JPH0610288B2 - 高炉操業方法 - Google Patents
高炉操業方法Info
- Publication number
- JPH0610288B2 JPH0610288B2 JP13462186A JP13462186A JPH0610288B2 JP H0610288 B2 JPH0610288 B2 JP H0610288B2 JP 13462186 A JP13462186 A JP 13462186A JP 13462186 A JP13462186 A JP 13462186A JP H0610288 B2 JPH0610288 B2 JP H0610288B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- temperature
- blast furnace
- point
- adjusted
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- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、銑鉄製造量に対して高炉ガスカロリーを大
幅に変更可能な高炉操業方法に関する。
幅に変更可能な高炉操業方法に関する。
（従来技術） 銑鉄製造装置である高炉は、高炉に使用するコークス製
造装置であるコークス炉とともに製鉄所内における燃料
供給源となっている。そして将来的には、これらのガス
は発電用、外部燃料あるいは、化学原料としての使用が
期待されている。これらの期待に応えるためには、銑鉄
生産量に対してガス発生全カロリー（ガス量ｘ単位ガス
量当りの発熱量）を弾力的に変更しうることが要求され
る。銑鉄１トン当りのガス発生全カロリーは、銑鉄１ト
ン当りの燃料比によって決まるので、ガス発生全カロリ
ーの変更幅は高炉の燃料比の変更幅の大きさに大きく依
存する。高炉の燃料比は、炉下部の熱収支と炉上部にお
けるガス還元の進行状態から決まってくる。第１図は高
炉の操作線図と呼ばれているもので、Ｘ＝１から右は、
還元の進行に伴う酸素バランスを示している。点Ｗは、
温度ＴｗにおけるＦｅ−ＦｅＯの還元平衡を示す点であ
り、これは温度Ｔｗにより変化する。Ｘ＝１から左は、
高炉下部の熱収支を示している。線分ＡＥの勾配は、コ
ークス比に比例する。線分ＵＲとＵＷの比（ＵＲ／Ｕ
Ｗ）をシャフト効率γといい、これは還元ガスの利用効
率を示している。理想的には、γ＝１で点Ｒが点Ｗに一
致する。実際の高炉では、ほぼγ＝０．９０〜０．９７
の範囲になっている。点Ｂの縦座標Ｙｄは、炉内で鉄鉱
石の還元の結果、発生するＣＯ２とコークス中カーボン
との反応（ソリュウションロス反応）における反応量を
表わしており、この反応は吸熱反応なので、ソリュウシ
ョンロス反応量Ｙｄが大きいと炉下部の必要熱量が増加
することとなる。ところで温度Ｔｗは、ほぼこのコーク
スの反応が起き始める温度と対応しており、現在の普通
のコークスを使用している場合には、ほぼ９５０〜１０
００℃となっている。
造装置であるコークス炉とともに製鉄所内における燃料
供給源となっている。そして将来的には、これらのガス
は発電用、外部燃料あるいは、化学原料としての使用が
期待されている。これらの期待に応えるためには、銑鉄
生産量に対してガス発生全カロリー（ガス量ｘ単位ガス
量当りの発熱量）を弾力的に変更しうることが要求され
る。銑鉄１トン当りのガス発生全カロリーは、銑鉄１ト
ン当りの燃料比によって決まるので、ガス発生全カロリ
ーの変更幅は高炉の燃料比の変更幅の大きさに大きく依
存する。高炉の燃料比は、炉下部の熱収支と炉上部にお
けるガス還元の進行状態から決まってくる。第１図は高
炉の操作線図と呼ばれているもので、Ｘ＝１から右は、
還元の進行に伴う酸素バランスを示している。点Ｗは、
温度ＴｗにおけるＦｅ−ＦｅＯの還元平衡を示す点であ
り、これは温度Ｔｗにより変化する。Ｘ＝１から左は、
高炉下部の熱収支を示している。線分ＡＥの勾配は、コ
ークス比に比例する。線分ＵＲとＵＷの比（ＵＲ／Ｕ
Ｗ）をシャフト効率γといい、これは還元ガスの利用効
率を示している。理想的には、γ＝１で点Ｒが点Ｗに一
致する。実際の高炉では、ほぼγ＝０．９０〜０．９７
の範囲になっている。点Ｂの縦座標Ｙｄは、炉内で鉄鉱
石の還元の結果、発生するＣＯ２とコークス中カーボン
との反応（ソリュウションロス反応）における反応量を
表わしており、この反応は吸熱反応なので、ソリュウシ
ョンロス反応量Ｙｄが大きいと炉下部の必要熱量が増加
することとなる。ところで温度Ｔｗは、ほぼこのコーク
スの反応が起き始める温度と対応しており、現在の普通
のコークスを使用している場合には、ほぼ９５０〜１０
００℃となっている。
第２図は、羽口先理論火炎温度Ｔｆを２０００〜２５０
０℃と変化させた場合のコークス比ＣＲとソリュウショ
ンロス反応量Ｙｄの変化を示している。シャフト効率γ
は、高炉内の鉱石とコークスの分布により変化すると考
えられるが、その幅はあまり大きくなく、コークス比Ｃ
Ｒの範囲はほぼ４５０〜５５０Kg／Ｔと考えられる。発
生ガス全カロリーの範囲も第７図に一点鎖線で示すよう
にあまり広くなく、この結果製鉄所後工程の必要エネル
ギー量を充足する範囲に止どまり、他に使用する余裕が
ない。
０℃と変化させた場合のコークス比ＣＲとソリュウショ
ンロス反応量Ｙｄの変化を示している。シャフト効率γ
は、高炉内の鉱石とコークスの分布により変化すると考
えられるが、その幅はあまり大きくなく、コークス比Ｃ
Ｒの範囲はほぼ４５０〜５５０Kg／Ｔと考えられる。発
生ガス全カロリーの範囲も第７図に一点鎖線で示すよう
にあまり広くなく、この結果製鉄所後工程の必要エネル
ギー量を充足する範囲に止どまり、他に使用する余裕が
ない。
（発明が解決しようとする技術的課題） この発明は、所定の銑鉄製造量に対して、高炉ガス全カ
ロリーを必要に応じて大幅に変更でき、もってこれらガ
スを外部用途に有効に使用できる高炉操業方法を提供す
ることを目的とする。
ロリーを必要に応じて大幅に変更でき、もってこれらガ
スを外部用途に有効に使用できる高炉操業方法を提供す
ることを目的とする。
（技術的課題を解決する手段） この発明は、羽口から酸素と蒸気等の温度調整用ガスと
を吹込み、更に必要により微粉炭等の燃料を吹き込み、
かつシャフトから予熱ガスを吹込む方法において、この
予熱ガスの温度を７００〜１３００℃の範囲で調整して
ＦｅＯ−Ｆｅ還元平衡温度を調整し、このことによりコ
ークス比を調節して銑鉄トン当りの発生ガス全カロリー
量を変更することを特徴とする高炉操業方法である。ま
た銑鉄トン当りの発生ガス全カロリー量を変更する際、
ソリュウションロス反応の反応量Ｙｄと燃料比（Kg／
Ｔ）が第６図に示すＡ点（０．３３，７１０），Ｂ点
（０．１９，５１０），Ｃ点（０．０７，５４０），Ｄ
点（０．１１，７９０）で囲まれた範囲内となるように
操業することを実施態様とした高炉操業方法である。
を吹込み、更に必要により微粉炭等の燃料を吹き込み、
かつシャフトから予熱ガスを吹込む方法において、この
予熱ガスの温度を７００〜１３００℃の範囲で調整して
ＦｅＯ−Ｆｅ還元平衡温度を調整し、このことによりコ
ークス比を調節して銑鉄トン当りの発生ガス全カロリー
量を変更することを特徴とする高炉操業方法である。ま
た銑鉄トン当りの発生ガス全カロリー量を変更する際、
ソリュウションロス反応の反応量Ｙｄと燃料比（Kg／
Ｔ）が第６図に示すＡ点（０．３３，７１０），Ｂ点
（０．１９，５１０），Ｃ点（０．０７，５４０），Ｄ
点（０．１１，７９０）で囲まれた範囲内となるように
操業することを実施態様とした高炉操業方法である。
（実施例） 第３図は、本発明にかかる高炉操業の概略図である。こ
の操業法は、炉頂から鉱石及びコークスを高炉１内に装
填し、羽口２から酸素３、微粉炭及び羽口先温度調整ガ
スとして水蒸気あるいは炉頂ガス４等を吹込み、更に炉
中段から予熱ガス５を吹込み挿入物（鉱石及びコーク
ス）を予熱する。このことにより炉底部から銑鉄及びス
ラグを生産し、炉頂部から高炉ガスを発生する。この高
炉ガスをダクトコレクター７を通して除塵したのち、羽
口先へ循環し、一部を製鉄所内で利用する。また一部
は、必要に応じ脱ＣＯ２処理装置８で処理し、得られた
ＣＯ２ガスを合成化学工業用原料ガスとして利用する。
脱ＣＯ２処理発生装置８で得たＣＯ２ガスについては、
予熱ガス発生用の燃焼炉又は羽口先へ送ることも考えら
れる。
の操業法は、炉頂から鉱石及びコークスを高炉１内に装
填し、羽口２から酸素３、微粉炭及び羽口先温度調整ガ
スとして水蒸気あるいは炉頂ガス４等を吹込み、更に炉
中段から予熱ガス５を吹込み挿入物（鉱石及びコーク
ス）を予熱する。このことにより炉底部から銑鉄及びス
ラグを生産し、炉頂部から高炉ガスを発生する。この高
炉ガスをダクトコレクター７を通して除塵したのち、羽
口先へ循環し、一部を製鉄所内で利用する。また一部
は、必要に応じ脱ＣＯ２処理装置８で処理し、得られた
ＣＯ２ガスを合成化学工業用原料ガスとして利用する。
脱ＣＯ２処理発生装置８で得たＣＯ２ガスについては、
予熱ガス発生用の燃焼炉又は羽口先へ送ることも考えら
れる。
この操業法において、本発明では、シャフトから吹込む
予熱ガスの温度を７００〜１３００℃の範囲で調節す
る。この温度調節によりＦｅＯ−Ｆｅ還元平衡温度Ｔｗ
を調整し、コークス比あるいは燃料比の操業可能範囲を
拡大することができる。以下第４図にもとずいて詳細に
