JPH06228615A - 高炉へのコークス装入方法 - Google Patents
高炉へのコークス装入方法Info
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- JPH06228615A JPH06228615A JP3245393A JP3245393A JPH06228615A JP H06228615 A JPH06228615 A JP H06228615A JP 3245393 A JP3245393 A JP 3245393A JP 3245393 A JP3245393 A JP 3245393A JP H06228615 A JPH06228615 A JP H06228615A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成型コークスを用いて高炉の安定操業を達成
する方法を提供する。 【構成】 コークスを還元材として高炉に装入する場合
に、コークス炉への装入前に成型せず主として室炉式コ
ークス炉により製造される従来型のコークスと成型コー
クスの和である全コークス量に対して、成型コークスを
重量％で５〜１００％混合して高炉へ装入する。
する方法を提供する。 【構成】 コークスを還元材として高炉に装入する場合
に、コークス炉への装入前に成型せず主として室炉式コ
ークス炉により製造される従来型のコークスと成型コー
クスの和である全コークス量に対して、成型コークスを
重量％で５〜１００％混合して高炉へ装入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は成型コークスを用いて高
炉の安定操業を達成する方法に関するものである。
炉の安定操業を達成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉においては鉄原料とコークスとを交
互に炉頂部より装入し、羽口より高炉に空気を吹き込ん
でコークスを燃焼させる。コークスの燃焼によって発生
する還元ガス、さらには空気とともに羽口より吹き込ん
だ微粉炭等の燃焼による還元ガスは、鉄原料を昇温・還
元し溶融滴下させる。したがって、鉄原料の還元・溶融
の点からは、還元ガスの半径方向分布を適正に制御する
ことが重要となる。そして、この還元ガスの半径方向分
布は装入物の通気抵抗分布で決まるため、装入物の通気
抵抗分布を決定する鉱石とコークスの層厚比分布を制御
することが重要となる。
互に炉頂部より装入し、羽口より高炉に空気を吹き込ん
でコークスを燃焼させる。コークスの燃焼によって発生
する還元ガス、さらには空気とともに羽口より吹き込ん
だ微粉炭等の燃焼による還元ガスは、鉄原料を昇温・還
元し溶融滴下させる。したがって、鉄原料の還元・溶融
の点からは、還元ガスの半径方向分布を適正に制御する
ことが重要となる。そして、この還元ガスの半径方向分
布は装入物の通気抵抗分布で決まるため、装入物の通気
抵抗分布を決定する鉱石とコークスの層厚比分布を制御
することが重要となる。
【０００３】鉱石とコークスの層厚比分布を決める重要
な要因のひとつとして鉱石とコークスの傾斜角がある
が、いずれも鉱石とコークスの物性値（形状、粒径、ほ
か）で決まりその物性値の制御が困難なため、その制御
はほとんど不可能であった。図２は高炉の炉頂部に設置
されたプロフィルメーターによるコークス装入直後の傾
斜角の測定値を示したものである。測定毎の傾斜角の変
動もあるが、日ごとあるいは旬ごとに傾斜角がかなり変
化しているのがわかる。このコークス傾斜角の変化に伴
いコークスと鉱石の層厚分布が変化するため半径方向の
ガス流速分布が変化する。
な要因のひとつとして鉱石とコークスの傾斜角がある
が、いずれも鉱石とコークスの物性値（形状、粒径、ほ
か）で決まりその物性値の制御が困難なため、その制御
はほとんど不可能であった。図２は高炉の炉頂部に設置
されたプロフィルメーターによるコークス装入直後の傾
斜角の測定値を示したものである。測定毎の傾斜角の変
動もあるが、日ごとあるいは旬ごとに傾斜角がかなり変
化しているのがわかる。このコークス傾斜角の変化に伴
いコークスと鉱石の層厚分布が変化するため半径方向の
ガス流速分布が変化する。
【０００４】この変化は装入装置の制御精度（ベル式高
炉の場合にはムーバブルアーマーの設定位置の精度、ベ
ルレス式高炉の場合には旋回シュートの設定角度の精
度）に起因する場合もあるが、多くの場合にはコークス
の物性値（形状、粒径、ほか）や水分の変化に起因す
る。しかしこの場合には適切な制御手段がなく、コーク
ス傾斜角の変化が大きい場合には装入パターンの変更に
よりコークスと鉱石の層厚比分布をできるかぎり一致さ
せる手段をとっている。しかし、この場合には試行錯誤
的なアクションになりやすく、適正な装入パターンを得
るまでに時間がかかりすぎるため、適正な装入パターン
が見つかる前にコークスの傾斜角が変化することもあ
り、アクションが手遅れになる可能性が大きい。
炉の場合にはムーバブルアーマーの設定位置の精度、ベ
ルレス式高炉の場合には旋回シュートの設定角度の精
度）に起因する場合もあるが、多くの場合にはコークス
の物性値（形状、粒径、ほか）や水分の変化に起因す
る。しかしこの場合には適切な制御手段がなく、コーク
ス傾斜角の変化が大きい場合には装入パターンの変更に
よりコークスと鉱石の層厚比分布をできるかぎり一致さ
せる手段をとっている。しかし、この場合には試行錯誤
的なアクションになりやすく、適正な装入パターンを得
るまでに時間がかかりすぎるため、適正な装入パターン
が見つかる前にコークスの傾斜角が変化することもあ
り、アクションが手遅れになる可能性が大きい。
【０００５】このようにガス流速分布の変化が大きい状
態で長時間推移した場合には、ガスの吹き抜けが発生し
たり還元効率が低下して操業状態が不安定になり、燃料
比が増加し出銑量が低下する可能性が大きい。
態で長時間推移した場合には、ガスの吹き抜けが発生し
たり還元効率が低下して操業状態が不安定になり、燃料
比が増加し出銑量が低下する可能性が大きい。
【０００６】なお、成型コークスを高炉へ装入する従来
技術としては、特開昭５６−４１１０９号に開示されて
いるように、６０〜１２０ｍｍの成型コークスをクラッ
シャーにて破砕しギザギザの表面形状にして、２５〜６
０ｍｍに整粒した成型コークスを使用する技術と特開平
１−３１９０９号に開示されているように、細粒原料を
装入する前に球形に近いペレットや成型コークスを装入
することにより装入物の傾斜角を小さくし、細粒原料の
中心部への流れ込みを抑制する技術がある。
技術としては、特開昭５６−４１１０９号に開示されて
いるように、６０〜１２０ｍｍの成型コークスをクラッ
シャーにて破砕しギザギザの表面形状にして、２５〜６
０ｍｍに整粒した成型コークスを使用する技術と特開平
１−３１９０９号に開示されているように、細粒原料を
装入する前に球形に近いペレットや成型コークスを装入
することにより装入物の傾斜角を小さくし、細粒原料の
中心部への流れ込みを抑制する技術がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】特開昭５６−４１１０
９号に開示されている技術は、破砕整粒した成型コーク
スの装入方法（例えば層状装入、混合装入）についてと
くに言及しておらず、特開平１−３１９０９号に開示さ
れている技術は、傾斜角の小さいペレットや成型コーク
スを利用して細粒原料の中心部への流れ込みを抑制する
という技術ではあるが、とくにコークスの傾斜角の制御
を目的とした技術ではない。
９号に開示されている技術は、破砕整粒した成型コーク
スの装入方法（例えば層状装入、混合装入）についてと
くに言及しておらず、特開平１−３１９０９号に開示さ
れている技術は、傾斜角の小さいペレットや成型コーク
スを利用して細粒原料の中心部への流れ込みを抑制する
という技術ではあるが、とくにコークスの傾斜角の制御
を目的とした技術ではない。
【０００８】本発明は上記の問題点のうち、コークスの
物性値（形状、粒径ほか）の変動に伴う傾斜角の変化に
起因するガス流速分布の変化をできるだけ少なくして、
ガスの吹き抜けが発生したり還元効率が低下して操業状
態が不安定になる現象を解消し、高炉操業を安定化させ
ることを目的とする。
物性値（形状、粒径ほか）の変動に伴う傾斜角の変化に
起因するガス流速分布の変化をできるだけ少なくして、
ガスの吹き抜けが発生したり還元効率が低下して操業状
態が不安定になる現象を解消し、高炉操業を安定化させ
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、コークスを還元材として高炉に装入
する場合に、通常コークスと成型コークスの和である全
コークス量に対して、成型コークスを重量％で５〜１０
０％混合して高炉へ装入することを特徴とする高炉への
コークス装入方法である。またここにおいて、通常コー
クスと成型コークスの比率により図１に示す範囲に装入
コークスの傾斜角を調整することも特徴とする。
するものであって、コークスを還元材として高炉に装入
する場合に、通常コークスと成型コークスの和である全
コークス量に対して、成型コークスを重量％で５〜１０
０％混合して高炉へ装入することを特徴とする高炉への
コークス装入方法である。またここにおいて、通常コー
クスと成型コークスの比率により図１に示す範囲に装入
コークスの傾斜角を調整することも特徴とする。
【００１０】ここで、通常コークスとは石炭をとくに成
型しないで従来の室炉式コークス炉で製造されたコーク
スを意味し、成型コークスとは、石炭を事前にある形状
に成型して向流移動層型の連続炉あるいは従来の室炉式
コークス炉で製造されたコークスを意味する。また、傾
斜角とは、炉頂での装入物の表面堆積形状において、中
心部（通常、中心から１ｍの範囲）と周辺部（通常、炉
