JP4743332B2 - 高炉操業方法 - Google Patents
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Description
(a)酸素富化率を下げ、ガス量を増加させる(熱流比を下げ、ガス温度を上昇させる)。
(b)微粉炭などの燃料吹き込み量を増加させる(熱流比を下げ、ガス温度を上昇させる)。
(c)還元効率(シャフト効率)を下げ、還元材比を高くする。
酸素富化率が20体積%以下の熱風を羽口から高炉内に吹き込み、
前記予熱ガス吹込部(A)から予熱ガスを吹き込むに際して、
前記予熱ガス吹込部(A)が、炉周方向に4箇所以上16箇所以下に等間隔に設けられていて、
前記予熱ガス吹込部(A)から15〜72(m/s)の線速度で予熱ガスを吹き込む、高炉操業方法。
実施の形態1は、空気または酸素富化空気を羽口から吹き込む高炉操業、すなわち普通高炉の操業を対象とする。酸素富化空気を羽口送風する場合には、通常、酸素富化率20体積%以下、好ましくは10体積%以下での操業が行われる。なお、酸素富化率が増加するにしたがい炉内を通過するガス量が減り、シャフト上部を昇温するために必要な吹き込みガス量が大幅に増加するため、この点からも、上記のような酸素富化率での操業が好ましい。
実施の形態2の高炉操業方法について図面を参照しながら説明する。
本発明者らは、図18に示す高炉への予熱ガス吹き込み部分を再現する実験設備10を用いて、実際に酸素濃度を0として予熱ガスを吹き込む実験を行った。なお、図18において、11は原料(焼結鉱)、12はヒーター、13はバーナーである。
CO2+2Fe3O4 → CO+3Fe2O3
が起こったためである。このことから、単に「予熱ガスとして、酸素を含まないガスを用いる」だけでは、鉄鉱石の再酸化を防止できないことが分かる。
本発明の実施形態3−1は、酸素富化率が10体積%以下の羽口吹込みを行っている高炉操業において、低還元材比操業(低RAR操業)を実施する際に必要となる炉頂温度の上昇・確保を図るためにシャフト部から予熱ガスを吹き込むに当たり、吹き込む予熱ガスを、Fe2O3が還元される雰囲気とする高炉操業である。
上記の実施形態3−1においては、低還元材比操業(低RAR操業)を実施する際に必要となる炉頂温度の上昇・確保を図るためにシャフト部から予熱ガスを吹き込むに当たり、吹き込む予熱ガスを、Fe2O3が還元される雰囲気とするようにしているが、本発明の実施形態3−2は、それに加えて、亜鉛化合物(例えば、酸化亜鉛(ZnO))の壁付着を抑止するために、吹き込む予熱ガス(予熱ガス)を、酸化亜鉛(ZnO)が亜鉛(Zn)に還元される雰囲気とするようにしている。
1 高炉
2 羽口
3 予熱ガスの吹き込み口
4 加熱装置
10 実験設備
11 原料(焼結鉱)
12 ヒーター
13 バーナー
Claims (14)
- 高炉の炉口半径をR0とし、ストックラインからの深さがR0の位置をp1、シャフト部下端からの高さがシャフト部全高の1/3である位置をp2としたとき、炉高方向において位置p1と位置p2との間に予熱ガス吹込部(A)を設け、
酸素富化率が20体積%以下の熱風を羽口から高炉内に吹き込み、
前記予熱ガス吹込部(A)から予熱ガスを吹き込むに際して、
前記予熱ガス吹込部(A)が、炉周方向に4箇所以上16箇所以下に等間隔に設けられていて、
前記予熱ガス吹込部(A)から15〜72(m/s)の線速度で予熱ガスを吹き込む、高炉操業方法。 - 前記予熱ガス吹込部(A)が、ストックラインからの深さが7mの位置と、シャフト部下端からの高さがシャフト部全高の1/3の位置との間に設けられている、請求項1に記載の高炉操業方法。
- 前記予熱ガスの吹き込みが、200℃以上の温度の予熱ガスを吹き込み、炉頂温度を少なくとも80℃以上に保持することからなる請求項1または2に記載の高炉操業方法。
- 前記予熱ガスが、200℃〜1000℃の温度を有する請求項1〜3のいずれかの項に記載の高炉操業方法。
- 前記予熱ガスが、O2の除去された燃焼排ガスである請求項1〜4のいずれかの項に記載の高炉操業方法。
- 前記予熱ガスが、COとCO2からなるグループから選択された少なくとも一つを含有する燃焼排ガスである請求項1〜5のいずれかの項に記載の高炉操業方法。
- 前記予熱ガスが、高炉ガスを燃焼させたガスである請求項1〜6のいずれかの項に記載の高炉操業方法。
- 前記予熱ガスが、高炉ガスを加熱したガスである請求項1〜6のいずれかの項に記載の高炉操業方法。
- 前記予熱ガスの吹き込みが、予熱ガスを高炉の高さ方向に複数段設けられた吹き込み口から炉内に吹き込むことからなる請求項1〜8のいずれかの項に記載の高炉操業方法。
- さらに、前記予熱ガスの温度及び炉頂部の温度の少なくとも一つに基づいて、予熱ガスを吹き込む吹き込み口の高さ方向の位置を制御する請求項9に記載の高炉操業方法。
- 前記予熱ガスが、Fe2O3が還元される組成を有する請求項1〜10のいずれかの項に記載の高炉操業方法。
- 前記予熱ガスが、Fe2O3が還元され、且つ、ZnOがZnに還元される組成を有する請求項1〜10のいずれかの項に記載の高炉操業方法。
- 前記予熱ガスが、0.05以上のCO/(CO+CO2)比、温度が500℃〜900℃の温度を有する請求項1〜12のいずれかの項に記載の高炉操業方法。
- 前記予熱ガスが、0.05以上のCO/(CO+CO2)比、温度が800℃〜900℃の温度を有する請求項13に記載の高炉操業方法。
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