JPH09324205A - 高炉の2段羽口による粉鉄鉱石の吹込み方法 - Google Patents

高炉の2段羽口による粉鉄鉱石の吹込み方法

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JPH09324205A
JPH09324205A JP14160396A JP14160396A JPH09324205A JP H09324205 A JPH09324205 A JP H09324205A JP 14160396 A JP14160396 A JP 14160396A JP 14160396 A JP14160396 A JP 14160396A JP H09324205 A JPH09324205 A JP H09324205A
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JP
Japan
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tuyeres
iron ore
blast furnace
blown
furnace
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JP14160396A
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English (en)
Inventor
Shinji Matsubara
真二 松原
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高炉操業において、炉況の安定を維持しつ
つ、粉鉄鉱石吹込み量と微粉炭吹込み量の増加が可能な
粉鉄鉱石の吹込み方法を提供する。 【解決手段】 高炉下部に上段羽口3および下段羽口4
をそれぞれ複数個設け、上段羽口より高温空気とともに
粉鉄鉱石、フラックスおよび微粉炭を吹込み、下段羽口
より高温空気とともに微粉炭吹込みを行う高炉の2段羽
口による粉鉄鉱石の吹込み方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉鉄鉱石、フラッ
クスおよび微粉炭を吹き込む高炉の2段羽口による粉鉄
鉱石の吹込み方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】竪型炉に上下2段の羽口を設けて、粉粒
状鉄鉱石を吹込み、溶融金属を製造する方法が、特開昭
57−198205号公報(方法1)および特開昭62
−227017号公報(方法2)に開示されている。
【0003】方法1は、炭素系固体還元剤の充填層が形
成され、下部に高温空気を吹き込む上下2段に設けられ
たそれぞれ複数の羽口を有する竪型炉から排出される還
元性ガスを用いて粉粒状鉱石を流動予備還元した予備還
元鉱を必要によりフラックスと共に、上下2段の羽口の
うち少なくとも上段の羽口から、高温空気と共に竪型炉
炉内に吹込み、粉粒状鉱石から溶融金属を製造するもの
である。
【0004】方法2は、竪型還元炉内の下部に炭素系固
体還元剤の充填層を、上部に流動層を形成させ、流動層
および充填層の形成部位にそれぞれに上部羽口、下部羽
口を設けて、炭素系固体還元剤の流動層に上部羽口から
粉状鉱石を酸素とともに吹込み、充填層に下部羽口から
酸素含有気体を吹き込み、充填層に吹き込まれた気体の
ジェット深さと羽口取付け部の炉内径の比を一定範囲に
制御して粉状鉱石から溶融金属を製造するものである。
【0005】また、高炉操業において粉鉱石と微粉炭を
同時に吹き込む方法としては、特開昭64−36711
号公報(方法3)が開示されている。これは、高炉下部
の円周方向に配置された複数個の羽口に対応する各出銑
口に応じて羽口を複数のブロックに分割し、出滓量と出
銑量の比が一定となるように、ブロック単位に羽口から
炉内に吹き込まれる粉鉱石および/または微粉炭の吹込
み量を調整するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】高炉操業では、炉熱制
御手段の一つとして、また、一般炭使用拡大、コークス
炉老朽化対策として羽口からの微粉炭吹込み(PCIと
略称;pulverized coke inject
ion)が実施されており、微粉炭吹込み量をさらに増
加することが指向されている。しかし、微粉炭吹込み量
の増加は、高炉上部帯における熱流比の低下、Ore/
Coke(装入鉱石量/装入コークス量)増大および未
燃コークス粉の増加による高炉内圧力損失の上昇を招
く。これを解決する手段として、一般的にPCIととも
に粉鉄鉱石吹込み(OIと略称;ore inject
ion)を併用することが考えられている。
【0007】PCIとOIの併用は、Ore/Coke
低減による通気性の確保の他、事前処理鉱(焼結鉱)の
焼成エネルギーの低減、低品位鉱石や難処理原料(高結
晶水鉱石等)を積極的に利用した原料コストの低減の効
果も期待される。
【0008】しかし、高炉操業における、PCIとOI
の併用は、OI量の増加に伴いレースウェイ内での粉鉄
鉱石の溶融還元が不十分となり、1)レースウェイや炉
芯温度の低下。2)炉内通気、通液性の悪化。等の問題
が生じる。
【0009】粉鉱石吹込み量の増加については、従来技
術で述べた上下2段の羽口を設けて行う方法1および方
法2があるが、方法1は、竪型炉に炭素系固体還元剤の
充填層を形成し、難溶融性の粉クロム鉱石を溶融還元す
るものであり、高炉内に鉄鉱石とコークスの交互充填層
を形成して溶銑を製造する方法とは異質の方法である。
また、方法2は、竪型炉内の上部に炭素系固体還元剤の
充填層を形成し、流動層の安定形成をなすものであり、
これもまた、高炉で溶銑を製造する方法とは異質のもの
である。そして、方法1および方法2ともに、PCIと
OI併用吹込みについての記載は無い。
【0010】また、従来技術で述べた方法3は、粉鉄鉱
石および微粉炭の吹込み量を制御して、複数の出銑口か
ら流出する溶銑およびスラグ比を一定にするもので、P
CIとOI量の増加を目的とするものではない。
【0011】本発明は、高炉操業において、炉況の安定
を維持しつつ、OI量とPCI量の増加が可能な粉鉄鉱
石の吹込み方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を、高
炉下部に上段羽口および下段羽口をそれぞれ複数個設
け、上段羽口より高温空気とともに粉鉄鉱石、フラック
スおよび微粉炭を吹込み、下段羽口より高温空気ととも
に微粉炭吹込みを行う高炉の2段羽口による粉鉄鉱石の
吹込み方法により達成する。
【0013】「作用」従来の1段羽口の場合、羽口から
吹き込まれた粉鉄鉱石はレースウェイ内で一部が未還元
のまま湯溜まりに落下し、周りの溶銑熱を奪い溶融する
ので溶銑温度低下の原因となる。
【0014】しかし、本発明のように上下2段に羽口を
設けて、上段羽口から粉鉄鉱石とフラックスおよび微粉
炭を、下段羽口から微粉炭を吹き込むようにすれば、上
段羽口から吹き込まれた粉鉄鉱石の一部が未還元状態の
まま残っても、この未還元状態の粉鉄鉱石が、上段羽口
のレースウェイから周りのコークスの降下とともに下段
羽口のレースウェイ内またはその周辺に移動する。この
移動過程で上記未還元状態の粉鉄鉱石が、下段のレース
ウェイで発生する高温の還元ガスにより、溶融還元さ
れ、高温の融滴となり湯溜まりに流下するから、溶銑温
度を低下させることがない。また、微粉炭については、
OI量に関係無く吹き込まれた微粉炭の一部が未燃焼の
ままレースウェイ壁に蓄積しないように、従来通り吹き
込めばよく、従って、上下に羽口を設けることによる羽
口数の増加分だけ、従来の1段羽口の場合に比べてより
多くの量の微粉炭を吹き込むことが可能になる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら以下に説明する。図1は、本発明方法の説明図
である。1は高炉本体、2は湯溜まり、5は出銑滓口、
である。高炉の上部より鉱石とコークスが交互装入さ
れ、炉内のシャフト部に鉱石層11およびコークス層1
2からなる交互充填層が、また下方のシャフト部からボ
ッシュ部周辺に架けて軟化融着層13が形成されてい
る。
【0016】本発明を実施するために、ボッシュ下部直
下付近に複数の上段羽口3を、上段羽口3より一定距離
下方に複数の下段羽口4を設けている。また、上段羽口
3に粉鉄鉱石およびフラックスを吹き込むための配管6
が、上段羽口3と下段羽口4に微粉炭を吹き込むための
配管7が設けられている。
【0017】そして、配管6、7を介して粉鉄鉱石、フ
ラックス、および微粉炭がキャリアガスとともに上段羽
口3から、配管7を介して微粉炭がキャリアガスととも
に下段羽口4から高炉炉内に吹き込まれる。また、上段
羽口3および下段羽口4に、図示しない環状管、ブロー
パイプを介して高温の空気または酸素富化空気が供給さ
れている。上段羽口3から粉鉄鉱石、フラックス、およ
び微粉炭が高温空気(または酸素富化空気)およびキャ
リアガスとともに炉内に吹き込まれ、羽口先にレースウ
ェイ3aが形成される。レースウェイ3a内で微粉炭は
燃焼し高温の還元ガスとなり、粉鉄鉱石の全部または大
部分が還元溶融されまた、フラックスは全て溶融する。
また、下段羽口4から微粉炭が高温空気(または酸素付
加空気)およびキャリアガスとともに炉内に吹き込ま
れ、羽口先にレースウェイ4aが形成される。レースウ
ェイ4a内で微粉炭は燃焼し高温の還元ガスとなる。
【0018】従って、上段羽口から吹き込まれた粉鉄鉱
石の一部が未還元状態のまま残っても、この未還元状態
の粉鉄鉱石が、上段羽口のレースウェイ3aから周りの
コークスの降下とともに下段羽口のレースウェイ4a内
またはその周辺に移動する。この移動過程で上記未還元
状態の粉鉄鉱石が、下段のレースウェイ4aで発生する
高温の還元ガスにより、溶融還元される。
【0019】
【実施例】本発明方法の効果を確認するために、下記の
仕様の試験高炉を用いて、PCIとOIの併用吹込みを
実施した。
【0020】「設備仕様」 炉内容積:10m3 炉高 : 5m 上段羽口:羽口内径40mm×3本 下段羽口:羽口内径40mm×3本 試験高炉の上部より鉱石とコークスを交互に装入し、上
段羽口と下段羽口より約1000℃、30Nm3 /mi
nの空気を富化酸素とともに吹込み、上段羽口から、粉
鉄鉱石、フラックス、および微粉炭を、下段羽口から微
粉炭を吹き込んだ。また、比較のために下段羽口単独
で、粉鉄鉱石、フラックス、および微粉炭の吹込みを実
施した。
【0021】図2は、上、下段羽口からの微粉炭の合計
吹込み量を100kg/pig−tと一定とし、下段羽
口単独で粉鉄鉱石を吹き込んだ場合と上、下段羽口を併
用した場合について、粉鉄鉱石吹込み量と溶銑温度との
関係を示したグラフである。この図から明らかなよう
に、上、下段羽口を併用した方が下段羽口単独の場合に
比べて、溶銑温度を操業上支障のない範囲に維持しつ
つ、より多量の粉鉄鉱石の吹込みが可能であることが分
かる。
【0022】また、図3は、上記と同様の条件で操業を
行って、粉鉄鉱石吹込み量とスラグ中FeOの関係を示
したグラフである。粉鉄鉱石吹込み量の増加に伴い、明
らかに下段単独吹込みの方が、上、下段羽口を併用した
場合より未還元鉄鉱石の割合が増加していることが分か
る。即ち、上、下段羽口を併用すると湯溜まりに到達す
る未還元鉄鉱石が少ない。
【0023】また、図4は、粉鉄鉱石吹込み量(OI
量)を100kg/pig−tと一定とし、微粉炭吹込
み量(PCI量)と炉内通気性(送風圧Pb と炉頂圧P
c の差圧と送風量VB との比)の関係を示したものであ
るが、上、下段羽口併用の方が下段単独吹込みの場合に
比べて、PCI量を増加しても炉内通気性が悪くならな
い。即ち、上、下段羽口併用の方が羽口数の増加した分
だけ、PCI量を増すことができると言える。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、高炉操業において、従
来の1段羽口吹込みの場合より、炉況の安定を維持しつ
つ、より多量の粉鉄鉱石吹込みおよび微粉炭吹込みが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の説明図である。
【図2】本発明方法による場合と従来方法による場合に
おける粉鉄鉱石吹込み量と溶銑温度の関係を示すグラフ
である。
【図3】本発明方法による場合と従来方法による場合に
おける粉鉄鉱石吹込み量とスラグ中FeOの関係を示す
グラフである。
【図4】本発明方法による場合と従来方法による場合に
おける微粉炭吹込み量と炉内通気性の関係を示すグラフ
である。
【符号の説明】
1 高炉本体 2 湯溜まり 3 上段羽口 3a 上段レースウェイ 4 下段羽口 4a 下段レースウェイ 5 出銑滓口 6 粉鉄鉱石、フラックス吹込み配管 7 微粉炭吹込み配管 11 鉱石層 12 コークス層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉下部に上段羽口および下段羽口をそ
    れぞれ複数個設け、上段羽口より高温空気とともに粉鉄
    鉱石、フラックスおよび微粉炭を吹込み、下段羽口より
    高温空気とともに微粉炭吹込みを行うことを特徴とする
    高炉の2段羽口による粉鉄鉱石の吹込み方法。
JP14160396A 1996-06-04 1996-06-04 高炉の2段羽口による粉鉄鉱石の吹込み方法 Pending JPH09324205A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7422622B2 (en) * 2001-10-09 2008-09-09 Technologies Resources Pty Ltd. Supplying solid feed materials for a direct smelting process
WO2020196769A1 (ja) * 2019-03-28 2020-10-01 株式会社神戸製鋼所 高炉の操業方法
CN112593033A (zh) * 2020-12-08 2021-04-02 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种高炉使用钒钛磁铁精矿的方法

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