JP2814506B2 - Slopping prediction method in smelting reduction. - Google Patents
Slopping prediction method in smelting reduction.Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶融還元におけるスロツピング予知方法に関
する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for predicting slotting in smelting reduction.
〔従来の技術〕 鉄鉱石の溶融還元において重要な要素の1つとしてス
ロツピングの抑制がある。このスロツピングとは、スラ
グや溶湯、粒鉄が突沸的に還元炉外に噴出する現象であ
り、スロツピングが発生すると操業停止や鉄歩留の低下
など、生産面や溶銑製造コスト面に悪影響を与える。こ
のためスロツピングは皆無にする必要がある。[Prior Art] One of the important factors in the smelting reduction of iron ore is the suppression of slopping. This sloping is a phenomenon in which slag, molten metal, and granular iron are spurted out of the reduction furnace in an abrupt manner.Slopping has a negative impact on production and hot metal production costs, such as shutdown of operations and reduction in iron yield. . For this reason, it is necessary to eliminate slotting.
ところで、転炉操業においてもスロツピングの抑制は
重要であり、スロツピング発生を的確に予知し、その抑
制アクシヨンを速やかにとることができる方法について
研究が進められてきた。転炉でのスロツピング予知技術
として、従来、炉内をフアイバースコープを直接観察
し、その画像からスロツピングを予知する方法(山根
ら、鉄と鋼71(1985)S1045)、および排ガス情報から
得られる脱炭酸素効率の変化でスロツピングを予知する
方法(滝ら、鉄と鋼74(1988)S757)が知られている。By the way, suppression of sloping is also important in the operation of a converter, and research has been conducted on a method capable of accurately predicting the occurrence of sloping and quickly taking an action of the suppression. Conventionally, as a technique for predicting slopping in converters, a method of directly observing the fiber scope inside the furnace and predicting the slopping from the image (Yamane et al., Iron and Steel 71 (1985) S1045), and a method for predicting slopping obtained from exhaust gas information. A method of predicting slotting based on changes in carbon dioxide efficiency (Taki et al., Iron and Steel 74 (1988) S757) is known.
このうち前者の方法は、転炉側部に設けた開孔から光
フアイバースコープを挿入して炉内を観察し、活発なス
ラグフオーミングをスロツピングの前兆現象としてとら
え、スロツピング予知を行うものである。また後者の方
法は、脱炭酸素効率を連続的に監視し、脱炭酸素効率の
低下をスロツピングの前兆としてとらえ、スロツピング
予知を行うものである。Among these, the former method inserts an optical fiber scope from the opening provided in the converter side, observes the inside of the furnace, views active slag foaming as a precursor phenomenon of slopping, and predicts slopping. . In the latter method, the decarbonation efficiency is continuously monitored, and a drop in the decarbonation efficiency is regarded as a precursor of the slopping, and the slopping prediction is performed.
しかし、このような転炉におけるスロツピング予知方
法は、以下のような理由により溶融還元炉でスロツピン
グ予知には適用できない。However, such a method for predicting slopping in a converter cannot be applied to predicting slopping in a smelting reduction furnace for the following reasons.
すなわち、前者の方法では、スロツピング発生をその
約40秒程度前に予知できるとしているが、この程度の時
間では、スロツピング抑制のためのアクシヨン(送酸量
減少、フオーミング沈静剤の投入、ランス高さの上昇
等)を採るかどうかを判断し、実施して効果をあげるま
での時間的余裕が十分でない。That is, in the former method, it is assumed that the occurrence of sloping can be predicted about 40 seconds before that. However, in this time, the action for suppressing the sloping (reduction of the amount of acid supply, introduction of the foaming calming agent, Is not enough time to judge whether or not to take effect, and to take effect after implementing it.
また、長時間連続操業を行う溶融還元法においては、
スラグの長期に亘る堆積によつてフアイバースコープを
挿入している炉内観察孔が詰まることが多く、生成ガス
を回収するため密閉構造を採る溶融還元炉ではメンテナ
ンスが非常に困難である。In addition, in the smelting reduction method for continuous operation for a long time,
Observation holes in the furnace in which the fiberscope is inserted are often clogged due to long-term accumulation of slag, and maintenance is very difficult in a smelting reduction furnace having a closed structure for collecting generated gas.
また後者の方法では、溶融還元における生成ガス量が
転炉の場合の2〜3倍(転炉が4〜6Nm3/min/tonである
のに対し、溶融還元炉では10〜20Nm3/min/ton)もあ
り、またガス酸化度ODが高いため(転炉がOD:0.05〜0.1
であるのに対し、溶融還元炉では0.4〜0.7程度)、脱炭
酸素効率(DC/DO)を転炉並みに精度良く監視すること
は困難である。加えて、この方法でもスロツピング発生
をその約40秒程度前にしか予知できず、アクシヨンを採
るための十分な時間的余裕がない。In the latter method, the amount of gas generated in the smelting reduction is two to three times that of the converter (4 to 6 Nm 3 / min / ton in the converter, whereas 10 to 20 Nm 3 / min in the smelting reduction furnace). / ton) and high gas oxidation degree OD (converter OD: 0.05 ~ 0.1
On the other hand, it is difficult to monitor the decarbonation efficiency (DC / DO) as accurately as the converter in the smelting reduction furnace (about 0.4 to 0.7). In addition, even with this method, the occurrence of slotting can be predicted only about 40 seconds before that, and there is not enough time to take an action.
このように従来転炉において利用されているスロツピ
ング予知技術を溶融還元に適用することは難しい。As described above, it is difficult to apply the slopping prediction technology conventionally used in converters to smelting reduction.
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、溶融還
元炉におけるスロツピングを、正確且つ十分な時間的余
裕をもつて予知し得る方法を提供しようとするものであ
る。The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a method capable of accurately and sufficiently predicting the slotting in a smelting reduction furnace with a sufficient time margin.
本発明者らは溶融還元において、スロツピングと関連
した炉内現象、特にスラグの挙動について検討を加え、
その結果、スロツピングの直前にスラグはフオーミング
し、そのスラグ面が徐々に炉高方向に上昇する現象があ
ることを突き止めた。The present inventors have studied the phenomena in the furnace related to slopping, especially the behavior of slag in smelting reduction,
As a result, it was found that the slag formed just before the slopping, and that the slag surface gradually rises in the furnace height direction.
本発明はこのような現象を利用し、スロツピングの予
知を行うようにしたもので、定常操業時のスラグ面レベ
ルよりも上方の炉壁に設けられたガスパージ孔から炉内
にガスを定流量で供給し、そのガス供給側の圧力変化に
基づきスロツピング発生を予知するようにしたものであ
る。すなわち、スロツピングの前段階としてスラグ面が
上昇するとスラグがガスパージ孔を徐々に詰らせ、この
結果、ガス供給側の圧力が増大することになる。したが
つて、このような圧力変化を監視することによりスロツ
ピングの予知が可能になる。The present invention utilizes such a phenomenon to predict slotting.At a constant flow rate, gas flows into the furnace from gas purge holes provided in the furnace wall above the slag surface level during normal operation. The supply is performed, and the occurrence of slotping is predicted based on the pressure change on the gas supply side. That is, when the slag surface rises as a pre-slope step, the slag gradually fills the gas purge holes, and as a result, the pressure on the gas supply side increases. Therefore, by monitoring such a pressure change, it is possible to predict the slotting.
ガス圧力変化によるスロツピング予知の具体的方法と
しては、圧力の基準値(しきい値)を設定しておき、ガ
ス供給側の圧力がこの圧力を超えたことをもつてスロツ
ピング発生を予知するという方法を一般に採ることがで
きる。As a specific method of predicting the slotting by the gas pressure change, a reference value (threshold) of the pressure is set, and the occurrence of the slotping is predicted based on the fact that the pressure on the gas supply side exceeds this pressure. Can be generally adopted.
ガスパージ孔は、炉高方向で間隔をおいて複数設ける
ことができ、このようにすることによりスラグ面上昇を
より確実に検知することができる。A plurality of gas purge holes can be provided at intervals in the furnace height direction, and by doing so, a slag surface rise can be detected more reliably.
ガスパージ孔からのガスの供給は、スラグによりガス
パージ孔が詰まりを生じる程度の動圧に設定される。The supply of gas from the gas purge hole is set to a dynamic pressure at which the gas purge hole is clogged by slag.
このような本発明によれば、適正な基準値さえ設定し
ておけば、スロツピングの発生をその1〜2分前に正確
に予知することができ、スロツピング抑制アクシヨンを
十分余裕をもつて実施することができる。According to the present invention, as long as an appropriate reference value is set, the occurrence of sloping can be accurately predicted one to two minutes before the sloping, and the sloping suppression action is performed with a sufficient margin. be able to.
なお、本発明は鉄鉱石だけでなく、Cr鉱石等の溶融還
元にも適用することができる。The present invention can be applied not only to iron ore but also to smelting reduction of Cr ore.
第1図は本発明の一実施例を示すもので、(1)は溶
融還元炉、(2)は上吹ランス、(3)は横吹羽口、
(4)は底吹き羽口であり、炉上部からは鉱石および炭
材、フラツクスが装入され、底吹羽口(4)や横吹羽口
(3)からは撹拌ガスが、また上吹ランス(2)からは
酸素が吹込まれる。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, wherein (1) is a smelting reduction furnace, (2) is a top blowing lance, (3) is a side blowing tuyere,
(4) is a bottom blowing tuyere, ore, carbonaceous material, and flux are charged from the upper part of the furnace, stirring gas is supplied from the bottom blowing tuyere (4) and the horizontal blowing tuyere (3), and an upper blowing lance is provided. Oxygen is blown in from (2).
炉体には、炉内の定常操業時にスラグ面が形成される
レベルよりも上方の炉壁にガスパージ孔(5a)(5b)が
設けられ、それぞれのガス供給系(6)からガスが供給
されるようになつている。各ガス供給系(6)には圧力
計(7)と流量調整弁(8)が設けられている。The furnace body is provided with gas purge holes (5a) and (5b) in a furnace wall above a level at which a slag surface is formed during normal operation in the furnace, and gas is supplied from each gas supply system (6). It has become so. Each gas supply system (6) is provided with a pressure gauge (7) and a flow control valve (8).
本発明では、例えば下段のガスパージ孔(5a)に、ガ
ス供給系(6)から定常定流量(例えば10〜100Nm3/H)
のガス(例えばN2)が供給され炉内に吹き出される。In the present invention, for example, a steady constant flow rate (for example, 10 to 100 Nm 3 / H) is supplied from the gas supply system (6) to the lower gas purge hole (5a).
(For example, N 2 ) is supplied and blown into the furnace.
スロツピングの前兆現象としてスラグがフオーミング
し、スラグ面が上昇していくと、スラグがガスパージ孔
(5a)を詰まらせ始め、これによつて供給側のガス圧力
が急上昇する。このようなガス圧の変化は圧力計(7)
で測定される。このガス圧力については、スロツピング
予知の基準となる基準値(しきい値)が予め設定されて
おり、第2図(イ)に示されるように圧力計(7)によ
り測定された圧力が上記基準値を超えたXの時点でスロ
ツピング発生が予知される。As the slag forms as a precursor to the slopping and the slag surface rises, the slag starts to clog the gas purge holes (5a), whereby the gas pressure on the supply side rises sharply. Such a change in gas pressure is measured by a pressure gauge (7).
Is measured. As for the gas pressure, a reference value (threshold value) serving as a reference for predicting the slotting is set in advance, and the pressure measured by the pressure gauge (7) as shown in FIG. At the time of X exceeding the value, occurrence of slotting is predicted.
また、第1図に示すように上下複数段にガスパージ孔
を設けた場合には、ガスパージ孔(5a)(5b)に両方に
ガスを供給し、例えば第2図(ロ)に示されるように、
両方のガス圧力が基準値を超えたYの時点でスロツピン
グ発生を予知するようにすることができる。When gas purge holes are provided in a plurality of upper and lower stages as shown in FIG. 1, gas is supplied to both gas purge holes (5a) and (5b), for example, as shown in FIG. ,
It is possible to foresee the occurrence of the slopping at the time Y at which both gas pressures exceed the reference value.
上記予知に基づき行われるスロツピング抑制アクシヨ
ンとしては、 i)送酸量の絞り込み ii)ランス高さの上昇 iii)スラグフオーミング沈静剤の添加 IV)粉炭の浴中への吹き込み があり、このうちの1つ以上のスロツピング抑制アクシ
ヨンが上記スロツピング発生予知後、直ちに実施され
る。Actions to suppress the slopping performed based on the above prediction include: i) narrowing down the amount of acid supply ii) increasing the lance height iii) adding a slag forming calming agent IV) blowing pulverized coal into the bath. One or more anti-sloping actions are performed immediately after the anticipation of the occurrence of the anti-sloping.
以上述べた本発明によれば、スロツピングの発生を十
分な時間的余裕をもつて正確に予知することができ、的
確な防止対策をとをことができる。According to the present invention described above, it is possible to accurately predict the occurrence of the sloping with a sufficient time margin, and to take an appropriate preventive measure.
第1図は本発明の一実施例を示す説明図である。第2図
(イ)および(ロ)は実施例におけるガスパージ孔の供
給側ガス圧力の推移を示したものである。 図において、(1)は溶融還元炉、(2)は上吹ラン
ス、(3)は横吹き羽口、(4)は底吹き羽口、(5a)
(5b)はガスパージ孔、(6)はガス供給系、(7)は
圧力計である。FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of the present invention. 2 (a) and 2 (b) show changes in the gas pressure on the supply side of the gas purge holes in the embodiment. In the figure, (1) is a smelting reduction furnace, (2) is a top blowing lance, (3) is a side blowing tuyere, (4) is a bottom blowing tuyere, and (5a)
(5b) is a gas purge hole, (6) is a gas supply system, and (7) is a pressure gauge.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 一郎 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 室屋 正廣 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 高橋 謙治 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C21B 11/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Ichiro Kikuchi 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Masahiro Muroya 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Within Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Kenji Takahashi 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Kokan Co., Ltd. (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C21B 11/00
Claims (2)
炉壁に設けられたガスパージ孔から炉内にガスを定流量
で供給し、その供給側の圧力変化に基づきスロツピング
発生を予知することを特徴とする溶融還元におけるスロ
ツピング予知方法。A gas is supplied at a constant flow rate into a furnace from a gas purge hole provided in a furnace wall above a slag surface level in a normal operation, and occurrence of slopping is predicted based on a pressure change on the supply side. A method for predicting slotting in smelting reduction, characterized in that:
上記基準値を超えたことをもつてスロツピング発生を予
知することを特徴とする特許請求の範囲(1)記載の溶
融還元におけるスロツピング予知方法。2. A smelting reduction method according to claim 1, wherein a reference value of a pressure is provided, and occurrence of slotping is predicted when the pressure on the gas supply side exceeds the reference value. Slotting prediction method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32036788A JP2814506B2 (en) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Slopping prediction method in smelting reduction. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02166212A JPH02166212A (en) | 1990-06-26 |
JP2814506B2 true JP2814506B2 (en) | 1998-10-22 |
Family
ID=18120686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP32036788A Expired - Lifetime JP2814506B2 (en) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Slopping prediction method in smelting reduction. |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2814506B2 (en) |
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1988
- 1988-12-21 JP JP32036788A patent/JP2814506B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH02166212A (en) | 1990-06-26 |
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