JP6198640B2 - 石油コークス吹込み高炉操業方法 - Google Patents
石油コークス吹込み高炉操業方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6198640B2 JP6198640B2 JP2014041712A JP2014041712A JP6198640B2 JP 6198640 B2 JP6198640 B2 JP 6198640B2 JP 2014041712 A JP2014041712 A JP 2014041712A JP 2014041712 A JP2014041712 A JP 2014041712A JP 6198640 B2 JP6198640 B2 JP 6198640B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coal
- coke
- pulverized
- petroleum coke
- blast furnace
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 title claims description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 238000007664 blowing Methods 0.000 title claims description 23
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 96
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 71
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 46
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 32
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 10
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 31
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 5
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 description 4
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 3
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011331 needle coke Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 1
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
(A)銑鉄1トン当たり、150kg以上の石炭と10〜80kgの石油コークスとからなる160〜250kgの微粉炭材を羽口から吹き込む高炉操業方法であって、
(B)前記石油コークスをショットコークスとそれ以外の残部に分離するショットコークス分離工程と、
(C)次いで、前記ショットコークスを粒径5mm以下に粗粉砕して粗粉砕物とするショットコークス粗粉砕工程と、
(D)前記石炭が、揮発分を無水ベースで25質量%以上含有する石炭であって、この石炭と、前記石油コークスの残部と、前記ショットコークスの粗粉砕物とを、粒径300μm以下が95質量%以上になるように混合粉砕して、前記微粉炭材を作製する混合粉砕工程と、
(E)この微粉炭材を前記羽口から高炉内へ吹き込む羽口吹込み工程と、を備えたことを特徴とするものである。
<銑鉄1トン当たり150kg以上の石炭>
本発明に係る石油コークス吹込み高炉操業方法は、微粉炭比150kg/t−銑鉄以上の高微粉炭吹込み操業下での石油コークスの使用技術を対象としているので、微粉炭用の石炭の使用量は銑鉄1トン当たり150kg以上を前提とした。
ここに、「石油コークス」とは、既述したようにオイルコークスとも呼ばれ、石油精製の重質残渣油(アスファルト、ピッチ等)を炭化して得られる炭素質物質の総称である。原油の精製過程において主に減圧蒸留装置から出てくる重油残渣油を熱分解装置(コーカー)にて処理し、ガソリン・軽油留分を搾り取った後に残る残渣である。
石油コークスの使用量は、微粉炭用の石炭の一部と置換して、還元材コストを低減するとともに、発生ガス量減少および灰分量低下の効果を有効に発揮させるため、銑鉄1トン当たり10kg以上、好ましくは15kg以上、さらに好ましくは20kg以上とする。ただし、石油コークスの使用量が多くなりすぎると、レースウェイ内での燃焼性が低下して未燃焼炭素粉の発生が増加するので、銑鉄1トン当たり80kg以下、好ましくは75kg以下、さらに好ましくは70kg以下とする。
そして、前記石炭と前記石油コークスからなる微粉炭材の使用量については、その下限は、前記石炭と前記石油コークスの各使用量の下限同士の合計量である、銑鉄1トン当たり160kgとしたが、その上限は、酸素富化送風などの既存技術により炉内通気性を確保して安定操業を維持しうる250kgとした。
<ショットコークスとそれ以外の残部>
ここに、「ショットコークス」とは、石油コークスに含まれるもののうち、硬くて高密度で球状のものである。また、ショットコークス以外の残部は、ニードルコークス、スポンジコークスなど、ショットコークスよりも柔らかくて低密度で非球状のものである(例えば、特開2007−537343号公報、特開2008−504376号公報等参照)。
ショットコークスとそれ以外の残部とに分離するのは、硬くて粉砕しにくいショットコークスだけを選別して、別途粗粉砕しておくためである。分離手段としては、特に限定されないが、例えば、硬度差や密度差(反発係数差)を利用した反発式選別機、形状の相違を利用した転選機(スパイラルシュート方式、ベルトコンベア方式など)が挙げられる。具体的には、搖動機械式選別機、傾斜型選別機、搖動反発式選別機、形状選別機(転選機)などが例示できる。
<粒径5mm以下>
ここで、「粒径5mm以下」とは、5mm(またはそれ以下)の篩目を全量通過する状態をいう。
上記の分離したショットコークスを粗粉砕して粒径5mm以下とすることで、ショットコークスとそれ以外の残部(ニードルコークス、ポーラスコークス等)と石炭の各粉砕性をほぼ同等にすることにより、次工程での混合粉砕における混合性と微粉砕性が良くなり、レースウェイ内で燃焼しにくい粗粉が少なくなり、高炉への吹込み時の燃焼性が向上する(図1(b)参照)。
一方、粗粉砕をせずにショットコークスをそのまま使用すると(すなわち、ショットコークスとそれ以外の残部とに分離することなく、石油コークスをそのまま使用すると)、次工程での石炭との混合粉砕において、硬くて球状のままのショットコークスは粉砕されにくいため、レースウェイ内で燃焼しにくいショットコークス由来の粗粉が増加し、高炉への吹込み時の燃焼性が悪化する(図1(a)参照)。
<揮発分を乾量基準で25質量%以上含有する石炭>
揮発分の多い石炭は燃焼性が良く、レースウェイ内の燃焼場の温度が上昇する。その結果、燃えにくい石油コークスの燃焼が促進される(いわゆる加速燃焼)。このような加速燃焼作用を有効に発揮させるためには、石炭の揮発分量を無水ベースで25質量%以上、好ましくは30質量%以上とする必要がある。ただし、石炭の揮発分量を高くしすぎると、発生ガス量が増大し、炉内通気性を低下させるおそれがあるので、無水ベースで50質量%以下、さらには40質量%以下とするのが好ましい。
なお、本発明で使用する石炭としては、揮発分量が上記所定範囲の石炭1種類だけを用いてもよいが、平均揮発量が上記所定範囲となるように揮発分量の異なる複数種類の石炭を配合して用いてもよい。
上記のように、石油コークスから分離したショットコークスを予め粗粉砕しておくことで、粉砕性をほぼ同等にした、石炭と、石油コークスの残部と、ショットコークスの粗粉砕物とを混合粉砕することにより、異種炭材の混合性および粉砕性が向上し、燃焼性がさらに向上する。レースウェイ内での燃焼性を確保するため、混合粉砕の結果得られる粉状固体燃料の粒度は、粒径300μm以下が95質量%以上になるようにする。
混合粉砕の手段としては、特に限定されるものでなく、例えば、石炭を微粉炭にするのに常用される竪型ローラーミル等を用いることができ、そのセパレータ回転速度や粉砕時間(原料供給速度)等を調整することで上記所定粒度が得られる。なお、被粉砕物(石炭、石油コークス)が水分を含有する場合は、粒径300μm以下が95質量%以上の微粉砕であるので、混合粉砕に際して被粉砕物を乾燥する必要がある。
上記のようにして作製した微粉炭材は、例えば、従来の微粉炭と同様、羽口に設置した微粉炭吹込みランスを用いて高炉内に吹き込むことができる。なお、レースウェイ内における微粉炭材の燃焼性をさらに向上させるため、従来の微粉炭吹込み操業で常用されている送風への酸素富化量の調整を行ってもよい。
石油コークスとして、下記表1に示す各成分組成を有する5種類の石油コークスを用いた。また、石炭として、下記表2に示す各成分組成を有する3種類の石炭を用いた。
そして、上記各石油コークスを、搖動機械式選別機(御池鉄工所社製)を用いて、(1)高反発物(重量物)、(2)低反発物(軽量物)、(3)細粒物、の3種類に選別した。そして、搖動スクリーンの傾斜角度および回転数、ならびに選別ファンの風量を適宜調整して、選別された上記(1)高反発物(重量物)の圧潰強度が50〜100kgf(≒490〜980N)で、形状係数が0.9以上となったものをショットコークスとし、選別された上記(2)低反発物(軽量物)と(3)細粒物の圧潰強度が40kgf(≒390N)以下で、形状係数が0.8以下となったものをショットコークス以外の残部とした。なお、上記表1に、分離されたショットコークスの石油コークス中における質量割合を併記した。
上記のようにして分離したショットコークスを、ハンマミル(ホソカワミクロン社製、型式:H18)を用いて、ハンマの回転速度、粉砕時間等を調整することで、粒径5mm以下(5mmの篩目を全量通過する状態)に粗粉砕した。
上記3種類の石炭を、単独で用いて、または複数種類を配合して揮発分量の調整を行った。なお、複数種類を配合する場合には、配合後の石炭の揮発分量は、配合された各石炭の揮発分量を配合質量割合で加重平均して求めた。
上記のようにして調製された、石炭と、ショットコークスの粗粉砕物と、ショットコークス以外の残部とを、石炭と石油コークスの配合質量割合を種々変更し、粉砕機として竪型ローラーミル(アーステクニカ社製、型式:KVM−60)を用いて混合粉砕を行った。この粉砕機は、粉砕・分級・乾燥を1台で実施することができる高性能加圧式粉砕機であり、複数種類の炭材を投入して一緒に粉砕することで、混合しながら所定粒度まで粉砕(混合粉砕)ができる。粉砕条件としては、原料供給量=2.0t/h、ミル入口風量=50Nm3/min、ローラー加圧力=4.0t/ローラー、セパレータ回転速度=100rpm、ミル入口温度=200〜400℃、ミル出口温度=50〜100℃とした。
そして、上記混合粉砕後の微粉炭材の高炉レースウェイ内における燃焼性を評価するため、コークス充填型試験燃焼炉(宮川一也ら:材料とプロセス,vol.7(1994),p.128、有山達郎ら:鉄と鋼,vol.81(1995),p.1114参照)を用いて、燃焼試験を行った。この試験燃焼炉は、高さ2.5m、奥行き1.9mの扇形の炉であり、内径0.08mの羽口1本を備えている。試験条件としては、コークス粒径=8〜20mm、送風温度=1050℃、送風量=720Nm3/hとした。
未燃C量(kg/t−溶銑)=微粉炭材比(kg/t−溶銑)×[(100−微粉炭材の灰分(df%))/100]×[(100−微粉炭材の燃焼率(%))/100]・・・式(1)
ここに、微粉炭材の燃焼率(%)=[微粉炭材の(固定炭素+揮発分)の質量減少量]÷[微粉炭素の(固定炭素+揮発分)の初期質量]×100
微粉炭材の燃焼率(%)=[(100−燃焼試験前の灰分量)−(100−燃焼試験後の灰分量)×(燃焼試験前の灰分量/燃焼試験後の灰分量)]÷(100−燃焼試験前の灰分量)×100
Claims (1)
- 銑鉄1トン当たり、150kg以上の石炭と10〜80kgの石油コークスとからなる160〜250kgの微粉炭材を羽口から吹き込む高炉操業方法であって、
前記石油コークスをショットコークスとそれ以外の残部に分離するショットコークス分離工程と、
次いで、前記ショットコークスを粒度分布の最大値が5mm以下となるように粗粉砕して粗粉砕物とするショットコークス粗粉砕工程と、
前記石炭が、揮発分を無水ベースで25質量%以上含有する石炭であって、この石炭と、前記石油コークスの残部と、前記ショットコークスの粗粉砕物とを、粒径300μm以下が95質量%以上になるように混合粉砕して、前記微粉炭材を作製する混合粉砕工程と、
この微粉炭材を前記羽口から高炉内へ吹き込む羽口吹込み工程と、
を備えたことを特徴とする石油コークス吹込み高炉操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014041712A JP6198640B2 (ja) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | 石油コークス吹込み高炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014041712A JP6198640B2 (ja) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | 石油コークス吹込み高炉操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015166485A JP2015166485A (ja) | 2015-09-24 |
| JP6198640B2 true JP6198640B2 (ja) | 2017-09-20 |
Family
ID=54257478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014041712A Expired - Fee Related JP6198640B2 (ja) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | 石油コークス吹込み高炉操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6198640B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6907705B2 (ja) * | 2017-05-24 | 2021-07-21 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化鉱石の製錬方法 |
| JP6885238B2 (ja) * | 2017-07-12 | 2021-06-09 | 日本製鉄株式会社 | 高炉の操業方法 |
| JP7356021B2 (ja) * | 2019-12-04 | 2023-10-04 | 日本製鉄株式会社 | 微粉炭吹き込み用ランス及び微粉炭吹き込み方法 |
| WO2025047735A1 (ja) * | 2023-08-28 | 2025-03-06 | 株式会社SimpLE研 | 原料の事前処理方法 |
| CN121204325B (zh) * | 2025-11-26 | 2026-03-03 | 山西华鑫源钢铁集团有限公司 | 一种基于喷吹煤粉的高炉燃烧优化方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1184665B (it) * | 1985-10-24 | 1987-10-28 | Centro Speriment Metallurg | Miscela carbone-catrame ad alto contenuto di solidi |
| JPS63121607A (ja) * | 1986-11-08 | 1988-05-25 | Nakayama Seikosho:Kk | 高炉の操業方法 |
| JPH0356611A (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高炉への炭材装入方法 |
| JPH04335093A (ja) * | 1991-05-13 | 1992-11-24 | Nippon Steel Corp | 石炭の処理方法 |
| JPH07228905A (ja) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Nippon Steel Corp | 高炉の操業方法 |
| US20030102250A1 (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-05 | Michael Siskin | Delayed coking process for producing anisotropic free-flowing shot coke |
| CN101600781B (zh) * | 2006-11-17 | 2013-10-09 | 罗杰·G·埃特 | 焦化循环料和柴油中不需要组分的选择性裂化和焦化 |
| JP5442564B2 (ja) * | 2010-09-06 | 2014-03-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 微粉炭燃焼方法および微粉炭燃焼装置 |
| JP6208970B2 (ja) * | 2013-04-08 | 2017-10-04 | 株式会社トクヤマ | 発電方法 |
-
2014
- 2014-03-04 JP JP2014041712A patent/JP6198640B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015166485A (ja) | 2015-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6198640B2 (ja) | 石油コークス吹込み高炉操業方法 | |
| JP5741246B2 (ja) | コークス炉装入炭の製造方法及びコークスの製造方法 | |
| JP6102484B2 (ja) | 焼結鉱の製造方法 | |
| KR101405478B1 (ko) | 성형탄 제조 방법 및 성형탄 제조 장치 | |
| KR101296887B1 (ko) | 철광석 소결용 탄재 | |
| Mathieson et al. | Potential for the use of biomass in the iron and steel industry | |
| JP2013006958A (ja) | コークス炉装入用配合炭の製造方法 | |
| KR101362517B1 (ko) | 고로용 코크스의 제조 방법 | |
| JP6241336B2 (ja) | 高炉用コークスの製造方法 | |
| JPH1060508A (ja) | 高炉の羽口吹込み用微粉炭の製造方法 | |
| JP5686052B2 (ja) | コークスの製造方法 | |
| KR101864524B1 (ko) | 고로용 코크스의 제조 방법 및 고로용 코크스 | |
| JP5151490B2 (ja) | コークスの製造方法 | |
| JP4788167B2 (ja) | 冶金用コークスの製造方法 | |
| JP5862515B2 (ja) | アブラ椰子核殻炭による高炉操業方法 | |
| JP2001181650A (ja) | コークス炉装入用石炭の調整方法 | |
| JP2005068474A (ja) | 高炉の微粉炭吹き込み操業方法及び高炉への微粉炭吹き込みシステム | |
| JPS6040192A (ja) | 冶金用コ−クスの製造方法 | |
| JP5768726B2 (ja) | コークスの製造方法 | |
| JPH04309592A (ja) | 高炉用コークスの製造法 | |
| JP2015117279A (ja) | コークスの製造方法 | |
| JP2022143141A (ja) | 高炉の操業方法 | |
| JP2007332233A (ja) | コークス製造方法 | |
| Lyalyuk et al. | Rational crushing of coal charge for improvement of coke quality for blast-furnace smelting | |
| JP4776945B2 (ja) | 高炉用高反応性コークスの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160607 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20160607 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20160713 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160901 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170530 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170613 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170706 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170822 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170822 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6198640 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |