JP2962195B2 - 高炉操業方法 - Google Patents
高炉操業方法Info
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Description
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。
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。
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。
りとともに昇温、還元され、鉄源中の鉄酸化物(Fe2
O3)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Al2O3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。
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%、SiO25.4
%、CaO/SiO2=1.85、Al2O31.8
%、MgO1.0%のものが用いられている。
公報には、焼結鉱のAl2O3が1.9%を超えた時に
CaO/SiO2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。
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。
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、Al2
O3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。
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。
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。
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/SiO2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。
ラグ量とCaO/SiO2に制限があって、CaO/S
iO2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+SiO2+
Al2O3+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。
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。
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、Al2O3成分が1.
9〜2.5%、SiO2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。
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。
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+SiO2+Al2O3+MgO)は高
いので、焼結鉱スラグ分の低減すなわちSiO2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、SiO2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。
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、Al2O3成分が1.9〜
2.5%になった時により明確に表れる。
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。
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。
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。
%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。
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。
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
SiO2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SiO24.8%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SiO24.4
%、MgO2.0%の条件で、焼結鉱中CaOを5〜1
0%、Al2O3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
l2O31.6%、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。
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
SiO25.4%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
SiO2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。
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。
鉱中CaO6〜9%、Al2O32.5%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。
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SiO2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Al2O3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。
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。
SiO2および高炉出銑比の関係を示す図である。
iO2および高炉燃料比の関係を示す図である。
iO2と、高炉の燃料比および出銑比の関係を示す図で
ある。
炉の燃料比および出銑比の関係を示す図である。
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。
よび焼結鉱中CaOと高炉の燃料比の関係を示す図であ
る。
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。
羽口先の微粉炭の燃焼率の関係を示す図である。
Claims (3)
- 【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、SiO2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。 - 【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。 - 【請求項3】 焼結鉱中Al2O3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。
Priority Applications (1)
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| JP18341195A JP2962195B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 高炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18341195A JP2962195B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 高炉操業方法 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0913107A JPH0913107A (ja) | 1997-01-14 |
| JP2962195B2 true JP2962195B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=16135315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18341195A Expired - Lifetime JP2962195B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 高炉操業方法 |
Country Status (1)
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- 1995-06-27 JP JP18341195A patent/JP2962195B2/ja not_active Expired - Lifetime
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