JPH0776366B2 - Blast furnace operation method - Google Patents
Blast furnace operation methodInfo
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- JPH0776366B2 JPH0776366B2 JP62193457A JP19345787A JPH0776366B2 JP H0776366 B2 JPH0776366 B2 JP H0776366B2 JP 62193457 A JP62193457 A JP 62193457A JP 19345787 A JP19345787 A JP 19345787A JP H0776366 B2 JPH0776366 B2 JP H0776366B2
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- C21B5/007—Conditions of the cokes or characterised by the cokes used
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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、反応性を高めたコークスを炉頂から装入され
るコークスの一部として使用することによって、生産性
を向上させた高炉操業方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention uses a coke having an increased reactivity as a part of the coke charged from the top of the furnace to improve the productivity of the blast furnace. Regarding the method.
〔従来の技術〕 通常の高炉にあっては、炉頂から鉄鉱石及びコークスを
層状に投入し、この鉄鉱石を炉内で予備還元した後、金
属状態に還元・溶融して溶銑を製造している。このと
き、鉄鉱石の還元効率を高めるため、特公昭52−43169
号公報にあっては、鉄鉱石と小塊コークスを予め混合し
ておき、この混合物と通常のコークスとを層状に装入す
ることが開示されている。[Prior Art] In a normal blast furnace, iron ore and coke are charged in layers from the furnace top, and after this iron ore is pre-reduced in the furnace, it is reduced and melted to a metallic state to produce hot metal. ing. At this time, in order to improve the reduction efficiency of iron ore,
The publication discloses that iron ore and small coke are mixed in advance, and the mixture and ordinary coke are charged in layers.
また、特開昭62−127413号公報においても、特公昭52−
43169号公報と同様に、CRI（コークスの反応性指標の一
つ）の高いコークスを鉄鉱石と混合装入し、この混合物
と通常のコークスとを層状に装入することが開示されて
いる。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 62-127413, Japanese Patent Publication No.
Similar to Japanese Patent No. 43169, it is disclosed that coke having a high CRI (one of coke reactivity indicators) is mixed and charged with iron ore, and the mixture and ordinary coke are charged in layers.
このように予めコークスと混合した鉄鉱石を使用するこ
とにより、炉内における通気性が改善され、その還元性
か向上する。By using the iron ore previously mixed with the coke in this way, the air permeability in the furnace is improved and its reducing property is improved.
ところで、従来高炉の装入原料として使用されているコ
ークスは、高炉内部で粉化されないように一定の強度が
要求されることから、反応性の低いものが使用されてい
る。そのため、炉内で次のコークスのガス化反応が起こ
るためには、高炉の熱保存帯温度が1000℃程度でありそ
れ以上の温度が必要となる。By the way, the coke conventionally used as a raw material for charging a blast furnace is required to have a certain strength so as not to be pulverized inside the blast furnace, and therefore a coke having a low reactivity is used. Therefore, in order for the next gasification reaction of coke to occur in the furnace, the temperature of the heat preservation zone of the blast furnace is about 1000 ° C, and a temperature higher than that is required.
Ｃ＋CO2→2CO 熱保存帯の温度が高いことから、上述反応によって生成
するCOガス量が多くならず、また、還元平衡到達点も変
化しないため、シャフト効率，間接還元率,COガス利用
率もある値以上に向上しない。C + CO 2 → 2CO Because the temperature of the heat preservation zone is high, the amount of CO gas produced by the above reaction does not increase and the reduction equilibrium reaching point does not change, so the shaft efficiency, indirect reduction rate, and CO gas utilization rate also increase. Does not improve above a certain value.
特開昭62−127413号公報に開示されたコークスの反応性
指標は、CRI値であるが、CRI指標は1100℃での反応性で
あり、熱保存帯温度の低下の可能性有無を判断できる指
標ではない。また、高CRIコークスは必ずしも高JIS反応
性コークスに相当しない。CRI指標の高い（CRI＝30〜4
0）コークスでも、一般的にはJIS反応性は30℃以下と低
い。つまり、特開昭62−127413号公報における原料装入
方法は、CRI指標の高いコークスを使用することによ
り、通気性の向上、燃料の低減を目的としており、熱保
存帯を制御するものではないため、鉄鉱石の還元反応を
促進させ高い生産性を維持することはできない。The coke reactivity index disclosed in JP-A-62-127413 is the CRI value, but the CRI index is the reactivity at 1100 ° C., and it is possible to determine whether or not there is a possibility that the thermal storage zone temperature will decrease. Not an indicator. Also, high CRI coke does not necessarily correspond to high JIS reactive coke. High CRI index (CRI = 30-4
0) Even with coke, JIS reactivity is generally as low as 30 ° C or lower. That is, the raw material charging method in Japanese Patent Laid-Open No. 62-127413 aims at improving the air permeability and reducing the fuel by using coke having a high CRI index, and does not control the heat preservation zone. Therefore, it is impossible to promote the reduction reaction of iron ore and maintain high productivity.
そこで、本発明にあっては、高炉に装入されるコークス
として粒度が小さく且つ反応性の高いものを使用するこ
とにより、熱保存帯温度を低下させて鉄鉱石の還元反応
を促進させ、高い生産性で溶銑を製造することを目的と
する。Therefore, in the present invention, by using a coke charged into the blast furnace with a small particle size and high reactivity, the heat preservation zone temperature is lowered to promote the reduction reaction of iron ore, The purpose is to produce hot metal with high productivity.
本発明の高炉操業方法は、その目的を達成するために、
JIS反応性が30％以上の高反応性コークスを15mm以下の
粒度に調整し、該高反応性コークスを普通コークス又は
鉱石と混合して高炉に装入し、熱保存帯温度を900〜950
℃に調節することを特徴とし、さらに高反応性コークス
をJIS還元率が60％未満の鉄鉱石と混合して高炉に装入
することを特徴とする。The blast furnace operating method of the present invention, in order to achieve its purpose,
JIS reactivity 30% or more highly reactive coke is adjusted to a particle size of 15 mm or less, the highly reactive coke is mixed with ordinary coke or ore and charged into a blast furnace, and the heat preservation zone temperature is 900 to 950.
The feature is that the temperature is adjusted to ℃, and the highly reactive coke is mixed with iron ore having a JIS reduction rate of less than 60% and charged into a blast furnace.
本発明で使用する高反応性コークスは、JISK 2151−197
7の反応性試験方法で測定したときのJIS反応性が30％以
上であることが必要である。また、JIS反応性30％とい
う数値限定は、後述する第１図に示すように、実炉試験
結果より20％まではほとんどその効果が見られないこと
による。The highly reactive coke used in the present invention is JIS K 2151-197.
It is necessary that JIS reactivity is 30% or more when measured by the reactivity test method of 7. Also, the numerical limit of JIS reactivity of 30% is because the effect is hardly seen up to 20% from the actual furnace test result, as shown in FIG. 1 described later.
また、高反応性コークスの粒度は、15mm以下とすること
が好ましい。この粒度が15mm以下となるとき、コークス
の単位重量に対する表面積が増加し、反応に寄与する割
合が大きくなる。これに対し、粒度が15mmを越えると
き、コークス内部がガス化反応に有効利用される割合が
少なくなる。The particle size of the highly reactive coke is preferably 15 mm or less. When the particle size is 15 mm or less, the surface area of the coke per unit weight increases, and the ratio contributing to the reaction increases. On the other hand, when the particle size exceeds 15 mm, the proportion of the inside of the coke effectively utilized in the gasification reaction decreases.
この高反応性コークスは、たとえば次のようにして調整
される。その１つは、冶金用コークス製造に適さない、
反応性の高い微非粘結炭，一般炭を原料炭に一部配合す
ることである。また、反応を促進する触媒としての役割
をもつ石灰石，アルカリ類を少量、原料炭に配合するこ
とも行われている。This highly reactive coke is prepared, for example, as follows. One is not suitable for metallurgical coke production,
This is to partially mix the highly reactive slightly non-caking coal and steam coal with the raw coal. In addition, a small amount of limestone and alkalis, which have a role as catalysts for promoting the reaction, are also added to the raw coal.
この高反応性コークスは、粒度が小さく且つ反応性が高
いことから、炉内のCO2がコークス表面に接触してCOと
なる界面反応が円滑に行われる。また、その結果として
炉内に生じたCOガスが鉄鉱石を還元して低級酸化物又は
金属状態に還元する反応も促進される。Since this highly reactive coke has a small particle size and high reactivity, the interfacial reaction in which CO 2 in the furnace contacts the surface of the coke and becomes CO is smoothly performed. Further, as a result, the reaction of the CO gas generated in the furnace to reduce the iron ore to a lower oxide or metal state is promoted.
Ｃ＋CO2→2CO のコークスのガス化反応は吸熱反応であるから高炉シャ
フト部における熱保存帯の温度を低下させることができ
る。たとえば、従来法によるとき、1000℃程度の熱保存
帯が生成するのに対して、高反応性コークスを使用する
ことによって、熱保存帯の温度を900〜950℃に低下させ
ることが可能となる。その結果、還元平衡到達点に余裕
ができるため還元がより進行すること、及びより低温で
コークスのガス化が進行するため従来より多くのCOガス
量が生成するこにより、シャフト効率，間接還元率,CO
ガス利用率が向上し、間接還元は発熱反応であるためコ
ークス比を低下させることができる。Since the coke gasification reaction of C + CO 2 → 2CO is an endothermic reaction, the temperature of the heat preservation zone in the shaft portion of the blast furnace can be lowered. For example, in the case of the conventional method, a heat storage zone of about 1000 ° C is generated, whereas by using highly reactive coke, the temperature of the heat storage zone can be lowered to 900 to 950 ° C. . As a result, the reduction equilibrium point has a margin, and the reduction progresses more, and the coke gasification progresses at a lower temperature, which produces a larger amount of CO gas than before, resulting in shaft efficiency and indirect reduction rate. , CO
Since the gas utilization rate is improved and the indirect reduction is an exothermic reaction, the coke ratio can be reduced.
この高反応性コークスの効果は、それをJIS還元率が60
％未満の鉄鉱石と混合して高炉に装入するとき、より顕
著に現れる。この場合、コークスのガス化反応及びその
結果として生成したCOガスによる鉄鉱石の還元が活発と
なっているため、高反応性コークスの作用が充分に発揮
され、JIS還元率の低い鉱石であっても低級酸化物又は
金属状態に還元される。The effect of this highly reactive coke is that it has a JIS reduction rate of 60.
It becomes more prominent when it is charged into the blast furnace mixed with less than 5% of iron ore. In this case, the gasification reaction of coke and the reduction of iron ore by the resulting CO gas are active, so the action of highly reactive coke is sufficiently exerted, and the ore has a low JIS reduction rate. Is also reduced to a lower oxide or metallic state.
以下、実施例により本発明の特徴を具体的に説明する。 Hereinafter, the features of the present invention will be specifically described with reference to examples.
内容積3000m3の実高炉を使用して、炉頂から鉄鉱石を3.
2,コークスを１の割合で投入した。そして、羽口前フレ
ームの温度を2200℃に維持しながら溶銑を製造した。こ
のとき、コークスの20％を高反応性コークスに置換し、
これをJIS還元率55％の鉄鉱石と混合した。そして、こ
れを、残りの通常コークスと層状にして高炉内に投入し
た。Using an actual blast furnace with an internal volume of 3000 m 3 , iron ore from the furnace top 3.
2, Coke was added at a ratio of 1. Then, hot metal was manufactured while maintaining the temperature of the front tuyere frame at 2200 ° C. At this time, replace 20% of the coke with highly reactive coke,
This was mixed with iron ore having a JIS reduction rate of 55%. Then, this was layered with the remaining normal coke and charged into the blast furnace.
第１図は、鉄鉱石と混合したコークスのJIS反応性がガ
ス利用効率ηco（＝CO2/CO＋CO2）に与える影響を示し
たグラフである。第１図から明らかなように、JIS反応
性が30％以上になると、ガス利用効率ηcoの上昇がみら
れる。すなわち、炉内で発生したCOガスが鉄鉱石の還元
に有効に利用されていることが判る。FIG. 1 is a graph showing the effect of JIS reactivity of coke mixed with iron ore on gas utilization efficiency η co (= CO 2 / CO + CO 2 ). As is clear from FIG. 1, when the JIS reactivity exceeds 30%, the gas utilization efficiency η co increases. That is, it can be seen that the CO gas generated in the furnace is effectively used for the reduction of iron ore.
第２図は、同じく高反応性コークスの粒度がガス利用効
率ηcoに与える影響を示す。なお、この場合には、JIS
反応性が30％のコークスを使用した。第２図から明らか
なように、高反応性コークスの粒度を15mm以下としたと
き、反応に寄与するコークスの表面増加の効果が現れ、
ガス利用効率ηcoに改善が見られる。FIG. 2 also shows the effect of the particle size of highly reactive coke on the gas utilization efficiency η co . In this case, JIS
Coke with 30% reactivity was used. As is clear from FIG. 2, when the particle size of the highly reactive coke is 15 mm or less, the effect of increasing the surface of the coke contributing to the reaction appears,
The gas utilization efficiency η co is improved.
第３図は、高反応性コークスと混合される鉄鉱石の還元
率を種々変えて、その還元率がΔηco（高反応性コーク
スを使用しなかった場合に対し、高反応性コークスを使
用したときのηcoの上昇代）に与える影響を調べた結果
を表すグラフである。なお、ここで、鉄鉱石の還元率
は、JIS法で測定される900℃,180分後の還元率で表示し
ている。Fig. 3 shows that the reduction rate of iron ore mixed with high-reactivity coke was variously changed, and the reduction rate was Δη co (when high-reactivity coke was used as compared to the case where high-reactivity coke was not used. 7 is a graph showing the results of examining the effect on the increase of η co ). Here, the reduction rate of iron ore is indicated by the reduction rate measured after 900 minutes at 900 ° C. according to the JIS method.
この図から、鉄鉱石のJIS還元率が60％未満であると、
高反応性コークスを使用したときのηcoの上昇代（高反
応性コークスを使用しなかったときに対する）が大きい
ことがわかる。From this figure, if the JIS reduction rate of iron ore is less than 60%,
It can be seen that there is a large increase in η co when the highly reactive coke is used (as compared to when the highly reactive coke is not used).
この高反応性コークスは、COガス発生反応及び鉄鉱石の
還元反応を促進させるため、比較的少量のコークスで従
来と同様な効果を得ることができる。第４図は、その効
果を、コークス比の節減として表したグラフである。第
４図から明らかなように、高反応性コークスの使用率及
びJIS反応性の上昇に伴って、コークス比を低下させる
ことができる。Since this highly reactive coke promotes the CO gas generation reaction and the iron ore reduction reaction, the same effect as in the past can be obtained with a relatively small amount of coke. FIG. 4 is a graph showing the effect as a reduction in the coke ratio. As is clear from FIG. 4, the coke ratio can be decreased as the usage rate of highly reactive coke and the JIS reactivity increase.
第１表は、このような特徴をもつ高反応性コークスを使
用した高炉操業を、従来法と比較したものである。Table 1 compares the blast furnace operation using the highly reactive coke having such characteristics with the conventional method.
〔発明の効果〕 以上に説明したように、本発明においては、粒度の小さ
な高反応性コークスを使用することにより、ガス利用効
率を高めて少ないコークス比で高炉操業を行うことがで
きる。また、熱保存帯の温度を低下させることができる
ため、シャフト効率を上げることも可能となる。このよ
うにして、本発明によるとき、高炉操業の生産性を向上
させることができる。 [Effects of the Invention] As described above, in the present invention, by using the highly reactive coke having a small particle size, the gas utilization efficiency can be increased and the blast furnace operation can be performed with a small coke ratio. Further, since the temperature of the heat storage zone can be lowered, it is possible to increase the shaft efficiency. In this way, according to the present invention, the productivity of blast furnace operation can be improved.
第１図はコークスのJIS反応性がガス利用効率ηcoに与
える影響を示し、第２図は高反応性コークスの粒度がガ
ス利用効率ηcoに与える影響を示し、第３図は鉱石の還
元率がΔηcoに与える影響を示し、第４図は高反応性コ
ークスがコークス比の低下に与える影響を示す。Fig. 1 shows the effect of JIS reactivity of coke on gas utilization efficiency η co , Fig. 2 shows the effect of particle size of highly reactive coke on gas utilization efficiency η co, and Fig. 3 shows reduction of ore. Fig. 4 shows the effect of the rate on Δη co, and Fig. 4 shows the effect of highly reactive coke on the decrease in coke ratio.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 洋一 福岡県北九州市八幡東区枝光１丁目１番１ 号 新日本製鐵株式會社第三技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−127413（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Yoichi Hayashi, Inventor Yoichi Hayashi, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture 1-11-1 Edamitsu, Nippon Steel & Co., Ltd. Third Technical Research Institute (56) Reference JP-A-62-127413 (JP, A)
Claims (2)
を15mm以下の粒度に調整し、該高反応性コークスを普通
コークス又は磁石と混合して高炉に装入し、熱保存帯温
度を900〜950℃に調節することを特徴とする高炉操業方
法。1. A highly reactive coke having a JIS reactivity of 30% or more is adjusted to a particle size of 15 mm or less, and the highly reactive coke is mixed with ordinary coke or a magnet and charged into a blast furnace. The method of operating a blast furnace is characterized by adjusting the temperature to 900-950 ℃.
の鉄鉱石と混合して高炉に装入することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の高炉操業方法。2. The method of operating a blast furnace according to claim 1, wherein the highly reactive coke is mixed with iron ore having a JIS reduction rate of less than 60% and charged into the blast furnace.
Priority Applications (1)
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| JP62193457A JPH0776366B2 (en) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | Blast furnace operation method |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPS6436710A JPS6436710A (en) | 1989-02-07 |
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ID=16308320
Family Applications (1)
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