JPH0225508A

JPH0225508A - 高炉操業方法

Info

Publication number: JPH0225508A
Application number: JP17539288A
Authority: JP
Inventors: Chisato Yamagata; 山縣　千里; Yoshio Kajiwara; 梶原　義雄; Shinichi Suyama; 須山　真一
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1988-07-14
Publication date: 1990-01-29
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPH064887B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、高炉の炉底耐火物の損耗を防止する高炉操
業方法に関する。

（発明の詳細な説明）近年、銑鉄コスト低減の観点から、高炉の長寿命化が重
要な課題となっており、高炉操業法に幾多の改良が加え
られ、その寿命も１０年を越えるに到っている。

高炉の寿命を左右する要因の一つに炉内耐火物の損耗が
ある。耐火物の損耗が進行すると、炉体鉄皮に亀裂・溶
損が生じ、ついには溶銑が流出するに到り高炉−代の寿
命を終える。

そこで、炉内耐火物の損耗部を補修するため、種々の方
法が堤案されている０例えば、シャフト部については、
耐火物損耗部位まで装入物を減尺し休風して補修する方
法が一般に行われており、炉下部のベリ一部およびボン
シュ部の補修は、羽口レベルまで装入物を減尺して吹止
め、１か月間程度の短期間で損耗部を補修し、再送風す
る中間補修方法が欧米において実施されている。しかし
、炉底部の羽目レベルより下部の耐火物の損傷は、上記
した中間補修方法では、完全に復旧することができない
。

一方、高炉寿命を延長する上において、炉底側壁耐火物
の残存厚さを知ることが極めて重要である。耐火物残存
厚さの測定方法として、例えば、■炉底側壁の円周方向
に一定間隔をおいて配置した温度計と、高さ方向に多段
に設置した温度計の測定値に基づいて予測する方法、■
炉底側壁部および炉底底部の温度測定値をもとに、炉床
の湯流れ伝熱モデルを用いて、炉底耐火物の浸食ライン
を推定する方法（鉄と鋼、　Ｖｏｌ、７０．２２２４〜
２２３１頁）、■現場操業の日常管理として広く行われ
ている炉体の各位置の温度を連続的に計測し、その温度
変化パターンから耐火物の損耗を予測する方法、等があ
る。

上記のような測定方法により、炉底側壁耐火物の損耗が
Ｗ！認された場合には、従来においては、損耗部の冷却
を強化すると共に、高炉装入原料中のＴｉ０１量を増加
する方法が行われている。通常、高炉へのＴｉ０ｇ装入
量は３〜４　Ｋｇ／ｐ、　ｔ　（ｐ、　ｔは銑鉄１ト、
のこと）であるが、炉底耐火物の損耗が認められる場合
には、１０Ｋｇ／ｐ、　を程度まで増量する。

ＴｉＯｘは高炉内で還元されて溶銑中に移行すると共に
、一部はＴｉＮとＴｉＣの固溶体、いわゆる赤銅色のチ
タンベアとなる。この固溶体は融点が２０００°Ｃ以上
と高いため、炉底側壁耐火物の損耗部に固着し、損耗部
を保護することが、高炉解体調査等の結果から分かって
いる。しかし、ＴｔＣｈ量を増加すると、溶銑中のＴｉ
含有量および溶滓中のＴｔＯｚ含有量が上昇するため、
溶滓の粘度が上がる（重見彰利、製銑ハンドブック、地
人書館、２４４〜２４７頁）、その結果、溶銑および溶
滓の排出が円滑に行われなくなり、高炉減風回数の増加
を余儀なくされ、計画出銑量の未達成およびコークス比
を増加させるなどの問題がある。

高炉に装入されるＴｉ０ｔＪｉは、通常焼結鉱原料に配
合されるＴｉ０ｉを含有する砂鉄量を変えて調整されて
いる。また炉底側壁の損耗が確認され、Ｔｉ０ｚ装入量
の増加が必要な場合には、Ｔｉ１ｔ含有量の高いイルミ
ナイト粉を焼結鉱原料に配合することにより、高炉への
Ｔｉ０ｚ装入量の増加を図っている。

しかし、焼結鉱主原料の平均粒度は２〜４　ｍｍ。

副原料の平均粒度は０．５〜２ｍ−であるのに対し、イ
ルミナイト粉の平均粒度は０．１ｍｍ前後と細粒である
ため、イルミナイト粉の増量にともなって、焼結パレッ
トの通気性を阻害する。そのため、ベツド層厚の減少を
余儀なくされ、焼結鉱の生産率の低下を来すと共に、粉
コークスやコークス炉ガスなどの燃料原単位および電力
原単位の上昇を招くなどの問題がある。

このような状況下にあって、ＴｉＯ２含有粉体の改良さ
れた高炉添加方法が、特開昭６０−２２８６１１２号公
報において開示された。この方法は、イルミナイト等の
Ｔｉ（ｈ含有粉体を高炉の送風羽口から直接吹き込むも
のである。しかしなから、この方法には次のような欠点
がある。すなわち、（１）羽口から吹き込まれたイルミナイト等のＴｉＯ□
含有扮含有大体分は、羽口近傍を滴下する溶銑および溶
滓に捕捉され、出銑や出滓に伴って高炉外に排出される
ため、炉底側壁耐火物の損耗部に固着するＴｉ化合物の
歩留が低い。

（２）羽口からＴｉ０ｚ含有扮体を吹き込むことにより
、羽口近傍の通液性が悪化すると共に、高炉炉床郡全体
の通液性も悪くなって、コークス比の上昇および出銑量
の低下を来す。

（発明が解決しようとする課題）この発明の目的は、銑鉄製造コストの低減のために、炉
内耐火物の損耗を防止して高炉寿命の延長を図るもので
あって、炉底側壁耐火物の損耗部へのＴｉｅｓ化合物の
固着歩留を向上させて損耗の進行を止め、一方において
、コークス比の悪化および出銑量の低下を来すことのな
い高炉操業方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、高炉炉内耐火物の損耗防止について種々
検討を重ねた結果、（ａ）高炉羽口からＴｉＯア含有含有粉石粉き込むに際
し、適正粒度のコークスを、ベル式装入装置やベルレス
式装入装置とは別に設けたコークス装入手段により高炉
の炉頂中心部に装入すれば、炉心部コークス層の通液性
が確保され、炉床半径方向の溶銑と溶滓分布が変化し、
羽口近傍を滴下する溶銑および溶滓の流れが相対的に減
少する・（ｂ）その結果、羽口近傍を滴下する溶銑およ
び溶滓によるＴｉＯ□の捕捉比率が低減するため、炉底
側壁耐火物の損耗部へのＴｉ化合物の固着歩留が向上す
る。

（Ｃ）そして、炉心部の通液性がよくなって炉床部平均
の通液性が悪化しないため、コークス比の上昇および出
銑量の低下を来さない。

などの貴重な知見を得、この発明を成すに到った。

即ち、この発明の要旨は「高炉の炉底側壁に設置された
温度計の測定値が所定温度を越え、炉底側壁耐火物の損
耗が確認された場合に、ＴｉＯ□含有粉体を羽口から吹
き込むと共に、粒径３０〜５抛−のコークスを高炉の炉
頂中心部に装入する高炉操業方法」および「高炉の炉底
側壁の円周方向に一定の間隔で設置された複数の温度計
の内、それらの測定値が所定温度を越え、側壁耐火物の
損耗がＩｉ！認された方位の羽口からＴｉＯ□含有粉体
を吹き込むと共に、粒径３０〜５０＋＋ｍのコークスを
高炉の炉頂中心部に装入する高炉操業方法」にある。

（作用）以下、本発明の高炉操業方法を寓施する場合について説
明する。第１図は、ベル式装入装置を有する高炉の略式
断面図であって、図中１０は高炉本体、　１１は炉頂部
、　１２は炉底部であり、１３は小ベル。

１４は大ベル、１５は羽０．１６は温度計、１７は炉底
側壁耐火物である。このような高炉において、炉底部に
設けられた温度計１６によって、炉底側壁耐火物１７の
損耗が確認されると、Ｔｉ島金含有粉体吹き込みが行わ
れる。

ＴｉＯ□含有粉体の吹き込みは、次のようにして行う、
サービスタンク１に貯蔵されたＴｉＣｈ含を粉体は、中
間タンク２を経由して吹き込みタンク３に導入される。

吹き込みタンク３のＴｉ０１ｉ有粉体は、タンク３底部
から導入された気体４によって流動化され、キャリヤー
ガス５によって輸送され、分配器６を経て羽口１５に取
りつけられた吹き込みノズル７を介して高炉内に吹き込
まれる。それと同時に、炉頂部１１に設けられたベル式
装入装置（小ベル１３および大ベル１４から構成される
）を使用せずに、別に設けられたコークス装入装置８（
ホッパー８８および装入管８ｂで構成されている）によ
って、粒径３０〜５０ＩＩＩｍのコークスが高炉炉頂中
心部に装入される。

また、炉底側壁耐火物の損耗が均一に生ずるとは限らな
いので、その場合には、所定温度を越えた方位の羽口部
のみからＴｉ０１ｉ有粉体が吹き込まれる。ここにおい
て、コークス粒径の上限を５０ｍ５以下とするのは、中
心部に装入されるコークスの近傍には鉱石が存在せず、
ソルーシ３ンロスによる劣化を受けないためであり、コ
ークス粒径の下限を３０１以上とするのは、炉下部にお
けるコークス層の通液性を確保するためである。そして
炉心部に装入されるコークスの世は、全高炉装入量の１
〜５重量％程度が好ましい。また、前記ＴｉＯ□含有粉
体としては、イルミナイト、砂鉄、アナターゼ、ルチル
等の粉体を使用できる。そして、それらの粒度は、粉体
の吹き込み方法、吹き込み看（供給速度）、キャリヤー
ガスと粉体の割合などに応して適宜定めればよい。

なお、第１図において、吹き込みタンク３はブロータン
ク式のものを示したが、これに限らず、例えばロータリ
ーフィーダー弐のものでもよい。

また分配器６は必要に応じて複数個あるいは多段に設置
してもよい。

以上の説明は、ベル式高炉の場合であるが、ベルレス式
高炉の場合には、第２図に示すように、コークス装入装
置８によって、コークスは旋回シェード１８の下方の炉
頂中心部に装入される。ＴｉＯ２含有粉体の装入系統は
、ベル式高炉の場合と全く同じであるので説明は省略す
る。

（実施例）以下、本発明の高炉操業方法を内容積５０５０ｍ’の高
炉において実施した場合について説明する。

第１表にその操業条件および結果を示す。この表には比
較のために従来法も合わせて記載している。

なお同表において、ベースとは炉底耐火物のｌｉ耗が生
していない場合の操業状態を示している。この実施例で
使用したＴｉｅｚ含存粉体はイルミナイト扮であり、そ
の成分組成および粒度は、それぞれ第２表および第３表
のとおりである。

さて、本発明法の場合、第１表に示すように、炉底側壁
耐火物の最高温度が１７４”Ｃに達したとき、第１図に
示すような吹き込み装置によって、５か所の羽口からイ
ルミナイト粉を合計で２０００Ｋｇ／ｈ吹き込んだ、同
時にコークス装入装置から粒径３０〜５０ｍ−のコーク
スを８．９を八で炉頂中心部に装入した。このような操
業を６日間継続したところ、炉底側壁の最高温度は６０
°Ｃ以下になり、ベース操業と同程度に落ち着いた。こ
の場合のＴｉＯ□化合物の炉底耐火物への固着歩留は１
５％であった０本発明法による操業の場合、第１表から
分かるように、残銑量がベース操業に比べ僅かに増加し
たが、送風圧変動指数、スリップ回数、コークス比、出
銑量においては、はとんどベース操業と変わらなかった
。

従来法では、炉底温度の最高温度が１７２℃に達したの
で、５か所の羽口からイルミナイト粉を合計で２０００
Ｋｇ／ｈで吹き込んだ、この状態で操業を続けたところ
、側壁耐火物温度が６０°Ｃまで低下するのに１４日間
を要した。この場合のＴｔＯｘ化合物の固着歩留は５％
と低かった。従来法による操業では、残銑量が２００ｔ
／ｄ、残滓量が７０　ｔ／ｄと大幅に悪化した。また、
送風圧変動指数、スリップ回数、コークス比、出銑量と
も、ベース操業に比較して悪くなった。

（以下、余白）（発明の効果）以上、説明したように、本発明の高炉操業方法によれば
、短期間で効率よく、かつ、高炉操業に悪影響を与える
ことなく、炉底側壁耐火物の保護ができて高炉の長寿命
化が実現され、銑鉄製造コストの低減が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の高炉操業方法を実施する場合のＴｉ
Ｏ２含有粉体およびコークスの装入装置を備えたベル式
高炉の略式断面図、第２図は、本発明の高炉操業方法を実施する場合のＴｉ
Ｏ＊含有粉体およびコークスの装入装置を備えたベルレ
ス式高炉炉頂部の略式断面図、である。１はサービスタンク、２は中間タンク、３は吹き込みタ
ンク、４は気体、５はキャリヤーガス６は分配器２７は
吹き込みノズル、８はコークス装入装置、１０は高炉本
体、１１は炉頂部、１２は炉底部、１３は小ベル、１４
は大ベル、１５は羽口１１６は温度計、１７は炉底側壁
耐火物。 −＋）；禅２０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高炉の炉底側壁に設置された温度計の測定値が所
定の温度を越え、炉底側壁耐火物の損耗が確認された場
合に、ＴｉＯ＿２含有粉体を送風羽口から吹き込むと共
に、粒径３０〜５０ｍｍのコークスを高炉の炉頂中心部
に装入することを特徴とする高炉操業方法。（２）高炉
の炉底側壁の円周方向に一定間隔で設置された複数の温
度計の内、それらの測定値が所定温度を越え、炉底側壁
耐火物の損耗が確認された方位の送風羽口からＴｉＯ＿
２含有粉体を吹き込むと共に、粒径３０〜５０ｍｍのコ
ークスを高炉の炉頂中心部に装入することを特徴とする
高炉操業方法。