JPH0254706A - 高炉の操業方法 - 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１ 本発明は旋回シュートを用いて、コークス類と鉱石類の
混合物を装入する高炉の操業方法に関する。

〔従来の技術１ 高炉操業において、安定で良好な操業を実施するための
１つの重要な要素として、炉内のガス流れ分布とガスの
通気性を適正な状態に維持し、炉内でのガス−固体熱・
交換や原料の還元を効率よく行わせることが挙げられる
。

そのために一般には鉱石類とコークス類のガスに対する
通気抵抗の差を利用して炉内ガス流れを制御するために
、炉内への層状装入時に、炉内半径方向の鉱石類とコー
クス類の層厚比の調整が実施されており、炉内に旋回シ
ュートを有する高炉においては、鉱石類とコークス類を
十数旋回で装入する際に、それぞれ違った旋回シュート
の傾動角の組み合わせで装入することにより、上記層厚
比の調整を行っている。

しかるに、最近の高炉操業に対しては、生産調整、溶銑
成分制御、製鉄所内のエネルギーバランスに基づいた目
標燃料比への調整など、その要求が厳しく、上記層厚比
の調整手段だけでは、安定した高炉Ｉ％￥業を行うこと
は困難であった。

そこで、さらに新しい装入物分布手段を加えるべく、特
開昭５２−９６９１６において、旋回シュートを有する
高炉の原料装入で、コークス類と鉱石類の混合物を炉頂
装入物表面の炉壁から５００ｍｍの距離にある同心円の
内側に装入し、鉱石が半溶融状態になる融着帯領域の通
気抵抗を低減させる高炉原料の装入方法が提案されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題１ しかし、ただ単に類ｍ装入物表面の炉壁か６５００ｍｍ
の距離にある同心円の内側に、混合原料を繰返し装入す
るという装入方法では、次の問題がある。

（１）　　その領域の通気抵抗が低下し、全体の通気抵
抗が低下する効果はあるが、その領域において不必要に
通気抵抗が大幅に低下した場合に、ガス流速が速くなり
、ガスと固体の熱交換や鉱石の還元効率が低下して、燃
料比が増加する場合がある。

■　半径方向の炉内ガス流れ分布において、炉壁側への
ガス流れが極端に抑制されて、熱不足となり、炉壁側に
不活性領域が形成されて、装入物の安定降下やその不活
性物の落下時には羽口破損を起こすなどの懸念がある。

■　従って、融着帯部分の通気抵抗を低減させるために
は有効な装入方法である混合装入方法を有効に活用する
ことができない。

〔課題を解決するための手段］ 前記欠点を解決するために、過去の高炉操業データを解
析したところ、コークス類と鉱石類の層状装入において
は、炉壁側の鉱石層厚（ＬＯ）とコークス層厚（Ｌｃ）
の層厚比（Ｌ　ｏ　／　Ｌ　ｃ　）が１．２０を超える
と、スリップ、いわゆる装入物降下不順が多くなったり
、炉頂ガス成分の変動が大きくなったり、炉内通過ガス
量の炉半径方向における適正な分布が得られないなど、
高炉操業が急激に不安定になっているという知見が得ら
れた。

そこで本発明は、Ｌ　ｏ　／　Ｌ　ｃの値が１．２０未
満の時は、通常のＬ　ｏ　／　Ｌ　ｃの層厚調整で対処
できるものの、１．２０以上では鉱石の層厚増加には自
ずと限界があり、操業安定を図るには壁際のＬ０／　Ｌ
　ｃを調整する従来の分布制御卸では対処し切れないこ
とから、炉壁側の鉱石類コークス類の層厚を測定できる
測定装置の測定結果に対応して、コークス類と鉱石類の
混合物の装入量と装入位置を調整することで、従来壁際
のＬ　ｏ　／　Ｌ　ｃの調整だけでは困難であったガス
分布制御を容易に適正化できるようにしたものである。

すなわち本発明は、旋回シュートを用いて原料を装入し
、鉱石類のみの層状装入、コークス類のみの層状装入お
よびコークス類と鉱石類の混合物の層状装入を行う高炉
操業方法において、鉱石類のみの層状装入とコークス類
のみの層状装入における炉壁側鉱石類とコークス類の層
厚比が１．２０を超えたとき、該層厚比に応じて、前記
混合物の装入量および装入位置の調整を行うことを特徴
とする。

第１図は本発明の操業方法の説明図である。

高炉ｌはコークス類、鉱石類、混合物の炉頂バンカ２を
備え、各炉頂バンカには各原料の装入量を調整する流調
ゲート３が付設されている。各装入物を炉内に装入する
旋回シ１−ト４のシュートの傾動角θを設定することに
よって、炉内半径方向の任意の位置にそれぞれの装入物
を装入することが可能である。

炉内装入物の層厚測定装置５．５ａは高炉内の壁際から
７００ｍｍ以内の範囲の平均的な層厚を測定する。最低
限、上記範囲内の定まった１箇所の層厚が測定可能であ
れば良い０層厚測定装置５．５ａとしては一定レベルか
ら装入物表面までの距離を測定する機械式サウンジング
計やマイクロ波タイプのサウンジング計など一般的な装
置で良いが、各装入毎に連続して測定可能なマイクロ波
タイプの方が好ましい。

固定温度ゾンデ６は、炉内のガス流れ分布を検知するた
めの測定装置である。この装置については固定温度ゾン
デ６に限らず、シャフトゾンデによる半径方向のガス成
分測定やステーブ抜熱量。

炉体温度計など、炉内のガス流れを検知する測定装置で
あればよく、これらの測定結果を組み合わせて炉内のガ
ス流れ分布を判断する方が好ましい。

本発明は、第１表に示すような壁際のＬｏ／Ｌｃの値に
応じた装入混合物の装入アクションを定めた表を用意し
ておき、それに従った装入アクションを実施する。第１
表の境界値やアクション１は、操業する高炉の大きさ、
使用原燃料の性状によって修正を必要とする０通常Ｌ　
ｏ　／　Ｌ　ｃが大きな値でなければ装入混合物の装入
位置はできるだけ炉中心部分に必要最小量の装入にし、
混合物中のコークス割合は、融着帯までのソリューショ
ンロス反応による消費量と融着帯での通気低減効果を考
えて、１５重遺漏以上にすることが好まししＡ＋ 層厚測定装置５．５ａの層厚測定結果に基づき、第１表
に従ってアクションを実施するが１層厚測定は装入物装
入毎（バッチ毎）に実施し、混合物装入アクションや、
その戻しアクションを実施するには、少なくとも１０チ
ヤージの測定値の平均値を用いる。混合装入物を装入す
る場合は、１チヤージ（コークス類のみ生鉱石類のみ生
温合物）の合計のコークス類と鉱石類は変更しないよう
にする方が、高炉の操業変動が少なく好ましい。

混合装入については、第１図に示すように鉱石類炉頂バ
ンカ２ａ、コークス類炉頂バンカ２ｂの他に混合装入用
炉頂バンカ２Ｃを設けて、予め混合した混合物を類ｍバ
ンカを経由して炉内に装入してもよ（、コークス類炉頂
バンカ２ａと鉱石炉頂バンカ２ｂのそれぞれの下部流調
ゲート３を必要なだけ、同時開にして混合させても良い
。

混合物の高炉内装入位置の調整は、旋回シュート４の傾
動角θを調整して実施することは言うまでもない。

［実施例１ 本発明の実施例の一例を示す。

実施高炉の内容積は４５００ｒｒｌ’であり、炉頂には
、炉壁か６５００ｍｍ内側の位置の装入物層厚を測定す
るためにマイクロ波レベル計を設置しである。ガス流れ
分布を判断するために、炉ｒ百には固定温度ゾンデを設
置し半径方向のガス温度の測定を実施し、特に炉壁ガス
流れの検知のために、炉壁ステーブの冷却水抜熱１を連
続的に測定している。

実施高炉は、旋回シュートを有するベルレス型高炉で、
３つの炉丁頁バンカにより、コークス類のみ、鉱石類の
み、コークス類と鉱石類との混合物それぞれを装入可能
にしである。

本発明を利用した装入物分布制御を行った操業推移を第
２図に示す。第２図中に１印で示した部分で装入物分布
アクションを実施している。

送風ｌ：６００ＯＮＩＴｌｌ／ｍｉｎ 鉱石類：１１４１；／チャージ コークス類＝３４し／チャージ の層状装入を実施していた。以下装入物分布制御アクシ
ョンについて説明する。

（１）■のアクション ステーブ抜熱量が管理値（４００〜６００×１０　’　
ｋ　Ｃａ　ｌ　／　Ｈ）の下限以下になったために、炉
壁側の通過ガス等が少なくなったので。

炉際装入鉱石量を低下させて対処した通常のアクション
である。

（２）■のアクション 送風量の上昇に伴うステーブ抜熱量の大幅な上昇に対処
するために、炉壁ｌｌ１１１通過ガス雀の抑制を図るべ
く鉱石を炉壁側に多く装入したアクションである。（鉱
石類のみ１１４ｔ、／チャージ、コークス類のみ３４ｔ
／チヤージ）（３）■のアクション ■のアクションに伴い炉壁側の鉱石層厚が上界し、Ｌ　
ｏ　／　Ｌ　ｃが１．２を超え、さらに又テープ抜熱量
が管理上限を超えたために、第１表に準じて、炉中心部
の通過ガス頃を増やすため混合物を装入したアクション
である。（鉱石類のみ１０６ｔ／チヤージ、コークス類
のみ３２ｔ／チヤージ、混合物１０　ｔ／チャージ、（
鉱石８ｔ／チヤージ、コークス２ｔ、／チャージ））混
合物の装入は第１表の！＜０．２になるように旋回シュ
ート４の傾動角θ＝０にして装入した。

（４）■のアクション ■のアクションからＬ　ｏ　／　Ｌ　ｃが１．２０近傍
でステーブ抜熱量も管理値内で安定していたが、さらに
送風量が上界したのに伴い、ステ−ブ抜熱用が上昇し、
その一対処として炉壁側の通過ガス量を抑制すべく、鉱
石類を壁際に多く装入した。

（５）■のアクション ■のアクションでＬ　ｏ　／　Ｌ　ｃが１．３０を超え
て、なおステーブ抜熱量が高いために、炉中心部のガス
を増すため中心位置における混合物の装人用を第１表に
準じて増加させた。

（ｆ、石類のみ９８ｔ／チヤージ、コークス類のみ３０
ｔ／チヤージ、混合物２０ｔ／チャジ、（鉱石１６　ｔ
、／チャージ、コークス４ｔ／チヤージ）） 混合物の装入量が増加したために、混合物の炉内への装
入の際に、■のアクションのような旋回シュートの傾動
角θ＝Ｏの装入と０＝５度の装入を実施して、中心部分
に偏析しないよう第１表のε〈０．４の範囲内で均一に
なるよう装入した。

（６）■のアクション （つのアクションの効果で、ステーブ抜熱量が低下した
ので、壁際の鉱石装入量を低下させた。

（７＞■のアクション ■のアクションにより、ややステーブ抜熱量は上昇した
が、管理値内でＬ　ｏ　／　Ｌ　ｃが１．２０に低下し
たために、炉中心部の混合物の装入量を低下させた（■
のアクションの戻し）。

（８）■、■のアクション ■と■アクションと同様な戻しアクションである。

以上操業の実施例であるが、このような本発明による装
入物分布制御により、安定した高炉操業を継続している
。

第１表の混合物装入アクションの内容は、定期的な見直
しを実施しながら操業を継続させている。

〔発明の効果１ 内容積４５００ｒｎ’の高炉で、設定送風温度８５０℃
〜９００℃、設定送風量６０００〜６３００　Ｎｒｎ’
／ｍ　ｉ　ｎ、出銑量２２ＯｘｌＯ３ｔ／月の操業条件
で、所内エネルギーバランスに合わせた燃料比での操箔
を実施しているが、本発明により次のような効果が得ら
れた。

■　炉［百ガス成分の変動が少な（なり、炉頂でのガス
利用率＋７ｃｏ二ＣＯ２／　（ＣＯ２＋ＣＯ）のばらつ
きが第３図に示すように低下した。また、操衷の変動が
少なくなり、送風圧力と炉頂圧力の差のばらつきが第４
図に示すように低下した。

■　その結果、溶銑中［Ｓｉ］ｉｎ度のばらつきも、第
５図に示すように減少し、溶銑品質も安定した。

このように操業変動が低下したことにより、目標操業条
件に合わせた高炉操業が容易に実施できるようになった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を示す構成図、第２図は本発明を１１用
した操業方法の例、第３図は炉頂ガス利用率の変動低下
、第４図は送風圧力の変動低下、第５図は溶銑中［５ｉ
ｌａ度の変動低下を示す図である。 ｌ・・・高炉 ２・・・炉ｒＩバンカ ２ａ・・・鉱６類の炉頂バンカ ２ｂ・・・コークス類の炉ｍバンカ ２ｃ・・・鉱石類とコークス類の混合物の炉頂バンカ ３・・・流調ゲート ４・・・旋回シュート ５．５ａ・・・層厚測定装置 ６・・・固定？品用ゾンデ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　旋回シュートを用いて原料を装入し、鉱石類のみの
   層状装入、コークス類のみの層状装入およびコークス類
   と鉱石類の混合物の層状装入を行う高炉操業方法におい
   て、鉱石類のみの層状装入とコークス類のみの層状装入
   における炉壁側鉱石類とコークス類の層厚比が１．２０
   を超えたとき、該層厚比に応じて、前記混合物の装入量
   および装入位置の調整を行うことを特徴とする高炉の操
   業方法。