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JP2962195B2 - 高炉操業方法 - Google Patents

高炉操業方法

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Publication number
JP2962195B2
JP2962195B2 JP18341195A JP18341195A JP2962195B2 JP 2962195 B2 JP2962195 B2 JP 2962195B2 JP 18341195 A JP18341195 A JP 18341195A JP 18341195 A JP18341195 A JP 18341195A JP 2962195 B2 JP2962195 B2 JP 2962195B2
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JP
Japan
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blast furnace
sinter
slag
ratio
component
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JP18341195A
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JPH0913107A (ja
Inventor
尊三 川口
勝 松村
雅彦 星
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=16135315&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2962195(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication of JPH0913107A publication Critical patent/JPH0913107A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高炉の補助燃料として
微粉炭を羽口より吹込んで高炉操業を行う方法に係り、
より詳しくは150kg/p−tを超える多量の微粉炭
を吹込む高炉操業における焼結鉱の被還元性の改善と、
高出銑比および低燃料比をはかる高炉操業方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】高炉への微粉炭吹込みは、操業安定、コ
ストダウン、生産性向上、石炭選択自由度拡大の手段と
して有効な技術であることから、近年多く実施されてい
る(特公昭40−23763号公報等参照)。特に、微
粉炭の多量吹込みはコークス炉老朽化、環境問題等にも
対処できる有効な手段として重要性を増しており、最近
ではコークスの価格差の点から微粉炭の100kg/p
−tレベルの吹込操業が実施されている。このようにし
て吹込まれた微粉炭は、炉内で一部コークスの代りに燃
焼し高温で多量の還元ガスを生成し効率的な還元反応を
行う。
【0003】一般に高炉操業にあっては鉄源として焼結
鉱、ペレット、塊鉱石が、副原料として石灰石、蛇紋岩
等が、燃料としてコークスがそれぞれ炉頂より装入され
る。その際、コークスとその他の原料とを交互に装入
し、炉上部にコークス層とその他の原料層とを交互に形
成している。一方、高炉下部では羽口から熱風と微粉炭
等の補助燃料が吹込まれ、羽口近傍で燃焼している。
【0004】炉頂より装入された原料は、炉内での荷下
りとともに昇温、還元され、鉄源中の鉄酸化物(Fe
)はFeOまたはFeになり、やがて溶融し液滴と
なって、残留するコークス層中のコークス粒子間を滴下
していく。この時、溶融物としては、金属分であるFe
とスラグ分である(FeOーCaOーAlーMg
O)の2種類ができ、比重や表面物性の差から分離して
いる。そして、滴下したFeとスラグは炉底に溜り、最
下部にある出銑口より排出される。
【0005】このような高炉操業にあっては、一般に微
粉炭吹込量で100kg/p−tまで、焼結鉱比率74
%、焼結鉱成分としてCaO10%、SiO5.4
%、CaO/SiO=1.85、Al1.8
%、MgO1.0%のものが用いられている。
【0006】さらに、例えば特開平5−255718号
公報には、焼結鉱のAlが1.9%を超えた時に
CaO/SiOを2.0以上に改善することで微粉炭
比150kg/p−t以上を達成する操業法が開示され
ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】一般に微粉炭吹込量が
100kg/p−tレベルであれば、高炉操業は従来の
焼結鉱比率や焼結鉱成分で十分に安定操業が可能であ
る。しかし、微粉炭比が150kg/p−t以上になる
と、高炉の通気性悪化、原料の降下異常等の高炉操業を
阻害する原因が増加し、高炉操業を安定に維持すること
が困難となり、出銑比の低下、燃料比の上昇を招く。
【0008】また、微粉炭の多量吹込みは、羽口前レー
スウエイでの燃焼性悪化により未燃分(チャー)が発生
し、微粉炭吹込量が150kg/p−t以上になるとそ
の量は図8に示すごとく飛躍的に増大する。このチャー
はレースウエイから飛出し前記した液滴スラグ融液に捕
捉され、チャーに含有されているCと滴下スラグに含有
されているFeOとが反応し、スラグ中のFeO成分の
低下をきたすとともに、Feはスラグから分離する。焼
結鉱を還元させた上でのスラグ融点は、FeO、Al
成分の上昇とともに低下し、逆にCaO成分の上昇
とともに高くなる。
【0009】したがって、チャーを捕捉したスラグ融液
は、FeO成分の低下とともに融点が上昇し、一部固相
を形成する部分が発生する。また、未反応で融液中に懸
濁する固相のチャーも増加し、融液の粘性が上昇し、炉
下部コークス層の荷下がり挙動に悪影響を及ぼす。この
ため、微粉炭吹込量が150kg/p−t以上の多量吹
込操業にあっては、滴下スラグの粘度上昇を抑制する技
術が必要である。
【0010】この粘度改善に対しては、高炉羽口から副
原料を吹込む技術が知られているが、羽口からの原料吹
込みは、羽口燃焼部での温度低下をもたらし、高微粉炭
操業においては逆に燃焼面から悪影響をおよぼすため好
ましくない。
【0011】また一方で、原料の被還元性を改善して、
融液が滴下する時点での滴下スラグ中のFeOを事前に
抑制し、チャーとの反応が生じてもスラグ融液の融点変
化を抑え固相晶出による滴下スラグの上昇を防ぐ方法、
すなわち焼結鉱のCaO/SiO上昇によって被還元
性を改善する方法が提案されている。
【0012】この方法は、炉底湯溜り部でのトータルス
ラグ量とCaO/SiOに制限があって、CaO/S
iO値は1.3以下に、トータルスラグ量は330k
g/p−tに制約されている。したがって、焼結鉱の被
還元性が良好であるにもかかわらずCaO+SiO
Al+MgO成分の高い焼結鉱を70%以上使用
すると、トータルスラグ量の問題が発生するため、被還
元性が高くかつスラグ成分の低い焼結鉱が望まれる。し
かし、滴下スラグのCaO成分は上昇とともに融点が上
昇し、スラグ粘度が高くなるため、焼結鉱CaO成分の
上昇には問題がある。
【0013】本発明は、このような問題点にかんがみな
されたもので、150kg/p−tを超える多量の微粉
炭を吹込む高炉操業法において、炉頂から装入する装入
物の種類を石灰焼結鉱80%以上確保することによって
被還元性を改善するとともに、その焼結鉱の化学成分を
所定値に設定して焼結鉱の滴下融液の滴下性を高めるこ
とで、安定した高炉操業に基づく高出銑比と低燃料比操
業をはかる高炉操業方法を提案しようとするものであ
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、出銑1トン当
り150kg以上の微粉炭を羽口より熱風と共に炉内に
吹込む高炉操業法において、炉頂から装入されるコーク
スを除く装入物の80%以上に、Al成分が1.
9〜2.5%、SiO成分が4.0〜4.8%、Mg
O成分が1.2〜2.4%の焼結鉱、または上記成分に
CaO成分を6.0〜9.0%含む焼結鉱を用いること
を特徴とするものである。
【0015】
【作用】本発明において、炉頂から装入されるコークス
を除く装入物の80%以上に被還元性良好な焼結鉱を用
いることとしたのは、滴下する原料スラグの粘度改善と
焼結鉱スラグ中の粘度改善をはかるためである。
【0016】すなわち、滴下する原料スラグの粘度改善
を目的として、被還元性良好な焼結鉱比率を80%以上
にすることにより、滴下する原料スラグ組成のFeO成
分を低下させることができる。その場合、焼結鉱のスラ
グ成分(CaO+SiO+Al+MgO)は高
いので、焼結鉱スラグ分の低減すなわちSiO成分を
4.0〜4.8%、CaO成分を6.0〜9.0%とし
たのである。つまり、高炉トータルスラグ量を上昇させ
ずに、また、滴下する焼結鉱スラグ中の融点をCaO分
を少なくすることで低下させ、さらに、SiO分の低
下により、焼結鉱スラグ中の粘度の改善をはかったもの
である。また、MgO成分を1.2〜2.4%含有させ
ることとしたのは、焼結鉱スラグ中の粘度をさらに改善
するためである。
【0017】一方、焼結鉱中のAl成分の上昇
は、滴下スラグの粘度の上昇をもたらすが、従来の1.
8以下での影響は、微粉炭吹込量が150kg/p−t
以下の場合と同様に大きな影響は表れない。したがっ
て、本発明法にあっては、Al成分が1.9〜
2.5%になった時により明確に表れる。
【0018】本発明において、焼結鉱中のCaO成分を
6.0〜9.0%と限定したのは、6.0%未満では焼
結鉱の被還元性が大幅に悪化し、他方、9.0%を超え
ると滴下スラグの融点が大幅に上昇することからFeO
がチャーとの反応により大幅に低下した時に滴下スラグ
の粘度が著しく上昇するためである。
【0019】次に、SiO成分を4.0〜4.8%と
限定したのは、4.0%未満では焼結鉱の還元粉化性が
悪化し、他方、4.8%を超えると滴下スラグの粘度が
大幅に上昇するためである。
【0020】また、MgO成分を1.2〜2.4%と限
定したのは、1.2%未満では滴下スラグの粘度が低下
せず、他方、2.4%を超えると焼結鉱の結合強度が低
下するためである。
【0021】さらに、Al成分を1.9〜2.5
%に限定したのは、1.9%未満では滴下スラグの粘度
の改善効果が小さく、他方、2.5%を超えると焼結鉱
の結合強度が低下するためである。
【0022】上記の通り、本発明では、炉頂から装入さ
れるコークスを除く装入物の80%以上に被還元性良好
な焼結鉱を用いることにより、高炉スラグ量の上昇を抑
