JPH0625368B2 - 高炉操業方法 - Google Patents
高炉操業方法Info
- Publication number
- JPH0625368B2 JPH0625368B2 JP23245785A JP23245785A JPH0625368B2 JP H0625368 B2 JPH0625368 B2 JP H0625368B2 JP 23245785 A JP23245785 A JP 23245785A JP 23245785 A JP23245785 A JP 23245785A JP H0625368 B2 JPH0625368 B2 JP H0625368B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- blast furnace
- core
- coke
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炉下部の熱バランスに関係の深い炉芯形状を
迅速，適確に制御し、安定した高炉操業を行なう方法に
関する。
迅速，適確に制御し、安定した高炉操業を行なう方法に
関する。
高炉内には、炉頂部から鉱石類とコークスが交互に層状
に装入され、一方、炉下部の羽口からは高温の空気が吹
き込まれる。そして、羽口周辺のコークスは、この吹き
込まれた高温の空気により燃焼して、還元ガス(CO)と熱
とを発生し、炉頂に向かって上昇する。そして、炉頂か
ら装入された鉱石類，コークス等の原料がこの高温の還
元ガスと向流的に接触することにより、熱交換及び還元
反応を受けつつ高炉内を降下する。次いで、その鉱石類
は、炉下部の高温域で軟化し、粒子同士が場合によって
はコークスを巻き込みながら互いに融着し融着帯を形成
する。更に、高温域ではこの融着帯が溶融滴下し、銑鉄
とスラグとに分離されて湯溜に蓄積する。その結果とし
て、融着帯の下方では、コークスと融体のゾーンとな
り、特に、炉の中心部には円錐状にコークスが存在する
ようになる。このような高炉内の状況は、高炉吹止め後
に種々の解体作業を行った調査結果から、知られている
ものである。
に装入され、一方、炉下部の羽口からは高温の空気が吹
き込まれる。そして、羽口周辺のコークスは、この吹き
込まれた高温の空気により燃焼して、還元ガス(CO)と熱
とを発生し、炉頂に向かって上昇する。そして、炉頂か
ら装入された鉱石類，コークス等の原料がこの高温の還
元ガスと向流的に接触することにより、熱交換及び還元
反応を受けつつ高炉内を降下する。次いで、その鉱石類
は、炉下部の高温域で軟化し、粒子同士が場合によって
はコークスを巻き込みながら互いに融着し融着帯を形成
する。更に、高温域ではこの融着帯が溶融滴下し、銑鉄
とスラグとに分離されて湯溜に蓄積する。その結果とし
て、融着帯の下方では、コークスと融体のゾーンとな
り、特に、炉の中心部には円錐状にコークスが存在する
ようになる。このような高炉内の状況は、高炉吹止め後
に種々の解体作業を行った調査結果から、知られている
ものである。
この円錐状のコークスの部位は、炉芯と呼ばれ、羽口部
位で発生する高温還元ガスの流路や融着体より溶融滴下
してくる融体の流路を保証する。そして、ここに高温の
コークスが存在するという意味から、この炉芯が高炉系
での熱バッファーとして有効に働くとも考えることがで
きる。従って、この炉芯は、高炉操業における極めて重
要な管理対象であるといえる。
位で発生する高温還元ガスの流路や融着体より溶融滴下
してくる融体の流路を保証する。そして、ここに高温の
コークスが存在するという意味から、この炉芯が高炉系
での熱バッファーとして有効に働くとも考えることがで
きる。従って、この炉芯は、高炉操業における極めて重
要な管理対象であるといえる。
高炉が安定して低燃料比で操業されるということは、炉
内において、熱が過不足なく消費され、還元が効率よく
行われることにほかならない。過剰な炉熱の状態の下で
操業が行われる場合、その過剰な熱量によって、例えば
装入物の降下が不順となり、やはり炉況は不安定とな
る。そして、熱補償のために燃料消費量を増加させる必
要が生じ、燃料比の増大をもたらす。
内において、熱が過不足なく消費され、還元が効率よく
行われることにほかならない。過剰な炉熱の状態の下で
操業が行われる場合、その過剰な熱量によって、例えば
装入物の降下が不順となり、やはり炉況は不安定とな
る。そして、熱補償のために燃料消費量を増加させる必
要が生じ、燃料比の増大をもたらす。
このような不安定な炉況は、単に燃料比の増加，操業能
率の低下にとどまるものではなく、しばしば「オーバー
ヒート」，あるいは「冷込」等の操業トラブルに発展
し、一時的に操業を中断しなければならない事態に立ち
至ることもある。
率の低下にとどまるものではなく、しばしば「オーバー
ヒート」，あるいは「冷込」等の操業トラブルに発展
し、一時的に操業を中断しなければならない事態に立ち
至ることもある。
そこで、高炉内の熱の過不足を判断する必要が生じる
が、この判断は厳密には高炉の入熱及び出熱に関するす
べての項目を考慮に入れた熱収支の計算に基づいて行わ
