KR101630279B1 - 고로로의 원료 장입 방법 - Google Patents

고로로의 원료 장입 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101630279B1
KR101630279B1 KR1020147032079A KR20147032079A KR101630279B1 KR 101630279 B1 KR101630279 B1 KR 101630279B1 KR 1020147032079 A KR1020147032079 A KR 1020147032079A KR 20147032079 A KR20147032079 A KR 20147032079A KR 101630279 B1 KR101630279 B1 KR 101630279B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coke
raw material
blast furnace
mixed
mixing
Prior art date
Application number
KR1020147032079A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150004840A (ko
Inventor
카즈히라 이치카와
시로 와타카베
준 이시이
토시유키 히로사와
아키노리 무라오
Original Assignee
제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 filed Critical 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Publication of KR20150004840A publication Critical patent/KR20150004840A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101630279B1 publication Critical patent/KR101630279B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00Blast furnaces
    • C21B7/18Bell-and-hopper arrangements
    • C21B7/20Bell-and-hopper arrangements with appliances for distributing the burden
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/001Injecting additional fuel or reducing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/007Conditions of the cokes or characterised by the cokes used
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/20Arrangements of devices for charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0033Charging; Discharging; Manipulation of charge charging of particulate material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/10Charging directly from hoppers or shoots

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)

Abstract

소결광, 펠렛, 괴상(lump) 광석 등의 광석류 원료 및 코크스의 고로(blast furnace) 장입 원료를, 선회 슈트를 이용하여 고로 내로 장입하는 고로 조업 방법에 있어서, 상기 광석류 원료와 상기 코크스를 혼합한 혼합 원료로서 고로 내로 장입함으로써, 고로 내의 소정 영역에 혼합층을 형성할 때에 있어서, 상기 혼합 원료의 고로 내로의 배출 속도를 1.5t/s 이상으로 함으로써, 혼합층의 균일성을 향상시킨다.

Description

고로로의 원료 장입 방법{METHOD FOR LOADING RAW MATERIAL INTO BLAST FURNACE}
본 발명은, 로(furnace) 내로의 원료 장입을 선회 슈트에서 행하는 고로(blast furnace)로의 원료 장입 방법에 관한 것으로, 특히 광석류 원료와 코크스와의 혼합층의 균일화를 달성하고자 하는 것이다.
고로는, 일반적으로 소결광, 펠렛, 괴상(lump) 광석 등의 광석류 원료와 코크스를 로정(furnace top)으로부터 층 형상으로 장입하고, 트위어(tuyere)로부터 연소 가스를 흘려, 선철(pig iron)을 얻는다. 장입된 고로 장입 원료인 코크스와 광석류 원료는 로정으로부터 로 하부로 강하되고, 광석의 환원과 원료의 승온(昇溫)이 일어난다. 광석류 원료층은, 승온과 상방으로부터의 하중에 의해 광석류 원료 간의 공극을 메우면서 서서히 변형되어, 고로의 샤프트부의 하방에 있어서는 매우 통기 저항이 커서 가스가 거의 흐르지 않는 융착층을 형성한다.
종래, 고로로의 원료 장입은, 광석류 원료와 코크스를 교대로 장입하고 있으며, 로 내에서는 광석류 원료층과 코크스층이 교대로 층 형상으로 되어 있다. 또한, 고로 내하부에는 융착대라고 불리는, 광석이 연화 융착한 통기 저항이 큰 광석류 원료층과 코크스 유래의 비교적 통기 저항이 작은 코크스 슬릿이 존재하는 영역이 존재한다.
이 융착대의 통기성이 고로 전체의 통기성에 크게 영향을 미치고 있고, 고로에 있어서의 생산성을 율속하고 있다. 저(低)코크스 조업을 행하는 경우, 사용되는 코크스량이 감소되는 점에서 코크스 슬릿이 한없이 얇아지는 것을 생각할 수 있다.
융착대의 통기 저항을 개선하기 위해서는, 광석류 원료층에 코크스를 혼합하는 것이 유효하다는 것이 알려져 있으며, 적절한 혼합 상태를 얻기 위해 많은 연구가 보고되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에 있어서는, 벨리스(bell-less) 고로에 있어서, 광석 호퍼 중 하류측의 광석 호퍼에 코크스를 장입하고, 컨베이어 상에서 광석의 위에 코크스를 적층하고, 로정 벙커에 장입하고, 광석과 코크스를 선회 슈트를 통하여 고로 내에 장입하도록 하고 있다.
