JPH0565516A - 高炉操業法 - Google Patents
高炉操業法Info
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- JPH0565516A JPH0565516A JP25597091A JP25597091A JPH0565516A JP H0565516 A JPH0565516 A JP H0565516A JP 25597091 A JP25597091 A JP 25597091A JP 25597091 A JP25597091 A JP 25597091A JP H0565516 A JPH0565516 A JP H0565516A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、高炉炉芯部の未燃チャーを除去す
る方法を提供する。 【構成】 高炉の微粉炭多量吹込み操業において、操業
中にＨ 2Ｏ、ＣＯ 2またはこれらを含むガスを炉外より
挿入した管により炉芯部に吹込み、炉芯部の未燃チャー
を除去して微粉炭吹込み量の上限値を拡大する。
る方法を提供する。 【構成】 高炉の微粉炭多量吹込み操業において、操業
中にＨ 2Ｏ、ＣＯ 2またはこれらを含むガスを炉外より
挿入した管により炉芯部に吹込み、炉芯部の未燃チャー
を除去して微粉炭吹込み量の上限値を拡大する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高炉の羽口から大量の微
粉炭を吹き込む操業において、未燃チャーが炉芯部に堆
積した場合にその除去を行ない安定した高炉操業を確保
することを目的とするものである。
粉炭を吹き込む操業において、未燃チャーが炉芯部に堆
積した場合にその除去を行ない安定した高炉操業を確保
することを目的とするものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉操業においては炉頂から装入するコ
ークスを代替するため羽口より燃料を吹き込む技術が開
発され（特公昭４０−２３７６３号）、溶銑製造コスト
の低減、生産性向上を図っている。前記燃料としては微
粉炭、石油、重油、ナフサ等があるが、最近では価格の
点から微粉炭吹き込みが主に採用されている。
ークスを代替するため羽口より燃料を吹き込む技術が開
発され（特公昭４０−２３７６３号）、溶銑製造コスト
の低減、生産性向上を図っている。前記燃料としては微
粉炭、石油、重油、ナフサ等があるが、最近では価格の
点から微粉炭吹き込みが主に採用されている。
【０００３】羽口から吹き込まれた微粉炭はレースウェ
イ内の羽口に近い領域で燃焼し、炭素分はＣＯ 2にな
り、一部含まれている有機物によりＨ2Ｏも発生する。
さらにレースウェイ内のその外側の領域で酸素が無くな
るとコークスとの反応によりＣＯ、Ｈ 2を形成し、これ
が還元ガスとして炉内に供給される。
イ内の羽口に近い領域で燃焼し、炭素分はＣＯ 2にな
り、一部含まれている有機物によりＨ2Ｏも発生する。
さらにレースウェイ内のその外側の領域で酸素が無くな
るとコークスとの反応によりＣＯ、Ｈ 2を形成し、これ
が還元ガスとして炉内に供給される。
【０００４】すなわち微粉炭中の炭素分は一旦完全酸化
してＣＯ 2になり、ソリューション反応によりＣＯを生
成する。つまり最終的にＣＯガスを形成する以上の酸素
量が途中の反応過程で要求され、微粉炭が完全燃焼する
に必要な空気量、すなわち空気比１以上にする必要があ
る。このため微粉炭の吹き込みが増大すると空気比の低
下に伴って微粉炭の燃焼効率が低下する。そして空気比
が１近傍より下がるとレースウェイ内で未燃チャーの発
生量が急激に増加することになる。高炉燃料比が５００
ｋｇ／ｔ−ｐｉｇのとき空気比が１になる微粉炭の吹き
込み量は１７０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ程度とされ、これが吹
き込み量の限界となる。
してＣＯ 2になり、ソリューション反応によりＣＯを生
成する。つまり最終的にＣＯガスを形成する以上の酸素
量が途中の反応過程で要求され、微粉炭が完全燃焼する
に必要な空気量、すなわち空気比１以上にする必要があ
る。このため微粉炭の吹き込みが増大すると空気比の低
下に伴って微粉炭の燃焼効率が低下する。そして空気比
が１近傍より下がるとレースウェイ内で未燃チャーの発
生量が急激に増加することになる。高炉燃料比が５００
ｋｇ／ｔ−ｐｉｇのとき空気比が１になる微粉炭の吹き
込み量は１７０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ程度とされ、これが吹
き込み量の限界となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】コークスを微粉炭でで
