JPH0463212A - 高炉の原料装入方法 - 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、高炉において原料を装入する方法に関する。

［従来の技術］ 特開昭５９−４１４０２号公報には、鉱石層とコークス
層とを高炉内に交互に形成するように装入して、製銑す
るに当って、萌記鉱石中に２０％までのコークスもしく
は石炭を混入すること（混合装入）を特徴とする高炉操
業法が開示されている。

このような操業では鉱石層の内部にコークスが入ってい
るので鉱石が軟化洛融する位置でこの鉱石の軟化融着層
内部へのガスの侵入が可能になり伝熱、還元反応、軟化
融着層の通気抵抗低下等による圧＋−低下の面で有利と
なり燃料比の低下、炉況の改善に効果がある。

また同公報には上記混入コークスとして小塊コークスの
使用の可能性も記している。小塊コクスは従前は高炉に
装入されていなかったもので安価であり、鉱石層に混合
しゃ（、偏析しないのが特徴である。

一方、混合装入を行うと次の現象も同時に現われる。

第３図に混合装入を行った時と行われなかった時の炉頂
での鉱石の層厚の半径方向分布を示す。

ここで言う鉱石層は、混入したコークスも含んだものを
意味しており、鉱石層厚分率とは鉱石層厚を鉱石層厚と
コークス単体層厚との和で割ったものである。また規格
化した鉱石層厚分率とは鉱石層厚分率の半径方向への断
面積平均値で鉱石層厚分率を割ったものである。

また、ここでの分布は両方ともに同一の装入条件で行な
ったものである。

このように、混合装入を行うと、混合装入を行わない時
に比べ炉内における鉱石とコークスの混合物層の存在割
合が増加することがわかる。また、鉱石とコークスの混
合物層はコークス単体の層に比べ通気抵抗が高いので、
混合装入を行うと鉱石が軟化溶融する以前、つまり軟化
融着層より上方に位置する塊状帯における圧力損失が増
加する。

また、規格化した鉱石層厚分率の分布でよくわかるよう
に混合装入を行うと、特に高炉中心側での混合物層厚さ
の増加率が高い。そのため、高炉の中心ガス流が減少し
、炉芯不活性となり、出銑滓状況が悪化する。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記問題点を解決しようとするもので、 ■　高炉中心ガス流を確保する。

■　中心流を確保することで塊状帯での圧力損失の増加
を防ぐ。

の２点を満足する高炉の原料装入法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１ 本発明は鉱石中に全装入コークスの一部を混入した混合
物と、コークスとを交互に高炉に装入するに当たり、こ
の混合物中に混入するコークスの粒度の粗い方から２０
重量％の平均粒度ｄｐ（ｍ　ｍ　）を、鉱石に混入する
コークスの装入量Ｗ（重量％）に応じて次式の範囲に保
って装入することを特徴とする高炉の原料装入方法であ
る。

ｄｐ＞Ｗ＋２０ 〔作用］ ベルレス高炉、ベル高炉ともに一般に炉壁から中心側へ
の原料の流れ込みを利用して原料を装入するのが現状で
ある。混合装入を行った時の炉内堆積状態を第４図に示
す。

コークス単体層２のあと混合物層３を装入する時、混合
層に混入したコークスは流れ込み時に一部が再分離、偏
析し、炉中心、炉壁近傍に偏析層４を形成する。ここで
混合層に混入したコークスに粒度分布がある場合コーク
ス粒度が粗いものほど再分離し易（、かつ炉中心に偏析
するものが多くなる。

また、実験により、炉中心に偏析するコークスの粒度を
くわしく調査したところ、第５図のようにここでのコー
クス粒度は、混入したコークスの粗い方から２０重量％
に相当することがわかった。よって、混入するコークス
の粗い方から２０重量％の粒度をより粗（すれば、高炉
中心ガス流の確保が可能となり、上記問題点■、■の解
決が可能である。

ここで、混入するコークスの粗い方から２０重量％の粒
度がどの程度がよいかについてふれる。

混合装入することによって塊状帯での圧損が上昇するこ
と、炉中心のガス流が低下することを既に述べたがこの
度合いは混入するコークスの装入量によって変化する。

第６図には塊状帯圧損と炉中心ＣＯ／　ＣＯ２の混入す
るコークスの装入量による変化を示す。Ｃｏ／ＣＯ２の
低下はそこでのガス流の低下を意味する。ここで混入し
たコークスはいずれも同一の粒度分布構成のものである
。

このように混入するコークスの装入量によって塊状帯の
圧損は次第に増加し、炉中心のガス流が次第に低下する
ことがわかる。

よって混入するコークスの装入量に応じて、混入するコ
ークスの粒度分布、特に、炉中心に偏析すると考えられ
る粗い方から２０重量％の粒度を変化させることが問題
の解決に有利であることが推察される。

