JP3465471B2 - 高炉の休風操業方法 - Google Patents
高炉の休風操業方法Info
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- JP3465471B2 JP3465471B2 JP06868796A JP6868796A JP3465471B2 JP 3465471 B2 JP3465471 B2 JP 3465471B2 JP 06868796 A JP06868796 A JP 06868796A JP 6868796 A JP6868796 A JP 6868796A JP 3465471 B2 JP3465471 B2 JP 3465471B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微粉炭吹込み操業
が行なわれる高炉を休風した後、送風を再開したときに
生じるスリップ、棚吊り、吹き抜け等の炉況悪化現象を
防止し、送風再開時の立ち上げを短時間で円滑に行うた
めの休風操業方法に関するものである。
が行なわれる高炉を休風した後、送風を再開したときに
生じるスリップ、棚吊り、吹き抜け等の炉況悪化現象を
防止し、送風再開時の立ち上げを短時間で円滑に行うた
めの休風操業方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知の通り高炉は長期間にわたって連続
操業されるが、炉体設備や近隣設備の補修等を目的とし
て、一時的に運転を休止（休風）しなければならないこ
とがあることも周知の通りである。この場合、一旦休風
に入ると高炉内の温度は低下するので、休風後の送風再
開時の立ち上げに当たっては、低下した炉内温度をいか
に短時間で回復させ、定常の操業状態に復帰させるかが
極めて重要となる。
操業されるが、炉体設備や近隣設備の補修等を目的とし
て、一時的に運転を休止（休風）しなければならないこ
とがあることも周知の通りである。この場合、一旦休風
に入ると高炉内の温度は低下するので、休風後の送風再
開時の立ち上げに当たっては、低下した炉内温度をいか
に短時間で回復させ、定常の操業状態に復帰させるかが
極めて重要となる。
【０００３】そのため従来は、休風中の炉内温度低下を
補償すると共に送風再開時における炉内（溶銑）温度の
早期回復を可能にするため、炉頂装入原料のコークス比
を休風１時間当たり２〜３ｋｇ／ｔ−銑鉄程度増加させ
た装入原料を、高炉の休風入り直前に装入する方法が一
般的に採用されている。
補償すると共に送風再開時における炉内（溶銑）温度の
早期回復を可能にするため、炉頂装入原料のコークス比
を休風１時間当たり２〜３ｋｇ／ｔ−銑鉄程度増加させ
た装入原料を、高炉の休風入り直前に装入する方法が一
般的に採用されている。
【０００４】ところが近年、高炉燃料コストの低減ある
いはコークス炉の負担軽減・寿命延長などを目的とし
て、高炉操業形態がオールコークス操業（還元剤の全て
を炉頂部からコークスとして装入する方式）から、微粉
炭多量吹込み操業（羽口からの微粉炭吹込みを併用する
方式）へと移行し、操業条件が高炉機能の限界に近づい
てくるにつれて、送風再開時の早期回復を見越した休風
操業対策についても、上記の様な従来技術では対応し切
れなくなっているのが実状である。
いはコークス炉の負担軽減・寿命延長などを目的とし
て、高炉操業形態がオールコークス操業（還元剤の全て
を炉頂部からコークスとして装入する方式）から、微粉
炭多量吹込み操業（羽口からの微粉炭吹込みを併用する
方式）へと移行し、操業条件が高炉機能の限界に近づい
てくるにつれて、送風再開時の早期回復を見越した休風
操業対策についても、上記の様な従来技術では対応し切
れなくなっているのが実状である。
【０００５】具体的には、従来の休風操業法を採用し、
単に事前に炉頂装入原料のコークス比を増大しただけで
休風に入った場合には、送風再開直後にスリップ、棚吊
り、吹き抜け等の炉況悪化現象がしばしば発生し、再開
後かなりの長時間にわたって出銑量の減少やコークス比
の増加等を余儀なくされ、正常操業状態が得られるまで
に多大な時間と労力を要している。
単に事前に炉頂装入原料のコークス比を増大しただけで
休風に入った場合には、送風再開直後にスリップ、棚吊
り、吹き抜け等の炉況悪化現象がしばしば発生し、再開
後かなりの長時間にわたって出銑量の減少やコークス比
の増加等を余儀なくされ、正常操業状態が得られるまで
に多大な時間と労力を要している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、微粉
炭吹込み操業が行なわれる高炉において、休風後送風を
