JPS5887210A - 高炉操業方法 - Google Patents

高炉操業方法

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JPS5887210A
JPS5887210A JP18365081A JP18365081A JPS5887210A JP S5887210 A JPS5887210 A JP S5887210A JP 18365081 A JP18365081 A JP 18365081A JP 18365081 A JP18365081 A JP 18365081A JP S5887210 A JPS5887210 A JP S5887210A
Authority
JP
Japan
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furnace
flow
blowing
pipe
reducing agent
Prior art date
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Pending
Application number
JP18365081A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazukiyo Tanaka
田中 和精
Toshiro Sawada
沢田 寿郎
Kazuo Okumura
奥村 和男
Takeshi Fukutake
福武 剛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPS5887210A publication Critical patent/JPS5887210A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/001Injecting additional fuel or reducing agents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は尚炉操業方法に関し、とくにN湿操業の#節
によって炉内におけるH2ガス還元雰囲気を適正に維持
させるのによく適合する高炉操業方法に関するものであ
る。
最近、原油価格の高騰に伴って吹込み重油を使わないオ
ールコークス操業が行われている。この操業の特徴は、
重油吹込み停止による羽目前の理論燃焼温度の上昇を抑
えた炉熱調整を行う操業にあわせ、大気中湿分変動によ
る炉熱レベルの変動を避けるため、送風湿分に水蒸気を
加えである一定値の湿分にすることにある。この操業の
従来法は、第1図の配管系統図に示すように、熱風炉に
入る手前の冷風管lに水蒸気コを混入する方法であり、
調湿された冷風は熱風炉蓄熱室3で指定の熱風1!度ま
で加熱された後、熱風本管ダを通り環状flから各羽口
≦へ送られる。この従来#i濡湿操業法、水蒸気添加の
調湿空気が蓄熱室3がら各羽口6へ送られるまでの間に
、ドーム連結室7、熱風弁tのようなとくに設備を保農
するために冷却しているところで椀〜ドレンが多蓋に発
生し、熱風本管亭や環状管j内の粘土質れんが(内張り
)を浸蝕さる。しかも、ドレンの発生は熱風炉れんかに
も悪影響を及ぼしてその寿命を早めることになるから高
炉操業上望ましくない。
一方、炉内反応に着目した場合の調湿蒸気の役割は、以
ドの式のように鉄鉱石の還元を助ける還元剤となること
である。
H2O+O→H2+ 00 FeO+ OQ  −+  Fe+ 002H,十Fe
O−+  F6 + H2Oとくに、蒸気の吹込みによ
って生成するH2ガスはCOガスに比べると尚い熱伝導
率を有し、また高温での還元速度はOLJカスに比較し
て非常に速いため、炉F部での還元能力をアップする効
果かある。第2図に炉半径方向のH2分布を示す。
図中水素ガス利用率RI(2は、 で表わされるもので、この指数RH2は炉半径方向のど
の部分でH2ガスがどの種度利用されたかをボしている
。例えば、中間部の水素ガス利用率R)1gか高いとき
は、炉半径方向の中間部の印の高い部分でうま< H2
ガスが利用された分布であることかわかるのである0こ
のように、H2分布はc。
分布とともに炉内の還元状態を表わす指標であり、その
数値をもとに炉内の還元状態を適正に維持する制御を行
うことは、スリップの多発や生鉱ドりを防止するのに効
果があり、安定した高炉操業の維持に有効である。
このような意味において、従来炉内のガス分布を調整す
る手段として高炉々頂部に、ベルレストツブやムーバル
ブアーマ等の原料分布調整装置を設けている。そして、
シャフト部でのooガス還元に注目し、なるべく還元能
力が上昇するように上記原料装入位置を調整している。
しかし、c。
ガスの調整は装入原料の分布制御で調整できるもな炉内
吹込みしかできない。そのため、従来は炉内H2分布に
応じた蒸気吹込み量の調整が小rif能で、その結果炉
内半径方向における還元状態を適正にする操業ができな
かったのである。
このような現状をふまえ本発明は、炉ド廓での還元能力
に効果があるki2に着目し、適宜吹込みに当ってのそ
の吐出位置、吹込速度を11節することにより、レース
ウェイ部でのH22ガス応位置:即ち還元雰囲気を制御
して、より適正な還元状態を維持する高炉操業法を提供
することを目的とする。しかして、本発明の構成の要旨
とするところは、H2を含む流体還元剤を送風中に添加
して操業する方法において、ブローバイブないしは羽口
部に臨んで開口させた吹込み管より上記流体還元剤を吹
込み、かつその吹込みに当り流体還元剤吐出位置、流速
を、単独にまたは協働的に変化させることにより、H,
ガスの炉内半径方向における分布を調節して、γ内を適
正なH2ガス還元j1囲気にするところにある。以上に
その構成の詳細を説明する。
第3図は羽口6前のレースウェイ部でのガス流れ分布を
示すもので、炉壁に沿った流れ(炉壁IL)Aと、炉の
中間環状域への流れ(中間流1Bと、炉中心部へ向う流
れ(中心流)Cとが確紹されている。このような炉内に
おける流れは、本発明書らの実験によると、第4図に示
すような羽目6内ガス流動分布に対応していることが判
った。すなわち、羽目6内の上部域に流動するガスの流
れAIが前記炉壁流Aを形成し、羽目≦内中間域に流動
するガスの流れB′が前記中間流Bを形成しており、ま
た羽O6内下部域に流動するガスの流れG′が前記中心
流Cを形成することを知見した。
本発明は、上述のような知見にもとづき、ブローバイブ
ないしは羽口への水、水蒸気、水素、メタン等H3を含
む流体還元剤の供給に当り、その吹込み位fill(羽
口内等への吐出位置)、吹込みの流速を@節することで
、任意のレースウェイ部H2ガス流分布にし、炉内を安
定操業に合う還元雰囲気にする方法である。
第j図は、還元剤吹込み装置を示すもので、吹込み管9
の先端間ロタaをブローバイブ/θ、羽目6内の任意の
位置に移動させて、還元剤の吐出位置を変化させるよう
に構成される。第6図は前記吹込み管9の繰出し位置を
変化させたときの先端171!1uSPaの羽口半径方
向の位置を説明する図である。それは、該吹込み管−口
部を第6図で示すように深く繰出し羽目6内下 記中心流C指向のガス流となり、一方第7図で示すよう
に繰出しを浅くして羽目6内上部に止めれば、カス流は
前記炉壁流人指向のものとなる。
また、吹込みの流速は、パルプ/lの開度あるいは供給
側の圧力の調整によって、吹込み圧力を関節ずれば追随
して変化する。例えば、吹込み圧力を上昇させて流速を
速くすれば、羽目6内下吐出して第3図の矢印0で示す
中心流指向のガス流になる。一方、流速を遅くすれば、
羽口ぶ円上部域に吐出して亀3図の矢印Aで示すような
炉壁流指向のガス流になる。
そこで、例えば炉頂ガス分析dUで測定される炉半径方
向のH22部のうち、炉一部の方が低いときは、還元剤
の吹込みは吐出位置を羽口内上部に当る浅いところに臨
ませ流速を遅くするように管理Tる。一方、逆に炉中心
でH2i111度が低いときは、吐出位置を羽目(ハ)
1部に当る深いところに泥逮を速くする吹込みを行い、
第3図の矢印Cで示す中心流指向のガス流にするm節を
行う。この場合、前記吐出位f1を調節と流速[i’j
とは、それぞれ単独に調節してもよく、また協働的な操
作によって変化させてもよい。
なお、炉内のH2分布の測定は、炉内に挿入したシャフ
トガス用ゾンデを使って行い、その測定値にもとづいて
経験的に設定されている基準゛H2分布に合う前述した
ような#I!ifJを行う。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例1 実施例は、内容積4I!00 m  、 pg,■40
00 Nm /m土nの高炉を用い、第5図で示すよう
な吹込み装置にて流体還元剤として蒸気を吹込んだ例で
ある。
まず、比較例として、第1図で示すように冷風tシこ蒸
気を添加した従来Il湿操業(送風湿分30 g /N
m3)での炉半径方向の■2分布、RH2指数分布を第
1図に示す。一方、第7図に示すような炉壁流A指向に
なる位置(ブローパイプと羽口の境界1田より炉外方向
に39 87w.よった位置)に、開口をもつ吹込み管
を&fiiL,、蒸気をjg/′Nm3に相当する?3
 t/hを各羽目(榎本)から吹きこんだ。その結果、
H2分布、RH2分布は、第り図に示すように炉壁部で
の水素濃度上昇で炉壁側の還元能力が増加した。
これに対し吹込み管開口を第を図に示すような中心流C
指向になる位置(ブローパイプと羽目の境界面より炉内
側に5uim/laよった位置)に設置して、蒸気をj
 glNm  に相当する41!; t/h一本の羽目
から吹きこんだ。その結果、H2分布、RH2分布は第
1θ図に示すように中心部でのH22部が上昇し、中心
部での還元能力が向上した。
を記実権例では、吹込位置を、第を図、第7図に示すよ
うに、ブローパイプと羽目の境界±SθII/Imで制
御を行ったが、ブローパイプおよび羽口の内壁キャスタ
ーに直接あたり、キャスターの損傷を生じない限り適宜
調整して力)まねない。
実施例2 内容積1Isoo m” 、風量6000 Nm3(1
)高炉で、送)=A I 分7 g/Nm  で、前述
の吹込み管(吹込み管先端Gまブローパイプと羽口の境
界に設置)がら流速j−()”/as圧力lグkgAm
2で水を吹きこんで操業した。これを圧力10 kg 
/cJ 、流速へs ta/Bに減少させたところ、炉
半径方向のRH2分布は、第1/図に示すように、流速
が遅くなれば炉壁部での水素濃度がト昇し、炉壁側の還
元能力が増加した。なお、この実m&Wでは、圧力調整
により流速を変えたが、吹込み管の孔径を変えても同様
の効果が得られる。
また、)、記実施例1の場合も同縁であるが、吹込みガ
スに蒸気や水を用いたが、H8を含む他の流体として例
えばOH4などを用いることができる。
以上説明したように、本発明Gこよtljf羽口がらH
2をSむ流体還元剤をその吹込管がらの吐出位置や吠込
みの流速をかえることにより、炉半径方向のH2分布を
ptAmすることができるので、炉頂の分析結果にもと
づいて炉内半径方向の還元状態を把握し、より適性な還
元状態を維持することができるようになった。しかも、
このような効果が得られることによって、スリップの多
発や未還元状態の鉱石が羽目部まで降トするいわゆる生
鉱降りなどを防止することができ、常に安定した高炉操
業を維持することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のN湿操業配管系統図、第2図は炉半径方
向におけるH2. RH2分布のグラフ、a3図の(イ
)l(口]はレースウェイ部でのガス流れの水平、垂直
面の模式図、第1図は吹込みガス分布を示す羽目断面図
、第5図は還元流体吹込み装屓を示す断面図、第6図(
イ) l (ロ)ならびに第7図(イ)。 (叩け、いずれも吹込み位置を例示する羽口部のFa1
面図、第ざ図、第9図および第10図は、いずれも羽目
からの蒸気吹込み位置を変化させたときの、それぞれの
H2分布、R1(、分布について示すグラフ、第77図
は羽目からの吹込み蒸気等の流速に及ぼすRH2分布の
差について示すグラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第21文j

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. L  H2を含む流体還元剤を送風中に添加して操業す
    る方法において、ブローパイプないしは羽目都に臨んで
    開口させた吹込み管より上記流体還元剤を次込み、かつ
    その吹込みに当り流体還元剤吐出位置、流速を、単独に
    または協働的に変化させることにより、H2ガスの炉内
    半径方向における分布を調節して、炉内を適正なH2ガ
    ス還元雰囲気にすることを特徴とfる高炉操業方法。
JP18365081A 1981-11-18 1981-11-18 高炉操業方法 Pending JPS5887210A (ja)

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