JPH11229008A - Method for charging raw material for blast furnace - Google Patents
Method for charging raw material for blast furnaceInfo
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- JPH11229008A JPH11229008A JP3125598A JP3125598A JPH11229008A JP H11229008 A JPH11229008 A JP H11229008A JP 3125598 A JP3125598 A JP 3125598A JP 3125598 A JP3125598 A JP 3125598A JP H11229008 A JPH11229008 A JP H11229008A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、特に燃料比一定の
条件下で操業するとともに、鉱石類(O) と塊コークス
(C) との炉内堆積重量比O/C が4.5 以上の高O/C 操業を
行うベル式高炉に適した高炉用原料の装入方法に関し、
小中骸コークスを炉内周辺部へ偏析装入することが可能
な高炉用原料の装入方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for operating ore (O) and lump coke
Regarding the method of charging blast furnace raw materials suitable for a bell-type blast furnace that operates at a high O / C with an O / C ratio of 4.5 or more,
The present invention relates to a method for charging a raw material for a blast furnace capable of segregating and charging small coke into a peripheral portion of the furnace.
【０００２】[0002]
【従来の技術】製鉄業における高炉法では、鉱石類 (鉄
鉱石、焼結鉱、ペレット、石灰石等の混合物) や、コー
クスなどの製鉄原料粉粒体を炉内に順次装入して装入物
層を形成し、炉下部から高温熱源ガスを流通して、鉄の
還元反応を行わせる。このため、還元反応を保証する炉
内のガス分布の制御が重要となり、このガス分布に大き
く影響する製鉄原料粉粒体の装入物層の分布なり充填状
況の制御が、経済的な安定操業を継続するために重要と
なっている。2. Description of the Related Art In the blast furnace method in the steelmaking industry, iron ore (mixture of iron ore, sintered ore, pellets, limestone, etc.) and ironmaking raw material particles such as coke are sequentially charged into a furnace. A material layer is formed, and a high-temperature heat source gas is circulated from the lower part of the furnace to cause an iron reduction reaction. For this reason, it is important to control the gas distribution in the furnace to ensure the reduction reaction, and to control the distribution of the charged layer of the ironmaking raw material and the filling state, which greatly affects the gas distribution, in an economically stable operation. It is important to continue.
【０００３】そして、近年の高炉の操業は、燃料コスト
の大幅削減あるいはコークス炉の負担軽減、炉寿命の延
長などを目的として、従来のオールコークス操業（還元
材のすべてを炉頂部からコークスとして装入する方法）
から、炉頂部からのコークス装入に加えて、高炉羽口か
ら廉価な微粉炭、重油、天然ガス等の補助燃料を吹き込
む操業に移りつつある。そして、近年では、150kg/t −
銑鉄(pig) 以上の多量の微粉炭などの補助燃料の吹き込
みを行って、鉱石(O) とコークス(C) との炉内堆積重量
比Ore/Coke (以下、単にO/C と言う) が4.5 以上であ
る、高O/C 操業を行うことが一般的である。[0003] In recent years, the operation of a blast furnace has been carried out by a conventional all-coke operation (all of the reducing material is installed as coke from the top of the furnace for the purpose of greatly reducing the fuel cost, reducing the load on the coke oven, and extending the life of the furnace. How to enter)
Since then, in addition to charging coke from the top of the furnace, operations have been shifting to injecting auxiliary fuel such as inexpensive pulverized coal, heavy oil, natural gas, etc. from the blast furnace tuyere. And recently, 150kg / t −
By injecting a large amount of pulverized coal such as pig iron (pig) or other auxiliary fuel, the in-furnace weight ratio Ore / Coke (hereinafter simply referred to as O / C) of ore (O) and coke (C) is increased. Generally, high O / C operation of 4.5 or more is performed.
【０００４】一方、通常、コークス炉で製造されたコー
クス塊は、破砕機で破砕されて高炉での使用に好ましい
粒度分布、例えば35〜100mm に調製され、これらの塊コ
ークスは高炉に装入されてコークス層を形成し、装入物
層の通気性を確保する重要な役割を果たす。[0004] On the other hand, usually, coke lump produced in a coke oven is crushed by a crusher and adjusted to a particle size distribution suitable for use in a blast furnace, for example, 35 to 100 mm, and the lump coke is charged into the blast furnace. To form a coke layer and play an important role in ensuring the permeability of the charge layer.
【０００５】前記粒度分布のコークスを得る過程で、35
mm未満の粒径の小中骸コークスが比較的多量に発生して
いる。これら小中骸コークスは、前記35mm以上の粒径の
塊コークスに比して、装入物層の通気性を確保する効果
が低いために、直接高炉用としては使用されておらず、
一部の粉粒コークスについては、粉鉱石の焼結時に使用
したり、あるいは団鉱の添加物として使用されていた。
しかし、近年、これらの小中骸コークスを、直接高炉用
として使用して、コークス製造歩留りを向上させること
が図られている。In the process of obtaining coke having the above-mentioned particle size distribution, 35
A relatively large amount of small coke with a particle size of less than mm is generated. These small coke coke is not used directly for blast furnaces because the effect of securing the air permeability of the charge layer is low compared to the lump coke having a particle size of 35 mm or more.
Some fine-grained coke has been used during sintering of fine ore or as an additive to briquette.
However, in recent years, it has been attempted to improve the coke production yield by using these small medium coke directly for the blast furnace.