制することができ、かつ焼結鉱滴下スラグの粘度の改善
が可能となるのである。
【0023】
【実施例】炉内容積1850mの高炉に本発明法を適
用した際の操業条件を、通常操業と比較して表1に示
す。本発明の実施例1は、微粉炭吹込量を150〜16
0kg/p−tまで上昇させ、焼結鉱比率および焼結鉱
SiOを変更した場合で、その結果を図1、図2、図
3に示す。すなわち、図1は高炉出銑比、図2は高炉燃
料比、図3は高炉燃料比および出銑比をベースレベルに
維持できる範囲(斜線部)を示したものである。同じく
実施例2は、焼結鉱中MgOの影響を調べるため、焼結
鉱比率80%、焼結鉱中SiO4.8%の条件で、M
gO濃度を0.6〜2.8%に範囲で変更し、微粉炭を
150〜160kg/p−t吹込んだ場合で、その時の
高炉の燃料比および出銑比を図4に示す。さらに、実施
例3は、焼結鉱比率80%、焼結鉱中SiO4.4
%、MgO2.0%の条件で、焼結鉱中CaOを5〜1
0%、Alを1.6〜2.8%の範囲で変更し、
微粉炭を150〜160kg/p−t吹込んだ場合で、
その結果を図5、図6、図7に示す。すなわち、図5は
高炉出銑比、図6は高炉燃料比、図7は高炉の燃料比と
出銑比を改善できる範囲(斜線部)を示す。なお、通常
操業は、微粉炭吹込量123kg/p−t、焼結鉱中A
1.6%、同じくCaO10.0%で、高炉出
銑比1.85、燃料比501kg/p−tの実績であ
る。
【0024】図1、図2、図3の結果より、微粉炭吹込
量が150〜160kg/p−tの高微粉炭吹込み操業
の場合、通常操業における焼結鉱比率74%、焼結鉱中
SiO5.4%の条件では高炉燃料比および出銑比の
悪化が著しく、焼結鉱比率が80%以上、また焼結鉱中
SiOが4.0〜4.8%の範囲において燃料比と出
銑比を維持できることがわかる。
【0025】次に、図4の結果より、焼結鉱中MgOが
1.2〜2.4%の範囲で通常操業レベルの燃料比50
0kg/p−t以下、出銑比1.9以上と好結果が得ら
れることがわかる。
【0026】また、図5、図6、図7の結果より、焼結
鉱中CaO6〜9%、Al2.5%以下の範囲に
おいて、高炉の燃料比480kg/p−t以下でかつ出
銑比2.0以上と、通常操業レベルよりもさらに改善さ
れていることがわかる。
【0027】以上の結果より明らかなごとく、微粉炭吹
込量が150kg/p−t以上の多量吹込み操業にあっ
ては、焼結鉱装入比率を80%以上にするとともに、焼
結鉱中SiO成分4.0〜4.8%でかつMgO成分
を1.2〜2.4%にすることにより高出銑比、低燃料
比操業にとって有効であり、さらに、焼結鉱中CaO成
分を6.0〜9.0%、またはAl成分を2.5
%以下とすることにより、その改善効果はさらに大きく
なることがわかる。
【0028】
【表1】
【0029】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明方法によれ
ば、炉頂から装入されるコークスを除く装入物の80%
以上に被還元性良好な焼結鉱を用いることにより、微粉
炭吹込み量の増加に伴う高炉スラグ量の上昇を抑制する
ことができ、かつ焼結鉱滴下スラグの粘度を改善できる
ので、高炉の安定を維持しつつ150kg/p−t以上
の多量の微粉炭の吹込みが可能となり、高出銑比、低燃
料比で高微粉炭吹込操業を達成できるという大なる効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における焼結鉱比率と焼結鉱
SiOおよび高炉出銑比の関係を示す図である。
【図2】同じく実施例1における焼結鉱比率と焼結鉱S
iOおよび高炉燃料比の関係を示す図である。
【図3】同じく実施例1における焼結鉱比率と焼結鉱S
iOと、高炉の燃料比および出銑比の関係を示す図で
ある。
【図4】本発明の実施例2における焼結鉱中MgOと高
炉の燃料比および出銑比の関係を示す図である。
【図5】本発明の実施例3における焼結鉱中Al
および焼結鉱中CaOと高炉の出銑比の関係を示す図で
ある。
【図6】同じく実施例3における焼結鉱中Al
よび焼結鉱中CaOと高炉の燃料比の関係を示す図であ
る。
【図7】同じく実施例3における焼結鉱中Al
よび焼結鉱中CaOと、高炉の燃料比および出銑比の関
係を示す図である。
【図8】微粉炭吹込高炉操業法における微粉炭吹込量と
羽口先の微粉炭の燃焼率の関係を示す図である。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出銑1トン当り150kg以上の微粉炭
    を羽口より熱風と共に炉内に吹込む高炉操業法におい
    て、炉頂から装入されるコークスを除く装入物の80%
    以上に、SiO成分が4.0〜4.8%でかつMgO
    成分が1.2〜2.4%の焼結鉱を用いることを特徴と
    する高炉操業方法。
  2. 【請求項2】 CaO成分が6.0〜9.0%の焼結鉱
    を用いることを特徴とする請求項1記載の高炉操業方
    法。
  3. 【請求項3】 焼結鉱中Al成分が1.9〜2.
    5%であることを特徴とする請求項2記載の高炉操業方
    法。
JP18341195A 1995-06-27 1995-06-27 高炉操業方法 Expired - Lifetime JP2962195B2 (ja)

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