JPS6157363B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6157363B2
JPS6157363B2 JP2446480A JP2446480A JPS6157363B2 JP S6157363 B2 JPS6157363 B2 JP S6157363B2 JP 2446480 A JP2446480 A JP 2446480A JP 2446480 A JP2446480 A JP 2446480A JP S6157363 B2 JPS6157363 B2 JP S6157363B2
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JP
Japan
Prior art keywords
furnace
temperature
cohesive zone
blast
furnace wall
Prior art date
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Expired
Application number
JP2446480A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56123305A (en
Inventor
Kan Ezaki
Shinjiro Waguri
Masaaki Tokunaga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2446480A priority Critical patent/JPS56123305A/ja
Publication of JPS56123305A publication Critical patent/JPS56123305A/ja
Publication of JPS6157363B2 publication Critical patent/JPS6157363B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/006Automatically controlling the process

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、高炉を少ない燃料比のもとに高い生
産性で操炉する方法を提供するものである。 通常高炉の操業において、その炉内反応は間接
還元と直接還元で集約される酸化鉄の還元反応
と、これを溶融するに必要な熱量を供給する酸化
燃焼反応が代表的な反応である。 従つて高炉の生産性を高めるためには、還元能
の増強と熱量の増大が必要になる。このことは共
に炭素の供給量の増大を求めることであり、併せ
て、酸素の供給量の増量を求めることである。そ
の結果装入炭素量、即ち装入コークス量と吹込重
油量の増大を求めることとなり、送風量の増大が
必要となる。 しかしながら、高炉は炉体容積が不変であり、
同一容積の炉体に反応物質を増量装入してもその
炉内圧を高めるか、炉内温度を高めるか或いは、
その両方を行つて雰囲気の反応活性度を高めない
と、目的の生産性を高めることはできない。更に
熱量の増大が、上記の処置で不足するときは送風
に熱風炉の許容限界内で外部熱を託し、送風温度
を上昇せしめて供給する。 一般に行なわれる生産性の増大は、この処置ま
でが行なわれるのであるが、前述の通り容積不変
の炉容積に風量を増大供給し、かつ風温を高かめ
るにしても風温には余り余力がないのが実状であ
ることから、必要熱量を風量増を主体に行うこと
となる。このため吹込熱風の炉内通過速度が早ま
り、送風からの装入原料への熱供給は、炉体への
送風吹込位置から排出口である炉頂方向の長い範
囲にわたることとなる。その結果、装入原料の溶
融開始点が熱伝達の完了する上方へ引き上げら
れ、融着帯は縦長の釣り鐘型の形状を呈する。融
着帯がこのような形状を呈すると装入原料の予
熱、間接還元帯である融着帯上部スペースが狭少
となり、開接還元率が低下し、勢いソリユーシヨ
ンロスを内在する直接還元に炉内還元反応の大半
を依存することとなり、ここで発生した還元性ガ
スを活用することなく炉頂から排出し、結果的に
は燃料比の増大を招く。 本発明はこの問題点を解決し、限られた炉容積
のもと、生産性を大巾に増大する時に燃料比の増
大を防ぎ、併せて効率のよい炉内反応を維持して
高炉操業を行うためなされたもので、その特徴と
するところは、羽口先温度を2500℃以上とし、
(装入鉄鉱石+装入焼結鉱)重量0/装入コーク
ス重量Cの炉内構成を炉中心部>炉壁部に調整す
る共に、融着帯根部の炉壁温度Dと融着帯根部上
方の炉壁最高温度Sの比をS/D≦1に制御して
操炉することを特徴とする高炉の操業方法にあ
る。 本発明を実施するにあたつて行なわれる装入原
料の事前処理および装入に際しての分布調整は、
通常行なわれている焼結化、或いはペレツト化に
加えてバリアブルアーマー、または旋回シユート
を用いる。現状において高炉操業技術で用いられ
ているすべての技術の使用は制限がない。 本発明において、羽口先温度を2500℃以上に限
定するのは、本発明者等が既に特願昭54−56037
での提案にも述べているように前述した増熱を直
接送風温度の上昇およびまたは羽口での蒸気添
化、重油燃焼による吸熱反応の削減で行い。そし
て融着帯下で増加する直接還元に必要な反応熱に
対処し、かつ余剰の還元性ガスを融着帯上方の予
熱間接還元帯で還元に活用して炉内反応のバラン
スを維持し、融着帯の上方への長大化を防ぐため
である。 なお本発明における羽口先温度とは次式によつ
て求められる送風羽口先の炉内レースウエイ温度
である。 Tf=(0.340+0.498WHO+0.356VO)T+551+2625VO+1576WHO−
519WOil/0.367+0.693WHO+0.397VO+0.740WOil 但し、 Tf:羽口先温度 〔℃〕 WH2O:送風湿分 〔g/Nm3−送風〕 VO2:送風酸素富化量 〔Nm3/Nm3−送風〕 TB:送風温度 〔℃〕 WOil:重油吹込量 〔g/Nm3−送風〕 本発明において、上記した羽口先温度を安定し
て得るためには、特願昭54−28374、特願昭54−
28877、特願昭54−29774の提案を実施して送風温
度を安定して1300℃以上、好ましくは1350℃以上
にすることが望ましい。 次いで本発明において、(装入鉄鉱石+装入焼
結鉱)の重量/装入コークスの重量(以下O/C
と称す)を炉壁部<炉中心部に限定するのは、炉
中心部の通気抵抗を炉壁部の1.2〜2倍に高め増
風によつて炉中心流が増大するのを抑制し、上記
羽口先温度の上昇と併せて融着帯の上方への長大
化を物理的に防ぐためである。 即ちO/Cと通気抵抗の関係は、O/Cの0.5
の変化に対し通気抵抗は約5%変動する。本発明
はこの知見をもとに増風によつて付随的に上昇す
る炉中心部ガス流を抑制し、増風前の炉内上昇ガ
ス流のバランスを維持するものであつて、例えば
炉壁部のO/Cを3以上、5以下とし現状の製銑
技術における一般的なレベルとする。これは3未
満および5を超えると燃料比が悪化し、かつ効率
の悪い炉内反応を招き円滑な炉内反応の維持が難
しくなるためである。また炉中心部のO/Cを6
〜10とし基本的には上記したように本来通気抵抗
が低目になつている中心部に増量熱風が優先通過
するのを防ぎ、かつ上記した炉壁部の健全な炉内
反応を維持するためで、5を超えることは中心部
の降下物の炉内反応を遅らせ、不可避的に融着帯
頂部(中心部)が、上方に移動するのを積極的に
抑制引き下げるためである。この引き下げを行つ
て、なお、炉内反応のバランスを崩さないために
は、前記した限定羽口先温度があつてはじめて保
証されるものである。 次に融着帯根部の炉壁温度と該部上方の炉壁最
高温度の比を1以下とするのは、前記した融着帯
形状を最も円滑、健全で効率のよい炉内反応をも
たらすお椀型にするためである。即ち、融着帯根
部については、例えば特願昭54−15716の提案を
実施して把握することが可能であり、これによつ
て確認された根部位置の炉壁に根部からおよんで
くる熱負荷を、例えば炉体冷却用ステーブに埋設
した測温器、あるいは炉体冷却用冷却函に埋設し
た測温器で測定する。又根部より上方部の炉壁も
同様に設けた測温器で同部にかかる熱負荷を測定
する。(以下、前者の測定値をDと称し、後者の
それをSと称す)。 この時の測定値SとDと炉内融着帯の形状の関
係は、ステーブ温度を炉壁温度として示す第一図
の如くお椀型の融着帯形状Aと、釣り鐘型の融着
帯形状Bの各々において、炉壁温度はAT、BTの
パターンを示す。この関係は本発明者等が種々の
実験検討を重ねて発見したもので、現状の高炉操
炉技術においては、外部から炉内の融着帯形状を
最も的確、かつ実用上求められる精度以上で把握
できる手段である。従来、操業上の指標としてい
た炉内ガス利用率、通気抵抗、単なる炉壁温度、
溶銑温度、羽口先温度、炉内圧力、荷下り状況等
は炉内反応状況を断片的に知る指標にとどまつて
いたに過ぎない、換言すると炉内反応を総合的に
示す融着帯の形状を操業中に連続的に把握するこ
となく、前記各要素の観察監視を続け操炉を行つ
ていたのである。従つて、断片的な調整は一応技
術的であり、科学的であるとされながらその総合
的な状態については、推測の域を出ないものであ
る。一つの調整が他の要素に影響し、変動せしめ
る状態の因果関係とその後の変化の見込を予測し
つつ調整をするに過ぎず結果的には高炉から生成
される溶銑、溶滓、装入物の降下状況等高炉から
の出力を解析するまでは、その間の実態を総合的
に知ることはなかつた。 本発明は、本発明者等が発見した連続的に炉内
反応の経過、推移の実態を把握する手段を用い
て、炉内反応が最も円滑、健全、かつ効率よく生
成する範囲に限定管理することを一要件とするも
のであつて、この範囲を維持する手段としては前
述の通り既存の装入物分布調整技術、および各要
素調整技術を既存の因果関係の理論にたつて採用
するものである。 このパターンは、本発明者等の解析によると根
部を除く融着帯と炉壁との距離の関係から融着帯
の形状と相関高く現れることが確認されたもの
で、図に明らかなように炉内反応が最も円滑、健
全、かつ効率のよい時の融着帯Aと炉壁間の距離
は、炉容に対し、或いは炉生産能力に対し過大気
味の生産条件を用いて炉内反応の効率が悪い時の
融着帯Bと炉壁間の距離に比し長く、その上融着
帯と炉壁間の容積も大きく、融着帯を通過したガ
ス流は広く分散してシヤフト部装入物中を上昇す
ることとなる、その結果、炉壁温度はATで示す
レベルに落ちつき融着帯根部位置の炉壁温度D以
上を示すことはない。これに反し、融着帯がB形
状のときは、根部の上方の炉壁温度は高く、その
部分の最高温度は融着帯根部位置の炉壁温度Dを
遥に超える。この関係の境界は、本発明者等がシ
ヤフト用特殊ゾンデにより把握した融着帯形状
と、炉況を示す各要素データと炉の生成物解析の
結果からS/Dが1を超えると融着帯形状と炉況
は共に異常を示しはじめることが判明した。従つ
て、本発明ではS/Dを1以下に限定するもので
ある。このS/Dの制御は羽口先温度を2500℃以
上に調節の後、送風温度、およびまたは羽口への
重油、蒸気への添加量を微調整して行う。 なお、炉壁温度については、本発明等の確認で
は永年の製銑技術の実績と科学的な解析により明
らかにされている炉内反応と、その熱活動の関係
から炉体鉄皮への熱負荷が実用上許容されるレベ
ルで、不均等にもならない断熱、冷却技術が適用
される。従つて、炉毎の操業条件の差から生ずる
温度レベルの差はあるが、S/Dの比の炉毎の差
は実質的に皆無に等しく、かつ本発明者等の数多
い実験では、このS/Dは0.5以下に下ることは
なかつた。 実施例 操業前提条件 炉容 5000m3、送風温度 1350℃、羽口先温度
2500℃、出銑レベル 12000t/日 但し、羽口先温度は Tf=(0.340+0.498WHO+0.356VO)T+551+2625VO+1576WHO−
519WOil/0.367+0.693WHO+0.397VO+0.740WOil 但し、 Tf:羽口先温度 〔℃〕 WH2O:送風湿分 〔g/Nm3−送風〕 VO2:送風酸素富化量 〔Nm3/Nm3−送風〕 TB:送風温度 〔℃〕 WOil:重油吹込量 〔g/Nm3−送風〕
【表】
【表】 この表に明らかな通り、羽口先温度を2500℃で
操炉を行つても、炉壁部と炉中心部の各O/Cを
本発明の条件内に調整せず、かつS/Dを1以下
にしなかつた比較例3、4は、燃料比の好転が見
られず、従来操業レベルの440〜450Kg/t-pigに
とどまつた。これに対し、本発明例は出銑比(T
−pig/m3−炉容積)が2.6の高い生産レベルであ
るにも拘らず、従来方法では予想すら出来ない低
い燃料比で操炉ができ、その間の操炉上の問題も
なかつた。 以上説明した本発明方法によると、限られた高
炉々容に対する生産性の増大が求められても、炉
内反応のバランスを崩すことなくその要望に対応
できるので燃料比の増大を併うことなく、生産性
の向上が可能となり、小数の高炉で多量の製銑を
可能として製銑量に対応する所要高炉数を減少す
ると共に、その各々が最も低い燃料比で製銑でき
るので、銑鉄原価の低下も可能となる等、製銑分
野にもたらす効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、高炉融着帯形状と、炉壁温度の関係
を示す図である。第2図は、本発明実施例1、
2、比較例3、4における炉壁温度測定位置を示
す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 羽口先温度を2500℃以上とし、(装入鉄鉱石
    +装入焼結鉱)重量0/装入コークス重量Cの炉
    内構成を炉中心部>炉壁部に調整する共に、融着
    帯根部の炉壁温度Dと融着帯根部上方の炉壁最高
    温度Sの比をS/D≦1に制御して操炉すること
    を特徴とする高炉の操業方法。
JP2446480A 1980-02-28 1980-02-28 Operating method for blast furnace Granted JPS56123305A (en)

Priority Applications (1)

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JP2446480A JPS56123305A (en) 1980-02-28 1980-02-28 Operating method for blast furnace

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JP2446480A JPS56123305A (en) 1980-02-28 1980-02-28 Operating method for blast furnace

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Publication Number Publication Date
JPS56123305A JPS56123305A (en) 1981-09-28
JPS6157363B2 true JPS6157363B2 (ja) 1986-12-06

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