JP5326116B2 - Hot metal separation method in blast furnace discharge - Google Patents
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Description
この発明は、高炉の出銑口から高炉出銑樋に排出(出銑)された溶銑滓を、溶銑とスラグとに分離させる方法において、溶銑がスラグ回収用の滓樋へ流れ込むのを防ぐことにより、溶銑・滓の分離性を向上させるのに好適な、溶銑滓の分離方法に関する。 The present invention prevents the molten iron from flowing into the slag recovery dredger in the method of separating the molten iron discharged (unloaded) from the blast furnace outlet into the molten iron and slag. Thus, the present invention relates to a hot metal separation method suitable for improving the separation property of hot metal and hot metal.
高炉は、原料である鉄鉱石や焼結鉱等を、コークスにより還元して溶銑を製造する設備である。この高炉による溶銑の製造の際、原料中に含まれる脈石成分(アルミナ、シリカ、マグネシアなど)も溶滓として同時に生成するため、高炉下部にある出銑口からは、溶銑と溶滓とが混在した状態の溶銑滓が高炉出銑樋(以下、単に「出銑樋」という)に排出されることになる。 A blast furnace is a facility for producing hot metal by reducing iron ore, sintered ore, etc., which are raw materials, with coke. During the production of hot metal using this blast furnace, the gangue components (alumina, silica, magnesia, etc.) contained in the raw material are also generated simultaneously as hot metal. The mixed hot metal is discharged to the blast furnace output (hereinafter simply referred to as “extraction”).
この溶銑滓は、出銑樋中で比重差を利用して溶滓(以下、「スラグ」という、上層)と溶銑(下層)とに分離し乍ら、この出銑樋の下流側に配設されているスキンマーによって、スラグは、該スキンマーよりも炉体側に設けられた滓はね、滓樋を通って水砕スラグ製造設備もしくはドライピットで徐冷滓として回収され、一方、溶銑は、スキンマーの下をくぐり、溶銑樋を通ってトピードカーに排出される。 The hot metal is separated into hot metal (hereinafter referred to as “slag”, upper layer) and hot metal (lower layer) using the specific gravity difference in the output, and is arranged downstream of the output. The slag is recovered as a slow-cooled slag in the granulated slag production facility or dry pit through the slag, which is provided on the furnace body side of the skinmer, and the molten iron is It passes under and is discharged into the topped car through hot metal.
このようにして回収されたスラグは、路盤材やセメント、コンクリート用骨材等として使用されるが、そのスラグ中にもし、溶銑(銑鉄)が混ざっていると、錆が発生したり、粉砕に要する時間が長くなる等の品質の低下を招いたり、水砕スラグの製造時に、水蒸気爆発を引き起こす可能性がある。そのため、溶銑滓からスラグと溶銑とに完全に分離する技術を開発することが重要と考えられている。 The slag collected in this way is used as roadbed material, cement, aggregate for concrete, etc. If slag is mixed with hot metal (pig iron), rust is generated or crushed. There is a possibility that quality will be degraded such as a longer time required, or that a steam explosion may occur during the production of granulated slag. Therefore, it is considered important to develop a technology that completely separates hot metal from slag and hot metal.
例えば、特許文献1は、高炉出銑大樋上流の溶銑滓流中に、適当な隙間を作るようにダンパーを設け、流速の速い幅方向中央部の勢いを止めて沈静化し、スラグ中に混在した溶銑を沈降し易くすることによって溶銑の滓樋への流入を防止する方法を開示している。
また、特許文献2は、流速の速い大樋幅方向中央部の溶融スラグ表層流を上堰で堰き止め、大樋幅方向の流速分布を均一にして、溶融スラグ中に分散する溶銑を沈降させる方法を開示している。
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載の方法は、近年の高炉内圧の高圧化に伴い、高炉出銑口からの溶銑滓出銑の流速が増大し、高炉の開口時や出銑初期などの溶銑滓が出銑樋に突沸しやすく、出銑滓流の乱れが大きい環境下では、十分な対策を提供するものとはなっておらず、依然として溶銑滓流の湯面の波打ち現象や、層流化阻害が起こるため、溶銑が滓樋入口(以下、「滓はね部」とも言う。)を乗り越えて、滓樋中に流れ込んでしまうという大きな問題があった。
However, the method described in
そこで、本発明は、高炉出銑口からの溶銑滓の出銑に伴う、出銑樋における湯面の乱れを防ぎ、かつ層流化を促進することにより、溶銑が滓はね部を乗り越えて滓樋中に流入するのを防ぐことで、溶銑滓の分離性の向上を図る技術の確立を目的とする。 Therefore, the present invention prevents the molten iron surface from being disturbed in the tapping process accompanying the tapping of molten iron from the blast furnace tapping port, and promotes laminarization, so that the molten iron gets over the spear splashing part. The purpose is to establish a technology to improve the separability of hot metal by preventing it from flowing into the iron.
従来技術が抱えている上述した課題を克服し、本発明の上記目的を実現する方法として、本発明は、高炉の出銑口から排出された溶銑滓を、出銑樋の下流に設けられたスキンマーを介して、比重差によって溶銑とスラグとに分離し、スラグは滓樋に排出する一方、溶銑は溶銑樋に排出して溶銑とスラグの分離を図る方法において、上記スキンマーの上流側に位置する高炉出銑樋中の、上記滓はね部から、それと対向する側の高炉出銑樋内側壁に向かって、高炉出銑樋の幅方向に突設した溶銑レベル抑制用ダンパーが設けられていることを特徴とする高炉出銑樋における溶銑滓の分離方法を提案する。 As a method of overcoming the above-mentioned problems of the prior art and realizing the above object of the present invention, the present invention is provided with hot metal discharged from the blast furnace outlet at the downstream of the brewery. In the method of separating the hot metal and slag through the skinmer due to the difference in specific gravity, the slag is discharged into the hot metal, while the hot metal is discharged into the hot metal to separate the hot metal and the slag, it is located upstream of the skinmer. in blast furnace Dezukutoi that, from the slag splashing unit therewith toward selfish blast furnace out Zukutoinai sidewall opposite sides, and the molten iron level suppression damper which projects in the width direction of the blast furnace tapping trough is provided We propose a method for separating hot metal from blast furnace discharge.
なお、本発明においては、前記溶銑レベル抑制用ダンパーは、その上面が滓樋底部レベル以下となるように配置されること、前記溶銑レベル抑制ダンパーは、その下面と溶銑樋内底面との間に、潜り空間が設けられていること、前記溶銑レベル抑制用ダンパーは、上記滓樋と対向する側の溶銑樋内側壁との間に切通しが設けられていること、前記切通しの溶銑樋幅方向長さは、上記溶銑樋幅の1/2〜4/5であること、および前記溶銑レベル抑制用ダンパーは、それの溶銑滓流れ方向の長さが、上記滓樋の幅よりも大きいことにより、好ましい解決手段を提供することができる。 In the present invention, the hot metal level suppressing damper is disposed such that the upper surface thereof is below the hot metal bottom level, and the hot metal level suppressing damper is disposed between the lower surface and the hot metal inner bottom surface. A diving space is provided; the hot metal level suppressing damper is provided with a cutout between the hot metal inner wall on the side facing the hot metal; and the length of the cutout in the hot metal width direction. The length of the hot metal level suppressing damper is 1/2 to 4/5 of the hot metal width, and the length of the hot metal flow direction is larger than the width of the hot metal, A preferred solution can be provided.
上述した要旨構成を採用した本発明によれば、下記のような効果が得られる。即ち、本発明は、滓樋入口に高炉出銑樋中に溶銑レベル抑制用ダンパーを設けることによって、溶銑滓流からの安定した層流化(溶銑とスラグとの2層流化)を促すことができる。とりわけ、本発明によれば、出銑口開口時や炉況が安定していない時の乱れの大きい出銑流の流速を速やかに沈静化して整流に変化させると共に、滓はね部付近の、高炉出銑口からの溶銑滓の噴出・突沸に伴う湯面の乱れをも防ぐと共に、溶銑レベルの上昇を抑えて溶銑の滓樋への流れ込みを防ぐことができ、ひいては、溶銑滓の分離性を向上させることができる。 According to the present invention employing the above-described summary configuration, the following effects can be obtained. That is, the present invention promotes stable laminar flow (two laminar flow of molten iron and slag) from the molten iron flow by providing a damper for suppressing the molten iron level during the blast furnace discharge at the molten iron inlet. Can do. Especially, according to the present invention, with varying promptly subsided to rectify the flow velocity of the large tapping stream turbulence when Dezukuguchi open mouth or during furnace situation is not stable, near slag splashing portion In addition to preventing hot metal turbulence associated with hot metal jetting and bumping from the blast furnace outlet, it is possible to prevent the hot metal from flowing into the hot metal by suppressing the rise of the hot metal level. Can be improved.
以下に、この発明の実施形態の一例を図面を用いて説明する。図1(a)は、本発明の方法を実施するための高炉出銑樋1の全体を示す平面図であり、図1(b)は、滓樋入口部の拡大平面図である。また、図2は滓樋入口部の部分断面図である。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig.1 (a) is a top view which shows the whole of the
一般に、高炉出銑樋1による溶銑滓の分離方法は、高炉出銑口から排出された溶銑滓を、高炉出銑樋1を流れる間に層流化させ乍ら、スキンマー3部で比重差によってスラグと溶銑とに分離し、スラグについては、滓はね部4aに導いて滓樋4に流出させ、一方、溶銑については、ダンパー形のスキンマー3の下方を潜らせて溶銑樋5に導くことで分離排出させることによる。
In general, the hot metal separation method using the
本発明では、上記溶銑滓の分離方法において、前記スキンマー3の上流側にある高炉出銑樋1中の滓樋4入口付近、即ち前記滓はね部4aから、それと対向する側の高炉出銑樋内側壁7に向かって、溶銑レベル抑制用ダンパー6を配置したところに特徴がある。この溶銑レベル抑制用ダンパー6は、図1(a)および(b)に示したように配設されるものであって、滓はね部4aから対向する側の高炉出銑樋内側壁7に向かって、溶銑滓の流れを遮るように高炉出銑樋1の幅方向に立設されるものである。
In the present invention, in the hot metal separation method described above, in the vicinity of the inlet of the blast furnace 4 in the
この溶銑レベル抑制用ダンパー6の採用により、溶銑滓の流れが、その表層で一時的に堰き止められて、その流速が沈静化し、滓はね部4a付近における出銑による溶銑滓湯面の乱れ(波打ち)が抑制される。その結果、溶銑滓からの溶銑とスラグとの分離を促進することができる。
By using this damper 6 for suppressing the hot metal level, the hot metal flow is temporarily blocked at the surface layer, the flow velocity is calmed down, and the hot metal surface is disturbed by the hot metal in the vicinity of the hot
なお、前記溶銑レベル抑制用ダンパー6は、図2に示したように、その上面11が滓樋底レベル10以下の、高炉出銑樋1内の溶銑とスラグとの境界面に位置するように設置されているため、溶銑レベル抑制用ダンパー6の下方にある溶銑の滓樋4への流入を抑える作用を担い、溶銑滓が乱流を生じていても溶銑の滓樋4への流入を確実に防ぐのに有効に働く。
As shown in FIG. 2, the hot metal level suppressing damper 6 has an upper surface 11 positioned at the boundary surface between the hot metal and the slag in the
また、前記溶銑レベル抑制用ダンパー6は、図2に示したように、その下面と溶銑樋内底面との間に、スラグをスキミングした残りの溶銑流のみを流すための潜り空間が設けられているものである。この潜り空間は、該溶銑レベル抑制用ダンパー6の出銑樋1深さ方向厚み6cの調整によってスラグの混入を防ぐ一方、溶銑の滓樋4への流れ出しを防ぐのに効果的な大きさの空間にすることが求められる。
Further, as shown in FIG. 2, the hot metal level suppressing damper 6 is provided with a dive space between the lower surface and the inner bottom surface of the hot metal for flowing only the remaining hot metal flow skimmed with the slag. It is what. This submerged space has a size that is effective for preventing slag from mixing into the hot metal 4 while adjusting the
溶銑レベル抑制用ダンパー6によって一時的に堰き止められる溶銑滓の流れは、円滑に層流化し乍ら、スラグと溶銑とに分離され、その後、スラグは、溶銑レベル抑制用ダンパ6ーと高炉出銑樋内側壁7との隙間である切通し9および溶銑レベル抑制用ダンパー6上方を通って滓樋4に排出される。一方、溶銑は溶銑レベル抑制用ダンパー6下方を潜った後、または溶銑レベル抑制用ダンパー6と高炉出銑樋内壁7との隙間である切通し9を通った後、スキンマー3下方を抜けて溶銑樋5に流出する。
The hot metal flow temporarily blocked by the hot metal level suppressing damper 6 is smoothly laminarized and separated into slag and hot metal, and then the slag is discharged from the hot metal level suppressing damper 6 and the blast furnace. It is discharged to the gutter 4 through the cut-out 9 that is a gap with the gutter
なお、前記切通し9は、過剰な溶銑滓流に伴う溶銑レベル抑制用ダンパー6付近に滞在する溶銑を、円滑に下流側に導き、溶銑レベル抑制用ダンパー6上面を超えるスラグを、溶銑の混入なく滓樋4中に導いて流入させるのに効果がある。なお、この切通し9の出銑樋幅方向長さ9aは、出銑樋幅1aの1/2〜4/5の長さとすることが推奨される。これは、切通し9が小さくなりすぎると、この溶銑レベル抑制用ダンパー6による効果が得られず、かえって溶銑レベル抑制用ダンパー6が堰となって溶銑滓の整流化、層流化を阻害し、溶銑が溶銑レベル抑制用ダンパー6を越えて滓樋4へ流れ込むおそれが生じるためである。すなわち、溶銑レベル抑制用ダンパー6の出銑樋幅方向長さ6bを、出銑樋幅1aの1/2以下とすることにより、溶銑が該溶銑レベル抑制用ダンパー6を超えることがない。また、溶銑レベル抑制用ダンパー6の出銑樋幅方向長さ6bは、少なくとも出銑樋幅1aの1/5とすることにより、溶銑滓の整流化、層流化効果を発揮させることができる。
The cut-out 9 smoothly guides the hot metal staying in the vicinity of the hot metal level suppressing damper 6 due to excessive hot metal flow to the downstream side, and allows the slag exceeding the upper surface of the hot metal level suppressing damper 6 to be mixed without hot metal being mixed. It is effective to guide it into the tub 4 and let it flow. In addition, it is recommended that the
また、本発明においては、溶銑の滓樋4への流れ込みを抑制し、スラグの滓樋4への円滑な流れを確保するため、図1(b)に示したように、溶銑レベル抑制用ダンパー6の溶銑滓流れ方向長さ6aを、滓樋幅4bよりも大きくして、スラグ分離機能を高めることが推奨される。
Further, in the present invention, in order to suppress the inflow of hot metal into the hot metal 4 and to ensure a smooth flow of slag into the hot metal 4, as shown in FIG. It is recommended that the hot metal flow direction length 6a of 6 be larger than the
さらに、図2に示したように、前記溶銑レベル抑制用ダンパー6の設置位置と、溶銑レベル抑制用ダンパーの出銑樋深さ方向厚み6cは、この厚み6c範囲に溶銑と溶滓との界面が存在するように設定することが好ましい。これは、溶銑レベル抑制用ダンパー6の設置位置が低すぎると、その表層において溶銑滓湯面の乱れ(波打ち)を十分に抑制することができず、一方、溶銑レベル抑制用ダンパー6の設置位置が高すぎると、溶銑レベル抑制用ダンパー6が堰となって溶銑滓の整流化および層流化を阻害し、溶銑が溶銑レベル抑制用ダンパー6上方に流れ込んで、スラグ中へ溶銑が混入するおそれがあるからである。即ち、溶銑レベル抑制用ダンパー6の出銑樋深さ方向厚み6c範囲に、溶銑と溶滓の界面が存在すれば、溶銑レベル抑制用ダンパー6の整流化、層流化効果を安定させることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 2, the installation position of the hot metal level suppressing damper 6 and the
この発明に係る高炉出銑樋における溶銑滓の分離方法は、鋳床面積が狭い場合や、高炉からの出銑速度が速い場合に好適に利用することができる他、他の同様の施設を有する溶融金属処理施設への適用が可能である。 The method for separating hot metal in the blast furnace discharge according to the present invention can be suitably used when the cast iron floor area is small or when the discharge speed from the blast furnace is high, and has other similar facilities. It can be applied to molten metal processing facilities.
1 高炉出銑樋
1a 出銑樋幅
1b 出銑樋底レベルから滓樋底レベルまでの長さ
2 高炉出銑口
3 スキンマー
4 滓樋
4a 滓はね部
4b 滓樋幅
5 溶銑樋
6 溶銑レベル抑制用ダンパー
6a 溶銑レベル抑制用ダンパー 溶銑滓流れ方向長さ
6b 溶銑レベル抑制用ダンパー 出銑樋幅方向長さ
6c 溶銑レベル抑制用ダンパー 出銑樋深さ方向厚み
7、8 高炉出銑樋内側壁
9 切通し
9a 切通しの出銑樋幅方向長さ
10 滓樋底レベル
11 溶銑レベル抑制用ダンパー上面
1 Blast Furnace Outlet 1a Outgoing Width 1b Length from Outgoing Bottom Level to
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