JPH10280020A - 溶融還元操業方法 - Google Patents
溶融還元操業方法Info
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- JPH10280020A JPH10280020A JP10686697A JP10686697A JPH10280020A JP H10280020 A JPH10280020 A JP H10280020A JP 10686697 A JP10686697 A JP 10686697A JP 10686697 A JP10686697 A JP 10686697A JP H10280020 A JPH10280020 A JP H10280020A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、複数の水冷パネルかつ炉下部に出
銑滓口を有する転炉型溶融還元炉の操業方法において、
水冷パネルの熱流束の連続検出を利用して操業の安定化
および水冷パネルの寿命を延長させる技術を提供するも
のである。 【解決手段】 溶融メタル、溶融スラグの非浸漬部炉壁
に複数の水冷パネルを有し、かつ炉下部に出銑滓口を有
する転炉型溶融還元炉に、鉄鉱石または予備還元鉱石、
炭素質物質および副材等を投入し、炉の上方からフォー
ミングスラグに向けて昇降可能な上吹きランスにより酸
素を吹き込む溶融還元法において、前記水冷パネルの冷
却水の給排水温度差を測定して、各水冷パネルの熱流束
を求め、最大熱流束を示す部位の水冷パネルの熱流束が
所定の値となるように上吹きランスを昇降させる操業方
法。
銑滓口を有する転炉型溶融還元炉の操業方法において、
水冷パネルの熱流束の連続検出を利用して操業の安定化
および水冷パネルの寿命を延長させる技術を提供するも
のである。 【解決手段】 溶融メタル、溶融スラグの非浸漬部炉壁
に複数の水冷パネルを有し、かつ炉下部に出銑滓口を有
する転炉型溶融還元炉に、鉄鉱石または予備還元鉱石、
炭素質物質および副材等を投入し、炉の上方からフォー
ミングスラグに向けて昇降可能な上吹きランスにより酸
素を吹き込む溶融還元法において、前記水冷パネルの冷
却水の給排水温度差を測定して、各水冷パネルの熱流束
を求め、最大熱流束を示す部位の水冷パネルの熱流束が
所定の値となるように上吹きランスを昇降させる操業方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐火壁に複数の水
冷パネルを有する転炉型溶融還元炉における鉄鉱石の溶
融還元操業方法に関するものである。
冷パネルを有する転炉型溶融還元炉における鉄鉱石の溶
融還元操業方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】昨今、溶融還元炉では、還元反応に対す
る熱補償を目的に精錬反応で発生したCOガスを上吹き酸
素によって二次燃焼させる操業方法が採られることが多
い。該二次燃焼は、溶融還元炉の熱余裕度を高める一方
で、炉内温度の大幅な上昇を伴うことが多く、炉壁耐火
物の損耗を著しく増大させる要因となる。
る熱補償を目的に精錬反応で発生したCOガスを上吹き酸
素によって二次燃焼させる操業方法が採られることが多
い。該二次燃焼は、溶融還元炉の熱余裕度を高める一方
で、炉内温度の大幅な上昇を伴うことが多く、炉壁耐火
物の損耗を著しく増大させる要因となる。
【０００３】このため、炉壁耐火物の損耗を抑制する方
法としては、例えば特開平5-98334号公報では、溶融メ
タルおよび溶融スラグの非浸漬部炉壁部分（鉱石、炭素
質原料および酸素の供給を停止して還元ガスの発生が停
止し、スラグのフォーミング状態が鎮静した状態のスラ
グを溶融スラグ言い、フォーミング状態のスラグを含ま
ない）に、水冷パネルを有した強制冷却構造体を設ける
方法が開示されている。また、例えば、材料とプロセ
ス，９，（1996),P672には炉下部に出銑滓口を有する転
炉型溶融還元炉に上記の方法を適用した操業法の実施例
がある。
法としては、例えば特開平5-98334号公報では、溶融メ
タルおよび溶融スラグの非浸漬部炉壁部分（鉱石、炭素
質原料および酸素の供給を停止して還元ガスの発生が停
止し、スラグのフォーミング状態が鎮静した状態のスラ
グを溶融スラグ言い、フォーミング状態のスラグを含ま
ない）に、水冷パネルを有した強制冷却構造体を設ける
方法が開示されている。また、例えば、材料とプロセ
ス，９，（1996),P672には炉下部に出銑滓口を有する転
炉型溶融還元炉に上記の方法を適用した操業法の実施例
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の方法で
は下記の問題点を有している。前述の溶融メタル、溶融
スラグの非浸漬部炉壁に複数の水冷パネルおよび、炉下
部に出銑滓口を有する転炉型溶融還元炉では、定期毎
（２〜３時間毎）に出銑滓を行う際に、水冷パネルの熱
流束（抜熱量）および、二次燃焼率の急変動が起こる。
は下記の問題点を有している。前述の溶融メタル、溶融
スラグの非浸漬部炉壁に複数の水冷パネルおよび、炉下
部に出銑滓口を有する転炉型溶融還元炉では、定期毎
（２〜３時間毎）に出銑滓を行う際に、水冷パネルの熱
流束（抜熱量）および、二次燃焼率の急変動が起こる。
【０００５】水冷パネル熱流束変動、特に炉内高さ方向
で最大値を示す位置にあたる熱流束変動は、炉全体の抜
熱量を押し上げるので、それに伴う炉効率低下の原因に
つながるとともに、水冷パネル母材に繰返し熱応力を生
じさせるので、水冷パネル寿命低下の原因になる。ま
た、二次燃焼率の急変動は炉内のメタルおよびスラグの
温度変化等の操業不安定化の原因ともなるので、これら
の変動を抑制することは極めて重要である。
で最大値を示す位置にあたる熱流束変動は、炉全体の抜
熱量を押し上げるので、それに伴う炉効率低下の原因に
つながるとともに、水冷パネル母材に繰返し熱応力を生
じさせるので、水冷パネル寿命低下の原因になる。ま
た、二次燃焼率の急変動は炉内のメタルおよびスラグの
温度変化等の操業不安定化の原因ともなるので、これら
の変動を抑制することは極めて重要である。
【０００６】本発明は溶融還元炉における二次燃焼率の
急変動を抑制し、溶融スラグの非浸漬部炉壁に設置した
水冷パネルの損傷を防ぎ水冷パネルの寿命延長を図る操
業方法を提供することにある。
急変動を抑制し、溶融スラグの非浸漬部炉壁に設置した
水冷パネルの損傷を防ぎ水冷パネルの寿命延長を図る操
業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】本発明は、溶融メタル、
溶融スラグの非浸漬部炉壁に複数の水冷パネルを有し、
かつ炉下部に出銑滓口を有する転炉型溶融還元炉に、鉄
鉱石または予備還元鉱石、炭素質物質および副材等を投
入し、炉の上方からフォーミングスラグに向けて昇降可
能な上吹きランスにより酸素を吹き込む溶融還元法にお
いて、前記水冷パネルの冷却水の給排水温度差を測定し
て、各水冷パネルの熱流束を求め、最大熱流束を示す部
位の水冷パネルの熱流束が所定の値となるように、上吹
きランスを昇降させることを特徴とする。
溶融スラグの非浸漬部炉壁に複数の水冷パネルを有し、
かつ炉下部に出銑滓口を有する転炉型溶融還元炉に、鉄
鉱石または予備還元鉱石、炭素質物質および副材等を投
入し、炉の上方からフォーミングスラグに向けて昇降可
能な上吹きランスにより酸素を吹き込む溶融還元法にお
いて、前記水冷パネルの冷却水の給排水温度差を測定し
て、各水冷パネルの熱流束を求め、最大熱流束を示す部
位の水冷パネルの熱流束が所定の値となるように、上吹
きランスを昇降させることを特徴とする。
【０００８】また、溶融還元炉の出銑滓中に、各水冷パ
ネルの熱流束を求め、最大熱流束を示す部位の水冷パネ
ルの熱流束が所定の値となるように、上吹きランスを下
降させることを特徴とする。また、溶融還元炉の出銑滓
後に、各水冷パネルの熱流束を求め、最大熱流束を示す
部位の水冷パネルの熱流束が所定の値となるように、上
吹きランスを上昇させることを特徴とする。
ネルの熱流束を求め、最大熱流束を示す部位の水冷パネ
ルの熱流束が所定の値となるように、上吹きランスを下
降させることを特徴とする。また、溶融還元炉の出銑滓
後に、各水冷パネルの熱流束を求め、最大熱流束を示す
部位の水冷パネルの熱流束が所定の値となるように、上
