JPH04246110A - 高炉操業方法 - Google Patents
高炉操業方法Info
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- JPH04246110A JPH04246110A JP3029600A JP2960091A JPH04246110A JP H04246110 A JPH04246110 A JP H04246110A JP 3029600 A JP3029600 A JP 3029600A JP 2960091 A JP2960091 A JP 2960091A JP H04246110 A JPH04246110 A JP H04246110A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高炉シャフト部から
炭化水素化物を炉内に吹込む高炉操業方法に係り、熱分
解カーボンを鉱石表面に付着させることによって鉱石の
性状を改善し操業の安定化をはかる高炉操業方法に関す
る。
炭化水素化物を炉内に吹込む高炉操業方法に係り、熱分
解カーボンを鉱石表面に付着させることによって鉱石の
性状を改善し操業の安定化をはかる高炉操業方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】通常の高炉操業は周知の通り、原料とし
ての鉱石（焼結鉱、ペレット等）とコークスを炉頂から
装入し炉内を降下させつつ予熱、還元、溶解し、炉底に
溜った溶銑を出銑口より取出すことにより行われる。高
炉に装入された焼結鉱、ペレット等の鉱石は予熱、還元
、軟化収縮、溶融、滴下過程を経て炉床部に到達する。 この間の温度履歴は、常温から１６００℃程度にまで達
するが、これらの変化過程のうち軟化収縮過程が最も高
炉の通気性に影響することが知られている。例えば、低
温で軟化収縮する鉱石を使用して高炉操業を行った場合
、炉内において著しく変形するために装入物粒子間に存
在する空隙の割合が減少しスリップ、棚吊りの発生や通
気性の悪化をきたす原因となり高炉操業が著しく阻害さ
れる結果を招くことになる。
ての鉱石（焼結鉱、ペレット等）とコークスを炉頂から
装入し炉内を降下させつつ予熱、還元、溶解し、炉底に
溜った溶銑を出銑口より取出すことにより行われる。高
炉に装入された焼結鉱、ペレット等の鉱石は予熱、還元
、軟化収縮、溶融、滴下過程を経て炉床部に到達する。 この間の温度履歴は、常温から１６００℃程度にまで達
するが、これらの変化過程のうち軟化収縮過程が最も高
炉の通気性に影響することが知られている。例えば、低
温で軟化収縮する鉱石を使用して高炉操業を行った場合
、炉内において著しく変形するために装入物粒子間に存
在する空隙の割合が減少しスリップ、棚吊りの発生や通
気性の悪化をきたす原因となり高炉操業が著しく阻害さ
れる結果を招くことになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高炉操業において、鉱
石の還元が不十分であると、主としてＦｅＯが残留し、
炉内高温部ではＦｅＯ＋Ｃ→Ｆｅ＋ＣＯとなる直接還元
反応が起り、この反応は吸熱反応であるために熱的不安
定および滴下溶銑滓流の不安定性等により操業トラブル
を起し易くなる。
石の還元が不十分であると、主としてＦｅＯが残留し、
炉内高温部ではＦｅＯ＋Ｃ→Ｆｅ＋ＣＯとなる直接還元
反応が起り、この反応は吸熱反応であるために熱的不安
定および滴下溶銑滓流の不安定性等により操業トラブル
を起し易くなる。
【０００４】また、シャフト部でガス還元され、さらに
降下して１２００℃以上の高温部に至ると融着層を形成
し溶融滴下するものであるが、融着層消滅の遅速が操業
の安定性を大きく左右する。すなわち、融着層の幅が小
さく厚さが薄い場合は通気性が良好となるが、逆に融着
層の幅、厚さ共に大きくなると、通気性は悪化する。し
たがって、高炉操業の安定化をはかるためには、焼結鉱
等鉱石の還元遅れに起因する高炉の炉況異常の発生を可
及的に防止する必要がある。
降下して１２００℃以上の高温部に至ると融着層を形成
し溶融滴下するものであるが、融着層消滅の遅速が操業
の安定性を大きく左右する。すなわち、融着層の幅が小
さく厚さが薄い場合は通気性が良好となるが、逆に融着
層の幅、厚さ共に大きくなると、通気性は悪化する。し
たがって、高炉操業の安定化をはかるためには、焼結鉱
等鉱石の還元遅れに起因する高炉の炉況異常の発生を可
及的に防止する必要がある。
【０００５】この発明は炉内高温部での鉱石の還元遅れ
に起因する問題を解消し、操業の安定化をはかることを
目的とし、高炉シャフト部における鉱石の軟化特性を向
上させることによって炉況を安定に維持することが可能
な高炉操業方法を提案しようとするものである。
に起因する問題を解消し、操業の安定化をはかることを
目的とし、高炉シャフト部における鉱石の軟化特性を向
上させることによって炉況を安定に維持することが可能
な高炉操業方法を提案しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明者は、鉱石の軟
化特性を向上させる手段を見出すため基礎実験を行った
。図１は鉱石として焼結鉱を用い、この焼結鉱充填層を
昇温還元する間の圧損の測定結果を例示したもので、図
中ａはタールの熱分解により生成したカーボンを３重量
％付着させた焼結鉱を用いた場合、ｂは８重量％熱分解
カーボンを付着させた焼結鉱を用いた場合、ｃは熱分解
カーボンを付着させていない焼結鉱を用いた場合をそれ
ぞれ示す。この図から明らかなごとく、タールの熱分解
により生成したカーボンを付着させた焼結鉱の充填層の
通気性は大幅に改善されている。
化特性を向上させる手段を見出すため基礎実験を行った
。図１は鉱石として焼結鉱を用い、この焼結鉱充填層を
昇温還元する間の圧損の測定結果を例示したもので、図
中ａはタールの熱分解により生成したカーボンを３重量
％付着させた焼結鉱を用いた場合、ｂは８重量％熱分解
カーボンを付着させた焼結鉱を用いた場合、ｃは熱分解
カーボンを付着させていない焼結鉱を用いた場合をそれ
ぞれ示す。この図から明らかなごとく、タールの熱分解
により生成したカーボンを付着させた焼結鉱の充填層の
通気性は大幅に改善されている。
【０００７】次に、実高炉において、休風時に炉壁ボー
リングを行い、炉壁より０．５〜１．５ｍの位置におけ
る鉱石の還元率と操業データとの関係を調査した結果を
図２に示す。図２より、鉱石の還元率が７０％以下にな
ると通気性が悪化し、スリップが多発することが判明し
た。
リングを行い、炉壁より０．５〜１．５ｍの位置におけ
る鉱石の還元率と操業データとの関係を調査した結果を
図２に示す。図２より、鉱石の還元率が７０％以下にな
ると通気性が悪化し、スリップが多発することが判明し
た。
【０００８】以上の知見より、この発明は高炉シャフト
部の鉱石の還元率に応じて炭化水素化物を炉内に吹込み
、熱分解により生成するカーボンを鉱石に付着させるこ
とによって鉱石の軟化特性を向上させる方法であり、具
体的には、高炉シャフト部の鉱石をサンプリングして還
元率を測定し、該実測還元率が７０％以下の場合に、高
炉シャフト部から炭化水素化物を炉内に吹込み、鉱石の
還元率を制御することを要旨とするものである。
部の鉱石の還元率に応じて炭化水素化物を炉内に吹込み
、熱分解により生成するカーボンを鉱石に付着させるこ
とによって鉱石の軟化特性を向上させる方法であり、具
体的には、高炉シャフト部の鉱石をサンプリングして還
元率を測定し、該実測還元率が７０％以下の場合に、高
炉シャフト部から炭化水素化物を炉内に吹込み、鉱石の
還元率を制御することを要旨とするものである。
【０００９】
【作用】高炉シャフト部８００℃付近の温度域において
は、ＦｅＯｎ＋ＣＯ→ＦｅＯｎ−１＋ＣＯ２に基づくい
わゆる間接還元反応が進行する。一方、このシャフト部
に炭化水素化物を吹込むと、熱分解により生成したカー
ボンが鉱石の表面に付着する。そして、炉下部に降下す
る過程において、ＣＯ２＋Ｃ→２ＣＯに基づいて付着し
たカーボンの一部はＣＯに転化される。すなわち、鉱石
近傍のＣＯ分圧が高くなり、また熱分解カーボンの一部
は鉱石の気孔内に侵入し前記反応によりＣＯに転化され
鉱石内部のＣＯ分圧が高くなり、還元が顕著に進行する
。また、鉱石に付着している熱分解カーボンの一部は生
成される金属鉄中に侵入しその融点を下げる。
は、ＦｅＯｎ＋ＣＯ→ＦｅＯｎ−１＋ＣＯ２に基づくい
わゆる間接還元反応が進行する。一方、このシャフト部
に炭化水素化物を吹込むと、熱分解により生成したカー
ボンが鉱石の表面に付着する。そして、炉下部に降下す
る過程において、ＣＯ２＋Ｃ→２ＣＯに基づいて付着し
たカーボンの一部はＣＯに転化される。すなわち、鉱石
近傍のＣＯ分圧が高くなり、また熱分解カーボンの一部
は鉱石の気孔内に侵入し前記反応によりＣＯに転化され
鉱石内部のＣＯ分圧が高くなり、還元が顕著に進行する
。また、鉱石に付着している熱分解カーボンの一部は生
成される金属鉄中に侵入しその融点を下げる。
【００１０】したがって、高炉シャフト部の鉱石の還元
率が７０％以下に低下した場合に当該シャフト部から炭
化水素化物を吹込むことにより、鉱石の還元率を向上さ
せることができる。その結果、通気性が改善される。
率が７０％以下に低下した場合に当該シャフト部から炭
化水素化物を吹込むことにより、鉱石の還元率を向上さ
せることができる。その結果、通気性が改善される。
【００１１】なお、この発明において使用する炭化水素
化物としては、タール、天然ガス等を用いることができ
る。
化物としては、タール、天然ガス等を用いることができ
る。
【００１２】
【実施例】図３はこの発明方法を実施するための装置構
成例を示す概略図で、１は高炉シャフト部、２はサンプ
リング装置、３は還元率測定装置、４は炭化水素化物吹
込量制御装置、５は炭化水素化物吹込装置である。
成例を示す概略図で、１は高炉シャフト部、２はサンプ
リング装置、３は還元率測定装置、４は炭化水素化物吹
込量制御装置、５は炭化水素化物吹込装置である。
【００１３】上記装置において、高炉休風時にシャフト
部をボーリングしサンプリング装置１により炉内の鉱石
をサンプリングする。続いて、サンプリングした鉱石の
還元率を還元率測定装置３により測定する。この実測還
元率が７０％以下の場合に、炭化水素化物吹込量制御装
置４により炭化水素化物吹込装置５を制御して所定量の
炭化水素化物を高炉シャフト部に吹込む。
部をボーリングしサンプリング装置１により炉内の鉱石
をサンプリングする。続いて、サンプリングした鉱石の
還元率を還元率測定装置３により測定する。この実測還
元率が７０％以下の場合に、炭化水素化物吹込量制御装
置４により炭化水素化物吹込装置５を制御して所定量の
炭化水素化物を高炉シャフト部に吹込む。
【００１４】炭化水素化物としてタールを吹込んだ場合
は、熱分解により生成するカーボンが高炉シャフト部の
鉱石の表面に付着し、当該鉱石の軟化特性が向上する。 その結果、高炉シャフト部の鉱石の還元率が高くなり、
通気性が良好となり、急激な炉熱変動が減少することに
よりスリップ、棚吊りの発生が低下する。
は、熱分解により生成するカーボンが高炉シャフト部の
鉱石の表面に付着し、当該鉱石の軟化特性が向上する。 その結果、高炉シャフト部の鉱石の還元率が高くなり、
通気性が良好となり、急激な炉熱変動が減少することに
よりスリップ、棚吊りの発生が低下する。
【００１５】
【実施例１】炉容積２７００ｍ３の高炉の実操業におい
て炉熱変動およびスリップの増加が認められたので、休
風時に高炉シャフト部をボーリングして炉内の鉱石をサ
ンプリングし、鉱石の還元率を調べた結果、還元率６５
％が測定された。そこで、シャフト部タール吹込み設備
により、シャフト部にタール１．８ｔ／ｈを吹込んだ結
果を表１に示す。なお、表１には比較のため、鉱石還元
率７５％において同様にタール吹込みを行った結果を併
せて示す。
て炉熱変動およびスリップの増加が認められたので、休
風時に高炉シャフト部をボーリングして炉内の鉱石をサ
ンプリングし、鉱石の還元率を調べた結果、還元率６５
％が測定された。そこで、シャフト部タール吹込み設備
により、シャフト部にタール１．８ｔ／ｈを吹込んだ結
果を表１に示す。なお、表１には比較のため、鉱石還元
率７５％において同様にタール吹込みを行った結果を併
せて示す。
【００１６】表１より明らかなごとく、還元率６５％に
おいてタール吹込みを行った結果、急激な炉熱変動は減
少し、スリップも１回／日以下に低下した。また、比較
例に対して出銑量が２．９％増加し、ガス利用率は１％
向上し、燃料比は３Ｋｇ／ｔｐ節減できた。これに対し
、還元率７５％においてタール吹込みを行った比較例で
は、前記のごとき著しい効果は認められなかった。
おいてタール吹込みを行った結果、急激な炉熱変動は減
少し、スリップも１回／日以下に低下した。また、比較
例に対して出銑量が２．９％増加し、ガス利用率は１％
向上し、燃料比は３Ｋｇ／ｔｐ節減できた。これに対し
、還元率７５％においてタール吹込みを行った比較例で
は、前記のごとき著しい効果は認められなかった。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】以上説明したごとく、この発明方法によ
れば、高炉シャフト部に炭化水素化物を吹込むことによ
って当該シャフト部における鉱石の還元率を向上させる
ことができるので、鉱石の還元遅れが生じた高炉に対し
て速やかに還元を進行させることが可能となり、生鉱石
下り等による急激な炉熱低下を防止することができると
とともに、ガス流れの安定化により燃料比の低減、高炉
の寿命延長が可能となり高炉操業に多大な効果を奏する
ものである。
れば、高炉シャフト部に炭化水素化物を吹込むことによ
って当該シャフト部における鉱石の還元率を向上させる
ことができるので、鉱石の還元遅れが生じた高炉に対し
て速やかに還元を進行させることが可能となり、生鉱石
下り等による急激な炉熱低下を防止することができると
とともに、ガス流れの安定化により燃料比の低減、高炉
の寿命延長が可能となり高炉操業に多大な効果を奏する
ものである。
【図１】鉱石として焼結鉱を用いた場合の焼結鉱充填層
を昇温還元する間の圧損の測定結果を示す図である。
を昇温還元する間の圧損の測定結果を示す図である。
【図２】実高炉において、休風時に炉壁ボーリングを行
った場合の鉱石還元率とスリップ、通気抵抗指数の関係
を示す図である。
った場合の鉱石還元率とスリップ、通気抵抗指数の関係
を示す図である。
【図３】この発明方法を実施するための装置構成例を示
す概略図である。
す概略図である。
１ 高炉シャフト部
２ サンプリング装置
３ 還元率測定装置
４ 炭化水素化物吹込量制御装置５ 炭化
水素化物吹込装置
水素化物吹込装置
Claims (1)
- 【請求項１】 高炉シャフト部の鉱石をサンプリング
して還元率を測定し、該実測還元率の値が７０％以下の
場合に、高炉シャフト部から炭化水素化物を炉内に吹込
み、鉱石の還元率を制御することを特徴とする高炉操業
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029600A JPH04246110A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 高炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029600A JPH04246110A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 高炉操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04246110A true JPH04246110A (ja) | 1992-09-02 |
Family
ID=12280567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3029600A Pending JPH04246110A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 高炉操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04246110A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020066753A (ja) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 日本製鉄株式会社 | 高炉操業方法 |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP3029600A patent/JPH04246110A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020066753A (ja) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 日本製鉄株式会社 | 高炉操業方法 |
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