JPH1072607A - Operation of blast furnace - Google Patents

Operation of blast furnace

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Publication number
JPH1072607A
JPH1072607A JP34968896A JP34968896A JPH1072607A JP H1072607 A JPH1072607 A JP H1072607A JP 34968896 A JP34968896 A JP 34968896A JP 34968896 A JP34968896 A JP 34968896A JP H1072607 A JPH1072607 A JP H1072607A
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JP
Japan
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tuyere
blast furnace
amount
temperature
brick
Prior art date
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Application number
JP34968896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Katayama
賢治 片山
Takanobu Inada
隆信 稲田
Toshinobu Ootsuki
年伸 大槻
Satoru Wakabayashi
悟 若林
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain the erosion of a brick and to prolong the service life of a blast furnace by always lowering blasting quantity from a tuyere at the upper part, and also, blowing water from the tuyere to a position where the erosion of the brick at the side wall part of a furnace bottom is predicted. SOLUTION: At the side wall part of the furnace bottom in the blast furnace, the blasting quantity of the tuyere 4 positioned at the upper part to the position where the local erosion of the brick caused by molten iron is predicted, is reduced. At the same time, water or steam is blown from this tuyere 4 and the temp. in the front of the tuyere is restrained to that equal to or lower than the temp. in the front of the other tuyeres. At this time, the water or steam quantity blown from the tuyere 4 is desirably made to about 60g/Nm<3> . By this method, the raising of the temp. of the molten iron 6 dripped to the furnace bottom from this position can efficiently be restrained to also restrain the damage to the refractory brick.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉炉底側壁部の
レンガの侵食を抑制するための高炉の操業方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for operating a blast furnace for suppressing erosion of bricks on a bottom wall of a blast furnace.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高炉炉体の補修技術が進歩したた
め、羽口から上の部分については、稼働中の炉であって
も定期的にあるいは休風時に必要に応じて補修を行い、
炉体を維持することが可能となっている。しかし、羽口
から下のいわゆる高炉炉下部については、高温の溶銑、
溶滓が存在し、また、この部位にある内容物を取り除く
ことが困難であるため、稼働中に損傷部分を補修するこ
とはほとんど不可能である。
2. Description of the Related Art In recent years, the technology for repairing a blast furnace furnace body has been advanced, so that the portion above the tuyere is repaired even if the furnace is in operation, periodically or as required when the wind is shut off.
The furnace body can be maintained. However, for the lower part of the blast furnace below the tuyere,
Due to the presence of slag and the difficulty of removing the contents at this site, it is almost impossible to repair the damaged part during operation.

【0003】そのため、この高炉炉下部の損傷の程度が
高炉の寿命を決定すると考えてよく、高炉寿命の延長を
図る上で、炉下部における損傷を抑止すること、とりわ
け、既に生じた損傷によりレンガ残存厚が局所的に少な
くなっている部位において、それ以上のレンガの損傷を
抑止することは極めて重要な課題である。なお、高炉炉
下部の損傷とは、主に炉の内面に設置された耐火レンガ
の溶銑による損耗を意味しており、この損傷の抑止とは
レンガの損耗を抑制することをいう。
[0003] Therefore, it can be considered that the degree of damage to the lower part of the blast furnace determines the life of the blast furnace. In order to extend the life of the blast furnace, it is necessary to suppress damage to the lower part of the blast furnace, and in particular, to prevent damage to the lower part of the blast furnace. It is a very important task to prevent further damage to bricks at the site where the remaining thickness is locally reduced. The damage to the lower part of the blast furnace means mainly the wear of refractory bricks installed on the inner surface of the furnace by hot metal, and the suppression of the damage means to suppress the wear of the bricks.

【0004】この耐火レンガの損耗を抑制するための手
段として、これまでに様々な方法が実施されてきた。例
えば、次のような方法が挙げられる。
Various methods have been implemented as means for suppressing the wear of the refractory bricks. For example, the following method can be used.

【0005】a)炉底冷却を強化し、レンガの表面に凝
固層を生成させることによりレンガを保護し、その損耗
を抑制する。
[0005] a) Protecting the brick by enhancing the furnace bottom cooling and forming a solidified layer on the surface of the brick, and suppressing its wear.

【0006】b)含チタン鉄源原料の炉内への装入量を
増加し、あるいは含チタン鉱石の羽口からの吹き込みを
行って溶銑の粘度を上昇させることにより溶銑流速を低
下させ、レンガの損耗を抑制する。
B) Increasing the charging amount of the titanium-containing iron source material into the furnace or blowing the titanium-containing ore from the tuyere to increase the viscosity of the hot metal, thereby reducing the flow rate of the hot metal, Control wear.

【0007】c)羽口径の開度の調整、あるいは熱風制
御弁の調整により熱風量を調整し、炉底側壁の近傍に滴
下する溶銑量を減少させ、レンガの損耗を抑制する。
C) The amount of hot air is adjusted by adjusting the opening of the tuyere diameter or adjusting the hot air control valve to reduce the amount of hot metal dripped near the bottom wall of the furnace, thereby suppressing brick wear.

【0008】このうち、a)の方法においては、その実
施効果が現れるまでに時間がかかり、効果がはっきりし
ない場合も多く、さらに、損傷部分に対して局所的に対
策を講じることが難しいという問題がある。また、b)
の方法では、コストが増加するほか、高炉操業を阻害す
る要因となる危険をはらんでおり、含チタン鉱石の羽口
からの吹き込みは別として、a)におけると同様、局所
的な対策としては採用し得ないという問題がある。
[0008] Among them, the method a) requires a long time for the effect to be realized, and in many cases, the effect is not clear, and it is difficult to take local countermeasures for the damaged portion. There is. B)
In addition to the cost increase and the danger of hindering the operation of the blast furnace, the method of (1) has the following local measures, as in a), except for the injection of titanium-containing ore from the tuyeres. There is a problem that it cannot be adopted.

【0009】一方、c)の方法においては、羽口径の開
度を調整し、あるいは完全に塞ぐことによって、送風量
を低下させ、あるいは送風を停止することができるの
で、その羽口の直下の炉底側壁レンガの損耗抑制に効果
があり、コスト面についても特に問題はない。通常、羽
口径の開度の調整あるいは完全な閉塞は、休風時にしか
行えないが、特開昭60−243207号公報に開示さ
れている熱風制御弁を用いる方法によれば、送風の停止
はできないものの、送風量を自由に調整することは休風
時以外でも可能である。また、全ての羽口に適用する必
要はないので、局所的な対策として実施し得る方法であ
る。
[0009] On the other hand, in the method c), by adjusting or completely closing the tuyere diameter, it is possible to reduce the amount of air blow or to stop the air blow. This is effective in suppressing wear of the furnace bottom side wall bricks, and there is no particular problem in terms of cost. Normally, the adjustment of the opening of the tuyere diameter or complete closing can be performed only when the wind is shut off. However, according to the method using the hot air control valve disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-243207, the stop of the air blowing is not possible. Although it is not possible, it is possible to freely adjust the amount of air blow even when the wind is not closed. Also, since it is not necessary to apply to all tuyeres, this method can be implemented as a local measure.

【0010】このように、上記のc)の方法は多くの点
において有利であるが、熱風制御弁を使用するには、そ
のための初期投資が必要であり、また、高PCI(微粉
炭吹き込み)操業下では、以下に述べるような問題も表
面化してくる。
As described above, the above-mentioned method c) is advantageous in many respects, but the use of a hot air control valve requires an initial investment for it, and also requires high PCI (pulverized coal injection). During operation, the following problems also surface.

