JPH058247B2 - - Google Patents
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- JPH058247B2 JPH058247B2 JP62220991A JP22099187A JPH058247B2 JP H058247 B2 JPH058247 B2 JP H058247B2 JP 62220991 A JP62220991 A JP 62220991A JP 22099187 A JP22099187 A JP 22099187A JP H058247 B2 JPH058247 B2 JP H058247B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/008—Composition or distribution of the charge
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、高炉操業上の重要管理項目の１つで
ある低融点金属の高炉内蓄積量を適正に制御する
高炉操業方法に関するものである。
ある低融点金属の高炉内蓄積量を適正に制御する
高炉操業方法に関するものである。
［従来の技術］
高炉原料である鉱石中にはサルフアイド
（ZnS）、フエライト（ZnO・Fe2O3等）、シリケー
ト（2ZnO・SiO2等）等の形でZnが含まれている
が、これらのZn化合物は低融点且つ易分解性物
質であるから高炉内の900〜1000℃の温度域に到
達すると一度分解してZnOに変化し、下記反応式
で示される様にＣ、CO、H2等によつて還元され
ガス状のZnとなる。
（ZnS）、フエライト（ZnO・Fe2O3等）、シリケー
ト（2ZnO・SiO2等）等の形でZnが含まれている
が、これらのZn化合物は低融点且つ易分解性物
質であるから高炉内の900〜1000℃の温度域に到
達すると一度分解してZnOに変化し、下記反応式
で示される様にＣ、CO、H2等によつて還元され
ガス状のZnとなる。
ZnO＋Ｃ＝Zn＋CO−55370（Kcal）
ZnO＋CO＝Zn＋CO2−15770（Kcal）
ZnO＋H2＝Zn＋H2O−25640（Kcal）
この様にガス化したZnは、一部は炉頂ガスと
ともに炉外に排出されるが、一部は冷却されて炉
内上層部の鉱石層内に凝縮し、あるいは酸化され
て酸化物として沈積する。この様に凝縮又は沈積
したZn化合物は鉱石層の降下に伴なつて再び高
温領域に至り、再還元並びにガス化を受けて炉頂
方向へ上昇し、一部は再び炉内上層部鉱石層に凝
縮乃至沈積する。この様な循環を繰返す間に蓄積
量が次第に増加し、場所によつては装入濃度の10
倍程度にまで高濃度化する。また上昇気流に対し
て鉱石層がフイルター層としての機能を発揮する
ことがZnの凝縮・循環を助長するとも言われて
いる。
ともに炉外に排出されるが、一部は冷却されて炉
内上層部の鉱石層内に凝縮し、あるいは酸化され
て酸化物として沈積する。この様に凝縮又は沈積
したZn化合物は鉱石層の降下に伴なつて再び高
温領域に至り、再還元並びにガス化を受けて炉頂
方向へ上昇し、一部は再び炉内上層部鉱石層に凝
縮乃至沈積する。この様な循環を繰返す間に蓄積
量が次第に増加し、場所によつては装入濃度の10
倍程度にまで高濃度化する。また上昇気流に対し
て鉱石層がフイルター層としての機能を発揮する
ことがZnの凝縮・循環を助長するとも言われて
いる。
一方装入原料中にはアルカリ珪酸塩（例えば
2K2O・SiO2、K2O・SiO2等）の形でＫやNa等
のアルカリ金属が含まれており、該アルカリ珪酸
塩は炉内を降下する間にアルカリ金属に還元され
ガス化して炉内を上昇し、Znと同様に一部は炉
頂ガスと共に排出されるが、一部は冷却されて鉱
石層に炭酸塩やシアン化物として沈着し、再び鉱
石層と共に降下し、ガス化、沈着をくり返して高
炉内を循環する。その循環プロセスは第２図に示
される通りであり、文献［J.Davies：
Ironmaking and Steelmaking、５（1978）、
P151］にも紹介されている。
2K2O・SiO2、K2O・SiO2等）の形でＫやNa等
のアルカリ金属が含まれており、該アルカリ珪酸
塩は炉内を降下する間にアルカリ金属に還元され
ガス化して炉内を上昇し、Znと同様に一部は炉
頂ガスと共に排出されるが、一部は冷却されて鉱
石層に炭酸塩やシアン化物として沈着し、再び鉱
石層と共に降下し、ガス化、沈着をくり返して高
炉内を循環する。その循環プロセスは第２図に示
される通りであり、文献［J.Davies：
Ironmaking and Steelmaking、５（1978）、
P151］にも紹介されている。
この様にZnやアルカリ金属等の低融点物質は、
炉内を循環・蓄積する傾向にあり、その蓄積量が
過大になると通風性を悪化させると共に鉱石層間
だけでなく炉壁への沈着量も大きくなり、所謂壁
付き現象を起こして装入物の降下を妨げ、片減
り、スリツプ、棚吊り等の重大な事態を引き起こ
す。又アルカリ金属の蓄積は炉壁れんがの侵食を
促進する原因に一つともされている。
炉内を循環・蓄積する傾向にあり、その蓄積量が
過大になると通風性を悪化させると共に鉱石層間
だけでなく炉壁への沈着量も大きくなり、所謂壁
付き現象を起こして装入物の降下を妨げ、片減
り、スリツプ、棚吊り等の重大な事態を引き起こ
す。又アルカリ金属の蓄積は炉壁れんがの侵食を
促進する原因に一つともされている。
ちなみに第３〜６図は休止高炉の炉内状況調査
結果の一例を示す断面説明図であり、第３図は炉
内鉱石層の分布を示す説明図、第４図は休止前に
調べた高炉下部の温度分布を示す説明図、第５図
は炉内Zn分布を示す説明図、第６図は炉内アル
カリ金属分布を示す説明図である。これらの調査
結果も上記低融点循環金属の蓄積状況と炉内状況
の間の相関性に関する上述の考察を支持してい
る。
結果の一例を示す断面説明図であり、第３図は炉
内鉱石層の分布を示す説明図、第４図は休止前に
調べた高炉下部の温度分布を示す説明図、第５図
は炉内Zn分布を示す説明図、第６図は炉内アル
カリ金属分布を示す説明図である。これらの調査
結果も上記低融点循環金属の蓄積状況と炉内状況
の間の相関性に関する上述の考察を支持してい
る。
［発明が解決しようとする問題点］
低融点循環金属の蓄積を防止あるいは低減する
方法としては、次の〜の方法が考えられるが
いずれも実現性に問題がある。即ち コークス比を上げて高炉全体の温度を高め、
低融点循環金属のガス化を促進すると共に、1000
℃以下の領域を狭くすることによつてガス化金属
の凝縮を抑制する方法。
方法としては、次の〜の方法が考えられるが
いずれも実現性に問題がある。即ち コークス比を上げて高炉全体の温度を高め、
低融点循環金属のガス化を促進すると共に、1000
℃以下の領域を狭くすることによつてガス化金属
の凝縮を抑制する方法。
しかしコークス比の上昇は生産量の低下を意味
し、生産性が悪化すると共に生産コストの上昇を
招く。又1000℃以下の領域の縮小には自ずと限界
があり、現状ではせいぜい蓄積量の増加度を低減
するに止まつており、増加自体を防止しあるいは
積極的に減少させるまでには至つていない。
し、生産性が悪化すると共に生産コストの上昇を
招く。又1000℃以下の領域の縮小には自ずと限界
があり、現状ではせいぜい蓄積量の増加度を低減
するに止まつており、増加自体を防止しあるいは
積極的に減少させるまでには至つていない。
炉内殊に炉壁に1000℃以下の領域を形成しな
いことは不可能であるが、逆に凝縮・沈積した低
融点循環金属の酸化物や化合物は比較的低温で揮
発するので沈着箇所に適当な温度のガス流を流す
ことによつて沈積物をガス化・除去することが考
えられる。そこで操業上の重大な問題点である壁
付きを防止する為に、ムーバブルアーマ等の装入
物分布制御手段を用いて周辺流を強め、炉壁側温
度を高めて炉壁に付着する蓄積物を高炉外へ排出
する方法。
いことは不可能であるが、逆に凝縮・沈積した低
融点循環金属の酸化物や化合物は比較的低温で揮
発するので沈着箇所に適当な温度のガス流を流す
ことによつて沈積物をガス化・除去することが考
えられる。そこで操業上の重大な問題点である壁
付きを防止する為に、ムーバブルアーマ等の装入
物分布制御手段を用いて周辺流を強め、炉壁側温
度を高めて炉壁に付着する蓄積物を高炉外へ排出
する方法。
しかしこの方法は周辺流操業になる為、元来中
心流が好ましいと考えられている高炉操業状態が
不安定になるという問題がある。
心流が好ましいと考えられている高炉操業状態が
不安定になるという問題がある。
低融点循環金属蒸気に対してフイルター層と
して作用する鉱石層を粗粒鉱石で形成してフイル
ター作用を弱め、凝縮を防止する方法。
して作用する鉱石層を粗粒鉱石で形成してフイル
ター作用を弱め、凝縮を防止する方法。
しかしこの方法では鉱石粗粒化に限界がある為
補助的作用効果を発揮するものに留まり、低融点
循環金属蓄積の問題を根本的に解決するには至ら
ない。
補助的作用効果を発揮するものに留まり、低融点
循環金属蓄積の問題を根本的に解決するには至ら
ない。
本発明はこうした事情に着目してなされたもの
であつて、生産性や炉況に何ら悪影響を与えるこ
となく、Znやアルカリ金属等の低融点循環金属
の蓄積を防止し得る様な高炉操業方法を提供する
ことを目的とするものである。
であつて、生産性や炉況に何ら悪影響を与えるこ
となく、Znやアルカリ金属等の低融点循環金属
の蓄積を防止し得る様な高炉操業方法を提供する
ことを目的とするものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明方法は、高炉頂部からコークス及び鉱石
を交互に装入し、コークス層及び鉱石層を降下さ
せつつ通風して鉱石を加熱・還元する高炉操業方
法において、各コークス層を形成する装入コーク
ス量を100重量部としたとき、鉱石層の中心部に
0.2重量部以上のコークスを装入することによつ
て高炉中心部の通気性並びに温度を高め、低融点
循環金属を高炉外へ排出する点に要旨を有するも
のである。
を交互に装入し、コークス層及び鉱石層を降下さ
せつつ通風して鉱石を加熱・還元する高炉操業方
法において、各コークス層を形成する装入コーク
ス量を100重量部としたとき、鉱石層の中心部に
0.2重量部以上のコークスを装入することによつ
て高炉中心部の通気性並びに温度を高め、低融点
循環金属を高炉外へ排出する点に要旨を有するも
のである。
［作用並びに実施例］
高炉操業の効率およ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
の確立した考え方によると、例えば特開昭60−
56003号公報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の形状を逆Ｖ字形
に維持したときの操業効率が最も高く且つ安定し
ているとされている。
法については多くの提案がなされているが、現在
の確立した考え方によると、例えば特開昭60−
56003号公報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の形状を逆Ｖ字形
に維持したときの操業効率が最も高く且つ安定し
ているとされている。
そこで本発明においては、中心流操業を維持す
るという考え方の下に、即ち中心ガス流を強化す
ることによつて中心部温度を高め、中心ガス流に
随伴する低融点金属蒸気の凝縮・沈積を防止して
炉頂ガスと共に放出させ、その結果として高炉内
循環低融点金属量を低減しようと考えた。そして
中心ガス流を強化する方法として、前記構成説明
に示される様に鉱石層の形成に際して鉱石層の中
心部に一定量以上のコークスを装入して、高炉中
心部に炉底から装入物表面に至る連続したコーク
ス層を形成する方法を採用した（以上これを中心
装入と言う）。即ち第１図ａ，ｂは通常装入並び
に本発明に係る中心装入を行なつた場合の装入物
分布を夫々示す模式図であり、通常装入の場合に
第１図ｂに示す様に高炉中心線上にコークス層を
遮る様に鉱石層が存在しており、中心ガス流が流
れ難くなつている。これに対し第１図ａの場合に
は高炉中心線上に一貫してコークスが存在してお
り、中心部の（鉱石／コークス）比が通常より低
くなる為、中心部では熱流比が低下し、ガス温度
が上昇するとともに通気性が向上する。さらに中
心部では鉄鉱石還元反応が起こらないので中心部
でのCO2ガスの発生量が通常より少なくなり、高
炉内でコークスを劣化させるソリユーシヨンロス
反応（Ｃ＋CO2＝2CO）が抑制される。従つて中
心にコークスを装入すると、このコークスは通常
操業に比べてソリユーシヨンロス反応による劣化
が少なく、高炉中心部の通気性が確保される。尚
通気性は高炉中心部だけの問題ではなく、羽口か
ら吹込まれた熱風が周辺流を形成することなく炉
心コークス層をスムーズに通過して中心部に至
り、中心流となつて上昇するか否かが問題である
が、別途出願している様に鉱石層中心部にコーク
スを重点的に供給すると、中心部コークスが順次
降下して炉心部（軟化融着体より炉底に至る部
分）に蓄積され、通気性並びに通液性の良好な炉
心コークス層を形成することから、前記構成を採
用すると炉心コークス層及び高炉中心線上に通気
性の良いコークス層を形成することができる。
るという考え方の下に、即ち中心ガス流を強化す
ることによつて中心部温度を高め、中心ガス流に
随伴する低融点金属蒸気の凝縮・沈積を防止して
炉頂ガスと共に放出させ、その結果として高炉内
循環低融点金属量を低減しようと考えた。そして
中心ガス流を強化する方法として、前記構成説明
に示される様に鉱石層の形成に際して鉱石層の中
心部に一定量以上のコークスを装入して、高炉中
心部に炉底から装入物表面に至る連続したコーク
ス層を形成する方法を採用した（以上これを中心
装入と言う）。即ち第１図ａ，ｂは通常装入並び
に本発明に係る中心装入を行なつた場合の装入物
分布を夫々示す模式図であり、通常装入の場合に
第１図ｂに示す様に高炉中心線上にコークス層を
遮る様に鉱石層が存在しており、中心ガス流が流
れ難くなつている。これに対し第１図ａの場合に
は高炉中心線上に一貫してコークスが存在してお
り、中心部の（鉱石／コークス）比が通常より低
くなる為、中心部では熱流比が低下し、ガス温度
が上昇するとともに通気性が向上する。さらに中
心部では鉄鉱石還元反応が起こらないので中心部
でのCO2ガスの発生量が通常より少なくなり、高
炉内でコークスを劣化させるソリユーシヨンロス
反応（Ｃ＋CO2＝2CO）が抑制される。従つて中
心にコークスを装入すると、このコークスは通常
操業に比べてソリユーシヨンロス反応による劣化
が少なく、高炉中心部の通気性が確保される。尚
通気性は高炉中心部だけの問題ではなく、羽口か
ら吹込まれた熱風が周辺流を形成することなく炉
心コークス層をスムーズに通過して中心部に至
り、中心流となつて上昇するか否かが問題である
