JPH06316713A - 高炉操業方法 - Google Patents

高炉操業方法

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JPH06316713A
JPH06316713A JP12550493A JP12550493A JPH06316713A JP H06316713 A JPH06316713 A JP H06316713A JP 12550493 A JP12550493 A JP 12550493A JP 12550493 A JP12550493 A JP 12550493A JP H06316713 A JPH06316713 A JP H06316713A
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furnace
auxiliary
auxiliary blower
blast furnace
tuyere
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Kunihiko Ishii
邦彦 石井
Takeshi Furukawa
武 古川
Masahiro Matsuura
正博 松浦
Naoya Yokoyama
直也 横山
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高炉の羽口間の下方に緻密なシェル5”が形
成されることを防止し、、これによって、高炉下部の炉
芯部におけるコ−クスの更新時間を短縮し、そして、高
炉炉芯部の通気性および通液性を向上させることができ
る高炉操業方法を提供する。 【構成】 高炉下部周方向に設けられた複数個の羽口
2、2’の各々の間に、少なくとも1つの補助送風管6
を設け、補助送風管6から高炉内に熱風、または、熱風
と共に補助燃料を吹き込む。補助送風管6は、羽口2、
2’よりも下方に位置させ、かつ、その吹き出し口6a
は、水平線に対して斜め下前方に向ける。補助送風管6
から熱風、または、熱風と共に補助燃料を吹き込む場合
は、補助送風管6の先端に形成されるレ−スウェイの深
度が、0.01m以下となるように、吹き込み条件を選
定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高炉内におけるシェ
ルの形成を防止し、安定した操業を行なうことができる
高炉操業方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】製鉄用高炉には、炉内に装入された原料
および副原料を加熱し、溶融し、そして、鉄鉱石を還元
するために、炉内に熱風を吹き込むための羽口が設けら
れている。羽口は、高炉下部の炉壁周囲に、所定間隔を
あけて複数個設けられており、約1200 OCの温度の
熱風が、200m/sから250m/sの速度で羽口か
ら炉内に吹き込まれる。吹き込まれた熱風は、炉内に装
入されたコ−クスと反応し、約2000 OCから240
OCの還元性ガスを発生させる。炉内に装入された鉄
鉱石は、高温の還元性ガスにより還元・溶融される。こ
のように還元・溶融された鉄鉱石中の鉄分は溶融メタル
となり、また鉄鉱石中の脈石分は造滓剤に移行して溶融
スラグとなる。このようにして生成した溶融メタルおよ
び溶融スラグは、次第に炉内を降下し、羽口の近くに到
達する。
【0003】一方、羽口から、高炉内に熱風を吹き込む
ことによって、炉内の羽口先端部前方に、炉内に装入さ
れたコ−クスの一部が旋回しながら燃焼する空間即ちレ
−スウェイが形成される。高炉操業においては、羽口か
ら吹き込む熱風の流量等を調整することによって、レ−
スウェイの大きさおよび形状を、適切に制御し、炉内を
降下した溶融メタルおよび溶融スラグが、レ−スウェイ
内に侵入するのを阻止すると共に、炉内のガス流の適正
化を図っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レ−ス
ウェイの下方におけるコ−クスの動きが極めて緩慢であ
るために、レ−スウェイ内で発生した微粒状物質が、レ
−スウェイの周辺部に捕捉され、その結果、レ−スウェ
イの下方および羽口間の下方に、小粒コ−クス、スラグ
およびメタル等からなる緻密なシェルが形成される。通
常の高炉操業においては、上記の緻密なシェルの形成を
防止することが出来ない。
【0005】図3は、上述した従来の高炉操業における
シェルの形成状態を示す、高炉下部の部分概略垂直断面
図であり、図4は、図3のB−B線における高炉下部の
部分概略水平断面図である。図3に示すように、炉壁1
を貫通して、大羽口3によって支持された羽口2が炉壁
に設けられている。羽口2の先端部前方にレ−スウェイ
4が形成され、レ−スウェイ4の下方にシェル5、5’
が形成される。図3と図4とから判るように、羽口2と
羽口2’との間の下方に、シェル5”が形成される。
【0006】このように、レ−スウェイ周辺部に緻密な
シェルが形成されると、レ−スウェイ周辺部の通気性お
よび通液性が阻害されて、安定送風が図れない。従っ
て、レ−スウェイ周辺部のコ−クスの消滅に長時間を要
する結果、コ−クスの更新時間が長くなり、これに伴っ
て、高炉下部の炉芯部におけるコ−クスの更新時間も長
くなる。その結果、炉芯部の通気性および通液性が悪化
し、高炉操業が不安定になる。
【0007】特開平1−96309号公報には、下記か
らなる高炉操業方法が開示されている。高炉から出銑さ
れる溶銑中の珪素濃度を効率良く低減させるために、羽
口レベルにおける羽口と羽口との間に進退自在の酸化鉄
吹き込み装置を設け、酸化鉄吹き込み装置から酸化性ガ
スをキャリア−ガスとして、高炉内の相隣なるレ−スウ
ェイ間の充填層内に酸化鉄を吹き込む(以下、先行技術
という。)。
【0008】先行技術によれば、高炉内の低酸素分圧の
領域に、酸化鉄を酸化性ガスをキャリア−として気体輸
送することによって、酸化鉄吹き込み管出口周辺を、高
酸素分圧領域とし、酸化鉄吹き込み管出口周辺を滴下す
る溶銑と酸化鉄との反応による、溶銑の脱珪反応効率の
向上を図ることができる。しかしながら、先行技術は、
溶銑の脱珪反応効率の向上を目的としたものであって、
上述した、レ−スウェイ周辺部のシェルの形成による問
題を解決するものではない。
【0009】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、高炉の羽口間の下方に緻密なシェルが形成さ
れることを防止し、これによって、高炉下部の炉芯部に
おけるコ−クスの更新時間を短縮し、そして、高炉炉芯
部の通気性および通液性を向上させることができる高炉
操業方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明の高炉操業方法
は、高炉下部の周方向に所定間隔をあけて設けられた複
数個の羽口の各々の間に、少なくとも1つの補助送風管
を設け、前記補助送風管から高炉内に熱風を吹き込むこ
とにより、羽口間の下方に緻密なシェルが形成されるの
を防止することに特徴を有するものである。
【0011】更に、この発明の高炉操業方法は、補助送
風管の各々から、高炉下部に、熱風と共に補助燃料を吹
き込むことにより、緻密なシェルが形成されるのを防止
することに特徴を有するものである。
【0012】また、補助送風管は、その軸線を、羽口の
軸線よりも下方に位置させて設けられており、かつ、前
記補助送風管の吹き出し口は、水平線に対して下前方を
向いていることに特徴を有するものである。
【0013】更に、この発明の高炉操業方法は、補助送
風管の先端部に、実質的にレ−スウェイを形成させない
ように、補助送風管の先端部の口径(DT )および補助
送風管の先端部におけるガス流速(UO )を定め、この
様にして定められた条件によって、熱風を吹き込むこと
に特徴を有するものである。
【0014】
【作用】この発明の方法においては、高炉の羽口間に設
けられた補助送風管から1000 OCから1200 O
の温度の熱風が高炉内へ吹き込まれるので、小粒コ−ク
ス、スラグおよびメタル等からなる緻密なシェルが形成
される羽口間の下方の温度が上昇する。したがって、上
述した緻密なシェルの形成が防止される。更に、補助送
風管から、熱風と共に補助燃料を炉内に吹き込めば、吹
き込まれた補助燃料が燃焼して熱エネルギ−が発生し、
羽口間下方の温度が一段と上昇するので、上述したシェ
ルの形成を、より一層有効に防止することができる。
【0015】補助送風管は、その軸線を、羽口の軸線よ
りも下方に位置させて設け、かつ、補助送風管の吹き出
し口を、水平線に対して下前方に向けて位置させること
が望ましい。このように送風管を配置することによっ
て、送風管からの熱風、または、補助燃料および熱風
は、羽口間下方に効率よく噴射される。従って、この部
分の温度は一段と上昇し、シェルの形成をより一層有効
に防止することができる。
【0016】補助送風管から熱風、または、熱風および
補助燃料を吹き込んだ場合、補助送風管の先端部におけ
るガス流速が大きい条件では、補助送風管の先端部前方
にレ−スウェイが形成されて、その周辺下部に、緻密な
シェルが生ずる恐れがある。補助送風管の先端部前方
に、このようなレ−スウェイが形成されると、この発明
の目的である羽口間下方のシェル形成の防止作用が著し
く減少する。従って、補助送風管の先端部前方に、実質
的なレ−スウェイが形成されない下記条件下で補助送風
管により、熱風を吹き込むことが望ましい。
【0017】即ち、下記(1)式によって算出されるレ
−スウェイ深度(DR )が、0.01m以下になるよう
に、補助送風管の先端部の口径(DT )および補助送風
管の先端部におけるガス流速(UO )を定め、このよう
に定められた条件によって、補助送風管から熱風を吹き
込むことが望ましい。 DR =C・DT {(ρg /ρC 1/2 ・U0 /(g・DC 1/2 n ─(1) 但し、 DR :補助送風管の先端部に形成されるレ−スウェイ深
度 (m) DT :補助送風管の先端部の口径 (m) U0 :補助送風管の先端部におけるガス流速 (m/
s) DC :炉内の羽口前におけるコ−クスの粒径 (m) ρC :炉内の羽口前におけるコ−クス粒の見掛け密度
(Kg /m3) ρg :補助送風管から炉内へ吹き込まれるガスの密度
(Kg /m3) g :重力加速度 (m/s2 ) C :定数(=0.521) n :定数(=0.8)
【0018】上述したように、補助送風管の設置位置、
補助送風管の吹き出し口の向き、補助送風管からの吹き
込み物質、あるいは、補助送風管からの熱風の吹き込み
条件を限定することにより、レ−スウェイ周辺部に形成
されるシェルおよびレ−スウェイ周辺部の滞留コ−クス
を積極的に燃焼させることができる。従って、高炉内へ
の熱風の安定送風を図ることができ、その結果、レ−ス
ウェイ周辺部のコ−クスの消滅時間が短縮されて、レ−
スウェイ周辺部のコ−クスの更新時間が短くなり、しか
も炉芯部の通気性および通液性も改善される。
【0019】
【実施例】次に、この発明の方法を図面を参照しながら
説明する。図1は、この発明の方法の1実施態様を示す
高炉の部分概略水平断面図、図2は、この発明の方法の
1実施態様を示す高炉の部分概略垂直断面である。図1
および図2に示すように、高炉の炉壁1の周方向に、所
定間隔をあけて設けられた羽口2と羽口2’との間に、
1本の補助送風管6が、その軸線を羽口2、2’の軸線
よりも下方に位置させて設けられている。補助送風管6
の熱風吹き出し口6aは、羽口2、2’の先端位置より
も炉壁1側に内側に位置しており、かつ、水平より下前
方に向いており、そして、羽口2と羽口2’との間の炉
内で、羽口2、羽口2’より低い位置の炉壁近傍に形成
される恐れのあるシェル5の方向を向いている。
【0020】図1には、3本の補助送風管が示されてい
るが、補助送風管6は、炉壁1の全周にわたり周方向に
設けられた複数の羽口2の各々の間に設けられている。
補助送風管6の各々から、熱風と共に微粉炭を吹き込ん
だ。補助送風管6からの熱風および微粉炭の吹き込み条
件は、すべての補助送風管6について同一である。
【0021】下記に、この実施例における実施条件を示
す。 高炉内容積 : 4900 m3 、 高炉羽口数 : 40 本 、 高炉羽口軸線間距離 : 1.1 m 、 補助送風管の設置本数 : 40 本 、 補助送風管の高さ方向設置位置 :羽口の軸線より下へ0.04 m 、 補助送風管の水平方向設置位置 :羽口軸線間 1/2 の位置 、 補助送風管先端部の羽口先端部からの距離:炉壁側へ 0.20 m 、 補助送風管先端部の口径 : 0.015 m 、 補助送風管先端部における熱風の流速 : 10 m/s、 補助送風管から炉内へ吹き込まれる熱風の密度 : 1.295 Kg/m3、 微粉炭の平均粒径 : 8.4 ×10-5 m、 微粉炭の吹き込み速度 : 0.26 Kg /s /本、 炉内の羽口前におけるコ−クスの粒径 : 0.35 m 、 炉内の羽口前におけるコ−クス粒の見掛け密度 : 1000 Kg /m3
【0022】上述した条件で高炉を操業した結果、羽口
間の下方に緻密なシェルが形成されることが防止され、
これによって、高炉下部の炉芯部におけるコ−クスの更
新時間が短縮され、そして、高炉炉芯部の通気性および
通液性が向上し、高炉操業が安定した。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
高炉の羽口間の下方に緻密なシェルが形成されることが
防止され、それによって、高炉下部の炉芯部におけるコ
−クスの更新時間が短縮され、そして、高炉炉芯部の通
気性および通液性が向上し、高炉の安定操業が図られ
る、工業上、有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の方法の1実施態様を示す、高炉の部
分概略水平断面図である。
【図2】図1のA−A線における高炉下部の部分概略垂
直断面図である。
【図3】従来の方法の1実施態様を示す、高炉下部の部
分概略垂直断面図である。
【図4】図3のB−B線における高炉下部の部分概略水
平断面図である。
【符号の説明】
1 高炉炉壁 2、2’ 羽口 3 大羽口 4 レ−スウェイ 5 シェル 5’シェル 5”シェル 6 補助送風管 6a 補助送風管の先端 7 パイプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 直也 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉下部周方向に所定間隔をあけて設け
    られた複数個の羽口の各々の間に、少なくとも1つの補
    助送風管を設け、前記補助送風管から高炉内に熱風を吹
    き込むことによって、前記羽口の各々の間の下方におけ
    るシェルの形成を防止することを特徴とする、高炉操業
    方法。
  2. 【請求項2】 前記補助送風管の各々から、高炉内下部
    に熱風と共に補助燃料を吹き込む、請求項1記載の方
    法。
  3. 【請求項3】 前記補助送風管は、その軸線を、前記羽
    口の軸線よりも下方に位置させ、かつ、その吹き出し口
    を、水平線に対して斜め下前方に向けて設けられてい
    る、請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記補助送風管の先端部に形成される、
    下記(1)式によって算出されるレ−スウェイ深度(D
    R )が、0.01m以下になるように、前記補助送風管
    の先端部の口径(DT )および前記補助送風管の先端部
    におけるガス流速(UO )を定め、このように定められ
    た条件によって、前記補助送風管から熱風を吹き込む、
    請求項1から3のいずれか1つに記載の方法。 DR =C・DT {(ρg /ρC 1/2 ・U0 /(g・DC 1/2 n ─(1) 但し、 DR :補助送風管の先端部に形成されるレ−スウェイ深
    度 (m) DT :補助送風管の先端部の口径 (m) U0 :補助送風管の先端部におけるガス流速 (m/
    s) DC :炉内の羽口前におけるコ−クスの粒径 (m) ρC :炉内の羽口前におけるコ−クス粒の見掛け密度
    (Kg /m3) ρg :補助送風管から炉内へ吹き込まれるガスの密度
    (Kg /m3) g :重力加速度 (m/s2 ) C :定数 n :定数
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8177042B2 (en) * 2006-03-29 2012-05-15 Nifco Inc. Rotary damper
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CN114410865A (zh) * 2021-12-30 2022-04-29 济南荣庆节能技术有限公司 利用高炉风口位置向炉缸中心下部吹氧的方法

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