JPH058245B2

JPH058245B2 -

Info

Publication number: JPH058245B2
Application number: JP62220987A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kimura; Shoken Shimizu; Shinichi Inaba
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-09-03
Filing date: 1987-09-03
Publication date: 1993-02-01
Also published as: JPS6465209A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、高炉操業における炉芯固体還元剤層
の充填構造即ち炉芯固体還元剤層の半径方向にお
ける通気性および通液性分布を制御する方法に関
するものである。尚本明細書では、固体還元剤と
して最も代表的なコークスを用いる場合を主体に
して説明を進める。

［従来の技術］高炉を安定にしかも効率良く操業するには、炉
内を上昇するガス流分布を適正に制御することが
重要である。たとえば第１図は高炉操業状況を示
す断面模式図であり、図中Ｏは鉱石、Ｃはコーク
ス、Ｋは塊状帯、SMは軟化融着帯、Coは炉芯コ
ークス、Ｌはレースウエイ、Ｂは羽口、Ｆは溶
銑、Ｅは出湯口を夫々示す。即ち高炉頂部から交
互に装入される鉱石ＯとコークスＣは層状を呈し
つつ徐々に降下し、羽口Ｂから吹込まれる熱風と
コークスとの反応によつて生成する還元性ガス
（CO）の作用で鉱石Ｏは塊状帯Ｋを降下しつつ
徐々に還元され、軟化融着帯SMを形成した後炉
芯コークス層Coの隙間を伝つて炉底部に溜まる。
そしてこの溶銑Ｆは、定期的にまたは連続的に出
湯口Ｅより抜き出される。

この様な高炉操業の効率および安定性を高める
ための制御法については多くの提案がなされてい
るが、現在のほぼ確立した考えでは、たとえば本
願出願人の出願に係る特開昭60−56003号公報に
既に記載し、また特公昭61−42896号や特開昭61
−227109号にも開示されている様に、高炉上昇ガ
スを中心流化して軟化融着帯SMの形状を逆Ｖ字
形に維持したときに操業効率が最も高く且つ安定
すると言われている。そこでこの様な操業状況を
確保するための手段として、鉱石ＯやコークスＣ
の装入方法、積層形状、通気性等について様々の
改良研究が進められているが、それらの研究の殆
んどは、軟化融着帯SMの形状改善あるいは該融
着帯よりも上方の塊状帯Ｋにおける上昇ガス流の
適正化、更には鉱石ＯとコークスＣの積層形状の
改善等に主眼を置くものであり、前述の公報に開
示したものもその様な主旨に沿うものであつた。
これに対し軟化融着帯SMよりも下方に位置する
炉芯コークス層Coの性状等が操業効率等にどの
様な影響を及ぼすか、といつた点について研究さ
れたことはない。

［発明が解決しようとする問題点］本発明者らは、かねてより高炉操業の効率およ
び安定性の向上を目的として研究を進めている
が、今回、過去の数多くの高炉解体調査の結果を
統計的に整理し、更に高炉内の物質移動シミユレ
ーシヨンを検討した結果次の様な事実を明らかに
することができた。

即ち第１の事実は、軟化融着帯SMの形状が炉
芯コークス層Coの通気性の良否によつて大きく
左右されるという点であり、炉芯コークス層Co
の通気性が良好であるときは吹き込まれたガスが
炉の軸心部に集まつて中心流を形成し、軟化融着
帯SMの形状は適正な逆Ｖ字形に維持され、安定
した操炉状況が保たれる。ところが炉芯コークス
層Coの通気性が悪くなると、上昇ガスの周辺流
比率が高くなりはじめて遂には軟化融着帯SMは
Ｗ字形となり、操炉状況は極めて不安定になつて
くる。こうした現象は第２，３図の一部断面模式
図によつて説明することができる。即ち第２図は
炉芯コークス層Coの通気性が良好に保たれてい
る場合の状況を示したものであり、羽口Ｂから吹
込まれる熱風は、通気性の良い炉芯コークス層
Coの軸心部まで進入し易くなつているので、同
図中の白抜き矢印で示す如く炉軸心寄りのガスが
多くなり、上昇ガスは中心流を形成し軟化融着帯
SMの形状も逆Ｖ字形で安定に保たれる。また軟
化融着帯SMが逆Ｖ字型を形成することによつ
て、ガス流は一層中心流の傾向を強める。これに
対し第３図は炉芯コークス層Coの通気性が悪い
場合の状況を示したものであり、炉芯コークス層
Coの通気抵抗が大きいため羽口Ｂから吹込まれ
る熱風は高炉壁面方向に分流せざるを得ず、それ
に伴なつて周辺部の鉱石Ｏが早い位置（高い位
置）で還元を受けはじめ、従つて軟化融着帯SM
はＷ字形となり炉壁に近い側の高さ方向への通気
抵抗は一層小さくなつて上昇ガスの周辺流が更に
助長され、炉況は著しく不安定になる。

また本発明者らによつて確認されたもう一つの
事実は、炉芯コークス層Coの通液性の良否によ
つて炉底周辺壁の侵食速度が著しく変わつてくる
という点である。こうした事実は第４，５図に示
す炉床部の横断面略図によつて説明することがで
きる。即ち第４図は炉芯コークス層Coの通液性
が良好である場合における出銑中の溶銑Ｆの流れ
を示すものであり、溶銑Ｆは実線矢印で示す様に
炉芯中央部を含めて炉床部全体から万遍なく出湯
口Ｅ方向へ流れるため、炉底周辺壁が集中的に侵
食を受ける様なことはない。ところが炉芯コーク
ス層Coの通液性が悪く従つて炉芯部の通液抵抗
が大きい場合は、第５図に実線矢印で示す如く出
銑中の溶銑Ｆは周辺流を形成せざるを得ず、炉底
周辺壁は著しい侵食を受けることになる。

そこで本発明者らはこれらの事実に基づき、炉
芯コークス層Coの通気性又は通液性の制御を目
的として、炉頂軸心部にコークス（固体還元剤）
を別装入する方法を開発し、別途発明を完成した
［本日付で出願した特許出願(1)］。

この発明は炉芯コークス層Coが高炉軸心部を
降下するコークスによつて更新されることに着目
し、粒径や強度等が他の領域のそれと異なる、特
に通気性や通液性の向上に適したコークスを炉口
軸心部に装入し、炉芯の通気性や通液性を調整し
ようとするものである。そして本発明者らは上記
発明を改良すべく更に検討を加え、炉芯の半径方
向での通気性や通液性を任意に且つ精度良く調整
できれば、高炉操業を更に効率よく安定に維持で
きるとの観点から研究を進めた。

本発明はこの様背景なもとでなされたものであ
つて、その目的とするところは、炉芯コークス層
の半径方向における通気性および通液性分布を任
意に制御することによつて高炉操業を更に効率よ
く安定に維持すると共に炉底部における溶銑・溶
滓流を適正に制御しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］上記の目的を達成することのできた本発明に係
る制御法の構成は、高炉頂部からコークスおよび
鉱石を交互に装入し、コークス層および鉱石層を
積層して高炉操業する方法であつて、高炉操業の
進行につれて更新されていく炉芯コークス層の充
填構造を、炉頂軸心部に装入するコークスの装入
分布によつて制御するに当たり、コークス若しくは通液性の向上に適したコーク
スを、前者は鉱石層の軸心部に、後者はコークス
層の軸心部に夫々軸心部装入コークスとして装入
するに際し、前記軸心部は、 0.03Rt≦rt≦0.3Rt （式中Rtは炉頂部半径、rtは炉頂部における炉
軸心からの設定半径）で示される炉軸心部領域内と定め、前記軸心部装
入コークスの前記設定半径rt方向に粒度分布を形
成する様に装入して炉芯コークス層の半径方向に
おける充填構造を制御するところに要旨を有する
ものである。

［作用および実施例］本発明者らは、炉芯コークスの通気性および通
液性が高炉操業効率や炉底部周辺壁の侵食に重大
な影響を与えるという知見を基に、こうした事実
を操業効率の向上に役立てようとして研究を行つ
た。そしてまず炉芯コークスの更新が炉頂部の主
にどの位置へ挿入されるコークスによつて進行し
ていくかということを明らかにする為、第６図に
略示する如く高炉の1/37縮小全周模型を用いてコ
ークスの降下状況をシユミレートした。

尚上記シユミレーシヨンにおいては、羽口部
に相当する位置に抜き出し口Exを設けて供試コ
ークスを所定速度で抜き出すことにより、実炉の
羽口部から吹き込まれる熱風によるコークスの燃
焼消費を再現せしめ、また炉底部は昇降可能な
円形テーブルで形成すると共に実験中は所定速度
で降下させることによつて、実炉における炉芯コ
ークスCoの消費（燃焼および溶銑への浸炭・溶
解）を再現した。

結果は第６図に併記する通りである。装入コー
クスのうち炉軸心部におけるある特定領域よりも
外周側に装入されるコークスＣは、円錐状を呈す
る炉芯コークス層Coの傾斜面に沿つて周辺方向
へ流れ、前記の様にして燃焼・消費されてい
き、一方炉軸心部におけるある特定領域内に装入
されたコークスＣは炉軸心部に沿つてほぼ垂直に
降下し炉芯コークス層Coとして堆積していく。
尚実炉においては、炉芯コークス層Coは燃焼お
よび溶銑への浸炭・溶解等により徐々に消費され
るが、炉軸心部を降下してくるコークスによる補
給を受けて平衡状態を保つており、ある時期に存
在していた炉芯コークス層Coのすべてが新しい
装入コークスで置換されるのに要する時間は、高
炉の形状や操業条件等によつても異なるが通常は
７〜14日程度であると考えられている。

いずれにしても第６図の結果から明らかにされ
ることは、炉芯コークス層Coの更新が炉軸心部
の極く限られた領域に装入されるコークスによつ
てなされているという事実であり、このことから
炉芯コークス層Coの通気性や通液性を改善しよ
うとすれば、炉軸心部の極く限られた領域へ装入
されるコークスのみを改質しておけばよいという
指針が得られた。

そこで、炉軸心部へ装入するコークス（以下軸
心装入コークスということがある）による炉芯コ
ークス層Coの更新状況を定量的に把握するため、
更に検討を進めた。

第７図は、炉頂軸心部の無次元半径（r_t／R_t：
但しr_tは炉軸心からの任意の半径、R_tは炉頂半径
を示す）が＜0.04、0.04〜0.06、0.06〜0.08、0.08
〜0.10、0.10〜0.12、0.12〜0.15となる各軸心部領
域に軸心装入コークスCtとしてトレーサーコー
クスを送り込み、該トレーサーコークスによる炉
芯コークス層Coの更新状況（炉芯部におけるト
レーサーコークスの濃度分布）を示したものであ
る。トレーサーコークスによる炉芯コークス層
Coの更新領域は炉頂軸心部におけるトレーサー
コークスの装入領域に依存しており、軸心側に装
入したものは炉芯の軸心部分に、一方周辺側に装
入したものは炉芯の周辺側に存在している。例え
ばr_t／R_t＝0.12〜0.15の場合には、トレーサーコ
ークスのほとんどが炉底周辺部に充填されてい
る。この結果は、炉芯コークス層Coが炉頂軸心
部におけるrt／Rt＝０〜0.15の範囲へ装入される
コークスによつて更新されていくことを示すもの
であり、しかも炉頂軸心部装入時に装入領域を細
分化し、各領域に目的に応じた粒径や粒度分布、
炉芯コークスCoの半径方向における通気性や通
液性を任意に調整し得ることを示すものである。

第８図は、炉頂軸心部におけるトレーサーコー
クスの装入半径（r_t／R_t）と、炉芯コークス層Co
がトレーサーコークスによつて100％更新される
領域（r_h／R_h：但しr_hは軸心装入コークスによつ
て更新される炉芯コークス層Coの半径、R_hは炉
床半径を示す）との関係を示したものであり、実
線ａは実炉における炉芯コークスの全量更新期間
を10日、破線ｂは同更新期間を７日、破線ｃは同
更新期間を14日と夫々仮定した場合の結果を示し
ている。これらの結果より、（r_t／R_t）と（r_h／
R_h）の関係を求めると、更新期間が10日、７日、
14日のものは、第８図の実線ａおよび破線ｂ，ｃ
に対応して下記式，，によつて表わすこと
ができる。

…（r_t／R_t）＝0.164（r_h／R_h）＋0.052 …（r_t／R_t）＝0.227（r_h／R_h）＋0.073 …（r_t／R_t）＝0.114（r_h／R_h）＋0.036 従つて高炉炉芯コークス層Coの更新期間に応
じて上記式〜等における左辺の値が右辺の値
を上回る様に、即ち第８図において（r_t／R_t）が
各線ａ，ｂ，ｃを上回る様に軸心装入コークス
Ctの半径（r_t）を設定してやれば、炉芯コークス
Coを軸心装入コークスCtによつて確実に更新さ
せることができる。尚上記では実炉における更新
期間は通常７日〜14日の範囲に収まる旨説明した
が、高炉の種類や操業条件等によつて該更新期間
が14日を超え、（r_t／R_t）の値が第８図の線ｃよ
り下回ることもあり得ることを想定し、本発明で
は（r_t／R_t）≧0.03、即ちr_t≧0.03R_tと定めた。

尚「軸心装入コークスによる炉芯コークス層の
100％更新」という観点のみからすると、（r_t／
R_t）の値は大きければ大きいほど好ましく上限
を定める必要はない。しかしながらこの値が大き
くなり過ぎると、軸心装入コークスのうち外周側
に位置するコークスの殆んどは炉芯コークス層
Coに取り込まれることなく熱風との反応で燃
焼・消費されることとなり、良質コークスの消費
量がいたずらに増加するだけであるので、本発明
では経済性を考え（r_t／R_t）は0.3以下、即ち（r_t
≦0.3R_t）と定めた。

従つて上記の要件を満たす様に軸心装入コーク
スの装入半径を設定し、適正な粒度構成を有し且
つ冷間・熱間圧壊強度の優れた良質コークス（即
ち通気性の向上に適したコークスを意味する）を
当該領域内に半径方向で粒径分布が異なる様に装
入すれば、炉芯コークス層は半径方向に粒度の異
なる良質コークスで占められることになり、第２
図で説明した様に高炉上昇ガスは中心流を形成す
ると共に軟化融着帯は逆Ｖ字型を安定に保ち、高
い操業効率が保障されるばかりでなく、出湯時の
溶銑は第４図で説明した如く炉床部を万遍無く通
過して全方向から出湯口方向へ流れることとな
り、炉底周辺壁の溶損も最小限に抑えられる。

前記説明においては、軸心装入コークスとして
良質コークスを装入すると述べてきたが、このこ
とはその周辺に装入されるコークスは汎用されて
いる通常コークスで良いことを意味する。そこで
良質コークスと通常コークスを区分して装入する
方法について、２つの例（第９図、第１０図）を
挙げて説明する。

まず第９図Ａ，Ｂ（炉頂部の縦断面模式図）に
示すベル式高炉では、原料装入用ベル１とは別
に、炉頂軸心部を指向する良質コークス専用の装
入シユート２が配設される。そして装入シユート
２の先端部は前後左右に回動する様に構成されて
いる。通常コークスC_Aを装入するに先立つて炉
頂軸心部に粒度の異なる適量の良質コークスC_B1，
C_B2を半径方向に粒度分布を形成する様に装入し
［第９図Ａ］、次いでその外周側へベル１から通
常コークスC_Aを装入する［第９図Ｂ］。後で装
入された通常コークスC_Aは良質コークスC_B1，C_B2
で堰とめられる為軸心部に入り込むことができ
ず、したがつて軸心装入コークスは良質コークス
C_B1，C_B2で占められることになる。また第１０図
Ａ，Ｂはベルレス式高炉の場合で、旋回式分配シ
ユート３が備えられている。まず分配シユート３
を直下方向に向けた状態で炉頂軸心部に適量の良
質コークスC_B1を装入し［第１０図Ａ］、次いで
分配シユート３を傾斜（炉壁方向に指向）させて
旋回させながら、良質コークスC_B1装入部の外周
側に、良質コークスC_B1とは粒度の異なる良質コ
ークスC_B2を装入し、更に良質コークスC_B2の外周
外に通常コークスC_Aを装入する［第１０図Ｂ］。
尚第９図に示した装入シユート２と、第１０図に
示した分配シユートを組合わせた構成によつても
同様の目的が達成される。

ところでこれまでの説明では、炉芯コークス層
Coの100％を良質の軸心装入コークスで更新す
る、という想定の下で前述の第９図Ｂや第１０図
Ｂに示す如く、各コークス層の全てにおいて炉軸
心部に軸心装入コークスを入れるという操業形態
を仮定して軸心装入コークスの装入領域を定め
た。しかし実際には炉芯コークス層Coのすべて
が通気性・通液性の向上に適した良質コークスで
更新されなければならない訳ではなく、炉芯コー
クス層Coが常時一定量以上の良質コークスで占
められる様にコントロールしてやれば、炉芯コー
クス層Coの通気性および通液性は十分良好に保
たれるものと考えられる。

従つて第９図、第１０図に示した様に、コーク
ス装入の１チヤージ（１チヤージとは第１０図Ｂ
においてＵで示す単位、即ちコークス層と鉱石層
の両方で完結される積層状態の基本装入単位を意
味する）毎に良質コークスC_B1，C_B2を軸心装入し
なければならない訳ではなく、軸心装入コークス
を良質コークスと通常コークスの混合物として良
質コークスの配合比を変えたり、２〜５チヤージ
の中から選ばれる任意チヤージにおいて良質コー
クスC_B1，C_B2の軸心装入を行なつたり、あるいは
１チヤージ内のコークス装入を複数バツチに分け
て２〜数バツチの中から選ばれる任意バツチにお
いて良質コークスC_B1，C_B2の軸心装入を行なう方
式等を採用し、炉軸心部に装入される良質コーク
スの割合を調節することも勿論可能である。

この様な方法を採用しながら、第６図や第８図
で説明した様な軸心装入コークスの設定半径
（r_t）領域内で、半径方向に粒度分布を形成する
様にコークスを装入することによつて、これらが
炉心コークス層Coの更新に利用されて炉芯コー
クスCoの半径方向における充填構造を適当に制
御することができる。

尚、半径方向に粒度分布を形成する様にコーク
スを装入する為の具体的方法は連続的又は段階的
の如何を問わないが、実操業を考慮すると第１３
図に示される様に（又前記第９，１０図でも示し
た様に）、設定半径領域Ａを例えば３区分（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）に分けて粒径の異なるコークスを装入す
ることが例示される。この場合Ｘ，Ｙ，Ｚのどの
区分にどの様な種類のコークスを装入するかは自
由に設計できる事項である。尚軸心装入されるコ
ークス量を、全コークス装入量の0.2重量％以上
としたときに好ましい結果が得られた。

上記説明においてはコークス層の軸心部に良質
コークスを装入する場合について述べたが、コー
クス層については従来の如く通常コークスC_Aの
みの装入とし、鉱石層の装入に当たつて軸心部に
良質コークスを装入する様にしても同様の効果が
得られることが分かつた。またこの方法であれ
ば、通常コークスであつても炉芯においては良質
コークスとして作用することも分かつたので以下
説明する。

第１１図Ａ，Ｂは第９図Ａ，Ｂと同ベル式高炉
の場合であり、原料装入用ベル１とは別に炉頂中
心部のみにコークスＣを装入するためのシユート
４を設けている。尚このシユート４は前記第９図
に示した装入シユート２と同様に、その先端部が
前後左右に回動する様に構成される。コークス層
Ｃはベルからの一斉（若しくは数バツチ分割）投
入によつて形成されている。そしてその上へ鉱石
層Ｏを形成するに当たつては、鉱石Ｏを装入する
に先立つてまず炉頂中心部へシユート４から前記
第９図に示した場合と同様に粒度の異なる所定量
のコークスC₁，C₂を半径方向に粒度分布を形成
する様に装入し［第１１図Ａ］、次いでその外周
側へベル１から鉱石Ｏを装入する［第１１図
Ｂ］。そうすると炉頂軸心部はコークスC₁，C₂
で占められているためこれが堰として作用し鉱石
Ｏは炉頂軸心部へ流入することができず、その結
果、炉内における周辺側は鉱石層Ｏとコークス層
Ｃが相互に重なり合つた通常の堆積構造となる
が、炉軸心部は実質的にコークスＣのみからなる
柱状層となる。

ところで高炉内においては、羽口から吹込まれ
る熱風とコークスの反応により生成する還元性の
CO含有ガスが鉄鉱石に触れながら上昇するが、
その過程において鉄鉱石の還元反応が以下の如く
進行し、 Fe₂O₃＋CO→2FeO＋CO₂ FeO＋CO→Fe＋CO₂ 生成したCO₂はコークス層Ｃを通過する過程で下
記反応式によつて還元され、再び還元性のCO含
有ガスが形成されて上層側の鉄鉱石の還元反応に
利用される。

CO₂＋Ｃ→2CO 従つて各コークス層Ｃ内のコークス粒子は、そ
の直下の鉱石層Ｏを通過する過程で生成したCO₂
との反応により表面から徐々にやせ細つて細粒化
していくことになる（ソリユーシヨンロス反応）。
ところが上記第１１図Ａ，Ｂに示した様な方法で
軸心部を実質的にコークスＣのみからなるものと
しておけば、該軸心部を上昇するガスは鉱石と接
触することがなく従つて酸化されることもないの
で、還元性COガスのままの状態で上昇する。そ
の結果軸心部のコークスＣが［CO₂＋Ｃ→2CO］
のソリユーシヨンロス反応を受けて細粒化する様
な恐れはなくなり、通常コークスであつても粗粒
状態を保つたまま炉芯コークス層Coを更新して
いくこととなり、前記と同様に通気性および通液
性の優れた炉芯コークス層が維持されることにな
る。

この方法（以下鉱石層改造方法ということがあ
る）は炉軸心降下時におけるコークス粒の微細化
を抑制することによつて炉芯コークス層Coの性
状を改善するものであり、前に述べたコークス層
改造方法に比べると、良質コークスを使わなくと
も目的を達成し得るという点で経済的な方法と言
うことができる。もつとも鉱石層改造方法を実施
する場合でも、炉頂軸心部から鉱石層内に軸心装
入されるコークスの一部もしくは全部に良質コー
クスを使用すれば、堆積圧力による降下時の細粒
化も防止され、炉芯コークス層の通気・通液性の
低下を一層確実に防止することができるので好ま
しい。尚、鉱石層改造方法を実施する場合におい
てもコークス層改造方法と同じ様に全チヤージ、
全バツチにおいてコークス軸心装入を行なう必要
はなく、数チヤージ毎、数バツチ毎に所望の頻度
で中心装入を行なえば良い。またコークス層改造
方法を鉱石層改造方法を組み合わせて実施するこ
とも本発明の技術的範囲に含まれる。

尚本発明で炉芯コークス構成材として軸心装入
される固体還元剤のうち代表的なものは、熱間・
冷間圧壊強度が高く且つ粒度調整された良質コー
クスであるが、良質コークスに代えて他の炭素質
物質、たとえば炭化珪素煉瓦、黒鉛煉瓦、木炭等
を粒度調整して、軸心装入し、あるいは良質コー
クスと併用することも勿論可能である。

また前記第９〜１１図の装入例では軸心装入す
るものを除き、通常の装入原料はすべて炉頂壁側
からの周辺装入方式とし、装入原料の流動によつ
て炉軸心方向へ充填する方法を採用しているの
で、各装入物の堆積状態はＶ字形を呈している。
しかしながら炉頂装入時の堆積形状は勿論Ｖ字形
に限られる訳ではなく、たとえば分配シユートを
利用して原料の装入位置を軸心部から炉壁方向へ
徐々にずらしながら旋回装入する方法を採用し、
装入原料の堆積状態を略水平にすることも可能で
ある。

次に実炉を使用した操業実験結果を示す。

マーカーを含有させたトレーサーコークスを約
２か月間に亘つて炉頂軸心部へ装入し、羽口先コ
ークスをサンプリングすることによつてトレーサ
ーコークスがどの様な割合で炉芯コークスの更新
に寄与していくかを調べた。尚炉頂軸心部へのト
レーサーコークスの装入量は段階的に増加し、炉
芯コークスの全量更新期間を考慮してサンプリン
グの２週間前から150Kg／チヤージ一定とし、ト
レーサーコークスの炉頂軸心部における堆積範囲
（r_t／R_t）は約0.06とした。トレーサーコークスの
軸心装入はベルからの通常コークス装入後（鉱石
装入前）に行ない、トレーサーコークス150Kg／
チヤージ装入時の炉頂軸心部におけるトレーサー
コークス濃度は18％とした。

第１２図は上記の実験により得た結果を示すも
のであり、炉芯コークス層内におけるトレーサー
コークスの濃度分布を示している。この結果から
も明らかである様に、トレーサーコークスの炉頂
軸心部への装入量が極くわずかであるため、トレ
ーサーコークス濃度が18％を示す領域は非常に小
さいが、濃度分布の形状は第７図に示したrt／Rt
＜0.04の条件のときの実験結果と酷似しており、
炉頂軸心部への装入コークスによつて炉芯コーク
スの性状をコントロールし得ることが確かめられ
る。

［発明の効果］本発明は以上の様に構成されており、炉頂軸心
部における特定領域に、半径方向に粒度分布が異
なる様に固体還元剤を装入することによつて、炉
芯固体還元剤層の半径方向における通気性および
通液性を任意に制御でき、高炉操業状況を安定に
保つと共に炉底部における溶銑・溶滓流を適正に
制御できる様になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は高炉操業時の内部状況を示す断面模式
図、第２図は安定した操業状況を示す要部断面模
式図、第３図は不安定な操業状況を示す要部断面
模式図、第４，５図は出銑時における溶銑の流れ
を示す説明図、第６図は模擬実験炉を用いた装入
原料の降下状況を示す説明図、第７，８図は模擬
実験結果を示すグラフ、第９〜１１図は本発明で
採用される原料装入法を示す断面説明図、第１２
図は実際の高炉を用いた実験結果を示すグラフ、
第１３図は設定半径領域を平面的に示した概略説
明図である。Ｏ：鉱石（層）、Ｃ：コークス（固体還元剤）
層、Ｋ：塊状帯、SM：軟化融着帯、Ｂ：羽口、
Ｌ：レースウエイ、Co：炉芯コークス（固体還
元剤）、Ｆ：溶銑、Ｅ：出湯口、Ct：トレーサー
コークス、１：ベル、２，４：原料装入シユー
ト、３：分配シユート。

Claims

【特許請求の範囲】１高炉頂部から固体還元剤および鉱石を交互に
装入し、固体還元剤層および鉱石層を積層して高
炉操業する方法であつて、高炉操業の進行につれ
て更新されていく炉芯固体還元剤層の充填構造
を、炉頂軸心部に装入する固体還元剤の装入分布
によつて制御するに当たり、固体還元剤若しくは通液性の向上に適した固体
還元剤を、前者は鉱石層の軸心部に、後者は固体
還元剤層の軸心部に夫々軸心部装入固体還元剤と
して装入するに際し、前記軸心部は、 0.03Rt≦rt≦0.3Rt （式中Rtは炉頂部半径、rtは炉頂部における炉
軸心からの設定半径）で示される炉軸心部領域内と定め、前記軸心部装
入固体還元剤の前記設定半径rt方向に粒度分布を
形成する様に装入して炉芯固体還元剤層の半径方
向における充填構造を制御することを特徴とする
高炉操業における炉芯固体還元剤層の制御方法。