JP6079677B2 - Blast furnace blowing pulverized coal, blast furnace blowing pulverized coal manufacturing method and blast furnace operating method - Google Patents
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Description
本発明は、高炉吹込み用微粉炭、及び、粒径分布が異なる2種類以上の微粉炭を混合して、高炉吹込み用微粉炭を製造する方法、並びに、高炉吹込み用微粉炭、または、前記方法により製造された微粉炭を用いる高炉操業方法に関する。 The present invention relates to a method for producing pulverized coal for blast furnace injection by mixing pulverized coal for blast furnace injection and two or more types of pulverized coal having different particle size distributions, and pulverized coal for blast furnace injection, or The present invention relates to a blast furnace operating method using pulverized coal produced by the above method.
高炉操業において、高炉炉頂から高炉内へ、鉄源である鉱石を投入するとともに、還元材であるコークスを投入している。さらに近年の高炉操業では、還元材の機能を果たす微粉炭を羽口から高炉に供給し、羽口前で燃焼させることでCOガスを発生させ、鉱石の還元に前記微粉炭を利用している。微粉炭は、石炭を乾留して製造されるコークスに比べて安価であるので、コークスの使用量を減らし代わりに微粉炭の供給量を増やすことによって、コストを大きく低減することができる上にコークスを製造するコークス炉の負荷を軽減することができ、コークス炉を延命することにもなる。 In blast furnace operation, iron ore as an iron source and coke as a reducing material are introduced from the top of the blast furnace into the blast furnace. Furthermore, in recent blast furnace operations, pulverized coal that functions as a reducing material is supplied from the tuyere to the blast furnace and burned before the tuyere to generate CO gas, and the pulverized coal is used for ore reduction. . Since pulverized coal is cheaper than coke produced by carbonizing coal, the cost can be greatly reduced by reducing the amount of coke used and increasing the supply of pulverized coal instead. Can reduce the load on the coke oven, and also prolong the life of the coke oven.
コークスの使用量を減らすために、高炉での燃焼性を確保した上で微粉炭の高炉への供給量を多くすることが望ましい。しかしながら、燃焼性を確保するために、微粉炭を細かくし過ぎると、微粉炭を輸送する輸送配管内部に微粉炭が付着する現象が発生しやすくなる。この現象が発生すると微粉炭の輸送量が減少するし、付着した状況を放置しておくと、いずれは輸送配管が閉塞してしまい、高炉操業を安定して行うことができなくなるという問題がある。この問題に対しては、粗く砕いた微粉炭を輸送配管で高炉に供給して、微粉炭の配管の内面に微粉炭が付着することを防ぐことが考えられる。しかしながら、粗く砕いた微粉炭は羽口前での燃焼性を確保しにくく、そのような微粉炭を高炉に供給し続けると、羽口前で燃え残った微粉炭に起因する微細なチャーなどが、高炉の通気性を悪化させてしまい、高炉の炉況が不安定となり、出銑量の低下の原因となるという問題が生じる。 In order to reduce the amount of coke used, it is desirable to increase the amount of pulverized coal supplied to the blast furnace while ensuring flammability in the blast furnace. However, if the pulverized coal is made too fine in order to ensure combustibility, a phenomenon in which the pulverized coal adheres to the inside of the transport pipe that transports the pulverized coal tends to occur. If this phenomenon occurs, the amount of pulverized coal transported will decrease, and if the state of adhesion is left unattended, there will be a problem that the transport piping will eventually be blocked, making it impossible to stably operate the blast furnace. . In order to solve this problem, it is conceivable to supply coarsely crushed pulverized coal to the blast furnace through a transportation pipe to prevent the pulverized coal from adhering to the inner surface of the pulverized coal pipe. However, coarsely pulverized pulverized coal is difficult to ensure flammability before the tuyere, and if such pulverized coal continues to be supplied to the blast furnace, fine char caused by the pulverized coal remaining unburned in front of the tuyere This causes a problem that the air permeability of the blast furnace is deteriorated, the furnace condition of the blast furnace becomes unstable, and the output amount is reduced.