【0011】最近の高PCI操業下においては、送風さ
れる熱風に対して酸素富化が実施されているものの、P
C(微粉炭)吹き込み量および酸素富化量を羽口毎に制
御する設備は、通常は設けられていない。したがって、
仮に特定の羽口で熱風制御弁により送風量を低下させた
場合、PCについては、その特定の羽口においても他の
羽口と同量吹き込むか、あるいはその羽口のみPCの吹
き込みを停止するかのいずれかとなる。PC吹き込みを
行った場合は、前記特定の羽口でPCの燃焼率が大幅に
低下し、PC吹き込みを停止した場合は、その羽口で羽
口前温度が極端に上昇することが予想され、前者では、
炉内粉(未燃焼炭)の蓄積、後者では、融着帯(鉱石を
軟化溶融し、還元して溶銑を滴下させる領域)の上昇と
それに伴う滴下溶銑温度の上昇が懸念される。
[0011] Under the recent high PCI operation, oxygen is enriched in the hot air to be blown.
Equipment for controlling the amount of C (pulverized coal) injected and the amount of oxygen enrichment for each tuyere is not usually provided. Therefore,
If the blow volume is reduced by the hot air control valve at a specific tuyere, the PC blows the same amount as the other tuyere at that specific tuyere, or stops blowing PC only at that tuyere. Will be either. When PC injection is performed, the combustion rate of PC is significantly reduced at the specific tuyere, and when PC injection is stopped, the tuyere front temperature is expected to rise extremely at the tuyere, In the former,
Accumulation of furnace powder (unburned coal), in the latter case, there is a concern that the cohesive zone (the region where the ore is softened and melted and reduced to drop hot metal) and the temperature of the dropped hot metal may increase accordingly.

【0012】上述したように、炉底側壁部の内面に設置
された耐火レンガの溶銑による損耗を抑制することは、
高炉寿命の延長を図る上で極めて重要な課題である。し
かも、既に生じた損傷によりレンガ残存厚が局所的に少
なくなっている部位においてそれ以上のレンガの損傷を
抑止するためには、局所的な対策として、短期的ではな
く長期にわたり、効果的に損耗抑制手段をとり続ける必
要がある。しかしながら、従来実施されているレンガの
損傷の抑制手段は必ずしも満足できるものではなかっ
た。
As described above, suppressing the wear of the refractory bricks installed on the inner surface of the furnace bottom side wall due to the hot metal,
This is an extremely important issue in extending the life of the blast furnace. Moreover, in order to prevent further damage to bricks where the remaining brick thickness has been locally reduced due to the damage that has already occurred, as a local measure, it is effective to wear effectively over a long period instead of a short period. It is necessary to continue taking restraint measures. However, the conventional measures for suppressing the damage to bricks have not always been satisfactory.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みなされたもので、炉底側壁部において、レンガ
の溶銑による局所的な侵食が予測される部位に対して
は、その部分のレンガの損耗を速効的に抑制し、さら
に、溶銑による損耗で既に耐火レンガの残存厚が局所的
に少なくなった部位に対しては、その部分のレンガのそ
れ以上の損耗を長期間にわたり効果的に抑制し得る高炉
の操業方法を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a situation. In the furnace bottom side wall, a portion where a local erosion due to hot metal of brick is predicted is considered. Effectively suppresses brick wear quickly and, for parts where the remaining thickness of refractory bricks has already been reduced locally due to hot metal wear, effectively prevents further wear of the bricks in that part for a long period of time. It is an object of the present invention to provide a method of operating a blast furnace that can be suppressed to a minimum.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために検討を重ねた結果、後に詳述するよ
うに、レンガの侵食が予測される部位、もしくはレンガ
の残存厚が少ないと判断された部位の近傍の羽口の送風
量を低下させると共に、水または水蒸気を吹き込むこと
が効果的であることを確認し、本発明をなすに至った。
Means for Solving the Problems As a result of repeated studies to achieve the above object, the present inventors have found that, as will be described in detail later, a portion where brick erosion is predicted or a remaining thickness of brick is considered. The present inventors have confirmed that it is effective to reduce the amount of air blown from the tuyere in the vicinity of the portion determined to be less and to blow water or water vapor, and have accomplished the present invention.

【0015】本発明の要旨は、下記(1)〜(3)の高
炉の操業方法にある。
The gist of the present invention resides in the following blast furnace operating methods (1) to (3).

【0016】(1)高炉炉底側壁部のレンガ侵食が予測
される部位に対して、常時、前記部位の上方に位置する
羽口の送風量を低下させると共にその羽口から水または
水蒸気を吹き込むことにより、この部位での炉底に滴下
する溶銑の量および温度を制御することを特徴とする、
高炉炉底側壁部のレンガの侵食を抑制するための高炉の
操業方法。
(1) For a part where brick erosion is expected on the bottom wall of the blast furnace, the amount of air blown from the tuyere located above the part is constantly reduced, and water or steam is blown from the tuyere. By controlling the amount and temperature of hot metal dropped on the furnace bottom at this site,
A method of operating a blast furnace to suppress erosion of bricks on the bottom wall of the blast furnace.

【0017】(2)高炉炉底側壁に設置された複数の温
度計によって炉底側壁温度を測定し、この測定温度が管
理値を超えた場合、温度上昇箇所の上方に位置する羽口
の送風量を低下させると共にその羽口から水または水蒸
気を吹き込むことにより、この部位での炉底に滴下する
溶銑の量および温度を制御することを特徴とする、高炉
炉底側壁部のレンガの侵食を抑制するための高炉の操業
方法。
(2) The furnace bottom wall temperature is measured by a plurality of thermometers installed on the blast furnace bottom wall, and when the measured temperature exceeds a control value, the tuyere located above the temperature rising point is sent. The erosion of bricks on the blast furnace bottom wall is characterized by controlling the amount and temperature of hot metal dropped on the furnace bottom at this location by lowering the air volume and blowing water or steam from the tuyere. How to operate blast furnace to control.

【0018】(3)高炉炉底側壁部のレンガ残存厚が局
所的に少ない部位に対して、この部位の上方に位置する
羽口の送風量を低下させると共にその羽口から水または
水蒸気を吹き込むことにより、この部位での炉底に滴下
する溶銑の量および温度を制御することを特徴とする、
高炉炉底側壁部のレンガの侵食を抑制するための高炉の
操業方法。
(3) For the part where the brick thickness on the bottom wall of the blast furnace is locally small, the amount of air blown from the tuyere located above this part is reduced, and water or steam is blown from the tuyere. By controlling the amount and temperature of hot metal dropped on the furnace bottom at this site,
A method of operating a blast furnace to suppress erosion of bricks on the bottom wall of the blast furnace.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の高炉の操業方法
(上記(1)〜(3)の方法)について詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method of operating a blast furnace according to the present invention (methods (1) to (3) above) will be described in detail below.

【0020】図1は、高炉炉下部の状態を模式的に示す
図である。図示するように、高炉炉下部は鉄皮1で保護
されたカーボンレンガ2と炉底に敷設されたシャモット
レンガ3で構成されており、炉底側壁部8には、PC吹
き込み用ランス5が取り付けられた羽口4が設けられて
いる。
FIG. 1 is a view schematically showing a state of a lower part of a blast furnace. As shown in the figure, the lower part of the blast furnace is composed of carbon bricks 2 protected by a steel shell 1 and chamotte bricks 3 laid on the furnace bottom. A PC injection lance 5 is attached to the furnace bottom side wall 8. Tuyere 4 is provided.

【0021】炉底には、コークス充填層と融着帯から滴
下した溶銑とが貯留されており、出銑時には、符号7で
示した部分に出銑口が設けられ、出銑が行われる。な
お、図中の破線は築炉時のレンガ面で、図示した状態
は、最大侵食ライン10で示したように、炉底側壁部が
大きく侵食され、耐火レンガの残存厚が局所的に著しく
減少した状態である。
At the bottom of the furnace, a coke packed bed and hot metal dropped from the cohesive zone are stored. At the time of tapping, a taphole is provided at a portion indicated by reference numeral 7 and tapping is performed. In addition, the broken line in the figure is the brick surface at the time of furnace construction. In the state shown in the figure, as shown by the maximum erosion line 10, the bottom wall of the furnace is greatly eroded, and the remaining thickness of the refractory brick is significantly reduced locally. It has been done.

【0022】このような高炉炉底側壁部における耐火レ
ンガの損耗機構については、完全には解明されていない
が、このレンガの損耗は、溶銑との接触面で生じ、溶銑
の温度および溶銑流速に大きく影響されることが知られ
ている。溶銑温度が高く、溶銑流速が大きい場合、損耗
が激しくなる。
Although the mechanism of wear of refractory bricks at the bottom wall of the blast furnace is not completely elucidated, the wear of the bricks occurs at the contact surface with the hot metal, and depends on the temperature and flow rate of the hot metal. It is known to be greatly affected. When the hot metal temperature is high and the hot metal flow rate is high, the wear becomes severe.

