JP2706096B2 - 高炉排出Ｚｎの測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は高炉操業において炉外に排出されるZn量の測
定方法に関するものである。

＜従来の技術＞ 高炉内において、Zn,アルカリはそのガス相，凝縮相
温度領域において循環するか、または炉壁付着物中成分
として蓄積されており、前者は循環の過程で徐々に濃縮
し、コークス，鉱石の熱間性状劣化等を誘発するに伴
い、炉内通気性を悪化させ操業の不安定化を招き、高炉
燃料比の上昇，銑中Siのバラツキ増加の原因となる。

また、後者はZn,アルカリが比較的温度の低い領域に
凝縮し、これが装入原料の結合物の役割を果たし、強固
な炉壁付着物を発生、成長せしめ、原料装入物の棚吊
り、及び荷下り不順を誘発し、これに伴い高炉本来の機
能が発揮できなくなり、高炉燃料比上昇の原因となる。

従来から炉壁付着物の発生メカニズムは、特公昭42−
26377号公報（特許No.518010）によって知られていた。
すなわち炉壁付着物は鉱石によって入ってきた亜鉛，ア
ルカリ類が温度の高い炉内下部で蒸発し、シャフトや炉
腹と称される比較的温度の低い部分に凝縮し、これが結
合物となって装入された鉱石やコークスを固め、強固な
付着物となる。

この付着物が炉壁に発生し、成長すると、それが要因
となって混合層が発生し、還元ガスの偏流を誘発し、融
着帯の円周方向でのバランスを乱し炉内ガス還元効率η
_co＝CO₂÷（CO＋CO₂）×100,（ここでCO₂:炉頂ガス中CO
₂（％）,CO:炉頂ガス中CO（％））の低下を起こし、銑
中〔Si〕のバラツキを大きくする。従って高炉のZn,ア
ルカリバランス（装入，排出）を常に管理することは高
炉操業にとって欠くことのできないことである。

従来、アルカリやZnバランスを見た高炉操業法として
は、例えば特開昭55−44585号公報に開示されているよ
うに高炉からアルカリおよびZn蒸気を含む炉内ガスの一
部を導出し、このガスを脱アルカリおよび脱Zn処理した
後、再び高炉内に吹込む方法が提案されている。

また、特公昭56−14131号公報には高炉への装入Zn量
を低減するため分級能可変型分級機を用いることによっ
て装入Zn目標値を維持するに必要な最低限の脱Znを行う
方法が提案されており、種々の努力が払われている。

上記のような技術により高炉操業を順調に推移させる
ためにはアルカリやZnの装入量と排出量を出来るだけ正
確に把握することが重要である。

ところで、高炉へのZn,アルカリの装入量については
装入物の分析値から常時推定することができる。また排
出量の中でも排出アルカリについては第１表に示すよう
にその大部分がスラグ中に含まれており、通常10回／日
程度サンプリングしているスラグの分析項目の中にアル
カリを入れておくことによりほぼ常時把握することがで
きる。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかるに高炉から排出されるZnについては、高炉灰で
あるスラジ，ダスト中への含有割合が多く、またスラ
ジ，ダストの自動サンプリング，分析が困難であるた
め、人手によりせいぜい１回／日のサンプリング，分析
を行うことによってZnの排出量を把握しているのが実状
である。従ってZn排出量の把握には多くの労力を必要と
するとともにタイムリーな値を得るのが難しいという問
題点があった。

本発明は上記従来の問題点を解消し、迅速かつ正確に
高炉から排出されるZn量を測定することができる方法を
提供することを目的とするものである。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明の方法は、Zn排出量を把握するにあたり、ダス
ト，スラジのような固体であるために自動サンプリン
グ，分析の困難なものでなく、気体あるいは液体のよう
なもので連続かつ自動分析が可能なものからの推定がで
きないかを種々検討した結果得られたものである。

上記目的を達成するための本発明の方法は高炉炉外に
排出されるZn量を測定するに当たり、高炉からの排出Zn
量と高炉排ガスの集塵に使用された洗浄水中のZn量との
関係を予め求めておき、高炉排ガスの集塵に使用された
洗浄水を分析し、該洗浄水中に含有されるZn量に基づい
て高炉排出Zn量を求めることを特徴とするものである。

分析する洗浄水としてはベンチュリスクラバおよび電
気集塵機から排出されたスラリーのシックナにおける上
澄液またはスラジ処理の脱水排液を使用するのが好まし
い。

＜作 用＞ 高炉排ガスの洗浄水は好ましくはベンチュリスクラ
バ，電気集塵機から排出されるスラリーをシックナによ
って固体物を分離した上澄液あるいはスラジ処理時に発
生する脱水排液中のZnを分析し、上記洗浄水中のZnを分
析し、上記洗浄水中に含有されるZn量に基づいて高炉排
出Zn量を求める。

第２図は長期間に亘って分析したシックナの上澄液中
のZn濃度と高炉から排出されるZn量（銑鉄，スラジ，ダ
ストの分析から求めた量）との関係を示しているが、両
者の間にはほぼ直線的な相関関係があり、このような関
係を予め求めておき洗浄水中のZn分析によりトータルの
排出Zn量を求めるのである。

洗浄水の分析では例えばシックナの上澄液またはスラ
ジ処理時の脱水排液を定期的かつ自動的にサンプリング
するだけで容易にトータル排出Zn量を求めることが可能
である。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図に示すように高炉１から排出される排ガスは乾式集
塵器2,ベンチュリスクラバ３および電気集塵機４によっ
て集塵されるが高炉排ガスの洗浄設備であるベンチュリ
スクラバ３および電気集塵機４から含塵スラリーが発生
する。

このスラリーをシックナ５に集めて濃縮し、上澄液は
循環水として再利用し、濃縮されたスラリーはスラジ処
理工場６に送られここで懸濁固体物（スラジ）を分離
し、脱水排液は循環水として再利用されるようになって
いる。

高炉１から排出されるZnは前述のように大部分がスラ
ジ中に混入するが５〜10％は洗浄水（上澄液や脱水排
液）に残るので、洗浄水が流れる循環水径路７より一部
を定期的に自動サンプリングして分析計８に導いてZn濃
度を分析する。

洗浄水中のZn濃度はスラジ中のZnに比較して比較的均
一であり、サンプリング精度が良く、また前述のように
高炉から排出されるトータルのZn量とも良い相関があり
代表性がある。

特に、シックナ５の上澄液であればベンチュリスクラ
バ３や電気集塵機４から10分程度の時間遅れでサンプリ
ングできるのでタイムリーに高炉排出Zn量を測定するこ
とができる。スラジ処理工場６からの脱水排液をサンプ
リングする場合はシックナ５の沈澱処理などに要する時
間遅れが付加されるが、同様にして高炉排出Zn量の測定
に用いることができる。

第３図は３回／日シックナ上澄液を自動サンプリング
して分析したときのZn濃度を、変化が比較的大きかった
場合について示している。第３図において、上澄液中の
濃度が２日余りに亘り目標値より下がったため、高炉の
コークスを上げることにより高炉の炉頂温度を高めて高
炉からのZn排出量を促進させた結果、高炉操業を安定に
推移させることができた。

上記のようなアクションを採ったのは、排出Zn量が装
入Zn量より低下する傾向が見られた場合の代表的な処理
は炉頂温度を高めることであり、コークス比を上げて炉
頂温度を高め蒸発Znの高炉内部での滞留を阻止すること
によって高炉からの排出が促進されるからである。

＜発明の効果＞ 以上説明したように本発明によれば、高炉排出Zn量が
高炉排ガス洗浄水を分析することによって測定すること
ができるので、自動サンプリング，自動分析が可能とな
り、測定頻度・速度の上昇が図れ、高炉操業への反映が
早期に行えるようになり、またサンプリング，分析に要
するランニングコストの低減が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略工程説明図、第２図
は洗浄水中Zn濃度と高炉からの排出Znとの関係を示すグ
ラフ、第３図は洗浄水中Zn濃度，コークス比および炉頂
温度の推移を示すグラフである。 １……高炉、２……乾式集塵器、 ３……ベンチュリスクラバ、４……電気集塵機、 ５……シックナ、６……スラジ処理工場、 ７……循環水径路、８……分析計。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高炉炉外に排出されるZn量を測定するに当
   たり、高炉からの排出Zn量と高炉排ガスの集塵に使用さ
   れた洗浄水中のZn量との関係を予め求めておき、高炉排
   ガスの集塵に使用された洗浄水を分析し、該洗浄水中に
   含有されるZn量に基づいて高炉排出Zn量を求めることを
   特徴とする高炉排出Znの測定方法。
2. 【請求項２】前記洗浄水がベンチュリスクラバおよび／
   または電気集塵機から排出されたスラリーのシックナに
   おける上澄液であることを特徴とする請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】前記洗浄水がスラジ処理の脱水排液である
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。