JPH09235602A - 高炉出銑方法 - Google Patents

高炉出銑方法

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JPH09235602A
JPH09235602A JP4300596A JP4300596A JPH09235602A JP H09235602 A JPH09235602 A JP H09235602A JP 4300596 A JP4300596 A JP 4300596A JP 4300596 A JP4300596 A JP 4300596A JP H09235602 A JPH09235602 A JP H09235602A
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JP
Japan
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tapping
refractory
molten iron
hole
blast furnace
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Pending
Application number
JP4300596A
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English (en)
Inventor
Koichi Tomioka
浩一 冨岡
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高炉の出銑口に装着されたスリーブ耐火物を
通し出銑する方法であって、出銑滓速度の制御により、
溶銑滓による出銑口の損耗や拡大が少なく、長時間の出
銑が可能であって、出銑回数を減少させる。 【解決手段】 高炉の出銑口内に、その軸線に沿って溶
銑滓が流れる内孔2を有するスリーブ耐火物1を装着
し、スリーブ耐火物1の内孔2に向けて設けられたガス
噴射孔または内孔を形成する多孔質耐火物からなる内筒
を通り、0.01〜0.9Nm3/sec の流量を不活性ガス
を噴射て、内孔2内を流れる溶銑滓に気泡流を形成せし
め、出銑時間を最適範囲に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高炉の出銑口内
に装着されたスリーブ耐火物を通して出銑を行い、出銑
時間を最適範囲に制御する、高炉の出銑方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】高炉の出銑口は、珪酸塩材および/また
は高アルミナ材にSiC 材およびSi3N4材が配合された、
マッド材と称されている練土状不定形耐火物を、閉塞機
(マッドガン)を使用して充填することにより閉塞され
ている。そして、出銑時においては、開口機により、出
銑口を閉塞しているマッド材中に金棒を打ち込み、これ
に穿孔することによって開口している。
【0003】近年、高炉操業は、羽口から、熱風と共に
重油、ピッチ、微粉炭等の燃料を炉内に吹込むことによ
って行われている。従って、出銑量が増加し、出銑時間
が短くなり、出銑のための出銑口開閉作業が頻繁になっ
て、高熱下での作業の度合いが高まってきた。また、従
来のマッド材では、出銑時における溶銑滓による浸食お
よび損耗が大きく、出銑口の拡大のために、安定した操
業ができない状態である。例えば、現状の出銑時間は一
般に約3〜4時間であり、1日当りの出銑回数はほぼ6
回程度である。
【0004】出銑口の開閉は、高熱の悪環境下における
作業であるために、出銑口開閉作業の増加は、環境衛生
上および安全上問題が多い。そして、出銑口内に充填さ
れているマッド材の溶損が大きいと、出銑作業を安定し
て行うことが困難になるばかりでなく、出銑回数が増加
するために、溶銑の湯道となる主樋、スキンマー部、溶
銑樋およびスラグ樋等の使用条件が過酷になる結果、そ
の損傷が激しい。
【0005】そこで、珪酸塩材および/または高アルミ
ナ材を主材とし、これに炭素材、炭化珪素材および窒化
珪素材の少なくとも1つを配合した練土状不定形耐火物
からなるマッド材が使用されているが、このようなマッ
ド材では、上記問題を解決するには至っていない。
【0006】上述した問題を解決するために、特開平2-
205610号公報には、穿孔された出銑口に、耐火物製の円
筒即ちスリーブ耐火物を装着することによって、出銑口
を形成する方法(以下、先行技術1という)が開示され
ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】先行技術1によれば、
出銑口に装着されたスリーブ耐火物によって、出銑時に
おける出銑口の損耗や拡大が減少する結果、長時間の出
銑が可能になり、出銑口の開閉回数の減少を図ることが
できる。しかしながら、先行技術1によって上述した効
果を発揮させるためには、出銑口に装着されるスリーブ
耐火物の材質が問題である。即ち、スリーブ耐火物は、
溶銑滓に対する反応性が小さく、熱間強度および粘性が
高く、高温下での耐摩耗性に優れ且つ熱応力に対する抵
抗性が高く、そして、割れにくい性質を有していること
が必要であり、先行技術1によっては、上述した要求を
満足させることができない。
【0008】そこで、特開平7−316615号公報に
は、溶銑滓に対する反応性が小さく、熱間強度および粘
性が高く、高温下での耐摩耗性に優れたスリーブ耐火物
として、炭化珪素(SiC) :50〜85 wt.% 、窒化珪素(Si3
N4) : 5〜40 wt.% 、および、アルミナ(Al2O3) : 5〜
30 wt.% を必須成分として含有し、そして、炭化珪素(S
iC) 、窒化珪素(Si3N4) およびアルミナ(Al2O3) を合計
で90wt.%以上含有する化学成分組成を有するスリーブ耐
火物(以下、先行技術2という)が開示されている。
【0009】しかしながら、出銑滓速度は、スリーブ耐
火物の初期内径と成行きの損耗速度とによって規定され
るので、高炉内に過剰な残銑滓を溜めないようにし、且
つ、出銑時間を延ばすためには、操業度に応じたスリー
ブ耐火物の適切な内径および損耗速度を選択しなければ
ならない。しかるに、先行技術2は、このような制御性
に欠けており、出銑時間を最適範囲に制御することがで
きなかった。
【0010】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、溶銑滓による出銑口の損耗や拡大が少なく、
出銑滓速度を制御し、出銑回数を減少させ得るように、
出銑時間を最適範囲に制御することができる、高炉出銑
方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明の方法は、高炉
出銑口内に、その軸線に沿って溶銑滓が流れる内孔を有
するスリーブ耐火物を装着し、前記スリーブ耐火物の前
記内孔に向けて設けられたガス噴射孔または前記内孔を
形成する多孔質耐火物からなる内筒を通って、0.01
〜0.9Nm3/sec の流量の不活性ガスを噴射し、前記流
量で噴射された不活性ガスにより、前記内孔を流れる溶
銑滓に気泡流を生成せしめ、このような気泡流により出
銑時間を最適範囲に制御することに特徴を有するもので
ある。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の方法において
使用されるスリーブ耐火物の第1実施態様を示す概略垂
直断面図であり、図2は、図1のA−A線断面図であ
る。図面において、1は、高炉出銑口内に装着して出銑
口を形成するスリーブ耐火物であり、その軸線に沿って
溶銑滓が流れる内孔2が設けられている。
【0013】スリーブ耐火物1は、内孔2を形成する緻
密質耐火物からなる内筒3と、内筒3の外側に、内筒3
と同心に所定間隔をあけて設けられた、同じく緻密質耐
火物からなる外筒4とからなっており、内筒3と外筒4
との間には、環状のガス通気孔5が形成されている。内
筒3と外筒4とは、所定間隔をあけて設けられた複数の
耐火物製の支持部材6によって相互に連結されており、
環状のガス通気孔5の一端側には、ガス供給管8が接続
されている。
【0014】内筒3には、環状のガス通気孔5から内孔
2に向けてその長さ方向および周方向に複数本のガス噴
射孔7が設けられている。ガス噴射孔7は、ガスを噴射
しないときに、その中に溶銑滓が逆流して侵入し目詰ま
りが生じないような、例えば0.3〜0.5mmの径に設
定されている。
【0015】ガス供給管8および環状のガス通気孔5を
通って吹き込まれた例えばN2ガスのような不活性ガス
は、複数本のガス噴射孔7から、内孔2内を流れる溶銑
滓中に細かな泡状に噴射される。その結果、内孔2内を
流れる溶銑滓の表面にガス膜が形成され、このガス膜に
よって、溶銑滓と内孔2の内面との接触が防止され、ス
リーブ耐火物1の化学的浸食及び物理的損耗が低減され
る。なお、噴射されたガスは、その一部が溶銑滓と混合
しながら内孔2の内面に沿って流れ、出銑口において放
出される。
【0016】図5は、この発明の方法による高炉の出銑
状態を示す、出銑口部分の概略垂直断面図である。図5
に示すようにスリーブ耐火物1を、高炉7の開口された
出銑口8内に開口機によって装着する。このようなスリ
ーブ耐火物1により、その内孔2内を流れる溶銑滓に対
し、0.01〜0.9Nm3/sec の流量の不活性ガスを噴
射する。その結果、内孔2内を流れる溶銑滓に気泡流が
生成する。従って、溶銑滓9は、出銑口8内に装着され
たスリーブ耐火物1を通って大樋10に排出されるため
に、溶銑滓による出銑口8の損耗拡大が少なく、長時間
の出銑が可能になる。
【0017】図3は、この発明の方法において使用され
るスリーブ耐火物の第2実施態様を示す概略垂直断面
図、図4は図3のA−A線断面図である。図面に示すよ
うに、第2実施態様のスリーブ耐火物1は、内孔を形成
する多孔質耐火物からなる内筒13と、内筒13の外側
に、内筒13と同心に所定間隔をあけて形成された、緻
密質耐火物からなる外筒14とからなっており、多孔質
耐火物からなる内筒13と緻密質耐火物からなる外筒1
4との間には、環状のガス通気孔15が形成されてい
る。
【0018】内筒13と外筒14とは、所定間隔をあけ
て設けられた複数個の耐火物製の支持部材16によって
相互に連結されており、環状のガス通気孔15の一端側
にはガス供給管17が接続されている。
【0019】ガス供給管17および環状のガス通気孔1
5を通って吹き込まれた不活性ガスは、多孔質耐火物か
らなる内筒13を通って、内孔2内を流れる溶銑滓中に
細かな泡状になって噴射される。その結果、内孔2内を
流れる溶銑滓の表面にガス膜が形成され、このガス膜に
よって、溶銑滓と内孔2の内面との接触が防止されるこ
とは、前述したと同じである。
【0020】本発明の方法において、上述した構造のス
リーブ耐火物1により、その内孔2内を流れる溶銑滓に
噴射する不活性ガスの流量は、0.01〜0.9Nm3/se
c の範囲内に限定すべきである。
【0021】このような流量で噴射された不活性ガス
は、内孔2内を流れる溶銑滓中に細かな泡状に噴出して
気泡流となり、内孔2の内面にガス膜を形成して、溶銑
滓が接触することを防止する。その結果、スリーブ耐火
物1の化学的侵食および物理的損耗が軽減される。更
に、上記流量の不活性ガスを噴射することにより、ボイ
ド率が増加し、スリーブの見掛け断面積を縮小したと同
様の効果が生じ、出銑滓速度を低下させることができ
る。
【0022】図6は、スリーブ耐火物1内における気液
2相流の流動状態を示す図であって、出銑量8600T
/日の高炉(スラグ比300Kg/T) の出銑口内に本発明
によるスリーブ耐火物1を装着し、その内孔2内を流れ
る溶銑滓に0.01〜1Nm3/sec の流量の不活性ガスを
噴射したときの溶銑滓の流動状態が示されている。
【0023】装着したスリーブ耐火物の内径は、出銑初
期においては0.06mmであり、出銑末期においては拡
大して0.10mmであって、図中のaは出銑初期の内径
が0.06mmのときの流動状態を示し、bは出銑末期の
内径が0.10mmのときの流動状態を示している。
【0024】図6から明らかなように、スリーブ耐火物
内を流れる溶銑滓に噴射した不活性ガスの流量を0.0
1〜0.9Nm3/sec の範囲内としたときは、スリーブ耐
火物の内径が出銑初期の0.06mmの場合、および、出
銑末期の0.10mmの場合の何れにおいても、内孔2内
において気泡流になっている。これに対して、不活性ガ
スの流量が1Nm3/sec の場合には、内孔2内において環
状流または噴霧流になり、溶銑滓の偏流化または脈動化
を招き、かえって、スリーブ耐火物を損傷させる問題が
生ずる。
【0025】一方、不活性ガスの流量が0.01Nm3/se
c 未満の場合には、内孔2内へのガスの噴射が弱すぎる
ために、内孔内面に溶銑滓が接触することを防いで、ス
リーブ耐火物の化学的侵食および物理的損耗を防止する
ことができない。更に、スリーブ耐火物は、内孔を形成
する内筒に噴射孔が設けられ、または、内孔が多孔質耐
火物によって形成されているので、従来の耐火物よりも
強度が低い。従って、不活性ガスの噴射効果がない場合
には、損耗速度が急増する問題が生ずる。
【0026】図7は、不活性ガスの流量と出銑時間との
関係を示すグラフである。図7から明らかなように、不
活性ガスの流量が0.01Nm3/sec 未満の場合には、出
銑時間は6時間未満で短く出銑回数が多くなる。一方、
不活性ガスの流量が0.9Nm 3/sec を超えた場合におい
ても、出銑時間が短くなる傾向が生ずる。
【0027】
【実施例】次に、この発明の方法を、実施例により更に
説明する。本発明方法により図1および図2に示した、
長さ500mm、外径120mm、内孔径60mmで、0.3
〜0.5mmの径のガス噴射孔が170本が形成されてい
る、SiC :70wt.%、 Si3N4:20wt.%、 Al2O3:5 wt.%か
らなる材質のスリーブ耐火物1を炉容積4288m3の高
炉の出銑口8内に装着し、ガス供給管6およびガス通気
孔3を通り、ガス噴射孔4から、内孔2内を流れる溶銑
滓中に、0.01〜0.9Nm3/sec の流量でN2ガスを噴
射し操業したときの出銑時間を、先行技術2に示す従来
のスリーブ耐火物を使用し操業した場合および従来のマ
ッド材を充填して操業を行ったときの出銑時間と比較し
て表1に示す。
【0028】
【表1】 表1から明らかなように、本発明方法により、スリーブ
耐火物を出銑口に装着し、0.01〜0.9Nm3/sec の
流量でN2ガスを噴射し操業した場合には、従来スリーブ
耐火物を装着した場合、および、従来のマッド材を充填
した場合に比べて、出銑口の拡大が少なくなったために
長時間の出銑が可能になり、従って、出銑回数が減少し
た。
【0029】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の方法によ
れば、出銑滓速度の制御を行うことができ、溶銑や溶滓
による出銑口の損耗や拡大が少なくなり、長時間の出銑
が可能になって、出銑回数を減少させることができる、
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】本発明方法に使用するスリーブ耐火物の第1実
施態様を示す概略垂直断面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】本発明方法に使用するスリーブ耐火物の第2実
施態様を示す概略垂直断面図である。
【図4】図3のA−A線断面図である。
【図5】本発明方法による出銑状態を示す、出銑口部分
の概略垂直断面図である。
【図6】スリーブ耐火物内における気液2相流の流動状
態を示す図である。
【図7】不活性ガスの流量と出銑時間との関係を示す図
である。
【符号の説明】
1 スリーブ耐火物 2 内孔 3 内筒 4 外筒 5 ガス通気孔 6 支持部材 7 ガス噴射孔 8 ガス供給管 9 高炉 10 出銑口 11 溶銑滓 12 大樋 13 内筒 14 外筒 15 ガス通気孔 16 支持部材 17 ガス供給管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉出銑口内に、その軸線に沿って溶銑
    滓が流れる内孔を有するスリーブ耐火物を装着し、前記
    スリーブ耐火物の前記内孔に向けて設けられたガス噴射
    孔または前記内孔を形成する多孔質耐火物からなる内筒
    を通って、0.01〜0.9Nm3/sec の流量の不活性ガ
    スを噴射し、前記流量で噴射された不活性ガスにより、
    前記内孔を流れる溶銑滓に気泡流を生成せしめ、このよ
    うな気泡流により出銑時間を最適範囲に制御することを
    特徴とする高炉出銑方法。
JP4300596A 1996-02-29 1996-02-29 高炉出銑方法 Pending JPH09235602A (ja)

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JP4300596A JPH09235602A (ja) 1996-02-29 1996-02-29 高炉出銑方法

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JP4300596A JPH09235602A (ja) 1996-02-29 1996-02-29 高炉出銑方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020054030A (ko) * 2000-12-27 2002-07-06 이구택 고로 출선구 구경 확대 방지 장치

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