JP2000204405A - Operation of blast furnace - Google Patents

Operation of blast furnace

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JP2000204405A
JP2000204405A JP11006585A JP658599A JP2000204405A JP 2000204405 A JP2000204405 A JP 2000204405A JP 11006585 A JP11006585 A JP 11006585A JP 658599 A JP658599 A JP 658599A JP 2000204405 A JP2000204405 A JP 2000204405A
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JP
Japan
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titanium
blast furnace
brick
hearth
powder
Prior art date
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Application number
JP11006585A
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Japanese (ja)
Inventor
Shiro Watakabe
史朗 渡壁
Kanji Takeda
幹治 武田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly and stably form a titanium bear in a brick damaged position of a furnace hearth part in a blast furnace. SOLUTION: The titanium bear is formed in the brick damaged position of the furnace hearth part by blowing mixed powder containing titanium oxide, metallic aluminum and carbonaceous material from selected one or plural tuyeres among many tuyeres disposed at the furnace hearth part in the blast furnace. Since the titanium bear is quickly and stably formed in the brick damaged position of the furnace hearth part, a quick action can be taken to the heating up caused by the brick damage of the furnace hearth part. Since the titanium quantity forming the titanium bear can be saved, the prolongation of the service life of the brick of the furnace hearth part can be achieved at a low cost and the trouble in the iron and slag tapping operation can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉の炉床部レン
ガの損耗を抑制し、高炉炉体の寿命延長を達成する高炉
の操業方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for operating a blast furnace, which suppresses wear of bricks in a hearth of a blast furnace and prolongs the life of the blast furnace body.

【0002】[0002]

【従来の技術】高炉での銑鉄製造コストの低減は、製銑
分野における重要なテーマであり、羽口からの微粉炭吹
き込み等の安価な原料や燃料の使用、耐火物原単位の低
減などの技術開発が行われている。なかでも、巨額な費
用をともなう高炉炉体の改修工事の頻度を低減するため
の炉体寿命の延長はコストダウンにとって非常に重要で
ある。
2. Description of the Related Art Reduction of pig iron production cost in a blast furnace is an important theme in the field of ironmaking, such as the use of inexpensive raw materials and fuel, such as pulverized coal injection from tuyeres, and the reduction of refractory unit consumption. Technology development is taking place. In particular, extending the life of the furnace to reduce the frequency of refurbishment of the blast furnace, which is very expensive, is very important for cost reduction.

【0003】高炉の炉体は、鉄皮とその内側に設置した
冷却板、耐火物等で構成されているが、操業中に内部に
存在する高温物により摩耗、溶損と言った損傷を受け
る。近年における高炉の炉体補修技術の進歩により、羽
口より上方の炉体については、高炉操業を一時的に停止
する休風時に炉内の装入物を減尺して装入部の堆積面を
炉体補修部位より下方へ下げることで、中間補修するこ
とが可能である。しかし、羽口より下方の炉床部につい
ては、溶銑滓の存在のために、中間補修は困難である。
そのため、炉体寿命を決定する最も重要な要因は炉床部
の損傷状態となっており、とくに炉床部レンガが高炉寿
命を決定しているのが現状である。
[0003] The furnace body of a blast furnace is composed of a steel shell, a cooling plate, a refractory, and the like provided inside thereof, but is damaged by wear and melting due to a high-temperature substance present therein during operation. . Due to the recent advances in blast furnace furnace body repair technology, the furnace body above the tuyere has its scale reduced in the furnace during a calm period when the operation of the blast furnace temporarily stops, and the stacking surface of the charging section The intermediate repair can be performed by lowering the furnace below the furnace body repair site. However, in the case of the hearth below the tuyere, it is difficult to make intermediate repairs due to the presence of hot metal slag.
For this reason, the most important factor that determines the life of the furnace body is the damage state of the hearth, and at present, the hearth brick determines the life of the blast furnace.

【0004】炉床部レンガの損耗を防止するために、従
来から炉床部を冷却したり、耐食性に優れたカーボン質
のレンガを使用するなどが広く行われている。また、高
炉の火入れや長期休風など炉床部の熱レベルが急激に変
化する場合に現れる熱応力も炉床部レンガの劣化要因と
なるため、炉床部レンガをリング状にするなどの工夫も
なされている。さらに、高炉の通常操業中においては炉
床部レンガの浸食状況を直接測定することはできないた
め、炉底や炉底側壁を形成する炉床部レンガに埋め込ん
だ温度計で炉床部各部の温度を測定し、伝熱計算からレ
ンガ残存厚みを推定することも行われている。このよう
にして得られるレンガ残存厚の情報は銑鉄凝固層などを
含んだ情報となるため、正確なレンガ残存厚を示すとは
限らない。しかしながら、炉床部レンガの材質や形状は
高炉の火入れ時にのみ変更が可能で、操業中に温度測定
などによってレンガ残厚が減少していることが判明して
もレンガ交換、修復などは当然ながら不可能である。
[0004] In order to prevent the hearth brick from being worn, cooling of the hearth and use of carbon brick having excellent corrosion resistance have been widely performed. In addition, since the thermal stress that occurs when the heat level in the hearth changes rapidly, such as when the blast furnace is turned on or when there is a long-term wind break, the hearth brick can also be degraded. Has also been made. In addition, during normal operation of the blast furnace, the erosion status of the hearth brick cannot be directly measured.Therefore, the temperature of each part of the hearth is measured by a thermometer embedded in the hearth brick forming the hearth and the hearth side wall. Is measured, and the remaining brick thickness is estimated from the heat transfer calculation. Since the information on the remaining brick thickness obtained in this manner is information including the pig iron solidified layer, the accurate remaining brick thickness is not always shown. However, the material and shape of the hearth brick can be changed only when the blast furnace is turned on, and even if it is found that the remaining brick thickness has decreased by temperature measurement during operation, brick replacement and restoration etc. Impossible.

【0005】高炉改修にともなう解体調査で、炉床部レ
ンガに接する銑鉄中にチタン化合物の濃化層、いわゆる
チタンベアが観察されている。チタンベアは一般にTiN
とTiC の混合物であり、それぞれの融点が2950℃、3150
℃と非常に高温であることから、高炉操業中にチタンベ
アを積極的に生成させることができれば、炉床部レンガ
に接する領域を凝固状態に保持することができ、炉床部
レンガの浸食を防止できるとされている。炉床部にチタ
ンベアを形成させる方法として、砂鉄などのチタン源を
配合した焼結鉱を高炉炉頂より装入する技術が用いられ
ている。しかし、この場合はレンガ損傷が大きい部分だ
けでなく、炉床部全面の溶銑にチタンが溶解するため、
溶銑の流動性が低下してしまい、炉内に生成する溶銑滓
量と出銑口から排出する溶銑滓量とがアンバランスとな
る出銑滓トラブルが起こりやすく、またコスト的にも無
駄が多くなる。
[0005] In a dismantling survey accompanying the blast furnace renovation, a concentrated layer of a titanium compound, so-called titanium bare, has been observed in pig iron in contact with the hearth brick. Titanium bear is generally TiN
And TiC with melting points of 2950 ° C and 3150 ° C.
Because of the extremely high temperature of ℃, if the titanium bare can be actively generated during the blast furnace operation, the area in contact with the hearth brick can be maintained in a solidified state, preventing erosion of the hearth brick It is possible. As a method of forming a titanium bear on the hearth, a technique of charging a sintered ore containing a titanium source such as iron sand from the blast furnace top is used. However, in this case, titanium dissolves not only in the area where the brick damage is large, but also in the hot metal
The fluidity of the hot metal decreases, and the amount of hot metal slag generated in the furnace and the amount of hot metal slag discharged from the taphole are unbalanced. Become.

【0006】そこで炉床部で損傷の激しい部位のみに効
率的にTiを供給し、チタンベアを生成させる技術が開発
されるようになった。例えば、特開平9-227910号公報で
は、局部的に温度が上昇した炉底側壁をはさんで、互い
に中心角で90°以上離れた2つの出銑口間の中央付近の
羽口よりトレーサを吹き込み、上記出銑口からのトレー
サ濃度応答時間差から炉床部の溶銑流を推定し、溶銑流
速が増加している部位のレンガ損耗が進行しているとし
て、その近傍の羽口より含Ti鉱石、含Ti鉄原料の粉体を
Ti源として吹き込むことによってチタンベアを形成する
技術が開示されている。また、特開平4-297511号公報で
は、Tiの溶解によって溶銑の流動性が悪化することを考
慮して、CoやNiなどの金属、あるいは金属酸化物を吹き
込み、溶銑中の濃度変化から効率的にTi源を吹き込む技
術が開示されている。
Therefore, a technique has been developed in which Ti is efficiently supplied only to a severely damaged portion of the hearth to generate a titanium bare. For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-227910, a tracer is placed from a tuyere near the center between two tap holes separated by a central angle of 90 ° or more from each other with a furnace bottom side wall having a locally raised temperature interposed therebetween. The hot metal flow in the hearth is estimated from the difference in the response time of the tracer concentration from the tap hole, and it is determined that brick wear in the area where the hot metal flow rate is increasing is progressing. , Powder of Ti-containing iron raw material
A technique for forming a titanium bare by blowing as a Ti source is disclosed. Also, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-297511, a metal such as Co or Ni, or a metal oxide is blown in consideration of the fact that the fluidity of the hot metal is deteriorated due to dissolution of Ti, and the efficiency of the hot metal is changed from the concentration change in the hot metal. Discloses a technique of injecting a Ti source into a gas.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術のようにTi源を高炉の羽口から吹き込む場
合、溶銑に移行するTiの歩留りが低いことが問題点であ
った。そのために羽口から多量のTi源を吹き込む必要が
あり、結果的にレンガ損傷部だけでなく、吹き込んだ羽
口の広い範囲にチタン濃化層が広がるという問題点があ
る。さらに、Ti源の吹き込み量の増大はコストアップに
もつながる。
However, when a Ti source is blown from the tuyere of a blast furnace as in the above-mentioned prior art, there is a problem that the yield of Ti transferred to hot metal is low. Therefore, it is necessary to blow a large amount of Ti source from the tuyere, and as a result, there is a problem that not only the damaged portion of the brick but also the titanium concentrated layer spreads over a wide range of the blown tuyere. Further, an increase in the blowing amount of the Ti source leads to an increase in cost.

【0008】本発明は、これら従来技術の問題点を解消
するものであって、チタンベアの構成物質であるチタン
炭化物、チタン窒化物の単体混合物の粉体を直接吹き込
むか、金属チタンの粉体を吹き込んで羽口の先に形成さ
れるレースウェイ(コークスの燃焼領域)内でチタン酸
化物を還元して炭化物あるいは窒化物として炉床部にチ
タンベアを形成させ、これによって炉床部の損傷を抑制
し、炉床レンガの寿命を延長することを目的としてい
る。
The present invention solves these problems of the prior art, and directly blows powder of a simple mixture of titanium carbide and titanium nitride, which are constituent materials of titanium bare, or powders of titanium metal. The titanium oxide is reduced in the raceway (coke combustion area) formed at the tip of the tuyere by blowing into it to form a titanium bear on the hearth as carbide or nitride, thereby suppressing damage to the hearth. The purpose is to extend the life of hearth brick.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項1記載の本発明は、高炉の炉床部に配設された
羽口のうち、選択された1つまたは複数の羽口からチタ
ン炭化物粉、チタン窒化物粉またはチタン炭化物とチタ
ン窒化物との混合物粉を吹き込むことを特徴とする高炉
の操業方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a blast furnace in which one or more selected tuyeres are selected from tuyeres disposed on a hearth portion of a blast furnace. A method of operating a blast furnace, comprising blowing a titanium carbide powder, a titanium nitride powder or a mixture powder of a titanium carbide and a titanium nitride from a blast furnace.

【0010】請求項2記載の本発明は、高炉の炉床部に
配設された羽口のうち、選択された1つまたは複数の羽
口から金属チタン粉を吹き込むことを特徴とする高炉の
操業方法である。請求項3記載の本発明は、高炉の炉床
部に配設された多数の羽口のうち、選択された1つまた
は複数の羽口からチタン酸化物と金属アルミニウムとを
含む混合物粉を吹き込むことを特徴とする高炉の操業方
法である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a blast furnace characterized in that metallic titanium powder is blown from one or a plurality of selected tuyeres among tuyeres disposed on a hearth of a blast furnace. It is an operation method. According to the third aspect of the present invention, a powder mixture containing titanium oxide and metallic aluminum is blown from one or a plurality of selected tuyeres among a large number of tuyeres arranged in a hearth of a blast furnace. This is a method for operating a blast furnace, which is characterized in that:

【0011】チタン酸化物と金属アルミニウムとを含む
混合物においては、金属アルミニウムとチタン酸化物の
重量比率をチタン酸化物を1に対して金属アルミニウム
1〜2程度とすることが好適である。この範囲にするこ
とで、金属アルミニウムとチタン酸化物との反応が過不
足なく行なわれる。また金属アルミニウムとチタン酸化
物とを含む混合粉にさらに炭材を加えた混合物を吹き込
むことも有効である。ここに加える炭材は金属アルミニ
ウムとチタン酸化物との反応領域における炭素を増量す
る効果があり、TiC の生成を促進する効果がある。しか
も反応に寄与しなかった炭材は燃料として消費されるた
め、むだなく利用される。従って炭材の混合比率は特に
規定する必要はない。
In a mixture containing titanium oxide and metal aluminum, it is preferable that the weight ratio of metal aluminum to titanium oxide is about 1 to 2 for metal aluminum to 1 for titanium oxide. By setting the content within this range, the reaction between the metal aluminum and the titanium oxide is performed without excess or deficiency. It is also effective to blow a mixture obtained by further adding a carbon material to a mixed powder containing metal aluminum and titanium oxide. The carbon material added has the effect of increasing the amount of carbon in the reaction region between metallic aluminum and titanium oxide, and has the effect of promoting the formation of TiC. Moreover, the carbonaceous material that has not contributed to the reaction is consumed as fuel, so that it is used unnecessarily. Therefore, the mixing ratio of the carbon material does not need to be particularly specified.

【0012】さらに、前記のチタン酸化物としては、砂
鉄、イルミナイト、ルチルが好適に使用できる。これら
の場合は砂鉄、イルミナイト、ルチルに含まれるTiO2
重量が金属アルミニウムに対して上記の比率であるよう
にすることが好適である。
Further, as the above-mentioned titanium oxide, iron sand, illuminite and rutile can be suitably used. In these cases, it is preferable that the weight of TiO 2 contained in iron sand, illuminite, and rutile is in the above-mentioned ratio with respect to metallic aluminum.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】高炉の炉床部におけるチタンベア
の生成機構として、溶銑中のTiがTiC 、TiNとして晶出
する機構と、スラグ中のTiO2、Ti2O3 がSi等によって還
元されて溶銑に移行し、TiC 、TiN を生成する機構とが
提案されている。いずれの場合でも溶銑の流れが緩慢
で、操業条件の変化によって温度やN2分圧が変化した場
合に溶銑中のTiがゆっくりとTiC 、TiN の固溶体として
晶出する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a mechanism for forming titanium bare in a hearth of a blast furnace, a mechanism in which Ti in hot metal is crystallized as TiC and TiN, and a mechanism in which TiO 2 and Ti 2 O 3 in slag are reduced by Si and the like. A mechanism has been proposed that transfers to hot metal to generate TiC and TiN. Slow the hot metal flow either case, Ti slowly TiC in hot metal when the temperature and the N 2 partial pressure by a change in the operating conditions change, crystallized as a solid solution of TiN.

【0014】しかしながら、溶銑中のTi濃度増加ととも
に溶銑の粘性は直線的に上昇するため出銑滓トラブル等
を引き起こす可能性がある。そこで、本発明では、溶銑
中にTiを溶解させることなく、直接TiC 、TiN を炉床部
に供給するため、選択された1つ以上の羽口からTiC
粉、TiN 粉あるいはそれらの混合物粉を吹き込む。これ
により出銑滓を悪化させることなく、また、炉床部の損
傷部位のみを効率的に補修することが可能となる。
However, since the viscosity of the hot metal increases linearly with the increase of the Ti concentration in the hot metal, there is a possibility of causing a tapping slag trouble or the like. Therefore, in the present invention, since TiC and TiN are directly supplied to the hearth without dissolving Ti in the hot metal, TiC and TiN are supplied from one or more selected tuyeres.
Powder, TiN powder or a mixture thereof. This makes it possible to efficiently repair only the damaged part of the hearth without deteriorating the tapping residue.

【0015】TiC 、TiN は高価であるため、TiC 、TiN
に代えて金属Tiを吹き込んでもよい。羽口から吹き込ま
れた金属Tiは、高温のレースウェイ内で空気中の窒素あ
るいは二酸化炭素との反応によりTiC 、TiN を生成する
ことができ、チタンベアを形成して炉床部の損傷部位を
補修できる。さらに、より安価なチタン酸化物から直接
TiC 、TiN を生成させてもよい。しかし、Tiは酸素との
親和力が非常に強く、安定な酸化物を形成し、通常の還
元材による反応では砂鉄、イルミナイト、ルチルなどの
酸化チタンの還元が困難である。そこで、本発明者ら
は、固気反応による酸化チタンの還元を検討した。その
結果、2000℃以上の高温でAlによる酸化チタンの還元が
可能であることを見出した。
Since TiC and TiN are expensive, TiC and TiN
Alternatively, metal Ti may be blown. Metal Ti blown from the tuyere can generate TiC and TiN by reacting with nitrogen or carbon dioxide in the air in the hot raceway, forming a titanium bear and repairing the damaged part of the hearth it can. In addition, directly from cheaper titanium oxide
TiC and TiN may be generated. However, Ti has a very strong affinity for oxygen and forms a stable oxide, and it is difficult to reduce titanium oxide such as iron sand, illuminite, rutile, and the like by a normal reaction with a reducing agent. Therefore, the present inventors have studied reduction of titanium oxide by a solid-gas reaction. As a result, they have found that titanium oxide can be reduced by Al at a high temperature of 2000 ° C. or higher.

【0016】本発明では、チタン酸化物と金属Alあるい
はさらに炭材との混合粉を1つ以上の選択された羽口か
ら吹き込む。これにより、溶銑コストの上昇を極力抑え
ながらチタンベアによる炉体の寿命延長が可能となる。
Ti源を吹き込む羽口の選択は、例えば、炉底や炉底部側
壁に埋め込んだ温度計で炉底部の温度を測定し、伝熱計
算からレンガ残厚を推定し、レンガ残厚が他の箇所より
薄くなっている箇所の情報に配設された羽口を選択す
る。その他、羽口の選択基準を、CoやNiなどの金属粉を
羽口から吹き込み、溶銑中の該金属濃度の応答時間から
推定したレンガ損耗部位の上方とすることもできる。
In the present invention, a powder mixture of titanium oxide and metal Al or further carbon material is blown from one or more selected tuyeres. This makes it possible to extend the life of the furnace body using the titanium bear while minimizing an increase in hot metal cost.
The selection of the tuyere for injecting the Ti source can be performed, for example, by measuring the temperature of the furnace bottom with a thermometer embedded in the furnace bottom or the bottom wall of the furnace, estimating the remaining brick thickness from heat transfer calculation, and measuring the remaining brick thickness at other locations. The tuyere provided in the information of the thinner part is selected. In addition, the tuyere selection criterion may be such that metal powder such as Co or Ni is blown from the tuyere, and the upper part of the brick wear site estimated from the response time of the metal concentration in the hot metal.

【0017】酸化チタンと金属Alとの反応は、次の化学
式(1) のようになる。 4Al+TiO2=Ti+2Al2O 、 ΔG=552.1-0.2435T(kJ/mol) (1) 固体金属および酸化物が純物質であるとすると、平行す
るAl2O分圧は温度1800℃以上で約1atm となる。生成し
たAl2Oは送風によって常時更新され、レースウェイ内で
の反応によって酸化チタンの還元が進行する。反応時間
が短いことが懸念されるが、吹き込まれた金属Alと酸化
チタンとはレースウェイの内面(鳥の巣)に滞留し、そ
こで反応が起こるため問題はない。
The reaction between titanium oxide and metal Al is represented by the following chemical formula (1). 4Al + TiO 2 = Ti + 2Al 2 O, ΔG = 552.1-0.2435T (kJ / mol) (1) Assuming that solid metals and oxides are pure substances, the parallel partial pressure of Al 2 O is 1800 ° C or more. Is about 1 atm. The generated Al 2 O is constantly updated by blowing air, and the reduction in titanium oxide proceeds by a reaction in the raceway. Although there is a concern that the reaction time is short, the injected metal Al and titanium oxide stay on the inner surface (bird's nest) of the raceway, and there is no problem because the reaction occurs there.

