JPH06271906A

JPH06271906A - 高炉への成形コークス装入方法

Info

Publication number: JPH06271906A
Application number: JP6396393A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Hara; 義明原; Shiro Watakabe; 史朗渡壁; Hiroyuki Toubou; 博幸當房; Kanji Takeda; 幹治武田; Tetsuya Fujii; 徹也藤井
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1994-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】全量成形コークスを使用して安定した高炉操
業を達成する。【構成】高炉において全量成形コークスを使用するに
当り、コークスの装入を２バッチに分割し、１バッチ目
のコークス１は２バッチ目のコークス３に比べて粒径が
大きく、反応性が低く、ほぼ強度の等しいものとし、こ
れを炉中心部へ装入し、２バッチ目に室炉コークスに比
べて粒径が小さく、反応性が高い成形コークスを炉中心
のコークスを覆うことなく鉱石層３をすべて覆うように
装入し、次いで鉱石層３を装入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形コークス（Ｆｏｒｍ
ｅｄＣｏｋｅ，以下ＦＣと略記する。）を用いて安定
した高炉操業を行うことができる高炉への成形コークス
装入方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粘結炭を節約するために、安価な非粘結
炭を多量に配合して製造された成形コークスを高炉に装
入することが行われている。成形コークスは室炉コーク
ス（通常の室炉式コークス炉で生成したコークス）に比
べて、反応性が高い、嵩密度が大きい、平均粒径が小さ
い、高炉装入時の空隙率が小さい等の特徴がある。成形
コークスを高炉操業に使用する場合は、平均粒径が小さ
く、空隙率が小さいため、炉内の通気性が悪化し、また
反応性が高いため、炉芯の不活性化が懸念される。

【０００３】この成形コークスを高炉に使用する技術と
して、細粒原料を使用するための手段として用いる技術
がある（特開昭64-31909号公報参照）。一方、他の目的
のための補助手段としてではなく、成形コークスを使用
すること自体を主目的とした技術は、鉄と鋼（73(198
7)、Ｓ814 ）に開示されている。この技術は、成形コー
クスを炉の中心部に装入すると、ガス流分布が悪化し、
炉芯部の不活性化をまねくため、全コークスに対する成
形コークスの配合割合を30％以下として、炉壁部に成形
コークスを堆積させる装入方法である。具体的には、コ
ークスを３バッチに分割して装入し、１バッチ目に装入
した室炉コークスで堰を作り、２バッチ目に装入する成
形コークスを、堰と炉壁との間に堆積させている。

【０００４】また、室炉コークスを使用した場合に、炉
芯部の不活性化を防止する方法として、特開昭64-65207
号公報に炉中心部に通気、通液性の向上に適した良質コ
ークスを装入する方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法は、成
形コークスの配合割合が30％以下の場合であり、成形コ
ークスの配合割合が30％以上の場合については開示され
ていない。また、成形コークスの配合割合が30％以上の
場合には、１バッチ目に装入したコークスで作られた堰
を乗り越えて、２バッチ目に装入された成形コークスが
炉中心部へ流れ込む恐れがあるという問題がある。特
に、 3,000ｍ³以上の大型高炉においては、成形コーク
ス配合割合が30％以上の実績は今までにない。

【０００６】さらに、高炉へ装入するコークスとして全
量FCを使用すると、炉中心部に粒径が小さく、高反応性
のFCが装入されるため、炉芯部のコークスは細粒化し、
通気、通液性の悪化、コークス温度の低下が起こる。ま
た、FCは元来、粒径が小さく、高炉装入時の空隙率が小
さいので高炉操業時の通気抵抗が高くなるため、このよ
うな炉芯不活性が生ずると操業が不安定になり、最悪の
場合操業が成り立たなくなる。

【０００７】本発明は上記従来技術の問題点を解消し、
炉況を損なうことなく実質的に全量成形コークスを活用
することができる高炉への成形コークス装入方法を提供
することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、高炉において実質的に全量成形コークスを
使用するにあたり、コークスの装入を２バッチに分割
し、１バッチ目に使用する成形コークスは２バッチ目に
使用する成形コークスに比べて粒径が大きく、反応性が
低く、強度がほぼ等しいかまたは大きいものとし、まず
これを前装入の鉱石層の炉中心部へ集中的に装入し、次
いで２バッチ目に室炉コークスより粒径が小さく、反応
性が高い成形コークスを、前記炉中心部の装入された成
形コークスを覆うことなく、かつ前装入の鉱石層をすべ
て覆うように装入し、次いで鉱石をコークス層をすべて
覆うように装入することを特徴とする高炉への成形コー
クス装入方法である。

【０００９】

【作用】炉芯部の不活性化、すなわち、炉芯を構成する
コークスの粒径が低下したり、炉芯の空隙が低下したり
して通気、通液性が悪化することは、送風圧の上昇、ス
リップの多発、排滓性の悪化を引起し、高炉操業の安定
化にとって非常に大きな問題となる。

【００１０】炉芯不活性の原因としてはいろいろ挙げら
れる。たとえばレースウェイ内及びその近傍でコークス
が熱衝撃を受けたり、コークス同士が擦れあう時に粉が
発生し、近傍に飛散するが炉芯まで飛散した粉は炉芯の
コークスの動きが遅いことから次々に堆積し目詰まりを
起こしてしまう。また、羽口からの微粉炭吹き込み操業
で羽口内で燃えきれなかった未燃焼の微粉炭も同様に炉
芯に堆積する。また、炉芯でスラグ中に残留している F
eOなどとコークスが反応し、コークス粒径が低下する
が、炉芯のコークスの動きが遅いことから粒子径の低下
幅は大きくなることなどによる。

【００１１】成形コークスは一般的に室炉コークスに比
べて粒径が小さく、反応性が高い。このような成形コー
クス（FC）が炉中心部に装入された場合、もともとFCの
粒径が小さいこと、また、その高反応性のため、FCが炉
芯に到達するまでの間にCO₂との反応により粒径が小さ
くなること、さらに、FCの空隙率の低さが原因となり、
炉芯部の通気、通液性が悪化する。

【００１２】本発明によれば、炉中心部に粒径が大き
く、反応性の低い成形コークスを装入するため、炉の中
心部分を降下してくるコークスは CO₂との反応による粒
径低下が抑えられる。また、中心部に集中的にコークス
を装入するため、中心部のＯ／Ｃが小さくなり FeOとの
反応も抑えられる。これらの作用により炉芯でのコーク
ス粒径の大きさが保たれ、炉芯部での通気、通液性が確
保される。

【００１３】このように、炉芯部での通気、通液性が良
好であることは、中心ガス流が十分確保されることであ
り、中心部のコークス温度の上昇や炉全体の通気抵抗の
低下につながり、操業の安定性を増すことに大きく寄与
する。なお、炉中心部に装入する成形コークスは、図１
に示すように、少なくとも成形コークス３が中心部に流
れ込まないだけの量が必要であるが、図２に示すように
中心にコークス１の柱ができてしまうほど大量に使用す
るのは好ましくない。なぜなら、中心に鉱石２が全くな
くコークス１のみである場合、中心ガス流が強くなりす
ぎ、周辺流が弱くなったり、炉頂ガス温度が高くなった
りして操業に支障をきたすからである。

【００１４】一般的な成形コークスは室炉コークスに比
べて粒径が小さく、反応性が高いが、このような成形コ
ークスに比べて粒径が大きく、反応性が低く、少なくと
も強度が等しい成形コークスは、一般的な成形コークス
を製造する場合に比べて粘結炭を多く配合し、バインダ
ーの質を高め、さらに乾留炉での乾留時間を長くするこ
とにより製造することができる。これらの方法をとるこ
とは製造コストを高めることになるが、炉中心部に集中
的に装入する性状のすぐれた成形コークスの必要量は全
コークス量の高々10％であり、この点の問題は小さい。

【００１５】通常の高炉操業では装入物分布を制御し、
半径方向のＯ／Ｃ分布を望ましい形に調整するが、成形
コークスは室炉コークスに比べて堆積角が小さく、装入
したコークスが炉中心へ流れ込みやすい性質をもってい
る。すなわち、一般的性状の成形コークスを使用すると
もともと粒径が小さいコークスが炉中心に流れ込みやす
くなり炉芯の通気、通液性が悪化する。

【００１６】したがって、本発明のように炉中心に性状
のすぐれた成形コークスを予め装入する場合、その外側
に通常の成形コークスを装入しても細粒のコークスが炉
中心に流れ込むことが少なく、室炉コークスの場合（特
開昭64-65207号公報）と比べても極めて大きい効果があ
る。

【００１７】

【実施例】本発明を内容積2500ｍ³の高炉で実施した。
すなわち図１に示すように、前装入の鉱石層３の炉中心
部上へ１バッチ目に総量17.6ｔのうち性状の優れた一部
を成形コークス１として、その成形コークス１を集中的
に装入し、２バッチ目に成形コークス２を前装入の鉱石
層３を全て覆うように装入した。なお比較のため全量一
般的な成形コークス２を使用するばあい、性状のすぐれ
た成形コークス１を炉中心部に少量装入する場合および
多量装入する場合についても実験を行った。操業条件お
よび操業結果を比較例と共に表１に示す。

【００１８】つづいて装入する鉱石は成形コークス１お
よび成形コークス２を覆うように装入した。このように
鉱石層を介在させることにより中心部のガス流の流れを
適度に確保することができる。なお、成形コークス１お
よび成形コークス２の性状を表２に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】表１に示すように本発明の実施例１、２で
は、比較例１、２と比べて炉芯コークスの平均粒径が大
きくなっている。また、スリップ回数が減少し、通気抵
抗指数が低下しており、高炉操業が安定していることが
わかる。比較例３では、中心に装入したコークス量が過
剰であって、炉頂ガス温度の上昇、周辺ガス流の抑制
（熱負荷の低下）が生じており、好ましくない操業とな
っている。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
炉で成形コークスを使用する場合に炉中心部に装入した
室炉コークスによって炉芯の不活性化が抑えられ、炉内
の通気、通液性が確保することができるので安定した高
炉操業が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法による装入物分布状況を模式的に
示す断面図である。

【図２】比較例の方法による装入物分布状況を模式的に
示す断面図である。

【符号の説明】

１室炉コークス２成形コークス３鉱石４炉壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者當房博幸千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者武田幹治千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者藤井徹也千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高炉において実質的に全量成形コークス
を使用するにあたり、コークスの装入を２バッチに分割
し、１バッチ目に使用する成形コークスは２バッチ目に
使用する成形コークスに比べて粒径が大きく、反応性が
低く、強度がほぼ等しいかまたは大きいものとし、まず
これを前装入の鉱石層の炉中心部へ集中的に装入し、次
いで２バッチ目に室炉コークスより粒径が小さく、反応
性が高い成形コークスを、前記炉中心部の装入された成
形コークスを覆うことなく、かつ前装入の鉱石層をすべ
て覆うように装入し、次いで鉱石をコークス層をすべて
覆うように装入することを特徴とする高炉への成形コー
クス装入方法。