JPH064887B2 - 高炉操業方法 - Google Patents
高炉操業方法Info
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- JPH064887B2 JPH064887B2 JP17539288A JP17539288A JPH064887B2 JP H064887 B2 JPH064887 B2 JP H064887B2 JP 17539288 A JP17539288 A JP 17539288A JP 17539288 A JP17539288 A JP 17539288A JP H064887 B2 JPH064887 B2 JP H064887B2
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- Japan
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- blast furnace
- furnace
- coke
- refractory
- wear
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、高炉の炉底耐火物の損耗を防止する高炉操
業方法に関する。
業方法に関する。
（発明の詳細な説明） 近年、銑鉄コスト低減の観点から、高炉の長寿命化が重
要な課題となっており、高炉操業法に幾多の改良が加え
られ、その寿命も10年を越えるに到っている。
要な課題となっており、高炉操業法に幾多の改良が加え
られ、その寿命も10年を越えるに到っている。
高炉の寿命を左右する要因の一つに炉内耐火物の損耗が
ある。耐火物の損耗が進行すると、炉体鉄皮に亀裂・溶
損が生じ、ついには溶銑が流出するに到り高炉一代の寿
命を終える。
ある。耐火物の損耗が進行すると、炉体鉄皮に亀裂・溶
損が生じ、ついには溶銑が流出するに到り高炉一代の寿
命を終える。
そこで、炉内耐火物の損耗部を補修するため、種々の方
法が提案されている。例えば、シャフト部については、
耐火物損耗部位まで装入物を減尺し休風して補修する方
法が一般に行われており、炉下部のベリー部およびボッ
シュ部の補修は、羽口レベルまで装入物を減尺して吹止
め、１か月間程度の短期間で損耗部を補修し、再送風す
る中間補修方法が欧米において実施されている。しか
し、炉底部の羽口レベルより下部の耐火物の損傷は、上
記した中間補修方法では、完全に復旧することができな
い。
法が提案されている。例えば、シャフト部については、
耐火物損耗部位まで装入物を減尺し休風して補修する方
法が一般に行われており、炉下部のベリー部およびボッ
シュ部の補修は、羽口レベルまで装入物を減尺して吹止
め、１か月間程度の短期間で損耗部を補修し、再送風す
る中間補修方法が欧米において実施されている。しか
し、炉底部の羽口レベルより下部の耐火物の損傷は、上
記した中間補修方法では、完全に復旧することができな
い。
一方、高炉寿命を延長する上において、炉底側壁耐火物
の残存厚さを知ることが極めて重要である。耐火物残存
厚さの測定方法として、例えば、炉底側壁の円周方向
に一定間隔をおいて配置した温度計と、高さ方向に多段
に設置した温度計の測定値に基づいて予測する方法、
炉底側壁部および炉底底部の温度測定値をもとに、炉床
の湯流れ伝熱モデルを用いて、炉底耐火物の浸食ライン
を推定する方法（鉄と鋼，Vol.70,2224〜2231頁）、
現場操業の日常管理として広く行われている炉体の各位
置の温度を連続的に計測し、その温度変化パターンから
耐火物の損耗を予測する方法、等がある。
の残存厚さを知ることが極めて重要である。耐火物残存
厚さの測定方法として、例えば、炉底側壁の円周方向
に一定間隔をおいて配置した温度計と、高さ方向に多段
に設置した温度計の測定値に基づいて予測する方法、
炉底側壁部および炉底底部の温度測定値をもとに、炉床
の湯流れ伝熱モデルを用いて、炉底耐火物の浸食ライン
を推定する方法（鉄と鋼，Vol.70,2224〜2231頁）、
現場操業の日常管理として広く行われている炉体の各位
置の温度を連続的に計測し、その温度変化パターンから
