JPH03281711A

JPH03281711A - 高炉操業法

Info

Publication number: JPH03281711A
Application number: JP7893590A
Authority: JP
Inventors: Morimasa Ichida; 一田　守政; Kenji Tamura; 健二田村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-12-12

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）本発明は高炉操業法に関するものである。

（従来の技術）高炉内の装入物の降下挙動すなわち炉壁近傍の混合層や
停滞層の形成挙動に及ぼす高炉の内壁面形状の影響が大
きいことが文献に報告されている。たとえば、鉄と鋼６
９（１９８３１４，Ｓ６１では、シャフト部に数段の突
起物を設置した場合に炉壁近傍に混合層が形成されるた
め炉壁近傍のガス流速が増加することが報告され、鉄と
鋼７１　ｆ１９８５１４．ｓ７５では、炉腹部以下の炉
下部に突起物を設置した場合に突起物直重の炉壁近傍に
停滞層が形成されることが報告されている。一方、高炉
は火入れ以降の稼働年数の経過に伴い、炉体レンガの損
耗・脱落により、内壁面形状の高さ方向および円周方向
の不均一化が進行する。このような内壁面形状の乱れは
炉壁近傍に混合層や停滞層を形成させ、高炉操業を不安
定化するため、高炉に内壁面形状の乱れが発生した場合
には、その都度内壁面形状の不均一な乱れを種々の補修
技術により修理することが一般的に実施されている。そ
して、特公昭６３−３１５２３号公報では、現在の補修
技術ではきわめて修理困難な炉腹部以下の炉下部に内壁
面形状の乱れが発生した場合には、炉壁近傍の叶ｅ／Ｃ
ｏｋｅを大きくすることにより、炉壁近傍に形成される
停滞層を縮小できることが開示されている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、従来実施されている補修方法では、高炉寿命の
中期から末期の炉体レンガの損耗・脱落により内壁面形
状の高さ方向および円周方向の不均一化が進行した場合
には、休風時の補修の実施回数が大幅に増加し、補修費
用の増大と補修材料のロスによる炉内への持ち込み粉の
増大に起因する休風からの送風立ち上げ時の通気トラブ
ルの発生の問題があり、高炉の安定操業維持のための根
本的な解決策とはなっていない、そして、前述の特公昭
６３−３１５２３号公報の方法では、オールコークス操
業のように炉壁近傍のＱｒ２／Ｃｏｋｅを大きくできな
い操業の場合には有効な手段となりえないという問題点
がある。

（課題を解決するための手段）本発明は、高炉内のシャフト下部から朝顔部の範囲の炉
壁近傍に炉中心に向かって前後進可能な突起物を設置し
、該突起物の水平方向の突出し長さを調整することによ
り炉壁近傍の装入物の降下速度および熱流比を制御する
ことを特徴とする高炉操業法、ならびに、高炉内のシャ
フト下部から朝顔部の範囲の炉壁近傍に炉中心に向がっ
て前後進可能な突起物を設置し、該突起物の水平方向の
突出し長さを調整することにより装入物が降下する稼働
面のプロフィルを制御することを特徴とする高炉操業法
である。

（作　用）本発明は、現状では高炉の安定操業にとって問題とされ
ている内壁面形状の乱れを逆に積極的につくり、かつそ
の内壁面形状の乱れを調整することにより装入物が降下
する稼働面プロフィルを制御し、さらに炉壁近傍での装
入物の降下速度および熱流比を制御するものである。す
なわち、高炉操業上、従来問題とされてきた内壁面形状
の乱れ、特に突起物をシャフト下部から朝顔部の範囲の
炉壁近傍に設置し、その突起物の水平方向の突出し長さ
を調整することにより、シャフト下部から朝顔部の範囲
の炉壁近傍に厚みの小さい停滞層を形成させ、炉下部の
熱損失を減少させることが可能となる。さらに、炉壁近
傍の装入物の降下速度を小さくすること、すなわち装入
物をゆっくり降下させることにより、熱的に最も厳しい
炉下部での装入物と高温の還元ガスとの熱交換の時間を
長くすることができる。

（実施例）本発明者らは、第２図に示すような縦断面の構造をもち
、現実の高炉のｌ／２０程度の大きさの模型装置を使用
して実験を行った。この模型装置の炉床径は３４５５１
ｍであり、炉腹径は３７９Ｉｌ１１１、羽口からシャフ
ト上端までの有効高さは１２１７ｍｍであった。また、
横型装置の前面には、コークスや擬似鉱石（固液の流量
比および充填物の密度が実際の高炉の条件と近似するよ
うに調整した易融合金とステアリン酸の混合物）の降下
と溶融の挙動を観察できるように耐熱性のガラスを装着
した。

コークス６および擬似鉱石７は、横型装置上部のベル８
からムーバブルアーマ９を介して交互に層状に装入され
た。他方、　１８０℃の加熱空気を装置下部の１８本の
羽口１０から吹込み、擬似鉱石７を溶融滴下させた。溶
融物は、炉床に溜められた後に、出銑口１１から排出さ
れた。コークスは、レースウェイ１２直下に設けた６台
のロータノフィーグ１３によって下部ポツパーに運ばれ
、さらにチューブラコンベア１４によって密閉庫内に排
出された。この高炉模型装置において、炉内の温度状態
、通気性、壁面近傍の応力状態およびガス流れを検出す
るため、温度計、圧力計および熱！ａ風速計を、それぞ
れ炉壁面あるいは炉内に設置し、装入物の降下状態を検
出するため、等時間線用のトレーサーとして着色コーク
スを装入した。

