(57)【要約】【課題】高炉内に、コークス層と、鉱石およびコークスの混合物を含む混合層とを、交互に積層して操業する高炉操業方法において、炉内の通気性を改善することができる操業方法を提供する。【解決手段】コークスと鉱石とを高炉の炉頂から装入し、高炉内に、コークス層と、鉱石およびコークスの混合物を含む混合層とを、交互に積層して操業する高炉操業において、混合層には、鉱石に対して３〜９質量％のコークスを含有させ、コークス層には、コークス反応性指数の値が３２以上の高反応性コークスを、鉱石に対して０．５〜３．２質量％含有させる。高反応性コークス以外のコークスとして、コークス反応性指数の値が３１以下のコークスを用いることが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉内に、コークス層と、鉱石およびコークスの混合物を含む混合層とを、交互に積層して操業する高炉操業方法において、
前記混合層に前記鉱石に対して３〜９質量％のコークスを含有させ、
前記コークス層に、コークス反応性指数の値が３２以上の高反応性コークスを、前記鉱石に対して０．５質量％〜３．２質量％含有させることを特徴とする高炉の操業方法。
【請求項２】
前記混合層において、前記鉱石の平均粒径に対する前記コークスの平均粒径比を、２〜４とすることを特徴とする請求項１に記載の高炉操業方法。
【請求項３】
前記高反応性コークスの平均粒径を、１０ｍｍ〜５０ｍｍとし、
前記高反応性コークス以外のコークスを、１０ｍｍ〜６０ｍｍの平均粒径、および３１以下のコークス反応性指数を有するものとすることを特徴とする、請求項１または２に記載の高炉操業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉内に、コークス層と、鉱石およびコークスの混合物を含む混合層とを、交互に積層して操業する高炉操業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な高炉操業では、鉄含有原料としての焼結鉱や塊鉱石（以下、「鉱石」という。）と、塊コークスとを、炉頂部から高炉内に装入し、鉱石の層と塊コークスの層とが交互に積層された塊状帯を、高炉内に形成する。
【０００３】
装入された鉱石は、反応の進行、および温度の上昇に伴って軟化し、互いに融着して、融着帯とよばれる領域を形成する。融着帯は、鉱石が融着した鉱石融着層と、コークススリットとよばれるコークス層とを含む。融着帯は、塊状帯と比較して、通気抵抗が非常に高い。融着帯の通気抵抗を低減することにより、高炉操業の安定化を図ることができる。
【０００４】
高炉内での鉱石の還元促進、および融着帯での通気抵抗の低減を図る目的で、小中塊コークスを鉱石と混合して装入することが行われている（下記非特許文献１参照）。コークスを鉱石と混合することで、コークスの骨材効果により鉱石融着層の通気性は向上する。小中塊コークスの代替として、高反応性コークスを、鉱石と混合して装入することにより、還元反応は促進され、還元材比を低減でき、生産性が向上するとされている（下記特許文献１参照）。
【０００５】
鉱石と混合される小中塊コークスは、コークス層を形成するコークスと比較して、粒径が小さく、単位体積当たりの表面積、すなわち比表面積が大きく、また、鉱石と混合されて鉱石との混合層中に存在する小中塊コークスは、鉱石の近傍に存在する。このため、小中塊コークスは、鉱石の還元により発生するＣＯ2ガスと優先的に反応し、コークス層を形成するコークスの劣化を抑制できると考えられている。小中塊コークスの代替として、高反応性コークスを使用した場合、コークス層を形成するコークスの劣化を、さらに抑制できると考えられている。
【０００６】
下記特許文献２では、高反応性コークス（フェロコークス）とともに、コークスを鉱石と混合することにより、未還元鉱石の還元、および高反応性コークスのガス化という連鎖的な反応を促進できるとされている。
【０００７】
下記特許文献３では、鉱石層とコークス層との両方に、高反応性コークスを含ませることにより、通気性が向上するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２８５９４号公報
【特許文献２】特開２０１１−５８０９１号公報
【特許文献３】特開２０１２−１２６２０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】渡壁史郎、外６名、「高炉への鉱石・コークス多量混合装入技術の開発」、鉄と鋼、日本鉄鋼協会、Vol. 92 (2006)、No. 12、p. 901-910
