JPS597327B2 - 微粉炭と塩基性物質との混合吹込みによる高炉の低Si操業方法 - Google Patents
微粉炭と塩基性物質との混合吹込みによる高炉の低Si操業方法Info
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- JPS597327B2 JPS597327B2 JP2136481A JP2136481A JPS597327B2 JP S597327 B2 JPS597327 B2 JP S597327B2 JP 2136481 A JP2136481 A JP 2136481A JP 2136481 A JP2136481 A JP 2136481A JP S597327 B2 JPS597327 B2 JP S597327B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/02—Making special pig-iron, e.g. by applying additives, e.g. oxides of other metals
- C21B5/023—Injection of the additives into the melting part
- C21B5/026—Injection of the additives into the melting part of plastic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、微粉炭を送風羽口から炉内に吹込む高炉操業
法において、出銑する銑鉄中のSi含有量とS含有量を
ともに減少させるための高炉操業法に関するものである
。
法において、出銑する銑鉄中のSi含有量とS含有量を
ともに減少させるための高炉操業法に関するものである
。
高炉で銑鉱石から銑鉄を製造する燃料としては主として
コークスが使用されている他に、重油や石炭も使用され
ている。
コークスが使用されている他に、重油や石炭も使用され
ている。
従来の高炉操業法においては、高価なコークスの消費量
(コークス比)を減少させるために、送風羽口から安価
な重油やタールを吹込む方法が採用されていた。
(コークス比)を減少させるために、送風羽口から安価
な重油やタールを吹込む方法が採用されていた。
しかし、最近の石油価格の高騰により、コークスと重油
の価格が逆転し、重油を少な《した低重油比操業か、あ
るいは、重油を使用しないオイルレス操業やオールコー
クス操業カ行われるようになっている。
の価格が逆転し、重油を少な《した低重油比操業か、あ
るいは、重油を使用しないオイルレス操業やオールコー
クス操業カ行われるようになっている。
オールコークス操業では羽口先温度の上昇によるスリッ
プの発生などの操業異常が起こり易い。
プの発生などの操業異常が起こり易い。
また重油に比べてコークス中の水素含有量が少ないこと
から炉内ガス中H2%の減少によって、炉頂ガス利用率
が低下し、重油の減少量以上にコークス比が大巾に増加
するなどの問題点が発生している。
から炉内ガス中H2%の減少によって、炉頂ガス利用率
が低下し、重油の減少量以上にコークス比が大巾に増加
するなどの問題点が発生している。
このような状況において、送風羽目から微粉炭を吹込む
方法は、石炭に含有される水素分によって、炉内ガス中
H2%が上昇して炉頂ガス利用率が増加し、燃料比が減
少することと、微粉炭の原料となる石炭は重油やコーク
スよりも安価であることから、高炉の燃料コストの低減
に有効な手段とみなされている。
方法は、石炭に含有される水素分によって、炉内ガス中
H2%が上昇して炉頂ガス利用率が増加し、燃料比が減
少することと、微粉炭の原料となる石炭は重油やコーク
スよりも安価であることから、高炉の燃料コストの低減
に有効な手段とみなされている。
