JP5534118B2 - Raw material charging method to blast furnace - Google Patents
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Description
本発明は、炉内への原料装入を旋回シュートで行う高炉への原料装入方法に関するものである。 The present invention relates to a raw material charging method for a blast furnace in which a raw material is charged into the furnace with a turning chute.
高炉は、一般的に焼結鉱、ペレット、塊状鉱石等の鉱石類原料とコークスとを炉頂から層状に装入し、羽口より燃焼ガスを流して、銑鉄を得る。装入された高炉装入原料であるコークスと鉱石類原料は炉頂より炉下部へと降下し、鉱石の還元と原料の昇温が起こる。鉱石類原料層は、昇温と上方からの荷重により鉱石類原料間の空隙を埋めながら徐々に変形して、高炉のシャフト部の下方においては非常に通気抵抗が大きくガスが殆ど流れない融着層を形成する。 In a blast furnace, generally, ore raw materials such as sintered ore, pellets and massive ore and coke are charged in layers from the top of the furnace, and combustion gas flows from the tuyere to obtain pig iron. The coke and ore raw material, which are the charged raw materials for the blast furnace, descend from the top of the furnace to the lower part of the furnace, and ore reduction and raw material temperature rise occur. The ore raw material layer is gradually deformed while filling the gaps between the ore raw materials due to the temperature rise and the load from above, and the lower part of the shaft part of the blast furnace has a very high resistance to gas and almost no gas flows. Form a layer.
従来、高炉への原料装入は、鉱石類原料とコークスを交互に装入しており、炉内では鉱石類原料層とコークス層が交互に層状となっている。また、高炉内下部には、融着帯と呼ばれる、鉱石が軟化融着した通気抵抗の大きな鉱石類原料層とコークス由来の比較的通気抵抗が小さいコークススリットとが混在する領域が存在する。
この融着帯の通気性が高炉全体の通気性に大きく影響を及ぼしており、高炉における生産性を律速している。低コークス操業を行う場合、使用されるコークス量が減少することからコークススリットが非常に薄くなることが考えられる。Conventionally, raw material charging into a blast furnace is performed by alternately charging ore raw materials and coke, and in the furnace, ore raw material layers and coke layers are alternately layered. Further, in the lower part of the blast furnace, there is a region called a cohesive zone where an ore raw material layer having a large ventilation resistance softened and fused with ore and a coke slit having a relatively small ventilation resistance derived from coke are mixed.
The air permeability of this cohesive zone has a great influence on the air permeability of the entire blast furnace, and the productivity in the blast furnace is limited. When performing a low coke operation, it is considered that the coke slit becomes very thin because the amount of coke used is reduced.
融着帯の通気抵抗を改善するためには、鉱石類原料層にコークスを混合することが有効であることが知られており、適切な混合状態を得るために多くの研究が報告されている。
例えば、特許文献1においては、ベルレス高炉において、鉱石ホッパーのうち下流側の鉱石ホッパーにコークスを装入し、コンベア上で鉱石の上にコークスを積層し、炉頂バンカーに装入して、鉱石とコークスとを旋回シュートを介して高炉内に装入するようにしている。In order to improve the cohesive zone ventilation resistance, it is known that mixing coke into the ore raw material layer is effective, and many studies have been reported to obtain an appropriate mixing state. .
For example, in Patent Document 1, in a bell-less blast furnace, coke is charged into the ore hopper on the downstream side of the ore hopper, the coke is stacked on the ore on a conveyor, charged into the furnace top bunker, and the ore And coke are charged into the blast furnace through a turning chute.
また、特許文献2では、炉頂のバンカーに鉱石とコークスとを別々に貯留して、コークスと鉱石を同時に混合装入することで、コークスの通常装入用バッチ、コークスの中心装入用バッチ及び混合装入用バッチの3通りを同時に行うようにしている。
In
さらに、特許文献3では、高炉操業における融着帯形状の不安定化及び中心部付近におけるガス利用率の低下を防止し、安全操業と熱効率の向上を図るために、高炉における原料装入方法おいて、全鉱石と全コークスを完全混合した後炉内に装入するようしている。 Furthermore, in Patent Document 3, in order to prevent the instability of the cohesive zone shape in the blast furnace operation and the decrease in the gas utilization rate near the center, and to improve the safe operation and thermal efficiency, the raw material charging method in the blast furnace is In addition, all ore and all coke are thoroughly mixed and then charged into the furnace.
融着帯の通気抵抗を改善するためには、前述した特許文献3に記載された従来例のように、鉱石層にコークスを混合することが有効であることが知られている。
そこで、発明者らは、従来、鉱石類原料層とコークス層としてそれぞれ交互に装入していたコークス層相当量のコークスを鉱石類原料層中に完全に混合した混合層として炉内装入を試みた。
その結果、鉱石類原料とコークスとを、両者の混合層のみとして装入した場合には、必ずしも良好な通気性が得られない場合があることが判明した。In order to improve the ventilation resistance of the cohesive zone, it is known that it is effective to mix coke into the ore layer as in the conventional example described in Patent Document 3 described above.
Therefore, the inventors tried to enter the furnace interior as a mixed layer in which coke equivalent to the coke layer, which had been alternately charged as the ore raw material layer and the coke layer, was completely mixed in the ore raw material layer. It was.
As a result, it has been found that when the ore raw material and coke are charged only as a mixed layer of both, good air permeability may not always be obtained.
本発明は、上記の現状に鑑み開発されたもので、鉱石類原料とコークスとを混合層として炉内装入する場合に懸念される通気性の劣化を有利に解消した高炉への原料装入方法を提供することを目的とする。 The present invention was developed in view of the above-mentioned present situation, and a raw material charging method into a blast furnace that advantageously eliminates the deterioration of air permeability, which is a concern when ore raw materials and coke are mixed into a furnace as a mixed layer. The purpose is to provide.
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
1.焼結鉱、ペレット、塊状鉱石などの鉱石類原料及びコークスの高炉装入原料を、旋回シュートを用いて高炉内へ装入する高炉操業方法において、
前記高炉装入原料を高炉内に装入するに当たり、炉内に装入される全コークス量の60〜75質量%については、鉱石類原料との混合層として装入する一方、残り25〜40質量%のコークス量はコークススリットとして残存させることを特徴とする高炉への原料装入方法。That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
1. In the blast furnace operation method of charging ore raw materials such as sintered ore, pellets, massive ore and blast furnace charging raw materials of coke into the blast furnace using a rotating chute,
In charging the blast furnace charging material into the blast furnace, 60 to 75% by mass of the total amount of coke charged in the furnace is charged as a mixed layer with the ore raw material, while the remaining 25 to 40%. A raw material charging method for a blast furnace, characterized in that the amount of coke in mass% is left as coke slits.
2.前記高炉の炉頂に少なくとも2つの炉頂バンカーを備え、前記炉頂バンカーの1つまたは2つに、前記鉱石類原料若しくは前記鉱石類原料と前記コークスとを当該コークス量が全コークス量の30質量%以下となるように混合させた混合原料のいずれかまたは両者をそれぞれ貯留し、残りの炉頂バンカーの1つに前記コークスを貯留し、各炉頂バンカーから排出した原料を、一旦集合ホッパーに収容したのち、前記旋回シュートに供給することによって、高炉内に前記高炉装入原料を装入するに際し、
(1) まず、コークスのみを装入した炉頂バンカーから、コークスを排出することによって、コークススリットを形成し、
(2) ついで、各炉頂バンカーから同時に、コークスと鉱石類原料及び/又は混合原料とを排出し、集合ホッパーで混合したのち、旋回シュートに供給することによって、前記コークススリットの上に鉱石類原料とコークスの混合層を形成し、
(3) 前記(1)、(2)を繰り返し、
(4) 前記コークススリットを形成するコークス量を、炉内に装入される全コークス量の25〜40質量%とすると共に、前記鉱石類原料とコークスの混合層を形成するコークス量を、炉内に装入される全コークス量の60〜75質量%とする
ことを特徴とする前記1に記載の高炉への原料装入方法。2. The top of the blast furnace is provided with at least two top bunker, and one or two of the top bunker is provided with the ore raw material or the ore raw material and the coke, and the coke amount is 30% of the total coke amount. Either or both of the mixed raw materials mixed so as to be less than or equal to mass% are respectively stored, the coke is stored in one of the remaining furnace top bunkers, and the raw materials discharged from each furnace top bunker are temporarily collected into a collecting hopper And when charging the blast furnace charging raw material into the blast furnace by supplying to the swivel chute,
(1) First, a coke slit is formed by discharging coke from a top bunker charged with only coke.
(2) Next, coke and ore materials and / or mixed materials are discharged from each furnace top bunker at the same time, mixed in a collecting hopper, and then supplied to the swivel chute, so that the ores are placed on the coke slit. Forming a mixed layer of raw material and coke,
(3) Repeat (1) and (2) above,
(4) The amount of coke forming the coke slit is set to 25 to 40% by mass of the total amount of coke charged in the furnace, and the amount of coke forming the mixed layer of the ore raw material and coke is set in the furnace. 2. The raw material charging method to the blast furnace as described in 1 above, wherein the amount is 60 to 75% by mass of the total amount of coke charged therein.
