[發明專利]向高爐裝入原料的方法

有效

• 申請號: 201580016632.X
• 申請日: 2015-03-20
• 公開（公告）號: CN106133151B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 市川和平;廣澤壽幸;渡壁史朗
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;C21B7/20
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 龐東成

技術領域

本發明涉及向高爐裝入原料的方法。特別是，本申請涉及利用旋轉溜槽將礦石類原料和焦炭這樣的高爐裝入原料裝入高爐內的方法。

背景技術

近年來，從防止地球溫室化的方面出發，要求削減CO₂。特別是在鋼鐵產業中，CO₂排放量的約70％來自高爐，因而要求降低高爐中的CO₂排放量。

對高爐而言，一般將燒結礦、顆粒、塊狀礦石等礦石類原料和焦炭從爐頂交替地以層狀裝入，由風口流通燃燒氣體而得到生鐵。所裝入的作為高爐裝入原料的焦炭和礦石類原料從爐頂向高爐爐腹部下降，從而產生礦石的還原和原料的升溫。并且，對于礦石類原料層而言，由于升溫和來自上方的負荷，在填埋礦石類原料間的空隙的同時緩慢地發生變形，在高爐爐腹部形成通氣阻力非常大、氣體幾乎不流動的所謂熔融層。

此處，高爐中的CO₂削減可以通過削減在高爐中使用的還原材(焦炭、微粉炭、天然氣等)而實現，但該情況下，提高礦石層的還原效率很重要。

作為這樣的提高礦石層的還原效率的方法，例如，如非專利文獻1所示，已知降低礦石層的層厚、減少未還原的礦石。

另一方面，在降低礦石層的層厚的情況下，焦炭層的層厚也同時減少。但是，若焦炭層的層厚減少，則在礦石發生軟化熔融的熔融帶中，通氣阻力上升。此處，熔融帶的通氣阻力會對高爐整體的通氣性產生較大影響，經驗上可知，若該熔融帶的通氣阻力上升，則會妨礙高爐的穩定操作。

因此，為了防止高爐內、特別是熔融帶的通氣阻力的上升，實現高爐的穩定操作，對于焦炭層的下限層厚也在進行各種研究。

例如，非專利文獻2中示出使焦炭層的下限層厚以高爐爐腹部的平均值計為190mm左右，并且示出，若層厚為該值以下，則熔融帶的通氣阻力上升，高爐的穩定操作被妨礙。

另外，專利文獻1中公開了一種高爐裝入物分布控制方法，其按照高爐爐口部的每1層焦炭層的平均層厚為60cm(600mm)以上的方式對焦炭裝入量進行調整，從而避免焦炭層的局部薄層化。

需要說明的是，在裝入原料的高爐爐口部和形成熔融帶的高爐爐腹部，內徑是不同的，因此，高爐爐口部的焦炭層的層厚一般為高爐爐腹部的焦炭層的層厚的2.2倍左右。

此外，專利文獻2中公開了一種高爐操作法，其中，為了防止熔融帶中的通氣阻力上升，使高爐爐腹部的焦炭層厚為250mm以上。

如上所述，為了進行穩定的高爐操作，認為需要使高爐爐腹部的平均焦炭層厚為一定以上，在實際的高爐操作中，現狀也是將高爐爐腹部的平均焦炭層厚至少確保為190mm左右，視條件不同而有時確保為250mm以上，從而進行焦炭的裝入。

另外還已知，為了改善熔融帶的通氣阻力，向礦石類原料層中混合焦炭是有效的，為了獲得適當的混合狀態而報道了許多研究。

例如，在專利文獻3中，在無料鐘高爐中，向礦石料斗中的下游側的礦石料斗裝入焦炭，在輸送機上向礦石上層積焦炭，將它們裝入爐頂料倉，從而將礦石和焦炭經由旋轉溜槽裝入高爐內。

另外，在專利文獻4中，將礦石和焦炭分別貯存于爐頂的料倉，從而同時混合裝入焦炭和礦石，由此同時進行焦炭的通常裝入用批次(batch)、焦炭的中心裝入用批次以及混合裝入用批次這3個支路。

此外，在專利文獻5中，為了防止高爐操作中的熔融帶形狀的不穩定和中心部附近的氣體利用率的降低，實現安全操作和熱效率的提高，在高爐的原料裝入方法中，將全部礦石和全部焦炭完全混合后裝入爐內。

另外，在專利文獻6中，作為享有混合焦炭所產生的反應性提高效果的手段，公開了下述技術：通過將高反應焦炭、和根據JIS M 8713測定的還原率即所謂JIS還原率低的礦石進行混合，由此使低反應性礦石高效率地進行反應，提高高爐的反應性。

如此，報道了許多向礦石層中混合焦炭的技術。然而現狀是，即便是向礦石層中混合焦炭的情況下，為了確保熔融帶的通氣阻力而需要的焦炭層的層厚也未必明確。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平7-18310號公報

專利文獻2：日本特開平6-136414號公報

專利文獻3：日本特開平3-211210號公報

專利文獻4：日本特開2004-107794號公報

專利文獻5：日本特開昭55-079810號公報

專利文獻6：日本特開昭64-036710號公報

專利文獻7：日本特愿2013-264319號說明書