耐火物の損耗を予測する方法、等がある。
上記のような測定方法により、炉底側壁耐火物の損耗が
確認された場合には、従来においては、損耗部の冷却を
強化すると共に、高炉装入原料中のTi02量を増加する方
法が行われている。通常、高炉へのTi02装入量は３〜４
kg/p.t（p.tは銑鉄１トンのこと）であるが、炉底耐火
物の損耗が認められる場合には、10kg/p.t程度まで増量
する。
確認された場合には、従来においては、損耗部の冷却を
強化すると共に、高炉装入原料中のTi02量を増加する方
法が行われている。通常、高炉へのTi02装入量は３〜４
kg/p.t（p.tは銑鉄１トンのこと）であるが、炉底耐火
物の損耗が認められる場合には、10kg/p.t程度まで増量
する。
Ti02は高炉内で還元されて溶銑中に移行すると共に、一
部はTiNとTiCの固溶体、いわゆる赤銅色のチタンベアと
なる。この固溶体は融点が2000℃以上と高いため、炉底
側壁耐火物の損耗部に固着し、損耗部を保護すること
が、高炉解体調査等の結果から分かっている。しかし、
Ti02量を増加すると、溶銑中のTi含有量および溶滓中の
Ti02含有量が上昇するため、溶滓の粘度が上がる（重見
彰利，製銑ハンドブック，地人書館、244〜247頁）。そ
の結果、溶銑および溶滓の排出が円滑に行われなくな
り、高炉減風回数の増加を余儀なくされ、計画出銑量の
未達成およびコークス比を増加させるなどの問題があ
る。
部はTiNとTiCの固溶体、いわゆる赤銅色のチタンベアと
なる。この固溶体は融点が2000℃以上と高いため、炉底
側壁耐火物の損耗部に固着し、損耗部を保護すること
が、高炉解体調査等の結果から分かっている。しかし、
Ti02量を増加すると、溶銑中のTi含有量および溶滓中の
Ti02含有量が上昇するため、溶滓の粘度が上がる（重見
彰利，製銑ハンドブック，地人書館、244〜247頁）。そ
の結果、溶銑および溶滓の排出が円滑に行われなくな
り、高炉減風回数の増加を余儀なくされ、計画出銑量の
未達成およびコークス比を増加させるなどの問題があ
る。
高炉に装入されるTi02量は、通常焼結鉱原料に配合され
るTi02を含有する砂鉄量を変えて調製されている。また
炉底側壁の損耗が確認され、Ti02装入量の増加が必要な
場合には、Ti02含有量の高いイルミナイト粉を焼結鉱原
料に配合することにより、高炉へのTi02装入量の増加を
図っている。
るTi02を含有する砂鉄量を変えて調製されている。また
炉底側壁の損耗が確認され、Ti02装入量の増加が必要な
場合には、Ti02含有量の高いイルミナイト粉を焼結鉱原
料に配合することにより、高炉へのTi02装入量の増加を
図っている。
しかし、焼結鉱主原料の平均粒度は２〜４mm，副原料の
平均粒度は0.5〜２mmであるのに対し、イルミナイト粉
の平均粒度は0.1mm前後と細粒であるため、イルミナイ
ト粉の増量にともなって、焼結パレットの通気性を阻害
する。そのため、ベッド層厚の減少を余儀なくされ、焼
結鉱の生産率の低下を来すと共に、粉コークスやコーク
ス炉ガスなどの燃料原単位および電力原単位の上昇を招
くなどの問題がある。
平均粒度は0.5〜２mmであるのに対し、イルミナイト粉
の平均粒度は0.1mm前後と細粒であるため、イルミナイ
ト粉の増量にともなって、焼結パレットの通気性を阻害
する。そのため、ベッド層厚の減少を余儀なくされ、焼
結鉱の生産率の低下を来すと共に、粉コークスやコーク
ス炉ガスなどの燃料原単位および電力原単位の上昇を招
くなどの問題がある。
このような状況下にあって、Ti02含有粉体の改良された
高炉添加方法が、特開昭60-2286112号公報において開示
された。この方法は、イルミナイト等のTi02含有粉体を
高炉の送風羽口から直接吹き込むものである。しかしな
がら、この方法には次のような欠点がある。すなわち、 (1)羽口から吹き込まれたイルミナイト等のTi02含有粉
体の大部分は、羽口近傍を滴下する溶銑および溶滓に捕
捉され、出銑や出滓に伴って高炉外に排出されるため、
炉底側壁耐火物の損耗部に固着するTi化合物の歩留が低
い。
高炉添加方法が、特開昭60-2286112号公報において開示
された。この方法は、イルミナイト等のTi02含有粉体を
高炉の送風羽口から直接吹き込むものである。しかしな
がら、この方法には次のような欠点がある。すなわち、 (1)羽口から吹き込まれたイルミナイト等のTi02含有粉
体の大部分は、羽口近傍を滴下する溶銑および溶滓に捕
捉され、出銑や出滓に伴って高炉外に排出されるため、
炉底側壁耐火物の損耗部に固着するTi化合物の歩留が低
い。
(2)羽口からTi02含有粉体を吹き込むことにより、羽口
近傍の通液性が悪化すると共に、高炉炉床部全体の通液
性も悪くなって、コークス比の上昇および出銑量の低下
を来す。
近傍の通液性が悪化すると共に、高炉炉床部全体の通液
性も悪くなって、コークス比の上昇および出銑量の低下
を来す。
（発明が解決しようとする課題） この発明の目的は、銑鉄製造コストの低減のために、炉
内耐火物の損耗を防止して高炉寿命の延長を図るもので
あって、炉底側壁耐火物の損耗部へのTi02化合物の固着
歩留を向上させて損耗の進行を止め、一方において、コ
ークス比の悪化および出銑量の低下を来すことのない高
炉操業方法を提供することにある。
内耐火物の損耗を防止して高炉寿命の延長を図るもので
あって、炉底側壁耐火物の損耗部へのTi02化合物の固着
歩留を向上させて損耗の進行を止め、一方において、コ
ークス比の悪化および出銑量の低下を来すことのない高
炉操業方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは、高炉炉内耐火物の損耗防止について種々
検討を重ねた結果、 (a)高炉羽口からTi02含有鉱石粉を吹き込むに際し、適
正粒度のコークスを、ベル式装入装置やベルレス式装入
装置とは別に設けたコークス装入手段により高炉の炉頂
中心部に装入すれば、炉心部コークス層の通液性が確保
され、炉床半径方向の溶銑と溶滓分布が変化し、羽口近
傍を滴下する溶銑および溶滓の流れが相対的に減少す
る。
検討を重ねた結果、 (a)高炉羽口からTi02含有鉱石粉を吹き込むに際し、適
正粒度のコークスを、ベル式装入装置やベルレス式装入
装置とは別に設けたコークス装入手段により高炉の炉頂
中心部に装入すれば、炉心部コークス層の通液性が確保
され、炉床半径方向の溶銑と溶滓分布が変化し、羽口近
傍を滴下する溶銑および溶滓の流れが相対的に減少す
る。
(b)その結果、羽口近傍を滴下する溶銑および溶滓によ
るTi02の捕捉比率が低減するため、炉底側壁耐火物の損
耗部へのTi化合物の固着歩留が向上する。
るTi02の捕捉比率が低減するため、炉底側壁耐火物の損
耗部へのTi化合物の固着歩留が向上する。
(c)そして、炉心部の通液性がよくなって炉床部平均の
通液性が悪化しないため、コークス比の上昇および出銑
量の低下を来さない。
通液性が悪化しないため、コークス比の上昇および出銑
量の低下を来さない。
などの貴重な知見を得、この発明を成すに到った。即
ち、この発明の要旨は「高炉の炉底側壁に設置された温
度計の測定値が所定温度を越え、炉底側壁耐火物の損耗
が確認された場合に、Ti02含有粉体を羽口から吹き込む
と共に、粒径30〜50mmのコークスを高炉の炉頂中心部に
装入する高炉操業方法」および「高炉の炉底側壁の円周
方向に一定の間隔で設置された複数の温度計の内、それ
らの測定値が所定温度を越え、側壁耐火物の損耗が確認
された方位の羽口からTi02含有粉体を吹き込むと共に、
粒径30〜50mmのコークスを高炉の炉頂中心部に装入する
高炉操業方法」にある。
ち、この発明の要旨は「高炉の炉底側壁に設置された温
度計の測定値が所定温度を越え、炉底側壁耐火物の損耗
が確認された場合に、Ti02含有粉体を羽口から吹き込む
と共に、粒径30〜50mmのコークスを高炉の炉頂中心部に
装入する高炉操業方法」および「高炉の炉底側壁の円周
方向に一定の間隔で設置された複数の温度計の内、それ
らの測定値が所定温度を越え、側壁耐火物の損耗が確認
された方位の羽口からTi02含有粉体を吹き込むと共に、
粒径30〜50mmのコークスを高炉の炉頂中心部に装入する
高炉操業方法」にある。
（作用） 以下、本発明の高炉操業方法を実施する場合について説
明する。第１図は、ベル式装入装置を有する高炉の略式
断面図であって、図中10は高炉本体，11は炉頂部，12は
炉底部であり、13は小ベル，14は大ベル，15は羽口，16
は温度計，17は炉底側壁耐火物である。このような高炉
において、炉底部に設けられた温度計16によって、炉底
側壁耐火物17の損耗が確認されると、Ti02含有粉体の吹
き込みが行われる。
明する。第１図は、ベル式装入装置を有する高炉の略式
断面図であって、図中10は高炉本体，11は炉頂部，12は
炉底部であり、13は小ベル，14は大ベル，15は羽口，16
は温度計，17は炉底側壁耐火物である。このような高炉
において、炉底部に設けられた温度計16によって、炉底
側壁耐火物17の損耗が確認されると、Ti02含有粉体の吹
き込みが行われる。
Ti02含有粉体の吹き込みは、次のようにして行う。サー
ビスタンク１に貯蔵されたTi02含有粉体は、中間タンク
２を経由して吹き込みタンク３に導入される。吹き込み
タンク３のTi02含有粉体は、タンク３底部から導入され
た気体４によって流動化され、キャリヤーガス５によっ
て輸送され、分配器６を経て羽口15に取りつけられた吹
き込みノズル７を介して高炉内に吹き込まれる。それと
同時に、炉頂部11に設けられたベル式装入装置（小ベル
13および大ベル14から構成される）を使用せずに、別に
設けられたコークス装入装置８（ホッパー8aおよび装入
管8bで構成されている）によって、粒径30〜50mmのコー
クスが高炉炉頂中心部に装入される。
ビスタンク１に貯蔵されたTi02含有粉体は、中間タンク
２を経由して吹き込みタンク３に導入される。吹き込み
タンク３のTi02含有粉体は、タンク３底部から導入され
た気体４によって流動化され、キャリヤーガス５によっ
て輸送され、分配器６を経て羽口15に取りつけられた吹
き込みノズル７を介して高炉内に吹き込まれる。それと
同時に、炉頂部11に設けられたベル式装入装置（小ベル
13および大ベル14から構成される）を使用せずに、別に
設けられたコークス装入装置８（ホッパー8aおよび装入
管8bで構成されている）によって、粒径30〜50mmのコー
クスが高炉炉頂中心部に装入される。
また、炉底側壁耐火物の損耗が均一に生ずるとは限らな
いので、その場合には、所定温度を越えた方位の羽口部
のみからTi02含有粉体が吹き込まれる。ここにおいて、
コークス粒径の上限を50mm以下とするのは、中心部に装
入されるコークスの近傍には鉱石が存在せず、ソルーシ
ョンロスによる劣化を受けないためであり、コークス粒
径の下限を30mm以上とするのは、炉下部におけるコーク
ス層の通液性を確保するためである。そして炉心部に装
入されるコークスの量は、全高炉装入量の１〜５重量％
程度が好ましい。また、前記Ti02含有粉体としては、イ
ルミナイト，砂鉄，アナターゼ，ルチル等の粉体を使用
できる。そして、それらの粒度は、粉体の吹き込み方
法、吹き込み量（供給速度）、キャリヤーガスと粉体の
割合などに応じて適宜定めればよい。
いので、その場合には、所定温度を越えた方位の羽口部
のみからTi02含有粉体が吹き込まれる。ここにおいて、
コークス粒径の上限を50mm以下とするのは、中心部に装
入されるコークスの近傍には鉱石が存在せず、ソルーシ
ョンロスによる劣化を受けないためであり、コークス粒
径の下限を30mm以上とするのは、炉下部におけるコーク
ス層の通液性を確保するためである。そして炉心部に装
入されるコークスの量は、全高炉装入量の１〜５重量％
程度が好ましい。また、前記Ti02含有粉体としては、イ
ルミナイト，砂鉄，アナターゼ，ルチル等の粉体を使用
できる。そして、それらの粒度は、粉体の吹き込み方
法、吹き込み量（供給速度）、キャリヤーガスと粉体の
割合などに応じて適宜定めればよい。
なお、第１図において、吹き込みタンク３はブロータン
ク式のものを示したが、これに限らず、例えばロータリ
ーフィーダー式のものでもよい。また分配器６は必要に
応じて複数個あるいは多段に設置してもよい。
ク式のものを示したが、これに限らず、例えばロータリ
ーフィーダー式のものでもよい。また分配器６は必要に
応じて複数個あるいは多段に設置してもよい。
