JPS61261408A - 高炉操業方法 - Google Patents

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、高炉低焼Ｎ鉱比操糸において、高炉出滓塩基
度ＣａＯ／８ｉ０２および出滓Ａ１２０Ｂ　濃度を所定
範囲に維持することによシ、荷下がシ安定下で溶銑中Ｓ
ｉ濃度および溶銑中８濃度を低減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間踊点） 扁炉内における溶銑中への８ｉの移行は、炉床湯溜部に
おけるスラグ−メタル反応よシむしろ８ｉ０　　カスを
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、８ｉ０　　ガスを媒介とする溶銑中への８
ｉの移行は、次の２つの過程に大別される（「鉄と−Ｊ
　ＶＯＬ５８，１９７２．２１９＾２３０員）。

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生態とする８ｉ０ｓ＋とコーク
ス中の固定炭素との反応による８ｉ０カスの垂成過程、
■軟化融着帯以下の上昇ガス流中に含まれる８ｉ０ガス
と滴下している浴銑中の炭素との反応による溶銑中への
８１移行過程、でるる。この両過８！ｔ＆応式で表、わ
すと下ｄｃ−’Ｊ）　＋■式のようになる。

（８ｉ０２）＋Ｏ＝８ｉ０（ｇ）＋ｃＯ（ｆ）　　　　
　ｓ＋＋■ｓｉｏ　（ｙ）＋Ｑ＝８ｉ　＋０Ｏ（１／Ｊ
　　　　　　　、、−０なお、前記■、■式において、
（）はその化合物がスラグ中存在することを示す慣用表
記法でおり、尤索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、（のけその化合
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■、■式より明らかなように、浴銑中のＳ
ｉ嬢度の制御法としては、８ｉ０　　カス発生反応の制
御（ψ式）と、浴銑中へのＳｉ移行反応の制御（■式）
とがめる。

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、コークス中灰分麓の制御による羽目前持ち込み
８１０２ムの制御や羽口Ｍｊ＋ＩＭ度制御による８ｉ０
　　ガス発生速度の制惧専が夫施されている。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！４（ＩＩによる融着帯レベルの管理や焼結鉱の
被還元性、軟化ｐｓ＊吐状制御による融着帯レベルの制
＃勢がある（「鉄と鋼」ｖｏｊ、６８．１９８２、Ａｌ
２９〜Ａ１８２頁）。

しかしながら、前者の制御手段におけるコークス中灰分
重の制御については、原料炭配合面からの制約かめる。

また、後者の制御手段に関しては、操業面および原料面
からも）ｋは限界に達しておシ、特に焼結に注状の改善
はコスト上昇につな漣。

一方、高炉内における溶銑中への８移行については、レ
ースウェイ近傍でガス化したコークスおよび液体燃料中
の８はシャフト部において鉱石中に７ＪＦｌ硫され、軟
化Ｍ！ｌ１層帯以下帯以下て主にスラクーメタル反応に
よって脱個Ｃされることが知られている。以下にスラグ
−メタル間の８分配反応を示す。

Ｓ＝　（Ｓ）　　　　　　　　　　　　　　　　・・・
■＋　４　Ｃｓ　−１／２　”ＦＰＯ２・・・■−１．
６４９　　　　　　　　　　・・・■ここで、Ｔはｍ度
（Ｋ）、ｆ旦１工済銑中８の活麓係数、（３ｓは脱硫能
（８ｕｌｐｈｉｄｅ　Ｃａｐａｃｉｔｙ）を表わす。ま
た、Ｎ０ａＯ％Ｎ８ｉ０２、ＮＡｊ２０Ｂ、陣ハ当該成
分のスラグ中での七ル分半を表わす。

すなわち、実際の高炉操業においては、浴銑中８の低下
手段として、溶銑温良の上昇、装入８量の低減、スラグ
艦の上昇あるいはスラグ組成の調整すなわちｃａｏ、／
８ｉ０２．ｈ外、Ａｌ２Ｏ８低下、ＭｇＯ上昇が採られ
ている。しかし、浴銑１ｋＡｉの上昇は、コークス比の
上昇および浴銑中８ｉの上昇に結びつくために制約があ
る。また、装入８意の低減についても原料炭配合面から
の制約がある。

スラグ量の上昇については、コークス比の上昇をきたす
と共に、過度に上昇させると残銑滓−が増大して向下が
り不順に陥る危険もある。また、スラグ組成の調整につ
いても安定操業をＡｆｋ持するためには、出銑温度と最
終スラグの融点の差を一定値以上に維持する必費かおる
。

ここで、浴銑中の８ｉ制御手段としての８ｉ０力ス発生
反応抑制策としては、スラグ中の８　ｉ０２の活ｆｉａ
ｓ＋ｏ２を低下させることも有効である。特に、レース
ウェイ近傍は高温低酸素分圧雰囲気で、かつ、コークス
出来８　ｉ０２が多いことによりスラグ中８ｉ０２の活
ｊｉａｓ；ｏ２も高く、８ｉ０　　ガス＋７）活発な発
生領域で多るため、この領域のスラグＣａＯ／８ｉ０２
を上昇させてスラグ中８ｉ０２の活Ｊ１ａｓｔｏ２を低
下させると共に、スラグ粘度を低下させることは、溶銑
中８１　と共に溶銑中８の有効な制御手段でおる。

そして、前記レースウェイ近傍のスラグ中８ｉ０２の活
ｔａｓｓｏ２を低下させるための一手段として、コーク
ス製造過程で生石灰を添加し、成品コークス中のＣａＯ
含有意を増大させることが試みられている（「コークス
サーキュラ−Ｊ　ＶＯＪ、１７　。

１９６８．９７負〜１０８頁）。しかし、高流動性配合
炭に石灰石を６〜１０％添加すると、強粘結炭の配合割
合を少なくして強度の為い高炉用コークスを製造可能で
はめるが、コークスの生産株がかなり低下すること、お
よび、ｆＡ７１！ＩＪ石灰石によるコークス炉壁珪石レ
ンガの侵食が問題とされる。

−万、最近の高炉操業は、安定操業下で高生産性を発揮
させるために大半の高炉が自浴性焼結鉱比が７０％以上
で操業している。ところで、焼結鉱のＣａＯ／　８　ｉ
０２社高被逼元性、良好な高温性状をねらいとして大半
か１．６〜２．０の範囲内に維持されている。従って、
最終スラグのＯａｋ／８　ｉ０２およびＡｌ２Ｏｓｊｋ
が一定範囲に維持されるように、前記焼結鉱のｃａｏ、
、’８ｉ０２は焼結鉱比およびコークス比に応じて決定
されているが、徽−贅は副原料、例えば、石灰石、蛇紋
岩、珪石時を炉頂から鉱石類と一緒に装入することによ
り行なっている。

また、レースウェイ近傍でのスラグ中８１０２の活量ａ
、　８ｉ０２を低下させる第２の方法として、羽口から
の石灰石粉の吹き込みが卆けられる。しかし、前記条件
下では、最終スラグの息、組成の制約よシ、吹き込み１
」能輩が限られて大きな効果は期待できない。

これに対し、焼結鉱比７０％以上配合し、羽口から燃料
吹き込みのある高炉＆条において、焼結鉱ＯａＯ／８ｉ
０２を０．６−１．０に低下させ、最終スラグ量・組成
の調整を行なうために別口から石灰石粉を吹き込む方法
についての発明が特公昭−８９−２３００４号に曲水さ
れている。この方法は、羽口からの石灰石粉吹き込み司
能麓が多いため、浴銑中８１およびＳの低減には有利で
あるが、焼結鉱性状に関して落下強度は向上するものの
焼結鉱高温柱状、すなわち被還元性・軟化融看性状の悪
化をきたし、高炉操柴娘葡下が９不順に陥る危険がある
。

本発明は、レースウェイ近傍のスラグ中８ｉ０２の右Ｊ
ｍａｓｒｏ２を低下させると共に、スラグ粘度を調整す
ることによシ、低８１かつ低８操系を行なうことを目的
とした高炉操業方法における従来の前記問題点を解決す
るためになされたものであり、焼結鉱性状を悪化させる
ことなく、しかも、多念に羽口から造滓剤吹き込みを可
能にして侑下がシ安定下で大きな低８ｉかつ低Ｓ操業効
果を得ることが可能な高炉操業方法を提供せんとするこ
とを目的とす不ものである。

（間胎点を解決するための手段） 不発明は、焼結鉱比５０％以下の高炉低焼結鉱化操業に
おいて、造滓剤としてＯａＯ＃および／又はＭｇＯ源と
の複合化合物または混合物の粉体の羽口吹き込みを行な
うことにより、高炉出滓塩基度ｃａｏ／８ｔ０２　　を
１．２２−１．３０の＆６に、また、出滓Ａｊ！２０８
を１７％以下に調整して、浴銑中８　ｉ　＠　友および
溶銑中８裏灰を低減させることを要旨とするものである
。

すなわち、不発明は、焼結鉱比６０％以下の高炉低焼結
鉱比操莱において最終スラグ組成を調整するに際して、
造滓剤として例えば石灰石および蛇紋岩の粉を高炉別口
から吹き込む方法である。

不発明方法において、焼結鉱比か５０％以下の高炉低焼
結鉱化操業における高炉羽口からの迄滓剤の粉悴吹き込
み方法を採用したのは、下畠己の理由による。

複数基の高炉が稼動している特定の製鉄所に生産が集中
し、かつ、焼結機生産能力との間係により高炉での焼結
鉱使用量の低下が余議なくされた場合時には、例えメＡ
、Ｂ高炉には焼結鉱を集中配合させて焼結鉱比を極カフ
０％以上に維持して操業し、Ｃ高炉で焼結鉱使用量を５
０％以下として高炉低焼結鉱化操業が行なわれる。

ところで、焼結鉱に比べて、ペレット中生鉱は、下記第
１表に示すよグに、ＣａｄｉおよびＣａｃ）／８ｉ０２
が低い。従って、低焼結鉱化操業では、最終スラグのＯ
ａｋ／８ｉ０２　、ムｊ２０８を！Ａｌｌする必要があ
り、通常は炉頂から蛇紋岩および石灰石を装入する。例
えは、焼結鉱比３０％、ペレット比８６％、生鉱比８５
％の低焼結払比慄柴においては、最終スラグ組成をｃａ
ｏ　／　８　ｉ０２　”　１．２６、Ａｌ２Ｏ．＝１４
．５％とするために、石灰７＋：ｌ９ｏ−ｐ％／Ｐ−Ｔ
、蛇紋岩３０にす／Ｐ−’Ｉ”を炉頂から装入している
のである。

一方、羽口近傍は、高温強還元性雰囲気で、かつ、コー
クス灰分白米のＯａＯ／８ｉ０２の非常に低いスラグが
多い為、この領域のスラグＣａ　Ｏ／８１０２を上昇さ
せることは、スラグ中８１０２　の＃ｉ＊　ａ　８ｉ０
２の低下に結びつく。すなわち、１ｉＪＩＴＩｌ１８■
式の８ｉ０ガス発生反応抑制効果が大きいため、造滓剤
による最終スラグの一灸は、羽口からの粉忰吹き込みで
来施したほうが浴銑中８１および８の低減効果は大きい
。特に、低焼結私比操業においては、最終スラグ調整に
対する造滓剤吹き込み司能麓が増大するため、浴銑中８
ｉおよびＳの制御性は大きい。

なお、羽目からの造滓剤吹き込みに際しては、高炉送風
条件を入力として羽口０１」コークス消費量を算出し、
公知の状態図（例えは、Ａ、Ｍｕａｎ＃Ｅ。

Ｆ、０ｓｂｏｒｎ　：　ｐｈａｓｅ　Ｅｇｕｉｌｉｂｒ
ｉａ　　ａｍｏｎｇ□ｘｉｄｅｓ　　ｉｎ　９ｔｅｅ１
ｍａｋｉｎｇ、ＡＬ）ｌ）Ｉ８ＯＮ　−ＷＥ８ＬＥＹＰ
ＵＢＬＩ８ＲＩＮＧ　ＣＯＭＰＡＮＹ、ＩＮＣ，１９６
５，１３０〜１４２頁）を使用して羽口近傍でのｃａｏ
−８ｉ０２−Ａｔ２０３−Ｍｇ０　４元糸スラグの融点
を１６００℃以下になるように、石灰石、蛇紋岩等の造
滓剤の吹き込み量をｆｆ１Ｊ御することによυ、角下が
り安定下での操業が可能である。

