JPH0673415A - 溶銑流制御による高炉炉底保護方法 - Google Patents
溶銑流制御による高炉炉底保護方法Info
- Publication number
- JPH0673415A JPH0673415A JP25215692A JP25215692A JPH0673415A JP H0673415 A JPH0673415 A JP H0673415A JP 25215692 A JP25215692 A JP 25215692A JP 25215692 A JP25215692 A JP 25215692A JP H0673415 A JPH0673415 A JP H0673415A
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- JP
- Japan
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- furnace
- blast furnace
- refractory
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炉底耐火物の局所侵食部位を物理的に変更し
て局所侵食部位に炉内溶融物の凝固層を形成させ、高炉
炉底耐火物を保護する。 【構成】 炉底の溶銑滓流を制御して高炉炉底耐火物を
保護する溶銑滓流制御による高炉炉底保護方法におい
て、出銑口のレベル位置を上方または下方に所定期間毎
に交互に移動させ、炉底の溶銑滓流による局所侵食部位
を交互に変更させる。 【効果】 高炉炉底耐火物の局部侵食を抑制することが
でき、高炉寿命を大幅に延長できる。
て局所侵食部位に炉内溶融物の凝固層を形成させ、高炉
炉底耐火物を保護する。 【構成】 炉底の溶銑滓流を制御して高炉炉底耐火物を
保護する溶銑滓流制御による高炉炉底保護方法におい
て、出銑口のレベル位置を上方または下方に所定期間毎
に交互に移動させ、炉底の溶銑滓流による局所侵食部位
を交互に変更させる。 【効果】 高炉炉底耐火物の局部侵食を抑制することが
でき、高炉寿命を大幅に延長できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高炉の炉底における
溶銑滓流を制御することによって、炉底耐火物の侵食を
抑制する高炉炉底保護方法に関する。
溶銑滓流を制御することによって、炉底耐火物の侵食を
抑制する高炉炉底保護方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の低経済成長の状況下においては、
従来の高生産性を追求した高炉の苛酷な操業条件や、巻
替えによる大型化に替わり、安定操業を行いつつ高炉寿
命を延長して銑鉄単価を切り下げることが重要課題とな
ってきている。通常高炉の寿命は、羽口から上部につい
てはステーブの取替え等の技術があるため、休風中に修
理が可能であるが、炉底の湯溜り部については、溶銑が
存在して容易に修理することができないため、炉底耐火
物の損耗によって決定されていた。
従来の高生産性を追求した高炉の苛酷な操業条件や、巻
替えによる大型化に替わり、安定操業を行いつつ高炉寿
命を延長して銑鉄単価を切り下げることが重要課題とな
ってきている。通常高炉の寿命は、羽口から上部につい
てはステーブの取替え等の技術があるため、休風中に修
理が可能であるが、炉底の湯溜り部については、溶銑が
存在して容易に修理することができないため、炉底耐火
物の損耗によって決定されていた。
【０００３】したがって、高炉の安定操業と寿命の延長
のためには、高炉操業中の炉底耐火物の侵食防止対策を
的確に取ることが最も重要である。また、同時に侵食箇
所の損耗防止対策により耐火物侵食面上に炉内溶融物の
凝固層を形成させることも重要である。高炉の炉底耐火
物の損傷は、主として炉底耐火物への熱負荷の急増に伴
う熱歪みに基くもので、熱負荷の上昇は炉底溶銑滓流が
原因であり、この溶銑滓流を制御することによって、高
炉の炉底耐火物の損傷がかなり抑制されることが判明し
ている。
のためには、高炉操業中の炉底耐火物の侵食防止対策を
的確に取ることが最も重要である。また、同時に侵食箇
所の損耗防止対策により耐火物侵食面上に炉内溶融物の
凝固層を形成させることも重要である。高炉の炉底耐火
物の損傷は、主として炉底耐火物への熱負荷の急増に伴
う熱歪みに基くもので、熱負荷の上昇は炉底溶銑滓流が
原因であり、この溶銑滓流を制御することによって、高
炉の炉底耐火物の損傷がかなり抑制されることが判明し
ている。
【０００４】従来、高炉の炉底耐火物の損傷を防止する
方法としては、Ｔｉ粉鉱石をマッドガンを使用して出銑
口から高炉内に装入し、炉底にＴｉ化合物（ＴｉＯ2、
ＴｉＮ等）を生成させて保護する方法（特開昭５５−１
６４００４号公報）が一般的に知られている。また、高
炉の炉底溶銑流を制御して炉底耐火物の損傷を防止する
方法としては、出銑滓作業を高炉の炉周に対して平均的
に行うか、あるいは１０時間以上の休風前にコークスの
炉内における細粒化を防ぐ操業条件を選択することによ
り、高炉内炉底面より５０ｃｍ以上上部の或るレベルよ
り上のコークスを通液性のよい状態に置換し、炉底にお
ける溶銑滓流を抑制する方法（特公昭５６−５２８２号
公報）が提案されている。
方法としては、Ｔｉ粉鉱石をマッドガンを使用して出銑
口から高炉内に装入し、炉底にＴｉ化合物（ＴｉＯ2、
ＴｉＮ等）を生成させて保護する方法（特開昭５５−１
６４００４号公報）が一般的に知られている。また、高
炉の炉底溶銑流を制御して炉底耐火物の損傷を防止する
方法としては、出銑滓作業を高炉の炉周に対して平均的
に行うか、あるいは１０時間以上の休風前にコークスの
炉内における細粒化を防ぐ操業条件を選択することによ
り、高炉内炉底面より５０ｃｍ以上上部の或るレベルよ
り上のコークスを通液性のよい状態に置換し、炉底にお
ける溶銑滓流を抑制する方法（特公昭５６−５２８２号
公報）が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭５５−１６
４００４号公報に開示の高炉内にＴｉ粉鉱石を装入方法
は、Ｔｉ粉鉱石装入による原料コストの悪化、溶銑中の
Ｔｉ濃度の上昇による溶銑性状の悪化、出銑滓作業の効
率悪化等の問題点がある。また、特公昭５６−５２８２
号公報に開示の炉底における溶銑滓流を抑制する方法
は、炉底の溶銑を動かさず、出銑口レベルのみで溶銑滓
が出銑口へ集合するようにするもので、現実的には側壁
耐火物が局所的に侵食を受け、高炉の炉寿命の延長の抜
本的対策とはなり得ない。
４００４号公報に開示の高炉内にＴｉ粉鉱石を装入方法
は、Ｔｉ粉鉱石装入による原料コストの悪化、溶銑中の
Ｔｉ濃度の上昇による溶銑性状の悪化、出銑滓作業の効
率悪化等の問題点がある。また、特公昭５６−５２８２
号公報に開示の炉底における溶銑滓流を抑制する方法
は、炉底の溶銑を動かさず、出銑口レベルのみで溶銑滓
が出銑口へ集合するようにするもので、現実的には側壁
耐火物が局所的に侵食を受け、高炉の炉寿命の延長の抜
本的対策とはなり得ない。
【０００６】この発明の目的は、高炉の炉底耐火物の局
所侵食部位を物理的に変更することによって、局所侵食
部位に炉内溶融物の凝固層を形成させ、高炉炉底耐火物
を保護する方法を提供することにある。
所侵食部位を物理的に変更することによって、局所侵食
部位に炉内溶融物の凝固層を形成させ、高炉炉底耐火物
を保護する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々試験検討を重ねた。その結果、高炉の
炉底耐火物の侵食は、ある程度避けられないことを考慮
し、炉底耐火物の局所侵食部位を溶銑滓流を制御して物
理的に変更させれば、局所侵食部位に炉内溶融物の凝固
層が形成されるので、これを繰り返すことによって炉底
耐火物の局部的侵食が抑制され、高炉の炉寿命を延長で
きるとの結論に至り、この発明に到達した。
を達成すべく種々試験検討を重ねた。その結果、高炉の
炉底耐火物の侵食は、ある程度避けられないことを考慮
し、炉底耐火物の局所侵食部位を溶銑滓流を制御して物
理的に変更させれば、局所侵食部位に炉内溶融物の凝固
層が形成されるので、これを繰り返すことによって炉底
耐火物の局部的侵食が抑制され、高炉の炉寿命を延長で
きるとの結論に至り、この発明に到達した。
【０００８】すなわちこの発明は、炉底の溶銑滓流を制
御して高炉炉底耐火物を保護する溶銑滓流制御による高
炉炉底保護方法において、出銑口のレベル位置を上方ま
たは下方に所定期間毎に交互に移動させ、炉底の溶銑滓
流による局所侵食部位を交互に変更させるのである。
御して高炉炉底耐火物を保護する溶銑滓流制御による高
炉炉底保護方法において、出銑口のレベル位置を上方ま
たは下方に所定期間毎に交互に移動させ、炉底の溶銑滓
流による局所侵食部位を交互に変更させるのである。
【０００９】
【作用】通常、高炉における炉底れんがの局部的な侵食
は、図１に示すとおり、羽口１下方の炉底２のれんが表
面３と炉芯コークス４間にコークスフリー層５と称する
コークスのない空間が発生し、出銑口６から溶銑滓を排
出する際、そのコークスフリー層５を集中して高温の溶
銑滓流が通過するため、局部的侵食７が進行するのであ
る。この炉底のコークスフリー層５は、図２に示すとお
り、装入物荷重、送風による浮力、炉壁摩擦力、コーク
スの浮力等の関係から求めることができる。すなわち、
出銑口６から炉芯コークス下面までの距離ｄは、高炉内
装入物荷重：Ｆｓ、送風による浮力：Ｆｂｖ、炉壁摩擦
力：Ｆｆ、コークス空隙率：ε、炉床半径：ｒ、溶銑比
重：σｍとすれば、 ｄ＝（Ｆｓ−Ｆｆ−Ｆｂｖ）／｛πｒ2（１−ε）σｍ｝ １式 によって求めることができる。
は、図１に示すとおり、羽口１下方の炉底２のれんが表
面３と炉芯コークス４間にコークスフリー層５と称する
コークスのない空間が発生し、出銑口６から溶銑滓を排
出する際、そのコークスフリー層５を集中して高温の溶
銑滓流が通過するため、局部的侵食７が進行するのであ
る。この炉底のコークスフリー層５は、図２に示すとお
り、装入物荷重、送風による浮力、炉壁摩擦力、コーク
スの浮力等の関係から求めることができる。すなわち、
出銑口６から炉芯コークス下面までの距離ｄは、高炉内
装入物荷重：Ｆｓ、送風による浮力：Ｆｂｖ、炉壁摩擦
力：Ｆｆ、コークス空隙率：ε、炉床半径：ｒ、溶銑比
重：σｍとすれば、 ｄ＝（Ｆｓ−Ｆｆ−Ｆｂｖ）／｛πｒ2（１−ε）σｍ｝ １式 によって求めることができる。
【００１０】この場合、出銑口６から炉底耐火物表面間
の距離Ｄとすると、Ｄ−ｄ＞０ならばコークスフリー層
５あり、Ｄ−ｄ≦０ならばコークスフリー層５なしであ
る。上記式（１）の分母は、高炉によって唯一の定数で
あり、分子の（Ｆｓ、Ｆｂｖ）は操業によって決まる
が、（Ｆｓ−Ｆｂｖ）値は実際には殆ど変化しない。そ
こでこの発明においては、出銑口６から炉芯コークス下
面までの距離ｄの制御が困難であるため、出銑口６から
炉底耐火物表面間の距離Ｄを可変とできるよう、出銑口
のレベル位置を上方または下方に移動させるのである。
の距離Ｄとすると、Ｄ−ｄ＞０ならばコークスフリー層
５あり、Ｄ−ｄ≦０ならばコークスフリー層５なしであ
る。上記式（１）の分母は、高炉によって唯一の定数で
あり、分子の（Ｆｓ、Ｆｂｖ）は操業によって決まる
が、（Ｆｓ−Ｆｂｖ）値は実際には殆ど変化しない。そ
こでこの発明においては、出銑口６から炉芯コークス下
面までの距離ｄの制御が困難であるため、出銑口６から
炉底耐火物表面間の距離Ｄを可変とできるよう、出銑口
のレベル位置を上方または下方に移動させるのである。
【００１１】この発明においては、出銑口のレベル位置
を上方または下方に所定期間毎に交互に移動させるか
ら、出銑口から炉芯コークス下面までの距離ｄが交互に
上下動し、コークスフリー層が上下に移動する。このた
め、上下に移動するコークスフリー層を交互に高温の溶
銑滓流が集中して通過し、高温の溶銑滓流の局所侵食部
位も交互に移動するから、一方の高温の溶銑滓流の局所
侵食が開始されると、他方の高温の溶銑滓流の局所侵食
部位は侵食が停止し、やがて炉内溶融物による凝固層が
生長し、炉底耐火物の侵食部が保護される。
を上方または下方に所定期間毎に交互に移動させるか
ら、出銑口から炉芯コークス下面までの距離ｄが交互に
上下動し、コークスフリー層が上下に移動する。このた
め、上下に移動するコークスフリー層を交互に高温の溶
銑滓流が集中して通過し、高温の溶銑滓流の局所侵食部
位も交互に移動するから、一方の高温の溶銑滓流の局所
侵食が開始されると、他方の高温の溶銑滓流の局所侵食
部位は侵食が停止し、やがて炉内溶融物による凝固層が
生長し、炉底耐火物の侵食部が保護される。
【００１２】この発明における出銑口のレベル位置を上
方または下方に切替えるタイミングは、通常高炉の炉底
の底盤部分には、４〜６方位以上、高さ方向で２段以上
で熱電対が設置され、れんが温度の測定を実施し、側壁
部分では、４方位以上でれんが内ならびにれんが背面に
熱電対を設置し、温度測定を実施しているので、耐火物
背面温度と炉底耐火物残存厚さとの関係に基き、炉底耐
火物残存厚さが危険域に達した時点、あるいはその直前
に出銑口のレベル位置を切替えればよい。
方または下方に切替えるタイミングは、通常高炉の炉底
の底盤部分には、４〜６方位以上、高さ方向で２段以上
で熱電対が設置され、れんが温度の測定を実施し、側壁
部分では、４方位以上でれんが内ならびにれんが背面に
熱電対を設置し、温度測定を実施しているので、耐火物
背面温度と炉底耐火物残存厚さとの関係に基き、炉底耐
火物残存厚さが危険域に達した時点、あるいはその直前
に出銑口のレベル位置を切替えればよい。
【００１３】
【実施例】以下にこの発明の詳細を実施の一例を示す図
３および図４に基いて説明する。図３は出銑口レベルの
移動によるコークスフリー層の変動説明図、図４は側壁
れんが背面温度と側壁れんが残存厚さの関係を示すグラ
フである。図３において、１１は内面半径ｒ：５５００
ｍｍ、容量２７００ｍ3の高炉の上出銑口、１２は下出
銑口で、上出銑口１１と下出銑口１２間距離１５００ｍ
ｍ、下出銑口１２と炉底れんが１３表面までの距離１３
００ｍｍである。１４、１５は側壁れんが１６の背面に
設けた熱電対、ｄは下出銑口１２使用時の下出銑口１２
と炉芯コークス下面までの距離、ｄ’は上出銑口１１使
用時の上出銑口１１と炉芯コークス下面までの距離を示
す。
３および図４に基いて説明する。図３は出銑口レベルの
移動によるコークスフリー層の変動説明図、図４は側壁
れんが背面温度と側壁れんが残存厚さの関係を示すグラ
フである。図３において、１１は内面半径ｒ：５５００
ｍｍ、容量２７００ｍ3の高炉の上出銑口、１２は下出
銑口で、上出銑口１１と下出銑口１２間距離１５００ｍ
ｍ、下出銑口１２と炉底れんが１３表面までの距離１３
００ｍｍである。１４、１５は側壁れんが１６の背面に
設けた熱電対、ｄは下出銑口１２使用時の下出銑口１２
と炉芯コークス下面までの距離、ｄ’は上出銑口１１使
用時の上出銑口１１と炉芯コークス下面までの距離を示
す。
【００１４】上記高炉の操業において、下出銑口１２よ
り溶銑滓を出銑していたところ、熱電対１４の測定値が
１５０℃に上昇して側壁れんが１６下部に侵食部分１７
が発生し、図４に示すとおり、側壁れんがの残存厚さが
１０００ｍｍとなったことが推定された。そこで、下出
銑口１２から上出銑口１１に変更し、出銑口レベルを１
５００ｍｍ上方へ移動させ、溶銑滓流を変化させて炉芯
コークス下面レベルを上昇させ、高炉操業を３ヶ月継続
したところ、熱電対１５の測定値が１５℃上昇したのに
対し、熱電対１４の測定値が３０℃低下した。これは炉
芯コークス下面レベルの上昇によってコークスフリー層
が上方に移動し、側壁れんが１６下部の侵食部分１７の
上部で侵食が進行し始めたことを示すと共に、侵食部分
１７の侵食が停止して炉内溶融物の凝固層１８が形成さ
れたことを示すものである。したがって、出銑口を下出
銑口１２と上出銑口１１で所定期間で交互に切替えて操
業することによって、炉底耐火物の局部侵食が抑制さ
れ、大幅に炉寿命を延長することができる。
り溶銑滓を出銑していたところ、熱電対１４の測定値が
１５０℃に上昇して側壁れんが１６下部に侵食部分１７
が発生し、図４に示すとおり、側壁れんがの残存厚さが
１０００ｍｍとなったことが推定された。そこで、下出
銑口１２から上出銑口１１に変更し、出銑口レベルを１
５００ｍｍ上方へ移動させ、溶銑滓流を変化させて炉芯
コークス下面レベルを上昇させ、高炉操業を３ヶ月継続
したところ、熱電対１５の測定値が１５℃上昇したのに
対し、熱電対１４の測定値が３０℃低下した。これは炉
芯コークス下面レベルの上昇によってコークスフリー層
が上方に移動し、側壁れんが１６下部の侵食部分１７の
上部で侵食が進行し始めたことを示すと共に、侵食部分
１７の侵食が停止して炉内溶融物の凝固層１８が形成さ
れたことを示すものである。したがって、出銑口を下出
銑口１２と上出銑口１１で所定期間で交互に切替えて操
業することによって、炉底耐火物の局部侵食が抑制さ
れ、大幅に炉寿命を延長することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、上下出銑口を交互に切替えるのみで溶銑滓流を制御
し、高炉炉底耐火物の局部侵食を抑制することができ、
高炉寿命を大幅に延長することができる。
ば、上下出銑口を交互に切替えるのみで溶銑滓流を制御
し、高炉炉底耐火物の局部侵食を抑制することができ、
高炉寿命を大幅に延長することができる。
【図１】高炉炉底における局部侵食の発生状況の説明用
の断面図である。
の断面図である。
【図２】高炉炉底におけるコークスフリー層の原理説明
図である。
図である。
【図３】実施例における出銑口切替え前後の炉底コーク
ス下面との関係説明図である。
ス下面との関係説明図である。
【図４】側壁れんが背面温度と側壁れんが残存厚さとの
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
１ 羽口 ２ 炉底 ３ れんが表面 ４ 炉芯コークス ５ コークスフリー層 ６ 出銑口 ７ 局部的侵食 １１ 上出銑口 １２ 下出銑口 １３ 炉底れんが １４，１５ 熱電対 １６ 側壁れんが １７ 侵食部分 １８ 凝固層
Claims (1)
- 【請求項１】 炉底の溶銑滓流を制御して高炉炉底耐火
物を保護する溶銑滓流制御による高炉炉底保護方法にお
いて、出銑口のレベル位置を上方または下方に所定期間
毎に交互に移動させ、炉底の溶銑滓流による局所侵食部
位を交互に変更させることを特徴とする溶銑流制御によ
る高炉炉底保護方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25215692A JPH0673415A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 溶銑流制御による高炉炉底保護方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25215692A JPH0673415A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 溶銑流制御による高炉炉底保護方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0673415A true JPH0673415A (ja) | 1994-03-15 |
Family
ID=17233265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25215692A Pending JPH0673415A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 溶銑流制御による高炉炉底保護方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0673415A (ja) |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP25215692A patent/JPH0673415A/ja active Pending
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