JP2006137985A - Operation method while blast furnace is repaired - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高炉を吹き卸して改修を行う際に、炉底部の付着物量を減少させる高炉改修時の操業方法に関するものである。 The present invention relates to an operation method at the time of blast furnace repair that reduces the amount of deposits on the bottom of the furnace when the blast furnace is blown over and repaired.
高炉においては、長期の操業に伴い内張耐火物や炉体冷却設備などが劣化・破損するため、定期的にこれらを補修、交換する改修が行われる。
この高炉改修に際して特に問題になるのは、吹き卸し操業後に炉内に残留した溶銑が炉底部で凝固し残銑塊として多量に残留することである。この残銑塊の除去作業は非常に困難を伴うため、改修工期が長期化し、改修費用の増大などの問題がある。
In blast furnaces, lining refractories and furnace cooling equipment are deteriorated and damaged with long-term operation, so repairs are periodically made and replaced.
A particular problem in this blast furnace refurbishment is that the hot metal remaining in the furnace after blow-off operation solidifies at the bottom of the furnace and remains in large quantities as a residue lump. Since the removal of the residual lump is very difficult, there is a problem that the repair period is prolonged and the repair cost is increased.
この対策として、例えば通常出銑口よりも下方に残銑抜用出銑口を設け、この残銑抜用出銑口から溶銑を炉外に排出する炉底出銑が行われることがある。
この方法で排出した溶銑は樋を介してトーピードカーに受けて搬送する方法が採用されているが、設備レイアウト上、残銑抜用出銑口の位置が、トーピードカーに受けられない位置にある場合には、トーピードカーを使用できないため、排出した溶銑をスラグピット等に放流して破砕処理してスクラップ化することも行われている。
しかし、吹き卸しまでの炉代末期操業期間においては、炉底耐火物保護の面から、通常操業時より出銑比を下げるのに起因して炉底部の温度が低下する。このため、炉底での溶銑の凝固付着量が成長し残銑厚の低減効果が十分ではないという問題もあることから、炉底出銑によらない残銑除去方法や残銑低減操業方法などの提案がある。
As a countermeasure against this, for example, there is a case in which a bottom extraction outlet is provided below the normal outlet and the bottom discharge is performed to discharge the hot metal out of the furnace from the residual extraction outlet.
The hot metal discharged by this method is received by a torpedo car via a slag and transported, but when the position of the outlet for removing residue is in a position where it cannot be received by the torpedo car on the equipment layout. Since a torpedo car cannot be used, the discharged hot metal is discharged into a slag pit or the like and crushed to scrape.
However, in the operation period at the end of the furnace cost until the blow-off, the temperature at the bottom of the furnace is lowered due to the lowering of the output ratio from the normal operation in terms of protecting the bottom refractory. For this reason, there is a problem that the amount of solidified adhesion of hot metal at the bottom of the furnace grows and the effect of reducing the thickness of the residue is not sufficient. There are suggestions.
例えば特許文献1には、炉底に滞留した未凝固状態のサラマンダー(残留溶銑)中に、出銑口より装入した抽出パイプの先端部を浸漬し、この抽出パイプの外端をエジェクター内蔵の輸送パイプに接続し、エジェクター効果を利用して炉底のサラマンダーを吸引して炉外に排出する高炉炉底のサラマンダー除去方法が開示されている。
しかしこの方法では、サラマンダーの比重が大きく、かなり大きい吸引力を確保できる大型のエジェクターを必要とする。また、抽出パイプは耐熱構造と抽出パイプから排出するまで凝固の進行を押さえる加熱構造も装備する必要があることから、抽出パイプ径をかなり大きくする必要があり、かなり大径の出銑口を設置する必要もある。
また、吸引したサラマンダーの排出処理のための設備レイアウト制約の問題や炉底付着物の推定誤差を考慮すると、上記のような大径の出銑口を溶融物最下面レベル近傍に設置することは困難である。
For example, in
However, this method requires a large ejector that can ensure a large suction force because the salamander has a large specific gravity. In addition, the extraction pipe needs to be equipped with a heat-resistant structure and a heating structure that suppresses the progress of solidification until it is discharged from the extraction pipe. There is also a need to do.
In addition, considering the problem of equipment layout restrictions for the discharge treatment of the suctioned salamander and the estimation error of furnace bottom deposits, it is not possible to install a large diameter outlet as described above near the bottom surface of the melt. Have difficulty.
特許文献2には、高炉を吹き止めて改修する際に、装入物の減尺操業を行い、羽口上部までストックレベルが低下した時点で追加用のコークスを装入し、続けて珪石、鉄鉱石等比重の重い高い荷重用充填物を装入することにより、珪石、鉄鉱石の溶融を防止しつつ、炉芯コークスを溶銑中に沈降させて溶銑を排出し、残銑塊量を低減させることが開示されている。
しかしこの方法では、高炉吹き卸し操業時に珪石や鉄鉱石を相当量追加装入しなければならず、また追加装入物を吹き卸し後に掻き出す必要があり作業負担が増加するという問題がある。
In
However, this method has a problem in that a considerable amount of silica or iron ore must be additionally charged at the time of blast furnace blow-off operation, and the additional charge must be scraped out after blow-off, resulting in an increase in work load.
特許文献3には、炉底出銑を行わず、減尺操業を実施して高炉を吹き止めて改修する際に、高炉吹き止めの少なくとも1カ月前からコークス比350kg/t以下、低出銑比1.8以下の操業を継続して炉芯コークスを溶銑中に沈下させ、吹き止め時の残銑塊量を減少させることが開示されている。
しかし、炉芯コークスを溶銑中に沈下させるために、高炉吹き卸し前に低出銑比操業を実施すると、生産性が低下するのみならず、溶銑の凝固容積が大きくなりやすいという問題があり、場合によっては炉内で凝固残留した残銑を発破により解体して除去するなど困難な作業を強いられる。
However, in order to sink the core coke into the hot metal, when the low iron ratio operation is performed before the blast furnace is blown off, there is a problem that not only the productivity is lowered, but the solidification volume of the hot metal is likely to increase. In some cases, it is forced to carry out difficult operations such as dismantling and removing the residue remaining solidified in the furnace.
このような問題を解消するために、改修に先立って、炉底部の残銑や凝固付着物を極力炉外に排出して炉底部を極力軽量化する要請も高まってきている。
本発明は、高炉改修に際して、出銑比を高位に維持して生産量の低下を抑えながら、炉底部の凝固溶銑はもとより炉底に付着または凝固している付着物(銑鉄とスラグの混合物(以下「凝固付着物」という。)を低減して解体工事費用を削減し、かつ改修工期を短縮可能にする方法を提供するものである。 In the present invention, when the blast furnace is refurbished, while maintaining the output ratio at a high level and suppressing the decrease in the production amount, not only the solidified molten iron at the bottom of the furnace but also the adhering material that adheres to or solidifies at the bottom of the furnace (Hereinafter referred to as “solidified deposits”) to reduce the cost of dismantling work, and to provide a method that enables the repair period to be shortened.
本発明は、上記課題を有利に解決するために、以下の(1)〜(2)を要旨とする。
(1)少なくとも吹き卸し4ケ月前から、月平均最低出銑比2.1、月平均最低溶銑温度1520℃を維持する操業を実施し、吹き卸し時まで炉底部の溶銑を粘性の低い溶融状態に保持して、該炉底部の溶銑を、吹き卸し時に通常出銑口より下方の炉壁部に設けた炉底出銑口から炉底出銑することを特徴とする高炉改修時の操業方法。
(2)炉底冷却水を、連続通水/間欠通水/溜め置き蒸発冷却の3段階に調整して、炉底温度を過去最大温度と同等の範囲内に維持することを特徴とする請求項1に記載の高炉改修時の操業方法。
In order to solve the above-mentioned problems advantageously, the present invention has the following (1) to (2).
(1) At least 4 months ago, operation has been carried out to maintain a monthly average minimum hot metal ratio of 2.1 and a monthly average minimum hot metal temperature of 1520 ° C. And operating the molten steel at the bottom of the furnace from the furnace bottom outlet provided on the furnace wall below the normal outlet at the time of blowout. .
(2) The furnace bottom cooling water is adjusted to three stages of continuous water flow / intermittent water flow / reservoir evaporative cooling to maintain the furnace bottom temperature within a range equivalent to the past maximum temperature.
