JPH09194913A - 高炉の操業方法 - Google Patents
高炉の操業方法Info
- Publication number
- JPH09194913A JPH09194913A JP773396A JP773396A JPH09194913A JP H09194913 A JPH09194913 A JP H09194913A JP 773396 A JP773396 A JP 773396A JP 773396 A JP773396 A JP 773396A JP H09194913 A JPH09194913 A JP H09194913A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulverized coal
- tuyere
- blast furnace
- ratio
- fine coal
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 羽口から微粉炭および酸化鉄を吹き込む高炉
の操業において、羽口から吹き込む微粉炭と送風中酸素
との比率を上昇させた高炉操業技術。 【解決手段】 送風条件を調整し、レースウェイ深度Ｄ
と羽口口径Ｄj との比Ｄ／Ｄj の値を、７．７〜８．９
の範囲内に保持する。望ましくは、酸化鉄として篩下焼
結鉱を使用する。 【効果】 コークス使用量の低減、および、篩下焼結鉱
の有効利用による焼結鉱製造コストの低減、並びに、送
風中への高価な酸素の増富化の不要によるコストの低
減。
の操業において、羽口から吹き込む微粉炭と送風中酸素
との比率を上昇させた高炉操業技術。 【解決手段】 送風条件を調整し、レースウェイ深度Ｄ
と羽口口径Ｄj との比Ｄ／Ｄj の値を、７．７〜８．９
の範囲内に保持する。望ましくは、酸化鉄として篩下焼
結鉱を使用する。 【効果】 コークス使用量の低減、および、篩下焼結鉱
の有効利用による焼結鉱製造コストの低減、並びに、送
風中への高価な酸素の増富化の不要によるコストの低
減。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高炉の送風羽口
から微粉炭および粉状酸化鉄を多量に吹き込むことを可
能とする高炉の操業方法に関するものである。
から微粉炭および粉状酸化鉄を多量に吹き込むことを可
能とする高炉の操業方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉による製銑工程におけるコスト低減
手段として、高価なコークスを安価な燃料で代替する方
法が行なわれ、古くは羽口から重油やタールを吹き込む
方法があり、昭和５０年代前半に石油価格が高騰すると
石油に替わり微粉炭を吹き込む方法が多数の高炉で行わ
れるようになった。高炉への微粉炭の吹き込みについて
は、例えば、「材料とプロセス」Ｖｏｌ．８（１９９
５）第３１９頁に報告されているように、溶銑１ｔｏｎ
当たり２００ｋｇを超える量の微粉炭が吹き込まれる高
炉操業もみられるようになった。
手段として、高価なコークスを安価な燃料で代替する方
法が行なわれ、古くは羽口から重油やタールを吹き込む
方法があり、昭和５０年代前半に石油価格が高騰すると
石油に替わり微粉炭を吹き込む方法が多数の高炉で行わ
れるようになった。高炉への微粉炭の吹き込みについて
は、例えば、「材料とプロセス」Ｖｏｌ．８（１９９
５）第３１９頁に報告されているように、溶銑１ｔｏｎ
当たり２００ｋｇを超える量の微粉炭が吹き込まれる高
炉操業もみられるようになった。
【０００３】一方、最近、高炉用鉄源としては、被還元
性および高温性状が良好であるとの理由で焼結鉱が多量
に使用され、全鉄鉱石中の７０〜９５wt.%程度が焼結鉱
として使用されている。焼結鉱は、焼成後、高炉原料と
して適するよう破砕され篩分けされ、所定の粒度範囲内
のものだけが高炉に装入される。そして、残部の篩下の
細粒焼結鉱（篩下焼結鉱）は返し鉱と呼ばれ、焼結原料
として焼結鉱製造工程に戻されて新原料と共に再焼成さ
れる。返し鉱は通常、焼結鉱配合原料の２０wt.%程度を
占めており、焼成エネルギーの損失になり焼成コストの
上昇につながっている。
性および高温性状が良好であるとの理由で焼結鉱が多量
に使用され、全鉄鉱石中の７０〜９５wt.%程度が焼結鉱
として使用されている。焼結鉱は、焼成後、高炉原料と
して適するよう破砕され篩分けされ、所定の粒度範囲内
のものだけが高炉に装入される。そして、残部の篩下の
細粒焼結鉱（篩下焼結鉱）は返し鉱と呼ばれ、焼結原料
として焼結鉱製造工程に戻されて新原料と共に再焼成さ
れる。返し鉱は通常、焼結鉱配合原料の２０wt.%程度を
占めており、焼成エネルギーの損失になり焼成コストの
上昇につながっている。
【０００４】上記焼成コストの上昇を回避するために、
発生した篩下焼結鉱を返し鉱とせず、直接、高炉の羽口
から吹き込むことが有効である。例えば、特開昭６４−
３６７１３号公報は、高炉炉頂の装入条件として、シャ
フト部における鉄鉱石（以下、「鉱石」という）とコー
クスとの装入量比率を一定に保ちつつ、羽口より粉状鉱
石および微粉炭を吹き込む方法（以下、「先行技術１」
という）が開示されている。
発生した篩下焼結鉱を返し鉱とせず、直接、高炉の羽口
から吹き込むことが有効である。例えば、特開昭６４−
３６７１３号公報は、高炉炉頂の装入条件として、シャ
フト部における鉄鉱石（以下、「鉱石」という）とコー
クスとの装入量比率を一定に保ちつつ、羽口より粉状鉱
石および微粉炭を吹き込む方法（以下、「先行技術１」
という）が開示されている。
【０００５】また、特開平２−２６３９０７号公報は、
羽口先理論燃焼温度（以下、「羽口先温度」という）、
および、羽口より吹き込む微粉炭と酸素との量比率（以
下、「微粉炭／送風中酸素比率」という）の範囲を限定
することにより、粉状鉱石および微粉炭を多量に、且つ
安定して吹き込む方法（以下、「先行技術２」という）
を開示している。
羽口先理論燃焼温度（以下、「羽口先温度」という）、
および、羽口より吹き込む微粉炭と酸素との量比率（以
下、「微粉炭／送風中酸素比率」という）の範囲を限定
することにより、粉状鉱石および微粉炭を多量に、且つ
安定して吹き込む方法（以下、「先行技術２」という）
を開示している。
【０００６】ところで、羽口から高炉内に篩下焼結鉱の
如き酸化鉄を吹き込む場合、そのほぼ１００wt.%が下記
（１）および（２）式： Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ ＝２Ｆｅ＋３ＣＯ−１０５０ｋｃａｌ／ｋｇ・Ｆｅ ----------（１） ＦｅＯ＋Ｃ ＝Ｆｅ＋ＣＯ−６８０ｋｃａｌ／ｋｇ・Ｆｅ ----------（２） で表わされる直接還元反応により溶融還元されるものと
考えられる。しかしながら、これらの反応はいずれも吸
熱反応であるのでコークスが消費され、結果的に高炉の
燃料比を増大させることになる。従って、焼結返し鉱を
低減することにより高炉におけるコスト合理化を図るた
めには、従来よりも更に多量の微粉炭を吹き込む技術が
必要となる。
如き酸化鉄を吹き込む場合、そのほぼ１００wt.%が下記
（１）および（２）式： Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ ＝２Ｆｅ＋３ＣＯ−１０５０ｋｃａｌ／ｋｇ・Ｆｅ ----------（１） ＦｅＯ＋Ｃ ＝Ｆｅ＋ＣＯ−６８０ｋｃａｌ／ｋｇ・Ｆｅ ----------（２） で表わされる直接還元反応により溶融還元されるものと
考えられる。しかしながら、これらの反応はいずれも吸
熱反応であるのでコークスが消費され、結果的に高炉の
燃料比を増大させることになる。従って、焼結返し鉱を
低減することにより高炉におけるコスト合理化を図るた
めには、従来よりも更に多量の微粉炭を吹き込む技術が
必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術１の
方法によれば、高炉シャフト部における鉱石とコークス
との層厚さ比率を一定に保つことにより、微粉炭および
粉状鉱石を同時に安定して吹込み、原料化することがで
きる。しかしながら、これらの吹込み量は出銑量に対し
て一義的に決められ、大量に使用することを意図してい
るものではないので、コスト合理化の面では十分とはい
えない。
方法によれば、高炉シャフト部における鉱石とコークス
との層厚さ比率を一定に保つことにより、微粉炭および
粉状鉱石を同時に安定して吹込み、原料化することがで
きる。しかしながら、これらの吹込み量は出銑量に対し
て一義的に決められ、大量に使用することを意図してい
るものではないので、コスト合理化の面では十分とはい
えない。
【０００８】一方、先行技術２の方法には、粉状鉱石
（篩下焼結鉱）および微粉炭を多量に、且つ安定して吹
き込むことが提案されてはいるが、この中では羽口先温
度および微粉炭／送風中酸素比率の範囲を限定すること
により、微粉炭の燃焼性を良好に維持することが提案さ
れている。そして、炉頂ガス中の煤濃度が上昇し始める
ときの微粉炭／送風中酸素比率を、微粉炭の高炉内消費
限界と定め、微粉炭／送風中酸素比率の上限として求め
ている。
（篩下焼結鉱）および微粉炭を多量に、且つ安定して吹
き込むことが提案されてはいるが、この中では羽口先温
度および微粉炭／送風中酸素比率の範囲を限定すること
により、微粉炭の燃焼性を良好に維持することが提案さ
れている。そして、炉頂ガス中の煤濃度が上昇し始める
ときの微粉炭／送風中酸素比率を、微粉炭の高炉内消費
限界と定め、微粉炭／送風中酸素比率の上限として求め
ている。
【０００９】ここで、微粉炭を多量に吹き込むために
は、微粉炭／送風中酸素比率をできるだけ大きくする必
要がある。しかしながら、上記（１）および（２）式に
よる微粉炭消費に関する研究が未だ十分になされていな
かったためであろうか、先行技術２に記載されている微
粉炭／送風中酸素比率の上限を、更に上げることができ
る可能性が残されている。
は、微粉炭／送風中酸素比率をできるだけ大きくする必
要がある。しかしながら、上記（１）および（２）式に
よる微粉炭消費に関する研究が未だ十分になされていな
かったためであろうか、先行技術２に記載されている微
粉炭／送風中酸素比率の上限を、更に上げることができ
る可能性が残されている。
【００１０】従って、この発明の目的は、上述した従来
技術の問題点を解決することにより、微粉炭と篩下焼結
鉱との両方を同時に多量に吹き込み、しかも安定して吹
き込み、製銑プロセスにおける焼結鉱歩留りの向上およ
びコスト合理化を図ることができる高炉の操業方法を提
供することにある。
技術の問題点を解決することにより、微粉炭と篩下焼結
鉱との両方を同時に多量に吹き込み、しかも安定して吹
き込み、製銑プロセスにおける焼結鉱歩留りの向上およ
びコスト合理化を図ることができる高炉の操業方法を提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
観点から、高炉羽口から吹き込む微粉炭／送風中酸素比
率の上限を更に上げることができる高炉の操業方法を開
発すべく鋭意研究を重ね、次のようにして上記課題を解
決した。
観点から、高炉羽口から吹き込む微粉炭／送風中酸素比
率の上限を更に上げることができる高炉の操業方法を開
発すべく鋭意研究を重ね、次のようにして上記課題を解
決した。
【００１２】微粉炭の高炉内における消費は、酸素によ
る燃焼の他に、下記（３）式： ＣＯ2 ＋ Ｃ＝ ２ＣＯ ----------（３） による所謂ソリューションロス反応、並びに、上述した
下記（１）および（２）式： Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ ＝２Ｆｅ＋３ＣＯ−１０５０ｋｃａｌ／ｋｇ・Ｆｅ ----------（１） ＦｅＯ＋Ｃ ＝Ｆｅ＋ＣＯ−６８０ｋｃａｌ／ｋｇ・Ｆｅ ----------（２） による直接還元反応等により行なわれる。
る燃焼の他に、下記（３）式： ＣＯ2 ＋ Ｃ＝ ２ＣＯ ----------（３） による所謂ソリューションロス反応、並びに、上述した
下記（１）および（２）式： Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ ＝２Ｆｅ＋３ＣＯ−１０５０ｋｃａｌ／ｋｇ・Ｆｅ ----------（１） ＦｅＯ＋Ｃ ＝Ｆｅ＋ＣＯ−６８０ｋｃａｌ／ｋｇ・Ｆｅ ----------（２） による直接還元反応等により行なわれる。
【００１３】ところで、微粉炭粒子は、コークスと比較
して粒径が小さく、比表面積が大きいので、同時に吹き
込まれた粉状鉄鉱石（従って、篩下焼結鉱）との反応性
が極めて強く、従って、（１）および（２）式で表わさ
れる直接還元反応による微粉炭の消費量を無視すること
ができない。即ち、この直接還元反応による微粉炭の消
費量を増加させれば、燃焼性は一定であっても微粉炭の
吹込み量を増大させ得ることが期待できる。
して粒径が小さく、比表面積が大きいので、同時に吹き
込まれた粉状鉄鉱石（従って、篩下焼結鉱）との反応性
が極めて強く、従って、（１）および（２）式で表わさ
れる直接還元反応による微粉炭の消費量を無視すること
ができない。即ち、この直接還元反応による微粉炭の消
費量を増加させれば、燃焼性は一定であっても微粉炭の
吹込み量を増大させ得ることが期待できる。
【００１４】本発明者等は上記点に着眼し、微粉炭／送
風中酸素比率の上限を、従来技術における値よりも大き
くすることが可能であると考え試験を行なった。しかし
ながら、レースウェイ内での微粉炭滞留時間は極めて短
く、微粉炭と篩下焼結鉱との接触確率は小さく、篩下焼
結鉱は大部分が従来いわれているように、レースウェイ
端においてベッドコークスと溶融還元反応を起こすこと
がわかった。
風中酸素比率の上限を、従来技術における値よりも大き
くすることが可能であると考え試験を行なった。しかし
ながら、レースウェイ内での微粉炭滞留時間は極めて短
く、微粉炭と篩下焼結鉱との接触確率は小さく、篩下焼
結鉱は大部分が従来いわれているように、レースウェイ
端においてベッドコークスと溶融還元反応を起こすこと
がわかった。
【００１５】しかし、本発明者等は更に試験を重ねた結
果、下記事項を見出した。即ち、レースウェイ深度を十
分深くし、羽口より吹き込まれた微粉炭と篩下焼結鉱と
の接触確率を上昇させると、微粉炭／送風中酸素比率の
上限値を更に上げることができることが明らかとなっ
た。
果、下記事項を見出した。即ち、レースウェイ深度を十
分深くし、羽口より吹き込まれた微粉炭と篩下焼結鉱と
の接触確率を上昇させると、微粉炭／送風中酸素比率の
上限値を更に上げることができることが明らかとなっ
た。
【００１６】なお、羽口からの微粉炭および篩下焼結鉱
の吹き込みはいずれも、羽口先温度を低下させる。羽口
先温度は１８００〜２６００℃の間で操業することが望
ましいが、微粉炭および篩下焼結鉱の吹き込みによる羽
口先温度の低下分は、送風空気への酸素富化、または調
湿蒸気の低減により行なうことができる。但し、高炉プ
ロセスにおいて、熱風と共に純酸素を吹き込む操業、即
ち、酸素富化操業は、純酸素が余剰に存在する特別な場
合を除き純酸素製造プラント等の工程が増えることとな
り、コスト高となる。従って、高炉プロセスにおいては
できるだけ純酸素使用量は少ない方が望ましい。上記理
由により、この発明では、微粉炭吹き込みおよび篩下焼
結鉱の吹き込みによる羽口先温度低下に対する調節は、
調湿蒸気の低減により行なった。
の吹き込みはいずれも、羽口先温度を低下させる。羽口
先温度は１８００〜２６００℃の間で操業することが望
ましいが、微粉炭および篩下焼結鉱の吹き込みによる羽
口先温度の低下分は、送風空気への酸素富化、または調
湿蒸気の低減により行なうことができる。但し、高炉プ
ロセスにおいて、熱風と共に純酸素を吹き込む操業、即
ち、酸素富化操業は、純酸素が余剰に存在する特別な場
合を除き純酸素製造プラント等の工程が増えることとな
り、コスト高となる。従って、高炉プロセスにおいては
できるだけ純酸素使用量は少ない方が望ましい。上記理
由により、この発明では、微粉炭吹き込みおよび篩下焼
結鉱の吹き込みによる羽口先温度低下に対する調節は、
調湿蒸気の低減により行なった。
【００１７】この発明の高炉の操業方法は、上述した知
見に基づきなされたものであり、高炉の羽口から微粉炭
および酸化鉄を吹き込み、羽口先理論燃焼温度（羽口先
温度）を１８００〜２６００℃にする高炉の操業方法に
おいて、レースウェイ深度Ｄと羽口口径Ｄj との比Ｄ／
Ｄj の値を７．７〜８．９の範囲内に保持しつつ操業す
ることに特徴を有するものである。また、上記操業方法
において、酸化鉄として篩下焼結鉱を使用することに特
徴を有するものである。
見に基づきなされたものであり、高炉の羽口から微粉炭
および酸化鉄を吹き込み、羽口先理論燃焼温度（羽口先
温度）を１８００〜２６００℃にする高炉の操業方法に
おいて、レースウェイ深度Ｄと羽口口径Ｄj との比Ｄ／
Ｄj の値を７．７〜８．９の範囲内に保持しつつ操業す
ることに特徴を有するものである。また、上記操業方法
において、酸化鉄として篩下焼結鉱を使用することに特
徴を有するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、この発明を図面を参照しな
がら説明する。図１は、この発明の高炉操業方法を実施
するための装置の全体構成を説明する概念図である。製
鉄所の石炭２０ヤードで発生した微粉炭を微粉炭粉砕ミ
ル１９で所定の粒度に粉砕した後、微粉炭搬送ライン１
８により、微粉炭吹き込み装置７、６、５に装入され、
次いで、微粉炭は、微粉炭分配装置４を経て羽口２から
高炉１内へ吹き込まれる。
がら説明する。図１は、この発明の高炉操業方法を実施
するための装置の全体構成を説明する概念図である。製
鉄所の石炭２０ヤードで発生した微粉炭を微粉炭粉砕ミ
ル１９で所定の粒度に粉砕した後、微粉炭搬送ライン１
８により、微粉炭吹き込み装置７、６、５に装入され、
次いで、微粉炭は、微粉炭分配装置４を経て羽口２から
高炉１内へ吹き込まれる。
【００１９】一方、焼結機１７で焼成された焼結鉱は篩
１６でふるい分けされ、所定粒度範囲の焼結鉱は、篩下
焼結鉱搬送ライン１２により高炉１の炉頂へ搬送され
る。これに対して、篩下となった篩下焼結鉱は、篩下焼
結鉱搬送ライン１３により篩下焼結鉱吹き込み装置１
１、１０、９に装入され、次いで、篩下焼結鉱は、微粉
炭分配装置４を経て羽口２から高炉１内へ吹き込まれ
る。
１６でふるい分けされ、所定粒度範囲の焼結鉱は、篩下
焼結鉱搬送ライン１２により高炉１の炉頂へ搬送され
る。これに対して、篩下となった篩下焼結鉱は、篩下焼
結鉱搬送ライン１３により篩下焼結鉱吹き込み装置１
１、１０、９に装入され、次いで、篩下焼結鉱は、微粉
炭分配装置４を経て羽口２から高炉１内へ吹き込まれ
る。
【００２０】微粉炭および酸化鉄としての篩下焼結鉱は
いずれも、高温の送風と共に高炉１の羽口２から吹き込
まれる。この場合、羽口２前理論燃焼温度が、通常の高
炉操業時の範囲内である１８００〜２６００℃の範囲と
なるように設定する。このようにして羽口２から吹き込
まれた微粉炭および篩下焼結鉱は、レースウェイ３内で
ある時間滞留する。この間に微粉炭は送風中酸素により
燃焼され、また、上記（１）、（２）および（３）式等
により微粉炭および篩下焼結鉱は反応して消費される。
その際、レースウェイ３の深度（Ｄ）と羽口２の口径
（Ｄj ）との比Ｄ／Ｄj の値を、７．７〜８．９の範囲
内に保持しつつ操業する。
いずれも、高温の送風と共に高炉１の羽口２から吹き込
まれる。この場合、羽口２前理論燃焼温度が、通常の高
炉操業時の範囲内である１８００〜２６００℃の範囲と
なるように設定する。このようにして羽口２から吹き込
まれた微粉炭および篩下焼結鉱は、レースウェイ３内で
ある時間滞留する。この間に微粉炭は送風中酸素により
燃焼され、また、上記（１）、（２）および（３）式等
により微粉炭および篩下焼結鉱は反応して消費される。
その際、レースウェイ３の深度（Ｄ）と羽口２の口径
（Ｄj ）との比Ｄ／Ｄj の値を、７．７〜８．９の範囲
内に保持しつつ操業する。
【００２１】次に、レースウェイ深度を所定値に制御す
る方法、および、Ｄ／Ｄj の値を、７．７〜８．９の範
囲内に保持すべき理由を説明する。高炉のレースウェイ
深度Ｄと羽口径Ｄj との比Ｄ／Ｄj は、下記（４）式： Ｄ／Ｄj ＝１．３７４４×１０-2ＲＦ＋１．５５０ ----------（４） 但し、Ｄ ：レースウェイ深度（ｍ） Ｄj ：羽口口径（ｍ） ＲＦ：レースウェイファクター であり、レースウェイファクターＲＦは、下記（５）
式： ＲＦ＝（γgoＶg 2 Ｔt Ｐo ）／（ｇＳ2 Ｔo Ｐｄstγst）----（５） 但し、γgo：ガスの密度（ｋｇ／ｍ3 ） Ｖg ：ボッシュガス量（Ｎｍ3 ／ｓ） Ｔt ：羽口先温度（Ｋ） Ｐo ：大気圧（ｋｇ／ｃｍ2 ） ｇ ：重力加速度（ｋｇ／ｓｅｃ2 ） Ｓ ：羽口断面積（ｍ2 ） Ｔo ：大気温度（Ｋ） Ｐ ：送風圧力（ｋｇ／ｃｍ2 ） ｄst：羽口前コークス粒径（ｍ） γst：羽口前コークス密度（ｋｇ／ｍ3 ） で表わされる。従って、レースウェイ深度を算出するこ
とができる。
る方法、および、Ｄ／Ｄj の値を、７．７〜８．９の範
囲内に保持すべき理由を説明する。高炉のレースウェイ
深度Ｄと羽口径Ｄj との比Ｄ／Ｄj は、下記（４）式： Ｄ／Ｄj ＝１．３７４４×１０-2ＲＦ＋１．５５０ ----------（４） 但し、Ｄ ：レースウェイ深度（ｍ） Ｄj ：羽口口径（ｍ） ＲＦ：レースウェイファクター であり、レースウェイファクターＲＦは、下記（５）
式： ＲＦ＝（γgoＶg 2 Ｔt Ｐo ）／（ｇＳ2 Ｔo Ｐｄstγst）----（５） 但し、γgo：ガスの密度（ｋｇ／ｍ3 ） Ｖg ：ボッシュガス量（Ｎｍ3 ／ｓ） Ｔt ：羽口先温度（Ｋ） Ｐo ：大気圧（ｋｇ／ｃｍ2 ） ｇ ：重力加速度（ｋｇ／ｓｅｃ2 ） Ｓ ：羽口断面積（ｍ2 ） Ｔo ：大気温度（Ｋ） Ｐ ：送風圧力（ｋｇ／ｃｍ2 ） ｄst：羽口前コークス粒径（ｍ） γst：羽口前コークス密度（ｋｇ／ｍ3 ） で表わされる。従って、レースウェイ深度を算出するこ
とができる。
【００２２】一方、送風中酸素を低減していき、微粉炭
の燃焼性が悪化すると、未燃焼の微粉炭が煤として炉頂
ガス中に排出される。送風条件を変化させ、（４）式で
求められるＤ／Ｄj が、７．７以上になると、微粉炭／
送風中酸素比率を、従来認められていた微粉炭／送風中
酸素比率の上限値として、例えば、先行技術２に記載さ
れた値０．６４よりも増加させても、炉頂ガス中に煤が
含まれないことを見出した。一方、Ｄ／Ｄj が、８．９
以上になると炉内でスリップが多発するようになり、炉
況が悪化した。
の燃焼性が悪化すると、未燃焼の微粉炭が煤として炉頂
ガス中に排出される。送風条件を変化させ、（４）式で
求められるＤ／Ｄj が、７．７以上になると、微粉炭／
送風中酸素比率を、従来認められていた微粉炭／送風中
酸素比率の上限値として、例えば、先行技術２に記載さ
れた値０．６４よりも増加させても、炉頂ガス中に煤が
含まれないことを見出した。一方、Ｄ／Ｄj が、８．９
以上になると炉内でスリップが多発するようになり、炉
況が悪化した。
【００２３】なお、ここで、微粉炭／送風中酸素比率に
おける微粉炭は、羽口から吹き込まれる１時間当たりの
微粉炭の重量（ｋｇ／ｈｒ）を意味し、送風中酸素は、
羽口から吹き込まれる１時間当たりの酸素の重量（ｋｇ
／ｈｒ）を意味するである（以下同じ）。
おける微粉炭は、羽口から吹き込まれる１時間当たりの
微粉炭の重量（ｋｇ／ｈｒ）を意味し、送風中酸素は、
羽口から吹き込まれる１時間当たりの酸素の重量（ｋｇ
／ｈｒ）を意味するである（以下同じ）。
【００２４】従って、上記理由により、Ｄ／Ｄj の値が
７．７〜８．９の範囲内となるように送風条件を調整す
べきである。図２は、送風条件を変化させることにより
得られた、炉頂ガス中に煤が含まれない上限の微粉炭／
送風中酸素比率（以下、「限界ＰＣ／Ｏ2 」という）
と、Ｄ／Ｄj の値との関係を示すグラフである。
７．７〜８．９の範囲内となるように送風条件を調整す
べきである。図２は、送風条件を変化させることにより
得られた、炉頂ガス中に煤が含まれない上限の微粉炭／
送風中酸素比率（以下、「限界ＰＣ／Ｏ2 」という）
と、Ｄ／Ｄj の値との関係を示すグラフである。
【００２５】従来の高炉操業条件の場合に（４）および
（５）式で算出されるＤ／Ｄj の値は、７．１以下であ
り、Ｄ／Ｄj の値が７．１のとき、微粉炭／送風中酸素
比率を０．６４以上にすると、炉頂ガス中の煤濃度が急
激に上昇し、限界ＰＣ／Ｏ2であることが確認された。
これは、微粉炭の燃焼空間において酸素が不足したた
め、微粉炭の燃焼率が低下したことを示す。
（５）式で算出されるＤ／Ｄj の値は、７．１以下であ
り、Ｄ／Ｄj の値が７．１のとき、微粉炭／送風中酸素
比率を０．６４以上にすると、炉頂ガス中の煤濃度が急
激に上昇し、限界ＰＣ／Ｏ2であることが確認された。
これは、微粉炭の燃焼空間において酸素が不足したた
め、微粉炭の燃焼率が低下したことを示す。
【００２６】ところが、送風条件を変更し、Ｄ／Ｄj の
値を７．５を起点に増加させていくと、微粉炭／送風中
酸素比率を従来の限界ＰＣ／Ｏ2 である０．６４より大
きくしても炉頂ガス中の煤濃度の急激な増加は認められ
ないことがわかった。そして、Ｄ／Ｄj の値が７．７超
えでは、限界ＰＣ／Ｏ2 がほぼ０．８１の一定値に収束
した。従って、図２中において、限界ＰＣ／Ｏ2 ＝０．
８１の内、Ａで示した量は送風中酸素により燃焼して消
費される微粉炭に相当し、Ｂで示した量はレースウェイ
内で粉状酸化鉄と直接還元反応を起こして消費される微
粉炭に相当するものと考えられる。
値を７．５を起点に増加させていくと、微粉炭／送風中
酸素比率を従来の限界ＰＣ／Ｏ2 である０．６４より大
きくしても炉頂ガス中の煤濃度の急激な増加は認められ
ないことがわかった。そして、Ｄ／Ｄj の値が７．７超
えでは、限界ＰＣ／Ｏ2 がほぼ０．８１の一定値に収束
した。従って、図２中において、限界ＰＣ／Ｏ2 ＝０．
８１の内、Ａで示した量は送風中酸素により燃焼して消
費される微粉炭に相当し、Ｂで示した量はレースウェイ
内で粉状酸化鉄と直接還元反応を起こして消費される微
粉炭に相当するものと考えられる。
【００２７】このように、レースウェイの深度を増加さ
せることにより、限界ＰＣ／Ｏ2 を従来認められていた
値よりも増大させ得ること、即ち、微粉炭／送風中酸素
比率を従来よりも大きくとることができることがわかっ
た。
せることにより、限界ＰＣ／Ｏ2 を従来認められていた
値よりも増大させ得ること、即ち、微粉炭／送風中酸素
比率を従来よりも大きくとることができることがわかっ
た。
【００２８】
【実施例】次に、この発明を実施例により更に詳細に説
明する。内容積４２８８ｍ3 の高炉において、出銑量を
９７００ｔ／ｄおよび羽口からの返し鉱（篩下焼結鉱）
吹き込み量を８０５００ｋｇ／ｈｒの一定値とし、送風
条件を選定することによりＤ／Ｄj の値を３水準：７．
１、７．５および７．７に調整し、更に、各Ｄ／Ｄj の
水準において微粉炭／送風中酸素比率（ＰＣ／Ｏ 2 ）を
０．５８〜０．８１の範囲内で種々の値に変化させた試
験操業を行なった。
明する。内容積４２８８ｍ3 の高炉において、出銑量を
９７００ｔ／ｄおよび羽口からの返し鉱（篩下焼結鉱）
吹き込み量を８０５００ｋｇ／ｈｒの一定値とし、送風
条件を選定することによりＤ／Ｄj の値を３水準：７．
１、７．５および７．７に調整し、更に、各Ｄ／Ｄj の
水準において微粉炭／送風中酸素比率（ＰＣ／Ｏ 2 ）を
０．５８〜０．８１の範囲内で種々の値に変化させた試
験操業を行なった。
【００２９】表１、２および３に、Ｄ／Ｄj の値がそれ
ぞれ、７．１、７．５および７．７の場合の試験条件を
示す。表１および２に示した試験条件は、本発明の範囲
外のもの、そして、表３に示した試験条件は、本発明の
範囲内のものであり、すべての試験条件による高炉操業
において、炉頂ガス中の煤濃度を測定した。
ぞれ、７．１、７．５および７．７の場合の試験条件を
示す。表１および２に示した試験条件は、本発明の範囲
外のもの、そして、表３に示した試験条件は、本発明の
範囲内のものであり、すべての試験条件による高炉操業
において、炉頂ガス中の煤濃度を測定した。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】 表１に示したＤ／Ｄj ＝７．１の場合の試験は、基準と
なる操業例である。ＰＣ／Ｏ2 が０．６４以下では、煤
濃度は許容される値であったが、ＰＣ／Ｏ2 が０．６４
を超えると、煤濃度は急激に上昇し、限界ＰＣ／Ｏ2 を
オーバーした。
なる操業例である。ＰＣ／Ｏ2 が０．６４以下では、煤
濃度は許容される値であったが、ＰＣ／Ｏ2 が０．６４
を超えると、煤濃度は急激に上昇し、限界ＰＣ／Ｏ2 を
オーバーした。
【００３３】表２に示したＤ／Ｄj ＝７．５の試験は、
微粉炭と篩下焼結鉱との接触効果を高めるためにレース
ウェイ深度Ｄを大きくし、Ｄ／Ｄj の値を大きくした場
合の操業例である。ＰＣ／Ｏ2 が０．７４以下では、煤
濃度は許容される値であったが、ＰＣ／Ｏ2 が０．７４
を超えると、煤濃度は急激に上昇し、限界ＰＣ／Ｏ2を
オーバーした。
微粉炭と篩下焼結鉱との接触効果を高めるためにレース
ウェイ深度Ｄを大きくし、Ｄ／Ｄj の値を大きくした場
合の操業例である。ＰＣ／Ｏ2 が０．７４以下では、煤
濃度は許容される値であったが、ＰＣ／Ｏ2 が０．７４
を超えると、煤濃度は急激に上昇し、限界ＰＣ／Ｏ2を
オーバーした。
【００３４】表３に示したＤ／Ｄj ＝７．７の試験は、
微粉炭と篩下焼結鉱との接触効果を一層高めるためにレ
ースウェイ深度Ｄを更に大きくし、Ｄ／Ｄj の値を大き
くした場合の操業例である。ＰＣ／Ｏ2 が０．８１以下
であれば、煤濃度は許容される値であり、限界ＰＣ／Ｏ
2 が０．８１まで増大した。
微粉炭と篩下焼結鉱との接触効果を一層高めるためにレ
ースウェイ深度Ｄを更に大きくし、Ｄ／Ｄj の値を大き
くした場合の操業例である。ＰＣ／Ｏ2 が０．８１以下
であれば、煤濃度は許容される値であり、限界ＰＣ／Ｏ
2 が０．８１まで増大した。
【００３５】本発明者等は、表１〜３に準じてＤ／Ｄj
の値を更に大きくした試験操業を行なった。その結果、
Ｄ／Ｄj の値を更に大きくしても、限界ＰＣ／Ｏ2 はほ
ぼ８．１に収束した。これは、微粉炭と篩下焼結鉱との
接触効率の改善効果が、Ｄ／Ｄj の値が７．７程度で飽
和することを示すものである。
の値を更に大きくした試験操業を行なった。その結果、
Ｄ／Ｄj の値を更に大きくしても、限界ＰＣ／Ｏ2 はほ
ぼ８．１に収束した。これは、微粉炭と篩下焼結鉱との
接触効率の改善効果が、Ｄ／Ｄj の値が７．７程度で飽
和することを示すものである。
【００３６】一方、Ｄ／Ｄj の値を増加させた試験操業
において、Ｄ／Ｄj の値が８．９を超えると、高炉装入
物の荷下がり不調が発生した。図３は、試験操業におけ
るＤ／Ｄj の値と高炉装入物の荷下がり不調発生頻度
（１日にスリップが発生した回数）との関係を示す。
において、Ｄ／Ｄj の値が８．９を超えると、高炉装入
物の荷下がり不調が発生した。図３は、試験操業におけ
るＤ／Ｄj の値と高炉装入物の荷下がり不調発生頻度
（１日にスリップが発生した回数）との関係を示す。
【００３７】上述した試験結果から、限界ＰＣ／Ｏ2 を
増加させ、且つ安定した高炉操業を行なうためには、Ｄ
／Ｄj の適正値は、７．７〜８．９の範囲内であること
が確認された。
増加させ、且つ安定した高炉操業を行なうためには、Ｄ
／Ｄj の適正値は、７．７〜８．９の範囲内であること
が確認された。
【００３８】また、羽口から吹き込まれた微粉炭と篩下
焼結鉱とが、レースウェイ内でよく混合し接触するため
には、篩下焼結鉱と微粉炭と重量比（篩下焼結鉱／微粉
炭比率）が、０．８以上であることが必要であること
が、表１〜３の結果からわかる。
焼結鉱とが、レースウェイ内でよく混合し接触するため
には、篩下焼結鉱と微粉炭と重量比（篩下焼結鉱／微粉
炭比率）が、０．８以上であることが必要であること
が、表１〜３の結果からわかる。
【００３９】
【発明の効果】上述したように、この発明によれば、下
記効果を発揮する高炉の操業方法を提供することができ
るので、工業上有用な効果がもたらされる。
記効果を発揮する高炉の操業方法を提供することができ
るので、工業上有用な効果がもたらされる。
【００４０】羽口から吹き込まれた微粉炭と篩下焼結鉱
とが、レースウェイ内でよく混合し接触するよう十分な
反応空間、即ち、レースウェイ深度が確保されるので、
微粉炭が効率よく燃焼または消費されるようになった。
その結果、 微粉炭および篩下焼結鉱を多量に消費することができ
るようになるので、コークス使用量の低減、および、篩
下焼結鉱の有効利用による焼結鉱製造コストの低減によ
り、溶銑製造コストの低減を図ることができる。
とが、レースウェイ内でよく混合し接触するよう十分な
反応空間、即ち、レースウェイ深度が確保されるので、
微粉炭が効率よく燃焼または消費されるようになった。
その結果、 微粉炭および篩下焼結鉱を多量に消費することができ
るようになるので、コークス使用量の低減、および、篩
下焼結鉱の有効利用による焼結鉱製造コストの低減によ
り、溶銑製造コストの低減を図ることができる。
【００４１】微粉炭の効率よい燃焼または消費を達成
するために、微粉炭／送風中酸素比率を減少させて酸素
消費量を増加させる必要がないので、高価な酸素を送風
中に増富化させることを要せず、従って、溶銑を安価に
製造することができる。
するために、微粉炭／送風中酸素比率を減少させて酸素
消費量を増加させる必要がないので、高価な酸素を送風
中に増富化させることを要せず、従って、溶銑を安価に
製造することができる。
【図１】この発明の高炉操業方法を実施するための装置
の全体構成を説明する概念図である。
の全体構成を説明する概念図である。
【図２】高炉操業において、炉頂ガス中に煤が含まれな
い上限の微粉炭／送風中酸素比率（限界ＰＣ／Ｏ2 ）
と、レースウェイ深度Ｄと羽口口径Ｄj との比Ｄ／Ｄj
の値との関係を示すグラフである。
い上限の微粉炭／送風中酸素比率（限界ＰＣ／Ｏ2 ）
と、レースウェイ深度Ｄと羽口口径Ｄj との比Ｄ／Ｄj
の値との関係を示すグラフである。
【図３】試験操業におけるＤ／Ｄj の値と、高炉装入物
の荷下がり不調発生頻度（１日のスリップ発生回数）と
の関係を示すグラフである。
の荷下がり不調発生頻度（１日のスリップ発生回数）と
の関係を示すグラフである。
１ 高炉 ２ 羽口 ３ レースウェイ ４ 微粉炭分配装置 ５、６、７ 微粉炭吹き込み装置 ８ 篩下焼結鉱分配装置 ９、１０、１１ 篩下焼結鉱吹き込み装置 １２ 焼結鉱搬送ライン １３ 篩下焼結鉱焼結鉱搬送ライン １４、１５、１６ 篩 １７ 焼結機 １８ 微粉炭搬送ライン １９ 微粉炭粉砕ミル ２０ 石炭
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有山 達郎 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 高炉の羽口から微粉炭および酸化鉄を吹
き込み、羽口先理論燃焼温度を１８００〜２６００℃に
する高炉の操業方法において、レースウェイ深度Ｄと羽
口口径Ｄj との比Ｄ／Ｄj の値を７．７〜８．９の範囲
内に保持しつつ操業することを特徴とする高炉の操業方
法。 - 【請求項２】 前記酸化鉄として篩下焼結鉱を使用する
ことを特徴とする請求項１記載の高炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00773396A JP3750173B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 高炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00773396A JP3750173B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 高炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09194913A true JPH09194913A (ja) | 1997-07-29 |
| JP3750173B2 JP3750173B2 (ja) | 2006-03-01 |
Family
ID=11673915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00773396A Expired - Fee Related JP3750173B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 高炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3750173B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020196769A1 (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 高炉の操業方法 |
| CN114277205A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-04-05 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种确定高炉喷吹介质最佳喷吹量的方法 |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP00773396A patent/JP3750173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020196769A1 (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 高炉の操業方法 |
| JP2020164886A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 株式会社神戸製鋼所 | 高炉の操業方法 |
| CN113544291A (zh) * | 2019-03-28 | 2021-10-22 | 株式会社神户制钢所 | 高炉的操作方法 |
| EP3933053A4 (en) * | 2019-03-28 | 2022-04-13 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | METHOD OF OPERATING A BLAST FURNACE |
| CN114277205A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-04-05 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种确定高炉喷吹介质最佳喷吹量的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3750173B2 (ja) | 2006-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4248624A (en) | Use of prereduced ore in a blast furnace | |
| CN108676947A (zh) | 一种高炉喷吹用混合煤粉粒度确定方法 | |
| JP3731361B2 (ja) | 焼結鉱の製造方法 | |
| EP0657550A1 (en) | Method and apparatus for producing iron | |
| JPH09194913A (ja) | 高炉の操業方法 | |
| JP4085493B2 (ja) | 高品質焼結鉱の製造方法 | |
| US2349688A (en) | Method of producing low carbon iron or steel | |
| CA1185432A (en) | System for coal blowing in iron oxide reducing kilns | |
| JP2990925B2 (ja) | 鉱石または金属酸化物の高速還元方法 | |
| JPH05156329A (ja) | 高炉羽口粉体吹き込み操業法 | |
| US4247323A (en) | Process of directly reducing iron oxide-containing materials | |
| JP3642027B2 (ja) | 高炉操業方法 | |
| JP3014556B2 (ja) | 高炉操業法 | |
| JP2002105517A (ja) | 高炉の操業方法 | |
| JPH10219318A (ja) | 高炉操業方法 | |
| EP4324938A1 (en) | Method for producing agglomerated ore, method for producing reduced iron, agglomerated ore, sintering machine and pellet firing furnace | |
| JP7310858B2 (ja) | 高炉操業方法 | |
| JPH02263907A (ja) | 高炉羽口粉体吹き込み操業法 | |
| JP2827451B2 (ja) | 高炉羽口粉体吹き込み操業法 | |
| JPH01263208A (ja) | 高炉の操業方法 | |
| KR100356156B1 (ko) | 고로의연소효율향상방법 | |
| JPH0723500B2 (ja) | 粉状鉱石の溶融還元方法 | |
| US6767383B1 (en) | Method for producing pig iron | |
| JPS63166908A (ja) | 高炉操業法 | |
| JPH06145730A (ja) | 高炉の操業方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051115 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20051128 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091216 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091216 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101216 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101216 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111216 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |