JPS61257404A

JPS61257404A - 高炉操業方法

Info

Publication number: JPS61257404A
Application number: JP10004885A
Authority: JP
Inventors: Chisato Yamagata; 山縣　千里; Yoshimasa Kajiwara; 梶原　義雅; Shinichi Suyama; 須山　真一
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-05-10
Filing date: 1985-05-10
Publication date: 1986-11-14

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、高炉微粉炭吹き込み操業において、溶銑中の
Ｍｎ濃度を上昇させると共に、５ｉｆｌｌＨ度を低下さ
せ得る高炉操業方法に関するものである。

（従来の技術およびその問題点）高炉内における溶銑中へのＳｉの移行は、炉床湯溜部に
おけるスラグ−メタル反応よりもむしろＳｉＯガスを媒
介とするガス−メタル反応が主要な役割を果たしている
。而して、ＳｉＯガスを媒介とする溶銑中へのＳｉの移
行は、次の２つの過程に大別される（「鉄と鋼ＪＶｏＣ
５８，１９７２，２１９〜２３０頁）。

すなわち、■レースウェイ近傍の高温低酸素分圧領域に
おけるコークス中灰分を主源とする５１０２とコークス
中の固定炭素との反応によるＳｉＯガスの生成過程、■
軟化融着帯以下の」１昇ガス流中に含まれるＳｉＯガス
と滴下している溶銑中の炭素との反応による溶銑中への
Ｓｉ移行過程、である。この両過程を反応式で表わすと
下記■、０式のようになる。

（Ｓ　ｉ　０２　）　＋Ｃ＝Ｓ　ｉ　Ｏ（ｇｌ＋ｃｏ（
ｇｌ　　・・・■ＳｉＯ（ｇｌ→−Ｃ＝Ｓｉ＋ＣＯ（ｇ
ｌ　　　　　・・・■なお、前記の、０式において、（
）はその化合物がスラグ中に存在することを示す慣用表
記法であり、元素名の下線はその成分が溶銑中に存在す
ることを示す慣用表記法である。また、ｆｇｌはその化
合物が気体であることを示す慣用表記法である。

従って、前記■、０式より明らかなように、溶銑中のＳ
ｉ濃度の制御法としては、ＳｉＯガス発生反応の制御（
０式）と、溶銑中へのＳｉ移行反応の制御（０式）とが
ある。

ところで、実際の高炉操業において、前者の制御手段と
しては、コークス中天分量の制御による羽目前持ち込み
５ｉ０２量の制御や羽目前温度制御によるＳｉＯガス発
生速度の制御等が実施されている。また、後者の制御手
段としては、装入物分布制御に基づいたコークス比制御
による融着帯レヘルの管理や焼結鉱の被還元性、軟化融
着性状制御による融着帯レヘルの制御等がある（［鉄と
鋼ｊＶｏｎ６８．１９８２．Ａ１２９〜Ａ１３２頁）。

一方、高炉の操業形態としては、従来は送風羽目から重
油、タール等の液体燃料を多量に吹き込むことにより、
低コークス比、高出銑比操業が指向されてきた。しかし
、昭和５０年代前半におりる原油価格の高騰によってエ
ネルギ価格体系が大きく変化し、高炉操業はオールコー
クス操業が主流となってきた。

このオールコークス操業においては、液体燃料の吹き込
め操業に比べて羽「１前爪度が高（なり、かつ、高炉水
素投入量も低下した為、６；ｊ下がりが不安定となって
スリップがルｎ発すると共に、溶銑中Ｓｉも上昇した。

この問題は、調湿を多量に使用することにより解決でき
たのであるが、この方法ではコークス比が」１昇するた
め、コークス炉生産能力面からの問題、および、送風原
中位が１−昇するために、吹き抜は限界の面から最大出
銑比が低下するという問題が新たに発生した。

そこで、安価な羽「１吹き込み燃料として微粉炭を採用
する高炉が増大してきた。当該高炉においては、コーク
ス比の低下が達成され、最大出銑比は上昇したのである
が、液体燃料吹き込めに比べて微粉炭吹き込み操業時に
は、微粉炭灰分由来の５ｉ０２がレースウェイ近傍で前
述の０式に示す反応によりＳｉＯガス発生を起こす為、
溶銑中８１の」―昇をきたすという問題がある。

而して、この微粉炭吹き込み操業時における溶銑中のＳ
　ｉ　ｌ界を抑制し、低Ｓｉ操業を達成する方法として
、微粉炭とともに粉状の酸化鉄または還元鉄を送風羽目
から高炉内に吹き込み、下記０式の脱珪反応により溶銑
中のＳｉを低減させる方法が特開昭５７−１３７４０２
号に開示されている。

五±＋２（ＦｅＯ）　−（Ｓｉ０２）　＋２Ｆｅ・−・
■また、微粉炭とともに石灰石、ドロマイト等の塩基性
物質の粉体を送風羽目から高炉内に吹き込んで羽目前ス
ラグ中の５ｉ０２の活量を低下させることにより、前述
０式のＳｉＯガスの発生反応を制御させ、溶銑中のＳｉ
を低減させる方法も特開昭５７−１３７４０３号に開示
されている。