（夾験結果） ム高炉（内容量２７００ｍ）において、本発明方法を夫
施した結果を、従来法と比軟して下記第２表に示す。な
お、造滓剤としての石灰石および蛇紋岩、並びに、焼結
鉱、ペレット、生鉱は［ＩＪ紀Ｍ１表に示す組成のもの
を使用した。

木央験は、焼結鉱比３０％および０％の高炉低焼結鉱化
操業における例で、期間１．Ｉｔでは従来法により最終
スラグ−整としてスラグＱａＯ／８１０２およびＡｌ２
ＯＢを夫々一定とするべく、高炉炉頂よシ塊状の石灰石
および蛇紋岩の絞入を行なった。

この従来法では、羽口前スラグの条件もベース期間と変
わらないため溶銑中８ｉの低下は得られず、また、最終
スラグ中のＭｇＯの上昇により粘度は低下しているがス
ラグ慮も低下しているため、溶銑中の８も若干低下した
だけでめった。

これに対し、期間１．■では、本発明方法を適用し、焼
結鉱比３０％および０％の高炉低焼結鉱化操業において
、最終スラグ−整としてスラグ（３ａＯ／８１０ｇおよ
びム１２０８を夫々一定とするべく高炉羽口よシ粉状の
石灰石、蛇紋岩の吹き込みを行なった。なお、このとき
の石灰石、蛇紋岩の使用は、従来法の場合と同一であっ
た。

本発明方法を通用した場合には、羽口前スラグのｃａｏ
／８ｉ０２が上昇して、８ｉ０２の活量−−ａ８ｉ０２
が低下すると共に、ＯａＯ−８ｉ０２−　Ａｌ２ＯＢ−
Ｍｇ０４成分系のスラグ融点も低下し、１６００°Ｃ以
下に維持されている。従って、その結果、浴銑中８１が
焼結鉱比３０％の場合で０．３０％から０．２１％まで
低下し、また、焼結鉱比０％の場合で０．３０％から０
．１９％まで低下した。併せて、溶銑中Ｓも焼結鉱比３
０％の場合で０．０２５％から０．０２０％まで低下し
、また、焼結鉱比０％の場合で０．０２４％から０．０
１８％まで低下した。

更に、本発明方法を通用した場合には、何丁が９状況も
スリップ回数が０．１日７日から０日７日と低下して安
定化傾向を呈するようになった。

なお１本来験結果は、低焼結鉱比操柴において。

造滓剤として粉状の石灰石および蛇紋岩を羽目から吹き
込んだ場合のものであるが、ＣａＯ酋および／又はＭｇ
Ｏ＆　　との複合化合物または混合物の粉体を羽口から
吹き込んだ場合にも同様の効果が期待できる。

（発明の効果） 以上述べた如く本発明方法によれは、低焼結鉱化操業下
において、最終スラグの調整に必要な造滓剤添加麓が多
いことを有効に活用して、ＣａＯ源および／又はＭｇＯ
源を含有する造滓剤を粉状にして大意に羽口から安定に
吹き込むことによυ、溶銑中８ｉおよび溶銑中８の高い
低減効果が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）焼結鉱比５０％以下の高炉低焼結鉱比操業におい
   て、造滓剤としてＣａＯ源および／又はＭｇＯ源との複
   合化合物又は混合物の粉体を羽口より吹き込み、高炉出
   滓塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ＿２を１．２２〜１．３０の範
   囲に、また、出滓Ａｌ＿２Ｏ＿３を１７％以下に調整し
   て溶銑中のＳｉ濃度およびＳ濃度を低減させることを特
   徴とする高炉操業方法。