【非特許文献２】松倉良徳、外４名、「原料性状の高炉通気性への影響評価」、鉄と鋼、日本鉄鋼協会、Vol. 87 (2001)、No. 5、p. 350-356
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
高炉内において、下記（１）式に示すソリューションロス反応により、コークスの粉化や、コークス粒径の低下が生じる。
Ｃ＋ＣＯ2 → ２ＣＯ    （１）
【００１１】
ソリューションロス反応により消費されるコークスは、鉱石に対して約３質量％程度であり、還元反応の反応性向上を目的として、多量の高反応性コークスを鉱石と混合しても、この高反応性コークスは、塊状帯では消費されず融着帯に達する。ソリューションロス反応により劣化、小粒径化した高反応性コークスは、下方に移動する過程で多量の粉を発生する。この発生した粉により、通気性が著しく悪化するという問題がある。
【００１２】
また、コークス比（銑鉄１ｔ（トン）あたりに対して炉内に投入されるコークスの質量（ｋｇ））を一定とすると、多量のコークス（高反応性コークスを含む）を鉱石と混合した場合、コークス層を形成するコークス量が減少する。このため、融着帯におけるコークススリット層厚が小さくなり、炉内の通気性が低下するおそれがある。
【００１３】
さらに、高反応性コークスを鉱石と混合することによる融着層の通気性改善効果は、大きくない（上記特許文献２参照）。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、コークス（高反応性コークスを含む。）と、鉱石とを使用して操業する際に、高炉の通気性を改善できる、高炉の操業方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
高炉全体としての通気性を改善するためには、鉱石融着層の通気性の向上を図りつつ、コークス層の通気性を低下させないようにする必要がある。
【００１６】
本発明は、炉内に装入するコークスの機能（役割）を、
（ア）ソリューションロス反応によるガス化、
（イ）コークススリットを形成するスペーサー、および
（ウ）骨材効果による鉱石融着層の通気性の向上
の３つに分け、コークスが、それぞれの機能に適した挙動をするように、コークスを選択することによって、高炉の通気性を向上させるものである。
【００１７】
すなわち、本発明者らは、融着帯における通気性を向上できる高炉操業方法について種々の検討を重ねた結果、コークスと鉱石とを使用して操業する際に、反応性が低いコークス（高反応性コークスではないコークス）を、鉱石と混合し、高反応性コークスを、鉱石との混合層ではなく、コークス層中に含ませる（鉱石層には混合しない）ことによって、高炉の通気性を改善できることを見出した。
【００１８】
鉱石融着層の通気性は、反応性が低いコークスの骨材効果により向上する。さらに、コークス層に混合された高反応性コークスは、優先的にガス化し、コークス層中のコークスの劣化を抑制し、コークス層の通気性を維持する。本発明は、以下のとおりである。
（１）高炉内に、コークス層と、鉱石およびコークスの混合物を含む混合層とを、交互に積層して操業する高炉操業方法において、前記混合層に前記鉱石に対して３〜９質量％のコークスを含有させ、前記コークス層に、コークス反応性指数の値が３２以上の高反応性コークスを、前記鉱石に対して０．５質量％〜３．２質量％含有させることを特徴とする高炉の操業方法。
（２）前記混合層において、前記鉱石の平均粒径に対する前記コークスの平均粒径比を、２〜４とすることを特徴とする前記（１）に記載の高炉操業方法。
（３）前記高反応性コークスの平均粒径を、１０ｍｍ〜５０ｍｍとし、前記高反応性コークス以外のコークスを、１０ｍｍ〜６０ｍｍの平均粒径、および３１以下のコークス反応性指数を有するものとすることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の高炉操業方法。
【００１９】
以下、別に記載がない限り、本明細書において、単に「コークス」というときは、高反応性コークス以外のコークスをいうものとする。
【００２０】
別に記載がない限り、本明細書における用語の定義は、以下のとおりである。
【００２１】
「コークス反応性指数」（ＣＲＩ）：２０±１ｍｍに整粒されたコークス２００ｇを、１１００℃において、ＣＯ2ガス雰囲気下で、２時間反応させたときの質量減少率（質量％）をいう。
【００２２】
「平均粒径」：粒径の積算分布における５０％径。
【００２３】
「高温通気抵抗指数」：充填層に対するガスの通気性の程度を示す変数であって、下記（２）式、および（３）式により算出されるＫＳの値（上記非特許文献２参照）。ここで、ΔＰ／ΔＬは、充填層全体の通気抵抗（充填層全体による圧力損失；Ｐａ／ｍ）であり、ρgは、ガス密度（ｋｇ／ｍ3）であり、μgは、ガス粘度（ｋｇ／ｍ／ｓ）であり、ｕgは、ガス空塔流速（ｍ／ｓ）であり、Ｔは、試料温度（℃）である。
【００２４】
【数１】
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【００２５】
【数２】
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【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、高反応性コークスがコークス層中に混合されていることにより、コークス層を形成するコークスの劣化が抑制され、塊状帯および融着帯における通気性を改善できる。また、高反応性コークスは、混合層から放出されるＣＯ2濃度の高いガスと、コークスより優先的に反応する。これにより、高反応性コークスを融着帯に達するまでに消失させ、粉の発生を抑制するとともに、混合層中に混合されたコークスの骨材効果により融着層内に空隙を確保し、炉内の通気性を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】荷重軟化試験装置の概略図である。
【図２】混合層中のコークスの鉱石に対する混合比と、高温通気抵抗指数との関係を示すグラフである。
【図３】コークス層中の高反応性コークスのコークスに対する混合比と、相対圧力損失との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明は、前記のとおり、高炉内に、コークス層と、鉱石およびコークスの混合物を含む混合層とを、交互に積層して操業する高炉操業方法において、前記混合層に、前記鉱石に対して３〜９質量％のコークスを含有させ、前記コークス層に、コークス反応性指数の値が３２以上の高反応性コークスを、前記鉱石に対して０．５質量％〜３．２質量％含有させる、高炉の操業方法である。前記混合層において、鉱石の平均粒径に対するコークスの平均粒径比を、２〜４とすることが好ましい。前記高反応性コークスの平均粒径を、１０ｍｍ〜５０ｍｍとすることが好ましく、この場合、前記高反応性コークス以外のコークスを、１０ｍｍ〜６０ｍｍの平均粒径、および３１以下のコークス反応性指数を有するものとすることが好ましい。以下、本発明の上記構成要件について、詳細に説明する。
【００２９】
高炉の通気性を改善するには、融着帯において、鉱石融着層の通気抵抗を低下させるとともに、通気抵抗の低いコークススリットを形成する必要がある。
【００３０】
まず、鉱石に対するコークスの混合比、および鉱石の平均粒径に対するコークスの平均粒径比が、鉱石融着層の通気抵抗に与える影響について説明する。
【００３１】
なお、鉱石融着層の通気抵抗を低下させる方法として、小中塊コークスを鉱石と混合して使用する技術が知られているが、小中塊コークスに比べて大きな粒径を有するコークスを鉱石と混合して使用することでも、高炉の通気性が改善されることが知られている（上記非特許文献１参照）。鉱石融着層の通気性を向上させるためには、小中塊コークスに比べて大きな粒径を有するコークスを用いる方が好ましいと考えられる。しかし、従来は、通気性に及ぼすコークス粒径の影響は必ずしも明確にはされていなかった。
【００３２】
鉱石に対するコークスの混合比、および鉱石の平均粒径に対するコークスの平均粒径比が、鉱石融着層の通気抵抗に与える影響を、高炉の融着層の通気性を評価することが可能な荷重軟化試験装置を用いて、調べた。
【００３３】
図１は、荷重軟化試験装置の概略構成を示す図である。この荷重軟化試験装置は、黒鉛発熱体５を有する竪型電気炉１を備えている。竪型電気炉１には、竪型電気炉１を縦方向（上下方向）に貫通し黒鉛発熱体５で囲まれた孔が形成されている。荷重軟化試験装置は、竪型電気炉１の孔内に配置され、装入試料３を容れる黒鉛坩堝２と、黒鉛坩堝２の上方に配置され、黒鉛坩堝２内の装入試料３に荷重をかけることが可能な荷重制御装置６とを、さらに備えている。黒鉛坩堝２の内径は７２ｍｍである。黒鉛坩堝２の底部にはロストル（火格子）が設けられている。
【００３４】
この荷重軟化試験装置は、温度測定装置を備えており、この温度測定装置により、黒鉛坩堝２上部の測定点７における温度を、試料温度として測定できるようになっている。竪型電気炉１の孔の下方には、滴下試料受け皿９が配置されている。滴下試料受け皿９により、黒鉛坩堝２内から、ロストルを介して滴下した試料を受けることができる。
【００３５】
この荷重軟化試験装置には、導入配管１３を介して、ガス流量制御装置１０が接続されている。ガス流量制御装置１０へは、Ｎ2ガスと、ＣＯガスとが、個別に導入されるようになっている。Ｎ2ガスと、ＣＯガスとは、ガス流量制御装置１０で混合されて、ガス導入配管１３を介して、竪型電気炉１の孔へと、この孔の下方から送られるようになっている。ガス流量制御装置１０により、孔内へ送るＮ2ガス、およびＣＯガスの流量を、個別に調整することが可能である。
【００３６】
孔内へ導入されたガスは、孔内を上方へと流れ、ロストルを介して黒鉛坩堝２内に入る。坩堝２内に入ったガスは、黒鉛坩堝２の上部から出て（以下、黒鉛坩堝２から出たガスを、「排ガス１１」という。）、さらに上方へと流れ、竪型電気炉１の孔の上部から出て、ガス導出配管１４を介して、荷重軟化試験装置の外部へと放出される。
【００３７】
ガス導出配管１４には、排ガス分析装置（赤外分光計）１２が接続されている。排ガス分析装置１２により、ガス導出配管１４を流れる排ガス１１の組成（ＣＯ、ＣＯ2）を分析可能である。ガス導入配管１３と、ガス導出配管１４とには、ガス圧力測定装置８が接続されている。ガス圧力測定装置８により、装入試料３が容れられた黒鉛坩堝２による通気抵抗（圧力損失）を測定することができる。
【００３８】
この荷重軟化試験装置により、黒鉛坩堝２内の装入試料３に、荷重制御装置６で荷重を加え、竪型電気炉１内に還元ガス（Ｎ2ガスとＣＯガスとの混合ガス）４を導入し、黒鉛発熱体５で装入試料３を加熱できる。排ガス分析装置１２による排ガス１１の分析等により、装入試料３の還元性、装入試料３中の鉱石の還元効率を調べることができる。
【００３９】
この荷重軟化試験装置を用いて、コークスと、鉱石としての予備還元焼結鉱とを混合した混合物を黒鉛坩堝２に装入して充填層を形成し、装入試料３とした。予備還元焼結鉱は、粒径範囲が８．０〜１０．０ｍｍとなるように整粒した平均粒径が９．０ｍｍの焼結鉱に、１０００℃で、ＣＯガス、およびＣＯ2ガスを、それぞれ８Ｎｌ（リットル）／ｍｉｎ、および５Ｎｌ／ｍｉｎの流量で、１．７５時間流して作製した。また、コークスは、粒径範囲が１６．０ｍｍ〜１９．０ｍｍ、２５．４ｍｍ〜３１．７ｍｍ、または３５．０ｍｍ〜３８．０ｍｍとなるように整粒した、平均粒径がそれぞれ１７．５ｍｍ、２８．５ｍｍ、３６．５ｍｍの３種類のものを準備した。
【００４０】
表１に、装入試料３の充填条件を示す。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
１ｔの溶銑を製造するにあたり、予備還元焼結鉱が１．６ｔ必要となると仮定した。試験番号１〜１２の条件では、予備還元焼結鉱に対するコークスの混合比（混合コークス比）を、３．１３、４．６９、６．２５または９．３８質量％と設定し、予備還元焼結鉱の平均粒径に対するコークスの平均粒径比（（コークス／鉱石）粒径比）を、１．９４、３．１７または４．０５と設定した。表１の「充填コークス量」は、上記設定となるように、予備還元焼結鉱に混合した（充填層に含まれる）コークスの量である。
【００４３】
試験番号０では、混合コークス比は０であり、充填層は鉱石単独層である。試験開始時の充填層の層高は、いずれの試験についても３００ｍｍとした。
【００４４】
各試験番号０〜１２の条件による充填層（装入試料３）を用いて、充填層の通気性を調べる試験を行った。本試験の主な目的は、より具体的には、試料温度が１２００℃に到達してから、より高温で装入試料３が溶融して、その融液が滴下するまでの間の充填層の通気抵抗を測定することである。
【００４５】
まず、Ｎ2雰囲気下で、充填層を昇温し、試料温度が８００℃に到達した後、黒鉛坩堝２の上部から、荷重制御装置６により、実炉平均荷重を模した９８ｋＰａの荷重を、充填層に加えた。鉱石融着開始時の還元率を各試験間で等しくするために、試料温度が１２００℃のときに、各試験における鉱石還元率が８０％となるように、鉱石還元率の変化に応じて昇温速度、および導入ガス組成（ＣＯガス流量／Ｎ2ガス流量比）を操作した。