この問題を解決すべく、特許文献1及び2の技術が提案されている。特許文献1には、微粉炭が輸送配管に付着しないように粒径分布の下限を定め、微粉炭の燃焼性を維持するように粒径分布の上限を定めることが提案されている。特許文献2には、複数銘柄の石炭を同時に粉砕する際に、事前に十分混合し、平均HGIに対応した粉砕力で粉砕することによって、目的とする粒径分布の微粉炭を得ることが記載されている。
In order to solve this problem, techniques of
高炉での微粉炭の燃焼性を向上させつつ微粉炭が輸送配管に付着しないように、特許文献1及び2に記載の方法に従って、微粉炭を調製して輸送配管に供給しても、長時間経過すると、輸送配管のうち、特に比較的径の小さい枝管中の、曲率が大きいベンド部で微粉炭が閉塞してしまう場合がある。特許文献1及び2のいずれの方法であっても、輸送配管が閉塞してしまう可能性が依然として存在するというのが実情である。
Even if the pulverized coal is prepared and supplied to the transport pipe according to the methods described in
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高炉での燃焼性を高位に保つとともに、輸送配管のうち、微粉炭による閉塞が生じ易いベンド部であっても詰まりにくい高炉吹込み用微粉炭、及び、その高炉吹込み用微粉炭を製造する方法、並びに、その方法で製造された微粉炭を用いる高炉操業方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is to keep the flammability in the blast furnace at a high level and to clog even a bend portion that is likely to be blocked by pulverized coal in the transport pipe. It is an object of the present invention to provide a pulverized coal for blast furnace injection, a method for producing the pulverized coal for blast furnace injection, and a blast furnace operating method using the pulverized coal produced by the method.
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下の通りである。
(1)質量基準の粒径分布で、粒径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%以上となり、粒径が325μm以上となる粒子の質量割合が1.5質量%以上となる粒径分布を有することを特徴とする高炉吹込み用微粉炭。
(2)高炉吹込み用微粉炭を製造する方法であって、質量基準の粒径分布で、粒径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%以上となり、粒径が325μm以上となる粒子の質量割合が1.5質量%以上となる粒径分布を有するように、高炉吹込み用微粉炭を調製することを特徴とする高炉吹込み用微粉炭の製造方法。
(3)それぞれ異なる粉砕条件で粉砕され、質量平均粒径が異なる2種類以上の微粉炭を混合して、前記高炉吹込み用微粉炭を調製することを特徴とする上記(2)に記載の高炉吹込み用微粉炭の製造方法。
(4)上記(1)に記載の高炉吹込み用微粉炭を用いて、あるいは、上記(2)または上記(3)に記載の高炉吹込み用微粉炭の製造方法によって製造された高炉吹込み用微粉炭を用いて、高炉を操業する高炉操業方法であって、前記高炉吹込み用微粉炭を、前記高炉に接続する配管を通じて150kg/トン−溶銑以上で前記高炉に吹き込むことを特徴とする高炉操業方法。
The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
(1) Particles having a mass-based particle size distribution in which the mass ratio of particles having a particle diameter of 45 μm or less is 45 mass% or more, and the mass ratio of particles having a particle diameter of 325 μm or more is 1.5 mass% or more. A pulverized coal for blast furnace injection characterized by having a diameter distribution.
(2) A method for producing pulverized coal for blast furnace injection, in which the mass ratio of particles having a particle size of 45 μm or less is 45% by mass or more and the particle size is 325 μm or more in a mass-based particle size distribution. A method for producing pulverized coal for blast furnace injection, comprising preparing pulverized coal for blast furnace injection so as to have a particle size distribution in which a mass ratio of particles is 1.5 mass% or more.
(3) The pulverized coal for blast furnace blowing is prepared by mixing two or more types of pulverized coal that are pulverized under different pulverization conditions and have different mass average particle diameters. A method for producing pulverized coal for blast furnace injection.
(4) Blast furnace injection produced using the pulverized coal for blast furnace injection described in (1) above or by the method for producing pulverized coal for blast furnace injection described in (2) or (3) above. A blast furnace operating method for operating a blast furnace using pulverized coal, wherein the blast furnace blowing pulverized coal is blown into the blast furnace at 150 kg / ton-molten or more through a pipe connected to the blast furnace. Blast furnace operation method.
本発明によって、高炉内での微粉炭の燃焼性を向上させ、還元材比を低減させることを可能とする上に、輸送配管のうち特にベンド部が微粉炭で閉塞することを防止し、安定して高炉操業を可能とする。 According to the present invention, it is possible to improve the combustibility of pulverized coal in the blast furnace and reduce the reducing material ratio, and in addition, it is possible to prevent the bend portion of the transport piping from being blocked with pulverized coal, and to be stable. Thus, blast furnace operation is possible.
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図1は、高炉へ微粉炭を供給する微粉炭供給設備を示す説明図である。高炉100の炉下部側壁には、羽口101が高炉の周方向に沿って複数設けられ、各羽口101には、熱風を送風するためのブローパイプ21が接続されている。図1では、簡略化のためにブローパイプ21が1つのみ羽口101に接続されている形態を示している。ブローパイプ21には熱風炉22が接続され、ブローパイプ21への高温送風が可能となっており、ブローパイプ21には、高炉吹込み用微粉炭7を吹き込むランス15が挿入され設置されている。微粉炭7がランス15を通じてブローパイプ21に供給されるとともに、熱風炉22からブローパイプ21を通じて羽口101へ熱風が供給され、熱風とともに、微粉炭7が高炉100へ吹き込まれる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a pulverized coal supply facility for supplying pulverized coal to a blast furnace. A plurality of
微粉炭供給設備1は、ランス15と、該ランス15に接続される輸送配管10と、該輸送配管10が接続され、粒径分布が相互に異なる2種の微粉炭2a,2bを混合して所定の粒径分布を有する微粉炭7を調製する微粉炭混合吹込装置6と、石炭2を前記微粉炭2a,2bに粉砕する粉砕機3と、微粉炭2a,2bを保管するホッパ4と、を有する。
The pulverized
まず、石炭2を粉砕機3に供給する。この石炭2は、通常、複数銘柄(石炭種)からなり、ヤードなどに保管されている。本実施形態では、粉砕機3を2台用い、粉砕機(粗粉砕機)3aで石炭2を砕いて粗粉炭2aを作製し、粉砕機(微粉砕機)3bで石炭2を砕いて、粗粉炭2aより粒径が細かい細粉炭2bを作製する。粉砕機3としては、ハンマーミルやボールミルなどの公知の機構を有する粉砕装置を採用することができる。
First, the
次いで、粗粉炭2a及び細粉炭2bをそれぞれ保管するホッパ4(4a,4b)に供給し貯留する。該ホッパ4a,4bの底部に設けられたフィーダ5で、貯留された粗粉炭2a及び細粉炭2bをそれぞれ適量切出して微粉炭混合吹込装置6に供給する。該微粉炭混合吹込装置6で、所定の質量基準の粒径分布を有するように、粗粉炭2a及び細粉炭2bを混合して、高炉吹込み用微粉炭7を調製(製造)する。
Next, the coarse pulverized
微粉炭混合吹込装置6には、輸送配管10が接続され、該輸送配管10はランス15に接続していて、微粉炭混合吹込装置6からランス15に向けて、キャリアガスで微粉炭7を輸送し、羽口101を通じて高炉100へ吹き込む。輸送配管10は、主管10aと、複数の羽口101に対応する本数の枝管10bと、からなる。主管10aは、一端が微粉炭混合吹込装置6に接続され、別の一端が分配器14に接続され、該分配器14で枝分かれして複数の枝管10bに繋がる。複数の枝管10bは、1個の分配器14から、それぞれ異なる位置の複数の羽口101に配置される複数のランス15に接続するように構成されている。枝管10bは直線状であることが好ましいが、ランス15の位置によっては、複数のうち幾つかの枝管10bを屈曲させて、該枝管10bに、ある程度の曲率を有するベンド部10cを設ける必要が生じてくる。
A
高炉吹込み用微粉炭7は、燃焼性が高いことが望ましく、かつ、輸送配管10に付着せずに輸送配管10を容易に通過することが望ましい。高炉100の内部には、熱風によってレースウエイと呼ばれる空間が羽口101の部分から形成され、該空間で微粉炭7の燃焼が行われ、燃焼しきれなかった炭素と灰分との集合体は未燃チャーとなり、該未燃チャーが多いと高炉の通気性が悪化する。この通気性の悪化は、吹き込まれる微粉炭7が容易に燃焼することで解消する。また、微粉炭7が、羽口101に供給される際に輸送配管10に付着して堆積してしまうと、輸送配管10で微粉炭7の輸送可能な量が減ってしまう上に、輸送配管10で微粉炭7が堆積した状態を放置しておくと、堆積した微粉炭7が成長してしまい、微粉炭7で輸送配管10が閉塞してしまう可能性があり、微粉炭7の吹き込み量が安定せず、高炉操業を安定して行うことができなくなる。例えば、微粉炭混合吹込装置6から分配器14までの間で主管10aが閉塞した場合には、全羽口101からの微粉炭7の吹込みが不可能となり、高炉炉頂からのオールコークス装入操業に切り替えなければならず、炉内状況を安定化させるためには長時間を要する。また、枝管10bのいずれかが閉塞すれば、炉内周方向で微粉炭吹込み量にバラツキが発生し、溶銑の成分変動や炉況不調の原因となる。特に、微粉炭吹込み量が多い高炉操業の場合には、減風や休風を余儀なくされて、減産その他大きな問題となる。微粉炭7が、輸送配管10を容易に通過可能であれば、これらの問題は生じない。
It is desirable that the blast furnace blowing pulverized
燃焼性を高めるためには、高炉吹込み用微粉炭を細かくすることが有効である。しかしながら、微粉炭は、細かくなるほど付着力は強くなり、輸送配管10に付着しやすくなる。図2は、輸送配管10のうち、特にベンド部10cに付着する従来技術の高炉吹込み用微粉炭7’の機構を示す説明図である。ベンド部10cを通過する際に、微粉炭7’は、ベンド部10cの内壁、特に、曲率の大きい側に衝突してしまう。衝突が繰り返されると、始めのうちは内壁に微粉炭7’が付着するだけで済むが、そのうちに、付着した微粉炭7’に、更に微粉炭が付着し堆積していき、微粉炭7’が成長してしまう。ひいては、輸送配管10が、成長した微粉炭7’で閉塞するおそれがある。ベンド部10cへの微粉炭7’の付着のし易さは、微粉炭7’の粒径や銘柄、あるいは輸送配管10の内壁の状態により異なっており、わずかな曲率のベンド部10cであっても付着した微粉炭7’が成長する場合もあり、輸送配管10の中心軸で曲率が0.1以上のベンド部10cでも、微粉炭7’の付着による閉塞が生じる場合がある。なお、枝管10bは直線状であることが好ましいので、ベント部10cの曲率は、最大でも5(1/m)としてある。
In order to improve combustibility, it is effective to make pulverized coal for blast furnace injection fine. However, the finer the pulverized coal, the stronger the adhesion, and the easier it is to adhere to the
そこで、本発明者らは、特にベンド部10cにおける高炉吹込み用微粉炭7’の成長を阻害する方法を検討するとともに実験を繰り返し、本発明の完成に至った。本発明者らは、微粉炭7のうち、細粉炭2bの質量割合を多くしつつも、細粉炭2bよりも粒径が大きい粗粉炭2aを加えておくことに想到した。図3は、ベンド部10cを容易に通過可能とする微粉炭7の機構を示す説明図である。微粉炭7がベンド部10cの内壁に衝突し、その衝突が繰り返されると、内壁に細粉炭2bが付着することになるが、そのうちに、粗粉炭2aが、内壁に付着した細粉炭2bに衝突して、細粉炭2bの成長を阻害する。微粉炭7の粒子のエネルギーは粒径に比例し、粒子は直線的に流れるので、細粉炭2bが堆積する部分に衝突し、その部分が剥がれるので、細粉炭2bの成長が防止される。粒径が大きいほどエネルギーが大きく、細粉炭2bの成長を防止する効果が高い。
Therefore, the present inventors examined a method for inhibiting the growth of blast furnace blowing pulverized coal 7 'particularly in the
本発明の微粉炭7は、質量基準の粒径分布で、粒径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%以上となり、粒子径が325μm以上となる粒子の質量割合が1.5質量%以上となる粒径分布を有する。図4は、高炉吹込み用微粉炭7の粒径分布の一例を示すグラフであり、図5は、図4に示す粒径分布を累積分布で表し、粒子径の大きい部分を示すグラフである。図4及び図5のグラフには、従来技術の高炉吹込み用微粉炭7’の粒径分布も示してある。図4のグラフによれば、微粉炭7’に比べて、微粉炭7は、粒径が100μm以上325μm未満となる微粉炭の質量割合が小さく、粒径が325μm以上となる微粉炭の質量割合が大きい。また、図5のグラフによれば、微粉炭7は、粒径が325μm以上となる微粉炭の質量割合は2%以上あるが、微粉炭7’では、粒径が325μm以上となる微粉炭の質量割合が1.5%未満である。すなわち、微粉炭7は、微粉炭7’よりも、細粉炭2bの成長防止に効果的な粗粉炭2a(粒径が325μm以上)の質量割合が大きい。
The pulverized
微粉炭7は、粒子径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%以上であれば、細粉炭2bの割合が大きいので、高炉100内での微粉炭7の燃焼性を向上させて、高炉の通気性の悪化を防ぐことができる。しかしながら、特に、輸送配管10のベンド部10cに付着しやすくなってしまう。そこで、更に、微粉炭7を、粒径が325μm以上の質量割合を1.5質量%以上とする粒度分布とする。粒径が325μm以上の質量割合を1.5質量%以上とするためには、粒子径が45μm以下となる粒子の質量割合が98.5質量%未満である必要がある。また、微粉炭7は、粒径が325μm以上の質量割合が1.5質量%未満となってしまうと、粒子径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%以上であっても、輸送配管10への微粉炭7の付着を防止しにくくなってしまう。
The pulverized
また、微粉炭7は、粒径が325μm以上の粒子の質量割合が5.0質量%以下であることが好ましい。微粉炭7は、粒径が325μm以上の質量割合が5.0質量%以下であれば、高炉100内での微粉炭7の燃焼性を悪化させることなく、輸送配管10への微粉炭7の付着を防止する効果を奏する。特に、近年の高炉操業においては、150kg/トン−溶銑以上のように、微粉炭7を多量に高炉100に吹込んでおり、そのような場合に、本発明は特に有効である。なぜならば、微粉炭7を多量に吹き込むので、燃焼性を向上させる必要があり微粉炭7を細かくする必要があるが、そうすると、微粉炭7の付着力はより強くなってしまう。しかしながら、そういう場合であっても、輸送配管10に付着した微粉炭7が成長することを効果的に防止し得る。なお、粒径325μm以上の微粉炭といえども、粗粉砕機で粉砕されるので、あまり大きな粒径となることはなく、特段粒径の上限を設定する必要はない。しかしながら、微粉炭混合吹込装置6から羽口101まで気流輸送することとなるため、1mm以下とすることが好ましい。
Moreover, as for the pulverized
質量基準の粒径分布で、粒径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%以上となり、粒子径が325μm以上となる粒子の質量割合が1.5質量%以上となる粒径分布を有する微粉炭7を調整するためには、石炭2の硬さと粉砕機3の粉砕力などを適宜選択する。原料とする石炭2として多様な銘柄のものを使用できることが望ましく、微粉炭7の粒径分布は、粉砕機3の粉砕力を調整して、粗粉炭2a及び細粉炭2bの粒径分布を調整し、この粗粉炭2a及び細粉炭2bの混合割合を適宜調整することで、微粉炭7を上記の粒径分布と調製することが可能である。粗粉炭2aは、ハードグローブ指数HGIが50未満の比較的硬い石炭を砕くことで作製することが好ましい。これにより、粗粉砕機3aの動力の低減を図ることができる。
In a particle size distribution based on mass, a particle size distribution in which the mass ratio of particles having a particle diameter of 45 μm or less is 45 mass% or more, and the mass ratio of particles having a particle diameter of 325 μm or more is 1.5 mass% or more. In order to adjust the pulverized
粗粉炭2aと微粉炭2bとは、質量平均粒径が異なるように2種類以上の粉砕条件で粉砕されることが好ましい。質量平均粒径とは、例えば、図4に示す、横軸を粒径、縦軸を質量割合とした、質量基準の粒径分布の曲線を、粒径の最小値から最大値まで積分し、100で除算した値を意味する。
本発明における微粉炭の粒径とは、ふるい分け法によって測定した試験用ふるいの目開きで表したものを使用している。粉粒体の粒径には、沈降法によるストークス相当径で表したもの、顕微鏡法による円相当径で表したもの及び光散乱法による球相当、並びに電気抵抗試験方法による球相当値で表したもの、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて計測したものなどの、様々な計測装置・方法がある。計測装置・測定方法により粒径の値は必ずしも一致しないが、これら多様な粒径測定を工程的に行いながら本発明を実施する場合には、ふるい分け法による粒径とそれらの工程的に行う粒径測定法により求まる粒径との間の相関を予め把握しておき、ふるい分け法における粒径として325μm、45μmに相当する値で管理すればよい。 The particle size of the pulverized coal in the present invention is the one represented by the mesh size of the test sieve measured by the sieving method. The particle size of the granular material is represented by the equivalent Stokes diameter by the sedimentation method, the equivalent circle diameter by the microscopic method, the equivalent sphere by the light scattering method, and the equivalent sphere value by the electrical resistance test method. There are various measuring devices and methods such as those measured using a laser diffraction type particle size distribution measuring device. The particle size values do not necessarily match depending on the measuring device / measurement method, but when carrying out the present invention while performing these various particle size measurements step by step, the particle sizes obtained by the screening method and the particles to be processed step by step What is necessary is just to grasp | ascertain beforehand the correlation between the particle size calculated | required by the diameter measuring method, and to manage by the value equivalent to 325 micrometers and 45 micrometers as a particle size in a sieving method.