【0018】以上の反応に関する推定を試験炉による実
験で確認した。コークスと焼結鉱とを層状に交互に充填
した竪型試験炉(1本羽口、炉内径0.6m)の下部に設け
た羽口より表1に示した粉体A〜Eを吹き込み、炉内に
生成した金属を分析する比較試験を行った。粉体Aは酸
化チタン、粉体Bは酸化チタンと金属Alとの混合物粉、
粉体Cは酸化チタンとアルミ滓との混合物粉、粉体Dは
酸化チタンと金属Alと微粉炭との混合物粉、また粉体E
は酸化チタンとアルミ滓と微粉炭との混合物粉を吹き込
む場合を示す。なお、酸化チタンとしてはイルミナイト
を使用した。アルミ滓はAl精錬炉で生じた金属アルミニ
ウムを主成分とするスラグ粉である。
The above estimation of the reaction was confirmed by experiments using a test furnace. Powders A to E shown in Table 1 were blown from tuyeres provided at the lower part of a vertical test furnace (one tuyere, furnace inner diameter 0.6 m) in which coke and sinter were alternately filled in layers. A comparative test was conducted to analyze the metal formed in the inside. Powder A is titanium oxide, powder B is a mixed powder of titanium oxide and metal Al,
Powder C is a powder mixture of titanium oxide and aluminum slag, powder D is a powder mixture of titanium oxide, metal Al and pulverized coal, and powder E
Shows a case where a mixed powder of titanium oxide, aluminum slag and pulverized coal is blown. Illuminite was used as titanium oxide. Aluminum slag is slag powder mainly composed of metallic aluminum generated in an aluminum refining furnace.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】実験条件は、羽口からの送風量90Nm3/hr、
送風温度1100℃、酸素富化率4%、送風湿分18g/Nm3 、微
粉炭吹き込み量300g/minとした。炉床部に蓄積した銑鉄
中のTi濃度から求めた酸化チタンが、チタン化合物(Ti
N 、TiC )に移行した歩留りを表1にあわせて示す。表
1に示されるように、羽口より酸化チタンを主成分とす
るイルミナイトを、金属Alを成分として含む物質、ある
いは微粉炭等の炭材と混合して吹き込むと、Alによって
酸化チタンが還元され、炭材中のCと反応してTiC を、
または送風中のN2と反応してTiN を生成することが分か
った。この場合における金属Alを成分として含む物質と
は、金属アルミニウム、金属アルミニウムを含むスラグ
等を指す。生成したTiN 、TiC といったチタン化合物は
非常に安定なため、反応による変質をともなうことなく
炉下部溶銑湯溜まりに落下し、チタンベアを生成する。
The experimental conditions were as follows: air flow from tuyere 90Nm 3 / hr,
The blowing temperature was 1100 ° C., the oxygen enrichment rate was 4%, the blowing humidity was 18 g / Nm 3 , and the pulverized coal blowing rate was 300 g / min. Titanium oxide calculated from the Ti concentration in pig iron accumulated in the hearth is a titanium compound (Ti
N, TiC) are shown in Table 1. As shown in Table 1, when illuminite containing titanium oxide as a main component is mixed with a substance containing metal Al or a carbonaceous material such as pulverized coal from the tuyere and blown, titanium oxide is reduced by Al. And reacts with C in the carbonaceous material to produce TiC,
Alternatively, it was found that TiN was formed by reacting with N 2 being blown. In this case, the substance containing metal Al as a component refers to metal aluminum, slag containing metal aluminum, and the like. Since the generated titanium compounds such as TiN and TiC are very stable, they fall into the molten iron pool at the lower part of the furnace without being altered by the reaction, and form titanium bears.

【0021】羽口先に形成されるレースウェイ内のO2
圧は高いため、還元されたTiの一部は再酸化される。し
かし、酸化チタン単体で吹き込んで炉床部のスラグ、あ
るいは溶銑中での還元、晶出反応によるよりもチタン化
合物の歩留りは飛躍的に高くなる上に、再酸化された酸
化チタンも炉床部でのチタンベア生成源となる。また、
レースウェイ内でチタン化合物とすることによって、溶
銑中に固溶するTi濃度の上昇を防ぐことができ、酸化チ
タンの吹き込み量増大による溶銑の流動性悪化を懸念す
る必要がない。
Since the partial pressure of O 2 in the raceway formed at the tuyere tip is high, a part of the reduced Ti is reoxidized. However, the yield of titanium compounds is significantly higher than that of slag in the hearth by blowing in titanium oxide alone or by reduction and crystallization reactions in hot metal. It is a source of titanium bare at Also,
By using a titanium compound in the raceway, an increase in the concentration of Ti dissolved in the hot metal can be prevented, and there is no need to worry about deterioration in the fluidity of the hot metal due to an increase in the amount of titanium oxide blown.

【0022】さらに、羽口よりチタン炭化物、チタン窒
化物あるいはチタン炭化物とチタン窒化物との混合物粉
を吹き込むか、金属チタン粉を吹き込んで窒化物、ある
いは炭化物を生成させることでも上記と同等の効果を得
ることができる。ただし、これらの方法では吹き込み原
料のコストが上昇することになる。
Further, the same effect as described above can be obtained by blowing titanium carbide, titanium nitride or a mixture of titanium carbide and titanium nitride from the tuyere, or by blowing metal titanium powder to generate nitride or carbide. Can be obtained. However, these methods increase the cost of the blowing material.

【0023】[0023]

【実施例】内容積4500m3、羽口数40本の高炉を用いて、
通常の高炉操業で羽口の下方2mに埋設した熱電対で測
定した炉底側壁温度が200 ℃を越えた時点で、炉底温度
が上昇した部位の上方に位置する羽口3本を選択して本
発明方法による粉体吹き込みと従来方法によるイルミナ
イト単体吹き込みとを行った。操業条件は通常の通りで
あり、羽口からの送風温度1050〜1100℃、酸素富化率1
%、出銑比1.7t/dm3、コークス比400kg/t-p 、微粉炭比
108kg/t-p である。また、本高炉は東、西から±22.5度
の方向に4個の出銑口を備えている。
[Example] Using a blast furnace with an inner volume of 4500 m 3 and 40 tuyeres,
When the bottom wall temperature measured with a thermocouple buried 2 m below the tuyere in normal blast furnace operation exceeded 200 ° C, three tuyeres located above the part where the bottom temperature increased were selected. The powder was blown by the method of the present invention and the illuminite alone was blown by the conventional method. The operating conditions are as usual, the air temperature from the tuyere is 1050-1100 ° C, and the oxygen enrichment rate is 1
%, Dezukuhi 1.7t / dm 3, the coke ratio 400kg / tp, pulverized coal ratio
It is 108 kg / tp. The blast furnace has four tap holes in the direction of ± 22.5 degrees from east and west.

【0024】従来方法では、イルミナイト粉体を羽口1
本あたり530kg/hrの速度で吹き込んだ。本発明の方法で
は、酸化チタン当量が同一となるようにイルミナイト1
に対してAl 1.35 の重量比で混合した粉体を羽口1本あ
たり1250kg/hr の速度で吹き込む本発明法-1と、イルミ
ナイト1に対してAl 1.35 、微粉炭0.22の重量比で混合
した粉体を羽口1本あたり1360kg/hr の速度で吹き込む
本発明法-2とを用いた。さらに、同様にチタン当量が同
一となるようにイルミナイト1に対してAl1.35、微粉炭
0.22の重量比で混合した粉体を羽口1本あたり1980kg/h
r の速度で吹き込む本発明法-3と、TiC 粉を羽口1本あ
たり400kg/hrの速度で吹き込む本発明法-4、TiN 粉を羽
口1本あたり410kg/hrの速度で吹き込む吹き込む本発明
法-5、TiC 1に対してTiN0.97 の重量比で混合した粉体
を羽口1本あたり410kg/hrの速度で吹き込む本発明法-6
および金属Ti粉を羽口1本あたり480kg/hrの速度で吹き
込む本発明法-7を行った。実験操業の結果を表2に示
す。
In the conventional method, the illuminite powder is introduced into the tuyere 1
It was blown at a rate of 530 kg / hr per book. In the method of the present invention, the illuminite 1 is adjusted so that the titanium oxide equivalent is the same.
Inventive method-1 in which powder mixed at a weight ratio of Al 1.35 to the tuyere is blown at a rate of 1250 kg / hr per tuyere, and Illuminite 1 is mixed at a weight ratio of Al 1.35 and pulverized coal 0.22 Inventive method-2 in which the powder thus obtained was blown at a rate of 1360 kg / hr per tuyere. Further, in the same manner, in order to have the same titanium equivalent, Al1.35 and pulverized coal
1980kg / h of powder mixed with 0.22 weight ratio per tuyere
Inventive method-3, which blows at a rate of r, and Ti-4 powder, which blows at a rate of 400 kg / hr per tuyere, TiN powder, which blows at a rate of 410 kg / hr per tuyere Invention method-5, Method 6 according to the invention in which powder mixed at a weight ratio of TiN 0.97 to TiC1 is blown at a rate of 410 kg / hr per tuyere.
And Method 7 of the present invention in which metal Ti powder was blown at a rate of 480 kg / hr per tuyere. Table 2 shows the results of the experimental operation.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】表2から明らかなように、本発明法を用い
ることにより、従来の酸化チタン単体を吹き込む場合に
くらべて、炉床部温度が低下するまでの日数が半分以下
になって、炉床部温度上昇に対する迅速なアクションが
可能となった。同時に、表1に示すようにTi歩留りが従
来の酸化チタン単体で吹き込む場合に比べて飛躍的に向
上するので、吹き込むチタン量が少なくでき、出銑滓ト
ラブルが減少し、銑鉄コストアップも低減できることが
判明した。
As is clear from Table 2, the number of days required for the hearth temperature to fall is reduced to less than half by using the method of the present invention, as compared with the conventional method of blowing titanium oxide alone. A quick action on the temperature rise of the section became possible. At the same time, as shown in Table 1, the Ti yield is dramatically improved as compared with the conventional titanium oxide injection alone, so the amount of titanium to be injected can be reduced, the trouble of tapping slag is reduced, and the cost of pig iron can be reduced. There was found.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
高炉の炉床部レンガの損傷部を保護するチタン炭化物お
よび/またはチタン窒化物を主体とするチタンベアが、
炉床部レンガの損傷部位に迅速かつ安定して形成され
る。その結果、炉床部レンガの損傷に起因する炉床部の
温度上昇に対して迅速なアクションが可能になる。ま
た、Ti歩留りが従来の酸化チタン単味で吹き込む場合に
比べて飛躍的に向上するので、使用するチタン量が節減
でき、低コストで炉床部レンガの損傷部保護がなされ、
炉床部レンガの寿命延長ならびに安定した出銑滓が達成
される。
As described above, according to the present invention,
A titanium bear mainly composed of titanium carbide and / or titanium nitride for protecting a damaged portion of a hearth brick of a blast furnace,
It is formed quickly and stably at the damaged part of the hearth brick. As a result, a quick action can be taken against a rise in the temperature of the hearth caused by damage to the hearth brick. In addition, since the Ti yield is dramatically improved as compared with the conventional case where only titanium oxide is blown, the amount of titanium to be used can be reduced, and the hearth brick can be protected at a low cost at a low cost.
Life extension of the hearth brick and stable tapping slag are achieved.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高炉に配設された羽口のうち、選択され
た1つまたは複数の羽口からチタン炭化物粉、チタン窒
化物粉またはチタン炭化物とチタン窒化物との混合物粉
を吹き込むことを特徴とする高炉の操業方法。
1. A method of blowing titanium carbide powder, titanium nitride powder or a mixture powder of titanium carbide and titanium nitride from one or a plurality of selected tuyeres provided in a blast furnace. Characteristic blast furnace operating method.
【請求項2】 高炉に配設された羽口のうち、選択され
た1つまたは複数の羽口から金属チタン粉を吹き込むこ
とを特徴とする高炉の操業方法。
2. A method for operating a blast furnace, comprising blowing titanium metal powder from one or more selected tuyeres among the tuyeres arranged in the blast furnace.
【請求項3】 高炉に配設された羽口のうち、選択され
た1つまたは複数の羽口からチタン酸化物と金属アルミ
ニウムとを含む混合物粉を吹き込むことを特徴とする高
炉の操業方法。
3. A method for operating a blast furnace, comprising blowing a mixture powder containing titanium oxide and metallic aluminum from one or a plurality of selected tuyeres provided in the blast furnace.
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