きるだけ置換するのがコスト的に有利であるので、微粉
炭吹き込み量を増大する試みがなされている。しかし前
記の限界を超えて大量に吹き込むと発生した未燃チャー
が炉芯部に堆積して通気性、通液性を害するようにな
る。このため出銑量の低下を招き結局利益にならない。
本発明は上記問題点を解決して上記未燃チャーの炉芯部
への堆積の悪影響を除き、微粉炭の大量吹き込みを可能
にしようとするものである。
きるだけ置換するのがコスト的に有利であるので、微粉
炭吹き込み量を増大する試みがなされている。しかし前
記の限界を超えて大量に吹き込むと発生した未燃チャー
が炉芯部に堆積して通気性、通液性を害するようにな
る。このため出銑量の低下を招き結局利益にならない。
本発明は上記問題点を解決して上記未燃チャーの炉芯部
への堆積の悪影響を除き、微粉炭の大量吹き込みを可能
にしようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであって、高炉の送風羽口より熱風とともに微
粉炭を吹き込む高炉操業法において、操業中において時
々Ｈ 2Ｏ、ＣＯ 2またはこれらを含むガスを炉外より挿
入した管により炉芯部に吹き込み、炉芯部の未燃チャー
を除去することを特徴とするものである。もしくは操業
中において時々Ｈ 2Ｏ、ＣＯ 2の少なくとも一方とＯ 2
とを含むガスを炉外より挿入した管により炉芯部に吹き
込み、炉芯部の未燃チャーを除去すると共にＯ 2とＨ 2
ＯおよびＣＯ 2との比率により熱収支のバランスを適正
に保つことを特徴とするものである。またこれらの手段
として、高炉炉腹に開口部を設けランスを挿入し、ガス
を吹き込むことも特徴とするものである。
するものであって、高炉の送風羽口より熱風とともに微
粉炭を吹き込む高炉操業法において、操業中において時
々Ｈ 2Ｏ、ＣＯ 2またはこれらを含むガスを炉外より挿
入した管により炉芯部に吹き込み、炉芯部の未燃チャー
を除去することを特徴とするものである。もしくは操業
中において時々Ｈ 2Ｏ、ＣＯ 2の少なくとも一方とＯ 2
とを含むガスを炉外より挿入した管により炉芯部に吹き
込み、炉芯部の未燃チャーを除去すると共にＯ 2とＨ 2
ＯおよびＣＯ 2との比率により熱収支のバランスを適正
に保つことを特徴とするものである。またこれらの手段
として、高炉炉腹に開口部を設けランスを挿入し、ガス
を吹き込むことも特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本発明は微粉炭比を大幅に増やし、たとえば２
００ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ以上の吹き込み量で操業を行なう
が、これにより炉芯部に堆積した未燃チャーは操業中に
おいて時々、たとえば定期的に除去することで対処す
る。
００ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ以上の吹き込み量で操業を行なう
が、これにより炉芯部に堆積した未燃チャーは操業中に
おいて時々、たとえば定期的に除去することで対処す
る。
【０００８】この手段として高炉炉外より挿入した管に
より操業中に炉芯部にガスを吹き込んで未燃チャーと反
応させて除去する。ガスとしてはＨ 2Ｏ（水蒸気）、Ｃ
Ｏ 2またはこれらを含むガス、たとえば熱風炉排ガス等
も用いられる。Ｈ 2Ｏ、ＣＯ2は下記の化学式のように
吸熱反応によって炭素を除去することになるので、加熱
手段を併用することが好ましい。
より操業中に炉芯部にガスを吹き込んで未燃チャーと反
応させて除去する。ガスとしてはＨ 2Ｏ（水蒸気）、Ｃ
Ｏ 2またはこれらを含むガス、たとえば熱風炉排ガス等
も用いられる。Ｈ 2Ｏ、ＣＯ2は下記の化学式のように
吸熱反応によって炭素を除去することになるので、加熱
手段を併用することが好ましい。
【０００９】 Ｈ 2Ｏ＋Ｃ＝ＣＯ＋Ｈ 2−２８．４（ｋｃａｌ／ｍｏ
ｌ） ＣＯ 2＋Ｃ＝２ＣＯ−３８．２（ｋｃａｌ／ｍｏｌ）
ｌ） ＣＯ 2＋Ｃ＝２ＣＯ−３８．２（ｋｃａｌ／ｍｏｌ）
【００１０】加熱手段としては一般に用いられる燃焼熱
によるものの他にプラズマ加熱も用い得る。プラズマ加
熱の場合プラズマトーチ自体を後に述べるガス吹き込み
ランスと兼ねさせることもできる。
によるものの他にプラズマ加熱も用い得る。プラズマ加
熱の場合プラズマトーチ自体を後に述べるガス吹き込み
ランスと兼ねさせることもできる。
【００１１】本発明が適用されるのは正常な操業状態に
おいて未燃チャーの除去を定期的に行なうためのもので
あり、炉芯が冷え込んで不活性部分ができたときに加熱
するためのものではない。したがっていたずらに加熱す
る方法は炉内の熱バランスを崩すことになり好ましくな
い。
