging amount is biased depending on the variation in the particle size of the charged material and the fluctuation of the storage amount when flowing out from the hopper. When such a situation occurs, depending on the charging amount, when the length of the furnace circumference in which the coke is to be charged is long, the full length may not be satisfied in the furnace circumferential direction. Even if such a situation occurs, the final coke that has been charged and deposited exhibits its effect in the deposited portion, so that the purpose can be achieved although it is insufficient.
[0030]
Furthermore, when charging the iron ore after the final coke is charged to a predetermined position in the radial direction of the blast furnace throat, the charging is started from anywhere outside the final coke deposit (weir) and the blast furnace wall. Although it may be started, when considering the continuous movement of the swivel chute, it starts from the outside of the final coke deposit layer (weir), and the initial iron ore is used to push the deposited coke into the furnace center and sequentially toward the furnace wall. It is conceivable to adopt a charging form in which charging is continued.
Contrary to the above, the iron ore charging is started from the blast furnace wall side, and the charging is sequentially advanced toward the center of the furnace, and the charging is finished near the coke deposit layer. Also good.
[0031]
Furthermore, the final coke to be charged and deposited at a predetermined position in the radial direction of the blast furnace furnace is selected to have a particle size larger than that of ordinary coke in consideration of iron ore, maintaining the optimum particle size and maintaining the center of the furnace. Therefore, it is necessary to adjust so that a considerable amount of coke remains.
The coke does not require highly reactive coke in view of its reactivity, and low reactive coke is sufficient.
[0032]
In the present invention, the final coke that is charged and deposited at a predetermined position in the radial direction of the blast furnace hearth may be applied to all the charges every time the blast furnace is charged, but only at a rate of once per several charges. In many cases, it is preferable to adjust according to the blast furnace operation situation.
That is, since the operation status of the blast furnace varies depending on various factors, there may be a case where the gas flow in the center of the furnace becomes excessive in some cases. In such a case, this flow must be suppressed, and adjustment must be made so that an appropriate amount of gas flows also in locations other than the furnace center. Therefore, it is necessary to determine whether the gas flow in the furnace is appropriately performed and to determine the number of times.
[0033]
Here, there is a gas utilization rate as an index representing a gas flow situation in the furnace. This is usually ηCO and is represented by ηCO = (CO 2 / (CO + CO 2)). An example of the distribution state of ηCO in the radial direction of the blast furnace in a conventional bell-less blast furnace is shown in FIG. 7 (the blast furnace center is shown as 0 and the blast furnace wall is shown as 1). This figure shows the average value in a normal bell-less blast furnace. The distribution of ηCO is about 30% at the center of the furnace as shown by the dotted line, and the blast furnace radial direction is 0.5 to 0.7 (hereinafter, intermediate). And 50% for the blast furnace wall and about 45% for the blast furnace wall.
[0034]
Under such circumstances, the gas flow distribution in the furnace (ηCO) when the charging method of the charge into the blast furnace center according to the present invention is performed is about 5% at the furnace center as shown by the solid line, The value is about 52% in the middle part of the furnace and about 45% in the blast furnace wall, which improves the ηCO value in the center of the furnace, and can maintain a nearly ideal state of the distribution of gas flow in the furnace. it is obvious.
[0035]
However, this is the time when the above-mentioned blast furnace operating conditions did not change and the coke charging was ideally performed. In actual operation, as indicated by the solid line in FIG. However, it is not always possible to maintain a stable gas flow distribution, and an abnormal situation sometimes occurs in the gas flow distribution state. In such a case, according to the present invention, it is determined that an abnormality has occurred in the gas flow distribution on the basis of the distribution of ηCO in the furnace, and charged to a predetermined position in the blast furnace radial direction over the entire circumference of the furnace. The coke charging ratio (1 / n) of the final coke to be deposited is adjusted and controlled.
[0036]
That is, by increasing or decreasing the charging ratio (1 / n) of the charging coke of the final coke to be charged and accumulated as described above, the abnormality in the ηCO distribution is solved. Here, n represents the number of coke charging (number of charges).
Specifically, when the gas flow in the furnace center is excessive, n is increased, and conversely, when the gas flow in the furnace center is excessive, n is decreased. In addition to this, when an abnormality occurs in the ηCO distribution value at a location other than the furnace center portion, for example, when the gas flow distribution is such that ηCO increases to a value of 60% or more in the intermediate portion, the n number is set accordingly. By taking measures to increase, adjustment is performed so that the ηCO distribution value in the blast furnace radial direction can recover and maintain an appropriate value.
[0037]
In order to adjust this n number, there are cases where there is a specific variation in the ηCO distribution value depending on the blast furnace, and it is difficult to determine the ratio to one, and depending on the characteristics of the blast furnace, further, It is desirable to determine the appropriate value based on experience after many trials and errors in the blast furnace to be implemented in consideration of fluctuations.
[0038]
Generally, when the gas utilization rate (ηCO) exceeds 20% in the furnace center, the charging rate (1 / n) of coke charged to a predetermined position in the blast furnace radial direction is increased. Or when the gas utilization rate (ηCO) value satisfies 20% or less in the center of the furnace and the value of ηCO in the intermediate portion exceeds 60%. Therefore, it is necessary to reduce the charging ratio (1 / n) of the coke charged to a predetermined position in the radial direction of the blast furnace opening so as to be close to the ηCO distribution as shown by the solid line in FIG.
[0039]
In performing the above-described operation for changing the charging ratio (1 / n) of coke, the state in which the gas utilization rate (ηCO) deviates from the above value continues the same state even if at least 8 hours have elapsed. The ηCO value is out of the above range in consideration of sampling error, analysis error, etc. for measuring the gas utilization rate in the furnace, or temporary fluctuations in other factors. Even if it becomes, it is not preferable to take action immediately. On the contrary, not taking any action even after the lapse of the time leads to an adverse effect on blast furnace operation, which is also not preferable.
[0040]
【Example】
Hereinafter, examples in which the present invention is applied to an actual blast furnace will be described.
The blast furnace in which the operation was carried out is a blast furnace having an internal volume of 3280 m 3 during pulverized coal injection. Table 1 shows the charging pattern of the charge according to the present invention and the O / C for all charges in the blast furnace.
In addition, the results of the present invention showed the effect on the basis of the gas utilization rate in the central part of the shaft upper sonde. All of these were the same charging method continued for 7 days, and the numerical values in Table 1 represent the average values during that period.
[0041]
[Table 1]
Figure 0003787238
[0042]
Run numbers 1 to 7 were carried out with respect to charging patterns {circle around (1)} and {circle around (2)}, and run numbers 8 to 11 were carried out with respect to the particle size of coke and the use of low-reactivity coke. In addition, about the implementation number 12, the prior art example was given for the comparison.
As is apparent from Table 1, according to the present invention, a good cohesive zone was stably obtained as compared with the conventional example. As a result, the operation of the blast furnace was stabilized and a high output ratio could be secured. It was.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, by carrying out the charging method of the present invention, coke can be distributed properly and reliably in the radial direction of the furnace, and an appropriate blast furnace cohesive zone shape can be stably obtained. This makes it possible to secure an appropriate blast furnace center gas flow and to form a stable peripheral gas flow in the circumferential direction of the furnace.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an initial state of charging a charge into a blast furnace according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a state of a charge layer of a charge obtained by the charging method of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an inverted V-type cohesive zone in a blast furnace.
FIG. 4 is a diagram showing shapes of an iron ore layer and a coke layer in normal blast furnace charging.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a state of charged coke in the furnace center when the rising gas flow in the furnace center is large.
FIG. 6 is a diagram showing a storage state of charges in a furnace hopper.
FIG. 7 is a diagram showing a distribution state of gas utilization rate (ηCO) in a blast furnace radial direction in a bell-less blast furnace.

Claims (9)

ベルレス高炉におけるコークスと鉄鉱石が交互に層状に堆積するように、順次コークスと鉄鉱石を装入する装入物の高炉内装入に際し、旋回シュートを介し前記鉄鉱石の直前に装入される最終コークスを装入するに当たり、該旋回シュートの傾動角を20〜35゜の範囲内で特定角度に設定した後、該最終コークスを高炉の炉口半径方向における所定位置へ装入し、堰状に堆積せしめ、次いで、該旋回シュートにより鉄鉱石を前記最終コークスの堆積部の外側と高炉炉壁間に装入することを特徴とする高炉における炉中心部への装入物装入方法。In order to deposit coke and iron ore alternately in layers in the bell-less blast furnace, the final charge that is charged immediately before the iron ore via a swivel chute when the charge that sequentially charges coke and iron ore is loaded into the blast furnace When charging the coke, the tilt angle of the turning chute is set to a specific angle within a range of 20 to 35 °, and then the final coke is charged to a predetermined position in the blast furnace radial direction to form a weir. A method for charging a furnace core in a blast furnace, wherein the iron ore is charged between the outer side of the final coke deposit and the blast furnace wall using the swirl chute. ベルレス高炉におけるコークスと鉄鉱石が交互に層状に堆積するように、順次コークスと鉄鉱石を装入する装入物の高炉内装入に際し、旋回シュートを介し前記鉄鉱石の直前に装入される最終コークスを装入するに当たり、高炉直上の炉頂ホッパー内へ下部にコークスを投入後、次いでその上部に鉄鉱石を投入し、該炉頂ホッパー内でコークスと鉄鉱石を層状に貯留した後、該旋回シュートの傾動角を20〜35゜の範囲内で特定角度に設定し、その後遮断弁を開放し下部貯留コークスの大半を前記鉄鉱石の直前に装入される最終コークスとして高炉の炉口半径方向における所定位置へ装入し、堰状に堆積せしめ、次いで、前記旋回シュートを前記最終コークスの堆積部の外側へ移動し上部貯留鉄鉱石の装入を開始することを特徴とする高炉における炉中心部への装入物装入方法。In order to deposit coke and iron ore alternately in layers in the bell-less blast furnace, the final charge that is charged immediately before the iron ore via a swivel chute when the charge that sequentially charges coke and iron ore is loaded into the blast furnace In charging the coke, after the coke is introduced into the lower part of the furnace hopper directly above the blast furnace, iron ore is then introduced into the upper part thereof, and the coke and iron ore are stored in layers in the furnace hopper. The tilt angle of the swivel chute is set to a specific angle within a range of 20 to 35 °, and then the shut-off valve is opened, and most of the lower storage coke is used as the final coke charged immediately before the iron ore. was charged to a predetermined position in the direction allowed deposited dam-shaped, then wherein the swivel chute to move to the outside of the deposition portion of the final coke starts charging the upper reservoir iron ore blast furnace Charge charging method to the definitive furnace center. 前記最終コークス装入後の鉄鉱石の装入は、コークス堆積部外側部から高炉炉壁側へ向け順次装入することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の高炉中心部への装入物装入方法。  3. The blast furnace center according to claim 1, wherein the iron ore after the final coke is charged is sequentially charged from the outer side of the coke deposit part toward the blast furnace wall side. 4. The charging method to the club. 前記高炉の炉口半径方向における所定位置へ装入堆積せしめる最終コークスは、その粒径を大にして高炉内へ装入することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の高炉における炉中心部への装入物装入方法。  The final coke charged and deposited at a predetermined position in the blast furnace radial direction of the blast furnace is charged into the blast furnace with a larger particle size. The charging method to the furnace center in a blast furnace. 前記高炉の炉口半径方向における所定位置へ装入堆積せしめる最終コークスは、その反応性を低反応性に変更して高炉内へ装入することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の高炉における炉中心部への装入物装入方法。  5. The final coke charged and deposited at a predetermined position in the blast furnace radial direction of the blast furnace is charged into the blast furnace by changing its reactivity to low reactivity. The charging method to the furnace center part in the blast furnace of the crab. 前記高炉の炉口半径方向における所定位置へ装入堆積せしめる最終コークスは、高炉炉頂部の炉内半径方向のガス利用率の値によって、コークス装入割合(1/n)を調整制御することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の高炉における炉中心部への装入物装入方法。
なお、上記コークス装入割合(1/n)は、例えば、(C↓O↓)、(C↓C↓O↓O↓)、(C↓C↓C↓O↓O↓)などの装入形態が存在するコークス(C)と鉄鉱石(O)の装入を以て1チャージとする場合に、装入チャージ回数(n)に対するコークス装入回数を意味する。
The final coke to be charged and deposited at a predetermined position in the blast furnace radial direction of the blast furnace is to adjust and control the coke charging ratio (1 / n) according to the gas utilization rate value in the furnace radial direction at the top of the blast furnace furnace. 6. A method for charging a charge into a furnace center in a blast furnace according to any one of claims 1 to 5.
The coke charging ratio (1 / n) is, for example, (C ↓ O ↓), (C ↓ C ↓ O ↓ O ↓), (C ↓ C ↓ C ↓ O ↓ O ↓), etc. When the charge of coke (C) and iron ore (O) in which the form exists is one charge, it means the number of coke charges with respect to the number of charge charges (n).
前記請求項6において、ガス利用率(ηCO)の値が炉中心部において20%を超えた場合には、高炉炉口半径で所定位置へ装入する最終コークスのコークス装入割合(1/n)を増加することを特徴とする高炉における炉中心部への装入物装入方法。  In claim 6, when the value of the gas utilization rate (ηCO) exceeds 20% at the furnace center, the coke charging ratio (1 / n) of the final coke charged to a predetermined position at the blast furnace radius. ) In the blast furnace, characterized by increasing the charge to the furnace center. 前記請求項6において、ガス利用率(ηCO)の値が炉中心部において20%以下を満足し、かつ、炉中間部でのηCOの値が60%以上になった場合には、高炉炉口半径で所定位置へ装入する最終コークスのコークス装入割合(1/n)を減ずることを特徴とする高炉における炉中心部への装入物装入方法。  In claim 6, when the value of the gas utilization rate (ηCO) satisfies 20% or less in the furnace central portion and the value of ηCO in the middle portion of the furnace becomes 60% or more, A charge charging method for a furnace center in a blast furnace, characterized in that the coke charging ratio (1 / n) of the final coke charged to a predetermined position with a radius is reduced. 前記ガス利用率(ηCO)の値が請求項7または請求項8に定めた値を逸脱した状態が、少なくとも8時間経過した場合には、高炉炉口半径で所定位置へ装入する最終コークスのコークス装入割合(1/n)の増減を行うことを特徴とする高炉における炉中心部への装入物装入方法。  If at least 8 hours have passed after the gas utilization rate (ηCO) has deviated from the value defined in claim 7 or claim 8, the final coke charged to a predetermined position at the blast furnace radius A method for charging a charge into a furnace center in a blast furnace, wherein the coke charging ratio (1 / n) is increased or decreased.
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CN104894312A (en) * 2015-06-16 2015-09-09 山西太钢不锈钢股份有限公司 Method for measuring pile angles of coke and burden in blast furnace as well as pile angles of coke and burden

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