KR102182443B1 - How to load raw materials into the blast furnace - Google Patents

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노부유키 오야마
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구니히코 이시이
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Abstract

고로 내에, 코크스 혼합 광석층과 코크스층을 형성하여 실시하는 고로 조업에 있어서, 코크스층을 형성하는 코크스 중의 분상 코크스의 함유량에 따라, 코크스 혼합 광석층의 코크스 혼합량을 적정하게 제어하고, 고로 내부의 통기성을 확보한다. 코크스 혼합 광석층과 코크스층을 층상으로 형성하는 고로에 대한 원료장입 방법으로서, 코크스층을 형성하는 코크스를 반송하는 반송 설비의 상방에 설치된 입도 측정 센서로, 코크스 중의 단경이 5 ㎜ 내지 35 ㎜ 범위의 임의의 단경 이하인 코크스 입자의 비율을 측정하고, 코크스층을 형성하기 위한 코크스가, 단경을 35 ㎜ 이하로 하는 코크스 입자를 함유하지 않는 조건을 기준 조건으로 정의하였을 때, 측정된 비율에 기초하여, 혼합 원료 중의 코크스 혼합량을, 기준 조건에서의 코크스 혼합량보다 적게 설정하고, 기준 조건과의 차분의 양의 코크스를, 코크스층을 형성하는 코크스로서 배합한다.In the blast furnace operation by forming a coke-mixed ore layer and a coke layer in the blast furnace, the amount of coke mixed in the coke-mixed ore layer is appropriately controlled according to the content of powdery coke in the coke forming the coke layer, and Ensure breathability. A method of loading raw materials into a blast furnace in which a coke mixed ore layer and a coke layer are formed in a layered form, with a particle size measurement sensor installed above a conveying facility that conveys coke forming a coke layer, with a short diameter in the coke in the range of 5 mm to 35 mm. When the ratio of coke particles having an arbitrary short diameter or less of is measured, and the condition that coke for forming a coke layer does not contain coke particles having a short diameter of 35 mm or less is defined as a reference condition, based on the measured ratio , The amount of coke mixed in the mixed raw material is set to be less than the amount of coke mixed in the reference condition, and coke in the amount of difference from the reference condition is blended as coke forming a coke layer.

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Figure 112018089687180-pct00003

Description

고로에 대한 원료 장입 방법How to load raw materials into the blast furnace

본 발명은, 고로에 대한 원료 장입 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 고로 내에, 코크스 혼합 광석층과 코크스층을, 층상으로 형성하여 실시하는 고로 조업에 있어서, 코크스층을 형성하는 코크스의 성상에 따라 코크스 혼합 광석층의 코크스 혼합량을 적정하게 제어하고, 고로 내부의 통기성을 확보하는, 고로에 대한 원료 장입 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for charging raw materials into a blast furnace. Specifically, in a blast furnace operation in which a coke mixed ore layer and a coke layer are formed in a layered form in the blast furnace, the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer is appropriately controlled according to the properties of the coke forming the coke layer, It relates to a method of charging raw materials to a blast furnace to ensure ventilation inside the blast furnace.

최근, 지구 온난화 방지의 관점에서 CO2 삭감이 요구되고 있다. 철강업에 있어서는, CO2 배출량의 약 70 질량% 가 선철을 제조하는 고로로부터 배출되고 있어, 고로로부터의 CO2 배출량의 삭감이 요구되고 있다. 고로에 있어서의 CO2 삭감은, 고로에서 사용하는 환원재 (코크스, 미분탄, 천연 가스 등) 를 삭감함으로써 가능하다. 또한, 고로에서는, 통상적으로 원료인 철광석 (간단히 「광석」이라고도 기재한다) 과, 환원재인 코크스를, 각각이 교대로 층상이 되도록 노정으로부터 장입하여, 고로 내에 광석층과 코크스층을 형성하고 있다.Recently, reduction of CO 2 has been demanded from the viewpoint of preventing global warming. In the steel industry, it is about 70% by weight of CO 2 emission is discharged from the blast furnace for producing pig iron, there is a need for the reduction of CO 2 emission from the furnace. The reduction of CO 2 in the blast furnace can be achieved by reducing reducing materials (coke, pulverized coal, natural gas, etc.) used in the blast furnace. In addition, in a blast furnace, iron ore as a raw material (also simply referred to as ``ore'') and coke as a reducing material are usually charged from the furnace top so that they are alternately layered to form an ore layer and a coke layer in the blast furnace.

한편으로, 환원재, 특히 코크스를 삭감하는 경우, 노 내의 통기성을 담보하고 있는 코크스가 감소하기 때문에, 고로 노 내의 통기 저항이 증가한다. 일반적인 고로에서는, 노정으로부터 장입된 철광석이 연화를 개시하는 온도에 도달하면, 광석층은, 상부에 존재하는 원료의 자중에 의해 공극을 메우면서 변형된다. 그 때문에, 고로 하부에서는, 광석층의 통기 저항은 매우 크고, 가스가 거의 흐르지 않는 융착된 층 (「융착대」라고 한다) 이 형성된다. 이 융착대의 통기성이, 고로 전체의 통기성에 크게 영향을 미치고 있어, 고로에 있어서의 생산성을 율속하고 있다.On the other hand, when reducing the reducing material, particularly coke, since the coke that ensures air permeability in the furnace decreases, the ventilation resistance in the blast furnace furnace increases. In a general blast furnace, when the iron ore charged from the furnace top reaches a temperature at which softening starts, the ore layer is deformed while filling the voids by the self-weight of the raw material existing thereon. Therefore, in the lower part of the blast furnace, the air permeation resistance of the ore layer is very large, and a fused layer (referred to as a "fusion zone") through which gas hardly flows is formed. The air permeability of this fusion zone greatly affects the air permeability of the blast furnace as a whole, thereby controlling the productivity in the blast furnace.

융착대의 통기 저항을 개선하는 수단으로서, 고로 내에, 광석과 상대적으로 입경이 작은 코크스를 혼합한 원료 (「혼합 원료」라고 한다) 와, 상대적으로 입경이 큰 코크스를, 교대로 장입하고, 혼합 원료로 이루어지는 코크스 혼합 광석층과, 상대적으로 입경이 큰 코크스로 이루어지는 코크스층을, 층상으로 형성하는 것이, 유효하다고 알려져 있다. 요컨대, 광석층에 코크스를 혼합하는 것이 유효하다고 알려져 있고, 코크스 혼합 광석층을 형성하기 위한 많은 기술이 제안되어 있다.As a means of improving the air permeability of the fusion zone, a raw material obtained by mixing ore and coke with a relatively small particle diameter (referred to as ``mixed raw material'') and coke with a relatively large particle diameter are alternately charged in the blast furnace, and mixed raw material It is known that it is effective to form a coke mixed ore layer composed of and a coke layer composed of coke having a relatively large particle diameter in a layered form. In short, it is known that it is effective to mix coke in an ore layer, and many techniques for forming a coke-mixed ore layer have been proposed.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 벨레스식 고로에 있어서, 광석 호퍼 중 하류측의 호퍼에 코크스를 장입하고, 컨베이어 위에서 광석 위에 코크스를 퇴적시킨 후, 노정 벙커에 장입하여, 광석과 코크스를 선회 슈트를 통하여 고로 내에 장입하는 기술이 제안되어 있다.For example, in Patent Document 1, in a Beles-type blast furnace, coke is charged into a hopper on the downstream side of the ore hopper, coke is deposited on the ore on a conveyor, and then loaded into a furnace bunker to rotate the ore and coke. A technique for charging into the blast furnace through a chute has been proposed.

특허문헌 2 에는, 벨레스식 고로에 있어서, 복수의 노정 벙커에 저류된 코크스 또는 광석을, 노 내 반경 방향에서 로 중심부로부터 로벽부를 향하여 장입할 때, 상기 노정 벙커 중 하나에 저류된 코크스의 그 노정 벙커로부터의 배출량이, 1 배치분의 코크스 장입량의 5 ∼ 50 질량% 간의 소정량에 도달한 시점부터, 다른 노정 벙커에 저류된 광석의 배출을 개시하고, 코크스와 광석을 동시에 장입하는 기술이 제안되어 있다. 이로써, 코크스의 통상 장입용 배치, 코크스의 중심 장입용 배치 및 혼합 장입용 배치 3 가지를 동시에 실시할 수 있다고 기재하고 있다.In Patent Document 2, in a belles-type blast furnace, when coke or ore stored in a plurality of furnace top bunkers is charged from the center of the furnace toward the furnace wall in the radial direction of the furnace, the coke stored in one of the furnace top bunkers is From the point when the discharge from the road bunker reaches a predetermined amount between 5 to 50 mass% of the coke charge for one batch, the technology to start discharging the ore stored in the other route bunker, and to simultaneously charge coke and ore Is proposed. Thus, it is described that three types of batches for normal charging of coke, batches for central charging of coke, and batches for mixed charging can be carried out at the same time.

특허문헌 3 에는, 고로 조업에 있어서의 융착대 형상의 불안정화 및 중심부 부근에 있어서의 가스 이용률의 저하를 방지하고, 안정 조업 및 열효율의 향상을 도모하기 위해, 전광석과 전코크스를 완전 혼합한 후에 고로 내에 장입하는 원료 장입 기술이 제안되어 있다.In Patent Document 3, in order to prevent the destabilization of the shape of the fusion zone in the blast furnace operation and the decrease in the gas utilization rate in the vicinity of the center, and to improve the stable operation and thermal efficiency, the blast furnace is completely mixed with all ore and all coke. A technology for charging raw materials to be charged inside has been proposed.

또, 특허문헌 4 에는, 혼합된 코크스에 의한 반응성 향상 효과를 향수하는 수단으로서, 고반응 코크스와 JIS 환원성이 낮은 광석을 혼합함으로써, 저반응성 광석을 고효율로 반응시켜, 고로의 반응성을 향상시키는 기술이 제안되어 있다.In addition, in Patent Document 4, as a means of enjoying the effect of improving the reactivity due to the mixed coke, a technique for improving the reactivity of the blast furnace by mixing high-reactive coke and ore with low JIS reducibility to react low-reactive ore with high efficiency. Is proposed.

한편, 코크스의 노 내에 대한 장입량 (「코크스비」라고도 한다) 은, 거의 일정하기 때문에, 광석에 대한 코크스 혼합을 실시한 경우에는, 상대적으로 코크스층의 두께가 저하된다. 고로에 있어서 코크스층의 두께가 저하되면, 광석이 연화 용융되는 융착대에 있어서의 통기 저항이 상승하여, 안정된 조업을 저해하는 것이, 경험적으로 알려져 있다.On the other hand, since the loading amount of coke into the furnace (also referred to as "coke ratio") is almost constant, when coke is mixed with ore, the thickness of the coke layer is relatively reduced. It is known empirically that when the thickness of the coke layer in the blast furnace decreases, the air permeation resistance in the fusion zone in which the ore is softened and melted increases, thereby inhibiting stable operation.

이와 같은 코크스층 두께의 저하에 의한 통기 저항의 상승을 방지하기 위해, 몇 가지 제안이 이루어져 있다. 예를 들어, 특허문헌 5 에는, 국소적인 코크스층 두께의 저하를 방지하기 위해, 노 입구부에서의 코크스의 장입 범위를, 로 반경 방향에 있어서 로벽측으로부터 40 % 이상의 영역으로 함과 함께, 노 입구부에서의 1 층의 코크스 평균 층 두께를 60 ㎝ 이상으로 하는 기술이 제안되어 있다. 또, 특허문헌 6 에는, 노 복부의 코크스층 두께가 평균으로 250 ㎜ 이상이 되도록, 노정에 있어서의 코크스의 장입량을 조정하는 기술이 제안되어 있다.In order to prevent an increase in air permeation resistance due to such a decrease in the thickness of the coke layer, several proposals have been made. For example, in Patent Document 5, in order to prevent the local coke layer thickness from decreasing, the range of coke charging at the furnace entrance is set to be 40% or more from the furnace wall side in the furnace radial direction. A technique has been proposed in which the average coke layer thickness of one layer at the inlet is 60 cm or more. In addition, Patent Document 6 proposes a technique of adjusting the loading amount of coke in the furnace top so that the thickness of the coke layer in the abdomen of the furnace is 250 mm or more on average.

특허문헌 5 및 특허문헌 6 은, 코크스를 광석 중에 다량으로 혼합하지 않는 경우의 조업 조건이며, 코크스를 광석 중에 다량으로 혼합하면 코크스 혼합 광석층 (광석층) 의 통기성이 개선되기 때문에, 코크스층 두께의 하한값은 완화될 수 있는 것으로 생각된다.Patent Literature 5 and Patent Literature 6 are operating conditions when coke is not mixed in the ore in a large amount, and when coke is mixed in a large amount in the ore, the air permeability of the coke mixed ore layer (ore layer) is improved, so the coke layer thickness It is believed that the lower limit of can be relaxed.

일본 공개특허공보 평3-211210호Japanese Laid-Open Patent Publication No. Hei 3-211210 일본 공개특허공보 2004-107794호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-107794 일본 공개특허공보 소53-152800호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 53-152800 일본 공개특허공보 소64-36710호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 64-36710 일본 공개특허공보 평7-18310호Japanese Laid-Open Patent Publication No. Hei 7-18310 일본 공개특허공보 평11-506393호Japanese Laid-Open Patent Publication No. Hei 11-506393

그런데, 코크스층을 형성하는 코크스는, 소정의 체눈 치수의 분급기로 체쳐진 후에 사용되지만, 분급기의 체눈 치수 이하의 사이즈의 코크스 (이하, 「분상 코크스」라고도 기재한다) 가 전부 체쳐지는 경우는 없다. 따라서, 통상의 고로 조업에 있어서는, 코크스층을 형성하는 코크스의 성상은 변동되어 있고, 이 코크스의 성상에 따라 코크스층 중의 분상 코크스의 함유량은 변화한다.By the way, the coke forming the coke layer is used after being sieved with a classifier having a predetermined sieve size, but when all coke (hereinafter also referred to as ``powder coke'') of a size less than the size of the sieve of the classifier is sieved There is no. Therefore, in normal blast furnace operation, the properties of coke forming the coke layer are varied, and the content of powdery coke in the coke layer varies according to the properties of the coke layer.

코크스층에 있어서, 분상 코크스의 함유량이 증가하면 통기성이 악화되기 때문에, 이 경우에는, 코크스층의 두께를 증가시켜 코크스층의 통기성, 요컨대, 고로의 통기성을 확보하는 것이 필요해진다. 단, 코크스층의 두께를 증가시킨 경우에는, 혼합 원료에 대한 코크스 혼합량을 저하시키는 것이 필요해진다. 이것은, 혼합 원료에 대한 코크스 혼합량을 저하시키지 않는 경우에는, 환원재가 과잉이 되어, CO2 배출량이 증대될 뿐만 아니라, 제조 비용이 상승하기 때문이다.In the coke layer, since the air permeability deteriorates when the content of powdery coke increases, in this case, it is necessary to increase the thickness of the coke layer to ensure the air permeability of the coke layer, that is, air permeability of the blast furnace. However, when the thickness of the coke layer is increased, it is necessary to reduce the amount of coke mixed with the mixed raw material. This is because, when the amount of coke mixed with the mixed raw material is not lowered, the reducing material becomes excessive, and not only the amount of CO 2 discharged increases, but also the manufacturing cost increases.

요컨대, 안정된 고로 조업을 실시하기 위해서는, 코크스층을 형성하는 코크스 중의 분상 코크스의 함유량을 사전에 검지하여, 검지된 분상 코크스의 함유량에 따라, 코크스층의 두께를 증대 또는 감소시킴과 동시에, 혼합 원료에 대한 코크스 혼합량을 감소시키거나 또는 증가시킬 필요가 있다. 그러나, 상기 특허문헌 1 ∼ 6 은, 이 점에 대해 전혀 고려하고 있지 않다.In short, in order to perform a stable blast furnace operation, the content of the powdery coke in the coke forming the coke layer is detected in advance, the thickness of the coke layer is increased or decreased according to the detected content of the powdery coke, and mixed raw materials It is necessary to reduce or increase the amount of coke mixed for. However, the said patent documents 1-6 do not consider this point at all.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 고로 내에, 코크스 혼합 광석층과 코크스층을 층상으로 형성하는 고로에 대한 원료 장입 방법에 있어서, 코크스층을 형성하는 코크스 중의 분상 코크스의 함유량에 따라, 코크스층의 두께를 증감시키고, 또한, 코크스 혼합 광석층의 코크스 혼합량을 적정하게 제어하고, 이로써, 고로 내부의 통기성을 확보할 수 있는, 고로에 대한 원료 장입 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for charging a raw material into a blast furnace in which a coke mixed ore layer and a coke layer are formed in a layered form in a blast furnace, in which powder phase in coke forming a coke layer Depending on the content of coke, the thickness of the coke layer is increased or decreased, and the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer is appropriately controlled, thereby providing a method of charging raw materials into the blast furnace, which can ensure ventilation inside the blast furnace. will be.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 요지는 이하와 같다.The gist of the present invention for solving the above problem is as follows.

[1]철광석 및 코크스가 혼합된 혼합 원료와 코크스를 고로 노정으로부터 교대로 장입하고,[1] Mixed raw materials and coke mixed with iron ore and coke are charged alternately from the blast furnace furnace top,

상기 혼합 원료로 이루어지는 코크스 혼합 광석층과 상기 코크스로 이루어지는 코크스층을 노 내에 층상으로 형성하는 고로에 대한 원료 장입 방법으로서,A raw material charging method for a blast furnace in which a coke mixed ore layer made of the mixed raw material and a coke layer made of coke are formed in a layered shape in a furnace,

상기 코크스층을 형성하기 위한 코크스를 고로에 반송하는 반송 설비의 상방에 설치된 입도 측정 센서로, 상기 반송 설비에 의해 반송되는 코크스에 함유되는 입자의 단경이 5 ㎜ 내지 35 ㎜ 범위의 임의의 단경 이하인 코크스 입자의 비율을 측정하고,A particle size measurement sensor installed above a conveying facility that conveys the coke for forming the coke layer to the blast furnace, and the minor diameter of the particles contained in the coke conveyed by the conveying facility is less than or equal to an arbitrary short diameter in the range of 5 mm to 35 mm. Measure the proportion of coke particles,

상기 코크스층을 형성하기 위한 코크스가, 단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자를 함유하지 않는 조건을 기준 조건으로 정의하였을 때, 측정된 상기 비율에 기초하여, 상기 혼합 원료 중의 코크스 혼합량을, 기준 조건에서의 혼합 원료 중의 코크스 혼합량보다 적게 설정하고,When the condition in which the coke for forming the coke layer does not contain coke particles having a short diameter of 35 mm or less is defined as a reference condition, based on the measured ratio, the amount of coke mixed in the mixed raw material is determined under the reference condition. Set less than the amount of coke mixed in the mixed raw material,

기준 조건에서의 코크스 혼합량과 상기 비율에 기초하여 설정한 코크스 혼합량의 차분의 양의 코크스를, 코크스층을 형성하는 코크스로서 할당하는, 고로에 대한 원료 장입 방법.A raw material charging method for a blast furnace, wherein coke of a difference between the amount of coke mixture in the reference condition and the amount of coke mixture set based on the ratio is allocated as coke for forming a coke layer.

[2]상기 혼합 원료 중의 코크스 혼합량을, 측정된 상기 비율을 하기 (1) 식에 대입하여 산출되는 코크스 혼합량의 상한값 이하로 설정하는, 상기 [1]에 기재된 고로에 대한 원료 장입 방법.[2] The raw material charging method for the blast furnace according to [1], wherein the amount of coke mixed in the mixed raw material is set to be equal to or less than the upper limit of the amount of coke that is calculated by substituting the measured ratio into the following formula (1).

MIX = [(9/10) × α - 69/2] × β + 200 … (1)MIX = [(9/10) × α-69/2] × β + 200… (One)

여기서, (1) 식에 있어서, MIX 는, 혼합 원료 중의 코크스 혼합량의 상한값 (㎏/용선-톤), α 는, 코크스 입자의 단경이고, 5 ㎜ 내지 35 ㎜ 범위의 임의의 값, β 는, 단경이 α ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율 (질량%) 이다.Here, in the formula (1), MIX is the upper limit of the amount of coke mixed in the mixed raw material (kg/metallic-ton), α is the short diameter of the coke particles, an arbitrary value in the range of 5 mm to 35 mm, and β is, It is the proportion (mass %) of coke particles having a short diameter of α mm or less.

본 발명에서는, 코크스 혼합 광석층과, 코크스층을, 층상으로 형성하는 고로에 대한 원료 장입 방법에 있어서, 고로에 대한 코크스 반송 설비에서, 코크스층을 형성하기 위한 코크스의 입도 분포를 측정한다. 그리고, 이 입도 분포의 측정 결과에 기초하여, 코크스 혼합 광석층에 대한 코크스 혼합량을 설정하고, 설정된 코크스 혼합량과, 기준 조건인, 단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자의, 코크스층을 형성하기 위한 코크스 중에서의 비율이 제로인 경우에 있어서의 코크스 혼합량의 차분의 코크스량을, 코크스층을 형성하는 코크스로서 할당한다. 이로써, 세립의 코크스 함유량이 많은 코크스의 경우에는, 코크스층의 두께가 증대되고, 그 결과, 코크스층의 통기성, 요컨대, 고로 노 내의 통기성이 확보되어, 고로 조업의 안정화가 실현된다.In the present invention, in the method of loading a raw material into a blast furnace in which a coke mixed ore layer and a coke layer are formed in a layered form, a particle size distribution of coke for forming a coke layer is measured in a coke transport facility for the blast furnace. Then, based on the measurement result of this particle size distribution, the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer was set, and the set amount of coke mixed and the standard condition, of coke particles having a short diameter of 35 mm or less, among coke for forming a coke layer. The coke amount of the difference between the coke mixing amount in the case where the ratio of is zero is assigned as coke forming the coke layer. Thereby, in the case of coke with a large coke content of fine grains, the thickness of the coke layer increases, and as a result, air permeability of the coke layer, that is, air permeability in the blast furnace furnace, is secured, and stabilization of the operation of the blast furnace is realized.

도 1 은, 코크스 입자의 단경을 정의하는 도면이다.
도 2 는, 코크스층의 두께와 융착대 통기 저항의 관계를 측정하기 위해 사용한 시험 장치의 개략도이다.
도 3 은, 단경이 5 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율과, 혼합 원료 중의 코크스 혼합량의 상한값의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율과, 혼합 원료 중의 코크스 혼합량의 상한값의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 상한값 MIX 가 50 ㎏/용선-톤이 될 때의 비율 β 와, 코크스 입자의 단경 α 의 관계를 나타내는 도면이다.
1: is a figure which defines the short diameter of coke particle.
Fig. 2 is a schematic diagram of a test apparatus used to measure the relationship between the thickness of a coke layer and the fusion zone ventilation resistance.
3 is a diagram showing a relationship between a ratio of coke particles having a short diameter of 5 mm or less and an upper limit value of the amount of coke mixed in the mixed raw material.
4 is a diagram showing a relationship between a ratio of coke particles having a short diameter of 35 mm or less and an upper limit value of the amount of coke mixed in a mixed raw material.
5: is a figure which shows the relationship between the ratio β when the upper limit value MIX becomes 50 kg/molten iron-ton, and the short diameter α of coke particles.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

고로 내에, 철광석과 코크스를 혼합한 혼합 원료로 이루어지는 코크스 혼합 광석층과, 코크스층을, 층상으로 형성하여 실시하는 고로 조업에 있어서, 코크스층을 형성하는 코크스 중의 분상 코크스 (분급기의 체눈 치수 이하의 사이즈의 코크스) 의 함유량이 증가하면, 코크스층의 통기성, 요컨대 고로 내부의 통기성이 악화된다. 따라서, 이 경우에는, 코크스 혼합 광석층에 대한 코크스 혼합량을 줄이고, 이 줄인 분에 상당하는 분을 코크스층으로서 장입하여, 코크스층의 두께를 증가시키고, 이로써 고로 내부의 통기성을 확보하는 것이 필요해진다.In a blast furnace operation in which a coke-mixed ore layer composed of a mixed raw material of iron ore and coke is formed and a coke layer is formed in layers in the blast furnace, powdery coke in the coke forming the coke layer (less than the size of the classifier When the content of coke) of the size of is increased, the air permeability of the coke layer, that is, the air permeability inside the blast furnace deteriorates. Therefore, in this case, it is necessary to reduce the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer, and charge the amount corresponding to the reduced amount as the coke layer to increase the thickness of the coke layer, thereby securing air permeability inside the blast furnace. .

본 발명자들은, 코크스층을 형성하는 코크스의 분상 코크스의 함유량이 변화해도, 고로 내부의 통기성을 안정적으로 확보하는 것을 목적으로 하여, 고로 내부의 융착대의 통기 저항을 모의할 수 있는 시험 장치를 사용하여 시험하였다.The present inventors use a test apparatus capable of simulating the air permeability resistance of the fusion zone inside the blast furnace for the purpose of stably securing the air permeability inside the blast furnace even when the content of the powdered coke of the coke forming the coke layer changes. Tested.

통상적으로, 코크스층을 형성하는 코크스는, 체눈 치수가 35 ㎜ 인 분급기로 체쳐진 후에 고로에 반송되어, 고로 내에 장입된다. 체눈 치수가 35 ㎜ 인 분급기를 통과하지 않는 사이즈의 코크스이면, 고로 내부의 융착대의 통기성을 확보할 수 있는 것은, 당업자에게 주지의 사항이다. 단, 체눈 치수가 35 ㎜ 인 분급기로 체쳐진 후의 코크스에도, 체눈 치수가 35 ㎜ 인 분급기에 의해 체쳐져야 할 사이즈의 코크스 입자가 혼입되어 있다. 또, 고로에 대한 반송 도중의 낙하 충격 등에 의해서도 코크스는 분상화된다.Usually, the coke forming the coke layer is sieved by a classifier having a sieve size of 35 mm, and then conveyed to the blast furnace and charged into the blast furnace. It is well known to those skilled in the art that if it is coke of a size that does not pass through a classifier having a sieve size of 35 mm, the air permeability of the fusion zone inside the blast furnace can be ensured. However, coke particles of the size to be sieved by a classifier having a sieve size of 35 mm are also mixed in the coke after being sieved with a classifier having a sieve size of 35 mm. In addition, coke is powdered even by a drop impact during conveyance to the blast furnace.

본 명세서에서는, 코크스층을 형성하는 코크스에 함유되는, 체눈 치수가 35 ㎜ 인 분급기에 의해 체쳐져야 할 사이즈의 코크스를, 「단경이 35 ㎜ 이하인 코크스」라고 칭한다. 마찬가지로, 체눈 치수가 α ㎜ 인 분급기에 의해 체쳐져야 할 사이즈의 코크스를, 「단경이 α ㎜ 이하인 코크스」라고 칭한다. 여기서, 「코크스 입자의 단경」이란, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 코크스 입자의 투영면에 있어서, 코크스 입자의 무게 중심을 통과하는 직선과 투영면의 둘레의 교점의 교점간 거리가 최단이 될 때의 교점간 거리로 정의한다.In this specification, coke of a size to be sieved by a classifier having a sieve size of 35 mm, contained in the coke forming the coke layer, is referred to as "coke having a short diameter of 35 mm or less". Similarly, coke of a size to be sieved by a classifier having a sieve size of α mm is referred to as "coke having a short diameter of α mm or less". Here, "short diameter of coke particles" is an intersection point when the distance between the intersection of the intersection of the circumference of the projection surface and the straight line passing through the center of gravity of the coke particles in the projection plane of the coke particles becomes the shortest, as shown in FIG. It is defined as the inter-distance.

시험에서는, 코크스층을 형성하는 코크스에 있어서의, 단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자의 함유량에 주목하여, 고로 내부의 융착대의 통기성을 확보하는 조건으로서, 단경이 5 ㎜ 내지 35 ㎜ 범위의 임의의 단경 이하인 코크스 입자의 함유 비율과, 코크스 혼합 광석층 중의 코크스 혼합량의 관계를 조사하였다.In the test, paying attention to the content of coke particles having a short diameter of 35 mm or less in the coke forming the coke layer, as a condition for ensuring the air permeability of the fusion zone inside the blast furnace, any short diameter having a short diameter in the range of 5 mm to 35 mm The relationship between the content ratio of the following coke particles and the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer was investigated.

도 2 에, 코크스층의 두께와 융착대 통기 저항의 관계를 측정하기 위해 사용한 시험 장치의 개략도를 나타낸다. 도면 중, 부호 1 은, 시료 가열로이고, 이 시료 가열로 (1) 는, 그 내부에 시료 충전 용기 (2) 및 가열 장치 (3) 를 구비하고 있다. 또, 시료 충전 용기 (2) 의 내부에는, 코크스층 (4) 및 코크스 혼합 광석층 (5) 을 층상으로 충전한 시료 충전층 (6) 이 형성되어 있다. 그리고, 시료 충전층 (6) 은, 가열 장치 (3) 에 의해 그 온도가 제어된다. 부호 7 은 기체 가열로이며, 이 기체 가열로 (7) 도 그 내부에 가열 장치 (8) 를 구비하고 있다. 또한, 부호 9 는 가스 혼합기, 10 은 가스 유통용 배관, 11 은 압력계, 12 는 열전쌍, 13 은 누름판, 14 는 대좌, 15 는 접속봉이며, 이 접속봉 (15) 은 흑연 또는 금속제로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 부호 16 은 부하 수단이며, 이 시험 장치의 예에서는, 부하 수단으로서 추 (16) 를 사용하고 있다. 그리고, 이 추 (16) 에 의해, 고로 내를 모의한 하중을 시료 충전층 (6) 에 부여한다.Fig. 2 shows a schematic diagram of a test apparatus used to measure the relationship between the thickness of the coke layer and the fusion zone ventilation resistance. In the drawing, reference numeral 1 denotes a sample heating furnace, and the sample heating furnace 1 includes a sample filling container 2 and a heating device 3 therein. In addition, the sample filling layer 6 in which the coke layer 4 and the coke mixed ore layer 5 are layered is formed inside the sample filling container 2. And the temperature of the sample-filled layer 6 is controlled by the heating device 3. Reference numeral 7 denotes a gas heating furnace, and this gas heating furnace 7 also has a heating device 8 therein. In addition, numeral 9 is a gas mixer, 10 is a gas flow pipe, 11 is a pressure gauge, 12 is a thermocouple, 13 is a pressure plate, 14 is a pedestal, 15 is a connecting rod, and the connecting rod 15 is made of graphite or metal. desirable. In addition, reference numeral 16 denotes a load means, and in the example of this test apparatus, a weight 16 is used as the load means. Then, the load simulating the inside of the blast furnace is applied to the sample packed layer 6 by this weight 16.

이 시험 장치는, 도시한 바와 같이, 시료 가열로 (1) 와 기체 가열로 (7) 를 직렬 배치로 한 것에 최대의 특징이 있고, 이와 같이, 직렬 배치로 함으로써, 기체 가열로 (7) 에서 가열된 기체는, 시료 가열로 (1) 에 횡방향에서 침입하게 된다.As shown, this test apparatus has the greatest feature in that the sample heating furnace 1 and the gas heating furnace 7 are arranged in series, and in this way, in the gas heating furnace 7 The heated gas enters the sample heating furnace 1 in the transverse direction.

이 시험 장치에 있어서, 단경이 5 ㎜ 이하인 입자의 비율을 0 ∼ 5.0 질량% 의 범위로 조정한 코크스, 및 단경이 35 ㎜ 이하인 입자의 비율을 0 ∼ 50 질량% 로 조정한 코크스를 사용하여 코크스층 (4) 을 형성하고, 또한, 코크스 혼합 광석층 (5) 의 코크스 혼합량을 여러 가지 변경하여, 통기성을 조사하였다. 본 명세서에서는, 코크스층을 형성하기 위한 코크스가, 단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자를 함유하지 않는 조건을 기준 조건으로 정의하였다.In this test apparatus, coke obtained by adjusting the proportion of particles having a minor diameter of 5 mm or less in a range of 0 to 5.0 mass%, and coke having a proportion of particles having a minor diameter of 35 mm or less in a range of 0 to 50% by mass are used. The layer 4 was formed, and the amount of coke mixed in the coke-mixed ore layer 5 was variously changed to investigate the air permeability. In this specification, the condition in which coke for forming a coke layer does not contain coke particles having a short diameter of 35 mm or less was defined as a reference condition.

구체적으로는, 단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자의, 코크스층을 형성하기 위한 코크스 중에서의 비율이 제로인 경우, 요컨대, 기준 조건에 있어서의 코크스 혼합 광석층 (5) 의 코크스 혼합량을 200 ㎏/용선-톤으로 하였다. 그리고, 코크스층 (4) 을 형성하기 위한 코크스 중의 분상 코크스의 함유량의 증가에 수반하여 통기성이 악화되기 때문에, 그것을 담보하기 위해, 코크스 혼합 광석층 (5) 에 혼합되어 있던 코크스를, 코크스층 (4) 에 여러 가지 조건에서 할당하고, 통기성을 조사하였다. 그리고, 시험에서의 압손과, 기준 조건 (단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자를 함유하지 않는 조건) 에서의 압손이 동등해지는 시험에 있어서의, 코크스 혼합 광석층 (5) 에서의 코크스 혼합률 (㎏/용선-톤) 을, 단경이 5 ㎜ 이하인 입자의 비율, 및 단경이 35 ㎜ 이하인 입자의 비율에 따라 구하였다.Specifically, when the ratio of coke particles having a short diameter of 35 mm or less in the coke for forming the coke layer is zero, that is, the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer 5 in the reference condition is 200 kg/charter- Tones. And since the air permeability deteriorates with an increase in the content of powdery coke in the coke for forming the coke layer 4, in order to secure it, the coke mixed in the coke mixed ore layer 5 was mixed with the coke layer ( 4) was assigned under various conditions, and ventilation was investigated. And the coke mixing ratio in the coke mixed ore layer 5 in the test in which the pressure loss in the test and the pressure loss in the reference condition (a condition that does not contain coke particles having a short diameter of 35 mm or less) are equal (kg/ Molten iron-tone) was determined according to the proportion of particles having a short diameter of 5 mm or less and a proportion of particles having a short diameter of 35 mm or less.

시험에서 얻어진 결과를, 도 3 및 도 4 에 나타낸다. 도 3 은, 단경이 5 ㎜ 이하인 입자의 비율을 변경한 코크스를 사용한 시험에 있어서의, 단경이 5 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율과, 혼합 원료 중의 코크스 혼합량의 상한값의 관계를 나타내는 도면이다. 도 4 는, 단경이 35 ㎜ 이하인 입자의 비율을 변경한 코크스를 사용한 시험에 있어서의, 단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율과, 혼합 원료 중의 코크스 혼합량의 상한값의 관계를 나타내는 도면이다. 도 3 및 도 4 에서는, 기준 조건의 압손과 동등한 압손이 되는 코크스 혼합률 (㎏/용선-톤) 을 상한값으로서 표시하고 있다.The results obtained in the test are shown in FIGS. 3 and 4. Fig. 3 is a diagram showing the relationship between the ratio of coke particles having a short diameter of 5 mm or less and the upper limit of the amount of coke mixed in a mixed raw material in a test using coke in which the proportion of particles having a short diameter of 5 mm or less is changed. Fig. 4 is a diagram showing the relationship between the ratio of coke particles having a short diameter of 35 mm or less and the upper limit of the amount of coke mixed in a mixed raw material in a test using coke in which the proportion of particles having a short diameter of 35 mm or less is changed. In Figs. 3 and 4, the coke mixing ratio (kg/melt iron-ton) that becomes the pressure loss equivalent to the pressure loss in the reference condition is indicated as an upper limit value.

도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 가로축으로 나타내는, 단경이 5 ㎜ 이하 또는 35 ㎜ 이하인 입자의 비율과, 세로축으로 나타내는, 혼합 원료 중의 코크스 혼합량의 상한값은 직선 관계였다. 이 관계로부터, 혼합 원료 중의 코크스 혼합량의 상한값과, 단경이 5 ㎜ 이하 또는 35 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율은 일차식로 나타내는 것을 알 수 있다. 또, 단경이 5 ㎜ 이하인 경우와, 단경이 35 ㎜ 이하인 경우에, 코크스 혼합량의 상한값에 미치는 코크스 입자의 비율의 영향이 상이하다.As shown in FIGS. 3 and 4, the ratio of the particles having a short diameter of 5 mm or less or 35 mm or less, indicated by the horizontal axis, and the upper limit value of the amount of coke mixed in the mixed raw material indicated by the vertical axis, were in a linear relationship. From this relationship, it is understood that the upper limit value of the amount of coke mixed in the mixed raw material and the ratio of coke particles having a short diameter of 5 mm or less or 35 mm or less are represented by a linear equation. Moreover, when the short diameter is 5 mm or less and the short diameter is 35 mm or less, the influence of the proportion of coke particles on the upper limit of the amount of coke mixed is different.

이것으로부터, 혼합 원료 중의 코크스 혼합량의 상한값을 MIX (㎏/용선-톤) 로 하고, 코크스 입자의 단경을 α (㎜) 로 하고, 또한, 단경이 5 ㎜ 이하 또는 35 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율을 β (질량%) 로 하면, 이들 인자는 하기 (2) 식으로 나타낸다. 또한, (2) 식의 200 은, 기준 조건에서의 코크스 혼합량 (㎏/용선-톤) 이고, A, B 는 계수이다.From this, the upper limit of the amount of coke mixed in the mixed raw material is MIX (kg/molten iron-ton), the short diameter of the coke particles is α (mm), and the ratio of the coke particles having a short diameter of 5 mm or less or 35 mm or less is determined. When it is set to β (mass%), these factors are represented by the following (2) formula. In addition, 200 in the formula (2) is the amount of coke mixed (kg/molten iron-ton) under the reference conditions, and A and B are coefficients.

MIX = (A × α + B) × β + 200 … (2)MIX = (A × α + B) × β + 200… (2)

도 3 의 단경 5 ㎜ 이하의 코크스 입자의 비율 β 가 5 질량% 일 때 MIX 가 50 ㎏/용선-톤이 되는 조건, 및 도 4 의 단경 35 ㎜ 이하의 코크스 입자의 비율 β 가 50 질량% 일 때 MIX 가 50 ㎏/용선-톤이 되는 조건을 (2) 식에 대입하여, 계수 A 및 계수 B 를 구하면, A = 9/10, B = -69/2 가 얻어진다. 요컨대, (2) 식은, 하기 (1) 식으로 나타낸다.When the ratio β of coke particles having a short diameter of 5 mm or less in FIG. 3 is 5% by mass, the condition that MIX is 50 kg/metallic-tone, and the ratio β of coke particles having a short diameter of 35 mm or less in FIG. 4 is 50% by mass. When the condition under which MIX is 50 kg/charter-ton is substituted into Equation (2) and the coefficient A and the coefficient B are obtained, A = 9/10 and B = -69/2 are obtained. In short, the formula (2) is represented by the following formula (1).

MIX = [(9/10) × α - 69/2] × β + 200 … (1)MIX = [(9/10) × α-69/2] × β + 200… (One)

여기서, (1) 식에 있어서, MIX 는 혼합 원료 중의 코크스 혼합량의 상한값(㎏/용선-톤), α 는 코크스 입자의 단경이고, 5 ㎜ 내지 35 ㎜ 범위의 임의의 값, β 는 단경이 α ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율 (질량%) 이다.Here, in the formula (1), MIX is the upper limit of the amount of coke mixed in the mixed raw material (kg/metallic-ton), α is the short diameter of the coke particles, an arbitrary value in the range of 5 mm to 35 mm, and β is the short diameter α It is the ratio (mass %) of the coke particle which is mm or less.

(1) 식의 타당성을 확인하기 위해, 단경이 20 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율을 변경하여, 코크스 혼합량의 상한값 MIX 가 50 ㎏/용선-톤이 될 때의, 단경이 20 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율 β 를 구하였다. 그 결과, 단경이 20 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율 β 가 28 질량% 일 때, 코크스 혼합량의 상한값 MIX 가 50 ㎏/용선-톤이 되는 것을 알 수 있었다.(1) In order to confirm the validity of the formula, the ratio of coke particles having a short diameter of 20 mm or less is changed, and the ratio of coke particles having a short diameter of 20 mm or less when the upper limit MIX of the amount of coke mixture is 50 kg/charter-ton. β was calculated. As a result, it was found that when the ratio β of coke particles having a short diameter of 20 mm or less was 28% by mass, the upper limit value MIX of the amount of coke mixed was 50 kg/melt-ton.

그래서, α = 5 ㎜, α = 20 ㎜, α = 35 ㎜ 인 각 시험에 있어서, 상한값 MIX 가 50 ㎏/용선-톤이 될 때의 각각의 비율 β 에 대해 비교하였다. 도 5 는, 가로축을 코크스 입자의 단경 α (㎜) 로 하고, 세로축을 상한값 MIX 가 50 ㎏/용선-톤이 될 때의 비율 β (질량%) 로 하여, 비율 β 와 단경 α 의 관계를 나타내는 도면이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 상한값 MIX 가 50 ㎏/용선-톤이 될 때의 비율 β (질량%) 와, 코크스 입자의 단경 α (㎜) 은, 일차식의 관계로 나타내는 것을 알 수 있었다. 요컨대, (1) 식은, α 가 5 ∼ 35 ㎜ 의 범위인 한, 타당한 것을 확인할 수 있었다.Thus, in each of the tests in which α = 5 mm, α = 20 mm, and α = 35 mm, comparison was made for each ratio β when the upper limit MIX was 50 kg/charter-tone. 5 shows the relationship between the ratio β and the short diameter α, with the horizontal axis as the short diameter α (mm) of the coke particles, and the vertical axis as the ratio β (mass%) when the upper limit MIX is 50 kg/metallic-tone It is a drawing. As shown in FIG. 5, it was found that the ratio β (mass %) when the upper limit MIX is 50 kg/metallic-tone and the short diameter α (mm) of the coke particles are represented by the relationship of a linear equation. In short, it was confirmed that the formula (1) is valid as long as α is in the range of 5 to 35 mm.

또한, (1) 식은, 코크스층을 형성하기 위한 코크스 중의, 단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율이 제로인 경우 (기준 조건) 의 코크스 혼합 광석층에서의 코크스 혼합량을 200 ㎏/용선-톤으로 한 경우이지만, 본 발명을 실시함에 있어서, 기준 조건에서의 코크스 혼합량을 200 ㎏/용선-톤으로 한정할 필요는 없다.In addition, the formula (1) is that the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer in the case where the ratio of coke particles having a short diameter of 35 mm or less in the coke for forming the coke layer is zero (reference conditions) is 200 kg/charter-ton. Although it is a case, in carrying out the present invention, it is not necessary to limit the amount of coke mixture in the reference condition to 200 kg/charter-ton.

고로 조업에 있어서, 철광석의 환원 반응 및 생성되는 용선의 승온에 필요한 코크스비 (㎏/용선-톤) 는, 일반적으로는 300 ㎏/용선-톤 정도이지만, 각 고로의 조업 상황에 따라 변화한다. 또한, 코크스비란, 코크스 혼합 광석층과 코크스층의 쌍방에 배합되는 합계의 코크스 장입량 (㎏/용선-톤) 이다. 요컨대, 코크스비를 CR (㎏/용선-톤) 로 하면, 기준 조건에 있어서의 코크스 혼합 광석층에 배합되는 코크스의 양은, 코크스비 CR 에, 어느 배합비 γ (-) 를 승산한 양 (CR × γ) 으로 표시할 수 있다.In the blast furnace operation, the coke ratio (kg/charter-ton) required for the reduction reaction of iron ore and the increase in temperature of the generated molten iron is generally about 300 kg/charter-ton, but changes according to the operating conditions of each blast furnace. In addition, the coke ratio is the total amount of coke charged (kg/charter-ton) to be blended in both the coke mixed ore layer and the coke layer. In short, if the coke ratio is CR (kg/charter-ton), the amount of coke mixed in the coke-mixed ore layer under the reference condition is the amount obtained by multiplying the coke ratio CR by a certain mixing ratio γ (-) (CR × It can be expressed as γ).

본 발명은, 상기 시험 결과에 기초하여 이루어진 것으로, 본 발명에 관련된 고로에 대한 원료 장입 방법은, 철광석 및 코크스가 혼합된 혼합 원료와 코크스를 고로 노정으로부터 교대로 장입하고, 상기 혼합 원료로 이루어지는 코크스 혼합 광석층과 상기 코크스로 이루어지는 코크스층을 노 내에 층상으로 형성하는 고로에 대한 원료 장입 방법으로서, 상기 코크스층을 형성하기 위한 코크스를 고로에 반송하는 반송 설비 (벨트 컨베이어 등) 의 상방에 설치된 그 입도 측정 센서로, 상기 반송 설비에 의해 반송되는 코크스에 함유되는 입자의 단경이 5 ㎜ 내지 35 ㎜ 범위의 임의의 단경 이하인 코크스의 비율을 측정하고, 측정된 상기 비율에 기초하여, 상기 혼합 원료 중의 코크스 혼합량을, 기준 조건인, 단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자의, 상기 코크스층을 형성하기 위한 코크스 중에서의 비율이 제로인 경우에 있어서의 코크스 혼합량보다 줄여, 기준 조건에서의 코크스 혼합량과 상기 비율에 기초하여 설정한 코크스 혼합량의 차분의 양의 코크스를, 코크스층을 형성하는 코크스로서 할당한다. 요컨대, 코크스비 (㎏/용선-톤) 를 일정하게 하는 고로 조업에 있어서, 기준 조건에서의 코크스 혼합량과, 코크스층 (4) 을 형성하기 위한 코크스 중의 분상 코크스의 함유량에 기초하여 설정한 코크스 혼합량의 차분의 코크스량을, 코크스층을 형성하는 코크스로서 배합한다.The present invention was made on the basis of the above test results, and the method of charging a raw material to a blast furnace according to the present invention comprises: a mixed raw material in which iron ore and coke are mixed and coke are alternately charged from a blast furnace furnace top, and coke made of the mixed raw material. A method for charging raw materials into a blast furnace in which a mixed ore layer and a coke layer composed of the coke are formed in a layered shape in a furnace, and is installed above a conveying facility (belt conveyor, etc.) that transports coke for forming the coke layer to the blast furnace. With a particle size measurement sensor, a ratio of coke having a minor diameter of particles contained in the coke conveyed by the conveying facility is less than or equal to an arbitrary minor diameter in the range of 5 mm to 35 mm, and based on the measured proportion, in the mixed raw material The amount of coke mixed is reduced from the amount of coke mixed in the case where the ratio of coke particles having a short diameter of 35 mm or less, which is a reference condition, in the coke for forming the coke layer is zero, based on the amount of coke mixed in the reference condition and the ratio. The amount of coke in the difference between the amount of coke mixture set in this manner is allocated as coke for forming a coke layer. In short, in the blast furnace operation in which the coke ratio (kg/charter-ton) is constant, the amount of coke mixture set based on the amount of coke mixed under the reference conditions and the content of powdery coke in the coke for forming the coke layer 4 The amount of coke in the difference of is blended as coke forming a coke layer.

또한, 차분의 코크스량을 코크스 혼합층에서 코크스층으로 대체하는 것이 환원재비의 증감도 없고 통기성을 확보할 수 있어 바람직하지만, 대체량에 ±5 ㎏/용선-톤을 갖게 하는 것은 가능하다.In addition, it is preferable to replace the difference of the amount of coke from the coke mixture layer to the coke layer because there is no increase or decrease in the reducing material ratio and air permeability can be secured, but it is possible to make the replacement amount ±5 kg/charter-ton.

코크스 혼합층에 배합되어 있던 코크스를 코크스층으로 대체하는 경우에, 상기 혼합 원료 중의 코크스 혼합량을, 측정된 상기 비율을 상기 (1) 식에 대입하여 산출되는 코크스 혼합량의 상한값 이하로 설정하는 것이 바람직하다.In the case of replacing the coke blended in the coke mixture layer with the coke layer, it is preferable to set the amount of coke mixture in the mixed raw material to be less than the upper limit of the amount of coke mixture calculated by substituting the measured ratio into the equation (1) above. .

즉, 본 발명에 있어서는, 코크스층을 형성하는 코크스에 함유되는 세립 (단경 35 ㎜ 이하) 이 증가하면, 코크스층의 통기성이 악화되므로, 그것을 담보하도록, 코크스 혼합 광석층에 배합되어 있던 코크스를 코크스층에 할당하여, 고로 내부의 통기성을 확보한다. 이와 같이 하여 코크스량을 조정함으로써, 코크스비 (㎏/용선-톤) 는 어느 소정의 값으로 유지된다.That is, in the present invention, if the fine grains (shorter diameter 35 mm or less) contained in the coke forming the coke layer increase, the air permeability of the coke layer deteriorates. Therefore, the coke blended in the coke mixed ore layer is coke By allocating to the floor, ventilation inside the blast furnace is ensured. By adjusting the amount of coke in this way, the coke ratio (kg/charter-ton) is maintained at a certain predetermined value.

코크스의 입도 분포를 측정하는 입도 측정 센서로는, 예를 들어, 간행물 1 (간행물 1 ; 일본 공개특허공보 2003-83868호) 에 개시되는, 「측정 대상물을 촬상 장치에 의해 촬상하고, 촬상된 원화상으로부터, 당해 원화상에 블러링 처리를 실시한 블러링 화상을 얻어, 당해 블러링 화상을 2 치화 처리함으로써, 소정 입경 이상의 측정 대상물의 입경의 분포를 측정함과 함께, 상기 촬상된 원화상과 블러링 화상의 차분에 의해 형성된 차분 화상을 2 치화 처리함으로써, 상기 소정 입경 미만의 측정 대상물의 입경의 분포를 측정하고, 이들 2 종류의 입경 측정 분포의 측정 결과에 기초하여, 전체의 입경 분포를 측정하는 입도 분포 측정 방법」을 이용한 측정 장치 등을 사용하면 된다. 구체적으로는, 도 1 에 나타내는 교점간 거리를 화상 처리에 의해 검출할 수 있는 입도 측정 센서를 사용한다.As a particle size measurement sensor that measures the particle size distribution of coke, for example, "The object to be measured is imaged by an image pickup device, and the imaged circle is disclosed in Publication 1 (Publication 1; Japanese Patent Laid-Open No. 2003-83868). From an image, a blurring image obtained by subjecting the original image to a blurring treatment is obtained, and the blurring image is subjected to a binarization process to measure the distribution of the particle diameter of a measurement object having a predetermined particle diameter or more, and the captured original image and blur. By binarizing the difference image formed by the difference in the ring image, the distribution of the particle diameter of the measurement object less than the predetermined particle diameter is measured, and the overall particle diameter distribution is measured based on the measurement results of these two types of particle diameter measurement distribution. A measuring device or the like using the particle size distribution measuring method" may be used. Specifically, a particle size measurement sensor capable of detecting the distance between intersections shown in Fig. 1 by image processing is used.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 고로에 대한 코크스 반송 설비에서, 코크스층을 형성하는 코크스의 입도 분포를 측정하고, 이 입도 분포의 측정 결과에 기초하여, 코크스 혼합 광석층에 대한 코크스 혼합량 및 코크스층에 대한 코크스 배합량을 제어하기 때문에, 고로 노 내의 통기성이 확보되어, 고로 조업의 안정화가 실현된다.As described above, according to the present invention, in the coke transport facility for the blast furnace, the particle size distribution of coke forming the coke layer is measured, and based on the measurement result of the particle size distribution, the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer and Since the amount of coke blended to the coke layer is controlled, air permeability in the blast furnace furnace is ensured, and stabilization of the operation of the blast furnace is realized.

실시예Example

실기 고로에 있어서, 동일 코크스비 및 동일 출선비의 조건에서, 본 발명을 적용하여 원료 장입을 실시한 경우와, 본 발명의 범위 밖에서 원료 장입을 실시한 경우에, 가스 이용률 및 충전층에 있어서의 압력 손실을 조사한 결과를 비교하여 나타낸다. 코크스의 입도 분포를 측정하는 입도 측정 센서로는, 간행물 1 에 개시되는 입도 분포 측정 방법을 이용한 측정 장치를 사용하고, 이 측정 장치를, 코크스층을 형성하기 위한 코크스를 고로에 반송하는 벨트 컨베이어의 상방에 설치하였다.In a practical blast furnace, when the raw material is charged by applying the present invention under the conditions of the same coke ratio and the same starting line ratio, and when the raw material is charged outside the scope of the present invention, gas utilization rate and pressure loss in the packed bed The results of the investigation are compared and shown. As a particle size measurement sensor for measuring the particle size distribution of coke, a measurement device using the particle size distribution measurement method disclosed in Publication 1 is used, and this measurement device is a belt conveyor that conveys coke for forming a coke layer to a blast furnace. It was installed on the upper side.

코크스층을 형성하기 위한 코크스에 있어서, 단경이 5 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율을 입도 측정 센서에 의해 측정하였다. 혼합 원료 중의 코크스 혼합량 (㎏/용선-톤) 을, 단경이 5 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율의 측정값을 (1) 식에 대입하여 산출되는 코크스 혼합량의 상한값 MIX (㎏/용선-톤) 이하로 조정한 경우(본 발명예 1, 2) 와, 혼합 원료 중의 코크스 혼합량 (㎏/용선-톤) 을 (1) 식에 의한 상한값을 초과하는 값으로 한 경우 (비교예 1, 2) 를 비교하여 표 1 에 나타낸다.In coke for forming a coke layer, the proportion of coke particles having a short diameter of 5 mm or less was measured by a particle size measurement sensor. The amount of coke mixed in the mixed raw material (kg / molten iron-ton) is equal to or less than the upper limit of the amount of coke mixed (kg / molten iron-ton) calculated by substituting the measured value of the ratio of coke particles having a short diameter of 5 mm or less into the formula (1). The case of adjusting (Invention Examples 1 and 2) and the case of setting the amount of coke mixed in the mixed raw material (kg/charter-ton) exceeding the upper limit value according to the formula (1) (Comparative Examples 1 and 2) were compared. It is shown in Table 1.

Figure 112018089687180-pct00001
Figure 112018089687180-pct00001

또, 코크스층을 형성하기 위한 코크스에 있어서, 단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율을 입도 측정 센서에 의해 측정하였다. 혼합 원료 중의 코크스 혼합량 (㎏/용선-톤) 을, 단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율의 측정값을 (1) 식에 대입하여 산출되는 코크스 혼합량의 상한값 MIX (㎏/용선-톤) 이하로 조정한 경우 (본 발명예 3, 4) 와, 혼합 원료 중의 코크스 혼합량 (㎏/용선-톤) 을 (1) 식에 의한 상한값을 초과하는 값으로 한 경우 (비교예 3, 4) 를 비교하여 표 2 에 나타낸다.Moreover, in coke for forming a coke layer, the ratio of coke particles having a short diameter of 35 mm or less was measured by a particle size measuring sensor. The amount of coke mixed in the mixed raw material (kg / molten iron-ton) is equal to or less than the upper limit of the amount of coke mixed (kg / molten iron-ton) calculated by substituting the measured value of the ratio of coke particles having a short diameter of 35 mm or less into the formula (1). In the case of adjustment (Invention Examples 3 and 4) and the case where the amount of coke mixed in the mixed raw material (kg/charter-ton) exceeded the upper limit value according to the formula (1) (Comparative Examples 3 and 4) It is shown in Table 2.

Figure 112018089687180-pct00002
Figure 112018089687180-pct00002

표 1 및 표 2 에 나타내는 바와 같이, 본 발명을 적용한 경우에는, 가스 이용률이 향상되고, 또한, 충전층에 있어서의 압력 손실이 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 요컨대, 본 발명을 적용함으로써, 안정된 고로 조업이 가능해지는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Tables 1 and 2, when the present invention was applied, it was confirmed that the gas utilization rate was improved and the pressure loss in the packed bed was reduced. In short, it was confirmed that stable blast furnace operation became possible by applying the present invention.

1 : 시료 가열로
2 : 시료 충전 용기
3 : 가열 장치
4 : 코크스층
5 : 코크스 혼합 광석층
6 : 시료 충전층
7 : 기체 가열로
8 : 가열 장치
9 : 가스 혼합기
10 : 가스 유통용 배관
11 : 압력계
12 : 열전쌍
13 : 누름판
14 : 대좌
15 : 접속봉
16 : 추
1: sample heating furnace
2: sample filling container
3: heating device
4: coke layer
5: coke mixed ore layer
6: sample filled layer
7: gas heating furnace
8: heating device
9: gas mixer
10: gas distribution piping
11: pressure gauge
12: thermocouple
13: pressing plate
14: pedestal
15: connection rod
16: weight

Claims (2)

철광석 및 코크스가 혼합된 혼합 원료와 코크스를 고로 노정으로부터 교대로 장입하고,
상기 혼합 원료로 이루어지는 코크스 혼합 광석층과 상기 코크스로 이루어지는 코크스층을 노 내에 층상으로 형성하는 고로에 대한 원료 장입 방법으로서,
상기 코크스층을 형성하기 위한 코크스를 고로에 반송하는 반송 설비의 상방에 설치된 입도 측정 센서로, 상기 반송 설비에 의해 반송되는 코크스에 함유되는 입자의 단경이 5 ㎜ 이하 또는 35 ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율을 측정하고,
상기 코크스층을 형성하기 위한 코크스가, 단경이 35 ㎜ 이하인 코크스 입자를 함유하지 않는 조건을 기준 조건으로 정의하였을 때, 코크스 입자의 단경과 측정된 상기 비율에 기초하여, 상기 기준 조건의 압손과 동등한 압손이 되는 코크스 혼합량을 산출하고, 상기 혼합 원료 중의 코크스 혼합량을 산출된 코크스 혼합량 이하로 설정하고,
기준 조건에서의 코크스 혼합량과 상기 설정한 코크스 혼합량의 차분의 양의 코크스를, 코크스층을 형성하는 코크스로서 할당하는, 고로에 대한 원료 장입 방법.
The mixed raw material of iron ore and coke and coke are charged alternately from the blast furnace top,
A raw material charging method for a blast furnace in which a coke mixed ore layer made of the mixed raw material and a coke layer made of coke are formed in a layered shape in a furnace,
A particle size measurement sensor installed above a conveying facility that conveys the coke for forming the coke layer to the blast furnace, and the proportion of coke particles having a short diameter of 5 mm or less or 35 mm or less of the particles contained in the coke conveyed by the conveying facility And measure
When the condition that the coke for forming the coke layer does not contain coke particles having a short diameter of 35 mm or less is defined as a reference condition, based on the measured ratio with the short diameter of the coke particles, it is equivalent to the pressure loss in the reference condition. Calculate the amount of coke mixture to be compressed, and set the amount of coke mixture in the mixed raw material to be equal to or less than the calculated amount of coke mixture,
A raw material charging method for a blast furnace, wherein coke of an amount of the difference between the coke mixing amount and the set coke mixing amount under reference conditions is allocated as coke for forming a coke layer.
제 1 항에 있어서,
상기 혼합 원료 중의 코크스 혼합량을, 측정된 상기 비율을 하기 (1) 식에 대입하여 산출되는 코크스 혼합량의 상한값 이하로 설정하는, 고로에 대한 원료 장입 방법.
MIX = [(9/10) × α - 69/2] × β + 200 … (1)
여기서, (1) 식에 있어서,
MIX 는, 혼합 원료 중의 코크스 혼합량의 상한값 (㎏/용선-톤),
α 는, 코크스 입자의 단경이고, 5 ㎜ 또는 35 ㎜ 이고,
β 는, 단경이 α ㎜ 이하인 코크스 입자의 비율 (질량%) 로서,
α 가 5 ㎜ 인 경우에는 0 ∼ 5 질량% 의 범위이고,
α 가 35 ㎜ 인 경우에는 0 ∼ 50 질량% 의 범위이다.
The method of claim 1,
A raw material charging method for a blast furnace, wherein the amount of coke mixed in the mixed raw material is set to be equal to or less than the upper limit of the amount of coke calculated by substituting the measured ratio into the following equation (1).
MIX = [(9/10) × α-69/2] × β + 200… (One)
Here, in equation (1),
MIX is the upper limit of the amount of coke mixed in the mixed raw material (kg/metallic-ton)
α is the short diameter of the coke particle, 5 mm or 35 mm,
β is the proportion (mass%) of coke particles having a short diameter of α mm or less,
When α is 5 mm, it is in the range of 0 to 5 mass%,
When α is 35 mm, it is in the range of 0 to 50 mass%.
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