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JPH0610288B2 - Blast furnace operation method - Google Patents
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JPH0610288B2 - Blast furnace operation method - Google Patents

Blast furnace operation method

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JPH0610288B2
JPH0610288B2 JP13462186A JP13462186A JPH0610288B2 JP H0610288 B2 JPH0610288 B2 JP H0610288B2 JP 13462186 A JP13462186 A JP 13462186A JP 13462186 A JP13462186 A JP 13462186A JP H0610288 B2 JPH0610288 B2 JP H0610288B2
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gas
temperature
blast furnace
point
adjusted
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陽太郎 大野
裕久 堀田
正博 松浦
達郎 有山
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  • Manufacture Of Iron (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、銑鉄製造量に対して高炉ガスカロリーを大
幅に変更可能な高炉操業方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a blast furnace operating method capable of significantly changing the blast furnace gas calorie with respect to the amount of pig iron produced.

(従来技術) 銑鉄製造装置である高炉は、高炉に使用するコークス製
造装置であるコークス炉とともに製鉄所内における燃料
供給源となっている。そして将来的には、これらのガス
は発電用、外部燃料あるいは、化学原料としての使用が
期待されている。これらの期待に応えるためには、銑鉄
生産量に対してガス発生全カロリー(ガス量x単位ガス
量当りの発熱量)を弾力的に変更しうることが要求され
る。銑鉄1トン当りのガス発生全カロリーは、銑鉄1ト
ン当りの燃料比によって決まるので、ガス発生全カロリ
ーの変更幅は高炉の燃料比の変更幅の大きさに大きく依
存する。高炉の燃料比は、炉下部の熱収支と炉上部にお
けるガス還元の進行状態から決まってくる。第1図は高
炉の操作線図と呼ばれているもので、X=1から右は、
還元の進行に伴う酸素バランスを示している。点Wは、
温度TwにおけるFe−FeOの還元平衡を示す点であ
り、これは温度Twにより変化する。X=1から左は、
高炉下部の熱収支を示している。線分AEの勾配は、コ
ークス比に比例する。線分URとUWの比(UR/U
W)をシャフト効率γといい、これは還元ガスの利用効
率を示している。理想的には、γ=1で点Rが点Wに一
致する。実際の高炉では、ほぼγ=0.90〜0.97
の範囲になっている。点Bの縦座標Ydは、炉内で鉄鉱
石の還元の結果、発生するCOとコークス中カーボン
との反応(ソリュウションロス反応)における反応量を
表わしており、この反応は吸熱反応なので、ソリュウシ
ョンロス反応量Ydが大きいと炉下部の必要熱量が増加
することとなる。ところで温度Twは、ほぼこのコーク
スの反応が起き始める温度と対応しており、現在の普通
のコークスを使用している場合には、ほぼ950〜10
00℃となっている。
(Prior Art) A blast furnace, which is a pig iron manufacturing apparatus, is a fuel supply source in a steel mill together with a coke oven, which is a coke manufacturing apparatus used for the blast furnace. In the future, these gases are expected to be used for power generation, external fuel, or chemical raw materials. In order to meet these expectations, it is required that the total calorific value of gas generation (gas amount x calorific value per unit gas amount) can be elastically changed with respect to the pig iron production amount. Since the total gas-generated calorie per ton of pig iron is determined by the fuel ratio per ton of pig-iron, the amount of change in the total gas-generated calorie largely depends on the amount of change in the fuel ratio of the blast furnace. The fuel ratio of the blast furnace is determined by the heat balance in the lower part of the furnace and the progress of gas reduction in the upper part of the furnace. Figure 1 is called the operation diagram of the blast furnace. From X = 1 to the right,
The oxygen balance with the progress of reduction is shown. Point W is
This is a point showing the reduction equilibrium of Fe-FeO at the temperature Tw, and this changes depending on the temperature Tw. From X = 1 to the left,
The heat balance of the lower part of the blast furnace is shown. The slope of the line segment AE is proportional to the coke ratio. Ratio of line segment UR and UW (UR / U
W) is called the shaft efficiency γ, which indicates the utilization efficiency of the reducing gas. Ideally, the point R coincides with the point W when γ = 1. In the actual blast furnace, approximately γ = 0.90 to 0.97
It is in the range of. The ordinate Yd of the point B represents the reaction amount in the reaction (solution loss reaction) between CO 2 and carbon in the coke generated as a result of the reduction of the iron ore in the furnace. Since this reaction is an endothermic reaction, the solution is If the loss reaction amount Yd is large, the required heat amount in the lower part of the furnace will increase. By the way, the temperature Tw substantially corresponds to the temperature at which the reaction of the coke begins to occur, and when using ordinary coke at present, it is approximately 950-10.
The temperature is 00 ° C.

第2図は、羽口先理論火炎温度Tfを2000〜250
0℃と変化させた場合のコークス比CRとソリュウショ
ンロス反応量Ydの変化を示している。シャフト効率γ
は、高炉内の鉱石とコークスの分布により変化すると考
えられるが、その幅はあまり大きくなく、コークス比C
Rの範囲はほぼ450〜550Kg/Tと考えられる。発
生ガス全カロリーの範囲も第7図に一点鎖線で示すよう
にあまり広くなく、この結果製鉄所後工程の必要エネル
ギー量を充足する範囲に止どまり、他に使用する余裕が
ない。
FIG. 2 shows the theoretical flame temperature Tf at the tuyere of 2000-250.
The change in the coke ratio CR and the solution loss reaction amount Yd when the temperature is changed to 0 ° C is shown. Shaft efficiency γ
Is considered to change depending on the distribution of ore and coke in the blast furnace, but its width is not so large and the coke ratio C
The range of R is considered to be approximately 450 to 550 Kg / T. The range of the total calories of the generated gas is not so wide as shown by the one-dot chain line in FIG. 7, and as a result, the calorie is limited to the range satisfying the required energy amount in the post-process of the steel mill, and there is no room for other uses.

(発明が解決しようとする技術的課題) この発明は、所定の銑鉄製造量に対して、高炉ガス全カ
ロリーを必要に応じて大幅に変更でき、もってこれらガ
スを外部用途に有効に使用できる高炉操業方法を提供す
ることを目的とする。
(Technical Problem to be Solved by the Invention) The present invention is capable of significantly changing the total calorie of blast furnace gas for a given amount of pig iron production, so that the blast furnace can effectively use these gases for external applications. The purpose is to provide a method of operation.

(技術的課題を解決する手段) この発明は、羽口から酸素と蒸気等の温度調整用ガスと
を吹込み、更に必要により微粉炭等の燃料を吹き込み、
かつシャフトから予熱ガスを吹込む方法において、この
予熱ガスの温度を700〜1300℃の範囲で調整して
FeO−Fe還元平衡温度を調整し、このことによりコ
ークス比を調節して銑鉄トン当りの発生ガス全カロリー
量を変更することを特徴とする高炉操業方法である。ま
た銑鉄トン当りの発生ガス全カロリー量を変更する際、
ソリュウションロス反応の反応量Ydと燃料比(Kg/
T)が第6図に示すA点(0.33,710),B点
(0.19,510),C点(0.07,540),D
点(0.11,790)で囲まれた範囲内となるように
操業することを実施態様とした高炉操業方法である。
(Means for Solving the Technical Problem) This invention blows oxygen and a temperature adjusting gas such as steam from a tuyere, and further blows fuel such as pulverized coal as necessary,
In the method of blowing preheated gas from the shaft, the temperature of the preheated gas is adjusted in the range of 700 to 1300 ° C. to adjust the FeO—Fe reduction equilibrium temperature, and thereby the coke ratio is adjusted to adjust the coke ratio per ton of pig iron. It is a blast furnace operating method characterized by changing the total calorie content of generated gas. When changing the total calorie content of gas generated per ton of pig iron,
Reaction amount Yd of solution loss reaction and fuel ratio (Kg /
T is point A (0.33,710), point B (0.19,510), point C (0.07,540), and D shown in FIG.
It is a blast furnace operating method in which an operation is carried out so as to be within a range surrounded by points (0.11, 790).

(実施例) 第3図は、本発明にかかる高炉操業の概略図である。こ
の操業法は、炉頂から鉱石及びコークスを高炉1内に装
填し、羽口2から酸素3、微粉炭及び羽口先温度調整ガ
スとして水蒸気あるいは炉頂ガス4等を吹込み、更に炉
中段から予熱ガス5を吹込み挿入物(鉱石及びコーク
ス)を予熱する。このことにより炉底部から銑鉄及びス
ラグを生産し、炉頂部から高炉ガスを発生する。この高
炉ガスをダクトコレクター7を通して除塵したのち、羽
口先へ循環し、一部を製鉄所内で利用する。また一部
は、必要に応じ脱CO処理装置8で処理し、得られた
COガスを合成化学工業用原料ガスとして利用する。
脱CO処理発生装置8で得たCOガスについては、
予熱ガス発生用の燃焼炉又は羽口先へ送ることも考えら
れる。
(Example) FIG. 3 is a schematic view of a blast furnace operation according to the present invention. In this operating method, ore and coke are loaded into the blast furnace 1 from the furnace top, oxygen 3 from the tuyere 2, pulverized coal and steam or furnace top gas 4 etc. are blown as temperature control gas for the tuyere, and further from the middle stage of the furnace. Blow preheat gas 5 to preheat inserts (ores and coke). As a result, pig iron and slag are produced from the bottom of the furnace, and blast furnace gas is generated from the top of the furnace. After removing dust from this blast furnace gas through the duct collector 7, the gas is circulated to the tuyere and part of it is used in the steel mill. Further, a part of them is treated by the CO 2 removal treatment device 8 as necessary, and the obtained CO 2 gas is used as a raw material gas for the synthetic chemical industry.
The CO 2 gas was obtained by removing CO 2 processing generator 8,
It is also possible to send it to a combustion furnace or tuyere for generating preheated gas.

この操業法において、本発明では、シャフトから吹込む
予熱ガスの温度を700〜1300℃の範囲で調節す
る。この温度調節によりFeO−Fe還元平衡温度Tw
を調整し、コークス比あるいは燃料比の操業可能範囲を
拡大することができる。以下第4図にもとずいて詳細に
説明する。第4図は、高炉中断から吹込む予熱ガスの温
度を650℃,830℃,1000℃,1200℃と変
化させた場合の炉内固体温度の変化と還元率の変化を示
す。同図から予熱ガス温度が高くなると固体の昇温及び
還元が速く進行することがわかる。この図からFeO組
成まで還元された時(酸化度1.056)の固体温度T
wを求めると第5図(a)のようになり、Twが予熱ガ
ス温度とともに変化することがわかる。対応する平衡ガ
ス組成は、第5図(b)上で求められ、予熱ガス温度が
低いと、Twが低くなり、平衡ガス組成は、CO又は
Oが多い側即ち酸化性側に移る。このことは、第1
図の点Wが右方に移動することを意味し、シャフト効率
が一定であっても、線分AEの勾配は小さく、即ちコー
クス比CRが低くなる。
In this operating method, in the present invention, the temperature of the preheated gas blown from the shaft is adjusted within the range of 700 to 1300 ° C. By this temperature adjustment, the FeO—Fe reduction equilibrium temperature Tw
Can be adjusted to expand the operable range of the coke ratio or the fuel ratio. A detailed description will be given below with reference to FIG. FIG. 4 shows changes in the solid temperature in the furnace and changes in the reduction rate when the temperature of the preheating gas blown from the interruption of the blast furnace was changed to 650 ° C., 830 ° C., 1000 ° C. and 1200 ° C. From the figure, it can be seen that as the temperature of the preheated gas increases, the temperature rise and reduction of the solid proceed faster. From this figure, the solid temperature T when the FeO composition is reduced (oxidation degree 1.056)
When w is obtained, it becomes as shown in FIG. 5 (a), and it can be seen that Tw changes with the preheating gas temperature. The corresponding equilibrium gas composition is determined on FIG. 5 (b), the lower the preheating gas temperature, the lower the Tw, and the equilibrium gas composition shifts to the CO 2 or H 2 O rich side, that is, the oxidizing side. . This is the first
This means that the point W in the figure moves to the right, and even if the shaft efficiency is constant, the gradient of the line segment AE is small, that is, the coke ratio CR is low.

第6図は、本発明の操業範囲を示しており、予熱ガス温
度を700〜1300℃と制御して広い操業範囲を実現
している。図中B→Cは予熱ガス温度=700℃、シャ
フト効率γ=0.97の場合に羽口先理論火炎温度Tf
を2500℃から2000℃に変えた場合を示す。A→
Dは予熱ガス温度=1300℃、γ=0.90の場合に
羽口先理論火炎温度Tfを2500℃から2000℃に
変えた場合を示す。A点はソリューションロス量0.3
3、燃料比710、B点は0.19,510、C点は
0.07,540、D点は0.11,790である。な
お第5図(a)で予熱ガスを700℃から1300℃と
すると、Twは、700〜1100℃と変化する。
FIG. 6 shows the operating range of the present invention, and the preheating gas temperature is controlled to 700 to 1300 ° C. to realize a wide operating range. In the figure, B → C are the tuyere theoretical flame temperature Tf when the preheating gas temperature = 700 ° C. and the shaft efficiency γ = 0.97.
Shows the case where the temperature is changed from 2500 ° C. to 2000 ° C. A →
D shows the case where the theoretical tuyere flame temperature Tf is changed from 2500 ° C. to 2000 ° C. when the preheated gas temperature = 1300 ° C. and γ = 0.90. Solution loss 0.3 at point A
3, fuel ratio 710, B point is 0.19,510, C point is 0.07,540, and D point is 0.11,790. When the preheated gas is changed from 700 ° C to 1300 ° C in Fig. 5 (a), Tw changes from 700 to 1100 ° C.

第7図は、対応する銑鉄トン当りの発生全カロリーの変
化範囲を示している。コークスを使用しているので製銑
工程から外部へのエネルギー供給を評価するには、コー
クス炉ガスを加えて対比した方が合理的であるので、こ
れを加味して第7図に示している。
FIG. 7 shows the range of change in the total calories generated per ton of pig iron. Since coke is used, it is more rational to add a coke oven gas for comparison in order to evaluate the energy supply from the pig iron production process to the outside. .

(発明の効果) 本発明によれば第7図から明らかなように高炉から発生
するガス全カロリー量の変更範囲が大きい。このため銑
鉄製造量を変更しなくとも製鉄所内向けのエネルギー供
給レベルからかなり大量の外部への供給まで必要に応じ
て大幅な発生エネルギーの調節が可能となる顕著な効果
がある。
(Effect of the Invention) According to the present invention, as is apparent from FIG. 7, the change range of the total calorie content of gas generated from the blast furnace is large. For this reason, there is a remarkable effect that the generated energy can be adjusted significantly as needed from the energy supply level for the inside of the steel mill to the supply of a considerably large amount to the outside without changing the pig iron production amount.

【図面の簡単な説明】 第1図は高炉の操作線図、第2図は通常の高炉における
操業範囲を示す説明図、第3図は本発明の操業方法を示
す概略図、第4図は予熱ガス温度と炉内固体温度、還元
率の変化を示す説明図、第5図(a)は予熱ガス温度と
固体温度との関係を示す図、第5(b)図は固体温度に
対応した平衡ガス組成を示す状態図である。第6図は本
発明の操業範囲を示す図、第7図は本発明における銑鉄
トン当りの発生ガス全カロリーを従来のものと比較して
示した図である。 1…高炉、2…羽口、3…酸素、4…炉頂ガス、5…予
熱ガス、7…ダストコレクター、8…脱CO処理装
置、9…燃焼炉。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an operation diagram of a blast furnace, FIG. 2 is an explanatory view showing an operation range of a normal blast furnace, FIG. 3 is a schematic view showing an operation method of the present invention, and FIG. Explanatory diagram showing changes in preheating gas temperature, solid temperature in furnace, and reduction rate, FIG. 5 (a) is a diagram showing a relationship between preheating gas temperature and solid temperature, and FIG. 5 (b) is corresponding to solid temperature. It is a phase diagram which shows an equilibrium gas composition. FIG. 6 is a diagram showing the operation range of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing the total calories of gas generated per ton of pig iron in the present invention in comparison with the conventional one. 1 ... blast furnace, 2 ... tuyere, 3 ... oxygen, 4 ... top gas, 5 ... preheating gas, 7 ... dust collector, 8 ... de-CO 2 processor, 9 ... combustion furnace.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有山 達郎 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−159104(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tatsuro Ariyama 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Steel Pipe Co., Ltd. (56) References JP-A-60-159104 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】羽口から少なくとも酸素と温度調整用ガス
とを吹込み、かつシャフトから予熱ガスを吹込み方法に
おいて、この予熱ガスの温度を700〜1300℃の範
囲で調整してFeO、Fe還元平衡温度を調整し、この
ことによりコークス比を調節して銑鉄トン当りの発生ガ
ス全カロリー量を変更することを特徴とする高炉操業方
法。
1. A method of injecting at least oxygen and a temperature adjusting gas from a tuyere, and injecting a preheated gas from a shaft, wherein the temperature of the preheated gas is adjusted within a range of 700 to 1300 ° C., FeO, Fe. A blast furnace operating method characterized in that the reduction equilibrium temperature is adjusted, and thereby the coke ratio is adjusted to change the total calorie content of gas generated per ton of pig iron.
【請求項2】羽口から少なくとも酸素と温度調整用ガス
とを吹込み、かつシャフトから予熱ガスを吹込む方法に
おいて、この予熱ガスの温度を700〜1300℃の範
囲で調整してFeO、Fe還元平衡温度を調整し、この
ことによりコークス比を調節して銑鉄トン当りの発生ガ
ス全カロリー量を変更する際、ソリュウションロス反応
の反応量Ydと燃料比(Kg/T)が第6図に示すA点
(0.33,710),B点(0.19,510),C
点(0.07,540),D点(0.11,790)で
囲まれた範囲内となるように操業することを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の高炉操業方法。
2. A method of injecting at least oxygen and a temperature adjusting gas from a tuyere and injecting a preheated gas from a shaft by adjusting the temperature of the preheated gas in a range of 700 to 1300 ° C., FeO, Fe. When the reduction equilibrium temperature is adjusted and the coke ratio is adjusted to change the total calorie amount of gas generated per ton of pig iron, the reaction amount Yd of the solution loss reaction and the fuel ratio (Kg / T) are shown in Fig. 6. Point A (0.33,710), Point B (0.19,510), C
The blast furnace operating method according to claim 1, characterized in that the operation is carried out within a range surrounded by a point (0.07,540) and a point D (0.11,790).
JP13462186A 1986-06-10 1986-06-10 Blast furnace operation method Expired - Lifetime JPH0610288B2 (en)

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