れるものである。このための従来の技術としては、装入
鉄鉱石の被還元性，O/C及び装入酸素量の３種類の入出
熱変動因子を抽出しこれに基づいて炉内の熱バランスを
推定・判断することが提案されている（特公昭60-13042
号公報）。
が、この判断は厳密には高炉の入熱及び出熱に関するす
べての項目を考慮に入れた熱収支の計算に基づいて行わ
れるものである。このための従来の技術としては、装入
鉄鉱石の被還元性，O/C及び装入酸素量の３種類の入出
熱変動因子を抽出しこれに基づいて炉内の熱バランスを
推定・判断することが提案されている（特公昭60-13042
号公報）。
高炉を経済的にかつ安定的に操業する上で重要な技術的
課題は、高炉内の熱の過不足について正しい判断を行な
うことである。その意味で、熱収支の計算は一法である
が、その精度は必ずしも実用性を満たしていない。一
方、高炉中心部に存在する大容量の高温コークスは高炉
を全体の系とした場合の熱的バッファーになっているの
で、この炉芯部の容量あるいは温度を直接検出すると、
高炉系のトータルの熱収支を精度よく判断することがで
き、その精度は実用性を充分に満たすものである。
課題は、高炉内の熱の過不足について正しい判断を行な
うことである。その意味で、熱収支の計算は一法である
が、その精度は必ずしも実用性を満たしていない。一
方、高炉中心部に存在する大容量の高温コークスは高炉
を全体の系とした場合の熱的バッファーになっているの
で、この炉芯部の容量あるいは温度を直接検出すると、
高炉系のトータルの熱収支を精度よく判断することがで
き、その精度は実用性を充分に満たすものである。
そこで、本発明は、このような炉芯のもつ特性に鑑み、
直接的に炉芯の状態を計測，検出することによって炉熱
を判断し、これに基づいて高炉操業条件を制御しようと
するものである。
直接的に炉芯の状態を計測，検出することによって炉熱
を判断し、これに基づいて高炉操業条件を制御しようと
するものである。
本発明は、その目的を達成すべく、炉芯堆積角度を４５
度〜３５度に維持しつつ操炉することを特徴とする高炉
操業方法である。
度〜３５度に維持しつつ操炉することを特徴とする高炉
操業方法である。
本発明者らが、特開昭58-221208 号公報で提案した測定
装置を用いて、特開昭57-120604 公報で提案した光学的
測定方法により、特開昭57-174405公報，特開昭57-1744
06 号公報，特開昭58-6913号公報で提案した測定用プロ
ーブを炉内に挿入して高炉内計測を行った際、プローブ
挿入の最深部近傍でコークスの密充填状態の領域がある
ことが判明した。また、同じ計測手段で、羽口部を介し
てプローブを炉内に挿入した際にレースウェーと呼ぶ燃
焼帯域より炉の中心側にある領域で前記したコークス密
充填状態を領域を観測した。そしてこのコークス密充填
状態の領域は、種々の操業条件、例えば出銑量，O/C,羽
口部冷却函温度，シャフト上部炉周辺部のガス温度及び
炉全体の効率を示すCOガス利用率（ηco＝CO2/CO+CO2）
などを調整する既知の操作により前記炉芯の形状，温
度，容量を制御することができる。
装置を用いて、特開昭57-120604 公報で提案した光学的
測定方法により、特開昭57-174405公報，特開昭57-1744
06 号公報，特開昭58-6913号公報で提案した測定用プロ
ーブを炉内に挿入して高炉内計測を行った際、プローブ
挿入の最深部近傍でコークスの密充填状態の領域がある
ことが判明した。また、同じ計測手段で、羽口部を介し
てプローブを炉内に挿入した際にレースウェーと呼ぶ燃
焼帯域より炉の中心側にある領域で前記したコークス密
充填状態を領域を観測した。そしてこのコークス密充填
状態の領域は、種々の操業条件、例えば出銑量，O/C,羽
口部冷却函温度，シャフト上部炉周辺部のガス温度及び
炉全体の効率を示すCOガス利用率（ηco＝CO2/CO+CO2）
などを調整する既知の操作により前記炉芯の形状，温
度，容量を制御することができる。
次いで、本発明の１実施例を示す図面を参照しながら、
本発明の作用を詳細に説明する。
本発明の作用を詳細に説明する。
第１図の高炉内の各部位を示し、第２図にはシャフトの
炉腹部である朝顔部における炉内状況を示す。朝顔部よ
り挿入されたプローブ８は塊状帯１，融着帯２を貫いて
炉芯３に至り、羽口部５より挿入されたプローブ９はレ
ースウェー４を貫いて炉芯３に至る。従来不可能であっ
た高炉内の直接観測は、特開昭57-174405 号公報で開示
した光ファイバーを搭載することによって可能となった
が、この直接観測によるとき、それぞれの帯域における
充填状況が把握される。特に、プローブ８の挿入によっ
てコークスが浮遊あるいは流動している領域13及びコー
クスが殆ど静止状態にある領域12が観察され、両者の差
は明瞭に識別できる。また、プローブ９の挿入によって
観察される領域11におけるコークスは、殆ど静止状態で
ある。この領域12及び領域11が従来から論じられている
炉芯であり、そして、炉腹部及び羽口部のそれぞれか
ら、２本以上のプローブを炉内に挿入することにより、
炉芯部位を明確に判定し、かつ、その位置，形状及び堆
積角を把握することができる。このようにして測定され
る炉芯の堆積角θは、第３図に示すように羽口部冷却函
温度，シャフト上部炉周辺部のガス温度及び炉全体の効
率を示すCOガス利用率（ηco＝CO2/CO+CO2）に影響され
て変化している。
炉腹部である朝顔部における炉内状況を示す。朝顔部よ
り挿入されたプローブ８は塊状帯１，融着帯２を貫いて
炉芯３に至り、羽口部５より挿入されたプローブ９はレ
ースウェー４を貫いて炉芯３に至る。従来不可能であっ
た高炉内の直接観測は、特開昭57-174405 号公報で開示
した光ファイバーを搭載することによって可能となった
が、この直接観測によるとき、それぞれの帯域における
充填状況が把握される。特に、プローブ８の挿入によっ
てコークスが浮遊あるいは流動している領域13及びコー
クスが殆ど静止状態にある領域12が観察され、両者の差
は明瞭に識別できる。また、プローブ９の挿入によって
観察される領域11におけるコークスは、殆ど静止状態で
ある。この領域12及び領域11が従来から論じられている
炉芯であり、そして、炉腹部及び羽口部のそれぞれか
ら、２本以上のプローブを炉内に挿入することにより、
炉芯部位を明確に判定し、かつ、その位置，形状及び堆
積角を把握することができる。このようにして測定され
る炉芯の堆積角θは、第３図に示すように羽口部冷却函
温度，シャフト上部炉周辺部のガス温度及び炉全体の効
率を示すCOガス利用率（ηco＝CO2/CO+CO2）に影響され
て変化している。
第３図から明らかなとおり、炉芯堆積角θが45゜を越え
ると、羽口部位にある冷却函の温度が上昇し、シャフト
上部でのガス温度が上昇してガス利用率は低下し、炉の
効率が低下している。この容積の増加は、炉芯部位を流
れる銑滓の流動性悪化が一因になっているものと制定で
きる。この状態を継続することは、前述したように、高
炉操業のトラブルにつながるものである。
ると、羽口部位にある冷却函の温度が上昇し、シャフト
上部でのガス温度が上昇してガス利用率は低下し、炉の
効率が低下している。この容積の増加は、炉芯部位を流
れる銑滓の流動性悪化が一因になっているものと制定で
きる。この状態を継続することは、前述したように、高
炉操業のトラブルにつながるものである。
また、第３図（ｂ）から分かるように炉芯堆積角度を４
０度以下にするとシャフト部でのガス温度が急激に低下
しており、これにより炉壁にかかる熱負荷が低減し、更
に、ガス利用率が向上するので好ましい。
０度以下にするとシャフト部でのガス温度が急激に低下
しており、これにより炉壁にかかる熱負荷が低減し、更
に、ガス利用率が向上するので好ましい。
発明者らは、炉芯堆積角θの増大つまり、炉芯部容積の
増大がこの部位での熱的低下に起因するものと判断し、
O/C を下げ、且つ燃料比を上げることによって容積増大
を抑制し、通常の安定した操業状態に戻すことができ
た。
増大がこの部位での熱的低下に起因するものと判断し、
O/C を下げ、且つ燃料比を上げることによって容積増大
を抑制し、通常の安定した操業状態に戻すことができ
た。
実施例を従来例と共に表1.に示す。表1.から明らかなよ
うに、本発明法によれば、オールコークス操業，タール
吹込操業，微粉灰吹込操業の何れの場合においても、炉
芯部の状態を管理することで、適切な対策を実施し、出
銑量，溶銑成分共に安定し、燃料比も低位に極めて安定
した推移を示した。オイル吹込操業においても、同様の
管理が可能と考えられる。これに対し、従来法では、何
れに対しても、燃料比及び生産量共に劣る生産状況にあ
った。
うに、本発明法によれば、オールコークス操業，タール
吹込操業，微粉灰吹込操業の何れの場合においても、炉
芯部の状態を管理することで、適切な対策を実施し、出
銑量，溶銑成分共に安定し、燃料比も低位に極めて安定
した推移を示した。オイル吹込操業においても、同様の
管理が可能と考えられる。これに対し、従来法では、何
れに対しても、燃料比及び生産量共に劣る生産状況にあ
った。
以上の結果、高炉下部の炉芯部の状況を直接観測し、コ
ークスの充填状態，炉芯堆積角，炉芯容量の大小を計測
し、これをもとに炉熱状況を予測して、それに応じた適
切な操業条件を整えることによって、炉事故の未然防
止，高炉操業の安定化，効率化等が行えるようになっ
た。
ークスの充填状態，炉芯堆積角，炉芯容量の大小を計測
し、これをもとに炉熱状況を予測して、それに応じた適
切な操業条件を整えることによって、炉事故の未然防
止，高炉操業の安定化，効率化等が行えるようになっ
た。
以上に説明したように、炉芯の堆積角度が45゜を越えな
い範囲に維持しつつ操炉することにより、炉内の安定，
円滑なかつ連続的均一反応を維持するのに必要な範囲に
炉熱が容易に保持される。
い範囲に維持しつつ操炉することにより、炉内の安定，
円滑なかつ連続的均一反応を維持するのに必要な範囲に
炉熱が容易に保持される。
したがって、炉況は計画生産に対応して常に安定とな
り、生産性，経済性が格段に向上することから、とくに
銑鋼一貫工程における直行率の向上，製品コストの低減
に多大の貢献をする等大きな効果が奏せられる。
り、生産性，経済性が格段に向上することから、とくに
銑鋼一貫工程における直行率の向上，製品コストの低減
に多大の貢献をする等大きな効果が奏せられる。
図は本発明実験例を示し、第１図は実験炉の断面図、第
２図は炉芯観測状況の説明図、第３図(a)〜(c)は本発明
実験例での操業状態を示す図である。
２図は炉芯観測状況の説明図、第３図(a)〜(c)は本発明
実験例での操業状態を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】炉芯堆積角度を４５度〜３５度に維持しつ
つ操炉することを特徴とする高炉操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23245785A JPH0625368B2 (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | 高炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23245785A JPH0625368B2 (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | 高炉操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293304A JPS6293304A (ja) | 1987-04-28 |
| JPH0625368B2 true JPH0625368B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=16939586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23245785A Expired - Lifetime JPH0625368B2 (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | 高炉操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625368B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4254546A1 (en) | 2022-03-31 | 2023-10-04 | Samsung SDI Co., Ltd. | Composite particles for non-aqueous electrolyte rechargeable battery, producing method, positive and negative electrodes, and non-aqueous electrolyte rechargeable battery |
| EP4276932A1 (en) | 2022-03-30 | 2023-11-15 | Samsung SDI Co., Ltd. | Endothermic particles for non-aqueous electrolyte rechargeable battery and non-aqueous electrolyte rechargeable battery |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100826963B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2008-05-02 | 주식회사 포스코 | 고로 노심온도 관리 방법 |
-
1985
- 1985-10-17 JP JP23245785A patent/JPH0625368B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4276932A1 (en) | 2022-03-30 | 2023-11-15 | Samsung SDI Co., Ltd. | Endothermic particles for non-aqueous electrolyte rechargeable battery and non-aqueous electrolyte rechargeable battery |
| EP4254546A1 (en) | 2022-03-31 | 2023-10-04 | Samsung SDI Co., Ltd. | Composite particles for non-aqueous electrolyte rechargeable battery, producing method, positive and negative electrodes, and non-aqueous electrolyte rechargeable battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6293304A (ja) | 1987-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |