KR20140145610A - 고로로의 원료 장입 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따라, 코크스를, 괴(塊)코크스와 소괴(小塊) 코크스로 분급(分級)하여 로정(爐頂) 벙커에 충전하고, 또한 광석류 원료를, 대입경 광석류 원료와 소입경 광석류 원료로 분급하여 로정 벙커에 충전한 후, 당해 괴코크스를 배출할 때에는 당해 대입경 광석류 원료를 동시에 절출하고, 당해 소괴 코크스를 배출할 때에는 당해 소입경 광석류 원료를 동시에 절출함으로써, 코크스 다량 혼합시라도, 고로(高爐) 내의 통기성을 확보하여, 고로 조업의 안정화 및 열효율의 향상을 달성할 수 있는 고로로의 원료 장입 방법을 제공할 수 있다.

Description

고로로의 원료 장입 방법{METHOD FOR LOADING RAW MATERIAL INTO BLAST FURNACE}

본 발명은, 로(爐) 내로의 원료 장입을 선회 슈트에서 행하는 고로로의 원료 장입 방법에 관한 것이다.

고로는, 일반적으로 소결광, 펠렛, 괴상(塊狀) 광석 등의 광석류 원료와 코크스를 로정(爐頂)으로부터 층 형상으로 장입하고, 송풍구(tuyere)으로부터 연소 가스를 흘려, 선철(銑鐵)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 내 하부에는 융착대라고 불리는 광석이 연화 융착한 통기 저항이 큰 광석류 원료층 및 코크스 유래의 비교적 통기 저항이 작은 코크스 슬릿이 존재한다.

이 융착대의 통기성이 고로 전체의 통기성에 크게 영향을 미치고 있고, 고로에 있어서의 생산성을 율속(律速)하고 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 개재하여 고로 내에 장입하도록 하고 있다.

또한, 특허문헌 2에서는, 로정의 벙커에 광석과 코크스를 따로 따로 저류하고, 코크스와 광석을 동시에 혼합 장입함으로써, 코크스의 통상 장입용 배치, 코크스의 중심 장입용 배치 및 혼합 장입용 배치의 세가지를 동시에 행하도록 하고 있다.

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, 전(全)광석과 전코크스를 완전 혼합한 후 로 내에 장입하도록 하고 있다.

일본공개특허공보 평3-211210호 일본공개특허공보 2004-107794호 일본특허공고공보 소59-10402호

여기서, 위에 게재된 특허문헌 3에 기재된 대표적인 코크스의 평균 입경(粒徑)은, 약 40∼50㎜이며, 광석의 평균 입경은 약 15㎜이고, 양자의 입경은 대폭으로 상이한 점에서, 단순히 혼합한 것 만으로는 공극률이 대폭으로 저하되고, 로 내에 있어서 통기성이 악화되어, 가스의 취발이나 원료의 강하 불량과 같은 트러블이 발생할 가능성이 있다.

이들 트러블을 회피하기 위해서는, 로 축심부에 코크스만의 층을 형성하는 방법을 생각할 수 있다. 이 방법에 의하면, 로 축심부에 코크스층에 의한 가스가 지나는 길이 확보되기 때문에, 통기성의 개선이 가능해진다.

그러나, 코크스 다량 혼합시에는, 소괴(小塊) 코크스에 더하여, 더욱 큰 괴코크스를 혼합하는 점에서, 광석과 코크스와의 입경차가 더욱 커진다. 또한, 입경이 상이한 입자를 혼합하면, 그 혼합층은, 공극률이 한층 저하되는 것이 알려져 있다. 따라서, 코크스 다량 혼합시에는, 융착대의 통기성은 개선되기는 하지만, 고로 괴상대의 통기성의 악화가 우려된다.

본 발명은, 상기의 현상(現狀)을 감안하여 개발된 것으로, 가령, 코크스를 다량으로 혼합하는 조업을 실시하는 경우라도, 고로 내의 통기성을 확보하여, 고로 조업의 안정화 및 열효율의 향상을 달성할 수 있는, 고로로의 원료 장입 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.

1. 소결광, 펠렛, 괴상 광석 등의 광석류 원료 및 코크스의 고로 장입 원료를, 고로의 로정에 배치한 적어도 3개의 로정 벙커와, 당해 로정 벙커의 배출구에 배치되어 당해 로정 벙커로부터 배출되는 원료를 혼합하여 선회 슈트에 공급하는 집합 호퍼와, 당해 선회 슈트를 이용하여, 고로 내로 장입할 때에 있어서,

상기 코크스를, 괴코크스와 소괴 코크스로 분급(分級)하여 로정 벙커에 충전하고, 또한, 상기 광석류 원료를, 대입경 광석류 원료와 소입경 광석류 원료로 분급하여 로정 벙커에 충전한 후, 당해 괴코크스를 배출할 때에는 당해 대입경 광석류 원료를 동시에 절출하고, 당해 소괴 코크스를 배출할 때에는 당해 소입경 광석류 원료를 동시에 절출하는 고로로의 원료 장입 방법.

2. 상기 소괴 코크스의 입도 범위를 10∼40㎜로 하고, 또한 상기 소입경 광석류 원료의 입도 범위를 3∼20㎜로 하는 상기 1에 기재된 고로로의 원료 장입 방법.

3. 상기 괴코크스의 입도 범위를 30∼75㎜로 하고, 또한 상기 대입경 광석류 원료의 입도 범위를 10∼50㎜로 하는 상기 1 또는 2에 기재된 고로로의 원료 장입 방법.

4. 상기 대입경 광석류 원료와 상기 소입경 광석류 원료를 분급할 때에 있어서, 당해 대입경 광석류 원료와 당해 소입경 광석류 원료의 질량 비율을, 상기 괴코크스 중 광석류 원료로의 혼합에 제공하는 괴코크스와 상기 소괴 코크스와의 질량 비율에 일치시키는 상기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 고로로의 원료 장입 방법.

5. 상기 소괴 코크스와 상기 소입경 광석의 조화 평균경의 비 및, 상기 괴코크스와 상기 대입경 광석의 조화 평균경의 비를, 모두 광석 조화 평균 입경/코크스 조화 평균 입경의 비로써 0.1 이상으로 하는 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 고로로의 원료 장입 방법.

본 발명에 의하면, 고로 내로 광석류 원료 및 코크스를 장입할 때에, 괴코크스를 배출하는 경우는 대입경 광석류 원료를 동시에 절출하고, 소괴 코크스를 배출하는 경우는 소입경 광석류 원료를 동시에 절출하기 때문에, 로 하부에 있어서의 통기성이 현격하게 향상되어, 광석의 환원 속도가 대폭으로 향상되고, 가령, 코크스의 다량 혼합 조업을 실시하는 상황하에 있어서도, 안정된 고로 조업을 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 고로로의 원료 장입 방법의 일 실시 형태를 나타내는 개략도이다.
도 2는 충전층 압력 손실 평가 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 3(a)는 광석 분급 전의 괴코크스와의 입경 분포를, 도 3(b)는 광석 분급 전의 소괴 코크스와의 입경 분포를, 각각 나타내는 도면이다.
도 4(a)는 대입경 광석과 괴코크스의 입경 분포를, 도 4(b)는 소입경 광석과 소괴 코크스의 입경 분포를, 각각 나타내는 도면이다.
도 5(a)는 도 3(a) 및 도 4(a)의 입도 분포의 압손을, 도 5(b)는 도 3(b) 및 도 4(b)의 입도 분포의 압손을, 각각 나타내는 도면이다.
도 6은 Ergun식을 이용하여, 충전층의 압력 손실로 부여하는 공극률의 영향을 평가한 결과를 나타내는 도면이다.
도 7은 대입경 입자의 비율과 공극률의 저하를 기하적으로 산출한 결과를 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명의 대표적인 일 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

고로 내에, 광석류 원료 및 코크스를 장입하는 구체적인 장입 요령을, 도 1에 기초하여 설명한다.

이하의 설명에서는, 로정 벙커(12a)에는 괴코크스가, 또한 로정 벙커(12b)에는 대입경 광석류 원료에는, 추가로 로정 벙커(12c)에는 소괴 코크스와 소입경 광석류 원료를 사전에 혼합한 것이, 각각 저류되어 있는 것으로 한다.

또한 도면 중, 10은 고로, 12a∼12c는 로정 벙커, 13은 유량 조정 게이트, 14는 집합 호퍼, 15는 벨리스식 장입 장치, 16은 선회 슈트이다. 또한, θ는, 선회 슈트의 수직 방향에 대한 각도이다. 또한, 본 발명에 이용되는 코크스에 특별한 한정은 없고, 공지의 고로용 코크스이면 문제는 없다. 다른 한편, 광석류 원료란, 소결광, 펠렛, 괴상 광석 등, 고로용 광석으로서 상용되는 것이면 특별히 한정은 없다.

로정 벙커로부터의 원료 장입 순서로서는, 우선, 선회 슈트(16)의 원료 장입처를 고로의 로벽 내주부로 하고, 괴코크스를 장입한 로정 벙커(12a)로부터 코크스만을 장입함으로써, 고로의 중심부에는, 필요에 따라서 중심 코크스층을, 또한 로벽 내주부에는, 주변 코크스층을 형성할 수 있다.

즉, 선회 슈트(16)의 원료 장입처가, 고로의 중심부 또는 로벽부를 향하고 있는 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 저류되어 있는 괴코크스만을 선회 슈트(16)에 공급함으로써, 고로의 중심부에는, 중심 코크스층을, 또한 로벽 내주부에는 주변 코크스층을 각각 형성할 수 있다.

상기 코크스는, 전술한 바와 같이, 괴코크스와 소괴 코크스로 분급하여 로정 벙커에 충전되고, 또한, 상기 광석류 원료를, 대입경 광석류 원료와 소입경 광석류 원료로 분급하여, 각각 로정 벙커에 충전하고 있다. 그리고, 본 발명에서는, 당해 괴코크스를 배출할 때에는 당해 대입경 광석류 원료를 동시에 절출하고, 당해 소괴 코크스는 당해 소입경 광석류 원료와 동시에 배출되는 것이다.

즉, 로정 벙커(12a)로부터 괴코크스를 배출할 때에는 대입경 광석류 원료를 로정 벙커(12b)로부터 동시에 절출하고, 또한, 적절하게, 로정 벙커(12c)로부터 소괴 코크스와 소입경 광석류 원료를 사전에 혼합한 것을 배출함으로써, 통기 저항이 낮은 양호한 혼합층을 고로 괴상대에 형성할 수 있는 것이다.

전술한 바와 같이, 코크스 다량 혼합시에는, 소괴 코크스에 더하여, 괴코크스를 혼합하는 점에서, 광석과 코크스와의 입경차가 커져, 당해 혼합층의 공극률의 저하가 발생하기 때문에, 융착대의 통기성은 개선되기는 하지만, 고로 괴상대의 통기성이 악화된다.

그래서, 본 발명에서는, 전술한 바와 같이, 괴코크스와 대입경 광석류 원료를 동시에 절출하고, 한편 소괴 코크스를 배출할 때에는 소입경 광석류 원료를 동시에 배출함으로써, 고로 괴상대의 공극률의 저하가 해소되어, 코크스 다량 혼합시라도, 고로 내의 통기성을 확보할 수 있는 것이다.

여기에서, 괴코크스와 대입경 광석류 원료의 혼합층을 혼합층 L, 소괴 코크스와 소입경 광석류 원료와의 혼합층을, 혼합층 S라고 호칭하면, 본 발명에서는, 실제조시의 원료의 할당에 따라서, 혼합층 L과 혼합층 S를 교대로 적층시켜도, 혼합층 L이 복수층 적층하고, 혼합층 S가 그 위에 한층 적층해도, 그 반대로 혼합층 S가 복수층 적층하고, 혼합층 L이 그 위에 한층 적층해도, 그 사이의 임의의 층 간에, 코크스만의 층이 형성되어 있어도, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전술한 바와 같은, 중심 코크스층이나 주변 코크스층이 아울러 형성되어 있어도 좋다.

다음으로, 상기 혼합층 L 및 혼합층 S의 효과를, 그 효과를 확인한 시험을 기초로 설명한다.

상기 시험에서는, 도 2에 나타내는 충전층 압력 손실 평가 장치를 이용하여, 분급 전후의 광석 코크스 충전층의 압력 손실을 측정했다.

여기에서, 도 3(a)에 광석 분급 전의 괴코크스와의 입경 분포를, 도 3(b)에 광석 분급 전의 소괴 코크스와의 입경 분포를 각각 나타낸다. 또한, 도 4(a)에 대입경 광석과 괴코크스의 입경 분포를, 도 4(b)에 소입경 광석과 소괴 코크스의 입경 분포를 나타낸다.

도 3(a)와 도 4(a)를, 또한 도 3(b)와 도 4(b)를 각각 비교하면, 대입경 광석과 괴코크스를 혼합했을 때, 나아가서는 소입경 광석과 소괴 코크스를 혼합했을 때의 입경 분포폭이 각각 저하되어 있는 것을 알 수 있다.

이상의 결과로부터, 입경폭의 편차 확대에 수반하는 공극률의 저하에 의한 충전층 압력 손실을 제어할 수 있는 것을 기대할 수 있다.

다음으로, 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) 및 도 4(b)의 입도 분포를 갖는 시료를, 위에 게재된 도 2에 나타낸 충전층 압력 손실 측정 장치에 충전하여, 압력 손실을 각각 측정한 결과를, 도 5(a) 및 도 5(b)에 나타낸다. 또한, 광석의 질량은 1900g, 코크스의 질량은 170g으로 하여 혼합하고, 각각 원통 용기에 장입하여 시험했다.

도 5(a) 및 도 5(b)에 나타낸 결과로부터, 도 3(a) 및 도 3(b)의 입도 분포시와 비교하여, 도 4(a) 및 도 4(b)의 입도 분포시에, 충전층 압력 손실은 각각 저하되는 것이 확인되었다. 따라서, 광석과 코크스의 혼합층은, 대입경 광석과 괴코크스, 즉 혼합층 L 및, 소입경 광석과 소괴 코크스, 즉 혼합층 S로 했을 때에, 충전층 압력 손실의 저멸이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

이상의 시험 결과 및, 그 외에 실시한 광석류 원료 등의 입경에 관한 여러 가지 시험의 결과를 정리하면, 이하와 같이 된다.

우선, 소괴 코크스의 입도 범위로서는, 10∼40㎜가 적합하다. 한편, 괴코크스의 입도 범위는 30∼75㎜가 적합하다. 상기 입도 범위를 벗어나면, 모두 충전층 압력 손실의 저멸 효과가 적어지기 때문이다. 또한, 상기한 바와 같이, 입도 범위에 중복 부분이 있어도 좋다.

또한, 소입경 광석류 원료의 입도 범위로서는, 3∼20㎜가 적합하고, 대입경 광석류 원료의 입도 범위는 10∼50㎜가 적합하다. 상기 입도 범위를 벗어나면, 이 경우도 역시, 모두 충전층 압력 손실의 저멸 효과가 적어지기 때문이다. 또한, 상기한 바와 같이, 광석류 원료의 입도 범위도 중복 부분이 있어도 좋다.

또한, 본 발명에서는, 대입경 광석류 원료와 소입경 광석류 원료를 분급할 때에 있어서, 대입경 광석류 원료와 소입경 광석류 원료의 분급점을, 그 질량 비율, 즉, (대입경 광석류 원료의 질량/소입경 광석류 원료의 질량)×100을, 고로로 장입하는 괴코크스 중에서 광석류 원료로의 혼합에 제공하는 괴코크스와, 소괴 코크스와의 질량 비율, 즉, (광석류 원료로의 혼합에 제공하는 괴코크스의 질량/소괴 코크스의 질량)×100에 일치시키면, 보다 양호한 통기성이 얻어지는 것이 판명되었다. 또한, 본 발명에 있어서, 일치란, 완전 일치가 바람직하지만, 5％ 정도의 오차는, 전혀 문제가 없다.

게다가, 발명자들은, 이하에 나타내는 Ergun식 (식 1)을 이용하여, 충전층의 압력 손실로 부여하는 공극률의 영향을 평가했다.

여기에서 ρ[㎏/㎥]: 유체의 밀도, μ[Poise]: 유체의 점성 계수, u[m/sec]: 유체의 평균 유속, D_p[m]: 평균 입자 직경, ε[-]: 공극률, Δp/L[Pa/m]: 충전층 압력 손실로 각각 둔다.

각 물성값은, 고로 샤프트부를 모의하여, ρ[㎏/㎥]＝2.1, μ[Poise]＝2.23×10^-5, u[m/sec]＝0.85, D_p[m]＝0.02로 했다.

도 6에 계산 결과를 나타낸다.

동(同) 도면으로부터, 공극률: 0.3 이하의 영역에 있어서, 공극률의 감소에 대한 압력 손실의 증가가 커져, 공극률이 압력 손실로 부여하는 영향은, 공극률: 0.3 이하의 영역에서 현저하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 압손의 상승을 억제하려면, 공극률을 0.3 이상으로 유지하는 것이 유효하다고 생각된다.

한편, 대입경 입자의 비율과 공극률의 저하를 기하적으로 산출한 종래 인식을, 도 7에 나타낸다. 동 도면으로부터, 입경비: 0.2∼0.1의 범위에서는, 공극률이 크게 저하되는 것을 알 수 있다. 또한, 입경비: 0.1에서는, 대입경 입자의 비율이 65％ 부근에 있어서 공극률이 33％ 정도가 되는 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에서는, 소괴 코크스와 소입경 광석의 조화 평균경의 비 및, 괴코크스와 대입경 광석의 조화 평균경의 비를, 모두 광석 입경/코크스 입경의 비로써 0.2 이상으로 하는 것이 바람직하다.

실제의 코크스 광석 혼합층은, 입도 분포를 갖고, 공극률이 더욱 저하되는 것을 근거로 하면, 입경비: 0.1에 있어서는, 공극률: 0.3 미만이 되는 것을 생각할 수 있다.

따라서, 광석과 코크스의 입경비는, 대입경 광석과 괴코크스, 또는 소입경 광석과 소괴 코크스의 어느 조합이라도, 바람직하게는 0.1 이상이고, 보다 바람직하게는 0.2 이상이다.

한편, 상기 입경비에 상한은 특별히 한정되지 않지만, 0.2∼0.75 정도가 바람직하다.

이어서, 상기한 혼합층을 순서대로, 고로 내에 하부에서 상부까지 형성하여 행한다.

그 때문에, 고로의 하부에 있어서의 탕(湯) 고임부에 형성한 송풍구의 송풍관으로부터 CO를 주체로 하는 고온 가스를 유입시킴으로써, 코크스층을 통과하여 상승하는 가스류가 형성됨과 함께, 혼합층을 통과하여 상승하는 가스류가 형성된다. 이 송풍관으로부터 유입되는 고온 가스에 의해, 코크스를 연소시켜, 광석류 원료를 환원 용해시킨다.

이에 따라, 고로의 하부에 있어서의 광석류 원료가 용융하여, 고로 내에 장입된 코크스와 광석류 원료가 로정으로부터 로 하부로 강하하고, 광석류 원료의 환원과 광석류 원료의 승온이 일어난다.

이 때문에, 용융층의 상부측에 광석류 원료가 연화한 융착대가 형성되고, 이 융착대의 상부측에서 광석류 원료의 환원이 행해진다.

이때, 고로의 하부에서는, 혼합층에 있어서, 광석류 원료와 코크스가 완전 혼합되어, 광석류 원료 간에 코크스가 인입된 상태가 되고, 통기성이 개선됨과 함께, 고온 가스가 직접 광석류 원료 간을 통과하기 때문에, 전열 지연이 없이 전열 특성을 개선할 수 있다.

게다가, 고로의 융착대의 하부에서는, 광석류 원료와 고온 가스의 접촉 면적이 확대되어, 침탄을 촉진할 수 있다. 또한, 융착대 내에서는, 통기성 및 전열성을 개선할 수 있다. 또한, 고로의 상부에서도, 광석류 원료와 코크스가 근접하여 배치되어 있기 때문에, 광석류 원료의 환원 반응과 가스화 반응(카본 솔루션 로스 반응)과의 상호 활성화 현상인 커플링 반응에 의해 환원 지연을 발생시키는 일 없이 양호한 환원이 행해진다.

이때의 환원 반응은, FeO＋CO＝Fe＋CO₂로 나타난다.

또한, 가스화 반응은, C＋CO₂＝2CO로 나타난다.

한편, 전술한 광석과 코크스를 층 형상으로 적층하는 종래예에서는, 고로 내에 광석과 코크스를 교대로 장입하여, 고로 내에 광석층과 코크스층이 층 형상이 되도록 장입한다. 이 경우에는, 송풍구의 송풍관으로부터 CO 주체의 고온 가스를 유입시켰을 때에, 융착대의 하부에서, 코크스 슬릿 감소에 의해 통기가 제한되어 압손이 상승함으로써, 광석의 고온 가스와의 접촉 면적이 작아져 침탄이 제한된다는 문제가 있다.

또한, 융착대의 상부측에서는, 코크스 슬릿이 형성되고, 주로 이 코크스 슬릿을 통과하여, 광석에 열이 전도되기 때문에, 전열 지연이 발생하여 전열 부족이 됨과 함께, 고로의 상부에서는, 통기성이 좋은 코크스층과 통기성이 나쁜 광석층이 적층되어 있기 때문에, 승온 속도가 저하될 뿐만 아니라, 환원 반응만이 행해져, 상기한 커플링 반응을 요망할 수 없기 때문에, 환원 지연이 발생한다는 문제가 발생한다.

그러나, 본 발명에 따른 실시 형태에서는, 전술한 바와 같은 입도 조정을 한 광석층과 코크스층이 층 형상으로 되어 있기 때문에, 가스 흐름을 균일화하여, 양호한 전열성을 확보하고 안정적인 통기 개선이 가능해져, 상기 종래예의 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 종래, 용선: 1t을 제조하는 데에 필요한 코크스량(㎏), 즉 코크스비는 320∼350㎏/t 정도였지만, 본 발명에 따라 원료 장입을 행하는 경우에는 코크스비를 270∼300㎏/t 정도까지 저멸하는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 고로 내의 선회 슈트를, 축심부로부터 외주벽측에 순서대로 경동(傾動)시키는 역경동 제어하는 경우에 대해서 설명했지만, 이것으로 한정되는 것이 아니며, 선회 슈트를 외주벽측으로부터 축심부에 경동시키는, 소위 순(順)경동 제어의 경우라도, 상기 실시 형태와 동등한 결과를 얻을 수 있다. 이 경우는, 선회 슈트가 축심부로 이동할 때까지, 3개의 로정 벙커로부터 코크스나, 광석류 원료를, 전술한 바와 같이, 괴코크스의 배출과 대입경 광석류 원료를 동시에 절출하고, 한편 소괴 코크스를 배출할 때에는 소입경 광석류 원료를 동시에 배출하면 좋다.

또한, 상기한 설명은, 3개의 로정 벙커의 경우에 대해서 설명했지만, 괴코크스, 소괴 코크스, 대입경 광석류 원료 및 소입경 광석류 원료를, 각각 다른 로정 벙커에 충전해도 좋다. 또한, 괴코크스 중 광석류 원료로의 혼합에 제공하는 이외의 괴코크스를 다른 로정 벙커에 충전해도 좋다.

실시예

본 발명의 효과를 실증하기 위해, 위에 게재된 도 2에 나타낸 실험장치를 이용하여, 고로 내의 고로 괴상대를 모의하고, 그 충전층 압력 손실을 조사했다.

이 실험 장치는, 도 2에 나타낸 바와 같이 직경: 10㎝의 원통형의 스테인리스 강제의 통으로서, 하부로부터 소정량의 공기(AIR)를 불어넣을 수 있다. 그리고, 상기 통의 상단부 및 하단부에는, 통 내부의 압력을 측정하기 위한 개공부가 형성되고, 압력계에 튜브로 연결되어 있다.

여기에서, 이하의 실시예에 이용한 장입 원료로서는, 이하에 나타내는 것을 이용했다.

코크스…부피 밀도: 0.578g/㎤

광석…부피 밀도: 1.835g/㎤

여기에서, 비교예 1은, 코크스 혼합 코크스원단위(coke specific consumption) 120㎏/t인 것, 발명예 1은, 동일 제원(諸元)에 있어서, 광석을 분급하고, 소입경 광석과 대입경 광석을 각각 혼합한 것, 발명예 2는, 코크스 혼합량을 추가로 증가하여 200㎏/t－p로 한 것으로 했다. 또한, 발명예 3은, 소입경 광석의 입경 범위를 좁게 하여 발명예 2로부터 통기성 개선을 도모하는 것으로 했다. 또한, 비교예 1은, 도 2 중의 시료층이 괴코크스＋광석(분급 없음)과 소괴 코크스＋광석(분급 없음)의 2층, 또한, 발명예 1, 2 및 3은, 각각, 상기 시료층이 괴코크스＋대입경 광석과 소괴 코크스＋소입경 광석의 2층으로 되어 있다.

게다가, 각각의 코크스나, 광석의 입도 범위, 질량 비율 및 조화 평균경은, 모두 표 1에 나타낸 바와 같다.

각각의 경우에 있어서의 충전층 압력 손실의 측정 결과를, 표 1과 비교하여 병기한다.

본 발명에서는, 고로의 로정 설비에 수송되기 전의, 지상 부근의 광석을 저류하기 위한 저광조 및, 코크스를 저류하기 위한 저해조로부터, 각각 배출된 후의 입도를 측정하는 것이 바람직하다.

또한, 측정의 빈도로서는, 1주간에 1회 정도가 요구되고, 바람직하게는 1일에 수차례의 측정이 좋다. 또한, 평균경으로서는, 이하에 나타내는 조화 평균경이 고로 내의 압력 손실을 평가할 때에 적합하다. 여기에서, 조화 평균경: D_p는, i개로 체 분리된 시료에 대하여 이하의 식 2로 나타난다.

여기에서 D_p[m]: 입자의 조화 평균경, w_i[-]: 체눈마다의 질량 비율, d_pi[m]: 체눈마다의 대표 입자경으로 각각 둔다.

동 표로부터, 발명예 1에 기재된 바와 같이 광석을 분급하면, 충분하게 충전층 압력 손실이 경감되는 것을 알 수 있다. 또한, 발명예 2에서는, 대입경 광석의 비율이 증가하고, 소입경 광석이 감소함으로써, 소입경 광석의 평균 입경이 작아졌기 때문에, 발명예 1과 비교하면, 그 충전층 통기 저항이 증가하기는 하지만, 비교예 1보다는, 1m당 1000㎩ 이상의 낮은 충전층 통기 저항을 나타냈다. 또한, 발명예 3은, 대입경 광석의 비율을 발명예 2와 동일하게 했지만, 소입경 광석의 입경폭을 작게 했기 때문에, 발명예 1과 비교하면, 그 충전층 통기 저항이 증가하기는 하지만, 비교예 1보다는, 1m당 2000㎩ 이상의 낮은 충전층 통기 저항을 나타냈다.

따라서, 괴코크스를 배출할 때에는 당해 대입경 광석류 원료를 동시에 절출하고, 당해 소괴 코크스를 배출할 때에는 당해 소입경 광석류 원료를 동시에 절출함으로써, 통기 저항을 저멸할 수 있는 것이 실증되었다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 코크스로서, 10∼75㎜의 것을 이용하여, 광석으로서, 3∼50㎜의 것을 이용했지만, 입도 범위의 조합이나 질량 비율의 조합, 또한 조화 평균경 등의 관계를, 본 발명에 따라 만족하면, 각각의 값을 적절하게 변경해도, 문제없이 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

10 : 고로
12a∼12c : 로정 벙커
13 : 유량 조정 게이트
14 : 집합 호퍼
15 : 벨리스식 장입 장치
16 : 선회 슈트

Claims (5)

1. 소결광, 펠렛, 괴상(塊狀) 광석 등의 광석류 원료 및 코크스의 고로(高爐) 장입 원료를, 고로의 로정(爐頂)에 배치한 적어도 3개의 로정 벙커와, 당해 로정 벙커의 배출구에 배치되어 당해 로정 벙커로부터 배출되는 원료를 혼합하여 선회 슈트에 공급하는 집합 호퍼와, 당해 선회 슈트를 이용하여, 고로 내로 장입할 때에 있어서,
   상기 코크스를, 괴코크스와 소괴(小塊) 코크스로 분급(分級)하여 로정 벙커에 충전하고, 또한, 상기 광석류 원료를, 대입경(大粒徑) 광석류 원료와 소입경 광석류 원료로 분급하여 로정 벙커에 충전한 후, 당해 괴코크스를 배출할 때에는 당해 대입경 광석류 원료를 동시에 절출하고, 당해 소괴 코크스를 배출할 때에는 당해 소입경 광석류 원료를 동시에 절출하는 고로로의 원료 장입 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 소괴 코크스의 입도 범위를 10∼40㎜로 하고, 또한 상기 소입경 광석류 원료의 입도 범위를 3∼20㎜로 하는 고로로의 원료 장입 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 괴코크스의 입도 범위를 30∼75㎜로 하고, 또한 상기 대입경 광석류 원료의 입도 범위를 10∼50㎜로 하는 고로로의 원료 장입 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 대입경 광석류 원료와 상기 소입경 광석류 원료를 분급할 때에 있어서, 당해 대입경 광석류 원료와 당해 소입경 광석류 원료의 질량 비율을, 상기 괴코크스 중 광석류 원료로의 혼합에 제공하는 괴코크스와 상기 소괴 코크스와의 질량 비율에 일치시키는 고로로의 원료 장입 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 소괴 코크스와 상기 소입경 광석의 조화 평균경의 비 및, 상기 괴코크스와 상기 대입경 광석의 조화 평균경의 비를, 모두 광석 조화 평균 입경/코크스 조화 평균 입경의 비로써 0.1 이상으로 하는 고로로의 원료 장입 방법.
   
   

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