JP2023136410A - Furnace bottom tapping method - Google Patents

Furnace bottom tapping method Download PDF

Info

Publication number
JP2023136410A
JP2023136410A JP2022042066A JP2022042066A JP2023136410A JP 2023136410 A JP2023136410 A JP 2023136410A JP 2022042066 A JP2022042066 A JP 2022042066A JP 2022042066 A JP2022042066 A JP 2022042066A JP 2023136410 A JP2023136410 A JP 2023136410A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
excavation
drilling
distance
furnace bottom
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022042066A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
公平 砂原
Kohei Sunahara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2022042066A priority Critical patent/JP2023136410A/en
Publication of JP2023136410A publication Critical patent/JP2023136410A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

To provide a furnace bottom tap method for early determining whether or not to reach tapping in performing a drilling operation, and improving efficiency in a furnace bottom tapping operation.SOLUTION: A furnace bottom tapping method performs tapping by drilling a furnace bottom in a blast furnace by a hole opening machine. The hole opening machine comprises a temperature sensor at a hole opening bit. The furnace bottom tapping method has: a first step of continuing drilling regardless of a detection temperature till a drilling distance reaches a first drilling distance; a second step of continuing drilling as long as the detection temperature increase after the drilling distance reaches the first drilling distance; a third step of stopping drilling when the detection temperature does not increase after the drilling distance reaches the first drilling distance; and a fourth step of determining whether to continue drilling on the basis of a length of a delay region when the delay region where the temperature increase is delayed after the execution of the second step.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、炉底出銑方法に関するものである。 The present invention relates to a furnace bottom tapping method.

高炉においては、長期の操業に伴い内張耐火物、炉体冷却設備等が劣化するため、定期的にこれらを補修、交換する作業が行われる。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留塊として多量に残留することである。この残留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を招く。この対策として、出銑口下方に残留溶銑を出銑するための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。 In blast furnaces, the lining refractories, furnace body cooling equipment, etc. deteriorate due to long-term operation, so work to repair or replace these items is carried out periodically. A particular problem in this blast furnace renovation is that the hot metal remaining in the furnace after the blowdown operation solidifies at the bottom of the furnace and remains in large amounts as residual lumps. Removal of this residual mass is extremely difficult, leading to problems such as a prolonged repair period and an increase in repair costs. As a countermeasure for this, a taphole for removing residual pig iron is installed below the taphole to tap the residual hot metal, and bottom tapping is performed in which the hot metal is discharged outside the furnace from this taphole for removing residual pig iron. Sometimes.

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ため、炉底において溶銑の凝固付着物が成長する問題がある。この対策として、特許文献1には、高炉改修を行う際に、少なくとも吹き卸し前4か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する技術が開示されている。 During the operation period at the end of the furnace life up to blowdown, the temperature at the furnace bottom decreases due to lowering the tap iron ratio than during normal operation in order to protect the furnace bottom refractories, so the solidification of hot metal at the furnace bottom occurs. There is a problem with deposit growth. As a countermeasure against this problem, Patent Document 1 states that when renovating a blast furnace, the operating conditions are controlled from at least four months before blowdown to maintain the tap iron ratio at a high level and suppress the decline in production. A technique has been disclosed in which, after suppressing the growth of solidified deposits at the furnace bottom, remaining hot metal is tapped from the furnace bottom during blowdown to reduce the amount of solidified deposits at the furnace bottom.

特開2006-137985号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-137985

凝固付着物の大きさ、形状などは掘削位置によって異なるため、例えば凝固付着物の厚い領域を掘削した場合には、出銑に至らないことがある。この場合、開孔ビットを一旦炉外に退避させ、開孔ビットの進入角度を変えるなど改めて掘削作業をやり直す必要がある。そのため、作業負荷が大きく、作業時間の長期化及びコストの増大を招く場合があった。特許文献1では、この課題について何ら考慮されていない。 Since the size, shape, etc. of the solidified deposits vary depending on the excavation location, for example, when excavating an area with thick solidified deposits, it may not be possible to tap the iron. In this case, it is necessary to temporarily evacuate the drilling bit outside the furnace and restart the drilling operation by changing the approach angle of the drilling bit. Therefore, the workload is heavy, which may lead to longer working hours and increased costs. Patent Document 1 does not consider this issue at all.

本発明は、掘削作業の際に、出銑に至るか否かを早期に見極め、炉底出銑作業を効率化することを目的とする。 An object of the present invention is to quickly determine whether or not to reach the stage of tapping during excavation work, and to make the furnace bottom tapping work more efficient.

(1)上記課題を解決するために、本発明に係る炉底出銑方法は、(1)高炉の炉底を開孔機によって掘削することにより出銑を行う炉底出銑方法であって、前記開孔機は、開孔ビットに温度センサを備えており、掘削距離が第1の掘削距離に達するまでは、検出温度にかかわらず掘削を継続する第1ステップと、掘削距離が第1の掘削距離に達した後、検出温度が上昇している限り掘削を継続する第2ステップと、掘削距離が第1の掘削距離に達した後、検出温度が上昇しない場合には掘削を停止する第3ステップと、前記第2ステップの実施後に、温度上昇が停滞する停滞域が発生した場合には、当該停滞域の長短に基づき、掘削継続の可否を決定する第4ステップと、を有することを特徴とする。 (1) In order to solve the above problems, a hearth tapping method according to the present invention is (1) a hearth tapping method in which iron is tapped by excavating the hearth bottom of a blast furnace with a borehole drill, , the hole-drilling machine is equipped with a temperature sensor on the hole-drilling bit, and the first step is to continue drilling regardless of the detected temperature until the drilling distance reaches the first drilling distance. a second step of continuing the excavation as long as the detected temperature is rising after reaching the first excavation distance; and stopping the excavation if the detected temperature does not increase after the excavation distance reaches the first excavation distance. and a fourth step of determining whether or not to continue excavation based on the length of the stagnation area if a stagnation area where the temperature rise is stagnant occurs after the implementation of the second step. It is characterized by

(2)前記第4ステップにおいて、検出温度の最高値である最高温度が更新されることなく、当該最高温度に対応した掘削位置を始点とする掘削距離が第2の掘削距離以上に達した場合には、掘削を停止することを特徴とする上記(1)に記載の炉底出銑方法。 (2) In the fourth step, when the maximum temperature, which is the highest detected temperature, is not updated and the excavation distance starting from the excavation position corresponding to the maximum temperature reaches the second excavation distance or more. The furnace bottom tapping method according to (1) above, characterized in that the drilling is stopped.

(3)前記第1の掘削距離は、前記開孔ビットの掘削方向における炉底煉瓦側壁の厚み設計値であることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の炉底出銑方法。 (3) The method for tapping the hearth iron according to (1) or (2) above, wherein the first excavation distance is a thickness design value of the side wall of the hearth brick in the excavation direction of the hole bit. .

(4)前記第2の掘削距離が0.3mであることを特徴とする上記(1)乃至(3)のうちいずれか一つに記載の炉底出銑方法。 (4) The furnace bottom tapping method according to any one of (1) to (3) above, wherein the second excavation distance is 0.3 m.

本発明によれば、掘削作業の際に、出銑に至るか否かを早期に見極めることができる。これにより、炉底出銑作業を効率的に行うことができる。 According to the present invention, during excavation work, it is possible to determine at an early stage whether or not iron will be tapped. Thereby, the furnace bottom tapping work can be performed efficiently.

開口機の機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram of the opening machine. パターンA~パターンDの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of patterns A to D. 掘削方向における温度分布である(実施例)。This is a temperature distribution in the excavation direction (Example). 図3の一部における拡大図である。4 is an enlarged view of a part of FIG. 3. FIG.

図1は、本実施形態の炉底出銑方法を実施するための開孔機の機能ブロック図であり、点線で示す矢印は信号の流れる方向を示している。
開孔機1は、開孔ビット(不図示)、温度センサ11、ビット駆動モータ12、モータ制御部13、通信部14を含む。開孔機1は、油圧式であってもよい。温度センサ11は、開孔ビットに内蔵されている。開孔ビットが、ビット駆動モータ12から伝達される動力によって回転動作することによって、炉底の側壁煉瓦が掘削される。ここで、開孔ビットは、掘削時に振動、衝撃を受け、また、掘削が進むと炉内溶銑の輻射熱を受熱する。したがって、開孔ビットには、これらの振動、衝撃及び輻射熱から温度センサ11を保護するための保護構造(例えば、特開平8-21768号公報参照)を実装することが望ましい。
FIG. 1 is a functional block diagram of a hole punching machine for carrying out the hearth tapping method of this embodiment, and dotted arrows indicate the direction in which signals flow.
The drilling machine 1 includes a drilling bit (not shown), a temperature sensor 11 , a bit drive motor 12 , a motor control section 13 , and a communication section 14 . The drilling machine 1 may be of a hydraulic type. The temperature sensor 11 is built into the drilling bit. The hole-opening bit is rotated by the power transmitted from the bit drive motor 12 to excavate the side wall bricks at the bottom of the furnace. Here, the drilling bit receives vibrations and shocks during drilling, and also receives radiant heat from the hot metal in the furnace as drilling progresses. Therefore, it is desirable to mount a protective structure (see, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 8-21768) on the drilling bit to protect the temperature sensor 11 from these vibrations, shocks, and radiant heat.

温度センサ11には、例えば、ゼーベック効果を利用して温度を算出する熱電対を用いることができる。開孔ビットが炉底側壁煉瓦内に位置する場合には、当該煉瓦の温度が温度センサ11によって検出される。開孔ビットが進行して、炉内の凝固付着物内に到達した場合には、当該凝固付着物の温度が温度センサ11によって検出される。開孔ビットが更に進行して、炉内残銑滓に到達した場合には、当該炉内残銑滓の温度が温度センサ11によって検出される。 For example, a thermocouple that calculates temperature using the Seebeck effect can be used as the temperature sensor 11. If the drilling bit is located within the bottom side wall brick, the temperature of the brick is detected by the temperature sensor 11. When the drilling bit advances and reaches the solidified deposit inside the furnace, the temperature of the solidified deposit is detected by the temperature sensor 11. When the drilling bit advances further and reaches the residual pig iron slag in the furnace, the temperature of the residual pig iron slag in the furnace is detected by the temperature sensor 11.

モータ制御部13は、オペレータルーム2からの指示情報に基づきビット駆動モータ12の駆動を制御するとともに、ビット駆動モータ12の回転数等に基づき、開孔ビットの移動距離(言い換えると、掘削距離)を算出する。 The motor control unit 13 controls the drive of the bit drive motor 12 based on instruction information from the operator room 2, and also controls the moving distance of the drilling bit (in other words, the excavation distance) based on the rotation speed of the bit drive motor 12, etc. Calculate.

温度センサ11によって検出された温度は、通信部13を介して、オペレータルーム2に送信することができる。モータ制御部13により算出された掘削距離は、通信部13を介して、オペレータルーム2に送信することができる。これらの温度及び掘削距離は、例えば、オペレータルーム2に設置されたモニター画面に表示させることができる。オペレータは、モニター画面に表示された温度及び掘削距離から、これらの関係を把握することができる。ただし、これらの温度及び掘削距離を、開孔機1に設けられたディスプレイに表示させてもよい。なお、通信部13による通信手段は、有線であってもよいし、無線であってもよい。 The temperature detected by the temperature sensor 11 can be transmitted to the operator room 2 via the communication unit 13. The excavation distance calculated by the motor control unit 13 can be transmitted to the operator room 2 via the communication unit 13. These temperatures and excavation distances can be displayed on a monitor screen installed in the operator room 2, for example. The operator can understand these relationships from the temperature and excavation distance displayed on the monitor screen. However, these temperatures and excavation distances may be displayed on a display provided in the drilling machine 1. Note that the communication means by the communication unit 13 may be wired or wireless.

本発明者は、上記開孔機1による炉底出銑作業を行い、掘削距離と検出温度との関係について調査した。その結果、これらの関係が、以下に説明するパターンA~パターンDに整理できることを発見した。 The present inventor conducted a furnace bottom tapping operation using the above-mentioned hole drilling machine 1, and investigated the relationship between the excavation distance and the detected temperature. As a result, it was discovered that these relationships can be organized into patterns A to D described below.

