JPH04301013A - 高炉操業方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉の操業方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】高炉の安定操業にとって中心部のガス流
速の確保は重要である。中心部のガス流速が十分確保さ
れていない場合には、周辺部のガス流速が増加するため
、炉体熱負荷が増加したり、荷下がり不順を伴う吹き抜
けが発生しやすいことが文献、等に報告されている。 たとえば、「ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ」（３（１９９０），
ｐ．１０１１）では、細粒鉱石の比率の増加に伴い中心
部のガス流速が減少し、周辺部とくに炉壁近傍のガス流
速が大幅に増加することが報告されている。そこで、中
心部のガス流速を促進する手段として装入物分布による
粒径分布あるいは鉱石とコークスの層厚比分布の制御が
従来実施されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】中心部のガス流速の低
下が粒径分布あるいは鉱石とコークスの層厚比分布に起
因する場合には、上記の手段は有効であるが、層頂の中
心部の堆積粉あるいは炉芯の肥大化、等に起因する場合
には、中心部のガス流速を増加させる手段として必ずし
も有効となりえない。何故なら、層頂の中心部の堆積粉
を、粒径分布あるいは鉱石とコークスの層厚分布だけで
は消滅させたり飛散させたりすることは難しい上に、層
頂近傍の８００℃以下の温度では、この堆積粉とＣＯ２
ガスとの反応はほとんど進行しないため、長期にわたり
炉内に滞留する可能性があるからである。また、炉芯の
肥大化も装入物分布だけで改善することは難しい。そこ
で、層頂の中心部の堆積粉を消滅させる方法を考案する
ことが必要となる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、高炉の操業時
に炉頂から装入物の層頂表面を観察し、層頂の中心部に
堆積粉が存在する場合に、炉頂へ吹き上げられる粉を装
入物層内に滞留させることにより減少させ、中心部のガ
ス流速を確保しようとするものである。

【０００５】具体的には、本発明は、炉頂散水あるいは
装入コークス・鉱石の水分の上昇により、炉頂近傍の実
ガス流速を低下させ、炉頂へ吹き上げられる粉を装入物
内に滞留させることにより、中心部のガス流速を低下す
る要因を除去し中心部のガス流速を確保する方法である
。本発明により、中心部のガス流速が確保されるため、
安定操業が可能となる。

【０００６】本発明では、炉頂の近傍の実ガス流速の低
下方法として、炉頂散水あるいは装入コークス・鉱石の
水分の上昇により炉頂温度を低下させる方法を説明した
が、送風湿分の低減・酸素富化により炉頂温度を低下さ
せる方法、あるいは炉頂圧力を上昇させる方法も有効で
ある。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例について、作用とともに図面
に基づいて説明する。

【０００８】本発明の方法は、以下に説明する実験結果
から得られた知見をもとになされた方法である。本発明
者らは、図２に示すような縦断面の構造をもち現実の高
炉の１／２０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３４５ｍｍであり、炉
腹径は３７９ｍｍ、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、模型装置の前面には
、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。

【０００９】コークス６および擬似鉱石７は、模型装置
上部のベル８からムーバブルアーマー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から吹き込み、擬似鉱石を溶融滴
下させた。溶融物は、炉床に溜められた後に、出銑口１
１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台のロータリーフィーダー１３によって下部
ホッパーに運ばれ、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、炉壁近傍の応力状態および
ガス流速分布を検出するため、温度計、圧力計および熱
線風速計を、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。図中Ａは朝顔部、Ｂ
はシャフト部を示す。

【００１０】図３は、シャフト部へ発生した粉あるいは
持ち込み粉を想定して、シャフト部の数カ所より炉内へ
０．１〜０．５ｍｍの粉コークスを吹き込んだ前後の装
入物の層頂直上のガス流速分布の測定値を示す。粉コー
クス吹き込み前には中心部のガス流速が平均のガス流速
に比べて３〜５倍大きいガス流速分布であるが、粉コー
クス吹き込み後には層頂中心部に粉コークスが堆積し、
中心部のガス流速が大幅に低下し周辺部のとくに炉壁近
傍のガス流速が大幅に増加している。この場合には、炉
壁近傍のガス流速の変動時も増加し、その変動時にスリ
ップが発生した。そこで、層頂中心部に堆積した粉コー
クスを除去すると同時に水分を添加したコークスを炉頂
から装入したところ、ふたたび中心部のガス流速が大き
いガス流速分布に戻り、ガス流速の変動およびスリップ
発生数が大幅に減少すると同時に、層頂中心部に粉が堆
積する現象が再発せず、装入物内に粉を滞留させながら
下方へ降下した。

【００１１】上記の知見に基づいて、本発明者らは、炉
頂近傍でのガス流速の低下により、中心部のガス流を促
進できるとの考えに至った。図１は、模型でのコークス
水分添加量と層頂中心部の堆積粉の量の関係を示す図で
ある。図に示すように、コークス水分の添加により層頂
中心部の堆積粉の量が減少しているのがわかる。これは
、コークス水分の添加により炉頂近傍のガス温度が低下
し炉頂近傍の実ガス流速が低下するため、炉頂へ吹き上
げられずに装入物内に滞留する粉の量が増加する結果で
ある。中心部のガス流速と正の相関関係で変化する中心
部のガス温度が低下し、シャフト部の炉体熱負荷が増加
すると同時に荷下がり不順（スリップ、等）を伴う吹き
抜けが発生し、炉頂サーモビュア等により層頂中心部で
の粉の堆積が予想された操業時に、コークス添加水分の
　　％の増加により炉頂温度を１３０−１４０℃から８
０−９０℃に低下させ、層頂中心部に存在した堆積粉を
装入物内へ滞留・分散させた。その結果、図４に示すよ
うに、中心部の温度が上昇し、シャフト部の炉体熱負荷
が減少すると同時に荷下がり不順（スリップ、等）が大
幅に減少した。

【００１２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、高炉の操業時に炉頂から装入物の層頂表面を観察し
、層頂の中心部に堆積粉が存在すると予想される場合に
、コークス水分の添加により炉頂近傍の実ガス流速を低
下させ、層頂中心部に存在した堆積粉を装入物内へ滞留
・分散させることにより、中心部のガス流速を確保する
ことができ、炉況を常に安定な状態に維持できるため、
低燃料比、高出銑比で効率よく操業することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】模型でのコークス水分添加量と層頂中心部の堆
積粉の量の関係を示す説明図。

【図２】本発明に使用した高炉模型の説明図。

【図３】高炉模型実験における層頂中心部への粉堆積前
後および粉除去後のガス流速分布を示す図。

【図４】実炉におけるコークス水分添加前後のガス温度
、炉体熱負荷、スリップ回数の変化を示す図。

【符号の説明】

１…装入物　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２…コークス３…擬似鉱石　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４…ベル
５…ムーバブルアーマー　　　　　　　　　　　　　　
　　６…羽口７…出銑口　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　８…レースウェイ ９…ロータリフィーダ　　　　　　　　　　　　　　　
　１０…チューブラコンベア Ａ…朝顔部　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　Ｂ…シャフト部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　高炉の操業時に炉頂から装入物の層頂
   表面を観察し、層頂の中心部に堆積粉が存在する場合に
   、炉頂近傍の実ガス流速を低下させ炉頂まで上昇する粉
   を減少させることにより、中心部のガス流速を確保する
   ことを特徴とする高炉操業方法。