(57)【要約】【課題】  安価な低強度コークスを用いた場合にも、吹き抜けやスリップ現象の発生を抑制できる高炉操業方法を提供する。【解決手段】  羽口から補助還元材を吹込む高炉操業方法において、高炉への投入水素量を12乃至31kg/t-pの範囲とすると共に使用するコークスの強度DI（ドラム強度）150/15を77乃至85とする。  また、高炉への投入水素量のうち、羽口からH2Oとして供給される量を1.5乃至7.6kg/t-pとする。  さらに、羽口から吹込む補助還元材として、少なくとも気体還元材および/または液体還元材を吹込む。【選択図】  図１
2006241493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽口から補助還元材を吹込む高炉操業方法において、高炉への投入水素量を12乃至31kg/t-pの範囲とすると共に使用するコークスの強度DI（ドラム強度）150/15を77乃至85とすることを特徴とする高炉操業方法。
【請求項２】
高炉への投入水素量のうち、羽口からH2Oとして供給される量を1.5乃至7.6kg/t-p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】
羽口から吹込む補助還元材として、少なくとも気体還元材および/または液体還元材を吹込むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高炉操業方法。
【請求項４】
上記気体還元材は天然ガス、都市ガス、コークス炉ガス、石炭ガス化ガスのうち少なくとも一つを用いるものとし、液体還元材として重油、タールのうち少なくとも一つを用いることを特徴とする請求項３に記載の高炉操業方法。
【請求項５】
羽口から吹込む補助還元材として微粉炭および／または合成樹脂を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項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、安価な低強度コークスを多量に使用できる高炉操業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炉上部からコークスと酸化鉄原料を交互にかつ層状に装入堆積させ、炉下部に設置された羽口から熱風を送り込み銑鉄を製造する高炉において、コークスは還元剤としての役割を果たすと同時に、スペーサー（ガスを通過させるための空隙を確保するもの）としての役割も果す。
【０００３】
この役割を果たすため、コークスには、強度が高く容易に粉化せず、かつ粒度が適当な大きさ（25乃至75mm程度）で揃っていること等が要求される。
この理由は以下の通りである。強度が低いコークスを用いた場合、コークス粒子が炉上部から降下するに従い炉壁あるいはコークス粒子同士の摩擦により細粒化し、大きな粒子同士が形成した空隙を埋めるため通気性が著しく阻害され、還元性のガスが炉下部から炉上部へ流れるのをさまたげる。このような場合、銑鉄の生産量が低下したり、ひどい場合にはいわゆる吹き抜けやスリップ現象を誘引したりし、操業の継続が困難になることがある。
【０００４】
ここで吹き抜けとは、還元性ガスの流れが止まり炉内の圧力が上昇し、一定の圧力に達したとき、爆発的に還元性ガスの上昇が再開される現象を指している。このような場合、ガス流れの再開と同時に炉内の装入物がガスに同伴されて移動するため、層状に堆積された装入物の分布が乱れることになる。
また、スリップ現象とは吹き抜け現象のやや軽いもので、多くは半径方向の一部分に還元性ガスの流れの停滞箇所が生じ、ガス流の再開とともに一方向の装入物分布のみが乱れる（すべり落ちる）現象をいう。
吹き抜けあるいはスリップ現象のいずれかが生じて装入物の分布が乱れると、通気性がさらに悪化したり、酸化鉄の還元不良等を生じるため、高炉操業に極めて悪い影響を与えるのみならず、圧力の上昇により高炉炉体への機械的ダメージを与えたり、急激に高温ガスが噴出することによる諸設備への熱的悪影響を与えたりすることも懸念される。
【０００５】
このように吹き抜けあるいはスリップ現象が生ずるとその悪影響が大きいことから、これらの現象が生ずるのを回避するため、高炉で使用されるコークスの強度は、大変注意深く管理されている。
強度の管理指標としては、いわゆるドラム強度指数（ＤＩ）が多く用いられ、これは値が大きいほど高強度であることを示す指数である。
【０００６】
上記のように、安定した高炉操業には高強度のコークスを用いることが非常に重要である。
しかしながら、高強度コークスを製造するためには、その原料として粘結性を有する高価な原料炭を必要とし、そのために要するコストは莫大なものとなる。
【０００７】
そこで、従来コスト増大を抑えるため、たとえば、特許文献１に開示された方法では、低強度のコークスを使用する場合、送風空気量を低下させること、および／または送風空気中への酸素富化量を増大させて高炉ボッシュ部におけるガス量を低下させれば良いとしている。
また、特許文献２では、高炉の送風を熱風では無く酸素（酸素濃度40％以上の常温ガス）を吹き込むことにより低強度コークスの使用を可能にする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２６３２５８号公報
【特許文献２】特公平５−６４２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、特許文献１においては、低強度のコークスを使用する場合に、送風空気量、および／または送風空気中への酸素富化量を低下させて高炉ボッシュ部におけるガス量を低下させれば良いとしている。
しかし、ボッシュ部におけるガス量を低下させるために単純に送風空気のみを低下させると、生産量は高炉に投入する酸素量に比例するので、生産量が低下するという問題がある。
したがって、酸素富化量を増大させ、送風空気を減少させる（すなわち、高炉への酸素投入量を一定とし、ボッシュガス中の窒素のみを減じる）方法が採用され得るが、この場合、羽口先のコークス燃焼温度が高くなり、羽口の溶損や、羽口の冷却水を通した抜熱量の増大、あるいはスラグの一部成分が気化して炉上部に移動し、ふたたび冷却される際に炉壁に付着物を形成し、高炉装入物の正常な降下を妨げるなど様々な問題が発生する。
【０００９】
また、高炉の送風を熱風では無く酸素（酸素濃度40％以上の常温ガス）を吹込むという特許文献２に示された方法を実施しようとしても、酸素使用量が大幅に増大するため、酸素の製造設備の建設が必要となり、コスト上昇要因となる。
また、設備面でも現状の高炉設備では10%を超える酸素富化を行なうと、たとえば送風機の駆動部分の軸心が酸化して使用不能になるなど、特許文献２に開示された方法を実施するためには、解決の困難な諸問題が発生する。
【００１０】
本発明は、このような従来技術では達しえなかった安価な低強度コークスを用いた場合にも、吹き抜けやスリップ現象の発生を抑制できる高炉操業方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題を解決するための発明者らは、まず高炉内におけるコークスの粉化挙動について検討を行った。
コークスのCO2あるいはH2Oによるガス化反応は(1),(2)式で表すことができる。
C ＋ CO2= 2CO     ・  ・  ・  ・  （１）
C ＋ H2O= CO + H2 ・  ・  ・  ・  （２）
上記の反応速度は900℃以下では非常に遅く、実際上無視できるほどであるが、高温になると活発化することが知られている。そして、高温雰囲気下で、反応速度が充分に速くなり、反応がコークス塊の表面で進行すれば、コークスの強度劣化は生じない。しかし、900乃至1100℃程度の温度では反応速度はまだ遅いため、コークス粒子内部へのガスの拡散が起こり、粒子内部でもガス化反応が生じる。
その結果、コークスの表層付近は脆弱化し、粉化し易い状態となる。したがって、900℃乃至1100℃での（１）または（２）のコークスガス化反応を抑制すればコークスの粉化量を抑えることができる。
【００１２】
次に、（１）あるいは（２）の反応を生じさせるCO2ガスあるいはH2Oガスについて検討した。
羽口から吹込まれる酸素や水蒸気は羽口先でコークスや送風とともに吹込まれる補助還元材と反応するが、炭素が過剰に存在し、かつ千数百℃を越える高温の雰囲気下では（１）、（２）の反応は極めて迅速に右に進行し、強還元雰囲気となる。このため、千数百℃を越える高温の雰囲気である炉下部のガス（いわゆるボッシュガス）中にはCO2およびH2Oは含まれておらず、すべてCOやH2の形で存在している。これら強還元ガスが高炉のシャフト部分で酸化鉄と接触し
FeO + CO = Fe + CO2・  ・  ・  ・  （３）
FeO + H2 = Fe + H2O・  ・  ・  ・  （４）
の還元反応を生じることにより、CO2やH2Oは生成され、これがおおむね900乃至1100℃程度の比較的低温条件下で（１）、（２）の反応を起こした場合にコークスを劣化させ、粉化を促進させることになる。
【００１３】
（３）、（４）の反応の平衡ガス組成は、熱力学のデータ（たとえば、日本金属学会編、鉄鋼製錬、丸善株式会社、2000年3月20日発行、36−38ページ）から算出することができる。計算結果を図４に示した。図４においては、縦軸がH2O/(H2+H2O)またはCO2/(CO+CO2)の値を示し、横軸が温度を示している。図４に示されるように、概ね890℃で両者は交差するが（１）、（２）の反応が生じる890℃よりも高温側ではCO2/(CO+CO2)の値がH2O/(H2+H2O)の値よりも大きいことが分かる。これはこの温度領域においては（３）の反応によるCO2の生成が（４）の反応によるH2Oの生成よりも相対的に多いことを示している。つまり、FeOの単位量に対して、（３）の反応によって生成されるCO2の量よりも、（４）の反応によって生成されるH2Oの量の方が相対的に少ないことを意味する。したがって、FeOの単位量に対して、酸化性のガスの生成が少ない（４）の反応による還元を行うことが、酸化性のガス量を少なくして（１）（２）の反応によるコークスの粉化を抑制できることになる。
そのためには、高炉への水素投入量を増やしてボッシュガス中の水素分圧を増大し、水素による酸化鉄の還元反応を増すようにすればよい。
このようにすれば、強度の低いコークスを用いた場合であっても、粉化を抑制でき、粉化による弊害を防止できる。
【００１４】
発明者は上記の検討をさらに進め、コークスのガス化反応により発生するコークス粉の量を低減するために、高炉に投入される水素量を12kg/t-p以上とすれば良いことを見出した。(kg/t-pは溶銑１トンあたりの質量ｋｇを示す単位である)。投入される水素量を12kg/t-p以上とする理由は、後述の実施の形態において述べるように、種々のドラム強度を有するコークスについて、水素投入量と還元材比との関係についての実験データに基づくものである。
【００１５】
発明者らはさらに検討を重ねた結果、水素投入量が31kg/t-pを超えると、高炉還元材比が著しく増大することを見出した。これは以下の理由による。
（３）の反応は1mol当たり18.56kJの発熱反応であり、（４）の反応は1mol当たり22.6kJの吸熱反応である。このため水素投入量が増大していくと鉄鉱石の水素ガスによる還元が進むとともに高炉内の温度が低下し、ついには還元に必要な温度を維持できなくなる。このため未還元の酸化鉄が炉下部に落下するなど操業が不安定化し、このために還元材量を増大してバランスを取らざるを得なくなるためである。
【００１６】
次に、投入する水素源についての検討を行なった。水素源としては補助還元材中の炭化水素(一般式CnHm)中の水素とH2Oとが考えられる。
H2Oについては、炉冷事故防止のために不可欠的に行われる調湿送風において送風空気中へ添加される水蒸気として炉内に投入される。
大型高炉でひとたび炉冷が起こり、炉内溶融物が排出されない状況になると、その回復には長い時間を要する。このため、炉冷の兆候が現れた場合、速やかに炉内を昇温する必要がある。この炉内昇温方法には、例えばコークス使用量を増大する方法もあるが、炉頂から装入したコークスは羽口先で燃焼して熱を生じるまで数時間を要し、即効性は無い。そこで、即効性のある炉内昇温方法として意図的に炉内へH2Oを投入しておき、炉冷の兆候を探知した場合にH2Oの投入量を減じる（（２）式で表される吸熱反応を減じる）ことが実施されている。
【００１７】
調湿蒸気を送風空気１Nm3あたり10g減少させると、コークス比を7kg/t-p増大させたと同様の効果を持つ、炉冷事故防止のためには、調湿蒸気量は少なくともコークス比に換算して10kg/t-pは必要であり、50kg/t-p相当あれば十分と考えられる。これは投入水素量に換算して1.5乃至7.6kg/t-pに相当する量である。
ところで、水素源のうちH2Oは（２）式で示された反応を生じるが、これは1mol当たり131.3kJの大きな吸熱反応であるため、H2Oの投入量には上限を設ける必要があると考えられる。
以上のことから、投入水素量の水素源としてのH2O量としては、炉冷防止のための調湿蒸気として投入する量を最低必要量とし、それを上限とするのが好ましいことになる。つまり、投入水素の水素源としてのH2O量は調湿蒸気に必要な1.5乃至7.6kg/t-pとするのが好ましい。
【００１８】
このように、炉冷防止のために投入されるH2Oによって1.5乃至7.6kg/t-pの水素が投入されるが、この量を上限とするのが好ましいことから、上述した投入水素量12kg/t-p以上を確保するための残りの水素は補助還元材の炭化水素から投入するのが好ましい。
もっとも、微粉炭中の水素はせいぜい5mass%であることから水素源としては最適ではない。プラスチック、重油に含まれる水素は10mass%程度、天然ガス（メタン）では25mass%にも上る。そこで、補助還元材によって投入水素量を確保するには、微粉炭の単独吹込みよりも、プラスチック、重油、あるいは天然ガスが望ましく、あるいはこれらと微粉炭とを組み合わせて吹込むのが望ましい。
【００１９】
以上のように、補助還元材によって投入水素量を確保するとしても、補助還元材の吹込みに関して一定の制限がある。つまり、通常、高炉の羽口前燃焼帯の温度はあまり高温になりすぎると好ましくない。この理由は、特許文献１の問題点として前述したように、羽口前燃焼帯が高温となると羽口の溶損を生じたり、羽口の冷却水を通した抜熱量が増大したり、あるいはスラグの一部成分が気化して炉上部に移動し、ふたたび冷却される際に炉壁に付着物を形成し、高炉装入物の正常な降下を妨げるなど様々な問題を生じるためである。
したがって、羽口前燃焼帯温度には上限が存在する。そして、羽口前燃焼帯温度は送風温度および送風中酸素濃度との依存性が高いことが知られている。
【００２０】
ところで、天然ガス等の気体還元材や、重油等の液体還元材は高炉羽口から吹込まれると熱分解を生じるが、この反応は吸熱反応である。したがって、これら気体還元材や液体還元材は羽口前燃焼帯温度を低下させる機能をもっており、これらの還元材を吹込む場合には送風中酸素濃度を増大することができる。生産量一定条件下で送風中酸素濃度を増大させていくと、送風空気を低減でき窒素量が減少するのでガス体積が減少する。同一高炉でガス体積が減少するとガス流速が低下するので充填層の圧力損失は減少する。
以上の理由から、羽口から吹込む補助還元材として、少なくとも気体還元材および/または液体還元材を吹込むことが望ましいと考えられる。
【００２１】
本発明は以上のような検討をもとになされたものであり、具体的には以下のような構成を有するものである。
【００２２】
（１）本発明に係る高炉操業方法は、羽口から補助還元材を吹込む高炉操業方法において、高炉への投入水素量を12乃至31kg/t-pの範囲とすると共に使用するコークスの強度DI（ドラム強度）150/15を77乃至85とすることを特徴とするものである。
【００２３】
ここでいう水素投入量は、高炉内部で水素となり、実際に前記（４）式の酸化鉄の還元に寄与し、前記（２）式の反応を生じる量として決定される。
したがって、炉頂から装入するコークスに付着した水分や、鉄鉱石等に付着した水分はここにいう水素投入量から除くことになる。これらは装入後沸点まで昇温された時点で気化するが低温であるがために前記（２）式の反応は生じずに高炉から水蒸気のまま排出されることになるためである。
これ以外で高炉に投入される水素分、すなわち羽口から添加する水蒸気、羽口から吹込む補助還元材中の水素とその付着水、炉頂から装入するコークス中の水素などを合計したものをここで言う水素投入量として定義する。
【００２４】
また、上記（１）におけるコークスの強度DI（ドラム強度）150/15とは、コークスの強度を示す指標であり、所定のドラム試験装置にコークスを所定量入れ、ドラムを150回転させたあと15mm以上のコークスの重量分率を表したものである。ドラム強度の測定方法についてはＪＩＳ  Ｋ  ２１５１に定められている。
なお、コークスの強度試験法としては、上記のドラム強度指数のほか、同じドラム強度指数であっても回転数が異なる場合や、篩い目が異なる場合があり、あるいはドラム試験機のかわりにタンブラー試験機を用いる場合など種々のバリエーションがある。しかし、これら異なる試験方法によってコークス強度を試験したとしても、種々の換算式を用いて最終的にここで言うドラム強度指数に帰結させることができる。
また、換算式がない場合であっても、本試験方法でドラム強度を測定することによってコークス強度を特定するこができる。
【００２５】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、高炉への投入水素量のうち、羽口からH2Oとして供給される量を1.5乃至7.6kg/t-pとすることを特徴とするものである。
【００２６】
（３）また、上記（１）または（２）に記載のものにおいて、羽口から吹込む補助還元材として、少なくとも気体還元材および/または液体還元材を吹込むことを特徴とするものである。
【００２７】
（４）また、上記（３）に記載のものにおいて、気体還元材は天然ガス、都市ガス、コークス炉ガス、石炭ガス化ガスのうち少なくとも一つを用いるものとし、液体還元材として重油、タールのうち少なくとも一つを用いることを特徴とするものである。
【００２８】
（５）また、上記（１）〜（４）に記載のものにおいて、羽口から吹込む補助還元材として微粉炭および／または合成樹脂を用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明においては、高炉への投入水素量を12乃至31kg/t-pの範囲とすると共に使用するコークスの強度DI（ドラム強度）150/15を77乃至85としたので、安価な低強度コークスを用いた場合にも、吹き抜けやスリップ現象の発生を抑制した高炉操業が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本実施の形態に係る高炉操業方法に用いられる高炉１は、内容積が3223m3であり、図1に示すように、送風管２を貫通して固体還元材吹込みランス３、液体還元材吹込みランス４、気体還元材吹込みランス５が設置されている。
また、本発明の実施の形態では、高炉１の上部からコークスと鉄源を含む原料を交互に装入し、送風管２を通して熱風を吹込むことにより高炉操業、すなわち酸化鉄を還元・溶融させて銑鉄を製造することを行なった。
また、固体還元材として微粉炭単独あるいは微粉炭とプラスチックを混合して吹込んだ。液体還元材は重油を、気体還元材はメタンガスを用いた。使用したコークスの分析値を表１に、微粉炭、合成樹脂材、気体還元材の各分析値を表２に示す。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
【表２】
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【００３３】
還元材の吹込み方法については、さまざまな方法があり、たとえば固体還元材、液体還元材、気体還元材の内２種または３種を同芯状の多重管ランスにより同時に吹込む方法や、２種または３種を単管で混合して吹込む方法など複数考えられる。
しかし、炉内へ投入された炭化水素は熱分解して最終的にすべて水素になるため、吹込みランスの形状や形式に対する依存性が低い。
したがって、本発明においては、吹込みランスの構造や吹込み方法はどのようなものであってもよい。
【００３４】
表１に示した各コークスについて投入水素量様々に変更して高炉操業を実施し、その際の還元材比について調査した。その結果を図２のグラフに示す。図２のグラフは、縦軸が還元材比（kg/t-p）、横軸が水素投入量（kg/t-p）をそれぞれ示している。
高強度のコークス（DI=85）を用いた場合、水素投入量にかかわらず還元材比を低く押さえることができ、良好な高炉操業を継続することが可能であった。
【００３５】
DI=77のコークスでは、水素投入量が12kg/t-p未満の場合、コークスの粉化量が増加して通気性が悪化し、吹き抜けやスリップ現象が発生するようになった。そこで、コークスの装入量を増加させて通気性を改善する対策をとった。このため還元材比は増大していった。
投入水素量が12乃至31kg/t-pの範囲では、良好な通気性が確保され、還元材比を低くおさえることができた。
投入水素量が31kg/t-pを超えると吸熱反応である鉄鉱石の水素ガスによる還元が増大し、熱不足傾向となるため、還元材比を増大し熱補償を行なう必要があった。
【００３６】
DI=76のコークスでは、水素投入量が12kg/t-p未満の場合、コークスの粉化量が増加して通気性が悪化し、吹き抜けやスリップ現象が発生した。このため、DI=77の場合よりもさらにコークス装入量を増加させて通気性を改善する対策をとった。
投入水素量が12乃至31kg/t-pの範囲では、水素投入量が12kg/t-p未満の場合に比べるとコークス装入量は少ない。これは、投入水素量が通常操業に比較すると多めであり、コークス表層の脆弱化抑制効果があったためと考えられる。しかし、DI=77のコークスに比べると、コークス装入量は多く、還元材比は高くなっている。これはコークス強度そのものが低いために脆弱化されていない健全な組織からの粉が多く発生し、圧力損失の増大が避けられず、結果的に還元材比を上げざるを得なかったためである。
投入水素量が31kg/t-pを超えた場合には、DI=77のコークスと同様に熱補償を行なう必要性からコークス装入量は多くしたため還元材比が増大した。
【００３７】
以上の検討から、コークスのドラム強度（DI）は、77以上が好ましく、その際の投入水素量を12乃至31kg/t-pの範囲にするのが好ましい。
なお、コークスのドラム強度が85を超えても操業上は何ら問題を生じない。しかし、コークス製造コスト指数とコークスのドラム強度との関係をグラフ化した図３に示すごとく、コークスのドラム強度が大きくなるとコークス製造コスト指数が増大する。これは、高強度コークス製造のためには高品位の石炭を使用する必要があるためであり、したがってコストの増大をまねく。図３に示すように、ドラム強度85までであればコスト増大は緩やかであるが、それを超えると急激に増大することから、コスト面を考慮すれば実質的なコークス強度の上限はドラム指数で85である。
【実施例】
【００３８】
図３に示した各高炉操業の内、代表的なものを取り出して詳細に記載したものを表３に示す。
【表３】
2006241493.tif 000005
【００３９】
実施例１はドラム強度が85の高強度コークスを用いて、投入水素量を19.4kg/t-pとした場合を示す。H2Oとしての投入水素量は2.4kg/t-pである。コークスのドラム強度、投入水素量、H2Oとしての投入水素量ともに本発明の範囲にあり、本発明の実施の１例に相当するものである。
本例ではスリップ回数が０回/日であり、極めて高炉操業は順調であった。
【００４０】
実施例２はドラム強度が77であるコークスＢを用いて、投入水素量を14.9kg/t-pとした場合を示す。H2Oとしての投入水素は3.6kg/t-pである。コークスのドラム強度、投入水素量、H2Oとしての投入水素量ともに本発明の範囲にあり、実施例１と同様に本発明の実施の１例に相当するものである。
本例においても、スリップ回数は０回/日であり、実施例１と同様に極めて高炉操業は順調であった。
【００４１】
実施例３はドラム強度が77であるコークスＢを用いて、投入水素量を28.8kg/t-pとした場合を示す。H2Oとしての投入水素は3.5kg/t-pである。この例もコークスのドラム強度、投入水素量、H2Oとしての投入水素量ともに本発明の範囲にあり、実施例１と同様に本発明の実施の１例に相当するものである。
本例においても、上記実施例１、２と同様に、スリップ回数が０回/日と極めて高炉操業は順調であった。
【００４２】
比較例１はドラム強度が76であるコークスＣを用いて、投入水素量を24.0kg/t-pとした場合を示す。H2Oとしての投入水素は2.3kg/t-pであった。水素投入量およびH2Oの投入量は本発明の範囲内であるが、コークスのドラム強度が本発明範囲よりも低い例である。
本例においては、スリップ回数が９回/日であり高炉操業は不安定化し、通気性を確保するためにコークス比を増大せざるを得なかった。これにより溶銑製造コストが上昇した。この現象はコークスの強度が不足したために粉の発生が増大し、高炉の通気性を悪化させたことに起因するものと推定される。
【００４３】
比較例２はドラム強度が77であるコークスＢを用いて、投入水素量を7.5kg/t-pとした場合を示す。H2Oとしての投入水素量は2.3kg/t-pであった。コークスのドラム強度、H2Oとしての投入水素量は本発明の範囲内であるが、投入水素量が本発明範囲よりも少ない例である。
本例においては、スリップ回数は１２回/日となり、高炉操業が不安定化したため、高炉操業を継続するためには還元材費を増加せざるを得なかった。
本例の場合、投入水素量が少ないためにコークス表層の二酸化炭素による脆弱化を抑制できずに通気性が悪化したものと推定される。
【００４４】
比較例３はドラム強度が85であるコークスＡを用いて、投入水素量を34.6kg/t-pとした場合を示す。H2Oとしての投入水素は3.3kg/t-pであった。コークスのドラム強度、H2Oとしての投入水素量は本発明の範囲内であるが、投入水素量が本発明範囲よりも多い例である。
本例においては、投入水素量が過大となった結果、（４）式の吸熱反応が増大して炉熱低下傾向となったため、還元材比を増大し熱補償を行なう必要があった。
【００４５】
比較例４はドラム強度が85であるコークスＡを用いて、投入水素量を16.4kg/t-pとした場合を示す。H2Oとしての投入水素は8.3kg/t-pであった。コークスのドラム強度、投入水素量は本発明の範囲内であるが、H2Oとしての投入水素量が本発明範囲よりも多い例である。
本例においては、H2Oの投入量が過大となった結果、（２）式の吸熱反応が増大して炉熱低下傾向となったため、還元材比を増大し熱補償を行なう必要があった。
【００４６】
以上のように、本発明の実施例に示されるように、本発明の高炉操業方法によれば、安価な低強度コークスを用いて安定した高炉操業ができることが実証された。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る高炉操業方法に使用する高炉の説明図である。
【図２】本発明の一実施形態の検証結果を示すグラフである。
【図３】コークス製造コスト指数とドラム強度との関係を示すグラフである。
【図４】還元反応の平衡ガス組成を示すグラフである。フである。
【符号の説明】
【００４８】
１  高炉、２  送風管、３  固体還元材吹込みランス、４  液体還元材吹込みランス、５  気体還元材吹込みランス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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