図2は、パターンA~パターンDを説明するための説明図(「掘削可否判別情報」ともいう)であり、横軸及び縦軸はそれぞれ掘削距離及び検出温度である。同図を参照して、全てのパターンにおいて、温度上昇が緩慢な期間1が存在することがわかった。
パターンAでは、期間1の直後に温度が急激に上昇し、その後温度上昇が緩やかになる期間はあったものの、出銑に至るまで温度上昇が継続した。
パターンBでは、期間1の後、殆ど温度上昇が認められず、出銑に至らなかった。
パターンCでは、期間1の直後に急激に温度上昇した後、温度上昇が停滞する停滞域Cが発生し、その後再び温度上昇して、出銑に至った。なお、停滞域Cは、1200℃程度の温度域で発生していることから、溶銑の固液混合層と推察される。
パターンDでは、パターンCの停滞域Cに対応する停滞域Dが長く継続し、出銑に至らなかった。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining patterns A to D (also referred to as "excavation availability determination information"), and the horizontal and vertical axes are the excavation distance and detected temperature, respectively. Referring to the figure, it was found that in all patterns there is a period 1 in which the temperature rise is slow.
In pattern A, the temperature rose rapidly immediately after period 1, and although there was a period after which the temperature rise slowed down, the temperature continued to rise until the time of tapping.
In pattern B, almost no temperature increase was observed after period 1, and iron tapping did not occur.
In pattern C, after the temperature rose rapidly immediately after period 1, a stagnation region C where the temperature rise stagnated occurred, and then the temperature rose again, leading to tapping. In addition, since the stagnation zone C occurs in a temperature range of about 1200° C., it is presumed to be a solid-liquid mixed layer of hot metal.
In pattern D, stagnation area D corresponding to stagnation area C of pattern C continued for a long time and did not lead to tapping.

以上の調査結果に基づき、本発明者は、以下のステップ1~ステップ4からなる効率的な炉底出銑方法を知見した。 Based on the above investigation results, the present inventor discovered an efficient furnace bottom tapping method consisting of the following steps 1 to 4.

ステップ1:掘削距離が第1の掘削距離に達するまでは、検出温度にかかわらず掘削を継続する。第1の掘削距離は、開孔ビットの掘削方向における炉底煉瓦側壁の厚み設計値であってもよい。つまり、厚み設計値は、開孔ビットの先端が炉底側壁煉瓦を掘削する掘削距離(言い換えると、貫通距離)に対応しており、図2の期間1に相当する。
したがって、炉底側壁煉瓦の外面に対して垂直に開孔ビットを進入させた場合には、当該垂直方向における炉底側壁煉瓦内での掘削距離が第1の掘削距離に相当し、当該垂直方向に対して傾斜する傾斜方向に開孔ビットを移動させた場合には、当該傾斜方向における炉底側壁煉瓦内での掘削距離が第1の掘削距離に相当する。掘削開始位置が同一であっても、掘削方向によって第1の掘削距離は変わり得る。
オペレータは、オペレータルーム2のモニター画面に表示された掘削距離と設計情報に基づく厚み設計値とを比較し、これらが一致したときに掘削距離が第1の掘削距離に達したことを把握できる。
Step 1: Continue digging regardless of the detected temperature until the digging distance reaches the first digging distance. The first excavation distance may be a thickness design value of the bottom brick side wall in the excavation direction of the hole bit. In other words, the thickness design value corresponds to the excavation distance (in other words, the penetration distance) in which the tip of the drilling bit excavates the bottom side wall brick, and corresponds to period 1 in FIG.
Therefore, when the drilling bit enters perpendicularly to the outer surface of the furnace bottom side wall brick, the excavation distance within the furnace bottom side wall brick in the vertical direction corresponds to the first excavation distance, and the vertical direction When the hole-drilling bit is moved in an inclined direction that is inclined to the ground, the excavation distance within the furnace bottom side wall brick in the inclination direction corresponds to the first excavation distance. Even if the excavation start position is the same, the first excavation distance may vary depending on the excavation direction.
The operator compares the excavation distance displayed on the monitor screen in the operator room 2 with the thickness design value based on the design information, and when they match, can understand that the excavation distance has reached the first excavation distance.

本実施形態では、第1の掘削距離を炉底側壁煉瓦の厚み設計値から判別したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、炉底側壁煉瓦の貫通前後で変動するビット駆動モータ12のトルク値を監視することによって、掘削距離が第1の掘削距離に達したか否かを判別してもよい。 In this embodiment, the first excavation distance is determined from the thickness design value of the furnace bottom side wall brick, but the present invention is not limited to this. For example, it may be determined whether the excavation distance has reached the first excavation distance by monitoring the torque value of the bit drive motor 12, which varies before and after penetrating the furnace bottom side wall brick.

