JPS63140006A - 高炉原料装入方法 - Google Patents
高炉原料装入方法Info
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- JPS63140006A JPS63140006A JP28638286A JP28638286A JPS63140006A JP S63140006 A JPS63140006 A JP S63140006A JP 28638286 A JP28638286 A JP 28638286A JP 28638286 A JP28638286 A JP 28638286A JP S63140006 A JPS63140006 A JP S63140006A
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- coke
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- ore
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
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Landscapes
- Manufacture Of Iron (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。
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、高炉原料装入方法に関し、コークスと鉱石類
を混合して高炉炉頂へ装入するにあたり、装入原料の適
切な炉内分布を形成することにより、安定した効率のよ
い操業を行うための高炉原料装入方法に関する。
を混合して高炉炉頂へ装入するにあたり、装入原料の適
切な炉内分布を形成することにより、安定した効率のよ
い操業を行うための高炉原料装入方法に関する。
従来、高炉への原料装入方法は鉱石とコークスを交互に
装入し、炉内では鉱石層とコークス層が層状をなしてお
り、その層の層厚、形状等を適正に保持することが現在
の高炉操業では安定操業と熱効率の向上のために重要な
技術となっている。
装入し、炉内では鉱石層とコークス層が層状をなしてお
り、その層の層厚、形状等を適正に保持することが現在
の高炉操業では安定操業と熱効率の向上のために重要な
技術となっている。
高炉内では原料が炉下部へ降下するにつれて鉱石層が還
元され、その一部が融着し、この融着部分は通常融着帯
と称するゾーンを形成し、非常に空隙率の小さい状態に
なっている。融着帯は略逆Ｖ字形の形状をなし、かつ生
産量に応じて生産量が多い程、高さが高くなる形状をな
している。
元され、その一部が融着し、この融着部分は通常融着帯
と称するゾーンを形成し、非常に空隙率の小さい状態に
なっている。融着帯は略逆Ｖ字形の形状をなし、かつ生
産量に応じて生産量が多い程、高さが高くなる形状をな
している。
炉下部から上昇するガスはこの融着帯間のコークススリ
ットを通して分配される。その結果として、必ず炉中央
部にガス利用率の低い部分ができる欠点がある。
ットを通して分配される。その結果として、必ず炉中央
部にガス利用率の低い部分ができる欠点がある。
従来の層状装入を基本とする操業法において適正な融着
帯形状を維持することが安定な高炉操業を実現する上で
不可欠とされている。このような融着帯形状を保持する
ためには、必然的に炉内装入物を半径方向に不均一に分
布させる必要があり、ガス利用率の向上などを犠牲にし
て融着帯の形状を維持する必要があった。
帯形状を維持することが安定な高炉操業を実現する上で
不可欠とされている。このような融着帯形状を保持する
ためには、必然的に炉内装入物を半径方向に不均一に分
布させる必要があり、ガス利用率の向上などを犠牲にし
て融着帯の形状を維持する必要があった。
これに対して特開昭５５−７９８１０では、装入される
全鉱石と全部のコークスとを完全に混合した後、炉内に
装入し、炉内に鉱石とコークスとを混合状態で堆積させ
る混合装入方法を開示している。この方法によると、原
料が炉下部へ降下すると、コークスと軟化融着状態の鉱
石が一体化するため、炉内を上昇する還元ガスは従来の
融着帯のコークススリットを通して分配されるのに対し
て、混合されたコークスと融着鉱石の境界に形成される
空隙を通して分配される。従って、鉱石と還元ガスとの
接触が良くなり、ガス利用率が増加し、高炉全体の熱効
率が向上して燃焼比を低減することができる。
全鉱石と全部のコークスとを完全に混合した後、炉内に
装入し、炉内に鉱石とコークスとを混合状態で堆積させ
る混合装入方法を開示している。この方法によると、原
料が炉下部へ降下すると、コークスと軟化融着状態の鉱
石が一体化するため、炉内を上昇する還元ガスは従来の
融着帯のコークススリットを通して分配されるのに対し
て、混合されたコークスと融着鉱石の境界に形成される
空隙を通して分配される。従って、鉱石と還元ガスとの
接触が良くなり、ガス利用率が増加し、高炉全体の熱効
率が向上して燃焼比を低減することができる。
しかし、一方、高炉内におけるガス分布は高炉操業上、
重要な制御因子であり１例えば炉壁寄りのガス流れが強
すぎると炉壁からの熱放散が増大し、それに伴なう炉壁
耐大物の過度の熱負荷による損耗の増大が引き起こされ
る。
重要な制御因子であり１例えば炉壁寄りのガス流れが強
すぎると炉壁からの熱放散が増大し、それに伴なう炉壁
耐大物の過度の熱負荷による損耗の増大が引き起こされ
る。
ガス流分布、炉内温度分布は炉内における鉱石とコーク
スの層厚比分布あるいは粒径分布により定まる通気抵抗
分布により決まる。上述の混合装入法においては鉱石と
コークスを混合して同時に装入するため、鉱石とコーク
ス分布制御を任意に行うことは困難である。
スの層厚比分布あるいは粒径分布により定まる通気抵抗
分布により決まる。上述の混合装入法においては鉱石と
コークスを混合して同時に装入するため、鉱石とコーク
ス分布制御を任意に行うことは困難である。
また、上述の混合装入法ではコークスと鉱石の粒度範囲
が前者で２０〜１００ｍｍ、後者で５〜５０ｍｍである
ため１両者を混合することにより、コークスの空隙に比
較的粒度の細かい鉱石粒が入り込み、空隙率が低下する
恐れがある。つまり高炉の融着帯においては通気抵抗の
向上に対して有益な役割を果たすが炉上部の塊状帯にお
いては通気性を阻害する恐れがある。
が前者で２０〜１００ｍｍ、後者で５〜５０ｍｍである
ため１両者を混合することにより、コークスの空隙に比
較的粒度の細かい鉱石粒が入り込み、空隙率が低下する
恐れがある。つまり高炉の融着帯においては通気抵抗の
向上に対して有益な役割を果たすが炉上部の塊状帯にお
いては通気性を阻害する恐れがある。
高炉炉内へコークスと鉱石類とを混合して装入する場合
、鉱石類とコークスの混合層が通気性指数の向上に果た
す役割は、鉱石が半溶融状態となる温度領域において、
鉱石粒子同士が間に介在するコークス粒子に邪魔されて
融着できないことによって起こる。
、鉱石類とコークスの混合層が通気性指数の向上に果た
す役割は、鉱石が半溶融状態となる温度領域において、
鉱石粒子同士が間に介在するコークス粒子に邪魔されて
融着できないことによって起こる。
一方、現在高炉原料として使用されているコークス、鉱
石類の粒度範囲はコークスで２０〜１００ｍｍ、鉱石類
で５〜５０ｍｍ程度であり、両者を混合して装入するこ
とは通気性の面で好ましくない、すなわち、炉内の塊状
帯において、比較的粒径の大きいコークスの空隙間に鉱
石類が侵入し、このため空隙率が小さくなり、通気性が
阻害される。
石類の粒度範囲はコークスで２０〜１００ｍｍ、鉱石類
で５〜５０ｍｍ程度であり、両者を混合して装入するこ
とは通気性の面で好ましくない、すなわち、炉内の塊状
帯において、比較的粒径の大きいコークスの空隙間に鉱
石類が侵入し、このため空隙率が小さくなり、通気性が
阻害される。
従って、好ましい装入方法は、高炉内の塊状帯において
も通気性向上を図る装入方法でなければならない、また
、塊状帯の全体の通気性を向上させ、かつ、炉体熱負荷
の低減を図るため、半径方向のガス流分布を任意に制御
する方法が必要である。
も通気性向上を図る装入方法でなければならない、また
、塊状帯の全体の通気性を向上させ、かつ、炉体熱負荷
の低減を図るため、半径方向のガス流分布を任意に制御
する方法が必要である。
本発明は上記実状に鑑みてなされたもので、原料装入時
に混合したコークスと鉱石類とが分離することなく、塊
状帯での通気性を向上させ、しかも半径方向のカス流分
布を任意に制御する方法を提供するものである。
に混合したコークスと鉱石類とが分離することなく、塊
状帯での通気性を向上させ、しかも半径方向のカス流分
布を任意に制御する方法を提供するものである。
焼結鉱、ペレット、塊鉱石等を配合した鉱石類とコーク
スとを混合して高炉内へ装入する際に、まずコークスお
よび鉱石類の双方の粒度範囲において、コークスと鉱石
とを混合して通気性を阻害しない粒度に両者をそれぞれ
２以上に分割する。
スとを混合して高炉内へ装入する際に、まずコークスお
よび鉱石類の双方の粒度範囲において、コークスと鉱石
とを混合して通気性を阻害しない粒度に両者をそれぞれ
２以上に分割する。
次にコークスおよび鉱石類の各々分割された粒度を双方
の細粒は細粒同士で、粗粒は粗粒同士で混合する。
の細粒は細粒同士で、粗粒は粗粒同士で混合する。
それぞれ細粒、粗粒の混合物を、ベル式装入装置ではム
ーバブルアーマによって、ベルレス式装入装置では旋回
シュートによって、粗粒の混合物は炉中心から中間部に
かけて、細粒の混合物は炉壁部領域に装入する。
ーバブルアーマによって、ベルレス式装入装置では旋回
シュートによって、粗粒の混合物は炉中心から中間部に
かけて、細粒の混合物は炉壁部領域に装入する。
現状の装入物を用いることを前提にして、炉内通気性を
改善するには、重量分率がほぼ１０％以下である粉を除
去するか装入物を均一粒径に近づける方法がある。
改善するには、重量分率がほぼ１０％以下である粉を除
去するか装入物を均一粒径に近づける方法がある。
前者は現状では粒度範囲を狭くすると塊歩留りが低下し
、生産コストの上昇となり、好ましくない。従って現状
の装入物を用い、通気性を改善するには後者が有効と考
えられる。この方法の通気性に及ぼす効果について検討
すると、高炉原料の粒度構成は例えば第２図の如くであ
る。このコークスおよび鉱石の粒度構成を各粒度に２分
割し、次式で通気抵抗係数を計算し、第１図に示す、た
だし計算は次式によって行った。（山田能：用鉄技報旦
（１９７４）１．１８） Ｄｐ＝１／Σ（ｗｔ ／ ｄｔ ） ただし ＤＰ：調和平均径 Ｊ：１番目粒度範囲の重量分率 ｄｔ：Ｌ番目粒度範囲の平均径 である、また ｌ５＝Ｄｐ２ΣＷ ｔ （１／ ｄ Ｌ １ ／
Ｄ ｐ ） ２ＩＰ ＝ （１／Ｄｐ ）２ΣＷｉ
（ｄｉ −Ｄｐ ）２とすれば粒度分吻指数ＩＳＰは
。
、生産コストの上昇となり、好ましくない。従って現状
の装入物を用い、通気性を改善するには後者が有効と考
えられる。この方法の通気性に及ぼす効果について検討
すると、高炉原料の粒度構成は例えば第２図の如くであ
る。このコークスおよび鉱石の粒度構成を各粒度に２分
割し、次式で通気抵抗係数を計算し、第１図に示す、た
だし計算は次式によって行った。（山田能：用鉄技報旦
（１９７４）１．１８） Ｄｐ＝１／Σ（ｗｔ ／ ｄｔ ） ただし ＤＰ：調和平均径 Ｊ：１番目粒度範囲の重量分率 ｄｔ：Ｌ番目粒度範囲の平均径 である、また ｌ５＝Ｄｐ２ΣＷ ｔ （１／ ｄ Ｌ １ ／
Ｄ ｐ ） ２ＩＰ ＝ （１／Ｄｐ ）２ΣＷｉ
（ｄｉ −Ｄｐ ）２とすれば粒度分吻指数ＩＳＰは
。
ｘｓｐ＝ １００（Ｉ５ ＊ Ｉｐ ） ｌ／２となり
、空隙減少率Δεはそれぞれ、 １・００Ｂ Δε＝１．６４Ｘ１０−３Ｉ５Ｐ （鉱石）Δε
＝１．２２５Ｘ１０−２Ｉ５ｐ”４１８（コークス） となる、また層重隙率εはそれぞれ、 ε＝０．４０３Ｄｐ （１−Δε）（鉱石）ε＝
（０，１５３１ｏｇ Ｄｐ ＋０．４１８）Ｘ（１−Δ
ε） （コークス） であり、抵抗係数ｋ１．に２はそれぞれ、ｋ１＝２６０
Ｄｐ’°８４（鉱石） ｋ１＝４５０ＤＰ０°８４（コークス）ｋ２＝１．２０
Ｄｐ’°３４（鉱石） ｋ２＝２．２０ＤＰ’°０４（コークス）であり、通気
抵抗係数Φは、 となる、ただし、Ｒｅｐ ＝ ３００である。
、空隙減少率Δεはそれぞれ、 １・００Ｂ Δε＝１．６４Ｘ１０−３Ｉ５Ｐ （鉱石）Δε
＝１．２２５Ｘ１０−２Ｉ５ｐ”４１８（コークス） となる、また層重隙率εはそれぞれ、 ε＝０．４０３Ｄｐ （１−Δε）（鉱石）ε＝
（０，１５３１ｏｇ Ｄｐ ＋０．４１８）Ｘ（１−Δ
ε） （コークス） であり、抵抗係数ｋ１．に２はそれぞれ、ｋ１＝２６０
Ｄｐ’°８４（鉱石） ｋ１＝４５０ＤＰ０°８４（コークス）ｋ２＝１．２０
Ｄｐ’°３４（鉱石） ｋ２＝２．２０ＤＰ’°０４（コークス）であり、通気
抵抗係数Φは、 となる、ただし、Ｒｅｐ ＝ ３００である。
いま仮に鉱石を１２．５ ｍ ｍで分割すると、３〜１
２−５ ｍ ｍの細粒部と１２．５〜５０ ｍ ｍの粗
粒部が得られる。細粒部は平均径が小さいので通気抵抗
