JPH06108123A - 高炉への成形コークス装入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粒径の小さい成形コークスを使用して安定し
た高炉操業を達成する。 【構成】 高炉において成形コークスを使用するに当
り、コークスの装入を２バッチに分割し、１バッチ目に
成形コークスに比べて反応性が低く、粒径の大きい室炉
コークス１を前装入の鉱石層３の炉中心部へ集中して装
入し、２バッチ目に成形コークス２を前装入の鉱石層３
をすべて覆うように装入する。 【効果】 炉中心部の室炉コークスによって炉内の通
気、通液性が確保され、炉芯の不活性化を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形コークス（FC）を用
いて安定した高炉操業を行うことができる高炉への成形
コークス装入方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粘結炭を節約し、安価な非粘結炭を多量
に使用するため成形コークスを高炉に装入することが行
われている。成形コークスは室炉コークス（通常の室炉
式コークス炉で生成したコークス）に比べて、反応性が
高い、嵩密度が大きい、平均粒径が小さい、高炉装入時
の空隙率が小さい等の特徴がある。成形コークスを高炉
操業に使用する場合は、平均粒径が小さく、空隙率が小
さいため、炉内の通気性が悪化し、また反応性が高いた
め、炉芯の不活性化が懸念される。

【０００３】この成形コークスを高炉に使用する技術と
して、細粒原料を使用するための手段として用いる技術
がある（特開昭64-31909号公報参照）。一方、他の目的
のための補助手段としてではなく、成形コークスを使用
すること自体を主目的とした技術は、鉄と鋼（73(198
7)、Ｓ814 ）に開示されている。この技術は、成形コー
クスを炉の中心部に装入すると、ガス流分布が悪化し、
炉芯部の不活性化をまねくため、全コークスに対する成
形コークスの配合割合を30％以下として、炉壁部に成形
コークスを堆積させる装入方法である。具体的には、コ
ークスを３バッチに分割して装入し、１バッチ目に装入
した室炉コークスで堰を作り、２バッチ目に装入する成
形コークスを、堰と炉壁との間に堆積させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法は、成
形コークスの配合割合が30％以下の場合であり、成形コ
ークス配合割合が30％以上の場合については開示されて
いない。また、成形コークス配合割合が30％以上の場合
には、１バッチ目に装入したコークスで作られた堰を乗
り越えて、２バッチ目に装入された成形コークスが炉中
心部へ流れ込む恐れがあるという問題がある。特に、
3,000ｍ³ 以上の大型高炉においては、成形コークス配
合割合が30％以上の実績は今までにない。

【０００５】さらに、高炉へ装入するコークスとして実
質的に全量FCを使用すると、炉中心部に粒径が小さく、
高反応性のFCが装入されるため、炉芯部のコークスは細
粒化し、通気、通液性の悪化、コークス温度の低下が起
こる。また、FCは元来、粒径が小さく、高炉装入時の空
隙率が小さいので高炉操業時の通気抵抗が高くなるた
め、このような炉芯不活性が生ずると操業が不安定にな
り、最悪の場合操業が成り立たなくなる。

【０００６】本発明は上記従来技術の問題点を解消し、
炉況を損なうことなく成形コークスを活用することがで
きる高炉への成形コークス装入方法を提供することを目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、高炉において成形コークスを使用するにあ
たり、前記問題点を解決するために、コークスの装入を
２バッチに分割し、図１に示すように１バッチ目に成形
コークスに比べて反応性が低く、粒径の大きい室炉コー
クス１を前装入の鉱石層３の炉中心部へ集中的に装入
し、２バッチ目に成形コークス２を前装入の鉱石層３を
すべて覆うように装入する高炉への成形コークス装入方
法である。なお、４は高炉の炉壁を示す。

【０００８】

【作用】炉芯部の不活性化、すなわち、炉芯を構成する
コークスの粒径が低下したり、炉芯の空隙が低下したり
して通気、通液性が悪化することは、送風圧の上昇、ス
リップの多発、排滓性の悪化を引起し、高炉操業の安定
化にとって非常に大きな問題となる。

【０００９】炉芯不活性の原因としてはいろいろ挙げら
れる。たとえばレースウェイ内及びその近傍でコークス
が熱衝撃を受けたり、コークス同士が擦れあう時に粉が
発生し、近傍に飛散するが炉芯まで飛散した粉は炉芯の
コークスの動きが遅いことから次々に堆積し目詰まりを
起こしてしまう。また、羽口からの微粉炭吹き込み操業
で羽口内で燃えきれなかった未燃焼の微粉炭も同様に炉
芯に堆積する。また、炉芯でスラグ中に残留している F
eOなどとコークスが反応し、コークス粒径が低下する
が、炉芯のコークスの動きが遅いことから粒子径の低下
幅は大きくなることなどによる。

【００１０】成形コークス（FC）が炉中心部に装入され
た場合、もともとFCの粒径が小さいこと、また、その高
反応性のため、FCが炉芯に到達するまでの間にCO₂ との
反応により粒径が小さくなること、さらに、FCの空隙率
の低さが原因となり、炉芯部の通気、通液性が悪化す
る。本発明によれば、炉中心部に粒径が大きく、反応性
の低い室炉コークスを装入するため、炉の中心部分を降
下してくるコークスは CO₂との反応による粒径低下が抑
えられる。また、中心部に集中的に室炉コークスを装入
するため、中心部のＯ／Ｃが小さくなり FeOとの反応も
抑えられる。これらの作用により炉芯でのコークス粒径
の大きさが保たれ、さらに室炉コークスの空隙率の高さ
とも相まって、炉芯部での通気、通液性が確保される。

【００１１】このように、炉芯部での通気、通液性が良
好であることは、中心ガス流が十分確保されることであ
り、中心部のコークス温度の上昇や炉全体の通気抵抗の
低下につながり、操業の安定性を増すことに大きく寄与
する。なお、炉中心部に装入する室炉コークスは、図１
に示すように、少なくとも成形コークス２が中心部に流
れ込まないだけの量が必要であるが、図２に示すように
中心にコークス１の柱ができてしまうほど大量に使用す
るのは好ましくない。なぜなら、中心に鉱石２が全くな
くコークス１のみである場合、中心ガス流が強くなりす
ぎ、周辺流が弱くなったり、炉頂ガス温度が高くなった
りして操業に支障をきたすからである。

【００１２】

【実施例】本発明を内容積2584ｍ³ の高炉で実施した。
すなわち図１に示すように、前装入の鉱石層３の炉中心
部上へ１バッチ目に室炉コークス１を集中的に装入し、
２バッチ目に成形コークス２を前装入の鉱石層３を全て
覆うように装入した。なお比較のため室炉コークスを炉
中心部に装入しない場合、少量装入する場合および多量
装入する場合についても実験を行った。操業条件および
操業結果を比較例と共に表１に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】表１に示すように本発明の実施例１、２で
は、比較例１、２と比べて炉芯コークスの平均粒径が大
きくなっている。また、スリップ回数が減少し、通気抵
抗指数が低下しており、高炉操業が安定していることが
わかる。比較例３では、中心に装入したコークス量が過
剰であって、炉頂ガス温度の上昇、周辺ガス流の抑制
（熱負荷の低下）が生じており、好ましくない操業とな
っている。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
炉で成形コークスを使用する場合に炉中心部に装入した
室炉コークスによって炉芯の不活性化が抑えられ、炉内
の通気、通液性が確保することができるので安定した高
炉操業が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法による装入物分布状況を模式的に
示す断面図である。

【図２】比較例の方法による装入物分布状況を模式的に
示す断面図である。

【符号の説明】 １ 室炉コークス ２ 成形コークス ３ 鉱石 ４ 炉壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡壁 史郎 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 板谷 宏 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉において成形コークスを使用するに
   あたり、コークスの装入を２バッチに分割し、１バッチ
   目に、成形コークスに比べて反応性が低く、粒径の大き
   い室炉コークスを前装入の鉱石層の炉中心部へ集中的に
   装入し、２バッチ目に成形コークスを前装入の鉱石層を
   すべて覆うように装入することを特徴とする高炉への成
   形コークス装入方法。