JPH09165609A

JPH09165609A - 高炉の操業方法

Info

Publication number: JPH09165609A
Application number: JP26702896A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kamishiro; 親司上城; Takanobu Inada; 隆信稲田; Shinichi Suyama; 真一須山
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-10-09
Filing date: 1996-10-08
Publication date: 1997-06-24

Abstract

(57)【要約】【課題】炉容積の大きな高炉の安定操業と、低Si、低Ｓ
の溶銑を安定操業の下で得る高炉操業方法の提供。【解決手段】(1) 炉内容積が2500m³以上で炉口半径がR₀
の高炉に鉄源原料とコークスとを交互に層状に装入する
方法であって、鉄源原料およびコークスの装入落下位置
をＲをＲ≦ 0.6 R₀とする高炉の操業方法。 (2) 上記(1) の方法で鉄源原料と造滓剤を混合していな
いコークスを装入し、造滓剤を混合したコークスの装入
落下位置RfをRf＞ 0.6 R₀とする高炉の操業方法。ただ
し、Ｒおよび Rf は、ストックレベルにおける炉軸心か
らの半径方向の距離である。【効果】造滓剤を炉壁部近傍に安定して供給されるの
で、半径方向のガス流分布が安定して低Si、低Ｓの溶銑
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、炉壁周辺部および
炉中心部のガス流れ変動を低減させることにより安定操
業を達成し、さらに造滓剤を高炉の炉壁近傍に装入する
ことによって低Si、低Ｓの溶銑を安定操業のもとで得る
ことのできる高炉の操業方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉操業においては、鉄源原料（鉄源原
料とは、焼結鉱および鉱石を意味し、以下、単に「鉱
石」と記す）を円滑に還元・溶解して、課せられた量の
銑鉄を安定に製造する（いわゆる安定操業）という反応
器としての基本使命を果たすことはもとより、これに加
えてコスト低減のための改善が強く迫られている。

【０００３】このようなコスト低減のための施策は、安
定操業が保証されて初めて意味を持つものである。即
ち、操業の安定度は、炉内を上昇する還元ガス流れに対
して、装入物の荷下がり、溶銑および溶滓の流下を如何
に円滑に維持するかに掛かっている。このため、実操業
では、炉頂半径方向の装入物分布を制御して、炉内気体
・固体・液体の物流バランスの調整が日常的に行われて
いる（特公昭64-9373 号公報、特開昭61-227109 号公報
参照）。しかるに、所望の半径方向の物流バランスを得
るためには、装入物分布の制御手段は、要求される分布
を的確に且つ安定に造り込むに十分な機能を持つもので
なくてはならない。しかし、現実には装入物分布の造り
込みが不十分であったり、あるいは安定性に欠けること
に起因して、操業が変動することは枚挙にいとまがな
い。

【０００４】たとえば、ベル式あるいはベルレス式高炉
において、装入物がムーバブルアーマープレートでの異
常反発、大ベルの偏損耗、分配シュートの旋回速度の偏
差などの原料装入時に生じる外乱影響因子によって、装
入物の分布が不適切となり、炉況が変動する。

【０００５】高炉操業におけるコスト低減の一つとし
て、羽口からの微粉炭吹き込み操業がおこなわれてい
る。しかし、微粉炭を羽口に吹き込むとレースウエイの
高温部において、微粉炭中の灰分のSiO₂が下記 (1)式の
反応を起こしてSiＯガスを発生させ、これが滴下してき
た溶銑中に吸収されて溶銑中のSiを増加させる。また、
微粉炭中のＳがレースウエイ内でガス化し、溶銑中のＳ
濃度を上昇させる。

【０００６】SiO₂＋Ｃ＝SiＯ＋ＣＯ・・・・・(1) 溶銑中のSiやＳ濃度の上昇は、後工程での処理費用の増
加をきたし、コスト低減に反する結果となる。そこで、
SiおよびＳの低減を目的とする技術として、ミルスケー
ルと造滓剤（フラックス）の混合物を羽口から吹き込ん
で、溶銑中のＳｉを調整する方法が提案されている（特
開平１−１６８８０２号公報参照）。また、本出願人
は、高炉の炉頂からCaＯ、MgＯを含む造滓剤を炉周辺部
のコークス層だけに装入する方法を提案した（特開平5-
311217号公報参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】炉頂半径方向の装入物
分布を制御する手段として、ベル式高炉ではムーバブル
アーマープレートを、ベルレス式高炉では旋回シュート
が用いられるが、前述の外乱影響因子によって装入物の
分布が不適切となり、炉況が変動する。また、羽口から
造滓剤を吹込むためには、設備の新設あるいは改造と、
その後の維持管理にコストがかかる。さらに、塩基性物
質を吹き込むことによる温度低下を羽口部で熱補償する
必要があり、熱補償が不十分で吹込粉体の昇温、溶融が
十分に進展しない場合にはレースウエイの通気性の悪化
を引き起こす、という欠点がある。本発明の目的は、原
料を外乱影響因子に影響されることなく高炉に装入して
ガス流れを安定化させて安定操業することと、造滓剤を
炉壁側に確実に装入して低Si、低Ｓの溶銑を安定操業の
もとに得る方法を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鉄源原料と
造滓剤を外乱影響因子に影響されることなく装入する方
法について種々研究した結果、両者の装入落下位置を規
定することによって、鉄源原料を外乱影響因子に影響さ
れることなく装入でき、しかも造滓剤を炉壁側に安定し
て装入できることを知見し、本発明を完成した。

【０００９】本発明の要旨は、下記の(1) および(2) に
示す高炉の操業方法にある。

【００１０】(1) 炉内容積が2500m³以上で炉口半径がR₀
の高炉に鉄源原料とコークスとを交互に層状に装入する
方法であって、鉄源原料およびコークスの装入落下位置
をＲとするとき、下記式を満たす範囲とする高炉の操
業方法。

【００１１】Ｒ≦ 0.6 R₀・・・ただし、Ｒは、ストックレベルにおける炉軸心からの半
径方向の距離である。(2) 炉内容積が2500m³以上で炉口
半径がR₀の高炉に鉄源原料とコークスとを交互に層状に
装入する方法であって、鉄源原料と造滓剤を混合してい
ないコークスの装入落下位置をＲ、造滓剤を混合したコ
ークスの装入落下位置をRfとするとき、それぞれ下記
式および式を満たす範囲とする高炉の操業方法。

【００１２】Ｒ≦ 0.6 R₀・・・ Rf＞ 0.6 R₀・・・ただし、Ｒおよび Rf は、ストックレベルにおける炉軸
心からの半径方向の距離である。

【００１３】本発明で使用される造滓剤は、CaＯを主と
して含有する石灰石、MgＯを主として含有する蛇紋岩、
CaＯおよびMgＯを主として含有するドロマイト、マグネ
サイトなどであり、これらは単独または複合して使用す
ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の第１は、コークスおよび
鉄源原料の装入落下位置Ｒを炉口半径R₀の0.6 倍以下と
することにより、装入物層厚を均一化し、ガス流れを均
一にして安定操業を達成するものである。これは、原料
の装入落下位置を炉口半径の 0.6倍以下とすることによ
り、装入物の物性あるいは堆積挙動の外乱による変動や
装入装置の分布制御性の不完全さに起因する装入物分布
の変動を最小限に抑え且つ分布制御性の自由度の拡大を
図ることが可能となり、特に、最近重要視されてきた炉
中心部および炉壁部において、装入物分布制御不適正に
よる炉況変動は抑えられるからである。

【００１５】以下、本発明方法を模型実験の結果に基づ
いて詳細に説明する。

【００１６】Ｉ．原料の装入落下位置を炉口半径の 0.6
倍以下とすること：炉容積1750m³,2500m³,3800m³,5050m
³に相当する実機を1/20に縮小したベル・アーマ式およ
びベルレス式模型炉を製作し、造滓剤を混合していない
原料の装入実験を行った。

【００１７】模型試験では、コークスおよび鉱石の粒径
は、実炉内でそれらが上昇還元ガスによって受ける運動
量比に等しくなるようにフルード数（Froude数）を一致
させる相似条件と、1/20に縮小する幾何学的相似条件を
組み合わせることを前提にして設定した。また、コーク
スおよび鉱石の装入量は、それらの層厚を1/20に縮小す
る幾何学的相似条件を前提にし、実炉と模型炉における
それらの嵩密度を考慮して、実炉と模型炉のto/tc が等
しくなるように設定した。

【００１８】実験条件を表１に示す。なお、ベル・アー
マ式模型炉では、アーマプレート枚数を実機取付数の1/
2 にしており、その傾斜角度を変化させて、原料落下位
置を調整した。また、ベルレス式模型炉における装入旋
回数はコークス、鉱石ともに12とし、旋回シュート角度
を変化させて原料落下位置を調整した。

【００１９】

【表１】

【００２０】そして、各装入条件に対して３回の実験を
行い、炉中心部および方位角45°ピッチでとった炉壁周
辺部に堆積したコークスおよび鉱石の層厚tcおよびtoを
サウンヂングロッドに連結したプロフィール計を用いて
測定した。炉壁周辺部の各方位で実測されたto/tc の標
準偏差を算出し、３回の実験における標準偏差の平均値
を炉壁周辺部to/tc 分布偏差とした。また、炉中心部to
/tc 偏差は、３回の実験で実測されたto/tc の標準偏差
である。

【００２１】図１は、原料落下位置が炉壁周辺部のto/t
c 分布偏差に及ぼす影響を炉別に示す図であり、(a) は
ベルレス装入法の場合、(b) はベル・アーマ装入法の場
合を示す。

【００２２】図１に示すように、原料落下位置Ｒを炉壁
側から炉中心側に移動させることにより、炉壁周辺部の
to/tc 分布偏差は小さくなる傾向を示し、Ｒを 0.6R₀以
下の炉中心側とした場合では、炉壁周辺部のto/tc 分布
偏差は小さく、装入物分布は均一化する。しかし、Ｒを
0.8R₀以上の炉壁側とした場合では、炉壁周辺部のto/t
c 分布偏差が大きくなる。

【００２３】この理由は、次のとおりである。すなわ
ち、ムーバブルアーマ角度あるいは旋回シュート角度を
調整して、コークスまたは鉱石あるいはその両方の落下
位置を炉壁周辺部付近で細かく調整し、さらに旋回シュ
ートでは旋回数も調整して、炉壁周辺部のコークス層厚
tc、鉱石層厚toの微妙な調整がおこなわれる。このto/t
c の制御が細かくなるほど、先に述べた外乱変動因子の
影響が顕在化する。このため、炉壁周辺部のto/tc 分布
偏差が大きくなる。

【００２４】原料落下位置Ｒを 0.8R₀以上の炉壁側とし
た場合では、原料堆積層のプロフィールは、炉壁部から
炉中心部に向かって下り勾配の斜面を形成する。しか
し、Ｒを 0.6R₀以下の炉中心側とした場合では、原料堆
積層のプロフィールは、炉中間部あるいは炉中心部から
炉壁部に向かって下り勾配の斜面を形成する。そして、
コークス層崩れは鉱石落下位置に対応する炉中心寄りで
発生するが、層崩れしたコークスは面積の大きな炉壁部
に向かって流れ込むため、炉壁周辺部のコークス層厚の
増加量は小さく、変動を受ける量も小さくなる。

【００２５】原料落下位置Ｒを 0.6R₀以下としたときの
炉壁周辺部のto/tc 分布偏差の低減効果は、実機相当25
00m³以上のＢ炉(2500m³)、Ｃ炉(3800m³)、Ｄ炉(5050m³)
で明瞭に認められるが、1750m³のＡ炉ではあまり明瞭で
はない。従って、本発明を実施する高炉の炉容積は2500
m³以上とするのがよい。

【００２６】図２は、原料落下位置が炉中心部to/tc 偏
差に及ぼす影響を示す図であり、(a) はベルレス装入法
の場合、(b) はベル・アーマ装入法の場合を示す図であ
る。図２に示すように、原料落下位置Ｒを炉壁側から炉
中心側に移動することにより、炉中心部のto/tc 偏差
（時間的な変動）は減少傾向を示し、Ｒが 0.6R₀以下か
ら炉中心側では、偏差は低い値にほぼ安定化している。

【００２７】このように原料落下位置Ｒを 0.6R₀以下の
炉中心側に設定することにより、炉中心部のto/tc の偏
差を従来の炉壁部近傍装入法よりも低くできる理由は、
つぎのとおりである。コークス層崩れは鉱石落下位置に
対応する炉中心側で発生するが、落下位置を炉中心側と
した場合、堆積層頂点でつくる円形の稜線の長さが短く
なり、層崩れしたコークスは面積の大きな炉壁周辺部に
向かって流れ込み、その一部が炉中心部に流入する。従
って、原料を炉中心側に装入すると、コークス層崩れに
よる炉中心部のコークス層厚の上昇量は、炉壁部近傍装
入に比べて小さくなり、変動を受ける量も極めて僅かと
なる、と考えられる。