壁から１〜２ｍの範囲）を除いた範囲の傾斜角の最大値
または平均値を意味する。
型しないで従来の室炉式コークス炉で製造されたコーク
スを意味し、成型コークスとは、石炭を事前にある形状
に成型して向流移動層型の連続炉あるいは従来の室炉式
コークス炉で製造されたコークスを意味する。また、傾
斜角とは、炉頂での装入物の表面堆積形状において、中
心部（通常、中心から１ｍの範囲）と周辺部（通常、炉
壁から１〜２ｍの範囲）を除いた範囲の傾斜角の最大値
または平均値を意味する。
【００１１】
【作用】本発明は通常コークスと成型コークスを混合し
て装入する場合に、通常コークスと成型コークスの比率
により装入コークスの傾斜角を調整し、コークスと鉱石
の層厚比分布を制御することにより半径方向のガス流速
分布を安定化させるものである。すなわち図１は通常コ
ークスと成型コークスを混合した場合の全コークス量
（重量％）に占める成型コークスの比率と傾斜角の関係
を整理したものである。傾斜角は高炉における前記中心
部と周辺部を除いた範囲の傾斜角の最大値または平均値
とする。
て装入する場合に、通常コークスと成型コークスの比率
により装入コークスの傾斜角を調整し、コークスと鉱石
の層厚比分布を制御することにより半径方向のガス流速
分布を安定化させるものである。すなわち図１は通常コ
ークスと成型コークスを混合した場合の全コークス量
（重量％）に占める成型コークスの比率と傾斜角の関係
を整理したものである。傾斜角は高炉における前記中心
部と周辺部を除いた範囲の傾斜角の最大値または平均値
とする。
【００１２】これによると成型コークスの比率の増大に
伴いコークスの傾斜角が低下しており、この関係を用い
ることにより、コークスの傾斜角を制御することができ
る。これは、傾斜角の高い通常コークスと傾斜角の低い
成型コークスの間には混合による傾斜角の加成性が成立
するためであると考えられる。一般的にコークスの傾斜
角が変化して問題になるのは傾斜角が大きくなる場合で
あり、その場合には本発明による技術によりコークスの
傾斜角を制御することができる。
伴いコークスの傾斜角が低下しており、この関係を用い
ることにより、コークスの傾斜角を制御することができ
る。これは、傾斜角の高い通常コークスと傾斜角の低い
成型コークスの間には混合による傾斜角の加成性が成立
するためであると考えられる。一般的にコークスの傾斜
角が変化して問題になるのは傾斜角が大きくなる場合で
あり、その場合には本発明による技術によりコークスの
傾斜角を制御することができる。
【００１３】成型コークスの混合比率の範囲を５〜１０
０％と５％未満を除外したのは、成型コークスの混合比
率が５％未満と小さい場合には、通常コークスとの混合
状態が均一になりにくく、コークス層傾斜角の調整が難
しいからである。
０％と５％未満を除外したのは、成型コークスの混合比
率が５％未満と小さい場合には、通常コークスとの混合
状態が均一になりにくく、コークス層傾斜角の調整が難
しいからである。
【００１４】また図１において、成型コークスの混合比
率を５％とした時に装入コークスの傾斜角の適正範囲を
３０°〜３５°としたのは、傾斜角がこの範囲にある場
合にはコークスに比べて傾斜角の小さい鉱石の中心部へ
の流れ込みによりシャープな中心流が形成され、高炉が
安定するからである。したがって、通常コークスの物性
値（形状、粒径、ほか）の変化により通常コークスの傾
斜角が増大した場合には、図１の関係に基づいて成型コ
ークスの混合比率を調整することにより、コークス層の
傾斜角を３０°〜３５°の範囲に制御することができる
のである。
率を５％とした時に装入コークスの傾斜角の適正範囲を
３０°〜３５°としたのは、傾斜角がこの範囲にある場
合にはコークスに比べて傾斜角の小さい鉱石の中心部へ
の流れ込みによりシャープな中心流が形成され、高炉が
安定するからである。したがって、通常コークスの物性
値（形状、粒径、ほか）の変化により通常コークスの傾
斜角が増大した場合には、図１の関係に基づいて成型コ
ークスの混合比率を調整することにより、コークス層の
傾斜角を３０°〜３５°の範囲に制御することができる
のである。
【００１５】ここで、成型コークスの混合比率を１００
％とした時に装入コークスの傾斜角の適正範囲を２６°
〜３１°としたのは、傾斜角を鉱石に近づけることによ
り中心部への鉱石の流れ込みが抑制され、中心部のＯ／
Ｃが小さくなり中心流が確保されるからである。この方
法は、例えば、傾斜角が小さく中心部まで流れ込みやす
い鉱石（例えば、細粒焼結鉱、ほか）を使用する場合に
適用される。
％とした時に装入コークスの傾斜角の適正範囲を２６°
〜３１°としたのは、傾斜角を鉱石に近づけることによ
り中心部への鉱石の流れ込みが抑制され、中心部のＯ／
Ｃが小さくなり中心流が確保されるからである。この方
法は、例えば、傾斜角が小さく中心部まで流れ込みやす
い鉱石（例えば、細粒焼結鉱、ほか）を使用する場合に
適用される。
