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公開番号2025069597
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-01
出願番号2023179406
出願日2023-10-18
発明の名称高炉の操業方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C21B 5/00 20060101AFI20250423BHJP(鉄冶金)
要約【課題】ペレットの被還元性を高めながら、大規模な設備投資や銑鉄製造コストの増加を必要とせずに炉内の通気性を高める。
【解決手段】少なくとも焼結鉱及びペレットを含む鉄原料からなる所定の鉄原料層を炉内に形成する原料装入工程を含む高炉の操業方法において、前記所定の鉄原料層は、第1鉄原料層及び第2鉄原料層を含み、前記第2鉄原料層は、前記第1鉄原料層の上に形成されており、前記第2鉄原料層は、前記所定の鉄原料層に含まれるペレットのうち50質量%以上を含有するとともに、炉径無次元半径で0.7以上1.0以下の範囲における少なくとも一部に形成されている、ことを特徴とする。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも焼結鉱及びペレットを含む鉄原料からなる所定の鉄原料層を炉内に形成する原料装入工程を含む高炉の操業方法において、
前記所定の鉄原料層は、第１鉄原料層及び第２鉄原料層を含み、
前記第２鉄原料層は、前記第１鉄原料層の上に形成されており、
前記第２鉄原料層は、前記所定の鉄原料層に含まれるペレットのうち５０質量％以上を含有するとともに、炉径無次元半径で０．７以上１．０以下の範囲における少なくとも一部に形成されている、
ことを特徴とする高炉の操業方法。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記第２鉄原料層を、前記第１鉄原料層の鉱石テラスの上に形成することを特徴とする請求項１に記載に高炉の操業方法。
【請求項３】
前記第１鉄原料層及び前記第２鉄原料層を異なる鉱石ダンプで形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の高炉の操業方法。
【請求項４】
前記ペレットは、塩基性ペレット、又は、前記塩基性ペレット及び酸性ペレットを混合した混合ペレットであり、
前記第２鉄原料層の少なくとも一部は、炉径無次元半径で０．９以上１．０以下の範囲に形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の高炉の操業方法。
【請求項５】
前記ペレットは、塩基性ペレット、又は、前記塩基性ペレット及び酸性ペレットを混合した混合ペレットであり、
前記第２鉄原料層の少なくとも一部は、炉径無次元半径で０．９以上１．０以下の範囲に形成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の高炉の操業方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉に装入される鉄原料の中にペレットが含まれる高炉の操業方法に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
高炉操業においては、炉頂部から鉄原料としての焼結鉱、ペレット、塊鉱石など（以下、総称して「鉄原料」とも称する）、ならびに還元材および燃料としてのコークスが交互に装入され、炉下部の羽口からは熱風が送風されるとともに、微粉炭などの補助燃料が吹き込まれる。炉頂部から装入された鉄原料およびコークスは、交互に積層されて鉄原料層およびコークス層を形成し、徐々に高炉内を炉下部に向かって降下しながら、炉下部から上昇するガスにより加熱，昇温される。
【０００３】
高炉内で加熱、還元されながら降下する鉄原料層は、炉下部に到達すると軟化、溶融を開始し、融着層を形成する。高炉内において、融着層が存在する領域を融着帯と称する。融着層に到達した炉内ガスは、鉱石融着層間のコークススリットを通過して、炉頂に向かう。したがって、融着帯の形状は、高炉の通気性に与える影響が極めて大きく、鉱石の高温性状は融着帯の形状を決定する重要な要因のひとつとなる。
【０００４】
従来、荷重軟化試験を実施して、融着開始時還元率（以下、「Ｒｓ」ともいう）、融着開始温度（以下、「Ｔｓ」ともいう）、滴下開始温度（以下、「Ｔｄ」ともいう）、あるいは融着開始温度及び滴下開始温度の差（ΔＴ＝Ｔｄ－Ｔｓ）等の指標によって鉱石の高温性状を評価していた（非特許文献１参照）。特許文献１乃至３では、これら高温性状の観点から、高炉操業におけるペレットの使用方法に関する種々の検討がされている。
【０００５】
特許文献１には、焼結鉱と比較して被還元性、Ｒｓが劣るペレットの配合割合を増加させるときに、熱保存帯温度を低下させることによって、鉱石層の被還元性、Ｒｓを維持あるいは改善する高炉の操業方法および鉱石原料の配合設計方法が記載されている。熱保存帯温度の調整手段として、水素含有ガスの吹込み、高反応性コークスや含炭塊成鉱の使用が挙げられているが、いずれも大規模な設備投資や銑鉄製造コストの増加を伴う施策である点に課題がある。
【０００６】
特許文献２には、鉱石に含まれるペレットを１０％以上とし、鉱石装入を２バッチ以上に分割し２バッチ目以降にペレットの８０％以上を装入して、無次元半径０．２～０．８の上層にペレットを偏析させる高炉の操業方法が記載されている。また、特許文献３には、焼結鉱とペレットを含む鉱石層について、鉱石装入を２バッチに分割し鉱石２バッチ目のペレット割合を６０％～８０％となるよう装入する高炉の操業方法が記載されている。これらの特許文献２及び３に記載の方法は、ペレットを鉱石層上層に偏析させることにより、溶融鉱石によるコークススリットの閉塞を抑制する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２３－５００３６号公報
特許第６３５４７０８号
特開２０１９－１２７６２８号公報
【０００８】
鉄と鋼、第８３巻（１９９７年）、第９７～１０２頁、「焼結鉱の軟化溶融性状評価法の開発」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、少なくとも焼結鉱及びペレットを含む鉄原料からなる所定の鉄原料層を炉内に形成する原料装入工程を含む高炉の操業方法において、ペレットの被還元性を高めながら、大規模な設備投資や銑鉄製造コストの増加を必要とせずに炉内の通気性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の高炉の操業方法は、（１）少なくとも焼結鉱及びペレットを含む鉄原料からなる所定の鉄原料層を炉内に形成する原料装入工程を含む高炉の操業方法において、前記所定の鉄原料層は、第１鉄原料層及び第２鉄原料層を含み、前記第２鉄原料層は、前記第１鉄原料層の上に形成されており、前記第２鉄原料層は、前記所定の鉄原料層に含まれるペレットのうち５０質量％以上を含有するとともに、炉径無次元半径で０．７以上１．０以下の範囲に形成されている、ことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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