JPH09111322A - 高炉操業方法 - Google Patents
高炉操業方法Info
- Publication number
- JPH09111322A JPH09111322A JP26874895A JP26874895A JPH09111322A JP H09111322 A JPH09111322 A JP H09111322A JP 26874895 A JP26874895 A JP 26874895A JP 26874895 A JP26874895 A JP 26874895A JP H09111322 A JPH09111322 A JP H09111322A
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- blast furnace
- reaction
- reaction rate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 羽口レースウエイ部において、コークスと酸
素の燃焼による劣化と、ＣＯ2 反応により劣化したコー
クスが羽口からの衝風エネルギーによってコークスが粉
化し、それにより炉内の通気性や通液性が損なわれるこ
とを防止する。 【解決手段】 高炉操業及び高微粉炭吹き込み操業にお
いて、反応率が３０〜４５％の範囲のコークスを高炉に
装入し、コークスの反応劣化層を極力少なくして高炉の
安定操業を維持することを特徴とする。
素の燃焼による劣化と、ＣＯ2 反応により劣化したコー
クスが羽口からの衝風エネルギーによってコークスが粉
化し、それにより炉内の通気性や通液性が損なわれるこ
とを防止する。 【解決手段】 高炉操業及び高微粉炭吹き込み操業にお
いて、反応率が３０〜４５％の範囲のコークスを高炉に
装入し、コークスの反応劣化層を極力少なくして高炉の
安定操業を維持することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高炉操業方法に関
し、特に高微粉炭操業における操業の安定性を維持する
上で好適な高炉操業方法に関するものである。
し、特に高微粉炭操業における操業の安定性を維持する
上で好適な高炉操業方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コークスの熱間性状については古くから
研究がなされてきたが、高炉内操業実績との相関性が認
められるようになってから特に注目されるようになって
きている。コークスは高炉下部の高温域において固体の
状態を保ち、高炉の通気性や通液性を確保して安定な高
炉操業を維持するよう機能している。従って、コークス
が粉化すると、コークスとコークスの間隙をその粉が閉
塞してしまい、通気性や通液性が悪化することになる。
研究がなされてきたが、高炉内操業実績との相関性が認
められるようになってから特に注目されるようになって
きている。コークスは高炉下部の高温域において固体の
状態を保ち、高炉の通気性や通液性を確保して安定な高
炉操業を維持するよう機能している。従って、コークス
が粉化すると、コークスとコークスの間隙をその粉が閉
塞してしまい、通気性や通液性が悪化することになる。
【０００３】図６は、実炉での炉下部におけるコークス
粉量と通気抵抗指数との関係を示したグラフである。こ
のグラフから、コークス粉量が増加するとそれに比例し
て通気抵抗も増加することが分かる。すなわち、コーク
ス粉量は高炉操業に大きな影響を与えるものであり、多
量のコークス粉が高炉内に存在すると、操業不能になる
場合も起こり得る。
粉量と通気抵抗指数との関係を示したグラフである。こ
のグラフから、コークス粉量が増加するとそれに比例し
て通気抵抗も増加することが分かる。すなわち、コーク
ス粉量は高炉操業に大きな影響を与えるものであり、多
量のコークス粉が高炉内に存在すると、操業不能になる
場合も起こり得る。
【０００４】また、コークスの粉化は高炉内の各所で発
生する。例えば、炉上部から装入するときの降下過程に
おいて摩耗し粉化する場合、また、炉内高温部へ降下す
るに従って、1000℃付近から活発になるＣＯ2 ガスとの
ソリューションロス反応により浸食され粉化する場合、
さらにまた、羽口レースウエイ部での衝風エネルギーを
受けて粉化する場合等がある。このように、コークスは
高炉内を降下する過程で様々な場所にて粉化に曝される
ことになるが、特に、羽口レースウエイ部においては衝
風エネルギーが大きいために粉化が著しい。
生する。例えば、炉上部から装入するときの降下過程に
おいて摩耗し粉化する場合、また、炉内高温部へ降下す
るに従って、1000℃付近から活発になるＣＯ2 ガスとの
ソリューションロス反応により浸食され粉化する場合、
さらにまた、羽口レースウエイ部での衝風エネルギーを
受けて粉化する場合等がある。このように、コークスは
高炉内を降下する過程で様々な場所にて粉化に曝される
ことになるが、特に、羽口レースウエイ部においては衝
風エネルギーが大きいために粉化が著しい。
【０００５】このような高炉内でのコークス粉化に対
し、通気性を維持することを目的として、篩網目の拡大
を図る方法、または、コークス基質強度を高め、強固な
コークスを製造するような対策が講じられている。篩の
効率を高めることや篩網目を拡大することは、比較的粒
径の大きなコークス粒子を高炉に装入することができる
ことから、コークスの粉化防止に有効である。また、常
温摩耗強度の高いコークスは熱間摩耗強度も高い傾向に
あることが確認されていることから、コークスの粉化を
防止するためにコークスの基質強度を高めることも有効
であるとされている。
し、通気性を維持することを目的として、篩網目の拡大
を図る方法、または、コークス基質強度を高め、強固な
コークスを製造するような対策が講じられている。篩の
効率を高めることや篩網目を拡大することは、比較的粒
径の大きなコークス粒子を高炉に装入することができる
ことから、コークスの粉化防止に有効である。また、常
温摩耗強度の高いコークスは熱間摩耗強度も高い傾向に
あることが確認されていることから、コークスの粉化を
防止するためにコークスの基質強度を高めることも有効
であるとされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たコークスの粉化を低下させるための篩の効率向上や篩
網目の拡大は、コークスの歩留まりの低下につながるた
め実現性に乏しい。また、コークス基質強度を高めるた
めには、良質石炭である強粘結炭を増加させねばならな
いためコストアップを招くという不都合が生じる。加え
て、使用する石炭の品種が限定されてしまうため、石炭
資源を有効に活用することができなくなるという問題が
ある。
たコークスの粉化を低下させるための篩の効率向上や篩
網目の拡大は、コークスの歩留まりの低下につながるた
め実現性に乏しい。また、コークス基質強度を高めるた
めには、良質石炭である強粘結炭を増加させねばならな
いためコストアップを招くという不都合が生じる。加え
て、使用する石炭の品種が限定されてしまうため、石炭
資源を有効に活用することができなくなるという問題が
ある。
【０００７】一方、羽口レースウエイ部にて発生するコ
ークス粉を低減させるために羽口から水蒸気を吹き込
み、コークス粉と反応（Ｈ2 Ｏ＋２Ｃ→２ＣＯ＋Ｈ2 ）
させてコークス粉を消滅させる方法も提案されてはいる
が、高微粉炭吹き込み操業の場合では、微粉炭の燃焼性
を低下させる方向に影響してしまうため水蒸気の使用は
実用性がない。
ークス粉を低減させるために羽口から水蒸気を吹き込
み、コークス粉と反応（Ｈ2 Ｏ＋２Ｃ→２ＣＯ＋Ｈ2 ）
させてコークス粉を消滅させる方法も提案されてはいる
が、高微粉炭吹き込み操業の場合では、微粉炭の燃焼性
を低下させる方向に影響してしまうため水蒸気の使用は
実用性がない。
【０００８】このようなコークス粉化の問題は、高微粉
炭吹き込み操業を実施する場合において、より重要な課
題となる。なぜなら、燃料が一定であるという条件の下
で微粉炭吹き込み量を増加させると、鉱石に対するコー
クスの量を少なくせざるを得なくなり、コークス粉化を
一層確実に抑制する方法が要求されるからである。
炭吹き込み操業を実施する場合において、より重要な課
題となる。なぜなら、燃料が一定であるという条件の下
で微粉炭吹き込み量を増加させると、鉱石に対するコー
クスの量を少なくせざるを得なくなり、コークス粉化を
一層確実に抑制する方法が要求されるからである。
【０００９】本発明は以上のような従来の高炉操業にお
ける課題を考慮してなされたものであり、コークスの粉
化を防止して安定な高炉操業を実施することができる高
炉操業方法を提供するものである。
ける課題を考慮してなされたものであり、コークスの粉
化を防止して安定な高炉操業を実施することができる高
炉操業方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応率が３０
〜４５％の範囲のコークスを高炉に装入する高炉操業方
法を要旨とする。また、本発明は、高微粉炭吹き込み操
業を実施するにあたり、反応率が３０〜４５％の範囲の
コークスを高炉に装入する高炉操業方法を要旨とする。
〜４５％の範囲のコークスを高炉に装入する高炉操業方
法を要旨とする。また、本発明は、高微粉炭吹き込み操
業を実施するにあたり、反応率が３０〜４５％の範囲の
コークスを高炉に装入する高炉操業方法を要旨とする。
【００１１】上記反応率（ＲＩ）とは、粒径２０±１mm
のコークス２００ｇを内径７５mmのステンレス製レトル
トに充填し、ＪＩＳ還元炉を用い、１１００℃の温度で
５Ｎｌ／min のＣＯ2 ガスを供給して２時間反応させた
後の重量変化を下記計算式で求めたものである。 ＲＩ＝１００×反応前後の重量変化／反応前の重量
（％）
のコークス２００ｇを内径７５mmのステンレス製レトル
トに充填し、ＪＩＳ還元炉を用い、１１００℃の温度で
５Ｎｌ／min のＣＯ2 ガスを供給して２時間反応させた
後の重量変化を下記計算式で求めたものである。 ＲＩ＝１００×反応前後の重量変化／反応前の重量
（％）
【００１２】一般に、上記計算式によって高反応率であ
ることが確認されたコークス試料について、反応後強度
を測定すると、その値は小さくなることが分かってい
る。そのため、高反応性コークスは粉化しやすいという
概念が定着し、今日の実操業においては反応率ＲＩが２
８％前後であるコークスが使用されている。
ることが確認されたコークス試料について、反応後強度
を測定すると、その値は小さくなることが分かってい
る。そのため、高反応性コークスは粉化しやすいという
概念が定着し、今日の実操業においては反応率ＲＩが２
８％前後であるコークスが使用されている。
【００１３】ここで言う反応後強度（ＲＳＩ）とは、上
記反応後試料を内径１３０mm、長さ７００mmの鋼製シリ
ンダーに挿入し、３０rpm の回転速度で６００回転させ
た後に１０mm以上であるコークスの重量割合で表され
る。
記反応後試料を内径１３０mm、長さ７００mmの鋼製シリ
ンダーに挿入し、３０rpm の回転速度で６００回転させ
た後に１０mm以上であるコークスの重量割合で表され
る。
【００１４】ところで、実高炉内でのコークスの反応量
は、コークスの反応性に拘らず、約２０％で一定してい
る。そこで、高反応率のコークスを用い、試験燃焼炉で
の粉化の状態を調査したところ、上記既成概念とは正反
対の結果が得られた。すなわち、高反応性コークスは粉
化しにくいという結果である。本発明は、従来、高炉に
使用されなかった高反応性コークスを積極的に使用し、
コークスの粉化を低減させることに成功したものであ
る。
は、コークスの反応性に拘らず、約２０％で一定してい
る。そこで、高反応率のコークスを用い、試験燃焼炉で
の粉化の状態を調査したところ、上記既成概念とは正反
対の結果が得られた。すなわち、高反応性コークスは粉
化しにくいという結果である。本発明は、従来、高炉に
使用されなかった高反応性コークスを積極的に使用し、
コークスの粉化を低減させることに成功したものであ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施例に基づ
いて本発明を詳細に説明する。本実施例では、コークス
歩留まりを低下させず、且つコークス基質強度を高める
手段を用いずにコークス粉化を防止するという目的を達
成するため、高炉装入用コークスとして反応率（ＲＩ）
が３０〜４５％のコークスを使用している。なお、本実
施例を説明するに際しては、従来から一般的に装入され
ているＲＩ＝２８％前後のコークスに比較して、より反
応率の低いコークスを低反応性コークスと呼び、その従
来のコークスよりも反応率が比較的高いコークスを高反
応性コークスと呼ぶこととする。
いて本発明を詳細に説明する。本実施例では、コークス
歩留まりを低下させず、且つコークス基質強度を高める
手段を用いずにコークス粉化を防止するという目的を達
成するため、高炉装入用コークスとして反応率（ＲＩ）
が３０〜４５％のコークスを使用している。なお、本実
施例を説明するに際しては、従来から一般的に装入され
ているＲＩ＝２８％前後のコークスに比較して、より反
応率の低いコークスを低反応性コークスと呼び、その従
来のコークスよりも反応率が比較的高いコークスを高反
応性コークスと呼ぶこととする。
【００１６】図１は反応率が２３％，３５％，４５％の
コークスを用いた場合のレースウエイ内粉化率を調べた
ものである。同図から明らかなように、反応率ＲＩが３
５％，４０％の高反応性コークスを用いると、反応率２
３％の低反応性コークスを用いた時よりも粉化率を低減
することができた。その理由を以下に説明する。
コークスを用いた場合のレースウエイ内粉化率を調べた
ものである。同図から明らかなように、反応率ＲＩが３
５％，４０％の高反応性コークスを用いると、反応率２
３％の低反応性コークスを用いた時よりも粉化率を低減
することができた。その理由を以下に説明する。
【００１７】図２は反応率２３％の低反応性コークスと
反応率３５％と４０％の高反応性コークスをレースウエ
イで燃焼反応させた後の反応劣化層厚さを比較したもの
である。また、図３はコークス粒子１の断面であり、ｒ
は中心からの距離を示し、ｒ 0 は反応後の半径を示して
いる。
反応率３５％と４０％の高反応性コークスをレースウエ
イで燃焼反応させた後の反応劣化層厚さを比較したもの
である。また、図３はコークス粒子１の断面であり、ｒ
は中心からの距離を示し、ｒ 0 は反応後の半径を示して
いる。
【００１８】図２に示す高反応性コークスでは、反応量
が４０％である時の健全層の厚さ、即ち、（ｒ／ｒ0 ）
が０．９７を示している。これに対し、低反応性コーク
スは同じく反応量が４０％である時の（ｒ／ｒ0 ）が
０．９２を示している。このことから、コークスの気質
強度が一定であれば、低反応性コークスは劣化層が厚
く、粉化しやすいということが確認された。
が４０％である時の健全層の厚さ、即ち、（ｒ／ｒ0 ）
が０．９７を示している。これに対し、低反応性コーク
スは同じく反応量が４０％である時の（ｒ／ｒ0 ）が
０．９２を示している。このことから、コークスの気質
強度が一定であれば、低反応性コークスは劣化層が厚
く、粉化しやすいということが確認された。
【００１９】一般に、コークスの反応性を高めたい場合
には、弱粘結炭の配合量を増やせばよいことが知られて
いるが、過度に増加させるとコークスの気質強度が低く
なる。図４は弱粘結炭配合率に対するコークスの反応率
ＲＩ、及び冷間強度ＤＩをそれぞれ示したものである。
弱粘結炭配合率と反応率ＲＩは直線回帰の関係にあり、
弱粘結炭における弱粘結炭配合率の増加に比例して反応
率ＲＩも増加しているが、冷間強度ＤＩについてはこれ
とは逆に、弱粘結炭配合率５０％を境として急激に低下
している。従って、高強度のコークス製造のための弱粘
結炭配合量の最大値は、現状の室炉式コークス炉では５
０％であり、反応率は４５％以下にする必要がある。一
方、反応率ＲＩが３０％を下回ると、図５に示すよう
に、レースウエイ部の粉が急激に増加するため、通気抵
抗を維持するためには反応率ＲＩを３０％以上にするこ
とが必要である。
には、弱粘結炭の配合量を増やせばよいことが知られて
いるが、過度に増加させるとコークスの気質強度が低く
なる。図４は弱粘結炭配合率に対するコークスの反応率
ＲＩ、及び冷間強度ＤＩをそれぞれ示したものである。
弱粘結炭配合率と反応率ＲＩは直線回帰の関係にあり、
弱粘結炭における弱粘結炭配合率の増加に比例して反応
率ＲＩも増加しているが、冷間強度ＤＩについてはこれ
とは逆に、弱粘結炭配合率５０％を境として急激に低下
している。従って、高強度のコークス製造のための弱粘
結炭配合量の最大値は、現状の室炉式コークス炉では５
０％であり、反応率は４５％以下にする必要がある。一
方、反応率ＲＩが３０％を下回ると、図５に示すよう
に、レースウエイ部の粉が急激に増加するため、通気抵
抗を維持するためには反応率ＲＩを３０％以上にするこ
とが必要である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の高炉操業方法によれば、操業中のコークスの粉
化を防止して安定な高炉操業を実施することができると
いう長所を有する。
本発明の高炉操業方法によれば、操業中のコークスの粉
化を防止して安定な高炉操業を実施することができると
いう長所を有する。
【図１】本発明の実施例に係る反応率ＲＩとレースウエ
イ内粉化率の関係を示すグラフである。
イ内粉化率の関係を示すグラフである。
【図２】本発明の実施例に係るコークス粒子劣化層深さ
を比較したグラフである。
を比較したグラフである。
【図３】上記コークス粒子の劣化層深さを説明する断面
図である。
図である。
【図４】実施例に係る弱粘結炭配合率とコークス強度Ｄ
Ｉ，反応率ＲＩの関係を示すグラフである。
Ｉ，反応率ＲＩの関係を示すグラフである。
【図５】実施例に係る各種ＲＩとレースウエイ内粉化率
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図６】炉下部コークス粉量と通気抵抗指数の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
１ コークス粒子 ２ 劣化層
Claims (2)
- 【請求項１】 反応率が３０〜４５％の範囲のコークス
を高炉に装入することを特徴とする高炉操業方法。 - 【請求項２】 高微粉炭吹き込み操業を実施するにあた
り、反応率が３０〜４５％の範囲のコークスを高炉に装
入することを特徴とする高炉操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26874895A JPH09111322A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 高炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26874895A JPH09111322A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 高炉操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09111322A true JPH09111322A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17462795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26874895A Pending JPH09111322A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 高炉操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09111322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100413820B1 (ko) * | 1999-12-22 | 2003-12-31 | 주식회사 포스코 | 고미분탄 취입시 노황개선을 위한 고로조업방법 |
| JP2009299093A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Jfe Steel Corp | 高炉操業方法 |
-
1995
- 1995-10-17 JP JP26874895A patent/JPH09111322A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100413820B1 (ko) * | 1999-12-22 | 2003-12-31 | 주식회사 포스코 | 고미분탄 취입시 노황개선을 위한 고로조업방법 |
| JP2009299093A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Jfe Steel Corp | 高炉操業方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010123 |