再開した直後に生じる上記の様な炉況不良乃至不安定現
象を解消し、送風再開による立ち上げを短い時間で円滑
に行なえる様にするための休風操業方法を提供しようと
するものである。
情に着目してなされたものであって、その目的は、微粉
炭吹込み操業が行なわれる高炉において、休風後送風を
再開した直後に生じる上記の様な炉況不良乃至不安定現
象を解消し、送風再開による立ち上げを短い時間で円滑
に行なえる様にするための休風操業方法を提供しようと
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る休風操業方法とは、微粉炭吹込み
操業が行なわれる高炉において、休風の後に送風を再開
した時の炉況悪化現象を防止する為の高炉の休風操業方
法であって、休風入りの前に、羽口からの微粉炭吹込み
量を減少すると共に、炉頂部から装入されるコークス量
を増大することにより、下記（１）式で定義される休風
入り時の熱流比を高める方向に制御するところにその特
徴が存在する。 熱流比＝（高炉装入物の平均比熱×平均密度×降下速度）／ （高炉内ガスの平均比熱×ガス密度×ガス流速） …（１） 尚、上記休風入り時の熱流比を制御するに当たっては、
該熱流比を求めるための簡便法として、下記（２）式に
よって熱流比を求めることも可能である。 熱流比＝（高炉装入コークスの比熱×溶銑トン当たりのコークス装入量＋高 炉装入鉱石の比熱×溶銑トン当たりの鉱石装入量）／［溶銑トン 当たりの炉頂ガス放出量×Σ（各ガス成分の体積割合×各ガス成 分の比熱）］ …（２）
のできた本発明に係る休風操業方法とは、微粉炭吹込み
操業が行なわれる高炉において、休風の後に送風を再開
した時の炉況悪化現象を防止する為の高炉の休風操業方
法であって、休風入りの前に、羽口からの微粉炭吹込み
量を減少すると共に、炉頂部から装入されるコークス量
を増大することにより、下記（１）式で定義される休風
入り時の熱流比を高める方向に制御するところにその特
徴が存在する。 熱流比＝（高炉装入物の平均比熱×平均密度×降下速度）／ （高炉内ガスの平均比熱×ガス密度×ガス流速） …（１） 尚、上記休風入り時の熱流比を制御するに当たっては、
該熱流比を求めるための簡便法として、下記（２）式に
よって熱流比を求めることも可能である。 熱流比＝（高炉装入コークスの比熱×溶銑トン当たりのコークス装入量＋高 炉装入鉱石の比熱×溶銑トン当たりの鉱石装入量）／［溶銑トン 当たりの炉頂ガス放出量×Σ（各ガス成分の体積割合×各ガス成 分の比熱）］ …（２）
【０００８】上記熱流比の制御は、休風入り前の少なく
とも５時間以上前から実施すのがよく、またその制御に
当たっては、定常操業時の微粉炭吹込み量が１５０ｋｇ
／ｔ−溶銑以上であるときは、休風入り時の前記熱流比
を０．８２〜０．８９の範囲に制御するのがよく、また
高炉の休風時間が１０時間以上であるときは、休風入り
時の前記熱流比を０．８２〜０．８５の範囲に制御する
ことが望ましい。また該熱流比の制御と同時もしくはそ
の後に、休風時の温度低下を補償するに足る高コークス
比の装入原料を炉頂部から投入する方法を併用すれば、
休風期間中の炉内温度の降下を可及的に抑えると共に、
送風再開立ち上げ時に炉内温度をより短時間で定常操業
温度まで高めることができるので好ましい。
とも５時間以上前から実施すのがよく、またその制御に
当たっては、定常操業時の微粉炭吹込み量が１５０ｋｇ
／ｔ−溶銑以上であるときは、休風入り時の前記熱流比
を０．８２〜０．８９の範囲に制御するのがよく、また
高炉の休風時間が１０時間以上であるときは、休風入り
時の前記熱流比を０．８２〜０．８５の範囲に制御する
ことが望ましい。また該熱流比の制御と同時もしくはそ
の後に、休風時の温度低下を補償するに足る高コークス
比の装入原料を炉頂部から投入する方法を併用すれば、
休風期間中の炉内温度の降下を可及的に抑えると共に、
送風再開立ち上げ時に炉内温度をより短時間で定常操業
温度まで高めることができるので好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明者らは、上記の様な従来技
術に指摘される問題点の解決を最終の目的として、ま
ず、従来の方法で休風に入った後の送風再開立ち上げ時
の炉内温度分布を調査したところ、図１に示す様な結果
を得た。図１において、斜線で示した領域は軟化融着
帯、Ｈ1 ，Ｈ2 は、羽口レベルから炉中心部における軟
化融着帯までの高さを示しており、図１（Ａ）は、微粉
炭吹込み無しのオールコークス操業を採用し、休風直前
においてコークス比を＋５０Ｋｇ／ｔ−溶銑に高め、そ
の後の送風再開時の炉内温度分布から軟化融着帯の位置
を確認したものであり、また図１（Ｂ）は、羽口からの