以上の説明は、ベル式高炉の場合であるが、ベルレス式
高炉の場合には、第２図に示すように、コークス装入装
置８によって、コークスは旋回シュート18の下方の炉頂
中心部に装入される。Ti02含有粉体の装入系統は、ベル
式高炉の場合と全く同じであるので説明は省略する。
高炉の場合には、第２図に示すように、コークス装入装
置８によって、コークスは旋回シュート18の下方の炉頂
中心部に装入される。Ti02含有粉体の装入系統は、ベル
式高炉の場合と全く同じであるので説明は省略する。
（実施例） 以下、本発明の高炉操業方法を内容積5050m3の高炉にお
いて実施した場合について説明する。第１表にその操業
条件および結果を示す。この表には比較のために従来法
も合わせて記載している。なお同表において、ベースと
は炉底耐火物の損耗が生じていない場合の操業状態を示
している。この実施例で使用したTi02含有粉体はイルミ
ナイト粉であり、その成分組成および粒度は、それぞれ
第２表および第３表のとおりである。
いて実施した場合について説明する。第１表にその操業
条件および結果を示す。この表には比較のために従来法
も合わせて記載している。なお同表において、ベースと
は炉底耐火物の損耗が生じていない場合の操業状態を示
している。この実施例で使用したTi02含有粉体はイルミ
ナイト粉であり、その成分組成および粒度は、それぞれ
第２表および第３表のとおりである。
さて、本発明法の場合、第１表に示すように、炉底側壁
耐火物の最高温度が174℃に達したとき、第１図に示す
ような吹き込み装置によって、５か所の羽口からイルミ
ナイト粉を合計で2000kg/h吹き込んだ。同時にコークス
装入装置から粒径30〜50mmのコークスを8.9t/hで炉頂中
心部に装入した。このような操業を６日間継続したとこ
ろ、炉底側壁の最高温度は60℃以下になり、ベース操業
と同程度に落ち着いた。この場合のTi02化合物の炉底耐
火物への固着歩留は15％であった。本発明法による操業
の場合、第１表から分かるように、残銑量がベース操業
に比べ僅かに増加したが、送風圧変動指数，スリップ回
数，コークス比，出銑量においては、ほとんどベース操
業と変わらなかった。
耐火物の最高温度が174℃に達したとき、第１図に示す
ような吹き込み装置によって、５か所の羽口からイルミ
ナイト粉を合計で2000kg/h吹き込んだ。同時にコークス
装入装置から粒径30〜50mmのコークスを8.9t/hで炉頂中
心部に装入した。このような操業を６日間継続したとこ
ろ、炉底側壁の最高温度は60℃以下になり、ベース操業
と同程度に落ち着いた。この場合のTi02化合物の炉底耐
火物への固着歩留は15％であった。本発明法による操業
の場合、第１表から分かるように、残銑量がベース操業
に比べ僅かに増加したが、送風圧変動指数，スリップ回
数，コークス比，出銑量においては、ほとんどベース操
業と変わらなかった。
従来法では、炉底温度の最高温度が172℃に達したの
で、５か所の羽口からイルミナイト粉を合計で2000kg/h
で吹き込んだ。この状態で操業を続けたところ、側壁耐
火物温度が60℃まで低下するのに14日間を要した。この
場合のTi02化合物の固着歩留は５％と低かった。従来法
による操業では、残銑量が200t/d，残滓量が70t/dと大
幅に悪化した。また、送風圧変動指数，スリップ回数，
コークス比，出銑量とも、ベース操業に比較して悪くな
った。
で、５か所の羽口からイルミナイト粉を合計で2000kg/h
で吹き込んだ。この状態で操業を続けたところ、側壁耐
火物温度が60℃まで低下するのに14日間を要した。この
場合のTi02化合物の固着歩留は５％と低かった。従来法
による操業では、残銑量が200t/d，残滓量が70t/dと大
幅に悪化した。また、送風圧変動指数，スリップ回数，
コークス比，出銑量とも、ベース操業に比較して悪くな
った。
（発明の効果） 以上、説明したように、本発明の高炉操業方法によれ
ば、短期間で効率よく、かつ、高炉操業に悪影響を与え
ることなく、炉底側壁耐火物の保護ができて高炉の長寿
命化が実現され、銑鉄製造コストの低減が達成される。
ば、短期間で効率よく、かつ、高炉操業に悪影響を与え
ることなく、炉底側壁耐火物の保護ができて高炉の長寿
命化が実現され、銑鉄製造コストの低減が達成される。
第１図は、本発明の高炉操業方法を実施する場合のTi02
含有粉体およびコークスの装入装置を備えたベル式高炉
の略式断面図、 第２図は、本発明の高炉操業方法を実施する場合のTi02
含有粉体およびコークスの装入装置を備えたベルレス式
高炉炉頂部の略式断面図、 である。 １はサービスタンク，２は中間タンク，３は吹き込みタ
ンク，４は気体，５はキャリヤーガス，６は分配器，７
は吹き込みノズル，８はコークス装入装置，10は高炉本
体，11は炉頂部，12は炉底部，13は小ベル，14は大ベ
ル，15は羽口，16は温度計，17は炉底側壁耐火物。
含有粉体およびコークスの装入装置を備えたベル式高炉
の略式断面図、 第２図は、本発明の高炉操業方法を実施する場合のTi02
含有粉体およびコークスの装入装置を備えたベルレス式
高炉炉頂部の略式断面図、 である。 １はサービスタンク，２は中間タンク，３は吹き込みタ
ンク，４は気体，５はキャリヤーガス，６は分配器，７
は吹き込みノズル，８はコークス装入装置，10は高炉本
体，11は炉頂部，12は炉底部，13は小ベル，14は大ベ
ル，15は羽口，16は温度計，17は炉底側壁耐火物。
Claims (2)
- 【請求項１】高炉の炉底側壁に設置された温度計の測定
値が所定の温度を越え、炉底側壁耐火物の損耗が確認さ
れた場合に、Ti02含有粉体を送風羽口から吹き込むと共
に、粒径30〜50mmのコークスを高炉の炉頂中心部に装入
することを特徴とする高炉操業方法。 - 【請求項２】高炉の炉底側壁の円周方向に一定間隔で設
置された複数の温度計の内、それらの測定値が所定温度
を越え、炉底側壁耐火物の損耗が確認された方位の送風
羽口からTi02含有粉体を吹き込むと共に、粒径30〜50mm
のコークスを高炉の炉頂中心部に装入することを特徴と
する高炉操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17539288A JPH064887B2 (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 高炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17539288A JPH064887B2 (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 高炉操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0225508A JPH0225508A (ja) | 1990-01-29 |
| JPH064887B2 true JPH064887B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=15995295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17539288A Expired - Lifetime JPH064887B2 (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | 高炉操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064887B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100236594B1 (ko) * | 1995-10-11 | 1999-12-15 | 이구택 | 고로내 티탄화합물의 장입방법 |
-
1988
- 1988-07-14 JP JP17539288A patent/JPH064887B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0225508A (ja) | 1990-01-29 |
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