は分割しない場合より大きくなるが、粗粒部はもとの粒
度分布から小塊部が除去されているので、通気抵抗は低
下し、細粒部の通気抵抗の増加を相殺する。モして細粒
、粗粒の２層充填した場合、もとの分割しない値より通
気抵抗が小さくなる。コークスの場合についても同様で
ある。このように粒度範囲の広い原料を特定の粒度で分
割することは通気性の改善に対して有効な手段である。
２−５ ｍ ｍの細粒部と１２．５〜５０ ｍ ｍの粗
粒部が得られる。細粒部は平均径が小さいので通気抵抗
は分割しない場合より大きくなるが、粗粒部はもとの粒
度分布から小塊部が除去されているので、通気抵抗は低
下し、細粒部の通気抵抗の増加を相殺する。モして細粒
、粗粒の２層充填した場合、もとの分割しない値より通
気抵抗が小さくなる。コークスの場合についても同様で
ある。このように粒度範囲の広い原料を特定の粒度で分
割することは通気性の改善に対して有効な手段である。
一方、コークスおよび鉱石の双方の細粒部同士を混合し
、他方粗粒部同士を混合すれば、もどの分割しないでコ
ークスと鉱石とを混合した場合より通気性が改善される
ことは明らかである。
、他方粗粒部同士を混合すれば、もどの分割しないでコ
ークスと鉱石とを混合した場合より通気性が改善される
ことは明らかである。
以上のようにコークス、鉱石を分割し、それぞれ、細粒
および粗粒同士を混合し、第３図に示すように粗粒の混
合物を分配シュー）１によって炉壁部の層厚を薄くし、
炉中間部から中心部へ多く装入し、細粒の混合物３を炉
壁部領域に装入し、高炉４の炉壁部のガス流れを調整す
る。
および粗粒同士を混合し、第３図に示すように粗粒の混
合物を分配シュー）１によって炉壁部の層厚を薄くし、
炉中間部から中心部へ多く装入し、細粒の混合物３を炉
壁部領域に装入し、高炉４の炉壁部のガス流れを調整す
る。
以上のようにして鉱石およびコークスを適正粒度で分割
混合装入することにより、炉上部の環状帯、融着帯の通
気性を向上させるとともにガス流れ分布を調整すること
ができる。
混合装入することにより、炉上部の環状帯、融着帯の通
気性を向上させるとともにガス流れ分布を調整すること
ができる。
内容積２５００ｍ″級の高炉に本発明の原料装入法を実
施した。第４図には従来のようなコークスと鉱石類とを
別々に装入する層状装入法の操業期間Ｉ、コークスと鉱
石を特定の粒度で分割せずに全量混合し、装入した操業
期間■および本発明により、コークスと鉱石類とをそれ
ぞれ１２．５ｍｍ、４０ ｍ ｍに２分割し、双方の細
粒および粗粒を混合し、かつ細粒の混合物を炉壁近傍に
、粗粒の混合物をそれ以外の領域に装入した操業期間■
について比較した。その結果、塊状帯および融着帯で炉
内ガスの通気抵抗が低下することによる送風圧力の減少
、ガス利用率（ＣＯ２／（ＣＯ＋Ｃ０２））の増加など
の効果があり、鉱石類の加熱、還元反応が促進され、ま
た炉壁熱負荷の低減を図ることができ、安定した高炉操
業を維持することができた。
施した。第４図には従来のようなコークスと鉱石類とを
別々に装入する層状装入法の操業期間Ｉ、コークスと鉱
石を特定の粒度で分割せずに全量混合し、装入した操業
期間■および本発明により、コークスと鉱石類とをそれ
ぞれ１２．５ｍｍ、４０ ｍ ｍに２分割し、双方の細
粒および粗粒を混合し、かつ細粒の混合物を炉壁近傍に
、粗粒の混合物をそれ以外の領域に装入した操業期間■
について比較した。その結果、塊状帯および融着帯で炉
内ガスの通気抵抗が低下することによる送風圧力の減少
、ガス利用率（ＣＯ２／（ＣＯ＋Ｃ０２））の増加など
の効果があり、鉱石類の加熱、還元反応が促進され、ま
た炉壁熱負荷の低減を図ることができ、安定した高炉操
業を維持することができた。
以上説明したように本発明によると、コークスおよび鉱
石類を双方適正な粒度に分割し、各々分割された粒度を
双方混合して、高炉炉内へ装入することにより、高炉内
での通気性およびガス利用率が大幅に改善され、安定し
た炉況で高能率の高炉操業を行うことができる。また、
炉壁熱負荷の低減を図ることができ、炉命延長の効果を
期待することができる。
石類を双方適正な粒度に分割し、各々分割された粒度を
双方混合して、高炉炉内へ装入することにより、高炉内
での通気性およびガス利用率が大幅に改善され、安定し
た炉況で高能率の高炉操業を行うことができる。また、
炉壁熱負荷の低減を図ることができ、炉命延長の効果を
期待することができる。
第１図は分割による細粒部および粗粒部の鉱石とコーク
スの通気抵抗係数を示すグラフ、第２図は高炉装入原料
の粒度構成を示す粒度分布図、第３図は細粒の混合物と
粗粒の混合物の装入位置を示す高炉装入部の説明図、第
４図は本発明による実施例の推移を示すグラフである。 １・・・分配シュート ２・・・粗粒の混合物 ３・・・細粒の混合物 ４・・・高炉
スの通気抵抗係数を示すグラフ、第２図は高炉装入原料
の粒度構成を示す粒度分布図、第３図は細粒の混合物と
粗粒の混合物の装入位置を示す高炉装入部の説明図、第
４図は本発明による実施例の推移を示すグラフである。 １・・・分配シュート ２・・・粗粒の混合物 ３・・・細粒の混合物 ４・・・高炉
Claims (1)
- １ 焼結鉱、ペレット、塊鉱石等を配合した鉱石類とコ
ークスとを高炉内へ装入するにあたり、コークスおよび
鉱石類の双方の原料をそれぞれ粒度別に２以上に分割し
、該分割された粒度別のコークスと鉱石とを細粒は細粒
同士で、粗粒は粗粒同士で混合し、炉の中心および中間
領域に前記粗粒の混合物を、炉壁領域に前記細粒の混合
物を装入することを特徴とする高炉原料装入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28638286A JPS63140006A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 高炉原料装入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28638286A JPS63140006A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 高炉原料装入方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140006A true JPS63140006A (ja) | 1988-06-11 |
Family
ID=17703669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28638286A Pending JPS63140006A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 高炉原料装入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63140006A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04304305A (ja) * | 1991-04-01 | 1992-10-27 | Nkk Corp | 高炉の原料装入方法 |
| KR100762457B1 (ko) * | 2001-05-23 | 2007-10-02 | 주식회사 포스코 | 고로내 통기성 및 통액성 개선을 위한 펠렛광석 장입방법 |
| US8034157B2 (en) | 2005-10-24 | 2011-10-11 | Siemens Vai Metals Technologies Gmbh | Method and device for charging feedstock |
| JP2015074801A (ja) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | 新日鐵住金株式会社 | 高炉操業方法 |
| JP6885528B1 (ja) * | 2020-01-29 | 2021-06-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉への原料装入方法 |
| WO2021152989A1 (ja) * | 2020-01-29 | 2021-08-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉への原料装入方法 |
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-
1986
- 1986-12-01 JP JP28638286A patent/JPS63140006A/ja active Pending
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