JPH04214808A - 高炉羽口粉粒体吹き込み方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉羽口からプラグ輸
送にて粉粒体を吹き込む高炉操業において、吹き込みノ
ズル直前で粉粒体を不連続なプラグ状態から分散した均
一かつ連続的な状態にすることで、安定な多量吹き込み
と溶銑成分制御を行うことを可能とする高炉羽口粉粒体
吹き込み方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高炉の操業形態としては、羽口か
ら重油、タール等の液体燃料を多量に吹き込むことによ
り、低コークス比、高出銑比を図る液体燃料吹き込み操
業が指向されていた。

【０００３】しかし、最近の原油価格の高騰により、液
体燃料を使用しないオイルレス操業やオールコークス操
業が行われるようになってきているが、このような操業
では羽口前温度が上昇して操業が不安定になりやすく、
また最大出銑比が抑えられるなどの操業上のデメリット
がある。

【０００４】そこで、このデメリットを解消するととも
にコークス使用量の低減を目的として、燃料として微粉
炭の羽口からの吹き込みが行われている。しかし、液体
燃料吹き込み操業に比べて微粉炭吹き込み操業では、微
粉炭由来のＳｉＯ２がレースウエイ近傍で炭素と反応し
、ＳｉＯ　ガスを発生して溶銑中のＳｉ濃度の上昇をき
たす問題がある。また、オールコークス操業に比べて微
粉炭吹き込み操業時には、微粉炭中のＳがレースウエイ
内でガス化し、溶銑中のＳ濃度の上昇をきたす問題もあ
る。また、微粉炭の大量吹き込みに伴う溶銑中のＳｉの
上昇に対処するため羽口からの粉鉱石の吹き込みも行わ
れている。

【０００５】このような粉体吹き込み操業に際して、高
炉羽口への粉粒体の輸送は通常浮遊輸送で行われている
が、特に粉鉱石のような粉体硬度の高い粉粒体では、輸
送配管が摩耗して長期間の安定した多量吹き込みが実施
できないことが問題となってきている。

【０００６】以上のような配管摩耗対策の一つとして、
特開平２−６６１０７号公報に開示されているように輸
送速度の低いプラグ輸送を行うことが考案されている。 ここでプラグ輸送とは、低流速・高濃度輸送を達成する
輸送法の一つであり、粒子群が管断面全体をプラグ（栓
）状に塞ぐ部分と、輸送キャリアガスのみの部分が、輸
送配管内に交互に連なるように存在して、キャリアガス
の圧力によってプラグを押し動かして輸送する方法であ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、プラグ輸送
では、輸送粉体の混合比（粉体の質量／輸送キャリアガ
スの質量）が浮遊輸送に比べて大きく、また粉粒体とキ
ャリアガスが交互にやってくるため、時間的には極めて
大きく吹き込み量が変動する吹き込み方法であるため、
次のような問題点がある。

【０００８】■　　プラグ輸送では、粉粒体と輸送キャ
リアガスが交互に吹き込まれるために羽口での風圧変動
が大きくなり、炉況に悪影響をおよぼす。■　　また、
ピーク時の粉粒体吹き込み量が非常に多いので、ブロー
パイプ内面および羽口内面の摩耗原因となる。■　　微
粉炭吹き込みにおいては、ピーク吹き込み量が多いため
酸素との混合が不十分となり、微粉炭がレースウェイ内
で燃焼しきれず多量の未燃チャーが生じ、炉況不調に陥
る可能性がある。■　　焼結鉱篩下、粉鉱石といった酸
化鉄粉吹き込みにおいても、ピーク吹き込み量が多いた
め直接還元反応、ソリューションロス反応による羽口前
温度の低下が起こり、粉鉱石の溶融還元が十分に進展し
ない。このため、レースウエイ近傍の通液性が悪化し、
風圧変動およびスリップ頻度の増大に結びつき、突発休
風にいたるおそれがある。

【０００９】このように、プラグ状態で間欠的に粉粒体
を吹き込む方法では、炉況異常を起こしやすく粉粒体の
長期多量吹き込みには適さない。また、微粉炭の多量吹
き込みでは、溶銑中のＳｉ、Ｓが増加することも問題と
なる。

【００１０】本発明は、高炉羽口から微粉炭及び／又は
酸化鉄粉をプラグ輸送にて吹き込む操業において、上記
問題点を解決することを目的とするもので、吹き込みノ
ズル直前で吹き込み粉粒体のプラグを壊すことにより、
安定な多量吹き込み操業を実現できる粉粒体吹き込み方
法を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の本発明に係る高炉羽口粉粒体吹き込み方法は、
プラグ輸送にて高炉内に微粉炭や酸化鉄粉等の粉粒体を
吹き込む操業において、吹き込みノズル直前にてブース
ターガスを導入し、プラグを壊して粉粒体を分散させ、
吹き込み量の時間変化の少ない均一かつ連続的な状態で
高炉内に吹き込み、安定な多量吹き込みを実施すること
を要旨としている。

【００１２】また、第２の本発明に係る高炉羽口粉粒体
吹き込み方法は、前記第１の方法において、ブースター
ガスと共にＣａＯ　源及び／又はＭｇＯ　源を含有する
造滓剤粉を導入し、プラグの破砕を効果的にして少ない
ガス量で破砕し、かつ造滓剤の効果により、溶銑成分の
悪化防止と溶融スラグの羽口への付着防止により、安定
な多量吹き込みを実施することを要旨としている。

【００１３】本発明方法でプラグ輸送部分を長くし、プ
ラグを壊す位置を吹き込みノズル直前にしたのは、酸化
鉄粉のような粉体硬度の高い粉粒体でも配管摩耗量が少
なく輸送できるプラグ輸送の利点を生かすためである。 また、プラグを壊した後の浮遊輸送では、粉粒体の流送
速度が高いので配管摩耗量が多いため、その部分をでき
るだけ短くし、かつ直管部とするためである。更に、第
２の本発明方法でブースターガスと共に導入する粉体と
して造滓剤粉を採用したのは、微粉炭の多量吹き込みに
よる溶銑成分の悪化（Ｓｉ、Ｓの上昇）を抑えるためで
ある。

【００１４】

【作用】本発明方法は、吹き込みノズル直前にてブース
ターガスを導入し、プラグを形成している粉粒体を分散
させ、吹き込み量の時間変化の少ない均一な状態にして
高炉内に吹き込むものであり、粉粒体は分散した状態、
すなわち吹き込み量の時間変化の小さい連続的な状態で
羽口から吹き込まれるために風圧変動は小さくなる。ま
た、ピーク吹き込み量も少なくなるので、吹き込まれた
微粉炭の多くは、レースウェイ内で消費されてしまうた
め、未燃チャーの発生量は減少する。

【００１５】また、第２の本発明方法では、ブースター
ガスと共に造滓剤粉を導入しているため、造滓剤粉とプ
ラグを形成している粉粒体が衝突するので、ブースター
ガス単体よりも少ないガス量で効果的にプラグを壊すこ
とができ、吹き込みノズル部での粉粒体流送速度の上昇
を極力抑制することが可能となる。粉鉱石においても、
粉粒体が分散して連続的に吹き込まれるため、溶融還元
が十分進み、羽口前の温度もほとんど低下しないので、
溶融スラグの羽口への付着もなくなり、安定な多量吹き
込みが実施できる。

【００１６】

【実施例】本発明による高炉羽口粉粒体吹き込み方法を
Ａ高炉（内容積２７００ｍ３）に適用した結果を図１及
び図２に基づいて説明する。

【００１７】図１は第１の本発明方法の実験に用いた配
管系統の模式図、図２は第２の本発明方法の実験に用い
た配管系統の模式図であり、微粉炭及び／又は酸化鉄粉
は吹き込みタンク１に投入され、プラグ輸送にて輸送配
管２内をブースターガス導入部３まで輸送される。また
図２の場合には、タンク４に投入された造滓剤粉も輸送
配管５内を輸送され、ブースターガス導入部３に導入さ
れる。そしてこのブースターガス導入部３でブースター
ガスを導入されてプラグ状態から分散状態にされる。図
２の場合には、更に造滓剤粉と混合される。分散状態と
なった粉粒体は、吹き込みノズル６からブローパイプ７
内の熱風とともに羽口８を介して高炉９内に吹き込まれ
る。

【００１８】図３はブースターガス導入部３の一例を示
したものであり、輸送配管２に対して気体導入管１０を
介してブースターガスを導入するもので、輸送配管２内
のプラグを壊すときに粒子がぶつかる部分には必要に応
じて耐摩耗性のある材料例えばセラミックス１１を内張
りしても良い。

【００１９】図４も図３と同様、輸送配管２に対して気
体導入管１０を介してブースターガスを導入するもので
、輸送配管２の円周方向からブースターガスが導入され
るものである。

【００２０】図５は、輸送配管２の一部分を拡大して粉
粒体の滞留時間を長くし、気体導入管１２を介してブー
スターガスを導入し、プラグを壊すもので、気体を均一
に導入するために多孔板１３を介して気体を導入する。 この場合も、必要に応じて輸送配管２内には、セラミッ
クス等の耐摩耗性材料を内張りしても良い。

【００２１】図６は、輸送配管２に設置された気体導入
管１４の上流側に圧力センサー１５を設置しているもの
で、この圧力センサー１５によってプラグの通過状況（
プラグの長さ、通過速度など）をモニターし、あらかじ
め調べておいた流送特性に従い演算装置１６を介して流
量調整弁１７を、また図２に示すものにあっては、流量
調整弁１７あるいは吹き込みタンク４の固／気比を調節
することにより、ブースターガス量及び粉粒体の分散状
態の最適化が図られる。図２に示すものにあっては、こ
うすることにより、吹き込む造滓剤量が制限されスラグ
比の増大も抑えられる。

【００２２】図７は、従来の方法における送風圧の変化
を示したものであり、プラグの通過にともない大きく圧
力がハンチングするが、図８に示す本発明方法では送風
圧の大きな変動がないことがわかる。

【００２３】表１は、Ａ高炉での粉鉱石を吹き込んだと
きの図１に示す実施例の操業結果をまとめたもので、比
較例１のように浮遊輸送の場合は配管摩耗が顕著であり
、比較例２のようにプラグ状態のままで吹き込んだ場合
は配管摩耗は軽減されるが、羽口内面の摩耗が起こると
共にスリップ回数も増加している。これに対し、第１の
本発明方法では粉鉱石の吹き込み量が２００ｋｇ／ｐｔ
まで輸送配管および羽口の摩耗もなく安定な操業が継続
された。

【００２４】

【表１】

【００２５】表２は、Ａ高炉で粉鉱石および微粉炭を吹
き込んだときの図２に示す実施例の操業結果をまとめた
もので、比較例３のように浮遊輸送の場合は、配管摩耗
が非常に顕著であり突発休風を余儀なくされ、安定な操
業の継続は不可能であった。また比較例４のようにプラ
グ状態のままで吹き込んだ場合は、配管摩耗は軽減され
るが、羽口内面の摩耗が起こると共にスリップ回数も増
加し、やはり突発休風を余儀なくされ、安定な操業の継
続は困難であった。これに対し、第２の本発明では粉鉱
石の吹き込み量が２００ｋｇ／ｐｔまで輸送配管および
羽口の摩耗もなく安定な操業が継続され、また溶銑中の
Ｓｉ、Ｓ濃度も低下した。

【００２６】

【表２】

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、高炉
羽口から酸化鉄及び／又は微粉炭をプラグ輸送にて吹き
込む方法において、吹き込み前にプラグを壊し、吹き込
み量の時間変化を軽減させることで、羽口の損傷（摩耗
、スラグ、アッシュ等の付着など）を低減でき、また送
風圧力の変動、未燃粉の多量発生などの高炉への悪影響
を防止し、粉粒体の多量吹き込み操業を長期間安定継続
することが可能となった。加えて第２の本発明によれば
、ＣａＯ　源及び／又はＭｇＯ　源を含有する造滓剤粉
をブースターガスと共に導入するので、溶銑中のＳｉ、
Ｓ濃度の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラグ輸送にて製鉄高炉の羽口から粉粒体を吹
き込んだ第１の本発明の実施例における装置構成の模式
図である。

【図２】プラグ輸送にて製鉄高炉の羽口から粉粒体を吹
き込んだ第２の本発明の実施例における装置構成の模式
図である。

【図３】プラグを壊すためのブースターガス導入部の第
１の例である。

【図４】プラグを壊すためのブースターガス導入部の第
２の例である。

【図５】プラグを壊すためのブースターガス導入部の第
３の例である。

【図６】プラグを壊すためのブースターガス導入部の第
４の例である。

【図７】プラグのまま粉粒体を吹き込んだときの送風圧
の変化を示した図である。

【図８】プラグを壊して粉粒体を分散させて吹き込んだ
ときの送風圧の変化を示した図である。

【符号の説明】

１　　　　　　吹き込みタンク ２、５　　輸送配管 ３　　　　　　ブースターガス導入部 ４　　　　　　タンク ６　　　　　　吹き込みノズル ８　　　　　　羽口 ９　　　　　　高炉

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　高炉羽口から、プラグ輸送にて微粉炭
   及び／又は酸化鉄粉を吹き込む高炉操業において、吹き
   込みノズル直前でブースターガスを導入することにより
   プラグを壊し、粉粒体を分散させた均一かつ連続的な状
   態で高炉内に吹き込むことを特徴とする高炉羽口粉粒体
   吹き込み方法。
2. 【請求項２】　　ブースターガスと共にＣａＯ　源及び
   ／又はＭｇＯ　源を含有する造滓剤粉を導入することを
   特徴とする請求項１記載の高炉羽口粉粒体吹き込み方法
   。