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JP6260751B2 - Raw material charging method to blast furnace - Google Patents
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Description

本発明は、原料の装入を旋回シュートで行う高炉への原料装入方法に関するものである。   The present invention relates to a method of charging a raw material into a blast furnace in which the charging of the raw material is performed with a turning chute.

近年、地球温暖化防止の観点からCO2排出量削減が求められている。鉄鋼業においては、CO2排出量の約70%が高炉によるものであり、高炉におけるCO2排出量の低減が求められている。In recent years, CO 2 emission reduction has been demanded from the viewpoint of preventing global warming. In the steel industry, about 70% of CO 2 emissions is due to blast furnace, the reduction of CO 2 emissions in the blast furnace is required.

高炉では、一般的に焼結鉱、ペレット、塊状鉱石等の鉱石類原料とコークスとを炉頂から交互に層状に装入し、羽口より燃焼ガスを流して、銑鉄を得る。装入された高炉装入原料であるコークスと鉱石類原料は炉頂から高炉炉腹部へと降下し、鉱石の還元と原料の昇温が起こる。そして、鉱石類原料層(以下、単に鉱石層ともいう)は、昇温と上方からの荷重により鉱石類原料間の空隙を埋めながら徐々に変形し、高炉炉腹部においては、通気抵抗が非常に大きくガスが殆ど流れない、いわゆる融着層を形成する。   In a blast furnace, generally, ore raw materials such as sintered ore, pellets, and massive ore and coke are alternately charged in layers from the top of the furnace, and combustion gas flows from the tuyere to obtain pig iron. The coke and ore raw material, which are the charged raw materials for the blast furnace, descend from the top of the furnace to the blast furnace abdomen, and ore reduction and raw material temperature rise occur. The ore raw material layer (hereinafter also simply referred to as the ore layer) is gradually deformed while filling the gap between the ore raw materials due to the temperature rise and the load from above, and the ventilation resistance is very high in the blast furnace belly. A so-called fusion layer is formed in which a large amount of gas hardly flows.

一般的に、高炉におけるCO2排出量の低減は、高炉で使用する還元材(コークス、微粉炭、天然ガスなど)の低減により実現できる。
しかし、還元材、特にコークスを低減する場合には、コークス層の層厚が減少して、鉱石が軟化溶融する融着帯において、通気抵抗が上昇する。融着帯の通気抵抗は、高炉全体の通気性に大きく影響しており、この融着帯の通気抵抗が上昇すると、高炉の安定操業を阻害することが、経験的に知られている。
In general, reduction of CO 2 emissions in a blast furnace can be realized by reducing reducing materials (coke, pulverized coal, natural gas, etc.) used in the blast furnace.
However, when reducing the reducing material, particularly coke, the thickness of the coke layer is reduced, and the airflow resistance is increased in the fusion zone where the ore is softened and melted. It has been empirically known that the ventilation resistance of the cohesive zone greatly affects the air permeability of the entire blast furnace, and that the stable operation of the blast furnace is hindered when the ventilation resistance of the cohesive zone increases.

そのため、融着帯の通気抵抗を改善する方策が種々検討されている。そして、融着帯の通気抵抗を改善するためには、鉱石層にコークスを混合することが有効であることが知られるようになり、鉱石層にコークスを混合するための多くの発明が報告されている。
例えば、特許文献1には、ベルレス式高炉において、鉱石ホッパーのうち下流側のホッパーにコークスを装入し、コンベア上で鉱石の上にコークスを堆積させた後、これらを炉頂バンカーに装入して、鉱石とコークスとを旋回シュートを介して高炉内に装入せしめる技術が開示されている。
Therefore, various measures for improving the ventilation resistance of the cohesive zone have been studied. In order to improve the ventilation resistance of the cohesive zone, it has been known that mixing coke with the ore layer is effective, and many inventions for mixing coke with the ore layer have been reported. ing.
For example, in Patent Document 1, in a bell-less blast furnace, coke is charged into a downstream hopper among ore hoppers, and coke is deposited on the ore on a conveyor, and then these are charged into a furnace top bunker. Thus, a technique for charging ore and coke into a blast furnace through a turning chute is disclosed.

