JPH11140517A - Operation of blast furnace - Google Patents

Operation of blast furnace

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JPH11140517A
JPH11140517A JP30830897A JP30830897A JPH11140517A JP H11140517 A JPH11140517 A JP H11140517A JP 30830897 A JP30830897 A JP 30830897A JP 30830897 A JP30830897 A JP 30830897A JP H11140517 A JPH11140517 A JP H11140517A
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furnace
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operational method of a blast furnace which stabilizes operation at the time of starting up the firing of the blast furnace and can stably shift into high O/C operation having >=5.0 O/C in a short time. SOLUTION: In the uppermost step of charged material layer at the time of filling the raw material before starting up the firing of the blast furnace, the high O/C charged material layer having >=5.0 O/C piled wt. ratio of ore (O) and coke (C) and different O/C, is formed. Plural charged material layers having different O/C are sampled as the piling condition from the high O/C charged material layer, and the charged material distributing condition in the furnace in the high O/C operation having >=5.0 O/C is pre-decided by obtaining the gas permeable resistance in those sampled high O/C charged material layers. Based on this condition, the distribution of the charged material after firing is controlled and the blast furnace operation is shifted into the high O/C operation having >=5.0 O/C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉操業方法に関
し、高炉の火入れ後の操業の安定化および効率化に寄与
し、羽口から石炭、重油、天然ガス等の補助燃料を吹き
込むことによって、コークス使用量を低下させる高O/C
操業に安定かつ早期に移行することのできる高炉操業方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for operating a blast furnace, which contributes to the stabilization and efficiency of the operation of a blast furnace after burning, by blowing auxiliary fuel such as coal, heavy oil, or natural gas from the tuyeres. High O / C reduces coke usage
The present invention relates to a blast furnace operation method capable of shifting to operation stably and early.

【0002】[0002]

【従来の技術】製鉄業における高炉法では、鉱石( 鉄鉱
石、焼結鉱、ペレット、石灰石等の混合物) や、コーク
スなどの製鉄原料粉粒体を炉内に順次装入して装入物層
を形成し、炉下部から高温熱源ガスを流通して、鉄の還
元反応を行わせる。このため、還元反応を保証する炉内
のガス分布の制御が重要となり、このガス分布に大きく
影響する製鉄原料粉粒体の装入物層の分布なり充填状況
の制御が、経済的な安定操業を継続するために重要とな
っている。
2. Description of the Related Art In the blast furnace method in the steelmaking industry, iron ore (mixture of iron ore, sintered ore, pellets, limestone, etc.) and ironmaking raw material particles such as coke are sequentially charged into a furnace. A layer is formed, and a high-temperature heat source gas is circulated from the lower part of the furnace to cause an iron reduction reaction. For this reason, it is important to control the gas distribution in the furnace to ensure the reduction reaction, and to control the distribution of the charged layer of the ironmaking raw material and the filling state, which greatly affects the gas distribution, in an economically stable operation. It is important to continue.

【0003】一方、近年、高炉の操業は、燃料コストの
大幅削減あるいはコークス炉の負担軽減、炉寿命の延長
などを目的として、従来のオールコークス操業(還元材
のすべてを炉頂部からコークスとして装入する方法)か
ら、炉頂部からのコークス装入に加えて、高炉羽口から
廉価な微粉炭、重油、天然ガス等の補助燃料を吹き込む
操業に移りつつある。この高炉の操業の中でも、特に、
コストメリットを最大に享受するため、高炉の火入れ立
ち上げ後における操業の安定化および効率化を行うため
に、微粉炭などの補助燃料の吹き込みを行って、鉱石
(O) とコークス(C) との堆積重量比Ore/Coke (以下、単
にO/C と言う) が5.0 以上である、高O/C操業に早期
に、かつ安定的に移行することが重要な課題となってい
る。
On the other hand, in recent years, the operation of a blast furnace has been carried out in a conventional all-coke operation (all of the reducing material is installed as coke from the top of the furnace for the purpose of greatly reducing the fuel cost, reducing the load on the coke oven, and extending the life of the furnace, etc.). Method), in addition to charging coke from the top of the furnace, the operation has been shifted to injecting auxiliary fuel such as inexpensive pulverized coal, heavy oil, or natural gas from the blast furnace tuyere. Among the operations of this blast furnace,
In order to maximize the cost merit, and to stabilize and improve the efficiency of the operation after the blast furnace is started, inject auxiliary fuel such as pulverized coal to ore
It is important to quickly and stably shift to high O / C operation where the weight ratio Ore / Coke (hereinafter simply referred to as O / C) of (O) and coke (C) is 5.0 or more. Is an important issue.

【0004】しかし、150kg/t −銑鉄以上の微粉炭吹き
込みによる高O/C 操業では、鉱石に対するコークスの比
率が低下し、鉱石とコークスとの重量比O/C が上昇する
ため、高炉内の原料堆積状況において、高炉半径方向或
いは、円周方向での局所的な高O/C の部分が発生しやす
くなる。このような局所的な高O/C 部分の発生は、鉱石
の昇温や還元の停滞を生じ、円滑な溶融滴下の妨げにな
る。この現象は、前記高O/C 化による鉱石の高層厚化と
コークスの層厚低下とによる、層内上昇ガス量の減少に
より更に助長される。そして、この現象は、高炉操業に
おいて、高炉内の通気抵抗を上げるとともに、特に高炉
中心部のガス流が低下して、逆に炉壁側のガス流が上昇
し、炉壁からの熱損失量が増加するという不利益を生じ
る。また、これら炉内ガス流の変動に伴う炉熱変動は、
操業のトラブルを発生して生産性を阻害し、O/C が5.0
以上の高O/C 操業に安定かつ早期に移行することができ
ない等の問題を生じる。
[0004] However, in the high O / C operation by pulverized coal injection of 150 kg / t-pig iron or more, the ratio of coke to ore decreases, and the weight ratio O / C of ore to coke increases. In the raw material deposition situation, a local high O / C portion is likely to be generated in the blast furnace radial direction or the circumferential direction. The occurrence of such a locally high O / C portion causes a rise in the temperature of the ore and a stagnation of the reduction, which hinders smooth melting and dripping. This phenomenon is further promoted by a decrease in the amount of gas rising in the bed due to the increase in the thickness of the ore and the decrease in the thickness of the coke due to the increase in O / C. This phenomenon is caused by the fact that in the blast furnace operation, the gas flow resistance inside the blast furnace is increased and the gas flow especially at the center of the blast furnace is reduced, and conversely the gas flow on the furnace wall side is increased, and the heat loss from the furnace wall Is disadvantageously increased. Furnace heat fluctuations due to fluctuations in these furnace gas flows are:
Operational troubles hinder productivity and O / C is 5.0
Problems such as the inability to shift to the above-mentioned high O / C operation stably and early occur.

【0005】一般的に、高炉では、高炉に設置された各
種センサーからの情報に基づいて、操業者が、アーマプ
レート( ムーバブルアーマ) の位置やベルレス分配シュ
ートの傾動パターンを変更するなど、製鉄原料装入物の
分布 (厚み) を制御することによって、炉内のガス流分
布や炉体熱負荷を制御している。しかし、センサー情報
から得られたガス流分布と製鉄原料装入物の装入手段に
よる制御量との定量的な関係が十分的確に把握できない
ため、装入手段による制御量を変更し、その後のガス流
分布の変動動向に応じて、更に変更操作を加える試行錯
誤的な方法によって、装入物層の分布 (厚み) を制御せ
ざるを得ない。即ち、装入手段の制御量を変えると装入
物層の分布が変わり、これに伴いガス流分布が変わるこ
とで、装入物層の分布が一種のパラメータになってい
る。したがって、このパラメータが充分把握できない
と、装入手段の制御量とガス流分布の結果との対応が迅
速かつ確実に取れないのが現状である。このため、実際
のガス流分布を、炉中心部のガス流を強化するなど、炉
況にとって望ましい分布に一致させることが容易ではな
く、目標とするガス流分布を得るために、長期に渡る装
入物の分布調整が必要であった。そして、このことが、
高炉の火入れ立ち上げ後に、O/C が5.0 以上の高O/C 操
業に安定かつ早期に移行することができない乃至時間が
かかる大きな原因となっている。
[0005] Generally, in a blast furnace, an operator changes the position of an armor plate (movable armor) or the tilting pattern of a bellless distribution chute based on information from various sensors installed in the blast furnace. By controlling the distribution (thickness) of the charge, the gas flow distribution in the furnace and the furnace heat load are controlled. However, since the quantitative relationship between the gas flow distribution obtained from the sensor information and the control amount by the charging means of the iron raw material charge cannot be grasped sufficiently accurately, the control amount by the charging means was changed, and The distribution (thickness) of the charge layer must be controlled by a trial-and-error method that further changes the gas flow distribution according to the fluctuation trend. That is, when the control amount of the charging means is changed, the distribution of the charged layer changes, and the gas flow distribution changes accordingly, whereby the distribution of the charged layer is a kind of parameter. Therefore, if these parameters cannot be sufficiently grasped, at present, it is not possible to quickly and reliably correspond between the control amount of the charging means and the result of the gas flow distribution. For this reason, it is not easy to match the actual gas flow distribution with a desirable distribution for the furnace condition, for example, by strengthening the gas flow in the center of the furnace. Adjustment of the distribution of the inputs was necessary. And this is
After starting up the blast furnace, it is not possible to transition to a high O / C operation with an O / C of 5.0 or more stably and early, and this is a major cause that takes time.

【0006】かかる問題を解決すべく、従来から、特開
平2-182815号公報などでは、ガス流分布状況を三角ダイ
アグラムで表す知識工学システムによって、炉内半径方
向のガス流分布状況を判定し、この時のオンラインデー
タに基づいて、装入物分布予測モデル計算を複数条件下
で実施し、この計算結果から、最適な分配シュートの傾
動パターンを選定する方法が提案されている。
In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 2-182815 and the like have conventionally determined a gas flow distribution state in a radial direction in a furnace by using a knowledge engineering system in which a gas flow distribution state is represented by a triangular diagram. A method has been proposed in which a charge distribution prediction model calculation is performed under a plurality of conditions based on the online data at this time, and an optimum distribution chute tilt pattern is selected from the calculation results.

【0007】しかし、この特開平2-182815号公報の方法
では、制御量の的中率は、装入物分布予測モデルの精度
に大きく依存している。そして、この従来技術のよう
に、ガス流分布状況を三角ダイアグラムで簡易的に表わ
すことによっては、装入物分布予測モデルの精度が得ら
れず、また、長期にわたる装入物分布アクションの方向
付けも明確化できない。
However, according to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-182815, the hit rate of the control amount largely depends on the accuracy of the model for predicting the distribution of charged objects. By simply representing the gas flow distribution state with a triangular diagram as in this prior art, the accuracy of the charge distribution prediction model cannot be obtained, and the direction of the charge distribution action over a long period of time cannot be obtained. Cannot be clarified.

【0008】その理由は、特に、高炉の火入れ立ち上げ
初期からの増風や、微粉炭 (PC) などの補助燃料の吹き
込み開始に伴い、O/C 比率が上昇し、最終的に高O/C 条
件で高微粉炭吹き込み操業へ移行するが、この場合、コ
ークス層に比較して安息角が小さい鉱石層をより多くコ
ークステラス上に積み付けるため、積み付け状態が不安
定化し、コークス層の崩壊や炉中心方向への多量の鉱石
の流れ込みが生じやすくなる。この結果、装入チャージ
毎の堆積プロフィールの再現性が低下する傾向を示す。
したがって、高炉内通気抵抗を下げて、高炉中心部のガ
ス流を強化すべく、必要なガス流分布を得るためには、
実炉内で発生するコークス崩れ等の不安定化現象を取り
込んで、実用的な装入物の制御を行う必要がある。にも
拘らず、この特開平2-182815号公報の方法では、この実
炉内で発生するコークス崩れ等の不安定化現象を一切考
慮していないのである。
The reason for this is that the O / C ratio rises, especially with the increase of wind from the early stage of the blast furnace burning and the start of auxiliary fuel injection such as pulverized coal (PC). The operation shifts to high-pulverized coal injection under condition C. In this case, the ore layer with a smaller angle of repose is stacked on the coke terrace compared to the coke layer, so the stacking condition becomes unstable and the coke layer Collapse and a large amount of ore flowing toward the furnace center are likely to occur. As a result, the reproducibility of the deposition profile for each charge tends to decrease.
Therefore, in order to lower the ventilation resistance in the blast furnace and to strengthen the gas flow in the center of the blast furnace, in order to obtain the necessary gas flow distribution,
It is necessary to control practical charges by taking instability phenomena such as coke collapse occurring in the actual furnace. Nevertheless, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-182815 does not take into account any instability phenomena such as coke collapse occurring in the actual furnace.

【0009】この問題を解決するため、特開平9-111321
号公報などでは、過去の実炉データから予め求めた炉内
半径方向の鉱石/ コークスの層厚比と、これらの装入条
件との相関関係を使用し、装入変更時に予想される層厚
比と、実際の層厚比に差異が生じた場合に、鉱石/ コー
クスの装入条件を変更する技術が提案されている。この
技術は、高炉の火入れ立ち上げ初期などのO/C の変更後
の炉況に応じて、必要とされる炉内ガス流分布を迅速か
つ的確に選定することを目的としている。
In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-111321
In this publication, the correlation between the ore / coke layer thickness ratio in the furnace radial direction previously obtained from past actual furnace data and these charging conditions is used, and the layer thickness expected at the time of charging change is used. Techniques have been proposed to change the ore / coke charging conditions when there is a difference between the ratio and the actual thickness ratio. The purpose of this technology is to quickly and accurately select the required gas flow distribution in the furnace according to the furnace conditions after the change of O / C, such as in the initial stage of burning and starting the blast furnace.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
では、過去の実炉データを使用しているため、高炉の火
入れ立ち上げ初期に対しての適応は、同一炉頂設備であ
るなどの条件が同一である場合にしか適用できない。し
たがって、高炉の改修により炉頂設備などの条件が変更
された場合には、火入れ立ち上げ後の実炉データの再度
の収集が必要となり、早期にO/C が5.0 以上である高O/
C 操業に移行することは難しい。
However, in this prior art, since the actual furnace data in the past is used, the adaptation of the blast furnace to the initial stage of the start-up of the blast furnace is performed under the condition that the same furnace top equipment is used. Is only applicable if are identical. Therefore, if the conditions of the furnace top equipment are changed due to the blast furnace renovation, it is necessary to collect the actual furnace data again after the start-up of the blast furnace.
It is difficult to shift to C operation.

【0011】しかも、この従来技術では、過去の実炉デ
ータとして求めるのは、ベルレス強度比と鉱石/ コーク
ス層の層厚比のみであり、鉱石やコークスなどの製鉄原
料粉粒体を交互に積層した場合の、コークス層と鉱石層
との間に生じる、充填密度の高いコークスと鉱石との混
合層(最密充填層)の通気性を正確に把握して、制御に
反映することができない。したがって、これら従来技術
では、この混合層の厚みを考慮していないために、混合
層の厚みの制御が不十分となり、混合層の厚みの不均一
部分において偏流が生じ、炉内の通風状態が変わり、通
気抵抗が局部的に高くなる部分が生じ、炉内の温度およ
びガス流分布が不均一となって、還元反応等、炉の操業
に悪影響を及ぼしやすく、O/C が5.0 以上の高O/C 操業
に安定かつ早期に移行することができない乃至時間がか
かることとなる。
Moreover, in this prior art, only the bellless strength ratio and the ore / coke layer thickness ratio are obtained as past actual furnace data. In this case, it is not possible to accurately grasp the permeability of a mixed layer of coke and ore having a high packing density (closest packed layer) generated between the coke layer and the ore layer and reflect the permeability in control. Therefore, in these prior arts, since the thickness of the mixed layer is not taken into account, the control of the thickness of the mixed layer becomes insufficient, and a drift occurs in a portion where the thickness of the mixed layer is uneven, and the ventilation state in the furnace is reduced. In other words, there are areas where the ventilation resistance locally increases, and the temperature and gas flow distribution in the furnace become non-uniform, which tends to have an adverse effect on the furnace operation, such as reduction reactions, and a high O / C of 5.0 or more. It will not be possible to shift to O / C operation stably and early and it will take time.

【0012】本発明は、これら従来技術の問題点に鑑
み、高炉の火入れ立ち上げ時における局所的な高O/C の
発生を防止し、高炉中心部のガス流を強化して、O/C が
5.0 以上である高O/C 操業に安定かつ早期に移行するこ
とのできる高炉操業方法を提供することを目的とする。
In view of the above problems of the prior art, the present invention prevents local high O / C from occurring when a blast furnace is fired and started, enhances the gas flow in the center of the blast furnace, and reduces the O / C. But
It is an object of the present invention to provide a blast furnace operating method capable of stably and early shifting to a high O / C operation of 5.0 or more.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る高炉操業方法は、高炉の火入れ立ち
上げ前の原料充填時に、鉱石とコークスとを高炉内に順
次装入して装入物層を形成するに際し、該装入物層の最
上段において、鉱石(O) とコークス(C) との堆積重量比
O/C が5.0 以上で、かつO/C が異なる高O/C 装入物層を
形成し、該高O/C 装入物層から、少なくとも鉱石層と鉱
石とコークスとの混合層およびコークス層とを有し、か
つO/C が異なる複数の装入物層を堆積状態のままで採取
し、これら採取高O/C 装入物層の通気抵抗を求めること
によって、O/C が5.0 以上の高O/C 操業における炉内の
装入物分布条件を予め決定し、この条件に基づいて火入
れ後の装入物の分布を制御して、O/C が5.0 以上の高O/
C 操業に移行することである。
In order to achieve the above object, a method for operating a blast furnace according to the present invention comprises the steps of charging ore and coke sequentially into a blast furnace at the time of charging the raw materials before starting the blast furnace. In forming the charge layer by depositing, at the top of the charge layer, the weight ratio of the ore (O) and the coke (C)
A high O / C charge layer having an O / C of 5.0 or more and different O / C is formed, and at least an ore layer, a mixed layer of ore and coke, and a coke layer are formed from the high O / C charge layer. Layers with different O / Cs were collected in the as-deposited state, and the ventilation resistance of these sampled high O / C layers was determined. The charge distribution conditions in the furnace in the high O / C operation described above are determined in advance, and the distribution of the charge after burning is controlled based on these conditions, so that the O / C is at least 5.0.
C operation.

【0014】本発明者らは、前記従来技術のような、ガ
ス流分布状況の各種モデルを用いるにせよ、過去の実炉
データを用いるにせよ、O/C が5.0 以上の高O/C 操業を
想定した鉱石やコークスなどの装入物層、特にコークス
層と鉱石層との間に生じる、充填密度の高いコークスと
鉱石との混合層(最密充填層)の通気抵抗を正確に把握
しなければ、O/C が5.0 以上の高O/C 操業における装入
物層のO/C と通気抵抗との関係である、炉内半径方向若
しくは円周方向の装入物層の正確な通気抵抗分布が把握
できず、結果的に、局所的な高O/C の発生を防止し、高
炉中心部のガス流を強化するための、火入れ立ち上げ後
の装入物層の分布状態の正確な制御ができないことを知
見した。
[0014] The present inventors use a high O / C operation having an O / C of 5.0 or more, regardless of whether various models of the gas flow distribution state are used as in the above-mentioned prior art or whether past actual furnace data is used. Accurately grasps the air flow resistance of the bed of ore or coke, etc., which is assumed to have a high density, especially the mixed layer of coke and ore with high packing density (closest packed bed) generated between the coke layer and the ore layer Otherwise, accurate ventilation of the charge layer in the furnace radial or circumferential direction, which is the relationship between the O / C of the charge layer and the ventilation resistance in high O / C operations with an O / C of 5.0 or more. Since the resistance distribution cannot be grasped, as a result, the distribution state of the charge layer after the start-up of the burn-up to prevent local high O / C generation and enhance the gas flow in the center of the blast furnace is accurately determined. It was found that no proper control was possible.

【0015】即ち、鉄鉱石やコークスなどの製鉄原料粉
粒体は、高炉炉頂から高炉内に交互に装入され、多層状
の装入物層を形成する。この際、鉱石の粒径は、コーク
スの粒径に比べて非常に小さく、また高密度であるた
め、コークスの堆積層の上に鉱石を装入する際、炉の中
心部に流れ込む鉱石が、コークス層上層部を削り取り、
鉱石層内部に巻き込みつつ堆積して、コークス崩れ等の
不安定化現象を生じ、コークス層と鉱石層との間に、充
填密度の高いコークスと鉱石との混合層(最密充填層)
が形成される。
[0015] That is, raw materials of iron ore such as iron ore and coke are charged alternately into the blast furnace from the top of the blast furnace to form a multilayered charge layer. At this time, the ore's particle size is very small compared to the coke's particle size, and because of its high density, the ore flowing into the center of the furnace when charging the ore onto the coke sedimentary layer, Scraping off the upper layer of the coke layer,
A layer of coke and ore with a high packing density (closest packed layer) is formed between the coke layer and the ore layer, causing instability such as coke collapse and the like.
Is formed.

【0016】この混合層は、コークス層や鉱石層よりも
通気性が悪く、炉内のガス分布に大きく影響する。前記
した通り、特に高O/C 操業においては、鉱石に対するコ
ークスの比率が低下し、鉱石とコークスとの重量比O/C
が上昇するため、高炉内の原料堆積状況において、高炉
半径方向或いは、円周方向での局所的な高O/C 部分が発
生しやすくなる。したがって、高O/C 操業においては、
この充填密度の高いコークスと鉱石との混合層の生成状
況を把握し、この混合層の厚みを炉の半径方向或いは円
周方向において制御することが重要となる。
This mixed layer has poorer air permeability than the coke layer and the ore layer, and greatly affects the gas distribution in the furnace. As mentioned above, especially in high O / C operation, the ratio of coke to ore decreases, and the weight ratio of ore to coke O / C
Therefore, in the raw material deposition state in the blast furnace, a local high O / C portion in the blast furnace radial direction or the circumferential direction is easily generated. Therefore, in high O / C operation,
It is important to grasp the state of formation of a mixed layer of coke and ore having a high packing density and to control the thickness of the mixed layer in the radial direction or circumferential direction of the furnace.

【0017】したがって、本発明では、火入れ立ち上げ
後の装入物層の分布状態の正確な制御を行うために、高
炉の火入れ立ち上げ前の原料充填時に、特に、O/C が5.
0 以上の高O/C 操業を想定乃至模擬したO/C が異なる高
O/C 装入物層を意図的に形成して、該高O/C 装入物層の
コークスと鉱石との混合層を含めた通気性 (通気抵抗)
を予め把握することを特徴とする。そして、これらO/C
が異なる採取高O/C 装入物層の通気抵抗値に基づいて、
O/C が5.0 以上の高O/C 操業における炉内の装入物分布
条件を予め決定し、この条件に基づいて火入れ後の装入
物層の分布を制御し、O/C が5.0 以上の高O/C 操業に早
期に移行することも特徴とする。
Therefore, according to the present invention, in order to accurately control the distribution state of the charge layer after the start-up of the blast furnace, the O / C is preferably set to 5.
O / C higher than 0
The air permeability (airflow resistance) including the mixed layer of coke and ore in the high O / C charge layer by intentionally forming the O / C charge layer
Is obtained in advance. And these O / C
Based on the airflow resistance of the different sampling height O / C charge layers,
The distribution condition of the charge in the furnace in the high O / C operation with O / C of 5.0 or more is determined in advance, and based on this condition, the distribution of the charge layer after burning is controlled, and the O / C is 5.0 or more. It is also characterized by an early shift to high O / C operation.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】この採取した高O/C 装入物層の通
気抵抗は、直接的に採取装入物層の通気抵抗を測定して
も良いが、装入物層の層構造を把握することにより、よ
り簡便かつ正確に求められる。即ち、採取高O/C 装入物
層の通気抵抗は、該装入物層の層構造として、空隙率、
粒子の粒度、粒子形状係数 (粒子の偏平度) を測定する
ことにより求められる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The airflow resistance of the collected high O / C charge layer may be measured directly by measuring the airflow resistance of the sampled charge layer. By grasping it, it can be obtained more easily and accurately. That is, the ventilation resistance of the sample layer at the sampled high O / C charge layer, as the layer structure of the charge layer, porosity,
It can be determined by measuring the particle size and particle shape factor (flatness of particles).