本発明では、従来方法による場合に比較して、
(1)炉底の凝固付着物量を大幅に減少させ、解体工事費を削減できる。
(2)改修工期を短縮できる。
(3)溶銑の回収・製品化率を高めることもできる。
などの改善効果がある。
In the present invention, compared to the case of the conventional method,
(1) The amount of solidified deposits at the furnace bottom can be greatly reduced, and the cost of dismantling work can be reduced.
(2) The repair period can be shortened.
(3) The rate of hot metal recovery and commercialization can be increased.
There is an improvement effect.
本発明について、図に基づいて具体的に説明する。
高炉の改修は、一般には通常操業から減尺操業に移行後、炉内の溶銑を排出し、高炉への熱風の供給を停止し注水冷却する工程後に行なうものである。
本発明では、この高炉改修を行う場合に、少なくとも吹き卸し前4カ月から操業条件を制御して、出銑比を高位レベルに維持して生産量の低下を抑えながら、炉底部での凝固付着物の成長を抑制した後、残留した溶銑を吹き卸し時において炉底出銑して炉底部での凝固付着物量を低減可能にするものである。
The present invention will be specifically described with reference to the drawings.
Renovation of the blast furnace is generally performed after the process of shifting from normal operation to reduced scale operation, discharging the hot metal in the furnace, stopping the supply of hot air to the blast furnace, and cooling by pouring water.
In the present invention, when this blast furnace refurbishment is performed, the operating conditions are controlled from at least 4 months before the blow-off, and the output ratio is maintained at a high level to suppress the decrease in the production amount, and the solidification at the bottom of the furnace is suppressed. After suppressing the growth of the kimono, the molten iron remaining at the bottom of the furnace is discharged at the time of blowing out the remaining hot metal so that the amount of solidified deposits at the bottom of the furnace can be reduced.
より具体的には、少なくとも吹き卸し前4カ月から月平均出銑比を2.1(t/d/m3 )以上、月平均最低溶銑温度を1520℃以上に維持し、炉底温度を過去最大温度と同等領域(例えば400℃程度)に維持して、炉底部の凝固付着物厚を100mm以下に抑制する状態を安定保持し、吹き卸し時に、凝固付着物を除く残留溶銑を通常出銑口の下方に設けた炉底出銑口から炉底出銑するものであり、これにより、炉底部に凝固残留する凝固付着物量を従来の50〜60%程度まで低減可能にするものである。 More specifically, at least 4 months before the blowout, the monthly average iron ratio is maintained at 2.1 (t / d / m 3 ) or higher, the monthly average minimum hot metal temperature is maintained at 1520 ° C or higher, and the furnace bottom temperature has been kept in the past. Maintaining the same temperature range as the maximum temperature (for example, about 400 ° C), keeping the solidified deposit thickness at the bottom of the furnace to 100mm or less, and normally discharging residual hot metal excluding the solidified deposit when blowing up The bottom of the furnace is discharged from the bottom of the furnace provided at the bottom of the opening, thereby making it possible to reduce the amount of solidified deposits remaining on the bottom of the furnace to about 50 to 60% of the conventional amount.
ここで、月平均(休風、操業変動を考慮)最低出銑比2.1t/d/m3 、月平均最低溶銑温度1520℃を確保する操業を実施するのは、溶銑の生産性を維持するとともに、吹き卸し時までに炉底冷却などの影響で炉底内表面に凝固付着物が徐々に成長していくのを安定的に抑止するためで、この操業を少なくとも4カ月以上継続し、凝固付着物の成長を安定的に、かつ確実に凝固付着物厚を100mm以下に抑止して、
・凝固付着物の成長による炉底隆起で出銑量が低下するのを抑制する。
・解体工事費を削減して解体工期を短縮する。
・炉底出銑による溶銑の排出量を高め、炉底部での凝固付着物量を大幅に減少させる。などを実現可能にするものである。
Here, the operation to ensure the monthly average (considering off-wind and fluctuations in operation) minimum output ratio of 2.1 t / d / m 3 and monthly average minimum hot metal temperature of 1520 ° C is to maintain hot metal productivity. In addition, this operation is continued for at least 4 months in order to stably prevent the solidified deposits from gradually growing on the inner surface of the bottom of the furnace bottom due to the effect of cooling the bottom of the furnace. Suppress the growth of solidified deposits stably and reliably to less than 100 mm,
・ Suppresses the decrease in the amount of brewing due to the rise of the furnace bottom due to the growth of solidified deposits.
・ Reduce the cost of dismantling work and shorten the dismantling period.
-Increase the amount of hot metal discharged from the bottom of the furnace and greatly reduce the amount of solidified deposits at the bottom of the furnace. Etc. can be realized.
なお、炉底温度を高く維持することは付着物の層厚増加を抑止するために有効であるが、吹き卸しまで炉壁、炉底の損傷を許容範囲内でかつ安定した操業を確保することを前提としているため、実績で安全確認ができている過去最大温度と同等領域、例えば過去の最大温度が400℃とすれば、300〜400℃程度の範囲内で選択することが好ましい。 この温度領域は、炉底温度に応じて、炉底冷却水を連続通水/間欠通水/溜め置き蒸発冷却の中から選択して冷却能力を調整することによって、容易に実現することができる。 Keeping the furnace bottom temperature high is effective to suppress the increase in the layer thickness of the deposits, but ensure that the furnace wall and the furnace bottom are damaged within the allowable range and stable operation until blowout. Therefore, if the past maximum temperature is 400 ° C., for example, if the past maximum temperature is 400 ° C., it is preferable to select within a range of about 300 to 400 ° C. This temperature region can be easily realized by selecting the bottom cooling water from continuous water / intermittent water / reservoir evaporative cooling and adjusting the cooling capacity in accordance with the bottom temperature. .
本発明について、図に基づいてより具体的に説明する。
図1は、5000m3 級の高炉において、本発明を実施し、少なくとも吹き卸し前4カ月から月平均出銑比を2.1t/d/m3 、月平均最低溶銑温度を1520℃以上に維持し、炉底温度を過去最大温度と同等の領域、例えば360〜400℃の範囲に維持して、炉底部の凝固付着物厚を100mm以下に抑制する操業をしてから、減尺操業後、つまり、吹き卸し前の炉底部内1iの状態例を模式的に示したものである。
この状態では、概念的には、炉底から上方に向かって、凝固付着物3、残銑(溶銑)2、グラファイト主体銑層4、コークス・グラファイト・滓層5、コークス・滓層6、コークス層7の順に残留している。
The present invention will be described more specifically with reference to the drawings.
Fig. 1 shows the implementation of the present invention in a 5,000 m 3 class blast furnace, maintaining a monthly average hot metal ratio of 2.1 t / d / m 3 and a monthly average minimum hot metal temperature of 1520 ° C or higher from at least 4 months before blowing up. Then, after maintaining the furnace bottom temperature in a region equivalent to the past maximum temperature, for example, in the range of 360 to 400 ° C., and suppressing the solidified deposit thickness of the furnace bottom to 100 mm or less, That is, an example of the state of the inside 1i of the furnace bottom before blowing up is schematically shown.
In this state, conceptually, from the bottom of the furnace, solidified
これら炉底部1iの残留物中の残銑総量は1700t程度(この内、残銑2が1500t程度)あり、この状態で吹き卸しをした場合、残銑2が炉底部で、そのまま凝固残留することになり、凝固付着物3とともに、その破砕・排出などの解体工事が困難を極め、改修工期が長くなり改修コストの増大に加え、高炉の生産性が大幅に低下することになる。 そこで、吹き卸し時まで凝固付着物3の成長を抑制し、残銑2を溶融状態に保持する操業を実施して、吹き卸し時に、通常出銑口10より3〜4m程度下方の側壁部11に設けた、内径が100mmφ程度の炉底出銑口12から、炉底出銑を実施し、残銑2を炉外に排出するものである。
The total amount of residue in the residue at the bottom 1i of the furnace is about 1700t (of which the
本発明者等の調査によれば、溶銑温度を1520℃以上に維持して炉底の凝固付着物量を低位に安定させるためには、月平均出銑量が11000t/dレベル(月平均出銑比2.1程度)の操業を、少なくとも4ケ月程度継続することが有効であることが判明した。 したがって本発明では、このような状態を安定確保するために、吹き卸し前4ケ月前から月平均出銑量が11000t/dレベル(月平均出銑比2.1程度)の操業を実施するものである。このような操業を実現のために、コークスの粒径や強度を増加させ、溶銑の通液性をよくすることも考慮する。 According to the inventors' investigation, in order to maintain the hot metal temperature at 1520 ° C. or more and stabilize the amount of solidified deposits at the furnace bottom at a low level, the monthly average output is 11000 t / d level (monthly average output) It has been found that it is effective to continue the operation at a ratio of about 2.1) for at least about 4 months. Therefore, in the present invention, in order to ensure such a state stably, an operation is performed in which the monthly average output is 11000 t / d level (about 2.1% per month average) from 4 months before the blowout. It is. In order to realize such operations, it is also considered to increase the particle size and strength of coke and improve the liquid permeability of hot metal.
減尺操業に移行する前の吹き卸し事前休風や、炉底出銑前の休風の際に、炉底温度が一時的に低下するため、残銑温度も低下して粘性が上昇して炉底表面の溶銑凝固層が成長しやすくなる懸念もあるので、この懸念を解消するために、この間、炉底冷却装置13による冷却を緩和して炉底温度を過去最大温度領域である例えば400℃程度に維持することが有効である。
このようにして、吹き卸し前操業を実施して炉底部の凝固付着物3の層厚を100mm以下に抑制することができ、吹き卸し時に炉底出銑口12を開孔して炉底出銑を実施することにより、凝固付着物3を除く残銑2を炉外に効率的に排出・回収し、吹き卸し後に炉底部に凝固残留する残銑量を殆どなくすことができる。
The temperature at the bottom of the furnace temporarily decreases when the wind blows off before the shift to scaled down operation or before the bottom of the furnace is discharged. There is also a concern that the molten iron solidified layer on the surface of the furnace bottom is likely to grow. In order to eliminate this concern, during this time, the cooling by the furnace
In this way, the pre-blow-out operation can be performed to suppress the layer thickness of the solidified
図2は、この炉底出銑を実施するための炉底出銑口12と、樋16の設置およびトーピードカー17への残銑2の受銑構造(炉底出銑構造)例を模式的に示したものである。
炉底出銑口12は、残銑2の残留をより少なくするために、極力、縦レンガ11uの上面に近接する位置にあることが望ましいが、残銑2領域(炉底に設置した温度センサ14や炉底残銑高さセンサ15により検知)に応じて、樋16の設置およびトーピードカー17への残銑2の受銑可能な範囲の最適位置を選択設置(原則的には1か所設置であるが、複数箇所に設置することも考慮)するものである。
FIG. 2 schematically shows an example of a
The
この炉底出銑口12を設置する場合には、まず吹き卸し事前休風時に鉄皮1aに孔をあけ、減尺操業終了時(吹き卸し時)に開孔する。
まず減尺操業終了前に、錐で側壁部11の途中まで掘削しておき、減尺操業終了時(吹き卸し時)に、貫通させることにより炉底出銑口12を開孔して炉底出銑を実施する。
なお、炉底出銑口12の設置位置は固定ではなく、残銑2領域の形成状況に応じて、残銑2を効率的に排出するために最適な位置を選択することができる。図4中13oは炉壁冷却装置である。
When the
First, before the reduction operation is completed, a drill is drilled to the middle of the
In addition, the installation position of the
炉底出銑口12から排出した残銑2を受け、トーピードカー17に移送する樋16は、ここでは仮設式であり、その設置は炉底出銑口12の設置の際に行うことができる。
ここでは、トーピードカー17は、2系列の軌道18に切替えて移動可能に配置しているため、樋16は切替えダンパー19を備え、炉底出銑口12からの残銑2を2系列の軌道18上のトーピードカー17に切替え移送でき、転炉や鋳銑機などに溶銑として搬送できるように配置される。
The
Here, the
この実施例は、5000m3 級の高炉において、吹き卸し前4カ月から月平均出銑比を2.1以上にして月平均最低溶銑温度を1520℃以上に維持し、炉底冷却装置13(および炉壁冷却装置13o)を制御して炉底温度を過去最大温度と同等領域である360〜400℃に維持して、炉底部の凝固付着物3厚を100mm以下に抑制する操業を実施し、減尺操業後の吹き卸し時に、通常出銑口10より3.5m下方に設けた炉底出銑口12を開孔して炉底出銑を実施した場合のものである。
In this example, in a 5,000 m 3 class blast furnace, the average monthly hot metal ratio is 2.1 or higher and the monthly average lowest hot metal temperature is maintained at 1520 ° C. or higher from 4 months before the blowout. The furnace wall cooling device 13o) is controlled to maintain the furnace bottom temperature at 360 to 400 ° C., which is equivalent to the past maximum temperature, and the operation of suppressing the solidified
炉底出銑口12は、減尺操業(休風時)時に、温度センサ14や炉底残銑高さセンサ15により検知した残銑2領域に応じて位置を選択し、側壁部11の途中まで錐で掘削して設置(未開孔状態)しておいたもので、吹き卸し時に貫通・開孔した。
炉底出銑の実施後において、炉底部の凝固付着物3の平均厚は概ね100mmであった。そしてこの凝固付着物の上層は掻出可能なグラファイト主体銑層4、コークス・グラファイト・滓層5、コークス・滓層6、コークス層7であった。この凝固付着物3とその上層の残留物の量は、約9日の除去作業で除去できる量である。
The position of the
After the furnace bottom extraction, the average thickness of the solidified
(比較例)
(1)本発明で規定する操業条件(月平均最低出銑比2.1、月平均最低溶銑温度1520℃を維持)を、2カ月継続して操業した場合の炉底内の凝固付着物3の平均厚みは300mm程度であり、この凝固付着物3とその上層の残留物の除去作業は12日を要すると想定される。
(2)月平均最低出銑比を本発明で規定する2.1以上以下である、1.8〜1.9、月平均最低溶銑温度1500℃で4カ月継続して操業した場合の炉底内の凝固付着物3の平均厚みは600mm程度と推定され、この凝固付着物3とその上層の残留物の除去作業は14日を要すると想定される。
(Comparative example)
(1) Solidified
(2) Furnace bottom when operated continuously for 4 months at a monthly average minimum hot metal temperature of 1500 ° C., wherein the monthly average minimum output ratio is 2.1 or more and specified in the present invention. The average thickness of the solidified
本発明は、上記の実施例の内容に限定されるものではない。炉底部構造、炉底出銑口、樋、トーピードカーの配置、構造、炉底出銑操業などは、対象高炉の炉容積、出銑量、基本操業条件、操業スケジュール、装入原料、熱風、微粉炭(重油)の吹き込み条件などに応じて請求項の範囲を満足する範囲内で変更のあるものである。 The present invention is not limited to the contents of the above embodiments. Furnace bottom structure, furnace bottom outlet, dredger, torpedo car arrangement, structure, furnace bottom extraction operation, etc. are the furnace volume, output, basic operating conditions, operation schedule, charging raw material, hot air, fine powder of the target blast furnace There is a change within a range that satisfies the scope of the claims according to the blowing conditions of charcoal (heavy oil).
1 :高炉 1a:鉄皮
1i:炉底部内 2 :残銑(層)
3 :凝固付着物 4 :グラファイト主体銑層
5 :コークス・グラファイト・滓層
6 :コークス・滓層 7 :コークス層
10 :通常出銑口 11 :側壁部
11u:縦レンガ 12 :炉底出銑口
13 :炉底冷却装置 13o:炉壁冷却装置
14 :温度センサ 15 :残銑高さセンサ
16 :樋 17 :トーピードカー
18 :軌道 19 :ダンパー
1: Blast furnace 1a: Iron skin 1i: Inside the furnace bottom 2: Residue (layer)
3: Solidified deposit 4: Graphite main layer 5: Coke / graphite / saddle layer 6: Coke / saddle layer 7: Coke layer 10: Normal outlet 11:
Claims (2)
The furnace bottom cooling water is adjusted in three stages of continuous water flow / intermittent water flow / reservoir evaporative cooling to maintain the furnace bottom temperature within a range equivalent to the past maximum temperature. Operation method at the time of blast furnace refurbishment described.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080205 |