JP5581897B2 - Blast furnace operation method - Google Patents

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Description

本発明は、高炉の炉頂部から原料を装入してコークス層と鉱石層とを交互に堆積させる際に、鉱石層中にコークスをあらかじめ混合させて装入する、鉱石コークス混合装入法を用いる高炉操業方法に関する。   The present invention relates to an ore coke mixing charging method, in which raw materials are charged from the top of a blast furnace and coke layers and ore layers are alternately deposited, and the coke is previously mixed and charged in the ore layer. It relates to a blast furnace operating method to be used.

近年、環境問題の観点から、高炉でのコークスの使用量をできるだけ低減できる技術の開発が求められている。高炉操業では、通常、炉頂から鉱石とコークスとをそれぞれが交互に層状となるように装入して鉱石層とコークス層とを形成している。   In recent years, from the viewpoint of environmental problems, development of a technology that can reduce the amount of coke used in a blast furnace as much as possible has been demanded. In blast furnace operation, ore and coke are usually charged from the top of the furnace so that they are alternately layered to form an ore layer and a coke layer.

高炉の炉頂からのコークス装入量を低減させるには、1チャージ当りの鉱石装入量を増加させる方法、または、1チャージ当りのコークス装入量を低下させる方法の2つが考えられる。この場合、前者を実施すると、鉱石層が厚くなるため、鉱石の還元性が悪化して炉下部における未還元鉱石の直接反応による炉熱低下を招いて炉況を悪化させる。一方、後者を実施すると、融着帯でコークススリットを形成するコークス層が薄くなるため、炉下部での通気性が悪化することになる。   In order to reduce the amount of coke charged from the top of the blast furnace, there are two methods: a method of increasing the amount of ore charged per charge, or a method of decreasing the amount of coke charged per charge. In this case, if the former is carried out, the ore layer becomes thick, so that the ore reducibility deteriorates and the furnace heat is lowered due to the direct reaction of the unreduced ore in the lower part of the furnace, thereby deteriorating the furnace condition. On the other hand, if the latter is carried out, the coke layer forming the coke slit in the cohesive zone becomes thin, so that the air permeability at the lower part of the furnace is deteriorated.

そこで従来、これらの悪影響を緩和するために、前記鉱石層中にコークスをあらかじめ混合させて装入(以下、「鉱石コークス混合装入」と記載する。)することで、鉱石層自体の還元性を向上させる方法が開発されている(例えば、特許文献1、2参照。)。   Therefore, conventionally, in order to alleviate these adverse effects, coke is previously mixed and charged in the ore layer (hereinafter referred to as “ore coke mixed charging”), thereby reducing the ore layer itself. Have been developed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献1においては、ベルレス装入装置を用いて鉱石コークス混合装入を行なうために、鉱石とコークスをベルトコンベア上で積層させるように切り出して、炉頂バンカーから高炉内へ装入し、「コークス混合鉱石層」を形成する方法を採用している。   In Patent Document 1, in order to perform ore coke mixing charging using a bell-less charging device, the ore and coke are cut out so as to be stacked on a belt conveyor, charged into a blast furnace from a furnace top bunker, The method of forming a “coke mixed ore layer” is adopted.

また、特許文献2においては、複数の炉頂バンカーを有するベルレス装入装置を用いて高炉に原料を装入する際に、鉱石とコークスとを別々の炉頂バンカーに装入し、炉頂バンカーからの排出時に鉱石とコークスの一部を同時に排出して高炉内へ装入し、コークス混合鉱石層を形成する方法を採用している。   Moreover, in patent document 2, when charging raw materials into a blast furnace using a bellless charging apparatus having a plurality of furnace top bunkers, ore and coke are charged into separate furnace top bunkers, A method is adopted in which a portion of ore and coke is discharged simultaneously and discharged into the blast furnace to form a coke mixed ore layer.

これらの技術は、コークスの単独装入と、鉱石コークス混合装入を交互に行なう方法であり、鉱石コークス混合装入によりコークス混合鉱石層を形成させることで、炉内の通気性や通液性を改善することにより、炉頂からのコークス装入量を低減させる場合であっても、炉況を安定させることができる。   These technologies are a method of alternately charging coke and charging ore coke mixing, and by forming a coke mixed ore layer by ore coke mixing charging, air permeability and liquid permeability in the furnace are formed. Even if the amount of coke charged from the top of the furnace is reduced, the furnace condition can be stabilized.

一方で、高炉のコークスの使用量を減らすために、コークスの一部に代替して羽口から補助還元材吹き込みが行われている。補助還元材としては、コークスに比較して安価な微粉炭が主に使用される他、廃棄物に含まれる合成樹脂等の固体還元材、そして天然ガス等の気体還元材も使用されている。特に、天然ガス等の気体還元材のように水素含有率の高い還元材でコークス等を置換する方策は、例えば、天然ガスのコークス置換率が微粉炭のコークス置換率に比較して高位であることから、非常に有効である。(例えば、非特許文献1参照。)   On the other hand, in order to reduce the amount of coke used in the blast furnace, auxiliary reducing material is blown from the tuyere instead of part of the coke. As the auxiliary reducing material, pulverized coal which is cheaper than coke is mainly used, and solid reducing materials such as synthetic resins contained in waste and gas reducing materials such as natural gas are also used. In particular, a measure for replacing coke or the like with a reducing material having a high hydrogen content such as a gas reducing material such as natural gas has a higher coke replacement rate of natural gas than a coke replacement rate of pulverized coal, for example. Therefore, it is very effective. (For example, refer nonpatent literature 1.)

特開平03−211210号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-211210 特開2004−107794号公報JP 2004-107794 A

日本鉄鋼協会 「材料とプロセス18」2005年、p.984Japan Steel Association “Materials and Process 18” 2005, p. 984

上記のように、高炉の羽口から吹き込む補助還元材として水素含有率の高い気体還元材を用いてコークス等を置換する方策は有効である。したがってこのような気体還元材吹き込みと、鉱石コークス混合装入法とを組み合わせることで、高炉におけるコークスの使用量の一層の低減が期待される。   As described above, it is effective to replace coke with a gas reducing material having a high hydrogen content as an auxiliary reducing material blown from the tuyere of the blast furnace. Therefore, a further reduction in the amount of coke used in the blast furnace is expected by combining such gas reducing material injection and the ore coke mixing charging method.

そこで本発明の目的は、高炉操業において鉱石コークス混合装入法を用いる際に、羽口から吹き込む補助還元材として気体還元材を用いることで、還元効率を高めて、より効率的な高炉の操業を行い、コークスの使用量を低減できる、高炉操業方法を提供することとする。   Therefore, an object of the present invention is to use a gas reducing material as an auxiliary reducing material blown from the tuyere when using the ore coke mixing charging method in blast furnace operation, thereby improving the reduction efficiency and operating the blast furnace more efficiently. To provide a blast furnace operating method that can reduce the amount of coke used.

このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
高炉の炉頂部から原料を装入して、炉内にコークス層と、コークスと鉱石とが混合されたコークス混合鉱石層とを交互に堆積させ、かつ、羽口から吹き込む補助還元材として気体還元材を用いる高炉操業方法であって、前記コークス混合鉱石層中に混合されるコークス量を、炉頂から装入する全コークス量に対して10mass%以上とすることを特徴とする高炉操業方法。
The features of the present invention for solving such problems are as follows.
Raw material is charged from the top of the blast furnace, coke layers and coke mixed ore layers in which coke and ore are mixed are alternately deposited in the furnace, and gas reduction is performed as an auxiliary reducing material blown from the tuyere. A blast furnace operation method using a material, wherein the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer is 10 mass% or more with respect to the total amount of coke charged from the top of the furnace.

本発明によれば、コークス混合鉱石層に混合する混合コークスの混合量を制御することで、水素による還元効率を高めることができ、より効率的な高炉の操業が可能となる。   According to the present invention, by controlling the mixing amount of the mixed coke mixed with the coke mixed ore layer, it is possible to increase the reduction efficiency by hydrogen and to operate the blast furnace more efficiently.

これによりコークスの使用量を低減することができるので、CO2の発生を削減して、地球環境に貢献できる。 As a result, the amount of coke used can be reduced, thereby reducing the generation of CO 2 and contributing to the global environment.

高炉内雰囲気を模擬した還元試験装置の概略図。Schematic of a reduction test apparatus that simulates the atmosphere in a blast furnace.

本発明者らの検討により、高炉の炉頂部から原料を装入してコークス層と鉱石層とを交互に堆積させる際に、鉱石層中にコークスをあらかじめ混合させて装入する、鉱石コークス混合装入法に、羽口からの水素含有率の高い気体還元材吹き込みを組み合わせると、単なる両者の組み合わせから予想される以上に還元効率が向上し、より一層コークスの使用量を低減できることが見出された。この原理を以下に説明する。   According to the study by the inventors, when the raw material is charged from the top of the blast furnace and the coke layer and the ore layer are alternately deposited, the coke is previously mixed and charged in the ore layer. It was found that combining the charging method with the blowing of gas reducing material with a high hydrogen content from the tuyere improves the reduction efficiency more than expected from the combination of both, and can further reduce the amount of coke used. It was done. This principle will be described below.

水素含有率の高い気体還元材を羽口から吹き込むことによる高炉操業へおよぼす影響として、主に水素還元における還元速度上昇による還元効率の改善(シャフト効率の改善)、還元性向上による融着帯での鉱石の溶け落ち性改善による炉内圧損の低減、等が挙げられる。これらの複合的な効果と、吹込み還元材の組成、発熱量の影響を受けてコークス置換率が決定する。そのため高炉操業として、還元効率を高めることによって、コークスとの置換率をさらに高めることができると考えられる。   The effects on the blast furnace operation by blowing a gas reducing material with a high hydrogen content from the tuyere are mainly due to improvement in reduction efficiency (improvement of shaft efficiency) due to an increase in reduction speed in hydrogen reduction, and in the cohesive zone due to improvement in reduction ability. Reduction of pressure loss in the furnace by improving the burn-off of the ore. The coke replacement rate is determined by these combined effects, the composition of the blown reducing material, and the amount of heat generated. Therefore, it is considered that the replacement rate with coke can be further increased by increasing the reduction efficiency as a blast furnace operation.

水素含有率の高い気体還元材を吹き込む際の、水素による還元効率改善については、一般に水素による還元速度が速いこと、そして水素還元により生成した水蒸気とカーボンとのガス化反応により再生成した水素により再び水素還元が発生することによると考えられる。したがって水素による還元促進効果を最大限に発揮するためには、水素還元により生成した水蒸気がコークスと反応する頻度を高めることが不可欠である。   Regarding the improvement of reduction efficiency by hydrogen when blowing a gas reducing material with a high hydrogen content, the reduction rate by hydrogen is generally high, and the hydrogen regenerated by the gasification reaction of water vapor generated by hydrogen reduction and carbon. It is considered that hydrogen reduction occurs again. Therefore, in order to maximize the reduction promotion effect by hydrogen, it is indispensable to increase the frequency at which water vapor generated by hydrogen reduction reacts with coke.

通常の高炉操業では、コークス層と鉱石層が交互に装入されているため、水素還元により発生した水蒸気がコークスと反応するためには、鉱石層を抜けて隣接するコークス層まで到達しなければならない。しかし、鉱石層をコークス混合鉱石層とすることで、水蒸気が生成した直後に鉱石層内に存在するコークスと反応して水素を再生成し、その水素が再度還元反応に寄与することができる。そこで水素含有率の高い気体還元材吹込み時に、炉内にコークス混合鉱石層を形成させることによって、還元効率が大幅に向上する。特にコークス混合鉱石層内へ混合するコークス量が多いほど、水素還元により発生した水蒸気とコークスとの接触頻度が高くなるため、還元効率の向上効果が高いと予測される。   In normal blast furnace operation, the coke layer and the ore layer are charged alternately. Therefore, in order for the water vapor generated by hydrogen reduction to react with the coke, it must pass through the ore layer and reach the adjacent coke layer. Don't be. However, by making the ore layer into a coke mixed ore layer, hydrogen reacts with coke present in the ore layer immediately after the water vapor is generated, and hydrogen is regenerated, and the hydrogen can contribute to the reduction reaction again. Therefore, the reduction efficiency is greatly improved by forming a coke mixed ore layer in the furnace when a gas reducing material having a high hydrogen content is injected. In particular, as the amount of coke mixed into the coke mixed ore layer increases, the contact frequency between water vapor generated by hydrogen reduction and coke increases, and therefore, the effect of improving the reduction efficiency is predicted to be high.

そして、コークス混合鉱石層内に混合させるコークス量について、実高炉において鋭意検討を重ねた結果、水素還元により生成した水蒸気がコークス混合鉱石層内のコークスと反応する頻度が高められるのは、コークスを炉頂から装入する全コークス量に対して10mass%以上、コークス混合鉱石層内に混合した場合であることが見出された。またコークス混合鉱石層内にコークスを30mass%以上混合した場合にはさらに効果があることが分かった。一方で、コークスをコークス混合鉱石層内に混合する量が多すぎると、コークス層が薄くなり、融着帯でコークススリットが薄くなり炉下部での通気性が悪化することから、コークス混合鉱石層内に混合するコークスは、コークスを炉頂から装入する全コークス量に対して50mass%以下とすることが好ましいことが分かった。   As a result of extensive studies in the actual blast furnace regarding the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer, the frequency at which the steam generated by hydrogen reduction reacts with the coke in the coke mixed ore layer is increased. It was found that 10 mass% or more of the total coke amount charged from the top of the furnace was mixed in the coke mixed ore layer. It was also found that when coke was mixed in the coke mixed ore layer by 30 mass% or more, the effect was further improved. On the other hand, if the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer is too large, the coke layer becomes thin, the coke slit becomes thin in the cohesive zone, and the air permeability at the lower part of the furnace deteriorates. It was found that the coke mixed inside is preferably 50 mass% or less with respect to the total amount of coke charged from the top of the furnace.

コークス混合鉱石層内に混合させるコークス量について調査するために、図1に示す装置を用いて還元試験を行った。図1の還元試験装置は、内径100mmφの黒鉛るつぼ1を加熱炉(炉芯管)2内に設置し、黒鉛るつぼ1内の試料3をN2/CO/CO/H2混合ガス4雰囲気で、パンチ棒5を介して荷重6を負荷しながら、ヒーター7を用いて加熱するものであり、水素含有率が高い気体還元材吹き込み時の高炉内を模擬させた温度、ガス組成、荷重をプログラムで制御するものである。8は熱電対である。黒鉛るつぼ1内に、粒径10mm〜15mmの焼結鉱とコークスの混合物を、混合コークス量を変えて充填した条件(試験No.2〜4)で実験を行なった。基準(ベース)として、焼結鉱のみを充填した場合についても試験No.1として実験を行なった。実験は、与えられた条件下で昇温還元を行ない、試料3が溶けて、黒鉛るつぼ1の底から滴下物サンプリング装置9に落下するまで継続した。実験中は排出される排ガス10の組成分析を連続的に行ない、還元率を推定した。表1に混合コークス量と水蒸気によるコークス反応量、還元率との関係を示す。 In order to investigate the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer, a reduction test was conducted using the apparatus shown in FIG. In the reduction test apparatus of FIG. 1, a graphite crucible 1 having an inner diameter of 100 mmφ is installed in a heating furnace (furnace core tube) 2, and a sample 3 in the graphite crucible 1 is placed in an N 2 / CO / CO 2 / H 2 mixed gas 4 atmosphere. Then, while applying the load 6 via the punch bar 5, the heater 7 is used for heating, and the temperature, gas composition, and load simulating the inside of the blast furnace when the gas reducing material having a high hydrogen content is blown are measured. It is controlled by a program. 8 is a thermocouple. The experiment was performed under the conditions (test Nos. 2 to 4) in which the graphite crucible 1 was filled with a mixture of sintered ore having a particle size of 10 mm to 15 mm and coke while changing the amount of mixed coke. As a reference (base), test no. The experiment was conducted as 1. The experiment was continued under the given conditions until the sample 3 melted and dropped from the bottom of the graphite crucible 1 to the drop sampling device 9. During the experiment, the composition of the exhaust gas 10 discharged was continuously analyzed to estimate the reduction rate. Table 1 shows the relationship between the amount of mixed coke, the amount of coke reaction caused by water vapor, and the reduction rate.

Figure 0005581897
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表1によれば、コークス混合鉱石層内の混合コークス量が10mass%未満では水蒸気によるコークス反応量がほとんど変化しないが(試験No.2)、混合コークス量が10mass%以上では水蒸気によるコークス反応量が増加し、還元率も上昇した(試験No.3)。特に混合コークス量が30mass%以上では、さらにコークス反応量が大きくなり、還元率もさらに上昇した(試験No.4)。以上の結果より、コークスを10mass%以上混合した場合には、水素還元により生成した水蒸気がコークス混合鉱石層内のコークスと反応する頻度が高くなり、水素還元が促進されて還元性が向上することが見出された。またコークス混合鉱石層内にコークスを30mass%以上混合した場合にはさらに効果があることが分かった。   According to Table 1, when the mixed coke amount in the coke mixed ore layer is less than 10 mass%, the coke reaction amount due to water vapor hardly changes (Test No. 2), but when the mixed coke amount exceeds 10 mass%, the coke reaction amount due to water vapor is not changed. And the reduction rate also increased (Test No. 3). In particular, when the mixed coke amount was 30 mass% or more, the coke reaction amount further increased and the reduction rate further increased (Test No. 4). From the above results, when 10 mass% or more of coke is mixed, the frequency at which the water vapor generated by the hydrogen reduction reacts with the coke in the coke mixed ore layer is increased, and the hydrogen reduction is promoted to improve the reducibility. Was found. It was also found that when coke was mixed in the coke mixed ore layer by 30 mass% or more, the effect was further improved.

以上のことから本発明では、高炉の炉頂部から原料を装入してコークス層とコークス混合鉱石層とを交互に堆積させ、かつ、羽口から吹き込む補助還元材として気体還元材を用いる際に、コークス混合鉱石層内に混合させるコークス量を、炉頂から装入する全コークス量に対して10mass%以上となるように設定することとした。   From the above, in the present invention, when the raw material is charged from the top of the blast furnace, the coke layer and the coke mixed ore layer are alternately deposited, and the gas reducing material is used as the auxiliary reducing material blown from the tuyere The coke amount to be mixed in the coke mixed ore layer was set to be 10 mass% or more with respect to the total coke amount charged from the top of the furnace.

羽口から吹き込む補助還元材としては、気体還元材だけでなく、固体還元材も用いることができる。固体還元材および気体還元材を羽口から吹き込む際には、それぞれを別の羽口から吹き込むこともできるが、例えば、固体還元材ホッパーから固体還元材を切り出して吹き込みランスから熱風と共に炉内に吹き込み、気体還元材吹き込み装置から別のランスを用いて気体還元材を熱風と共に炉内に吹き込むことで、同一羽口から固体還元材と気体還元材とを混合して炉内に吹き込むことができる。固体還元材としては微粉炭、合成樹脂材を、気体還元材としては、メタンガス、メタンガスを主成分とする天然ガス、プロパンを主成分とするLPG、都市ガス、コークス炉ガス、水素ガス、ジメチルエーテルなど、高炉内で還元材として働く、水素を含有する気体を使用することができる。   As the auxiliary reducing material blown from the tuyere, not only a gas reducing material but also a solid reducing material can be used. When the solid reducing material and the gas reducing material are blown from the tuyere, each can be blown from another tuyere, but for example, the solid reducing material is cut out from the solid reducing material hopper and hot air is blown from the blowing lance into the furnace. Blowing and blowing the gas reducing material into the furnace together with hot air using a separate lance from the gas reducing material blowing device, the solid reducing material and the gas reducing material can be mixed and blown into the furnace from the same tuyere . As the solid reducing material, pulverized coal, synthetic resin material, as the gas reducing material, methane gas, natural gas mainly composed of methane gas, LPG mainly composed of propane, city gas, coke oven gas, hydrogen gas, dimethyl ether, etc. A gas containing hydrogen that acts as a reducing material in the blast furnace can be used.

本発明においては、コークスを鉱石層内に混合させる方法については、特定の方法に限定しない。鉱石とコークスとが混合状態で高炉内に装入されてコークス混合鉱石層が形成されれば良く、鉱石とコークスをベルトコンベア上で積層させるように切り出して、炉頂バンカーから高炉内へ装入し、コークス混合鉱石層を形成する方法、炉頂バンカーからの排出時に鉱石とコークスの一部を同時に排出して高炉内へ装入し、コークス混合鉱石層を形成する方法等、いずれのような方法を採用しても問題ない。   In the present invention, the method for mixing coke into the ore layer is not limited to a specific method. It is sufficient if ore and coke are charged into the blast furnace in a mixed state to form a coke mixed ore layer. The ore and coke are cut out so as to be stacked on a belt conveyor and charged from the top bunker into the blast furnace. And a method of forming a coke mixed ore layer, a method of simultaneously discharging a portion of ore and coke at the time of discharge from the top bunker and charging it into the blast furnace to form a coke mixed ore layer, etc. There is no problem even if the method is adopted.

内容積5000m3の高炉において、コークス層と、コークスと鉱石とが混合されたコークス混合鉱石層とを交互に堆積させる操業を行った。羽口から吹き込む補助還元材としては、気体還元材および固体還元材を用いた。気体還元材として天然ガスを、固体還元材として微粉炭を使用した。出銑比がほぼ一定となるように、操業条件を一定にして、混合コークス量を変更して、操業No.2〜4の操業を行った。操業No.1は補助還元材として、気体還元材を用いずに、固体還元材のみを用いた場合である。操業条件及び結果を表2に示す。 In a blast furnace having an internal volume of 5000 m 3 , an operation was performed in which a coke layer and a coke mixed ore layer in which coke and ore were mixed were alternately deposited. A gas reducing material and a solid reducing material were used as auxiliary reducing materials blown from the tuyere. Natural gas was used as the gas reducing material, and pulverized coal was used as the solid reducing material. The operation condition was changed so that the output ratio was almost constant, and the mixed coke amount was changed. Two to four operations were performed. Operation No. 1 is a case where only the solid reducing material is used as the auxiliary reducing material without using the gas reducing material. The operating conditions and results are shown in Table 2.

Figure 0005581897
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表2において、「混合コークス量」は、炉頂から装入する全コークス量に対するコークス混合鉱石層中に混合されるコークス量の割合である。また、通気抵抗指数は、高炉シャフト部での通気抵抗を指数化した指標であり、下記(a)式より計算する。   In Table 2, “mixed coke amount” is the ratio of the coke amount mixed in the coke mixed ore layer to the total coke amount charged from the top of the furnace. The ventilation resistance index is an index obtained by indexing the ventilation resistance in the blast furnace shaft portion, and is calculated from the following equation (a).

通気抵抗指数=((A2−B2)/C)×(1/D1.7)×(273/E) ・・・(a)
但し、A=((BP/98.0665)+1.033)×10000
B=((TP/98.0665)+1.033)×10000
C=1.033×10000×LST
D=BGV/SAVE
E=((SGT+273)/2)+273
であり、BPは送風圧力(kPa)、TPは炉頂圧力(kPa)、LSTはストックラインから羽口までの距離(m)、BGVはボッシュガス流量(Nm3/min)、SAVEは高炉シャフト部の平均水平断面積(m2)、SGTは高炉シャフト部の代表ガス温度(1000℃に固定)、である。
Ventilation resistance index = ((A 2 −B 2 ) / C) × (1 / D 1.7 ) × (273 / E) (a)
However, A = ((BP / 98.0665) +1.033) × 10000
B = ((TP / 98.0665) +1.033) × 10000
C = 1.033 x 10000 x LST
D = BGV / SAVE
E = ((SGT + 273) / 2) +273
BP is the blowing pressure (kPa), TP is the furnace top pressure (kPa), LST is the distance from the stock line to the tuyere (m), BGV is the Bosch gas flow rate (Nm 3 / min), and SAVE is the blast furnace shaft The average horizontal sectional area (m 2 ) of the part, SGT is the representative gas temperature of the blast furnace shaft part (fixed at 1000 ° C.).

また、ガス利用率は炉頂ガス中のCOとCO2の量に対するCO2の比率であり、シャフト効率はリスト線図で示される高炉の還元効率の度合いを表す指数である。 Further, gas utilization ratio is the ratio of CO 2 to the amount of CO and CO 2 in the top gas, the shaft efficiency is an index representing the degree of reduction efficiency of the blast furnace shown in Listing diagram.

表2において操業No.1と操業No.2を比較すると、天然ガスを吹き込むことで通気抵抗指数が低下し、ガス利用率が増加し、シャフト効率が向上して、還元効率の改善がなされていることが分かる。天然ガスのコークス置換率は1.15である。   In Table 2, the operation No. 1 and operation No. Comparing 2 shows that by blowing in natural gas, the ventilation resistance index is lowered, the gas utilization rate is increased, the shaft efficiency is improved, and the reduction efficiency is improved. The coke replacement rate of natural gas is 1.15.

一方、混合コークス量が9.5mass%である操業No.2に対して、本発明例である混合コークス量が10.5mass%である操業No.3においては、通気抵抗指数がさらに低下しており、コークス混合鉱石層中に混合されるコークス量を、炉頂から装入する全コークス量に対して10mass%以上とすることで、通気抵抗指数が低下し、還元効率の改善(シャフト効率の改善)が顕著となった。   On the other hand, the operation No. having a mixed coke amount of 9.5 mass%. 2 with respect to the operation No. in which the amount of mixed coke according to the present invention is 10.5 mass%. 3, the ventilation resistance index is further reduced, and the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer is set to 10 mass% or more with respect to the total amount of coke charged from the top of the furnace. And reduction efficiency (shaft efficiency improvement) became remarkable.

また、混合コークス量が30.6mass%である操業No.4においては、通気抵抗指数がより一層低下しており、コークス混合鉱石層中に混合されるコークス量を、炉頂から装入する全コークス量に対して30mass%以上とすることで、更なる通気抵抗指数の低下、および、還元効率の改善(シャフト効率の改善)がなされたことが分かる。   Moreover, operation No. whose mixing coke amount is 30.6 mass%. 4, the airflow resistance index is further reduced, and the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer is set to 30 mass% or more with respect to the total amount of coke charged from the top of the furnace. It can be seen that the ventilation resistance index was lowered and the reduction efficiency was improved (shaft efficiency was improved).

以上の結果より、本発明は、高炉の還元効率の改善(シャフト効率の改善)技術として有効であり、さらに、低還元材比(低コークス比)操業技術としても有効であることが確認された。   From the above results, it was confirmed that the present invention is effective as a technique for improving the reduction efficiency of the blast furnace (improvement of shaft efficiency), and is also effective as a technique for operating a low reducing material ratio (low coke ratio). .

1 黒鉛るつぼ
2 加熱炉
3 試料
4 N2、CO、CO2、H2混合ガス
5 パンチ棒
6 荷重
7 ヒーター
8 熱電対
9 滴下物サンプリング装置
10 排ガス
1 Graphite crucible 2 furnace 3 Sample 4 N 2, CO, CO 2 , H 2 mixed gas 5 punch rod 6 load 7 Heater 8 thermocouple 9 droppings sampling device 10 the exhaust gas

Claims (1)

高炉の炉頂部から原料を装入して、炉内にコークス層と、コークスと鉱石とが混合されたコークス混合鉱石層とを交互に堆積させ、かつ、羽口から吹き込む補助還元材として、水素を含有する気体還元材を用いる高炉操業方法であって、
前記コークス混合鉱石層中に混合されるコークス量を、炉頂から装入する全コークス量に対して10.5mass%以上とすることを特徴とする高炉操業方法。
Raw materials are charged from the top of the blast furnace, and coke layers and coke mixed ore layers in which coke and ore are mixed are alternately deposited in the furnace, and hydrogen is used as an auxiliary reducing material blown from the tuyere. A blast furnace operation method using a gas reducing material containing
A blast furnace operating method, wherein the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer is 10.5 mass% or more with respect to the total amount of coke charged from the top of the furnace.
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