3.前記高炉装入原料を高炉内に装入するに際し、高炉の軸心部に中心コークス層を形成することを特徴とする前記1または2に記載の高炉への原料装入方法。 3. 3. The raw material charging method to the blast furnace according to 1 or 2 above, wherein a central coke layer is formed in the axial center portion of the blast furnace when charging the blast furnace raw material into the blast furnace.
本発明によれば、若干コークススリットを残存させることによって高炉内のガス流れを制御することができ、良好な高炉通気性の維持が可能であるため、安定した高炉操業が可能となる。 According to the present invention, the gas flow in the blast furnace can be controlled by leaving some coke slits, and good blast furnace air permeability can be maintained, so that stable blast furnace operation is possible.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明による高炉への原料装入方法の一実施形態を模式的に示す図である。
図中、符号1は、焼結鉱、ペレット及び塊状鉱石の少なくとも一つからなる鉱石類原料2を貯蔵する鉱石類原料ホッパー、3はコークス4を貯蔵するコークスホッパーである。これら鉱石原料ホッパー1及びコークスホッパー3から所定比率で切出された鉱石類原料2及びコークス4は鉱石コンベア5によって上方に搬送されてリザービングホッパー6に鉱石類原料2及びコークス4が混合されて高炉装入原料7として貯留される。このリザービングホッパー6から切出された高炉装入原料7は装入コンベア8によって高炉10の炉頂に搬送され、レシービングシュート11を介して複数例えば3つの炉頂バンカー12a〜12cの1つ例えば12bに投入されて貯留される。なお、炉頂バンカー12bに貯留される鉱石類原料及びコークスの混合原料は、コークス量が全コークス量の30質量%以下となるように調整されている。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing an embodiment of a method for charging a raw material into a blast furnace according to the present invention.
In the figure, reference numeral 1 denotes an ore raw material hopper for storing an ore
ここで、コークス量を全コークス量の30質量%以下に調整する理由は以下のとおりである。鉱石類原料ホッパー1及びコークスホッパー3から切出された鉱石類原料2及びコークス4は、鉱石コンベア5で、鉱石類原料2上にコークス4が積層された状態で、リザービングホッパー6に投入されることにより、このリザービングホッパー6で鉱石類原料2とコークス4とが混合されて混合原料となる。しかしながら、コークス4と鉱石類原料2とで比重差及び粒子径差があるので、リザービングホッパー6に貯留された混合原料が装入コンベヤ8でレシービングシュート11まで搬送される間に、装入コンベア8上で偏析するおそれがあり、さらにレシービングシュート11を介して炉頂バンカー12bに投入される際にも、偏析するおそれがある。
このとき、混合させるコークス量が全コークス量の30質量%以下であれば、炉頂バンカー12bに貯留された時点で、コークスと鉱石類原料とで大きな偏析を生じることはなく、旋回シュート16によって形成される鉱石類原料とコークスとの混合層の混合率を略均一にすることができる。Here, the reason for adjusting the coke amount to 30% by mass or less of the total coke amount is as follows. The ore
At this time, if the amount of coke to be mixed is 30% by mass or less of the total amount of coke, no large segregation occurs between the coke and the ore raw material when stored in the furnace
これに対して、コークス量が全コークス量の30質量%を超えると、比重差及び粒子径差による偏析が起こりやすくなり、炉頂バンカー12bに貯留された時点でコークスと鉱石類原料との偏析が大きくなり、局所的に鉱石類原料のみやコークスのみが存在する領域が発生してしまう。
しかも、炉頂バンカー12bから混合原料を排出する際の排出順序は、図2に示すように、高炉の中心軸に近い排出口12gに近い位置から上方に順次移動し、その後高炉の中心軸から外側に離れる方向に移動し、最後に傾斜側壁12hの上端側が排出される。On the other hand, when the amount of coke exceeds 30% by mass of the total amount of coke, segregation due to difference in specific gravity and particle size is likely to occur, and segregation between coke and ore raw material when stored in the furnace
Moreover, as shown in FIG. 2, the discharging order when discharging the mixed raw material from the
このため、排出口12gの直上部や傾斜側壁12hの上端側に鉱石類原料のみやコークスのみが存在する場合には、鉱石類原料のみ又はコークスのみが排出されることになる。なお、このような場合でも、後述する集合ホッパー14で、他の炉頂バンカー12a及び12cから排出されるコークス及び鉱石類原料と混合されることにはなるが、鉱石類原料又はコークスの比率が増加して、旋回シュート16によって形成される鉱石類原料及びコークスの混合層の混合率が不均一となる。
なお、混合させるコークス量が全コークス量の30質量%以下とは、(コークス量/鉱石類原料量)比で7質量%以下に相当する。For this reason, when only the ore raw material or only the coke exists directly above the
The amount of coke to be mixed is equal to or less than 30% by mass of the total amount of coke, which corresponds to 7% by mass or less in the ratio of (coke amount / ore raw material amount).
