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JPH07228904A - Operation of blast furnace - Google Patents

Operation of blast furnace

Info

Publication number
JPH07228904A
JPH07228904A JP9469694A JP9469694A JPH07228904A JP H07228904 A JPH07228904 A JP H07228904A JP 9469694 A JP9469694 A JP 9469694A JP 9469694 A JP9469694 A JP 9469694A JP H07228904 A JPH07228904 A JP H07228904A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
furnace
coke
alternative
charging
core
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP9469694A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2921392B2 (en
Inventor
Kenji Katayama
賢治 片山
Takanobu Inada
隆信 稲田
Toshinobu Ootsuki
年伸 大槻
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
Sumitomo Metal Industries Ltd
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26435961&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH07228904(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP9469694A priority Critical patent/JP2921392B2/en
Publication of JPH07228904A publication Critical patent/JPH07228904A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2921392B2 publication Critical patent/JP2921392B2/en
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  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prolong the service life of a furnace lining by restraining wearing of a brick at the furnace bottom part of a blast furnace. CONSTITUTION:At the time of charging alternately coke and iron source raw material into the furnace from the furnace top part of the blast furnace, a part of the charging quantity of the coke is substituted with lumpy material 12 having >=1.3 apparent sp. gr., >=80wt.% of fixed carbon, <=1wt.% of volatile matter and 30-200mm of grain diameter. The above lumpy material 12 can be charged into the furnace at the same time of charging the coke 13 but it is desirable to charge the lumpy material, separately with the coke 13 concentrically in the furnace center range. By this method, as a part or a large part of the coke deposited layer 25 at the furnace core is constituted with the larger apparent sp. gr. of lumpy material 12 than the coke 13, the float-up of the coke deposited layer at the furnace core is restrained. Further, the liquid permeability of the deposited layer itself is improved and molten iron flowing speeding at the furnace bottom part is lowered and the brick wearing of the furnace bottom part 19 and the side wall 20 can be restrained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、高炉の操業方法に関
し、特に高炉下部および炉底部における原料の充填・堆
積状態を制御して、炉底部耐火物の溶銑流動による損耗
を抑制する原料装入方法を特徴とする高炉操業方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for operating a blast furnace, and more particularly to charging a raw material for controlling the filling / depositing state of the raw material in the lower part and the bottom of the blast furnace to suppress wear of refractory at the bottom of the furnace due to hot metal flow The present invention relates to a blast furnace operating method characterized by the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】銑鉄を製造する高炉は近年大型化が進
み、それに伴って改修費用も莫大なものになっている。
このため、最近の高炉操業においては、銑鉄の安定製造
とともに、炉寿命の延長が重要な課題になっている。
2. Description of the Related Art Blast furnaces for producing pig iron have become larger in size in recent years, and the repair cost has been enormous accordingly.
Therefore, in recent blast furnace operation, stable production of pig iron and extension of furnace life have become important issues.

【0003】高炉の寿命判断は、生産計画に沿った吹き
止めを除けば、炉本体の損傷程度に基づいて下されるこ
とになるが、そのポイントは、一時的な休風による補修
では対処できないほど炉内面の損傷が甚だしくなってい
るか否かにある。
The life of the blast furnace is judged based on the degree of damage to the furnace body, except for the blow-off in accordance with the production plan. However, the point cannot be dealt with by repairing by a temporary blast. It depends on whether the inner surface of the furnace is seriously damaged.

【0004】近年の高炉操業においては、稼動開始以
降、定期的にあるいは必要に応じて休風し、炉内面から
の補修が行われる。この補修技術の進歩により高炉炉体
の中で羽口より上部の側壁部については、ある程度の炉
体維持が可能となっている。しかし、羽口より下方の炉
体側壁部および底部(以下、それぞれ「炉底側壁」およ
び「炉底底部」という)は、溶銑滓が存在する部位であ
り、また、羽口より下部の内容物の排出が容易でないた
め、同部の損傷に対する抜本的な補修は不可能である。
従って、炉底側壁および炉底底部の損傷状況が高炉の寿
命を決すると言ってよく、炉寿命延長の主眼点は同部の
損傷抑止にある。
In blast furnace operation in recent years, after the start of operation, the blast furnace is blown off periodically or as needed, and repair is performed from the inside of the furnace. Due to the progress of this repair technique, it is possible to maintain the side wall of the blast furnace furnace body above the tuyere to some extent. However, the side wall and bottom of the furnace body below the tuyere (hereinafter referred to as “furnace bottom side wall” and “furnace bottom bottom”, respectively) are the parts where the molten pig iron is present, and the contents below the tuyere Since it is not easy to discharge, it is impossible to radically repair damage to the area.
Therefore, it can be said that the damage condition of the bottom wall of the furnace bottom and the bottom part of the furnace bottom determines the life of the blast furnace, and the main point of extending the life of the furnace is to prevent damage to the same part.

【0005】なお、高炉炉体は、外壁を構成する鉄皮
と、その中側に設置されたステーブ、冷却盤、冷却パイ
プ等の炉体冷却手段、さらにその内側に敷設された耐火
レンガからなるが、前記の炉底底部、炉底側壁の損傷抑
止とは、具体的には炉内面にある耐火レンガの損耗を抑
制することを意味する。
The furnace body of the blast furnace is composed of an iron shell constituting the outer wall, a furnace body cooling means such as a stave, a cooling plate, and a cooling pipe installed on the inner side thereof, and a refractory brick laid inside thereof. However, the above-mentioned suppression of damage to the bottom of the furnace bottom and the side wall of the furnace bottom specifically means suppression of wear of the refractory bricks on the inner surface of the furnace.

【0006】さて、炉底底部、炉底側壁のレンガ損耗の
機構は複雑であるが、損耗の主たる要因はレンガ表面に
接触する溶銑の流動による溶損にあり、炉底底部、炉底
側壁近傍の溶銑が強く流動するほどレンガ損耗は進行す
る。従って、炉底底部、炉底側壁のレンガ損耗を抑制す
るには、炉底部の通液性を制御して炉底底部、炉底側壁
近傍における溶銑流速を低下させる必要がある。
Although the mechanism of brick wear at the bottom of the furnace bottom and the side wall of the furnace bottom is complicated, the main cause of the wear is the melt loss due to the flow of hot metal in contact with the brick surface. Brick wear progresses as the molten pig iron flows strongly. Therefore, in order to suppress the brick wear of the bottom of the furnace bottom and the side wall of the furnace bottom, it is necessary to control the liquid permeability of the furnace bottom to reduce the hot metal flow rate in the vicinity of the bottom of the furnace bottom and the side wall of the furnace bottom.

【0007】従来、炉底側壁あるいは炉底底部のレンガ
損耗を抑制するために行われている高炉への含Ti鉄源原
料の装入あるいは含Ti鉱石の羽口吹き込みは、Ti濃度を
高めて溶銑の粘度を上昇させ、これによって同部近傍の
溶銑流速を低下させようとするものである。しかし、含
Ti鉱石は高価なものであり、これを常用することは製銑
コストを上げることになる。さらに、含Ti鉱石を多量に
使用すれば、出銑・出滓状況が悪化する危険がある。
[0007] Conventionally, in order to suppress the brick wear of the bottom wall of the furnace bottom or the bottom of the furnace bottom, the charging of the Ti-containing iron source raw material into the blast furnace or the blowing of the ore-bearing ore of the Ti-containing ore into the blast furnace is performed by increasing the Ti concentration. It is intended to increase the viscosity of the hot metal and thereby reduce the hot metal flow rate in the vicinity thereof. However, including
Ti ore is expensive, and using it regularly increases the cost of ironmaking. Furthermore, if a large amount of Ti-containing ore is used, there is a risk that the status of tapping and slag will deteriorate.

【0008】ところで、高炉内の装入物の降下挙動は次
のとおりである(例えば、日本鉄鋼協会、鉄鋼基礎共同
研究会の高炉反応部会最終報告書(昭和57年7月)『高
炉内現象とその解析』の中の「解体調査の総合検討結
果」参照)。図9は従来の高炉解体調査で判明した炉内
状態を説明する断面模式図である。
By the way, the falling behavior of the charge in the blast furnace is as follows (for example, the final report of the blast furnace reaction subcommittee of the Japan Iron and Steel Institute and the Iron and Steel Foundation Joint Research Group (July 1982): "Blast furnace phenomena"). And "Analysis" in "Comprehensive Investigation Results of Demolition Survey"). FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining the in-furnace state found by the conventional blast furnace disassembly study.

【0009】図示の高炉1の上半部の塊状部28は、交互
に積層されたコークス層と鉱石層とが層状を維持しなが
ら降下する領域である。その下部の軟化融着帯29は、鉱
石層が軟化融着し、最終的には溶解する領域である。鉱
石層が溶解して消失するとコークスの降下が促進され、
軟化融着帯29の下部と炉芯部31のコークス堆積層との間
にコークス帯30が形成されている。このコークス帯30
は、大部分が羽口21の先端の燃焼帯24へのコークス供給
源となり、一部が炉芯部31へのコークス供給源となる領
域である。
The block portion 28 in the upper half of the illustrated blast furnace 1 is an area where the coke layers and the ore layers, which are alternately stacked, descend while maintaining the layered state. The softening cohesive zone 29 at the lower part is a region where the ore layer is softened and fused and finally melted. When the ore layer melts and disappears, coke fall is promoted,
A coke zone 30 is formed between the lower part of the softening fusion zone 29 and the coke deposit layer of the furnace core section 31. This coke belt 30
Is an area where most of the coke is supplied to the combustion zone 24 at the tip of the tuyere 21, and part of the coke is supplied to the furnace core 31.

【0010】炉芯部31は円錐状のコークス堆積層(以
下、「炉芯コークス堆積層」という)であり、この領域
のコークスは溶鉄中への炭素溶解に消費される以外はほ
とんど反応に関与せず、長時間炉内に滞留する。そし
て、炉底底部19近傍は炉芯コークス堆積層により完全に
占められているのではなく、コークスが存在しない溶銑
だけで占められる空間(以下、「コークフリー層(27)
」という)が存在し得ることが確認されている。
The furnace core portion 31 is a conical coke deposit layer (hereinafter referred to as "furnace core coke deposit layer"), and the coke in this region is mostly involved in the reaction except that it is consumed to dissolve carbon in molten iron. Instead, it stays in the furnace for a long time. Then, the vicinity of the bottom 19 of the furnace bottom is not completely occupied by the core coke deposit layer, but is a space occupied only by the hot metal without coke (hereinafter, referred to as "coke-free layer (27)".
It is confirmed that there can be a).

【0011】上記のコークフリー層27は溶銑流動にとっ
て自由空間であるため、その通液性は、炉芯コークス堆
積層の通液性に比べて著しく高い。このため、コークフ
リー層の存在の有無あるいはその層厚が溶銑流動を大き
く支配する因子となる。すなわち、このコークフリー層
を無くすることができれば、炉底底部19近傍の溶銑流速
を低下させることができ、同部のレンガ損耗の進行を抑
制できることになる。
Since the above-mentioned coke-free layer 27 is a free space for hot metal flow, its liquid permeability is significantly higher than that of the core coke deposit layer. Therefore, the presence or absence of the coke-free layer or the thickness of the layer is a factor that largely controls the hot metal flow. That is, if this coke-free layer can be eliminated, the hot metal flow rate in the vicinity of the bottom 19 of the furnace bottom can be reduced, and the progress of brick wear in the same can be suppressed.

【0012】さて、コークフリー層27は、炉芯コークス
堆積層に作用する溶銑の浮力およびガスによる上向きの
抗力が、炉芯コークス堆積層の自重および炉芯コークス
堆積層にかかる荷重を上回ることによって生じると考え
られる。従って、炉芯コークス堆積層の自重を増すか、
あるいはこれにかかる上部荷重を増加させることによっ
て、炉芯コークス堆積層の浮上を阻止し、コークフリー
層を無くすることができる。この後者の観点から、炉中
心部の鉄源原料/コークス重量比(以下、「O/C比」
という)を上昇させて、炉中心部の装入物荷重を上げる
ことにより、炉底底部近傍のコークス堆積層の浮上を抑
止する方法が、特公平5−7443号公報に開示されてい
る。しかし、炉中心部のO/C比を上昇させることは、
上述の効果を炉底部に与える一方で、羽口より上部の半
径方向ガス流れ分布にも影響を与えることから、高炉内
製銑反応の効率的な進行を妨げ、さらには高炉の安定操
業を阻害する恐れがある。
In the coke free layer 27, the buoyancy of the hot metal acting on the core coke deposit layer and the upward drag force due to the gas exceed the dead weight of the core coke deposit layer and the load applied to the core coke deposit layer. It is thought to occur. Therefore, increasing the dead weight of the core coke deposit layer,
Alternatively, by increasing the top load applied to this, it is possible to prevent the core coke deposit layer from floating and eliminate the coke-free layer. From this latter point of view, the iron source material / coke weight ratio (hereinafter, “O / C ratio”) in the center of the furnace
Japanese Patent Publication No. 5-7443 discloses a method of suppressing the floating of the coke deposit layer in the vicinity of the bottom of the furnace bottom by increasing the load of the charge in the center of the furnace. However, increasing the O / C ratio in the center of the furnace is
While exerting the above effect on the bottom of the furnace, it also affects the radial gas flow distribution above the tuyere, which hinders the efficient progress of the pig iron reaction in the blast furnace and further hinders the stable operation of the blast furnace. There is a risk of

【0013】一方、炉頂部からコークスと鉄源原料(以
下、「鉱石」ともいう)を交互に装入する際に、鉱石層
あるいはコークス層の炉中心部にコークスあるいは通気
性、通液性の向上に適した固体還元剤を装入して、炉芯
コークス堆積層の通気性、通液性の半径方向分布を均一
化する方法が、特公平5−8245号公報に開示されてい
る。この方法によれば、炉内の軟化融着帯形状が改善さ
れて操業の効率化、安定化が期待でき、また、出銑時に
溶銑が炉底上を均一な流速で流動するので、炉芯コーク
ス堆積層の通液性低下による溶銑流の周辺流化に基因す
る炉底周辺壁のレンガ浸食速度が抑えられるとしてい
る。しかし、前述のように、高炉炉底と炉芯コークス堆
積層との間にはコークフリー層が存在する。このため、
炉底上を流動する溶銑の流速は、炉芯コークス堆積層の
通液性よりコークフリー層の通液性、即ち、コークフリ
ー層の厚さによって支配される。従って、この方法は炉
底側壁レンガの浸食軽減には有効であろうと思われる
が、コークフリー層厚さの制御による炉底底部レンガの
浸食軽減を意図してなされたものではない。
On the other hand, when the coke and the iron source material (hereinafter, also referred to as "ores") are charged alternately from the top of the furnace, coke, air permeability, and liquid permeability are provided in the center of the ore layer or coke layer. Japanese Patent Publication No. 5-8245 discloses a method of charging a solid reducing agent suitable for improvement to make the radial distribution of air permeability and liquid permeability of the core coke deposit layer uniform. According to this method, the shape of the softened cohesive zone in the furnace can be improved to improve the efficiency and stability of the operation, and the hot metal flows at a uniform flow rate on the bottom of the furnace during tapping, It is said that the brick erosion rate on the peripheral wall of the furnace bottom due to the peripheral flow of the hot metal flow due to the reduced liquid permeability of the coke deposit layer is suppressed. However, as described above, a coke-free layer exists between the blast furnace bottom and the core coke deposit layer. For this reason,
The flow velocity of the hot metal flowing on the furnace bottom is controlled by the liquid permeability of the coke free layer, that is, the thickness of the coke free layer rather than the liquid permeability of the core coke deposit layer. Therefore, this method seems to be effective for reducing the erosion of the bricks on the bottom wall of the furnace bottom, but it is not intended to reduce the erosion of the bricks on the bottom of the furnace bottom by controlling the thickness of the coke-free layer.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、炉芯
コークス堆積層の自重を増加させ、溶銑の浮力による炉
芯コークス堆積層の浮上を阻止することによって、高炉
の効率的かつ安定な銑鉄製造を阻害することなく、炉底
底部および炉底側壁のレンガ損耗を抑制できる高炉の操
業方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to increase the dead weight of the core coke deposit layer and prevent the core coke deposit layer from rising due to the buoyancy of the hot metal, so that an efficient and stable blast furnace can be obtained. It is an object of the present invention to provide a method for operating a blast furnace that can suppress brick wear on the bottom of the furnace bottom and the side wall of the furnace bottom without hindering pig iron production.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
(1) および(2) の高炉操業方法にある。
The summary of the present invention is as follows.
It is in the blast furnace operation method of (1) and (2).

【0016】(1) 高炉炉頂部からコークスと鉄源原料を
交互に炉内に装入するに際し、上記コークスの装入量の
一部を、見掛比重が 1.3以上、固定炭素含有率が80重量
%以上、揮発分含有率が1重量%以下で、かつ、粒径が
30〜200mm の塊状物で代替することを特徴とする高炉の
操業方法。
(1) When alternately charging coke and iron source material into the furnace from the top of the blast furnace, a part of the charging amount of the above coke has an apparent specific gravity of 1.3 or more and a fixed carbon content of 80%. If the content of volatile matter is 1% by weight or more and the particle size is
A blast furnace operating method characterized by substituting 30-200 mm lumps.

【0017】(2) 上記(1) に規定する塊状物を上記コー
クスの装入量の一部に代替し、しかもこの塊状物を炉中
心領域に重点的に装入することを特徴とする高炉の操業
方法。
(2) A blast furnace characterized in that the agglomerates specified in (1) above are replaced with a part of the charging amount of the coke, and the agglomerates are mainly charged into the central region of the furnace. Operating method.

【0018】上記の塊状物とは、後の実施例に示すよう
な炭素系または黒鉛系のもので、還元剤として作用する
ものである。この塊状物による代替量は、装入コークス
のおよそ2〜15重量%が目安である。この程度の塊状物
を同量のコークスに置換して使用することになる。
The above-mentioned lumps are carbon-based or graphite-based as shown in the following examples, and act as a reducing agent. As a standard, the amount of substitution by the agglomerates is about 2 to 15% by weight of the charged coke. This amount of lumps will be replaced with the same amount of coke before use.

【0019】通常、高炉操業では、炉頂部に設けたベル
式装入装置またはベルレス式装入装置を用いる。この通
常装入装置を用いてコークスと鉄源原料を交互に装入
し、炉内に層状に堆積させる。鉄源原料の主体は、鉄鉱
石および焼結鉱であるが、本明細書ではこれらをまとめ
て「鉱石」と記すことがある。本発明方法では、装入す
べきコークスの一部として、コークス代替塊状物(以
下、「代替塊状物」と記す)を使用する。
In the blast furnace operation, a bell type charging device or a bellless type charging device provided at the top of the furnace is usually used. Coke and iron source raw materials are alternately charged using this normal charging device and deposited in layers in the furnace. Main sources of the iron source raw material are iron ore and sinter, but in the present specification, these may be collectively referred to as “ore”. In the method of the present invention, a coke substitute lump (hereinafter referred to as “substitute lump”) is used as a part of the coke to be charged.

【0020】上記の代替塊状物は、コークスと同時装入
してコークス層中に混合されてもよいが、炉中心領域に
重点的に装入してもよい。
The above-mentioned alternative agglomerates may be simultaneously charged with coke and mixed in the coke layer, but may be charged mainly in the central region of the furnace.

【0021】図1は、本発明方法の代替塊状物をコーク
スと同時装入する実施態様例と原料堆積状態を説明する
高炉上部の模式的断面図で、(a)はベルレス式高炉、
(b)はベル式高炉である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an upper part of a blast furnace for explaining an example of an embodiment in which an alternative lump of the method of the present invention is simultaneously charged with coke and a raw material deposition state. (A) is a bellless blast furnace,
(B) is a bell-type blast furnace.

【0022】同図(a)に示すように、ベルレス式装入
装置2の固定ホッパー4内に貯えた代替塊状物12とコー
クス13は、分配シュート3を旋回させながら炉内に同時
装入される。そして、分配シュートの傾動角度を変化さ
せて原料落下軌跡18を炉周辺側から炉中心側に移行させ
る。このとき、旋回後半の傾動角度β°と鉱石装入時の
旋回後半の傾動角度α°との関係を、β°<α°とする
ことにより、炉中心領域の代替塊状物混合コークス層14
の厚さが厚く、鉱石層15が薄くなるようにして、炉中心
領域の代替塊状物存在量を高めるのが望ましい。
As shown in FIG. 1 (a), the alternative lumps 12 and coke 13 stored in the fixed hopper 4 of the bellless charging device 2 are simultaneously charged into the furnace while the distribution chute 3 is swirling. It Then, the tilt angle of the distribution chute is changed to shift the raw material drop trajectory 18 from the furnace peripheral side to the furnace center side. At this time, by setting the relationship between the tilt angle β ° in the latter half of turning and the tilt angle α ° in the latter half of turning when ore is charged to β ° <α °, the alternative lump mixture coke layer 14 in the central region of the furnace
It is desirable that the ore layer 15 be thicker and the ore layer 15 be thinner so as to increase the amount of the alternative lumps in the central region of the furnace.

【0023】同図(b)に示すように、ベル式装入装置
5の大ベル6とベルカップ7の内部に貯えた代替塊状物
12とコークス13は、ムーバブルアーマー8で反撥され
て、原料落下軌跡18に従って、炉内に同時装入される。
このムーバブルアーマーの傾斜角度の制御では、装入原
料の落下位置が炉周辺側に限定されるので、炉中心領域
の代替塊状物混合コークス層14を特別に厚くすることは
難しい。従って、本発明で規定した粒径範囲の大径側で
燃焼性が阻害されない粒径を持つ代替塊状物を用いるこ
とにより、大径粒ほど炉中心側に堆積する再分級現象を
利用して、炉中心領域の代替塊状物存在量を高めるのが
望ましい。
As shown in FIG. 2 (b), the alternative lumps stored inside the large bell 6 and bell cup 7 of the bell type charging device 5.
The coke 12 and the coke 13 are repelled by the movable armor 8 and are simultaneously charged into the furnace according to the raw material falling trajectory 18.
In this control of the tilt angle of the movable armor, the falling position of the charging raw material is limited to the peripheral side of the furnace, so that it is difficult to make the alternative mass-mixed coke layer 14 in the furnace central region particularly thick. Therefore, by using an alternative lump having a particle size that does not inhibit combustibility on the large diameter side of the particle size range specified in the present invention, by utilizing the reclassification phenomenon that the larger diameter particles are deposited on the furnace center side, It is desirable to increase the abundance of alternative agglomerates in the central region of the furnace.

【0024】図2は、本発明方法の代替塊状物単味を中
心装入する実施態様例と原料堆積状態を説明する高炉上
部の模式的断面図で、(a)はベルレス式高炉、(b)
はベル式高炉である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the upper part of the blast furnace for explaining an example of the embodiment of the method of the present invention in which an alternative mass alone is centrally charged and a raw material deposition state. )
Is a bell-type blast furnace.

【0025】図に示すように、代替塊状物12は通常装入
装置とは別ルートの装入装置9を用い、装入シュート10
を介して炉中心領域に充填装入される。一方、鉱石およ
びコークス13は、前記図1と同様の方法でベルレス式装
入装置2またはベル式装入装置5から炉内に装入され
る。このとき、図示のように1サイクルの原料装入順序
を、「代替塊状物」→「コークス」→「鉱石」の順とす
ることにより、炉中心領域へのコークス層16の浸入を抑
制し、中心装入された代替塊状物層17がコークス層16内
に埋没されないようにして、炉中心領域の代替塊状物存
在比率を高めるのが望ましい。
As shown in the figure, the alternative lump 12 uses a charging device 9 of a different route from the normal charging device, and a charging chute 10
It is charged into the central area of the furnace via. On the other hand, the ore and coke 13 are charged into the furnace from the bellless charging device 2 or the bell charging device 5 in the same manner as in FIG. At this time, as shown in the drawing, the order of charging the raw materials in one cycle is set to the order of “alternative lumps” → “coke” → “ore”, thereby suppressing the infiltration of the coke layer 16 into the furnace central region, It is desirable to prevent the centrally charged alternative mass layer 17 from being buried in the coke layer 16 so as to increase the ratio of alternative mass existing in the central region of the furnace.

【0026】図示は省略するが、原料装入順序を「コー
クス」→「代替塊状物」→「鉱石」の順として、鉱石層
15の炉中心領域を置き換える形で代替塊状物を堆積させ
てもよい。ただしこの場合は、炉中心部の通気性を抑制
し、同部の生産性低下を最小限に抑えるため、代替塊状
物層を適度に鉱石層15内に埋没させるのがよい。なお、
同図(a)において、代替塊状物の中心装入を別ルート
装入装置9によらず、ベルレス式装入装置2を用い、分
配シュート3の傾動角度を小さく一定にして実施しても
よい。
Although not shown in the drawing, the ore layer is formed by setting the raw material charging order as “coke” → “alternative lump” → “ore”.
Alternate agglomerates may be deposited to replace the fifteen core areas. However, in this case, it is preferable to appropriately bury the alternative lump layer in the ore layer 15 in order to suppress the air permeability in the central part of the furnace and minimize the decrease in productivity of the part. In addition,
In the same figure (a), the central charging of the alternative lumps may be performed by using the bellless charging device 2 instead of the separate route charging device 9 and by making the tilt angle of the distribution chute 3 small and constant. .

【0027】[0027]

【作用】図3は、本発明方法を説明するための代替塊状
物とコークスを同時装入した高炉の炉内状態を説明する
模式的断面図である。図示のように、高炉上半部の塊状
部においては、通常装入装置から装入された代替塊状物
混合コークス層14と鉱石層15とが交互に積層され、層状
を維持しながら炉内を降下する。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the state of the inside of a blast furnace in which an alternative lump and coke are simultaneously charged for explaining the method of the present invention. As shown in the figure, in the agglomerate portion of the upper half of the blast furnace, the alternative agglomerate mixture coke layers 14 and ore layers 15 charged from the normal charging device are alternately laminated, and the inside of the furnace is maintained while maintaining the layered state. To descend.

【0028】ここで、炉中心部を降下するコークス13と
代替塊状物12は、炉芯コークス堆積層25内に入り長時間
炉内に滞留する一方、その残り、および炉半径方向の中
間から炉周辺領域に存在するコークス13と代替塊状物12
は、炉芯コークス堆積層25と鉱石軟化融着層22とで作ら
れるすり鉢状の領域23を降下して、羽口21の先端に向っ
て流入し、コークス燃焼帯24内で燃焼消費される。
Here, the coke 13 and the alternative lump 12 descending in the center of the furnace enter the furnace core coke deposit layer 25 and stay in the furnace for a long time, while the remainder and the middle of the furnace radial direction from the furnace. Coke 13 and alternative mass 12 present in the surrounding area
Is descended through a mortar-shaped region 23 formed by the furnace core coke deposit layer 25 and the ore softening and fusing layer 22, flows toward the tip of the tuyere 21, and is burned and consumed in the coke combustion zone 24. .

【0029】上述のように、本発明方法では、炉芯コー
クス堆積層25を見掛比重が約1程度のコークス13と見掛
比重が 1.3以上と大きい代替塊状物12とから構成でき
る。そして、代替塊状物構成比率がコークス代替比率に
近い値まで高められるので、炉芯コークス堆積層25の自
重25Wを通常コークスだけを装入した場合より高めるこ
とができる。従って、炉芯コークス堆積層25の自重25W
を溶銑26の浮力26Fに対して相対的に増加させることに
より、炉芯コークス堆積層25の浮上を抑制し、コークフ
リー層27の厚さを薄くすることができる。これにより、
炉底底部19近傍の溶銑流速が低下して炉底底部19のレン
ガ損耗が小さくなる。
As described above, in the method of the present invention, the core coke deposit layer 25 can be composed of the coke 13 having an apparent specific gravity of about 1 and the alternative lump 12 having an apparent specific gravity of 1.3 or more. Since the alternative lump composition ratio is increased to a value close to the coke replacement ratio, the deadweight 25 W of the core coke deposit layer 25 can be increased compared to the case where only normal coke is charged. Therefore, the core weight of the core coke deposition layer 25 is 25 W
Is relatively increased with respect to the buoyancy 26F of the hot metal 26, the floating of the core coke deposit layer 25 can be suppressed and the thickness of the coke free layer 27 can be reduced. This allows
The flow velocity of the hot metal in the vicinity of the bottom 19 of the furnace bottom is reduced, and the brick wear of the bottom 19 of the furnace bottom is reduced.

【0030】上記の代替塊状物は、コークスよりも緻密
で強度が大きく、炉内における劣化がコークスより少な
いものでなければならない。このような代替塊状物を用
いれば、炉芯コークス堆積層25の通液性は、同一装入粒
径のコークスだけで構成される炉芯コークス堆積層の通
液性よりも良好になる。このため、コークスだけを装入
した場合に見られる炉芯コークス堆積層の通液性悪化に
よる炉底側壁20の近傍の溶銑流速の増加、それに伴う炉
底側壁20のレンガ損耗の進行も同時に抑止することがで
きる。
The above-mentioned alternative lump must be denser and stronger than coke and less deteriorated in the furnace than coke. When such an alternative lump is used, the liquid permeability of the core coke deposit layer 25 becomes better than the liquid permeability of the core coke deposit layer composed only of coke having the same charging particle diameter. For this reason, the increase in the hot metal flow velocity in the vicinity of the furnace bottom side wall 20 due to the deterioration of the liquid permeability of the furnace core coke deposit layer observed when only the coke is charged, and the accompanying brick wear of the furnace bottom side wall 20 are also suppressed at the same time. can do.

【0031】ここで、本発明方法で用いるコークス代替
塊状物の具備すべき特性について具体的に説明する。そ
の見掛比重が 1.3以上でなければならないのは、コーク
スの比重より大きいものを装入して、炉芯コークス堆積
層の自重を上げ、コークフリー層の生成を抑止するため
である。また、固定炭素含有率を80重量%以上とするの
は、代替塊状物が高炉用還元剤としてコークスと同様の
燃焼性、還元性を有するものでなければならないからで
ある。代替塊状物の揮発分が1重量%以下というのは、
炉内においてガス発生等により自壊して粉化しないため
に必要な条件である。
Here, the characteristics to be possessed by the coke substitute lump used in the method of the present invention will be specifically described. The apparent specific gravity must be 1.3 or higher in order to suppress the generation of coke-free layer by charging the coke with a specific gravity higher than that of the coke deposit layer. The fixed carbon content is set to 80% by weight or more because the substitute lump must have the same combustibility and reducibility as coke as the reducing agent for the blast furnace. The volatile content of the alternative mass of 1% by weight or less means that
This is a condition necessary for preventing self-destruction and powdering due to gas generation in the furnace.

【0032】さらに、代替塊状物の粒径は30〜200mm の
範囲内とするのであるが、その下限値は、高炉装入コー
クスの下限粒径から決定されたもので、装入コークスの
一部を代替塊状物で代替しても炉内通気性を悪化させる
ことがない値である。一方、上限値は、代替塊状物が通
常コークスを想定して設計された搬送、貯蔵、装入等の
設備の制約を受けず、また代替塊状物が炉内のコークス
燃焼帯に流入した際に、円滑な燃焼消失を可能にするた
めに設定されたものである。
Further, the particle size of the substitute lumps is set within the range of 30 to 200 mm, and the lower limit value is determined from the lower limit particle size of the blast furnace charging coke, which is a part of the charging coke. It is a value that does not deteriorate the air permeability in the furnace even if the substitute is replaced with the substitute lump. On the other hand, the upper limit is not restricted by equipment such as transportation, storage, charging, etc. where the alternative lump is designed assuming normal coke, and when the alternative lump enters the coke combustion zone in the furnace. , Is set to enable smooth combustion disappearance.

【0033】図4は、本発明方法の望ましい実施態様を
示す図3と同様の図で、代替塊状物をコークスとは別に
炉中心領域に重点的に装入する場合を示すものである。
FIG. 4 is a view similar to FIG. 3 showing a preferred embodiment of the method of the present invention, and showing a case where the alternative lumps are mainly charged in the central region of the furnace separately from the coke.

【0034】図示のように、通常装入装置から鉱石を装
入して鉱石層15を形成し、次に別ルート装入装置または
ベルレス式装入装置を用いて代替塊状物12を炉中心領域
に装入し、代替塊状物層17を形成させた後、コークス13
を通常装入装置から装入してコークス層16を形成する。
As shown, the ore is charged from the normal charging device to form the ore layer 15, and then the alternative mass 12 or the bellless charging device is used to replace the alternative mass 12 with the central region of the furnace. Into the coke 13 after forming the alternative mass layer 17 into the
Is charged from a normal charging device to form the coke layer 16.

【0035】前述のように、炉中心領域に装入された代
替塊状物12は炉芯コークス堆積層25に供給され、炉芯コ
ークス堆積層25の代替塊状物 (見掛比重 1.3以上) 構成
比率が、コークス代替比率の3〜5倍まで高められる。
従って、炉芯コークス堆積層25の自重25Wの増加により
炉芯コークス堆積層25の浮上を阻止し、コークフリー層
をなくすことができる。これにより、炉底底部19近傍の
溶銑流速は、前述した図3の場合よりさらに低下し、炉
底底部19および炉底側壁20のレンガ損耗抑止効果をさら
に高めることができる。
As described above, the alternative lump 12 charged in the central region of the furnace is supplied to the core coke deposit layer 25, and the alternative lump of the core coke deposit layer 25 (apparent specific gravity of 1.3 or more) is formed. Is increased to 3 to 5 times the coke substitution ratio.
Therefore, by increasing the own weight 25W of the core coke deposit layer 25, it is possible to prevent the core coke deposit layer 25 from floating and eliminate the coke-free layer. As a result, the hot metal flow velocity near the bottom 19 of the furnace bottom is further reduced as compared with the case of FIG. 3 described above, and the effect of suppressing brick wear of the bottom 19 and bottom side wall 20 of the furnace can be further enhanced.

【0036】なお、図示は省略するが、原料装入順序を
「コークス」→「代替塊状物中心装入」→「鉱石」の順
として、鉱石層の中心領域に代替塊状物層を形成させて
もよい。この場合、炉中心領域に鉱石は殆ど存在せず、
代替塊状物とコークス層のコークスとが存在することに
なる。従って、炉中心領域の代替塊状物とコークスは、
鉱石還元で生成する CO2ガスによる反応劣化を受けるこ
とがないので、炉芯コークス堆積層の通気性、通液性を
高める効果が得られる。しかし、炉芯コークス堆積層
は、代替塊状物とコークスとで構成されることになるの
で、コークフリー層の生成抑止効果は、上述の図4の場
合より劣ることになる。
Although not shown in the figure, the raw material charging sequence is "coke" → "alternative lump center charging" → "ore" to form an alternative lump layer in the central region of the ore layer. Good. In this case, there is almost no ore in the central area of the furnace,
There will be alternative mass and coke layer coke. Therefore, the alternative lumps and coke in the central area of the furnace are
Since it does not undergo reaction deterioration due to CO 2 gas generated by ore reduction, it has the effect of enhancing the air permeability and liquid permeability of the core coke deposit layer. However, since the core coke deposit layer is composed of the alternative lumps and the coke, the coke-free layer generation suppressing effect is inferior to that in the case of FIG. 4 described above.

【0037】図5は、本発明の実施例で得られた代替塊
状物の炉芯構成比率とコークス代替比率との関係を示す
図である。図中数字は実施例のCase No.を示す。また、
●印はベル式高炉で、△印はベルレス式高炉で、別ルー
ト装入装置から代替塊状物を中心装入したCase、◎印は
ベルレス式高炉で分配シュートから代替塊状物を中心装
入したCase、○印はベル式高炉で代替塊状物とコークス
を同時装入したCaseである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the core composition ratio and the coke replacement ratio of the substitute lump obtained in the example of the present invention. The numbers in the figure indicate the case numbers of the examples. Also,
● indicates bell type blast furnace, △ indicates bellless type blast furnace, which is mainly charged with alternative lumps from another route charging equipment, ◎ indicates bellless type blast furnace, which is mainly charged alternative lumps from distribution chute Cases, ○ marks are cases in which alternative lumps and coke were simultaneously charged in a bell-type blast furnace.

【0038】図5に示すように、いずれも代替比率を増
やすとともに、代替塊状物の炉芯構成比率が高くなるこ
とがわかる。そして、同時装入では等重量比率線に近い
炉芯構成比率が得られるのに対し、炉中心装入では等重
量比率線より高い炉芯構成比率が得られる。中心装入で
は代替比率が2重量%未満では、代替塊状物層17がコー
クス層16内に埋没し、炉中心領域へのコークス層の浸入
が多くなる。従って、炉芯コークス堆積層内の代替塊状
物の構成比率が低くなり、コークフリー層の生成抑止効
果が十分に得られない。また、15重量%を超えるCase22
では、すり鉢状領域23に入る代替塊状物が過度に増加す
ることによると思われるコークス燃焼帯24での燃焼状況
の異常が認められた。この結果から、代替塊状物を中心
装入する操業形態では、代替比率を2〜15重量%とする
のが望ましい。
As shown in FIG. 5, it can be seen that as the replacement ratio is increased, the core composition ratio of the alternative lumps is increased. And, while the simultaneous charging gives a core composition ratio close to the equiweight ratio line, the furnace core charging gives a core composition ratio higher than that of the equiweight ratio line. In the case of center charging, if the substitution ratio is less than 2% by weight, the substitution lump layer 17 is buried in the coke layer 16 and the infiltration of the coke layer into the furnace central region increases. Therefore, the composition ratio of the alternative lumps in the core coke deposit layer becomes low, and the effect of suppressing the formation of the coke free layer cannot be sufficiently obtained. In addition, Case22 exceeding 15% by weight
In, an abnormal combustion condition in the coke combustion zone 24 was observed, which is considered to be due to an excessive increase in the alternative lumps entering the mortar-shaped region 23. From this result, it is desirable to set the replacement ratio to 2 to 15% by weight in the operation mode in which the replacement lump is mainly charged.

【0039】また、代替塊状物とコークスを同時装入す
る操業形態では、炉中心部へ代替塊状物を大きく偏在さ
せることが期待できないので、代替塊状物のコークス代
替比率は経済性も考慮して、中心装入のCase19と同等の
炉芯構成比率が得られる5〜10重量%程度を目安とする
のがよい。
Further, in the operation mode in which the substitute lump and the coke are simultaneously charged, it is not possible to expect the substitute lump to be unevenly distributed in the central part of the furnace. Therefore, the coke substitution ratio of the substitute lump is economically considered. As a guide, it is recommended to use about 5 to 10% by weight to obtain the core composition ratio equivalent to that of Case 19 of central charging.

【0040】[0040]

【実施例1】炉容が4800m3でベルレス式装入装置を備え
た高炉 (前記図1(a))を用いて本発明方法を実施した。
表1に使用したコークス代替塊状物の性状を示す。同表
に示すように、使用した代替塊状物はいずれも本発明で
定める特性を備えたものであり、具体的には、代替塊状
物AとBは炭素系耐火物、Cは炭素電極、Dは黒鉛電極
を破砕してそれぞれの粒径に調整したものである。これ
らを用いて表2に示す操業条件および表3に示すベルレ
ス方式装入条件で操業を行った。
Example 1 The method of the present invention was carried out using a blast furnace (Fig. 1 (a)) having a furnace volume of 4800 m 3 and equipped with a bellless charging device.
Table 1 shows the properties of the coke substitute lumps used. As shown in the table, all the alternative lumps used have the characteristics defined in the present invention. Specifically, the alternative lumps A and B are carbon-based refractory materials, C is a carbon electrode, and D is a carbon electrode. Is a graphite electrode crushed and adjusted to each particle size. Using these, operation was performed under the operating conditions shown in Table 2 and the bellless charging conditions shown in Table 3.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】次に、効果の評価方法について述べる。炉
底底部および炉底側壁近傍の溶銑流速が変化すると、炉
底部溶銑と炉底耐火物との間の熱移動もそれに応じて変
化するので、炉底耐火物中の熱流束から溶銑流速を推定
することができる。そこで、炉底底部および炉底側壁の
耐火レンガ内に複数箇所埋設した温度計のデータから得
られる炉底底部および炉底側壁の耐火物内の温度勾配に
基づいて計算される炉底底部および炉底側壁部の熱流束
値(以下、それぞれ「炉底底部貫流熱量」、「炉底側壁
貫流熱量」という)を炉底底部および炉底側壁近傍の溶
銑流速の評価指標とした。
Next, a method of evaluating the effect will be described. When the hot metal flow velocity near the bottom of the furnace bottom and the side wall of the furnace bottom changes, the heat transfer between the hot metal at the furnace bottom and the furnace bottom refractory also changes accordingly, so the hot metal flow velocity is estimated from the heat flux in the furnace bottom refractory. can do. Therefore, the bottom of the furnace bottom and the furnace bottom wall and the furnace are calculated based on the temperature gradient in the refractory of the bottom bottom and the bottom wall obtained from the data of the thermometer embedded in the refractory bricks of the bottom bottom and the side wall of the furnace bottom. The heat flux values of the bottom side wall (hereinafter referred to as "heat flow through the bottom of the furnace bottom" and "heat flow through the bottom of the furnace bottom", respectively) were used as evaluation indices for the hot metal flow velocity at the bottom of the furnace and near the side wall of the furnace.

【0045】実炉試験は表4に示すように、代替塊状物
の種類、粒径および代替比率を変えて行い、各Caseでの
操業期間を30日間とし、その最後の5日間の炉底底部お
よび炉底側壁の貫流熱量値を評価指標とした。また、こ
の時の送風圧変動指数(送風圧の連続記録チャート上の
送風圧記録曲線の長さをチャート送り長さで割った値)
を、操業の安定度を示す指数として用いた。なお、本発
明法を適用する前の状態(以下、「Base」という)を比
較に用いた。
As shown in Table 4, the actual furnace test was performed by changing the type, particle size and alternative ratio of the alternative lumps, and the operation period in each case was 30 days, and the bottom of the furnace bottom for the last 5 days was set. And the amount of heat flow through the bottom wall of the furnace was used as the evaluation index. Also, the blast pressure fluctuation index at this time (a value obtained by dividing the length of the blast pressure recording curve on the continuous blast pressure recording chart by the chart feed length)
Was used as an index showing the stability of the operation. The state before applying the method of the present invention (hereinafter referred to as “Base”) was used for comparison.

【0046】[0046]

【表4】 [Table 4]

【0047】図6は、本発明の代替塊状物をコークスと
ともに炉内に同時装入した実施例1の効果および操業の
安定度を示す図であり、(a)は炉底底部貫流熱量、
(b)は炉底側壁貫流熱量、(c)は送風圧変動指数で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing the effect and operation stability of Example 1 in which the alternative lumps of the present invention were simultaneously charged into the furnace together with the coke, and (a) is the amount of heat flow through the bottom of the furnace,
(B) is the amount of heat flowing through the bottom wall of the furnace bottom, and (c) is the blast pressure fluctuation index.

【0048】本発明方法を適用したいずれの条件 (Case
1〜8) においても、Baseに比較して炉底底部、炉底側
壁ともに貫流熱量が低下している。炉底底部貫流熱量の
低下の度合は代替塊状物の固定炭素含有率が本発明で定
める範囲の下限値であるCase2を除くと、代替塊状物の
見掛比重が高いほど大きくなっている (Case4→Case3
→Case1) 。これは、炉芯コークス堆積層の一部を構成
する代替塊状物の見掛比重が高くなると、炉芯コークス
堆積層の自重が増加してその浮上が抑制され、コークフ
リー層の厚さが薄くなって炉底部の溶銑流速が低下した
ことによる。
Any condition (Case) to which the method of the present invention is applied
Also in 1 to 8), the amount of heat flowing through both the bottom of the furnace bottom and the side wall of the furnace bottom is lower than that of Base. Except for Case 2, which is the lower limit of the fixed carbon content of the alternative lumps in the range defined by the present invention, the degree of decrease in the amount of heat flowing through the bottom of the furnace bottom increases as the apparent specific gravity of the alternative lumps increases (Case 4 → Case 3
→ Case 1). This is because when the apparent specific gravity of the alternative lumps that form a part of the core coke deposit layer increases, the self-weight of the core coke deposit layer increases and its floating is suppressed, and the thickness of the coke-free layer becomes thin. This is because the hot metal flow rate at the bottom of the furnace decreased.

【0049】一方、炉底側壁貫流熱量低下の度合いは、
固定炭素含有率が高く、揮発分が少なくなるほど大きく
なり、また、送風圧変動指数も低くなっている (Case2
→Case1→Case3→Case4) 。これは、代替塊状物の揮
発分が少なくなると、炉内での粒度劣化が少なくなり、
炉芯コークス堆積層の通液性が改善されて、炉底側壁周
辺の溶銑流速が低下するからである。
On the other hand, the degree of decrease in the amount of heat flowing through the bottom wall of the furnace is
The higher the fixed carbon content and the lower the volatile content, the higher the fixed carbon content, and the lower the blast pressure fluctuation index (Case 2).
→ Case 1 → Case 3 → Case 4). This means that when the volatile content of the alternative lumps decreases, the particle size deterioration in the furnace decreases,
This is because the liquid permeability of the core coke deposition layer is improved and the hot metal flow velocity around the side wall of the furnace bottom is reduced.

【0050】次に、本発明で定める代替塊状物の粒径範
囲の下限値まで粒径を小さくしたCase5においても、度
合は少ないが、Baseに比べて貫流熱量の低下効果が認め
られる。そして、粒径を下限値から上限値に大きくする
ほど、貫流熱量低下の度合いは大きくなる(Case5→Ca
se1→Case8)これは、代替塊状物とコークスの同時装
入時に、粒径の大きい代替塊状物ほど再分級現象により
炉中心領域に偏在するからである。このため、代替塊状
物の炉芯構成比率が高くなり、コークフリー層が薄くな
って炉底底部の溶銑流速が低下する。また、粒径増によ
り、炉芯コークス堆積層の通液性が改善され、炉底側壁
周辺の溶銑流速が低下することによると解釈される。
Next, in Case 5 in which the particle size is reduced to the lower limit of the particle size range of the alternative lumps defined by the present invention, the effect of lowering the amount of heat flowing through is recognized as compared with Base, although the degree is small. As the particle size is increased from the lower limit value to the upper limit value, the degree of decrease in the amount of heat flowing through becomes larger (Case 5 → Ca
se1 → Case8) This is because, when the alternative lump and the coke are charged at the same time, the alternative lump having a larger particle size is unevenly distributed in the central region of the furnace due to the reclassification phenomenon. Therefore, the core ratio of the alternative lumps becomes high, the coke-free layer becomes thin, and the hot metal flow rate at the bottom of the furnace bottom decreases. It is also interpreted that the increase in particle size improves the liquid permeability of the core coke deposit layer and reduces the hot metal flow rate around the side wall of the furnace bottom.

【0051】Case6、Case1およびCase7のように、代
替塊状物の代替比率を増やしていくと、炉底底部貫流熱
量の低下効果は強まるが、一方でコークス燃焼帯への代
替塊状物の流入量が増加し、Case7では、コークス燃焼
帯における円滑な燃焼消失が維持できなくなることに基
因すると推定される送風圧変動の上昇傾向が認められ
る。このような現象は、代替塊状物の粒径が上限値であ
るCase8にも現れているが、いずれの場合も実高炉の送
風圧変動指数の管理上限値の1.35以下であり、高炉の安
定操業に支障をきたすようなことはなかった。
As in Case 6, Case 1 and Case 7, increasing the replacement ratio of the alternative lumps enhances the effect of lowering the heat flow through the bottom of the furnace bottom, while the amount of the alternative lumps flowing into the coke combustion zone increases. In Case 7, there is an upward trend in blast pressure fluctuation that is presumed to be due to the inability to maintain smooth combustion disappearance in the coke combustion zone. This phenomenon also appears in Case 8 where the particle size of the alternative lumps is the upper limit value, but in all cases, the control upper limit value of the blast pressure fluctuation index of the actual blast furnace is 1.35 or less, and stable operation of the blast furnace is possible. It didn't hurt him.

【0052】[0052]

【実施例2】実施例1と同じ炉を使用し、代替塊状物を
コークスとは別に装入して炉中心領域に堆積させた(前
記図2(a))。炉内への原料装入順序は「代替塊状物の中
心装入」→「コークス」→「鉱石」の順とし、鉱石およ
びコークスの装入は、前記表3に示すベルレス方式装入
条件で行った。代替塊状物の中心装入は、Case9〜Case
13では、分配シュートの傾動角度を小さい一定角度とし
たベルレス方式装入条件で行い、Case14〜Case16では、
別ルート装入装置を用いて行った。代替塊状物は粒径を
50mmに調整した前記表1に示す種類Aを使用した。
Example 2 Using the same furnace as in Example 1, an alternative lump was charged separately from the coke and deposited in the central area of the furnace (FIG. 2 (a) above). The order of charging raw materials into the furnace is in the order of "central charging of alternative lumps" → "coke" → "ore", and charging of ore and coke is performed under the bellless charging conditions shown in Table 3 above. It was Center loading of alternative lumps is Case 9-Case
In case 13, the distribution chute is tilted at a small fixed angle under the bellless charging condition, and in cases 14 to 16,
It carried out using the different route charging device. The particle size of the alternative mass
The type A shown in the above Table 1 adjusted to 50 mm was used.

【0053】実炉試験は表5に示すように、代替塊状物
のコークス代替比率および分配シュートによる中心装入
では、分配シュート傾動角度を変えて、前記表2に示す
操業条件で行った。そして、前記実施例1と同様にし
て、各Caseについて炉底底部および炉底側壁の貫流熱量
と送風圧変動とを調査した。さらに、各Caseについてプ
ロフィル計により炉中心領域における代替塊状物の堆積
範囲も併せて実測した。
As shown in Table 5, in the actual furnace test, in the coke substitution ratio of the substitute lump and the center charging by the distribution chute, the tilt angle of the distribution chute was changed and the operation conditions shown in Table 2 were performed. Then, in the same manner as in Example 1, the amount of heat flowing through the bottom of the furnace bottom and the side wall of the furnace bottom and the fluctuation of the blown pressure were investigated for each Case. Furthermore, the deposition range of the alternative lumps in the central region of the furnace was also measured for each case using a profiler.

【0054】結果は、表5に併示した。また、Case11、
Case14については、試験終了時に炉芯コークスサンプリ
ングを実施して代替塊状物の炉芯構成比率 (重量%) も
調査した。その結果は、前述の図5に示した。
The results are also shown in Table 5. In addition, Case11,
For Case14, core coke sampling was performed at the end of the test, and the core composition ratio (% by weight) of the alternative lump was also investigated. The results are shown in FIG. 5 described above.

【0055】[0055]

【表5】 [Table 5]

【0056】図7は、本発明の代替塊状物をコークスと
は別に装入して炉中心領域に装入した実施例2の効果お
よび操業の安定度を示す図であり、(a)は炉底底部貫
流熱量、(b)は炉底側壁貫流熱量、(c)は送風圧変
動指数である。
FIG. 7 is a diagram showing the effect and operation stability of Example 2 in which the alternative lump of the present invention was charged separately from the coke and charged in the central region of the furnace, and (a) shows the furnace. The amount of heat flow through the bottom of the bottom, (b) is the amount of heat flow through the bottom wall of the furnace bottom, and (c) is the blast pressure fluctuation index.

【0057】代替塊状物(粒径50mm、代替比率5重量
%)を中心装入したCase10、Case11およびCase14と、代
替塊状物(粒径50mm、代替比率7重量%)をコークスと
ともに炉内に同時装入した実施例1のCase1とを比較す
ると、Case10、11および14では、代替比率が低いにもか
かわらず、炉底底部および炉底側壁の貫流熱量がCase1
より低くなっている。これは、炉芯コークス堆積層が炉
中心領域に装入された代替塊状物で大部分構成され、自
重増加による炉芯コークス堆積層の浮上が阻止されてコ
ークフリー層がなくなり、炉底底部の溶銑流速が低下し
たこと、或いは代替塊状物の炉内粒度劣化がコークスよ
り少ないことにより炉芯コークス堆積層の通液性が改善
されて炉底側壁周辺溶銑流速が低下したことによると推
察される。
Simultaneously, in the furnace, Case10, Case11 and Case14 in which an alternative lump (particle size 50 mm, substitution ratio 5% by weight) was centrally charged, and an alternative lump (particle size 50 mm, substitution ratio 7% by weight) together with coke. Comparing with the charged Case 1 of Example 1, in Cases 10, 11 and 14, although the substitution ratio is low, the amount of heat flowing through the bottom of the furnace bottom and the side wall of the furnace bottom is Case 1.
Is lower. This is because the core coke deposit layer is mostly composed of alternative lumps charged in the central region of the furnace, the floating of the core coke deposit layer due to its own weight increase is prevented, and the coke-free layer disappears. It is presumed that the hot metal flow rate was decreased, or the deterioration of the particle size of the alternative lumps in the furnace was smaller than that of coke, which improved the liquid permeability of the core coke deposit layer and decreased the hot metal flow rate around the bottom wall of the furnace bottom. .

【0058】ベルレス方式中心装入において、代替塊状
物の堆積範囲を炉中心軸寄りに集中化していくと (Case
9→Case10→Case11) 、羽口先端のコークス燃焼帯への
代替塊状物の流入量が減少することに基因すると推定さ
れる送風圧変動の低下効果が見られる。同時に、炉芯コ
ークス堆積層内の代替塊状物の構成比率が増加して、コ
ークフリー層の消失および炉芯コークス堆積層の通液性
改善による炉底底部および側壁の貫流熱量低減効果の増
加が認められる。特に、炉中心軸からの無次元距離、即
ち、炉中心軸からの距離/炉口半径、を 0.3以内の堆積
範囲にすると、上述の効果を大きくすることができる。
In the bell-less system center charging, when the deposition area of the alternative lumps is concentrated toward the center axis of the furnace (Case
9 → Case10 → Case11), there is an effect of reducing the fluctuation of blast pressure, which is estimated to be due to the decrease of the inflow amount of the alternative lumps into the coke combustion zone at the tip of the tuyere. At the same time, the composition ratio of the alternative lumps in the core coke deposit layer increases, the disappearance of the coke-free layer and the improvement of the liquid permeability of the core coke deposit layer increase the effect of reducing the heat flow through the bottom and side walls of the furnace bottom. Is recognized. In particular, when the dimensionless distance from the furnace central axis, that is, the distance from the furnace central axis / furnace opening radius is within 0.3, the above-mentioned effect can be enhanced.

【0059】一方、代替塊状物の代替比率(換言すれ
ば、装入量)をCase11→Case12→Case13のように大きく
していくと、それに従って代替塊状物の堆積範囲は拡大
していき、概ね15重量%が上記最適堆積範囲内に代替塊
状物を納める上限となる。
On the other hand, when the replacement ratio of the alternative lumps (in other words, the charging amount) is increased as in Case 11 → Case 12 → Case 13, the deposition range of the substitute lumps expands accordingly, and An upper limit of 15% by weight is to place the alternative lumps within the optimum deposition range.

【0060】これに対し、同じ代替比率でも別ルートの
装入装置により中心装入した場合 (Case11→Case14、Ca
se13→Case15) には確実に炉芯中心部に堆積させるとが
できる。また、炉芯コークスサンプリング結果 (Case1
1:18重量%、Case14:33重量%) からも、代替還元剤
の炉芯構成比率は堆積範囲が小さいほど大きくなる。従
って、別ルートの装入装置により確実に炉中心領域へ装
入するのが効率的に炉芯コークス堆積層の自重増加を図
る上で望ましい。ただし、堆積範囲が 0.3以下である
が、代替比率が20重量%と高いCase16では、炉中心領域
の代替塊状物堆積層が厚くなることによるO/Cの低
下、それにともなう炉芯部通気抵抗の低下のため、炉頂
部中心温度が通常操業時に対して大幅に上昇した。これ
は炉頂部各設備にとって好ましくないので、別ルート中
心装入方式でも代替比率の上限は15重量%程度するのが
よい。
On the other hand, when the central charging is performed by the charging device of another route even with the same alternative ratio (Case11 → Case14, Ca
Se13 → Case15) can be reliably deposited in the center of the core. In addition, core coke sampling results (Case1
(1: 18% by weight, Case 14: 33% by weight), the core ratio of the alternative reducing agent increases as the deposition range decreases. Therefore, it is desirable to surely charge the core core region by the charging device of another route in order to efficiently increase the dead weight of the core coke deposit layer. However, in Case 16 where the deposition range is 0.3 or less, but the substitution ratio is as high as 20% by weight, the O / C decreases due to the thickening of the substitution mass deposit layer in the furnace central region, and the ventilation resistance of the furnace core Due to the decrease, the core temperature at the top of the furnace rose significantly compared to normal operation. Since this is not preferable for each equipment at the top of the furnace, the upper limit of the substitution ratio should be set to about 15% by weight even in the case of the separate route center charging method.

【0061】[0061]

【実施例3】炉容が2700m3でベル式装入装置を備えた高
炉を用いて本発明方法を実施した。
Example 3 The method of the present invention was carried out using a blast furnace having a furnace capacity of 2700 m 3 and equipped with a bell-type charging device.

【0062】使用した代替塊状物は、コークスと同時装
入する方法 (前記図1(b))と、コークスとは別に別ルー
トの装入装置から中心装入する方法 (前記図2(b))の2
方法で装入して比較した。代替還元剤としては表1のA
を用い、その粒径は50mmとした。評価方法は前記実施例
1と同様であり、代替塊状物の炉芯構成比率の調査も実
施例2と同様に行った。結果は前述の図5に示した。
The alternative lumps used are the method of simultaneously charging with coke (FIG. 1 (b) above) and the method of central charging from a charging device of another route separate from coke (FIG. 2 (b) above). ) 2
It charged by the method and compared. As alternative reducing agent, A in Table 1
Was used and the particle size was 50 mm. The evaluation method was the same as in Example 1, and the investigation of the core ratio of the alternative lumps was also conducted in the same manner as in Example 2. The results are shown in FIG. 5 described above.

【0063】代替塊状物を中心装入するときの、炉内へ
の原料装入順序は、「代替塊状物の中心装入」→「コー
クス」→「鉱石」の順とし、鉱石およびコークスの装入
はベル式装入装置を用いて行った。実炉試験は表7に示
すように、代替塊状物のコークス代替比率を変えて、表
6に示す操業条件で行った。なお、本発明方法を適用す
る前の状態(以下、「Base」という)を比較に用いた。
When centrally charging the alternative lumps, the order of charging the raw materials into the furnace is as follows: "central charging of the alternative lumps"->"coke"->"ore", with the ore and coke charging The charging was performed using a bell type charging device. As shown in Table 7, the actual furnace test was performed under the operating conditions shown in Table 6 by changing the coke substitution ratio of the substitute lump. The state before applying the method of the present invention (hereinafter referred to as “Base”) was used for comparison.

【0064】[0064]

【表6】 [Table 6]

【0065】[0065]

【表7】 [Table 7]

【0066】いずれの条件においても、Baseに比較して
炉底底部、炉底側壁部ともに貫流熱量が低下している
が、特に別ルートの装入装置を用いて中心部に装入した
場合 (Case19〜22) において低下が顕著である。ベル式
装入装置ではムーバブル・アーマーを用いて装入物分布
を制御するが、炉中心領域だけに選択的に原料を装入す
ることは一般的に不可能である。そのために、前記図5
に示したように、Case17、18では、同じ代替比率でCase
19、20に比べて代替塊状物の炉芯構成比率が低下し、効
果に大きさ差が現れたと考えられる。また、中心装入で
代替比率が20重量%と高いCase22では、前述した実施例
2のCase16と同様の炉頂中心部の大幅な温度上昇が確認
された。
Under all of the conditions, the amount of heat flowing through both the bottom of the furnace bottom and the side wall of the furnace bottom was lower than that of Base. Especially, when the charging was carried out at the center using the charging device of another route ( In Cases 19 to 22), the decrease is remarkable. Although the bell type charging device uses a movable armor to control the charge distribution, it is generally impossible to selectively charge the raw material only in the central region of the furnace. Therefore, as shown in FIG.
As shown in, Cases 17 and 18 have the same substitution ratio.
It is considered that the core ratio of the alternative lumps decreased compared to 19 and 20, and there was a difference in effect. In Case 22, which has a high substitution ratio of 20% by weight in the center charge, a large temperature rise in the center of the furnace was confirmed as in Case 16 of Example 2 described above.

【0067】以上のことから、本発明の要件を満たす代
替塊状物を炉中心領域に集中させて堆積させることによ
り、コークスとともに代替塊状物を炉内に同時装入する
場合よりも高い効果が得られることがわかった。さら
に、中心装入では代替塊状物の代替比率を2〜15重量%
の範囲にすることにより、通常操業下での送風圧変動レ
ベルを大きく悪化させることなく炉底貫流熱量の効果的
な低減ができることがわかった。
From the above, by concentrating and depositing the alternative lumps satisfying the requirements of the present invention in the central region of the furnace, a higher effect can be obtained than in the case of simultaneously charging the alternative lumps with coke into the furnace. I found out that Furthermore, in the case of central charging, the substitution ratio of the substitute lumps is 2 to 15% by weight.
It was found that by setting the above range, it is possible to effectively reduce the heat flow through the furnace bottom without significantly deteriorating the blast pressure fluctuation level under normal operation.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明方法によれば、炉芯コークス堆積
層の自重が増し、その結果コークフリー層を消失させて
炉底底部の溶銑流速を低下させることができる。また、
炉芯コークス堆積層の通液性も改善されて炉底側壁周辺
の溶銑流速が低下する。これにより炉底底部および炉底
側壁のレンガ損耗の進行が抑止され、高炉寿命を大幅に
延長することが可能になる。
According to the method of the present invention, the dead weight of the core coke deposit layer increases, and as a result, the coke free layer disappears, and the hot metal flow rate at the bottom of the furnace bottom can be reduced. Also,
The liquid permeability of the core coke deposit is also improved, and the hot metal flow velocity around the bottom wall of the furnace is reduced. As a result, the progress of brick wear on the bottom of the furnace bottom and the side wall of the furnace bottom is suppressed, and the life of the blast furnace can be significantly extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明方法の代替塊状物とコークスを同時装入
する実施態様例と原料堆積状態を説明する高炉上部の模
式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an upper part of a blast furnace for explaining an example of an embodiment of simultaneously charging an alternative lump and coke of the method of the present invention and a raw material deposition state.

【図2】本発明方法の代替塊状物単味を中心装入する実
施態様例と原料堆積状態を説明する高炉上部の模式的断
面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an upper part of a blast furnace for explaining an example of an embodiment of centrally charging an alternative lump of the method of the present invention and a raw material deposition state.

【図3】図1の装入方法による場合の高炉の炉内状態を
説明する模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the in-core state of the blast furnace in the case of the charging method of FIG.

【図4】図2の装入方法による場合の高炉の炉内状態を
説明する模式的断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a furnace state of a blast furnace in the case of the charging method of FIG.

【図5】本発明の実施例で得られた代替塊状物の炉芯構
成比率とコークス代替比率との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a core constituent ratio of a substitute lump and a coke replacement ratio obtained in an example of the present invention.

【図6】(a)図は本発明の1実施例における炉底底部
貫流熱量、(b)図は同じく炉底側壁貫流熱量、(c)
図は同じく送風圧変動指数の測定結果を示す図である。
FIG. 6 (a) is a heat flow through the bottom of the furnace bottom in one embodiment of the present invention, FIG. 6 (b) is a heat flow through the bottom of the furnace bottom, and FIG.
The figure is also a diagram showing the measurement result of the blast pressure fluctuation index.

【図7】本発明の他の実施例における炉底底部貫流熱
量、炉底側壁貫流熱量および送風圧変動指数の測定結果
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the measurement results of the amount of heat flowing through the bottom of the furnace bottom, the amount of heat flowing through the side wall of the furnace bottom, and the blast pressure variation index in another example of the present invention.

【図8】本発明の他のもう一つの実施例における炉底底
部貫流熱量、炉底側壁貫流熱量および送風圧変動指数の
測定結果を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the measurement results of the amount of heat flowing through the bottom of the furnace bottom, the amount of heat flowing through the side wall of the furnace bottom, and the blast pressure variation index in another embodiment of the present invention.

【図9】一般的な高炉の炉内状態を説明する模式的断面
図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining the in-furnace state of a general blast furnace.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:高炉、 2:ベルレス式装入装置、 3:旋
回シュート 4:固定ホッパー、5:ベル式装入装置、 6:大ベ
ル 7:ベルカップ、 8:ムーバブルアーマー、 9:別
ルート装入装置 10:装入シュート、11:ホッパー、 12:代替
塊状物 13:コークス、 14:代替塊状物混合コークス層、
15:鉱石層 16:コークス層、 17:代替塊状物層、 18:原料
落下軌跡 19:炉底底部、 20:炉底側壁、 21:羽口 22:軟化融着層、 23:すり鉢状領域、 24:コー
クス燃焼帯 25:炉芯コークス堆積層、 25W:重力、 26:溶
銑 26F:浮力、 27:コークフリー層、 28:塊状
部 29:軟化融着帯、 30:コークス帯、 31:炉芯
1: Blast furnace, 2: Bell-less type charging device, 3: Swirling chute 4: Fixed hopper, 5: Bell type charging device, 6: Large bell 7, Bell cup, 8: Movable armor, 9: Separate route charging device 10: Charging chute, 11: Hopper, 12: Alternative lump 13: Coke, 14: Alternative lump mixed coke layer,
15: Ore layer 16: Coke layer, 17: Alternative lump layer, 18: Raw material falling locus 19: Furnace bottom bottom part, 20: Furnace bottom side wall, 21: Tuyere 22: Softening fusion layer, 23: Mortar-shaped region, 24: Coke combustion zone 25: Core coke deposit layer, 25 W: Gravity, 26: Hot metal 26 F: Buoyancy, 27: Coke-free layer, 28: Bulk part 29: Softening cohesion zone, 30: Coke zone, 31: Furnace core Department

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高炉炉頂部からコークスと鉄源原料を交互
に炉内に装入するに際し、上記コークスの装入量の一部
を、見掛比重が 1.3以上、固定炭素含有率が80重量%以
上、揮発分含有率が1重量%以下で、かつ、粒径が30〜
200mm の塊状物で代替することを特徴とする高炉の操業
方法。
1. When alternately charging coke and iron source raw material into the furnace from the top of the blast furnace, a part of the charging amount of the coke has an apparent specific gravity of 1.3 or more and a fixed carbon content of 80% by weight. % Or more, the volatile content is 1% by weight or less, and the particle size is 30 to
Operation method of blast furnace characterized by substituting 200 mm lumps.
【請求項2】高炉炉頂部からコークスと鉄源原料を交互
に炉内に装入するに際し、上記コークスの装入量の一部
を、見掛比重が 1.3以上、固定炭素含有率が80重量%以
上、揮発分含有率が1重量%以下で、かつ、粒径が30〜
200mm の塊状物で代替し、この塊状物を炉中心領域に重
点的に装入することを特徴とする高炉の操業方法。
2. When alternately charging coke and iron source material into the furnace from the top of the blast furnace, a part of the charging amount of the coke has an apparent specific gravity of 1.3 or more and a fixed carbon content of 80% by weight. % Or more, the volatile content is 1% by weight or less, and the particle size is 30 to
A blast furnace operation method characterized by replacing with a 200 mm lump and placing this lump in the central area of the furnace.
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WO1996015277A1 (en) * 1994-11-09 1996-05-23 Kawasaki Steel Corporation Method of operating blast furnace

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US6090181A (en) * 1994-11-09 2000-07-18 Kawasaki Steel Corporation Blast furnace operating method

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