JPH0788522B2 - 高炉操業方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、反応性を高めたコークスを炉頂から装入され
るコークスの一部として使用することによって、生産性
を向上させた高炉操業方法に関する。

〔従来の技術〕

通常の高炉にあっては、炉頂から鉄鉱石及びコークスを
層状に投入し、この鉄鉱石を炉内で予備還元した後、金
属状態に還元・溶融して溶銑を製造している。このと
き、鉄鉱石の還元効率を高めるため、特公昭52−43169
号公報にあっては、鉄鉱石と小塊コークスを予め混合し
ておき、この混合物と通常のコークスとを層状に装入す
ることが開示されている。

また、特開昭62−127413号公報においても、特公昭52−
43169号公報と同様に、CRI（コークスの反応性指標の一
つ）の高いコークスを鉄鉱石と混合装入し、この混合物
と通常のコークスとを層状に装入することが開示されて
いる。

このように予めコークスと混合した鉄鉱石を使用するこ
とにより、炉内における通気性が改善され、その還元性
が向上する。

石灰分を添加するコークス製造は、特開昭62−230884号
公報に開示されているように、主として、高反応性が必
要な電気炉用に製造されている。高炉使用に供するため
の石灰分を含有する冶金用コークス製造については、特
開昭49−51301号公報に開示されているが、反応性の低
いコークス製造を前提としたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、鉄鉱石に混入されるコークスとして小塊コー
クスを使用するとき、小塊コークスは、通常コークスと
同じ性状であるから、粒度の小さい分だけCO₂との反応
がより活発であり、かつ、鉄鉱石と混合されているた
め、鉄鉱石のCO還元で生成したCO₂がコークスのすぐ近
くにあり反応が早いという有利さだけで、後述する熱保
存帯温度の低下を伴わないため、その還元効率の向上代
には限界があった。

また、通常コークスを石灰分含有水溶液に浸漬させた反
応性の低い石灰分添加コークスの場合にも、反応性が低
いことから、後述する熱保存帯温度の低下を伴わない。

特開昭62−127413号公報における装入方法は、通気性の
向上、燃料の低減を目的としており、熱保存帯を制御す
るものではないため、溶銑温度やシリコン含有量に大き
なバラツキを生じることなく高い生産性を維持すること
はできない。

特開昭62−230884号公報に記載の発明は、電気炉等で使
用される高JIS反応性コークスの製造方法に関するもの
であり、高炉の熱保存帯温度の制御を目的としたもので
はない。

また、特開昭49−51301号公報の発明は、反応性の低い
コークスの製造方法に関わるため、そのコークスを使用
しても熱保存帯温度の低下を実現できない。

そこで、本発明にあっては、鉄鉱石に混合されるコーク
スとして石灰石添加コークスを使用することにより、鉄
鉱石の還元効率を更に向上させ、高い生産性で溶銑を製
造することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の高炉操業方法は、その目的を達成するために、
高炉に装入されるコークスの30重量％以下を石灰石添加
コークスで置換し、該石灰石添加コークスを鉱石と混合
した後、この混合鉱石類と通常のコークスとを層状に高
炉に装入し、熱保存帯温度を900〜950℃に調節すること
を特徴とする。本発明で使用する石灰石添加コークス
は、たとえば次のようにして調整される。すなわち、粉
砕された微粉石灰石を、原料炭とあらかじめ混合してお
き、室炉式コークス炉で乾留製造するものである。

この石灰石添加コークスにおける石灰石は、次のコーク
スのガス化反応（CO生成反応）に対する触媒として働
き、この反応を従来のコークスより低温から開始させ、
かつこの反応が吸熱反応で Ｃ＋CO₂→2CO であるため、高炉シャフト部における熱保存帯の温度を
低下させることができる。たとえば、従来法によるとき
1000℃程度の熱保存帯が生成するのに対して、石灰石添
加コークスを使用することによって、熱保存帯の温度を
900〜950℃に低下させることが可能となる。その結果、
還元平衡到達点に余裕ができるため還元がより進行する
こと、及びより低温でコークスのガス化が進行するため
従来より多くのCOガス量が生成することによりシャフト
効率，間接還元率,COガス利用率が向上し、間接還元は
発熱反応であるため、コークス比を低下させることがで
きる。

ところで、出滓スラグの塩基度（CaO/SiO₂）を高くする
必要があったり、焼結鉱中のSiO₂が上昇したために焼結
鉱の塩基度を高くすることが必要となったりする状況の
下で、焼結鉱の塩基度を高くすると、焼結鉱中の脈石で
構成されるスラグの融点が高くなり、炉内の融着帯が低
下して、炉況が不安定になる。これを咲けるために、焼
結鉱塩基度をある程度以上高く必要にせまられたときは
石灰石を投入することが一般的に行われている。しか
し、投入された石灰石は、高炉の下部で滓化しにくく、
スラグの流動性を劣化させる。この点、本発明にあって
は、コークスに添加した形態で石灰石の投入が行われる
ため、その石灰石はコークスの灰分と反応して容易に滓
化される状態になっている。したがって、炉況を不安定
にさせることなく、石灰石添加コークスとして投入され
る石灰石の量に基づいて塩基度（CaO/SiO₂）の調整を行
うことができる。

たとえば、前述した理由で焼結鉱の塩基度（CaO/SiO₂）
を高めてその焼結鉱を装入する必要がある場合、焼結鉱
の塩基度は一定のまま、石灰石添加コークスの投入量及
び又は石灰石添加コークスの石灰石含有量を増加させ
る。その結果、溶銑温度やシリコン含有量に大きなバラ
ツキを生じることなく、高い生産性で一定した品質の溶
銑を製造することが可能となる。

この鉄鉱石に混合される石灰石添加コークスの投入割合
は、高炉に装入される全コークス量を基準として、30重
量％以下に抑えることが必要である。この投入割合が30
重量％を超えるとき、すなわち多量の石灰石添加コーク
スが鉄鉱石に混合されるとき、高炉内部においてコーク
スの粉化に起因する悪影響が大きくなり、鉱石層の通気
性が劣化する。この結果、炉況が不安定となる。

〔実施例〕

以下、実施例を説明する。

第１表は、本実施例の操業緒元を、従来法と比較したも
のである。なお、第１表において、焼結鉱配合比とは全
装入鉱石に対する焼結鉱の配合割合を表し、焼結鉱（Ca
O/SiO₂）とは焼結鉱中のCaOとSiO₂の化学組成より計算
された値を表す。

このような操業条件の違いによって、本実施例において
は、第２表に示すように熱保存帯の温度を硬化させるこ
とができ、しかも温度及びシリコン含有量にバラツキの
少ない溶銑を製造することができた。第１表において、
それまでの焼結鉱の塩基度1.70での操業に対して、従来
法では、1.80に上昇させたため焼結鉱の脈石で構成され
るスラグの融点が高くなり、これを溶解させるため融着
帯がより炉下部高温部に低下し、かつ融点上昇による溶
解のばらつきも生じることにより、溶け落ち後のメタル
の加熱、SiO₂の還元にばらつきを生じてしまう。これに
対し、本法では、塩基度1.70とそのままにしておくた
め、前述した問題は発生しない。

また、コークス比，ガス利用効率η_CO（＝CO₂/CO＋C
O₂）及びシャフト効率においても、改善が見られた。な
お、シャフト効率は、シャフト部における還元平衡点へ
の到達度を表し、100％が還元平衡点であり、最高の還
元効率となる。

〔発明の効果〕 以上に説明したように、本発明においては、反応性に優
れた石灰石添加コークスを鉄鋼石を予め混合して高炉に
装入することにより、COによる鉄鉱石の還元反応を促進
させ、安定した炉況の基に一定の品質をもつ溶銑を製造
することが可能となる。また。塩基度（CaO/SiO₂）の調
整に有効な石灰石を投入を、滓化が容易な石灰添加コー
クスの形態で行っているため、炉況が不安定となること
なく低シリコン溶銑を製造することができる。このよう
に、本発明は、高炉操業の生産性，操業安定性を高める
上で大きな効果を発揮するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高炉に挿入されるコークスの30重量％以下
   を石灰石添加コークスで置換し、該石灰石添加コークス
   を鉱石を混合した後、この混合鉱石類と通常のコークス
   とを層状に高炉に装入し、熱保存帯温度を900〜950℃に
   調節することを特徴とする高炉操業方法。