JPH0723503B2 - 溶銑製造方法 - Google Patents

溶銑製造方法

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JPH0723503B2
JPH0723503B2 JP2793187A JP2793187A JPH0723503B2 JP H0723503 B2 JPH0723503 B2 JP H0723503B2 JP 2793187 A JP2793187 A JP 2793187A JP 2793187 A JP2793187 A JP 2793187A JP H0723503 B2 JPH0723503 B2 JP H0723503B2
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康夫 亀井
富夫 宮崎
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は銑屑、鋼屑の鉄原料を溶解して溶銑を製造す
る方法に係り、より詳しくはキューポラ用以外の高炉用
を含む一般冶金用コークスを使用し、内部にコークス充
填層を有する筒型炉により溶解して効率的に溶銑を製造
する方法に関する。
従来技術 銑屑、鋼屑を溶解して溶銑を製造する方法としては、
キューポラ法、高炉法がある。キューポラ法は大塊
コークスを使用し、送風羽口から吹込まれる空気により
コークスを燃焼して、高炉ボッシュガス組成より高濃度
のCO2を含有する高温ガスを生成し、この生成ガスを内
部のコークス充填層を通して上方に流し、炉上部より装
入された銑屑、鋼屑を溶解する方法である。この方法で
は、炉内のCO2/(CO2+CO)が高く、加炭、加珪作用が低い
ため、鋳物銑を製造するには溶銑中C源として型銑の原
料配合を必要とするとともに、炉内脱硫作用が低いため
用途によっては炉外脱硫を実施する必要があった。かか
る対策としては、2段羽口、O2富化、熱風送風、脱湿送
風等により加炭を促進させ、銑屑使用量の削減、コーク
ス比の低下をはかる試みがなされている。
高炉法は高炉用鉄原料として一般に使用されている鉄
鉱石、燃結鉱、ペレット等酸化鉄に替えて銑屑、鋼屑を
100%使用する方法である。高炉法の場合は送風羽口か
ら吹込まれた空気がコークスと反応して生成するガスの
CO2/(CO2+CO)、H2O/(H2O+H2)はほぼゼロであり、炉内は
強還元性雰囲気となるので加炭、加珪作用が強く、鋼屑
を100%使用可能であり、また脱硫作用も強いので炉外
脱硫を必要としない。ただし、コークス比は1200℃送風
で約220kg/p-tとキューポラ法(約150kg/p-t)に比べ高
くなる。
発明が解決しようとする問題点 キューポラ法は前記した通り炉内のCO2/(CO2+CO)が高
く加炭、加珪作用および脱硫作用が低いという欠点があ
り、また高炉法はコークス比が高いという欠点があ
る。この発明はこれらの欠点を改善する効率的な溶銑製
造方法を提案せんとするものである。
問題点を解決するための手段 この発明は筒型炉の炉上部から鉄原料とコークス、造滓
剤等を装入し、羽口から吹込む空気によりコークスを燃
焼させて高温ガスを発生させ、そのガスの顕熱で鉄原料
を溶解し、溶銑および溶滓を炉下部出銑滓口より抽出す
る一方、炉上部から生成ガスを回収する製銑法におい
て、羽口から吹込まれた送風中の酸素によりコークスを
燃焼ガス化してCO2/(CO2+CO)、H2O/(H2O+H2)を高炉ボッ
シュガス並み(約ゼロ)とすることにより、炉内を強還
元性雰囲気に維持し加炭、加珪、脱硫作用を改善すると
ともに、微粉炭等の補助燃料を燃焼させて得られる高温
ガスを原料の加熱に利用することによってコークス比の
増加を抑制する方法を提案するものである。
すなわち、この発明の要旨は、コークスの燃焼により生
成するガスのCO2/(CO2+CO)、H2O/(H2O+H2)がいずれもゼ
ロ(高炉ボッシュガス並み)になると仮定した場合の生
成ガス温度が2000℃以上となるように送風温度、酸素濃
度を調整して送風し、かつ羽口の上方炉側壁部に天然ガ
ス、重油、微粉炭等の補助燃料燃焼室を設け、前記補助
燃料を空気、酸素等の支燃性ガスを用いて燃焼させて得
られる高温燃焼ガスを炉内に導入し鉄原料、コークス、
造滓剤等を加熱することを特徴とするものである。
一般に、羽口前燃焼部におけるO2とコークス中Cとの反
応は、まず下記(1)式の反応が進行し、生成したCO2
が下記(2)式で示されるごとく、コークス中のCと反
応してCOとなると考えられている。
C+O2→CO2△H=−97000Kcal/Kmol…(1)式 C+CO2→2CO △H=38180Kcal/Kmol…(2)式 一方、反応に関与するコークス充填層単位体積当りのコ
ークス表面積Sは下記(3)式で示され、粒子径と表面
積は反比例することがわかる。
S:コークス充填層単位体積当りのコークス表面積(m2/m
3) ε:空隙率(−) dp:コークス径(m) 従って、キューポラのごとく大粒子径のコークスを使用
する場合、コークス表面積Sが小さくことに加え、キュ
ーポラ用コークスは高炉用またはキューポラ以外の一般
冶金用コークスと比較して反応性が低く、高炉に比較し
て高(送風量/炉床面積)、低送風温度であることか
ら、前記(2)式の反応が抑制されCO2/(CO2+CO)が高く
なるものと考えられる。一方、CO2の生成を防止して高
炉並みのボッシュガス組成とし、炉内を強還元性雰囲気
とするには、該燃焼生成ガスのCO2/(CO2+CO)、H2O/(H2O+
H2)がゼロになると仮定して求めた燃焼生成ガス温度が2
000℃以上となるように送風温度および送風中O2濃度を
調整すればよい。さらに、使用コークスをキューポラ用
コークスからキューポラ以外の高炉用を含む一般冶金用
コークスに変更することにより、燃焼生成ガス組成を容
易に高炉ボッシュガス組成並にすることができる。ま
た、上記方法により、空気中湿分も同様の理由により下
記(4)式にしたがってH2となり炉内を強還元性雰囲気
に維持できることになる。
C+H2O→CO+H2 △H=28391Kcal/Kmol…(4)式 前記(2)式で示されるCとCO、CO2との平衡および
(4)式で示されるCとH2O、H2、COとの平衡は熱力学的
に求めることができ、全圧1atmの場合の平衡CO2分圧、H
2O分圧を第2図に示す。この図から明らかなごとく、CO
2、H2Oは温度の上昇に伴って低下し、1100℃以上の高温
下では平衡論的には極めて低い濃度となることがわか
る。
一方、燃焼生成ガス温度の計算において、生成ガスのCO
2/(CO2+CO)、H2O/(H2O+H2)がゼロになると仮定して計算
することは前記(2)式、(4)式の吸熱反応によりCO
2、H2O量が全量CO、H2に変換することを意味することか
ら、前記仮定に基づいて得られた燃焼生成ガス温度はCO
2が残留する場合の燃焼温度より低くなる。従って、前
記仮定に基づき計算して得られた燃焼生成ガス温度を使
用すれば、CO2、H2O生成防止に対し安全サイドで燃焼条
件を設定することができ、かつ該燃焼生成ガス温度が20
00℃以上あれば第2図よりCO2/(CO2+CO)、H2O/(H2O+H2)
は平衡論的にはゼロに近くなることがわかる。
ただし、実際の操業においては反応速度が関与するた
め、必ずしもこの平衡ガス組成とはならないのが実状で
ある。このため、内径1000mmφの炉を使用し、コークス
粒子径20〜100mm、送風温度常温〜1200℃、送風中O2
度21〜60%で燃焼試験を実施し、燃焼生成ガス温度にお
よぼす影響を調査した結果、上記いずれの条件でも燃焼
生成ガス中CO2/(CO2+CO)、H2O/(H2O+H2)がほぼゼロとな
る条件は、燃焼生成ガス中のCO2/(CO2+CO)、H2O/(H2O+
H2)がいずれもゼロになると仮定して計算して得られる
燃焼生成ガス温度を2000℃以上にすればよいことが判明
した。
なお、燃焼生成ガス温度の計算式を下記(5)式に示
す。
VB=FB・(1−1.244×10-3・FM) AA=(0.21・VB+O2)/(VB+O2) AM=10-3・FM・FB/(VB+O2) H1=0.34・TB+0.416AM・TB+2625・AA A=0.3・(1.0714・AA+0.6667・AM) H3=1600・AM B=1+AA+2.4889・AM Tf=燃焼生成ガス温度(℃) FB=送風量(Nm3/min) FM=送風中湿分(g/Nm3) O2=酸素富化量(Nm3/min) TB=送風温度(℃) ところで、前記(2)式および(4)式の反応は吸熱反
応でかつコークス中Cを消費するため、そのままではコ
ークス比は必然的に高くなる。
この発明のもう1つの特徴は、このコークス比の上昇を
抑制するため、送風羽口から層頂までの間の炉側壁部に
開口する補助燃料燃焼室を設け、この燃焼室で天然ガ
ス、重油、微粉炭等の補助燃料を支燃性ガスで燃焼させ
て得られる高温燃焼ガスを炉内に導入し、鉄原料、コー
クス、造滓剤等の加熱に利用することである。この方法
によれば、補助燃料燃焼室より下方の強還元性雰囲気を
損うことなく、前記燃焼熱のうち原料の予熱に利用され
た分コークス比を低下させることができる。さらに、本
法は、補助燃料の燃焼ガスを炉内へ吹込むので、コーク
スのガス化反応および鉄原料の再酸化の程度を緩和でき
るとともに、補助燃料を燃焼するので、燃焼量を大幅に
増加できる結果、コークス比を一層低下できる。
また、操業の形態としては、送風羽口前燃焼生成ガスの
CO2/(CO2+CO)、H2O/(H2O+H2)がゼロになると仮定して計
算した燃焼ガス温度を高目の値とし、燃焼生成ガス量を
低下させ、強度の頭寒足熱型の炉内温度分布を得るよう
にして、2次燃焼熱の原料予熱効率を高めるとともにガ
ス流速の低下、比較的小塊のコークスの使用等を併用し
てガス顕熱の有効利用率を高めることが望ましい。
発明の図面に基づく開示 第1図はこの発明方法を実施するための筒型炉の構造を
示す概略図であり、炉頂部に原料の装入口(1)および
ガス回収口(2)を、炉側壁部(3)に送風用羽口
(4)と補助燃料燃焼室(5)および補助燃料燃焼用バ
ーナ(6)を、炉下部に出銑口(7)および出滓口
(8)をそれぞれ有している。
すなわち、炉頂部の装入口(1)から鉄屑,鋼屑等の鉄
原料(10)とコークス(11)および必要により石灰石,
珪石等の造滓剤(12)を装入し、送風用羽口(4)から
空気(13)と酸素(14)を吹込んでコークスを燃焼させ
て高温ガスを発生させ、そのガスの顕熱で鉄原料を溶解
して溶銑(15)となして出銑口(7)から抽出するとと
もに、造滓剤およびコークス灰分が溶解して生成する溶
滓(16)を出滓口(8)より抽出し、顕熱を利用した後
の前記生成ガスを炉上部のガス回収口(2)より回収す
る製銑法において、前記送風用羽口(4)から吹込まれ
る空気がコークスと反応して生成するガスの成分中のCO
2/(CO2+CO)、H2O/(H2O+H2)のいずれもがゼロになると仮
定して計算して得られる生成ガス温度が2000℃以上にな
るように送風温度または酸素濃度を調整して送風し、か
つ該送風用羽口(4)上方からガス回収口(2)までの
間の炉側壁部に設けた補助燃料燃焼室(5)で天然ガ
ス、重油、微粉炭等の補助燃料(17)を空気または酸素
等の支燃性ガス(18)を用いバーナ(6)にて燃焼さ
せ、生成する高温燃焼ガスを炉内に導入し鉄原料、コー
クス、造滓剤等の加熱に利用する。
実施例 第1図に示す炉と同じ型式で、炉口径750mm,炉床径900m
m,主羽口上層高5000mm,主羽口から1500mm上方に補助燃
料燃焼室が設置された実験炉を使用し、第1表に示す条
件下で操業を実施した。
第1表中、ケース1はキューポラ用大塊コークスを使用
し、従来のキューポラの操業条件で操業した場合、ケー
ス2は高炉用コークスを使用し、かつ鉄原料として鋼屑
を100%配合とするが、補助燃料の燃焼は実施せずケー
ス1と同一生産速度となる条件で操業した場合、ケース
3は本発明例であり、ケース2と同じ原料を使用し、か
つケース2と同一羽口前燃焼温度、ケース1と同一生産
速度となるように操業するとともに、補助燃料燃焼室で
重油を空気で燃焼させ生成した高温燃焼ガスを炉内に導
入して操業した場合である。
第1表より、ケース1は炉頂ガス中にCOガスが11.7%も
含まれていることから、炉内の燃焼ガス中にも同程度以
上のCO2が含まれているものと考えられる。また、炉内
が弱還元性雰囲気であるため、溶銑中のC濃度は2.8%
と低く、S濃度は0.11%と高くなっている。
一方、ケース2では炉頂ガス中にCO2はほとんど含まれ
ず、送風用羽口レベル炉心部にてガスサンプリングした
ガス中のCO2は0.1%以下であった。溶銑成分について
は、炉内が強還元性雰囲気であることことから、鋼屑配
合率を100%にしたにもかかわらず溶銑中[C]、[S
i]の上昇、[S]の低下が見られ、加炭、加珪・脱硫
能の向上が認められる。ただし、コークス比はケース1
に比べて大幅に上昇している。
本発明例のケース3は補助燃料燃焼を実施した結果、ケ
ース2と比較して、コークス比および燃料比ともにさら
に低減でき、かつ補助燃料燃焼室から下方はケース2と
同様強還元性雰囲気に保持される結果、溶銑成分につい
てもケース2と同様の良質の溶銑が得られた。
発明の効果 以上説明したごとく、この発明方法によれば、送風羽口
から吹込まれる酸素によりコークスを燃焼ガス化して、
生成ガスのCO2/(CO2+CO)、H2O/(H2O+H2)を高炉ボッシュ
ガス並とすることにより、炉内を強還元性雰囲気とし加
炭、加珪、脱硫作用を改善することができるので、鋼屑
の100%使用が可能となり、かつ炉外脱硫を必要としな
い。また、補助燃料燃焼による高温燃焼ガスの炉内導入
によりコークスのガス化反応の増加と鉄原料の酸化を緩
和することができ、コークス比を大幅に低減できるとと
もに良質の溶銑を製造することができるという、優れた
効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明方法を実施するための筒型炉の構造の
一例を示す概略図、第2図はこの発明における平衡CO2
分圧と平衡H2O分圧を示す図である。 1…原料装入口、2…ガス回収口 3…炉側壁部、4…送風用羽口 5…補助燃料燃焼室、6…燃焼用バーナ 7…出銑口、8…出滓口 10…鉄原料、11…コークス 12…造滓剤、15…溶銑 16…溶滓、17…補助燃料

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】筒型炉の炉上部から鉄原料とコークス、造
    滓剤等を装入し、羽口から吹込む空気によりコークスを
    燃焼させて高温ガスを発生させ、そのガスの顕熱で鉄原
    料を溶解し、溶銑および溶滓を炉下部出銑滓口より抽出
    する一方、炉上部から生成ガスを回収する製銑法におい
    て、 コークスの燃焼により生成するガスのCO2/(CO2+CO)、H2O
    /(H2O+H2)がいずれもゼロになると仮定した場合の温度
    が2000℃以上となるように送風温度、酸素濃度を調整し
    て送風し、かつ羽口の上方炉側壁部に天然ガス、重油、
    微粉炭等の補助燃料燃焼室を設け、前記補助燃料を支燃
    性ガスを用いて燃焼して得られる高温燃焼ガスにて炉内
    の鉄原料、コークス、造滓剤等を加熱することを特徴と
    する溶銑の製造方法。
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BE1012434A3 (fr) * 1999-02-17 2000-11-07 Ct Rech Metallurgiques Asbl Procede pour produire du fer liquide a partir d'oxydes de fer.
CN106480246B (zh) * 2015-08-31 2018-05-29 鞍钢股份有限公司 一种以铁焦作为部分炉料的高炉操作方法

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