そこで本発明者らは混合装入を行う上で混合量とともに
混入するコークスの粗い方から２０重量％の粒度を様々
に変えた実験を行った。

第７図〜第１２図に鉱石に混入するーコークスの装入量
Ｗを一定として混入するコークスの粗い方から２０重量
％の粒度ａｐを変化させた時の結果を示す。

混入するコークスの装入量Ｗ＝３〜２０重量％において
いずれの場合も、混入するコークスの粗い方から２０重
量％の粒度ａｐがある値以上になると急激に塊状帯圧損
の低下、炉中心Ｃｏ／ＣＯ２の上昇がみられ、操業が改
善される。

第７図〜第１２図の鉱石に混入するコークスの装入量Ｗ
（％）と、操業改善がされる混入するコークスの粗い方
から２０重量％の平均粒径ａｐ（ｍｍ）の関係を図示す
ると第１図となり次式の関係が得られる。

ａｐ　　　＞αＷ十〇 α：　１、　β＝２０、 ｄｐ　ｓａ人するコークスの粗い方から２０重量％の平
均粒度（ｍ　ｍ　） Ｗ：鉱石に混入するコークスの装入量 （重量％） これを満足すれば操業が改善される。

ここで第１３図に混入するコークス装入量に対する一般
的な混合装入のメリットの１例をあげる。ここで用いた
コークスの粒度分布は本発明の範囲外のものである。

混入するコークスの装入量を２０重量％まで増加させる
と塊状帯、融着帯、滴下帯を含めた炉内圧Ｔｉは低下す
る。これは塊状帯での圧損は混入するコークス装入量の
増加にともない同様に増加するが、融着帯での圧損がそ
れ以上に低下するためである。しかし、混入するコーク
ス装入量２０％以上では第６区のように塊状帯での圧損
は逆に上昇する一方、融着帯での圧損低下はこれ以上起
こらないため、炉内圧損としては増加する。炉内圧損増
加に伴い、出滓時間／出銑時間が低下する。

これは炉内の通液性が悪化していることを意味している
。そのため、出銑中のＳｉ濃度変動が大きくなる。

よって、混入するコークス装入量が３重量％未満では混
合装入のメリットもないし、また逆に混合装入の問題点
としてあげた■、■の問題も発生しないので、混入する
コークスの粒度を特に管理する必要がない。

方、混入するコークス装入量が２０％を越えると先に述
べたように、炉内圧損が上昇すること、また、出滓時間
／出銑時間が小さ（なり、炉内の通液性が悪化し、出銑
Ｓｉの変動が大きくなる。ここで今回の発明を用いたが
混合しすぎによる炉内現象を悪化を改善しきるまでには
至らなかった。

［実施例］ 次の条件下で試験を行った。

高炉内容積　　　：２５８４Ｍ 風量　　　　　　：　３５６０　Ｎｒｎ”／ｍｉｎ鉱石
装入量　　　：５９．３ｔ／チャージ装入コークス総量
：１７．２ｔ／チヤ一ジ鉱石粒径　　　　：２０ｍｍ コークス１７．２ｔ／チヤージのうち、３ｔ／チヤージ
だけ鉱石に混入した。鉱石に混入するコークスの装入量
の割合は５．０重量％となる。

コークスは第２図に示す粒度分布のＡ、Ｂとし、平均粒
度は両者共２０ｍｍであった。

コークスＢの粒度の粗い方から２０重量％の平均粒径は
３１ｍｍであった。

第１表にコークスＡ、Ｂを用いたときの（出滓時間）／
（出銑時間）、炉内圧損（ｋｇ／ｃｍ’）、Ｇｓｉ％の
データを示した。

コークスＢの方が出銑滓が安定し、圧損が小さく、Ｓｉ
の変動も小さい。

［発明の効果１ 鉱石とコークスを交互に装入し、かつ鉱石中に全装入コ
ークスの１部を混合装入する方法において、本発明を適
用すると従来より、出銑滓が安定し、炉内圧損は小さく
なり瀉銑中Ｓｉ１度の変動が小さ（なった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適範囲を示すグラフ、第２図は実施
例で用いた混合用コークスの粒度分布を示すグラフ、第
３図は混合装入時の炉頂での鉱石の層厚の半径方向分布
を示す図、第４図は混合装入時の炉内の堆積状態を示す
高炉断面図、第５図は混合に用いたコークスの粒度分布
と、炉中心に再偏析したコークスの粒度分布を示すグラ
フ、第６区はコークス混合量による、塊状帯圧損、炉中
心ＣＯ／　ＣＯ２の変化を示すグラフ、第７図〜第１２
図は各混入するコークス装入量毎の、混入するコークス
の粗い方から２０重量％の平均粒度による塊状帯圧損、
炉中心ＣＯ／　ＣＯ２の変化を示すグラフ、第１３図は
コークス混合量による炉内圧損、出滓時間／出銑時間、
銑中Ｓｉの変動の変化を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鉱石中に全装入コークスの一部を混入した混合物と
   残余のコークスとを交互に高炉に装入するに当たり、該
   混合物中に混入するコークスの粒度の粗い方から２０重
   量％の平均粒度＠ｄｐ＠（ｍｍ）を、鉱石に混入するコ
   ークスの装入量Ｗ（重量％）に応じて次式の範囲に保っ
   て装入することを特徴とする高炉の原料装入方法。 ＠ｄｐ＠＞Ｗ＋２０