JP4015873B2

JP4015873B2 - Hot metal Si control method in pulverized coal injection operation

Info

Publication number: JP4015873B2
Application number: JP2002107299A
Authority: JP
Inventors: 守政一田; 政利酒谷
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2022-04-10
Also published as: JP2003183711A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉操業方法に関し、特に高炉羽口からの微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄用高炉は大量の銑鉄を製造でき、しかも熱効率が９０％と高い。このため、現在でも銑鉄製造の主流となっている。しかし、高炉は巨大な向流移動層であるために、生産性、生産弾力性等に問題があり、安定した生産性と溶銑品質の確保のためにはより一層の制御性の向上が望まれている。
【０００３】
また、高炉では鉄源コスト競争力強化の観点から、安価原燃料の多量使用や高微粉炭比・高Ｏ／Ｃ操業が実施されている。例えば、微粉炭比で１００ｋｇ／ｔ以上の微粉炭を高炉羽口から吹き込み、且つ１チャージあたりの鉱石とコークスの装入重量比（Ｏ／Ｃ）が４．０以上であるような高微粉炭比・高Ｏ／Ｃの操業下では、微粉炭比の増大に伴う炉内の粉率上昇やＯ／Ｃの増大に伴う融着帯の垂れ下がり等が発生し、特に高炉炉芯部の通気・通液性が低下しやすくなる。
【０００４】
高炉炉芯部の通気・通液性の低下は、炉床湯流れの不均一性の問題を引き起こすため、安定した高生産性操業を継続するためには、高微粉炭比・高Ｏ／Ｃの操業時における有効な炉芯の活性化技術の確立が望まれている。
【０００５】
本発明者らはこの解決法として既に特願２０００−３８９６７５号（以下先願発明と記す）として特許出願をしている。その内容を要約すると「微粉炭吹き込み操業において、高炉羽口から微粉炭と共にＳｉＯ₂ 系フラックスまたは、これに加えてＭｇＯ系フラックスを高炉内に吹き込むことを特徴とする微粉炭吹き込み操業における炉芯昇熱方法」にある。
この発明を実施することによって高炉炉芯の活性化を図ることができ、安定した高炉操業を行うことができる。
【０００６】
一方、高炉で製造される溶銑中のＳｉの低下は次工程における製鋼作業に大きな影響を及ぼし、製鋼での溶鋼製造コストを大幅に低減せしめることができるので、高炉からの低Ｓｉ銑の供給が強く要望されている。
【０００７】
溶銑中のＳｉについて云えば通常、羽口から吹き込まれた微粉炭は、羽口先のレースウエイ内の高温帯で燃焼するので、微粉炭の灰分中のＳｉＯ₂ が赤熱したＣによって還元されＳｉＯガスとなり溶銑中に吸収され、溶銑中のＳｉを増加させる一因となっている。
【０００８】
一般に溶銑中へのＳｉの移行は次のように考えられている。主として雰囲気温度の高い羽口先レースウエイ近傍でのＳｉＯガスの発生は
ＳｉＯ₂ ＋Ｃ → ＳｉＯ＋ＣＯ・・・・（１）
の反応によって生成するものと考えられ、このＳｉＯガスは上昇中に溶銑中のＣと接触し、
ＳｉＯ＋Ｃ → Ｓｉ＋ＣＯ・・・・（２）
の反応によってＳｉが溶銑中に取り込まれる。
【０００９】
溶銑中のＳｉが高い場合は高炉鋳床での脱Ｓｉの必要があり、また、高Ｓｉ銑が製鋼に送られた場合には、前記したように精錬工程において除去しなければならない等の問題点があり、高炉出銑時のＳｉ量を低く抑える必要性があった。
【００１０】
溶銑中のＳｉを下げるためには、羽口近傍でのＳｉＯガス発生量を低下せしめればよく、その一つの方法として羽口先温度の低下が有効である。しかし、そのためには送風温度を下げたり、送風中の湿分を上昇させる必要があり、燃料比を悪化させ、高炉の出銑性を阻害する。
【００１１】
他の方法としては、羽口近傍でのスラグ中ＳｉＯ₂ の活量を低下させる目的で、羽口より吹き込む熱風中にＣａＯまたはＭｇＯを混入させる技術がある（例えば特開昭７−１３７４０３）。
ＣａＯまたはＭｇＯの添加は上記（１）式の反応を抑制する効果があり、ＳｉＯの発生が制限され、上記（２）式の反応を抑制する結果、溶銑中のＳｉの増大を阻止する。
しかしながら、この技術は試験操業的に効果が把握されているが、日常操業ベースでは行われていない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
溶銑中のＳｉ低減に効果のあるＣａＯまたはＭｇＯフラックスの添加が現状では殆ど実用化されていないのは、該フラックスによるＳｉ低減は期待できても継続して長期間使用すると炉芯が不活性となり、円滑な高炉操業が行われないのでその利用は殆ど見送られている状態にある。
【００１３】
すなわち、安定的且つ効率的な高炉の操業状態を達成するためには、炉下部の温度レベルを確保し、溶解能力、銑・滓の流動性を保持するとともに、直接還元反応熱の補償を行うことが重要である。しかし、このような熱補償を考慮せずに溶銑中のＳｉを低下させる操業を指向すると、短期的には良好な操業を維持できる場合もあるが、熱的な余裕が徐々になくなり、炉熱レベルの低下を招き、いわゆる冷え込みといった大事故にもつながる可能性を有する。
【００１４】
上記問題点に鑑み本発明では、高炉への微粉炭吹き込み操業時において、高炉炉芯の活性化を維持したうえで、溶銑中のＳｉの低減を図ることを課題とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は従来方法における上記の問題点を解決するためになされたものであって、その要旨するところは、下記手段にある。
（１）微粉炭の吹込み量が１００ｋｇ／ｔ以上である微粉炭吹き込み操業において、高炉羽口から微粉炭と共に、粒径が０．０１〜０．１０ｍｍであり、かつＣａＯ及びＭｇＯのうち１種または２種からなるＡグループフラックスと、粒径が０．１０超〜２．０ｍｍであり、かつＳｉＯ_２、または、ＳｉＯ_２及びＭｇＯからなるＢグループフラックスを高炉内に吹き込み、かつ前記微粉炭と、前記Ａグループフラックス、および、前記Ｂグループフラックスとを高炉内に吹き込む際は、高炉羽口のブローパイプ内に臨ませた２本のランスを通してそれぞれ別々に高炉内に吹き込むことを特徴とする微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。
（２）微粉炭の吹込み量が１００ｋｇ／ｔ以上である微粉炭吹き込み操業において、高炉羽口から微粉炭と共に、粒径が０．０１〜０．１０ｍｍであり、かつＣａＯ及びＭｇＯのうち１種または２種からなるＡグループフラックスを高炉内に吹き込み、さらに、高炉炉底温度が予め定めた所定値以下になった場合は、前記Ａグループフラックスに加えて、粒径が０．１０超〜２．０ｍｍであり、かつＳｉＯ_２、または、ＳｉＯ_２及びＭｇＯからなるＢグループフラックスを高炉内に吹き込み、高炉炉底温度が上昇し、前記所定値を超えた場合は、前記Ｂグループフラックスの吹き込みを止め、かつ前記微粉炭と、前記Ａグループフラックス、および、前記Ｂグループフラックスとを高炉内に吹き込む際は、高炉羽口のブローパイプ内に臨ませた２本のランスを通してそれぞれ別々に高炉内に吹き込む微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。
【００１６】
（３）微粉炭の吹込み量が１００ｋｇ／ｔ以上である微粉炭吹き込み操業において、高炉羽口から微粉炭と共に、粒径が０．０１〜０．１０ｍｍであり、かつＣａＯ及びＭｇＯのうち１種または２種からなるＡグループフラックスと、粒径が０．１０超〜２．０ｍｍであり、かつＳｉＯ_２、または、ＳｉＯ_２及びＭｇＯからなるＢグループフラックスを交互に高炉内に吹き込み、かつ前記微粉炭と、前記Ａグループフラックス、および、前記Ｂグループフラックスとを高炉内に吹き込む際は、高炉羽口のブローパイプ内に臨ませた２本のランスを通してそれぞれ別々に高炉内に吹き込むことを特徴とする微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。
【００１７】
（４）前記Ｂグループフラックスのうち、前記ＳｉＯ_２からなるフラックスが粉珪石からなることを特徴とする（１）ないし（３）の何れかに記載の微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。
（５）前記Ｂグループフラックスのうち、前記ＳｉＯ_２及びＭｇＯからなるフラックスが粉蛇紋岩からなる（１）ないし（３）の何れかに記載の微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。
【００１８】
（６）前記Ａグループフラックスのうち、前記ＭｇＯからなるフラックスが粉ドロマイド、マグネサイト、マグネシアクリンカーのうち１種または２種以上である（１）ないし（３）の何れかに記載の微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。
（７）前記Ａグループフラックスのうち、前記ＣａＯからなるフラックスが生石灰、粉ドロマイドのうち１種または２種である（１）ないし（３）の何れかに記載の微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】
前述したように本発明者らは高炉炉芯の活性化（昇熱）を図るため、先願発明の提案を行い、ＳｉＯ₂ フラックスまたはこれににＭｇＯフラックスを付加した混合フラックスを炉芯部へ吹込めばよいことを提案した。しかし、溶銑中のＳｉの低減については考慮外にあったので、その対応策についての提言はなされていなかった。
【００２０】
そこで本発明者らは、微粉炭吹き込み時において炉芯活性化を阻害せずに溶銑中のＳｉの低減を図ることのできるフラックスについての検討を行った。その結果、本発明者らは、前記した先願発明のフラックスを供給すると共に、溶銑中のＳｉを酸化除去するに適した酸化鉄（ＦｅＯ）を加えてやるならば炉芯の活性化を阻害することなしに、溶銑中のＳｉの低減効果も同時に得ることができることを思い付いた。
【００２１】
即ち、ＦｅＯは次式のような反応で溶銑中のＳｉを酸化してＳｉＯ₂ にする。
Ｓｉ＋２ＦｅＯ → ＳｉＯ₂ ＋２Ｆｅ・・・・（３）
ＦｅＯはレースウエイ内においては吸熱反応であるため羽口直前での炉温低下に作用を及ぼし、前述のＳｉＯの発生を抑制し、結果的に溶銑中のＳｉの低減に寄与する。
【００２２】
そこで本発明者らは、高炉炉芯の活性化効果と溶銑中のＳｉの低減効果を同時に得るためには、ＳｉＯ₂ フラックス、ＭｇＯフラックス、ＦｅＯフラックスの混合フラックスが、それに適したフラックスであろうとの考えを基にして種々なる実験を行い、その適性を確認することができた。
【００２３】
さらに、前記フラックスのみでは、溶銑中のＳｉの低減効果に限界があることが判り、Ｓｉ低減に効果のあるＣａＯフラックスあるいはＭｇＯフラックス、またはこれらの混合フラックスを活用することに思い至った。
【００２４】
ここで溶銑中のＳｉ低減に効果のあるフラックスとしては、ＦｅＯ，ＣａＯ，ＭｇＯが有効であるが、このうちＣａＯ，ＭｇＯフラックスの添加は前記したように高炉の炉熱を奪い（特に炉床部）炉芯を不活性化する。
そこで本発明者らは、炉芯活性化に効果のあるＳｉＯ₂ またはこれにＭｇＯを付加したフラックスを併用するならば、溶銑中のＳｉ低減効果と炉芯不活性化防止の効果の両目的を同時に満足させることができることに気付いた。
【００２５】
すなわち、フラックスをＦｅＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ（以下Ａグループフラックスと呼ぶ）とＳｉＯ₂ ，ＳｉＯ₂ −ＭｇＯ（以下Ｂグループフラックスと呼ぶ）に区分し、ＡグループフラックスとＢグループフラックスから、それぞれ１種または２種以上を高炉炉況状態に応じてそれに適したフラックスを選択して使用するならば、前述した溶銑中のＳｉ低下と炉芯活性化を同時に達成できるとの見通しを得た。
【００２６】
上記ＡグループフラックスとＢグループフラックスの吹き込みは微粉炭吹き込み時に、常時実施してもよいが高炉の炉況の変化状態に応じて実施するのが好ましい。例えば溶銑中のＳｉが目標値以下であり、炉芯が活性化状態ではフラックスの吹き込みをその状況に応じて一時中断しても差支えない。
【００２７】
ここで、Ｂグループフラックスの吹き込み時期としては、高炉炉芯の不活性化が予測された時期がよく、高炉炉芯の不活性化を予測する手段としては種々考えられるが、その１例として高炉炉底の所定位置での温度を継続して測定し、該炉底温度が予め定めた所定値以下になった時を以て炉芯の不活性化が始まったものと判断し、その時点からＡグループフラックスに加えて炉芯活性化に効果のある前記Ｂグループフラックスのうち何れかのフラックスを吹き込むことが、フラックスの吹き込み管理上から好ましい。
【００２８】
当然のことながら前記した炉底温度が上昇し、通常状態に復帰したならば前記フラックスの吹き込みを取り止めてもよい。
なお、高炉炉底温度の所定測定位置および所定測定温度は高炉の規模等によって異なってくるので一義的には決められない。したがって、その高炉に応じた測定位置および測定温度を過去の実績から求めて置くことが必要である。
【００２９】
前述のように高炉炉芯活性化と溶銑中のＳｉの低減を同時に行うためには、Ｂグループフラックスは炉芯にまで到達する必要があり、ＳｉＯの発生を抑制するのであればレースウエイ内（羽口先端近傍）でＡグループフラックスが溶解・反応作用を惹起すればよく、逆に炉芯まで入り込むと炉芯部の塩基度を上昇させスラグの粘度を増す可能性があり好ましくない。
【００３０】
そこで上記両グループのフラックスの吹き込みに当たって、両グループのフラックスの粒度を調整してやることにより、両グループのフラックスの特性を上手に引き出すことができるので、この活用を図ることが大切である。
すなわち、粒度としては
Ｂグループフラックス＞Ａグループフラックス
の関係を満たすよう考慮する。
【００３１】
具体的にその一例を挙げるならばＢグループフラックスの粒度を０．１０超〜２．０ｍｍとし、Ａグループフラックスの粒度を０．０１〜０．１０ｍｍとなるよう粒度調整を行う。
かくすることによって、粒度の小さいＡグループフラックスはレースウエイ内でその作用効果を発揮したうえで消失し、Ｂグループフラックスは粒度が大きい故にレースウエイ内での消失を免れ、炉芯まで到達する。このように粒度調整を適切に行うことによってそれぞれのフラックスは、その作用効果を充分に発揮させることができる。
【００３２】
このことは、ＢグループフラックスとＡグループフラックスを混合し、混合フラックスとして吹き込んだ場合でも前記のような現象が起こることは当然期待でき、混合することによるデメリットはない。
また、上記フラックスの粒度はその大半がその範囲内にあることが望ましいことを意味し、一部のフラックス粒度がその範囲を逸脱していてもそれによる効果にはそれ程影響を与えない。
【００３３】
なお、フラックスの粒度調整に当たっては微粉炭粉砕機によって破砕し、微粉炭と混合してもよく、また、フラックスと微粉炭とで別々の粉砕機を利用する場合には、微粉炭粉砕機と高炉羽口間の微粉炭搬送ラインにフラックスを送り込んでもよい。
【００３４】
本発明においてＡグループフラックスとＢグループフラックスの吹き込みについては、両者を混合して使用してもよく、またＡグループフラックスとＢグループフラックスを交互に吹き込んでもよい。
【００３５】
ＢグループフラックスとＡグループフラックスを同時に使用する場合の個々のフラックスの選択、および各フラックスの混合比率については、高炉炉況の状態、溶銑中のＳｉの含有量等によって、それに適したものを適宜、適切と思われる混合比率および使用量を調整して用いるとよい。
【００３６】
また、これらＡグループフラックスとＢグループフラックスの交互吹き込みに当たっては、両フラックスの吹き込み時間を同一にする必要はなく、主に溶銑中のＳｉの低減効果をより重視する場合はＡグループフラックスの吹き込み時間を長くし、Ｂグループフラックスの吹き込み時間を短くすればよい。
しかしその結果、高炉炉芯が不活性な状態となり、そのため高炉操業が悪化する惧れが予測された場合は、Ｂグループフラックスの吹き込み時間を長くするような操業に変更する必要がある。この場合前述した高炉炉底温度を目安にして行うことは好ましい実施態様である。
【００３７】
また、この場合前記したＡグループフラックスとＢグループフラックスとの使用比率の変更等を考慮することにより、炉芯状態を良好に保つことができ、円滑な高炉操業が持続できる。
【００３８】
本発明におけるフラックスの吹き込み方法としては、予め微粉炭とフラックスを混合して１本のランスを介して羽口内の高温ガス通路中に吹き込む方法（混合吹き込み）、微粉炭とフラックスを２本ランスを介して別々に羽口内の高温ガス通路中に吹き込む方法（単独吹き込み）の何れも、本願の目的とする炉芯活性化を維持したうえで溶銑中のＳｉの低減を行うためには有効である。
【００３９】
前者と後者の吹き込み方法を比較するならば、前者のフラックスと微粉炭との混合吹き込みの方法は、後者のラックスの単独吹き込み方法に比べて、フラックスの温度が、混合された微粉炭の燃焼に伴い２０００℃前後に急激に上昇するため、フラックスは十分に溶融した状態となり、その効力を充分に発揮できる。
【００４０】
本発明においてはＳｉＯ₂ フラックスとして粉珪石，粉蛇紋岩を用いることができ、またＭｇＯフラックスとしては粉ドロマイド，マグネサイト，マグネシアクリンカーを用いることができ、ＣａＯフラックスとしては生石灰，粉ドロマイドを用いることができ、さらにＦｅＯフラックスとしてはミルスケール，還元鉄粉，半還元鉄粉を用いることができる。
【００４１】
なお、蛇紋岩についてはＳｉＯ₂ フラックスとして説明したが、組成的にはＳｉＯ₂ ：３０〜４０％以外にもＭｇＯ，ＦｅＯもそれぞれ３０〜４０％，３〜７％程度含まれており、ＡグループフラックスとＢグループフラックスの混合フラックスとして単独でも使用が可能である。
【００４２】
さらにまた、本発明においては、従来高炉操業性のうえから困難を伴っていた微粉炭の吹き込み量が１００ｋｇ／ｔ以上の高微粉炭比操業においてより大きな効果が期待できる。
【００４３】
【実施例】
以下、本発明を実際の高炉に適用した実施例について説明する。
操業を行った高炉は内容積３２８０ｍ³ を有する微粉炭吹き込み実施中の高炉である。表１および表２に高炉で本発明によるフラックス吹き込みパターンと、吹き込みランスの数、フラックスの粒径、吹き込み時間、微粉炭吹き込み量等を示した。
また、本発明の実施による結果はいずれも同一の吹き込み条件で操業を継続したものであり、表１，２中の数値はその間での平均値または範囲を示した。
【００４４】
【表１】

【００４５】
【表２】

【００４６】
実施番号１〜４、７はフラックス吹き込みパターン丸１（請求項１），実施番号８〜１１はパターン丸２（請求項２），実施番号１５はパターン丸３（請求項３）について実施したものである。なお、実施番号７、１５は発明例、実施番号１〜４、８〜１１、１７は比較例である。表１，２から明らかなように、本発明例では比較例に比して溶銑中のＳｉが低下しており、良好な炉芯状況を保持でき、安定した高炉操業を確保することができた。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、高炉操業状況に応じて適切なフラックスを選択して実施することにより、他の操業条件を変更しなくとも、高炉炉芯状況を悪化させることなしに溶銑中のＳｉ含有量を低減することができるので、生産される銑鉄の品質の向上ならびに生産量の増大を容易に達し得、しかも安定した高炉操業を行うことができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a blast furnace operation method, and more particularly to a hot metal Si control method in pulverized coal injection operation from a blast furnace tuyere.
[0002]
[Prior art]
A steelmaking blast furnace can produce a large amount of pig iron and has a high thermal efficiency of 90%. For this reason, it is still the mainstream of pig iron production. However, since the blast furnace is a huge counter-current moving bed, there are problems in productivity, production elasticity, etc. Further improvement of controllability is desired in order to ensure stable productivity and hot metal quality. ing.
[0003]
In addition, in the blast furnace, from the viewpoint of strengthening the iron source cost competitiveness, a large amount of low-cost raw fuel is used and high pulverized coal ratio / high O / C operation is being implemented. For example, high pulverized coal in which pulverized coal with a pulverized coal ratio of 100 kg / t or more is blown from the blast furnace tuyere and the charging weight ratio (O / C) of ore and coke per charge is 4.0 or more. Under the operation of high ratio / high O / C, the increase in the powder rate in the furnace accompanying the increase in the pulverized coal ratio and the drooping of the cohesive zone accompanying the increase in O / C occur. Liquid permeability tends to decrease.
[0004]
A decrease in ventilation and liquid permeability in the core of the blast furnace furnace causes a problem of non-uniformity in the flow of the hearth hot water. In order to continue stable and high productivity operation, a high pulverized coal ratio and a high O / C ratio are required. It is desired to establish an effective core activation technology during the operation.
[0005]
The present inventors have already filed a patent application as Japanese Patent Application No. 2000-389675 (hereinafter referred to as the prior invention) as a solution to this problem. To summarize the contents, “In the pulverized coal injection operation, the core rise in the pulverized coal injection operation characterized by blowing SiO ₂ flux or MgO flux into the blast furnace together with the pulverized coal from the blast furnace tuyere. "Thermal method".
By implementing this invention, activation of the blast furnace core can be achieved, and stable blast furnace operation can be performed.
[0006]
On the other hand, the decrease in Si in the hot metal produced in the blast furnace has a great influence on the steelmaking work in the next process and can greatly reduce the cost of producing molten steel in steelmaking. There is a strong demand.
[0007]
Speaking of Si in the hot metal, pulverized coal blown from the tuyere usually burns in a high temperature zone in the raceway at the tuyere, so that SiO _{2 in} the ash content of the pulverized coal is reduced by red hot C and SiO gas. It is absorbed into the hot metal and contributes to an increase in Si in the hot metal.
[0008]
In general, the migration of Si into the hot metal is considered as follows. Generation of SiO gas mainly near the tuyere raceway with high ambient temperature is SiO ₂ + C → SiO + CO (1)
This SiO gas comes into contact with C in the hot metal as it rises,
SiO + C → Si + CO (2)
By this reaction, Si is taken into the hot metal.
[0009]
When Si in the hot metal is high, it is necessary to remove Si in the blast furnace casting floor, and when high Si iron is sent to steelmaking, it must be removed in the refining process as described above. There was a point, and it was necessary to keep the amount of Si at the time of blast furnace discharge low.
[0010]
In order to lower the Si in the hot metal, it is only necessary to reduce the amount of SiO gas generated in the vicinity of the tuyere, and one method is to lower the tuyere tip temperature. However, for that purpose, it is necessary to lower the blowing temperature or raise the moisture during blowing, which deteriorates the fuel ratio and hinders the blast furnace output.
[0011]
As another method, there is a technique in which CaO or MgO is mixed in hot air blown from the tuyere for the purpose of reducing the activity of SiO ₂ in the slag near the tuyere (for example, JP-A-7-137403).
The addition of CaO or MgO has the effect of suppressing the reaction of the above formula (1), the generation of SiO is limited, and as a result of suppressing the reaction of the above formula (2), the increase of Si in the hot metal is prevented.
However, although this technique has been known to be effective as a test operation, it has not been performed on a daily operation basis.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The addition of CaO or MgO flux, which is effective for reducing Si in hot metal, has not been put into practical use at present. Even if it can be expected to reduce Si by the flux, the furnace core becomes inactive when used continuously for a long time. However, since the smooth blast furnace operation is not carried out, its use is almost forgotten.
[0013]
In other words, in order to achieve a stable and efficient blast furnace operating state, the temperature level of the lower part of the furnace is ensured, melting capacity and fluidity of soot and soot are maintained, and direct reduction reaction heat compensation is performed. This is very important. However, if the operation is aimed at lowering the Si in the hot metal without taking into account such heat compensation, good operation may be maintained in the short term, but the thermal margin gradually disappears, and the furnace heat It may cause a serious accident such as so-called cold.
[0014]
In view of the above problems, an object of the present invention is to reduce the amount of Si in the hot metal while maintaining the activation of the blast furnace core during the operation of blowing pulverized coal into the blast furnace.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above-described problems in the conventional method, and the gist thereof is the following means.
(1) In the pulverized coal injection operation in which the amount of pulverized coal injection is 100 kg / t or more, the particle size is 0.01 to 0.10 mm together with the pulverized coal from the blast furnace tuyere, and 1 of CaO and MgO and group a flux consisting of species or two, the particle size is 0.10 super ～2.0Mm, and SiO _2, or the B group flux consisting of SiO ₂ and MgO blown into the blast furnace, and the pulverized coal When the A group flux and the B group flux are blown into the blast furnace, they are separately blown into the blast furnace through two lances facing the blow pipe of the blast furnace tuyere. Hot metal Si control method in pulverized coal injection operation.
(2) In the pulverized coal injection operation in which the pulverized coal injection amount is 100 kg / t or more, the particle size is 0.01 to 0.10 mm together with the pulverized coal from the blast furnace tuyere, and 1 of CaO and MgO When the A group flux composed of seeds or two types is blown into the blast furnace, and the blast furnace bottom temperature is equal to or lower than a predetermined value , in addition to the A group flux, the particle size exceeds 0.10 to When the B group flux of 2.0 mm and SiO ₂ or SiO ₂ and MgO is blown into the blast furnace and the blast furnace bottom temperature rises and exceeds the predetermined value, the B group flux is blown. stopped, and said pulverized coal, the group a flux, and, when the blowing and the B group flux in the blast furnace, facing in the blowpipe of the blast furnace tuyeres Hot metal Si control method in pulverized coal injection operation to blow each separately blast furnace through two lance.
[0016]
(3) In the pulverized coal injection operation in which the pulverized coal injection amount is 100 kg / t or more, the particle size is 0.01 to 0.10 mm together with the pulverized coal from the blast furnace tuyere, and 1 of CaO and MgO and group a flux consisting of species or two, the particle size is 0.10 super ～2.0Mm, and SiO _2, or blown into the blast furnace alternately B group flux consisting of SiO ₂ and MgO, and the When the pulverized coal, the group A flux, and the group B flux are blown into the blast furnace, they are separately blown into the blast furnace through two lances facing the blow pipe of the blast furnace tuyere. A hot metal Si control method in pulverized coal blowing operation.
[0017]
(4) The molten iron Si control method in the pulverized coal blowing operation according to any one of (1) to (3) , wherein the flux composed of SiO _{2 is} composed of powdered silica among the B group fluxes .
(5) The hot metal Si control method in the pulverized coal blowing operation according to any one of (1) to (3) , wherein the flux composed of SiO ₂ and MgO among the B group fluxes is composed of powdered serpentine.
[0018]
(6) The pulverized coal injection according to any one of (1) to (3) , wherein the flux composed of MgO is one or more of powder dolomide, magnesite, and magnesia clinker among the group A fluxes. Hot metal Si control method in operation.
(7) Hot metal Si control in the pulverized coal blowing operation according to any one of (1) to (3) , wherein the flux composed of CaO is one or two of quick lime and powder dolomide among the group A fluxes Method.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As described above, in order to activate (heat increase) the blast furnace core, the present inventors have proposed the invention of the prior application, and a SiO ₂ flux or a mixed flux obtained by adding an MgO flux to the SiO ₂ flux is supplied to the core portion. We suggested that it should be blown. However, since the reduction of Si in the hot metal was out of consideration, no proposal was made for countermeasures.
[0020]
Therefore, the present inventors have examined a flux that can reduce Si in the hot metal without impairing the activation of the core when pulverized coal is blown. As a result, the present inventors supply the flux of the invention of the prior application, and inhibit the activation of the core if iron oxide (FeO) suitable for oxidizing and removing Si in the hot metal is added. I have come up with the idea that the effect of reducing Si in the hot metal can be obtained at the same time.
[0021]
That is, FeO oxidizes Si in the molten iron to SiO ₂ by a reaction such as the following formula.
Si + 2FeO → SiO ₂ + 2Fe (3)
Since FeO is an endothermic reaction in the raceway, it acts on lowering the furnace temperature immediately before the tuyere and suppresses the generation of the SiO, thus contributing to the reduction of Si in the hot metal.
[0022]
Therefore, in order to obtain simultaneously the activation effect of the blast furnace core and the Si reduction effect in the hot metal, the present inventors considered that a mixed flux of SiO ₂ flux, MgO flux, and FeO flux would be a suitable flux. Based on this idea, various experiments were conducted and the suitability was confirmed.
[0023]
Furthermore, it has been found that there is a limit to the effect of reducing Si in the hot metal only with the flux, and the inventors have come up with the idea of using a CaO flux or MgO flux effective for reducing Si or a mixed flux thereof.
[0024]
Here, FeO, CaO, and MgO are effective as fluxes that are effective in reducing Si in the hot metal. Of these, the addition of CaO and MgO flux takes away the heat of the blast furnace (especially the hearth portion). ) Deactivate the furnace core.
Therefore, the inventors of the present invention have both the objectives of reducing the Si in the hot metal and preventing the deactivation of the core if SiO ₂ effective for the activation of the core or a flux added with MgO is used in combination. I realized I could be satisfied at the same time.
[0025]
That is, the flux is divided into FeO, CaO, MgO (hereinafter referred to as “A group flux”) and SiO ₂ , SiO ₂ —MgO (hereinafter referred to as “B group flux”). If two or more kinds of fluxes were selected and used according to the blast furnace conditions, it was predicted that the above-described Si reduction in molten iron and core activation could be achieved simultaneously.
[0026]
The blowing of the A group flux and the B group flux may be always performed when pulverized coal is blown, but is preferably performed according to the state of change in the furnace condition of the blast furnace. For example, when the Si in the hot metal is below the target value and the furnace core is in an activated state, the flux blowing may be temporarily interrupted depending on the situation.
[0027]
Here, the B group flux is injected at a time when the deactivation of the blast furnace core is predicted, and various means for predicting the deactivation of the blast furnace core can be considered. The temperature at a predetermined position of the furnace bottom is continuously measured, and it is determined that the inactivation of the furnace core has started when the furnace bottom temperature falls below a predetermined value. In addition to the flux, it is preferable to blow any one of the B group fluxes effective for the activation of the furnace core from the viewpoint of flux blowing management.
[0028]
As a matter of course, the blowing of the flux may be stopped if the furnace bottom temperature rises and returns to the normal state.
The predetermined measurement position and the predetermined measurement temperature of the blast furnace bottom temperature vary depending on the scale of the blast furnace and the like, and therefore cannot be uniquely determined. Therefore, it is necessary to obtain the measurement position and measurement temperature corresponding to the blast furnace from past results.
[0029]
As mentioned above, in order to simultaneously activate the blast furnace core and reduce Si in the hot metal, it is necessary for the B group flux to reach the furnace core. It is only necessary that the A group flux induces a dissolution / reaction action in the vicinity of the tip of the tuyere). On the contrary, if it enters the furnace core, the basicity of the furnace core part may be increased and the viscosity of the slag may be increased.
[0030]
Therefore, by adjusting the particle size of the fluxes of both groups when the fluxes of both groups are blown, the characteristics of the fluxes of both groups can be drawn out well, so it is important to utilize this.
That is, the particle size is considered to satisfy the relationship of B group flux> A group flux.
[0031]
If the example is given concretely, the particle size adjustment of B group flux shall be carried out so that the particle size of B group flux may be over 0.10 to 2.0 mm, and the particle size of A group flux may be set to 0.01 to 0.10 mm.
In this way, the small group A particle flux disappears after exhibiting its function and effect in the raceway, and the group B flux escapes disappearance in the raceway because of its large particle size, and reaches the core of the furnace. By appropriately adjusting the particle size in this way, each flux can sufficiently exert its effect.
[0032]
This can naturally be expected to occur even when the B group flux and the A group flux are mixed and blown as a mixed flux, and there is no demerit from mixing.
Moreover, it means that the majority of the particle size of the flux is preferably within the range, and even if a part of the particle size of the flux deviates from the range, the effect thereof is not so much affected.
[0033]
When adjusting the particle size of the flux, it may be crushed by a pulverized coal pulverizer and mixed with the pulverized coal. When separate pulverizers are used for the flux and the pulverized coal, the pulverized coal pulverizer and the blast furnace are used. Flux may be fed into the pulverized coal conveyance line between tuyere.
[0034]
The blowing A group flux and Group B flux in the present invention may be used as a mixture of both, or may be blown alternately A group flux and B Group flux.
[0035]
For the selection of individual fluxes when using the B group flux and the A group flux at the same time, and the mixing ratio of each flux, an appropriate one is appropriately selected according to the state of the blast furnace condition, the Si content in the hot metal, etc. It is advisable to adjust the mixing ratio and the amount used, which are considered appropriate.
[0036]
Further, in the alternate blowing of the A group flux and the B group flux, it is not necessary to make the blowing times of both fluxes the same, and when the reduction effect of Si in the hot metal is mainly emphasized, the blowing time of the A group flux And the B group flux blowing time may be shortened.
However, as a result, if it is predicted that the blast furnace core will be in an inactive state and the blast furnace operation is likely to deteriorate, it is necessary to change the operation to increase the B group flux blowing time. In this case, it is a preferred embodiment to carry out the above process using the blast furnace bottom temperature as a guide.
[0037]
Further, in this case, considering the change in the use ratio between the A group flux and the B group flux described above, the core state can be kept good, and smooth blast furnace operation can be maintained.
[0038]
As a method of blowing the flux in the present invention, a method in which pulverized coal and flux are mixed in advance and blown into a high-temperature gas passage in a tuyere through one lance (mixed blowing), two lances of pulverized coal and flux are used. Any method (single blowing) that blows separately into the hot gas passage in the tuyere is effective for reducing Si in the hot metal while maintaining the core activation that is the object of the present application. .
[0039]
Comparing the former and the latter, the method of mixed blowing of the former flux and pulverized coal is more effective in the combustion of the mixed pulverized coal than the latter alone blowing method. Accordingly, the temperature rapidly rises to about 2000 ° C., so that the flux is in a sufficiently molten state and can fully exhibit its effectiveness.
[0040]
In the present invention, powdered silica and powder serpentine can be used as the SiO ₂ flux, powder dolomide, magnesite, and magnesia clinker can be used as the MgO flux, and quick lime and powder dolomide are used as the CaO flux. Further, mill scale, reduced iron powder, and semi-reduced iron powder can be used as the FeO flux.
[0041]
Although for the serpentine been described as SiO ₂ flux Compositionally SiO _2: in addition to 30-40% MgO also, FeO also respectively 30-40%, contains about 3 to 7% A group It can be used alone as a mixed flux of flux and B group flux.
[0042]
Furthermore, in the present invention, a greater effect can be expected in high pulverized coal ratio operation in which the blowing amount of pulverized coal, which has been difficult from the conventional blast furnace operability, is 100 kg / t or more.
[0043]
【Example】
Hereinafter, examples in which the present invention is applied to an actual blast furnace will be described.
The blast furnace in which the operation was carried out is a blast furnace having an internal volume of 3280 m ³ during pulverized coal injection. Tables 1 and 2 show the flux blowing pattern according to the present invention in the blast furnace, the number of blowing lances, the particle size of the flux, the blowing time, the amount of pulverized coal blowing, and the like.
Moreover, as for the result by implementation of this invention, all continued operation | movement on the same blowing conditions, and the numerical value of Table 1, 2 showed the average value or range in the meantime.
[0044]
[Table 1]

[0045]
[Table 2]

[0046]
Examples Nos. 1 to 4 and 7 are flux blowing pattern circle 1 (Claim 1), Examples Nos. 8 to 11 are pattern circle 2 (Claim 2), and Example No. 15 is pattern circle 3 (Claim 3). It is. In addition, execution numbers 7 and 15 are invention examples, and execution numbers 1 to 4, 8 to 11 and 17 are comparative examples . As is clear from Tables 1 and 2, in the present invention example , Si in the hot metal was lowered as compared with the comparative example, a good core condition could be maintained, and stable blast furnace operation could be ensured. .
[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention, by selecting and implementing an appropriate flux according to the blast furnace operating status, the Si content in the hot metal without deteriorating the blast furnace core status without changing other operating conditions Therefore, it is possible to easily improve the quality of the pig iron produced and increase the production amount, and to perform stable blast furnace operation.

Claims

微粉炭の吹込み量が１００ｋｇ／ｔ以上である微粉炭吹き込み操業において、高炉羽口から微粉炭と共に、粒径が０．０１〜０．１０ｍｍであり、かつＣａＯ及びＭｇＯのうち１種または２種からなるＡグループフラックスと、粒径が０．１０超〜２．０ｍｍであり、かつＳｉＯ_２、または、ＳｉＯ_２及びＭｇＯからなるＢグループフラックスを高炉内に吹き込み、かつ前記微粉炭と、前記Ａグループフラックス、および、前記Ｂグループフラックスとを高炉内に吹き込む際は、高炉羽口のブローパイプ内に臨ませた２本のランスを通してそれぞれ別々に高炉内に吹き込むことを特徴とする微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。In the operation of injecting pulverized coal with a pulverized coal injection amount of 100 kg / t or more, the particle size is 0.01 to 0.10 mm together with the pulverized coal from the blast furnace tuyere, and one or two of CaO and MgO and group a flux consisting of seeds, the particle size is 0.10 super ～2.0Mm, and SiO _2, or the B group flux consisting of SiO ₂ and MgO blown into the blast furnace, and said pulverized coal, the Injecting pulverized coal into the blast furnace separately through the two lances facing the blow pipe of the blast furnace tuyeres when the A group flux and the B group flux are injected into the blast furnace Hot metal Si control method in operation.

微粉炭の吹込み量が１００ｋｇ／ｔ以上である微粉炭吹き込み操業において、高炉羽口から微粉炭と共に、粒径が０．０１〜０．１０ｍｍであり、かつＣａＯ及びＭｇＯのうち１種または２種からなるＡグループフラックスを高炉内に吹き込み、さらに、高炉炉底温度が予め定めた所定値以下になった場合は、前記Ａグループフラックスに加えて、粒径が０．１０超〜２．０ｍｍであり、かつＳｉＯ_２、または、ＳｉＯ_２及びＭｇＯからなるＢグループフラックスを高炉内に吹き込み、高炉炉底温度が上昇し、前記所定値を超えた場合は、前記Ｂグループフラックスの吹き込みを止め、かつ前記微粉炭と、前記Ａグループフラックス、および、前記Ｂグループフラックスとを高炉内に吹き込む際は、高炉羽口のブローパイプ内に臨ませた２本のランスを通してそれぞれ別々に高炉内に吹き込む微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。In the operation of injecting pulverized coal with a pulverized coal injection amount of 100 kg / t or more, the particle size is 0.01 to 0.10 mm together with the pulverized coal from the blast furnace tuyere, and one or two of CaO and MgO When the A group flux composed of seeds is blown into the blast furnace, and the blast furnace bottom temperature falls below a predetermined value , the particle size is more than 0.10 to 2.0 mm in addition to the A group flux. , and the and SiO _2, or the B group flux consisting of SiO ₂ and MgO blown into the blast furnace, blast furnace bottom temperature increases, if it exceeds the predetermined value, stopping the blowing of the B group flux, 2 and said pulverized coal, the group a flux, and, when the blowing and the B group flux in the blast furnace, in which to face the blast furnace tuyere within blowpipe Hot metal Si control method in pulverized coal injection operation blowing each separately in a blast furnace through the lance.

微粉炭の吹込み量が１００ｋｇ／ｔ以上である微粉炭吹き込み操業において、高炉羽口から微粉炭と共に、粒径が０．０１〜０．１０ｍｍであり、かつＣａＯ及びＭｇＯのうち１種または２種からなるＡグループフラックスと、粒径が０．１０超〜２．０ｍｍであり、かつＳｉＯ_２、または、ＳｉＯ_２及びＭｇＯからなるＢグループフラックスを交互に高炉内に吹き込み、かつ前記微粉炭と、前記Ａグループフラックス、および、前記Ｂグループフラックスとを高炉内に吹き込む際は、高炉羽口のブローパイプ内に臨ませた２本のランスを通してそれぞれ別々に高炉内に吹き込むことを特徴とする微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。In the operation of injecting pulverized coal with a pulverized coal injection amount of 100 kg / t or more, the particle size is 0.01 to 0.10 mm together with the pulverized coal from the blast furnace tuyere, and one or two of CaO and MgO and group a flux consisting of seeds, the particle size is 0.10 super ～2.0Mm, and SiO _2, or blown into the blast furnace alternately B group flux consisting of SiO ₂ and MgO, and said pulverized coal When the A group flux and the B group flux are blown into the blast furnace, they are blown into the blast furnace separately through two lances facing the blow pipe of the blast furnace tuyere. Hot metal Si control method in charcoal blowing operation.

前記Ｂグループフラックスのうち、前記ＳｉＯ_２からなるフラックスが粉珪石からなることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。 Wherein among the B Group flux, hot metal Si control method in pulverized coal injection operation according to any one of claims 1 to 3 flux consists of the SiO ₂ is characterized by comprising the powdery silica.

前記Ｂグループフラックスのうち、前記ＳｉＯ_２及びＭｇＯからなるフラックスが粉蛇紋岩からなることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。 Wherein among the B Group flux, hot metal Si control method in pulverized coal injection operation according to any one of claims 1 to 3 flux consists of the SiO ₂ and MgO is characterized by comprising the flour serpentinite.

前記Ａグループフラックスのうち、前記ＭｇＯからなるフラックスが粉ドロマイド、マグネサイト、マグネシアクリンカーのうち１種または２種以上であることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。The pulverized coal blowing according to any one of claims 1 to 3 , wherein the MgO flux among the group A flux is one or more of powder dolomide, magnesite, and magnesia clinker. Hot metal Si control method in operation.

前記Ａグループフラックスのうち、前記ＣａＯからなるフラックスが生石灰、粉ドロマイドのうち１種または２種であることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の微粉炭吹き込み操業における溶銑Ｓｉ制御方法。The molten iron Si control in the pulverized coal blowing operation according to any one of claims 1 to 3 , wherein the CaO flux among the A group fluxes is one or two of quick lime and powdered dolomide. Method.