JPH02200711A - 高炉操業法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、反応性を高めたコークスを炉頂から装入され
るコークスの一部として、あるいは全部使用することに
よって、生産性を向上させる高炉操業法に関する。

（従来の技術） 通常の高炉にあっては、炉頂から鉄鉱石およびコークス
を層状に装入し、この鉄鉱石を炉内で予備還元した後、
金属状態に還元・溶融して溶銑を製造している。このと
き、鉄鉱石の還元効率を高めるため、特公昭５２−４３
１６９号公報にあっては、鉄鉱石と小塊コークスを予め
混合しておき、この混合物と通常のコークスとを層状に
装入することが開示されている。

このように予めコークスと混合した鉄鉱石を使用するこ
とにより、炉内における通気性が改善され、その還元性
が向上する。

（発明が解決し、ようとする課題） ところで、従来高炉の装入原料として使用されているコ
ークスは、高炉内部で粉化されないように一定の強度が
要求されることから、反応性の低いものが使用されてい
る。そのため、炉内で次のコークスのガス化反応が起こ
るためには、高炉の熱保存帯温度が１０００℃程度であ
りそれ以上の温度が必要となる。

Ｃ＋ＣＯ２→２ＣＯ 熱保存帯の温度が高いことから、上述反応によって生成
するＣＯガス量が多くならず、また、還元平衡到達点も
変化しないため、シャフト効率、間接還元率、ＣＯガス
利用率もある値以上に向上しない。

また高炉内高さ方向の温度は特開昭５９−１６９１７号
公報に開示されているように、垂直ゾンデによって測定
されているが、反応性の低いコークスを装入した場合は
、熱保存帯温度が１０００℃程度でかつ変化しないため
、炉熱調整をするための管理指標とはなっていない。

そこで、本発明にあっては、高炉に装入されるコークス
の反応性を高め、熱保存帯温度を低下させて鉄鉱名の還
元反応を促進させ、高い生産性で溶銑を製造することを
目的とする。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明の高炉操
業法は、その目的を達成するために、ＪＩＳ反応性が３
０％以上の高反応性コークスを高炉に装入して操業を行
うに際し、高炉内高さ方向の熱保存帯温度を検出し、そ
の検出温度の基準値に対する差に応じて、高炉の炉熱調
整を実施することを特徴とする。

まず、高反応性コークスについて述べる。

本発明で使用する高反応性コークスは、ＪＩＳＫ　２１
５１−１９７７の反応性試験方法で測定したときのＪ’
　ｌ　Ｓ反応性が３０％以上であることが必要である。

３０％という数値限定は、特願昭６２−１９３４５７号
に示すように、実炉試験結果より２０％まではほとんど
その効果が見られないことによる。

また高反応性コークスは、通常炉頂から装入されるコー
クスの一部と置換し、鉄鉱石および／または通常コーク
スとあらかじめ混合して装入する。

このときの高反応性コークスの粒度は、１５ｍｍ以下と
することが好ましい。この粒度が１５ｍｍ以下となると
き、コークスの単位重量に対する表面積が増加し、反応
に寄与する割合が大きくなる。これに対し、粒度が１５
關を超えるとき、コークス内部がガス化反応に有効利用
される割合が少なくなる。

また、通常炉頂から装入されるコークスの全量と置換し
、鉄鉱石と層状に装入する。このときの高反応性コーク
スの粒度は、通常コークスと同程度とする。高反応性と
なったときに劣化しない強度を保つことが好ましい。

この高反応性コークスは、たとえば次のようにして調整
される。その１つは、冶金用コークス製造に適さない、
反応性の高い微非粘結炭、−投炭を原料炭に一部配合す
ることである。

また、反応を促進する触媒としての役割をもつ石灰石、
鉄鉱石、アルカリ類を少量、原料炭に配合することも行
われている。

この高反応性コークスは、反応性が高いことから、炉内
の００２がコークス表面に接触してＣＯとなる界面反応
が円滑に行われる。また、その結果として炉内に生じた
ＣＯガスが鉄鉱石を還元して低級酸化物または金属状態
に還元する反応も促進される。

Ｃ＋Ｃ０２→２ＣＯ のコークスのガス化反応は吸熱反応であるから、高炉シ
ャフト部における熱保存帯の温度を低下させることがで
きる。

たとえば、従来法によるとき、１０００℃程度の熱保存
帯が生成し、その値がほとんど変化しないのに対して、
高反応性コークスを使用することによって、熱保存帯の
温度を９００〜９５０℃に低下させることが可能となる
。

その結果、還元乍衡到達点に余裕ができるため還元がよ
り進行すること、およびより低温でコークスのガス化が
進行するため、従来より多くのＣＯガス量が生成するこ
とにより、シャフト効率、間接還元率、ＣＯガス利用率
が向上し、間接還元は発熱反応であるためコークス比を
低下させることができる。

次に熱保存帯温度検出による炉熱調整について述べる。

高反応性コークスを使用することにより、熱保存帯温度
が９００〜９５０℃に低下するものの、その値が変化す
るために、熱保存帯温度の値により、低下させることの
できるコークス比の量は異なる。

よって炉熱調整を行なわなければ炉熱変動を生じ、高反
応性コークスの効果を最大限に発揮できず、高い生産性
を確保できない。

本発明では、垂直ゾンデ等によって熱保存帯温度を検出
し、その検出温度の基準値に対する差に応じて、炉熱調
整を実施することにより、炉熱変動を防止し、安定した
高炉操業を行なうことができる。

熱保存帯〆話度の値と低下可能コークス比の関係は、オ
フライン実験の結果を使用してもよいし、火炉使用試験
の結果を採用することもできる。

また炉熱調整の方法としｒは、コークス比（炉頂より装
入する鉄鉱石とコークスの比、以下Ｏ／Ｃと略す）の変
更が一般的であるが、羽目より吹き込まれている熱風の
温度、湿分添加量、微粉炭吹込量の変更を併用すること
もできる。

（実　施　例） 第１表に高反応性コークスを使用した高炉操業を、従来
法と比較して示す。

対象高炉は内容積３０００ｒｒｒの中型高炉であり、従
来法では炉頂から０／Ｃ−３，２の割合で鉄鉱石と通常
コークスを装入し、羽目前フレーム温度を２２７０℃（
熱風温度１１００℃、添加湿分３５ｇ／Ｎ履３、微粉炭
吹込みなし）に維持しなから溶銑を製造していた（比較
例２）。

実施例１には、通常コークスの１５％をＪＩＳ反応性３
５％、粒度１５ｍｍの高反応性コークスに置換し、該高
反応性コークスを鉄鉱石と混合して装入し、垂直ゾンデ
により熱保存帯温度を検出し、その検出温度の基準値１
０００℃に対する差に応じて、コークス比（０／Ｃ）の
変更を行なった結果を示す。

実施例２には、通常コークスの全量をＪＩＳ１５反応性
３０高反応性コークスに置換し、該高反応性コークスを
鉄鉱石と層状に装入し、垂直ゾンデにより熱保存帯温度
を検出し、その検出温度の基準値１０００℃に対する差
に応じてコークス比、熱風の温度と添加湿分量の変更を
行なった結果を示す。

実施例３には通常コークスの１５％をＪＩＳ反応性３５
％、粒度１５關の高反応性コークスに置換し、該高反応
性コークスを鉄鉱石と通常コークスに１／２ずつ混合し
て装入し、垂直ゾンデにより熱保存帯温度を検出し、そ
の検出温度の基準値１０００℃に対する差に応じて、微
粉炭吹込量の変更を行なった結果を示す。

実施例１，２．３ともに比較例２に比較して、コークス
比の低下が達成されている。

なお、比較例１は実施例１において、垂直ゾンデによる
熱保存帯温度検出をしない場合であり、実施例１に比較
して、コークス比の低下度合が小さく、溶銑温度、溶銑
中〔Ｓ１〕　も高く、効率的な高炉操業となっていない
。

第１図は、オフライン実験により求めた熱保存帯温度の
値と、低下可能コークス比の関係を示したもので、実施
例］、、、２．３においてはこの関係を用いて、コーク
ス比および微粉炭吹込量の変更アクションを実施した。

基準値は１０００℃である。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明においては、高反応性コ
ークスを使用することにより、ガス利用効率を高めて少
ないコークス比で高炉操業を行うことができる。

また、熱保存帯の温度を低下させることができ、かつ低
下に見合ったコークス比で操業できるため、シャフト効
率を上げることも可能となる。このよ・５にして、本発
明によるとき、高炉操業の生産性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱保存帯温度と低下可能コークス比、低下可能
微粉炭量との関係を示した図表である。 代　理　人　　弁理士　　茶野木　立　夫酪シ１１ＪＣ
”ＣＪ　　蕃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＪＩＳ反応性が３０％以上の高反応性コークスを高炉に
   装入して操業を行うに際し、高炉内高さ方向の熱保存帯
   温度を検出し、その検出温度の基準値に対する差に応じ
   て、高炉の炉熱調整を実施することを特徴とする高炉操
   業法。