JPH03104807A - 高炉の空炉吹卸し方法 - Google Patents

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） 本発明は高炉を吹卸す際、休風（送風停止）後から炉内
物を冷却のための炉内注水工事完了までの間に、炉内で
発生する可燃性ガスを燃焼除去すると共に１１Ｎ記注水
冷却後の炉内冷却水の排水を円滑に短時間で行うための
方法に関するものである。

（従来の技術） 高炉においては炉体各部の損耗が激しくなると、：ｉ，
Ｙ’＋，炉を改修する必要がある。

このような高炉の改修方法として、例えば、高炉内への
装入物（原燃料）の装入を停止する一方、羽口から供給
する送風（熱風）により、該高炉内装入物を燃焼・溶解
して、漸次装入物ベルを降下減尺させ（この際、高炉内
装入物レベルの降下により羽口からの送風量も順次減少
させる）、該羽口近傍の装入物の上面が羽口レベル位置
まで降下すると前記送風を停止（体風）し、その後、上
記高炉々」二部から冷却水を注水して高炉々内を冷却し
、この冷却が完了すると炉内に残留した残留物（注水冷
却水を含む）を排出し、炉体の取り壊しに着手する方法
がある。

しかし、休風ずる際、上記のように羽口レベル下方には
炉内物としての赤熱炉芯コークス、溶銑、スラグ等が残
っており、これらから可燃性ガスが感んに発生している
。しかも、注水冷却を開始するに｛よ休風後、直ちに高
炉々頂より注水可能な注水冷却工事を行わなければなら
ない。

この注水冷却工事は２時間程度が必要であるが、この間
に発生する前記可燃性ガスを燃焼除央ずる必要がある。

この可燃性ガスを燃焼除去するため、例えば、第３図に
示すように送風主管１に設けた吸引管２より休風と同時
に環状管１ｂ、送風支管１ａ、ブローパイブ１ｃ、羽口
３を通して外気（空気）を１１　１Ｅの炉内４に自然吸
引する方式がある（特公昭５’ｌ−／１８６０１号公報
）。

このように可燃性ガスを燃焼除去しっつ１｝；１記注水
冷却工事が完了すると、高炉々上Ｅｌ＜に設けた注水ノ
ズル（図示せず）から冷却水を注水して炉内物を冷却す
る。

そして、この冷却水は徐々に炉内４に溜まるが、所定レ
ベルになると、この溜まった冷却水を排出するが、この
排水は第４図に示すごとくブローバイプＩｃ，羽口３内
に設けた排水管５を通して行っている（特開昭４８−２
２３０７号公報）。

（発明が解決しようとする課題） ｊ７かし、前記注水冷却工事中炉内から発生する可燃性
ガスは常に一定しているのではなく、高炉々項ガスを盾
定温度に維持するために炉頂より噴霧している水が水滴
となって炉下部に降下し、炉下部の高温の炉内物とガス
化反応を起こして急激に増加する場合がある。

このガス化反応により炉内圧が変動する為、第３図に示
す前記外気自然吸引方式（特公昭５７，１８６０１号公
報）では炉内４への外気吸引量が大幅に変化して、未燃
焼の可燃性ガスが残ってガス爆発を惹起する危険性を含
んだものであった。

また、休風は炉内装入物の表面が羽口３レベルに達した
時に行うため高炉々内４は第２図に示すように羽口３レ
ベルより上方近傍の炉内装入物が形成した炉芯８ｂには
大小さまざまな粒径のコークスが主に堆積しており、上
記排水方式（特開昭４８−２２３０７号公報）の排水管
５で炉内４に溜まった注水冷却水を排出する際、この炉
芯８ｂのコークスが炉内冷却水の排出に伴って流されて
排水管５先端部５ａに集積し、排水管５を閉塞する。

このため、排水管５の後端に逆洗浄用の導水管７を設け
、この排水管５のバルブ７ａを開放することにより該排
水管５に水を圧送して排水管５内または先端部５ａに詰
まったコークスを吹飛ばした後、再度排水を開始するも
のであった。このため前記炉内冷却水の排出には長時間
を要する問題を有していた。

