JP2001335817A - Method for operating blast furnace - Google Patents
Method for operating blast furnaceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はベル式高炉の操業方
法に関するものである。The present invention relates to a method for operating a bell blast furnace.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高炉操業を安定化する上で高炉内の半径
方向のＯ／Ｃ（すなわち、鉱石／コークス）の分布は重
要である。例えば、中心部のＯ／Ｃが低いとガス流は抵
抗の低い中心部に過度に流れるため、ガス利用率が低下
し直接還元量が増大することから高炉操業が不安定化す
る。一方、周辺部のＯ／Ｃが低下するとガス流が周辺部
に流れるため、炉体熱負荷が上昇し炉況が不安定化する
と共に高炉炉体の損耗をもたらす。ベル式高炉では、コ
ークス層上に鉱石を１バッチ装入する際、コークスの嵩
密度が鉱石のそれより低いことから、鉱石装入中に鉱石
の自重によってコークスが炉中心部に押し流されるコー
クス崩れ現象が大規模に発生する。そのため中心部のＯ
／Ｃが低く、周辺部のＯ／Ｃが高い分布が形成される。
その分布改善策として、ムーバブルアーマーを用いて直
接鉱石を炉壁から炉半径３０〜５０％の位置に装入する
ことで、コークス崩れの量を抑え中心部のＯ／Ｃを上げ
る対策を講じてきた。BACKGROUND OF THE INVENTION The distribution of radial O / C (ie, ore / coke) within a blast furnace is important in stabilizing blast furnace operation. For example, if the O / C in the central portion is low, the gas flow excessively flows to the central portion having a low resistance, so that the gas utilization decreases and the amount of direct reduction increases, so that the blast furnace operation becomes unstable. On the other hand, when the O / C in the peripheral portion decreases, the gas flow flows to the peripheral portion, so that the furnace body heat load increases, the furnace condition becomes unstable, and the blast furnace body is worn. In the bell-type blast furnace, when charging one batch of ore on the coke layer, the coke has a lower bulk density than that of the ore. The phenomenon occurs on a large scale. So O in the center
/ C is low and the O / C of the peripheral portion is high.
As a measure to improve the distribution, measures have been taken to reduce the amount of coke collapse and increase the O / C in the central part by charging the ore directly into the furnace with a radius of 30 to 50% from the furnace wall using movable armor. Was.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｃ１、
Ｃ２、Ｏ１、Ｏ２の４バッチ方式では鉱石１バッチの装
入量が全鉱石量の約５０％であることから、これを炉内
中間部に装入した際、周辺部に装入される鉱石量が減少
し、周辺部のＯ／Ｃが低くなるため周辺ガス流が助長さ
れ、前述のように炉体熱負荷が上昇するものであった。
本発明はベル式高炉においてコークス崩れを効果的に抑
制して周辺部のＯ／Ｃを低くすることなく中心部Ｏ／Ｃ
を上げることを課題とするものである。However, C1,
In the four-batch system of C2, O1, and O2, the amount of ore charged in one batch is about 50% of the total amount of ore. The amount was reduced, and the O / C in the peripheral portion was reduced, so that the peripheral gas flow was promoted, and as described above, the furnace body heat load was increased.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention effectively suppresses coke collapse in a bell-type blast furnace and reduces O / C at the center without lowering O / C at the periphery.
The challenge is to raise
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、第１の発明は、ベル式
高炉内に鉱石Ｏ及びコークスＣを装入するに際し、１チ
ャージをＣ１、Ｏ１、Ｃ２、Ｏ２、Ｏ３の５バッチとし
て順次装入して高炉を操業する方法において、前記Ｏ１
を、全鉱石量の５〜１５％とすると共に炉壁部から炉半
径の３０〜７０％の位置に装入する方法である。また、
第２の発明は、１チャージをＣ１、Ｃ２、Ｏ１、Ｏ２、
Ｏ３の５バッチとし、前記Ｏ１を、全鉱石量の５〜１５
％とすると共に炉壁部から炉半径の３０〜７０％の位置
に装入するものである。Means for Solving the Problems The present invention has been made to solve the above problems, and the first invention is to charge one charge when charging ore O and coke C into a bell type blast furnace. A method of operating a blast furnace by sequentially charging as five batches of C1, O1, C2, O2, and O3, wherein the O1
Is charged to 5 to 15% of the total ore amount and 30 to 70% of the furnace radius from the furnace wall. Also,
In the second invention, one charge is divided into C1, C2, O1, O2,
5 batches of O3, and said O1 was 5 to 15 of the total amount of ore.
% And at a position 30 to 70% of the furnace radius from the furnace wall.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】前述したように、コークス崩れを
効果的に抑制することが周辺部Ｏ／Ｃを下げずに中心部
Ｏ／Ｃを上げるのに有効であるため、本発明者等は、コ
ークス崩れをどのように抑えるかについて１／２０冷間
試験装置で種々の試験、検討を行った結果、以下の
（１）〜（３）のことを見い出した。 （１）炉内に装入した鉱石が、先に装入して堆積した堆
積コークスを崩して中心部に押し流すため、この鉱石を
装入する前に鉱石で堰を作り、その後に装入するコーク
スを堰き止めておくことが効果的である。 （２）コークスを中心部に流れ込ませないため、あらか
じめ鉱石でもってコークス層の上を被覆しておき、コー
クスが、自重が小さいことに加え粒径が大きく形状が角
張っていることからくる引っかかりを少なくして、コー
クス崩れを起こさずに鉱石をスムーズに中心部へ流れ込
ませる。 （３）コークスとコークスの間か、またコークス装入後
に少量の鉱石を装入し、自重を大きくして流れ込ませ難
くすることで、その後の鉱石装入の際に発生するコーク
ス崩れ量を少なくする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, effective suppression of coke collapse is effective for increasing the central portion O / C without lowering the peripheral portion O / C. As a result of conducting various tests and examinations on how to suppress coke collapse with a 1/20 cold test apparatus, the following (1) to (3) were found. (1) The ore charged in the furnace breaks down the coke deposited and deposited in the furnace, and is washed away to the center. Therefore, a weir is made of ore before charging the ore, and then charged. It is effective to block coke. (2) To prevent coke from flowing into the center, coat the coke layer with ore in advance to prevent the coke from catching due to its small weight, large particle size and angular shape. Reduces the flow of ore smoothly into the center without causing coke collapse. (3) A small amount of ore is charged between coke and after coke is charged, and its own weight is increased to make it difficult to flow, so that the amount of coke collapse generated during subsequent ore charging is reduced. I do.
【０００６】この（１）〜（３）を満たす装入モードと
して、１チャージをＣ１、Ｏ１、Ｃ２、Ｏ２、Ｏ３の５
バッチとして順次装入する場合と、１チャージをＣ１、
Ｃ２、Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３の５バッチとして順次装入する
場合がある。先ず、装入モードＣ１、Ｏ１、Ｃ２、Ｏ
２、Ｏ３の場合（第１の発明に対応）、コークスＣ１と
コークスＣ２との間に鉱石Ｏ１を装入するため、コーク
スＣ１とコークスＣ２の間に鉱石Ｏ１が挟み込まれる形
となる。そのため、鉱石Ｏ２の装入時において鉱石の自
重によってコークスを崩して押し流す際に、鉱石Ｏ１の
自重によりコークスを含めた重量が大きくなることか
ら、押し流しに時間を要することとなるが、その間にも
鉱石Ｏ２は装入され続けるため、最終的にはコークス崩
れが少ない状態で装入が終了する。もう一つの効果は、
鉱石Ｏ１が装入された効果でその次のコークスＣ２が鉱
石Ｏ１により堰き止められ、炉内中間部から周辺部に堆
積することから鉱石Ｏ２によるコークス崩れ量が減少す
るものである。以上の２つの効果でコークス崩れが減少
することから、鉱石Ｏ２装入後の傾斜角が高くなり鉱石
Ｏ３が中心部に充分流れ込み中心部Ｏ／Ｃの高い装入物
分布が形成される。In the charging mode satisfying the conditions (1) to (3), one charge is divided into five charges of C1, O1, C2, O2 and O3.
When charging sequentially as a batch, one charge is C1,
There is a case where five batches of C2, O1, O2, and O3 are sequentially charged. First, charging modes C1, O1, C2, O
In the case of O3 or O3 (corresponding to the first invention), the ore O1 is inserted between the coke C1 and the coke C2 because the ore O1 is charged between the coke C1 and the coke C2. Therefore, when the ore O2 is charged and the coke is broken down by the ore's own weight and pushed away, the weight including the coke becomes large due to the ore O1's own weight. Since the ore O2 continues to be charged, the charging ends with little coke collapse. Another effect is
The coke C2 following the ore O1 is blocked by the ore O1 due to the effect of the ore O1, and the amount of coke collapse due to the ore O2 is reduced because the ore O1 is deposited from the middle part in the furnace to the peripheral part. Since the coke collapse is reduced by the above two effects, the inclination angle after charging the ore O2 is increased, and the ore O3 sufficiently flows into the center to form a charge distribution with a high center O / C.
【０００７】また、装入モードＣ１、Ｃ２、Ｏ１、Ｏ
２、Ｏ３の場合（第２の発明に対応）、コークスＣ２装
入後に鉱石Ｏ１を装入することでコークス表層に鉱石Ｏ
１が堆積される。そのため、次バッチの鉱石Ｏ２の装入
時において鉱石Ｏ１の自重の効果から押し流しに時間を
要しコークス崩れ量が減少する。また、コークス層表層
に鉱石が堆積することから、鉱石Ｏ２装入においてコー
クスの粒径が大きいことによる引っかかり効果が減少
し、中心部に良好に鉱石が流れ込み中心部Ｏ／Ｃの増大
も期待できるものである。The charging modes C1, C2, O1, O
In the case of 2, O3 (corresponding to the second invention), the ore O1 is charged after charging the coke C2, so that the ore O
1 is deposited. Therefore, at the time of charging the ore O2 of the next batch, it takes time to flush the ore O1 due to its own weight, and the amount of coke collapse is reduced. Moreover, since the ore is deposited on the surface layer of the coke layer, the trapping effect due to the large particle size of the coke in charging the ore O2 is reduced, and the ore flows into the center well and an increase in O / C at the center can be expected. Things.
【０００８】しかし、鉱石Ｏ１を装入した際に、その鉱
石Ｏ１で先に装入して堆積しているコークスＣ１又はコ
ークスＣ１、Ｃ２を押し流すと前記目的を達成しないた
めに、本発明者等は、堆積しているコークスＣ１、Ｃ２
を押し流さない様な鉱石Ｏ１の装入量（装入位置は炉壁
から炉半径の５０％）を１／２０冷間試験装置で試験し
た。そして、その結果を図１に示す。この図１から前記
両装入モードにおいても、鉱石Ｏ１の装入量を全鉱石量
の５〜１５％とすることがコークス崩れを少なくし、こ
の範囲を外れると急速にコークス崩れが大きくなること
が判明した。However, when the ore O1 is charged, if the coke C1 or the coke C1 or C2 that has been previously charged and deposited with the ore O1 is washed away, the above object is not achieved. Indicates the accumulated coke C1, C2
The amount of ore O1 charged so as not to wash away (the charging position is 50% of the furnace radius from the furnace wall) was tested with a 1/20 cold test apparatus. FIG. 1 shows the result. From FIG. 1, also in the both charging modes, the charging amount of the ore O1 is set to be 5 to 15% of the total ore amount to reduce the coke collapse, and if the amount is out of this range, the coke collapse rapidly increases. There was found.
【０００９】５％未満になると、装入モードＣ１、Ｏ
１、Ｃ２、Ｏ２、Ｏ３の場合（第１の発明に対応）にお
いては、鉱石Ｏ１の量が少なくなり過ぎて堰が小さくな
ることからコークスの堰き止め効果が少なくなると共
に、自重も少なくなり過ぎてコークスを含めた重量が小
さくなって、鉱石Ｏ２装入での押し流しに必要な時間が
短くなることによりコークス崩れ量が急速に増大するも
のと推定される。また、装入モードＣ１、Ｃ２、Ｏ１、
Ｏ２、Ｏ３の場合（第２の発明に対応）においては、鉱
石Ｏ１の自重が小さくなることからコークスを含めた重
量が小さくなり、鉱石Ｏ２装入での押し流しに必要な時
間が少なくなる。さらに、コークス層表層に堆積する鉱
石量が少なくなることから鉱石Ｏ２装入においてコーク
スの引っかかり効果が大きくなることで、前記同様にコ
ークス崩れ量が急速に増大する。また、１５％超になる
と、両装入モードにおいても、鉱石Ｏ１量が多いことか
らこの装入によるコークス崩れが増大するものと推定さ
れる。When it is less than 5%, the charging modes C1, O
In the case of 1, C2, O2, and O3 (corresponding to the first invention), the amount of ore O1 is too small and the weir is small, so that the damming effect of coke is reduced and the own weight is too small. It is presumed that the weight including coke is reduced and the time required for flushing with ore O2 charging is shortened, so that the amount of coke collapse increases rapidly. In addition, charging modes C1, C2, O1,
In the case of O2 and O3 (corresponding to the second invention), the weight of the ore O1 including the coke is reduced because the own weight of the ore O1 is reduced, and the time required for flushing the ore O2 is reduced. Further, since the amount of ore deposited on the surface layer of the coke layer is reduced, the effect of catching coke in charging the ore O2 is increased, and the amount of coke collapse rapidly increases as described above. Further, when the content exceeds 15%, even in the both charging modes, it is estimated that coke collapse due to the charging increases due to the large amount of ore O1.
【００１０】さらに、本発明者等は、鉱石Ｏ１（鉱石Ｏ
１量：１チャージの全鉱石の１０％）の装入位置を１／
２０冷間試験装置で試験、検討した。その結果を図２に
示す。この図２から、鉱石Ｏ１の装入位置を炉壁から炉
半径の３０〜７０％の位置にすることがコークス崩れを
少なくし、この範囲を外れると急速にコークス崩れが大
きくなることが判明した。３０％の位置より手前（炉壁
側）に装入した場合、第１の発明に対応した装入モード
では、堰を越え（堰より炉中心側）でコークスＣ２が装
入されるため、堰き止め効果がなくなり、第２の発明に
対応した装入モードでは被覆領域が狭くなることでコー
クスの引っかかりが大きくなり、コークス崩れ量が大き
くなると推定される。また、７０％の位置より炉内中心
側に装入した場合、第１の発明に対応した装入モードで
は、その後に装入するコークスＣ２が炉周辺側に堰き止
められなくなり、第２の発明に対応した装入モードでは
被覆部が炉内にシフトすることで、その後の鉱石装入位
置が被覆領域から外れて、コークス崩れ量が大きくなる
ものと推定される。[0010] Further, the present inventors have found that ore O1 (ore
1 charge: 10% of the total charge ore)
The test and examination were conducted with 20 cold test devices. The result is shown in FIG. From FIG. 2, it was found that setting the charging position of the ore O1 to a position 30 to 70% of the furnace radius from the furnace wall reduced coke collapse, and out of this range, the coke collapse rapidly increased. . In the charging mode corresponding to the first aspect of the present invention, when the charging is performed before the 30% position (furnace wall side), the coke C2 is charged over the weir (furnace center side from the weir). In the charging mode according to the second aspect of the present invention, it is presumed that the coke catching becomes large and the coke breaking amount increases in the charging mode corresponding to the second aspect of the present invention because the covering area becomes narrow. Further, when charging is performed on the center side of the furnace from the position of 70%, in the charging mode corresponding to the first invention, the coke C2 to be charged thereafter is not blocked by the furnace peripheral side, and the second invention. In the charging mode corresponding to the above, it is presumed that the ore charging position deviates from the coating region by shifting the coating portion into the furnace, and the coke collapse amount increases.
【００１１】図３は、第１の発明、第２の発明におい
て、鉱石Ｏ１の装入量を１チャージの全鉱石量の１０％
とし装入位置を炉壁から炉内側に５０％の位置に装入し
た場合において従来の装入方法と併せて示している。こ
の図より、本発明方法によると、炉周辺部のＯ／Ｃを大
きく低下させずに中心部Ｏ／Ｃを上げることが可能であ
ることが分かる。FIG. 3 shows that in the first invention and the second invention, the charged amount of ore O1 is 10% of the total amount of ore in one charge.
The case where the charging position is 50% inside the furnace from the furnace wall is shown together with the conventional charging method. From this figure, it can be seen that according to the method of the present invention, it is possible to increase the O / C at the center without greatly reducing the O / C at the periphery of the furnace.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
炉内容積５０００ｍ3 級のベル式高炉を用いて、表１で
示される各ケースで操業した。また各ケースについて、
高炉に設置されている炉内装入物表面形状を測定するプ
ロフィールメータで測定した結果を図４に示す。なお、
表１において、ＢＶ、ＢＴ、ＦＲはそれぞれ、送風量、
送風温度、燃料比を示す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below.
Each of the cases shown in Table 1 was operated using a bell-type blast furnace having a furnace capacity of 5000 m 3 class. For each case,
FIG. 4 shows the results of measurement with a profile meter for measuring the surface shape of the interior of a furnace installed in a blast furnace. In addition,
In Table 1, BV, BT, and FR represent the air volume,
Shows blast temperature and fuel ratio.
【００１３】[0013]
【表１】 [Table 1]
【００１４】表１のベースに示す様に、中心ガス流が過
多になり炉況が不安定になったのでこれを改善するため
の対策として、第１の発明に対応した例を実施例１に示
し、第２の発明に対応した例を実施例２に示す。この実
施例１では、ＣＯガス利用率の向上が見られ、燃料比が
低減し炉況が安定した。実施例２でも、ＣＯガス利用率
の向上が見られ、燃料比が低減し炉況が安定した。これ
らは図４よりコークス崩れ量がベースより低下したこ
と、周辺部Ｏ／Ｃが大きく低下していないことによるも
のである。一方、比較例１は第１の発明に対応した装入
モードで、鉱石Ｏ１の装入量を全鉱石量の２０％とした
ものであり、ＣＯガス利用率は変化せず、炉体熱負荷の
上昇から燃料比の上昇が見られ、炉況は改善しなかっ
た。これは鉱石Ｏ１の装入量が多いため、それ自身によ
るコークス崩れが発生したことによるものである。ま
た、比較例２は、第２の発明に対応した装入モードで、
鉱石Ｏ１を炉壁から１０％の位置に装入としたものであ
り、ＣＯガス利用率は変化せず炉況は改善しなかった。
これはコークスの引っかかり低減効果が減少し、コーク
ス崩れ量が減少しなかったためである。As shown in the base of Table 1, the central gas flow became excessive and the furnace condition became unstable. As a countermeasure for improving the situation, an embodiment corresponding to the first invention is described in the first embodiment. Example 2 shows an example corresponding to the second invention. In Example 1, an improvement in the CO gas utilization rate was observed, the fuel ratio was reduced, and the reactor condition was stabilized. Also in Example 2, an improvement in the CO gas utilization was observed, the fuel ratio was reduced, and the furnace condition was stabilized. These are due to the fact that the amount of coke collapse is lower than the base as shown in FIG. 4 and that the peripheral portion O / C is not significantly reduced. On the other hand, Comparative Example 1 was a charging mode corresponding to the first invention, in which the charging amount of ore O1 was set to 20% of the total ore amount, the CO gas utilization rate did not change, and the furnace body heat load was changed. As a result, the fuel ratio increased, and the reactor condition did not improve. This is because the amount of ore O1 charged was large and coke collapse occurred by itself. Comparative Example 2 is a charging mode corresponding to the second invention,
The ore O1 was charged at a position 10% from the furnace wall, the CO gas utilization rate did not change, and the furnace condition did not improve.
This is because the effect of reducing the catch of coke was reduced and the amount of coke collapse did not decrease.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コークス崩れ量を減少させて、炉周辺部のＯ／Ｃの大き
な低下を伴わずに中心部のＯ／Ｃを上昇させることが可
能となり、炉体熱負荷が抑制出来ると共に炉況の安定を
保ちながらガス利用率の向上による燃料比の低減が実現
できる等の多大の効果を奏するものである。As described above, according to the present invention,
By reducing the amount of coke collapse, it is possible to raise the O / C at the center without greatly reducing the O / C at the periphery of the furnace, thereby suppressing the heat load of the furnace and keeping the furnace condition stable. However, it has a great effect that the fuel ratio can be reduced by improving the gas utilization rate.
【図１】鉱石Ｏ１の装入量とコークス崩れ率の関係を示
すグラフである。FIG. 1 is a graph showing a relationship between a charged amount of ore O1 and a coke collapse rate.
【図２】鉱石Ｏ１の装入位置とコークス崩れ率の関係を
示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between a charging position of ore O1 and a coke collapse rate.
【図３】炉半径方向の相対Ｏ／Ｃ分布を示すグラフであ
る。FIG. 3 is a graph showing a relative O / C distribution in a furnace radial direction.
【図４】コークス崩れ量と周辺部相対Ｏ／Ｃとの関係を
示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a coke collapse amount and a peripheral portion relative O / C.
Claims (2)
装入するに際し、１チャージをＣ１、Ｏ１、Ｃ２、Ｏ
２、Ｏ３の５バッチとして順次装入して高炉を操業する
方法において、前記Ｏ１を、全鉱石量の５〜１５％とす
ると共に炉壁部から炉半径の３０〜７０％の位置に装入
することを特徴とする高炉操業方法。1. When charging ore O and coke C into a bell-type blast furnace, one charge is C1, O1, C2, O
2. A method of operating a blast furnace by sequentially charging as five batches of O3, wherein the O1 is charged to 5 to 15% of the total ore amount and charged to a position 30 to 70% of the furnace radius from the furnace wall. A method for operating a blast furnace, comprising:
装入するに際し、１チャージをＣ１、Ｃ２、Ｏ１、Ｏ
２、Ｏ３の５バッチとして順次装入して高炉を操業する
方法において、前記Ｏ１を、全鉱石量の５〜１５％とす
ると共に炉壁部から炉半径の３０〜７０％の位置に装入
することを特徴とする高炉操業方法。2. When charging ore O and coke C into a bell-type blast furnace, one charge is C1, C2, O1, O
2. A method of operating a blast furnace by sequentially charging as five batches of O3, wherein the O1 is charged to 5 to 15% of the total ore amount and charged to a position 30 to 70% of the furnace radius from the furnace wall. A method for operating a blast furnace, comprising:
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000151703A JP2001335817A (en) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | Method for operating blast furnace |
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| JP2000151703A JP2001335817A (en) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | Method for operating blast furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112004003138B4 (en) | 2003-04-30 | 2019-10-10 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Aluminum oxide protective layer and method of production thereof |
-
2000
- 2000-05-23 JP JP2000151703A patent/JP2001335817A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112004003138B4 (en) | 2003-04-30 | 2019-10-10 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Aluminum oxide protective layer and method of production thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070807 |