吹きランスを上昇させることを特徴とする。
【０００９】ここで、所定の値とは出銑滓中を除く操業
時の水冷パネルの熱流束を言い、その熱流束の絶対値は
高さ方向により異なるが、その変動幅は出銑滓中を除く
操業時の平均熱流束±50Mcal/m2ｈ以内にある。
時の水冷パネルの熱流束を言い、その熱流束の絶対値は
高さ方向により異なるが、その変動幅は出銑滓中を除く
操業時の平均熱流束±50Mcal/m2ｈ以内にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を図に基づいて説
明する。図１は、溶銑生産量日産500トンの転炉型溶融還
元炉において水冷パネルを複数配置したその概略断面図
を示すものである。溶融還元炉の耐火壁は、フォーミン
グスラグ浴部の一部とガス帯部は複数の水冷パネル３、
フォーミングスラグ浴部の一部とメタル浴部は耐火物
２、複数の水冷パネル３と耐火物２との境界は貫通型冷
却体４で構成されている。出銑滓口５は炉下部メタル浴
部に配置されている。上吹きランス６はフォーミングス
ラグ浴へ向けて熱源としての酸素を供給するものであり
昇降可能である。また、７はサブランスを表しておりこ
れによりフォーミングスラグの高さを測定することがで
きる。
明する。図１は、溶銑生産量日産500トンの転炉型溶融還
元炉において水冷パネルを複数配置したその概略断面図
を示すものである。溶融還元炉の耐火壁は、フォーミン
グスラグ浴部の一部とガス帯部は複数の水冷パネル３、
フォーミングスラグ浴部の一部とメタル浴部は耐火物
２、複数の水冷パネル３と耐火物２との境界は貫通型冷
却体４で構成されている。出銑滓口５は炉下部メタル浴
部に配置されている。上吹きランス６はフォーミングス
ラグ浴へ向けて熱源としての酸素を供給するものであり
昇降可能である。また、７はサブランスを表しておりこ
れによりフォーミングスラグの高さを測定することがで
きる。
【００１１】図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１の複
数の水冷パネルのうち水冷パネル単体の概略図と検出端
配置を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面
図、（ｃ）は側面図を示す。検出端としては、冷却水の
給水流量計１０、排水流量計１２、給水温度計１１およ
び排水温度計１３が設置してありいずれも各水冷パネル
毎に同一のものが取り付けられている。
数の水冷パネルのうち水冷パネル単体の概略図と検出端
配置を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面
図、（ｃ）は側面図を示す。検出端としては、冷却水の
給水流量計１０、排水流量計１２、給水温度計１１およ
び排水温度計１３が設置してありいずれも各水冷パネル
毎に同一のものが取り付けられている。
【００１２】水冷パネル損傷防止のための検出端として
は、各水冷パネルの冷却水の給排水温度差を測定して熱
流束を検出する方法と各水冷パネル本体の温度（熱電対
を水冷パネルに埋め込む）を直接検出する方法がある。
しかしながら、後者の方法は熱電対を設置した箇所の温
度管理しかできず各水冷パネル表面全体が受ける熱衝撃
を管理する場合、水冷パネルに多数の温度計を設置した
モニタリングが必要となるため検出端が複雑となる。従
って、パネル損傷防止のためには水冷パネルの冷却水の
給排水温度差を測定して熱流束を検出する方法が一番簡
便である。
は、各水冷パネルの冷却水の給排水温度差を測定して熱
流束を検出する方法と各水冷パネル本体の温度（熱電対
を水冷パネルに埋め込む）を直接検出する方法がある。
しかしながら、後者の方法は熱電対を設置した箇所の温
度管理しかできず各水冷パネル表面全体が受ける熱衝撃
を管理する場合、水冷パネルに多数の温度計を設置した
モニタリングが必要となるため検出端が複雑となる。従
って、パネル損傷防止のためには水冷パネルの冷却水の
給排水温度差を測定して熱流束を検出する方法が一番簡
便である。
【００１３】図３は従来法における図１の溶融還元炉の
複数の水冷パネルのうち、水冷Ａパネル８の熱流束、水