しかしながら、これら２つの方法は、いずれも微粉炭吹
き込み操業時において、溶銑中のＳｉを低減させる方法
としては有効であるが、溶銑中のＭｎの上昇には直接結
びつかない為、製鋼工程での造滓剤の使用量低減には結
びつくが、合金鉄使用量の低減には結びつかない。

本発明は、高炉微粉炭吹き込み操業下において、製鋼工
程での造滓剤使用量の低減および合金鉄使用量の低減を
目的とした高炉操業方法における従来の前記問題点を解
決せんとして成されたものであり、？容銑中のＳｉ濃度
の低減とともに、溶銑中のＭｎ濃度の上昇をも図り得る
高炉操業方法を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、高炉微粉炭吹き込み操業において、微粉炭と
共に、Ｍ　ｎ　Ｉｆｌ、石粉あるいはＭｎ鉱石粉および
鉄鉱石粉を、送風羽目から高炉内に吹き込むことを要旨
とするものである。

本発明方法において、微粉炭吹き込め操業下、微粉炭と
共に、Ｍｎ鉱石粉あるいばＭｎ鉱石粉および鉄鉱石粉を
送風羽目から高炉に吹き込む方法を採用したのは以下に
示す理由による。

下記第１表はＭｎ鉱石のｋＪｉ成の一例を示しているが
、同表より明らかな如く、マンガン酸化物と共に酸化鉄
濃度も高いのがわかる。

第１表従って、このＭｎ鉱石粉を送風羽目から高炉内に吹き込
んだ場合には、Ｍｎ鉱石中に含まれるマンガン酸化物に
よる下記０式で表わされる脱珪反応と共に、鉄酸化物に
基づく前ｊホ■式に表わされる脱珪反応が起こり、溶銑
中のＳｉが低下するのである。

Ｓ　ｉ　＋２（ＭｎＯ）＝　　（Ｓ　ｉ　０２　）　　
＋２Ｍｎ−・−■また、前記０式で表わされるマンガン
酸化物による脱珪反応および下記０式で表わされるマン
ガン酸化物の直接還元反応によって、溶銑中のＭｎが富
化される。

（ＭｎＯ）４−Ｃ−姓寒＋Ｃ○（ｇｌ　　・・・■更に
、必要なＭｎ冨化量に対して、必要な脱珪反応量が多い
場合には、鉄鉱石粉の羽口供給を併せて行なえば、鉄酸
化物による前述０式で表わされる脱珪反応が起こり、溶
銑中のＳｉが低下する。

（実施例）以下、本発明方法を添付図面に基づいて説明する。

図面は本発明方法を実施するための装置構成を示すもの
であり、高炉１への微粉炭吹き込みは、微粉炭貯蔵タン
ク２より、流量制御弁３および流量計４を通って、吹き
込めノズル５を介して送風羽口６より炉内に吹き込まれ
るように構成されている。

また、高炉１へのＭｎ鉱石吹き込めは、Ｍｎ鉱石貯蔵タ
ンク７より、前記微粉炭吹き込みと同様に、流量制御弁
８および流量計９を通って、吹き込みノズル５を介して
送風羽口６より炉内に吹き込まれるように成されている
。

更に、高炉１への鉄鉱石吹き込めについても前記と同様
である。なお、図中１０は鉄鉱石貯蔵タンク、１１は流
量制御弁、１２は流量計である。

なお、図示省略したが、送風羽口６への微粉炭、Ｍｎ鉱
石および鉄鉱石の各吹き込み系統、ずなわぢ、流量制御
弁３．８．１１、流量計４．９．１２および吹き込みノ
ズル５は、各送風羽口６毎に設置されており、また、微
粉炭、Ｍｎ鉱石および鉄鉱石貯蔵タンク２．７．１０は
、出銑口方位毎に出銑口数またはそれ以」二で送風羽口
本数まで、必要に応じて複数個設置されている。

前記吹き込み系統を介して炉内に吹き込まれるＭｎ鉱石
や鉄鉱石量は、例えば出銑口１４で公知の発光分光法に
より測定された溶銑中のＳｉ濃度やＭ　ｎ　ｉ！！度と
、予め設定された目標Ｓｉ濃度、目標Ｍｎ濃度および微
粉炭吹き込め量を演算器Ｉ３に入力し、両者のＳｊｓ度
の差およびＭｎ濃度の差に基づき、必要なＭｎ鉱石吹き
込み量および鉄鉱石吹き込み量を内蔵されたシミュレー
タにより算出して、これに基づいて流量制御弁８．１１
の開度を調整することにより制御する。

また、各羽目のぞき窓には、テレビカメラあるいは輝度
計１５を設置してレースウェイへの生鉱下りを監視し、
当該監視装置の信号に基づいて生鉱下りを検知すると、
前記流量制御弁８．１１が作動して自動的に当該送風羽
口６に吹き込んでいるＭｎ鉱石粉、鉄鉱石粉を停止せし
め、生鉱下りによってレースウェイ内が低温になった場
合に、半溶融のＭｎ鉱石粉、鉄鉱石粉が原因で送風羽目
６が溶損するのを防止できるように成されている。

なお、本発明方法を実施するにあたって前記送風羽口６
からのＭｎ鉱石粉、鉄鉱石粉の吹き込めは、出銑口毎の
溶銑中Ｓｉおよび溶銑中Ｍｎ値に応じて総吹き込め量を
一定とし、出銑口方位毎の円周方向の吹き込み量を変更
せしめることによって、出銑口方位毎の溶銑中Ｓｉおよ
びＭ　ｎ　４度の偏差を緩和することも可能であり、こ
の方法によれば溶銑品質の均質化に寄与できる。また、
本発明方法では、Ｍｎ鉱石粉および鉄鉱石粉の鉱石類だ
けの吹き込みではなく、微粉炭と混合して吹き込むため
、輸送配管の磨耗の点でも有利である。

（実験結果）Ａ高炉（内容積２７０Ｏｒ＋？）において、本発明方法
を実施した結果を、従来法と比較して下記第２表に示す
。なお、Ｍｎ鉱石粉および鉄鉱石粉は、前記第１表に示
す組成のものを使用した。

第２表本実験は、微粉炭吹き込み操業における例であり、期間
Ａでは従来法により、微粉炭吹き込み量６０ｋｇ／Ｐ−
Ｔの操業条件下で、溶銑中Ｓｉの低減をはかるべく、送
風羽目からの鉄鉱石粉の吹き込みを行なった。

溶銑中Ｓｉの目標を０．２０％台後半として、送風羽目
からの鉄鉱石粉吹き込み量を３６ｋｇ／Ｐ−Ｔに設定し
て操業を行なった結果、はぼ目標通り溶銑中Ｓｉは０．
２８％まで低下せしめることはできたのであるが、溶銑
中Ｍｎは富化されなかった。

一方、期間Ｂでは、本発明方法を適用し、前記期間Ａと
同じ微粉炭吹き込み量６０ｋｇ／Ｐ−Ｔの操業条件下で
、溶銑中Ｓｉの低減と共に、溶銑中Ｍｎの富化をはかる
べく、送風羽目からのＭｎ鉱石粉の吹き込みを行なった
。

溶銑中８１の目標を前記期間Ａと同様に０．　２０％台
後半とすると共に、ン容銑中Ｍｎの目標を０゜９０％と
して、送風羽目からのＭｎ鉱石粉の吹き込み量を４０ｋ
ｇ／Ｐ〜１゛に設定して操業を行なった結果、はぼ目標
通り溶銑中Ｓｉは０．２８％まで低下し、また、溶銑中
Ｍｎも０．９１％まで富化された。

また、期間Ｃでは、微粉炭吹き込み量１００ｋｇ／Ｐ−
Ｔで、かつ、鉱石類の羽「１吹き込のが行なわれていな
い操業時の溶銑中Ｓｉが０．６１％と高い条件下で本発
明方法を適用し、溶銑中Ｓｔの低減と共に、溶銑中Ｍｎ
の富化をはかるべく、送風羽目からのＭｎ鉱石粉の吹き
込みと鉄鉱石粉の吹き込みを併用した。

前記期間Ｂと同様に、溶銑中Ｓｉの目標を０゜２０％台
後半とすると共に、溶銑中Ｍｎの目標を０．９０％とし
て、送風羽目からのＭｎ鉱石粉の吹き込み量を４０ｋｇ
／Ｐ−Ｔに、また、鉄鉱石粉の吹き込み量を１７ｋｇ／
Ｐ−Ｔに設定して操業を行なった結果、はぼ目標通り溶
銑中Ｓｔは０．　２８％まで低下し、また、溶銑中Ｍｎ
も０．９１％まで富化された。

また、本発明適用期間では、Ｍｎ鉱石粉の吹き込みによ
り送風羽目前スラグの融点が低下する為、荷下がり状況
はスリップ回数が低下し安定化傾向となった。

（発明の効果）以上述べた如く本発明によれば、高炉微粉炭吹き込み操
業下において、微粉炭と共に、Ｍｎ鉱石粉あるいはＭｎ
鉱石粉および鉄鉱石粉を送風羽目から吹き込むため、微
粉炭吹き込み量に関係なく、高い溶銑中Ｓｉの低減効果
および溶銑中Ｍｎの富化効果が得られ、製網工程での造
滓剤使用量の低滅および合金鉄使用量の低減に寄与でき
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を実施するための装置構成を示す概略
ブロック図である。 ■は高炉、２は微粉炭貯蔵タンク、３．８．１１は流量
制御弁、４．９．１２は流量計、５は吹き込みノズル、
６は送風羽目、７はＭｎ鉱石貯蔵タンク、１０は鉄鉱石
貯蔵タンク。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高炉微粉炭吹き込み操業において、微粉炭と共に
、Ｍｎ鉱石粉あるいはＭｎ鉱石粉および鉄鉱石粉を、送
風羽口から高炉内に吹き込むことにより、高炉から出銑
される溶銑のＳｉ濃度およびＭｎ濃度を同時に制御する
ことを特徴とする高炉操業方法。