おいて未燃チャーの除去を定期的に行なうためのもので
あり、炉芯が冷え込んで不活性部分ができたときに加熱
するためのものではない。したがっていたずらに加熱す
る方法は炉内の熱バランスを崩すことになり好ましくな
い。
【００１２】したがって未燃チャーは除去するが、熱的
にはほぼ収支がバランスした条件にするのがよい。熱収
支をバランスさせる方法としては上記のガスを加熱する
方法の他にガス自体の組成によりバランスをとる方法も
とれる。すなわちＯ 2は下式のように炭素と反応して発
熱する。
にはほぼ収支がバランスした条件にするのがよい。熱収
支をバランスさせる方法としては上記のガスを加熱する
方法の他にガス自体の組成によりバランスをとる方法も
とれる。すなわちＯ 2は下式のように炭素と反応して発
熱する。
【００１３】 Ｏ 2＋２Ｃ＝２ＣＯ＋５８．８（ｋｃａｌ／ｍｏｌ）
【００１４】このためＨ 2ＯまたはＣＯ 2を含むガスに
Ｏ 2や空気を添加して熱収支のバランスをとることがで
きる。たとえばＨ 2ＯとＯ 2とを含むガスを使用する場
合、Ｏ 2１モル当りの発熱量はＨ 2Ｏ１モル当りの吸熱
量のほぼ２倍であるから、Ｈ2ＯとＯ 2の比率を２対１
とすれば熱的には影響を与えずに未燃チャーを除去でき
ることになる。実際には送給するガスの温度も勘案して
温度が低いときにはＯ2を多くして発熱を大にするなど
調節をすればよい。
Ｏ 2や空気を添加して熱収支のバランスをとることがで
きる。たとえばＨ 2ＯとＯ 2とを含むガスを使用する場
合、Ｏ 2１モル当りの発熱量はＨ 2Ｏ１モル当りの吸熱
量のほぼ２倍であるから、Ｈ2ＯとＯ 2の比率を２対１
とすれば熱的には影響を与えずに未燃チャーを除去でき
ることになる。実際には送給するガスの温度も勘案して
温度が低いときにはＯ2を多くして発熱を大にするなど
調節をすればよい。
【００１５】ガスの吹き込み手段としては羽口部、羽口
間、羽口上、炉腹等から吹き込みランスを炉芯部まで挿
入して行なう。図１はこの状況を示す高炉１の一部分の
断面図である。近年ゾンデを羽口等から挿入する技術が
発達しつつあるが、図１に示すように本発明はこれと同
様の手段で操業中に予め設けた開口部から水冷の吹き込
みランス６を挿入して吹き込みを行なうものである。
間、羽口上、炉腹等から吹き込みランスを炉芯部まで挿
入して行なう。図１はこの状況を示す高炉１の一部分の
断面図である。近年ゾンデを羽口等から挿入する技術が
発達しつつあるが、図１に示すように本発明はこれと同
様の手段で操業中に予め設けた開口部から水冷の吹き込
みランス６を挿入して吹き込みを行なうものである。
【００１６】このうち羽口２からの吹き込みランス６挿
入はレースウェイの高温部を通ってランスを挿入するこ
とになるのでランスの耐久性から吹き込み時間の制約を
受けるが、既存の設備が利用できて新たに開口部を設け
る必要がない利点がある。また羽口間に開口部を設ける
方法（図示せず）はレースウェイの高温部を避けること
ができるので好ましい。しかし羽口間は強度上の問題か
ら高炉の鉄皮の厚さが最も厚い部分であり、開口部を設
けることはかなり困難という問題がある。またこのため
羽口の上部に開口部を設ける方法（図示せず）もあるが
この部分は羽口送風のための環状管７や送風支管８があ
り、邪魔になることがあるので吹き込みランスの設備の
取り合いが難しい場合がある。
入はレースウェイの高温部を通ってランスを挿入するこ
とになるのでランスの耐久性から吹き込み時間の制約を
受けるが、既存の設備が利用できて新たに開口部を設け
る必要がない利点がある。また羽口間に開口部を設ける
方法（図示せず）はレースウェイの高温部を避けること
ができるので好ましい。しかし羽口間は強度上の問題か
ら高炉の鉄皮の厚さが最も厚い部分であり、開口部を設
けることはかなり困難という問題がある。またこのため
羽口の上部に開口部を設ける方法（図示せず）もあるが
この部分は羽口送風のための環状管７や送風支管８があ
り、邪魔になることがあるので吹き込みランスの設備の
取り合いが難しい場合がある。
【００１７】これらの点から炉腹３の部分に開口部を設
けるのが最も好ましい。図１に示すように炉腹３の部分
から斜め下方に炉芯４に達するまで吹き込みランス６を
挿入する。この方法によれば、炉芯４までの距離はやや
長くなるが、途中高温部を通らずランスを炉芯に到達さ
せることができ、ランスの耐久上好ましく長時間続けて
作業ができる。
けるのが最も好ましい。図１に示すように炉腹３の部分
から斜め下方に炉芯４に達するまで吹き込みランス６を
挿入する。この方法によれば、炉芯４までの距離はやや
長くなるが、途中高温部を通らずランスを炉芯に到達さ
せることができ、ランスの耐久上好ましく長時間続けて
作業ができる。
【００１８】
【実施例】以下表１により実施例を説明する。
【表１】
【００１９】内容積３９００立方メートルの高炉におい
て微粉炭吹き込み量を変化させて、ランスによる炉芯部
へのガス吹き込みの効果を試験した。ガス吹き込みは図
１に示したように炉腹３に開口部を設けてランス６を挿
入して操業中行なった。吹き込みの時間は１回１５分間
で高炉の周囲６箇所について順次場所を変えて行なっ
た。１箇所についてのガス吹き込み回数は１日１回であ
る。
て微粉炭吹き込み量を変化させて、ランスによる炉芯部
へのガス吹き込みの効果を試験した。ガス吹き込みは図
１に示したように炉腹３に開口部を設けてランス６を挿
入して操業中行なった。吹き込みの時間は１回１５分間
で高炉の周囲６箇所について順次場所を変えて行なっ
た。１箇所についてのガス吹き込み回数は１日１回であ
る。
【００２０】比較例１は基準となる条件であって、微粉
炭吹き込み量は１５０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇで炉芯部へのガ
ス吹き込みを行なわない通常の操業である。実施例１か
ら４は微粉炭吹き込み量を２００ｋｇ／ｔ−ｐｉｇに増
やし、ガス吹き込みにより炉芯の未燃チャーを除去した
ものである。実施例１から３はＯ 2を含まないガスを高
温に加熱しているが、実施例４では空気を入れてＯ 2の
発熱反応を利用することでガスの加熱温度を下げてい
る。これら実施例では微粉炭によるコークスの置換比は
変わらず燃料比の増加はない。また出銑量も順調であ
る。一方微粉炭吹き込み量を２００ｋｇ／ｔ−ｐｉｇに
増やしたが、炉芯部へのガス吹き込みを行なわなかった
比較例２においては燃料比の増加の傾向、出銑量の低下
の傾向がみられる。
炭吹き込み量は１５０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇで炉芯部へのガ
ス吹き込みを行なわない通常の操業である。実施例１か
ら４は微粉炭吹き込み量を２００ｋｇ／ｔ−ｐｉｇに増
やし、ガス吹き込みにより炉芯の未燃チャーを除去した
ものである。実施例１から３はＯ 2を含まないガスを高
温に加熱しているが、実施例４では空気を入れてＯ 2の
発熱反応を利用することでガスの加熱温度を下げてい
る。これら実施例では微粉炭によるコークスの置換比は
変わらず燃料比の増加はない。また出銑量も順調であ
る。一方微粉炭吹き込み量を２００ｋｇ／ｔ−ｐｉｇに
増やしたが、炉芯部へのガス吹き込みを行なわなかった
比較例２においては燃料比の増加の傾向、出銑量の低下
の傾向がみられる。
【００２１】さらに微粉炭の吹き込み量を２５０ｋｇ／
ｔ−ｐｉｇに増やしたが、実施例５から７でみるように
炉芯部にガス吹き込みを行なった場合には実施例１から
４の場合と同様に燃料比の増加はほとんどなく、出銑量
も順調である。なお実施例５および６は実施例１から３
と同様にＯ 2を含まないガスを用いた例、実施例７は実
施例４と同様にＯ 2を含むガスを用いた例である。一方
比較例３では微粉炭吹き込み量を２３０ｋｇ／ｔまで増
やしたが、炉芯部へのガス吹き込みを行なわないため未
燃チャーの堆積があり、このため炉芯の通気性、通液性
が害されて燃料比の増加、出銑量の低下がみられる。
ｔ−ｐｉｇに増やしたが、実施例５から７でみるように
炉芯部にガス吹き込みを行なった場合には実施例１から
４の場合と同様に燃料比の増加はほとんどなく、出銑量
も順調である。なお実施例５および６は実施例１から３
と同様にＯ 2を含まないガスを用いた例、実施例７は実
施例４と同様にＯ 2を含むガスを用いた例である。一方
比較例３では微粉炭吹き込み量を２３０ｋｇ／ｔまで増
やしたが、炉芯部へのガス吹き込みを行なわないため未
燃チャーの堆積があり、このため炉芯の通気性、通液性
が害されて燃料比の増加、出銑量の低下がみられる。
【００２２】
【発明の効果】高炉操業において、羽口からの微粉炭吹
き込み量を増大した場合に炉芯部に堆積する未燃チャー
を本発明の方法によって操業中に除去することができ
る。これにより炉況を悪化させることなしに微粉炭吹き
込み量の増加をすることができ、コークス使用量を低減
してコスト低下をすることができる。
き込み量を増大した場合に炉芯部に堆積する未燃チャー
を本発明の方法によって操業中に除去することができ
る。これにより炉況を悪化させることなしに微粉炭吹き
込み量の増加をすることができ、コークス使用量を低減
してコスト低下をすることができる。
【図１】本発明の炉芯へのガス吹き込み方法を説明する
図
図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神山 久朗 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内
Claims (3)
- 【請求項１】 高炉の送風羽口より熱風とともに微粉炭
を吹き込む高炉操業法において、操業中において時々Ｈ
2Ｏ、ＣＯ 2またはこれらを含むガスを炉外より挿入し
た管により炉芯部に吹き込み、炉芯部の未燃チャーを除
去することを特徴とする高炉操業法。 - 【請求項２】 高炉の送風羽口より熱風とともに微粉炭
を吹き込む高炉操業法において、操業中において時々Ｈ
2Ｏ、ＣＯ 2の少なくとも一方とＯ 2とを含むガスを炉
外より挿入した管により炉芯部に吹き込み、炉芯部の未
燃チャーを除去すると共にＯ 2とＨ 2ＯおよびＣＯ 2と
の比率により熱収支のバランスを適正に保つことを特徴
とする高炉操業法。 - 【請求項３】 高炉炉腹に開口部を設けランスを挿入
し、ガスを吹き込むことを特徴とする請求項１または請
求項２記載の高炉操業法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255970A JP2627232B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 高炉操業法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255970A JP2627232B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 高炉操業法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565516A true JPH0565516A (ja) | 1993-03-19 |
| JP2627232B2 JP2627232B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=17286106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3255970A Expired - Lifetime JP2627232B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 高炉操業法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627232B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025164229A1 (ja) * | 2024-01-31 | 2025-08-07 | 日本製鉄株式会社 | 高炉への還元ガス吹込方法及び高炉 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107009A (ja) * | 1982-12-11 | 1984-06-21 | Nisshin Steel Co Ltd | 高炉のオ−ルコ−クス操業における高出銑比操業法 |
| JPS62270709A (ja) * | 1986-05-19 | 1987-11-25 | Kobe Steel Ltd | 高炉への粉体燃料吹込方法 |
| JPH0356611A (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高炉への炭材装入方法 |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP3255970A patent/JP2627232B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107009A (ja) * | 1982-12-11 | 1984-06-21 | Nisshin Steel Co Ltd | 高炉のオ−ルコ−クス操業における高出銑比操業法 |
| JPS62270709A (ja) * | 1986-05-19 | 1987-11-25 | Kobe Steel Ltd | 高炉への粉体燃料吹込方法 |
| JPH0356611A (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高炉への炭材装入方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025164229A1 (ja) * | 2024-01-31 | 2025-08-07 | 日本製鉄株式会社 | 高炉への還元ガス吹込方法及び高炉 |
| JPWO2025164229A1 (ja) * | 2024-01-31 | 2025-08-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2627232B2 (ja) | 1997-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970107 |