微粉炭吹込みを併用し（微粉炭吹込み量：１５０ｋｇ／
ｔ−溶銑）、休風直前にコークス比を＋５０Ｋｇ／ｔ−
溶銑に高め、その後の送風再開時の炉内温度分布から軟
化融着帯の位置を確認したものである。
術に指摘される問題点の解決を最終の目的として、ま
ず、従来の方法で休風に入った後の送風再開立ち上げ時
の炉内温度分布を調査したところ、図１に示す様な結果
を得た。図１において、斜線で示した領域は軟化融着
帯、Ｈ1 ，Ｈ2 は、羽口レベルから炉中心部における軟
化融着帯までの高さを示しており、図１（Ａ）は、微粉
炭吹込み無しのオールコークス操業を採用し、休風直前
においてコークス比を＋５０Ｋｇ／ｔ−溶銑に高め、そ
の後の送風再開時の炉内温度分布から軟化融着帯の位置
を確認したものであり、また図１（Ｂ）は、羽口からの
微粉炭吹込みを併用し（微粉炭吹込み量：１５０ｋｇ／
ｔ−溶銑）、休風直前にコークス比を＋５０Ｋｇ／ｔ−
溶銑に高め、その後の送風再開時の炉内温度分布から軟
化融着帯の位置を確認したものである。
【００１０】これらの図からも明らかである様に、微粉
炭吹込み操業を行なった場合は、オールコークス操業時
に比べて高炉内の高い位置に軟化融着帯が形成されるこ
とを確認できる。一般に軟化融着帯が高炉上部に形成さ
れると、スリップ、棚吊り、吹き抜け等の炉況不安定現
象を起こすことが知られており、このことから、微粉炭
吹込み操業の行なわれる高炉の送風再開立ち上げ時に生
じる炉況悪化の主たる原因は、立ち上げ時における軟化
融着帯の形成位置にあると考えた。
炭吹込み操業を行なった場合は、オールコークス操業時
に比べて高炉内の高い位置に軟化融着帯が形成されるこ
とを確認できる。一般に軟化融着帯が高炉上部に形成さ
れると、スリップ、棚吊り、吹き抜け等の炉況不安定現
象を起こすことが知られており、このことから、微粉炭
吹込み操業の行なわれる高炉の送風再開立ち上げ時に生
じる炉況悪化の主たる原因は、立ち上げ時における軟化
融着帯の形成位置にあると考えた。
【００１１】そこで更に研究を進め、該軟化融着帯の形
成位置が前記（１）式によって求められる熱流比によっ
てどの様な影響を受けるかを追及したところ、図２に示
す様な結果を得た。即ち前記（１）式で決定される熱流
比は、高炉内に投入された装入物の昇温のし易さを示す
指標であり、その値が小さいほど装入物は昇温され易く
なる。即ち、休風直前の熱流比が低い程、送風再開立ち
上げ時に炉内装入物はより早く昇温され、高炉上部で軟
化・溶融されること、また、休風入り前の該熱流比が
０．８２未満の低い値であるときは、軟化融着帯の高さ
Ｈがかなり高くなるのに対し、該熱流比を０．８２以上
に制御してやれば、軟化融着帯の高さＨが低く抑えられ
ることをつきとめた。
成位置が前記（１）式によって求められる熱流比によっ
てどの様な影響を受けるかを追及したところ、図２に示
す様な結果を得た。即ち前記（１）式で決定される熱流
比は、高炉内に投入された装入物の昇温のし易さを示す
指標であり、その値が小さいほど装入物は昇温され易く
なる。即ち、休風直前の熱流比が低い程、送風再開立ち
上げ時に炉内装入物はより早く昇温され、高炉上部で軟
化・溶融されること、また、休風入り前の該熱流比が
０．８２未満の低い値であるときは、軟化融着帯の高さ
Ｈがかなり高くなるのに対し、該熱流比を０．８２以上
に制御してやれば、軟化融着帯の高さＨが低く抑えられ
ることをつきとめた。
【００１２】尚上記（１）式で熱流比を求めるに当た
り、高炉装入物の平均比熱は各装入原料の比熱と装入量
から算出することができ、平均密度は該装入量と炉内充
填容積から、また降下速度は高炉頂部に設けられた降下
速度計によって求めることができる。また高炉内ガスの
平均比熱は、羽口から吹き込まれる微粉炭と熱風および
炉内での還元反応によって生成するガス組成等から計算
によって求めることができ、またガス密度やガス流速
は、上記ガス組成と炉内容積から矢張り計算によって求
めることができる。尚ガス流速は、炉頂部に設けた流量
計によって求められる値から算出することも可能であ
る。
り、高炉装入物の平均比熱は各装入原料の比熱と装入量
から算出することができ、平均密度は該装入量と炉内充
填容積から、また降下速度は高炉頂部に設けられた降下
速度計によって求めることができる。また高炉内ガスの
平均比熱は、羽口から吹き込まれる微粉炭と熱風および
炉内での還元反応によって生成するガス組成等から計算
によって求めることができ、またガス密度やガス流速
は、上記ガス組成と炉内容積から矢張り計算によって求
めることができる。尚ガス流速は、炉頂部に設けた流量
計によって求められる値から算出することも可能であ
る。
