JPH04316982A - 冶金炉の操業方法 - Google Patents
冶金炉の操業方法Info
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- JPH04316982A JPH04316982A JP8266991A JP8266991A JPH04316982A JP H04316982 A JPH04316982 A JP H04316982A JP 8266991 A JP8266991 A JP 8266991A JP 8266991 A JP8266991 A JP 8266991A JP H04316982 A JPH04316982 A JP H04316982A
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Landscapes
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、予備還元した
粉鉱を炭材と共に溶融炉に装入し、酸素を導入して溶融
還元し銑鉄を製造するのに使用する、炉壁に水冷パネル
を使用した溶融還元炉等の冶金炉の操業および冶金炉に
関する。
粉鉱を炭材と共に溶融炉に装入し、酸素を導入して溶融
還元し銑鉄を製造するのに使用する、炉壁に水冷パネル
を使用した溶融還元炉等の冶金炉の操業および冶金炉に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、冶金炉において耐火物内張りに対
する熱負荷を軽減させるための手段の一つとして、例え
ば、特開昭６１−１２３６９７号公報に示されるように
、炉壁を耐火物ライニング水冷パネルにより形成したも
のがある。
する熱負荷を軽減させるための手段の一つとして、例え
ば、特開昭６１−１２３６９７号公報に示されるように
、炉壁を耐火物ライニング水冷パネルにより形成したも
のがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】冶金炉の炉壁への水冷
パネルの適用は、バーンアウトを避けるために、溶滓あ
るいは溶湯との直接接触のない箇所に限られている。こ
の水冷パネルを例えば傾動型の冶金炉の炉壁に適用しよ
うとすれば、水冷パネルの設置箇所がきわめて限られた
範囲となり、実効が少ない。また、水冷パネルによる効
果を最大限に享受できるようにするためには、耐火物ラ
イニングと水冷パネルの併用に起因して炉壁全体構造の
機能が低下しないような炉壁構造の開発が必要である。
パネルの適用は、バーンアウトを避けるために、溶滓あ
るいは溶湯との直接接触のない箇所に限られている。こ
の水冷パネルを例えば傾動型の冶金炉の炉壁に適用しよ
うとすれば、水冷パネルの設置箇所がきわめて限られた
範囲となり、実効が少ない。また、水冷パネルによる効
果を最大限に享受できるようにするためには、耐火物ラ
イニングと水冷パネルの併用に起因して炉壁全体構造の
機能が低下しないような炉壁構造の開発が必要である。
【０００４】本発明において解決すべき課題は、溶滓、
溶湯が接触しても水冷パネルがバーンアウトを生じるこ
とがない冶金炉の操業法および冶金炉を提供することに
ある。
溶湯が接触しても水冷パネルがバーンアウトを生じるこ
とがない冶金炉の操業法および冶金炉を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、冶金炉の炉壁
に高熱伝導性の材料からなる水冷パネルを設け、同水冷
パネル表面に溶滓あるいは耐火物等による保護層を形成
させることによって上記の課題を解決した。
に高熱伝導性の材料からなる水冷パネルを設け、同水冷
パネル表面に溶滓あるいは耐火物等による保護層を形成
させることによって上記の課題を解決した。
【０００６】水冷パネルを構成する高熱伝導性の材料と
しては、銅、鋼、鋳鉄のような熱伝導度が３０Ｋｃａｌ
／ｍｈ℃以上のものを使用する。
しては、銅、鋼、鋳鉄のような熱伝導度が３０Ｋｃａｌ
／ｍｈ℃以上のものを使用する。
【０００７】また、水冷パネル取り付け面に溶滓の付着
層を形成させるための手段としては、炉内への原料、添
加材、酸素等の吹込み量、吹込み位置等の操業条件を調
整して、操業中に適時、積極的に反応生成物（スラグ）
によるフォーミング現象を生じさせて水冷パネル表面に
スラグ層を形成させたり、傾動型の冶金炉の場合、傾動
によってスラグを水冷パネル表面に流動付着させてスラ
グ層を形成させたり、あるいは予め水冷パネル表面に耐
火物による保護層を形成しておいても良い。又これらの
手段を適宜組合わせても良い。水冷パネルの構造として
はパネル構造、ジャケット構造、メンブレン構造および
ステーブ構造のものが好適である。
層を形成させるための手段としては、炉内への原料、添
加材、酸素等の吹込み量、吹込み位置等の操業条件を調
整して、操業中に適時、積極的に反応生成物（スラグ）
によるフォーミング現象を生じさせて水冷パネル表面に
スラグ層を形成させたり、傾動型の冶金炉の場合、傾動
によってスラグを水冷パネル表面に流動付着させてスラ
グ層を形成させたり、あるいは予め水冷パネル表面に耐
火物による保護層を形成しておいても良い。又これらの
手段を適宜組合わせても良い。水冷パネルの構造として
はパネル構造、ジャケット構造、メンブレン構造および
ステーブ構造のものが好適である。
【０００８】
【作用】本発明においては、水冷パネル表面にスラグや
耐火物等による保護層を形成することによって水冷パネ
ルを高温負荷から保護してバーンアウトを防止すること
ができ、炉壁冷却効果の高い水冷パネルの耐用性を大巾
に向上し、炉壁の寿命を大巾に延長することが可能であ
る。
耐火物等による保護層を形成することによって水冷パネ
ルを高温負荷から保護してバーンアウトを防止すること
ができ、炉壁冷却効果の高い水冷パネルの耐用性を大巾
に向上し、炉壁の寿命を大巾に延長することが可能であ
る。
【０００９】
【実施例１】本発明を傾動型の溶融還元炉の操業に適用
した例を示す。
した例を示す。
【００１０】図１に示す溶融還元炉１０は、炉口２から
投入される予備還元粉鉱と微粉原炭を、炉口２から挿入
した酸素ランス１から酸素を吹き込み、底部の羽口５か
ら攪拌ガスを吹き込みながら溶融還元を行う。３および
４は水冷パネルを示し、第１のパネル６はスラグＳが還
元期に形成するフォーミングＦによってカバーされる程
度の高さの炉壁周面に設け、また、第２の水冷パネル４
はフォーミング中のスラグが飛散する二次燃焼帯付近に
設けた。
投入される予備還元粉鉱と微粉原炭を、炉口２から挿入
した酸素ランス１から酸素を吹き込み、底部の羽口５か
ら攪拌ガスを吹き込みながら溶融還元を行う。３および
４は水冷パネルを示し、第１のパネル６はスラグＳが還
元期に形成するフォーミングＦによってカバーされる程
度の高さの炉壁周面に設け、また、第２の水冷パネル４
はフォーミング中のスラグが飛散する二次燃焼帯付近に
設けた。
【００１１】炉体容量１００ｔの溶融還元炉１０に、ラ
ンス１からの送酸量２００００Ｎｍ３ ／ｈｒ 、底部
の羽口８からの窒素ガス吹き込み量１４００Ｎｍ３ ／
ｈｒ 、二次燃焼率３６〜４２％、鉄浴温度１４００℃
の条件の下で操業したところ、パネル７には図２に示す
熱負荷がかかった。図２には、パネル本体の温度を示し
た。
ンス１からの送酸量２００００Ｎｍ３ ／ｈｒ 、底部
の羽口８からの窒素ガス吹き込み量１４００Ｎｍ３ ／
ｈｒ 、二次燃焼率３６〜４２％、鉄浴温度１４００℃
の条件の下で操業したところ、パネル７には図２に示す
熱負荷がかかった。図２には、パネル本体の温度を示し
た。
【００１２】これらの図が示すように、水冷パネル表面
のスラグ付着状況は、水冷パネルの冷却水の給排水温度
差から計算される熱負荷、あるいは、パネル本体に埋め
込んだ熱電対の温度を連続的に測定する事により容易に
推定できる。即ち、水冷パネルの表面にスラグ付着があ
る場合は、水冷パネルの冷却水の給排水温度差から計算
される熱負荷、および水冷パネルの本体に埋め込んだ熱
電対の温度は、低位に安定しており、本実施例における
測定位置では、それぞれ２０万Ｋｃａｌ／ｍ２ ｈ，約
５０℃であった。水冷パネルの熱負荷および本体の温度
は、水冷パネル表面のスラグ付着状況に影響されること
が予想される。本実施例でも、溶融還元の進行とともに
熱負荷とパネル温度の急上昇が観察された。これは、水
冷パネル表面の断熱層であるスラグの脱落によるもので
、熱負荷のレベルは６０Ｋｃａｌ／ｍ２ ｈ、パネルの
温度は約１５０℃に達した。この状態で炉傾動し出銑す
ると、水冷パネルに溶銑が直に接触し、これがもたらす
高熱負荷により水冷パネルがバーンアウトする可能性が
ある。そこで、還元終了の約１０分前より鉱石・炭材比
，送酸速度，ランス高さを適当に調整し、フォーミング
操業を開始した。その結果、熱負荷とパネル本体温度は
、操業開始のレベルまで低下し、水冷パネル前面にスラ
グが約３０ｍｍの厚さで付着し保護層Ｃが形成されたこ
とを確認後出銑した。例えば、このスラグによる保護層
を安定形成することによって図３に示すように、水冷パ
ネルに対する熱負荷（温度）を、低い領域に安定維持す
ることも可能である。
のスラグ付着状況は、水冷パネルの冷却水の給排水温度
差から計算される熱負荷、あるいは、パネル本体に埋め
込んだ熱電対の温度を連続的に測定する事により容易に
推定できる。即ち、水冷パネルの表面にスラグ付着があ
る場合は、水冷パネルの冷却水の給排水温度差から計算
される熱負荷、および水冷パネルの本体に埋め込んだ熱
電対の温度は、低位に安定しており、本実施例における
測定位置では、それぞれ２０万Ｋｃａｌ／ｍ２ ｈ，約
５０℃であった。水冷パネルの熱負荷および本体の温度
は、水冷パネル表面のスラグ付着状況に影響されること
が予想される。本実施例でも、溶融還元の進行とともに
熱負荷とパネル温度の急上昇が観察された。これは、水
冷パネル表面の断熱層であるスラグの脱落によるもので
、熱負荷のレベルは６０Ｋｃａｌ／ｍ２ ｈ、パネルの
温度は約１５０℃に達した。この状態で炉傾動し出銑す
ると、水冷パネルに溶銑が直に接触し、これがもたらす
高熱負荷により水冷パネルがバーンアウトする可能性が
ある。そこで、還元終了の約１０分前より鉱石・炭材比
，送酸速度，ランス高さを適当に調整し、フォーミング
操業を開始した。その結果、熱負荷とパネル本体温度は
、操業開始のレベルまで低下し、水冷パネル前面にスラ
グが約３０ｍｍの厚さで付着し保護層Ｃが形成されたこ
とを確認後出銑した。例えば、このスラグによる保護層
を安定形成することによって図３に示すように、水冷パ
ネルに対する熱負荷（温度）を、低い領域に安定維持す
ることも可能である。
【００１３】また、水冷パネルの機能低下を防止するた
め、あるいは、水冷パネルからの放熱を低減するために
は、水冷パネルの熱負荷を低減することが有効である。 図２では、安全な出銑を行うための例を示したが、熱負
荷の低減を目的とすれば、熱負荷あるいは、パネル温度
が上昇傾向を示した時点で直に、スラグフォーミング操
業を実施して、水冷パネル表面にスラグによる保護層を
形成しても良い。
め、あるいは、水冷パネルからの放熱を低減するために
は、水冷パネルの熱負荷を低減することが有効である。 図２では、安全な出銑を行うための例を示したが、熱負
荷の低減を目的とすれば、熱負荷あるいは、パネル温度
が上昇傾向を示した時点で直に、スラグフォーミング操
業を実施して、水冷パネル表面にスラグによる保護層を
形成しても良い。
【００１４】このような操業方法は、転炉、電気炉等に
、水冷パネルを使用した場合にも有効である。その際、
水冷パネル表面に付着させるスラグは、特段、特別組成
のスラグの必要はなく、各冶金精錬用のスラグ組成で対
応が可能である。
、水冷パネルを使用した場合にも有効である。その際、
水冷パネル表面に付着させるスラグは、特段、特別組成
のスラグの必要はなく、各冶金精錬用のスラグ組成で対
応が可能である。
【００１５】
【実施例２】図３には、実施例１と同様の溶融還元炉に
おいて水冷パネルの表面に耐火物を保護層として施工し
た場合の冷却水の給排水温度差から計算される熱負荷と
水冷パネル本体の温度を示す。
おいて水冷パネルの表面に耐火物を保護層として施工し
た場合の冷却水の給排水温度差から計算される熱負荷と
水冷パネル本体の温度を示す。
【００１６】水冷パネル表面に施工した耐火物による保
護層Ｃは耐火物ライニングの材質と同じで、本実施例で
はＡｌ２ Ｏ３ −Ｃ系耐火物を使用した。また耐火物
の施工厚は３０ｍｍである。この図から明らかなように
、水冷パネルの熱負荷は、３００００Ｋｃａｌ／ｍ２
ｈ、水冷パネル本体温度は３０℃程度であった。
護層Ｃは耐火物ライニングの材質と同じで、本実施例で
はＡｌ２ Ｏ３ −Ｃ系耐火物を使用した。また耐火物
の施工厚は３０ｍｍである。この図から明らかなように
、水冷パネルの熱負荷は、３００００Ｋｃａｌ／ｍ２
ｈ、水冷パネル本体温度は３０℃程度であった。
【００１７】水冷パネルの表面に耐火物を施工する事で
、安全な出銑が実施できるとともに、水冷パネルの機能
低下が抑止され、かつ、放熱ロスが低減できた。
、安全な出銑が実施できるとともに、水冷パネルの機能
低下が抑止され、かつ、放熱ロスが低減できた。
【００１８】この実施例２における水冷パネル表面への
耐火物保護層の形成は一般的な方法、例えば溶射、塗布
、接着、嵌め込み等容易に前面剥離がないようにできれ
ば良い。
耐火物保護層の形成は一般的な方法、例えば溶射、塗布
、接着、嵌め込み等容易に前面剥離がないようにできれ
ば良い。
【００１９】以上の実施例においては、冶金炉として傾
動型の溶融還炉に適用した場合について述べたが、本発
明は固定型の溶融還元炉、あるいは、高熱負荷を伴う他
の傾動型、固定型の冶金炉に適用できることはもちろん
である。
動型の溶融還炉に適用した場合について述べたが、本発
明は固定型の溶融還元炉、あるいは、高熱負荷を伴う他
の傾動型、固定型の冶金炉に適用できることはもちろん
である。
【００２０】
【発明の効果】本発明においては高熱伝導性の材料によ
る冷却効果の高い水冷パネルの耐用性を大巾に向上し、
この水冷パネルの適用箇所を拡大でき、炉壁の冷却効果
を向上し、その耐用性を向上することによって冶金炉の
寿命を延長できるので、炉操業の生産性を向上し、炉材
コストの低減を図ることができる。
る冷却効果の高い水冷パネルの耐用性を大巾に向上し、
この水冷パネルの適用箇所を拡大でき、炉壁の冷却効果
を向上し、その耐用性を向上することによって冶金炉の
寿命を延長できるので、炉操業の生産性を向上し、炉材
コストの低減を図ることができる。
【図１】本発明の実施例を示し、本発明を適用した溶融
還元炉の断面構造を示す。
還元炉の断面構造を示す。
【図２】本発明を適用した溶融還元炉における水冷パネ
ルに対する経時的熱負荷及び温度を示す図である。
ルに対する経時的熱負荷及び温度を示す図である。
【図３】本発明を適用した場合の水冷パネルに対する温
度変化を示す説明図である。
度変化を示す説明図である。
１ 酸素ランス
２ 炉口
３，４ 水冷パネル
５ 羽口
１０ 溶融還元炉
Ｆ フォーミング
Ｓ スラグ
Claims (2)
- 【請求項１】 冶金炉の炉壁を耐火物ライニングと高
熱伝導性の材料からなる水冷パネルで形成し、操業中に
同水冷パネルの表面に、生成溶滓による保護層を形成す
ることを特徴とする冶金炉の操業方法。 - 【請求項２】 炉壁が耐火物ライニングと高熱電導性
の材料からなる水冷パネルにより形成され、この水冷パ
ネルの表面に、不定系耐火物あるいはレンガによる保護
層が形成されていることを特徴とする冶金炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266991A JPH04316982A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 冶金炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266991A JPH04316982A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 冶金炉の操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04316982A true JPH04316982A (ja) | 1992-11-09 |
Family
ID=13780839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8266991A Pending JPH04316982A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 冶金炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04316982A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002519516A (ja) * | 1998-07-01 | 2002-07-02 | テクノロジカル リソーシズ プロプライエタリー リミテッド | 直接製錬容器および直接製錬法 |
| JP2015522719A (ja) * | 2012-07-25 | 2015-08-06 | テクノロジカル リソーシーズ プロプライエタリー リミテッドＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｐｔｙ．Ｌｉｍｉｔｅｄ | 製錬プロセスの始動 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53102548A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-06 | Tatsurou Ogasawara | Piston of vehicle driven by depression of foot pedal |
| JPS53119713A (en) * | 1977-03-28 | 1978-10-19 | Asea Ab | Method of making pig iron and appratus therefor |
| JPH01127613A (ja) * | 1987-11-12 | 1989-05-19 | Kawasaki Steel Corp | 溶融金属の精錬方法及びその装置 |
| JPH01263214A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-10-19 | Kawasaki Steel Corp | 無倒炉出鋼式の転炉構造 |
-
1991
- 1991-04-15 JP JP8266991A patent/JPH04316982A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002519516A (ja) * | 1998-07-01 | 2002-07-02 | テクノロジカル リソーシズ プロプライエタリー リミテッド | 直接製錬容器および直接製錬法 |
| JP2015522719A (ja) * | 2012-07-25 | 2015-08-06 | テクノロジカル リソーシーズ プロプライエタリー リミテッドＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｐｔｙ．Ｌｉｍｉｔｅｄ | 製錬プロセスの始動 |
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