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公開番号2025000517
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-07
出願番号2023100400
出願日2023-06-19
発明の名称コークスの品質管理方法、及び高炉操業方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C21B 5/00 20060101AFI20241224BHJP(鉄冶金)
要約【課題】高炉内に水素系ガスが吹き込まれる高炉操業において、コークスの品質管理指標の管理値の適正化を図ることを目的とする。
【解決手段】コークスの品質管理方法は、水素系ガスが吹き込まれる高炉に装入されるコークスの品質管理方法において、高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報と、コークスの品質管理指標との相関関係を準備する準備工程と、準備工程において準備された相関関係と、高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報とに基づいて、コークスの品質管理指標の管理値を決定する管理値決定工程と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
水素系ガスが吹き込まれる高炉に装入されるコークスの品質管理方法において、
前記高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報と、コークスの品質管理指標との相関関係を準備する準備工程と、
前記準備工程において準備された前記相関関係と、前記高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報とに基づいて、前記コークスの品質管理指標の管理値を決定する管理値決定工程と、
を備えるコークスの品質管理方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記コークスの品質管理指標は、コークスの熱間ガス化反応後強度とされ、
前記準備工程において、前記高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報と、前記高炉に水素系ガスが吹き込まれない場合の前記コークスの熱間ガス化反応後強度の管理値を補正する補正指標との相関関係を準備し、
前記管理値決定工程において、前記準備工程において準備された前記相関関係と、前記高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報とに基づいて、補正値を求めるとともに、求められた前記補正値に基づいて、前記管理値を補正する、
請求項１に記載のコークスの品質管理方法。
【請求項３】
前記高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報は、前記高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に応じたコークスの反応率を含み、
前記管理値決定工程において、前記準備工程において準備された前記相関関係と、前記コークスの反応率とに基づいて、前記補正値を求めるとともに、求められた前記補正値に基づいて、前記管理値を補正する、
請求項２に記載のコークスの品質管理方法。
【請求項４】
前記補正指標は、溶融還元反応による前記コークスの溶融還元反応後強度とされる、
請求項３に記載のコークスの品質管理方法。
【請求項５】
前記管理値決定工程において、前記管理値と前記補正値との差分に基づいて、前記管理値を補正する、
請求項４に記載のコークスの品質管理方法。
【請求項６】
前記準備工程において、
前記コークスの反応率と前記コークスの熱間ガス化反応後強度との第一関係式と、
前記コークスの反応率と前記コークスの溶融還元反応後強度と関係式であって、傾きが前記第一関係式の傾きの１／５以上、１／４以下の第二関係式と、
を準備する、
請求項４に記載のコークスの品質管理方法。
【請求項７】
前記第二関係式の切片は、補正前の前記管理値において、前記第二関係式を表すグラフが前記第一関係式を表すグラフと交差するように設定される、
請求項６に記載のコークスの品質管理方法。
【請求項８】
前記管理値決定工程によって決定された前記管理値に基づいて、前記高炉に装入する前記コークスを選定する選定工程を備える、
請求項１～請求項７の何れか１項に記載のコークスの品質管理方法。
【請求項９】
鉄鉱石、及び請求項８に記載のコークスの品質管理方法によって選定されたコークスを高炉に装入するとともに、前記高炉に水素系ガスが吹き込まれる、
高炉操業方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願が開示する技術は、コークスの品質管理方法、及び高炉操業方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
高炉内でのコークスの劣化態様に関する研究が知られている（例えば、非特許文献１～３参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
"Gasification Reactivity and Structure Evolution of Metallurgical Coke under H2O/CO2Atmosphere", Energy&Fuels, 2018, 32, 1188-1195
「高炉融着帯・滴下帯領域での溶融酸化鉄によるコークスの劣化」、鉄と鋼Ｖоｌ．８４（１９９８）Ｎｏ．１０、第６９７～７０１頁
「コークスの劣化に及ぼすガス化反応と溶融還元反応の影響」、鉄と鋼Ｖоｌ．９２（２００６）Ｎｏ．１２、第８４１～８４８頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高炉内に装入されるコークスには、所定の品質が求められる。このコークスの品質は、例えば、ＣＳＲ（反応後強度、以下、「熱間ガス化反応後強度」という）等の品質管理指標の管理値に基づいて管理される。
【０００５】
ここで、例えば、二酸化炭素の排出量を削減する観点から、鉄鉱石の還元材として、高炉内にコークスを装入するだけでなく、高炉内に水素系ガスを吹き込むことが考えられる。しかしながら、この場合、水素系ガスによってコークスの反応が促進され、コークスの必要強度等の品質管理指標の管理値が高くなることが懸念される。
【０００６】
本願が開示する技術は、高炉内に水素系ガスが吹き込まれる高炉操業において、コークスの品質管理指標の管理値の適正化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１態様に係るコークスの品質管理方法は、水素系ガスが吹き込まれる高炉に装入されるコークスの品質管理方法において、前記高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報と、コークスの品質管理指標との相関関係を準備する準備工程と、前記準備工程において準備された前記相関関係と、前記高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報とに基づいて、前記コークスの品質管理指標の管理値を決定する管理値決定工程と、を備える。
【０００８】
上記態様によれば、先ず、準備工程において、高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報と、コークスの品質管理指標との相関関係を準備する。次に、管理値決定工程において、準備工程において準備された相関関係と、高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報とに基づいて、コークスの品質管理指標の管理値を決定する。
【０００９】
これにより、コークスの品質管理指標の管理値の適正化を図ることができる。したがって、コークスの製造コストを削減することができる。
【００１０】
第２態様に係るコークスの品質管理方法は、第１態様に係るコークスの品質管理方法において、前記コークスの品質管理指標は、コークスの熱間ガス化反応後強度とされ、前記準備工程において、前記高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報と、前記高炉に水素系ガスが吹き込まれない場合の前記コークスの熱間ガス化反応後強度の管理値を補正する補正指標との相関関係を準備し、前記管理値決定工程において、前記準備工程において準備された前記相関関係と、前記高炉に吹き込まれる水素系ガスの吹き込み量に関する情報とに基づいて、補正値を求めるとともに、求められた前記補正値に基づいて、前記管理値を補正する。
（【００１１】以降は省略されています）

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