【００１６】室炉コークスと成型コークスの混合方法と
しては、室炉コークス用のコークスビンと成型コークス
用のコークスビンから混合比率の設定値から決まる室炉
コークス量と成型コークス量をそれぞれ秤量して切り出
してベルト上にのせ、サージホッパー内で混合させる方
法が比較的容易である。
しては、室炉コークス用のコークスビンと成型コークス
用のコークスビンから混合比率の設定値から決まる室炉
コークス量と成型コークス量をそれぞれ秤量して切り出
してベルト上にのせ、サージホッパー内で混合させる方
法が比較的容易である。
【００１７】
実施例１ 内容積４４００立方メートルの高炉において本発明のコ
ークス傾斜角制御法を実施した。図３は本発明法実施前
後の成型コークスの混合比率、コークス傾斜角、周辺部
の相対Ｏ／Ｃ（鉱石とコークスの層厚比を重量換算した
ものを、装入時の平均の鉱石とコークスの重量比で除し
たもの、以降相対Ｏ／Ｃと呼ぶ）、中心部の相対Ｏ／Ｃ
およびスリップ回数の推移を示すグラフである。
ークス傾斜角制御法を実施した。図３は本発明法実施前
後の成型コークスの混合比率、コークス傾斜角、周辺部
の相対Ｏ／Ｃ（鉱石とコークスの層厚比を重量換算した
ものを、装入時の平均の鉱石とコークスの重量比で除し
たもの、以降相対Ｏ／Ｃと呼ぶ）、中心部の相対Ｏ／Ｃ
およびスリップ回数の推移を示すグラフである。
【００１８】従来の高炉操業では、通常コークスの物性
値（形状、粒径、ほか）の変化によりコークス傾斜角が
増大した場合に、周辺部の相対Ｏ／Ｃの低下・中心部の
相対Ｏ／Ｃの増加がみられ、スリップ回数が増大してい
る。本発明法のコークス傾斜角制御法の実施に伴い、コ
ークス傾斜角の変動が大幅に減少し、中心部・周辺部の
相対Ｏ／Ｃの変動も減少してスリップ回数が大幅に低下
した。その結果、表１に示すように、還元効率（シャフ
ト効率）が向上し燃料比の低減により出銑量を増加する
ことができた。
値（形状、粒径、ほか）の変化によりコークス傾斜角が
増大した場合に、周辺部の相対Ｏ／Ｃの低下・中心部の
相対Ｏ／Ｃの増加がみられ、スリップ回数が増大してい
る。本発明法のコークス傾斜角制御法の実施に伴い、コ
ークス傾斜角の変動が大幅に減少し、中心部・周辺部の
相対Ｏ／Ｃの変動も減少してスリップ回数が大幅に低下
した。その結果、表１に示すように、還元効率（シャフ
ト効率）が向上し燃料比の低減により出銑量を増加する
ことができた。
【００１９】
【表１】
【００２０】実施例２ 鉱石層の中心部への流れ込みが生じやすい細粒焼結鉱使
用時に、実施例１と同様な方法により、本発明のコーク
ス傾斜角制御法を実施した。図４は本発明法実施前後の
細粒焼結鉱比率、成型コークスの混合比率、コークス傾
斜角、中心部の相対Ｏ／Ｃおよびスリップ回数の推移を
示すグラフである。
用時に、実施例１と同様な方法により、本発明のコーク
ス傾斜角制御法を実施した。図４は本発明法実施前後の
細粒焼結鉱比率、成型コークスの混合比率、コークス傾
斜角、中心部の相対Ｏ／Ｃおよびスリップ回数の推移を
示すグラフである。
【００２１】細粒焼結鉱比率の増大にともない中心部の
相対Ｏ／Ｃが上昇しスリップ回数が増加したが、本発明
法により細粒焼結鉱の中心部への流れ込みが抑制された
ために中心部の相対Ｏ／Ｃが低下してスリップ回数が減
少した。その結果、表２に示すように、細粒焼結鉱３０
％使用時においても、還元効率（シャフト効率）が低下
せず燃料比・出銑量は細粒焼結鉱使用前とほぼ同じレベ
ルを維持できた。
相対Ｏ／Ｃが上昇しスリップ回数が増加したが、本発明
法により細粒焼結鉱の中心部への流れ込みが抑制された
ために中心部の相対Ｏ／Ｃが低下してスリップ回数が減
少した。その結果、表２に示すように、細粒焼結鉱３０
％使用時においても、還元効率（シャフト効率）が低下
せず燃料比・出銑量は細粒焼結鉱使用前とほぼ同じレベ
ルを維持できた。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】本発明は、通常コークスに成型コークス
をある比率混合して装入することにより、コークスの傾
斜角を所定の範囲内に入るように制御して、コークス傾
斜角の変化に伴う半径方向のガス流速分布の変化やスリ
ップの増大を未然に防止することができ、その結果、高
炉の安定操業を維持できる。また、本発明は、中心部へ
流れ込みやすい細粒焼結鉱使用時にも中心流を確保し、
安定操業を維持できる有効な技術である。
をある比率混合して装入することにより、コークスの傾
斜角を所定の範囲内に入るように制御して、コークス傾
斜角の変化に伴う半径方向のガス流速分布の変化やスリ
ップの増大を未然に防止することができ、その結果、高
炉の安定操業を維持できる。また、本発明は、中心部へ
流れ込みやすい細粒焼結鉱使用時にも中心流を確保し、
安定操業を維持できる有効な技術である。
【図１】全コークス中に占める成型コークスの比率とコ
ークス傾斜角の関係を示すグラフ
ークス傾斜角の関係を示すグラフ
【図２】高炉の炉頂部に設置されたプロフィルメーター
によるコークス傾斜角測定値の推移を示すグラフ
によるコークス傾斜角測定値の推移を示すグラフ
【図３】コークス層の傾斜角変動時に本発明法を実施し
た前後の成型コークスの混合比率、コークス傾斜角、周
辺部の相対Ｏ／Ｃ、中心部の相対Ｏ／Ｃおよびスリップ
回数の推移を示すグラフ
た前後の成型コークスの混合比率、コークス傾斜角、周
辺部の相対Ｏ／Ｃ、中心部の相対Ｏ／Ｃおよびスリップ
回数の推移を示すグラフ
【図４】細粒焼結鉱３０％使用時に本発明法を実施した
前後の成型コークスの混合比率、コークス傾斜角、周辺
部の相対Ｏ／Ｃ、中心部の相対Ｏ／Ｃおよびスリップ回
数の推移を示すグラフ
前後の成型コークスの混合比率、コークス傾斜角、周辺
部の相対Ｏ／Ｃ、中心部の相対Ｏ／Ｃおよびスリップ回
数の推移を示すグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 織田 博史 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内
Claims (2)
- 【請求項１】 コークスを還元材として高炉に装入する
場合に、通常コークスと成型コークスの和である全コー
クス量に対して、成型コークスを重量％で５〜１００％
混合して高炉へ装入することを特徴とする高炉へのコー
クス装入方法。 - 【請求項２】 通常コークスと成型コークスの比率によ
り図１に示す範囲に装入コークスの傾斜角を調整するこ
とを特徴とする請求項１記載の高炉へのコークス装入方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3245393A JPH06228615A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 高炉へのコークス装入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3245393A JPH06228615A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 高炉へのコークス装入方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228615A true JPH06228615A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=12359392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3245393A Withdrawn JPH06228615A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 高炉へのコークス装入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06228615A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6599989B2 (en) * | 1998-03-03 | 2003-07-29 | Nippon Skokubai Co., Ltd. | Water-absorbent agents containing polycarboxylic amine chelating agents |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP3245393A patent/JPH06228615A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6599989B2 (en) * | 1998-03-03 | 2003-07-29 | Nippon Skokubai Co., Ltd. | Water-absorbent agents containing polycarboxylic amine chelating agents |
| US6964998B2 (en) | 1998-03-03 | 2005-11-15 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-absorbing agent and its production process and use |
| US7420018B2 (en) | 1998-03-03 | 2008-09-02 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-absorbing agent production process with surface crosslinking and ion blocking |
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