説明する。第４図は、高炉中断から吹込む予熱ガスの温
度を６５０℃，８３０℃，１０００℃，１２００℃と変
化させた場合の炉内固体温度の変化と還元率の変化を示
す。同図から予熱ガス温度が高くなると固体の昇温及び
還元が速く進行することがわかる。この図からＦｅＯ組
成まで還元された時（酸化度１．０５６）の固体温度Ｔ
ｗを求めると第５図（ａ）のようになり、Ｔｗが予熱ガ
ス温度とともに変化することがわかる。対応する平衡ガ
ス組成は、第５図（ｂ）上で求められ、予熱ガス温度が
低いと、Ｔｗが低くなり、平衡ガス組成は、ＣＯ２又は
Ｈ２Ｏが多い側即ち酸化性側に移る。このことは、第１
図の点Ｗが右方に移動することを意味し、シャフト効率
が一定であっても、線分ＡＥの勾配は小さく、即ちコー
クス比ＣＲが低くなる。
予熱ガスの温度を７００〜１３００℃の範囲で調節す
る。この温度調節によりＦｅＯ−Ｆｅ還元平衡温度Ｔｗ
を調整し、コークス比あるいは燃料比の操業可能範囲を
拡大することができる。以下第４図にもとずいて詳細に
説明する。第４図は、高炉中断から吹込む予熱ガスの温
度を６５０℃，８３０℃，１０００℃，１２００℃と変
化させた場合の炉内固体温度の変化と還元率の変化を示
す。同図から予熱ガス温度が高くなると固体の昇温及び
還元が速く進行することがわかる。この図からＦｅＯ組
成まで還元された時（酸化度１．０５６）の固体温度Ｔ
ｗを求めると第５図（ａ）のようになり、Ｔｗが予熱ガ
ス温度とともに変化することがわかる。対応する平衡ガ
ス組成は、第５図（ｂ）上で求められ、予熱ガス温度が
低いと、Ｔｗが低くなり、平衡ガス組成は、ＣＯ２又は
Ｈ２Ｏが多い側即ち酸化性側に移る。このことは、第１
図の点Ｗが右方に移動することを意味し、シャフト効率
が一定であっても、線分ＡＥの勾配は小さく、即ちコー
クス比ＣＲが低くなる。
第６図は、本発明の操業範囲を示しており、予熱ガス温
度を７００〜１３００℃と制御して広い操業範囲を実現
している。図中Ｂ→Ｃは予熱ガス温度＝７００℃、シャ
フト効率γ＝０．９７の場合に羽口先理論火炎温度Ｔｆ
を２５００℃から２０００℃に変えた場合を示す。Ａ→
Ｄは予熱ガス温度＝１３００℃、γ＝０．９０の場合に
羽口先理論火炎温度Ｔｆを２５００℃から２０００℃に
変えた場合を示す。Ａ点はソリューションロス量０．３
３、燃料比７１０、Ｂ点は０．１９，５１０、Ｃ点は
０．０７，５４０、Ｄ点は０．１１，７９０である。な
お第５図（ａ）で予熱ガスを７００℃から１３００℃と
すると、Ｔｗは、７００〜１１００℃と変化する。
度を７００〜１３００℃と制御して広い操業範囲を実現
している。図中Ｂ→Ｃは予熱ガス温度＝７００℃、シャ
フト効率γ＝０．９７の場合に羽口先理論火炎温度Ｔｆ
を２５００℃から２０００℃に変えた場合を示す。Ａ→
Ｄは予熱ガス温度＝１３００℃、γ＝０．９０の場合に
羽口先理論火炎温度Ｔｆを２５００℃から２０００℃に
変えた場合を示す。Ａ点はソリューションロス量０．３
３、燃料比７１０、Ｂ点は０．１９，５１０、Ｃ点は
０．０７，５４０、Ｄ点は０．１１，７９０である。な
お第５図（ａ）で予熱ガスを７００℃から１３００℃と
すると、Ｔｗは、７００〜１１００℃と変化する。
第７図は、対応する銑鉄トン当りの発生全カロリーの変
化範囲を示している。コークスを使用しているので製銑
工程から外部へのエネルギー供給を評価するには、コー
クス炉ガスを加えて対比した方が合理的であるので、こ
れを加味して第７図に示している。
化範囲を示している。コークスを使用しているので製銑
工程から外部へのエネルギー供給を評価するには、コー
クス炉ガスを加えて対比した方が合理的であるので、こ
れを加味して第７図に示している。
（発明の効果） 本発明によれば第７図から明らかなように高炉から発生
するガス全カロリー量の変更範囲が大きい。このため銑
鉄製造量を変更しなくとも製鉄所内向けのエネルギー供
給レベルからかなり大量の外部への供給まで必要に応じ
て大幅な発生エネルギーの調節が可能となる顕著な効果
がある。
するガス全カロリー量の変更範囲が大きい。このため銑
鉄製造量を変更しなくとも製鉄所内向けのエネルギー供
給レベルからかなり大量の外部への供給まで必要に応じ
て大幅な発生エネルギーの調節が可能となる顕著な効果
がある。
【図面の簡単な説明】 第１図は高炉の操作線図、第２図は通常の高炉における
操業範囲を示す説明図、第３図は本発明の操業方法を示
す概略図、第４図は予熱ガス温度と炉内固体温度、還元
率の変化を示す説明図、第５図（ａ）は予熱ガス温度と
固体温度との関係を示す図、第５（ｂ）図は固体温度に
対応した平衡ガス組成を示す状態図である。第６図は本
発明の操業範囲を示す図、第７図は本発明における銑鉄
トン当りの発生ガス全カロリーを従来のものと比較して
示した図である。 １…高炉、２…羽口、３…酸素、４…炉頂ガス、５…予
熱ガス、７…ダストコレクター、８…脱ＣＯ２処理装
置、９…燃焼炉。
操業範囲を示す説明図、第３図は本発明の操業方法を示
す概略図、第４図は予熱ガス温度と炉内固体温度、還元
率の変化を示す説明図、第５図（ａ）は予熱ガス温度と
固体温度との関係を示す図、第５（ｂ）図は固体温度に
対応した平衡ガス組成を示す状態図である。第６図は本
発明の操業範囲を示す図、第７図は本発明における銑鉄
トン当りの発生ガス全カロリーを従来のものと比較して
示した図である。 １…高炉、２…羽口、３…酸素、４…炉頂ガス、５…予
熱ガス、７…ダストコレクター、８…脱ＣＯ２処理装
置、９…燃焼炉。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有山 達郎 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−159104（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】羽口から少なくとも酸素と温度調整用ガス
とを吹込み、かつシャフトから予熱ガスを吹込み方法に
おいて、この予熱ガスの温度を７００〜１３００℃の範
囲で調整してＦｅＯ、Ｆｅ還元平衡温度を調整し、この
ことによりコークス比を調節して銑鉄トン当りの発生ガ
ス全カロリー量を変更することを特徴とする高炉操業方
法。 - 【請求項２】羽口から少なくとも酸素と温度調整用ガス
とを吹込み、かつシャフトから予熱ガスを吹込む方法に
おいて、この予熱ガスの温度を７００〜１３００℃の範
囲で調整してＦｅＯ、Ｆｅ還元平衡温度を調整し、この
ことによりコークス比を調節して銑鉄トン当りの発生ガ
ス全カロリー量を変更する際、ソリュウションロス反応
の反応量Ｙｄと燃料比（Kg／Ｔ）が第６図に示すＡ点
（０．３３，７１０），Ｂ点（０．１９，５１０），Ｃ
点（０．０７，５４０），Ｄ点（０．１１，７９０）で
囲まれた範囲内となるように操業することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の高炉操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13462186A JPH0610288B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 高炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13462186A JPH0610288B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 高炉操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62290808A JPS62290808A (ja) | 1987-12-17 |
| JPH0610288B2 true JPH0610288B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=15132662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13462186A Expired - Lifetime JPH0610288B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 高炉操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610288B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5962912B2 (ja) * | 2012-08-20 | 2016-08-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉操業方法 |
| CN118291687A (zh) * | 2024-03-30 | 2024-07-05 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 一种高炉无氧冶金电气化加热重整煤气冶炼的方法 |
-
1986
- 1986-06-10 JP JP13462186A patent/JPH0610288B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62290808A (ja) | 1987-12-17 |
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