冷Ｂパネル９の熱流束、二次燃焼率、炉内メタル量につ
いて、出銑滓中を含む操業推移の一例を示すものであ
る。ここで、各水冷パネルの熱流束は、下記（１）式で
表されるように各水冷パネルの冷却水量および給排水温
度差の測定値から算出される。冷却水の給水流量および
給排水温度は連続測定が可能であるのでその結果得られ
る熱流束は迅速に検出できる。
複数の水冷パネルのうち、水冷Ａパネル８の熱流束、水
冷Ｂパネル９の熱流束、二次燃焼率、炉内メタル量につ
いて、出銑滓中を含む操業推移の一例を示すものであ
る。ここで、各水冷パネルの熱流束は、下記（１）式で
表されるように各水冷パネルの冷却水量および給排水温
度差の測定値から算出される。冷却水の給水流量および
給排水温度は連続測定が可能であるのでその結果得られ
る熱流束は迅速に検出できる。
【００１４】 ｑ=ｃ×Ｆ×（Ｔｏ−Ｔｉ）／Ｓ×103 ・・・・（１） ただし、ｑ：熱流束（Mcal/m2ｈ） ｃ：冷却水の比熱（=１kcal/kg℃） Ｆ：冷却水の給水流量（kg/ｈ） Ｔｏ：排水温度（℃） Ｔｉ：給水温度（℃） Ｓ：水冷パネル表面の凹凸を無視した前面の面積（m2）
【００１５】また、二次燃焼率PCは下記（２）式で表さ
れる。 PC=[｛（%CO2）＋（%H2O）｝／｛（%CO2）＋（%CO）＋（%H2O） ＋（%H2）｝] ×100(%) ・・・・（２） ただし、（ ）内は排ガス成分で％は容量％である。
れる。 PC=[｛（%CO2）＋（%H2O）｝／｛（%CO2）＋（%CO）＋（%H2O） ＋（%H2）｝] ×100(%) ・・・・（２） ただし、（ ）内は排ガス成分で％は容量％である。
【００１６】図３において、出銑滓中を除く通常操業時
では、二次燃焼率ＰＣは28〜37%、水冷Ａパネルの熱流
束は190〜260Mcal/m2h、水冷Ｂパネルの熱流束は120〜1
70 Mcal/m2hのレベルで安定している。また、水冷パネ
ルの熱流束は炉内高さ方向で分布があり、この実施例で
はフォーミングスラグ直上のガス空間部に配置されてい
る水冷パネルＡの熱流束が高さ方向で一番大きい値を示
した。
では、二次燃焼率ＰＣは28〜37%、水冷Ａパネルの熱流
束は190〜260Mcal/m2h、水冷Ｂパネルの熱流束は120〜1
70 Mcal/m2hのレベルで安定している。また、水冷パネ
ルの熱流束は炉内高さ方向で分布があり、この実施例で
はフォーミングスラグ直上のガス空間部に配置されてい
る水冷パネルＡの熱流束が高さ方向で一番大きい値を示
した。
【００１７】水冷パネルの熱流束および二次燃焼率は出
銑滓中を除く通常操業では安定しているが、出銑滓中の
挙動は異なる。すなわち、出銑滓を開始（炉内メタルレ
ベルは急下降）してから水冷パネル熱流束は徐々に上昇
し始め、出銑滓中はピーク値（水冷Ａパネル熱流束：48
0Mcal/m2h、水冷Ｂパネル熱流束：240Mcal/m2h）を示
し、出銑滓終了後（炉内メタルレベルは上昇）は徐々に
出銑滓前の通常レベルに戻る。溶融メタル、溶融スラグ
の非浸漬部炉壁に複数の水冷パネルを有し、かつ炉下部
に出銑滓口を有する転炉型溶融還元炉では、定期的（２
〜３時間毎）に出銑滓を行うので前述の挙動が操業中は
繰り返し生じる。
銑滓中を除く通常操業では安定しているが、出銑滓中の
挙動は異なる。すなわち、出銑滓を開始（炉内メタルレ
ベルは急下降）してから水冷パネル熱流束は徐々に上昇
し始め、出銑滓中はピーク値（水冷Ａパネル熱流束：48
0Mcal/m2h、水冷Ｂパネル熱流束：240Mcal/m2h）を示
し、出銑滓終了後（炉内メタルレベルは上昇）は徐々に
出銑滓前の通常レベルに戻る。溶融メタル、溶融スラグ
の非浸漬部炉壁に複数の水冷パネルを有し、かつ炉下部
に出銑滓口を有する転炉型溶融還元炉では、定期的（２
〜３時間毎）に出銑滓を行うので前述の挙動が操業中は
繰り返し生じる。
【００１８】図４、図５は前述の出銑滓中における水冷
パネルの熱流束および、二次燃焼率の急変動の原因を説
明するものである。図４は図３と同一操業期間内におい
て、上吹きランス下面と炉内メタル上面との間隙が、二
次燃焼率に与える影響を表したものである。
パネルの熱流束および、二次燃焼率の急変動の原因を説