【０００６】例えば、特公昭52-43169号公報などでは、
粒径が15mm以下の小塊コークスを、高炉への装入前にあ
らかじめ鉱石類に混合しておき、この混合鉱石類と通常
の塊コークスを層状に装入して高炉を操業するものであ
る。そして、この技術では、前記コークス製造歩留りの
向上だけではなく、小塊コークスをあらかじめ混合した
混合鉱石類と通常の塊コークスを層状に装入するので、
高炉における混合鉱石類の通気性および還元率が向上
し、また、装入物層全体の通気性が良好となるので、装
入物の降下が安定するとしている。For example, in Japanese Patent Publication No. 52-43169,
Small lump coke having a particle size of 15 mm or less is mixed with ores in advance before charging the blast furnace, and the mixed ores and ordinary lump coke are charged in layers to operate the blast furnace. . And, in this technique, not only the improvement of the coke production yield, but also a mixed ore premixed with small lump coke and ordinary lump coke are charged in layers.
It is stated that the permeability and reduction rate of the mixed ore in the blast furnace are improved, and the permeability of the entire charge layer is good, so that the drop of the charge is stable.
【０００７】また、特公平4-42443 号公報などでは、前
記特公昭52-43169号公報の改良として、小塊コークスを
炉内の堆積鉱石層中に均一に存在させるための技術が開
示されている。即ち、同公報では、前記特公昭52-43169
号公報のように、予め、小塊コークスを鉱石類に均一に
完全混合した混合鉱石類を大ベルホッパーから炉内に装
入しても、小塊コークスを炉内の堆積鉱石層中に均一に
存在させることができず、混合鉱石類の大ベルホッパー
からの落下中に、また、既に堆積している塊コークス斜
面を降下中に、鉱石と小塊コークスとの再分離が生じ
て、比重の小さな小塊コークスが、堆積鉱石層中に入ら
ず、堆積鉱石層表面近傍に偏在してしまう問題があるこ
とが開示されている。Further, Japanese Patent Publication No. 4-42443 discloses a technique for allowing small coke to uniformly exist in a sedimentary ore layer in a furnace as an improvement of the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 52-43169. I have. That is, in the gazette, the Japanese Patent Publication No. 52-43169
As described in the publication, even if a mixed ore in which small coke is completely and uniformly mixed with ore in advance is charged into a furnace from a large bell hopper, the small coke is uniformly dispersed in the ore layer in the furnace. During the fall of the mixed ore from the large bell hopper and the descent of the already deposited massive coke slope, the ore and small coke re-separated, resulting in specific gravity. It is disclosed that small small coke does not enter the sedimentary ore layer and is unevenly distributed near the surface of the sedimentary ore layer.
【０００８】そして、同公報では、この問題を解決し、
小塊コークスを炉内の堆積鉱石層中に均一に存在させる
ために、炉内に装入するコークスを分割して装入すると
ともに、最終装入コークスとして小塊コークスを用い、
この小塊コークスを初期装入鉱石の炉内落下位置近傍に
装入する一方、鉱石も分割して装入して、鉱石装入の初
期は鉱石のみを装入し、鉱石挿入の2 回目以降の装入時
には、大ベルホッパー内の下部に小塊コークスを堆積さ
せた後に上部から鉱石を堆積させて、これら上部鉱石と
下部小塊コークスを同時に炉内に装入することを特徴と
している。In this publication, this problem is solved.
In order to make small coke uniform in the sedimentary ore layer in the furnace, coke charged in the furnace is divided and charged, and small coke is used as the final charged coke.
While this small coke is charged near the drop position of the ore charged in the furnace, the ore is also divided and charged. At the initial stage of ore charging, only the ore is charged, and after the second ore insertion During charging, small coke is deposited in the lower part of the large bell hopper, and then ore is deposited from the upper part. The upper ore and the lower small coke are simultaneously charged into the furnace.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】通常、前記した高O/C
操業では、高炉の燃料比 (塊コークス比＋小中骸コーク
ス＋微粉炭比＋Oil 比) が一定の条件下で操業する。し
たがって、このような高O/C 操業に対し、前記鉱石類と
粒径が15mm以下の小塊コークスを混合した混合鉱石類を
使用する場合には、当然小中骸コークスを使用する量に
見合った量の塊コークス使用量 (塊コークス比) を減ら
して操業することになる。Usually, the high O / C described above is used.
In operation, the blast furnace operates under a constant fuel ratio (lump coke ratio + small coke coke + pulverized coal ratio + oil ratio). Therefore, for such a high O / C operation, when using a mixed ore mixture of the ore and the small coke having a particle size of 15 mm or less, the amount of the small coke coke is naturally used. The operation will be reduced with the reduced amount of lump coke used (lump coke ratio).
【００１０】そして、前記特公昭52-43169号や特公平4-
42443 号公報などのように、小塊コークスを炉内の堆積
鉱石層中に均一に存在させる、即ち、鉱石類と小塊コー
クスの混合鉱石類と通常の塊コークスを炉内に均一に層
状に装入する場合、小塊コークスの使用量はかなり増大
するので、前記燃料比一定の条件下での高炉操業では、
塊コークスの使用量 (塊コークス比) が、更に著しく減
少することになる。[0010] Japanese Patent Publication No. 52-43169 and
As shown in Japanese Patent No. 42443, small coke is uniformly present in the ore layer in the furnace, i.e., a mixed ore of ore and small coke and ordinary lump coke are uniformly layered in the furnace. In the case of charging, the use amount of the small coke increases considerably, so that in the blast furnace operation under the condition of the fuel ratio constant,
The amount of lump coke (lump coke ratio) will be further reduced significantly.
【００１１】しかし、前記燃料比一定の条件下での高O/
C 操業では、前記した通り、鉱石に対する塊コークスの
比率が低下している結果、鉱石と塊コークスとの重量比
O/Cが上昇するため、高炉内の原料堆積状況において、
高炉半径方向或いは、円周方向での局所的な高O/C の部
分が発生しやすい状況となっている。However, the high O /
In the C operation, as described above, the ratio of lump coke to ore decreased, resulting in the weight ratio of ore to lump coke.
Because O / C rises, in the raw material deposition situation in the blast furnace,
Local high O / C in the blast furnace radial direction or circumferential direction is likely to occur.
【００１２】したがって、この燃料比一定の条件下での
高O/C 操業に、例えば粒径が35mm以下の小中骸コークス
を使用した場合、鉱石に対する塊コークスの比率の大幅
な低下により、高炉半径方向或いは円周方向での局所的
な高O/C の部分の発生が、更に生じやすくなり、特に炉
内周辺部のO/C が高くなる傾向が著しくなる。この結
果、炉内周辺部において、鉱石の昇温や還元の停滞を生
じ、円滑な溶融滴下の妨げになる現象が顕著となる。そ
して、この現象は、前記高O/C 化による鉱石の高層厚化
とコークスの層厚低下とによる、層内上昇ガス量の減少
により更に助長される。Therefore, for example, when small coke with a particle size of 35 mm or less is used for the high O / C operation under the condition of a constant fuel ratio, the blast furnace The occurrence of a locally high O / C portion in the radial or circumferential direction is more likely to occur, and the O / C in the peripheral portion of the furnace particularly tends to increase. As a result, in the peripheral part in the furnace, a phenomenon in which the temperature of the ore rises or the reduction is reduced and the smooth melting and dropping of the ore is hindered becomes remarkable. This phenomenon is further promoted by a decrease in the amount of gas rising in the bed due to the increase in the thickness of the ore due to the increase in O / C and the decrease in the layer thickness of the coke.
【００１３】更に、この現象は、高炉操業において、高
炉内の通気抵抗を上げるとともに、特に高炉中心部のガ
ス流が低下して、逆に炉壁側のガス流が上昇し、炉壁か
らの熱損失量が増加するという不利益を生じる。また、
炉壁側のガス流の上昇が著しい場合には、羽口の曲損等
のトラブルが生じる。Further, this phenomenon is caused by the fact that in the blast furnace operation, the ventilation resistance in the blast furnace is increased, and the gas flow particularly at the center of the blast furnace is reduced, and the gas flow on the furnace wall side is increased, and the gas flow from the furnace wall is increased. The disadvantage is that the amount of heat loss increases. Also,
When the gas flow on the furnace wall side rises remarkably, troubles such as a bent tuyere occur.
【００１４】このように、小中骸コークスを、直接高炉
用として使用できれば、コークス製造歩留りを向上させ
ることが期待できるにも拘らず、特に、燃料比一定の条
件下での高O/C 操業では、前記操業トラブルが発生し易
い。即ち、前記従来技術のように、通常の鉱石類に代え
て、鉱石類と小中骸コークスとの混合鉱石類を用い、こ
の混合鉱石類と通常の塊コークスとを炉内全般に層状に
装入した場合、前記燃料比一定の条件下での高O/C 高炉
操業では、鉱石に対する塊コークスの比率の大幅な低下
により、特に炉内周辺部のO/C が高くなり、炉内周辺部
において、鉱石の昇温や還元の停滞を生じ、円滑な溶融
滴下の妨げになる現象が顕著となる。したがって、前記
従来技術は、燃料比一定の条件下での高O/C 高炉操業を
意図せず、低O/C 高炉操業を、発明の対象としていると
も言える。Thus, if small coke coke can be used directly for a blast furnace, it is expected that the coke production yield will be improved, but in particular, high O / C operation under a constant fuel ratio condition. Then, the above-mentioned operation trouble is likely to occur. That is, as in the prior art, mixed ores of ores and small coke are used instead of ordinary ores, and the mixed ores and ordinary lump coke are layered throughout the furnace. In the case of high blast furnace operation under the condition of constant fuel ratio, the ratio of lump coke to ore is greatly reduced, so that the O / C in the furnace peripheral area is particularly high, In this case, a phenomenon in which the temperature of the ore rises or stagnation of the reduction occurs, which hinders smooth dropping of the melt becomes remarkable. Therefore, it can be said that the prior art does not intend to operate a high O / C blast furnace under the condition of a constant fuel ratio, but to target a low O / C blast furnace operation.
【００１５】これに対し、小中骸コークスを炉内周辺部
へ偏析装入 (炉内周辺部へ偏析させて堆積) するととも
に、小中骸コークスの使用量を低減してやれば、鉱石に
対する塊コークスの比率はさほど低下せず、炉内の塊コ
ークス堆積層により、通気性が確保されるため、炉内周
辺部のO/C がさほど高くならず、炉内周辺部、特に融着
帯根部の圧損を低減することができるとともに、鉱石の
還元率を向上することができる。On the other hand, if the small coke coke is segregated and charged to the periphery of the furnace (segregated and deposited in the periphery of the furnace) and the usage of the small coke is reduced, the coke Ratio does not decrease so much, and the lump coke layer in the furnace ensures air permeability, so the O / C of the furnace periphery does not increase so much, and the furnace periphery, especially the cohesive zone root, Pressure loss can be reduced, and the reduction rate of ore can be improved.
【００１６】より具体的には、通常、鉄鉱石やコークス
などの製鉄原料粉粒体は、高炉炉頂から高炉内に交互に
装入され、多層状の装入物層を形成する。この際、鉱石
の粒径は、コークスの粒径に比べて非常に小さく、また
高密度であるため、コークスの堆積層の上に鉱石を装入
する際、炉の中心部に流れ込む鉱石が、コークス層上層
部を削り取り、鉱石層内部に巻き込みつつ堆積して、コ
ークス崩れ等の不安定化現象を生じ、コークス層と鉱石
層との間に、充填密度の高いコークスと鉱石との混合層
（最密充填層）が形成される。More specifically, usually, iron ore raw materials such as iron ore and coke are charged alternately from the top of the blast furnace into the blast furnace to form a multilayered charge layer. At this time, the ore's particle size is very small compared to the coke's particle size, and because of its high density, the ore flowing into the center of the furnace when charging the ore onto the coke sedimentary layer, The upper layer of the coke layer is scraped off and is deposited while being entangled in the ore layer, causing an instability phenomenon such as coke collapse and a mixed layer of coke and ore with a high packing density between the coke layer and the ore layer ( A close-packed layer) is formed.
【００１７】この混合層は、コークス層や鉱石層より
も、固体状態および軟化溶融状態において通気性が悪
く、炉内のガス分布に大きく影響する。前記した通り、
特に高O/C 操業においては、鉱石に対するコークスの比
率が低下し、鉱石とコークスとの重量比O/C が上昇する
ため、高炉内の原料堆積状況において、高炉半径方向或
いは、円周方向、中でも特に、炉内周辺部、中でも融着
帯根部での局所的な高O/C部分が発生しやすくなる。This mixed layer has poorer air permeability in the solid state and in the softened and molten state than the coke layer and the ore layer, and greatly affects the gas distribution in the furnace. As mentioned above,
Especially in high O / C operation, the ratio of coke to ore decreases, and the weight ratio O / C of ore to coke increases, so in the raw material deposition situation in the blast furnace, the blast furnace radial direction or circumferential direction, In particular, local high O / C portions are more likely to occur particularly in the peripheral portion of the furnace, especially in the root portion of the cohesive zone.
【００１８】これに対し、粒径が35mm以下の小中骸コー
クス乃至混合鉱石類を炉内周辺部へ偏析装入するととも
に、小中骸コークスの使用量を低減してやれば、炉内周
辺部、特に、炉内周辺部、中でも融着帯根部において、
前記局所的な高O/C 部分の発生が防止でき、圧損の低減
や通気性の改善が図れる。また、炉内の還元域におい
て、混合鉱石類 (混合鉱石層) 内の鉱石は、炉内還元ガ
スによって加熱、還元される過程で、混合鉱石類に含ま
れる小中骸コークスにより、鉱石の直接還元が促進され
るので、鉱石の還元速度が上昇し、金属化の進行が促進
される。On the other hand, if small coke or mixed ore having a particle size of 35 mm or less is segregated and charged into the periphery of the furnace, and if the amount of small coke used is reduced, the peripheral portion of the furnace is reduced. In particular, in the periphery of the furnace, especially at the root of the cohesive zone,
The occurrence of the local high O / C portion can be prevented, and pressure loss can be reduced and air permeability can be improved. Also, in the reduction zone in the furnace, the ore in the mixed ore (mixed ore layer) is heated and reduced by the in-furnace reducing gas. Since the reduction is promoted, the reduction rate of the ore is increased, and the progress of metallization is promoted.
【００１９】しかし、小中骸コークスを直接高炉用とし
て使用する場合に、前記したように、炉内周辺部へ小中
骸コークスを偏析装入することが有効でありながら、実
際の高炉への高炉原料の装入においては、炉内周辺部へ
小中骸コークスを偏析装入すること自体が困難であり、
具体的に小中骸コークスを炉内周辺部へ偏析装入しうる
技術は、これまで確立されていなかったのが実情であ
る。However, when small coke coke is directly used for a blast furnace, as described above, it is effective to segregate small coke coke into the periphery of the furnace, but it is effective to install the coke in the actual blast furnace. In the charging of blast furnace raw material, it is difficult to segregate the small coke into the periphery of the furnace itself.
Concretely, the technology that can segregate small coke into the furnace periphery has not been established yet.
【００２０】本発明は、これら従来技術の問題点に鑑
み、特に燃料比一定の条件下で、かつ高微粉炭比( 低コ
ークス比) 操業するベル式高炉への高炉用原料の装入方
法に関し、小中骸コークスの炉内周辺部への偏析装入お
よび小中骸コークスの使用量の低減を可能とし、もって
炉内周辺部や融着帯での圧損などのトラブルを生じるこ
となく、操業ができるとともに、コークス製造歩留りの
向上、高炉における鉱石類の通気性および還元率の向上
など、小中骸コークス使用の利点を発揮することができ
る高炉用原料の装入方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of these problems of the prior art, and particularly relates to a method of charging a blast furnace raw material into a bell-type blast furnace operating at a constant fuel ratio and a high pulverized coal ratio (low coke ratio). , Enabling segregation charging of small coke into the furnace interior and reduction of small coke usage, thereby preventing operation such as pressure loss in the furnace periphery and cohesive zone. The purpose of the present invention is to provide a method for charging raw materials for blast furnaces, which can exhibit the advantages of using small coke coke, such as improving the coke production yield and improving the permeability and reduction rate of ores in the blast furnace, while improving the coke production yield. And
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、特に、燃料比一定の条件下で操業する
とともに、鉱石類(O) と塊コークス(C) との炉内堆積重
量比O/C が4.5 以上の高O/C 操業を行うベル式高炉への
高炉用原料の装入方法において、大ベルホッパーに積み
つけられた鉱石類の下部領域に、小中骸コークスを予め
混合するとともに、この下部領域を、小中骸コークスを
混合した下部鉱石類の重量 (WOL)の、大ベルホッパーに
積みつけられた鉱石類の総重量 (WO) に対する割合 (WO
L/WO) が0.2 以下となる領域とし、これら鉱石類を大ベ
ルホッパーより炉内に装入することにより、前記小中骸
コークスを炉内周辺部へ偏析装入することを要旨とする
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention relates to a method for operating ore (O) and lump coke (C) in a furnace while operating under a constant fuel ratio. In the method of charging blast furnace raw materials into a bell-type blast furnace that operates at a high O / C ratio of 4.5 / or more by weight, the small coke coke is placed in the lower area of the ore loaded on the large bell hopper. And the lower region is defined by the ratio of the weight of the lower ore (WOL) mixed with the small coke coke to the total weight of the ore loaded on the large bell hopper (WO) (WO)
(L / WO) is 0.2 or less, and the ore is charged into a furnace from a large bell hopper to segregate and charge the small coke into the furnace periphery. It is.
【００２２】本発明者らは、小中骸コークスを炉内周辺
部へ偏析装入するためには、大ベルホッパーに積みつけ
られた鉱石類の下部領域に小中骸コークスを予め混合す
る、即ち、大ベルホッパーに積みつけられた鉱石類の下
部領域の鉱石類を、小中骸コークスを予め混合した混合
鉱石類とするとともに、小中骸コークスを混合した下部
鉱石類の重量 (WOL)の、積みつけられた鉱石類の総重量
(WO) に対する割合 (WOL/WO) を0.2 以下となし、この
鉱石類を大ベルホッパーより炉内に装入することによ
り、小中骸コークスの使用量を低減できるとともに、小
中骸コークスを炉内周辺部へ偏析装入することが可能と
なることを知見した。The present inventors preliminarily mix the small coke in the lower region of the ore loaded in the large bell hopper in order to segregate the small coke into the furnace periphery. In other words, the ore in the lower region of the ore stacked in the large bell hopper is made into a mixed ore mixed with the small coke in advance, and the weight of the lower ore mixed with the small coke (WOL) Total weight of the ore loaded
By setting the ratio (WOL / WO) to (WO) to 0.2 or less and charging the ore into the furnace from a large bell hopper, the amount of small coke used can be reduced and the small coke can be reduced. It has been found that segregation charging can be performed around the furnace.
【００２３】そして、本発明のように、粒径が35mm以下
の小中骸コークス乃至混合鉱石類を炉内周辺部へ偏析装
入するとともに、小中骸コークスの使用量を低減してや
れば、炉内周辺部、特に融着帯根部において、小中骸コ
ークス前記通気性の補償作用により、局所的な高O/C 部
分の発生が防止される。また、炉内の還元域において、
混合鉱石類 (混合鉱石層) 内の鉱石は、炉内還元ガスに
よって加熱、還元される過程で、混合鉱石類に含まれる
小中骸コークスにより、鉱石の直接還元が促進されるの
で、鉱石の還元速度が上昇し、金属化の進行が促進され
る。As in the present invention, if the small coke or mixed ore having a particle size of 35 mm or less is segregated and charged into the periphery of the furnace and the amount of the small coke used is reduced, the furnace In the inner peripheral portion, particularly in the root portion of the cohesive zone, the small hollow body coke prevents the local high O / C portion from being generated due to the air permeability compensating action. In the reduction zone in the furnace,
The ore in the mixed ore (mixed ore layer) is heated and reduced by the in-furnace reducing gas, and the small ore coke contained in the mixed ore promotes the direct reduction of the ore. The reduction rate increases, and the progress of metallization is accelerated.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】次に、本発明における、小中骸コ
ークスを炉内周辺部へ偏析装入する方法について説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a method for segregating small coke coke into a furnace peripheral portion according to the present invention will be described.
【００２５】本発明において、小中骸コークスを炉内周
辺部へ偏析装入するためには、まず、大ベルホッパーに
積みつけられた鉱石類の下部に小中骸コークスを予め混
合する必要がある。通常、製鉄原料のベル式高炉炉内へ
の装入は、塊コークス2 バッチ、鉱石2 バッチのC1↓C2
↓O1↓O2↓(C: コークス、: O 鉱石類) で行われ、大ベ
ルホッパーに、各々の製鉄原料を順次積みつけおよび炉
内に装入して行われる。したがって、この常法に従い、
本発明においては、大ベルホッパーに積みつけられた鉱
石類O1↓および/ またはO2↓の下部の鉱石類に小中骸コ
ークスを予め混合しておく。In the present invention, in order to segregate small coke into the periphery of the furnace, it is necessary to first mix small coke into the lower part of the ore loaded on the large bell hopper. is there. Normally, iron raw materials are charged into a bell-type blast furnace by using two batches of lump coke and two batches of ore, C 1 ↓ C 2
↓ O 1 ↓ O 2 ↓ (C: coke,: O ores), and it is carried out by sequentially loading each steelmaking raw material into a large bell hopper and charging it into the furnace. Therefore, according to this common law,
In the present invention, small ore coke is preliminarily mixed with the ores below the ores O 1 ↓ and / or O 2 ↓ stacked on the large bell hopper.
【００２６】そして、この際、大ベルホッパーに積みつ
けられた鉱石類の下部領域に小中骸コークスを混合する
割合は、小中骸コークスを混合した下部鉱石類の重量
(WOL)の、積みつけられた鉱石類の総重量 (WO) に対す
る割合 (WOL/WO) を0.2 以下とする。後述する通り、小
中骸コークスを混合した下部鉱石類の重量 (WOL)の、積
みつけられた鉱石類の総重量 (WO) に対する割合 (WOL/
WO) が0.2 を越えた場合、前記各従来技術のような、鉱
石類O1↓およびO2↓の全般に亘って、小中骸コークスを
混合することに近づく乃至同じこととなり、小中骸コー
クスの炉内周辺部へ偏析装入自体ができない。また、小
中骸コークスの使用量を低減できないことにもつなが
る。At this time, the ratio of the small ore coke mixed in the lower region of the ore stacked on the large bell hopper depends on the weight of the lower ore mixed with the small ore coke.
The ratio (WOL / WO) of (WOL) to the total weight (WO) of the loaded ores shall be 0.2 or less. As described later, the ratio (WOL / WOL) of the weight (WOL) of the lower ore mixed with small coke coke to the total weight (WO) of the loaded ore
When the (WO) exceeds 0.2, it becomes close to or the same as mixing small coke throughout the ores O 1 ↓ and O 2 ↓ as in the above-mentioned prior arts, and the same is true. The segregation charging itself cannot be performed around the coke oven. In addition, it leads to the fact that the amount of small coke used cannot be reduced.
【００２７】なお、小中骸コークスを鉱石類に予め混合
する方法自体は、前記特公昭52-43169号公報に開示され
ているような混合方法が適宜使用できる。具体的には、
鉱石槽に入れる前、鉱石槽から高炉炉頂装入装置の間の
輸送系の途中で、あるいは、炉頂装入装置内に別の混合
装置を設けて、炉頂装入装置内で混合する方法がある。As the method of premixing small coke coke with ore, the mixing method disclosed in Japanese Patent Publication No. 52-43169 can be appropriately used. In particular,
Before putting into the ore tank, mixing is performed in the middle of the transportation system between the ore tank and the blast furnace top charging device, or another mixing device is provided in the furnace top charging device, and mixed in the furnace top charging device. There is a way.
【００２８】更に、大ベルホッパーに積みつけられた下
部領域の鉱石類への、小中骸コークスの混合量は、小中
骸コークスを炉内周辺部へ偏析装入して、前記通気性の
補償作用や鉱石の還元作用を発揮させるための下限量と
して、好ましくは5kg/t −pig 以上、より好ましくは10
kg/t−pig 以上とする。Further, the mixing amount of the small coke in the ore in the lower region stacked on the large bell hopper is determined by segregating the small coke into the furnace periphery and charging the small coke into the ore. As a lower limit amount for exerting the compensating action or the ore reducing action, preferably 5 kg / t-pig or more, more preferably 10
kg / t-pig or more.
【００２９】一方、下部鉱石類への小中骸コークスの量
が多すぎると、高炉の一定燃料比操業下では、塊コーク
ス使用量が、より著しく減少することになり、前記局部
的な高O/C の発生を生じる。したがって、この観点から
は、鉱石類とあらかじめ混合する小中骸コークスの量
を、できるだけ少なくするのが好ましく、したがって、
鉱石類に混合する小中骸コークスの上限量は、好ましく
は100kg/t −pig 以下、より好ましくは30kg/t−pig 以
上とする。On the other hand, if the amount of the small coke coke in the lower ore is too large, the amount of coke used in the blast furnace is reduced significantly under a constant fuel ratio operation. / C occurs. Therefore, from this viewpoint, it is preferable to minimize the amount of small coke pre-mixed with the ore,
The upper limit of the small coke mixed with the ore is preferably 100 kg / t-pig or less, more preferably 30 kg / t-pig or more.
【００３０】[0030]
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。内容積45
50m 3 の大型高炉の縮尺1/10.6の2 次元冷間模型機を用
い、一定燃料比で、かつ高O/C 操業を模擬して、0/C:5.
5(但し、C は塊状コークスのみの炉内体積重量) 、塊状
コークス比: 290 kg/t−pig 、小中骸コークス比 5kg/t
−pig 、微粉炭吹き込み比230kg/t −pig の条件下で、
小中骸コークスの偏析装入試験を行った。試験に使用し
た製鉄原料は、粒径が4.0 〜5.6mm の塊コークス、粒径
が4.0 〜5.6mm の小中骸コークス、鉱石 [焼結鉱 (粒径
1.0 〜3.35mm) 56% ＋アルミナボール( 粒径1.0 〜1.4m
m) 44%] である。Next, embodiments of the present invention will be described. Inner volume 45
Using the two-dimensional cold model apparatus scale 1 / 10.6 of a large blast furnace of 50 m 3, with a constant fuel rate, and to simulate a high O / C operation, 0 / C: 5.
5 (however, C is the volume weight of the lump coke only in the furnace), lump coke ratio: 290 kg / t-pig, small coke ratio 5 kg / t
−pig, pulverized coal injection ratio 230kg / t −pig,
A segregation charging test for small coke was performed. The ironmaking raw materials used in the test were lump coke with a particle size of 4.0 to 5.6 mm, small medium coke with a particle size of 4.0 to 5.6 mm, ore [sinter ore (particle size
1.0 to 3.35mm) 56% + alumina ball (particle size 1.0 to 1.4m)
m) 44%].
【００３１】通常の製鉄原料の装入である、塊コークス
2 バッチ、鉱石2 バッチのC1↓C2↓O1↓O2↓(C: コーク
ス、: O 鉱石) を想定し、O1の鉱石類へ、前記粒径の小
中骸コークスの混合をあらかじめ行った。鉱石類に対す
る混合量 (濃度) は 5 kg/t−pig と一定にし、小中骸
コークスを混合した鉱石類の量を変化させた。即ち、こ
の小中骸コークスを混合した鉱石類を、図3 に模式的に
示す、冷間模型機の大ベル1 とベルカップ2 により構成
される大ベルホッパー5 内の下部の領域に、混合鉱石類
4 としてまず堆積させ、その上から、小中骸コークスを
混合しない鉱石類3 を堆積させ、O1の鉱石類とし、小中
骸コークスを混合した下部鉱石類の重量(WOL)の、積み
つけられた鉱石類の総重量 (WO) に対する割合 (WOL/W
O) を種々変化させた。Lump coke, which is the usual charge of raw materials for steelmaking
Assuming C 1 ↓ C 2 ↓ O 1 ↓ O 2 ↓ (C: coke,: O ore) of 2 batches and 2 batches of ore, mix small ore coke of the above particle size with ore of O 1 I did it in advance. The mixing amount (concentration) for ores was kept constant at 5 kg / t-pig, and the amount of ores mixed with small coke was changed. That is, the ore mixed with the small coke is mixed in the lower region of a large bell hopper 5 schematically composed of a large bell 1 and a bell cup 2 of a cold model machine, which is schematically shown in FIG. Ores
First, deposit ore 3 without depositing small coke coke from above, deposit it as O 1 ore, and stack the ore weight (WOL) of lower ore mixed with small coke. Ore to total weight (WO) (WOL / W
O) was varied.
【００３２】そして、これら小中骸コークスの混合割合
を変化させた鉱石類を、大ベル1 を下降させ、炉内に装
入するとともに、各WOL/WOの堆積した鉱石類中の小中骸
コークスの、炉内半径方向における偏析度を調査した。
なお、偏析度の調査は、炉内半径方向における堆積した
鉱石類の各々の部位から、吸引法により、鉱石類を吸引
してサンプリングし、鉱石類中の小中骸コークスの量を
求め、偏析度 (炉内堆積層採集時の鉱石重量に占める小
中骸コークスの重量割合/ 装入時の鉱石重量に占める小
中骸コークスの重量割合) を求めた。この結果を図2 に
示す。Then, the ore with the mixing ratio of the small coke changed is mixed into the furnace by lowering the large bell 1 and charging the small ore in the ore deposited by each WOL / WO. The degree of segregation of coke in the furnace radial direction was investigated.
The segregation degree was investigated by sampling the ore from each site of the ore deposited in the furnace radial direction by the suction method, sampling the amount of small coke in the ore, and determining the segregation. Degree (weight ratio of small coke coke to ore weight at the time of collecting sedimentary layer in furnace / weight ratio of small coke coke to ore weight at charge) was determined. The result is shown in FIG.
【００３３】図2 は、炉内半径方向の各部位におけるO1
の鉱石類層の、小中骸コークスの偏析度を示す。図2 か
ら明らかな通り、WOL/WOが0.0(図中の○印) 、0.1(図中
の△印) の鉱石類層、即ち、大ベルホッパーに積みつけ
られた鉱石類の下部に小中骸コークスを混合するととも
に、WOL/WOを0.2 以下とした鉱石類ほど、大ベルホッパ
ーより炉内に装入することにより、小中骸コークスが炉
内周辺部へ偏析していることが分かる。一方、WOL/WOが
0.2 ( 図中の□印) 、0.3(図中の◇印) 、1.0(図中の▽
印) の鉱石類層は、小中骸コークスが炉内周辺部へあま
り偏析していない。特に、WOL/WOが1.0 で、大ベルホッ
パーに積みつけられた鉱石類全てに、小中骸コークスを
混合した従来例は、炉内周辺部へ偏析せず、却って、炉
内中心方向に偏析している。FIG. 2 shows O 1 at each part in the furnace radial direction.
5 shows the degree of segregation of small coke in the ore layer of Example 1. As is clear from Fig. 2, the ore layer with WOL / WO of 0.0 (circle in the figure) and 0.1 (0.1 in the figure), that is, small and medium ore layers below the ore stacked on the large bell hopper It can be seen that small ore coke is segregated to the periphery of the ore by mixing the ore with the WOL / WO of 0.2 or less by charging the ore into the furnace from the large bell hopper. On the other hand, WOL / WO
0.2 (□ in the figure), 0.3 (◇ in the figure), 1.0 (▽ in the figure)
In the ore layer indicated by), small coke coke is not segregated very much in the periphery of the furnace. In particular, in the conventional example where WOL / WO is 1.0 and all the ores stacked in the large bell hopper are mixed with small coke, the segregation does not segregate around the furnace, but rather segregates toward the center of the furnace. doing.
【００３４】更に、この炉内周辺部のみのO1の鉱石類層
のWOL/WOと、小中骸コークスの偏析度を図1 に整理して
示す。なお、図1 では、横軸のO1の鉱石類層のWOL/WO
を、大ベルホッパでの小中骸コークスの混合位置として
表記している。この図1 からも、WOL/WO (横軸) が0.2
以下で鉱石類層の小中骸コークスの炉内周辺部へ偏析度
(縦軸) が、急激に高くなることが明らかである。した
がって、これらの結果から、本発明の、鉱石類層へ小中
骸コークスを混合する場合に、大ベルホッパーへの積み
つけ方により、小中骸コークスの炉内周辺部へ偏析度が
大きく変化すること、即ち、大ベルホッパーに積みつけ
られた鉱石類の下部に小中骸コークスを混合するととも
に、小中骸コークスを混合した下部鉱石類の重量 (WOL)
の、積みつけられた鉱石類の総重量 (WO) に対する割合
(WOL/WO) を特定することの技術的な意義と、このWOL/
WOを0.2 以下とすることの臨界的な意義が明らかであ
る。Further, FIG. 1 shows the WOL / WO of the O 1 ore layer only in the peripheral portion of the furnace and the degree of segregation of the small coke coke. In FIG. 1, the ore layer O 1 of the horizontal axis WOL / WO
Is described as the mixing position of the small coke in the large bell hopper. From Fig. 1, WOL / WO (horizontal axis) is 0.2
The degree of segregation of small coke in the ore layer to the furnace periphery
(Vertical axis) increases sharply. Therefore, from these results, when the small coke coke is mixed into the ore layer of the present invention, the segregation degree of the small coke coke greatly changes in the peripheral portion of the furnace in the furnace depending on how to load the small coke into the large bell hopper. In other words, the small ore coke is mixed with the ore stacked in the large bell hopper, and the weight of the ore mixed with the small ore coke (WOL)
As a percentage of the total weight of the loaded ore (WO)
(WOL / WO) and the technical significance of identifying
The critical significance of making WO 0.2 or less is clear.
【００３５】したがって、この実施例から、本発明に係
る高炉用原料の装入方法により、小中骸コークスを炉内
周辺部へ偏析装入することが可能であることが実証され
る。また、この偏析装入により、高炉における混合鉱石
類の通気性および還元率が向上し、またコークス製造歩
留りの向上などの小中骸コークス使用の利点を発揮する
ことができる。Therefore, this example demonstrates that the method for charging the raw material for blast furnace according to the present invention enables the small coke coke to be segregated and charged into the periphery of the furnace. In addition, the segregated charging improves the permeability and reduction rate of the mixed ore in the blast furnace, and can exhibit the advantages of using small coke such as improving the coke production yield.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高炉用原
料の装入方法は、特に燃料比一定の条件下での高微粉炭
比操業 (低コークス比操業) に対し、小中骸コークスを
炉内周辺部へ偏析装入することが可能である。したがっ
て、小中骸コークスを使用しても、炉内周辺部や融着帯
での圧損などのトラブルを生じることなく、操業ができ
るとともに、コークス製造歩留りの向上、高炉における
鉱石類の通気性および還元率の向上など、小中骸コーク
ス使用の利点を発揮することができる。したがって、燃
料比一定の条件下での高微粉炭比操業に対し、小中骸コ
ークスの高炉への直接の使用の道を開くものであり、し
かも、この効果が、従来の高炉操業方法を大幅に変更す
ることなく、簡便に達成できる点で工業的な意義は大き
い。As described above, the method of charging a raw material for a blast furnace according to the present invention is particularly suitable for high pulverized coal ratio operation (low coke ratio operation) under a constant fuel ratio condition. Can be segregated and charged to the inside of the furnace. Therefore, even if small coke is used, it can be operated without causing troubles such as pressure loss in the periphery of the furnace and in the cohesive zone, while improving the coke production yield, and improving the permeability of ores in the blast furnace. The advantages of using small coke coke, such as an improvement in the reduction rate, can be exhibited. Therefore, compared with the operation of high pulverized coal ratio under the condition of constant fuel ratio, it opens the way to use small coke coke directly to the blast furnace, and this effect greatly improves the conventional blast furnace operation method. It is industrially significant in that it can be easily achieved without changing to.
【図１】本発明の実施例を示し、炉内周辺部のみのO1の
鉱石類層のWOL/WOと、小中骸コークスの偏析度を示す説
明図である。BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing WOL / WO of an ore layer of O 1 only in a peripheral portion inside a furnace and a segregation degree of small coke in the embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例を示し、炉内半径方向の各部位
におけるO1の鉱石類層の、小中骸コークスの偏析度を示
す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing the example of the present invention and showing the degree of segregation of small coke in the ore layer of O 1 in each part in the furnace radial direction.
【図３】大ベルホッパーを模式的に示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a large bell hopper.
1 ：大ベル、 2：ベルカップ 、3 ：小中骸コークスを
混合しない鉱石類、4 ：小中骸コークスの混合鉱石類、
5 ：大ベルホッパー1: large bell, 2: bell cup, 3: small ore mixed with ore not mixed with coke, 4: small ore mixed ore with coke,
5: Large bell hopper
Claims (5)
おいて、大ベルホッパーに積みつけられた鉱石類の下部
領域に、小中骸コークスを予め混合するとともに、この
下部領域を、小中骸コークスを混合した下部鉱石類の重
量 (WOL)の、大ベルホッパーに積みつけられた鉱石類の
総重量 (WO) に対する割合 (WOL/WO)が0.2 以下となる
領域とし、これら鉱石類を大ベルホッパーより炉内に装
入することにより、前記小中骸コークスを炉内周辺部へ
偏析装入することを特徴とする高炉用原料の装入方法。In a method for charging a blast furnace raw material into a bell-type blast furnace, small coke coke is preliminarily mixed with a lower region of ores stacked in a large bell hopper, and the lower region is formed into a small region. The area where the ratio (WOL / WO) of the weight (WOL) of the lower ore mixed with sludge coke to the total weight (WO) of the ore stacked in the large bell hopper is 0.2 or less, And charging the small coke into the furnace by segregating the small coke into the furnace from a large bell hopper.
で操業するとともに、鉱石類(O) と塊コークス(C) との
炉内堆積重量比O/C が4.5 以上の高O/C 操業を行うもの
である請求項１に記載の高炉用原料の装入方法。2. The bell-type blast furnace operates under the condition of a constant fuel ratio, and has a high O / C ratio of ore (O) and lump coke (C) of 4.5 or more. The method for charging raw materials for a blast furnace according to claim 1, wherein the C operation is performed.
の微粉炭を高炉に吹き込んで行われる請求項２に記載の
ベル式高炉操業方法。3. The bell-type blast furnace operating method according to claim 2, wherein the high O / C operation is performed by blowing pulverized coal of 150 kg / t-pig iron or more into the blast furnace.
ある請求項１乃至３のいずれか１項に記載のベル式高炉
操業方法。4. The bell-type blast furnace operating method according to claim 1, wherein the particle size of the small coke is 35 mm or less.
コークスの量を、5〜100kg/t −pig とする請求項１乃
至４のいずれか１項に記載のベル式高炉操業方法。5. The method of operating a bell-type blast furnace according to claim 1, wherein the amount of the small coke premixed with ores is 5 to 100 kg / t-pig.
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|---|---|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009001869A (en) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for operating blast furnace |
| JP2012172225A (en) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Nippon Steel Corp | Method for charging raw material into blast furnace |
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1998
- 1998-02-13 JP JP03125598A patent/JP3485787B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2012172225A (en) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Nippon Steel Corp | Method for charging raw material into blast furnace |
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