JPS6217105A - 高炉原料装入法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は高炉における原料装入法に関するものである。

（従来の技術） 周知の如く高炉においては鉄鉱石（以下、単に鉱石と言
う）とコークスとが層状に装入され、これら層状の装入
原料（以下、装入物と言う）が高温のガスと接触するこ
とにより装入物は乾燥・昇温・還元過程を経て銑鉄とな
る。これらの過程を円滑に進行させていくには、前記昇
温・還元過程を支配している装入物と炉内ガスとの接触
を適切に制御することが不可欠である。

′従来、前記ガス流分布の制御は鉱石とコークスの層厚
比（以下、Ｌ　ｏ　／　Ｌ　ｃと言う〕を径方向で異な
らしめることによって行うことが一般的であ：つた。又
、最近では装入物の粒度差によって生じる通気抵抗の違
いに着目した方法も提案されている。例えば特開昭５７
−１５８３０４号公報には粒径の大きい粗粒のコークス
を、炉壁近傍の円周方向に凹陥部が形成されるように装
入し、しかる後前記凹陥部に粒径の小さい細粒コークス
を装入することによって、炉周辺部のガス流を抑制する
と共に前記細粒コークスを有効利用する方法が示されて
いる。又、特開昭５５−２８３０８号公報には鉱石及び
コークスからなる原料をそれぞれ所定の粒径を有する複
数の種別に区分しておき、ガス流分布に応じて前記原料
の種別と装入量と装入すべき箇所を選定し、区別装入し
てガス流を制御する方法が示されている。

ところが前述した種々の装入制御を行っているにかかわ
らずその効果は充分なものでは々く、特に重油等の価格
上昇に伴い、省コストを図るために最近、積極的に採用
されているオールコークス操業においては、炉下部周辺
部の炉体温度が低下し、高炉操業の円滑な進行が損なわ
れていた。（以下、この現象を炉下部不活性化現象と言
う。）（発明が解決しようとする問題点〕 前記炉下部不活性化現象としては種々の原因が考えられ
るが、結局は炉周辺部における固体側の熱容量とガス側
の熱容量との比、つまシ熱流比憔流比＝固体側の熱容量
／ガス側の熱容量。尚、熱容量は当該物質の比熱と質量
速度を掛けたものを言うンが高すぎて、鉱石の昇温・還
元・溶解が円滑に行われないことによると推察される。

これを改善するために周知のムー、バブルアーマ−によ
り装入物の落下点を制御することによって周辺部の前記
Ｌ　Ｏ／　Ｌ　Ｃを低くする対策を講じてきたが、炉下
部不活性化現象を解決するためには周辺部Ｌ　Ｏ／　Ｌ
　Ｃを大幅に低下させる必要があり、この場合には逆に
中心部のＬ　ｏ　／　Ｌ　ｃが上昇しすぎて中心部のガ
ス流が不安定になる場合が多く、；高炉操業の円滑な進
行が難しかった。

本発明は前記従来の問題点の抜本的な解決を図り、中心
部の通気性の安定化を阻害することなく、炉下部不活性
化現象を解消する高炉操業を可能ならしめる原料装入法
を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、鉄鉱石とコークスを層状に装入する高炉の原
料装入法において、１チヤージ当たりで装入される鉄鉱
石を２以上の複数バッチに分割して装入すると共に前記
バッチ間に適宜量のコークスを装入し、鉄鉱石層間にコ
ークス介在層を形成することにより前記問題点の解決を
可能としたものである。

（作　用） 第１図は本発明に基づく原料装入法を説明するための高
炉炉内の部分断面図である。この第１図において１は炉
内に装入された鉱石を、同様に２はコークス全示す。該
鉱石１とコークス２は交互に装入され、それぞれ鉱石層
１０及びコークス層２０の層状をなしている。鉱石１及
びコークス２の１チヤージ当たりの装入量は予め炉容、
生産量、当該操業条件及び設備的能力等より設定されて
おシ、この装入量とホッパー容量や分布制御目的等に基
づき１チヤージ当たりのバッチ数が決定される。

本発明においては前記鉱石１の１チャージ当たりの装入
を少なくとも２以上の複数バッチに分割してその装入パ
ターンを設定する。第１図の例は１チヤージ当たりの鉱
石の装入を２バツチて分割し、装入したもので、１バツ
チ目の装入と２バツチ目の装入の間にコークス２を装入
することによって１バッチ目装入鉱石層１０ａと２バッ
チ目装入鉱石層１０ｂとの間にコークス介在層３が形成
されている。本発明で鉱石層間とは前述したよりな１チ
ヤージの装入において分割装入された上下の鉱石層の境
界部全言う。而して前記コークス介；在層３を形成させ
るためのコークス２は、通常操業に使用される前記コー
クス層２０を形成するコークスの一部を用いること、或
いは前記コークス２とは粒度分布の異なるものをホッパ
ーに貯留しておき、それを用いることのいずれを採用し
ても良い。その装入量は後述する融着層において所定の
通気性を効率的に確保しうる範囲で適宜設定すれば良い
。本発明者らの経験では通常のコークス、１チヤージ当
たり装入量の１／１０〜１／４（重量％〕の量でコーク
ス介在層３を形成すると前記機能を発揮する上で効果的
であった。

尚、鉱石１チヤージのバッチ数を３以上の複数に分割し
た場合、当然のことながら前記鉱石層間も２以上の複数
個衣れる。かかる場合、コークス介在層３はその総ての
鉱石層間に形成すること、或いは特定の鉱石層間のみに
形成することのいずれでもよいが、コークス介在層３を
形成するための装入量は前記範囲内とすることが好まし
い。又、コークス介在層３の形成位置も、例えば前記鉱
石層間に均等に形成すること、或いは炉周辺部、又は通
気性の悪い部分に局部的に形成すること等、操業条件や
炉況などに応じて適宜選択すれば良い。

本発明者らの経験では第１図に示すように炉周辺部に形
成することが炉周辺部における鉱石の昇温・還元・溶解
を改善する上から好ましかった。このコークス介在層３
の形成位置の制御はムーバブルアーマ−６の傾斜角を適
宜変更することによって可能である。

さて前述のように装入された装入物は順次炉下部へ降下
し、これに伴って鉱石ｌ及びコークス２は昇温され、鉱
石１は溶解されていく。第１図において４は前述した鉱
石１が溶解していく融着層を示す。この融着層４は鉱石
層１ｏに比較して通気性が悪く、還元ガス７が流通しに
くい。而して本発明によって形成された前記コークス介
在層３は前記炉下部の融着層生においてもほぼ初期の形
；状を維持して残留し、融着層４中に還元ガスの通路を
確保するスペーサーの機能を果たす。これによって融着
層４での鉱石の昇温・還元・溶解が円滑に進行する。

以上のように本発明は鉱石層間において薄いコークス介
在層３を形成することによシ周辺部のり。

／　Ｌ　ｃを若干低下させると同時に炉下部における融
着層４の通気性を確保することができ、融着層４での鉱
石の昇温・還元・溶解を改善できた。これによって中心
部の通気性を不安定にすることなく、炉下部不活性化現
象を解消でき、高炉操業の円滑な進行が可能になった。

（実施例） 実施例　１ 本発明に基づくコークス介在層の挙動を調査するために
３０００−級高炉の１／３の模型炉をつくシ、鉱石が融
着する以前の状況をシュミレートした。第２図は炉半径
方向におけるコークスと鉱石の堆積状況を、従来方法（
Ａｌと本発明に基づく方法ｆＢ）とで比較して表したも
のであシ、第３図は前記第２図の堆積状況でのガス流分
布の調査結果の一例を示す線図である。

第２図より１チヤージ当たりに装入される鉱石を２バツ
チに分割装入し、その上下の鉱石層間にコークス介在層
を形成することが可能であることが確認された。又、第
３図より従来の原料装入法に比較して本発明の装入法で
は炉周辺部のガス流速を上昇させることが可能であった
。このことは前述した炉周辺部の熱流比の改善に効果的
であり、炉下部不活性化現象を解消することに効果的で
あることが推測された。

実施例　２ ３０００ｍ’の高炉において本発明を実施した。

本実施例における装入パターンは第１表に示す通りであ
り、鉱石層間に装入されるコークスとしてば３ｏ〜８ｒ
ｒｕｎの細粒コークス全使用し、その装入量は３．５屯
とした。これは通常の１チヤージ当たシコークス装入量
の約１５％に相当する。

又・コークス介在層を第２図に示すように周辺部に形成
するために、直前に装入される鉱石層の周辺部に凹陥部
ができるようムーバブルアーマ−の傾斜角を調整した。

第４図は従来の装入法と本発明による装入法において操
業した際における炉頂部、半径方向でのガス温度分布を
調査した結果を示すもので、前記実施例１で推測したよ
うに炉周辺部の温度が上昇しており、炉周辺部のガス流
速が増えたものと考えられる。

第１表 この結果・第５図に示すように炉下部温度の大幅な上昇
を図ることも可能となった。尚、第５図は縦軸に炉高方
向を冷却盤の段数（段数が低い方が炉下部〕で表し、横
軸に温Ｉｆｆ表したものである。

次に第６図は本実施例による効果を長期間にわたって調
査した結果の一例を示すもので冷却盤の１３段及び２１
段レベルにおける温度の推移と、その時の荷降下状況を
示すものである。荷降下状況は、周知の１日に発生する
棚ＣＩ（＋、スリップ（Ｓ）、ドロップＣＤ）の回数（
４Ｈ＋２Ｓ＋Ｄ（回／日）〕として表した。この第６図
から明らかなように本発明の実施により炉下部の温度を
、常に１５０℃以上の高めに保持でき、これによって荷
降下の安一定を図れた。この結果、前記第６図に示すよ
うにコークス比の低減及び溶銑品質の安定化が可能とな
り、生産量（出銑量）についても、日間の変動も少なく
、長期間安定した操業が可能となった。

（発明の効果） 本発明の実施により、炉中心部の通気性の安定化を阻害
することなく炉下部不活性化現象を効果的に解消できた
。この結果長期間安定した高炉操業を維持することが可
能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく原料装入法を説明するための高
炉炉内の部分断面図、第２図〜第６図は本発明の効果を
調査した図であり、第２図は炉半径方向におけるコーク
スと鉱石の堆積状態を従来法と比較して表した図、第３
図は前記第２図の堆積状況でのガス流分布の調査結果の
一例を示す線図、第４図は従来の装入法と本発明による
装入法において操業した際における炉頂部、半径方向で
のガス温度分布を調査した結果を示す図、第５図は炉下
部の温度を従来法と比較して表した図、第６図は本発明
に基づ〈実施例による効果を長期間にわたって調査した
結果の一例を示す図である。 １・・・・　・・鉱石 １０・・・・・鉱石層 ２・・・・・・コークス ２０・・・・・コークス層 ３・・・・・・コークス介在層 ４・・　・・・融着層 ６・・・・・・ムーバブルアーマ− ７・・・・・・還元ガス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄鉱石とコークスを層状に装入する高炉の原料装入法に
   おいて、１チャージ当たりの鉄鉱石を２以上の複数バッ
   チに分割装入すると共に前記バッチ間に適宜量のコーク
   スを装入し、鉄鉱石層間にコークス介在層を形成するこ
   とを特徴とする高炉原料装入法