JPH07278623A - 高炉の操業方法 - Google Patents

高炉の操業方法

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JPH07278623A
JPH07278623A JP10150994A JP10150994A JPH07278623A JP H07278623 A JPH07278623 A JP H07278623A JP 10150994 A JP10150994 A JP 10150994A JP 10150994 A JP10150994 A JP 10150994A JP H07278623 A JPH07278623 A JP H07278623A
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JP
Japan
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furnace
coke
ratio
wall
blast
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10150994A
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English (en)
Inventor
Morimasa Ichida
守政 一田
Tetsuya Yamamoto
哲也 山本
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、火入れ後1年から3年の間の炉下
部内壁レンガ浸食進行期に、炉下部の粉化を抑制して操
業の安定させる高炉の操業方法に関するものである。 【構成】 高炉の火入れ後1年から3年の間の炉下部炉
内壁レンガ浸食進行期に、予定休風毎に羽口から炉芯表
層部の粉率を測定し、当該粉率が15%以上の場合に
は、冷間強度が85〜87のコークスを高炉に装入する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、火入れ後1年から3年
の間の炉下部内壁レンガ浸食進行期の高炉の操業を安定
化させる方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】いくつかの高炉では、火入れ後1年程度
経過した頃に操業が変動することが認められている。そ
の原因については、種々の操業解析が実施されている
が、決定的な要因が明確になっていないのが現状であ
る。従来は、そのような操業変動に対して、あらゆる操
業改善のアクション、たとえば、原燃料の性状改善(コ
ークスのDI・CSRの上昇、焼結鉱のRI・RDIの
上昇)や装入物分布の改善、送風条件の改善等で対処し
てきているが、的確なアクションは少なく、操業を元の
安定状態に復帰させるのに1〜3ヶ月の期間を必要と
し、長い場合には6ヶ月以上の期間が必要となる場合も
ある。これは、操業不調の要因が明確になっていないた
めである。
【0003】上記の操業解析時には、あらゆる操業条件
を加味した解析が実施されているが、高炉の炉下部稼働
プロフィルの条件を考慮していないのが実情である。こ
れは、高炉の炉下部稼働プロフィルの測定方法が難しい
ことと、操業状態に及ぼす炉下部プロフィルの影響が明
確になっていないためである。操業を安定化させる炉下
部の稼働プロフィルに関しては、特開平04−0217
11号公報で開示されているように、羽口位置を朝顔下
端から遠ざけた高炉が提案されている。また、炉腹部以
下の炉内壁面に突起物あるいは付着物が形成された場合
の方法として、炉壁近傍のOre/Cokeを大きくす
る方法が特公昭63−031523号公報で開示されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、羽口位
置に関する知見や炉下部内壁面に突起物や付着物形成時
の操業方法に関する知見はあるものの、炉下部稼働プロ
フィルたとえば炉腹部から朝顔部の炉内壁レンガの浸食
時の操業方法に関する知見はない。しかし、操業が変動
する時期とほぼ同時期に炉内壁レンガの浸食が進行して
いることが認められており、炉下部稼働プロフィルの変
化に対応した操業アクションを実施し、操業を安定化す
ることが望まれている。上記したような問題点を解決す
べく、本発明は、火入れ後1年から3年の間の炉下部炉
内壁レンガ浸食進行期に、炉芯表層部粉率を低減させる
ことにより高炉操業の安定化を図ることを目的とするも
のである。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、高炉
の火入れ後1年から3年の間の炉下部炉内壁レンガ浸食
進行期に、予定休風毎に羽口から炉芯表層部の粉率を測
定し、当該粉率が15%以上の場合には、冷間強度が8
5〜87のコークスを高炉に装入することを特徴とす
る。ここでいう粉率とは、プローブにより羽口からサン
プリングされた試料から磁選および手選別でメタルとス
ラグを除去した後のコークスの重量に占める粒径3mm
以下の粉コークスの比率に100を掛けた数値である。
粉コークスは実際にはスラグ・メタルとの分離が難しい
ため、一部のメタル・スラグを含んでいることが多い。
炉芯表層部とは、炉床径で除した無次元半径で炉壁から
0.25〜0.55の範囲と定義する。また、コークス
の冷間強度はDI(ドラム回転数150−篩間隔15)
の値である。
【0006】
【作用】本発明は、火入れ後1年から3年の間の炉下部
炉内壁レンガ浸食進行期の操業が変動しやすい時期に、
操業の変動の要因となりうる粉率の増加を抑制するの
で、高炉操業を常に安定化することができる。火入れ後
1年から3年の間の炉下部炉内壁レンガ浸食進行期に
は、まず炉腹部のレンガが浸食して炉腹径が拡大するた
めに、図2の(b)に示すように、炉腹部から羽口レベ
ルに向かう断面積の縮小割合が増加する稼働プロフィル
となる。これは、炉下部の稼働プロフィルから想定され
る実質的な朝顔角が68deg〜75degと火入れ時
の朝顔角78deg〜82deg(図2(a))に比べ
て大幅に低下することを意味している。そして、休風時
のサンプリング孔やガス圧力孔からの先端の曲がった金
棒の挿入によるシャフト部から炉腹部にかけての炉内壁
面測定値によると、朝顔角が低下していると推定され
る。このように朝顔角が小さい炉下部稼働プロフィル条
件では、装入物の荷下がり・ガス流れが不安定になりや
すく、荷下がりやガス流れを不安定にするその他の要因
をできるだけ取り除く必要がある。とくに、炉芯部での
粉率の上昇は、装入物の見掛けの内部摩擦角が上昇する
ために、荷下がりやガス流れの不安定化をもたらす。し
たがって、通常操業時には、炉芯部の粉率が20%未満
になる様に管理しているが、上述した様な装入物の荷下
がり・ガス流れが不安定になりやすい低朝顔角の炉下部
稼働プロフィルの時期には、炉下部の粉率を15%未満
にすることが必須の条件となる。
【0007】さらに、3年前後で朝顔部の炉内壁レンガ
の浸食がほぼ終了すると、図2の(c)に示すように、
稼働プロフィルの朝顔角が朝顔部下端を除いて火入れ時
の朝顔角とほぼ同じになるため、荷下がり・ガス流れは
再び安定化する。炉下部での粉率を上昇させないために
は、いくつかの方法が考えられるが、本発明では、炉下
部での粉率の代表として考えた炉芯表層部粉率を15%
未満にするためにコークスの冷間強度DIを上昇させる
ものである。上記期間に炉芯表層部粉率が15%以上に
なった場合には、高炉に装入されるコークスの冷間強度
を85〜87にすることが好ましい。通常の高炉操業で
装入されるコークスの冷間強度は83〜85であるの
で、冷間強度が1〜2程度高いコークスを装入すること
になる。従来の高炉操業の知見から、コークスの冷間強
度を85以上とした場合にはほとんどの場合に操業が安
定化しており、冷間強度の下限を85とした。そして、
冷間強度の上限は製造コストより87とした。炉下部稼
働プロフィルの変化時期に上記のアクションを実施せず
に炉芯表層部の粉率が15%以上の状態が続く場合に
は、炉下部の通気性が悪化するため、荷下がりがますま
す悪化し、風圧変動がますます増加することになる。
【0008】本来、上記のコークス強度の上昇対策の実
施期間は炉下部の稼働プロフィルの条件により決まるも
のであり、その意味では、炉下部の稼働プロフィルの検
出が重要である。現状では、稼働プロフィルの操業中の
直接測定は極めて難しいが、ステーブ温度のレベルや3
50℃以上の温度レベルになった回数(高温被爆回数)
によってある程度の推定が可能である。また、休風時の
サンプリング孔やガス圧力孔からの先端の曲がった金棒
の挿入により推定することも可能である。ただし環状管
との取り合いから、一番必要な朝顔部の測定が難しい。
一方、炉壁レンガに埋め込まれたRI(ラジオアイソト
ープ)等によっても、レンガのマクロ的な脱落時期につ
いては把握可能である。
【0009】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。本発明による操業安定化法を内容積
4250m3 の高炉で実施した。本高炉は火入れ後順調
に立ち上がったが、1年を経過した頃に操業が不安定化
した。ほぼ同時期に炉下部の炉壁レンガの浸食が顕著に
進行しはじめていることが、ステーブ温度のレベルおよ
び350℃以上になった回数(高温被爆回数)より推定
されたため、炉下部稼働プロフィルの変化すなわち朝顔
角の低下が操業を不安定化していることが判明した。そ
して、予定休風時に羽口から100mmの外径を有する
プローブを炉芯部へ挿入し充填物をサンプリング後当該
プローブを引抜き、プローブ内にサンプリングされた充
填物から測定した炉芯表層部の粉率は18%であった。
そこで、コークスの冷間強度DIを1〜2上昇させて、
冷間強度が85〜87のコークスを高炉に全量装入し
た。その結果、炉下部でのコークスの粉化が抑制され、
炉芯表層部の粉率は10%以下になった。図1に示すよ
うに、操業の安定指標のひとつである風圧変動・荷下が
り変動が減少し、生産量を低下させず燃料比を上昇させ
ずに操業することが可能になった。上記のコークス強度
の管理基準を、炉腹部から朝顔部の炉内壁レンガの浸食
がほぼ終了し炉下部の稼働プロフィルがほぼ一定になっ
た時期まで、ほぼ1年間続けた。そして、炉下部の稼働
プロフィルがほぼ一定になった火入れ2年6ヶ月以降に
は、炉芯表層部の粉率が15%以上になっても上記のよ
うな顕著な操業変動は発生せず、通常のコークス強度の
管理基準である冷間強度83〜85に戻して操業を行っ
た。
【0010】
【発明の効果】本発明によれば、火入れ後1年から3年
の間の炉下部炉内壁レンガ浸食進行期の操業が変動しや
すい時期に、予定休風毎に羽口から炉芯表層部の粉率を
測定し、当該粉率が15%以上に場合には、高炉に装入
されるコークス冷間強度を85〜87のレベルに上昇す
ることにより炉芯表層部の粉率を15%未満にして、高
炉操業を安定化させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施による操業結果を示すグラフ
【図2】(a)(b)(c)は高炉の稼働経過後のプロ
フィルを示す図
【符号の説明】
1 鉄皮 2 ステーブ 3 レンガ 4 羽口 5 シャフト部 6 炉腹部 7 朝顔部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉の火入れ後1年から3年の間の炉下
    部炉内壁レンガ浸食進行期に、予定休風毎に、羽口から
    炉芯表層部の粉率を測定し、当該粉率が15%以上の場
    合には、冷間強度が85〜87のコークスを高炉に装入
    することを特徴とする高炉の操業方法。
JP10150994A 1994-04-15 1994-04-15 高炉の操業方法 Withdrawn JPH07278623A (ja)

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Cited By (3)

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