JPH07305103A - Method for charging raw material into blast furnace - Google Patents
Method for charging raw material into blast furnaceInfo
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- JPH07305103A JPH07305103A JP9475094A JP9475094A JPH07305103A JP H07305103 A JPH07305103 A JP H07305103A JP 9475094 A JP9475094 A JP 9475094A JP 9475094 A JP9475094 A JP 9475094A JP H07305103 A JPH07305103 A JP H07305103A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、高炉中心部に設定ど
おりの装入物分布を付与し、炉況不調の早期回復を可能
にする高炉の原料装入方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for charging a raw material of a blast furnace, which allows a charge distribution as set to be provided in a central portion of the blast furnace and enables early recovery of a condition of the furnace.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高炉操業においては、鉄源原料を円滑に
還元・溶解し、課せられた量の銑鉄を経時的に安定して
製造することが重要である。2. Description of the Related Art In blast furnace operation, it is important to smoothly reduce and dissolve an iron source material and stably produce the required amount of pig iron over time.
【０００３】ところで、高炉内部は鉄源原料が昇温によ
り軟化溶解する領域（以下、「融着帯」と記す）を境に
して、それより上部と下部（以下、「炉上部」、「炉下
部」と記す）とではその状態が大きく異なっている。す
なわち、炉上部においては、鉄源原料はコークスととも
に固体状態で存在し、下方に降下しつつその空隙を通っ
て上昇してくるガスによって還元・昇温される。従っ
て、炉上部におけるガス流分布の安定化、さらには鉄源
原料とガスとの有効接触の確保が、高炉の反応効率や溶
解効率を向上させるための制御の重点になっている。By the way, inside the blast furnace, a region (hereinafter, referred to as "cohesive zone") where the iron source material is softened and melted by a temperature rise is used as a boundary, and an upper part and a lower part (hereinafter, "furnace upper part", "furnace") It is markedly different from that of "lower part"). That is, in the upper part of the furnace, the iron source raw material exists in the solid state together with the coke, and is reduced / heated by the gas rising downward through the void while descending. Therefore, stabilization of the gas flow distribution in the upper part of the furnace, and further ensuring of effective contact between the iron source raw material and the gas are important control points for improving the reaction efficiency and melting efficiency of the blast furnace.
【０００４】一方、炉下部においては、鉄源原料の還元
・融解によって生成した溶銑および溶滓は、コークス充
填層の空隙を通って下方に滴下し、羽口から吹き込まれ
たガスは、コークス充填層の空隙を通って炉中心方向に
広がりつつ上昇している。また、炉下部のコークスは、
その大部分が羽口部燃焼帯に向かって移動して消失し、
一部は物流の極めて緩慢な炉中心部に滞留して、いわゆ
る「炉芯コークス」となる。この炉芯コークスは、高炉
内の物流場において「死領域(dead zone) 」に相当する
部分であり、燃焼による熱の供給や還元ガスの生成には
関係しないので銑鉄の生成過程に直接寄与するものでは
ないが、高炉の安定操業には重要な意味を持っている。On the other hand, in the lower part of the furnace, the hot metal and slag produced by the reduction / melting of the iron source raw material drips downward through the voids in the coke filling layer, and the gas blown from the tuyere fills the coke. Ascending while spreading toward the center of the furnace through the layer voids. Also, the coke at the bottom of the furnace is
Most of it moved toward the tuyere combustion zone and disappeared,
Part of it stays in the center of the furnace where the physical distribution is extremely slow, and becomes what is called "core coke". This core coke is a part corresponding to a "dead zone" in the distribution field in the blast furnace and does not relate to the heat supply by combustion or the generation of reducing gas, so it directly contributes to the pig iron production process. It is not a thing, but it has important meaning for the stable operation of the blast furnace.
【０００５】すなわち、炉芯コークスは羽口から炉内を
見たとき羽口前方の燃焼帯（以下、「レースウェイ」と
記す）の奥に存在することから、炉芯コークスの通気性
が悪化すればレースウェイで発生したガスの流路が狭ま
り、送風圧が上昇する。この現象は炉下部のコークスの
降下不順や甚だしい場合は吹き抜けを引き起こし、安定
操業の阻害要因になる。従って、多くの高炉においては
休風時にコークスサンプリングを行って炉芯コークスの
状態を定期的に監視することが行われている。That is, since the core coke is present in the combustion zone in front of the tuyere (hereinafter referred to as "raceway") when the inside of the furnace is seen from the tuyere, the air permeability of the core coke is deteriorated. If so, the flow path of the gas generated in the raceway is narrowed, and the blast pressure increases. This phenomenon causes undesired descent of coke in the lower part of the furnace and blows through in extreme cases, which becomes a factor to hinder stable operation. Therefore, in many blast furnaces, coke sampling is performed during a blast, and the state of the core coke is regularly monitored.
【０００６】採取コークスの黒鉛化度測定で検出される
コークス温度は、炉芯コークスの状態を評価するもっと
も重要な指標であり、これが低下すると炉況不調につな
がることが経験的に知られている。すなわち、炉芯コー
クス温度が約1400℃以上に保たれていれば、融着帯から
滴下してきた溶銑滓は、炉芯コークスの中を通過できる
が、温度がこれより著しく低下すると、溶銑滓は、その
流動性が悪化して炉芯コークスの空隙に滞留するので、
炉芯コークスの通気性が阻害される。このような炉芯コ
ークス温度の低下要因としては、次のようなことが考え
られる。[0006] The coke temperature detected by measuring the graphitization degree of the collected coke is the most important index for evaluating the state of the core coke, and it is empirically known that a decrease in the coke temperature leads to a poor furnace condition. . That is, if the core coke temperature is maintained at about 1400 ° C. or higher, the molten pig iron dropping from the cohesive zone can pass through the core coke, but if the temperature falls significantly below this, the molten pig iron , Because its fluidity deteriorates and it stays in the void of the core coke,
The air permeability of the core coke is hindered. The following factors can be considered as factors for lowering the core coke temperature.
【０００７】(a) 炉内荷下り時における装入コークスの
強度低下による粉化やレースウェイでの粉化で発生した
コークス粉が炉芯コークスの周辺部に蓄積して、レース
ウェイ発生ガスから炉芯コークスへの熱供給が阻害され
る。(A) Coke powder generated by pulverization due to a decrease in the strength of the charging coke during unloading in the furnace or pulverization in the raceway accumulates in the peripheral portion of the core coke, and is discharged from the raceway gas. The heat supply to the core coke is hindered.
【０００８】(b) スリップ等により低温の未還元物が炉
芯コークス内に浸入して、吸熱反応である直接還元量が
急上昇し、炉下部を滴下する溶銑滓の温度が低下する。(B) A low-temperature unreduced substance penetrates into the furnace core coke due to a slip or the like, the amount of direct reduction which is an endothermic reaction sharply increases, and the temperature of the molten pig iron dropping in the lower part of the furnace lowers.
【０００９】上述のように、高炉操業において安定かつ
効率良く銑鉄を製造するために、高炉内状態分布を制御
する重点は、以下のとおりである。As described above, in order to stably and efficiently produce pig iron in the operation of the blast furnace, the important points for controlling the state distribution in the blast furnace are as follows.
【００１０】炉上部では、炉内ガス流分布の変動をな
くし、かつガスと鉄源原料との接触効率の悪化を防ぐ。In the upper part of the furnace, the fluctuation of the gas flow distribution in the furnace is eliminated, and the deterioration of the contact efficiency between the gas and the iron source material is prevented.
【００１１】炉下部では、炉芯コークス温度を高位に
維持する。In the lower part of the furnace, the core coke temperature is maintained at a high level.
【００１２】次に、上記およびの高炉内状態分布を
制御する従来法の問題点を述べる。Next, the problems of the above-mentioned and conventional methods for controlling the state distribution in the blast furnace will be described.
【００１３】まず、炉上部の炉内ガス流分布は、炉内半
径方向の装入物分布、具体的には鉄源原料（以下、「鉱
石」とも言う）とコークスの重量比(ore／coke、以下、
「Ｏ／Ｃ」と記す) や装入物粒径の炉内半径方向分布に
より定まる炉内半径方向の通気性分布に応じて形成され
る。このため、従来からベル式装入装置を備えた高炉に
おいては、鉱石装入とコークス装入とでムーバブルアー
マの設定位置を各々独立に制御することにより、Ｏ／Ｃ
の炉内半径方向分布 (以下、単に「Ｏ／Ｃ分布」と記
す) を制御している。また、ベルレス式装入装置を備え
た高炉においては、分配シュートの傾動角度 (鉛直線と
なす角度) の調節によりＯ／Ｃ分布を制御することが行
われている。First, the distribution of the gas flow in the furnace at the upper part of the furnace is the distribution of the charge in the radial direction of the furnace, specifically, the weight ratio (ore / coke) of the iron source material (hereinafter also referred to as "ore") and coke. ,Less than,
"O / C") and the radial distribution in the furnace, which is determined by the radial distribution of the particle size of the charge. Therefore, in a blast furnace conventionally equipped with a bell-type charging device, O / C can be controlled by independently controlling the setting positions of the movable armor for charging ore and for charging coke.
The in-furnace radial distribution (hereinafter, simply referred to as “O / C distribution”) is controlled. Further, in a blast furnace equipped with a bellless charging device, the O / C distribution is controlled by adjusting the tilt angle of the distribution chute (angle formed with the vertical line).
【００１４】しかしながら、ベル式高炉のムーバブルア
ーマの設定位置による制御では、鉱石装入時に鉱石の保
有している衝撃エネルギーによって、炉内に既に堆積し
ているコークスの表層部の一部が層崩れを起こし、鉱石
とともに炉中心部に流れ込んで、この部分にコークスと
の混合層を形成することが知られている (例えば、梶原
ら：Trans.ISIJ, 23巻, 1983年, 1045頁) 。そして、こ
の現象は、鉱石装入量、鉱石粒度構成、ムーバブルアー
マ位置、コークス充填層の堆積角、ストックレベル、ガ
ス流分布等の種々の要因によって様々に変化する。従っ
て、上記混合層の形成を定量的に予測することは困難で
あり、特に炉中心部近傍におけるＯ／Ｃ分布 (以下、
「炉中心部Ｏ／Ｃ分布」と記す) の制御精度を著しく悪
化させる。However, in the control according to the set position of the movable armor of the bell-type blast furnace, a part of the surface layer portion of the coke already deposited in the furnace collapses due to the impact energy held by the ore at the time of charging the ore. It is known that the mixed layer with coke is formed by flowing into the central part of the furnace together with the ore (for example, Kajiwara et al .: Trans.ISIJ, Vol. 23, 1983, p. 1045). And this phenomenon changes variously according to various factors such as ore charging amount, ore grain size composition, moveable armor position, deposition angle of coke packed bed, stock level, gas flow distribution and the like. Therefore, it is difficult to quantitatively predict the formation of the above mixed layer, and especially the O / C distribution (hereinafter,
The control accuracy of "O / C distribution in the center of the furnace") is significantly deteriorated.
【００１５】一方、ベルレス式高炉においては、分配シ
ュートの傾動角度を小さく設定すれば、上記のムーバブ
ルアーマによる制御よりも炉中心寄りに原料を装入でき
るので、Ｏ／Ｃ分布の制御性はベル式高炉より優れてい
る。しかし、コークス装入後の充填層表面と水平面とが
なす堆積角が15°を超えると、ムーバブルアーマによる
制御の場合と同様に鉱石装入時にコークス層崩れが生
じ、炉中心部Ｏ／Ｃ分布の制御性が低下する。On the other hand, in the bellless type blast furnace, if the tilt angle of the distribution chute is set to be small, the raw material can be charged closer to the center of the furnace than the control by the movable armor described above. Is superior to the blast furnace. However, if the deposition angle between the packed bed surface and the horizontal surface after coke charging exceeds 15 °, coke layer collapse occurs during ore charging as in the case of control by moveable armor, and O / C distribution in the furnace center Controllability of.
【００１６】また、上記の既設装入装置では、装入原料
の大部分が、装入時に炉内周辺部に落下し、その後、炉
中心方向に流入して堆積する。この流入移動中に層頂
(炉内装入物の最上部の層）の堆積斜面上で装入原料が
再分級を起こし、堆積後の充填層内に粒径の半径方向分
布 (以下、「粒径分布」と記す) を生じる。この再分級
現象もコークス層崩れと同様、種々の要因によって変化
し、特に炉中心部近傍に堆積する原料はこの影響を大き
く受けて粒径が大きく変動する。Further, in the above-mentioned existing charging device, most of the charging raw materials fall to the peripheral portion inside the furnace during charging, and then flow toward the center of the furnace to be deposited. The top of the layer during this inflow movement
The raw material is reclassified on the deposition slope of the (top layer of the furnace interior), and a radial distribution of particle size (hereinafter referred to as "particle size distribution") is observed in the packed bed after deposition. Occurs. Similar to the coke layer collapse, this reclassification phenomenon also changes due to various factors. In particular, the raw material deposited near the center of the furnace is greatly affected by this and the particle size fluctuates greatly.
【００１７】従って、上述の従来法は、炉中心部近傍に
おける装入物分布の制御精度が低く、これによってガス
流分布の安定化を図ることは容易ではない。Therefore, in the above-mentioned conventional method, the control accuracy of the charge distribution in the vicinity of the central portion of the furnace is low, and it is not easy to stabilize the gas flow distribution.
【００１８】特公昭64−9373号公報の発明では、ベル式
またはベルレス式等の既設の装入装置とは別ルートで設
けた専用の装入シュートを用いて、高炉中心部にコーク
スを直接装入・堆積させることにより、炉中心部Ｏ／Ｃ
を下げて、いわゆる「中心流」を強める方法が採られて
いる。この方法によれば、ベル式またはベルレス式等の
既設装入装置だけを用いる場合に比べて、炉中心部Ｏ／
Ｃ分布の制御性はかなり向上する。そして、炉中心部へ
のコークスの直接装入量を充分大きくとり、既設装入装
置から装入される鉱石が炉中心部に流入するのを阻止す
れば、炉中心部Ｏ／Ｃは、ゼロに近くなり変動の余地は
なくなる。従って、炉中心部のガス流変動は抑制され
る。しかし、炉中心部の堆積層を構成するコークスの一
部は既設装入装置から装入されたコークスであり、前述
の再分級現象による堆積粒径変動による炉中心部のガス
流分布の変動は避けられない。また、炉中心部Ｏ／Ｃが
大幅に低下するため、炉中心部を上昇するガスは鉄源の
還元溶解には寄与せず、還元ガス利用効率が低下して燃
料比は悪化することになる。In the invention of Japanese Patent Publication No. 64-9373, the coke is directly loaded in the center of the blast furnace by using a dedicated charging chute provided by a route different from the existing charging device of the bell type or bellless type. By entering and depositing, O / C in the center of the furnace
To lower the temperature and strengthen the so-called “central flow”. According to this method, as compared with the case of using only the existing charging device of bell type or bellless type,
The controllability of the C distribution is considerably improved. If the amount of direct coke charged to the furnace center is made sufficiently large and the ore charged from the existing charging device is prevented from flowing into the furnace center, the furnace center O / C becomes zero. There is no room for fluctuations. Therefore, the fluctuation of the gas flow in the center of the furnace is suppressed. However, a part of the coke that constitutes the deposited layer in the center of the furnace is the coke charged from the existing charging device, and the fluctuation of the gas flow distribution in the center of the furnace due to the fluctuation of the deposit particle size due to the above-mentioned reclassification phenomenon. Inevitable. In addition, since the O / C in the central part of the furnace is significantly reduced, the gas rising in the central part of the furnace does not contribute to the reduction and dissolution of the iron source, and the efficiency of reducing gas utilization is reduced and the fuel ratio is deteriorated. .
【００１９】本出願人が開示した特開昭61−227109号公
報の発明では、装入物の一部すなわちコークスだけでな
く、鉱石をも専用の装入ルートから炉中心部に装入する
ことにより、炉中心部だけではなく、炉内半径方向全域
にわたってＯ／Ｃおよび堆積粒径のバラツキを少なくす
る方法が採られている。しかし、この方法では炉中心部
への原料装入が、周辺部と同様、鉱石およびコークスの
層状装入よって行われているため、中心装入された原料
の堆積範囲、堆積角が変動し、炉中心部Ｏ／Ｃの局所的
制御精度は不十分になる。このため、中心部の還元ガス
利用効率の改善程度は低く、燃料比を十分に低下させ得
ないという問題がある。In the invention of Japanese Patent Laid-Open No. 61-227109 disclosed by the applicant, not only a part of the charge, that is, coke, but also ore is charged into the central part of the furnace through a dedicated charging route. Therefore, not only the central portion of the furnace but also the method of reducing the variations in O / C and the deposited grain size over the entire area in the radial direction of the furnace are adopted. However, in this method, the charging of the raw material into the central part of the furnace is performed by layered charging of ore and coke, as in the peripheral part, so the deposition range and the deposition angle of the centrally charged raw material change, The local control accuracy of the furnace center O / C becomes insufficient. Therefore, there is a problem in that the degree of improvement in the efficiency of use of the reducing gas in the central portion is low and the fuel ratio cannot be reduced sufficiently.
【００２０】さらに、本出願人が開示した特開平１−29
0708号公報の発明では、鉱石およびコークスを層状装入
するに先だって、鉱石とコークスを予め所定重量比で混
合した原料を炉中心部に装入することにより、炉中心部
に狙いどおりのＯ／Ｃを付与する方法が採られている。
この方法では、炉中心部Ｏ／Ｃを管理目標にほぼ完全に
維持できるので、炉上部における炉中心部ガス流分布が
安定化し、ガスと鉱石の熱交換および反応が促進され
る。これにより、還元ガス利用効率が向上し、燃料比を
低減することができる。Further, JP-A-1-29 disclosed by the present applicant
In the invention of Japanese Patent No. 0708, before the layered charging of the ore and the coke, the raw material in which the ore and the coke are mixed in a predetermined weight ratio is charged into the furnace central portion, so that the O / The method of giving C is adopted.
In this method, the O / C in the center of the furnace can be maintained almost completely at the control target, so that the gas flow distribution in the center of the furnace in the upper part of the furnace is stabilized, and heat exchange and reaction between the gas and the ore are promoted. Thereby, the reducing gas utilization efficiency is improved and the fuel ratio can be reduced.
【００２１】しかし、炉中心部の還元ガス利用効率を向
上させるには、炉中心部Ｏ／Ｃ、すなわち中心装入混合
原料の混合重量比 (以下、「ＯM ／ＣM 」と記す) を全
装入原料のＯ／Ｃに近い高い値にして、中心ガス流量を
抑制する必要がある。そうすると、炉中心部の還元・溶
融鉄量が多くなるので、炉芯コークスに流入する溶融鉄
温度を高くすることは難しい。また、塊状帯中心部を上
昇するガス中の CO2も高くなり、炉芯に供給されるコー
クスは、 CO2とのガス化反応を受けて強度・粒径が劣化
し、炉芯コークスの通気、通液性が阻害される。このた
め、炉芯コークスと溶融鉄、ガスとの熱交換が悪く、炉
芯コークス温度の高位維持が難しくなるという問題があ
る。However, in order to improve the efficiency of reducing gas utilization in the central part of the furnace, the O / C in the central part of the furnace, that is, the mixing weight ratio of the centrally charged mixed raw materials (hereinafter referred to as "O M / C M ") is set. It is necessary to suppress the central gas flow rate by setting it to a high value close to O / C of all charging raw materials. Then, since the amount of reduced / molten iron in the center of the furnace increases, it is difficult to raise the temperature of molten iron flowing into the core coke. In addition, the CO 2 in the gas rising in the central part of the massive zone also becomes high, and the coke supplied to the furnace core undergoes a gasification reaction with CO 2 to deteriorate its strength and particle size, and the coke gas from the furnace core is aerated. , The liquid permeability is hindered. Therefore, there is a problem that the heat exchange between the core coke and the molten iron and gas is poor, and it becomes difficult to maintain the core coke temperature at a high level.
【００２２】炉芯コークス温度は高炉操業の重要な管理
項目となっており、従来から炉芯コークス温度の低下を
阻止するため種々の方法が行われている。The furnace core coke temperature is an important control item in the operation of the blast furnace, and various methods have been conventionally used to prevent a decrease in the furnace core coke temperature.
【００２３】例えば、 CO2ガスとの反応によるコークス
強度の劣化を抑止して粉発生量を減らしたり、羽口前温
度や羽口風速を適正値に制御してレースウェイでの粉発
生量を減らすこと等により、羽口前燃焼帯から炉芯につ
ながる領域および炉芯コークスの通気性を良好に維持し
て、羽口前燃焼帯で発生した高温ガスと炉芯コークスと
の熱交換を促進する方法が採られている。For example, deterioration of coke strength due to reaction with CO 2 gas can be suppressed to reduce the amount of powder generation, or the pre-tuyere temperature and tuyere wind speed can be controlled to appropriate values to reduce the amount of powder generation on the raceway. By reducing the amount, etc., the air permeability of the area leading from the tuyere front combustion zone to the core and the core coke is maintained good, and the heat exchange between the hot gas generated in the front tuyere combustion zone and the core coke is promoted. The method of doing is adopted.
【００２４】特公昭64−9373号公報の発明では、前述し
たように炉中心部にコークスを装入し、炉中心部へのコ
ークス堆積量を増やしてその部分の鉱石の存在量を極め
て低くしている。このため、鉱石還元で生成する CO2ガ
スは少なくなり、炉中心部に存在するコークスは、 CO2
ガスとの反応による強度劣化を受けず、また、これにと
もなう粒径の細粒化も生じない。一方、炉芯に流入する
コークスは主に層頂の炉中心軸近傍に装入されたコーク
スであるという特性を利用しており、炉芯には強度や粒
径の劣化を受けないコークスが供給されることになる。
従って、この発明では、炉芯コークスの通気性が確保さ
れ、羽口前燃焼帯で発生した高温ガスと炉芯コークスと
の熱交換が促進されると考えられる。In the invention of Japanese Examined Patent Publication No. Sho 64-9373, as described above, the coke is charged in the central part of the furnace to increase the amount of coke deposited in the central part of the furnace to make the amount of ore present in that part extremely low. ing. Thus, CO 2 gas generated in the ore reduction less coke present in the furnace center portion, CO 2
The strength is not deteriorated due to the reaction with the gas, and the grain size is not reduced. On the other hand, the characteristics of the coke that flows into the core are mainly the coke charged near the center axis of the bed at the top of the bed, and the coke that does not undergo deterioration in strength or grain size is supplied to the core. Will be done.
Therefore, in the present invention, it is considered that the air permeability of the core coke is ensured and the heat exchange between the high temperature gas generated in the pre-tuyere combustion zone and the core coke is promoted.
【００２５】しかし、前述したように、炉芯周辺部にお
けるレースウェイ発生粉の蓄積、溶銑滓流動性悪化によ
る溶銑滓滞留量の増加で、同部の通気性が悪化し、ガス
による炉芯への熱供給が阻害されて炉芯コークス温度が
低下すると、炉芯コークスの動きは極めて緩慢であり、
置換によって炉芯コークスの状態を回復するにはかなり
の時間を要するので、この発明の方法ではこれを速やか
に元に戻すことは難しい。However, as described above, the accumulation of raceway-generated powder in the periphery of the core and the increase in the amount of molten pig iron retained due to the deterioration of the molten pig iron fluidity deteriorates the air permeability of the same portion, and the gas enters the core. When the core coke temperature is reduced due to the hindrance of the heat supply of the core coke, the movement of the core coke is extremely slow,
Since it takes a considerable amount of time to restore the state of the core coke by the replacement, it is difficult to quickly restore it by the method of the present invention.
【００２６】[0026]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、炉中
心部Ｏ／Ｃを設定どおりに付与することにより、炉上部
においては炉中心部近傍のガス流分布を安定化して、反
応効率および溶解効率を高め、炉下部においては低下し
た炉芯コークスの温度を速やかに回復させてこれを高位
に維持し、燃料比を悪化させることなく、安定して銑鉄
が製造できる高炉の原料装入方法を提供することにあ
る。An object of the present invention is to stabilize the gas flow distribution near the center of the furnace in the upper part of the furnace by providing the center O / C of the furnace as set, thereby improving the reaction efficiency and A blast furnace raw material charging method that enhances melting efficiency and quickly recovers the temperature of the core syrup that has dropped in the lower part of the furnace to maintain it at a high level, enabling stable production of pig iron without deteriorating the fuel ratio. To provide.
【００２７】[0027]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、炉頂部
からコークスと鉄源原料とを交互に層状に炉内に装入す
る高炉の原料装入方法において、下記の１および２を特
徴とする高炉の原料装入方法にある。Means for Solving the Problems The gist of the present invention is to provide a raw material charging method for a blast furnace in which coke and iron source raw material are alternately charged in layers from the top of the furnace into the raw material charging method of the blast furnace. And the method of charging raw materials for the blast furnace.
【００２８】1. コークスおよび鉄源原料の一部を、下
記の式を満足する重量比で混合すること。1. Mixing a part of the coke and a part of the iron source raw material in a weight ratio satisfying the following formula.
【００２９】 0.05 ×（Ｏ／Ｃ）≦（ＯM ／ＣM ）≦ 0.30 ×（Ｏ／Ｃ） ・・・ ただし、Ｏ：炉内装入全鉄源原料重量、 ＯM ：混合原
料中の鉄源原料重量 Ｃ：炉内装入全コークス重量、 ＣM ：混合原料中のコ
ークス重量 2. 上記の混合原料を、コークスの装入および鉄源原料
の装入に先だって、または鉄源原料の装入に先だって、
高炉中心部に装入すること。[0029] 0.05 × (O / C) ≦ (O M / C M) ≦ 0.30 × (O / C) ··· However, O: furnace interior entrance total iron source material weight, O M: iron mixed raw material Source material weight C: total coke weight in furnace interior, C M : coke weight in mixed raw material 2. Prior to charging coke and iron source material, or charging iron source material Before
Insert into the center of the blast furnace.
【００３０】通常、高炉操業では、炉頂部に設けたベル
式装入装置またはベルレス式装入装置を用いる。この通
常装入装置を用いてコークスと鉄源原料を交互に装入
し、炉内に層状に堆積させる。以下、通常装入装置によ
って層状に装入される原料を「通常装入鉄源」あるいは
「通常装入コークス」と記す。In the blast furnace operation, a bell type charging device or a bellless charging device provided at the top of the furnace is usually used. Coke and iron source raw materials are alternately charged using this normal charging device and deposited in layers in the furnace. Hereinafter, the raw materials charged in layers by the normal charging device will be referred to as "normally charged iron source" or "normally charged coke".
【００３１】鉄源原料の主体は、焼結鉱および鉄鉱石で
あるが、本発明方法では、コークスおよび鉄源原料の１
チャージ当たりの装入量の一部を、前記式に示す重量
比で混合する混合原料として使用する。そして、この混
合原料を炉の中心部に重点的に装入するのである。Main components of the iron source raw material are sinter and iron ore. In the method of the present invention, one of the coke and the iron source raw material is used.
A part of the charging amount per charge is used as a mixed raw material to be mixed in the weight ratio shown in the above formula. Then, this mixed raw material is mainly charged into the central portion of the furnace.
【００３２】上記の混合原料は、炉中心部に堆積させる
必要上、鉄源原料の通常装入およびコークスの通常装入
に先だって、または鉄源原料の通常装入に先だって、望
ましくは通常装入装置とは別ルートの装入装置から炉中
心部に装入する。Since the above mixed raw material is required to be deposited in the center of the furnace, it is preferable that the iron source raw material is normally charged and the coke is normally charged, or the iron source raw material is normally charged, and preferably the normal charge. It is charged into the center of the furnace from a charging device on a different route from the equipment.
【００３３】図１は、本発明方法によって装入された原
料層の堆積状態の一例を模式的に示す高炉中心部の縦断
面図である。同図において、Ｏ1 及びＯ2 は２回に分割
されて通常装入された鉄源原料層である。この場合、Ｏ
1 とＯ2 とで一つの鉄源原料層を形成することになる。
Ｃ1 及びＣ2 は２回に分割されて通常装入されたコーク
ス層であり、Ｃ1 とＣ2 とで一つのコークス層を形成す
ることになる。Ｏ0 は一つの層を形成する鉄源原料を一
括して通常装入された鉄源原料層であり、Ｃ0は同じく
通常一括装入されたコークス層である。そして、Ｍは中
心部に重点的に装入された混合原料層である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a central portion of a blast furnace schematically showing an example of a deposited state of a raw material layer charged by the method of the present invention. In the figure, O 1 and O 2 are iron source raw material layers that are normally charged after being divided into two parts. In this case, O
1 and O 2 form one iron source material layer.
C 1 and C 2 are coke layers which are normally charged after being divided into two parts, and C 1 and C 2 form one coke layer. O 0 is an iron source raw material layer that is normally charged together with the iron source raw materials that form one layer, and C 0 is a coke layer that is also normally charged together. Further, M is a mixed raw material layer which is mainly charged in the central portion.
【００３４】本発明方法では、 Ｍ→Ｃ1 →Ｃ2 →Ｍ→Ｏ1 →Ｏ2 ( 図１の(a) ) Ｍ→Ｃ0 →Ｍ→Ｏ0 ( 同 (b) ) Ｃ1 →Ｃ2 →Ｍ→Ｏ1 →Ｏ2 ( 同 (c) ) または Ｃ0 →Ｍ→Ｏ0 ( 同 (d)
) の順に原料層を形成していくのである。なお、図示はし
ていないが、例えば、 Ｍ→Ｃ1 →Ｍ→Ｃ2 →Ｍ→Ｏ1 →Ｍ→Ｏ2 のように、分割された各通常装入の前にＭの装入を行っ
てもよい。上記のようにして形成させた原料層の上に
は、再度同じ装入順序の原料層を必要なだけ積み上げて
いくのである。In the method of the present invention, M → C 1 → C 2 → M → O 1 → O 2 ((a) in FIG. 1) M → C 0 → M → O 0 (same (b)) C 1 → C 2 → M → O 1 → O 2 (same (c)) or C 0 → M → O 0 (same (d))
The raw material layer is formed in this order. Although not shown, the charging of M is performed before each divided normal charging, for example, M → C 1 → M → C 2 → M → O 1 → M → O 2. May be. On the raw material layer formed as described above, raw material layers having the same charging sequence are piled up again as necessary.
【００３５】[0035]
【作用】まず、本発明方法による炉中心部近傍における
ガス流分布の安定化について、前述の図１(a) 、同(c)
を用いて説明する。First, the stabilization of the gas flow distribution in the vicinity of the center of the furnace by the method of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (c).
Will be explained.
【００３６】図１(a) に示すように、中心装入混合原料
Ｍの装入量は、通常装入鉄源原料層Ｏ1 、Ｏ2 および通
常装入コークス層Ｃ1 、Ｃ2 の内部に埋没しない量が選
択されている。そして、Ｃ1 、Ｃ2 の通常装入およびＯ
1 、Ｏ2 の通常装入に先だってＭが中心装入される。従
って、炉中心部堆積層をＭだけで構成することができ
る。これにより、前述のコークス層崩れあるいは再分級
現象の影響を受けた通常装入原料が炉中心部に流入して
堆積するのを阻止することができる。また、炉中心部の
Ｏ／Ｃは、混合原料のＯM ／ＣM に設定どおりに付与さ
れ、堆積粒径も混合原料中の鉄源原料およびコークスの
粒径と一致しており、変動要因の入る余地は全く無くな
る。As shown in FIG. 1 (a), the amount of the centrally charged mixed raw material M is the same as that in the normally charged iron source material layers O 1 and O 2 and the normally charged coke layers C 1 and C 2 . The amount that is not buried in is selected. And normal charging of C 1 and C 2 and O
1, usually charged to prior M of the O 2 is centered charged. Therefore, the furnace central part deposition layer can be composed of M alone. As a result, it is possible to prevent the normally charged raw material affected by the above-mentioned collapse of the coke layer or the reclassification phenomenon from flowing into the center of the furnace and depositing. In addition, the O / C in the central part of the furnace was given to the O M / C M of the mixed raw material according to the setting, and the particle size of the deposit also coincided with the particle size of the iron source raw material and coke in the mixed raw material. There is absolutely no room for you to enter.
【００３７】図１(c) では、Ｏ1 、Ｏ2 の通常装入に先
だってＭが中心装入される。この場合は、再分級現象の
影響を受けた通常装入コークスの中心部への流入は避け
られないが、後続のＯ1 、Ｏ2 の通常装入による炉中心
部のＯ／Ｃ、および堆積粒径の分布変動は抑止すること
ができる。（ただし、Ｍの装入量を増やしてＯ2 層の中
心部でＭを上方に突出させ、後続の通常装入コークス層
にＭが埋没しないようにすれば、図１(a) の場合と同様
な効果を得ることはできる。） 上述のように、本発明方法によれば、炉中心部における
Ｏ／Ｃおよび鉄源とコークスの堆積粒径の分布、すなわ
ち通気性分布の変動を抑止することができる。In FIG. 1 (c), M is centrally charged before the normal charging of O 1 and O 2 . In this case, the inflow of the coke into the center of the normally charged coke affected by the reclassification phenomenon is unavoidable, but the O / C in the center of the furnace due to the subsequent normal charging of O 1 and O 2 and the deposition Variations in particle size distribution can be suppressed. (However, if the amount of M charged is increased and M is projected upward at the center of the O 2 layer so that M is not buried in the subsequent normally charged coke layer, the case of FIG. 1 (a) Similar effects can be obtained.) As described above, according to the method of the present invention, the distribution of the O / C and the deposition particle size of the iron source and the coke, that is, the fluctuation of the air permeability distribution in the furnace central part is suppressed. be able to.
【００３８】そして、炉中心部近傍におけるガス流分布
を安定させることができる。これにより、炉中心部にお
ける還元ガス利用効率、燃料比を安定化することができ
る。The gas flow distribution near the center of the furnace can be stabilized. This makes it possible to stabilize the reducing gas utilization efficiency and the fuel ratio in the central part of the furnace.
【００３９】次に、本発明方法による炉芯コークス温度
の高位維持について説明する。Next, the high temperature maintenance of the core coke temperature by the method of the present invention will be described.
【００４０】高炉内における炉芯コークスへの熱供給
は、レースウェイでコークスの燃焼により発生した高温
ガスとの熱交換によるか、あるいは、滴下溶銑滓との熱
交換によりなされていると考えられる。そこで、これら
の熱供給要因のどちらがより有効に炉芯コークスの昇温
に作用するかを調べるために高炉の縮小模型を用いて実
験的検討を行った。It is considered that the heat supply to the core coke in the blast furnace is carried out by heat exchange with the high temperature gas generated by combustion of the coke in the raceway or by heat exchange with the dropping molten pig iron. Therefore, in order to investigate which of these heat supply factors more effectively affects the temperature rise of the core coke, an experimental study was conducted using a reduced model of the blast furnace.
【００４１】図２に、炉芯コークスの昇温におよぼす熱
供給要因の影響度を検討する模型実験装置の概略断面図
を示す。この実験装置は、羽口より上部の高炉炉内を模
したもので、炉頂から装入物ホッパー８、ベル１および
ムーバブルアーマー２を介して、コークス、擬似鉱石
（通常「金属石鹸」と呼ばれるもの）を装入し、羽口下
の切り出し口から排出装置４を用いて装入物を排出物溜
め６に排出する。このようにして装入物を順次降下させ
る。７は排ガス用配管である。FIG. 2 shows a schematic sectional view of a model experimental apparatus for examining the degree of influence of heat supply factors on the temperature rise of the core coke. This experimental device imitates the inside of a blast furnace above the tuyere, through the charge hopper 8, bell 1 and moveable armor 2 from the furnace top to coke, pseudo ore (usually called "metal soap"). Stuff) and discharge the charged material into the discharge reservoir 6 from the cutout under the tuyere using the discharge device 4. In this way, the charge is sequentially lowered. Reference numeral 7 is an exhaust gas pipe.
【００４２】一方、羽口３から温風を吹き込んで装入物
を加熱する。これによって擬似鉱石は降下の途中で溶解
し液体となって装置底部に滴下する。即ち、この装置
は、反応を除く高炉炉内の基本現象をシミュレートでき
るようになっている。また、炉内には多数の熱電対測温
点５が設置されており炉内温度の動きがわかるようにな
っている。On the other hand, warm air is blown from the tuyere 3 to heat the charge. As a result, the pseudo ore melts during the descent and becomes a liquid, which drops on the bottom of the device. That is, this device can simulate the basic phenomena in the blast furnace except the reaction. Further, a large number of thermocouple temperature measuring points 5 are installed in the furnace so that the movement of the temperature in the furnace can be understood.
【００４３】実験は表１に示す条件で行った。まず、炉
内をコークスで充填し、送風を開始した。そして羽口下
からコークスを排出する一方、炉頂からコークスだけを
装入し、一定時間この装入・排出を継続した後、炉頂か
らの装入をコークスと擬似鉱石との交互装入に切り替
え、さらにその状態で実験を続け、羽口レベルの炉中心
部、すなわち炉芯コークスの温度の推移を調査した。The experiment was conducted under the conditions shown in Table 1. First, the inside of the furnace was filled with coke, and the air blowing was started. Then, while the coke is discharged from under the tuyere, only the coke is charged from the furnace top, and after this charging / discharging is continued for a certain period of time, the charging from the furnace top is changed to alternate charging of coke and pseudo ore. After the switching, the experiment was continued in that state, and the transition of the temperature of the core at the tuyere level, that is, the core coke was investigated.
【００４４】[0044]
【表１】 [Table 1]
【００４５】図３は、炉芯コークスの昇温におよぼす熱
供給要因の影響度を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the degree of influence of heat supply factors on the temperature rise of the core coke.
【００４６】図中左半分は、コークス単独装入の時期
で、炉芯コークスの昇温は羽口からのガスとの熱交換だ
けで行われている。これに対して図中右半分は、コーク
スと擬似鉱石との相互装入の時期に対応し、ここでは羽
口からのガスとの熱交換および溶解して滴下する擬似鉱
石との熱交換によって炉芯コークスは加熱されている。The left half of the figure is the time of single charging of coke, and the temperature rise of the furnace core coke is performed only by heat exchange with the gas from the tuyere. On the other hand, the right half of the figure corresponds to the time of mutual charging of coke and pseudo ore, where heat exchange with the gas from the tuyere and heat exchange with the pseudo ore that is melted and dropped is performed. The core coke is heated.
【００４７】図示のように、装入された擬似鉱石が溶解
を開始した時点から炉芯コークスの昇温速度は急激に上
昇しており、滴下する擬似鉱石の熱により炉芯コークス
の加熱が促進されることが明らかである。すなわち、炉
芯コークスの昇温には滴下溶銑との熱交換の促進が有効
であり、高温の溶銑を炉芯部に滴下させることにより、
速やかに炉芯コークスを加熱することができるのであ
る。As shown in the figure, the temperature rising rate of the core coke rises sharply from the time when the charged pseudo ore starts melting, and the heating of the core coke is promoted by the heat of the pseudo ore dropped. It is obvious that That is, for the temperature rise of the furnace core coke, promotion of heat exchange with the dropping hot metal is effective, by dropping the hot metal hot to the furnace core,
The core coke can be quickly heated.
【００４８】実高炉において上述の効果を出すために
は、層状に装入された原料の炉中心部に適正量の鉄源原
料を堆積させこれを溶解・滴下させる必要がある。通常
鉄源原料中のFeは酸化鉄の形で含有されており、これら
を溶解・還元して溶銑を製造するには多量の熱を供給し
なければならない。そして、この熱の供給は、塊状帯で
はガスとの熱交換で、滴下帯ではガスおよび滴下帯コー
クスとの熱交換で行われる。しかし、鉄源原料の塊状帯
における降下速度に比べ、溶解後の滴下帯における降下
（滴下）速度は極めて速いことから、滴下帯での熱交換
効率は塊状帯でのそれよりかなり悪いと推定される。従
って、炉中心部に適正量以上の鉄源原料を堆積させる
と、多量の熱を必要とする溶融還元が滴下帯で進行し、
さらに熱交換効率も悪いため、溶銑の昇温は不十分とな
り、炉芯コークスに高温の溶銑を供給できなくなる。In order to obtain the above effects in the actual blast furnace, it is necessary to deposit an appropriate amount of iron source raw material in the furnace central portion of the raw material charged in layers and melt and drop it. Usually, Fe in the iron source raw material is contained in the form of iron oxide, and a large amount of heat must be supplied in order to dissolve and reduce these to produce hot metal. The heat is supplied by heat exchange with the gas in the massive zone and by heat exchange with the gas and the coke in the dropping zone in the dropping zone. However, since the rate of drop (dropping) in the dropping zone after melting is extremely faster than the rate of fall of the iron source material in the massive zone, it is estimated that the heat exchange efficiency in the dropping zone is considerably worse than that in the massive zone. It Therefore, when an appropriate amount or more of iron source material is deposited in the center of the furnace, smelting reduction that requires a large amount of heat proceeds in the dropping zone,
Furthermore, since the heat exchange efficiency is also poor, the temperature rise of the hot metal becomes insufficient and it becomes impossible to supply the hot metal to the core coke.
【００４９】本発明方法では、ＯM ／ＣM が炉内に装入
される全コークスに対する全鉄源原料の重量比（以下、
「装入Ｏ／Ｃ」と記す）の 0.05 倍以上でかつ 0.30 倍
以下の混合原料が炉中心部に装入される。こうすれば、
炉中心部には比較的に少量の鉄源原料粒子と多量のコー
クス粒子とが隣接して存在することになる。従って、鉄
源原料の還元により生成する CO2あるいはH2O は隣接す
るコークス粒子とガス化反応を起こし、いちはやくCO、
H2に再生されることになり、還元の進行を加速させるこ
とができる。これにより、鉄源原料の溶け落ち還元率が
高められ、滴下帯での未還元FeO の溶融還元 (吸熱反
応) を抑制できるので、溶銑の温度を高めることができ
る。In the method of the present invention, O M / C M is the weight ratio of the total iron source material to the total coke charged in the furnace (hereinafter,
The mixed raw material which is more than 0.05 times and less than 0.30 times of "charge O / C" is charged into the center of the furnace. This way
In the center of the furnace, a relatively small amount of iron source raw material particles and a large amount of coke particles are adjacently present. Therefore, CO 2 or H 2 O generated by the reduction of the iron source material causes a gasification reaction with the adjacent coke particles, and CO,
It will be regenerated into H 2 and can accelerate the progress of reduction. As a result, the rate of reduction of the burn-through of the iron source material is increased, and the melt reduction (endothermic reaction) of unreduced FeO 2 in the dropping zone can be suppressed, so that the temperature of the hot metal can be increased.
【００５０】ここで、本発明において前記式、即ち、 0.05× (装入Ｏ／Ｃ) ≦混合原料のＯM ／ＣM ≦0.30× (装入Ｏ／Ｃ) ・・ なる要件を定めた理由について、後述の実施例で得た結
果を示す図５〜図７を用いて説明する。Here, in the present invention, the reason why the above-mentioned formula, that is, 0.05 × (charge O / C) ≦ O M / C M of mixed raw material ≦ 0.30 × (charge O / C) ... This will be described with reference to FIGS. 5 to 7 showing the results obtained in Examples described later.
【００５１】ＯM ／ＣM を装入Ｏ／Ｃの0.30倍を超える
値 (ケース４、８) にすると、溶解還元に必要な熱が増
加するため、溶銑温度を十分に昇温させることができ
ず、溶銑と炉芯コークスとの熱交換効率が上記式を満
足する実施例 (ケース２、３、６、７) より悪くなる。
さらに、還元反応で生成される CO2、H2O ガスが増加す
るので、炉中心部に堆積した炉芯に供給されるコークス
は、 CO2、H2O とのガス化反応による強度劣化を受け
る。このため、図５(a) に示すように、炉芯コークスの
粒径が従来例と同様に細粒化し、炉芯コークスの通気性
そのものが悪化して、レースウェイで発生した高温ガス
と炉芯コークスとの熱交換が阻害される。従って、図５
(b) に示すごとく、炉芯コークス温度の高位維持は難し
くなる。そして、炉芯コークス周辺部におけるコークス
粉の集積あるいはスリップ等の低温未還元物の流入等に
より、炉芯コークス温度が低下したとき、これを速やか
に昇温させて炉況不調を早期に回復できなくなる。When O M / C M is set to a value exceeding 0.30 times the charged O / C (cases 4 and 8), the heat required for dissolution reduction increases, so that the hot metal temperature can be raised sufficiently. However, the heat exchange efficiency between the hot metal and the core coke becomes worse than in the examples (Cases 2, 3, 6, 7) that satisfy the above formula.
Furthermore, since the CO 2 and H 2 O gas generated by the reduction reaction increase, the coke supplied to the core of the furnace deposited in the center of the furnace undergoes strength deterioration due to the gasification reaction with CO 2 and H 2 O. receive. Therefore, as shown in Fig. 5 (a), the particle size of the furnace core coke becomes finer as in the conventional example, the air permeability of the furnace core coke deteriorates, and the high temperature gas generated in the raceway and the furnace Heat exchange with the core coke is hindered. Therefore, FIG.
As shown in (b), maintaining the core coke temperature at a high level becomes difficult. When the temperature of the core coke decreases due to the accumulation of coke powder in the periphery of the core coke or the inflow of low-temperature unreduced substances such as slips, the temperature of the core coke can be quickly raised to quickly recover the condition of the furnace. Disappear.
【００５２】ＯM ／ＣM を装入Ｏ／Ｃの 0.05 倍未満
(ケース１、５) にして、炉中心部にコークスだけを堆
積させると、炉上部の中心部の通気性が高くなり「中心
流」が強められる。一方、炉中心部にはほとんど鉄源原
料が存在しないため、炉中心部ガス利用率は低下する。
このため、炉内平均ガス利用率が低下して、図７に示す
ように、燃料比が実施例より悪化する。また、炉中心部
に堆積して炉芯に供給されるコークスは、 CO2、H2O と
のガス化反応による強度劣化を受けない。従って、図５
(a) に示すように、炉芯コークスの粒径劣化は実施例よ
り少なくなるので、炉芯コークスの通気性が確保されて
レースウェイ発生ガスとの熱交換効率は実施例より高く
なる。しかし、高温溶銑と炉芯コークスとの熱交換がな
いので、結果的には図５(b) に示すように、炉芯コーク
ス温度の高位維持は実施例に比べて難しくなる。Charge O M / C M less than 0.05 times O / C
If only coke is deposited in the center of the furnace in (Cases 1 and 5), the air permeability in the center of the upper part of the furnace is increased and the "central flow" is strengthened. On the other hand, since there is almost no iron source material in the central part of the furnace, the gas utilization rate in the central part of the furnace decreases.
For this reason, the average gas utilization rate in the furnace is lowered, and the fuel ratio becomes worse than that of the embodiment, as shown in FIG. Further, the coke deposited in the center of the furnace and supplied to the core is not deteriorated in strength by the gasification reaction with CO 2 and H 2 O. Therefore, FIG.
As shown in (a), the deterioration of the particle diameter of the core coke is smaller than that of the example, so that the air permeability of the core coke is secured and the heat exchange efficiency with the raceway gas is higher than that of the example. However, since there is no heat exchange between the hot metal and the core coke, as a result, as shown in FIG. 5 (b), it is more difficult to maintain the core coke temperature at a higher level than in the examples.
【００５３】なお、本発明方法ではＯM ／ＣM が装入Ｏ
／Ｃより低いため、図７に示すように、炉中心部Ｏ／Ｃ
が装入Ｏ／Ｃに近い従来の装入方法に比べて燃料比が増
加するのは避けられない。しかし、所定ＯM ／ＣM の混
合原料が炉中心部に装入されて堆積するので、炉中心部
Ｏ／Ｃの変動は抑制される。従って、図６(a) 、同(b)
に示すように、炉中心部ガス利用率変動、送風圧変動
は、従来例より少なくなり、燃料比の増加を最小限に止
めて、より安定した操業を維持することが可能になる。In the method of the present invention, O M / C M is charged O
Since it is lower than / C, as shown in FIG.
However, it is inevitable that the fuel ratio will increase compared to the conventional charging method close to charging O / C. However, since the predetermined O M / C M mixed raw material is charged and deposited in the furnace central portion, fluctuations in the furnace central portion O / C are suppressed. Therefore, Fig. 6 (a) and Fig. 6 (b)
As shown in (3), fluctuations in the gas utilization rate in the central part of the furnace and fluctuations in the blast pressure are smaller than in the conventional example, and it is possible to minimize the increase in the fuel ratio and maintain more stable operation.
【００５４】[0054]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。実施例で
は、炉容2700m3でベル式装入装置を備えた高炉を用い
た。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. In the examples, a blast furnace having a furnace capacity of 2700 m 3 and equipped with a bell-type charging device was used.
【００５５】図４は、実施例に用いた高炉の上部の装入
装置を説明する縦断面図である。図示のように、通常の
ベル式装入装置９の外に、炉中心部に装入を行うための
別ルート装入装置14が設けられている。別ルートから装
入される原料は、バケットコンベアー15で上部ホッパー
16に一旦貯蔵され、下部ホッパー19内の排圧が完了した
後、上部シール弁18、続いて上部ゲート17を開操作して
下部ホッパー19に移される。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view for explaining the charging device in the upper part of the blast furnace used in the embodiment. As shown in the drawing, in addition to the usual bell type charging device 9, another route charging device 14 for charging the central portion of the furnace is provided. The raw material charged from another route is loaded on the bucket conveyor 15 at the upper hopper.
After being temporarily stored in 16, the exhaust pressure in the lower hopper 19 is completed, and then the upper seal valve 18 and then the upper gate 17 are opened to be transferred to the lower hopper 19.
【００５６】次に、上部ゲート17、上部シール弁18を閉
操作した後、下部ホッパー19内を炉内圧に均圧して炉内
装入準備が完了する。そして、炉中心部への装入タイミ
ングが来たところで下部シール弁21、続いて下部ゲート
20を開操作して原料を装入シュート23を介して炉中心部
に落下させ、24のように堆積させる。25は通常の装入ル
ートから装入された原料で、図示のように中央部が窪ん
だ層状に堆積させるのが普通である。Next, after closing the upper gate 17 and the upper seal valve 18, the inside of the lower hopper 19 is pressure-equalized to the furnace pressure, and the preparation for entering the furnace interior is completed. Then, when the timing of charging into the central part of the furnace comes, the lower seal valve 21 and then the lower gate
The opening operation of 20 is performed to drop the raw material through the charging chute 23 to the center of the furnace, and the raw material is deposited as shown by 24. 25 is a raw material charged through a normal charging route, and is usually deposited in a layered shape with a depressed central portion as shown in the figure.
【００５７】表２に実施例の主な操業諸元を示す。ここ
で原料装入は次のように実施した。Table 2 shows the main operating specifications of the embodiment. Here, charging of raw materials was carried out as follows.
【００５８】（ａ）コークスの通常装入 １チャージ分 (14トン) の内、中心装入される混合原料
中のコークスを除いたコークスを２等分し、２回に分け
てベル式装入装置９を用いて炉頂から炉周辺部へ装入。(A) Normal charging of coke In one charge (14 tons), the coke excluding coke in the mixed raw material to be centrally charged is divided into two equal parts, and the charging is performed in a bell manner in two times. Charge into the furnace periphery from the furnace top using the device 9.
【００５９】（ｂ）鉄源原料の通常装入 １チャージ分 (52.1〜55.3トン) の内、中心装入される
混合原料中の鉄源原料を除いた鉄源原料を２等分し、２
回に分けてベル式装入装置９を用いて炉頂から炉周辺部
へ装入。(B) Ordinary charging of iron source raw material: Of one charge (52.1 to 55.3 tons), the iron source raw material excluding the iron source raw material in the centrally charged mixed raw material is divided into two equal parts, and 2
Using a bell-type charging device 9, the charge is carried out from the top of the furnace to the periphery of the furnace.
【００６０】（ｃ）混合原料の中心装入 表３に示すように、ＯM ／ＣM および (ＯM ／ＣM ) ／
(装入Ｏ／Ｃ) を変えた混合原料を、同表に示す装入量
で別ルート装入装置14から炉中心部へ装入。(C) Central charging of mixed raw materials As shown in Table 3, O M / C M and (O M / C M ) /
The mixed raw materials with different (charge O / C) are charged from the different route charging device 14 to the central part of the furnace with the charging amount shown in the table.
【００６１】（ｄ）装入の順序 実施例１（図１(a) の装入パターン) では、 １．混合原料の中心装入 ２．コークスの通常装入（１回目） ３．コークスの通常装入（２回目） ４．混合原料の中心装入 ５．鉄源原料の通常装入（１回目） ６．鉄源原料の通常装入（２回目） とし、これを１サイクルとして繰り返した。なお、比較
例１では、混合原料の代わりにコークス単味を中心装入
した。(D) Order of charging In Example 1 (charging pattern of FIG. 1 (a)), 1. Central charging of mixed raw materials 2. Normal charging of coke (first time) 3. Normal charging of coke (second time) 4. Central charging of mixed raw materials 5. Regular charging of iron source material (first time) 6. The iron source material was normally charged (second time), and this cycle was repeated. In addition, in Comparative Example 1, instead of the mixed raw material, coke plain was mainly charged.
【００６２】実施例２ (図１(c) の装入パターン) で
は、上記の１を行わず、２→６の順序で装入し、これを
１サイクルとして繰り返した。比較例２では、混合原料
の代わりにコークス単味を中心装入した。In Example 2 (charging pattern of FIG. 1 (c)), the above 1 was not carried out, but charging was carried out in the order of 2 → 6, and this was repeated as one cycle. In Comparative Example 2, instead of the mixed raw material, coke plain was mainly charged.
【００６３】[0063]
【表２】 [Table 2]
【００６４】[0064]
【表３】 [Table 3]
【００６５】実施例および比較例の操業は、本発明方法
を用いない通常装入操業（図４の別ルート装入装置を用
いない従来例）の間にはさんで実施し、各操業期間を約
２週間とした。そして、各操業期間終了後の休風時に羽
口から炉芯コークスのサンプリングを行った。The operations of Examples and Comparative Examples were carried out between normal charging operations not using the method of the present invention (conventional examples not using the separate route charging device of FIG. 4), and each operating period was changed. It took about 2 weeks. Then, core coke was sampled from the tuyere at the time of rest after each operation period.
【００６６】操業中における炉芯コークスの粉化状態お
よび昇温状態を評価するため、羽口レベルの炉中心近傍
で採取された炉芯コークスの平均粒径と黒鉛化度の測定
データから推定される炉芯コークスの履歴温度（最高到
達温度）を調査した。In order to evaluate the pulverization state and temperature rising state of the core coke during operation, it was estimated from the measurement data of the average particle size and graphitization degree of the core coke collected near the tuyere level furnace center. The history temperature (maximum temperature reached) of the furnace core coke was investigated.
【００６７】また、炉内ガス流分布変動の尺度として
は、送風圧変動指数（送風圧の連続記録チャート上の送
風圧記録曲線の長さをチャート送り長さで割った値）
と、シャフト上部サンプラーで１時間間隔に計測される
炉中心部のガス利用率、即ち、CO2/(CO+CO2) の標準偏
差を用いた。The blast pressure fluctuation index (a value obtained by dividing the length of the blast pressure recording curve on the continuous blast pressure recording chart by the chart feed length) was used as a measure of fluctuations in the gas flow distribution in the furnace.
And the gas utilization rate of the central part of the furnace measured by the upper sampler of the shaft at 1 hour intervals, that is, the standard deviation of CO 2 / (CO + CO 2 ).
【００６８】図５は、実施例の炉芯コークスの粉化およ
び昇温状態を、比較例、従来例と対比して示す図で、
(a)図は炉芯コークス平均粒径、 (b)図は炉芯コークス
履歴温度 (最高到達温度) を示す。FIG. 5 is a diagram showing the pulverization and temperature rising states of the furnace core coke of the example in comparison with the comparative example and the conventional example.
Figure (a) shows the average particle size of the core coke, and (b) shows the core coke hysteresis temperature (maximum temperature reached).
【００６９】図示のように、混合原料をコークスの通常
装入および鉄源原料の通常装入に先だって、中心装入し
たケース１〜４では、比較例１（ケース１、４）に比べ
実施例１（ケース２、３）は、炉芯コークス履歴温度が
高くなっており、炉芯コークス温度を高位に維持でき
た。また、中心装入混合原料のＯM ／ＣM が装入Ｏ／Ｃ
の 0.5倍のケース４では、炉芯コークス粒径が従来例よ
り小さくなっており、炉芯コークスの通気・通液性が悪
化する傾向が認められた。As shown in the figures, in Cases 1 to 4 in which the mixed raw materials were centrally charged prior to the normal charging of coke and the normal charging of the iron source raw material, compared with Comparative Example 1 (Cases 1 and 4), In 1 (cases 2 and 3), the core coke hysteresis temperature was high, and the core coke temperature could be maintained at a high level. Also, O M / C M of the centrally charged mixed raw material is charged O / C
In Case 4, which is 0.5 times larger than the above, the core particle size of the coke was smaller than that of the conventional example, and it was confirmed that the air permeability and liquid permeability of the core coke tended to deteriorate.
【００７０】混合原料を鉄源原料の通常装入に先だって
中心装入したケース５〜８でも、上記とほぼ同じ傾向の
結果が得られた。In Cases 5 to 8 in which the mixed raw materials were centrally charged prior to the usual charging of the iron source raw materials, the same tendency as above was obtained.
【００７１】上述の結果から、本発明の要件を満たす混
合原料を中心装入することにより、炉芯部の通気・通液
性を悪化させることなく炉芯コークス温度を高位に維持
できることが判明した。From the above results, it was found that by centrally charging the mixed raw material satisfying the requirements of the present invention, the core coke temperature can be maintained at a high level without deteriorating the air permeability and liquid permeability of the core. .
【００７２】図６は、実施例のガス流分布安定性を、比
較例、従来例と対比して示す図で、(a) 図は炉中心部ガ
ス利用率変動、(b) 図は送風圧変動指数を示す。6A and 6B are diagrams showing the gas flow distribution stability of the embodiment in comparison with the comparative example and the conventional example. FIG. 6A shows the fluctuation of the gas utilization rate in the central part of the furnace, and FIG. 6B shows the blast pressure. The fluctuation index is shown.
【００７３】図示のように、中心装入を行わなかった従
来例に比較して、中心装入を行った実施例、比較例のい
ずれのケースにおいても炉中心部ガス利用率変動および
送風圧変動がともに低くなっており、炉中心部の装入物
分布の安定化の効果が認められた。As shown in the figure, in comparison with the conventional example in which the central charging is not performed, the fluctuation of the gas utilization rate and the fluctuation of the blast pressure in the central part of the furnace are observed in both cases of the central charging and the comparative example. Both were low, and the effect of stabilizing the distribution of the charge in the central part of the furnace was confirmed.
【００７４】図７は、実施例の各操業期間における燃料
比を比較例、従来例と対比して示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the fuel ratio in each operation period of the embodiment in comparison with the comparative example and the conventional example.
【００７５】図示のように、いずれの装入パターンにお
いても、 (混合原料ＯM ／ＣM ) ／(装入Ｏ／Ｃ) が、
低くなるとともに燃料比が増加し、コークスだけを中心
装入した比較例１のケース１、比較例２のケース５で燃
料比は最も悪くなった。 (混合原料ＯM ／ＣM ) ／ (装
入Ｏ／Ｃ) が、本発明範囲の上限に近い 0.28 の実施例
１のケース３では、従来例と同等の燃料比が得られた。As shown in the figure, in any charging pattern, (mixed raw material O M / C M ) / (charge O / C) is
The fuel ratio increased with the decrease, and the fuel ratio was the worst in Case 1 of Comparative Example 1 and Case 5 of Comparative Example 2 in which only coke was centrally charged. In Case 3 of Example 1 in which (mixed raw material O M / C M ) / (charge O / C) was 0.28, which was close to the upper limit of the range of the present invention, a fuel ratio equivalent to that of the conventional example was obtained.
【００７６】[0076]
【発明の効果】本発明方法によれば、炉中心部のガス流
分布を安定化して、反応効率および溶解効率を高めるこ
とができる。そして、炉芯コークスと高温溶銑およびレ
ースウェイ発生ガスとの熱交換を促進することができ、
操業中の炉芯コークス温度を高めに維持できる。また、
炉芯コークスの冷え込みが発生した時にも炉芯コークス
の昇温が速やかに行われ、炉況不調の早期回復への対応
が可能になる。従って、高炉の安定操業維持が容易にな
る。According to the method of the present invention, the gas flow distribution in the center of the furnace can be stabilized, and the reaction efficiency and the dissolution efficiency can be increased. And, it is possible to promote heat exchange between the core coke and the hot metal and raceway generated gas,
The core coke temperature during operation can be kept high. Also,
Even when the core coke cools down, the temperature of the core coke is rapidly raised, and it becomes possible to deal with the early recovery of the poor condition of the furnace. Therefore, it becomes easy to maintain stable operation of the blast furnace.
【図１】本発明方法による原料堆積状態を模式的に示す
高炉中心部の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of a central portion of a blast furnace schematically showing a raw material deposition state by a method of the present invention.
【図２】炉芯コークスの昇温に及ぼす熱供給要因の影響
度を検討する模型実験装置の概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a model test device for examining the degree of influence of heat supply factors on the temperature rise of core coke.
【図３】炉芯コークスの昇温に及ぼす熱供給要因の影響
度を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the degree of influence of heat supply factors on the temperature rise of furnace core coke.
【図４】本発明の実施に用いた炉中心部への別ルート装
入装置を有する高炉上部の概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an upper part of a blast furnace having another route charging device into the center of the furnace used for carrying out the present invention.
【図５】本発明の実施例の炉芯コークスの粉化・昇温状
態を比較例、従来例と対比して示す図で、（ａ）図は炉
芯コークス平均粒径、（ｂ）図は炉芯コークス履歴温度
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the state of pulverization and temperature rise of the core coke of the example of the present invention in comparison with the comparative example and the conventional example, in which (a) is an average particle size of core coke and (b) is a diagram. [Fig. 3] is a diagram showing a furnace core coke history temperature.
【図６】本発明の実施例のガス流分布安定性を比較例、
従来例と対比して示す図で、（ａ）図は炉中心部ガス利
用率変動であり、（ｂ）図は送風圧変動指数を示す図で
ある。FIG. 6 is a comparative example showing the gas flow distribution stability of the embodiment of the present invention.
It is a figure compared with a prior art example, (a) figure is a furnace center part gas utilization rate fluctuation, (b) figure is a figure which shows a ventilation pressure fluctuation index.
【図７】本発明の実施例の各操業期間における燃料比を
比較例、従来例と対比して示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a fuel ratio in each operation period of an example of the present invention in comparison with a comparative example and a conventional example.
１：ベル、 ２：ムーバブルアーマ、３：
羽口、４：装入物排出装置、 ５：熱電対測温点、
６：排出物溜め、７：排ガス配管、 ８：装入
物ホッパー、９：ベル式装入装置、 10：小ベル、
11：大ベル、12：ムーバブルアーマ、 13：高
炉炉内、 14：別ルート装入装置、15：バケット
コンベアー、16：上部ホッパー、 17：上部ゲート、
18：上部シール弁、 19：下部ホッパー、 20：
下部ゲート、21：下部シール弁、 22：均圧管、
23：装入シュート、24：別ルート装入原料、
25：通常ルート装入原料。1: Bell, 2: Movable Armor, 3:
Tuyere, 4: Charge discharge device, 5: Thermocouple temperature measuring point,
6: Effluent storage, 7: Exhaust gas piping, 8: Charge hopper, 9: Bell type charging device, 10: Small bell,
11: Large Bell, 12: Movable Armor, 13: Blast Furnace Furnace, 14: Another Route Charger, 15: Bucket Conveyor, 16: Upper Hopper, 17: Upper Gate,
18: Upper seal valve, 19: Lower hopper, 20:
Lower gate, 21: Lower seal valve, 22: Pressure equalizing pipe,
23: Charging chute, 24: Raw material for another route charging,
25: Raw material for normal route charging.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏田 昌宏 和歌山県和歌山市湊1850番地住友金属工業 株式会社和歌山製鉄所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masahiro Kashiwa 1850 Minato, Wakayama, Wakayama Sumitomo Metal Industries, Ltd. Wakayama Works
Claims (1)
層状に炉内に装入する高炉の原料装入方法において、上
記のコークスおよび鉄源原料の一部を、下記式を満足
する重量比で混合すること、並びに上記の混合原料をコ
ークスの装入および鉄源原料の装入に先だって、または
鉄源原料の装入に先だって、高炉中心部に装入すること
を特徴とする高炉の原料装入方法。 0.05 ×（Ｏ／Ｃ）≦（ＯM ／ＣM ）≦ 0.30 ×（Ｏ／Ｃ） ・・・ ただし、Ｏ：炉内装入全鉄源原料重量、 ＯM ：混合原
料中の鉄源原料重量 Ｃ：炉内装入全コークス重量、 ＣM ：混合原料中のコ
ークス重量1. A raw material charging method for a blast furnace in which coke and iron source raw material are charged in layers alternately from the top of the furnace, and a part of the coke and iron source raw material satisfy the following formula: Blast furnace characterized by mixing in a weight ratio, and charging the above mixed raw material into the center of the blast furnace prior to charging of coke and charging of the iron source raw material, or prior to charging of the iron source raw material. Raw material charging method. 0.05 × (O / C) ≦ (O M / C M) ≦ 0.30 × (O / C) ··· However, O: furnace interior entrance total iron source material weight, O M: iron source material weight of mixed raw material C: total coke weight in furnace interior, C M : coke weight in mixed raw material
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9475094A JP2725595B2 (en) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | Blast furnace charging method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9475094A JP2725595B2 (en) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | Blast furnace charging method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07305103A true JPH07305103A (en) | 1995-11-21 |
| JP2725595B2 JP2725595B2 (en) | 1998-03-11 |
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ID=14118806
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9475094A Expired - Lifetime JP2725595B2 (en) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | Blast furnace charging method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2725595B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013241642A (en) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Jfe Steel Corp | Method for charging raw material into blast furnace |
| CN106702050A (en) * | 2016-12-09 | 2017-05-24 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | Blast furnace out-of-furnace raw material tracing method and system |
| CN115029489A (en) * | 2022-04-28 | 2022-09-09 | 鞍钢股份有限公司 | Method for analyzing coke dissolution loss speed in furnace by using hearth sampling means |
-
1994
- 1994-05-09 JP JP9475094A patent/JP2725595B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2013241642A (en) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Jfe Steel Corp | Method for charging raw material into blast furnace |
| CN106702050A (en) * | 2016-12-09 | 2017-05-24 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | Blast furnace out-of-furnace raw material tracing method and system |
| CN115029489A (en) * | 2022-04-28 | 2022-09-09 | 鞍钢股份有限公司 | Method for analyzing coke dissolution loss speed in furnace by using hearth sampling means |
| CN115029489B (en) * | 2022-04-28 | 2023-09-26 | 鞍钢股份有限公司 | Method for analyzing coke dissolution loss speed in tapping furnace by utilizing hearth sampling means |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2725595B2 (en) | 1998-03-11 |
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