第１図は駆動式の突起物を示す図であり５１はｌ（炉中部に向かって水平方向に前後進が可能な突起物であ
り、２はレンガおよびステーブ、３は鉄皮、４は炉内、
そして５はその突起物の駆動装置である。シャフト下部
および炉腹部の円周方向に、第１図に示すような炉中心
に向かって水平方向に前後進が可能な突起物ｌを設置し
、炉壁近傍の装入物の降下状態と炉内への突起物の突出
し長さの関係を求めた。第３図に示すように、停滞層の
厚みは突起物ｌの突出し長さにほぼ比例して増加するこ
とが判明した。この知見に基づいて、突起物の突出し長
さによって停滞層の厚みを制御できるとの考えに至った
。第４図に示すように、高炉模型装置のシャフト下部か
ら朝顔部の範囲のレベルの炉内に水平方向駆動式の突起
物１を設置した。突起物ｌは　（ａ）〜（ｄ）の４段か
らなる。炉内側への突起物の突出し長さをＯｍｍからｌ
Ｏｍ＋ｎ（実炉換算値：　２００＋＋ｕａ　）にした結
果、炉壁近傍に厚み３０ｍｍ（実炉換算値：　６００ｍ
ｍ　）の停滞層が形成され、炉壁から５０ａ＋ｍ（実炉
換算値：　１０００ａ＋ｍ）での装入物の降下速度およ
び熱流比は、突出し長さがＯｍｍの場合に比べてそれぞ
れ４０％、５０％に減少した。つぎに、炉内側への突起
物の突出し長さをｌ（Ｊａｍから５＋ｎｍ（実炉換算値
：　１００ｍｍ　）にした結果、炉壁近傍の停滞層はｉ
ｏ＋ｏ＋ｎ（実炉換算値：２００＋ａｍ　）に縮小し、
炉壁から５０＋＋ｍ＋（実炉換算値：　１００１００Ｏ
の範囲での装入物の降下速度および熱流比は、突出し長
さが０＋＋＋ｍの場合に比べてそれぞれ７０％、８０％
のレベルに戻った。このように、本発明の方法により炉
壁近傍の装入物の降下速度、熱流比、および装入物が降
下する稼働面のプロフィルを制御することができる。な
お、実炉ではシャフト下部から朝顔部の範囲の円周方向
に油圧または圧空の駆動装置（ｎ基）によって炉内中心
に向かって前後進が可能な突起物を４段に限定されるこ
となく数段設置し、その突起物の突出し長さを調節する
ことにより、炉壁近傍の装入物の降下速度、熱流比、お
よび装入物が降下する稼働面のプロフィルを制御するこ
とができる。

しかし、現実には、炉下部の炉壁近傍に停滞層が形成さ
れると付着物に成長する可能性があり、付着物に成長し
て炉下部での装入物の降下領域が狭くなると、装入物の
降下挙動に悪影響を及ぼす、このような停滞層が付着物
に成長するような徴候は、炉壁温度の急激な低下等の情
報により判定することができるが、その場合には、事前
に燃料比を高目に設定した後に、シャフト下部から朝顔
部の円周方向に数段設置し駆動式の突起物を炉内側に水
平方向に挿入することによって、操業状態を大きく乱す
ことな（早期に付着物を脱落させることができる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明においては炉壁近傍の装入
物の降下速度、熱流比、および装入物が降下する稼働面
のプロフィルを制御することができる。そのため、炉況
を常に安定な状態に維持でき、低燃料比、高出銑比で効
率よく操業することが可能となり、同時に高炉の寿命を
従来より長くすることが可能どなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる駆動式突起物の例を示す図、第
２図は高炉模型を示す図、第３図は突起物の突出し長さ
と炉壁停滞層の厚みとの関係を示す図、第４図は突起物
の炉内側への突出し長さを０ｍｌ１１から１００ｍｍ、
さらに５０ｍｍにした場合の炉壁近傍の装入物の降下速
度、熱流比、および装入物が降下する稼働面のプロフィ
ルの変化を示す図である。ｌ・・・突起物、２・・・レンガおよびステーブ、３・
・・鉄皮、４・・・炉内、５・・・駆動装置、６・・・
コークス、７ｔｖｔ似鉱石、８・・・ベル、９・・・ム
ーバブルアーマ、１０・・・羽口、１１・・・出銑口、
１２・・・レースウェイ、１３・・・ロータリフィーダ
、１４・・・チューブラコンベア、Ａ・・・朝顔部、Ｂ
・・・シャフト部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高炉内のシャフト下部から朝顔部の範囲の炉壁近
傍に炉中心に向かって前後進可能な突起物を設置し、該
突起物の水平方向の突出し長さを調整することにより炉
壁近傍の装入物の降下速度および熱流比を制御すること
を特徴とする高炉操業法。
（２）高炉内のシャフト下部から朝顔部の範囲の炉壁近
傍に炉中心に向かって前後進可能な突起物を設置し、該
突起物の水平方向の突出し長さを調整することにより装
入物が降下する稼働面のプロフィルを制御することを特
徴とする高炉操業法。