JPH06330114A - 高炉への粉体吹き込み方法 - Google Patents

高炉への粉体吹き込み方法

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JPH06330114A
JPH06330114A JP13924893A JP13924893A JPH06330114A JP H06330114 A JPH06330114 A JP H06330114A JP 13924893 A JP13924893 A JP 13924893A JP 13924893 A JP13924893 A JP 13924893A JP H06330114 A JPH06330114 A JP H06330114A
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JP
Japan
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powder
iron
cao
furnace
blast furnace
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JP13924893A
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English (en)
Inventor
Akihiko Shinotake
昭彦 篠竹
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 還元率60%以上の鉄含有粉体を微粉炭と共
に高炉へ吹き込む操業において、生産性を向上させる操
業方法を提供する。 【構成】 主な不純物がSiO2 およびAl23 であ
る還元率60%以上の鉄含有粉体に、酸化物系混合物の
融点が最低になるCaOの混合割合を状態図より見出し
てCaO系フラックスを混合し、混合粉体50〜300
kg/t溶銑を微粉炭50〜250kg/t溶銑と共
に、混合粉体と微粉炭の重量比0.2〜1.2の範囲で
高炉羽口より炉内に吹き込む。 【効果】 炉内に吹き込まれた鉄含有粉体中の不純物の
溶融を促進し、炉芯への未溶解粉の蓄積を防止して生産
性を向上させ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、羽口より粉体吹き込み
を行う高炉の操業方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高炉操業において、羽口からCaO,M
gO系フラックスや鉄鉱石等の粉体を吹き込むことは、
炉内反応を制御し、溶銑中のSiやSの濃度を低くする
など成分を調整するために行われている。例えば特開昭
61−261408には、低焼結鉱比による高炉操業に
おいて溶銑中のSiやSの濃度を低くすることを目的と
して、溶融滓の塩基度(CaO/SiO2 )およびAl
23 の割合を特定範囲に調整するように粉末状の石灰
石や蛇紋岩を羽口から吹き込む方法が開示されている。
【0003】また、特開平3−191009にはフラッ
クス吹き込み用配管の詰まりや摩耗を防止する目的でC
aO,MgO系フラックスと微粉炭を混合して吹き込む
方法が開示されている。
【0004】また、高炉1基あたりの出銑比の向上と燃
料比の低減を目的として、予備還元した鉄鉱石など還元
率60%以上の鉄含有粉体を微粉炭とともに羽口から高
炉に吹き込む方法は、例えば本願出願人の先願になる特
願平04−350221に記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭61−26
1408の方法は、鉄源のほとんど全量を高炉の炉頂か
ら装入する塊鉱石や焼結鉱によってまかなう通常の高炉
操業法において、溶銑の成分調整のために羽口よりフラ
ックス吹き込みを行うものであり、また特開平3−19
1009の方法も同様の高炉操業法において、配管の詰
まりや摩耗を防止する目的でフラックスに微粉炭を混合
して羽口より吹き込みを行うものであるので、羽口から
相当量の鉄源を炉内に入れることは意図していないとい
う問題点がある。一方、特願平04−350221の方
法は高炉1基あたりの出銑比の向上と燃料比の低減を目
的として還元率60%以上の鉄含有粉体を微粉炭ととも
に羽口から高炉に吹き込む方法、すなわち相当量の鉄源
を羽口から炉内に入れることを意図したものであるが、
還元率60%以上の粉鉱石は、相当量の粉状固体鉄を含
むFe,FeO,脈石の混合物である。この粉体は還元
率の低い粉鉱石すなわちFeの含有量が低く酸化物が主
体の鉱石に比べて融点が高いため、羽口から吹き込まれ
た際に容易に溶解せず粉の状態で飛散し、炉芯に侵入す
るなどして操業に悪影響を与えることがある。
【0006】本発明は、出銑比の向上と燃料比の低減を
図るため相当量の鉄源を羽口から炉内に入れる操業にお
いて、炉芯内への未溶解粉鉱石の蓄積を防止し生産性を
向上させる高炉への粉体吹き込み方法を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、還元率60%
以上の粉鉱石またはダスト等の鉄含有粉体を、その脈石
などの不純物組成に応じて混合割合を制御したフラック
スと共に高炉羽口より吹き込むことにより、混合粉体の
融点を低下せしめて高炉内に吹き込まれてからの溶解を
促進することを特徴とする。すなわち、本発明の要旨と
するところは、鉄または酸化鉄を除いた不純物成分のう
ち60%以上がSiO2 およびAl23 から成る還元
率60%以上の鉄含有粉体を微粉炭とともに高炉へ吹き
込む操業方法において、造滓剤としてCaOおよびCa
CO3 を70%以上含有するスラックスを用い、CaO
−SiO2 −Al23 3元系の酸化物の状態図より、
前記鉄含有粉体中のSiO2 ,Al23 ,CaOとフ
ラックス中のCaO,CaCO3 の混合物の融点が最低
となるフラックスの混合割合を見出し、フラックスを前
記鉄含有粉体に対してその最適点±20重量%以内の割
合で混合した混合粉体50〜300kg/t溶銑を、微
粉炭50〜250kg/t溶銑とともに、前記粉体と微
粉炭の重量比が0.2〜1.2となるように高炉羽口よ
り炉内に吹き込むことにある。
【0008】
【作用】高炉羽口から吹き込まれた鉄含有粉体はレース
ウェイを通って炉芯部に流入する。鉄含有粉体の還元率
が低い場合、固体Feは少なく鉄成分の多くはFeOま
たはFe23 の形で存在し、これら酸化物は通常不純
物の主成分であるSiO2 やAl23 等の酸化物と融
点の低い化合物をつくりやすい。これに対して鉄含有粉
体が還元率60%以上の粉鉱石またはダスト等である場
合、該粉体は固体Fe,FeOおよび不純物の混合物で
ある。この粉体を高炉羽口より炉内に吹き込んだ場合、
容易に溶解せず粉の状態で飛散し、炉芯に侵入するなど
して操業に悪影響を与える場合がある。しかるにCaO
またはCaCO3 を70%以上含有するフラックスを還
元率60%以上の鉄含有粉体に混合して高炉羽口より吹
き込むならば、鉄含有粉体中の不純物とフラックスが低
融点の化合物をつくるため、炉内で容易に溶融して粉の
状態で炉芯に滞留することを回避できる。CaCO3
炉内でCO2 を放出してCaOとなるのでCaOに換算
できる。
【0009】鉄含有粉体中の不純物の割合と組成は原料
によって異なるため、鉄含有粉体の成分分析値と例えば
「PHASE DIAGRAMS FOR CERAM
ISTS」(THE AMERICAN CERAMI
C SOCIETY,INC.;1964)のP.21
9に記載されているCaO−SiO2 −Al23 3元
系の酸化物の状態図を用いて、状態図中で融点が最も低
くなるような粉体とフラックスの混合比を見出し、フラ
ックスをこの混合比に近くなるように粉体に配合すれ
ば、炉芯への粉体侵入などの操業への悪影響を回避しつ
つ鉄含有粉体と微粉炭を多量に吹き込むことができる。
【0010】鉄含有粉体には通常MgO,TiO2 など
SiO2 とAl23 以外の不純物成分が含まれている
が、SiO2 とAl23 が不純物中の60%以上を占
めれば、その他の不純物は酸化物系化合物の融点を低く
する方向に働き、CaO−SiO2 −Al23 3元系
の状態図から求めた融点が、最低となる組成を大きな誤
差なく用いることができる。また、フラックス中にCa
O,CaCO3 以外に成分がふくまれている場合も同様
であり、CaO−SiO2 −Al23 3元系の状態図
から求めた融点が最低となる組成の信頼性を保つため、
フラックスはその中のCaO,CaCO3 が70%以上
であるものを用いる。
【0011】フラックスの混合割合は設備制約、生成す
る溶銑成分およびスラグ組成の調整などにより最適点か
らずらすこともありうるが、化合物の融点を低く保つと
いう観点から変動範囲は最適点±20%とする。鉄含有
粉体の還元率が60%未満である場合、鉄含有粉体中の
主成分は酸化鉄すなわちFeOまたはFe23 である
ため、羽口から高炉内に吹き込まれると還元率60%以
上の鉄含有粉体に比べて酸化鉄を還元するために多くの
熱が必要であり、熱的な負荷の問題から吹き込み可能量
が還元率が60%以上の鉄含有粉体に比べて少ないとい
う問題点があり、また、粉体中のFeが少なくFeO,
Fe23 が多いことから酸化物系化合物の融点自体も
低く、炉芯への未溶解粉体の蓄積の問題は少ないので、
CaO系フラックスを吹き込み酸化物系化合物の融点を
下げる必要もない。
【0012】羽口より微粉炭を吹き込んでいる操業にお
いてはレースウェイ近傍で微粉炭が燃焼するため、この
熱燃焼によって、還元に要するエネルギーが少ない高還
元率の鉄含有粉体を相当量同時に吹き込むことができる
が、これに合わせて相当量のフラックスを予め混合して
吹き込むならば、鉄含有粉体中の不純物の炉内での溶融
を促進して操業に問題なく容易に多量の鉄含有粉体を炉
内に吹き込むことができる。この場合鉄含有粉体とフラ
ックスの混合物の吹き込み量は微粉炭の吹き込み量に合
わせて増加でき、鉄含有粉体の還元率が高いほど吹き込
み量を多くすることができる。微粉炭および混合粉体の
吹き込み量は、生産性の向上と燃料比の低減を達成しつ
つ、高炉下部の熱的な負荷から考えて操業可能な範囲と
して、微粉炭50〜250kg/t溶銑、混合粉体50
〜300kg/t溶銑、混合粉体/微粉炭の比0.2〜
1.2とする。ただし、混合粉体の吹き込み量を多くす
るほど鉄含有粉体の還元率は高いことが好ましく、例え
ば微粉炭200kg/t溶銑を吹き込んでいる高炉にお
いては、混合粉体を100,200,300kg/t溶
銑吹き込むためには還元率はそれぞれ60,80,90
%以上であることが望ましい。
【0013】
【実施例】循環流動層によって粉鉄鉱石を予備還元して
得られた表1にその組成を示す鉄含有粉体(還元率85
%の予備還元鉱石;以下粉体Fと呼ぶ)を高炉に吹き込
む際に、以下のごとく本発明の方法によって計算した量
のフラックスを混合して、さらに微粉炭とともに高炉羽
口より吹き込んだ。すなわち、粉体Fにおいて、SiO
2 とAl23 の合計に対するSiO2 の割合は67.
8%,Al23 の割合は32.2%である。SiO2
67.8%,Al23 32.2%の混合物は図1に示
すCaO−SiO2 −Al23 3元系の酸化物の状態
図中のB点に相当する。SiO2 とAl23 をこの比
に保ったままCaOを混合すると、その混合物はCaO
の混合割合に応じて図1の状態図中で線分AB上を移動
していく。A点は100%CaOに相当する。
【0014】
【表1】
【0015】この状態図から線分AB上の混合物の融点
は図2のように描くことができる。このグラフ中で融点
が最低になるのはP点であり,組成はA38.4%,B
61.6%である。この組成になるのは重量比で粉体F
100に対してCaO7.33であるが、粉体F中にも
0.17のCaOが含まれているためフラックス中のC
aOは7.16が最適値となる。この混合物の融点は約
1270であるが、実際には粉体F中にはMgO,Fe
O等の成分も含まれるためこれを勘案すれば粉体Fとフ
ラックスの混合物の融点はさらに低くなる。また、フラ
ックスの混合割合を最適値±20%以内の範囲にとれ
ば、図2中でQ点とR点の間が相当することになる。こ
の計算結果に基づいて、粉体FとCaOを主成分とする
フラックスを、粉体F:CaO=14:1となるように
混合し、粉体F100kg/t溶銑相当を、微粉炭20
0kg/t溶銑とともに高炉羽口から炉内に吹き込ん
だ。この吹き込みにより、特に炉下部不活性などの悪影
響を生ずることなく順調に操業でき、還元鉱石吹き込み
の効果として粉体Fとフラックスの吹き込みを行わない
場合に比べて単位時間あたり8%の出銑量の上昇を達成
することができた。
【0016】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。
(1)高還元率の予備還元鉱石やダスト等の鉄含有粉体
中の不純物の融点がフラックス混合により低下するの
で、羽口より吹き込まれた後高炉内で容易に溶融して液
体状のフラグとなり、フラグの流動性が向上して炉芯の
通気・通液性が保たれて伝熱が良好に行われる。(2)
羽口より微粉炭吹き込みを行う高炉操業において、高還
元率の鉄含有粉体を、炉下部での固体粉の蓄積など操業
への悪影響を与えることなしに多量に高炉羽口より吹き
込んで生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】CaO−SiO2 −Al23 3元系状態図
【図2】図1の状態図中の線分AB上の混合物の融点を
示す図
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年8月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】羽口より微粉炭を吹き込んでいる操業にお
いてはレースウェイ近傍で微粉炭が燃焼するため、この
燃焼熱によって、還元に要するエネルギーが少ない高還
元率の鉄含有粉体を相当量同時に吹き込むことができる
が、これに合わせて相当量のフラックスを予め混合して
吹き込むならば、鉄含有粉体中の不純物の炉内での溶融
を促進して操業に問題なく容易に多量の鉄含有粉体を炉
内に吹き込むことができる。この場合鉄含有粉体とフラ
ックスの混合物の吹き込み量は微粉炭の吹き込み量に合
わせて増加でき、鉄含有粉体の還元率が高いほど吹き込
み量を多くすることができる。微粉炭および混合粉体の
吹き込み量は、生産性の向上と燃料比の低減を達成しつ
つ、高炉下部の熱的な負荷から考えて操業可能な範囲と
して、微粉炭50〜250kg/t溶銑、混合粉体50
〜300kg/t溶銑、混合粉体/微粉炭の比0.2〜
1.2とする。ただし、混合粉体の吹き込み量を多くす
るほど鉄含有粉体の還元率は高いことが好ましく、例え
ば微粉炭200kg/t溶銑を吹き込んでいる高炉にお
いては、混合粉体を100,200,300kg/t溶
銑吹き込むためには還元率はそれぞれ60,80,90
%以上であることが望ましい。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】この状態図から線分AB上の混合物の融点
は図2のように描くことができる。このグラフ中で融点
が最低になるのはP点であり,組成はA38.4%,B
61.6%である。この組成になるのは重量比で粉体F
100に対してCaO7.33であるが、粉体F中にも
0.17のCaOが含まれているためフラックス中のC
aOは7.16が最適値となる。この混合物の融点は約
1270であるが、実際には粉体F中にはMgO,F
eO等の成分も含まれるためこれを勘案すれば粉体Fと
フラックスの混合物の融点はさらに低くなる。また、フ
ラックスの混合割合を最適値±20%以内の範囲にとれ
ば、図2中でQ点とR点の間が相当することになる。こ
の計算結果に基づいて、粉体FとCaOを主成分とする
フラックスを、粉体F:CaO=14:1となるように
混合し、粉体F100kg/t溶銑相当を、微粉炭20
0kg/t溶銑とともに高炉羽口から炉内に吹き込ん
だ。この吹き込みにより、特に炉下部不活性などの悪影
響を生ずることなく順調に操業でき、還元鉱石吹き込み
の効果として粉体Fとフラックスの吹き込みを行わない
場合に比べて単位時間あたり8%の出銑量の上昇を達成
することができた。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。
(1)高還元率の予備還元鉱石やダスト等の鉄含有粉体
中の不純物の融点がフラックス混合により低下するの
で、羽口より吹き込まれた後高炉内で容易に溶融して液
体状のラグとなり、ラグの流動性が向上して炉芯の
通気・通液性が保たれて伝熱が良好に行われる。(2)
羽口より微粉炭吹き込みを行う高炉操業において、高還
元率の鉄含有粉体を、炉下部での固体粉の蓄積など操業
への悪影響を与えることなしに多量に高炉羽口より吹き
込んで生産性を向上させることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄または酸化鉄を除いた不純物成分のう
    ち60%以上がSiO2 およびAl23 から成る還元
    率60%以上の鉄含有粉体を微粉炭とともに高炉へ吹き
    込む操業方法において、造滓剤としてCaOおよびCa
    CO3 を70%以上含有するフラックスを用い、CaO
    −SiO2 −Al23 3元系の酸化物の状態図より、
    前記鉄含有粉体中のSiO2 ,Al23 ,CaOとフ
    ラックス中のCaO,CaCO3 の混合物の融点が最低
    となるフラックスの混合割合を見出し、フラックスを前
    記鉄含有粉体に対してその最適点±20重量%以内の割
    合で混合した混合粉体50〜300kg/t溶銑を、微
    粉炭50〜250kg/t溶銑とともに、前記粉体と微
    粉炭の重量比が0.2〜1.2となるように高炉羽口よ
    り炉内に吹き込むことを特徴とする高炉への粉体吹き込
    み方法。
JP13924893A 1993-05-19 1993-05-19 高炉への粉体吹き込み方法 Pending JPH06330114A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT403928B (de) * 1996-09-17 1998-06-25 Holderbank Financ Glarus Verfahren zum aufarbeiten von verbrennungsrückständen
AT403927B (de) * 1996-09-17 1998-06-25 Holderbank Financ Glarus Verfahren zum aufarbeiten von verbrennungsrückständen
US6039787A (en) * 1996-09-17 2000-03-21 "Holderbahk" Financiere Glarus AG Process for reclaiming combustion residues
CN104619866A (zh) * 2012-10-09 2015-05-13 三菱重工业株式会社 高炉喷吹煤的制备方法
JP2015155569A (ja) * 2014-02-21 2015-08-27 三菱重工業株式会社 高炉吹込み炭の調製方法、高炉吹込み炭およびその利用方法

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JP2015155569A (ja) * 2014-02-21 2015-08-27 三菱重工業株式会社 高炉吹込み炭の調製方法、高炉吹込み炭およびその利用方法
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Legal Events

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Effective date: 20020108