JPS61119608A - 高炉装入物の粒度管理方法 - Google Patents

高炉装入物の粒度管理方法

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JPS61119608A
JPS61119608A JP24083584A JP24083584A JPS61119608A JP S61119608 A JPS61119608 A JP S61119608A JP 24083584 A JP24083584 A JP 24083584A JP 24083584 A JP24083584 A JP 24083584A JP S61119608 A JPS61119608 A JP S61119608A
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JP
Japan
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ore
coke
grain size
furnace
particle size
Prior art date
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Pending
Application number
JP24083584A
Other languages
English (en)
Inventor
Kanji Takeda
武田 幹治
Seiji Taguchi
田口 整司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS61119608A publication Critical patent/JPS61119608A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/008Composition or distribution of the charge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高炉装入物の粒度管理方法に関する。
〔従来の技術〕
高炉の安定操業を目的として高炉装入物の粒度管理は従
来から行なわれてきたが、従来の粒度管理方法を大別す
ると以下のようになる。(参考文献鉄鋼便覧II、(製
鉄、製鋼)S54B本鉄鋼協会編) (1)高炉内通気性保持の観点から、鉱石のうち、焼結
鉱上限50〜75mm、下限5〜6mm塊鉱石上限25
〜30mm、下限8〜10mmで管理する。
L21コークスの粒度が低下すると、高炉炉内の通気性
が悪化する。また、炉下部での通液性も悪くなり、送風
圧力と炉熱の変動が増加する。このため、コークス粒度
に関しても上限、下限を定め、管理範囲となるように破
砕篩分けを行なっている。
鉱石、コークスともに炉内における通気性に重点を置い
て粒径の上限、下限を定めている。
高生産率操業時には、炉内の通気性が操業限界を律する
ため、粒径の下限値は高いほうが望ましい、このため、
従来の操業においては、結果として第4図に示す従来の
操業範囲において操業されていた。この値は、第2図の
下限値を本発明を用いて炉内粒径に換算した値である。
従来の操業限界(これは経験的に第3図に示す図により
定められた値である)に対しては、本発明により以下の
ように説明することができる。平均的なコークス径は2
5mmであり通常操業において±5mm程度の変動を有
する。
焼結鉱の炉内粒径は装入時の粒径を一定に管理、   
したとしても、焼結鉱の強度(SI(シャッター強度)
)の変動により±40%程度変化する。この変動を正確
に検知できないことと、限界値が明確でないため、余裕
をみて下限値を定めていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
高炉の生産率の低下とともに、コークス粒径下限イ威、
鉱石粒径下限値の見直しを行ない、鉱石。
コークスの平均粒径は小粒径偏に移行してきた。
ところが、鉱石粒径の低下とともに、装入物の半径方向
分布が大巾に乱れるという現象が多発するようになった
。装入物分布上重要な計測端である上部シャフトゾンデ
中心部の温度が極度に低下し、Coガス利用率が悪化す
るという現、象(「中心温度低下」型装入物分布)が現
われた。
この温度分布は、従来のガス分布管理範囲から大きく外
れた特異な分布であり、中心流の強さを温度の上昇およ
びηCOの低下により判断してムーバブルアーマ(以下
MAと記す)を操作するという従来適用してきた操業法
による対処が困難であった。
本発明は、鉱石粒径低下時の特異な分布の発生原因を明
らかにし、鉱石粒径下限値の管理方法により高炉の安定
操業を達成することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するための本発明の特徴とする    
 、1ところは、ベル型の装入装置を有する高炉におい
て鉄鉱石、コークスを層状に炉内に装入するに当り、貯
鉱層出鋼の鉱石粒径、貯液槽出口側のコークス粒径から
装置固有の粒径低下率、各粒子の強度に応じた補正係数
を用いて、炉内の装入物粒径を推定し、この推定に基い
て炉内における鉱石層、コークス層の調和平均径の比率
(鉱石/コークス)を 0.16−0,002X (:I−クス径(mm))以
上、かつ鉱石粒径4.4 m m以下。
に管理する。
木発明者らが中心温度低下型装入物分布の発生原因を検
討したところ、コークス粒径と、鉱石粒径が一定の関係
になっているときに発生することが明らかになった。そ
こで本発明では、山高炉炉内に装入された鉱石層、コー
クス層の平均の調和平均粒子径を求める。
(り上記(1)項で得られた(鉱石粒子径)/(コーク
ス粒子径)の比が、実用高炉の範囲では、0.16−0
.002X (:I−クスa径(mm))以上で各粒子
の粒径管理を行う。
(3)上記(11項の調和平均粒子径を炉内で実測して
も良いが、稼動中の高炉における測定は非常に困難であ
る。そこで、測 定が容易な貯鉱槽、貯骸槽の出側での
粒度を測 定し、装置固有の粒径低下指数、補正係数を
用 いて炉内装入物径を求める。
中心温度低下型装入物分布の特徴である半径方向の温度
分布を、炉口ゾンデ・上部シャフトゾンデ、中部シャフ
トゾンデの3レベルで第2図に示す、これらは通常時の
温度分布と比較して以下の点が異なる。
a) 炉口ゾンデ中心部の温度が低下、周辺部温度が上
昇し、平坦な温度分布となる0通常の分布から「中心温
度低下」分布への移行は急激であり数チャージ内に起こ
る。この分布は、例示した高炉のみならず、他の高炉で
も認められている。
b) 上部シャフトゾンデ中心温度かその岡囲に比較し
著しく低下し、極端な場合は200℃前後となる。
C) 上部シャフトゾンデ中心温度が低いにもかかわら
ず、中部シャフトゾンデ温度が800°Cまで上昇して
いる。上部、中部シャフトランデ間の約5.7mで急激
な昇温か起こっていることになる。
中心温度低下型分布は、第4図に示すように装入物の堆
積形状に大きな特徴かある0通常時には、鉱石、コーク
スともに一定の傾斜角を持った直線的な分布である。こ
れに対し、中心温度低下時には、傾斜角が減少し、中心
部に平坦な領域か現われるようになる。
中心温度低下型装入物分布の形成メカニズムを検討した
本発明者の研究結果を第1図に示す、実炉と相似の条件
で模型実験を行ない、表面形状、カス流速分布から中心
温度低下型装入物分布の発生領域を求めた。図中O印が
中心温度低下型分布となったコークス、鉱石粒径の組合
せを示す。
一定のコークス粒径では、ある一定置下の鉱石粒径で中
心温度低下型装入物分布となる。この境界の鉱石粒径は
コーク粒径の増大とともに大粒径側にシフトする。すな
わち第1図の実線が境界を示し、この線より下では中心
温度低下型装入物分布になる。実用のコークスの粒径の
範囲(第1図の斜線を施した領域)では、粒径比が 0.16−0,002X (:!−クス径(mm))が
境界となる。炉内での装入物の粒径比を上式の値以上に
保てば中心温度低下型装入物分布の発生を防止すること
ができることを示している。
通常操業において、鉱石、コークスの粒径を直接測定す
ることは、不可能ではないにしても非常に大きな困難が
伴う、貯鉱槽、貯骸槽で切出された装入物は、ベルトコ
ンベヤーによりサージホッパーに装入され、その後順次
、装入ベルトコンベヤ、炉頂固定ホッパー、小ベル、大
ベルを経由して炉内に装入される。装入物は各中継点で
落下衝撃により壊れる0通常各装入物の粒度管理は、貯
鉱槽、貯骸槽の出側の実測値で行なわれており。
第1図に用いた炉内の装入物の粒径とは異なる。
炉内粒径を求める方法を以下に示す。
貯鉱槽、貯骸槽の出側の粒径dpoとすると、各輸送設
備間の落下衝撃により徐々に径が低下する。各設備での
装入物の落下距離を立iとすると、粒径低下率は、総落
下距離に比例する。すなわち、炉内粒径dpは係数fO
を用いると(1)式で表わされる。
また粒径低下は粒子の強度に関係しており、焼結鉱の場
合には焼結鉱のシャツ−ター強度を用いて(2)式のよ
うに表わすことができる。
次に、使用原料のうち最大の使用量である焼結鋸で鉱石
の粒径変化を代表させ、(2)式を(A’)式に代入す
ると、鉱石層の粒径に関する(3)式が得られる。
コークスに関しても同様にして(4)式が得られる。
串 1フ          U          −−
上記(1)〜(4)式において、 dP: 炉内粒径 dp(1:貯鉱槽、貯液槽の出側の粒径f0 : 装置
固有係数 Jli:  落下距離 SI :シャッター強度 SI。:基準シャッター強度 fs工 :シャッター強度影響係数 SR:焼結鉱配分比 ore、cake(肩文字):それぞれ焼結鉱、コーク
スを示す 。re    coke ここで必要なfo    、fo     は、高炉火
入前の填充時の炉内の装入物をサンプリングすることに
よって得られるもので、第5図に、ある高炉において実
施・したサンプリング結果を示したが、これから得られ
る値はそれぞれ、0.O35,0,021となる。
〔実施例〕
第6図に、ある高炉において、貯鉱槽、貯液槽下で測定
した鉱石粒径、コークス粒径、(3)。
(4)式を用いて得られた粒度の変動を示す。
また第1表に1期〜6期までの操業条件変化を示し、第
6図中1〜6は第1表中の1期〜6期を示したものであ
る。1期においては、鉱石の粒径が大きく、第1表に示
すようにシャフトゾンデ中心温度が高く炉況変化(通気
抵抗変動σap iv )も小さく安定した操業を続け
ている。その後、鉱石妻止りの向上を図るため、貯鉱槽
篩網サイズを5mm→3mmに減少させたところ2期の
ようになった。この状態で、焼結鉱のSIが90%→8
7%に低下したところ、3期となった。3期ではシャフ
トゾンデ中心温度が低下し、炉況変動も増大した。炉況
改善を図るため、コークス粒径を増大させ4期としたも
のの効果はなかった。鉱石、コークスの粒径比を 0.16−0.002X (:I−クス径(mm)) 
     −i以上にすべく、コークスの篩網を縮小す
るとともに、焼結鉱の強度向上対策を図り、6期となっ
た。
6期では、シャフトゾンデ中心温度が上昇し炉況も好転
している。
〔発明の効果〕
本発明によれば次の効果がある。
■鉱石の歩出り向上を目的として、篩網を縮小し、鉱石
の粒径を低下させた場合に、粒径の下限値をあらかじめ
知ることができる。このため、粒径低下による炉況の態
化を未然に防止できる。
■コークス粒径を低下させることにより、使用可能な鉱
石下限粒径を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は装入物の粒度管理図を示すグラフ、第2図は中
心温度低下型装入物分布の温度パターンの説明図、第3
図は従来の粒径管理値のグラフ、第4図は表面形状を示
すグラフ、第5図は炉内の装入物分布を示すグラフ、第
6図は第1表の実施時の操業変化を示すグラフである。 出 願人 川崎製鉄株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ベル型の装入装置を有する高炉において通常の操業
    範囲を越える小径の鉄鉱石を用いて鉄鉱石、コークスを
    層状に炉内に装入するに当り、貯鉱層出側の鉱石粒径、
    貯骸槽出口側のコークス粒径から装置固有の粒径低下率
    、各粒子の強度に応じた補正係数を用いて、炉内の装入
    物粒径を推定し、該推定に基き炉内における鉱石層、コ
    ークス層の調和平均径の比率(鉱石/コークス)を 0.16−0.002×(コークス径(mm))以上、
    かつ鉱石粒径4.4mm以下、 に管理することを特徴とする高炉装入物の粒度管理方法
JP24083584A 1984-11-16 1984-11-16 高炉装入物の粒度管理方法 Pending JPS61119608A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103820591A (zh) * 2014-03-03 2014-05-28 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 一种钟式高炉利用小粒级烧结矿进行冶炼的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103820591A (zh) * 2014-03-03 2014-05-28 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 一种钟式高炉利用小粒级烧结矿进行冶炼的方法
CN103820591B (zh) * 2014-03-03 2015-07-22 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 一种钟式高炉利用小粒级烧结矿进行冶炼的方法

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