本実施形態では、高炉吹込み用微粉炭7の基となる微粉炭は、粗粉炭2a及び細粉炭2bの2種類からなることとしたが、本発明はこの形態に限られるものではない。微粉炭7が、質量基準の粒径分布で、粒子径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%以上となり、粒子径が325μm以上となる粒子の質量割合が1.5質量%以上となる粒径分布を有すれば、高炉での燃焼性を確保し得る上に、ベンド部10cでの閉塞を防ぐことができるので、高炉吹込み用微粉炭7の基となる微粉炭は1種類からなるようにしてもよく、3種類以上からなるようにしてもよい。微粉炭7が1種類からなれば、微粉炭混合吹込装置6は不要となる上に、粉砕機3及びホッパ4が1台で足りるので、設備のメンテナンス作業を省き得る点が有利である。また、上記実施形態では、2種類の微粉炭2a,2bをそれぞれ粉砕しまたは保管する粉砕機及びホッパを、2台ずつ設けてあるが、高炉吹込み用微粉炭7を3種類以上の微粉炭を混合して調製するならば、微粉炭7の粒径分布の微調整はより容易になる。その場合には、高炉吹き込み用微粉炭7の基となる微粉炭の種類数に適宜合わせた台数の粉砕機及びホッパを微粉炭供給設備1に設ければよい。
In this embodiment, although the pulverized coal used as the basis of the blast furnace blowing pulverized
以上のように、本発明によって、高炉内での微粉炭の燃焼性を向上させ、還元材比を低減させることを可能とする上に、微粉炭輸送配管のうち、特にベンド部が微粉炭で閉塞することを防止し、安定した高炉操業を可能とする。 As described above, according to the present invention, it is possible to improve the combustibility of pulverized coal in the blast furnace and reduce the reducing material ratio, and in addition, the bend portion of the pulverized coal transport pipe is particularly pulverized coal. Prevents clogging and enables stable blast furnace operation.
図1に示す微粉炭供給設備1を用いて、高炉100に微粉炭7を吹き込みつつ、高炉100に焼結鉱及びコークスを投入して溶銑を得る高炉操業を行った(本発明例1)。粉砕機3a,3bはローラーミルを用いた。粉砕機3a,3bで砕く粗粉炭2a及び細粉炭2bの粒度分布、及び、微粉炭混合吹込装置6でのこれらの混合割合を適宜調製して、粒子径が45μm以下となる粒子の質量割合が50質量%、粒子径が325μm以上となる粒子の質量割合が1.8質量%となる粒径分布を有するように、微粉炭7を調製した。この高炉操業においては、出銑比が2.2[トン−溶銑/(日・m3)]となるように、高炉100に、焼結鉱及びコークスを投入し、微粉炭7を、160kg/トン−溶銑で高炉100に吹き込んだ(本発明例1)。
Using the pulverized
また、粗粉炭2a及び細粉炭2bの粒度分布及び混合割合を適宜変更し、高炉100へ吹き込まれる微粉炭での、粒径が45μm以下となる粒子の質量割合、及び、粒径が325μm以上となる粒子の質量割合を、変更した以外は本発明例1と同様にして、複数の高炉操業を行った(本発明例2,3及び比較例1〜3)。高炉100には羽口101が40個設けられており、この個数に対応して、枝管10bが40本存在している。全高炉操業において、この枝管10bのうち、曲率が5(1/m)以下となるベンド部10cが20箇所ある。この20箇所が閉塞するか否かも評価した。変更した粒子の質量割合、高操業の結果、及び、閉塞評価を、表1に示す。
In addition, the particle size distribution and mixing ratio of the
表1における「項目(A)」は、粒径が45μm以下となる粒子の質量割合を表し、「項目(B)は、粒径が325μm以上となる粒子の質量割合を表す。 “Item (A)” in Table 1 represents a mass ratio of particles having a particle diameter of 45 μm or less, and “Item (B) represents a mass ratio of particles having a particle diameter of 325 μm or more.
表1における「通気抵抗指数」は、K=(PB 2−PT 2)/V1.7×100で表される。
ここで、PB:送風圧(kPa)、
PT:炉頂圧(kPa)、
V:送風量(Nm3/分)である。
この通気抵抗指数が高いと、微粉炭の燃焼性が悪化し、未燃チャーが多くなったせいで、通気性が悪化したものと推測される。
The “ventilation resistance index” in Table 1 is represented by K = (P B 2 −P T 2 ) / V 1.7 × 100.