【００１３】また、上記休風入り時の熱流比を制御する
に当たっては、該熱流比を求めるための簡便法として、
前記（２）式によって熱流比を求めることも可能であ
り、該（２）式によって前記（１）で求められる熱量比
ととほぼ同じ値を得ることができる。尚、上記（２）式
によって熱量比を算出するに当たり、ガス成分の比熱は
炉頂ガス温度によっても変わってくるので、当該温度も
加味したガス成分（即ちＣＯ、ＣＯ2 、Ｎ2 、Ｈ2 、Ｈ
2 Ｏ）毎の比熱を採用すべきであるが、炉頂ガス温度は
２００℃前後でそれほど変わらないので、実用化に当た
っては、各ガス成分の比熱として、ＣＯ：０．３１２ｋ
ｃａｌ／Ｎｍ3 ・ｄｅｇ、ＣＯ2 ：０．４１２ｋｃａｌ
／Ｎｍ3 ・ｄｅｇ、Ｎ2 ：０．３１１ｋｃａｌ／Ｎｍ3
・ｄｅｇ、Ｈ2 ：０．３０７ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ・ｄｅ
ｇ、Ｈ2 Ｏ：０．３４４ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ・ｄｅｇの固
定値を採用することにより、熱量比をほぼ正確に算出し
得ることを確認している。
に当たっては、該熱流比を求めるための簡便法として、
前記（２）式によって熱流比を求めることも可能であ
り、該（２）式によって前記（１）で求められる熱量比
ととほぼ同じ値を得ることができる。尚、上記（２）式
によって熱量比を算出するに当たり、ガス成分の比熱は
炉頂ガス温度によっても変わってくるので、当該温度も
加味したガス成分（即ちＣＯ、ＣＯ2 、Ｎ2 、Ｈ2 、Ｈ
2 Ｏ）毎の比熱を採用すべきであるが、炉頂ガス温度は
２００℃前後でそれほど変わらないので、実用化に当た
っては、各ガス成分の比熱として、ＣＯ：０．３１２ｋ
ｃａｌ／Ｎｍ3 ・ｄｅｇ、ＣＯ2 ：０．４１２ｋｃａｌ
／Ｎｍ3 ・ｄｅｇ、Ｎ2 ：０．３１１ｋｃａｌ／Ｎｍ3
・ｄｅｇ、Ｈ2 ：０．３０７ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ・ｄｅ
ｇ、Ｈ2 Ｏ：０．３４４ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ・ｄｅｇの固
定値を採用することにより、熱量比をほぼ正確に算出し
得ることを確認している。
【００１４】ところで、上記熱流比を高く制御するため
の一つの手段として、休風入り前における炉頂装入原料
のコークス比の増加量を少なくする手法（炉頂装入原料
のコークス比の増加量を抑えると、装入コークスの消失
割合が多くなって炉内装入原料の降下速度が速くなり、
その結果として熱流比が高まる）が考えられる。しかし
ながらこの手法を採用すると、休風期間中における炉内
温度の低下が補償できなくなり、送風再開立ち上げまで
の間に炉熱低下という最悪の事態を招く恐れが生じてく
る。そこで発明者らは、熱流比を効果的に高めることの
できる他の手段を模索して更に研究を続けた結果、微粉
炭吹込み量によって熱流比をうまく制御できることを知
った。
の一つの手段として、休風入り前における炉頂装入原料
のコークス比の増加量を少なくする手法（炉頂装入原料
のコークス比の増加量を抑えると、装入コークスの消失
割合が多くなって炉内装入原料の降下速度が速くなり、
その結果として熱流比が高まる）が考えられる。しかし
ながらこの手法を採用すると、休風期間中における炉内
温度の低下が補償できなくなり、送風再開立ち上げまで
の間に炉熱低下という最悪の事態を招く恐れが生じてく
る。そこで発明者らは、熱流比を効果的に高めることの
できる他の手段を模索して更に研究を続けた結果、微粉
炭吹込み量によって熱流比をうまく制御できることを知
った。
【００１５】即ち高炉内装入物の降下は、高炉下部の
羽口領域におけるコークスの燃焼・ガス化（消失）、
コークスのソリューションロス反応による消失、鉄鉱
石原料の溶融・液化による流下によって生じる。そして
羽口部から高炉内へ微粉炭を吹き込んだ場合は、微粉炭
と熱風との燃焼反応が優先的に進行するため、熱風量同
一の条件下では、上記に示した炉内装入コークスの消
失速度が著しく遅くなり、その結果として高炉内装入物
の降下速度が低下し、前記（１）式や（２）式で示され
る熱流比は減少してくる。
羽口領域におけるコークスの燃焼・ガス化（消失）、
コークスのソリューションロス反応による消失、鉄鉱
石原料の溶融・液化による流下によって生じる。そして
羽口部から高炉内へ微粉炭を吹き込んだ場合は、微粉炭
と熱風との燃焼反応が優先的に進行するため、熱風量同
一の条件下では、上記に示した炉内装入コークスの消
失速度が著しく遅くなり、その結果として高炉内装入物
の降下速度が低下し、前記（１）式や（２）式で示され
る熱流比は減少してくる。
【００１６】ところが、逆に休風入り前に羽口からの微
粉炭吹込み量を減少させると、上記とは逆に高炉下部の
羽口領域におけるコークスの燃焼消失が進み、その結果
として高炉内装入物の降下速度は速くなり、その結果と
して前記（１），（２）式で示される熱流比を高めに維
持することが可能となるのである。
粉炭吹込み量を減少させると、上記とは逆に高炉下部の
羽口領域におけるコークスの燃焼消失が進み、その結果
として高炉内装入物の降下速度は速くなり、その結果と
して前記（１），（２）式で示される熱流比を高めに維
持することが可能となるのである。
【００１７】このとき、羽口からの微粉炭吹込み量を減
少すると結果的に高炉内のトータル熱量が低減し、休風
時の炉内温度補償ができなくなるので、本発明では、減
少した当該微粉炭吹込み量に見合った量のコークスを炉
頂部から装入し、休風時の炉内温度補償を可能にしてい
る。
少すると結果的に高炉内のトータル熱量が低減し、休風
時の炉内温度補償ができなくなるので、本発明では、減
少した当該微粉炭吹込み量に見合った量のコークスを炉
頂部から装入し、休風時の炉内温度補償を可能にしてい
る。
【００１８】かくして本発明によれば、休風入り前に羽
口からの微粉炭吹込み量を減少すると共に、炉頂から装
入されるコークス量を増大することによって、休風時の
炉内温度補償を確保しつつ、熱流比を高めに維持して軟
化融着帯を高めに保つことができ、その結果、送風再開
立ち上がり時にスリップ、棚吊り、吹き抜け等の炉況不
安定現象を生じることなく、短時間で円滑に定常の操業
状態に復帰させることが可能となる。
口からの微粉炭吹込み量を減少すると共に、炉頂から装
入されるコークス量を増大することによって、休風時の
炉内温度補償を確保しつつ、熱流比を高めに維持して軟
化融着帯を高めに保つことができ、その結果、送風再開
立ち上がり時にスリップ、棚吊り、吹き抜け等の炉況不
安定現象を生じることなく、短時間で円滑に定常の操業
状態に復帰させることが可能となる。
【００１９】また、本発明者らがこれまでの多くの微粉
炭吹込み高炉操業で確認したところによると、微粉炭吹
込み量を変更した直後から見られる高炉内熱流比の変化
は図３に示す通りであり、微粉炭吹込み量の変更後約５
時間で熱流比はほぼ定常状態に達することを確認してお
り、従って、好ましくは高炉休風入りの少なくとも５時
間以上前に、羽口からの微粉炭吹込み量の減少とそれに
見合ったコークスの炉頂部からの装入を開始してやれ
ば、休風時における熱流比を確実に目標通りに設定する
ことが可能となる。
炭吹込み高炉操業で確認したところによると、微粉炭吹
込み量を変更した直後から見られる高炉内熱流比の変化
は図３に示す通りであり、微粉炭吹込み量の変更後約５
時間で熱流比はほぼ定常状態に達することを確認してお
り、従って、好ましくは高炉休風入りの少なくとも５時
間以上前に、羽口からの微粉炭吹込み量の減少とそれに
見合ったコークスの炉頂部からの装入を開始してやれ
ば、休風時における熱流比を確実に目標通りに設定する
ことが可能となる。
【００２０】図４は、前記した手法を採用して休風入り
時の熱流比と休風時間を変更し、その後送風を再開した
時の炉況安定性に及ぼす影響を示したグラフである。尚
これらの実験は、内容積４５５０ｍ3 の高炉実機を使用
し、いずれも微粉炭吹込み量を１５０ｋｇ／ｔ−銑鉄以
上とした場合の結果であるが、休風入りの５時間以上前
に羽口から吹き込む微粉炭を１５〜２５重量％減少する
と共に、その減少量に見合ったコークスを炉頂部から装
入し、熱流比を０．８２以上に制御した場合には、送風
再開時に円滑な立ち上がりが得られている。但し熱流比
が０．８９を超えると、送風再開立ち上げ時に炉熱低下
の恐れが生じてくるので、１５０ｋｇ／ｔ−銑鉄以上で
微粉炭吹込み操業を行なう際には、熱流比を０．８２〜
０．８９の間に維持することが望ましい。
時の熱流比と休風時間を変更し、その後送風を再開した
時の炉況安定性に及ぼす影響を示したグラフである。尚
これらの実験は、内容積４５５０ｍ3 の高炉実機を使用
し、いずれも微粉炭吹込み量を１５０ｋｇ／ｔ−銑鉄以
上とした場合の結果であるが、休風入りの５時間以上前
に羽口から吹き込む微粉炭を１５〜２５重量％減少する
と共に、その減少量に見合ったコークスを炉頂部から装
入し、熱流比を０．８２以上に制御した場合には、送風
再開時に円滑な立ち上がりが得られている。但し熱流比
が０．８９を超えると、送風再開立ち上げ時に炉熱低下
の恐れが生じてくるので、１５０ｋｇ／ｔ−銑鉄以上で
微粉炭吹込み操業を行なう際には、熱流比を０．８２〜
０．８９の間に維持することが望ましい。
【００２１】また図５は、多くの微粉炭吹込み高炉操業
実験（いずれも、微粉炭吹込み量は１５０ｋｇ／ｔ−銑
鉄以上）から、休風時間と溶銑温度降下量の関係を整理
して示したグラフであり、休風時間が１０時間以上４０
時間程度になると溶銑温度は約４０〜８０℃程度低下す
る。従って、休風入りの後送風再開立ち上げの際に、１
勤務単位（８時間）以内で早期に定常操業状態に回復さ
せるには、溶銑温度（即ち炉内温度）を１０℃／時間以
上の速度で昇温させる必要がある。
実験（いずれも、微粉炭吹込み量は１５０ｋｇ／ｔ−銑
鉄以上）から、休風時間と溶銑温度降下量の関係を整理
して示したグラフであり、休風時間が１０時間以上４０
時間程度になると溶銑温度は約４０〜８０℃程度低下す
る。従って、休風入りの後送風再開立ち上げの際に、１
勤務単位（８時間）以内で早期に定常操業状態に回復さ
せるには、溶銑温度（即ち炉内温度）を１０℃／時間以
上の速度で昇温させる必要がある。
【００２２】一方、送風再開後における溶銑温度回復速
度と熱流比の間には図６に示す様な関係があることを確
認しており、この図からも明らかである様に、実操業に
則して１０℃／時間以上の溶銑温度回復速度を確保する
には、熱流比を０．８５以下に抑えることが望ましく、
前記図２の結果を総合すると、休風入り時における熱流
比が０．８２〜０．８５の間に入る様に、羽口からの微
粉炭吹込み量と炉頂装入コークスの装入量を制御するこ
とによって、送風再開時における炉況不安定を効果的に
防止することができ、短時間で定常状態に復帰させるこ
とが可能となる。
度と熱流比の間には図６に示す様な関係があることを確
認しており、この図からも明らかである様に、実操業に
則して１０℃／時間以上の溶銑温度回復速度を確保する
には、熱流比を０．８５以下に抑えることが望ましく、
前記図２の結果を総合すると、休風入り時における熱流
比が０．８２〜０．８５の間に入る様に、羽口からの微
粉炭吹込み量と炉頂装入コークスの装入量を制御するこ
とによって、送風再開時における炉況不安定を効果的に
防止することができ、短時間で定常状態に復帰させるこ
とが可能となる。
【００２３】尚、羽口吹込み微粉炭の減量比率とそれに
見合った炉頂装入コークス量の好ましい値は高炉内容積
等によって変わってくるが、本発明者らの実験によれ
ば、３５００ｍ3 以上の大型高炉では、上記減量比率で
約１５〜２５％、減少量で２０〜５０ｋｇ／ｔ−銑鉄の
範囲が好ましい。尚、上記羽口吹込み微粉炭の減少量と
それに見合った炉頂装入コークス量の算出に当たって
は、両者の炭素量換算で求めるのではなく、単純に重量
で装入量を決めればよい。即ちコークスは、乾留により
炭素含有量を８８％程度に高められているのに対し、微
粉炭の炭素含有量は通常７０数％であり、炭素量自体は
かなり異なっているが、後者の微粉炭中には多量の水素
等が含まれており、両者はほぼ同等のを燃焼エネルギー
を有しているので、重量基準で両者の量を決めることに
よって本発明の目的を果たすことができる。
見合った炉頂装入コークス量の好ましい値は高炉内容積
等によって変わってくるが、本発明者らの実験によれ
ば、３５００ｍ3 以上の大型高炉では、上記減量比率で
約１５〜２５％、減少量で２０〜５０ｋｇ／ｔ−銑鉄の
範囲が好ましい。尚、上記羽口吹込み微粉炭の減少量と
それに見合った炉頂装入コークス量の算出に当たって
は、両者の炭素量換算で求めるのではなく、単純に重量
で装入量を決めればよい。即ちコークスは、乾留により
炭素含有量を８８％程度に高められているのに対し、微
粉炭の炭素含有量は通常７０数％であり、炭素量自体は
かなり異なっているが、後者の微粉炭中には多量の水素
等が含まれており、両者はほぼ同等のを燃焼エネルギー
を有しているので、重量基準で両者の量を決めることに
よって本発明の目的を果たすことができる。
【００２４】また本発明を実施するに当たっては、上記
の様に微粉炭吹込み量の減少に見合ったコークスを炉頂
部から装入するので、高炉燃料全体としての総エネルギ
ーは実質的に変わらないが、休風時の温度降下を見越し
て炉内温度を高めにし、あるいは送風再開時における定
常操業温度までの昇温復帰をより短時間で行なえる様に
する為、休風入り前の上記熱流比の制御と同時あるいは
その後で、コークス比の高められた装入原料を炉頂から
装入することは極めて有効であり、この場合のコークス
比の好ましい増加量は２〜３ｋｇ／ｔ−溶銑×休風時間
（ｈ）、より好ましくは２〜２．５ｋｇ／ｔ−銑鉄×休
風時間（ｈ）の範囲である。
の様に微粉炭吹込み量の減少に見合ったコークスを炉頂
部から装入するので、高炉燃料全体としての総エネルギ
ーは実質的に変わらないが、休風時の温度降下を見越し
て炉内温度を高めにし、あるいは送風再開時における定
常操業温度までの昇温復帰をより短時間で行なえる様に
する為、休風入り前の上記熱流比の制御と同時あるいは
その後で、コークス比の高められた装入原料を炉頂から
装入することは極めて有効であり、この場合のコークス
比の好ましい増加量は２〜３ｋｇ／ｔ−溶銑×休風時間
（ｈ）、より好ましくは２〜２．５ｋｇ／ｔ−銑鉄×休
風時間（ｈ）の範囲である。
【００２５】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、休
風入り前の微粉炭吹込み量を低減しその減少分をに応じ
て炉頂装入コークス量を増加し、それにより休風時の熱
流比を適正に制御することによって、送風再開立ち上げ
時における好ましくない軟化融着帯の上昇を抑えること
ができ、その結果として、スリップ、棚吊り、吹き抜け
等の炉況悪化現象を生じることなく、短時間のうちに正
常な操業状態に回復させることが可能となる。また上記
の制御に加えて、休風時の温度低下を補償するに足る高
コークス比の装入原料を炉頂部から投入する方法を併用
すれば、休風期間中の炉内温度の降下を可及的に抑える
と共に、送風再開立ち上げ時に炉内温度をより短時間で
定常操業温度まで高めることができる。
風入り前の微粉炭吹込み量を低減しその減少分をに応じ
て炉頂装入コークス量を増加し、それにより休風時の熱
流比を適正に制御することによって、送風再開立ち上げ
時における好ましくない軟化融着帯の上昇を抑えること
ができ、その結果として、スリップ、棚吊り、吹き抜け
等の炉況悪化現象を生じることなく、短時間のうちに正
常な操業状態に回復させることが可能となる。また上記
の制御に加えて、休風時の温度低下を補償するに足る高
コークス比の装入原料を炉頂部から投入する方法を併用
すれば、休風期間中の炉内温度の降下を可及的に抑える
と共に、送風再開立ち上げ時に炉内温度をより短時間で
定常操業温度まで高めることができる。
【図１】オールコークス操業および微粉炭吹込み操業を
採用した場合の、送風再開立ち上げ時における炉内温度
分布から求められる軟化融着帯の高さ位置を示す説明図
である。
採用した場合の、送風再開立ち上げ時における炉内温度
分布から求められる軟化融着帯の高さ位置を示す説明図
である。
【図２】休風入り前の熱流比が、送風再開立ち上げ時の
軟化融着帯高さに与える影響を示すグラフである。
軟化融着帯高さに与える影響を示すグラフである。
【図３】微粉炭吹込み操業において、微粉炭吹込み量を
変更した後に熱流比が安定化するまでの時間を示したグ
ラフである。
変更した後に熱流比が安定化するまでの時間を示したグ
ラフである。
【図４】休風入り時の熱流比と休風時間が、送風再開立
ち上げ時の炉況安定性に及ぼす影響を示したグラフであ
る。
ち上げ時の炉況安定性に及ぼす影響を示したグラフであ
る。
【図５】休風時間とその間の溶銑温度低下量の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図６】休風入り時の熱流比と溶銑温度回復速度の関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 吉田 康夫
兵庫県神戸市灘区灘浜東町２番地 株式
会社神戸製鋼所 神戸製鉄所内
(72)発明者 宮川 一也
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社
神戸製鋼所 加古川製鉄所内
(72)発明者 後藤 哲也
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社
神戸製鋼所 加古川製鉄所内
(72)発明者 門口 維人
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社
神戸製鋼所 加古川製鉄所内
(56)参考文献 特開 平８−277406（ＪＰ，Ａ)
特開 昭49−14311（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−33404（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−131107（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−116809（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−15905（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C21B 5/00 310
C21B 5/00 314
Claims (6)
- 【請求項１】 微粉炭吹込み操業が行なわれる高炉にお
いて、休風の後に送風を再開した時の炉況悪化現象を防
止する為の高炉の休風操業方法であって、休風入りの前
に、羽口からの微粉炭吹込み量を減少すると共に、炉頂
部から装入されるコークス量を増大することにより、下
記（１）式で定義される休風入り時の熱流比を高める方
向に制御することを特徴とする高炉の休風操業方法。 熱流比＝（高炉装入物の平均比熱×平均密度×降下速度）／ （高炉内ガスの平均比熱×ガス密度×ガス流速） …（１） - 【請求項２】 微粉炭吹込み操業が行なわれる高炉にお
いて、休風の後に送風を再開した時の炉況悪化現象を防
止する為の高炉の休風操業方法であって、休風入りの前
に、羽口からの微粉炭吹込み量を減少すると共に、炉頂
部から装入されるコークス量を増大することにより、下
記（２）式で定義される休風入り時の熱流比を高める方
向に制御することを特徴とする高炉の休風操業方法。 熱流比＝（高炉装入コークスの比熱×溶銑トン当たりのコークス装入量＋高 炉装入鉱石の比熱×溶銑トン当たりの鉱石装入量）／［溶銑トン 当たりの炉頂ガス放出量×Σ（各ガス成分の体積割合×各ガス成 分の比熱）］ …（２） - 【請求項３】 熱流比の制御を、休風入り前の少なくと
も５時間以上前から行なう請求項１または２に記載の休
風操業方法。 - 【請求項４】 定常操業時の微粉炭吹込み量が１５０ｋ
ｇ／ｔ−溶銑以上であるとき、休風入り時の前記熱流比
を０．８２〜０．８９の範囲に制御する請求項１〜３の
いずれかに記載の高炉の休風操業方法。 - 【請求項５】 高炉の休風時間が１０時間以上であると
き、休風入り時の前記熱流比を０．８２〜０．８５の範
囲に制御する請求項４に記載の高炉の休風操業方法。 - 【請求項６】 前記熱流比の制御と同時もしくはその後
に、休風時の温度低下を補償するに足る高コークス比の
装入原料を炉頂部から投入する請求項１〜５のいずれか
に記載の高炉の休風操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06868796A JP3465471B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 高炉の休風操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06868796A JP3465471B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 高炉の休風操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09256011A JPH09256011A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3465471B2 true JP3465471B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=13380915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06868796A Expired - Lifetime JP3465471B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 高炉の休風操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3465471B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100385138B1 (ko) * | 1998-12-21 | 2003-08-25 | 주식회사 포스코 | 재송풍작업에서미분탄밀도유지에의한고속증폭방법 |
| JP5434828B2 (ja) * | 2010-07-12 | 2014-03-05 | 新日鐵住金株式会社 | 高炉休風の立ち上げ方法 |
| CN103276124B (zh) * | 2013-05-29 | 2014-12-03 | 新兴铸管股份有限公司 | 高炉环保休复风方法 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP06868796A patent/JP3465471B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09256011A (ja) | 1997-09-30 |
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