明するものである。図４は図３と同一操業期間内におい
て、上吹きランス下面と炉内メタル上面との間隙が、二
次燃焼率に与える影響を表したものである。
【００１９】図４には間隙の影響をよりわかり易くする
ため、出銑滓中およびその前後に分類し、かつこれらの
動きを１０分間隔毎で表している。図中の記号Ｓは出銑
滓開始、Ｅは出銑滓終了を示す。図４では出銑滓中を除
く通常時は上吹きランス下面と炉内メタル上面との間隙
をほぼ一定の値（この例では約1.9mである。この値は溶
融還元炉の大きさおよび上吹きランスからの酸素の吹製
方法等により変わる）になるように、上吹きランスを昇
降させて調整して二次燃焼率の安定化（28〜37％）を図
っている。
ため、出銑滓中およびその前後に分類し、かつこれらの
動きを１０分間隔毎で表している。図中の記号Ｓは出銑
滓開始、Ｅは出銑滓終了を示す。図４では出銑滓中を除
く通常時は上吹きランス下面と炉内メタル上面との間隙
をほぼ一定の値（この例では約1.9mである。この値は溶
融還元炉の大きさおよび上吹きランスからの酸素の吹製
方法等により変わる）になるように、上吹きランスを昇
降させて調整して二次燃焼率の安定化（28〜37％）を図
っている。
【００２０】従来法では上吹きランスの昇降調整は、サ
ブランス７によりフォーミングスラグ上面の位置を検出
して行っており、メタル上面のレベルは直接検知はして
いなかった。さらにサブランス測定はランニングコスト
および装置の制約上から約15分間隔であり、かつ設置位
置が炉内円周方向１ヶ所のためフォーミングスラグ上面
の正確な高さが検知できない。従って、従来法ではサブ
ランス測定のタイムラグとフォーミングスラグ上面の検
知精度に問題があったため、出銑滓中のメタル面の急下
降に対し上吹きランス調整の迅速対応が難しくうまく追
随できず、結果として上吹きランス下面と炉内メタル上
面との間隙が大きくなり、その影響で二次燃焼率が急上
昇していた。
ブランス７によりフォーミングスラグ上面の位置を検出
して行っており、メタル上面のレベルは直接検知はして
いなかった。さらにサブランス測定はランニングコスト
および装置の制約上から約15分間隔であり、かつ設置位
置が炉内円周方向１ヶ所のためフォーミングスラグ上面
の正確な高さが検知できない。従って、従来法ではサブ
ランス測定のタイムラグとフォーミングスラグ上面の検
知精度に問題があったため、出銑滓中のメタル面の急下
降に対し上吹きランス調整の迅速対応が難しくうまく追
随できず、結果として上吹きランス下面と炉内メタル上
面との間隙が大きくなり、その影響で二次燃焼率が急上
昇していた。
【００２１】図５は図４と同一操業期間内において、二
次燃焼率が水冷パネル熱流束に及ぼす影響を表したもの
である。図中の記号Ｓ、Ｅの定義は図４と同様である。
水冷パネルは炉内高さ方向で最大の位置にあたる水冷Ａ
パネル８の熱流束値を代表として選定してある。
次燃焼率が水冷パネル熱流束に及ぼす影響を表したもの
である。図中の記号Ｓ、Ｅの定義は図４と同様である。
水冷パネルは炉内高さ方向で最大の位置にあたる水冷Ａ
パネル８の熱流束値を代表として選定してある。
【００２２】図４では出銑滓中の上吹きランス下面と炉
内メタル上面の間との間隙調整が、うまく追随できずに
二次燃焼率が急上昇することを説明したが、図５ではさ
らに二次燃焼率の急上昇に伴い水冷Ａパネル８の熱流束
が急上昇することがわかる。図５は水冷Ａパネルの例を
示したがその他の全ての水冷パネルも同じ挙動を示す。
内メタル上面の間との間隙調整が、うまく追随できずに
二次燃焼率が急上昇することを説明したが、図５ではさ
らに二次燃焼率の急上昇に伴い水冷Ａパネル８の熱流束
が急上昇することがわかる。図５は水冷Ａパネルの例を
示したがその他の全ての水冷パネルも同じ挙動を示す。
【００２３】そこで、本発明では水冷パネルの高さ方向
の熱流束が所定の値となるように、上吹きランスを昇降
させることにより上吹きランス下面と炉内メタル上面と
の間隙を一定に制御して、水冷パネルの熱流束および二
次燃焼率の急変動を抑制することを見出した。ここで、
所定の値とは出銑滓中を除く操業時の熱流束を言い、そ
の熱流束の絶対値は高さ方向により異なるが、その変動
幅は出銑滓中を除く操業時の平均熱流束±50Mcal/m2ｈ
以内にある。
の熱流束が所定の値となるように、上吹きランスを昇降
させることにより上吹きランス下面と炉内メタル上面と
の間隙を一定に制御して、水冷パネルの熱流束および二
次燃焼率の急変動を抑制することを見出した。ここで、
所定の値とは出銑滓中を除く操業時の熱流束を言い、そ
の熱流束の絶対値は高さ方向により異なるが、その変動
幅は出銑滓中を除く操業時の平均熱流束±50Mcal/m2ｈ
以内にある。
【００２４】出銑滓中を含む溶融還元炉操業において、
水冷パネルの冷却水の給排水温度を連続測定することに
よって水冷パネルの熱流束を迅速に検出し、熱流束が所
定の値となるように、上吹き酸素ランスをタイムラグが
ないように連続的に昇降させる。特に、溶融還元炉内の
高さ方向の水冷パネルの熱流束分布の検出は重要であ
り、熱流束が最大値を示す部位の水冷パネルの熱流束が
所定の値となるように上吹き酸素ランスを昇降させる。
水冷パネルの冷却水の給排水温度を連続測定することに
よって水冷パネルの熱流束を迅速に検出し、熱流束が所
定の値となるように、上吹き酸素ランスをタイムラグが
ないように連続的に昇降させる。特に、溶融還元炉内の
高さ方向の水冷パネルの熱流束分布の検出は重要であ
り、熱流束が最大値を示す部位の水冷パネルの熱流束が
所定の値となるように上吹き酸素ランスを昇降させる。
【００２５】具体的には炉内メタル上面が急下降する出
銑滓中においては、最大熱流束を示す部位の水冷パネル
の熱流束が所定の値となるように、上吹きランスを迅速
に降下させる。また、炉内メタルが上昇する出銑滓後に
おいては、最大熱流束を示す部位の水冷パネルの熱流束
が所定の値となるように上吹きランスを上昇させる。
銑滓中においては、最大熱流束を示す部位の水冷パネル
の熱流束が所定の値となるように、上吹きランスを迅速
に降下させる。また、炉内メタルが上昇する出銑滓後に
おいては、最大熱流束を示す部位の水冷パネルの熱流束
が所定の値となるように上吹きランスを上昇させる。
【００２６】
【実施例】本発明を図２と同じ溶銑生産量日産500トンの
転炉型溶融還元炉に適用した実施例を図６に表す。図６
は図３と同一の操業指標、すなわち溶融還元炉の複数の
水冷パネルのうち、水冷Ａパネル８の熱流束、水冷Ｂパ
ネル９の熱流束、二次燃焼率、炉内メタル量について、
出銑滓中を含む操業時の推移を示すものである。
転炉型溶融還元炉に適用した実施例を図６に表す。図６
は図３と同一の操業指標、すなわち溶融還元炉の複数の
水冷パネルのうち、水冷Ａパネル８の熱流束、水冷Ｂパ
ネル９の熱流束、二次燃焼率、炉内メタル量について、
出銑滓中を含む操業時の推移を示すものである。
【００２７】本発明の水冷パネルの冷却水の給排水温度
差を連続測定することにより、水冷パネルの熱流束、特
に高さ方向の最大熱流束部位の水冷Ａパネルの熱流束を
迅速に検出し、水冷Ａパネルの熱流束が所定値（出銑滓
中を除く操業時の熱流束値：190〜260 Mcal/m2h）に収
めるべく上吹きランスを連続的に昇降させた。
差を連続測定することにより、水冷パネルの熱流束、特
に高さ方向の最大熱流束部位の水冷Ａパネルの熱流束を
迅速に検出し、水冷Ａパネルの熱流束が所定値（出銑滓
中を除く操業時の熱流束値：190〜260 Mcal/m2h）に収
めるべく上吹きランスを連続的に昇降させた。
【００２８】すなわち、出銑滓中はメタルレベルの急下
降に合わせ、水冷Ａパネルの熱流束が190〜260Mcal/m2h
となるように上吹きランスを迅速に降下させ、出銑滓終
了後（充填材により出銑滓口を一時閉塞）は、メタルレ
ベルの上昇に伴い水冷Ａパネルの熱流束が190〜260Mcal
/m2hとなるように上吹きランスを上昇させ、上吹きラン
ス下面と炉内メタル上面との間隙を一定になるように制
御した。
降に合わせ、水冷Ａパネルの熱流束が190〜260Mcal/m2h
となるように上吹きランスを迅速に降下させ、出銑滓終
了後（充填材により出銑滓口を一時閉塞）は、メタルレ
ベルの上昇に伴い水冷Ａパネルの熱流束が190〜260Mcal
/m2hとなるように上吹きランスを上昇させ、上吹きラン
ス下面と炉内メタル上面との間隙を一定になるように制
御した。
【００２９】その結果、図６では図３で問題となった出
銑滓中の水冷パネルおよび、二次燃焼率の急上昇は見ら
れず、出銑滓中を含む全操業期間において、常時、二次
燃焼率ＰＣは28〜37%、水冷Ａパネルの熱流束は190〜26
0Mcal/m2hおよび、水冷Ｂパネルの熱流束は120〜170Mca
l/m2hのレベルで安定し、水冷パネルの寿命（取り替え
周期）は従来の４年〜５年から10年へと大幅に延長し
た。
銑滓中の水冷パネルおよび、二次燃焼率の急上昇は見ら
れず、出銑滓中を含む全操業期間において、常時、二次
燃焼率ＰＣは28〜37%、水冷Ａパネルの熱流束は190〜26
0Mcal/m2hおよび、水冷Ｂパネルの熱流束は120〜170Mca
l/m2hのレベルで安定し、水冷パネルの寿命（取り替え
周期）は従来の４年〜５年から10年へと大幅に延長し
た。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の方法によ
れば、水冷パネルの熱流束の安定化、抜熱量の低減およ
び二次燃焼率の安定化が図れた。これらに伴い、操業の
安定化に伴い炭材使用原単位が効果的に低減できるとと
もに水冷パネルの長寿命化等が得られ、工業上有用な効
果がもたらされた。
れば、水冷パネルの熱流束の安定化、抜熱量の低減およ
び二次燃焼率の安定化が図れた。これらに伴い、操業の
安定化に伴い炭材使用原単位が効果的に低減できるとと
もに水冷パネルの長寿命化等が得られ、工業上有用な効
果がもたらされた。
【図１】本発明の原理を説明するための溶融メタル、溶
融スラグの非浸漬部炉壁に複数の水冷パネルおよび炉下
部に出銑滓口を有する転炉型溶融還元炉の概略断面図。
融スラグの非浸漬部炉壁に複数の水冷パネルおよび炉下
部に出銑滓口を有する転炉型溶融還元炉の概略断面図。
【図２】本発明の原理を説明するための水冷パネル単体
の概略図と検出端の配置を示す図。
の概略図と検出端の配置を示す図。
【図３】従来法を適用したときの溶融還元炉操業におけ
る水冷パネル熱流束、二次燃焼率およびメタル量の推移
図の一例。
る水冷パネル熱流束、二次燃焼率およびメタル量の推移
図の一例。
【図４】従来法における溶融還元炉操業の上吹きランス
下面と炉内メタル上面との間隙の動きを示す説明図。
下面と炉内メタル上面との間隙の動きを示す説明図。
【図５】従来法における溶融還元炉操業の二次燃焼率と
水冷パネル熱流束の動きを示す説明図。
水冷パネル熱流束の動きを示す説明図。
【図６】本発明を適用したときの溶融還元炉操業におけ
る水冷パネル熱流束、二次燃焼率およびメタル量の推移
図の一例。
る水冷パネル熱流束、二次燃焼率およびメタル量の推移
図の一例。
１ 鉄皮 ２ 耐火物 ３ 水冷パネル構造体 ４ 貫通型冷却帯 ５ 出銑滓口 ６ 上吹きランス ７ サブランス ８ 水冷Ａパネル ９ 水冷Ｂパネル １０ 水冷パネルの給水流量計 １１ 水冷パネルの給水温度計 １２ 水冷パネルの排水流量計 １３ 水冷パネルの排水温度計
Claims (3)
- 【請求項１】 溶融メタル、溶融スラグの非浸漬部炉壁
に複数の水冷パネルを有し、かつ炉下部に出銑滓口を有
する転炉型溶融還元炉に、鉄鉱石または予備還元鉱石、
炭素質物質および副材等を投入し、炉の上方からフォー
ミングスラグに向けて昇降可能な上吹きランスにより酸
素を吹き込む溶融還元法において、前記水冷パネルの冷
却水の給排水温度差を測定して、各水冷パネルの熱流束
を求め、最大熱流束を示す部位の水冷パネルの熱流束が
所定の値となるように、上吹きランスを昇降させること
を特徴とする溶融還元操業方法。 - 【請求項２】 溶融還元炉の出銑滓中に、各水冷パネル
の熱流束を求め、最大熱流束を示す部位の水冷パネルの
熱流束が所定の値となるように、上吹きランスを下降さ
せることを特徴とする請求項１記載の溶融還元操業方
法。 - 【請求項３】 溶融還元炉の出銑滓後に、各水冷パネル
の熱流束を求め、最大熱流束を示す部位の水冷パネルの
熱流束が所定の値となるように、上吹きランスを上昇さ
せることを特徴とする請求項１記載の溶融還元操業方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10686697A JPH10280020A (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 溶融還元操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10686697A JPH10280020A (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 溶融還元操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10280020A true JPH10280020A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=14444478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10686697A Withdrawn JPH10280020A (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 溶融還元操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10280020A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000001854A1 (en) * | 1998-07-01 | 2000-01-13 | Technological Resources Pty. Ltd. | Direct smelting vessel and direct smelting process |
| US6267799B1 (en) | 1995-04-07 | 2001-07-31 | Technological Resources Pty. Ltd. | Method of producing metals and metal alloys |
| WO2009119604A1 (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶鉄製造方法 |
-
1997
- 1997-04-10 JP JP10686697A patent/JPH10280020A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6267799B1 (en) | 1995-04-07 | 2001-07-31 | Technological Resources Pty. Ltd. | Method of producing metals and metal alloys |
| WO2000001854A1 (en) * | 1998-07-01 | 2000-01-13 | Technological Resources Pty. Ltd. | Direct smelting vessel and direct smelting process |
| US6322745B1 (en) | 1998-07-01 | 2001-11-27 | Technological Resources Pty. Ltd. | Direct smelting vessel and direct smelting process |
| WO2009119604A1 (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶鉄製造方法 |
| JP2009256794A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-11-05 | Kobe Steel Ltd | 溶鉄製造方法 |
| US8475561B2 (en) | 2008-03-25 | 2013-07-02 | Kobe Steel, Ltd. | Method for producing molten iron |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |