(57)【要約】      （修正有）【課題】コークス中心装入下で１２０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ以上の高微粉炭比にて操業を行う高炉操業方法のさらなる改良技術を提供する。【解決手段】高炉への装入前に、塊コークスの平均粒径の０．４５倍以下で、かつ５ｍｍ以上の平均粒径を有する小粒コークスを鉱石類に予め混合しておく。この小粒コークスの配合比は、シャフト部での熱バランスに基づく下記式１にて計算されたシャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔを管理指標として用いて決定する。Ｑｓｈａｆｔ＝Ｑｇ−Ｑｓ−Ｑｓｏｌ＋Ｑｉｄ−Ｑｌｓ：式１  ここで、Ｑｇ：ボッシュガスによりシャフト部に持ち込まれる熱量、Ｑｓ：装入物を室温から溶銑温度まで昇温するために必要な熱量、Ｑｓｏｌ：シャフト部でのソリューションロス反応熱量、Ｑｉｄ：シャフト部での間接還元反応熱量、Ｑｌｓ：装入物中の石灰石の分解反応熱量。【選択図】図３
2007270203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉内中心部に塊コークスの一部を装入しつつ、高炉内周辺部に塊コ―クスの残部と鉱石類を層状に装入するコークス中心装入にて、微粉炭比１２０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ以上で操業を行う高炉操業方法において、塊コークスの平均粒径の０．４５倍以下で、かつ５ｍｍ以上の平均粒径を有する小粒コークスを鉱石類に予め混合しておくことを特徴とする高炉操業方法。
【請求項２】
シャフト部での熱バランスに基づく下記式１にて計算されたシャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔを管理指標として用いて前記小粒コークスの配合比を決定する請求項１に記載の高炉操業方法。
式１  Ｑｓｈａｆｔ＝Ｑｇ−Ｑｓ−Ｑｓｏｌ＋Ｑｉｄ−Ｑｌｓ
ここに、Ｑｇ：ボッシュガスによりシャフト部に持ち込まれる熱量、Ｑｓ：装入物を室温から鉱石類が溶融する温度まで昇温するために必要な熱量、Ｑｓｏｌ：シャフト部でのソリューションロス反応熱量、Ｑｉｄ：シャフト部での間接還元反応熱量、Ｑｌｓ：装入物中の石灰石の分解反応熱量である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるコークス中心装入技術を用い高微粉炭比にて操業を行う高炉操業方法のさらなる改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉の安定操業および炉体寿命の延長を図るためには、高炉中心部でガス流を局所的に発達させて逆Ｖ型の融着帯を形成させるとともに、炉芯コークス層の通液性を高め、炉底部での溶銑環状流を抑制することが重要である。これらの目的を達成するための方策として、本出願人は、いわゆるコークス中心装入技術を開発し、特許出願を行った（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
コークス中心装入は、高炉中心部へコークスを通常の鉱石類（塊鉱石、焼結鉱、ペレット、石灰石等の混合物）、コークスの装入とは別に少量装入することによって、炉中心部のガスの流れ（中心流）の確保、融着帯形状の適正化（逆Ｖ型の融着帯）、炉芯充填構造の適正化に効果がある。
【０００４】
そして、コークス中心装入を適用することで、高炉への微粉炭吹き込み量の増加が可能となり、その結果２００ｋｇ／ｔ−ｐｉｇを超える超高微粉炭比操業も可能となり、より安価に溶銑を製造することができるようになった。
【０００５】
しかしながら、コークス中心装入を適用すると、高炉の中心部に鉱石が存在せず、高炉の周辺部のみで鉱石のガス還元が行われるため、鉱石のガス還元量（すなわち、間接還元量）が減少する。
【０００６】
さらに、微粉炭の吹き込みを行うと、還元材比（燃料比）一定の条件下ではコークス量が減少して装入物（鉱石類＋コークス）の量が減少することにより熱流比が小さくなるため、装入物の昇温が短時間で完了して塊状帯が狭くなるとともに、シャフト部でのガス温度も上昇する。
【０００７】
このため、コークス中心装入下で微粉炭の吹込み量を増加させていくと、下記（１）〜（３）のような問題が生じることがわかった。
【０００８】
・  高炉周辺部のみでのガス還元と塊状帯の狭小化が相俟って鉱石のガス還元（間接還元）の量が大幅に減少してガス利用率が低下し、還元材比が上昇する。
・  シャフト部でのガス温度の上昇に伴う実ガス流速の上昇により炉内圧損が増大し、高価な塊コークスの装入量が低減できなくなるとともに、還元材比も上昇する。
・  シャフト部でのガス温度の上昇による炉壁耐火物の損耗が助長され、炉壁耐火物の取替補修の頻度上昇や高炉寿命の短命化によって、莫大なコスト負担を強いられるだけでなく、稼働率の低下による溶銑製造の機会損失も招く。
【０００９】
一方、通常、コークス炉で製造されたコークス塊は、破砕機で破砕されて高炉での使用に好ましい粒度分布、例えば４０〜１００ｍｍに調製され、この塊コークスは高炉に装入されてコークス層を形成し、装入物層の通気性を確保する重要な役割を果たす。
【００１０】
前記粒度分布のコークスを得る過程で、４０ｍｍ未満の粒径の小中骸コークスが比較的多量に発生している。これら小中骸コークスは、前記４０ｍｍ以上の粒径の塊コークスに比して、装入物層の通気性を確保する効果が低いために、直接高炉用としては使用されておらず、例えば８ｍｍ未満の一部の粉コークスについてのみ、焼結鉱の製造に使用されていた。
【００１１】
しかし、近年、これらの小中骸コークスを、高炉への装入前にあらかじめ鉱石類に混合しておき、この混合鉱石類と通常の塊コークスを層状に装入することで、コークス製造歩留りを向上させることが図られている（例えば、特許文献４〜６参照）。
【００１２】
そして、この技術では、前記コークス製造歩留りの向上だけではなく、小中骸コークスをあらかじめ混合した混合鉱石類と通常の塊コークスを層状に装入するので、高炉における混合鉱石類の通気性および還元率が向上し、また、装入物層全体の通気性が良好となるので、装入物の降下が安定するとしている。
【００１３】
しかしながら、この技術は、コークス中心装入を用いない、従来の鉱石類と塊コークスの層状装入技術の改良技術にすぎず、その改善効果も限定的と考えられ、高炉内全体の通気性・通液性を確保して、さらに長期に安定して高微粉炭比操業を行う技術の開発が要望されている。
【００１４】
そこで、出願人は、コークス中心装入を適用している出願人の高炉において、上記小中骸コークスのうち、粒度の粗い側の部分である２０〜４０ｍｍの中骸コークスのみをあらかじめ鉱石類に混合して高炉に装入する試みを行った。これにより一定の改善効果が得られたものの、その改善効果は限定的であった。なお、上記のように鉱石類に混合するコークスの粒度を大き目のものに制限したのは、コークス中心装入を行う高炉では、炉の中間部から周辺部にかけての領域において、通常のコークス中心装入を行わない装入方法に比べてＯ／Ｃが高くなるため通気性が低くなるが、この領域に鉱石類と同程度の粒度である８〜２０ｍｍの小粒コークスを混合しても、通気性を改善する効果が期待し得ないと考えたためである。
【特許文献１】特開昭６０−５６００３号公報
【特許文献２】特開平１−６５２０７号公報
【特許文献３】特開平１−６５２０９号公報
【特許文献４】特開平１１−２２９００８号公報
【特許文献５】特開２００２−３９１０号公報
【特許文献６】特開２００２−２５６３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
そこで、本発明は、コークス中心装入下で高微粉炭比にて操業を行う高炉操業方法において、ガス利用率の低下、炉内圧損の増大、シャフト部でのガス温度の上昇をともに抑制することにより、さらに長期安定操業を確保しつつ、低還元材比、高生産性を実現しうる高炉操業方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に記載の発明は、高炉内中心部に塊コークスの一部を装入しつつ、高炉内周辺部に塊コ―クスの残部と鉱石類を層状に装入するコークス中心装入にて、微粉炭比１２０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ以上で操業を行う高炉操業方法において、塊コークスの平均粒径の０．４５倍以下で、かつ５ｍｍ以上の平均粒径を有する小粒コークスを鉱石類に予め混合しておくことを特徴とする高炉操業方法である。
【００１７】
本発明において、平均粒径とは、篩い分け法で分級後、各篩目間の代表径とその篩目間の質量から算出される質量平均粒径である。例えば、篩目がＤ１、Ｄ２、…、Ｄｎ、Ｄｎ＋１（Ｄ１＜Ｄ２＜・・・＜Ｄｎ＜Ｄｎ＋１）の篩を用いて分級したとき、篩目ＤｋとＤｋ＋１間の質量がＷｋである場合、質量平均粒径ｄｍは、ｄｍ＝Σｋ＝１，ｎ（Ｗｋ×ｄｋ）／Σｋ＝１，ｎ（Ｗｋ）で定義される。ここに、ｄｋは篩目ＤｋとＤｋ＋１間の代表径であり、ｄｋ＝（Ｄｋ＋Ｄｋ＋１）／２である。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、シャフト部での熱バランスに基づく下記式１にて計算されたシャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔを管理指標として用いて前記小粒コークスの配合比を決定する請求項１に記載の高炉操業方法である。
式１  Ｑｓｈａｆｔ＝Ｑｇ−Ｑｓ−Ｑｓｏｌ＋Ｑｉｄ−Ｑｌｓ
ここに、Ｑｇ：ボッシュガスによりシャフト部に持ち込まれる熱量、Ｑｓ：装入物を室温から鉱石類が溶融する温度まで昇温するために必要な熱量、Ｑｓｏｌ：シャフト部でのソリューションロス反応熱量、Ｑｉｄ：シャフト部での間接還元反応熱量、Ｑｌｓ：装入物中の石灰石の分解反応熱量である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、鉱石層にあらかじめ小粒コークスを混合しておくことで、シャフト部において小粒コークスがソリューションロス反応（Ｃ＋ＣＯ２→２ＣＯ）を起こし、この反応で生成したＣＯガスにより鉱石のガス還元が促進され、ガス利用率を上昇させることができる。また、小粒コークスのソリューションロス反応は吸熱反応であるため、その吸熱によりシャフト部の余剰熱量が吸収されて、シャフト部でのガス温度が低下し、実ガス流速が低下して炉内圧損を減少させることができるとともに、炉壁耐火物の損耗も抑制できる。さらに、鉱石層中の小粒コークスが、高炉の中心部に装入された塊コークスに先立ってソリューションロス反応により消費されるため、炉芯コークスとなる塊コークスがソリューションロス反応により劣化することが防止され、通液性も大幅に改善される。
【００２０】
この結果、コークス中心装入下で高微粉炭吹込み操業を実施する高炉において、さらに長期安定操業を確保しつつ、低還元材比、高生産性の高炉操業が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２２】
（実施形態１）
本発明は、高炉内中心部に塊コークスの一部を装入しつつ、高炉内周辺部に塊コ―クスの残部と鉱石類を層状に装入するコークス中心装入にて、微粉炭比１２０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ以上で操業を行う高炉操業方法において、塊コークスの平均粒径の０．４５倍以下で、かつ５ｍｍ以上の平均粒径を有する小粒コークスを鉱石類に予め混合しておくことを特徴とする。
【００２３】
微粉炭比１２０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ以上としたのは、微粉炭比１２０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ未満の場合には本発明の効果が得られないためではなく、このような高微粉炭比の操業の場合に、本発明の効果が特に効果的に発揮されることから限定を行ったものである。
【００２４】
塊コークスとしては、例えば篩目で４０〜１００ｍｍの粒度範囲に調製したものを用い、小粒コークスとしては、篩目で８〜４０ｍｍの小中骸コークスのうち、例えば篩目で８〜２０ｍｍの範囲に調製したものを用いる。
【００２５】
ここで、小粒コークスの平均粒径を塊コークスの平均粒径の０．４５倍以下で、かつ５ｍｍ以上の範囲に限定した理由を説明する。
【００２６】
すなわち、小粒コークスの平均粒径が塊コークスの平均粒径の０．４５倍を超えると、下記のラボ実験結果から明らかなように、シャフト部における小粒コークスのソリューションロス反応量が不足して、鉱石の還元を促進する効果が減少するとともに、シャフト部における余剰熱量が十分に吸収されなくなり、ガス流速低下による炉内圧損低減効果も減少する。
【００２７】
ここで、発明者らは、ソリューションロス反応速度に及ぼすコークス粒径の影響をラボ実験により調査した。コークスを球状に削り出し、その直径を塊コークス相当の５０ｍｍから順次小さくしたものを多数作製し、１０００℃（一定）に保持した加熱炉内にてＣＯ２／Ｎ２＝５０／５０のガスを流通してソリューションロス反応速度（ガス化反応速度）を測定した。測定結果を図１に、塊コークス相当のサンプルの粒径およびそのサンプルのソリューションロス反応速度を基準（１．０）とする相対値で示した。図より明らかなように、コークス粒径が小さくなるにしたがって、ソリューションロス反応速度が上昇しているが、特にコークス粒径が０．４５（相対値）以下でソリューションロス反応速度が２．０（相対値）を超え、急激に上昇しているのがわかる。この結果より、小粒コークスの平均粒径は塊コークスの平均粒径の０．４５倍以下とした。
【００２８】
また、発明者らは、上記ラボ実験の結果を実際の高炉で検証するため、以下の試験操業を実施した。すなわち、粒径２０〜４０ｍｍの中該コークスを鉱石類に混合して高炉装入した場合と、粒径８〜２０ｍｍの小粒コークスを鉱石類に混合して高炉装入した場合のそれぞれの試験操業において、高炉内の径方向および高さ方向のガス組成分布を測定するためのガス採取装置を高炉炉口から投入し、シャフト部におけるガス組成分布を測定した。そして、この測定されたガス組成分布に基づいてシャフト部におけるソリューションロスＣ量を算出した結果、中該コークスを用いた場合はそのＣが少量しか消費されていないのに対し、小粒コークスを用いた場合はそのＣがほぼ全量消費されていることを確認した。これは、上記ラボ実験の結果と合致する。
【００２９】
他方、小粒コークスの平均粒径が５ｍｍ未満になると、小粒コークスが小さくなりすぎて炉頂ガス中へ飛散ロスしやすくなり、却って還元材比が増加するおそれが高まる。
【００３０】
以上より、小粒コークスの平均粒径は塊コークスの平均粒径の０．４５倍以下で、かつ５ｍｍ以上の範囲とした。
【００３１】
鉱石類は、例えば２バッチ（Ｏ１、Ｏ２）または３バッチ（Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３）で装入される。小粒コークスは、その配合比に応じて、これらのバッチ全部に混合してもよいし、一部のバッチにまとめて混合してもよい。
【００３２】
小粒コークスの配合比は、低すぎると効果が少なく、高すぎると小粒コークスがシャフト部で消費し切れずに炉下部に持ち込まれてコークス層の通気性・通液性を阻害するので、例えば、小粒コークスの配合比を少しずつ増加してシャフト部でのソリューションロスＣ量の変化を測定し、このソリューションロスＣ量が高炉全体のソリューションロスＣ量を超えない範囲で、小粒コークスの配合比を調整するようにすればよい。
【００３３】
（実施形態２）
上記実施形態１では、小粒コークスの適正な配合比は、シャフト部でのソリューションロスＣ量と高炉全体でのソリューションロスＣ量とを比較して決定する例を示したが、シャフト部での熱バランスに基づく下記式（１）にて計算されたシャフト部余剰熱Ｑｓｈａｆｔを管理指標として用いることにより、小粒コークスの適正な配合比をより定量的に精度良く決定することができる。
【００３４】
Ｑｓｈａｆｔ＝Ｑｇ−Ｑｓ−Ｑｓｏｌ＋Ｑｉｄ−Ｑｌｓ  …式（１）
ここに、Ｑｇ：ボッシュガスによりシャフト部に持ち込まれる熱量、Ｑｓ：装入物を室温から鉱石類が溶融する温度まで昇温するために必要な熱量、Ｑｓｏｌ：シャフト部でのソリューションロス反応熱量、Ｑｉｄ：シャフト部での間接還元反応熱量、Ｑｌｓ：装入物中の石灰石の分解反応熱量である。
【００３５】
ここで、シャフト部とは、ストックラインから融着帯下面までの鉱石のガス還元（間接還元）が行われる領域を指す。
【００３６】
また、上記式（１）中の各熱量（Ｍｃａｌ／ｔ−ｐｉｇ）は、具体的には下記式（２）〜（６）にてそれぞれ計算できるので、上記式（１）に下記式（２）〜（６）の計算結果を代入することによりシャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔ（Ｍｃａｌ／ｔ−ｐｉｇ）を算出できる。
【００３７】
Ｑｇ＝Ｖｂｏｓｈ×Ｃｂｏｓｈ×（Ｔｆ−Ｔｔ）  …式（２）
ここに、Ｖｂｏｓｈ：ボッシュガス量（Ｎｍ３／ｔ−ｐｉｇ）、Ｃｂｏｓｈ：ボッシュガス比熱（Ｍｃａｌ／（Ｎｍ３・℃））、Ｔｆ：羽口前フレーム温度（℃）、Ｔｔ：炉頂ガス温度（℃）である。
【００３８】
Ｑｓ＝（ＣＲ×Ｃｃ＋ＯＲ×Ｃｏ）×（Ｔｍ−Ｔｒ）  …式（３）
ここに、ＣＲ：コークス比（ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ）、Ｃｃ：コークス比熱（Ｍｃａｌ／（ｋｇ・℃））、ＯＲ：鉱石比（ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ）、Ｃｏ：鉱石比熱（Ｍｃａｌ／（ｋｇ・℃））、Ｔｍ：鉱石類が溶融する温度（℃）、Ｔｒ：室温（℃）である。
なお、「鉱石類が溶融する温度」とは、対象とする鉱石類の昇温荷重還元試験を行った際に、その鉱石類が溶け落ちるときの温度（溶融滴下温度）である。
【００３９】
Ｑｓｏｌ＝Ｒｓｏｌ×ΔＨｓｏｌ  …式（４）
ここに、Ｒｓｏｌ：シャフト部でのソリューションロスＣ量（ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ）、ΔＨｓｏｌ：ソリューションロス反応熱（Ｍｃａｌ／ｋｇ−Ｃ）である。
【００４０】
Ｑｉｄ＝ＯＲ×Ｆｅ％／ＭＦｅ×Ｏ％×ＩＤ×ΔＨｒｅｄ  …式（５）
ここに、Ｆｅ％：鉱石中のＦｅ濃度（質量％）、ＭＦｅ：Ｆｅ原子量（ｋｇ／ｋｍｏｌ）、Ｏ％：鉱石中のＯ／Ｆｅモル比（−）、ＩＤ：間接還元率（％／１００）、ΔＨｒｅｄ：酸化鉄のガス還元反応熱（Ｍｃａｌ／ｋｍｏｌ−Ｏ）である。
【００４１】
Ｑｌｓ＝ＬＳ×ΔＨｌｓ  …式（６）
ここに、ＬＳ：石灰石配合比（ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ）、ΔＨｌｓ：石灰石分解熱（Ｍｃａｌ／ｋｇ−ＣａＣＯ３）である。
【００４２】
したがって、例えば、上記実施形態１と同様、小粒コークスの配合比を少しずつ増加し、各操業条件およびそのときの操業結果（例えば、炉頂温度、炉頂ガス組成など）、上記ガス採取装置によるシャフト部における径方向および高さ方向のガス組成分布から上記式（２）〜（６）を用いて式（１）中の各熱量を計算し、その結果を式（１）に代入してシャフト部余剰熱Ｑｓｈａｆｔを算出する。
【００４３】
そして、このシャフト部余剰熱Ｑｓｈａｆｔを管理指標として用いることで、シャフト部でのガス温度の上昇をさらに効果的に抑制して炉壁耐火物の損耗を十分に抑制することができる適正な小粒コークス配合比を、より定量的に精度良く決定することができる。
【００４４】
すなわち、従来は、熱流比、炉体熱損失などの管理指標を用いて高炉操業を行っていたが、そのうち炉体熱損失は炉壁耐火物の損耗の進行により変化してしまうため、定量的に適正な操業条件を決定することが困難な状況にあった。
【００４５】
これに対し、シャフト部余剰熱Ｑｓｈａｆｔは、炉壁からの熱損失の影響を排除したうえ、シャフト部でのソリューションロス反応熱量を加味した指標である。また、シャフト部でのソリューションロス反応熱量は小粒コークスの配合比で制御される。したがって、種々の操業条件に応じて、このシャフト部余剰熱Ｑｓｈａｆｔを介して、炉壁耐火物を保護するために必要な小粒コークスの配合比をより定量的に精度良く決定することができるようになった。
【実施例１】
【００４６】
内容積４５００ｍ３の高炉を用い、コークス中心装入で微粉炭比約１６０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇの操業条件下にて、鉱石類に混合するコークスの平均粒径、配合比を変化させたときの操業結果に及ぼす影響を調査した。
【００４７】
操業条件および操業結果を表１に示す。同表から明らかなように、鉱石類に混合するコークスの配合比を一定（１７ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ）に維持しつつ、塊コークスの平均粒径の０．４５倍を超える０．６３８倍の平均粒径を有する中骸コークス（比較例）から、塊コークスの平均粒径の０．４５倍以下である０．２９８倍（ただし、５ｍｍ以上）の平均粒径を有する小粒コークス（発明例１）に置換することで、炉内通気抵抗指数Ｋ値は２．７３から２．５８に低下するとともに、ガス利用率は４９．６％から５０．２％に上昇した。そして、小粒コークスの配合比を１７ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ（発明例１）から３０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇ（発明例２）にさらに上昇させることで、塊コークス比は３０３ｋｇ／ｔ−ｐｉｇから２９０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇへと減少させているものの、炉内通気抵抗指数Ｋ値は２．５８から２．４９へとさらに低下するとともに、ガス利用率は５０．２から５０．４へとさらに上昇した。
【００４８】
また、比較例および発明例１，２のシャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔは、比較例→発明例１→発明例２へと変更するにしたがって順次減少し、これに応じてシャフト部の炉壁耐火物温度が低下していることから、シャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔを管理指標として用いることにより、小粒コークスの配合比を決定することが可能なことが確認できた。
【表１】
2007270203.tif 000003
【実施例２】
【００４９】
次に、上記実施例１と同じく、コークス中心装入で微粉炭比約１６０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇの操業条件下にて、鉱石類に混合する小粒コークスの配合比を０から５０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇの間で変化させたときのシャフト部でのソリューションロスＣ量の変化に及ぼす影響を調査した。
【００５０】
調査結果を図２に示す。同図から明らかなように、小粒コークスの配合比を上昇させるにしたがって、シャフト部でのソリューションロスＣ量が増加しており、このＣ量を、高炉全体のソリューションロスＣ量に近づけることにより、塊コークスのソリューションロスによる劣化を効果的に抑制できることが定量的に把握できる。
【実施例３】
【００５１】
さらに、同じくコークス中心装入下で、微粉炭比を１２０，１３０，１４０，１５０，１６０、１７０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇのそれぞれのレベルにおいて、鉱石類に混合する小粒コークスの配合比を０から５０ｋｇ／ｔ−ｐｉｇの間で変化させたときのシャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔの変化に及ぼす影響を調査した。
【００５２】
調査結果を図３に示す。同図から明らかなように、微粉炭比を上昇させるにしたがってシャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔも増加するが、小粒コークスの配合比を上昇させることでシャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔを減少させることができることがわかる。図中に示したシャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔの管理限界値は、図４に示すように、Ｑｓｈａｆｔとシャフト下部(シャフト部の下部)の炉壁耐火物温度との相関関係を調査した結果から得られた、炉壁耐火物の損耗を最も効果的に抑制しうる限界値として定めた値である。したがって、シャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔを、管理限界値以下になるように、微粉炭比に応じて小粒コークスの配合比を決定することにより、炉壁耐火物の損耗を抑制しつつ、炉内通気性、ガス利用率をさらに向上した高炉操業が実現できる。なお、上記管理限界値の設定には、シャフト下部の炉壁耐火物温度に代えて、例えばシャフト下部の鉄皮温度を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】コークス粒径とソリューションロス反応速度との関係を示すグラフ図である。
【図２】小粒コークス配合比とシャフト部でのソリューションロスＣ量との関係を示すグラフ図である。
【図３】小粒コークス配合比とシャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔとの関係を示すグラフ図である。
【図４】シャフト部余剰熱量Ｑｓｈａｆｔとシャフト下部の炉壁耐火物温度との関係を示すグラフ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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