また、鉱石類原料とコークスとの粒径差が大きい場合にも、さらには鉱石類原料とコークスそれぞれの粒度分布によっても、これらを混合したときに偏析が生じる場合がある。 In addition, even when the particle size difference between the ore raw material and the coke is large, and depending on the particle size distribution of the ore raw material and the coke, segregation may occur when they are mixed.
そこで、発明者らは、従来、鉱石類原料層とコークス層としてそれぞれ個別に装入されていたコークスを、図3(a)に示すように、鉱石類原料層中に少しずつ混合していき、最終的には図3(b)に示すように、完全な混合層として炉内に形成したときの炉内通気性について調査を行った。図中、符号17が中心コークス層、18がコークススリット、19が混合層である。
なお、実験は、コークス比:400kg/tの条件で、中心コークス層として50kgを配置し、残りのコークス:350kgを徐々に混合層中に混合することにより行った。また、通気性は、logKにより評価した。ここに、Kは通気抵抗指数であり、次式により求められるものである。
K=(PB 2−PT 2)/μ0.3ρ0.7VB 1.7
ただし、PBは送風圧力(絶対圧力)、PTは炉頂圧力(絶対圧力)、μは標準状態でのボッシュガスの粘性、ρは標準状態でのボッシュガスの密度、VBは標準状態ボッシュガス量である。Accordingly, the inventors have conventionally mixed the coke that has been separately charged as the ore raw material layer and the coke layer into the ore raw material layer little by little as shown in FIG. 3 (a). Finally, as shown in FIG. 3B, the air permeability in the furnace when it was formed in the furnace as a complete mixed layer was investigated. In the figure,
The experiment was performed by placing 50 kg as the central coke layer under the condition of coke ratio: 400 kg / t and gradually mixing the remaining coke: 350 kg into the mixed layer. Air permeability was evaluated by logK. Here, K is a ventilation resistance index, and is obtained by the following equation.
K = (P B 2 −P T 2 ) / μ 0.3 ρ 0.7 V B 1.7
Where P B is the blowing pressure (absolute pressure), P T is the furnace top pressure (absolute pressure), μ is the viscosity of the Bosch gas in the standard state, ρ is the density of the Bosch gas in the standard state, and V B is the standard state Bosch gas amount.
その結果、10チャージのうち7チャージについては、図4中に破線で示すように、通気抵抗は徐々に低下し、予想どおりの良好な通気性が得られたが、3チャージについては、図中に実線で示すように、コークスを完全に混合する前に通気抵抗は極小値を示し、その後は通気抵抗が上昇した。すなわち、通気性が劣化する場合があった。
この原因は、前述したとおり、炉頂バンカー内貯留時に生じた偏析や、装入原料の粒径差や粒度分布が関係しているものと考えられる。As a result, as shown by the broken line in FIG. 4, the ventilation resistance gradually decreased for 7 charges out of 10 charges, and good air permeability as expected was obtained. As shown by the solid line, the ventilation resistance showed a minimum value before coke was completely mixed, and thereafter the ventilation resistance increased. That is, the air permeability may be deteriorated.
As described above, this cause is considered to be related to segregation generated during storage in the furnace top bunker, particle size difference and particle size distribution of the charged raw materials.
しかしながら、図4に実線で示したとおり、たとえ原料の偏析に起因して、最後には通気抵抗が上昇する場合であっても、ある混合量までは通気抵抗は徐々に低下して極小値に達する。
従って、この極小値をとる量まではコークスを鉱石類原料中に混合して混合層とし、残りのコークスについてはそのままコークススリットとして残存させておけば、良好な通気性が得られるわけである。However, as shown by the solid line in FIG. 4, even if the ventilation resistance finally increases due to segregation of raw materials, the ventilation resistance gradually decreases to a minimum value until a certain mixing amount. Reach.
Therefore, if the coke is mixed into the ore raw material up to the minimum value to form a mixed layer and the remaining coke is left as it is as a coke slit, good air permeability can be obtained.
