JPS6130611A - 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】 「発明の目的」 本発明は高炉操業方法の創案に係り、簡易且つ低コスト
に得られる装入原料によって通風が均一で圧力損失が少
なく、炉況の安定した高炉操業を実施することのできる
方法を提供しようとするものである。

産業上の利用分野 焼結鉱などの鉱石とコークスなどの炭材を用いた高炉操
業。

従来の技術 高炉に対する装入原料として焼結鉱を使用するが、この
高炉装入焼結鉱としては５〜５０ｍｍである。即ち焼結
工場から高炉に到るまでの輸送過程においてコンベアの
乗り継ぎ部などにおける落差により焼結鉱が破砕され、
５Ｍ以下の焼結鉱がそれなりに混入したものとならざる
を得ない。従って焼結工場と高炉鉱石槽の間に再篩スク
リーンを設けたり、高炉鉱石槽の下にスクリーンを設け
たりして２５ｍ以下のものを除去し高炉操業に悪影響を
及ぼさないようにしたものを高炉に装入するようにして
いる。なおこのようにスクリーンによって分別された篩
下は５Ｍ以上のものもそれなりに含有されることとなり
、高炉装入原料中の５削混入を極端に縮減するように篩
別すれば篩下中の５１以上（５〜１０１）のものの含有
率も高くなるわけで、一般的には２０〜３０％、場合に
よっては３５％もの５鰭以上のものが含有されている。

なおエネルギー原単位の低減を図るために前記のような
細粒焼結鉱を高炉に装入することについても一部に検討
がなされている。

発明が解決しようとする問題点 上記のような従来技術において、５鰭以下として分別さ
れた篩下（５ｍ以上を一般的に２０〜３０％含有）は具
体的には焼結鉱生産量の１０〜２０％にも達することは
公知の通りであり、このものは焼結工場に戻して焼結原
料と１層が、焼結工数が嵩むことは当然で、又その再焼
結のため余分なコークスなどの原料を必要とし、熱エネ
ルギー的に不経済とならざるを得ない。

一方のこのような不利を避け、エネルギー原単位を低減
すべく細粒焼結鉱を用いる場合には通気性に劣ったもの
とならざるを得ないことがら出銑比の低下、高炉操業と
しての燃料比上昇、操業不安定などを招き、却って問題
点が拡大する。

「発明の構成」 問題点を解決するための手段 本発明は上記したような従来のものの問題点を解消する
ように検討し創案されたもので鉄鉱石と炭材とを主原料
として高炉に装入すると共に羽口から送風して出銑を図
るに当り、５１以上が３５％未満である１０１以下の焼
結鉱が体積比率で８０％以下でしかもＩｏｎ以下のコー
クスを体積比率で２０％以上の割合に混合した装入物を
用いることを特徴とした高炉操業方法である。

作用 ５鶴以」二が３５％未満（一般的には２０〜３０％）で
ある１００以下の焼結鉱（５ｍｍスクリーンで分別され
た篩下）に対して同しく１ＯＮ以下の細粒コークスを体
積比率で２０％以上の割合に混合することにより高炉内
の１４００℃前後の帯域で一般的に認められる圧力損失
ピーク点を有効に解消することができる。上記のように
５ｍ以上が３５％未満（一般的には２０〜３０％）であ
る１０酊以下の焼結鉱及びコークスを用いることにより
従来再焼結を繰返さざるを得なかった細粒焼結鉱或いは
高炉装入用に適しないものとされていたコークスを有効
に利用することができる。

実施例 上記したような本発明について更に具体的に説明すると
、本発明者等は従来から一般的に知られている手法に従
い、５１以上とされた焼結鉱および同じ＜５ｍ以上とさ
れたコークスを用いると共にそれらの装入層厚を少なく
とも５００ｍｍ以上として高炉内での還広溶融、沈下過
程で層状装入状態を適切に維持しようとする在来法に従
い、鉱石（焼結鉱）を６５０龍、コークスを５００鶴の
各層厚として交互に炉頂から装入形成し、羽口からの熱
風吹込みで操業する場合について、その炉内各温度帯域
毎の圧力損失状況を仔細に測定した結果は第１図の曲線
■・・・■の通りであって、１２００℃までは５０ｍｍ
ＨｚＯにも達しない僅かな圧力損失であるのに対し、こ
の１２００℃を超えると急激に圧力損失が上昇し、１４
００℃前後の帯域では４００ｍ１ｌ□０を超えるような
ピーク点が示され、それ以上の温度帯域となると再び圧
力損失が減少し、１６００℃程度では数十ｍｍＨ２Ｏと
なる。勿論上記のような圧力損失についての具体的数値
やピーク点位置などは用いられた鉱石の被還元率のよう
な品質等によってそれなりに異なり、例えばピーク点に
ついては１２００〜１４２０℃程度の範囲内に顕われ、
該ピーク点における圧力損失値としても３００〜７００
　ｍｍＨ２Ｏの範囲内となるとしても全般的な様相とし
ては第１図■・・・０曲線として示したような状態とな
るものである。

然して上記のように１２００℃以上となることによって
圧力損失が急激に上昇する事由について検討してみると
、上記のような温度帯域となると鉱石の軟化溶融が発生
すると共に鉱石層の収縮現象を生じ、更には溶融メタル
分がコークス層に流下浸入することとなり、それらの何
れによっても装入層の粒子間で得られていた空隙が閉塞
することによるものと認められる。又斯うした空隙閉塞
は１５００〜１６００℃のような帯域となるとそのメタ
ル分がコークス層から流下分離されてコークス層のみに
近い状態となることにより再び圧力損失は低下せしめら
れる。

又このような従来一般法によるものとは別に５ｍｓ以下
として篩別された細粒焼結鉱（５〜１０鶏が２０〜３０
％含有）を用い、該細粒焼結鉱を１０．７％を、５鶴以
−ヒの焼結鉱７１．４％と鉱石１７．９％より成る鉱石
装入層上に重ねて装入形成した外は第１図における■・
・・０曲線の場合と同じにして操業した場合は第１図の
■・・・０曲線のような圧力損失となり、圧力損失は一
層増大する。

即ち１０００℃以下の中低温域においても圧力損失値は
倍以上となり、又このような圧力損失増大は１２００以
上のような高温域においても同様に維持される。

そこで上記のような圧力損失ピーク点を解消させること
について本発明者等は検討と推考を重ね、１例として鉱
石（焼結鉱）とコークスを体積比で等しい割合として混
合したものを装入し第１図と同様に各温度帯域における
圧力損失を測定した結果は第２図に示す通りであって、
１４００℃前後における圧力損失ピーク点は略完全に解
消され、全温度帯域において数十ｔｍＨｇｏ以下となる
ことが確認され、その通風状態が均一化すると共に炉況
その他も安定且つ良好となることを知った。

然して上記のようにして圧力損失が低減されるならば吹
込まれる熱風の圧力がそれなりに低いものでよいことと
なるが、このことは前記したような従来法において通気
性阻害原因とされていた５鰭以下の小粒材を装入しても
従来法と同然の操業条件で高炉操業し得るものと理解す
ることが可能となる。そこでこのような小粒材を採用し
、これを予め混合して装入することについて検討を重ね
た結果、前記したように５ｎ以上が３５％未満（一般的
には２０〜３０％）である１０龍以下の焼結鉱が体積比
率で８０％以下であり、これに同じ＜１（Ｉｎ以下のコ
ークスを体積比率で２０％以上の割合に混合した装入物
を用いることにより、１２００℃以上のような高温帯域
での通気性を改善すると共に細粒焼結鉱の採用にも拘わ
らず、高炉全体の通気抵抗をも改善して有利な高炉操業
を実施し得ることを確認した。

即ち上記のように１９ｍｍ以下の焼結鉱（実際は５寵以
下としてスクリーンをｉＩＩ過したもの）に対して同じ
く１０１以下のコークスその他の炭材を配合する割合に
ついて本発明者等が検討を重ねた結果を要約して示して
いるのが第３図であって、炭材（コークス）が配合され
ない場合（０％）の圧力損失について愉述した第１図の
如くａ・・・　３曲線であって、１４００℃付近におい
て４５０ｍ■２０にも達する高い圧力損失ピーク点が示
されるものであるが、斯うした高い圧力損失のものが、
それに炭材として前記したコークスが１０ｖｏｌ　％配
合された場合は点線ｂ・・・　ｂの如くなるとしてもな
お圧力損失が相当に高い。ところがこれらに対して２０
ｖｏｌ％配合された１点鎖線Ｃ・・・　Ｃ以上の配合と
なると圧力損失が少なくとも１００ｍｍ）２０以下程度
とすることが可能であり、この程度以下の圧力損失とす
ることが前記したような有利性をもたらす所以であり、
炭材が３０ｖｏｌ％であるｄ・・・　６曲線ではピーク
が解消される。なお１寵以下の焼結鉱については通気性
を相当に阻害する傾向が認められ、このことはコークス
の場合も同様であって、好ましくはできるだけ除去すべ
きである。

本発明によるものの具体的な操業例について説明すると
次表の通りである。

重量％で次の第１表に示すような混合割合の装入物を用
いた。

第１表 即ち■は細粒焼結鉱のみを用いた比較例であり、■■は
細粒焼結鉱に細粒コークスを混合した本発明の場合であ
って、これら細粒焼結鉱の装置０ 大要および本発明による細粒焼結鉱と細粒コークスの混
合装入層は第４図に示すように炉体１０内における鉱石
装入層１とコークス装入層２が交互に形成されたものに
おいて、その鉱石装入層１上に細粒装入層３として形成
されたものである。なおこの第１表は重量％として示さ
れたものであり、その細粒装入層３における細粒焼結鉱
と細粒コークスとの体積比率は、■のものがコークスを
２５ｖｏ１％（焼結鉱が７５シ０１％）としたものであ
って、■のものは体積比率として等量配合のものである
。

然してこのような■■■によるものについて具体的に操
業した結果を要約して示すと次の第２表の如くである。

第２表 即ち本発明による■■のものは何れも圧力損失が少なく
、ガス組成も良好で、燃料比も有効に低減された好まし
い操業をなし得るものであることが確認された。

発明の詳細 な説明したような本発明によるときは高炉内における通
気が均一で圧力損失が少なく炉況の安定した高炉操業を
実施し得ることかは明らかであり、しかも１０ｍ以下の
細粒材である焼結鉱などの鉄鉱石とコークスなどの炭材
を殊更に焼結処理などすることなしに利用し得るので簡
易であり、エネルギー的および操業的の何れにおいても
低コストな高炉操業を図らしめるメリットがあり、工業
的にその効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は従来の高炉操業における各温度帯域での圧力損失関係
を示した図表、第２図は本発明における混合装入の場合
の１例について第１図と同様な関係を示した図表、第３
図は本発明方法によるものの細粒材原料に関する各種配
合率での各温度帯域における圧力損失関係を第１．２図
と同様に示した図表、第４図は本発明による操業例およ
びその比較例についての高炉内原料装入層状態の説明図
である。 然して上記の図面において、１は鉱石層、２はコークス
層、３は細粒材層、１０は炉体を示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄鉱石と炭材とを主原料として高炉に装入すると共に羽
   口から送風して出銑を図るに当り、５ｍｍ以上が３５％
   未満である１０ｍｍ以下の焼結鉱が体積比率で８０％以
   下でしかも１０ｍｍ以下のコークスを体積比率で２０％
   以上の割合に混合した装入物を用いることを特徴とした
   高炉操業方法。