ステップ2:掘削距離が第1の掘削距離に達した後、検出温度が上昇している限り掘削を継続する。この場合、パターンA又はパターンCによる出銑が期待できるため、掘削を継続する。 Step 2: After the excavation distance reaches the first excavation distance, continue excavation as long as the detected temperature is rising. In this case, since tapping according to pattern A or pattern C can be expected, excavation is continued.

ステップ3:掘削距離が第1の掘削距離に達した後、検出温度が上昇しないと判別した場合には掘削を停止する。この場合、パターンBに分類され、出銑が期待できないため、掘削を中止する。ここで、ステップ3の判別タイミングは、第1の掘削距離よりも掘削が進んだ所定の位置で行うことが望ましい。出銑に至るケースでも、第1の掘削距離に到達した直後に必ずしも温度上昇の局面に推移するわけではなく、多少遅延することもあるからである。前記の所定の位置は、好ましくは、第1の掘削距離よりも0.75m以上掘削が進んだ位置である。
掘削を停止した後、開孔ビットを一旦炉外に退避させ、新たに掘削作業(以下、再開孔作業ともいう)を行う。再開孔作業は、開孔ビットの進入角度を変えたり、開孔位置を変更することによって行うことができる。
掘削を途中で中止することによって、早期に再開孔作業に移行できるため、炉底出銑作業の作業効率を向上することができる。
Step 3: If it is determined that the detected temperature does not rise after the excavation distance reaches the first excavation distance, the excavation is stopped. In this case, it is classified as pattern B, and drilling is discontinued because iron extraction cannot be expected. Here, it is desirable that the determination timing in step 3 be performed at a predetermined position where the excavation has progressed further than the first excavation distance. This is because even in the case where the iron is tapped, the temperature does not necessarily change immediately after reaching the first excavation distance, and there may be a slight delay. The predetermined position is preferably a position where excavation has progressed by 0.75 m or more from the first excavation distance.
After stopping drilling, the drilling bit is temporarily removed from the furnace, and new drilling work (hereinafter also referred to as re-hole work) is performed. Reopening work can be performed by changing the entry angle of the drilling bit or by changing the drilling position.
By stopping excavation midway, it is possible to move on to the re-opening work at an early stage, thereby improving the work efficiency of the furnace bottom tapping work.

ステップ4:ステップ2の実施後に、温度上昇が停滞する停滞域が発生した場合には、当該停滞域の大小に基づき、掘削継続の可否を決定する。図2を参照して、約1200℃の温度域で温度上昇が停滞する停滞域が発生した場合、出銑を期待できるパターンC及び出銑を期待できないパターンDのうちいずれかのパターンに推移する。パターンC及びパターンDの相違点は、停滞域の長さである。したがって、停滞域が短い場合には、出銑を期待できないパターンDに推移するものとして、掘削を停止する。 Step 4: If a stagnation area where the temperature rise is stagnant occurs after step 2 is performed, it is determined whether or not to continue excavation based on the size of the stagnation area. Referring to Fig. 2, if a stagnation region in which the temperature rise is stagnant occurs in the temperature range of about 1200°C, the transition will be to either pattern C where iron tapping can be expected or pattern D where iron tapping cannot be expected. . The difference between pattern C and pattern D is the length of the stagnation area. Therefore, if the stagnation area is short, it is assumed that the pattern will change to pattern D, in which no iron tapping can be expected, and the excavation will be stopped.

停滞域の長短は、例えば、温度センサ11により検出された検出温度の最高温度が更新されることなく、最高温度を記録した掘削位置からの掘削距離(以下、非更新掘削距離ともいう)が第2の掘削距離以上に達したか否かによって判別できる。非更新掘削距離が第2の掘削距離以上に達した場合には、掘削を中止する。第2の掘削距離は、これ以上掘削を進めても出銑を期待できない距離のことであり、経験則に基づき適宜設定することができる。第2の掘削距離は、例えば0.3mに設定することができる。 The length of the stagnation area is, for example, when the maximum temperature detected by the temperature sensor 11 is not updated and the excavation distance from the excavation position where the maximum temperature was recorded (hereinafter also referred to as non-updated excavation distance) is the first. This can be determined based on whether or not the excavation distance has reached the excavation distance of 2 or more. When the non-updated excavation distance reaches the second excavation distance or more, the excavation is stopped. The second excavation distance is a distance beyond which no iron can be expected to be tapped even if the excavation continues, and can be appropriately set based on empirical rules. The second excavation distance can be set to 0.3 m, for example.

上述の実施形態では、停滞域の長短を最高温度が更新されない非更新掘削距離に基づき判別したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、停滞域に推移した直後の検出温度である第1検出温度と、第2の掘削距離を超えた位置の検出温度である第2検出温度とを比較し、第2検出温度が第1検出温度よりも低い場合に、停滞域が長いと判別し、掘削を中止してもよい。 In the embodiment described above, the length of the stagnation area is determined based on the non-updated excavation distance in which the maximum temperature is not updated, but the present invention is not limited to this. For example, the first detected temperature, which is the detected temperature immediately after the transition to the stagnation area, and the second detected temperature, which is the detected temperature at a position beyond the second excavation distance, are compared, and the second detected temperature is the first detected temperature. If it is lower than the temperature, it may be determined that the stagnation area is long, and excavation may be stopped.

本実施形態によれば、掘削中に出銑が期待できるか否かを早期に判別でき、出銑が期待できない場合には掘削処理を途中で中止することができる。これにより、早期に再開孔作業に移行できるため、炉底出銑作業の作業効率を高めることができる。 According to this embodiment, it is possible to early determine whether or not tapping can be expected during excavation, and if tapping cannot be expected, the excavation process can be stopped midway. As a result, it is possible to proceed to the re-hole re-opening work at an early stage, thereby increasing the work efficiency of the furnace bottom tapping work.

(実施例)
実施例を示して、本発明について具体的に説明する。2903mの高炉(炉床径:9.6m、煉瓦厚:1m)の吹き卸し後、実施形態に記載の開孔機により、炉底出銑を行い、掘削方向における温度分布を測定した。第1の掘削距離は炉底側壁煉瓦の設計厚とした。例1~例3では、炉底側壁煉瓦の厚み方向に掘削したため第1の掘削距離は煉瓦厚(つまり、1m)であった。例4では、炉底側壁煉瓦の厚み方向に対して傾斜する傾斜方向に掘削したため第1の掘削距離は1.5mであった。図3は測定結果であり、横軸及び縦軸はそれぞれ掘削距離及び検出温度である。図4は、図3のグラフの一部(点線で示す矩形の領域)を拡大した拡大図である。
(Example)
The present invention will be specifically explained by showing examples. After blowing down a 2903 m 3 blast furnace (heart diameter: 9.6 m, brick thickness: 1 m), hearth bottom tapping was performed using the borehole machine described in the embodiment, and temperature distribution in the excavation direction was measured. The first excavation distance was set to the design thickness of the furnace bottom side wall brick. In Examples 1 to 3, the first excavation distance was the thickness of the brick (that is, 1 m) because the excavation was carried out in the thickness direction of the hearth side wall brick. In Example 4, the first excavation distance was 1.5 m because the excavation was carried out in an inclined direction with respect to the thickness direction of the furnace bottom side wall brick. FIG. 3 shows the measurement results, with the horizontal and vertical axes representing the excavation distance and detected temperature, respectively. FIG. 4 is an enlarged view of a part of the graph of FIG. 3 (the rectangular area indicated by the dotted line).

例1では、掘削距離が第1の掘削距離(1m)に達し、そこからさらに0.8m掘り進めても温度上昇がほとんど見られず、出銑は望めないため2m以内で掘削を中止した。 In Example 1, the excavation distance reached the first excavation distance (1 m), and even if the excavation was further continued by 0.8 m, there was hardly any temperature rise, and the drilling was stopped within 2 m because iron tapping could not be expected.

例2では、掘削距離が第1の掘削距離(1m)に達した後、2.2mで1200℃付近まで温度上昇したが、この時点での出銑は確認されなかった。その後、約2.3mで最高温度Tmax(例2)に到達したが、2.75mまで掘り進めても最高温度Tmax(例2)は更新されなかった。つまり、最高温度Tmax(例2)が更新されない停滞域は、少なくとも0.45m(450mm)であった。このケースでは、凝固付着物又は半溶融状態の銑滓がこの掘削位置に多く存在しているものと推察される。 In Example 2, after the excavation distance reached the first excavation distance (1 m), the temperature rose to around 1200°C at 2.2 m, but no iron tapping was observed at this point. Thereafter, the maximum temperature Tmax (Example 2) was reached at about 2.3 m, but the maximum temperature Tmax (Example 2) was not updated even after digging to 2.75 m. In other words, the stagnation area in which the maximum temperature Tmax (Example 2) was not updated was at least 0.45 m (450 mm). In this case, it is presumed that a large amount of solidified deposits or semi-molten pig slag is present at this excavation location.

例3では、掘削距離が第1の掘削距離(1m)に達した後、2mを超過した地点で1200℃付近まで温度上昇したが、この時点での出銑は確認されなかった。その後、約2.2mで最高温度Tmax(例3)に到達し、約2.3mを超えた地点で最高温度Tmax(例3)が更新された。つまり、最高温度Tmax(例3)が更新されない停滞域が0.1m(100mm)程度であった。さらに、掘削を継続したところ、2.7m地点で開孔し、1350℃程度の高粘度の溶銑滓の出銑が開始された。その後は、ほぼ予定通りに炉内残銑滓を排出することができた。
例2及び例3を比較して、最高温度Tmaxが更新されない停滞域の長短によって出銑の可否を判別できることがわかった。これらの例から、第2の掘削距離は、0.3mと決定できる。
In Example 3, after the excavation distance reached the first excavation distance (1 m), the temperature rose to around 1200°C at a point where the excavation distance exceeded 2 m, but no iron tapping was observed at this point. Thereafter, the maximum temperature Tmax (Example 3) was reached at about 2.2 m, and the maximum temperature Tmax (Example 3) was updated at a point exceeding about 2.3 m. In other words, the stagnation area in which the maximum temperature Tmax (Example 3) was not updated was about 0.1 m (100 mm). Furthermore, when excavation continued, a hole was opened at a point of 2.7 m, and tapping of hot metal slag with a high viscosity of about 1350°C began. After that, we were able to discharge the remaining pig iron slag from the furnace almost as scheduled.
By comparing Examples 2 and 3, it was found that whether or not to tap iron can be determined by the length of the stagnation region where the maximum temperature Tmax is not updated. From these examples, the second excavation distance can be determined to be 0.3 m.

例4では、掘削距離が第1の掘削距離(1.5m)に達した後、一貫して温度上昇が継続し、掘削距離2.4m付近で、溶銑温度1400℃の出銑があった。同時に熱電対は破損したが、順調に炉内残銑滓を排出できた。これは、炉底出銑作業における理想的な例である。 In Example 4, after the excavation distance reached the first excavation distance (1.5 m), the temperature continued to rise consistently, and around the excavation distance of 2.4 m, hot metal was tapped at a temperature of 1400°C. At the same time, a thermocouple was damaged, but the remaining pig iron slag inside the furnace was successfully discharged. This is an ideal example in hearth tapping operations.

例1~例4の結果を表1に纏めた。
The results of Examples 1 to 4 are summarized in Table 1.

1 開孔機
2 オペレータルーム
11 温度センサ
12 ピット駆動モータ
13 モータ制御部
14 通信部

1 Drilling machine 2 Operator room 11 Temperature sensor 12 Pit drive motor 13 Motor control section 14 Communication section

Claims (4)

高炉の炉底を開孔機によって掘削することにより出銑を行う炉底出銑方法であって、
前記開孔機は、開孔ビットに温度センサを備えており、
掘削距離が第1の掘削距離に達するまでは、検出温度にかかわらず掘削を継続する第1ステップと、
掘削距離が第1の掘削距離に達した後、検出温度が上昇している限り掘削を継続する第2ステップと、
掘削距離が第1の掘削距離に達した後、検出温度が上昇しない場合には掘削を停止する第3ステップと、
前記第2ステップの実施後に、温度上昇が停滞する停滞域が発生した場合には、当該停滞域の長短に基づき、掘削継続の可否を決定する第4ステップと、
を有することを特徴とする炉底出銑方法。
A bottom tapping method for tapping iron by drilling the bottom of a blast furnace with a hole-drilling machine, the method comprising:
The hole drilling machine is equipped with a temperature sensor on the hole bit,
a first step of continuing the excavation regardless of the detected temperature until the excavation distance reaches the first excavation distance;
a second step of continuing the excavation as long as the detected temperature increases after the excavation distance reaches the first excavation distance;
a third step of stopping the excavation if the detected temperature does not rise after the excavation distance reaches the first excavation distance;
If a stagnation area where the temperature rise is stagnant occurs after the second step, a fourth step of determining whether or not to continue excavation based on the length of the stagnation area;
A furnace bottom tapping method characterized by having the following.
前記第4ステップにおいて、検出温度の最高値である最高温度が更新されることなく、当該最高温度に対応した掘削位置を始点とする掘削距離が第2の掘削距離以上に達した場合には、掘削を停止することを特徴とする請求項1に記載の炉底出銑方法。 In the fourth step, if the maximum temperature, which is the maximum detected temperature, is not updated and the excavation distance starting from the excavation position corresponding to the maximum temperature reaches the second excavation distance or more, 2. The furnace bottom tapping method according to claim 1, wherein the drilling is stopped. 前記第1の掘削距離は、前記開孔ビットの掘削方向における炉底煉瓦側壁の厚み設計値であることを特徴とする請求項1又は2に記載の炉底出銑方法。 3. The furnace bottom tapping method according to claim 1, wherein the first excavation distance is a thickness design value of a side wall of the furnace bottom brick in the excavation direction of the hole bit. 前記第2の掘削距離が0.3mであることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一つに記載の炉底出銑方法。

The furnace bottom tapping method according to any one of claims 1 to 3, wherein the second excavation distance is 0.3 m.

JP2022042066A 2022-03-17 2022-03-17 Furnace bottom tapping method Pending JP2023136410A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022042066A JP2023136410A (en) 2022-03-17 2022-03-17 Furnace bottom tapping method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022042066A JP2023136410A (en) 2022-03-17 2022-03-17 Furnace bottom tapping method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023136410A true JP2023136410A (en) 2023-09-29

Family

ID=88145807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022042066A Pending JP2023136410A (en) 2022-03-17 2022-03-17 Furnace bottom tapping method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023136410A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2023136410A (en) Furnace bottom tapping method
CN204939506U (en) A kind of device stoping blast furnace hearth bottom temp to raise
Geyer et al. Blast furnace tapping practice at arcelor mittal South Africa, vanderbijlpark works
JP5762064B2 (en) Opening control method of blast furnace outlet opening machine
TWI718031B (en) Hole drill bit and tap hole opening method using the same
Shrivastava et al. Computational study of blast furnace cooling stave using heat transfer analysis
Van Beek et al. An overview of the design, operation, and maintenance practices relating to tap-hole management on a PGM smelting furnace
JP5920026B2 (en) Hot installation method of converter bottom blowing tuyere
Sutherland et al. Managing the tap-hole life-cycle at five submerged arc furnaces producing silicomanganese at Transalloys
Mgenge et al. Furnace tapping practice at Tronox Namakwa Sands
JP3615673B2 (en) Blast furnace operation method
JP3832451B2 (en) Blast furnace operation method
JPH0196308A (en) Method for operating blow-down in blast furnace
JP3328789B2 (en) Blast furnace gutter dismantling device and blast furnace gutter dismantling method
Liu et al. Scaffolding
JP2023131619A (en) Molten iron temperature measurement method and blast furnace operation method
CN214781939U (en) Thermocouple used inside blast furnace hearth
Coetzee et al. No tap-hole–No furnace
JP2000026909A (en) Operation of blast furnace
CN117660711A (en) Operation method for rapidly putting into production after main iron runner solution inspection in front of blast furnace
WO2023224496A1 (en) Robotic tapping system for electric arc furnace
JP3025829B2 (en) Refurbishment method of blast furnace hearth
JP2001355011A (en) Operational method for reducing residual iron when blast furnace is repaired
Coetzee et al. Application of UCAR® Chill Kote™ lining to ilmenite smelting
JPH0967607A (en) Method for monitoring furnace bottom of blast furnace