【0019】そして、採取高O/C 装入物層の通気抵抗
は、前記各層構造の測定値から、公知のガス圧損失式の
内の通気抵抗係数として求めることができる。より具体
的には、例えば、等温で均一の粒子径よりなる充填層の
軸方向のガス圧損失を表す、Ergun のガス圧損失式 (経
験式) により採取高O/C 装入物層の通気抵抗係数が計算
できる。このErgun のガス圧損失式は、層厚L の装入物
層 (充填層) の圧力損失ΔP を、ΔP/L=− (f1 +f
2G)G、( 但し、f1 、f2:装入物層の通気抵抗係数、G:
ガスの質量速度 [kgf/ (m2・bed ・s)])で表す。したが
って、採取高O/C 装入物層の通気抵抗は、本式のf1(層
流領域) 乃至f2(乱流領域) として求められる。本発明
における高O/C 装入物層の通気抵抗係数は、乱流領域が
支配的であり、簡便のため、f2 を代表値として算定す
る。この通気抵抗係数f2 は、前記Ergun のガス圧損失
式では、f2=1.75(1−ε)/g c ρg φ d pε3 で表され
る (但し、ε: 採取装入物層各層の空隙率、g c : 重力
換算係数[kg ・m/ kgf・s2] 、ρg : 高炉内のガスの密
度 [kgf/ m3]、φ: 採取装入物層各層の粒子形状係数
(偏平度) で、φ= 粒子の体積と等しい体積をもつ球の
表面積/ 粒子の表面積であり、粒子が球の時はφ=1で、
偏平粒子はφ≦1 、d p : 採取装入物層の鉱石とコーク
スの粒子径[m] で、粒度分布を持つ場合には調和平均径
d p '= (Σ Xi /dpf) -1を用いるが、X i は各粒径d pf
[m] の重量分率または体積分率) 。因みに、前記通気抵
抗係数f1 は、f1=150(1 −ε)2μ/g cρg d p 2 φ2
ε3 、( 但し、μ: 高炉内のガスの粘度 [kgf/ m・s])
で表される。例えば、採取高O/C 装入物層が、鉱石層
と、鉱石とコークスとの混合層、およびコークス層
の3 層からなる場合、〜の各々の通気抵抗係数f2
を求め、これらの通気抵抗係数f2 を〜の各々の層
厚比から荷重平均して、採取高O/C 装入物層の通気抵抗
係数をf2 とする。
The gas flow resistance of the sample layer at the sampled high O / C can be determined from the measured values of the respective layer structures as a gas flow resistance coefficient in a known gas pressure loss formula. More specifically, for example, the gas pressure loss equation (empirical formula) of Ergun, which expresses the gas pressure loss in the axial direction of a packed bed having a uniform particle size at an isothermal temperature, is used to aerate the high O / C charge layer. The resistance coefficient can be calculated. The gas pressure loss equation of Ergun expresses the pressure loss ΔP of the charge layer (packed bed) having a layer thickness L by ΔP / L = − (f 1 + f
2 G) G, (where f 1 , f 2 : airflow resistance coefficient of the charge layer, G:
Expressed by the mass velocity of gas [kgf / (m 2 · bed · s)]. Therefore, the ventilation resistance of the sampled high O / C charge layer is determined as f 1 (laminar flow region) to f 2 (turbulent flow region) in this equation. Airflow resistance coefficient of the high O / C charge layer in the present invention, the turbulent flow region is dominant, for convenience, it calculates a f 2 as the representative value. The gas flow resistance coefficient f 2 is represented by f 2 = 1.75 (1−ε) / g c ρ g φ d p ε 3 in the above-mentioned Ergun gas pressure loss equation (where ε: Porosity of each layer, g c : Gravity conversion coefficient [kg ・ m / kgf ・ s 2 ], ρ g : Density of gas in blast furnace [kgf / m 3 ], φ: Particle shape coefficient of each layer of sampling charge layer
In (flatness), φ = surface area of sphere with volume equal to the volume of particle / surface area of particle.When particle is sphere, φ = 1,
Flat particles are φ ≦ 1, d p is the particle diameter [m] of the ore and coke in the sampled bed, and the harmonic mean diameter if it has a particle size distribution.
d p '= (Σ X i / d pf ) -1 , where X i is the particle size d pf
[m] weight fraction or volume fraction). Incidentally, the ventilation resistance coefficient f 1 is f 1 = 150 (1−ε) 2 μ / g c ρ g d p 2 φ 2
ε 3 , (where μ: viscosity of gas in blast furnace [kgf / m · s])
It is represented by For example, when the sampled high O / C charge layer is composed of three layers of an ore layer, a mixed layer of ore and coke, and a coke layer, the airflow resistance coefficient f 2 of each of
The calculated, and weighted average of these airflow resistance coefficient f 2 from each of the layer thickness ratio of ~, the airflow resistance coefficient of collecting high O / C charge layer and f 2.

【0020】以上のように、特定の採取高O/C 装入物層
の通気抵抗係数 (通気抵抗) が求められるが、本発明で
は、O/C が異なる高O/C 装入物層から、複数の装入物層
を各々採取し、複数の高O/C 採取装入物層の通気抵抗係
数を求める必要がある。このため、本発明では、鉱石と
コークスとを高炉内に順次装入して装入物層を形成する
に際し、該装入物層の最上段において、O/C が異なる2
種類以上の高O/C 装入物層を形成するとともに、少なく
とも鉱石層と鉱石とコークスとの混合層およびコークス
層とを有する装入物層を各々堆積状態のままで採取する
必要がある。コークス層と鉱石層との間の、充填密度の
高いコークスと鉱石との混合層(最密充填層)を含ま
ぬ、鉱石層あるいはコークス層のみを採取して通気抵抗
を求めても、本発明で意図する高O/C 装入物層の通気抵
抗が正確に把握できない。また、単一の高O/C 装入物層
の通気抵抗を求めるだけでは、O/C が5.0 以上の高O/C
操業における装入物層のO/C と高炉内における通気抵抗
との関係、即ち、高O/C 操業における炉内半径方向若し
くは炉内周方向における高O/C 装入物層の通気抵抗の分
布を正確に求めることができない。
As described above, the airflow resistance coefficient (airflow resistance) of a specific sampled high O / C charge layer is determined, but in the present invention, a high O / C charge layer having a different O / C is used. In addition, it is necessary to collect a plurality of charge layers, and to determine the ventilation resistance coefficient of the plurality of high O / C sample charge layers. For this reason, in the present invention, when ore and coke are sequentially charged into a blast furnace to form a charged layer, the O / C differs at the uppermost stage of the charged layer.
It is necessary to form more than one type of high O / C charge layers and to collect charge layers having at least an ore layer, a mixed layer of ore and coke, and a coke layer as they are deposited. Even if the ore layer or the coke layer alone is sampled without the mixed layer (closest packed layer) of the coke and the ore having a high packing density between the coke layer and the ore layer, and the airflow resistance is obtained, Cannot accurately grasp the ventilation resistance of the intended high O / C charge layer. In addition, simply determining the airflow resistance of a single high O / C charge layer will result in a high O / C
The relationship between the O / C of the charge layer in operation and the ventilation resistance in the blast furnace, i.e., the ventilation resistance of the high O / C charge layer in the radial direction or the circumferential direction in the furnace during high O / C operation. The distribution cannot be determined accurately.

【0021】前記高O/C 装入物層のO/C を異ならすため
には、採取対象装入物層のO/C を高炉内の円周方向で変
化させるべく、高炉内の円周方向に異なるO/C の採取対
象装入物層を形成するか、または、高炉内の同じ部位に
おいて、O/C の採取対象装入物層を形成および採取した
後に排出して、更に異なるO/C の採取対象装入物層を再
度形成して採取することを繰り返し、高炉内の半径方向
で高O/C 装入物層のO/C を異ならすようにすることが好
ましい。これによって、炉内半径方向および/または炉
内周方向における高O/C 装入物層の通気抵抗の分布を正
確に求めることができる。
In order to make the O / C of the high O / C charge layer different, the O / C of the charge layer to be sampled is changed in the circumferential direction of the blast furnace so as to change the O / C of the charge layer. Either form an O / C target charge layer with different O / C in the direction, or form and collect O / C target target charge layer at the same site in the blast furnace and discharge it to obtain a different O / C. It is preferable to repeat the formation and sampling of the charge layer for / C to be sampled again so that the O / C of the high O / C charge layer varies in the radial direction in the blast furnace. This makes it possible to accurately determine the distribution of the ventilation resistance of the high O / C charge layer in the furnace radial direction and / or the furnace inner circumferential direction.

【0022】次に、前記特定の採取高O/C 装入物層の通
気抵抗係数と、高O/C 装入物層の炉内半径方向の鉱石/
コークスの層厚比の分布とから、炉内半径方向若しくは
炉内円周方向の高O/C 操業を模擬した高O/C 装入物層の
正確な通気抵抗分布を把握する。この炉内半径方向若し
くは炉内円周方向の鉱石/ コークスの層厚比の分布は、
前記炉内半径方向若しくは炉内円周方向から複数例採取
した高O/C 装入物層の鉱石/ コークスの層厚比を実測す
ることにより求めることができる。この鉱石/コークス
の層厚比の分布の測定は、従来の例えば特開平9-111321
号公報などのように、高炉炉頂部に設けたプロフィル計
により、装入物層の表面プロフィルおよび粒度分布を測
定する方法も考えられるが、この方法では、前記した通
り、装入物層の積み付け状態の不安定化 (コークス層の
崩壊や炉中心方向への多量の鉱石の流れ込み) により、
装入チャージ毎の堆積プロフィールの再現性が低下する
ため、正確な鉱石/ コークスの層厚比の分布を測定する
ことができない。したがって、炉内半径方向若しくは炉
内円周方向の鉱石/ コークスの層厚比の正確な分布を、
採取高O/C 装入物層の実測により求められる点も、本発
明の大きな利点である。
Next, the ventilation resistance coefficient of the specific sampled high O / C charge layer and the ore /
From the distribution of the coke layer thickness ratio, the accurate ventilation resistance distribution of the high O / C charge layer simulating the high O / C operation in the furnace radial direction or in the furnace circumferential direction is determined. The distribution of the ore / coke thickness ratio in this furnace radial direction or furnace circumferential direction is
It can be determined by actually measuring the ore / coke layer thickness ratio of a high O / C charge layer sampled from the furnace radial direction or the furnace circumferential direction. The measurement of the distribution of the ore / coke layer thickness ratio is performed by a conventional method, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-111321.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H10-209, a method of measuring the surface profile and the particle size distribution of the charge layer using a profile meter provided at the top of the blast furnace is also conceivable. Due to the instability of the slag condition (collapse of the coke layer and inflow of a large amount of ore toward the furnace center)
The ore / coke layer thickness ratio distribution cannot be measured accurately due to the reduced reproducibility of the deposition profile for each charge. Therefore, the exact distribution of the ore / coke layer thickness ratio in the furnace radial direction or in the furnace circumferential direction
It is also a great advantage of the present invention that it can be determined by actual measurement of the sample O / C charge layer.

【0023】そして、この高O/C 操業を模擬した高O/C
装入物層の通気抵抗分布から、実際の高O/C 操業におい
て想定される装入原料条件を考慮して、高O/C 操業時の
炉内半径方向や円周方向での局所的な高O/C 部分の発生
を防止し、高炉中心部のガス流を増大させるための、火
入れ立ち上げ後および高O/C 操業時の装入物層の分布条
件を決定し、火入れ立ち上げ後の装入物層の分布状態を
制御する。この制御方法は、炉内の半径方向の装入物分
布を制御するための、アーマプレートのストロークやベ
ルレス分配シュートの傾動パターンを変更するなどの公
知の炉頂の装入装置を使用して行う。
The high O / C simulating this high O / C operation
From the distribution of the ventilation resistance of the charge layer, considering the charging material conditions assumed in the actual high O / C operation, the local and radial directions in the furnace and the circumferential direction during the high O / C operation are considered. Determine the distribution conditions of the charge layer after start-up and high-O / C operation to prevent the generation of high O / C parts and increase the gas flow in the center of the blast furnace, and after start-up To control the distribution of the charge layer. This control method is performed using a known furnace top charging apparatus such as changing the stroke of the armor plate or the tilting pattern of the bellless distribution chute to control the radial charge distribution in the furnace. .

【0024】なお、前記高炉実機における採取対象装入
物層を、堆積状態のままで採取する方法としては、本出
願人らが特願平 8−250278号として特許出願している、
粉粒体堆積物のサンプリング方法およびサンプリング治
具を用いることが好ましい。この方法は、粉粒体堆積物
の目的採取部位に予めパイプを立設した後、粉粒体を目
的採取部位に堆積させ、その後、結合剤を、パイプに設
けた開口部から、パイプ周囲の採取目的装入物層中に注
入して粉粒体同士を結合し、しかる後にパイプを引き上
げることにより、パイプ周囲の採取目的である層状粉粒
体堆積物を合わせて引き上げる採取方法である。
As a method of collecting the charge layer to be collected in the actual blast furnace as it is in a deposited state, the present applicant has filed a patent application as Japanese Patent Application No. 8-250278.
It is preferable to use a sampling method and a sampling jig for the particulate matter deposit. According to this method, after a pipe is erected in advance at a target collection site of a particulate matter deposit, the powder is deposited at the target collection site, and thereafter, a binder is supplied from an opening provided in the pipe around the pipe. This is a collecting method in which the granular materials are combined by being injected into a charge layer for the purpose of collection, and thereafter, the pipe is pulled up to collect and collect the layered granular material deposits to be collected around the pipe.

【0025】図3 により、特願平 8−250278号の採取方
法を用いた、本発明における高O/C装入物層の採取方法
を具体的に説明する。まず、図3 において、採取治具
は、基本的に、目的採取装入物層の厚さ以上に長尺のパ
イプ1と、長尺パイプ1の先端に設けた、装入物層上に
パイプを安定して立てる槍状のアンカー部5と、このア
ンカー部5の上方に設けたフランジ(底板)6から成
り、パイプ1の長手方向の各目的採取装入物層位置に、
結合剤排出用の開口部2、3、4を設けると共に、パイ
プ1の周囲に、一定間隔をおいて、炉の半径方向に複数
本の突起(スタッド)7が設けられている。この突起7
は、パイプ引き上げ時の衝撃に対し、あるいは後の計測
やハンドリングの際の衝撃に対し、パイプと目的採取装
入物層との密着性を高めたり、目的採取装入物層を保持
する効果を発揮する。
Referring to FIG. 3, a method of collecting a high O / C charge layer according to the present invention using the method described in Japanese Patent Application No. 8-250278 will be specifically described. First, in FIG. 3, the sampling jig is basically composed of a pipe 1 that is longer than the thickness of the target sampling charge layer and a pipe on the charge layer provided at the tip of the long pipe 1. And a flange (bottom plate) 6 provided above the anchor part 5 at the position of each intended sampling charge layer in the longitudinal direction of the pipe 1.
Openings 2, 3, and 4 for discharging the binder are provided, and a plurality of projections (studs) 7 are provided around the pipe 1 at regular intervals in the radial direction of the furnace. This projection 7
Has the effect of increasing the adhesion between the pipe and the target sampling charge layer or retaining the target sampling charge layer against the impact of lifting the pipe or the impact of later measurement or handling. Demonstrate.

【0026】また、パイプに設けた開口部2、3、4
は、各々鉱石とコークスとの混合層C2 、コークス層C
1 、鉱石層C3 の装入物層の厚みを計算して、注入する
結合剤が、目的装入物層に均一に浸透するように、各層
の上方に対応する位置に設けられている。具体的な一例
として、最も採取が重要な鉱石とコークスとの混合層C
2 に対応する開口部2は、コークスの装入物層厚さをL
とすると、フランジ6から1.2Lのパイプ位置に、ま
た、コークス層に対応する開口部3は、フランジ6から
0.8Lのパイプ位置に、各々設けられている。
The openings 2, 3, 4 provided in the pipe
Is a mixed layer of ore and coke C2 and a coke layer C
1. The thickness of the charge layer of the ore layer C3 is calculated, and the binder to be injected is provided at a corresponding position above each layer so as to uniformly penetrate the target charge layer. As a specific example, a mixed layer C of ore and coke which is most important to collect
2 corresponds to the charge layer thickness of coke L
Then, the opening 3 corresponding to the coke layer is provided at a pipe position of 0.8 L from the flange 6, respectively.

【0027】次に、この採取治具を用いた採取方法につ
いて説明する。高炉の火入れ立ち上げ時における、低O/
C の鉱石とコークスとを高炉内に順次装入して装入物層
を形成し、この炉内に堆積している装入物層C0 上の目
的採取部位に、採取治具であるパイプ1を、装入物層C
0 中にアンカー部5を埋め込むことにより、装入物層C
0 (炉の径方向に対し一定角度傾く)に対して、略直角
に立設する(図3 では、便宜上、パイプが直立するよう
に図示している)。その後、該装入物層の最上段 (低O/
C 装入物層C0 上) において、高炉の火入れ立ち上げ後
に移行する高O/C 操業を想定した、コークス(C) と銑鉄
(O) との重量比O/C が5.0 以上の高O/C装入物層を、鉱
石とコークスとを高炉内に順次装入することにより形成
する。そして、コークス層C1 、鉱石とコークスとの混
合層C2 、鉱石層C3 の各採取目的高O/C 装入物層が形
成された時点で、装入を中止する。
Next, a sampling method using the sampling jig will be described. Low O /
The ore C and coke are sequentially charged into a blast furnace to form a charge layer, and a pipe 1 serving as a sampling jig is placed at a target sampling site on a charge layer C0 deposited in the furnace. , The charge layer C
0 by embedding the anchor portion 5 in the charge layer C
0 (tilted at a certain angle with respect to the radial direction of the furnace), it is erected at a substantially right angle (in FIG. 3, the pipe is shown to be upright for convenience). Then, the top stage of the charge layer (low O /
C on the charge bed C0), the coke (C) and pig iron
A high O / C charge layer having a weight ratio O / C to (O) of 5.0 or more is formed by sequentially charging ore and coke into a blast furnace. The charging is stopped when the respective high-purpose O / C charge layers of the coke layer C1, the mixed layer of ore and coke C2, and the ore layer C3 are formed.

【0028】次に、セッティング状況を確認後、樹脂の
注入作業に入る。樹脂の注入作業は、粉粒体結合剤であ
る樹脂を、矢印Aのパイプ上方から、パイプ口10に直
接乃至パイプ口10に連結したチューブ等を通じ、炉外
のポンプにより(図示せず)パイプ内に圧送し、パイプ
に設けた開口部2、3、4から、パイプ周囲の目的装入
物層に注入して、粉粒体間に浸透させ、暫く時間をおい
て樹脂を硬化せしめ、粉粒体同士を結合する。ここにお
いて、採取された最密充填層部分を含む装入物層の引っ
張り強度が50N/mm2 以上、曲げ強度が80N/mm2 以上であ
れば、採取した装入物層の、層厚の分布、粒度分布、空
隙率、形状係数測定等の測定試験に耐える強度や硬さが
確保できて好ましい。また、結合剤が、硬化剤を含む液
状樹脂である場合には、採取された装入物層の固化した
樹脂のロックウェル硬度 (JIS のK7202 による)がHRM5
0 以上であれば、前記強度が確保できる。
Next, after confirming the setting status, the operation of resin injection is started. The resin injecting operation is carried out by injecting resin, which is a particulate binder, from above the pipe indicated by the arrow A, directly into the pipe port 10 or through a tube connected to the pipe port 10 by a pump (not shown) outside the furnace. Into the target charge layer around the pipe through the openings 2, 3, and 4 provided in the pipe, and penetrate between the powders and granules. After a while, the resin is hardened. Combine the granules together. Here, the tensile strength of the charge layer comprising harvested close-packed layer portion 50 N / mm 2 or more, the bending if strength is 80 N / mm 2 or more, the collected charge layer, the layer thickness It is preferable because strength and hardness that can withstand measurement tests such as distribution, particle size distribution, porosity, and shape coefficient measurement can be ensured. When the binder is a liquid resin containing a curing agent, the Rockwell hardness (according to JIS K7202) of the solidified resin in the collected charge layer is HRM5.
If it is 0 or more, the strength can be secured.

【0029】また、これと同時に、装入物層の上方(鉱
石層C3 の上方)に、パイプ1の周囲に向かって金枠8
を設置し、該金枠8を樹脂液溜まりとして、上方からも
結合剤を装入物層中に注入する。樹脂が粉粒体間に浸透
硬化して、採取に必要な前記強度が得られた時点で、パ
イプ1を、パイプ上端に設けた係止部9にワイアー等を
取り付けて、例えば、炉頂に設置した起重機等により引
き上げ、パイプ周囲の目的装入物層を合わせて引き上げ
る。この方法では、前記した通り、パイプ開口比、樹脂
粘度等を十分調整して実施できるため、樹脂が目的装入
物層の範囲以外に広がること(樹脂の横流れ)は少な
く、比較的スムースに周囲の装入物層から分離して、目
的採取装入物層を引き上げることができる。
At the same time, a metal frame 8 is placed above the charge layer (above the ore layer C3) toward the periphery of the pipe 1.
Is installed, and the binder is injected into the charge layer also from above, using the metal frame 8 as a resin liquid pool. At the time when the resin has penetrated and hardened between the granular materials and the strength required for sampling has been obtained, the pipe 1 is attached to a locking portion 9 provided at the upper end of the pipe with a wire or the like. The pipe is lifted by the installed crane, etc., and the target charge layer around the pipe is pulled up. In this method, as described above, since the pipe opening ratio, the resin viscosity, and the like can be sufficiently adjusted, the resin is less likely to spread out of the range of the target charge layer (the lateral flow of the resin), and the surrounding area is relatively smooth. , And the target harvested charge layer can be lifted.

【0030】[0030]

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。内容積4
550m3 の大型高炉において、高炉の火入れ立ち上げ
前の原料充填時に、火入れ立ち上げ時における低O/C (O
/Cが0 〜2.0)の鉱石とコークスとを高炉内に順次装入し
て低O/C の装入物層を形成した。そして、該低O/C 装入
物層の最上段において、以下の表1 に示す装入物条件
で、ムーバブルアーマを使用して、C1↓C2↓O1↓O2
(C: コークス、: O コークス、番号はバッチ装入の順序
を表す) の4 バッチ装入によって、高O/C 装入物層を形
成した。より具体的には、C1は350mm 、C2は650mm の同
じ層厚とし、O1アーマのボジションのみを炉内側に、25
0mm(後述する図1 の×印、細線) 、450mm(図1 の□印、
太線) 、650mm(図1 の△印、点線) 押出して変化させ、
O1装入時のO1落下位置を、順次炉内側に移行させて、炉
内の半径方向のO/C を変化させた。このようなバッチ装
入において、得られた高O/C 装入物層の鉱石とコークス
との層厚比の分布は、主として、C2、O2によって決定さ
れる。
Next, embodiments of the present invention will be described. Internal volume 4
In a large 550 m 3 large blast furnace, low O / C (O
The ore and the coke (0 / 2.0) were charged into the blast furnace to form a low O / C charge layer. Then, at the uppermost stage of the low O / C charge layer, using a removable armor under the charge conditions shown in Table 1 below, C 1 ↓ C 2 ↓ O 1 ↓ O 2
A high O / C charge layer was formed by four batch charges (C: coke,: O coke, numbers indicate batch charge order). More specifically, C 1 is 350 mm, C 2 is the same thickness of 650 mm, only the furnace inside Bojishon of O 1 armor, 25
0 mm (X mark, thin line in Fig. 1 described later), 450 mm (D mark in Fig. 1,
(Thick line), 650 mm (marked with △ in Figure 1, dotted line)
O 1 to O 1 drop position of Sonyutoki, by migrating sequentially furnace interior, changing the radial O / C in the furnace. In such a batch charge, the distribution of the ore to coke layer thickness ratio of the obtained high O / C charge layer is mainly determined by C 2 and O 2 .

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】これらO1アーマの位置を変えて、炉内半径
方向のO/C を異ならせた高O/C 装入物層から、前記図3
で示した要領にて、炉内半径方向の各位置から鉱石層と
鉱石とコークスとの混合層およびコークス層とを有する
装入物層を各々採取し、図4に示す採取装入物層X1
得た。この採取高O/C 装入物層X1 は、図4 に示す通
り、コークス層C1 、鉱石とコークスとの混合層C2 、
鉱石層C3 の装入物層を有している。そして該採取高O/
C 装入物層の層構造として、装入物層の空隙率、粒子の
粒度、粒子の偏平度を測定し、これらの測定値から、前
記Ergun のガス圧損失式により、採取高O/C 装入物層
の、コークス層C1 、鉱石とコークスとの混合層C2 、
鉱石層C3 の各々の通気抵抗係数f2を求め、これらの通
気抵抗係数f2を各々の層厚比から荷重平均して、採取高
O/C 装入物層の通気抵抗係数f2を求めた。
By changing the position of the O 1 armor and changing the O / C in the furnace in the radial direction, the high O / C charge layer was used as shown in FIG.
In the manner shown in FIG. 4, a charge layer having an ore layer, a mixed layer of ore and coke, and a coke layer was respectively collected from each position in the furnace radial direction, and a collected charge layer X shown in FIG. 1 was obtained. The collected high O / C charge layer X 1, as shown in FIG. 4, the coke layer C1, mixed layer C2 of ore and coke,
It has a charge layer of ore layer C3. And the sampling height O /
C As the layer structure of the charge layer, the porosity of the charge layer, the particle size of the particles, and the flatness of the particles were measured, and from these measured values, the sampling height O / C was determined by the Ergun gas pressure loss equation. A coke layer C1 of a charge layer, a mixed layer C2 of ore and coke,
Determined each airflow resistance coefficient f 2 ore layer C3, and weighted average of these ventilation resistance coefficient f 2 from each of the layer thickness ratio, taken high
The ventilation resistance coefficient f 2 of the O / C charge layer was determined.

【0033】求めた採取高O/C 装入物層の通気抵抗係数
f2の、炉内半径方向の分布を図1 に示す。図1 から分か
る通り、ムーバブルアーマの位置が250mm(図1 の×印、
細線) で、O1落下位置が炉内半径方向の炉壁側へ移行し
た場合には、高炉内の炉壁周辺部の通気抵抗が上昇して
おり、炉内の中心ガス流を強められ、O/C が5.0 以上の
高O/C 操業に安定かつ早期に移行できることが予想でき
る。逆に、ムーバブルアーマの位置が650mm(図1 の△
印、点線) の、O1落下位置が、炉内半径方向の中心部よ
りの位置では、高炉内の炉壁周辺部の通気抵抗が低下し
て、中心ガス流が弱められ周辺ガス流化が促進され、炉
内の融着帯形状がW 型化し、炉壁熱損失の増大や炉熱変
動が生じ、操業のトラブルを発生して、O/C が5.0 以上
の高O/C 操業に安定かつ早期に移行することができない
ことが予想できる。これは、O2層の下地層であるO1アー
マの押出により、O1層の落下位置が炉内側に移行し、鉱
石の炉壁側への粒度偏析が起こり、炉壁周辺部の通気抵
抗値が低下しているからである。
Obtained sample height O / C Permeation resistance coefficient of the charge layer
the f 2, the distribution of the furnace radial direction shown in FIG. As can be seen from Fig. 1, the position of the movable armor is 250 mm (x mark in Fig. 1,
When the O 1 drop position shifts to the furnace wall side in the furnace radial direction at (thin line), the ventilation resistance around the furnace wall in the blast furnace has increased, and the center gas flow in the furnace has been strengthened, It is expected that stable and early transition to high O / C operation with O / C of 5.0 or more will be possible. Conversely, the position of the movable armor is 650 mm (△ in Fig. 1).
When the O 1 drop position (marked and dotted line) is located from the center in the furnace radial direction, the ventilation resistance around the furnace wall in the blast furnace decreases, the center gas flow is weakened, and the surrounding gas flow is reduced. It is promoted and the cohesive zone inside the furnace becomes W-shaped, heat loss of the furnace wall increases and furnace heat fluctuates, causing operation troubles and stable O / C operation with O / C of 5.0 or more. And it can be anticipated that it will not be possible to move early. This is because the O 1 armor, which is the base layer of the O 2 layer, is extruded, causing the O 1 layer to fall down to the inside of the furnace, causing ore segregation to the furnace wall side, and the ventilation resistance around the furnace wall. This is because the value has decreased.

【0034】この炉内半径方向の装入物層の通気抵抗分
布に基づいて、O/C が5 以上の高O/C 操業における装入
物条件から、高炉内の中心ガス流を大きくするととも
に、周辺ガス流を抑制し、かつ局所的な通気抵抗の高い
部分が出ないような、O/C が5以上の高O/C 操業におけ
る炉内半径方向の装入物分布条件を決定し、この条件に
基づいて、高炉の火入れ立ち上げ後の、炉内半径方向の
装入物の分布状態を制御しつつ、微粉炭の吹き込み量を
順次増加させ、O/C が5.0 以上の高O/C 操業に移行し
た。
Based on the distribution of the ventilation resistance of the charge layer in the radial direction in the furnace, the central gas flow in the blast furnace is increased while the charge condition in the high O / C operation with O / C of 5 or more is increased. , Determine the distribution condition of the charge in the furnace radial direction in high O / C operation with O / C of 5 or more such that the surrounding gas flow is suppressed and the local high ventilation resistance does not appear. Based on this condition, after controlling the distribution of the charge in the furnace in the radial direction after the blast furnace was started, the blowing amount of pulverized coal was gradually increased, and the high O / C ratio of O / C was 5.0 or more. Shifted to C operation.

【0035】この際の、出銑比(t/ 日/m3)、微粉炭比(k
g/t)、コークス比(kg/t)、燃料比(kg/t)、送風量(Nm3/m
in) 、富化酸素量(Nm3/min) の経時変化を図2 に示す。
図2から明らかな通り、微粉炭の吹き込み量の推移は、
火入れ後の、15日後に微粉炭比50kg/t、1 月後に微粉炭
比125kg/t 、1 年後に微粉炭比170kg/t であり、他の出
銑比、コークス比、燃料比、送風量、富化酸素量からし
ても、火入れから1 年後の早期に、かつ安定的に、O/C
が5.0 以上の高O/C 操業に移行できていることが分か
る。しかも、これらの移行が、送風量などの変化から明
らかな通り、安定的に行われていることが分かる。
At this time, the tapping ratio (t / day / m 3 ) and pulverized coal ratio (k
g / t), coke ratio (kg / t), fuel ratio (kg / t), air flow (Nm 3 / m
in) and the time-dependent changes of the oxygen-enriched amount (Nm 3 / min) are shown in FIG.
As is clear from Fig. 2, the change in the amount of pulverized coal
15 days after burning, pulverized coal ratio was 50 kg / t after 15 days, pulverized coal ratio was 125 kg / t after January, and pulverized coal ratio was 170 kg / t after 1 year.Other tapping ratio, coke ratio, fuel ratio, and air volume Even from the oxygen enriched amount, O / C
It can be seen that has shifted to high O / C operation of 5.0 or higher. In addition, it can be seen that these transitions are performed stably, as is apparent from changes in the amount of air blown.

【0036】したがって、この実施例から、本発明に係
る高炉操業方法により、高炉の火入れ立ち上げ時に、高
O/C 操業を模擬乃至想定した高O/C 装入物層を形成、採
取し、この採取高O/C 装入物層の通気抵抗を求めるとい
う、高炉操業全体から見れば、僅かな作業乃至工程を付
加するのみで、O/C が5.0 以上の高O/C 操業における安
定した操業条件 (炉内の装入物分布条件) を予め決定す
ることができ、O/C が5.0 以上の高O/C 操業に早期にか
つ安定的に移行できることが実証される。
Therefore, from this embodiment, it can be seen that the blast furnace operating method according to the present invention allows a
Forming and collecting a high O / C charge layer simulating or assuming O / C operation, and finding the ventilation resistance of the sampled high O / C charge layer. Only by adding processes, it is possible to determine in advance stable operating conditions (conditions of charge distribution in the furnace) in high O / C operation with O / C of 5.0 or more, and O / C of 5.0 or more. Demonstrates that early and stable transition to high O / C operation is possible.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高炉操業
方法は、特に大型の高炉において、火入れ立ち上げ後、
特に150kg/t −銑鉄以上の高微粉炭吹き込み量によるO/
C が5.0 以上の高O/C 操業に、早期にかつ安定的に移行
することを可能にする。しかも、この効果が、従来の高
炉操業方法を大幅に変更することなく、簡便に達成でき
る点で工業的な意義は大きい。
As described above, the method for operating a blast furnace according to the present invention is particularly suitable for a large blast furnace,
In particular, O / O with a high pulverized coal injection rate of 150 kg / t
Enables early and stable transition to high O / C operation with C of 5.0 or higher. Moreover, the industrial significance is significant in that this effect can be easily achieved without greatly changing the conventional blast furnace operation method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示し、採取高O/C 装入物層の
通気抵抗係数f2の、炉内半径方向の分布を示す説明図で
ある。
[1] shows an embodiment of the present invention, the collected high O / C airflow resistance coefficient of the charge layer f 2, it is an explanatory diagram showing the distribution of furnace radial direction.

【図2】本発明の実施例を示し、高炉火入れ後から、O/
C が5.0 以上の高O/C 操業に移行する際の、出銑比、微
粉炭比、コークス比、燃料比、送風量、富化酸素量の経
時変化を示す説明図である。
FIG. 2 shows an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing temporal changes in tapping ratio, pulverized coal ratio, coke ratio, fuel ratio, blown air amount, and enriched oxygen amount when shifting to a high O / C operation in which C is 5.0 or more.

【図3】本発明における高O/C 装入物層の採取方法を示
す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method for collecting a high O / C charge layer in the present invention.

【図4】本発明における採取高O/C 装入物層を示す説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a sample height O / C charge layer in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:パイプ、 2、3、4:パイプ開口部、
5:アンカー部、6:フランジ、 7:突起
(スタッド)、 8:金枠、9:係止部、
10:パイプ口、C0 :低O/C 装入物層、C1 :コーク
ス層、C2 :鉱石とコークスとの混合層、C3 :鉱石
層、X、X1 :採取装入物層
1: pipe, 2, 3, 4: pipe opening,
5: anchor portion, 6: flange, 7: projection (stud), 8: metal frame, 9: locking portion,
10: Pipe inlet, C0: low O / C charge layer, C1: coke layer, C2: mixed layer of ore and coke, C3: ore layer, X, X 1: collecting charge layer

フロントページの続き (72)発明者 野沢 健太郎 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 坂野 俊太 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内Continued on the front page (72) Inventor Kentaro Nozawa 1 Kanazawacho, Kakogawa City, Hyogo Prefecture Inside the Kobe Steel Works Kakogawa Works (72) Inventor Shunta Sakano 1 Kanazawacho Kakogawa City, Hyogo Prefecture Kobe Steel Corporation Kakogawa Works Inside the steelworks

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高炉の火入れ立ち上げ前の原料充填時
に、鉱石とコークスとを高炉内に順次装入して装入物層
を形成するに際し、該装入物層の最上段において、鉱石
(O) とコークス(C) との堆積重量比O/C が5.0 以上で、
かつO/C が異なる高O/C 装入物層を形成し、該高O/C 装
入物層から、少なくとも鉱石層と鉱石とコークスとの混
合層およびコークス層とを有し、かつO/C が異なる複数
の装入物層を堆積状態のままで採取し、これら採取高O/
C 装入物層の通気抵抗を求めることによって、O/C が5.
0 以上の高O/C 操業における炉内の装入物分布条件を予
め決定し、この条件に基づいて火入れ後の装入物の分布
を制御して、O/C が5.0 以上の高O/C 操業に移行するこ
とを特徴とする高炉操業方法。
1. An ore and a coke are sequentially charged into a blast furnace at the time of raw material charging before the blast furnace is fired and started.
(O) and the coke (C) weight ratio O / C is 5.0 or more,
And forming a high O / C charge layer having a different O / C, comprising at least an ore layer, a mixed layer of ore and coke, and a coke layer from the high O / C charge layer; A plurality of charge layers with different / C were collected as they were deposited, and
O / C is calculated by determining the ventilation resistance of the C charge layer.
The charge distribution condition in the furnace in the high O / C operation of 0 or more is determined in advance, and the distribution of the charge after burning is controlled based on this condition, so that the O / C is 5.0 or more. C Blast furnace operation method characterized by shifting to operation.
【請求項2】 前記装入物層の最上段に形成する高O/C
装入物層のO/C が、高炉内の半径方向および/ または高
炉内の円周方向で異なる請求項1に記載の高炉操業方
法。
2. A high O / C formed at the uppermost stage of the charge layer.
The blast furnace operation method according to claim 1, wherein the O / C of the charge layer is different in a radial direction in the blast furnace and / or a circumferential direction in the blast furnace.
【請求項3】 前記採取装入物層の層構造から通気抵抗
係数を求める請求項1または2に記載の高炉操業方法。
3. The blast furnace operating method according to claim 1, wherein a ventilation resistance coefficient is obtained from a layer structure of the sampling charge layer.
【請求項4】 前記高O/C 操業において、150kg/t −銑
鉄以上の微粉炭を高炉に吹き込む請求項1乃至3のいず
れか1項に記載の高炉操業方法。
4. The blast furnace operating method according to claim 1, wherein pulverized coal of 150 kg / t-pig iron or more is blown into the blast furnace in the high O / C operation.
【請求項5】 前記高O/C 装入物層の目的採取部位に予
めパイプを立設した後、高O/C 装入物層を目的採取部位
に堆積させ、その後、結合剤をパイプ周囲の採取目的高
O/C 装入物層中に注入して粉粒体同士を結合し、しかる
後にパイプを引き上げることにより、パイプ周囲の目的
装入物層を堆積状態のままで採取する請求項1乃至4の
いずれか1項に記載の高炉操業方法。
5. A pipe is erected in advance at a target collection site of the high O / C charge layer, and then a high O / C charge layer is deposited at the target collection site. Harvest purpose
5. The target charge layer around the pipe is collected as it is by collecting the target charge layer around the pipe by injecting the powder into the O / C charge layer to bind the granular materials together, and then pulling up the pipe. A blast furnace operating method according to any one of the preceding claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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