図5に示す実験装置を用いて、高炉内での原料還元、昇温過程を模擬して、その通気抵抗の変化を調べた。
この実験装置は、円筒状の炉体31の内周面に炉芯管32を配置し、この炉芯管32の外側に円筒状の加熱用ヒーター33を配置する。炉芯管32の内側には耐火物で構成された円筒体34の上端に黒鉛製るつぼ35を配置し、このるつぼ35内に装入原料36が装入されている。この装入原料36には、高炉下部の融着層と同程度の状態となるように、パンチ棒37を介して連結した荷重負荷装置38により上部から荷重を負荷する。円筒体34の下部には、滴下物サンプリング装置39が設けられている。Using the experimental apparatus shown in FIG. 5, the change in the ventilation resistance was examined by simulating the raw material reduction and the temperature rising process in the blast furnace.
In this experimental apparatus, a
るつぼ35には、その下部の円筒体34を介してガス混合装置40によって調整したガスを送り、るつぼ35内の装入原料36を通過したガスはガス分析装置41で分析される。加熱用ヒーター33には加熱温度制御用の熱電対42が配設され、この熱電対42で温度を測定しながら図示しない制御装置で加熱用ヒーター33を制御することによって、るつぼ35を1200〜1500℃に加熱する。
ここで、装入原料36としては、焼結鉱と鉄鉱石を所定の比率で混合した鉱石類原料に、コークスを種々の割合で混合した試料を用い、コークス比350kg/tの条件における最大圧力損失を求める実験を行った。The gas adjusted by the
Here, as the charging
図6は、コークス比350kg/tの条件において、実験に用いたコークスを混合コークスとスリットコークスに割りふったときの最大圧力損失を示したグラフである。
炉内に装入されるコークス量の60〜75質量%の範囲において、通気抵抗が最低となり、コークス混合による鉱石層の通気改善効果を得るには炉内に装入されるコークス量の60〜75質量%の範囲が好適であることが分かる。一方で、混合コークス量が75質量%以上つまり、コークススリット用のコークス量が25質量%以下の条件においては、コークススリットが薄く、融着した鉱石層とコークス層が一体化した部分が存在することで、コークス層の通気性を維持する機能が損なわれ通気抵抗が上昇した。
以上の検討から、炉内に装入されるコークス量の60〜75質量%については、鉱石類原料との混合層として装入する一方、残り25〜40質量%のコークス量についてはそのままコークススリットとして残存させることによって、通気性の有利な改善が達成されることを突き止め、本発明を完成させたのである。FIG. 6 is a graph showing the maximum pressure loss when the coke used in the experiment is divided into mixed coke and slit coke under the coke ratio of 350 kg / t.
In the range of 60 to 75% by mass of the amount of coke charged in the furnace, the ventilation resistance becomes the lowest, and in order to obtain the effect of improving the ventilation of the ore layer by coke mixing, the amount of coke charged in the furnace is 60 to 60%. It can be seen that a range of 75% by weight is suitable. On the other hand, when the mixed coke amount is 75% by mass or more, that is, when the coke amount for the coke slit is 25% by mass or less, the coke slit is thin and there is a portion where the fused ore layer and the coke layer are integrated. As a result, the function of maintaining the air permeability of the coke layer was impaired, and the air resistance was increased.
From the above examination, about 60 to 75 mass% of the coke amount charged in the furnace is charged as a mixed layer with the ore raw material, while the remaining coke amount of 25 to 40 mass% is directly used as the coke slit. As a result, it was found that an advantageous improvement in air permeability was achieved by remaining as the above, and the present invention was completed.
次に、高炉内に、鉱石類原料及びコークスを装入する具体的な装入要領を、図7に基づいて説明する。
なお、この例で、炉頂バンカー12bには鉱石類原料及びコークスの混合原料が、また炉頂バンカー12aにはコークスのみが、さらに炉頂バンカー12cには鉱石類原料のみが、それぞれ貯留されている。
また、旋回シュート16は、高炉10の軸心を中心に旋回すると同時に高炉10の軸心部から炉壁側へ向かって傾動するように逆傾動制御される、いわゆる逆傾動制御方式で原料装入を行う場合について説明する。Next, a specific charging procedure for charging the ore material and coke into the blast furnace will be described with reference to FIG.