しかし、微粉炭吹込みは、次のように溶銑中のSiを増
加させるという問題点を有している。
加させるという問題点を有している。
送風羽口から吹込まれた微粉炭は、羽口先の2000℃
以上の高炉内で最も温度の高い燃焼帯で燃焼するので、
石炭中の灰分の中のSiO2が、 Si02+C−+SiO+CO (1)
の反応でSiOが発生し、SiOは炉下部の高温帯を上
昇する間にCによって還元されてSiとなり、銑鉄中に
吸収され銑鉄中のSiを増加させる。
以上の高炉内で最も温度の高い燃焼帯で燃焼するので、
石炭中の灰分の中のSiO2が、 Si02+C−+SiO+CO (1)
の反応でSiOが発生し、SiOは炉下部の高温帯を上
昇する間にCによって還元されてSiとなり、銑鉄中に
吸収され銑鉄中のSiを増加させる。
銑鉄中のSi%については、溶銑を製鋼で精錬する場合
の有利性や高炉の低燃料比操業指向から、銑鉄中のSi
を低《安定させる必要性が特に高まっているので、上述
のような現象は大きな問題点である。
の有利性や高炉の低燃料比操業指向から、銑鉄中のSi
を低《安定させる必要性が特に高まっているので、上述
のような現象は大きな問題点である。
高炉装入物中に含有されるsi,Mn,Sなどの不純物
は、炉内での各種反応を経て、最終的には炉外へ排出さ
れるスラグと銑鉄に分配される。
は、炉内での各種反応を経て、最終的には炉外へ排出さ
れるスラグと銑鉄に分配される。
Siの銑鉄への移行は、羽口先や炉下部の高温帯で発生
するSiO を介して、鉱石の溶融位置から炉床湯溜り
のスラグ浴表面までの領域で起こることが知られている
。
するSiO を介して、鉱石の溶融位置から炉床湯溜り
のスラグ浴表面までの領域で起こることが知られている
。
したがって、銑鉄中のSiを低下させるためには、Si
Oの発生を抑制するか、鉱石溶融位置を下方に移動させ
、炉下部へのFeO量を増加させる必要がある。
Oの発生を抑制するか、鉱石溶融位置を下方に移動させ
、炉下部へのFeO量を増加させる必要がある。
従来の低Si操業法は、熱流比(固体とガスの熱流量の
比)を増加させて、鉄鉱石の溶融位置を下方に移動させ
ることにより低Si化するものであり、装入物が炉頂か
ら装入されてから炉下部へ降下するまで長時間を要する
ことから、即効性に乏しい。
比)を増加させて、鉄鉱石の溶融位置を下方に移動させ
ることにより低Si化するものであり、装入物が炉頂か
ら装入されてから炉下部へ降下するまで長時間を要する
ことから、即効性に乏しい。
また熱流比をあげることは、炉熱を低《おさえることに
なるので、操業トラブルを起こし易い。
なるので、操業トラブルを起こし易い。
本発明の目的は、微粉炭の吹込みにおける高炉操業法に
おいて発生する前述のごとき問題点を解消させて、出銑
する銑鉄中のSi含有量とS含有量をともに低下させる
ことにある。
おいて発生する前述のごとき問題点を解消させて、出銑
する銑鉄中のSi含有量とS含有量をともに低下させる
ことにある。
本発明は、微粉炭の吹込みにおける高炉操業法において
、微粉炭とともに石灰石、ドロマイトあるいは、それら
の焼成物またはカルシウム、マグネシウムの水酸化物な
どの塩基性物質を送風羽口から高炉内に吹込み、これに
より出銑する銑鉄中のSi含有量及びS含有量を同時に
減少させることを特徴とする、微粉炭と塩基性物質との
混合吹込みによる高炉の低Si操業方法を要旨とするも
のである。
、微粉炭とともに石灰石、ドロマイトあるいは、それら
の焼成物またはカルシウム、マグネシウムの水酸化物な
どの塩基性物質を送風羽口から高炉内に吹込み、これに
より出銑する銑鉄中のSi含有量及びS含有量を同時に
減少させることを特徴とする、微粉炭と塩基性物質との
混合吹込みによる高炉の低Si操業方法を要旨とするも
のである。
本発明の操業方法を図面によって説明する。
図面は、本発明の方法を実施するため、高炉に付設した
、微粉炭と塩基性物質の吹込み設備に係るものであって
、微粉炭と塩基性物質のそれぞれを羽口に導《ための各
供給系統を示すものである。
、微粉炭と塩基性物質の吹込み設備に係るものであって
、微粉炭と塩基性物質のそれぞれを羽口に導《ための各
供給系統を示すものである。
高炉1の炉頂から主として鉄鉱石とコークスとからなる
装入物が装入され、炉下部から銑鉄とスラグが排出され
る。
装入物が装入され、炉下部から銑鉄とスラグが排出され
る。
コークスと燃焼させる高温の空気は、環状管2を経由し
て、多数の送風羽口3から炉内へ導入される。
て、多数の送風羽口3から炉内へ導入される。
微粉炭は、石炭を気体輸送に適する水分まで乾燥して粉
砕し、原料ホンパー4から中間タンク5と介して圧送タ
ンク6から輸送管10に送り込み、空気や各種のガスを
搬送気体として、送風羽口3に設けられた吹込みノズル
11から炉内へ吹込む。
砕し、原料ホンパー4から中間タンク5と介して圧送タ
ンク6から輸送管10に送り込み、空気や各種のガスを
搬送気体として、送風羽口3に設けられた吹込みノズル
11から炉内へ吹込む。
石灰石、ドロマイトなどの塩基性物質は、微粉炭と同程
度まで紛砕したものをホッパ−7、中間タンク8、圧送
タンク9を介して輸送管10に送り込み、微粉炭と混合
されて吹込みノズル11から炉内へ吹込まれる。
度まで紛砕したものをホッパ−7、中間タンク8、圧送
タンク9を介して輸送管10に送り込み、微粉炭と混合
されて吹込みノズル11から炉内へ吹込まれる。
塩基性物質は、予め微粉炭と混合してから、ホンパー4
、中間タンク5、圧送タンク6を経由して送り込むこと
もできるが、添加物質は、石炭よりも密度が太きいため
に、ホ7パーやタンク内で分級を起こし易い。
、中間タンク5、圧送タンク6を経由して送り込むこと
もできるが、添加物質は、石炭よりも密度が太きいため
に、ホ7パーやタンク内で分級を起こし易い。
中間タンク5,8は常圧の原料ホッパー4,7と高圧の
圧送タンク6,9との各々の中間の弁の開閉動作に応じ
て均圧または排圧の機能をもっている。
圧送タンク6,9との各々の中間の弁の開閉動作に応じ
て均圧または排圧の機能をもっている。
圧送タンク6,9はいわゆる粉体用インジュクションタ
ンクであり、粉体を定量的に輸送管10中に送り込む機
能をもっている。
ンクであり、粉体を定量的に輸送管10中に送り込む機
能をもっている。
微粉炭吹込み量を一定に保ちながら添加物質量を変更し
て銑鉄のSi%を制御する場合は、前記のとおりの別々
の原料供給系統にした方が便利である。
て銑鉄のSi%を制御する場合は、前記のとおりの別々
の原料供給系統にした方が便利である。
なお、添加物質のみを気体輸送して吹込むこともできる
が、微粉炭との混合吹込みの方が効果が太きい。
が、微粉炭との混合吹込みの方が効果が太きい。
次に高炉内へ吹き込まれた石灰石、ドロマイトあるいは
それらの焼成物、水酸化物などの塩基性物質の作用を述
べる。
それらの焼成物、水酸化物などの塩基性物質の作用を述
べる。
焼成物としてはCab,MgOがあり、水酸化物として
はCa(OH)2、Mg(OH)2がある。
はCa(OH)2、Mg(OH)2がある。
石灰石、ドロマイトの場合は、羽口先の高温帯で加熱さ
れて分解し、 CaC03=CaO+CO2 (2)
MgC03=MgO+CO2 (3)の
形で002を放出する。
れて分解し、 CaC03=CaO+CO2 (2)
MgC03=MgO+CO2 (3)の
形で002を放出する。
Ca,Mgの水酸化物の場合は、加熱されて分解し、
Ca (OH) 2=CaO+H20 (4
)Mg(OK)2=MgO+H20 (5)
の反応でH20を放出する。
)Mg(OK)2=MgO+H20 (5)
の反応でH20を放出する。
?2)〜(5)式で生成するか、焼成物として吹込まれ
るCab,MgOは、羽口先の高温帯で、FeOおよび
SiOと反応して溶融する。
るCab,MgOは、羽口先の高温帯で、FeOおよび
SiOと反応して溶融する。
Cab,MgOは塩基性物質であり、スラグの塩基度が
上がるとスラグ中SiO2の活量は低下して、SiOの
発生が抑制されるので銑鉄中のSi%は減少する。
上がるとスラグ中SiO2の活量は低下して、SiOの
発生が抑制されるので銑鉄中のSi%は減少する。
(2)、(3)式で発生するCOはコークスと反応して
ブードアル反応として知られる吸熱反応を起こして、羽
口先温度を幾分減少させるとともに、(4)、(5)式
で発生するH20は、 C+H O=CO+H2 2 の形で炉内ガス中H2 %を増加させる。
ブードアル反応として知られる吸熱反応を起こして、羽
口先温度を幾分減少させるとともに、(4)、(5)式
で発生するH20は、 C+H O=CO+H2 2 の形で炉内ガス中H2 %を増加させる。
このため炉頂ガス利用率が上昇し、コークス比が低下し
て熱流比が上がるので、間接的にも銑鉄中のSiを低下
させる作用がある。
て熱流比が上がるので、間接的にも銑鉄中のSiを低下
させる作用がある。
また、溶銑中のSは、
Ca++orMg+++S→CaS orMgSによっ
て脱硫されることはよ《知られている。
て脱硫されることはよ《知られている。
本発明においては、炉床部に降下する溶銑は、羽口から
吹込まれた石灰石、ドロマイトなどの塩基性物質によっ
て効果的に脱硫される。
吹込まれた石灰石、ドロマイトなどの塩基性物質によっ
て効果的に脱硫される。
すなわち、本発明による塩基性物質は、銑鉄中のSi
%ばかりでな《、S%をも減少することができる。
%ばかりでな《、S%をも減少することができる。
しかも塩基性物質は、送風羽口から吹込まれるので、炉
頂からの装入と比べて即効性があり、制御性もある。
頂からの装入と比べて即効性があり、制御性もある。
添加物質としては、各々を単独に用いることもできるが
、状況によって適宜混合して使用することもできる。
、状況によって適宜混合して使用することもできる。
通常の微粉炭吹込み量が銑鉄トンあたり30〜150k
g程度であるのに対して、添加物質の吹込み量は5〜5
0kg程度でよい。
g程度であるのに対して、添加物質の吹込み量は5〜5
0kg程度でよい。
微粉炭に対する添加物質の割合は少ないので、添加物質
単独に比べて輸送管の摩耗は少ない。
単独に比べて輸送管の摩耗は少ない。
したがって、吹込み設備としては、既存の微粉炭吹込み
設備の一部を改造するのみでよく、これによって微粉炭
と添加物質を一緒に吹込むことができる。
設備の一部を改造するのみでよく、これによって微粉炭
と添加物質を一緒に吹込むことができる。
実施例
高炉において、本発明の方法による吹込みの試験を行っ
たところ、出銑した銑鉄t当りの微粉炭、塩基性物質の
各々の吹込み量に対して、以下のとおりのSi含有量と
S含有量の銑鉄が製造された。
たところ、出銑した銑鉄t当りの微粉炭、塩基性物質の
各々の吹込み量に対して、以下のとおりのSi含有量と
S含有量の銑鉄が製造された。
(1)(微粉炭十石灰石)の場合
微粉炭(一般炭):55kg/t一銑鉄
石灰石: 39kg/t一銑鉄
銑鉄中のSi%:O、39
S %:0.033
(2)(微粉炭+焼成ドロマイト)の場合微粉炭(一般
炭): 6 0kg/t〜銑鉄焼成ドロマイト:34k
g/t一銑鉄 銑鉄中のSi%:0.37 S %:0.026 (3)(微粉炭+消石灰)の場合 微粉炭(一般炭)二53kg/t一銑鉄 消石灰(Ca(OH)2):29kg/t一銑鉄銑鉄中
のSi%:0.45 S %:0.038 上記の吹込みに対して、微粉炭のみ40〜80kg/t
一銑鉄吹込みの場合の銑鉄中のSi%は、0.5〜0.
7%、同じ《S%は、0.04〜0、08%であったの
で、本発明による効果は明らかである。
炭): 6 0kg/t〜銑鉄焼成ドロマイト:34k
g/t一銑鉄 銑鉄中のSi%:0.37 S %:0.026 (3)(微粉炭+消石灰)の場合 微粉炭(一般炭)二53kg/t一銑鉄 消石灰(Ca(OH)2):29kg/t一銑鉄銑鉄中
のSi%:0.45 S %:0.038 上記の吹込みに対して、微粉炭のみ40〜80kg/t
一銑鉄吹込みの場合の銑鉄中のSi%は、0.5〜0.
7%、同じ《S%は、0.04〜0、08%であったの
で、本発明による効果は明らかである。
以上詳細に述べてきたとおり、本発明の方法によれば、
高炉の熱流比などの他の操業条件に関係なしに、SiO
の発生を抑制することによって銑鉄中のSi%を低下さ
せ、同時に脱硫作用によって、銑鉄中のS%を減少させ
ることができる。
高炉の熱流比などの他の操業条件に関係なしに、SiO
の発生を抑制することによって銑鉄中のSi%を低下さ
せ、同時に脱硫作用によって、銑鉄中のS%を減少させ
ることができる。
図面は、本発明の方法を実施するための高炉に付設した
、微粉炭と塩基性物質の吹込み設備に係るもので、微粉
炭と塩基性物質のそれぞれを高炉羽口に導《ための、各
供給系統を示したものである。 1・・・・・・高炉、2・・・・・・送風環状管、3・
・・・・・送風羽目、4・・・・・・微粉炭ホツパー、
5・・・・・・中間タンク、6・・・・・・圧送タンク
、7・・・・・・塩基性ホツパー、8・・・・・・中間
タンク、9・・・・・・圧送タンク、10・・・・・・
輸送管、11・・・・・・吹込みノズル。
、微粉炭と塩基性物質の吹込み設備に係るもので、微粉
炭と塩基性物質のそれぞれを高炉羽口に導《ための、各
供給系統を示したものである。 1・・・・・・高炉、2・・・・・・送風環状管、3・
・・・・・送風羽目、4・・・・・・微粉炭ホツパー、
5・・・・・・中間タンク、6・・・・・・圧送タンク
、7・・・・・・塩基性ホツパー、8・・・・・・中間
タンク、9・・・・・・圧送タンク、10・・・・・・
輸送管、11・・・・・・吹込みノズル。
Claims (1)
- 1 微粉炭の吹込みにおける高炉の操業法において、微
粉炭とともに石灰石、ドロマイトあるいは、それらの焼
成物またはカルシウム、マグネシウムの水酸化物などの
塩基性物質を送風羽口から高炉内へ吹込み、これにより
出銑する銑鉄中のSi含有量及びS含有量を同時に減少
させることを特徴とする、微粉炭と塩基性物質との混合
吹込みによる高炉の低Si操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2136481A JPS597327B2 (ja) | 1981-02-18 | 1981-02-18 | 微粉炭と塩基性物質との混合吹込みによる高炉の低Si操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2136481A JPS597327B2 (ja) | 1981-02-18 | 1981-02-18 | 微粉炭と塩基性物質との混合吹込みによる高炉の低Si操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57137403A JPS57137403A (en) | 1982-08-25 |
| JPS597327B2 true JPS597327B2 (ja) | 1984-02-17 |
Family
ID=12053032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2136481A Expired JPS597327B2 (ja) | 1981-02-18 | 1981-02-18 | 微粉炭と塩基性物質との混合吹込みによる高炉の低Si操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597327B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609806A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-18 | Kawasaki Steel Corp | 羽口を通じて粉体を吹込む高炉操業法 |
| JPS61149403A (ja) * | 1984-12-25 | 1986-07-08 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 低s高炉操業法 |
| JP4768921B2 (ja) * | 2001-02-07 | 2011-09-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 高微粉炭吹込み低Si高炉操業方法 |
| JP2007239014A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Nippon Steel Corp | 高炉操業方法 |
| CN100351396C (zh) * | 2006-04-10 | 2007-11-28 | 刘虎生 | 一种高炉喷吹煤粉用化学添加剂 |
-
1981
- 1981-02-18 JP JP2136481A patent/JPS597327B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57137403A (en) | 1982-08-25 |
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