JPH0344410A - 高炉の微粉炭吹込み操業方法 - 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］ 本発明は高炉羽口へ微粉炭を吹込むに際して、微粉炭の
特性を考慮することにより経済的な吹込み操業ができる
方法に関する。

［従来の技術］ 従来、高炉はコークスを還元剤および熱源として用いて
操業されており、高価なコークスを節約するため、送風
羽口から炭化水素類、主として重油を吹込んでいた。そ
の後１重油価格の高騰により、製銑コストの上昇が避け
られなくなり、重油を全く使用しないオールコークス操
業へと移行してきた。

銑鉄生産量が少なく、コークス炉の生産能力が余剰であ
る場合には、オールコークス操業が最も経済的である。

しかし、近年のように、コークス炉の老朽化によってコ
ークス炉の生産能力が低下し、一方、銑鉄生産量が増加
した場合には、石炭系のコークス代替燃料として、高炉
羽口へ微粉炭を吹込む操業が着目されることになる。

重油に比較すると、微粉炭は燃焼性が低いため、従来の
微粉炭吹込み操業に都いては、石炭を微粉砕することに
より燃焼性の向上を図ってきた。

例えば、特開昭５４−１３０４１９では、高炉へ吹込む
粉末状固体燃焼の粒度を細粒部分を７０重量％以上に構
成して使用することにより燃焼効率を向上させ良好な状
況の操業を達成している。

〔発明が解決しようとする課題１ 従来の技術では、粒度の他に石炭の揮発分含有ｉｔ　（
ＶＭ）に着目した微粉炭吹込み用の石炭の選定基準が明
らかにされている。

従来技術において、粒度、ＶＭの決定に到った理由を詳
細に検討したところ以下の問題が明らかになった。

ａ）　粒度を微粉砕としているので、乾燥、粉砕コスト
の増大を引起こしてる、 ｂ）　燃焼性を粒度、ＶＭの２因子のみで評価している
ため、実際の高炉で使用した場合に、燃焼性が悪く、操
業トラブルを引起こす場合があった。

Ｃ）　燃焼性を評価している上記ａ）、ｂ）の問題点は
いずれも燃焼実験が実際の高炉とは燃焼挙動が異なる燃
焼炉で行われていることに起因している。

また従来の微粉炭吹込み操業では、燃焼性を向上させる
ために、例えば羽口先温度を２３００℃以上とすること
が行われていた。このような高羽口前温度操業では、必
然的に溶銑中の［Ｓｉｌの上昇を招き微粉炭吹込みによ
るメリットを大幅に相殺する結果となっていた。

本発明では、実際の高炉で燃焼性の測定を行い、燃焼性
に及ぼす石炭の特性を明らかにし、燃焼性を満足できる
微粉炭吹込み用の品質規格を規定し、このような石炭を
使用する高炉の微粉炭吹込み操業方法を開発し、これを
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は前記問題点を解決するため、高炉内での燃焼性
の測定を行い、その結果として以下の発明に到達した。

即ち、送風羽口から熱風とともに微粉炭を吹込む微粉炭
の吹込み操業において、微粉炭の揮発分（ＶＭ）が２３
％以上、流動度指Ｒ（ＭＦ）が０．８０以下である石炭
を使用する。

この場合、微粉炭の粒径が３ｍｍ＝ｌＯＯμｍであるこ
とが好ましく、さらに１羽口光漏度を１９００℃以上２
２５０℃以下とするように操業すると好適である。

〔作用ｊ 実炉内での微粉炭の燃焼性に関する測定を、種々の揮発
分（ＶＭ）、流動痕（ＭＦ）、粒径を有する石炭につい
て行った。流動痕はＪＩＳ　　　Ｍ８８０１ｒ石炭の流
動性試験法」によって測定した。

第１図には微粉炭の燃焼性に及ぼす揮発分（ＶＭ）と流
動痕（ＭＦ）の影響を示した。縦軸は炉内レースウェイ
外周部で未燃焼の微粉炭が株数され始める吹込み量であ
り、燃焼性の限界を示している。第１図の結果より、Ｖ
Ｍ２３％以上、ＭＦｏ、５以下では通常の高炉の侵業条
件下では１２０ｋｇ／ｌまでの吹込みが可能であること
がわかる。

そこで、このように低ＶＭ炭でもＭＦが低い場合に燃焼
性が確保される原因を追及した。その結果、低ＭＦ炭で
は高炉に吹込んだ際に、急速加熱により石炭が爆裂を起
し１粒径が大幅に低下することが明らかになった。

そこで、初開の吹込み粒径を変更して上限吹込み量に対
する粒径の効果を２！４類の高、低ＭＦ炭について調査
した。第２図に示したように高Ｍ　Ｐ炭では粒径の低下
とともに燃焼性が急激に悪化するのに対し、低ＭＦ炭で
は３ｍ、ｍまでの石炭を吹込んでも燃焼性が確保される
ことが明らかになった。

一方、従来、微粉炭吹込み時には、燃焼性を確保するた
めに送風温度を上界させ、羽口前温度を２３００℃以上
にする必要があることが示されている。羽口前温度を上
界させると、溶銑中の［Ｓｉｌが上昇するというデメリ
ットが生ずる。

そこで本発明において、羽口前温度を変更した場合の燃
焼性の変化を第３図、第４図に示した。同時に溶銑中の
［Ｓｉｌの変化を示した。第３図は高ＭＦ炭、第４図は
低ＭＦ炭の場合である０羽口光温度２２５０℃を越える
と［Ｓｉ］の上昇が顕著となる。また、１９００℃未満
では微粉炭の燃焼性の低下が著しくなることが明らかに
なった。

〔実施例〕

本実験に基づき、実際の高炉で微粉炭吹込みを行った結
果を第１表に示す。

従来法は、従来の知見に基づき、高ＶＭ炭で特にＭＦに
注意せずに微粉炭吹込みを行った場合である。燃焼性を
改善するために高Ｍ炭を使用し、微粉炭の微粉砕、高送
風温度が必須の条件とされている。このため、送風温度
１２８０℃（羽口前温度２３００℃）、調和平均径４０
μｍの条件で吹込みを行っている。高羽口前温度で置換
率が０．９に低下しているため、高炉内のガスと固体の
熱容量流量比（熱流比）が低下し、その結果溶銑中の［
Ｓｉｌが０．３５％から０．４８％に上昇している。

これに対し、本発明方法では低ＭＰ炭、中ＶＭ炭を用い
ることにより燃焼性を改善し、低送風温度で操業を行っ
ている。この結果、置換率が１．０と高く、微粉炭吹込
みにより［Ｓｉ］は０．３５％から０．２９％への低下
を達成できた。また、微粉炭の調和平均粒径は４９０μ
ｍと比較的粗粒の微粉炭を使用することが可能であり、
下記のように微粉炭の吹込みコストを約１２％削減する
ことが可能となっている。

第２表にコストを従来法を１．０とし、それと本法の比
較を示した。微粉炭コストは約ｌＯ％、粗粒化により粉
砕に要する電力コストは２７％低下でき、全体でち１２
％の微粉炭吹込みコストの削減が可能となっている。ま
た、溶銑中の［ＳｉＪも著しく低下し、従来法のオール
コークス注に比較してかなりのメリットを生じ本法の幼
果が著しいことがわかる。

第 表 ＊ 補正置換率＝Δ補正コークス比／微粉炭比第 表 〔発明の効果］ 本発明は、微粉炭の吹込みに要する電力、圧縮空気、Ｃ
ガス等のユーティリイティコストの大幅削減、使用石炭
範囲の拡大による石炭コストの削減、および高炉出銑［
Ｓｉ］の低減などの優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は微粉炭の燃焼性に及ぼす揮発分と流動度（ＭＦ
）の関係を示すグラフ、第２図は微粉炭の粒径が燃焼性
に及ぼす影響を示すグラフ、第３図、第４図は羽口前温
度が燃焼性に及ぼす影響を示すグラフでそれぞれ高ＭＦ
炭、低ＭＦ炭に対するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　送風羽口から熱風とともに微粉炭を吹込む微粉炭の
   吹込み操業において、 微粉炭の揮発分が２３％以上、流動度指数が０．８０以
   下である石炭を用いて操業することを特徴とする高炉の
   微粉炭吹込み操業方法。 ２　微粉炭の粒径が３ｍｍ〜１００μｍであることを特
   徴とする請求項１記載の高炉の微粉炭吹込み操業方法。 ３　羽口先温度を１９００℃以上２２５０℃以下とする
   ことを特徴とする請求項１または２記載の高炉の微粉炭
   吹込み操業方法。