また、特許文献2には、炉頂のバンカーに鉱石とコークスを別々に貯留しつつ、コークスと鉱石を同時に混合装入することで、コークス装入用バッチ、コークスの中心装入用バッチ及び混合装入用バッチの装入を3通り同時に行う技術が開示されている。   Further, Patent Document 2 discloses that coke and ore are mixed and charged simultaneously in a bunker at the top of the furnace, and coke and ore are mixed and charged at the same time. A technique for simultaneously charging three charging batches is disclosed.

さらに、特許文献3には、高炉における原料装入方法として、高炉操業における融着帯形状の不安定化及び中心部付近におけるガス利用率の低下を防止し、安定操業と熱効率の向上を図るために、全鉱石と全コークスを完全混合した後、原料として高炉内に装入する技術が開示されている。   Furthermore, in Patent Document 3, as a raw material charging method in a blast furnace, instability of a cohesive zone shape in blast furnace operation and a decrease in gas utilization rate in the vicinity of the center are prevented, and stable operation and improvement of thermal efficiency are aimed at. Discloses a technique in which all ore and all coke are thoroughly mixed and then charged into a blast furnace as a raw material.

また、特許文献4には、混合コークスによる反応性向上効果を享受する手段として、高反応コークスとJIS還元性が低い鉱石を混合することで、低反応性鉱石を高効率に反応させて高炉の反応性を向上させる技術が開示されている。   Further, in Patent Document 4, as a means for enjoying the effect of improving the reactivity by mixed coke, high reactive coke and ore having low JIS reducing ability are mixed to react low reactive ore with high efficiency, A technique for improving the reactivity is disclosed.

特開平3−211210号公報JP-A-3-211210 特開2004−107794号公報JP 2004-107794 A 特開昭53−152800号公報JP-A-53-152800 特開平7−76366号公報JP-A-7-76366

ここで、一般的に高炉の内部は、炉口の、径方向中心部とその周辺部は共にガスが流れやすい一方で、炉壁側の中間部はガスが流れにくいことが多いため、高炉の半径方向でガス流分布が存在している。従って、そのガス流分布に応じて、コークス混合率や混合コークス性状の半径方向における配置を設計する必要がある。   Here, in general, inside the blast furnace, gas tends to flow in both the radial center of the furnace port and its peripheral part, while the middle part on the furnace wall side often has difficulty in flowing gas. There is a gas flow distribution in the radial direction. Therefore, it is necessary to design the arrangement of the coke mixing ratio and mixed coke properties in the radial direction according to the gas flow distribution.

しかしながら、特許文献1〜3には、鉱石層へコークスを混合する手段が記載されているのみで、高炉半径方向の好適なコークス混合率分布は明示されていない。   However, Patent Documents 1 to 3 only describe means for mixing coke into the ore layer, and no suitable coke mixing rate distribution in the blast furnace radial direction is disclosed.

また、特許文献4には、コークスと鉱石の反応性ならびにその最大粒度が記載されているのみで、コークスと鉱石の、好適な配合比と炉口径方向の好適な分布はいずれも明示されていない。   Further, Patent Document 4 only describes the reactivity of coke and ore and the maximum particle size thereof, and neither the preferred mixing ratio of coke and ore nor the preferred distribution in the furnace caliber direction is disclosed. .

さらに、最近では、原料需要の増大のために、酸性ペレットの利用が増えているが、酸性ペレットの利用は、還元剤比の増加とともに通気性の低下を伴う。
従って、酸性ペレットを使用した場合の融着帯の通気抵抗をさらに改善するためには、炉内の好適な混合コークス分布を新規に構築する必要がある。
Furthermore, recently, the use of acidic pellets has increased due to an increase in demand for raw materials, but the use of acidic pellets is accompanied by a decrease in air permeability as the ratio of the reducing agent increases.
Therefore, in order to further improve the airflow resistance of the cohesive zone when using acidic pellets, it is necessary to newly construct a suitable mixed coke distribution in the furnace.

本発明は、上記の課題を解決すべく開発されたもので、一般に炉口径方向の中心部並びに周辺部はガス流れが多く、同中間部は少ないため、これらのガス流れに着目し、ガス流れが少ない炉口径方向の中間部に、反応性が良くて比較的小粒径のコークスを多量に存在させることによって、炉内反応性の向上を図ると共に還元材比の更なる低減が可能となる、原料装入方法について提供することを目的としている。   The present invention has been developed to solve the above-described problems. Generally, since the gas flow is large in the central portion and the peripheral portion in the furnace caliber direction, and there are few intermediate portions, the gas flow is focused on. The presence of a large amount of coke having a good reactivity and a relatively small particle size in the middle part in the furnace caliber direction with a small amount makes it possible to improve the in-reactor reactivity and further reduce the reducing material ratio. The purpose is to provide a raw material charging method.

すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
1.鉱石類原料およびコークスを、1チャージ毎に、旋回シュートを用いて高炉内へ装入する、高炉への原料装入方法であって、
前記1チャージ中の全コークス量のうち25〜80質量%のコークスを高炉内に装入してコークス層とし、次いで、前記1チャージ中の残りのコークスと前記1チャージ中の鉱石類原料の10質量%以上で酸性ペレットを含む鉱石類原料とを混合した混合原料を2バッチに分けて前記コークス層上に装入するに際し、1バッチ目に混合するコークスは粒径:15〜40mmの範囲とし、かつ該1バッチ目を炉口無次元半径0〜0.8の範囲に装入し、残りの混合原料を2バッチ目として炉口無次元半径0.6〜1.0の範囲に装入する高炉への原料装入方法。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
1. A raw material charging method into a blast furnace, in which ore raw materials and coke are charged into a blast furnace using a turning chute for each charge,
Of the total amount of coke in one charge, 25 to 80% by mass of coke is charged into a blast furnace to form a coke layer, then the remaining coke in the one charge and 10 ore raw materials in the one charge. When the mixed raw material mixed with the ore raw material containing acid pellets at a mass% or more is divided into two batches and charged onto the coke layer, the coke mixed in the first batch has a particle size in the range of 15 to 40 mm. The first batch is charged in the range of the furnace port dimensionless radius 0-0.8, and the remaining mixed raw material is charged in the range of the furnace port dimensionless radius 0.6-1.0 as the second batch. Raw material charging method to blast furnace.

2.前記1バッチ目に混合するコークスの反応性指数CRIを35%以上とする、前記1に記載の高炉への原料装入方法。 2. 2. The raw material charging method to the blast furnace according to 1 above, wherein the reactivity index CRI of coke mixed in the first batch is 35% or more.

3.前記1バッチ目に混合するコークスの量を、前記鉱石類原料と混合するコークス量のうちの70質量%以上とする、前記1および2に記載の高炉への原料装入方法。 3. 3. The raw material charging method to the blast furnace according to 1 and 2 above, wherein the amount of coke mixed in the first batch is 70% by mass or more of the amount of coke mixed with the ore raw material.

本発明によれば、ガス流れが少ない箇所に、反応性が良くて低粒径のコークスを多量に混合することになるため、炉内反応性の向上を図ると共に還元材比の更なる低減が実現する。   According to the present invention, a large amount of coke having good reactivity and low particle size is mixed in a portion where the gas flow is small, so that the in-furnace reactivity is improved and the reduction ratio of the reducing material is further reduced. Realize.

高炉内のガス流速分布を示す図である。It is a figure which shows gas flow velocity distribution in a blast furnace. 高炉への原料堆積状況を示す図である。It is a figure which shows the raw material deposition condition to a blast furnace.

以下、本発明を、具体的に説明する。
本発明では、高炉への装入原料として、鉱石類原料およびコークスを、旋回シュートを使って高炉内へ装入することを、1チャージ毎に行う。なお、鉱石類原料としては、焼結鉱および/または塊状鉱石に加えて酸性ペレットを用いる。
ここで、本発明における1チャージとは、コークスを装入してコークス層を形成したのち、鉱石類原料をコークスと混合した混合原料を装入して混合層を形成する一連の流れを1回行うことを意味する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
In the present invention, as raw materials charged into the blast furnace, ore raw materials and coke are charged into the blast furnace using a turning chute every charge. As the ore material, acidic pellets are used in addition to sintered ore and / or massive ore.
Here, one charge in the present invention refers to a series of flows in which a coke is charged to form a coke layer, and then a mixed raw material mixed with ore raw material and coke is charged to form a mixed layer once. Means to do.

ここで、高炉への原料装入は、公知公用の旋回シュートを備えるベルレス式装入装置を用いることができる。   Here, the raw material charging into the blast furnace can be performed by using a bellless charging device equipped with a publicly known turning chute.

上記鉱石類原料およびコークスは、それぞれ炉頂バンカーに貯留されている。そして、これらの炉頂バンカーからの原料装入順序は、以下のとおりである。
まず、コークスを装入する。
すなわち、旋回シュートの原料装入先を、高炉の中心部から高炉の炉壁内周部に向かって動かす際に、コークスのみを貯留した炉頂バンカーからコークスのみを装入することによって、コークス層を形成する。
その際、高炉の中心部に、中心コークス層を形成したり、炉壁内周部に、炉壁部(炉口無次元半径:1.0)から中心軸部(炉口無次元半径:0)に向かって、周辺コークス層を、炉口無次元半径:0.6から1.0に形成したりしても良い。
The ore raw material and coke are respectively stored in the furnace top bunker. And the raw material charging order from these furnace top bunkers is as follows.
First, charge coke.
That is, when the raw material charging destination of the swirl chute is moved from the center of the blast furnace toward the inner peripheral portion of the blast furnace wall, only the coke is charged from the furnace top bunker storing only the coke. Form.
At that time, a central coke layer is formed in the central part of the blast furnace, or the central axis part (furnace port dimensionless radius: 0) from the furnace wall part (furnace port dimensionless radius: 1.0) to the inner peripheral part of the furnace wall. ), The peripheral coke layer may be formed with a furnace port dimensionless radius: 0.6 to 1.0.

ここでのコークス装入量は、上記1チャージ中の全コークス量の25〜80質量%とする。すなわち、コークス層の通気性を確保するには、1チャージ中の全コークス量の少なくとも25質量%のコークスをコークス層とする必要がある。一方、鉱石類原料と混合して装入する1チャージ中のコークス量を20質量%以上にすることによって、コークスの混合による通気性および還元性の向上効果を得るためには、コークス層を80質量%以下とする必要がある。   The amount of coke charged here is set to 25 to 80% by mass of the total amount of coke in one charge. That is, in order to ensure the air permeability of the coke layer, it is necessary to use coke of at least 25% by mass of the total coke amount in one charge as the coke layer. On the other hand, in order to obtain the effect of improving the air permeability and the reducibility by mixing the coke by setting the amount of coke in one charge mixed with ore raw material to be charged to 20% by mass or more, the coke layer is set to 80%. It is necessary to make the mass% or less.

ついで、炉頂バンカーから、コークスと鉱石類原料とを同時切り出し、旋回シュートを介してコークスおよび鉱石類原料の混合原料を高炉に装入する。その際、旋回シュートを、高炉の中心軸に近い、すなわち炉口無次元半径が0の位置から順次高炉の中心軸から外側に移動することによって、高炉の中心軸から炉壁内周部(炉口無次元半径:1.0)側に混合原料を装入する。   Next, the coke and the ore raw material are simultaneously cut out from the furnace bunker, and the mixed raw material of the coke and the ore raw material is charged into the blast furnace through a turning chute. At that time, the swivel chute is moved from the center axis of the blast furnace to the outer periphery of the furnace wall (furnace) from the position close to the center axis of the blast furnace, that is, from the position where the dimensionless radius of the furnace port is 0 to the outside. Mouth dimensionless radius: 1.0) The mixed raw material is charged to the side.

高炉に装入する鉱石類原料は、1チャージの鉱石類原料中、すなわちその1チャージ中の鉱石類原料の総重量(以下、全鉱石という)の10質量%以上を酸性ペレットとする。
というのは、酸性ペレットの使用比率が全鉱石の10質量%以上になると、還元材比の増加並びに通気性の悪化が顕著になってくるが、本発明の原料装入方法の適用によって還元材比の増加並びに通気性の悪化を抑制し、さらには改善をはかれるからである。なお、酸性ペレットの使用比率の上限は、高炉操業の大幅な悪化を防止する観点から全鉱石の50質量%程度とするのが好ましい。また、本発明でいう酸性ペレットとは、ペレットに含まれるCaOとSiO2との比で表される塩基度が0.5以下の酸化鉄のペレットのことである。
The ore raw material charged into the blast furnace is made into one pellet ore raw material, that is, 10% by mass or more of the total weight of the ore raw material in the one charge (hereinafter referred to as all ore) as acidic pellets.
This is because when the use ratio of acidic pellets is 10% by mass or more of the total ore, an increase in the reducing material ratio and a deterioration in air permeability become remarkable, but the reducing material is applied by applying the raw material charging method of the present invention. This is because the increase in the ratio and the deterioration of the air permeability are suppressed and further improvement can be achieved. In addition, it is preferable that the upper limit of the usage rate of acidic pellets is about 50% by mass of the total ore from the viewpoint of preventing significant deterioration of blast furnace operation. Further, the acidic pellets in the present invention, basicity, expressed by the ratio of the CaO and SiO 2 contained in the pellets is that the pellets of 0.5 or less iron oxide.

本発明で、鉱石類原料とは、上述したように所定量の酸性ペレットを含むとともに、焼結鉱および塊状鉱石のいずれか少なくとも一つを含んで入ればよい。   In the present invention, the ore raw material includes a predetermined amount of acidic pellets as described above, and may include at least one of sintered ore and massive ore.

そして、上記したコークス単独で装入したコークスの残りのコークス、すなわち1チャージ中の全コークス量の20〜75質量%を、鉱石類原料と混合して装入することが、重要である。
なぜなら、鉱石類原料と混合して装入する1チャージ中のコークス量を、20質量%以上にすることによって、コークスの混合による通気性および還元性の向上効果を得ることができるからである。一方、高炉の通気性を維持するためには、コークス(単独)層の形成も重要であり、混合コークスが75質量%以上、すなわちコークス層が25質量%未満となると、通気の維持が難しくなる。
And it is important that the remaining coke of the coke charged with the above-mentioned coke alone, that is, 20 to 75% by mass of the total amount of coke in one charge is mixed and charged with the ore raw material.
This is because, by setting the amount of coke in one charge to be mixed and charged with the ore raw material to 20% by mass or more, it is possible to obtain an improvement effect of air permeability and reduction by mixing the coke. On the other hand, in order to maintain the air permeability of the blast furnace, the formation of a coke (single) layer is also important. When the mixed coke is 75 mass% or more, that is, the coke layer is less than 25 mass%, it is difficult to maintain the airflow. .

ここで、図1に、一般的な高炉内のガス流分布を示す。同図に示したように、炉口無次元半径が0.4未満の領域、および0.8以上の領域はスペーサーとなるコークスが多く充填されているためガスが流れやすく、炉口無次元半径が0.4以上0.8未満の領域はコークスが少ない一方で鉱石層が多く装入されるためガスが流れにくいため、他の領域と比較して還元反応の遅れが懸念されることが分かる。   Here, FIG. 1 shows a gas flow distribution in a general blast furnace. As shown in the figure, the area where the furnace port dimensionless radius is less than 0.4, and the area where 0.8 or more is filled are filled with coke as a spacer, so that gas flows easily. In the region of 0.4 or more and less than 0.8, the coke is low, but a large amount of ore layer is charged and the gas does not flow easily, so it is understood that the reduction reaction may be delayed compared to other regions. .

そこで、本発明では、上記した炉口無次元半径が0.4以上および0.8未満の領域における還元反応の遅れを解消するために、コークスと鉱石類原料とを混合した混合原料を、1チャージ当たり2バッチに分けて、高炉に装入する。以下に、混合原料の高炉への装入手順について詳しく説明する。   Therefore, in the present invention, in order to eliminate the delay of the reduction reaction in the region where the furnace port dimensionless radius is 0.4 or more and less than 0.8, a mixed raw material obtained by mixing coke and ore raw material is 1 Divide into 2 batches per charge and charge into blast furnace. Hereinafter, a procedure for charging the mixed raw material into the blast furnace will be described in detail.

図2に、本発明における高炉への原料堆積状況を示す。
本発明では、鉱石類原料とコークスとの混合原料を1チャージ当たり2バッチで装入するに際し、1バッチ目を炉口無次元半径のうち0.0〜0.8の範囲に装入し、さらに2バッチ目を炉口無次元半径の0.6〜1.0の範囲に装入することとしている。
そして、1バッチ目に混合するコークスを、粒径:15〜40mmの範囲とすることが本発明ではもっとも重要な制御因子である。というのは、1バッチ目に粒径:15〜40mmの範囲のコークスを偏析させると、上記した反応遅れ領域の反応性を改善できるからである。すなわち、1バッチ目に混合するコークスの粒径が15mm未満では、粒径が小さくなり過ぎて高炉の通気が悪化する。一方、同粒径が40mmを超えると、粒径が大きくなり過ぎて反応性が低下し、還元性の改善を享受することが難しくなる。
In FIG. 2, the raw material deposition condition to the blast furnace in this invention is shown.
In the present invention, when charging the mixed raw material of the ore raw material and coke in two batches per charge, the first batch is charged in the range of 0.0 to 0.8 of the dimensionless radius of the furnace port, Furthermore, the second batch is charged in the range of 0.6 to 1.0 of the furnace port dimensionless radius.
In the present invention, the most important control factor is to set the coke mixed in the first batch to a particle size in the range of 15 to 40 mm. This is because when the coke having a particle size of 15 to 40 mm is segregated in the first batch, the reactivity in the reaction delay region can be improved. That is, when the particle size of the coke mixed in the first batch is less than 15 mm, the particle size becomes too small and the ventilation of the blast furnace deteriorates. On the other hand, if the particle diameter exceeds 40 mm, the particle diameter becomes too large, the reactivity is lowered, and it is difficult to enjoy the improvement in reducing property.

なお、1バッチ目のコークスは、全量が粒径:15〜40mmの範囲にある必要はなく、粒径:15〜40mmの範囲にないコークスが混入しても、その混入量が1バッチ目のコークス全量の5質量%以下程度であれば、本発明に影響はない。
一方、2バッチ目のコークスの粒径は特に限定する必要はないが、1バッチ目のコークスの粒径と同等程度、例えば15〜50mmの範囲のものを用いることができる。
The first batch of coke does not have to have a total particle size in the range of 15 to 40 mm. Even if coke that does not have a particle size in the range of 15 to 40 mm is mixed, If it is about 5% by mass or less of the total amount of coke, the present invention is not affected.
On the other hand, the particle size of the second batch of coke does not need to be particularly limited, but the same particle size as that of the first batch of coke, for example, in the range of 15 to 50 mm can be used.

また、図2に示したように、本発明に従って混合原料の装入を行うことによって、コークス層の上に、混合原料により形成される混合層が2層存在する箇所が形成される。具体的には、1バッチ目を炉口無次元半径で0.0〜0.8の領域に装入して最初の混合層とし、2バッチ目を炉口無次元半径で0.6以上の領域に装入し2層目の混合層としている。かように、2バッチ目は、おおむねガスが流れやすい炉壁周辺部に装入されることが重要である。
図1に示したように、高炉の炉口無次元半径で0.4未満と0.8超の部分はコークスが多く通気性が良いため、ガス流が多くなっている。このガス流れにおいて、上記のように1バッチ目と2バッチ目との混合原料の装入位置を重複させているのは、2バッチ目の装入始端は、混合原料の堆積角に起因して層厚が薄くなり易いため、厚くなる部分を炉口無次元半径0.8付近の領域に形成するためには、0.6〜0.8の程度で混合原料の装入を重ねる必要があるからである。
Further, as shown in FIG. 2, by charging the mixed raw material according to the present invention, a portion where two mixed layers formed of the mixed raw material exist is formed on the coke layer. Specifically, the first batch is charged into the region of 0.0 to 0.8 in the dimensionless radius of the furnace port to form the first mixed layer, and the second batch is set to a dimension of 0.6 or more in the dimensionless radius of the furnace port. The region is charged as a second mixed layer. As described above, it is important that the second batch is charged in the vicinity of the furnace wall where gas is likely to flow.
As shown in FIG. 1, the portion of the blast furnace with a dimensionless radius of less than 0.4 and more than 0.8 has a large amount of coke and good air permeability. In this gas flow, the charging positions of the mixed raw material in the first batch and the second batch are overlapped as described above because the charging start of the second batch is caused by the deposition angle of the mixed raw material. Since the layer thickness tends to be thin, in order to form the thickened portion in the region near the dimensionless radius 0.8 of the furnace port, it is necessary to repeatedly charge the mixed raw material at a level of 0.6 to 0.8. Because.

また、1バッチ目に混合するコークスの反応性指数CRIを35%以上とすると、より炉内反応性の向上が図れ、一層安定した高炉操業を行うことができるため、好ましい。なお、反応性指数CRIの上限に特段の制限はないが、工業上40%程度である。   Further, it is preferable to set the reactivity index CRI of the coke mixed in the first batch to 35% or more because the reactivity in the furnace can be further improved and the blast furnace operation can be performed more stably. Although there is no particular limitation on the upper limit of the reactivity index CRI, it is about 40% industrially.

さらに、1バッチ目に混合するコークスの量を、前記鉱石類原料と混合するコークス量の70質量%以上とすることで、鉱石類原料が多い箇所に装入される1バッチ目の還元性を改善することができる。なお、鉱石類原料と混合するコークス量の全量を、1バッチ目に混合することもでき、その際には、2バッチ目は全量鉱石類原料となる。   Furthermore, by reducing the amount of coke mixed in the first batch to 70% by mass or more of the amount of coke mixed with the ore raw material, the reducibility of the first batch charged in the portion where the ore raw material is large is achieved. Can be improved. In addition, the whole amount of coke mixed with the ore raw material can be mixed in the first batch, and in this case, the second batch becomes the entire amount of the ore raw material.

実施例は、旋回シュートを用いて、原料の装入を1チャージ毎に行った。1チャージ中のコークスのうち鉱石類原料と混合したコークス量は、全コークス量の10〜80質量%であり、残りのコークスはコークス層に供した。また、混合原料を1チャージ当たり2バッチとし、1バッチ目と2バッチ目との混合原料の装入位置を種々に変更した。該1バッチ目に混合するコークスの粒径も種々に変更した。なお、コークスの反応性指数CRIを30−35%とした。具体的な試験条件は表1に示す。
ここで、実施例に用いた原料は、鉱石類原料として、鉄分が58質量%含まれるもの(焼結鉱および/または塊状鉱石)と、酸性ペレットとして鉄分が65質量%含まれ、かつCaOとSiO2の比がCaO/SiO2=0.05のものとを使用し、さらに、コークスはカーボンを88質量%含むものを使用した。
出銑比は、高炉の一日当たりの出銑量(t/d)を炉内容積(m3)で除した値である。また、還元材比、コークス比及び微粉炭比は、溶銑1tを製造する際に使用した還元材量、コークス量及び微粉炭量(kg/t)である。
また、鉱石類原料と混合する混合コークスの平均粒径(mm)は、算術平均径であり、混合コークスのCRI(%)は、1100℃、CO2雰囲気で2時間コークスを反応させたときの重量減少率で、それぞれ求めた。
In the example, using a turning chute, the raw material was charged every charge. The amount of coke mixed with the ore raw material in coke during one charge was 10 to 80% by mass of the total amount of coke, and the remaining coke was provided to the coke layer. Moreover, the mixed raw material was changed to two batches per charge, and the charging positions of the mixed raw material in the first and second batches were variously changed. The particle size of the coke mixed in the first batch was also changed variously. The coke reactivity index CRI was set to 30-35%. Specific test conditions are shown in Table 1.
Here, the raw materials used in the examples include those containing 58% by mass of iron as a raw material for ores (sintered ore and / or massive ore), 65% by mass of iron as acidic pellets, and CaO. A SiO 2 ratio of CaO / SiO 2 = 0.05 was used, and a coke containing 88% by mass of carbon was used.
The output ratio is a value obtained by dividing the daily output (t / d) of the blast furnace by the furnace volume (m 3 ). The reducing material ratio, the coke ratio, and the pulverized coal ratio are the amount of reducing material, the amount of coke, and the amount of pulverized coal (kg / t) used when producing the hot metal 1t.
The average particle diameter (mm) of the mixed coke mixed with the ore raw material is the arithmetic average diameter, and the CRI (%) of the mixed coke is 1100 ° C. when the coke is reacted for 2 hours in a CO 2 atmosphere. Each was determined by the weight loss rate.

さらに、上記の高炉原料装入の条件におけるガス利用率と、充填層圧力損失を以下の手順で評価した。評価結果を表1に併記する。
[ガス利用率]
CO2/(CO2+CO)×100と定義される。かかる式に用いるCO2およびCO濃度(体積%)は、水平ゾンデと呼ばれる、高炉内の中心部〜周辺部までの稼動式のガス分布を測定する機器を用いて測定した。
[充填層圧力損失]
高炉の全圧損を送風量で除したものであり、原料充填層の圧力損失(充填層圧力損失)は以下の式で求めることができる。よって、充填層圧力損失は、単位風量の風が流通するのに要する通気抵抗を表す指標と考えることができる。
充填層圧力損失(ΔP/V)=全圧損(kPa)/送風量(Nm3/min)
Furthermore, the gas utilization rate and packed bed pressure loss under the above blast furnace raw material charging conditions were evaluated by the following procedure. The evaluation results are also shown in Table 1.
[Gas utilization rate]
It is defined as CO 2 / (CO 2 + CO) × 100. The CO 2 and CO concentration (% by volume) used in this equation were measured using a device called a horizontal sonde that measures the operational gas distribution from the center to the periphery in the blast furnace.
[Filled bed pressure loss]
The total pressure loss of the blast furnace is divided by the air flow rate, and the pressure loss of the raw material packed bed (packed bed pressure loss) can be obtained by the following equation. Therefore, the packed bed pressure loss can be considered as an index representing the ventilation resistance required for the unit air volume to flow.
Packed bed pressure loss (ΔP / V) = total pressure loss (kPa) / air flow rate (Nm 3 / min)

Figure 0006260751
Figure 0006260751

表1より、発明例と比較例を比べると、発明例はいずれも、充填層圧力損失に優れ、還元材比、通気抵抗指標(充填層圧力損失)およびガス利用率が向上していることがわかる。
以上より、高炉内のガス流れが少ない箇所に、反応性がよい適切な粒径のコークスを、適切な位置に多量混合することで、高炉内の反応性の向上を図ることが可能であることを確認した。
From Table 1, when comparing the inventive example and the comparative example, all of the inventive examples are excellent in the packed bed pressure loss, and the reducing material ratio, the ventilation resistance index (filled bed pressure loss) and the gas utilization rate are improved. Recognize.
From the above, it is possible to improve the reactivity in the blast furnace by mixing a large amount of coke with an appropriate particle size with good reactivity at an appropriate position in a place where the gas flow in the blast furnace is small. It was confirmed.

Claims (3)

鉱石類原料およびコークスを、1チャージ毎に、旋回シュートを用いて高炉内へ装入する、高炉への原料装入方法であって、
前記1チャージ中の全コークス量のうち25〜80質量%のコークスを高炉内に装入してコークス層とし、次いで、前記1チャージ中の残りのコークスと前記1チャージ中の鉱石類原料の10質量%以上が酸性ペレットである鉱石類原料とを混合した混合原料を2バッチに分けて前記コークス層上に装入するに際し、1バッチ目に混合するコークスは粒径:15〜40mmの範囲とし、かつ該1バッチ目を炉口無次元半径0〜0.8の範囲に装入し、残りの混合原料を2バッチ目として炉口無次元半径0.6〜1.0の範囲に装入する高炉への原料装入方法。
A raw material charging method into a blast furnace, in which ore raw materials and coke are charged into a blast furnace using a turning chute for each charge,
Of the total amount of coke in one charge, 25 to 80% by mass of coke is charged into a blast furnace to form a coke layer, then the remaining coke in the one charge and 10 ore raw materials in the one charge. When the mixed raw material mixed with ore raw material whose mass% or more is an acidic pellet is divided into two batches and charged onto the coke layer, the coke mixed in the first batch has a particle size in the range of 15 to 40 mm. The first batch is charged in the range of the furnace port dimensionless radius 0-0.8, and the remaining mixed raw material is charged in the range of the furnace port dimensionless radius 0.6-1.0 as the second batch. Raw material charging method to blast furnace.
前記1バッチ目に混合するコークスの反応性指数CRIを35%以上とする、請求項1に記載の高炉への原料装入方法。   The method for charging raw materials into a blast furnace according to claim 1, wherein the reactivity index CRI of coke mixed in the first batch is 35% or more. 前記1バッチ目に混合するコークスの量を、前記鉱石類原料と混合するコークス量のうちの70質量%以上とする、請求項1および2に記載の高炉への原料装入方法。   The raw material charging method to the blast furnace according to claim 1 or 2, wherein the amount of coke mixed in the first batch is 70% by mass or more of the amount of coke mixed with the ore raw material.
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