JPH08225812A - 高炉操業方法 - Google Patents

高炉操業方法

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Publication number
JPH08225812A
JPH08225812A JP5819095A JP5819095A JPH08225812A JP H08225812 A JPH08225812 A JP H08225812A JP 5819095 A JP5819095 A JP 5819095A JP 5819095 A JP5819095 A JP 5819095A JP H08225812 A JPH08225812 A JP H08225812A
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JP
Japan
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furnace
liquid permeability
liquid
raw material
oxygen
Prior art date
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Pending
Application number
JP5819095A
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English (en)
Inventor
Shinichi Suyama
真一 須山
Takanobu Inada
隆信 稲田
Shinji Kamishiro
親司 上城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 炉芯の通気、通液性が悪化した場合に、大幅
な操業諸元の変更を伴うことなく、迅速に通気、通液性
を改善し、高炉操業の安定化をはかる。 【構成】 高炉の羽口から通液性測定装置を具備したゾ
ンデを装入し、半径方向における通液性分布を計測す
る。通液性の悪い領域には該ゾンデより酸素を吹きみ、
炉下部滴下帯の通液性の悪い領域には、炉外から直接的
に鉄系原料を装入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高炉操業において、
炉芯部に堆積したコークス粉、未燃焼チャー、未溶解原
料等を迅速に除去して通気、通液性を改善することによ
り高炉の安定操業を確保する高炉操業方法に関する。
【0002】
【従来の技術】銑鉄製造用の高炉の操業においては、炉
頂より鉄源原料とコークスが層状に装入されるが、炉下
部で鉄源原料が軟化融着する融着層より下部に位置する
コークス充填層の中においては、下部からは羽口より吹
込まれたガスが上昇しており、上部からは鉄源原料の還
元、溶解によって生成した溶銑滓が滴下している。
【0003】炉下部のコークスは、大部分が羽口前方の
燃焼帯(レースウェイ)に向って移動し燃焼、消失する
が、一部は物流の緩慢な炉中心部に滞留して炉芯コーク
スを形成する。一方、炉上部より装入された鉄源原料と
コークスは、数時間程度で炉下部に達するが、炉芯部が
置換されるのは数日から数週間を要すると考えられてお
り、その制御は重要である。
【0004】炉芯コークスは、上記のように気体と液体
の通気、通液に影響を及ぼす要因であり、その指標はコ
ークス粒径、粉率(例えばー3mm粉率)、黒鉛化度に
よる推定履歴温度等が挙げられる。したがって、炉芯コ
ークスの通気、通液性が悪化すれば、炉芯コークスはレ
ースウェイの奥に存在するために、レースウェイから発
生したガスおよび上部から滴下する溶銑滓の流路が同時
に狭くなる。その結果、送風圧力の上昇、コークスの降
下不順や吹抜け等を引起こして、安定操業を著しく阻害
する。
【0005】炉芯コークスの通気、通液性を悪化させる
要因としては、コークス粉(コークスの荷下がり、反応
に伴い発生する)、微粉炭の未燃焼チャー(羽口より吹
込んだ微粉炭がレースウェイ内で燃焼できずにレースウ
ェイ外に排出)、未溶解物等が炉芯内に堆積することで
ある。
【0006】これらに起因する炉芯の通気、通液性を改
善するための方法としては、(1)装入物および装入方
法の改善、(2)炉芯性状の制御に大別される。前者は
炉頂より装入するコークスの品質改善および/または装
入物分布制御により半径方向の鉱石/コークス比を改善
する方法であり、中長期的な制御方法であるのに対し、
後者は羽口からの送風制御や出銑方法の改善であり、比
較的即効性のある制御方法である。
【0007】従来、炉芯コークスの通気、通液性を改善
する方法としては、例えば炉芯内温度が低下した際に送
風温度、酸素量、蒸気量を調節する方法(特開平4−1
7606号公報参照)、出銑口よりパイプを挿入して溶
銑の排出される半径方向の位置を変化させる方法(特開
平5−311219号公報参照)等が知られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の炉芯コークスの通気、通液性を改善する方法には、以
下に記載する問題点がある。すなわち、炉芯内温度が低
下した際に送風温度、酸素量、蒸気量を調節する方法
は、高炉全体の送風諸元の変更を伴うことと、送風によ
る燃焼性の改善は粉の除去には有効であるも、未溶解物
がコークスを覆う場合には当該部分を相当の高温にまで
上昇させねばならないという問題がある。また、出銑口
よりパイプを挿入して溶銑の排出される半径方向の位置
を変化させる方法では、溶銑溜り内の湯流れを変化させ
ても、スラグ層が中間に介在してさらにその上部にある
滴下帯での液流れを制御することが困難であるという問
題がある。
【0009】この発明は、これらの問題点に鑑みなされ
たものであり、炉内における通液性の悪い領域を検出
し、酸素の吹込みまたは鉄系原料の装入によって、炉芯
での通気、通液性を直接的に改善し得る高炉操業方法を
提案しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、高炉の羽口
から通液性測定装置を具備したゾンデを挿入し、半径方
向における通液性分布を計測し、通液性の悪い領域に該
ゾンデより酸素を吹込むことを特徴とし、また、炉下部
滴下帯の通液性の悪い領域に、炉外から直接的に鉄系原
料を装入することを特徴とする高炉操業方法を要旨とす
るものである。
【0011】
【作用】この発明において、炉芯での通気、通液性を改
善する手段として、半径方向における通液性分布に着目
したのは、以下に記載する理由による。この発明者ら
は、光ファイバー(通液量測定装置)を搭載した炉芯ゾ
ンデにより稼働中高炉を測定し、得られた溶銑滓のイメ
ージを解析した。その結果、半径方向の通液量には分布
が存在しているのみならず、その通液量分布が高炉の操
業諸元(装入モード、送風条件等)が同一であっても、
炉内状態すなわち炉内の通気、通液性により変化すると
いう知見を得た。
【0012】すなわち、炉芯ゾンデの各ポイントで測定
した画像イメージをデータ処理してそのポイントにおけ
る通液量(m/h/m)を算出した。ここで、通液
量とは溶銑と溶滓とを合算したものであり、単位時間、
単位面積当りに滴下した体積量で表している。
【0013】図2は基準操業時と送風圧力上昇時におけ
る溶銑滓通液量の変化を示したもので、基準操業状態に
おいては、中心部と炉壁部における通液量の比は約1:
2程度であったが、送風圧力が上昇して炉芯の通気、通
液性が悪化した状態では、中心部における通液量が基準
状態の1/3〜1/2程度となる。なお、通液量の分布
自体は炉頂から装入される半径方向の鉱石/コークス比
に大きく依存するので、図2で問題となるのはあくま
で、炉芯の通気、通液性が悪化したことによる変化量で
ある。また、炉下部滴下帯では溶銑滓は飽和流ではな
く、離散的に滴下しているので通液量の測定において
は、複数回の測定を平均することが望ましい。
【0014】さらに、この発明者らは、炉芯での通気、
通液性が悪化して、中心部における通液量が基準状態の
1/3〜1/2程度となった場合に、通気、通液性を改
善する方法を検討した。まず、炉芯に粉(コークス粉、
未燃焼チャー)が堆積した場合には、燃焼により粉を除
去することが望ましいので、堆積部分に酸素を添加する
ことが望ましい。一方、未溶解物が堆積してコークスが
覆われている場合には、酸素を添加してもコークスは十
分に燃焼しないので、溶融物の滴下により未溶解物を溶
解させることが望ましい。そのためには、炉外から直接
に鉄系原料を装入することが効果的であることが判明し
た。かかる知見より、炉芯での通気、通液性を改善する
ためには、通液性の悪い領域には酸素を吹込み、炉下部
滴下帯の通液性の悪い領域には、炉外から直接的に鉄系
原料を装入することが有効であることを見い出した。
【0015】この発明における鉄系原料としては、例え
ば銑鉄、セメンタイト、スクラップ等が使用できるが、
装入量の多い場合には炭素を含有している銑鉄、セメン
タイト等が融点が低いので有利である。なお、前記鉄系
原料の装入方法としては、例えば炉壁を貫通する装入用
シュートを介して装入する方法を採用することができ
る。
【0016】
【実施例】
実施例1 図1はこの発明の一実施例を示す高炉の概略図であり、
1は炉体、2は羽口、3は融着帯、4は炉芯ゾンデ、5
は光ファイバー、6は酸素配管、7は鉄系原料装入装置
である。
【0017】ここでは、光ファイバー5を設置して得ら
れたイメージを画像解析して通気量を求める方法を採用
しているが、通液量の測定方法は他の方法によってもよ
いことはいうまでもない。また、炉芯ゾンデ4には、通
液量の少ない部分に酸素を供給するための酸素配管6を
一体的に設けている。鉄系原料装入装置7は、炉外から
直接に高炉下部の滴下帯に到達できる装入装置であり、
炉内半径方向の任意の場所に鉄系原料を装入できるよう
に中心部まで届く長さを有するシュートで構成してい
る。このシュートは鉄系原料が自重で自動的に装入され
るように炉中心部に向って傾斜して炉壁に設置されてい
る。シュートの材質としては、使用する高炉内での温
度、圧力に耐え得る材質、例えば耐熱鋼による水冷2重
管、外管が耐熱鋼、内管がセラミックスの2重管等が好
ましい。勿論、鉄系原料の装入方法は、ここに例示した
シュート方式に限るものではない。
【0018】この発明における鉄系原料装入装置7は、
炉壁円周方向に少なくとも4カ所以上は必要である。こ
の装置は、炉壁を貫通して設置されるが、その貫通孔は
炉壁の全周に多数設けておき、通常は閉じておいて、鉄
系原料を装入する必要が生じた場合にその領域に近い側
の貫通孔を開口して鉄系原料装入装置7を設置する。ま
た、この鉄系原料装入装置7の設置位置は、高炉の高さ
方向で羽口〜ベリー部の範囲が好ましい。
【0019】実施例2 実高炉(内容積2700m)に図1に示すごとく炉芯
ゾンデ4、酸素配管6を具備した鉄系原料装入装置7を
炉壁に4カ所設置し、通気、通液性を改善する操業を行
った結果を以下に説明する。本実施例はいずれも、炉芯
の通気、通液性が悪化して中心部の通液量が減少して逆
に炉壁部における通液量が増加したため、その比が約
1:8にまでバランスがくずれた場合の例である。実施
結果を表1に示す。
【0020】従来例では、炉芯の通気、通液性が悪化し
て送風圧上昇が見られた場合には、炉頂より装入する鉱
石/コークス比を下げることで、徐々に回復をはかって
いたので燃料比は上昇して出銑量は低下した。
【0021】一方、本発明例のケース1では、炉芯ゾン
デを使用して通液量が低下している方位から酸素を3.
5Nm/minの諸元で断続的に供給して、燃焼によ
り堆積粉の除去をはかった場合である。その結果、約3
0時間で炉芯部と炉壁部における通液量の比が約1:3
になるまで回復したので、酸素供給を完了した。
【0022】同じくケース2では、炉芯ゾンデを使用し
て通液量が低下している方位に対して、炉外から鉄系原
料装入装置によりスクラップを10.0t/hの諸元で
供給して、滴下帯で銑鉄として溶銑の滴下により未溶融
物の除去をはかった場合である。その結果、約25時間
で炉芯部と炉壁部における通液量の比が約1:3になる
まで回復したので、スクラップの装入を完了した。
【0023】同じくケース3では、炉芯ゾンデを使用し
て通液量が低下している方位に対して、炉芯ゾンデを使
用して酸素を3.5Nm/minの諸元で断続的に供
給すると同時に、炉外から鉄系装入装置によりスクラッ
プを10.0t/hの諸元で供給して、燃焼による堆積
粉の除去と滴下帯で銑鉄として溶銑の滴下により未溶融
物の除去を同時にはかった場合である。その結果、約2
0時間で炉芯部と炉壁部における通液量の比が約1:2
になるまで回復したので、酸素の供給とスクラップの装
入を完了した。
【0024】
【表1】
【0025】
【発明の効果】以上説明したごとく、この発明方法によ
れば、酸素吹込みと鉄系原料装入という簡易にして速効
性のある操作で高炉の炉芯内の粉あるいは未溶解物を速
やかに除去し、炉芯の活性化を短期にはかることができ
るので、炉芯の通気、通液性が悪化した場合において
も、大幅な操業諸元の変更を伴うことなく、迅速に通
気、通液性を改善することができ、高炉の安定操業の確
保に多大な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す高炉の概略図であ
る。
【図2】実高炉における羽口レベルでの半径方向通液量
分布の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 炉体 2 羽口 3 融着帯 4 炉芯ゾンデ 5 光ファイバー 6 酸素配管 7 鉄系原料装入装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉の羽口から通液性測定装置を具備し
    たゾンデを挿入し、半径方向における通液性分布を計測
    し、通液性の悪い領域に該ゾンデより酸素を吹込むこと
    を特徴とする高炉操業方法。
  2. 【請求項2】 高炉の羽口から通液性測定装置を具備し
    たゾンデを挿入し、半径方向における通液性分布を計測
    し、炉下部滴下帯の通液性の悪い領域に、炉外から直接
    的に鉄系原料を装入することを特徴とする高炉操業方
    法。
JP5819095A 1995-02-22 1995-02-22 高炉操業方法 Pending JPH08225812A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5819095A JPH08225812A (ja) 1995-02-22 1995-02-22 高炉操業方法

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JP5819095A JPH08225812A (ja) 1995-02-22 1995-02-22 高炉操業方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210072501A (ko) * 2019-12-09 2021-06-17 주식회사 포스코 고로 노심 활성화 장치 및 고로 노심 활성화 방법

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KR20210072501A (ko) * 2019-12-09 2021-06-17 주식회사 포스코 고로 노심 활성화 장치 및 고로 노심 활성화 방법

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