そこで、本発明は上記問題点である炉内４でのガス爆発
の危険性の発生及び注水冷却水の排水の長時間化を解消
するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記炉内ガス圧変動に打勝って外気を強制的に
負圧の炉内４に供給して可燃性ガスを燃焼除去してガス
爆発の危険性を排除すると共に、前記注水冷却後におけ
る炉内注水冷却水の排水阻害要因である炉芯８ｂの小粒
径コークスを燃焼除去し、該注水冷却水の排出を短時間
で行うものであり、 （１）高炉羽口より熱風を吹込みつつ、該羽口近傍の装
入物の上面を羽口レベルまで減尺して休風し、その後、
炉内装入物を注水冷却する高炉の空炉吹卸し方法におい
て、前記羽口に設けたブローパイプ内に挿入した外気吹
込み用ノズルから前記体風直後に外気を直接炉内に圧送
して炉内で発生する可燃性ガス及び小粒径コークスを燃
焼除去することを第Ｉの手段とするものである。

（２）前記手段（＋）において、前記ノズルからの外気
吐出流速を４　０　ｍ　／　ｓ以上とすることを第２の
手段とするものである。

（３）前記手段（１）において、前記ノズルからの外気
吐出方向を水平又は水平より下向きにし、且つ吐出流速
を１　２　０　ｍ　／　ｓ以上にしたこと第３の手段と
するものである。

（４）前記手段（１）〜（３）のいずれかにおいて、前
記ノズルを微粉炭、タール、オイル等の吹込みノズルと
することを第４の手段とするものである。

（作　用） 本発明者等は炉内ガス爆発の危険性がなく、注水冷却後
の冷却水を早期に排出するために種々実験・検討した結
果、■体風から注水冷却開始までの間に於ける炉内圧は
１　０　ｎｏｎＡｑ程度の変動を持ち、炉内４での異常
燃焼の発生（炉内ガス爆発）の危険性を有することなく
安定して炉内４で燃焼除去する為には、その変動下にお
いても炉内４に所定量の外気を安定して送給する必要が
ある。

更に■注水冷却完了後の前記排水管５からの注水冷却水
の排出を阻害する原因は粗粒径のコークスの間に１０ｍ
ｍ以下の小粒径コークスが詰まり、水冷却水の流通を悪
化するものである。

これは第２図に示すように通常の高炉操業時における炉
芯８ａの堆積角θ　ａは６０度程度であり、しかも高炉
高さ方向に堆積した装入物の荷重により押し固められて
いる。

一方、吹卸し操業時は前記のように炉内装入物のレベル
の降下に従って羽口３からの熱風吹込み噴が前記のよう
に送風停止に近づくに従って漸減するため、羽口３から
の熱風吐出速度は該熱風吹込み！ａに比例して漸減する
。

これにより羽口先に形成されるレースウエー（空間部）
が順次小さくなる。

この結果、吹卸し操業時の炉芯８ｂはその裾野が広がる
（炉壁側に近づく）と共に高さも低くなり、休風時は該
炉芯８ｂの堆積角θ　ｂは３０度保度にもなっているも
のである。

さらに、この吹卸し操業時に形成された炉芯８ｂは高炉
高さ方向における装入物の荷重も殆ど架かっていないこ
とから、非常に流動し易い状態で堆積している。

この様な状態で堆積しているｉｉｊ記排水管先端５ａ近
傍の炉芯８ｂのコークスが注水冷却後における冷却水排
出の際、冷却水の流れに伴って流され、羽口３に設けた
排水管５の先端５ａに集積して排水を阻害するものと思
われる。

本発明はこれらを基にしてなされたものであって、炉内
で発生する最大量の可燃性ガスを燃焼し、且つ、炉芯８
ｂの小粒径コークスを燃焼するに必要な空気量を羽口３
に連結したブローバイブｌｃに設けた外気吹込みノズル
！０より外気を常に安定して吹込む（圧送）ものである
。

これにより、前記のように炉内圧が変動しても、略一定
量の外気を炉内に安定的に吹込んで、炉内の可燃性ガス
を燃焼除去して炉内４での異常燃焼（爆発等）の発生を
防止すると共に前記吹卸し操業時に形成した流動性に富
む炉芯８ｂの＃熱小拉径コークスを燃焼除去して、注水
冷却水の排水時に排水管５の先端５ａ部へのコークス詰
まりを防止するものである。

次に、前記羽口３からの外気吐出流速とコークス層内の
外気到達位置との関係を試験炉を使って調査した結果を
第５図に示す。

この第５図から外気吐出流速を４０ｍ／ｓ以上にすると
内容積が４０００ｍ’〜５０００ｍ’級の高炉において
は前記炉芯８ｂのコークス層内を通して通常の高炉操業
時に形成した炉芯８ａ部近傍まで外気を送給することが
可能となることが判明した。

これにより、該炉芯８ｂ表層部のみならず層内部で炉芯
８ａの近傍にある小粒径コークスを燃焼除去することが
出来るので、注水冷却水の排水時に炉芯８ｂの層内部ま
で該注水冷却水の流れに伴って流出したとしても排水管
５のコークス詰まりが発生することが無い。

また、この外気をブローパイプＩＣに設けた小径の外気
吹込ノズルから羽口３内面に衝突することなく炉内４に
送給することにより、 送風支管１ａを通して羽口３より直接送給するのに比し
て同一外気供給量であれば炉芯８ｂの層内部で炉芯８ａ
近傍まで外気を供給できる。

更に、ノズルＩＯからの外気噴射方向を羽日水平レベル
より下方に向け、その外気吐出流速を１２０ｍ／ｓ以上
にすると、羽日水平レベルより下方にある炉芯８ｂのコ
ークスを遠方に吹飛ばすと共に小粒径のコークスは前記
同様に燃焼除去するので、その部分の炉芯８ｂに羽口水
平レベルより下方に掘れ込んだ窪みを形成することがで
きる。

これにより、吹卸し時に形成した炉芯８ｂのコークスが
注水冷却水の排出の際に、冷却水の流れに伴って羽口３
方向に移動して来たとしても前記羽口先空間の下方に掘
れ込んだ部分に流入して、注水冷却水を排出している排
出管５の先端５ａ部に集積することがなくなり、排出管
５からの排水を円滑にするので更に好ましい。

又、外気吹込みノズルとして、各高炉が通常操業時等に
使用していた例えばオイル、タール、微粉炭等の吹込み
バーナーを流用することが経済的、時間的にも有利であ
り好ましい。

（実施例） 本発明の実施例を表１に従来例と共に示す。

この実施例を第ｌ図を参照し、従来例を第３図を参照し
つつ説明する。

まず、実施例１は４０本の羽口３の各々から微粉炭をブ
ローパイプＩＣに挿入した微粉炭吹込ノズル１０、つま
りバーナーより吹込みつつ操業していた高炉を吹卸す場
合の例である。

ブローバイプｌｃには水平線となす角θがｌＯ度下向き
としたバーナーを取付けており、更に羽］］３は水平線
に対して５度下向きに取付けてる。

このためバーナーの延長線Ｈは羽口３内面に接すること
なく炉内の装入物に当接している。

上記４０本の羽口３の内、略等間隔で位置する２７本の
羽口３のブローパイプｌｃに設けたバーナーでの外気吹
込みは第１表に示すように炉内への装入物の装入を停止
して２時間後から羽口３より送風する熱風を減少（減風
）したのに合わせて開始した。

この際、外気は微粉炭吹込装置の分配器の上流側に設け
た希釈器（共に図示せず）より導入した。

（尚、バーナーから吹込んでいた微粉炭は炉内への装入
物の装入を停止してから１．５時間後に吹込を中止した
）。

そして、羽口３近傍の装入物の表面レベルが羽口レベル
に達した際に、該羽口３から送風している熱風を停止（
体風）し、その後、注水冷却工事を行った。

そして、注水冷却工事が完了した時点で前記バーナーか
らの外気吹込を停止し、その直後に窒素吹込みを行い、
注水冷却準備のための防爆措近を施した。

又、この注水冷却工事中、残りの１３本の羽口３におい
て、該羽口３からブローパイプＩｃを抜出して■バーナ
ーの取外し、■ブローパイプＩｃ内への排水管５の挿入
、■ブローパイプＩｃと排水管５間へのシール部材１１
の設置を順次行った後、再びブローパイプＩｃを羽口３
に装着した（第４図）。そして、高炉々上に設けた注水
管ｌ２から炉内注水して炉内物の冷却を行った。

また注水を開始して所定時間後、前記バーナーからの窒
素吹込みを停止した。

さらに炉内物が冷却した時点で前記注水管ｌ２からの注
水を停止して注水冷却を完了した。

この注水冷却完了後、炉内冷却水は第４図の排水管５に
設けたバルブ５ｂを開放して排水した。

また、実施例２は羽口３の各々からオイルをブローバイ
プＩｃに設けたオイル吹込ノズルｌＯより吹込みつつ操
業していた高炉を吹卸す場合の例である。

この際、実施例１とは微粉炭吹込ノズルをオイル吹込ノ
ズルに変えたもので、その他の条件は同一である。

この実施例１，２を具体的に表１に従来例と共に示す。

尚、この従来例は第３図に示すように、特公昭５７−４
８６０１号公報で提案の方式で高炉を吹卸す場合のモデ
ル試験の例で、送風主管ｌに設けた吸引管２より外気を
羽口３から炉内４に自然吸引した場合である。

この表から解かるように、炉頂ガスの可燃性ガス量が従
来例に比して、大幅に低下すると共にその変動幅も大幅
に減少した。

さらに、炉内注水冷却水の単位時間当たりの排水量も従
来に比して大幅の向上し、逆洗も殆ど必要が無くなった
。

尚、本実施例では前記吹込みノズル１０から外気を水平
より下向きに吹込んだが、本発明はこれに限ることなく
水平方向に吹込んでもよく、更に該ノズル１０からの外
気吹込み開始は休風直後からとしてもよい。

表　　　１ （効果） 以」二説明したように、本発明によると休風後から炉内
に冷却水を注水して炉内物の冷却を開始するまでの間に
安定して略一定量の外気を炉内に送給して、炉内で発生
する可燃性ガスを安定して燃焼除去するので、ガス爆発
を惹起する危険性が全く無くなる。

さらに、注水冷却後の炉内冷却水を排水する排水管の詰
まりの原因となる小粒径コークスを燃焼除去するので、
円滑に排水することが可能となり、排水時間を大幅に短
縮する事が出米、延いては、吹卸し時間を短縮できる等
の多大の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概略図、第２図は炉内の炉芯
コークスの概略図、第３図は従来例の概略図、第４図は
炉内に溜まった注水冷却水を排出するための概略図、第
５図は外気吹込みノズルの外気吐出流速とコークス層内
の外気到着位置の関係を示す図である。 送風主管 送風支管 環状管 ブローバイブ 吸引管 羽口 炉内 排水管 外気吹込みノズル 出 願 人 新日本製鐵株式会社 Ｓｔ図 第５図 一．→４ま艷〜ｈ咄２ ＝３９一

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）高炉羽口より熱風を吹込みつつ、該羽口近傍の装
   入物の上面を羽口レベルまで減尺して休風し、その後、
   炉内装入物を注水冷却する高炉の空炉吹卸し方法におい
   て、前記羽口に設けたブローパイプ内に挿入した外気吹
   込み用ノズルから前記休風直後に外気を直接炉内に圧送
   して炉内で発生する可燃性ガス及び小粒径コークスを燃
   焼除去することを特徴とする高炉の空炉吹卸し方法。
2. （２）前記ノズルからの外気吐出流速を４０ｍ／ｓ以上
   としたことを特徴とする特許請求の範囲（１）記載の高
   炉の空炉吹卸し方法。
3. （３）前記ノズルからの外気吐出方向を水平又は水平よ
   り下向き方向にし、且つ吐出流速を １２０ｍ／ｓ以上にしたことを特徴とする特許請求の範
   囲（１）記載の高炉の空炉吹卸し方法。
4. （４）前記ノズルを微粉炭、タール、オイル等の吹込み
   用ノズルとしたことを特徴とする特許請求の範囲（１）
   〜（３）のいずれかに記載の高炉の空炉吹卸し方法。