Here, P B : blowing pressure (kPa),
P T : furnace top pressure (kPa),
V: Air flow rate (Nm 3 / min).
When this ventilation resistance index is high, it is presumed that the flammability of pulverized coal deteriorated and the breathability deteriorated due to an increase in unburned char.
また、表1における「閉塞評価」は、輸送配管10の閉塞評価を意味し、次の基準で評価した。
◎:6時間の間、輸送配管10に閉塞が一切発生しなかった。
○:6時間のうちに、1箇所のベンド部10cに閉塞が確認された。
×:6時間のうちに、2箇所以上のベンド部10cに閉塞が確認された。
1日の高炉操業において、複数回出銑を行うが、各出銑を開始する時間間隔は概ね6時間であり、6時間、輸送配管10が閉塞しなければ、問題は発生しなかったとみなす。
Moreover, “clogging evaluation” in Table 1 means clogging evaluation of the
A: No blockage occurred in the
A: Blocking was confirmed in one
X: Blocking was confirmed in two or
In the daily blast furnace operation, brewing is performed a plurality of times, and the time interval for starting each brewing is approximately 6 hours. If the
本発明例1〜3は、微粉炭7は、粒子径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%以上となり、粒子径が325μm以上となる粒子の質量割合が1.5質量%以上となる粒径分布を有し、本発明の要件を満たす。一方で、比較例1〜3は、高炉100に吹き込まれる微粉炭は、粒子径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%未満、及び/または、粒子径が325μm以上となる粒子の質量割合が1.5質量%未満、となる粒径分布を有する。
In Invention Examples 1 to 3, the pulverized
本発明例1では、微粉炭7は、粒子径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%以上となり、粒子径が325μm以上となる粒子の質量割合が1.5質量%以上となる粒径分布を有する一方で、比較例1では、微粉炭7は、粒子径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%未満、及び、粒子径が325μm以上となる粒子の質量割合が1.5質量%未満、である。本発明例1では、通気抵抗指数は0.92と低く抑えられ、閉塞評価も◎と良好であった。一方で、比較例1では、通気抵抗指数も本発明例1の場合よりも高い上に、閉塞評価も×となった。この比較例1では微粉炭の配管閉塞に伴い微粉炭吹き込み量が低下してしまうので、本発明例1の場合と比べて、炉頂から投入するコークス量を多めにしておく必要があり、還元材比も高めに推移した。
In Invention Example 1, the pulverized
本発明例2及び比較例2ではともに、微粉炭は、粒子径が325μm以上となる粒子の質量割合が1.5質量%以上となっており、閉塞評価はともに良好である。しかしながら、比較例2では、粒子径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%未満である一方で、本発明例2では、その粒子の割合が45質量%以上である。比較例2では、通気抵抗指数は1.0に達してしまう一方で、本発明例2では、通気抵抗指数は1.0未満を確保できた。通気抵抗指数が上がった理由は、細粒の微粉炭の割合が低下した分、粗粒の微粉炭の割合を増加させた結果、微粉炭の燃焼性が悪化し未燃チャーが比較的多くなったからと推察される。比較例2では、このような通気性悪化による送風圧力の増加や不安定が生じるため、本発明例2に比べて還元材比がやや増加した。 In both Invention Example 2 and Comparative Example 2, the pulverized coal has a mass ratio of particles with a particle diameter of 325 μm or more of 1.5% by mass or more, and both evaluations of blockage are good. However, in Comparative Example 2, the mass ratio of particles having a particle diameter of 45 μm or less is less than 45 mass%, while in Inventive Example 2, the ratio of the particles is 45 mass% or more. In Comparative Example 2, the airflow resistance index reached 1.0, while in Example 2 of the present invention, the airflow resistance index was less than 1.0. The reason why the airflow resistance index has increased is that the proportion of fine pulverized coal has been increased and the proportion of coarse pulverized coal has been increased. As a result, the combustibility of pulverized coal has deteriorated and unburned char has become relatively large. It is presumed that In Comparative Example 2, since the increase in air pressure and instability due to such deterioration in air permeability occurred, the ratio of the reducing material slightly increased compared to Example 2 of the present invention.
本発明例3及び比較例3ではともに、微粉炭は、粒子径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%以上となっている。本発明例3では、更に、微粉炭は、粒子径が325μm以上となる粒子の質量割合が1.5質量%以上であるので、閉塞評価は○となった上に、通気抵抗指数は1.0未満を確保できている。一方で、比較例3では、その粒子の質量割合が1.5質量%未満であり、閉塞評価は×となり、輸送配管10のベンド部10cの幾らかが閉塞してしまったことがわかるし、通気抵抗指数は1.0以上となってしまった。本発明例3及び比較例3を比較すればわかるように、閉塞評価が×であると、粒子径が45μm以下となる粒子の質量割合が同じであっても、通気抵抗指数は大きく変わる。輸送配管の一部に閉塞が生じて、羽口の全てに同じように微粉炭を供給できない場合、高炉100内における、円周方向でのコークスの燃焼状態が不均一になるので、炉内の通気が不安定となり、ひいては、通気抵抗指数が高くなってしまったものと推察される。なお、本発明例では、150kg/トン−溶銑を超えた160kg/トン−溶銑で、微粉炭7を高炉100に多量に吹き込んでいるにも拘らず、閉塞評価を良好とした上に、通気抵抗指数を抑え、還元材比も低くすることができたことがわかる。
In both Invention Example 3 and Comparative Example 3, the pulverized coal has a mass ratio of particles with a particle diameter of 45 μm or less of 45% by mass or more. In Invention Example 3, since the pulverized coal has a mass ratio of particles having a particle diameter of 325 μm or more of 1.5% by mass or more, the blockage evaluation is ○, and the ventilation resistance index is 1. Less than 0 can be secured. On the other hand, in Comparative Example 3, the mass ratio of the particles is less than 1.5% by mass, the blockage evaluation is x, and it can be seen that some of the
上記の評価結果から、本発明の微粉炭を高炉に吹き込めば、高炉内での微粉炭の燃焼性を向上させ、通気抵抗指数を抑え還元材比を低減させることを可能とする上に、微粉炭輸送配管のうち、特にベンド部が微粉炭で閉塞することを防止し、安定した高炉操業を可能であることがわかる。 From the above evaluation results, if the pulverized coal of the present invention is blown into the blast furnace, it is possible to improve the flammability of the pulverized coal in the blast furnace, reduce the air flow resistance index, and reduce the reducing material ratio. It can be seen that, among the charcoal transport pipes, the bend portion is prevented from being blocked with pulverized coal, and stable blast furnace operation is possible.
1 微粉炭供給設備
2 石炭
2a 微粉炭(粗粉炭)
2b 微粉炭(細粉炭)
3 粉砕機
3a 粉砕機(粗粉砕機)
3b 粉砕機(微粉砕機)
4a ホッパ
4b ホッパ
5 フィーダ
6 微粉炭混合吹込装置
7 高炉吹込み用微粉炭(本発明)
7’ 高炉吹込み用微粉炭(従来技術)
10 輸送配管
10a 主管
10b 枝管
10c ベンド部
14 分配器
15 ランス
21 ブローパイプ
22 熱風炉
100 高炉
101 羽口
1 Pulverized
2b pulverized coal (fine pulverized coal)
3
3b Crusher (fine crusher)
7 'Pulverized coal for blast furnace injection (prior art)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
質量基準の粒径分布で、粒径が45μm以下となる粒子の質量割合が45質量%以上となり、粒径が325μm以上1mm以下となる粒子の質量割合が1.5質量%以上5.0質量%以下となる粒径分布を有するように、高炉吹込み用微粉炭を調製することを特徴とする高炉吹込み用微粉炭の製造方法。 A method for producing pulverized coal for blast furnace injection,
In the mass-based particle size distribution, the mass ratio of particles having a particle diameter of 45 μm or less is 45 mass% or more, and the mass ratio of particles having a particle diameter of 325 μm or more and 1 mm or less is 1.5 mass% or more and 5.0 mass A method for producing pulverized coal for blast furnace injection, characterized in that pulverized coal for blast furnace injection is prepared so as to have a particle size distribution of not more than% .
前記高炉吹込み用微粉炭を、前記高炉に接続する配管を通じて150kg/トン−溶銑以上で前記高炉に吹き込むことを特徴とする高炉操業方法。 Using the pulverized coal for blast furnace injection according to claim 1, or using the pulverized coal for blast furnace injection manufactured by the method for producing pulverized coal for blast furnace injection according to claim 2 or claim 3. A blast furnace operating method for operating a blast furnace,
A blast furnace operating method, wherein the pulverized coal for blowing blast furnace is blown into the blast furnace at a rate of 150 kg / ton-molten or more through a pipe connected to the blast furnace.
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