그러나, 특허문헌 1에 있어서는, 로정 벙커에 있어서 광석과 코크스를 혼합시키는 점에서, 로정 벙커 내에서 편석이 발생해 버려, 철광석과 코크스와의 혼합 비율을 정확하게 유지할 수는 없다는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 2에서는, 로정의 벙커에 광석과 코크스를 따로 따로 저장하고, 코크스와 광석을 동시에 혼합 장입하는 것을 제안하고 있다.
그러나, 원료가 로 내에 장입된 후의 코크스와 광석의 분리에 대해서는 특별히 고려되어 있지 않아, 원료 장입 후의 조립(coarse particle)과 세립(fine particle)의 편석에 의한 코크스와 광석의 분리가 우려된다.
또한, 특허문헌 3에서는, 고로 조업에 있어서의 융착대 형상의 불안정화 및 중심부 부근에 있어서의 가스 이용률의 저하를 방지하고, 안전 조업과 열효율의 향상을 도모하기 위해, 고로에 있어서의 원료 장입 방법에 있어서, 전체 광석과 전체 코크스를 완전 혼합한 후, 로 내에 장입하도록 하고 있다.
그러나, 특허문헌 3에 기재된 기술에서는, 코크스 슬릿이 없는 고로에 대해서는 기재되어 있지만, 고로에 있어서의 구체적인 원료 장입 방법에 대해서는 언급되어 있지 않아, 장입물 혼합률의 제어법이 불명하다.
그런데, 발명자들은, 앞서, 특허문헌 4에 있어서, 코크스 슬릿을 존재시키는 일 없이, 통기 저항을 향상시키는 고로로의 원료 장입 방법으로서,
「소결광, 펠렛, 괴상 광석 등의 광석류 원료 및 코크스의 고로 장입 원료의 고로 내로의 장입을 선회 슈트에서 행하는 고로의 조업 방법으로서,
상기 고로 장입 원료를 상기 고로에 장입할 때에, 축심부에 중심 코크스층을 형성하고, 당해 중심 코크스층의 외측에 코크스 슬릿을 발생시키지 않도록 상기 광석류 원료 및 코크스를 혼합시킨 혼합층을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 고로로의 원료 장입 방법」을 제안했다.
일본공개특허공보 평3-211210호 일본공개특허공보 2004-107794호 일본특허공고공보 소59-10402호 일본공개특허공보 2012-97301호
위에 게재된 특허문헌 4의 개발에 의해, 고로 내에 있어서의 통기성은 대폭으로 향상되어, 안정된 고로 조업이 가능해졌다.
본 발명은, 상기한 특허문헌 4에 기재된 기술의 개량에 관한 것으로, 혼합층의 형성시에 있어서, 더 한층의 균일화를 달성하여, 이로써 보다 안정된 고로 조업의 실시를 가능하게 하고자 하는 것이다.
그리고, 발명자들은, 고로 내에서의 혼합층의 형성시에 있어서, 더 한층의 균일화를 달성하기 위해 여러 가지 검토를 거듭했다.
그 결과, 혼합 원료의 고로 내로의 배출 속도를 상승시킴으로써, 혼합층의 균일화가 대폭으로 향상된다는 신규의 인식을 얻었다.
본 발명은, 상기의 인식에 입각하는 것이다.
즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.
1. 소결광, 펠렛, 괴상 광석 등의 광석류 원료 및 코크스의 고로 장입 원료를, 선회 슈트를 이용하여 고로 내로 장입하는 고로 조업 방법에 있어서,
상기 광석류 원료와 상기 코크스를 혼합한 혼합 원료로서 고로 내로 장입함으로써, 고로 내의 소정 영역에 혼합층을 형성할 때에 있어서, 상기 혼합 원료의 고로 내로의 배출 속도를 1.5t/s 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 고로로의 원료 장입 방법.
2. 상기 고로의 로정에 배치한 적어도 2개의 로정 벙커와, 각 로정 벙커의 배출구에 배치되고 당해 로정 벙커로부터 배출되는 원료를 혼합하여 상기 선회 슈트에 공급하는 집합 호퍼를 구비하고,
상기 로정 벙커 중 1개 또는 2개에, 상기 광석류 원료 또는 상기 광석류 원료와 상기 코크스를 혼합시킨 혼합 원료 중 어느 것 또는 양자를 각각 저장하고, 나머지의 로정 벙커 중 1개에 상기 코크스를 저장하여, 상기 혼합층을 형성할 때에, 상기 로정 벙커로부터 동시에, 상기 코크스와 상기 광석류 원료 및/또는 혼합 원료를 배출하고, 상기 집합 호퍼에서 혼합하여 상기 선회 슈트에 공급하는 것을 특징으로 하는 상기 1에 기재된 고로로의 원료 장입 방법.
3. 상기 고로 장입 원료를 고로 내에 장입할 때에 있어서, 고로의 축심부에 중심 코크스층을 형성하는 것을 특징으로 하는 상기 1 또는 2에 기재된 고로로의 원료 장입 방법.
본 발명에 의하면, 고로 내로 광석류 원료와 코크스를 혼합한 혼합 원료를 장입하고, 고로 내에 혼합층을 형성할 때에 있어서, 혼합층의 더 한층의 균일화를 달성할 수 있기 때문에, 보다 안정된 고로 조업의 실시가 가능해진다.
도 1은 로정 벙커를 포함하는 원료 장입 상태를 나타내는 개략도이다.
도 2는 광석류 원료의 고온 성상을 측정하는 실험 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 3은 코크스 입자경을 파라미터로 한 광석류 원료로의 코크스의 혼합 비율과 최대 압력 손실 비율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 벙커 내 혼합과 동시 배출 혼합의 경우에 있어서의, 장입 원료 중의 코크스의 혼합률의 시간 경과에 따른 변화를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 동시 배출 조건으로 배출 속도를 변화시켰을 때의 로 반경 방향에 걸친 코크스 혼합률의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 동시 배출시에 있어서의 배출 속도를 여러 가지로 변화시킨 경우의 혼합률의 변화를 나타낸 그래프이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명의 일 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1에 기초하여, 특허문헌 4에 따라 광석류 원료 및 코크스를 고로 내에 장입하는 구체적인 장입 요령을 설명한다.
또한, 본 예에서, 로정 벙커(12b)에는 광석류 원료 및 코크스의 혼합 원료가, 또한 로정 벙커(12a)에는 코크스만이, 또한 로정 벙커(12c)에는 광석류 원료만이, 각각 저장되어 있다.
여기에서, 로정 벙커(12b)에 저장되는 혼합 원료에 있어서, 코크스량은 전체 코크스량의 30질량% 이하로 조정하는 것이 바람직하다. 이는, 혼합되는 코크스량이 전체 코크스량의 30질량% 이하이면, 로정 벙커(12b)에 저장된 시점에서, 코크스와 광석류 원료로 큰 편석을 발생시키는 일이 없어, 선회 슈트(16)에 의해 형성되는 광석류 원료와 코크스와의 혼합층의 혼합률을 대략 균일하게 할 수 있기 때문이다.
이에 대하여, 코크스량이 전체 코크스량의 30질량%를 초과하면, 비중차 및 입자경차에 의한 편석이 일어나기 쉬워지고, 로정 벙커(12b)에 저장된 시점에서 코크스와 광석류 원료와의 편석이 커져, 국소적으로 광석류 원료만이나 코크스만이 존재하는 영역이 발생해 버린다.
그러나, 로정 벙커로부터의 원료를 장입하려면, 로정 벙커(12a∼12c)로부터 유량 조정 게이트(13)에 의해 소정의 유량으로 조정되어 배출된 코크스, 혼합 원료 및 광석류 원료를, 집합 호퍼(14)에서 혼합하여 바로 아래의 벨리스식 장입 장치(15)로 이송하고, 이 벨리스식 장입 장치(15)의 선회 슈트(16)에 의해 고로(10) 내에 장입한다.
여기에서, 선회 슈트(16)는, 고로(10)의 축심을 중심으로 선회함과 동시에 고로(10)의 축심부로부터 로벽측을 향하여 경동(tilting)하도록 역경동 제어되는, 소위 역경동 제어 방식으로 원료 장입을 행하는 경우에 대해서 설명한다.
또한, 고로의 축심부에 중심 코크스층을 형성하는 경우에 대해서 설명한다.
그리고, 선회 슈트(16)는, 고로(10)의 중심축을 중심으로 선회함과 동시에 고로(10)의 로중심의 축심부측으로부터 로벽측을 향하여 경동하도록 역경동 제어되고, 로정 벙커(12)로부터 배출된 고로 장입 원료가 로중심측으로부터 로벽측으로 역방향으로 장입을 행하는 역경동 제어 방식으로 원료 장입을 행한다.
이때, 선회 슈트(16)가 대략 수직 상태로 경동하고 있는 초기 장입 상태에서는, 로정 벙커(12b 및 12c)의 유량 조정 게이트(13)를 닫고, 로정 벙커(12a)만의 유량 조정 게이트(13)를 열어, 이 로정 벙커(12a)에 저장되어 있는 코크스만을 선회 슈트(16)에 공급하여, 도 1에 나타내는 바와 같이, 축심부에 중심 코크스층(12d)을 형성한다.
그 후, 선회 슈트(16)를 서서히 수평 방향측으로 경동시켜, 중심 코크스층(12d)의 형성이 종료되면, 나머지 2개의 로정 벙커(12b 및 12c)의 유량 조정 게이트(13)를 소정 비율로 개구하여, 로정 벙커(12a)로부터 배출되는 코크스와, 로정 벙커(12b)로부터 배출되는 혼합 원료 및/또는 로정 벙커(12c)로부터 배출되는 광석류 원료를 동시에 집합 호퍼(14)로 공급한다. 이 때문에, 집합 호퍼(14)에서 코크스와 광석류 원료가 완전하게 혼합되고 나서 선회 슈트(16)에 공급되어, 도 1에 나타낸 바와 같이, 고로(10) 내의 중심 코크스층(12d)의 외측에 코크스와 광석류 원료가 대략 균일한 혼합률이 되어 코크스 슬릿을 발생시키지 않는 혼합층(12e)이 형성된다.
여기에서, 중심 코크스층(12d) 및 혼합층(12e)의 코크스량은, 중심 코크스층(12d)의 코크스량이 1차지(charge)당의 코크스 전체 장입량의 5∼30질량% 정도로, 한편 혼합층(12e)의 코크스량이 전체 코크스량의 70∼95질량% 정도로 설정되어 있다.
또한, 중심 코크스층을 형성하는 영역은, 고로 축심부를 0, 로벽부를 1로 하는 고로 무차원 반경에 있어서 0 이상, 0.3 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 이유는, 코크스의 일부를 로축심부에 모음으로써, 축심부에서의 통기성 나아가서는 고로 전체의 통기성을 효과적으로 개선할 수 있기 때문이다.
또한, 중심 코크스층을 형성하기 위해 장입되는 코크스량은, 1차지당의 코크스 장입량의 5∼30질량% 정도로 하는 것이 바람직하다. 이는, 축심부로의 코크스 장입량이 5질량%에 미치지 못하면 축심부 주변의 통기성의 개선이 충분하지 않고, 한편 30질량%보다 많은 코크스를 축심부에 집중시킨 경우에는, 혼합층에 사용하기 위한 코크스량이 저하될 뿐만 아니라, 축심부를 가스가 지나치게 흘러 역시 로체로부터의 발열량이 증가하기 때문이다. 바람직하게는 10∼20질량%이다.
그리고, 중심 코크스층(12d) 및 혼합층(12e)으로 구성되는 층을 순차 고로(10) 내에 하부에서 상부까지 형성해 간다.
이와 같이 중심 코크스층(12d) 및 혼합층(12e)으로 구성되는 층을 순차 적층함으로써, 고로(10) 내의 축심부에서는 통기 저항이 작은 중심 코크스층(12d)이 고로 하부로부터 고로 상부를 향하여 형성되고, 그 주위에 코크스와 광석류 원료가 혼합된 혼합층(12e)이 형성되는 것이다.
그래서, 발명자들은, 상기 효과를 실증하기 위해, 도 2에 나타내는 실험 장치를 이용하여, 고로 내에서의 원료 환원, 승온 과정을 모의하여 그 통기 저항의 변화를 조사했다.
이 실험 장치는, 원통 형상의 로체(31)의 내주면에 로심관(32)을 배치하고, 이 로심관(32)의 외측에 원통 형상의 가열용 히터(33)를 배치한다. 로심관(32)의 내측에는 내화물(refractory material)로 구성된 원통체(34)의 상단에 흑연제(製) 도가니(35)를 배치하고, 이 도가니(35) 내에 장입 원료(36)가 장입되어 있다. 이 장입 원료(36)에는, 고로 하부의 융착층과 동일한 정도의 상태가 되도록, 펀치봉(37)을 개재하여 연결한 하중 부하 장치(38)에 의해 상부로부터 하중을 부하한다. 원통체(34)의 하부에는, 적하물 샘플링 장치(39)가 형성되어 있다.
도가니(35)에는, 그 하부의 원통체(34)를 개재하여 가스 혼합 장치(40)에 의해 조정한 가스를 이송하고, 도가니(35) 내의 장입 원료(36)를 통과한 가스는 가스 분석 장치(41)로 분석한다. 가열용 히터(33)에는 가열 온도 제어용의 열전대(42)가 배치되고, 이 열전대(42)에서 온도를 측정하면서 도시하지 않는 제어 장치로 가열용 히터(33)를 제어함으로써, 도가니(35)를 1200∼1500℃로 가열한다.
여기에서, 도가니(35) 내에 장입된 장입 원료(36)의 광석으로서는 50∼100질량%의 소결광과, 0∼50질량%의 괴철광석을 혼합한 것을 이용했다.
도 3은, 광석에 대한 코크스의 혼합량을 변화시켰을 때의 최대 압력 손실 비율과 혼합량과의 관계를, 코크스의 크기가 상이한 경우에 대해서 조사한 그래프이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 코크스를 혼합하지 않는 경우는 압손(pressure drop)이 가장 높았던 것에 대하여, 코크스를 첨가함으로써 통기 저항은 현저하게 저하되고, 게다가 이 효과는 코크스량의 증가에 수반하여 커지는 것을 알 수 있다. 이 이유는, 코크스를 혼합함으로써 광석의 변형이 억제되고, 또한 혼합 코크스 근방의 공극이 유지되기 때문에, 광석의 변형에 의해 입자 간의 공극이 감소하여 통기 저항이 상승하는 현상이 억제된 것이라고 생각할 수 있다.
또한, 동(同) 도면에 나타낸 바와 같이, 괴코크스와 소중(small-and middle)괴 코크스를 이용한 경우에서는, 융착층에 있어서의 통기 저항값이 상이하고, 소중괴 코크스를 이용한 경우에는, 괴코크스를 이용한 경우와 비교하여 동일한 혼합량이라도 압력 손실이 작아지는 것이 판명되었다.
여기에서, 괴코크스란 입경이 30∼60㎜ 정도인 것을, 또한 소중괴 코크스란 입경이 10∼30㎜ 정도인 것을 말한다. 한편, 광석류 원료는, 통상, 입경이 5∼25㎜ 정도이다.
여기에서, 광석류 원료나 코크스의 입경에 기인한 로 내 통기성의 악화를 회피하려면, 광석류 원료의 입경은 10∼30㎜, 코크스의 입경은 30∼55㎜로 하는 것이 바람직하고, 또한 이들의 입경비(코크스의 입경/광석류 원료의 입경)를 1.0∼5.5 정도로 하는 것이 적합하다.
또한, 발명자들은, 압력 손실의 저감 즉 통기성의 향상에 적합한 혼합층 중에 있어서의 코크스의 비율(코크스량/광석류 원료량)에 대해서 조사한 결과, 질량비율로 7∼25% 정도로 하는 것이 바람직한 것이 판명되었다. 보다 바람직하게는 10∼15%의 범위이다. 또한, 혼합층 중에 있어서의 코크스의 적합 비율을 전체 코크스량에 대한 비율로 환산하면 약 20∼95%가 된다.
그런데, 상기와 같은 적합 조건으로 모의 시험을 행한 경우라도, 혼합층의 불균일에 기인한다고 생각되는 통기 저항의 상승이 보였다.
그래서, 발명자들은, 도 1에 나타낸 바와 같은 고로 로정부를 모의한 실(實)고로의 1/18 스케일이 되는 장입 모형 장치를 이용하여, 광석 원료 중에 있어서의 코크스의 혼합률의 평가 시험을 행했다.
본 모형 장치에 있어서, 원료의 낙하 궤적 및 퇴적 거동을 실로와 일치시키기 위해, 원료 입경을 실고로의 1/18배로, 원료 장입량은 1/18배로, 또한 장입 슈트의 선회 속도는 1/18배로 했다.
도 4에, 벙커 내에서 광석과 코크스를 혼합한 경우, 또는 2개의 벙커로부터 광석과 코크스를 동시에 배출한 경우에 있어서의, 장입 원료 중의 코크스의 혼합률의 시간 경과에 따른 변화에 대해서 조사한 결과를 나타낸다. 또한, 어느 경우도, 광석량 및 코크스량은 일정하게 하고, 또한 목표 혼합률은 0.05로 설정했다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 벙커 내에서 광석과 코크스를 혼합한 경우는, 배출의 초기 및 후기에서 혼합률이 상승하고, 배출 중기에서는 혼합률은 목표값(0.05)보다도 감소하고 있다. 이에 대하여, 2개의 벙커로부터 광석과 코크스를 동시에 배출한 경우는, 광석 중에 있어서의 코크스의 혼합률은 목표값에 대하여 거의 일정한 값을 나타냈다. 따라서, 벙커 내 혼합보다도 동시 배출 혼합의 쪽이, 코크스의 혼합률을 정밀도 좋게 제어할 수 있다는 것을 알 수 있다.
다음으로, 동시 배출 조건으로, 배출 속도를 각각 0.85t/s, 1.27t/s(모두 실기 환산)로 변화시켰을 때의 로반경 방향에 걸친 코크스 혼합률의 변화에 대해서 조사한 결과를, 도 5에 나타낸다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 배출 속도가 실기 환산으로 0.85t/s일 때와 비교하여, 실기 환산으로 1.27t/s일 때의 쪽이 코크스 혼합률의 최대값과 최소값의 차이가 작아, 보다 균일하게 혼합되어 있는 것을 알 수 있다.
그래서, 발명자들은, 다음으로, 동시 배출시에 있어서의 배출 속도를 여러 가지로 변화시킨 경우의 혼합률의 변화에 대해서 조사했다. 혼합률의 양부(良否)는, 로반경 방향에 있어서의 최대 혼합률과 최소 혼합률과의 차로 판정했다. 얻어진 결과를 도 6에 나타낸다. 또한, 이 차가, 작을수록 균일하게 혼합되어 있다고 말할 수 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 원료의 배출 속도가 커짐에 따라 최대 혼합률과 최소 혼합률과의 차는 작아져 있다. 즉, 원료의 배출 속도를 크게 함으로써, 광석과 코크스를 보다 균일하게 혼합할 수 있다는 것을 알 수 있다.
특히, 배출 속도를 1.5t/s 이상으로 함으로써, 최대 혼합률과 최소 혼합률과의 차는 대폭으로 저감하여, 1.8t/s 이상에서는 거의 일정해져 있다.
또한, 종래의 일반적인 원료의 배출 속도는, 0.8∼1.3t/s 정도이고, 또한 종래는 이 배출 속도에는 특별히 주의가 기울여져 있지 않았다.
여기에서, 장입 원료의 배출 속도를 크게 함으로써, 최대 혼합률과 최소 혼합률과의 차가 작아지는, 즉 혼합층의 균일화가 달성되는 이유는, 아직 명확하게 해명된 것은 아니지만, 발명자들은 다음과 같이 추측하고 있다.
장입 원료의 편석은, 장입 원료 흐름이, 정지한 원료 퇴적면을 흐를 때에, 소립경인 광석이 원료 퇴적면의 요철의 영향을 받아 정지하기 쉽기 때문에 발생한다고 생각할 수 있다.
이러한 점에 대해, 장입 속도가 증가하면, 퇴적면 이동시의 장입 원료가 갖는 이동 에너지가 증가하여, 소립경인 광석의 정지가 억제된다. 또한, 원료의 배출 속도를 크게 하면, 장입 원료 흐름의 층두께가 증가한다. 또한, 장입 원료 흐름의 층두께가 증가하면, 하면과 접하는 입자의 비율은 상대적으로 감소하여, 하면의 요철의 영향이 저감된다.
이상으로부터, 장입 속도가 증가하면, 장입 원료의 편석이 억제되어, 혼합층의 균일화가 달성되는 것이라고 추측된다.
또한, 고로 조업 중에는 샤프트 압력을 주시하여, 본 발명에 따른 고로 장입을 행하고 있을 때에, 샤프트 압력에 이상이 검지되었을 때는, 원료의 장입 방식을, 통상의 광석류 원료층과 코크스 슬릿을 개별적으로 형성하는 방식으로 전환하고, 그 후, 샤프트 압력의 이상이 해소되면, 재차, 본 발명에 따른 장입 방식으로 전환하여 조업을 행하도록 하는 것이 유리하다.
10 : 고로
12a∼12c : 로정 벙커
12d : 중심 코크스층
12e : 혼합층
13 : 유량 조정 게이트
14 : 집합 호퍼
15 : 벨리스식 장입 장치
16 : 선회 슈트
31 : 원통 형상의 로체
32 : 로심관
33 : 원통 형상의 가열용 히터
34 : 원통체
35 : 흑연제 도가니
36 : 장입 원료
37 : 펀치봉
38 : 하중 부하 장치
40 : 혼합 장치
41 : 가스 분석 장치
42 : 열전대

Claims (3)

  1. 광석류 원료 및 코크스의 고로(blast furnace) 장입 원료를, 로정 벙커로부터 배출한 후, 집합 호퍼에서 혼합하고 선회 슈트를 이용하여 고로 내로 장입하는, 고로로의 원료 장입 방법에 있어서,
    상기 로정 벙커로부터 동시에, 상기 코크스 및 상기 광석류 원료, 상기 코크스 및 상기 광석류 원료와 상기 코크스를 혼합시킨 혼합 원료, 또는, 상기 코크스, 상기 광석류 원료 및 상기 혼합 원료를 배출하고, 이들을 집합 호퍼에서 혼합하여 상기 선회 슈트에 공급함으로써, 고로 내에, 코크스 슬릿을 발생시키지 않도록 혼합층을 형성하는 것으로 하고,
    그 때, 상기 집합 호퍼에서 혼합한 혼합 원료의 고로 내로의 배출 속도를 1.5t/s 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 고로로의 원료 장입 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고로의 로정(furnace top)에 배치한 적어도 3개의 로정 벙커와, 각 로정 벙커의 배출구에 배치되고 당해 로정 벙커로부터 배출되는 원료를 혼합하여 상기 선회 슈트에 공급하는 집합 호퍼를 구비하고,
    상기 로정 벙커 중 1개 또는 2개에, 상기 광석류 원료 또는 상기 광석류 원료와 상기 코크스를 혼합시킨 혼합 원료 중 적어도 한쪽을 각각 저장하고, 나머지의 로정 벙커 중 1개에 상기 코크스를 저장하여, 상기 혼합층을 형성할 때에, 상기 로정 벙커로부터 동시에, 상기 코크스 및 상기 광석류 원료, 상기 코크스 및 상기 광석류 원료와 상기 코크스를 혼합시킨 혼합 원료, 또는, 상기 코크스, 상기 광석류 원료 및 상기 혼합 원료를 배출하고, 상기 집합 호퍼에서 혼합하여 상기 선회 슈트에 공급하는 것을 특징으로 하는 고로로의 원료 장입 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고로 장입 원료를 고로 내에 장입할 때에 있어서, 고로의 축심부에 중심 코크스층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고로로의 원료 장입 방법.
KR1020147032079A 2012-05-18 2013-05-17 고로로의 원료 장입 방법 KR101630279B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012115055 2012-05-18
JPJP-P-2012-115055 2012-05-18
PCT/JP2013/003172 WO2013172046A1 (ja) 2012-05-18 2013-05-17 高炉への原料装入方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150004840A KR20150004840A (ko) 2015-01-13
KR101630279B1 true KR101630279B1 (ko) 2016-06-14

Family

ID=49583472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147032079A KR101630279B1 (ko) 2012-05-18 2013-05-17 고로로의 원료 장입 방법

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2851434B1 (ko)
JP (1) JP5601426B2 (ko)
KR (1) KR101630279B1 (ko)
CN (1) CN104302788B (ko)
TR (1) TR201903647T4 (ko)
WO (1) WO2013172046A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112018008267B1 (pt) * 2015-10-28 2021-09-08 Jfe Steel Corporation Método de carregar matéria-prima para dentro de alto-forno
KR102249774B1 (ko) 2019-10-02 2021-05-07 김미경 다기능 목발
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
EP4083235A4 (en) * 2020-01-29 2023-07-05 JFE Steel Corporation METHOD OF LOADING RAW MATERIAL IN A BLAST FURNACE

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5910402B2 (ja) 1978-12-08 1984-03-08 川崎製鉄株式会社 混合装入物による高炉の操業方法
JPS5910402A (ja) * 1982-07-10 1984-01-19 Toshiba Corp 圧延機及び圧延方法
KR950007781B1 (ko) * 1986-08-26 1995-07-18 가와사끼 세이데쓰 가부시끼가이샤 제선용 고로의 조업 방법 및 그 장치
JPH0254706A (ja) * 1988-08-18 1990-02-23 Kawasaki Steel Corp 高炉の操業方法
JP2820478B2 (ja) 1990-01-16 1998-11-05 川崎製鉄株式会社 ベルレス高炉における原料装入方法
JP2724063B2 (ja) * 1990-11-30 1998-03-09 川崎製鉄株式会社 高炉炉頂における原料装入制御方法
JPH06208404A (ja) * 1993-01-11 1994-07-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd フィードバックゲイン自動調整ユニット
JP3211210B2 (ja) * 1993-07-30 2001-09-25 カヤバ工業株式会社 サスペンション装置
JP3284908B2 (ja) * 1996-12-24 2002-05-27 住友金属工業株式会社 高炉操業方法
EP1445334A1 (en) * 2002-08-29 2004-08-11 JFE Steel Corporation Raw material charging method for bell-less blast furnace
JP4269847B2 (ja) 2002-08-30 2009-05-27 Jfeスチール株式会社 ベルレス高炉の原料装入方法
JP2005060797A (ja) * 2003-08-18 2005-03-10 Jfe Steel Kk 高炉への原料装入方法
CN101275172A (zh) * 2007-03-30 2008-10-01 鞍钢股份有限公司 一种高炉炉料混装入炉方法
CN101476002B (zh) * 2009-01-16 2012-06-20 北京中电华方科技有限公司 一种高炉炼铁方法
CN102021255A (zh) * 2009-12-31 2011-04-20 宝钢集团新疆八一钢铁有限公司 无料钟高炉高比例球团矿炉料结构布料方法
KR101175465B1 (ko) * 2010-07-29 2012-08-20 인하대학교 산학협력단 고로 장입물의 낙하궤적 산출방법
JP5754109B2 (ja) 2010-10-29 2015-07-22 Jfeスチール株式会社 高炉への原料装入方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013172046A1 (ja) 2013-11-21
CN104302788A (zh) 2015-01-21
JP5601426B2 (ja) 2014-10-08
KR20150004840A (ko) 2015-01-13
TR201903647T4 (tr) 2019-06-21
EP2851434B1 (en) 2019-02-20
EP2851434A1 (en) 2015-03-25
EP2851434A4 (en) 2015-12-09
CN104302788B (zh) 2016-05-04
JPWO2013172046A1 (ja) 2016-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101630279B1 (ko) 고로로의 원료 장입 방법
WO2013172035A1 (ja) 高炉への原料装入方法
KR101528801B1 (ko) 고로로의 원료 장입 방법
JP5910735B2 (ja) 高炉への原料装入方法
JP5574064B2 (ja) 高炉への原料装入方法
JP3948352B2 (ja) 高炉の操業方法およびベルレス式装入装置
JP5754109B2 (ja) 高炉への原料装入方法
JP4114626B2 (ja) 高炉の操業方法
JP5871062B2 (ja) 高炉への原料装入方法
JP3787240B2 (ja) 高炉中心部への装入物装入方法
JPWO2013172047A1 (ja) 高炉への原料装入方法
JP5966608B2 (ja) 高炉への原料装入方法
JP2000204407A (ja) 高炉における炉中心部への装入物装入方法
KR101510546B1 (ko) 고로 장입물 장입방법
JP2000204406A (ja) 高炉における炉中心部への装入物装入方法
JP2000178617A (ja) 高炉炉芯部活性化のための装入物装入方法
KR100418978B1 (ko) 벨레스고로에서 반경방향별 혼합층형성 방지를 위한층상장입방법
JP2000160214A (ja) 高炉中心部への装入物装入方法
JPH11217604A (ja) 高炉への装入物装入方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190515

Year of fee payment: 4