【００４６】
試料温度が１２００℃に到達した後は、４．６℃／ｍｉｎの昇温速度で充填層を昇温しながら、還元ガス４を充填層内に導入した。還元ガス４は、ガス流量制御装置１０により、ＣＯガスの流量を１３．８Ｎｌ／ｍｉｎに制御し、Ｎ2ガスの流量を１６．２Ｎｌ／ｍｉｎの流量に制御して得られるＣＯ／Ｎ2混合ガスとした。このＣＯ／Ｎ2混合ガスは、コークスのガス化反応が鉱石の還元によって生じたＣＯ2ガスのみとなるようにするものである。これは、本試験では、コークスを混合すること自体による通気性改善効果に着目していることによる。
【００４７】
試料温度が１６００℃になるまで昇温を継続して、鉱石を溶融させた。鉱石の溶融により得られた融液は、黒鉛坩堝２底部のロストルを介して滴下させ、滴下試料受け皿９に回収した。
【００４８】
試験中は、排ガス分析装置１２による排ガス１１の組成（ＣＯ、ＣＯ2）、積算流量計（図示せず）による排ガス流量、ガス圧力測定装置８による充填層の通気抵抗、および変位計（図示せず）による充填層の層高を、それぞれ測定した。
【００４９】
図２は、荷重軟化試験装置による上記試験で得られた、鉱石に対するコークスの混合比（横軸）と、高温通気抵抗指数（縦軸）との関係を示す図である。高温通気抵抗指数（ＫＳ）の値が小さいほど、通気性は良好である。図２には、鉱石の平均粒径に対するコークスの平均粒径比（図２中に、「粒径比」と記載）ごとに、鉱石に対するコークスの混合比と、高温通気抵抗指数との関係を示している。
【００５０】
高温通気抵抗指数を求めるためのパラメータ（「課題を解決するための手段」の項における高温通気抵抗指数の定義参照）は、以下のとおりとした。ΔＰ／ΔＬは、ガス圧力測定装置８により測定した通気抵抗の値を充填層の層高で除した値とした。ρg（ガス密度）は、ＣＯのガス密度、およびＮ2のガス密度を、供給ガス組成に応じて案分し、温度補正および圧力補正して算出したものとした。μg（ガス粘度）は、供給ガス組成、温度、圧力を考慮して算出したものとした。ｕg（ガス空塔流速）は、ガス流量を温度補正および圧力補正して算出したものとした。Ｔ（試料温度）は、温度測定装置による測定点７における測定値である。
【００５１】
図２から、鉱石の平均粒径に対するコークスの平均粒径比が２〜４の範囲において、鉱石に対するコークスの混合比（コークス混合比）が０質量％から６質量％までは、高温通気抵抗指数の値はコークス混合比の増加に伴って低下しており、鉱石にコークスを混合することにより通気性が改善されることがわかる。これに対して、コークス混合比が９質量％まで増加すると、高温通気抵抗指数の減少率が小さくなっている。以上のことから、鉱石とコークスとの混合層中のコークスの混合比は、３質量％〜９質量％とする必要があると考えられる。
【００５２】
また、鉱石の平均粒径に対するコークスの平均粒径比が２〜４の範囲においては、当該比に対する高温通気抵抗指数の減少率には、明確な差異はみられない。このことから、鉱石の平均粒径に対するコークスの平均粒径比が２〜４の範囲であれば、通気性改善効果はコークス粒径に依存しないことがわかる。
【００５３】
鉱石融着層内の通気性を確保するためには、ソリューションロス反応によるコークスの劣化を避ける必要があり、そのためには、コークスは、ある程度粗粒で、反応性が低い必要がある。具体的には、鉱石と混合するコークスを、１０ｍｍ〜６０ｍｍの平均粒径、および３１以下のＣＲＩ値を有するものとすることが好ましい。
【００５４】
一方、コークススリットの通気性を維持するには、コークススリットを形成するコークスの粒径の低下を抑制する必要がある。コークス粒径の低下は、主として、混合層から放出される高濃度のＣＯ2ガスと、コークススリットを形成するコークスとが接触し、上記（１）式に示すソリューションロス反応が生じることにより引き起こされる。したがって、コークススリットを形成するコークスと接するＣＯ2ガスの濃度を低下させることにより、当該コークスの粒径の低下を抑制できると考えられる。
【００５５】
コークス層においてコークスに接触するＣＯ2ガス濃度を低下させるためには、コークス層が高反応性コークスを含むようにして、混合層から放出されるＣＯ2ガスが、コークス層において、高反応性コークスと優先的に反応して、ＣＯガスが発生するようにすればよい。このような反応を効率的に生じさせるためには、高反応性コークスは、コークス層の下部に配置されていることが好ましいと考えられる。
【００５６】
高反応性コークスをＣＯ2ガスと優先的に反応させることにより、コークスの粒径の低下を抑制することのみならず、高反応性コークスを消滅させ、炉下部における粉の発生を抑制し、高炉の通気性を改善することもできる。
【００５７】
そこで、内容積が３５００ｍ3の高炉を想定し、高炉トータルシミュレーターを用いて、コークス層中に混合する高反応性コークスの量、および当該高反応性コークスの反応性を示す指標であるコークス反応性指数（ＣＲＩ）の値を、様々に変更した計算（シミュレーション）を実施し、高炉内の通気性改善効果について検討した。
【００５８】
図３に、コークス層中の高反応性コークスの鉱石に対する混合比と、相対圧力損失との関係（シミュレーション結果）を示す。相対圧力損失とは、鉱石層中へのコークスの混合、およびコークス層中への高反応性コークスの混合を行わないベース操業時の炉内圧力損失を基準とした圧力損失の相対値である。図３に示す結果は、高反応性コークスのコークス反応性指数の値を、３２および４０とし、鉱石とコークスとの混合層中のコークスの混合比を、鉱石に対して３．１３質量％としたときのものである。
【００５９】
図３から、コークス層中の高反応性コークスの混合比の増加に伴い、コークスの劣化が抑制され鉱石融着層の通気性が改善されることがわかる。コークス層中の高反応性コークスの混合比が３．２質量％付近まで増加すると、通気性の改善効果は、低下する傾向がある。これは、高反応性コークスを増やすことにより、通気性改善効果に加え、高反応性コークスが未反応のまま融着層に至ることの影響が現れることによると考えられる。
【００６０】
高反応性コークスが未反応のまま融着層に至ることを避けるためには、コークス層中の高反応性コークスの混合比、および当該高反応性コークスの粒径を、一定レベル以下にする必要がある。具体的には、コークス層中の高反応性コークスの鉱石に対する混合比は、図３の結果から、３．２質量％以下とする必要があり、この場合、当該高反応性コークスの粒径は、１０ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましい。
【００６１】
また、コークス層中の高反応性コークスの混合比は、０．５質量％より小さいと、通気性の改善効果が小さいため、０．５質量％以上とする必要がある。さらに、高反応性コークスのコークス反応性指数の値が３２以上であれば、いずれのコークス反応性指数のものでも、通気性の改善効果がみられることから、コークス層中に混合する高反応性コークスのコークス反応性指数の値は、３２以上とする必要がある。
【実施例】
【００６２】
本発明の効果を確認するために、高炉トータルシミュレーターを用いて、検証計算を行った。計算条件として、内容積が３５００ｍ3の高炉を想定し、計算前提条件として、送風量、酸素富化率、送風温度、送風湿分、および微粉炭吹き込み量は、共通とし、溶銑温度が全ての計算結果で等しくなるように、コークス（高反応性コークスを含む）と鉱石との質量比を操作して計算した。鉱石の粒径は１３ｍｍとし、高反応性コークスの粒径は２０ｍｍとし、コークスの粒径は４０ｍｍとした。
【００６３】
比較例として、鉱石層中へコークスを混合しない操業（比較例１）、混合層中に鉱石に対して３．１３質量％のコークスを混合した操業（比較例２）、および、混合層中に鉱石に対して１．８８質量％の高反応性コークスを混合した操業（比較例３）について、数値シミュレーションを実施した。
【００６４】
本発明例として、混合層中に３．１３質量％のコークスを混合し、コークス層中に３．１３質量％の高反応性コークスを混合した操業（本発明例１）、および混合層中に６．２５質量％のコークスを混合し、コークス層中に３．１３質量％の高反応性コークスを混合した操業（本発明例２）について、数値シミュレーションを実施した。
【００６５】
表２に、計算条件、および計算結果を示す。表２中の単位（ｋｇ／ｐｔ）は、銑鉄１ｔ当たりの装入量を表す。表２から、コークスが鉱石との混合層中に混合されていることにより、通気性は向上するが（比較例２）、さらに、コークス層中に高反応性コークスを混合することによって（本発明例１、２）、コークスの劣化が抑制され通気抵抗が低下し、高炉の通気性が顕著に改善されることがわかる。
【００６６】
【表２】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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