が、別途出願している様に鉱石層中心部にコーク
スを重点的に供給すると、中心部コークスが順次
降下して炉心部（軟化融着体より炉底に至る部
分）に蓄積され、通気性並びに通液性の良好な炉
心コークス層を形成することから、前記構成を採
用すると炉心コークス層及び高炉中心線上に通気
性の良いコークス層を形成することができる。
結局前記構成を採用した結果として高炉内では
吹き込まれたガスは中心部に集まりやすくなり、
中心部の（鉱石／コークス）比が低く還元反応の
為の熱消費が少ないことと相まつて中心部の温度
が高くなる。
吹き込まれたガスは中心部に集まりやすくなり、
中心部の（鉱石／コークス）比が低く還元反応の
為の熱消費が少ないことと相まつて中心部の温度
が高くなる。
中心部の温度が高くなると、中心部での低融点
金属の凝縮が抑制され、循還物質である低融点金
属が、強い中心ガス流にのつて炉外へ排出される
ようになる。
金属の凝縮が抑制され、循還物質である低融点金
属が、強い中心ガス流にのつて炉外へ排出される
ようになる。
尚かかる本発明方法における鉱石層中心部への
コークス装入に当たつては、各コークス層を形成
する装入コークス量を100重量部としたとき、0.2
重量部以上のコークスを装入して行なう必要があ
り、0.2重量部未満のときは、中心部の通気性並
びに炉心コークス層の通気性及び通液性が向上せ
ず、本発明の効果を十分に得ることができない。
コークス装入に当たつては、各コークス層を形成
する装入コークス量を100重量部としたとき、0.2
重量部以上のコークスを装入して行なう必要があ
り、0.2重量部未満のときは、中心部の通気性並
びに炉心コークス層の通気性及び通液性が向上せ
ず、本発明の効果を十分に得ることができない。
ところで或る高炉操業におけるZn装入量、Zn
排出量及びZn蓄積量の変化を追跡したところ、
例えば第７図に示すようであつた。これによると
装入物中に含まれるZn量と高炉ダスト、溶銑、
スラグ等として排出されるZn量とのバランスを
管理しておけば高炉内のZn蓄積量が分かる。ア
ルカリ金属についても同様である。従つて高炉操
業中は常時本発明方法を実施してもよいが、低融
点金属の炉内蓄積度を連続測定しておき、第７図
に示す様に上記低融点金属の炉内蓄積量が一定以
上に増加する傾向が見られたならばそのときだけ
本発明方法を適用して鉱石層中心部へのコークス
装入を行ない、蓄積された低融点金属を上記メカ
ニズムに基づいて中心部から炉外へ出するという
こともできる。即ち第７図に示される操業例で
は、Ｌ１チヤージからＭ３チヤージにかけて本発
明方法を実施しており、この間排出Zn量は急上
昇し、蓄積Zn量を低水準とすることに成功して
いる。
排出量及びZn蓄積量の変化を追跡したところ、
例えば第７図に示すようであつた。これによると
装入物中に含まれるZn量と高炉ダスト、溶銑、
スラグ等として排出されるZn量とのバランスを
管理しておけば高炉内のZn蓄積量が分かる。ア
ルカリ金属についても同様である。従つて高炉操
業中は常時本発明方法を実施してもよいが、低融
点金属の炉内蓄積度を連続測定しておき、第７図
に示す様に上記低融点金属の炉内蓄積量が一定以
上に増加する傾向が見られたならばそのときだけ
本発明方法を適用して鉱石層中心部へのコークス
装入を行ない、蓄積された低融点金属を上記メカ
ニズムに基づいて中心部から炉外へ出するという
こともできる。即ち第７図に示される操業例で
は、Ｌ１チヤージからＭ３チヤージにかけて本発
明方法を実施しており、この間排出Zn量は急上
昇し、蓄積Zn量を低水準とすることに成功して
いる。
［発明の効果］
本発明は以上の様に構成されており、中心流操
業における中心ガス流の強化により、高炉中心部
の通気性並びに温度を高め、低融点金属の炉外排
出を促進することができ、生産性や炉況を悪化さ
せることなく低融点金属の炉内蓄積量を低減する
ことができる。
業における中心ガス流の強化により、高炉中心部
の通気性並びに温度を高め、低融点金属の炉外排
出を促進することができ、生産性や炉況を悪化さ
せることなく低融点金属の炉内蓄積量を低減する
ことができる。
かくして低融点金属化合物の壁付きによる片減
り、スリツプ、棚吊りといつた操業不良をも未然
に防止することができた。
り、スリツプ、棚吊りといつた操業不良をも未然
に防止することができた。
第１図は本発明方法実施時と通常装入時のコー
クス層分布を示す高炉断面説明図、第２図は高炉
内におけるアルカリ金属の循環プロセスを示すフ
ロー説明図、第３〜６図は休止高炉の炉内状況を
示す断面説明図、第７図は或る高炉操業における
装入Zn量、排出Zn量、蓄積Zn量の推移を示すグ
ラフであり、実施例結果を示すグラフである。
クス層分布を示す高炉断面説明図、第２図は高炉
内におけるアルカリ金属の循環プロセスを示すフ
ロー説明図、第３〜６図は休止高炉の炉内状況を
示す断面説明図、第７図は或る高炉操業における
装入Zn量、排出Zn量、蓄積Zn量の推移を示すグ
ラフであり、実施例結果を示すグラフである。
Claims (1)
- １ 高炉頂部からコークス及び鉱石を交互に装入
し、形成されたコークス層及び鉱石層を降下させ
つつ通風して鉱石を加熱・還元する高炉操業方法
において、各コークス層を形成する装入コークス
量を100重量部としたとき、鉱石層の中心部に0.2
重量部以上のコークスを装入することによつて高
炉中心部の通気性並びに温度を高め、低融点循環
金属を高炉外へ排出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 |
|---|---|---|---|
| JP22099187A JPS6465212A (en) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | Method for operating blast furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22099187A JPS6465212A (en) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | Method for operating blast furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6465212A JPS6465212A (en) | 1989-03-10 |
| JPH058247B2 true JPH058247B2 (ja) | 1993-02-01 |
Family
ID=16759756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22099187A Granted JPS6465212A (en) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | Method for operating blast furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6465212A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA43905C2 (uk) * | 1996-11-08 | 2002-01-15 | Фоест-Альпіне Індустріанлагенбау Гмбх | Спосіб отримання розплавленого чавуну або напівфабрикатів сталі |
| KR20100122952A (ko) * | 2008-05-30 | 2010-11-23 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 선철 제조 방법 |
| CN102912049B (zh) * | 2012-10-29 | 2014-11-26 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 取消高炉中心加焦的方法 |
| CN111455119A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-07-28 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 用于高炉冶炼的中心引火方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6056003A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-04-01 | Kobe Steel Ltd | 高炉へのコ−クス装入方法 |
| JPS6142896U (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-19 | 株式会社東芝 | 電気機器 |
-
1987
- 1987-09-03 JP JP22099187A patent/JPS6465212A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6056003A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-04-01 | Kobe Steel Ltd | 高炉へのコ−クス装入方法 |
| JPS6142896U (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-19 | 株式会社東芝 | 電気機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6465212A (en) | 1989-03-10 |
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