【００２８】II．装入物分布の変動が高炉の操業に及ぼ
す影響：装入物分布偏差（変動）は、ガス流分布の偏差
（変動）を惹起し、炉頂でのガス利用率分布の偏差（変
動）として現れる。一方、炉内部においては融着帯形状
の偏差（変動）を引き起こす。

【００２９】ここで、装入物分布の変動は、空間的な変
動（具体的にはto/tc の円周方向偏差）と時間的な変動
とに分けることができる。

【００３０】装入物分布に円周方向偏差が生ずること
は、局部的にガス流の衰弱した部位、あるいは極度に成
長した部位が存在することとなる。しかし、装入物分布
制御装置は、基本的に半径方向の装入物層厚分布を制御
する機能しか持たないため、炉壁部ガス流を抑制した制
御を行った状況では、円周方向偏差の大きな部位で未還
元・未溶融原料が羽口部に流下する現象の発生、および
逆に、炉壁部ガス流を強めた状況では、偏差の大きな部
位でガス抜けの発生の危険を生じる。いずれも安定操業
を阻害する危険がある。

【００３１】一方、装入物分布が時間的に変動した場
合、これに応じてガス流分布の変動、融着帯形状の変動
を起こして炉内通気性が変動するこことなり、送風圧変
動となり安定操業を阻害する。

【００３２】従って、装入物分布の変動を抑制すること
は、操業安定度向上に効果をもたらすのである。

【００３３】III ．造滓剤を炉壁側に装入すること：本
発明の第２は、コークスおよび鉄源原料の装入落下位置
Ｒを炉口半径R₀の0.6 倍以下とすることによって、装入
物層厚を均一化し、ガス流れを均一にして安定操業を達
成し、さらに造滓剤を混合したコークスの装入落下位置
Rfを炉口半径R₀の 0.6倍以上とすることによって、造滓
剤を炉壁側に装入し、低Si、低Ｓの溶銑を得ようとする
ものである。

【００３４】前述の模型炉を用いて造滓剤を混合したコ
ークスの堆積テストを行った。実験条件を表２に示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】実験は各条件に対して３回づつ行い、コー
クス、鉱石および造滓剤を混合したコークスの落下位置
を変えつつ装入し、半径方向での造滓剤の分布変化を測
定した。

【００３７】測定結果は、どの場合も同様の傾向を示し
たので、Ｃ炉の結果を図３〜図６に示す。また、炉壁部
を 0.6R₀〜1.0R₀、炉中心部を 0〜0.4R₀と定義して、
造滓剤存在率の和を表３に示した。なお、存在率の和を
炉壁部と炉中心部とを合計してものは1.00にならない値
である。

【００３８】

【表３】

【００３９】図３は、造滓剤を混合していない原料（鉱
石、コークス）の落下位置Ｒを0.4R₀とし、造滓剤を混
合したコークスの落下位置Rfを変化させた場合の層頂半
径方向の造滓剤存在率の分布を示す図である。図３およ
び表３から、造滓剤を混合したコークスの落下位置Rfを
0.6R₀〜1.0R₀の範囲にすれば、造滓剤は炉壁部（ 0.6
R₀〜1.0R₀）に存在し、炉壁部の存在率は0.98以上と高
く、炉中心部は0.02であり、良好な分布が得られてい
る。

【００４０】図４は、造滓剤を混合していない原料の落
下位置Ｒを0.6R₀とし、造滓剤を混合したコークスの落
下位置Rfを変化させた場合の層頂半径方向の造滓剤存在
率の分布を示す図である。図４および表３から、造滓剤
を混合したコークスの落下位置Rfが0.65R₀、 0.8R₀およ
び1.0R₀のとき、炉壁部の造滓剤存在率が0.88以上と高
く、炉中心部の造滓剤は0.17以下であり、良好な分布が
得られている。しかし、Rfが 0.6R₀の場合には、炉壁部
の造滓剤存在率が0.44であり、炉半径方向にわたって平
均化され、好ましい分布ではない。

【００４１】図５は、造滓剤を混合していない原料の落
下位置Ｒを0.8R₀とし、造滓剤を混合したコークスの落
下位置Rfを変化させた場合の層頂半径方向の造滓剤存在
率の分布を示す図である。図５および表３から、造滓剤
を混合したコークスの落下位置Rfが1.0R₀および0.8R₀
のとき、炉壁部の造滓剤存在率が0.93以上と高く、炉中
心部の造滓剤は0.03であり、良好な分布が得られてい
る。しかし、Rfが0.65R₀および0.6R₀のとき、炉中心部
の造滓剤存在率は0.67、0.83と高く、好ましい分布では
ない。

【００４２】図６は、造滓剤を混合していない原料の落
下位置Ｒを1.0R₀とし、造滓剤を混合したコークスの落
下位置Rfを変化させた場合の層頂半径方向の造滓剤存在
率の分布を示す図である。図６および表３から、いずれ
も炉中心部の造滓剤は0.09以上であり、好ましい分布で
はない。

【００４３】図３から図６および表３の結果から、造滓
剤を混合したコークスの落下位置Rfが造滓剤を混合して
いない原料の落下位置Ｒよりも大きな範囲（炉壁側）に
装入すると、造滓剤の存在率は炉壁部で高く、炉中心部
で低くなる。さらに、造滓剤を混合していない原料の落
下位置Ｒを炉口半径の0.6 倍以下の炉心側の位置とする
ことで、炉壁部の造滓剤存在率を高くできることがわか
る。

【００４４】炉壁部で造滓剤の存在率が高くなる理由
は、原料堆積層のプロフィールにある。

【００４５】図７は、前述のＩの実験において、原料落
下位置Ｒを変化させたときの原料落下位置から炉壁側の
堆積層表面の傾斜角を示す図である。原料落下位置が炉
壁から炉中心に移動するにつれ傾斜角は大きくなり、落
下位置が0.6R₀以下では、原料落下位置から炉壁に向か
う傾斜角が原料落下位置から炉中心に向かう傾斜角より
も大きくなる。このことは、造滓剤を炉壁部に確実に装
入できる理由である。ＩおよびIIの実験から、高炉を安
定に操業するためには、原料の落下位置Ｒを炉口半径の
0.6 倍以下の炉中心側の位置とすることが良いことがわ
かる。さらに、炉壁部に安定して造滓剤を装入するに
は、III の実験から、造滓剤を混合していない原料の落
下位置Ｒを炉口半径の0.6 倍以下の炉中心側の位置と
し、さらに造滓剤を混合したコークスの落下位置Rfを炉
口半径の0.6 倍以上の炉壁側の位置とすることが良いこ
とがわかる。

【００４６】

【実施例】

（実施例１）実施例の対象高炉の炉容積と原料装入条件
を表４に示す。原料落下位置Ｒの調整は、ベル・アーマ
装入ではアーマ角度を変えて行い、ベルレス装入では一
重リング装入でシュート角度を変えて行った。Ｒの制御
範囲は、発明例では0.35R₀〜0.60R₀、従来例では0.80R₀
〜0.84R₀、比較例では0.47R₀〜0.80R₀とした。

【００４７】

【表４】

【００４８】炉壁周辺部を上昇する周辺流の方位別変動
を評価するため、ストックレベルより約３〜４ｍ下方の
炉壁直近部の円周方向４ヶ所に設けたゾンデを用いて、
ガス組成を検出し、方位別の還元ガス利用率（＝CO₂vo
l.%/(CO+CO₂)vol.%）を算出した。そして、装入条件が
３日以上一定している時期を捉え、４ヶ所のゾンデの各
時間データから円周方向の還元ガス利用率の平均値と標
準偏差を求め、その平均値に対する標準偏差の比率を３
日以上１週間までにわたって平均した値を炉壁周辺部ガ
ス利用率変動比率とした。

【００４９】また、周辺流および中心流を含む炉内上昇
全ガス流の経時変動を評価するため、炉頂ガス組成の１
時間平均データから算出される全炉平均の還元ガス利用
率の３日以上１週間までにわたる平均値と標準偏差を求
め、その平均値に対する標準偏差の比率を全炉ガス利用
率経時変動指数とした。

【００５０】図８は、原料落下位置が炉壁周辺部ガス利
用率変動指数に及ぼす影響を炉別に示す図である。図に
示すように、原料落下位置が0.6R₀ 以下の範囲で炉壁周
辺部ガス利用率変動指数は、0.8R₀以上の範囲に比べて
低くなっている。これは、原料落下位置を0.6R₀以下の
範囲とすると、炉壁周辺部の装入物分布偏差が、前述し
たように0.8R₀以上の範囲よりも低減され、ガス流れ周
辺流の方位別変動が少なくなって、周辺流が安定化した
ことによると考えられる。

【００５１】図９は、原料落下位置が全炉ガス利用率経
時変動比率に及ぼす影響を炉別に示す図である。図に示
すように、原料落下位置Ｒが0.6R₀以下の範囲で全炉ガ
ス利用率経時変動比率は、0.8R₀以上の範囲に比べて低
くなっている。これは原料落下位置が0.6R₀以下の範囲
では、前述したように炉中心部および特に炉壁周辺部の
装入物分布偏差が低減され、炉内上昇全ガス流の経時変
動が少なくなることによると考えられる。

【００５２】一方、操業安定度の尺度の一つとして「炉
況指数」を調査した。ここで、「炉況指数」とは、送風
圧チャートの送風圧データの曲線の長さをチャート送り
長さで除したものを意味し、送風圧の変動が全くなけれ
ば１となる量である。

【００５３】図10は、原料落下位置が炉況指数に及ぼす
影響を炉別に示す図である。風圧変動は、原料落下位置
Ｒが0.6R₀以下の範囲では、0.8R₀以上の範囲に比べて
低いレベルに維持されていることがわかる。ただし、原
料落下位置を炉中心側（0.3R₀以下）とすると、風圧変
動が再び悪化する傾向が見られる。これは、原料落下位
置を炉中心近傍とすると、堆積する原料の粒径が低下
し、炉芯部の通気性が悪化するためと考えられる。従っ
て、ガス流変動を抑制する観点からは効果的であるとは
いえ、装入の全てのバッチの原料落下位置を0.3R₀以下
で長期に続けると好ましくないと考えられる。

【００５４】図８から図10において、炉容積の小さい高
炉（1850m³、○印で示すBF4 ）では、原料落下位置を変
化させても「炉壁周辺部ガス利用率変動指数」、「全炉
ガス利用率経時変動比率」、「炉況指数」を変化させな
い。即ち、炉容積の小さい高炉では効果が得られないこ
とがわかる。

【００５５】以上の結果から、造滓剤を含まない原料の
装入落下位置Ｒを0.6R₀以下とすることにより、炉内上
昇ガス流分布の時間的・方位的安定化が実現され、炉容
積の大きい高炉（2500m³以上）の安定操業を維持できる
ことが明らかとなった。

【００５６】（実施例２）表４に示す２号高炉および４
号高炉を用いて、造滓剤を混合したコークスの装入落下
位置を変えた操業を行い、溶銑中のSi含有量とＳ含有量
の変化を調査した。

【００５７】２号高炉において、造滓剤（蛇紋岩10 kg/
pt）を混合したコークスおよび鉱石の装入落下位置Ｒを
0.80R₀として操業した期間Ａ（ベース）の後、炉内への
１装入単位のコークスを４：１に分割して、後者のコー
クスに造滓剤（蛇紋岩18 kg/pt＋ドロマイト19 kg/pt相
当量）を混合し、鉱石の装入落下位置Ｒと造滓剤を混合
したコークスの装入落下位置Rfを表５に示すように変化
させて装入し、それぞれ３日間操業した。評価として、
炉況指数、溶銑中のSi含有量およびＳ含有量の変化を調
査し、それらの結果を表５に示した。

【００５８】

【表５】

【００５９】これらの結果から、発明例の期間Ｂ〜Ｇの
操業では、鉱石および単味のコークスの装入落下位置Ｒ
を0.6R₀以下（本発明で定めた範囲）とし、かつ造滓剤
を混合したコークスの落下位置Rfを0.6R₀を超える範囲
（本発明で定めた範囲）としたので、炉況指数が1.14〜
1.16の範囲に安定しており、溶銑中のSi濃度は0.35〜0.
40重量％の範囲に、Ｓ濃度は 0.010〜0.013 重量％の範
囲に、いずれも低下した。鉱石および単味のコークスを
炉中心側に装入することによって高炉の安定操業をもた
らし、造滓剤を混合したコークスを炉壁側に装入するこ
とによって溶銑中のSiおよびＳを低減できることがわか
る。

【００６０】これに対し、比較例のＨ、ＪおよびＫの操
業では、鉱石および単味のコークスの装入落下位置Ｒお
よび造滓剤を混合したコークスの落下位置Rfが発明の範
囲から外れるものである。期間ＨおよびＪの操業では、
造滓剤を混合したコークスの落下位置Rfを0.50R₀、0.62
R₀と炉心側としたため、造滓剤が炉心側に装入され、炉
況指数が 1.18 、1.17と高く、また溶銑中のSi濃度は0.
45、0.46重量％、Ｓ濃度はいずれも0.015 重量％と高く
なった。また、期間Ｋの操業では、鉱石および単味のコ
ークスの装入落下位置Ｒが0.80R₀、0.79R₀と炉壁側にあ
り、しかも造滓剤を混合したコークスの落下位置Rfが0.
5R₀と炉心側にあるため、造滓剤が炉心側に装入され、
炉況指数が 1.20 と高く、また溶銑中のSi濃度は0.46重
量％、Ｓ濃度は0.016 重量％と高い。

【００６１】期間Ｌの操業では、鉱石および単味のコー
クスの装入落下位置Ｒを0.84R₀、造滓剤を混合したコー
クスの落下位置Rfを0.90R₀とした従来例である。炉況指
数が1.24 と高く、また溶銑中のSi濃度は0.46重量％、
Ｓ濃度は0.017 重量％と高い。これは、造滓剤が炉心側
に装入されたものと考えられる。また、期間ＭおよびＮ
の操業では、本発明で定めた装入条件であるが、高炉の
炉容積が1850m³と小さいため、炉況指数が大きく、安定
操業が得られていない。

【００６２】

【発明の効果】本発明の方法は、原料の装入落下位置を
炉口半径の0.6 倍の位置から中心側とすることにより、
炉内のガス流分布を均一化させて高炉の安定操業を達成
できる。また、造滓剤を混合していない原料の装入落下
位置を炉口半径の0.6 倍の位置から中心側とし、かつ造
滓剤を混合した原料の装入落下位置を炉口半径の0.6 倍
の位置から炉壁側とすることにより、炉内のガス流分布
を均一化させて高炉の安定操業の達成と、低Si、低Ｓの
溶銑を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】原料落下位置が炉壁周辺部のto/tc 分布偏差に
及ぼす影響を炉別に示す図であり、(a) はベルレス装入
の場合、(b) はベル・アーマ装入の場合を示す。

【図２】原料落下位置が炉中心部のto/tc 分布偏差に及
ぼす影響を炉別に示す図であり、(a) はベルレス装入の
場合、(b) はベル・アーマ装入の場合を示す。

【図３】直前に装入された原料の落下位置が炉口の半径
0.4R₀の場合の造滓剤存在率の炉口半径方向の変化を示
す図である。

【図４】直前に装入された原料の落下位置が炉口の半径
0.6R₀の場合の造滓剤存在率の炉口半径方向の変化を示
す図である。

【図５】直前に装入された原料の落下位置が炉口の半径
0.8R₀の場合の造滓剤存在率の炉口半径方向の変化を示
す図である。

【図６】直前に装入された原料の落下位置が炉口の半径
1.0R₀の場合の造滓剤存在率の炉口半径方向の変化を示
す図である。

【図７】原料落下位置Ｒを変化させたときの原料落下位
置から炉壁側の堆積層表面の傾斜角を示す図である。

【図８】原料落下位置が炉壁周辺部のガス利用率変動指
数に及ぼす影響を示す図である。

【図９】原料落下位置が全炉ガス利用率経時変動比率に
及ぼす影響を示す図である。

【図１０】原料落下位置が炉況指数に及ぼす影響を示す
図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉内容積が2500m³以上で炉口半径がR₀の高
炉に鉄源原料とコークスとを交互に層状に装入する方法
であって、鉄源原料とコークスの装入落下位置をＲとす
るとき、下記式を満たす範囲とすることを特徴とする
高炉の操業方法。Ｒ≦ 0.6 R₀・・・ただし、Ｒは、ストックレベルにおける炉軸心からの半
径方向の距離である。
【請求項２】炉内容積が2500m³以上で炉口半径がR₀の高
炉に鉄源原料とコークスとを交互に層状に装入する方法
であって、鉄源原料と造滓剤を混合していないコークス
の装入落下位置をＲ、造滓剤を混合したコークスの装入
落下位置をRfとするとき、それぞれ下記式および式
を満たす範囲とすることを特徴とする高炉の操業方法。Ｒ≦ 0.6 R₀・・・ Rf＞ 0.6 R₀・・・ただし、Ｒおよび Rf は、ストックレベルにおける炉軸
心からの半径方向の距離である。