JPH02200710A - 高炉操業法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、反応性を高めたコークスを、炉頂から装入さ
れる通常冶金用コークスの一部として使用することによ
って、生産性を向上させる高炉操業法に関する。

（従来の技術］ 通常の高炉にあっては、炉頂から鉄鉱石および通常冶金
用コークスを層状に装入し、この鉄鉱石を炉内で予備還
元した後、金属状態に還元・溶融して溶銑を製造してい
る。このとき、鉄鉱石の還元効率を高めるため、特公昭
５２−４３１６９号公報にあっては、鉄鉱石と小塊コー
クスを予め混合しておき、この混合物と通常冶金用コー
クスとを層状に装入することが開示されている。

このように予めコークスと混合した鉄鉱石を使用するこ
とにより、炉内における通気性が改善され、その還元性
が向上する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、鉄鉱石に混入されるコークスとして小塊コー
クスを使用するとき、小塊コークスは、通常冶金用コー
クスと同じ性状であるから、粒度の小さい分だけＣＯ２
との反応がより活発であり、かつ、鉄鉱石と混合されて
いるため、鉄鉱石のＣＯ還元で生成したＣＱｇがコーク
スのすぐ近くにあり反応が速いという有利さだけで、後
述する熱保存帯温度の低下を伴わないため、その還元効
率の向上化には限界があった。

また高炉内半径方向のガス利用率分布は特開昭５３−１
１６８７４号公報に開示されているように、水平ゾンデ
により測定され、高さ方向のガス利用率分布は特開昭５
９−１６９１７号公報に開示されているように垂直ゾン
デにより測定されているが、これらの情報を用いて小塊
コークスの量等を調整することは行われていない。

そこで、本発明は、鉄鉱石に混合されるコークスとして
高反応性コークスを使用するか、あるいは該高反応性コ
ークスを通常冶金用コークスに混合して使用するか、ま
たは該高反応性コークスを鉄鉱石および通常冶金用コー
クスの両方に混合して使用することにより、鉄鉱石の還
元効率をさらに向上させ、高い生産性で溶銑を製造する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明の高炉操
業法は、その目的を達成するために、通常冶金用コーク
スの一部を、ＪＩＳ反応性が３０％以上で粒度が１５ｍ
以下の小塊高反応性コークスに置き換え、該小塊高反応
性コークスを鉱石および／または通常冶金用コークスに
混合して高炉に装入して操業を行うに際し、高炉内の半
径方向および／または高さ方向のガス利用率分布を測定
し、そのガス利用率分布が予め設定した基準値になるよ
うに該小塊高反応性コークスの混合量１粒度、ＪＩＳ反
応性のいずれかを調整することを特徴とする。

まず高反応性コークスについて述べる。本発明で使用す
る高反応性コークスは、ＪＩＳ　Ｋ　２１５１−１９７
７の反応性試験方法で測定したときのＪＩＳ反応性が３
０％以上であることが必要である。３０％以上という数
値限定は、特願昭６１−１９３４５７号に示すように、
実炉試験結果より３０％未満ではほとんどその効果が見
られないことによる。

このときの高反応性コークスの粒度は、１５ｍｍ以下と
することが好ましい。この粒度が１５Ｍ以下となるとき
、コークスの単位重量に対する表面積が増加し、反応に
寄与する割合が大きくなる。

これに対し、粒度が１．５ｍを越えるとき、コークス内
部がガス化反応に有効利用される割合が少なくなる。

この高反応性コークスは、たとえば次のようにして調整
される。その１つは、冶金用コークス製造に適さない、
反応性の高い微罪粘結炭、−投炭を原料炭に一部配合す
ることである。また、反応を促進する触媒とし°この役
割をもつ石灰石、鉄鉱石、アルカリ類を少量、原料炭に
配合することも行われている。

この高反応性コークスは、小塊でありかつ反応性が高い
ことから、炉内のＣＯｚがコークス表面に接触してＣＯ
となる界面反応が従来より低温から開始される。また、
その結果として炉内に生じたＣＯガスが鉄鉱石を還元し
て低級酸化物または金属状態に還元する反応も促進され
る。

Ｃ＋Ｃ（ｈ→２ＣＯ のコークスのガス化反応は吸熱反応であるから高炉シャ
フト部における熱保存帯の温度を低下させることができ
る。たとえば、従来法によるとき、１０００°Ｃ程度の
熱保存帯が生成しその値がほとんど変化しないのに対し
て、高反応性コークスを使用することによって、熱保存
帯の温度を９００〜９５０°Ｃに低下させることが可能
となる。その結果、還元平衡到達点に余裕ができるため
還元がより進行すること、およびより低温でコークスの
ガス化が進行するため従来より多くのＣＯガス量が生成
することにより、シャフト効率１間接還元率。

ＣＯガス利用率が向上し、間接還元は発熱反応であるた
めコークス比を低下させることができる。

この小塊高反応性コークスは、鉄鉱石に混合しても、通
常冶金用コークスに混合してもよいしあるいはこの両方
に混合して使用することもできる。

次にガス利用率分布測定による操業方法に・ついて述べ
る。小塊高反応性コークスを使用すると、前述したよう
に還元効率が向上するためＣＯガス利用率（ＣＯ！／Ｃ
Ｏ＋ＣＯ□、以Ｆη、。と略す）が上昇し、コークス比
低下が可能となる０通常は溶銑温度、溶銑中（Ｓｉ　）
量が上昇した時点で炉熱調整（コークス比低下等）のア
クシヨンを実施するが、高炉シャフト部でのηゎ。が上
昇し７てから溶銑温度。

溶銑中（Ｓｉ　）がｋＷするまでに数時間を要し、アク
ションを実施し“ζからその効果が現われるまでにさら
に数時間を要するため、結果としてアクションが遅れ、
炉熱変動を生じ、高反応性コークスの効果を最大限に発
揮できず、高い生産性を確保できない。また高炉の操業
変動によりη。。が増加する場合は」二連と同じ現象が
起きるＬ７、逆にη。。

が減少すると逆の現象が起き炉熱変動および炉熱低下と
なり、やはり高い生産性を確保できない。

本発明では、高炉内半径方向のηｃｏ分布を水平ゾンデ
によって測定し、および／または高炉内高さ方向のηゎ
。分布を垂直ゾンデによって測定し、基準値に対するη
ＣＯの増減を検出したときに、小塊高反応性コークスの
混合量の減増９粒度の減増、Ｊ　Ｉ　Ｓ反応性の減増を
行い、アクションの遅れなく炉熱変動を防止し、安定し
た高炉操業を行うことができる。

小塊高反応性コークスの混合量１粒度、ＪＩＳ反応性の
変更は、その１種類を採用しても、２種類以上を組み合
わせてもよい。

高炉内の半径方向および／または高さ方向のη。。分布
は一般的に多点測定になっているから、少なくとも１意
思」二が基準値に対して増減したときにアクションをと
るものとする。η、。の増減の程度と小塊高反応性」−
クスの混合Ｍ２粒度。

ＪＩＳ反応性の減増の程度との関係は、オフライン実験
の結果を採用してもよいし、実炉使用試験の結果を使用
することもできる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の特徴を具体的に説明する。

第１表に高反応性コークスを使用した高炉操業を、従来
法（比較例２）と比較して示す。対象高炉は内容積３０
００イの中型高炉であり、従来法では炉頂からＯ／Ｃ＝
３．２の割合で鉄鉱石と通常コークスを装入し、羽目前
フレーム温度を２２７０°Ｃ（熱風温度１１００°Ｃ１
添加湿分３５ｇ／Ｎｒｒｒ。

微粉炭吹込みなし）に維持しなから溶銑を製造していた
。

実施例１には、通常冶金用コークスの１５％をＪ　１．
　Ｓ反応性３５％１粒度１５朧の高反応性コークスにＷ
ｔＡし、該高反応性コークスを鉄鉱石と混合して装入し
、水平ゾンデにより高炉内半径方向のηｃｏ分布を測定
し、基準値に対するη。。の増減に従って該高反応性コ
ークスの混合量を減増した結果を示す。

実施例２には、同じように通常冶金用＝７−クスの１５
％をＪｉｓ反応性３５％１粒度１５ｍｍの高反応性コー
クスに置換し、咳高反応性コークスを通常冶金用コーク
スに混合して装入し、垂直ゾンデにより高炉内高さ方向
のη。。分布を測定し、基準値に対するη。。の減増に
従って該高反応性コークスの粒度を減増した結果を示す
。

実施例３には、同じように通常冶金用コークスの１５％
をＪＩＳ反応性３５％１粒度１５＋＋＋ｍの高反応性コ
ークスに置換し、咳高反応性コークスを鉄＃、石と通常
冶金用コークスに２ずつ混合して装入し、水平ゾンデお
よび垂直ゾンデにより高炉内半径方向および高さ方向の
ηゎ。分布を測定し、基準値に対するηゎ。の増減に従
って該高反応性コークスのＪＩＳ反応性を石灰石添加量
の調整により行った結果を示す。

実施例１，２．３ともに、比較例２に比較してコークス
比の低下が達成されている。

なお、比較例１は、実施例１において、水モゾンデによ
るη。。検出を行わず、従って該高反応性コークスの混
合量を変更しなかった場合であり、実施例１に比較して
コークス比の低下度合が小さく、溶銑温度、溶銑中（Ｓ
ｉ　）も高く、効率的な高炉操業となっ”こいない。

第１図は、実施例１で用いた基準値に対するη、０の変
化と高反応性コークスの混合量の変更幅との関係を示し
、オフライン実験で求めたものである。第２図は実施例
２で用いた基準値に対するηｏ０の変化と、高反応性コ
ークスの粒度の変更幅との関係を示し、やはりオフライ
ン実験で求めたものである。第３図は実施例３で用いた
基準値に対するη。。の変化と高反応性コークスのＪＩ
Ｓ反応性の変更幅との関係を示し、いずれもオフライン
実験で求めたものである。

〔発明の効果〕

以」二に説明したように、本発明においては、粒度の小
さな高反応性コークスを使用することにより、ガス利用
効率を高めかつガス利用率向上に見合った高反応性コー
クスの混合量２粒度、ＪＩＳ反応性とするため、効果を
最大限に発揮し少ないコークス比で高炉操業を行うこと
ができる。また、熱保存帯の温度を低下させることがで
きるため、シャフト効率を上げることも可能となる。こ
のようにして、本発明によるとき、高炉操業の生産性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は基準値に対するη。。の変化と高反応性コーク
スの混合量の変更幅との関係を示し、第２図は基準値に
対するη、。の変化と高反応性コークスの粒度の変更幅
との関係を示し、第３図は基準値に対するη。。の変化
と高反応性コークスのＪＩＳ反応性の変更幅との関係を
示す。 第１図 第３図 ４１４、、ノ寸ｔ６弘Ｃθり碧メヒ（Ｃ会２）第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 通常冶金用コークスの一部を、ＪＩＳ反応性が３０％以
   上で粒度が１５ｍｍ以下の小塊高反応性コークスに置き
   換え、該小塊高反応性コークスを鉱石および／または通
   常冶金用コークスに混合して高炉に装入して操業を行う
   に際し、高炉内の半径方向および／または高さ方向のガ
   ス利用率分布を測定し、そのガス利用率分布が予め設定
   した基準値になるように該小塊高反応性コークスの混合
   量、粒度、ＪＩＳ反応性のいずれかを調整することを特
   徴とする高炉操業法。