In this example, the ore raw material and coke mixed raw material are stored in the furnace
Further, the turning
さて、炉頂バンカーからの原料装入順序としては、まず旋回シュート16を炉壁側から炉中心方向へ、または炉中心方向から炉壁方向へ徐々に傾動させつつ、コークスのみを貯留した炉頂バンカー12aにコークスを排出して、コークス層(コークススリット)18を形成する。このコークススリット18の形成に使用するコークス量は、前述したとおり、1チャージ当たり炉内に装入されるコークス量の25〜40質量%とする。
次に、旋回シュート16の原料装入先を高炉の軸心部とし、コークスのみを装入した炉頂バンカー12aからコークスのみを排出することによって、高炉の軸心部に中心コークス層17を形成する。
すなわち、旋回シュート16が略垂直状態に傾動している状態では、炉頂バンカー12b及び12cの流量調整ゲート13を閉じ、炉頂バンカー12aのみの流量調整ゲート13を開き、この炉頂バンカー12aに貯留されているコークスのみを旋回シュート16に供給することによって、図5に示すように、軸心部に中心コークス層17を形成する。The raw material charging sequence from the furnace top bunker is as follows. First, the
Next, the central
That is, in a state where the turning
この際、原料ストックライン高さにおけるコークスの落下位置は、高炉軸心部を0、炉壁部を1とする高炉無次元半径において0以上、0.3以下とすることが望ましい。この理由は、コークスの一部を炉軸心部に集めることによって、軸心部での通気性ひいては高炉全体の通気性を効果的に改善することができるからである。
なお、中心コークス層を形成するために装入されるコークス量は、1チャージ当たりのコークス装入量の5〜30質量%程度とするのが好ましい。というのは、軸心部へのコークス装入量が5質量%に満たないと軸心部周辺の通気性の改善が十分でなく、一方30質量%より多いコークスを軸心部に集中させた場合には、混合層に使用するためのコークス量が低下するだけでなく、軸心部をガスが流れすぎてやはり炉体からの抜熱量が増加するからである。好ましくは10〜20質量%である。
前記コークススリット18の形成に使用するコークス量及び中心コークス層17を形成するコークス量は、前述したとおり、炉内に装入される全コークス量の25〜40質量%をコークス層(コークススリット)18形成用と中心コークス層17形成用に配分する。なお、1チャージ当たりの装入量は、コークス層(コークススリット)18形成用としては、コークス層厚が、100mm以上、好ましくは150mm以上確保できれば良い。コークスのみで形成されるため、コークススリットとして通気を維持できる層が形成される。At this time, the coke dropping position at the height of the raw material stock line is preferably 0 or more and 0.3 or less in the dimensionless radius of the blast furnace where the blast furnace shaft center part is 0 and the furnace wall part is 1. The reason for this is that by collecting a part of the coke in the core part of the furnace, the air permeability in the shaft part and thus the air permeability of the entire blast furnace can be effectively improved.
The amount of coke charged to form the central coke layer is preferably about 5 to 30% by mass of the amount of coke charged per charge. This is because if the amount of coke charged to the shaft center portion is less than 5% by mass, the air permeability around the shaft center portion is not sufficiently improved, while more than 30% by mass of coke is concentrated on the shaft center portion. In this case, not only the amount of coke for use in the mixed layer is reduced, but also the amount of heat removed from the furnace body is increased due to excessive gas flow in the axial center. Preferably it is 10-20 mass%.
As described above, the amount of coke used to form the coke slit 18 and the amount of coke that forms the
次に、あるいは前述の中心コークス層の形成に引き続いて、各炉頂バンカーから同時に、コークスと鉱石類原料及び/又は混合原料とを排出し、集合ホッパー14で混合したのち、旋回シュート16に供給することによって、中心コークス層17の外側で、かつコークススリット18の上面に鉱石類原料とコークスとの混合層19を形成する。
すなわち、この場合には、炉頂バンカー12aだけでなく、残りの2つの炉頂バンカー12b及び12cの流量調整ゲート13を所定の開度で開き、炉頂バンカー12aから排出されるコークスと、炉頂バンカー12bから排出される混合原料と、炉頂バンカー12cから排出される鉱石類原料とを同時に集合ホッパー14へ供給し、この集合ホッパー14でコークスと鉱石類原料とを完全に混合してから旋回シュート16に供給する。その結果、高炉10内の中心コークス層17の外側でコークススリット18の上面には、コークスと鉱石類原料とが略均一な混合率となった混合層19が形成されるのである。
なお、混合層19中におけるコークスの割合は、1チャージ当たりのコークス量の60〜75質量%とする。Next, or subsequent to the formation of the central coke layer described above, coke and ore raw materials and / or mixed raw materials are simultaneously discharged from each furnace top bunker, mixed with the
That is, in this case, not only the furnace
In addition, the ratio of the coke in the
ここで、鉱石類原料およびコークスの大きさについて説明すると、鉱石類原料は粒径差はさほど大きくなく、通常5〜25mm程度である。これに対し、コークスは粒径差が大きく、10〜60mmと幅がある。通常、粒径が30〜60mm程度のものは塊コークス、一方粒径が10〜30mm程度のものは小中塊コークスと呼ばれている。
従って、原料の偏析を防止するには、使用する鉱石類原料の大きさに応じて、使用コークスの大きさを調整することが望ましく、また使用コークスの粒度分布も併せて調整することが好ましい。
ここに、鉱石類原料やコークスの粒径に起因した炉内通気性の悪化を回避するには、鉱石類原料の粒径は10〜30mm、コークスの粒径は30〜55mmとすることが好ましく、さらにこれらの粒径比(コークスの粒径/鉱石類原料の粒径)を1.0〜5.5程度とすることが好適である。Here, the size of the ore raw material and the coke will be described. The ore raw material is not so large in particle size difference and is usually about 5 to 25 mm. In contrast, coke has a large particle size difference and a width of 10 to 60 mm. Usually, those having a particle size of about 30 to 60 mm are called lump coke, and those having a particle size of about 10 to 30 mm are called small and medium lump coke.
Therefore, in order to prevent segregation of the raw material, it is desirable to adjust the size of the used coke according to the size of the ore raw material used, and it is also preferable to adjust the particle size distribution of the used coke.
Here, in order to avoid deterioration of the air permeability in the furnace due to the particle size of the ore raw material and the coke, the particle size of the ore raw material is preferably 10 to 30 mm and the particle size of the coke is preferably 30 to 55 mm. Furthermore, it is preferable that the particle size ratio (coke particle size / ore material particle size) is about 1.0 to 5.5.
しかしながら、本発明のように、コークスの全てを混合層中に混ぜるのではなく、一部はコークススリットとして残存させておけば、使用する鉱石類原料やコークスの大きさを特に調整しなくても、良好な炉内通気性を得ることができる。 However, as in the present invention, not all of the coke is mixed in the mixed layer, but if a part of the coke is left as a coke slit, there is no need to particularly adjust the size of the ore material to be used or the coke. Good furnace air permeability can be obtained.
また、通気性の向上に好適な混合層中におけるコークスの割合、すなわち(コークス量/鉱石類原料量)比は、質量比率で7〜25%程度、より好ましくは10〜15%の範囲である。(コークス量/鉱石類原料量)比が7質量%未満の場合は、コークス混合による通気性改善効果が十分に得られず鉱石層の通気性が悪く、一方(コークス量/鉱石類原料量)比が25質量%より多い場合はコークススリットとして存在するコークス量が不足しコークス層の通気性が悪化するためである。 Further, the ratio of coke in the mixed layer suitable for improving air permeability, that is, the ratio of (coke amount / ore raw material amount) is about 7 to 25%, more preferably 10 to 15% in terms of mass ratio. . When the ratio of (coke amount / ore raw material amount) is less than 7% by mass, the effect of improving the air permeability by coke mixing is not sufficiently obtained, and the air permeability of the ore layer is poor, while (coke amount / ore raw material amount) When the ratio is more than 25% by mass, the amount of coke existing as coke slits is insufficient and the air permeability of the coke layer is deteriorated.
なお、高炉操業中はシャフト圧力を注視しておき、本発明に従う高炉装入を継続して行っている際に、シャフト圧力に異常が検知されたときは、原料の装入方式を、通常の鉱石類原料層とコークススリットとを個別に形成する方式に切り替え、その後、シャフト圧力の異常が解消されたら、再度、本発明に従う装入方式に切り替えて操業を行うようにすることが有利である。 Note that during blast furnace operation, the shaft pressure is closely monitored, and when the blast furnace charging according to the present invention is continuously performed, if an abnormality is detected in the shaft pressure, the raw material charging method is changed to the normal charging method. It is advantageous to switch to a method in which the ore raw material layer and the coke slit are formed separately, and then after switching to the charging method according to the present invention, once the shaft pressure abnormality is resolved, it is advantageous to operate. .
表1に示すように、全コークス中、コークスリットの形成に使用されるコークスの割合および混合層の形成に使用されるコークスの割合を種々に変化させた条件下で、高炉操業を行った。
各操業条件で実施した際のガス利用率、充填層の圧力損失ΔP/Vおよび充填層の圧力変動σΔP/Vについて調べた結果を、表1に比較して示す。
なお、σΔP/Vは、1分毎にΔP/Vを測定し、30分間測定した場合の標準偏差を示すものであり、この値が小さいほど炉内のガス流れが安定していることを示す。As shown in Table 1, blast furnace operation was performed under various conditions in which the ratio of coke used for forming coke slits and the ratio of coke used for forming mixed layers in all cokes were varied.
The results of examining the gas utilization rate, the pressure loss ΔP / V of the packed bed, and the pressure fluctuation σΔP / V of the packed bed when implemented under each operating condition are shown in comparison with Table 1.
In addition, σΔP / V indicates a standard deviation when ΔP / V is measured every minute and measured for 30 minutes, and the smaller this value is, the more stable the gas flow in the furnace is. .
同表に示したとおり、本発明に従い、全コークス量中、35質量%(実施例1)および25質量%(実施例2)のコークスをコークススリットの形成に使用した場合には、コークス比を低減させたにもかかわらず、ガス利用率は向上し、また充填層の圧力損失ΔP/Vおよび充填層の圧力変動σΔP/Vは共に低減している。 As shown in the table, according to the present invention, when coke of 35% by mass (Example 1) and 25% by mass (Example 2) in the total coke amount was used for forming the coke slit, the coke ratio was Despite the reduction, the gas utilization rate is improved, and the pressure loss ΔP / V of the packed bed and the pressure fluctuation σΔP / V of the packed bed are both reduced.
1 鉱石類粉ホッパー
2 鉱石類原料
3 コークスホッパー
4 コークス
5 鉱石コンベア
6 リザービングホッパー
7 高炉装入原料
8 装入コンベア
10 高炉
11 レシービングシュート
12a〜12c 炉頂バンカー
13 流量調整ゲート
14 集合ホッパー
15 ベルレス式装入装置
16 旋回シュート
17 中心コークス層
18 コークススリット
19 混合層DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記高炉装入原料を高炉内に装入するに当たり、1チャージ当たり炉内に装入されるコークス量の60〜75質量%については、鉱石類原料との混合層として装入する一方、残り25〜40質量%のコークス量はコークススリットとして残存させることを特徴とする高炉への原料装入方法。In the blast furnace operation method of charging ore raw materials such as sintered ore, pellets, massive ore and blast furnace charging raw materials of coke into the blast furnace using a rotating chute,
When charging the blast furnace raw material into the blast furnace, about 60 to 75 mass% of the amount of coke charged into the furnace per charge is charged as a mixed layer with the ore raw material, while the remaining 25 A method of charging raw materials into a blast furnace, wherein a coke amount of ˜40 mass% is left as coke slits.
(1) まず、コークスのみを装入した炉頂バンカーから、コークスを排出することによって、コークススリットを形成し、
(2) ついで、各炉頂バンカーから同時に、コークスと鉱石類原料及び/又は混合原料とを排出し、集合ホッパーで混合したのち、旋回シュートに供給することによって、前記コークススリットの上に鉱石類原料とコークスの混合層を形成し、
(3) 前記(1)、(2)を繰り返し、
(4) 前記コークススリットを形成するコークス量を、炉内に装入される全コークス量の25〜40質量%とすると共に、前記鉱石類原料とコークスの混合層を形成するコークス量を、炉内に装入される全コークス量の60〜75質量%とする
ことを特徴とする請求項1に記載の高炉への原料装入方法。The top of the blast furnace is provided with at least two top bunker, and one or two of the top bunker is provided with the ore raw material or the ore raw material and the coke, and the coke amount is 30% of the total coke amount. Either or both of the mixed raw materials mixed so as to be less than or equal to mass% are respectively stored, the coke is stored in one of the remaining furnace top bunkers, and the raw materials discharged from each furnace top bunker are temporarily collected into a collecting hopper And when charging the blast furnace charging raw material into the blast furnace by supplying to the swivel chute,
(1) First, a coke slit is formed by discharging coke from a top bunker charged with only coke.
(2) Next, coke and ore materials and / or mixed materials are discharged from each furnace top bunker at the same time, mixed in a collecting hopper, and then supplied to the swivel chute, so that the ores are placed on the coke slit. Forming a mixed layer of raw material and coke,
(3) Repeat (1) and (2) above,
(4) The amount of coke forming the coke slit is set to 25 to 40% by mass of the total amount of coke charged in the furnace, and the amount of coke forming the mixed layer of the ore raw material and coke is set in the furnace. It is set as 60 to 75 mass% of the total amount of coke charged in, The raw material charging method to the blast furnace of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
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