JPH0160522B2 - - Google Patents
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- JPH0160522B2 JPH0160522B2 JP24090885A JP24090885A JPH0160522B2 JP H0160522 B2 JPH0160522 B2 JP H0160522B2 JP 24090885 A JP24090885 A JP 24090885A JP 24090885 A JP24090885 A JP 24090885A JP H0160522 B2 JPH0160522 B2 JP H0160522B2
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- Japan
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- water
- amount
- cooling
- furnace
- water injection
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
(イ) 産業上の利用分野
本発明は高炉吹卸し時の冷却方法に関するもの
である。 (ロ) 従来の技術 従来、改修、あるいは部分補修などで高炉を休
止する場合、減尺吹卸しに伴う炉頂温度の急上
昇、可燃然ガスの発生などから、送風羽口より高
いレベルで炉内装入物を残留させて吹き卸し、そ
の後頂部より散水などにより注水冷却を行つてい
た。しかし、このような方法では冷却に長時間を
要し、大量の冷却水を使用することになる。ま
た、装入物の掻出し、運搬の作業などに大きな労
力を必要とするため、上記工程に多くの日数を要
していた。 このため、最近経費の節減と工期短縮を目的と
して送風羽口レベルまで減尺吹卸した後、送風羽
口などから空気、蒸気あるいは注水を行い、炉内
の雰囲気ガスを監視しながら爆発を防止して冷却
することが提案され実施されている。このような
技術として、例えば特開昭57−171606号公報に示
されるように、炉内装入物を注水により下部から
上部へ順番に強制冷却し、冷却に伴つて発生する
水性ガスを炉内で逐時燃焼させて消火冷却する方
法などがある。 (ハ) 発明が解決しようとする問題点 一般に高炉は吹き卸し後改修するため事前に工
事計画を立てる。この工事計画において、炉内残
留物の処理は長期間を要するため要員計画上、お
よび生産計画上等からその期間を精度よく設定す
ることは重要となるものである。 しかし、冷却にはガス爆発の危険が伴うので、
安全のために実績よりもはるかに多量の冷却水と
時間を設定するのが一般的であつた。 本発明は、このような事情に鑑み、安全にて冷
却水量を減らして冷却時間を短縮し、しかも冷却
時間を精度よく推定する冷却方法を提供するもの
である。 (ニ) 問題点を解決するための手段及び作用 本発明の構成は、注水冷却における期間を、(イ)
水と底部残留物（主にコークスとスラグ）との化
学反応量から冷却水の抜熱量を求める期間（注水
前期）と、(ロ)上記化学反応が終り水が底部に貯水
開始後の抜熱量を求める期間（注水後期）に分け
ることにより精度の高い冷却時間および冷却水の
設定を可能としたものである。 すなわち、(イ)の注水前期に関しては、羽口レベ
ルまで減尺吹卸した後、外気と遮断（これは送風
羽口を閉塞することによつて充分遮断できる）す
ることによつてO2による発熱を防止し、水性ガ
ス反応を高めて冷却効果を高めるものである。 第１表は、注水された水がガス化する場合の反
応を水を主体に整理して示したものであり、注水
冷却の前記においては、水は３種
である。 (ロ) 従来の技術 従来、改修、あるいは部分補修などで高炉を休
止する場合、減尺吹卸しに伴う炉頂温度の急上
昇、可燃然ガスの発生などから、送風羽口より高
いレベルで炉内装入物を残留させて吹き卸し、そ
の後頂部より散水などにより注水冷却を行つてい
た。しかし、このような方法では冷却に長時間を
要し、大量の冷却水を使用することになる。ま
た、装入物の掻出し、運搬の作業などに大きな労
力を必要とするため、上記工程に多くの日数を要
していた。 このため、最近経費の節減と工期短縮を目的と
して送風羽口レベルまで減尺吹卸した後、送風羽
口などから空気、蒸気あるいは注水を行い、炉内
の雰囲気ガスを監視しながら爆発を防止して冷却
することが提案され実施されている。このような
技術として、例えば特開昭57−171606号公報に示
されるように、炉内装入物を注水により下部から
上部へ順番に強制冷却し、冷却に伴つて発生する
水性ガスを炉内で逐時燃焼させて消火冷却する方
法などがある。 (ハ) 発明が解決しようとする問題点 一般に高炉は吹き卸し後改修するため事前に工
事計画を立てる。この工事計画において、炉内残
留物の処理は長期間を要するため要員計画上、お
よび生産計画上等からその期間を精度よく設定す
ることは重要となるものである。 しかし、冷却にはガス爆発の危険が伴うので、
安全のために実績よりもはるかに多量の冷却水と
時間を設定するのが一般的であつた。 本発明は、このような事情に鑑み、安全にて冷
却水量を減らして冷却時間を短縮し、しかも冷却
時間を精度よく推定する冷却方法を提供するもの
である。 (ニ) 問題点を解決するための手段及び作用 本発明の構成は、注水冷却における期間を、(イ)
水と底部残留物（主にコークスとスラグ）との化
学反応量から冷却水の抜熱量を求める期間（注水
前期）と、(ロ)上記化学反応が終り水が底部に貯水
開始後の抜熱量を求める期間（注水後期）に分け
ることにより精度の高い冷却時間および冷却水の
設定を可能としたものである。 すなわち、(イ)の注水前期に関しては、羽口レベ
ルまで減尺吹卸した後、外気と遮断（これは送風
羽口を閉塞することによつて充分遮断できる）す
ることによつてO2による発熱を防止し、水性ガ
ス反応を高めて冷却効果を高めるものである。 第１表は、注水された水がガス化する場合の反
応を水を主体に整理して示したものであり、注水
冷却の前記においては、水は３種
【表】
類の反応のいずれかによりガス化する。その結果
同じ1tonの水でもその冷却効果、すなわち抜熱量
や発生ガスの量に差が生じる。それらの反応の発
生比率は注水量によつて変化するが、各々は注水
比、すなわち累積注水重量を補正炉芯残留コーク
ス重量で除したものの関数で表される。それらの
関数を同じ第１表の右側の欄に示した。（こゝで、
補正炉芯残留コークスとは、炉内残留コークス重
量と残留スラグの重量に0.8に掛けて足し合わせ
た重量を言う。） 第２図は反応発生比率と注水比の関係を示した
もので、第１表で示した反応式との反応は高
温でしか起こらないが、これらが零になる時点、
すなわち100℃では注水比−1.7附近で反応式の
反応である水蒸気の発生も急速に減少し、注水は
炉底に貯水が始まることが異なる二つの高炉の実
積から判つた。 (ロ)の注水後期に関しては、前期の注水完了時
点、すなわち100℃から炉内残留物を掻出し作業
ができる約70℃まで冷却できる水量と注水時間を
算出するものである。その水量は炉内残留物が完
全に水没させる容積であれば約70℃まで直冷却さ
れるものであり、前期と同様二つの高炉の実積か
ら、炉体ボツシユ中段乃至ボツシユ上端の炉内の
空間容積と等しい水量である。 従つて、全注水冷却時間（分）Ｔは下記の(1)式
によつて求めることができる。 Ｔ＝Qa／Va＋Qb／Vb ……(1) 但しQa：注水前期所要水量（ton） Va：注水前期の平均注水速度（ton／
min） Qb：注水後期所要水量（ton） Vb：注水後期の平均注水速度（ton／
min） 上記(1)式の注水前期所要水量Qaは前記説明し
た如くであるが、下記の(2)式で求めることができ
る。 Qa＝（Ｃ＋Ｓ）×1.7 ……(2) 但しＣ：炉内残留コークス量（ton） Ｓ：炉内残留スラグ量×0.8（ton） このように本発明は、注水冷却における水の化
学反応量から冷却水の抜熱量を求め、精度の高い
冷却時間の設計を可能とならしめるものである。
すなわち羽口レベルまで減尺吹卸した後、羽口を
閉塞して外気と遮断し注水冷却する場合は、注水
された水は単に気化して潜熱を奪うのみならず高
温のコークスと反応してCOガス、CO2ガス、H2
ガスを発生し、さらに大きな吸熱反応を起す。そ
のため、水の抜熱量は単に水蒸気に気化する熱だ
けで爆発を防止した安全代を見込んだ注水量計画
よりもはるかに少量で済むことになる。しかも注
水前期所要水量が高い精度で推定でき、この時点
で可燃性ガスの発生は殆んど止むことになるの
で、発生ガス組成の爆発限界外制御のため、ある
程度抑制されていた注水量を、後期の注水量で一
気に増加することが可能となり、注水冷却時間が
大巾に短縮できる等の作用となるものである。 (ホ) 実施例 本発明の実施例は内容積3240m3の高炉改修にお
いて実施した。第１図に示すように高炉１の炉内
装入残留物２を各送風羽口３のレベルまで減尺操
業し、この状態で吹止めした。 次いで、各送風羽口３を閉塞して外気と遮断し
た。炉頂に設けた複数ノズルを具えた注水管４よ
り散水冷却を行つた。残留物２と反応し蒸発した
ガスは炉頂のガス上昇管５より大気へ放散するよ
うにした。 このとき炉内残留物２は約1800tonであつたの
で補正炉芯残留コークスを算出し、前記(2)式より
注水前期所要水量Qaを求め、また炉体ボツシユ
中段レベルまでの貯水６、すなわち注水後期所要
水量Qbを算出し、前記(1)式により全注水冷却時
間Ｔを設定し前述の要領に基づいて注水を行つ
た。 その結果、累計2000tonの水量と、注水冷却時
間22時間で、炉内残留物２を掻出し作業に必要な
温度70℃以下に設定通りほぼ無事に完了すること
ができた。 これに対し、従来は略同じ内容積の高炉におい
て、羽口レベルまで減尺吹卸し、送風羽口を開放
して炉頂から散水冷却したが、冷却水の炉内での
反応を事前に推定できなく、また水蒸気に気化す
る熱だけで爆発危険の安全側で設定したため、累
計注水量は3200tonと30時間の注水時間を要した。 このように、本実施例では従来に比べ、注水量
で約40％強節約でき、冷却時間で約30％短縮が可
能となつた。 (ヘ) 効果 以上の説明から明らかのように、本発明の方法
は、高炉吹卸し後の炉内残留物に対し、冷却時
間、水量を正確に予測できるから、高炉改修の作
業計画、工期短縮に役立ち、また冷却水量の節減
に効果を発揮する。さらに冷却時の炉内でのガス
爆発の危険が解消されて作業の安全、炉体の保護
にも大きな効果を発揮する等の効果を奏するもの
である。
同じ1tonの水でもその冷却効果、すなわち抜熱量
や発生ガスの量に差が生じる。それらの反応の発
生比率は注水量によつて変化するが、各々は注水
比、すなわち累積注水重量を補正炉芯残留コーク
ス重量で除したものの関数で表される。それらの
関数を同じ第１表の右側の欄に示した。（こゝで、
補正炉芯残留コークスとは、炉内残留コークス重
量と残留スラグの重量に0.8に掛けて足し合わせ
た重量を言う。） 第２図は反応発生比率と注水比の関係を示した
もので、第１表で示した反応式との反応は高
温でしか起こらないが、これらが零になる時点、
すなわち100℃では注水比−1.7附近で反応式の
反応である水蒸気の発生も急速に減少し、注水は
炉底に貯水が始まることが異なる二つの高炉の実
積から判つた。 (ロ)の注水後期に関しては、前期の注水完了時
点、すなわち100℃から炉内残留物を掻出し作業
ができる約70℃まで冷却できる水量と注水時間を
算出するものである。その水量は炉内残留物が完
全に水没させる容積であれば約70℃まで直冷却さ
れるものであり、前期と同様二つの高炉の実積か
ら、炉体ボツシユ中段乃至ボツシユ上端の炉内の
空間容積と等しい水量である。 従つて、全注水冷却時間（分）Ｔは下記の(1)式
によつて求めることができる。 Ｔ＝Qa／Va＋Qb／Vb ……(1) 但しQa：注水前期所要水量（ton） Va：注水前期の平均注水速度（ton／
min） Qb：注水後期所要水量（ton） Vb：注水後期の平均注水速度（ton／
min） 上記(1)式の注水前期所要水量Qaは前記説明し
た如くであるが、下記の(2)式で求めることができ
る。 Qa＝（Ｃ＋Ｓ）×1.7 ……(2) 但しＣ：炉内残留コークス量（ton） Ｓ：炉内残留スラグ量×0.8（ton） このように本発明は、注水冷却における水の化
学反応量から冷却水の抜熱量を求め、精度の高い
冷却時間の設計を可能とならしめるものである。
すなわち羽口レベルまで減尺吹卸した後、羽口を
閉塞して外気と遮断し注水冷却する場合は、注水
された水は単に気化して潜熱を奪うのみならず高
温のコークスと反応してCOガス、CO2ガス、H2
ガスを発生し、さらに大きな吸熱反応を起す。そ
のため、水の抜熱量は単に水蒸気に気化する熱だ
けで爆発を防止した安全代を見込んだ注水量計画
よりもはるかに少量で済むことになる。しかも注
水前期所要水量が高い精度で推定でき、この時点
で可燃性ガスの発生は殆んど止むことになるの
で、発生ガス組成の爆発限界外制御のため、ある
程度抑制されていた注水量を、後期の注水量で一
気に増加することが可能となり、注水冷却時間が
大巾に短縮できる等の作用となるものである。 (ホ) 実施例 本発明の実施例は内容積3240m3の高炉改修にお
いて実施した。第１図に示すように高炉１の炉内
装入残留物２を各送風羽口３のレベルまで減尺操
業し、この状態で吹止めした。 次いで、各送風羽口３を閉塞して外気と遮断し
た。炉頂に設けた複数ノズルを具えた注水管４よ
り散水冷却を行つた。残留物２と反応し蒸発した
ガスは炉頂のガス上昇管５より大気へ放散するよ
うにした。 このとき炉内残留物２は約1800tonであつたの
で補正炉芯残留コークスを算出し、前記(2)式より
注水前期所要水量Qaを求め、また炉体ボツシユ
中段レベルまでの貯水６、すなわち注水後期所要
水量Qbを算出し、前記(1)式により全注水冷却時
間Ｔを設定し前述の要領に基づいて注水を行つ
た。 その結果、累計2000tonの水量と、注水冷却時
間22時間で、炉内残留物２を掻出し作業に必要な
温度70℃以下に設定通りほぼ無事に完了すること
ができた。 これに対し、従来は略同じ内容積の高炉におい
て、羽口レベルまで減尺吹卸し、送風羽口を開放
して炉頂から散水冷却したが、冷却水の炉内での
反応を事前に推定できなく、また水蒸気に気化す
る熱だけで爆発危険の安全側で設定したため、累
計注水量は3200tonと30時間の注水時間を要した。 このように、本実施例では従来に比べ、注水量
で約40％強節約でき、冷却時間で約30％短縮が可
能となつた。 (ヘ) 効果 以上の説明から明らかのように、本発明の方法
は、高炉吹卸し後の炉内残留物に対し、冷却時
間、水量を正確に予測できるから、高炉改修の作
業計画、工期短縮に役立ち、また冷却水量の節減
に効果を発揮する。さらに冷却時の炉内でのガス
爆発の危険が解消されて作業の安全、炉体の保護
にも大きな効果を発揮する等の効果を奏するもの
である。
第１図は実施例における本発明の説明図で高炉
の縦断面図、第２図は本発明の説明図で注水比と
反応発生比率の関係図である。 １……高炉、２……炉内残留物、３……送風羽
口、４……注水管、５……ガス上昇管、６……貯
水。
の縦断面図、第２図は本発明の説明図で注水比と
反応発生比率の関係図である。 １……高炉、２……炉内残留物、３……送風羽
口、４……注水管、５……ガス上昇管、６……貯
水。
Claims (1)
- １ 炉内装入物を送風羽口レベルまで減尺吹卸し
た炉内残留物に対し、外気を遮断して注水冷却
し、冷却水が前記炉内残留物と反応して殆んど蒸
発完了するまでの反応熱量から必要水量と注水時
間を算出した前記と、注水が殆んど炉底に貯留
し、前記炉内残留物を水没させるまでの必要水量
と注水時間を算出した後期との合計からその注水
量および注水時間を設定して注水することを特徴
とする吹卸し高炉の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60240908A JPS6299407A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 吹卸し高炉の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60240908A JPS6299407A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 吹卸し高炉の冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6299407A JPS6299407A (ja) | 1987-05-08 |
| JPH0160522B2 true JPH0160522B2 (ja) | 1989-12-22 |
Family
ID=17066461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60240908A Granted JPS6299407A (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 吹卸し高炉の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6299407A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5381698B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2014-01-08 | 新日鐵住金株式会社 | 高炉の炉内冷却方法 |
-
1985
- 1985-10-28 JP JP60240908A patent/JPS6299407A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6299407A (ja) | 1987-05-08 |
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