JPH0692608B2 - 高炉操業方法 - Google Patents

高炉操業方法

Info

Publication number
JPH0692608B2
JPH0692608B2 JP1049145A JP4914589A JPH0692608B2 JP H0692608 B2 JPH0692608 B2 JP H0692608B2 JP 1049145 A JP1049145 A JP 1049145A JP 4914589 A JP4914589 A JP 4914589A JP H0692608 B2 JPH0692608 B2 JP H0692608B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coke
ore
blast furnace
charging
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1049145A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02228408A (ja
Inventor
慎弥 有馬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP1049145A priority Critical patent/JPH0692608B2/ja
Publication of JPH02228408A publication Critical patent/JPH02228408A/ja
Publication of JPH0692608B2 publication Critical patent/JPH0692608B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Iron (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、高炉頂部から固体還元剤および鉱石を装入
し、固体還元剤層および鉱石層を積層して高炉操業する
方法に関し、詳細には高炉軸心部に固体還元剤を装入し
て炉内上昇ガスを中心流化し、軟化融着体の形状をシャ
ープな逆V字状に維持すると共に、炉芯部の通気性およ
び通液性を適正に維持するための高炉操業方法に関する
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7図は高炉操業状況を示す断面模式図であり、
図中OAは鉱石層、CAはコークス層、Kは塊状帯、SMは軟
化融着帯、Coは炉芯コークス層、Lはレースウェイ、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
クスとの反応によって生成する還元性ガス(CO)の作用
で鉱石Oは塊状帯Kを降下する過程で還元され、軟化融
着帯SMを形成した後炉芯コークス層Coの隙間を伝って炉
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61-428
96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。
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、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
質移動シミュレーショ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。
第8図(A),(B)は塊状帯Kにおける軸心部の通気
性と操業状況の関係を示した縦断面模式図であり、塊状
帯Kにおける軸心部の通気性が良好である場合は、高炉
上昇ガスは中心流指向となるため、鉱石の還元反応は周
辺部よりも軸芯部の方が早い位置(即ち高い位置)から
進みはじめ、その結果軟化融着帯SMは第8図(A)に示
す如くシャープな逆V字形で安定する。しかし軸心部の
通気性が悪くなると、通気抵抗が大きいため上昇ガスは
高炉周壁側へ指向せざるを得ず、その結果周壁側にも早
期還元反応進行領域ができて軟化融着帯SMは第8図
(B)に示す如くW字形を呈することになり、風圧変動
や炉壁側への熱損失の増大、荷下り異常等が頻発し、操
業状況は著しく不安定になる。
第9図(A),(B)は炉芯コークス層Coの通気性が炉
況に与える影響を説明するための縦断面模式図であり、
炉芯コークス層Coの通気性が良好である場合、羽口Bか
ら吹き込まれる熱風は通気性のよい炉芯コークス層Coの
中心部まで進行し易くなっているので、第9図(A)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て軟化融着帯SMの形状も逆V字
形で安定に保たれる。これに対し第9図(B)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
ら吹き込まれる熱風は高炉壁面方向に分流せざるを得
ず、それに伴なって周辺部の鉱石Oが第8図(B)の場
合と同様に早い位置(高い位置)から還元を受けはじ
め、その結果は軟化融着帯SMはW字形となって炉壁に近
い側の高さ方向への通気抵抗は一層小さくなり、上昇ガ
スの周辺流は更に助長されて炉況はますます不安定にな
る。
一方第10図(A),(B)は炉芯コークス層Coの通液性
が炉況に与える影響を示した炉床部における横断面模式
図であり、炉芯コークス層Coの通液性が良好である場合
は、第10図(A)に実線矢印で示す如く溶銑Fは炉芯の
中央部を含めて炉床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の通液性が悪く従っ
て炉芯部の通液抵抗が大きい場合は、第10図(B)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の通気性または通液性の制御を目的として、炉頂
軸芯部にコークス(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(特開昭62-220981号)。
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
ークスによって更新されることに着目し、高炉頂部から
コークスおよび鉱石を装入するに当たり、鉱石層の軸心
部領域にコークスCを装入するかまたはコークス層の軸
心部領域に通気性及び通液性の向上に適したコークスを
適宜装入することによって炉芯の通気性や通液性を適正
に制御しようとするものであった。またこの発明によれ
ば、軸心部の特定領域に装入されるコークス量は全装入
コークスの0.2重量%以上であると規定されている。
[発明が解決しようとする課題] ところでコークスの軸心装入は、軸心装入専用シュート
を用いることによって、その目的は一応達成される。
第11図は軸心装入法の一例を示す説明図であり、この図
はベル式高炉の場合を示しており、原料装入用ベルとは
別に炉頂軸心部のみにコークスCを装入するためのシュ
ート4を設けている。尚軸心装入を実施するに当たって
はベルムーバブル方式によって行なう場合もあるが、こ
の場合も手順はほぼ同様である。
コークス層CAはベルからの一斉(若しくは数バッチ分
割)投入によって形成されている。そしてその上へ鉱石
層をOAを形成することに当たっては、鉱石Oを装入する
に先立ってまず炉頂軸心部へシュート4から所定量のコ
ークスCを装入し[第11図(A)]、次いでその周辺へ
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Cで占められるためこれが堰
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OAとコー
クス層CAが相互に重なりあっ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のみからなる柱状層と
なる。尚一つの鉱石層を形成するのに、鉱石を数バッチ
に分割して投入する場合もあるが、その場合においても
シュートから炉軸心部へのコークスは、鉱石の投入に先
立ち一度に投入されているのが一般的である[後述の第
1図(B)および第5図(B)に係る説明参照]。
しかしながらこれまでのコークス軸心装入方法では、全
装入コークスに対して0.2%以上のコークスを、生産性
(操業作業性)を低下させることなく炉軸心部に装入す
るには、比較的大規模な装置(例えば前記シュート4)
を設ける必要があり、設備コストが高くなるという問題
があった。また高炉操業の向上を図るという観点から投
入鉱石量を増加させようとしても、それに応じて一度に
軸心装入されるコークス量を任意に増加するには限度が
あり、例えば一定量のコークスに対して鉱石量のみを増
加させても、該コークスは鉱石によって覆われてしま
い、このコークスに関してはガス流分布制御性の向上に
寄与しなくなる。
本発明はこの様な事情に着目してなされたものであっ
て、その目的は既存の設備を用いても軸心装入コークス
量を任意に増大し得る様な、或は大規模な装置を設けず
とも最適な軸心装入を実施できる様な高炉操業方法を提
供することにある。
[課題を解決する為の手段] 上記目的を達成することのできた本発明方法の構成は、
高炉頂部から固体還元剤および鉱石を装入し、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っ
て、前記鉱石層のうち任意の鉱石層の形成に際して、鉱
石の装入を複数回に分け、各回の鉱石装入に当たって
は、高炉軸心部の特定領域に固体還元剤を装入した後、
その周辺に鉱石を装入する様にして鉱石層を形成し、高
炉の操業を行なう点に要旨を有するものである。
[作用および実施例] 本発明の要点は鉱石層の軸心部に装入されるコースをこ
れまでの様に1回の装入操作で1度に投入するというこ
とをせずに、鉱石の装入バッチ数を複数としつつ各バッ
チ毎にコークスを分割して装入るものであり、これによ
って上記目的が見事に達成されることを見出したもので
ある。
以下説明の便宜上各コークス層CAおよび各鉱石層OAを夫
々2バッチで形成する場合について示すが、これは本発
明を実施する際のバッチ回数を制限するものではない。
第1図は高炉内堆積状況を示す概念図であり、第1図
(A)は通常の高炉操業、第1図(B)は従来の軸心装
入、第1図(C),(D)は本発明方法による軸心装入
の各場合について示したものである。尚図中C1,C2,は
各バッチ毎に装入されるコークス、O1,O2は各バッチ毎
に装入される鉱石を示す。
これまでのコークス軸心装入では、第1図(B)に示す
様に、鉱石O1の装入に先立ち(即ちコークスC2の装入
後)1度に装入されていたのであるが、本発明方法では
鉱石O1,O2の各バッチの夫々に先立ち軸心装入コークス
Cを高炉軸心部の特定領域に装入する様にしたので、装
入毎のコークス量を増すことなく全軸心装入量を増加さ
せることができた。尚コークスの軸心装入量を増加させ
るだけであるならば第1図(B)に示した方法によって
も可能であるが、この様な方法では高炉軸心部の装入希
望領域[第1図(D)のrで示す]を不用意に広げるこ
とにもなり、コークス軸心装入の本来の効果が達成され
なくなる懸念がある。
本発明者らが既存の装置を用いて実験したところによる
と、本発明による複数回分割投入を実施することによっ
て、各チャージ毎(ここでチャージとは第11図(A)に
おいてUで示す単位、即ちコークス層CAと鉱石層OA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)の
コークス軸心装入総量を任意に増加させることができ、
第1図に示した例では、400kgから600kg、1000kgへ段階
的に増加させており、この1000kgというのは、全装入コ
ークス量の約3%に相当する量であった。こうして軸心
装入コークス量を増加させるに従い、中心ガス流が安定
すると共にスリップ回数の減少が図れ、それに伴ないPC
比(羽口から吹込む石炭粉の割合)も増大させることが
できた。これまでPC比の増大に際しては炉壁部への熱負
荷と圧損の増大が懸念されてきたが、軸心装入の採用と
アーマノッチの調整によって熱負荷と圧損の増大を抑制
し、銑中Siを上昇させることなく操業することができ
た。
第2図は炉内状況を示す等温線図であり、第2図(A)
は通常の高炉操業の場合(軸心装入を実施しない場
合)、第2図(B)は軸心装入コークス量を500kg/チャ
ージ(溶銑トン当たり6.9kg)とした場合、第2図
(C)は軸心装入コークス量を1000kg/チャージ(溶銑
トン当たり14.0kg)とした場合の夫々について示したも
のである。
第2図から明らかであるが、軸心装入コークス量を増加
させるに伴ない、融着帯形状はシャープな逆V字状を呈
していることが分かる。尚この時のPC比は、第2図
(A)の場合が65Kg/t(溶銑トン当たり)、第2図
(B)の場合が74Kg/t、第2図(C)の場合が77Kg/tで
あった。
また軸心装入コークス量を増加させるに伴ない、第3図
の矢印に示す様に炉口ガス温度の上昇が認められ、また
第4図に示す様に炉口軸心部のガス温度の変動が少なく
なった。
上記の説明では各チャージ毎の軸心装入コークス量を任
意に増加させる場合について示したが、本発明の実施は
この様な場合に限らず、装置の大型化を緩和するという
観点からしても有効である。例えば第5図は従来の軸心
装入方法による炉内堆積状況を示す概念図であり、第6
図は本発明方法による炉内堆積状況を示す概念図であ
る。第5,6図を比較すると明らかであるが、同じ層厚の
鉱石層(O1+O2)を形成する場合において軸心部にコー
クスの柱状層を形成することが中心的課題であるという
点からすれば、コークスの分割装入による本発明方法
(第6図)では1度に装入する場合(第5図)に比べて
各回の装入量を約1/4に減らすことができる。このこと
は軸心部コークス装入専用装置の小型化が図れることを
も意味する。また同一量のコークスを軸心に装入する場
合を想定しても分割して装入することによって装置の小
型化が図れる。これらのことは高炉内のガス流の制御性
を向上させる観点からしても極めて有効である。
尚以上の説明におけるコークス軸心装入の構成は鉱石層
OAの形成に際して鉱石層OAの軸心部に一定量以上のコー
クスを装入するものであったが、軸心コークス層COの通
気性または通液性を向上させて高炉操業の安定化を図る
という趣旨からすれば、軸心装入用コークスとしては冷
間・熱間強度が強く粉化し難い(即ち通液性の良い)良
質コークスを一定量以上装入することが一層効果的であ
る。また本発明の実施に当たっては、チャージ毎に軸心
装入しなければならない訳ではなく、2〜5チャージの
中から選ばれる任意のチャージにおいてコークスの軸心
装入を行なう様にしてもよい。
[発明の効果] 本発明は以上の様に構成されており、既存の設置を用い
ても軸心装入コークス量を任意に増大でき、安定した高
炉操業が約束される。また本発明方法の実施は大規模な
装置を設けずとも、最適なコークス軸心装入が達成でき
るという点からしても有効である。
【図面の簡単な説明】 第1図(A)〜(D)は高炉内堆積状況を示す概念図、
第2図は(A)〜(D)は炉内状況を示す等温線図、第
3図は炉bの径方向におけるガス温度分布を示すグラ
フ、第4図はコークス軸心装入量と炉口中心ガス温度変
動の関係を示すグラフ、第5図は従来の軸心装入方法に
よる炉内堆積状況を示す概念図、第6図は本発明方法に
よる炉内堆積状況を示す概念図、第7図は高炉操業時の
内部状況を示す縦断面模式図、第8図(A),(B)は
炉内上昇ガス流分布と軟化融着帯形状の関係を示す縦断
面模式図、第9図(A),(B)は炉芯コークス層の通
気性と軟化融着帯形状の関係を示す縦断面模式図、第10
図(A),(B)は炉芯コークス層の通液性と溶銑流分
布を示す横断面模式図、第11図(A),(B)は軸心装
入法の一例を示す説明図である。 1……ベル、4……シュート OA……鉱石層、CA……コークス層 K……塊状、B……羽口 L……レースウエイ、CO……炉芯 E……出湯口、C,C1,C2……コークス O,O1,O2……鉱石

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高炉頂部から固体還元剤および鉱石を装入
    し、固体還元剤層および鉱石層を積層して高炉操業する
    方法であって、前記鉱石層のうち任意の鉱石層の形成に
    際して、鉱石の装入を複数回に分け、各回の鉱石装入に
    当たっては、高炉軸心部の特定領域に固体還元剤を装入
    した後、その周辺に鉱石を装入する様にして鉱石層を形
    成し、高炉の操業を行なうことを特徴とする高炉操業方
    法。
JP1049145A 1989-02-28 1989-02-28 高炉操業方法 Expired - Fee Related JPH0692608B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1049145A JPH0692608B2 (ja) 1989-02-28 1989-02-28 高炉操業方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1049145A JPH0692608B2 (ja) 1989-02-28 1989-02-28 高炉操業方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02228408A JPH02228408A (ja) 1990-09-11
JPH0692608B2 true JPH0692608B2 (ja) 1994-11-16

Family

ID=12822925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1049145A Expired - Fee Related JPH0692608B2 (ja) 1989-02-28 1989-02-28 高炉操業方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0692608B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4774578B2 (ja) * 2000-05-16 2011-09-14 Jfeスチール株式会社 ベルレス式高炉における中心コークス装入方法
JP4899726B2 (ja) * 2006-08-31 2012-03-21 Jfeスチール株式会社 高炉の操業方法
JP7331876B2 (ja) * 2020-04-22 2023-08-23 Jfeスチール株式会社 中心コークスの投入方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
BR8704362A (pt) * 1986-08-26 1988-04-19 Kawasaki Steel Co Processo e sistema para realizacao de operacao de fusao redutora
JPS649373A (en) * 1987-06-30 1989-01-12 Sharp Kk Fault diagnosing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02228408A (ja) 1990-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5696814B2 (ja) ベルレス高炉への原料装入方法
CN206607253U (zh) 一种还原竖炉
EP2851437B1 (en) Method for loading raw material into blast furnace
JPH0692608B2 (ja) 高炉操業方法
US1945341A (en) Reduction and smelting of ores
JP4725167B2 (ja) 高炉への原料装入方法
JP2002003910A (ja) 高炉操業方法
JP2792382B2 (ja) 高炉の操業方法
EP0811080A1 (en) 2-stage fluidized bed furnace for pre-reducing fine iron ore and method for pre-reducing fine iron ore using the furnace
JP3171066B2 (ja) 高炉の操業方法
JP3603776B2 (ja) 高炉の操業方法
JPH0442444B2 (ja)
JPH08239705A (ja) 高炉付着物生成の抑制方法
JP7331876B2 (ja) 中心コークスの投入方法
US20240167111A1 (en) Method for producing pig iron
US1703518A (en) Blast furnace
JPH058244B2 (ja)
JP2600803B2 (ja) 高炉原料装入方法
JP2921392B2 (ja) 高炉の操業方法
CN205110795U (zh) 用于粒铁冷却的设备
JPH06271908A (ja) ベルレス高炉の原料多バッチ装入方法
US4009871A (en) Metallurgical furnace
JP6219266B2 (ja) 高炉のメタリック原料装入方法
JPH058245B2 (ja)
JP2000199005A (ja) 高炉中心ガス流の制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081116

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees