JPH0425321B2 - - Google Patents
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- JPH0425321B2 JPH0425321B2 JP15839184A JP15839184A JPH0425321B2 JP H0425321 B2 JPH0425321 B2 JP H0425321B2 JP 15839184 A JP15839184 A JP 15839184A JP 15839184 A JP15839184 A JP 15839184A JP H0425321 B2 JPH0425321 B2 JP H0425321B2
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- JP
- Japan
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- hot metal
- blast furnace
- ore
- charged
- manganese ore
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/02—Making special pig-iron, e.g. by applying additives, e.g. oxides of other metals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
発明の技術分野
この発明は、製鋼工程での合金鉄使用量の低減
を主な目的として、高炉にマンガン鉱石を装入し
溶銑中Mn濃度を上昇させるとともに、溶銑中Si
濃度を低下させる高炉操業方法に関する。 従来技術とその問題点 高炉内における溶銑中へのSi移行は、炉床湯溜
部におけるスラグ−メタル反応よりもむしろSiO
ガスを媒介とするガス−メタル反応が主要な役割
を果している。SiOガスを媒介とする溶銑中への
Siの移行は、次の２つの過程に大別される（鉄と
銅vol.58 1972 219頁）。 すなわち、レースウエイ近傍の高温低酸素分
圧領域におけるコークス中灰分を主源とする
SiO2とコークス中の固定炭素との反応によるSiO
ガスの生成過程、軟化融着帯以下における上昇
ガス流中に含まれるSiOガスと滴下している溶銑
中の炭素との反応による溶銑中へのSi移行過程で
あり、この両過程を反応式で表わすと以下のよう
になる。 （SiO2）＋Ｃ＝SiO（ｇ）＋CO（ｇ） SiO（ｇ）＋Ｃ＝Si＋CO（ｇ） ここで、（ ）はその化合物がスラグ中に存在
することを示す慣用表記法であり、元素名の下線
はその成分が溶銑中に存在することを示す慣用表
記法である。また、（ｇ）はその化合物が気体で
あることを示す慣用表記法である。従つて、溶銑
中Si濃度の制御方法としては、SiOガス発生反応
の制御と溶銑中へのSi移行反応の制御とがある。 実際の高炉操業において、前者の制御手段とし
ては、コークス中灰分量の制御による羽口前持ち
込みSiO2量の制御や羽口前温度制御によるSiOガ
ス発生速度の制御等が実施されている。後者の制
御手段としては、装入物分布制御に基づいたコー
クス比制御による融着帯レベルの管理や焼結鉱の
被還元性・軟化融着性状制御による融着帯レベル
の制御等がある（鉄と銅vol.68 1982 A129頁）。 溶銑中のSi濃度の制御方法としては、上記の高
炉内での溶銑中へのSi移行メカニズムに立脚した
制御手段以外に、送風羽口から酸化鉄を炉内に吹
込み、下記の反応によつて溶銑中Siを酸化させ
る、いわゆる炉内脱珪手段が開発されている（特
開昭53−87908、特開昭56−29601、特開昭58−
77508）。 Si＋2FeO＝（SiO2）＋2Fe また、製鋼工程での合金鉄使用量の低減を主な
目的として、その時点での経済情勢に基づいて、
高炉にマンガン鉱石を装入し、溶銑中Mnを上昇
させる操業が従来から行なわれている。この操業
において、高炉に装入するマンガン鉱石は適正な
高炉使用粒度に比較して大きいため、破砕して篩
にかけ、篩上（５〜25mm）を塊鉱石として炉頂よ
り装入し、篩下（−５mm）は焼結鉱原料として配
合され、通常よりもMnが富化された焼結鉱とし
て高炉に装入されている。 塊マンガン鉱石または焼結鉱として高炉に装入
されたマンガン酸化物は、軟化融着帯以下におい
てマンガン歩留りがほぼ75％で装入マンガン量に
応じて溶銑中Mnが富化される。前記式の溶銑
中へのSi移行反応の速度式を以下に示すが、溶銑
中Mnの富化は、溶銑中Siの活量係数fsiを上昇さ
せるため溶銑中Siを低減させる効果がある。 SiO（ｇ）＋Ｃ＝Si，CO（ｇ） daSi／dt＝Ａ・kf・PSiO・ａｃ aSi＝〓Si・〔％Si〕 logfSi＝0.177〔％Ｃ〕＋0.112〔％Si〕＋ 0.281〔％Mn〕＋0.057〔％Ｓ〕 しかしながら、上記した従来の溶銑中Mn富化
方法には、次のような問題点があつた。 まず、篩下（−５mm）を焼結鉱原料として使用
すると、焼結鉱原料中のK2Oが上昇し焼結機のコ
ークス原単位一定のままでは成品焼結鉱の還元粉
化指数（RDI）が悪化するため、成品焼結鉱の還
元粉化指数（RDI）を一定に維持するにはコーク
ス原単位を上昇させる必要があり、焼結鉱製造コ
ストのアツプにつながるという問題がある。 また、マンガン鉱石を高炉炉頂から装入した場
合の溶銑中Si低減効果は、送風羽口からマンガン
鉱石粉を吹き込んだ場合より小さいということで
ある。なお、高炉送風羽口からマンガン鉱石粉を
吹き込んだ場合の溶銑中Si低減効果としては、マ
ンガン鉱石中に含まれるマンガン酸化物と共に鉄
酸化物が、下記，式に示す脱珪反応を起こす
として説明される。 Si＋２（MnO）＝２Mn＋（SiO2） Si＋２（FeO）＝2Fe＋（SiO2） この脱珪反応を利用して、マンガン酸化物粉を
送風羽口から高炉に吹き込む炉内脱珪方法につい
ては、例えば特願昭57−25983により公知である
が、従来の送風羽口吹き込み方法の場合、マンガ
ン鉱石を全量送風羽口から吹き込むためには、マ
ンガン鉱石全量を破砕する必要があり、破砕コス
トが非常に高くつくという欠点がある。 発明の目的 この発明は、製鋼工程での合金鉄使用量の低減
を主たる目的として、高炉にマンガン鉱石を装入
する高炉操業法における従来の前記問題点を解決
するためになされたものであり、マンガン鉱石を
焼結鉱に含有させることなく、しかも経済的に、
溶銑中Mnの上昇および溶銑中Siの低下をはかる
ことができる高炉操業方法を提案することを目的
とするものである。 発明の構成 この発明に係る高炉操業方法は、マンガン鉱石
を粒度調整した後、粗マンガン鉱石を高炉炉頂部
より装入するとともに、細粒マンガン鉱石を送風
羽口から高炉に吹き込むことにより、高炉から出
銑される溶銑のMn濃度を上昇させるとともに、
溶銑のSi濃度を低下させることを特徴とするもの
である。 すなわち、この発明は、マンガン鉱石を高炉に
装入するに際し、マンガン鉱石を破砕して篩上
（５〜25mm）を粗鉱石として炉頂より装入し、篩
下（−５mm）を送風羽口から吹き込む方法であ
る。 ここで、マンガン鉱石の篩上（５〜25mm）を高
炉炉頂より、篩下（−５mm）を送風羽口より吹き
込む方法をとつたのは、以下に示す理由による。 第１表にマンガン鉱石の組成の一例を示すが、
酸化鉄濃度の高い部分の方が機械的強度が低いた
め、篩下の方がマンガン酸化物濃度が低く、酸化
鉄濃度が高い。したがつて、マンガン酸化物濃度
の高い篩上を高炉に装入し、反応式によつて溶
銑中Siの低減をはかり、酸化鉄濃度の高い篩下を
送風羽口から吹き込んで反応式，によつて溶
銑中Siの低減をはかるという方法は、効率的に溶
銑中Siを低減させるという面からも、従来法に比
べて有利である。
を主な目的として、高炉にマンガン鉱石を装入し
溶銑中Mn濃度を上昇させるとともに、溶銑中Si
濃度を低下させる高炉操業方法に関する。 従来技術とその問題点 高炉内における溶銑中へのSi移行は、炉床湯溜
部におけるスラグ−メタル反応よりもむしろSiO
ガスを媒介とするガス−メタル反応が主要な役割
を果している。SiOガスを媒介とする溶銑中への
Siの移行は、次の２つの過程に大別される（鉄と
銅vol.58 1972 219頁）。 すなわち、レースウエイ近傍の高温低酸素分
圧領域におけるコークス中灰分を主源とする
SiO2とコークス中の固定炭素との反応によるSiO
ガスの生成過程、軟化融着帯以下における上昇
ガス流中に含まれるSiOガスと滴下している溶銑
中の炭素との反応による溶銑中へのSi移行過程で
あり、この両過程を反応式で表わすと以下のよう
になる。 （SiO2）＋Ｃ＝SiO（ｇ）＋CO（ｇ） SiO（ｇ）＋Ｃ＝Si＋CO（ｇ） ここで、（ ）はその化合物がスラグ中に存在
することを示す慣用表記法であり、元素名の下線
はその成分が溶銑中に存在することを示す慣用表
記法である。また、（ｇ）はその化合物が気体で
あることを示す慣用表記法である。従つて、溶銑
中Si濃度の制御方法としては、SiOガス発生反応
の制御と溶銑中へのSi移行反応の制御とがある。 実際の高炉操業において、前者の制御手段とし
ては、コークス中灰分量の制御による羽口前持ち
込みSiO2量の制御や羽口前温度制御によるSiOガ
ス発生速度の制御等が実施されている。後者の制
御手段としては、装入物分布制御に基づいたコー
クス比制御による融着帯レベルの管理や焼結鉱の
被還元性・軟化融着性状制御による融着帯レベル
の制御等がある（鉄と銅vol.68 1982 A129頁）。 溶銑中のSi濃度の制御方法としては、上記の高
炉内での溶銑中へのSi移行メカニズムに立脚した
制御手段以外に、送風羽口から酸化鉄を炉内に吹
込み、下記の反応によつて溶銑中Siを酸化させ
る、いわゆる炉内脱珪手段が開発されている（特
開昭53−87908、特開昭56−29601、特開昭58−
77508）。 Si＋2FeO＝（SiO2）＋2Fe また、製鋼工程での合金鉄使用量の低減を主な
目的として、その時点での経済情勢に基づいて、
高炉にマンガン鉱石を装入し、溶銑中Mnを上昇
させる操業が従来から行なわれている。この操業
において、高炉に装入するマンガン鉱石は適正な
高炉使用粒度に比較して大きいため、破砕して篩
にかけ、篩上（５〜25mm）を塊鉱石として炉頂よ
り装入し、篩下（−５mm）は焼結鉱原料として配
合され、通常よりもMnが富化された焼結鉱とし
て高炉に装入されている。 塊マンガン鉱石または焼結鉱として高炉に装入
されたマンガン酸化物は、軟化融着帯以下におい
てマンガン歩留りがほぼ75％で装入マンガン量に
応じて溶銑中Mnが富化される。前記式の溶銑
中へのSi移行反応の速度式を以下に示すが、溶銑
中Mnの富化は、溶銑中Siの活量係数fsiを上昇さ
せるため溶銑中Siを低減させる効果がある。 SiO（ｇ）＋Ｃ＝Si，CO（ｇ） daSi／dt＝Ａ・kf・PSiO・ａｃ aSi＝〓Si・〔％Si〕 logfSi＝0.177〔％Ｃ〕＋0.112〔％Si〕＋ 0.281〔％Mn〕＋0.057〔％Ｓ〕 しかしながら、上記した従来の溶銑中Mn富化
方法には、次のような問題点があつた。 まず、篩下（−５mm）を焼結鉱原料として使用
すると、焼結鉱原料中のK2Oが上昇し焼結機のコ
ークス原単位一定のままでは成品焼結鉱の還元粉
化指数（RDI）が悪化するため、成品焼結鉱の還
元粉化指数（RDI）を一定に維持するにはコーク
ス原単位を上昇させる必要があり、焼結鉱製造コ
ストのアツプにつながるという問題がある。 また、マンガン鉱石を高炉炉頂から装入した場
合の溶銑中Si低減効果は、送風羽口からマンガン
鉱石粉を吹き込んだ場合より小さいということで
ある。なお、高炉送風羽口からマンガン鉱石粉を
吹き込んだ場合の溶銑中Si低減効果としては、マ
ンガン鉱石中に含まれるマンガン酸化物と共に鉄
酸化物が、下記，式に示す脱珪反応を起こす
として説明される。 Si＋２（MnO）＝２Mn＋（SiO2） Si＋２（FeO）＝2Fe＋（SiO2） この脱珪反応を利用して、マンガン酸化物粉を
送風羽口から高炉に吹き込む炉内脱珪方法につい
ては、例えば特願昭57−25983により公知である
が、従来の送風羽口吹き込み方法の場合、マンガ
ン鉱石を全量送風羽口から吹き込むためには、マ
ンガン鉱石全量を破砕する必要があり、破砕コス
トが非常に高くつくという欠点がある。 発明の目的 この発明は、製鋼工程での合金鉄使用量の低減
を主たる目的として、高炉にマンガン鉱石を装入
する高炉操業法における従来の前記問題点を解決
するためになされたものであり、マンガン鉱石を
焼結鉱に含有させることなく、しかも経済的に、
溶銑中Mnの上昇および溶銑中Siの低下をはかる
ことができる高炉操業方法を提案することを目的
とするものである。 発明の構成 この発明に係る高炉操業方法は、マンガン鉱石
を粒度調整した後、粗マンガン鉱石を高炉炉頂部
より装入するとともに、細粒マンガン鉱石を送風
羽口から高炉に吹き込むことにより、高炉から出
銑される溶銑のMn濃度を上昇させるとともに、
溶銑のSi濃度を低下させることを特徴とするもの
である。 すなわち、この発明は、マンガン鉱石を高炉に
装入するに際し、マンガン鉱石を破砕して篩上
（５〜25mm）を粗鉱石として炉頂より装入し、篩
下（−５mm）を送風羽口から吹き込む方法であ
る。 ここで、マンガン鉱石の篩上（５〜25mm）を高
炉炉頂より、篩下（−５mm）を送風羽口より吹き
込む方法をとつたのは、以下に示す理由による。 第１表にマンガン鉱石の組成の一例を示すが、
酸化鉄濃度の高い部分の方が機械的強度が低いた
め、篩下の方がマンガン酸化物濃度が低く、酸化
鉄濃度が高い。したがつて、マンガン酸化物濃度
の高い篩上を高炉に装入し、反応式によつて溶
銑中Siの低減をはかり、酸化鉄濃度の高い篩下を
送風羽口から吹き込んで反応式，によつて溶
銑中Siの低減をはかるという方法は、効率的に溶
銑中Siを低減させるという面からも、従来法に比
べて有利である。
【表】
なお、送風羽口からのマンガン鉱石吹き込みに
際しては、出銑口方位別の送風羽口からのマンガ
ン酸化物吹き込み量を調整し、かつその吹き込み
量に応じて当該方位の燃料吹き込み量または蒸気
吹き込み量を調整する方法をとることにより、出
銑口別の溶銑中Siおよび溶銑温度を一定の範囲に
維持することも可能となる。 実施例 Ａ高炉（内容積2700m2）におけるこの発明の実
施結果を従来法と比較して第２表に示す。マンガ
ン鉱石は前記第１表に示す組成のものを使用し
た。 本実施例は、溶銑中Mn富化量ΔMnとして0.70
％を目標に操業を行なつた場合の例で、期間Ａで
は従来法により、塊状のマンガン鉱石を破砕し、
篩上（５〜25mm）約60％を炉頂より装入するとと
もに、篩下（−５mm）約40％を焼結鉱原料として
使用した。マンガン鉱石の全使用量は40Kg／Ｐ−
Ｔで、内24Kg／Ｐ−Ｔが塊鉱石として装入され、
16Kg／Ｐ−Ｔが焼結鉱として高炉に装入された。 焼結鉱製造においては、焼結鉱中K2Oが0.01％
上昇したため、還元粉化指数（RDI）を一定とす
るため、粉コークス比は1.2Kg／Ｐ−Ｔの上昇と
なつた。また、溶銑中Mnは、ベースの0.20％か
ら0.91％まで予定通り富化され、溶銑中Siはベー
スの0.38％から0.24％まで低減された。 一方、期間Ｂでは本発明法を適用し、破砕した
マンガン鉱石の篩上（５〜25mm）を炉頂より装入
するとともに、篩下（−５mm）を送風羽口より吹
き込んだ。このときのマンガン鉱石使用量は従来
法と同じ40Kg／Ｐ−Ｔで、内24Kg／Ｐ−Ｔが粗鉱
石として炉頂より装入され、16Kg／Ｐ−Ｔが細粒
鉱石として送風羽口より吹き込まれた。 その結果、溶銑中Mnはベースの0.20％から
0.90％まで予定通り富化され、溶銑中Siもベース
の0.38％から0.19％まで低下した。
際しては、出銑口方位別の送風羽口からのマンガ
ン酸化物吹き込み量を調整し、かつその吹き込み
量に応じて当該方位の燃料吹き込み量または蒸気
吹き込み量を調整する方法をとることにより、出
銑口別の溶銑中Siおよび溶銑温度を一定の範囲に
維持することも可能となる。 実施例 Ａ高炉（内容積2700m2）におけるこの発明の実
施結果を従来法と比較して第２表に示す。マンガ
ン鉱石は前記第１表に示す組成のものを使用し
た。 本実施例は、溶銑中Mn富化量ΔMnとして0.70
％を目標に操業を行なつた場合の例で、期間Ａで
は従来法により、塊状のマンガン鉱石を破砕し、
篩上（５〜25mm）約60％を炉頂より装入するとと
もに、篩下（−５mm）約40％を焼結鉱原料として
使用した。マンガン鉱石の全使用量は40Kg／Ｐ−
Ｔで、内24Kg／Ｐ−Ｔが塊鉱石として装入され、
16Kg／Ｐ−Ｔが焼結鉱として高炉に装入された。 焼結鉱製造においては、焼結鉱中K2Oが0.01％
上昇したため、還元粉化指数（RDI）を一定とす
るため、粉コークス比は1.2Kg／Ｐ−Ｔの上昇と
なつた。また、溶銑中Mnは、ベースの0.20％か
ら0.91％まで予定通り富化され、溶銑中Siはベー
スの0.38％から0.24％まで低減された。 一方、期間Ｂでは本発明法を適用し、破砕した
マンガン鉱石の篩上（５〜25mm）を炉頂より装入
するとともに、篩下（−５mm）を送風羽口より吹
き込んだ。このときのマンガン鉱石使用量は従来
法と同じ40Kg／Ｐ−Ｔで、内24Kg／Ｐ−Ｔが粗鉱
石として炉頂より装入され、16Kg／Ｐ−Ｔが細粒
鉱石として送風羽口より吹き込まれた。 その結果、溶銑中Mnはベースの0.20％から
0.90％まで予定通り富化され、溶銑中Siもベース
の0.38％から0.19％まで低下した。
【表】
以上説明したごとく、この発明方法によれば、
マンガン鉱石を焼結鉱に含有させずに高炉へ供給
するので、焼結鉱性状の変化を避けることがで
き、また送風羽口から吹き込むマンガン鉱石は篩
下のみでよいので従来の全量破砕方法に比べ破砕
コストが安価につき経済的であり、さらに溶銑中
Mnの富化効果は勿論のこと、羽口吹き込み分に
ついてはマンガン酸化物と共に酸化鉄も脱珪反応
に寄与するため、高い溶銑中Si低減効果が得られ
る。
マンガン鉱石を焼結鉱に含有させずに高炉へ供給
するので、焼結鉱性状の変化を避けることがで
き、また送風羽口から吹き込むマンガン鉱石は篩
下のみでよいので従来の全量破砕方法に比べ破砕
コストが安価につき経済的であり、さらに溶銑中
Mnの富化効果は勿論のこと、羽口吹き込み分に
ついてはマンガン酸化物と共に酸化鉄も脱珪反応
に寄与するため、高い溶銑中Si低減効果が得られ
る。
Claims (1)
- １ 高炉にマンガン鉱石を装入し溶銑中Mn濃度
を上昇させる高炉の操業方法において、マンガン
鉱石を粒度調整した後、粗マンガン鉱石を高炉炉
頂部より装入するとともに、細粒マンガン鉱石を
送風羽口から高炉に吹き込むことにより、高炉か
ら出銑される溶銑のMn濃度を上昇させるととも
に、溶銑のSi濃度を低下させることを特徴とする
高炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15839184A JPS6137902A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 高炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15839184A JPS6137902A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 高炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6137902A JPS6137902A (ja) | 1986-02-22 |
| JPH0425321B2 true JPH0425321B2 (ja) | 1992-04-30 |
Family
ID=15670703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15839184A Granted JPS6137902A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 高炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6137902A (ja) |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15839184A patent/JPS6137902A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6137902A (ja) | 1986-02-22 |
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