JPH04297511A - 高炉の炉底保護方法 - Google Patents

高炉の炉底保護方法

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JPH04297511A
JPH04297511A JP8445591A JP8445591A JPH04297511A JP H04297511 A JPH04297511 A JP H04297511A JP 8445591 A JP8445591 A JP 8445591A JP 8445591 A JP8445591 A JP 8445591A JP H04297511 A JPH04297511 A JP H04297511A
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JP
Japan
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furnace
tuyere
blast furnace
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coke
Prior art date
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Withdrawn
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JP8445591A
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English (en)
Inventor
Katsuhiro Tanaka
勝博 田中
Morihiro Hasegawa
長谷川 守弘
Fumiaki Orimo
下茂 文秋
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は, 高炉の炉況を安定に
維持しながら炉底を保護し,高炉の長寿命化を達成させ
る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高炉の寿命を決定する最も大きな要因は
炉底の損傷である。このために,従来よりTiO2源(
代表的には砂鉄)を配合した焼結鉱を製造し,これを高
炉に炉頂より装入することによって炉底部にチタンベア
ーを形成させるという炉底保護対策が講じられていた。 しかし,この方法では炉底の局部的な損傷に対しても炉
底全域にわたってチタンベアーを形成させざるをえず,
 しかもその分TiO2源を多量に高炉に装入するため
に,通気性の悪化や出銑滓不良等の操業トラブルを起こ
すことが多かった。
【0003】この問題を解決する方法として, 特開昭
60−56004号公報, 特開昭60−228611
 号公報並びに特開平3−24211号公報には,炉底
の局部的損傷に対して羽口からチタン鉄鉱石を炉内に吹
き込む方策が提案されている。 また,本発明者らも羽口から吹き込んだTi源を効果的
に炉底部に滴下させる方法を特開平2−205608号
に提案した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記のようにTi源を
羽口から吹き込む方法は,炉底の局部的な保護には有効
であったが, 炉底側壁温度が上昇してから長時間経過
した後に,Ti源の羽口吹き込みを行わざるを得ないと
いう弱点を有した。その理由は, 炉底側壁温度の上昇
が炉底の損傷によるか否かを見極めるのに長い時間を要
したからである。例えば炉底側壁温度は出銑口の変更等
によっても変動するが,この場合には炉底の局部的損傷
はほとんど進行しない。この温度変動を炉底の局部的損
傷の徴候であると誤って判断してTi源を吹き込むと湯
溜内での溶銑の流動性を悪化させ,出銑滓不良等の操業
トラブルを起こすことになる。したがって,或る時間に
わたってその温度推移を観測し, 炉底側壁温度の真の
上昇理由を見極めたうえで,Ti源の羽口吹き込みを決
断する必要があった。この対応が遅れた分, 炉底の損
傷が進むので多量にTi源を吹込むことが必要となった
【0005】特公昭57−47730号公報にはRIを
羽口から高炉内に挿入し, その排出挙動からコークス
層充填状態を把握する方法が提案されている。しかしR
Iは取り扱う際に危険を伴うものであり,しかも保管量
が制約されるものである。このため随時にRIを羽口か
ら高炉内に挿入して湯溜内でのコークス層充填状態を把
握することは困難であった。
【0006】本発明の目的は,上述の問題点を解決し,
炉底の局部的損傷の徴候を的確に判断してTi源をタイ
ムリーに羽口から吹き込み, 短時間かつ少量のTi源
で炉底の局部的損傷を防止することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は,炉底壁温度の
上昇が認められたさいに羽口からTi源を吹き込んで炉
底部にチタンベアーを形成させる高炉の炉底保護方法に
おいて,該炉底壁温度の上昇が認められたさいに,通常
は溶銑中での濃度が低く且つ安定している金属成分また
はそれらの酸化物からなる粉体(RIを除く)を羽口か
ら吹き込み,この吹き込み時点から,出銑された溶銑中
にこれら金属成分の濃度が増大し始めるまでの時間を検
知し,この検知された金属成分排出時間から湯溜内にコ
ークス層の非充填領域が形成されているか否かを判断し
,コークス層の非充填領域が形成されていると判断され
たときに該Ti源を羽口から吹き込むことを特徴とする
。ここで,使用する粉体としては,Co,NiまたはC
uの金属またはこれらの酸化物であるのが好ましく,ま
た,検知された金属成分排出時間から湯溜内にコークス
層の非充填領域が形成されているか否かの判断は,炉底
壁温度の上昇が認められない平常時の排出時間との比較
によって行なうのが実際的である。
【0008】
【作用】図1〜図3は高炉炉底での湯溜内でのコークス
層充填状態を模式的に図解したものである。Lは湯溜の
溶銑液面ラインを示しており,羽口はこのライン1より
も上方に位置している。1は出銑口,2は赤熱コークス
充填領域を示す。図1は湯溜内にコークスが完全に充填
された状態,図2は底部周辺(側壁側)にコークス非充
填領域3が形成された状態,図3は炉底全域にコークス
非充填領域3が形成された状態を示している。
【0009】本発明者らは,図1のようなコークス充填
状態では出銑口の変更や出銑量の増減等により炉底側壁
温度は変動しても,炉底の局部的損傷は進行しないこと
を経験的に知った。また図1の状態の時に羽口からTi
源を吹き込むと湯溜内での溶銑の流動性を悪化させ,出
銑滓不良等の操業トラブルを起こすことを知った。これ
に対して図2や図3のようにコークス非充填領域が形成
されている状態であれば,炉底の局部的損傷の可能性が
あり, この場合にも炉底側壁温度は上昇する。すなわ
ち,炉底の局部的損傷の徴候を的確に判断して,タイム
リーにTi源の羽口からの吹き込みを実施するには,湯
溜内でのコークス層の充填状態がどのような状態にある
かを把握する必要がある。
【0010】この炉底でのコークス充填状態を検出する
手段について種々の調査検討を行った結果,特公昭57
−47730号公報に提案されたようにRIを用いなく
ても,通常は溶銑中での濃度が低く且つ安定している金
属成分またはそれらの酸化物からなる粉体を羽口から炉
内に導入し,これが溶銑を通じて排出されるまでの排出
時間を求めれば,コークス充填状態を判断できることを
見いだした。この金属粉としては溶銑中での濃度が低く
且つ安定している金属または鉄よりも易還元性の該金属
の酸化物であれば特に限定されないが,Co,Ni,C
uが適切であり,これらは酸化物の状態であってもよい
【0011】Co,Ni,Cuは通常の高炉操業におい
て溶銑中の濃度は数10ppmと極めて低い値を示し,
ほとんど変動しない。したがって,これらを羽口から微
量吹き込んでも溶銑中において濃度変化となって検出で
きる。またCo,Ni,Cuの酸化物は易還元性である
から,これらの酸化物粉を羽口から吹き込んでも炉内で
容易に還元され,その金属成分が溶銑中に含有されてく
る。これら金属成分の溶銑中の濃度分析は高炉操業にお
いて確立されているので溶銑を一定時間毎にサンプリン
グして溶銑中の該金属濃度を分析すれば,その濃度が増
大し始めた時間(排出時間と呼ぶ)を確実に検出するこ
とができる。 これら金属またはその酸化物の粉体を羽口から吹き込む
場合には,Ti源吹き込み装置をそのまま利用できる。
【0012】該金属成分の羽口吹き込み時点から溶銑中
に排出されるまでの排出時間は高炉の大きさや出銑比に
よって異なるが, これらは経験な定数として処理でき
るものである。排出時間に及ぼす変動因子の主なものは
炉底におけるコークス層の充填状態と該金属成分吹き込
みの羽口位置である。
【0013】図4は,後記実施例の条件のもとで出銑口
からの羽口位置と排出時間の関係を調べた結果を示した
ものである。すなわち,図5に示したように,出銑口1
から円周方向に90o離れた羽口Aと,180o離れた
羽口Bとから酸化コバルト粉を導入したさいに,出銑口
1の溶銑中のコバルト濃度が突然検出された始めたとき
の時間(排出時間)を測定したものであり,図4中の領
域(1)は,コークス層が炉底に充填されており図1の
ような状態であった場合,図4中の領域(2)は炉底に
コークス非充填層3が形成され図2のような状態にあっ
た場合に対応している。
【0014】図4の結果から明らかなように,出銑口1
から円周方向に180o離れた羽口Bについて見れば図
2や図3のようにコークス非充填層が形成されると,排
出時間が短くなっている。したがって,羽口Bから該金
属成分を吹き込んでその排出時間を求めることによって
コークス非充填層の存在の有無を検知できる。また出銑
口1からの距離が異なる位置の羽口から該金属成分を時
間をずらして吹き込み,該排出時間に大差がないときに
炉底にコークス非充填層3が形成されていると判断する
こともできる。実際には, 炉底の各位置での温度計測
を続けながらいずれかの位置の温度が上昇し始めた際に
, 先ずCo,Ni,Cuの金属粉または酸化物粉のい
ずれかを該温度上昇位置に近い羽口から吹き込んで見て
,その排出時間を測定し,これを平常運転時(温度上昇
が計測されなかった時点)の当該羽口の予め求められて
いる排出時間と比較して,大きな差が現れたら,コーク
ス非充填層が形成されたと判断するのが便宜である。
【0015】このようにして,該金属成分の排出時間を
測定することによって,炉底に非コークス充填層の形成
が確認されたら,その温度上昇部近傍の羽口からTi源
の吹き込みを開始し,上昇温度がもとの温度に復帰した
らチタンベアーの形成によって炉底が修復されたと判断
すればよく,これによって,他の原因による温度上昇に
よってTi源吹き込みの誤操作を行なうことが回避され
る。
【0016】
【実施例】炉内容積を2150m3の高炉操業において
,図6に示したように炉底の側壁温度が一日に3℃上昇
したことを検知した。このため,この検知時点で純度が
95%である酸化コバルト(CoO)の粉体6kgを鉄
鉱石100kgに混合し,出銑と同時にTi源吹き込み
装置を用いて羽口から炉内へ吹込んだ。Co源の吹き込
みは時間をずらして2回行い, 1回目は出銑口に対し
て円周方向に90O離れた羽口から,2回目は180o
離れた羽口から吹込んだ。出銑中,溶銑を10分間隔で
サンプリングし,そのCo濃度をICP分析法で定量し
た。各羽口から吹き込んだCoの排出時間を図4中に示
すように(2)の領域となった。したがって,湯溜内に
コークス層の非充填領域が形成されたと判断されたので
,Ti源として砂鉄を8時間で合計8t,羽口から高炉
に吹き込んだ。Ti源吹き込み終了後,図6に示したよ
うに10時間経過した段階で炉底側壁温度が低下し始め
, 最終的に上昇前の温度レベルとなった。
【0017】〔比較例〕前記実施例の高炉において,炉
底側壁温度が一日に2〜3℃上昇したことを検知しが,
該実施例のようにコークス層の非充填領域の検出を行わ
ずに経過を観察し,結局温度上昇後6日経過した時点で
,Ti源として砂鉄を4日間で合計32t,高炉に吹き
込んだ。その結果,図7に示したように炉底側壁温度は
低下したが,実施例に比べて上昇前の温度レベルまで同
温度を低下させるためには長時間を要した。
【0018】
【発明の効果】本発明法を適用することにより, 炉底
レンガ損傷の徴候が検出でき, しかも湯溜内でコーク
スの非充填領域が形成された時のみ, Ti源を吹き込
むことができる。このため, 高炉操業に悪影響を与え
ることなく, 短時間に炉底保護を行なうことができる
【図面の簡単な説明】
【図1】  高炉湯溜内の炉底全域にコークス充填層が
存在する状態を模式的に示した略断面図である。
【図2】  高炉湯溜内の炉底側部にコークス非充填層
が存在する状態を模式的に示した略断面図である。
【図3】  高炉湯溜内の炉底域にコークス非充填層が
存在する状態を模式的に示した略断面図である。
【図4】  異なる2ケ所の羽口から吹込んだ金属のそ
れぞれの排出時間と湯溜内でのコークスの充填状態との
対応を示す図である。
【図5】  高炉の出銑口と羽口との関係を示した略平
面図である。
【図6】  実施例における炉底側壁温度の推移を示す
図である。
【図7】  比較例における炉底側壁温度の推移を示す
図である。
【符号の説明】
1  出銑口 2  コークス充填領域 3  コークス非充填領域 L  湯溜内の湯面レベル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  炉底壁温度の上昇が認められたさいに
    羽口からTi源を吹き込んで炉底部にチタンベアーを形
    成させる高炉の炉底保護方法において,該炉底壁温度の
    上昇が認められたさいに,通常は溶銑中での濃度が低く
    且つ安定している金属成分またはそれらの酸化物からな
    る粉体(RIを除く)を羽口から吹き込み,この吹き込
    み時点から,出銑された溶銑中にこれら金属成分の濃度
    が増大し始めるまでの時間を検知し,この検知された金
    属成分排出時間から湯溜内にコークス層の非充填領域が
    形成されているか否かを判断し,コークス層の非充填領
    域が形成されていると判断されたときに該Ti源を羽口
    から吹き込むことを特徴とする高炉の炉底保護方法。
  2. 【請求項2】  該粉体は,Co,NiまたはCuの金
    属またはこれらの酸化物である請求項1に記載の高炉の
    炉底保護方法。
  3. 【請求項3】  検知された金属成分排出時間から湯溜
    内にコークス層の非充填領域が形成されているか否かの
    判断は,炉底壁温度の上昇が認められない平常時の排出
    時間との比較によって行なう請求項1または2に記載の
    高炉の炉底保護方法。
  4. 【請求項4】  検知された金属成分排出時間から湯溜
    内にコークス層の非充填領域が形成されているか否かの
    判断は,出銑口からの周囲距離が異なる複数の羽口から
    時間をずらして該粉体吹き込みを行ったうえ,検知され
    た両排出時間の差もって判断する請求項1または2に記
    載の高炉の炉底保護方法。
JP8445591A 1991-03-26 1991-03-26 高炉の炉底保護方法 Withdrawn JPH04297511A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100010714A1 (en) * 2006-05-19 2010-01-14 Harnischfeger Technologies, Inc. Device for measuring a load at the end of a rope wrapped over a rod
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CN107794322A (zh) * 2017-11-10 2018-03-13 翟丹 一种高炉喷吹用含钛护炉料及其制备方法

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