【0023】したがって、耐火レンガの局所的な侵食が
予測される部位において、その部分のレンガの損耗を速
効的に抑制し、あるいはレンガの残存厚が局所的に少な
くなった部位において、それ以上の損耗を長期間にわた
り抑制するためには、その部位およびその近傍における
溶銑の温度および流速を下げるのが有効であると考えら
れる。
Therefore, in a portion where local erosion of the refractory brick is predicted, wear of the brick in that portion is promptly suppressed, or in a portion where the remaining thickness of the brick is locally reduced, a further increase is made. In order to suppress the wear over a long period of time, it is considered effective to lower the temperature and the flow velocity of the hot metal at the location and in the vicinity thereof.

【0024】本発明者らは、多くの実炉試験によって、
高炉炉下部の耐火レンガの損耗を特に防止したい箇所の
上方に位置する羽口の送風量を、羽口径の縮小、あるい
は熱風制御弁の開度を小さくすることにより減少させる
と、その壁側近傍部位における滴下溶銑量が少なくなっ
てその部位を伝って炉底部へ入る熱量が減少し、その部
分の溶銑温度が低下してレンガの損耗抑制に有効に作用
することを確認した。
The present inventors have conducted many actual furnace tests,
If the amount of air blown from the tuyere located above the place where it is particularly desired to prevent wear of the refractory brick at the lower part of the blast furnace is reduced by reducing the tuyere diameter or reducing the opening of the hot air control valve, the vicinity of the wall side It was confirmed that the amount of hot metal dripped at the part was reduced, the amount of heat flowing down the part and entering the furnace bottom was reduced, and the temperature of the hot metal at the part was lowered, effectively acting on brick wear control.

【0025】ところで、羽口からの送風量を減少させる
と、その羽口の上部における装入物降下速度が低下する
ため、熱流比が低下し、側壁側の融着帯(ここでは、炉
壁側における融着帯の位置をいう)が上昇する。なお、
前記の熱流比は次式で表される。
By the way, when the amount of air blown from the tuyere is reduced, the charge descending speed at the upper part of the tuyere is reduced, so that the heat flow ratio is reduced and the cohesive zone on the side wall side (here, the furnace wall) is used. (Refers to the position of the cohesive zone on the side). In addition,
The heat flow ratio is represented by the following equation.

【0026】熱流比=降下装入物の熱容量/上昇ガスの
熱容量(≡Cs・Ws/Cg・Vg) ただし、Cs:装入物の比熱(kcal/kg・℃) Cg:ガスの比熱(kcal/Nm3 ・℃) Ws:装入物の降下量(kg/h) Vg:ガスの上昇量(Nm3 /h) 上記の融着帯は、加熱されて軟化融着が起きた鉱石を還
元して溶銑を滴下させる領域であるが、この融着帯で液
化した溶銑は下部コークス層の粒子間を伝いながら炉床
に向かって滴下していく途中で高温ガスとの熱交換によ
り温度が上昇するので、滴下距離が長いほど、また、羽
口前温度が高いほど滴下溶銑温度は高くなると考えられ
る。
Heat flow ratio = heat capacity of falling charge / heat capacity of rising gas (≡Cs · Ws / Cg · Vg) where Cs: specific heat of charge (kcal / kg · ° C.) Cg: specific heat of gas (kcal / Nm 3 · ° C) Ws: Amount of charge drop (kg / h) Vg: Amount of gas rise (Nm 3 / h) The above cohesive zone reduces ore that has been softened and fused by heating. The hot metal liquefied in this cohesive zone rises due to heat exchange with hot gas while dropping toward the hearth while traveling between the particles in the lower coke layer. Therefore, it is considered that the longer the dropping distance and the higher the tuyere front temperature, the higher the dropping hot metal temperature.

【0027】したがって、上述した融着帯の上昇は、耐
火レンガの損耗抑制の観点からは好ましくない現象であ
る。
Therefore, the rise of the cohesive zone described above is an unfavorable phenomenon from the viewpoint of suppressing the wear of the refractory brick.

【0028】しかも、近年では高PCI操業が一般化し
ていて酸素富化が行われているので、羽口からの送風量
を減少させる方策を講じ、かつ炉内の未燃焼炭の蓄積を
防止するためにPC吹き込みを停止した場合は、前述し
たように、送風量を減少させた羽口の羽口前温度が上が
り、融着帯の上昇とそれに伴う滴下溶銑温度の上昇が一
段と加速される。
In recent years, since high PCI operation has become popular and oxygen is being enriched, measures are taken to reduce the amount of air blown from the tuyere, and the accumulation of unburned coal in the furnace is prevented. Therefore, when PC blowing is stopped, as described above, the tuyere front temperature of the tuyere with the reduced air flow increases, and the rise of the cohesive zone and the accompanying rise in the temperature of the dropping hot metal are further accelerated.

【0029】ところが、羽口の送風量を減少させるとと
もに、この羽口から水または水蒸気を吹き込むことによ
って、その羽口前温度を他の羽口の羽口前温度と同等あ
るいはそれ以下に抑えることが可能となり、前述した送
風量減少による滴下溶銑量の減少とそれによる溶銑温度
の低下と相まって、その箇所から炉底に滴下する溶銑温
度の上昇が顕著に抑えられ、耐火レンガの損耗を効果的
に抑制できることがわかった。
However, by reducing the amount of air blown from the tuyere and blowing water or steam from the tuyere, the temperature before the tuyere is suppressed to be equal to or lower than the temperature before the tuyere of another tuyere. Combined with the decrease in the amount of hot metal dripped due to the decrease in the amount of blown air and the resulting drop in hot metal temperature, the rise in temperature of hot metal dripped from the location to the furnace bottom is significantly suppressed, effectively reducing the wear of refractory bricks. It was found that it could be suppressed.

【0030】この場合、羽口から吹き込む水または水蒸
気の量は、酸素富化との関係から60g/Nm3 を限度
とするのがよく、単に多く吹き込めばよいというもので
はない。これは、水または水蒸気の吹き込み量が多すぎ
ると局所的な融着帯の低下により未還元のFeOが羽口
前に落下する等の不都合を招くからである。具体的に
は、羽口から吹き込む水または水蒸気の量は、送風量を
制御していない羽口の羽口前温度と同等となるように制
御するのがよい。高炉によって若干異なるが、0〜60
g/minの範囲とするのが好ましい。
In this case, the amount of water or steam blown from the tuyere is preferably limited to 60 g / Nm 3 in view of oxygen enrichment, and it is not necessary to simply blow a large amount. This is because, if the amount of water or steam blown is too large, unreduced FeO may fall in front of the tuyere due to a local decrease in the cohesive zone. Specifically, it is preferable to control the amount of water or steam blown from the tuyere so as to be equal to the tuyere pre-temperature of the tuyere for which the air volume is not controlled. It varies slightly depending on the blast furnace, but 0-60
It is preferably in the range of g / min.

【0031】上述したように、特定羽口における送風量
の低下、および水または水蒸気の吹き込みは、炉下部の
その羽口の下方に位置するレンガの損耗防止に顕著な効
果を発揮する。したがって、高炉炉下部の耐火レンガの
局所的な侵食が予測される部位(レンガの損耗が進行し
やすい部位)の上方に位置する羽口に対し、送風量を低
下させると共に水または水蒸気の吹き込みを実施する操
業を行うことは、高炉炉底側壁部のレンガの侵食の予防
策として有効である。これが、前記(1)の操業方法で
ある。
As described above, the reduction in the amount of air blown at the specific tuyere and the injection of water or steam have a remarkable effect on the prevention of wear of the brick located below the tuyere at the lower part of the furnace. Therefore, the tuyere located above the part where the local erosion of the refractory brick in the lower part of the blast furnace is predicted (the part where the wear of the brick is likely to progress) is reduced and the blowing of water or steam is reduced. Performing the operation is effective as a preventive measure against brick erosion on the bottom wall of the blast furnace. This is the operation method (1).

【0032】なお、上記の送風量低下、水または水蒸気
の吹き込みは、常時実施するのがレンガの損耗に対する
予防策として有効である。
It is effective to always carry out the above-mentioned reduction in the amount of blown air and blowing of water or steam as a preventive measure against brick wear.

【0033】前記(2)の方法は、高炉炉底側壁の複数
箇所に温度計を設置しておき、炉底側壁の特定部位で温
度が上昇し、この温度が管理値を超えた場合に、その温
度上昇部位の上方に位置する羽口の送風量を低下させる
と共にその羽口から水または水蒸気を吹き込む操業方法
である。この方法によれば、炉底側壁部におけるレンガ
の損耗が生じやすい箇所を的確に把握することができ、
効率のよい的確な処置を講じることができるので有利と
言える。
In the above method (2), thermometers are installed at a plurality of locations on the bottom wall of the blast furnace, and when the temperature rises at a specific portion of the bottom wall of the furnace and this temperature exceeds a control value, This is an operation method in which the amount of air blown from the tuyere located above the temperature rising portion is reduced and water or steam is blown from the tuyere. According to this method, it is possible to accurately grasp a place where the brick is likely to be worn on the furnace bottom side wall,
This is advantageous because efficient and precise measures can be taken.

【0034】前記(3)の方法は、高炉炉底側壁部のレ
ンガ残存厚が局所的に少ない部位に対して、その部位の
上方に位置する羽口の送風量を低下させると共にその羽
口から水または水蒸気を吹き込む操業方法である。これ
によって、その部分のレンガのそれ以上の損耗を長期間
にわたり効果的に抑制することができる。
According to the method (3), the amount of air blown from the tuyere located above the portion of the blast furnace bottom side wall portion where the brick thickness is locally small is reduced and the tuyere is removed from the tuyere. This is an operation method that blows water or steam. Thereby, further wear of the brick in that part can be effectively suppressed for a long period of time.

【0035】この場合、レンガ残存厚が他に比べて薄い
部位の判定は、同部位に設置した温度計による測温デー
タを用いた計算、あるいは弾性波を使用した測定等によ
り行うことができる。
In this case, the determination of a portion where the remaining brick thickness is thinner than the other portions can be made by calculation using temperature measurement data by a thermometer installed at the same portion, measurement using elastic waves, or the like.

【0036】上記本発明方法を実施するに際し、送風量
の減少および水蒸気等の吹き込みを行う羽口は、耐火レ
ンガの侵食が予測される部位あるいはレンガ残存厚が少
ない部位の上方に位置する羽口のみに限定して投資を最
小限に抑えるとともに、凝固層が発達してきた場合には
水蒸気の吹き込み量を減少させるなどの配慮をすれば、
無理なく、長期的に効果を持続させることができる。
In carrying out the method of the present invention, the tuyere for reducing the amount of blown air and blowing steam or the like is a tuyere located above a portion where erosion of refractory bricks is predicted or a portion where the remaining brick thickness is small. If you take measures such as reducing the amount of steam blown when the solidification layer has developed,
Naturally, the effect can be maintained for a long time.

【0037】また、送風量の減少および水蒸気等の吹き
込みを行う羽口が数本連続する場合、装入物の荷下がり
速度が遅くなり、円周方向偏差が生じて、装入の際に炉
口部で装入物分布の制御を行っている効果がなくなるの
で、このような場合には、送風量は極端に減少させず通
常羽口の1/2以上に止めておくのが好ましい。
In addition, when several tuyeres for reducing the amount of air blow and for blowing steam or the like are continuous, the unloading speed of the charge becomes slow, and a circumferential deviation occurs. Since the effect of controlling the distribution of the charged material at the mouth is lost, in such a case, it is preferable to keep the amount of air blown to 1/2 or more of the normal tuyere without extremely decreasing.

【0038】[0038]

【実施例】【Example】

(1)モデル計算例 まず、本発明方法の効果をモデル計算によって確認する
ため高炉総合シミュレーター(高炉三次元数学モデル)
により計算を行った。なお、この計算では、温度計によ
って炉底側壁の特定部位の温度上昇を検知し、この部位
に対して前述した温度上昇抑制対策を講じることを前提
とした。
(1) Example of model calculation First, a blast furnace integrated simulator (3D mathematical model of blast furnace) to confirm the effect of the method of the present invention by model calculation.
Was calculated. In this calculation, it is assumed that the temperature rise of a specific portion of the furnace bottom side wall is detected by a thermometer, and the above-described measures for suppressing the temperature rise are taken for this portion.

【0039】計算に用いた操業諸元を表1に、羽口レベ
ルにおけるモデル形状を図2に示す。
The operating parameters used for the calculation are shown in Table 1, and the model shape at the tuyere level is shown in FIG.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】計算は表2に示す条件で行った。ケース1
は、羽口No.1〜No.6とも同じ条件で送風および
PC吹き込みを行った場合で、これをベースとした。ケ
ース2〜5は、炉底側壁温度が上昇した部位の直上の羽
口がNo.1およびNo.2であると仮定して、No.
1およびNo.2の羽口の送風量を他の羽口の送風量に
比べて減少させると共にPC吹き込みを停止した場合で
ある。
The calculation was performed under the conditions shown in Table 2. Case 1
Is the tuyere No. 1 to No. In both cases, air blowing and PC blowing were performed under the same conditions, and this was used as a base. In cases 2 to 5, the tuyere immediately above the site where the furnace bottom side wall temperature increased was No. 4. 1 and No. No. 2 is assumed.
1 and No. In this case, the amount of air blown from the tuyere 2 is reduced compared to the amount of air blown from other tuyeres, and the blowing of PC is stopped.

【0042】ケース2〜5では、送風量の減少に伴い、
No.1およびNo.2の羽口の直上の装入物の荷下が
り速度が低下し、側壁側の融着帯が上昇すると推定され
る。そこで、この融着帯の上昇による滴下溶銑温度の上
昇を抑制すべく、ケース3〜5において水蒸気を吹き込
んだ。
In cases 2 to 5, as the amount of air blow decreases,
No. 1 and No. It is estimated that the unloading speed of the charge immediately above the tuyere 2 decreases and the cohesive zone on the side wall rises. Then, steam was blown in Cases 3 to 5 in order to suppress an increase in the temperature of the dropping hot metal due to the rise of the cohesive zone.

【0043】計算結果を表2に併せて示す。Table 2 also shows the calculation results.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】この結果から明らかなように、ケース2〜
5では、溶銑滴下量はケース1を10とした場合に比べ
ておよそ70程度まで減少したが、滴下溶銑温度は、水
蒸気の吹き込みを行わないケース2ではケース1と比較
して48℃上昇した。これは、送風量の減少に伴いN
o.1およびNo.2の羽口の直上の装入物荷下がり速
度が低下し、熱流比の低下による融着帯の上昇が生じた
ことによるものと推測される。
As is clear from these results, Cases 2 to
In No. 5, the dropping amount of the hot metal was reduced to about 70 as compared to the case where Case 1 was set to 10, but the dropping hot metal temperature increased by 48 ° C. in Case 2 where steam was not blown, as compared to Case 1. This is because N
o. 1 and No. It is presumed that the speed of unloading the charged material immediately above the tuyere 2 was reduced, and the cohesive zone was raised due to a decrease in the heat flow ratio.

【0046】ケース3は、ケース2における滴下溶銑温
度の上昇を抑制するため、水蒸気を20g/min吹き
込んだ場合で、これによって滴下溶銑温度の上昇幅を1
7℃に抑えることができた。水蒸気の吹き込み量を増し
て40g/min吹き込んだケース4では効果が一層大
きく、溶銑温度はケース1の場合よりも10℃低下し
た。
Case 3 is a case where steam is blown at a rate of 20 g / min to suppress the rise in the temperature of the dropping hot metal in Case 2.
It could be kept at 7 ° C. The effect was even greater in Case 4 in which the steam was blown in at a rate of 40 g / min, and the hot metal temperature was lower by 10 ° C. than in Case 1.

【0047】しかし、水蒸気の吹き込み量を60g/m
inとした場合(ケース5)は、滴下溶銑温度はさらに
低下したものの、未還元のFeOがレースウェイ内に存
在し、好ましくないことがわかった。ただし、操業諸元
を変えることにより、上限値の評価は変化した。
However, the amount of steam blown was 60 g / m
In the case of “in” (case 5), although the dropping hot metal temperature further decreased, unreduced FeO was present in the raceway, which was not preferable. However, the evaluation of the upper limit changed by changing the operation specifications.

【0048】上記の高炉三次元数学モデルによる計算結
果により滴下溶銑温度の低下効果を評価すると、「ケー
ス4>ケース3>ケース2」となり、水蒸気吹き込みの
効果が確認できた。ただし、吹き込み量が多すぎると上
述したような弊害が生じ、好ましくない。
When the effect of lowering the dropping hot metal temperature was evaluated based on the calculation results of the above three-dimensional mathematical model of the blast furnace, “case 4> case 3> case 2” was obtained, and the effect of steam injection was confirmed. However, if the blowing amount is too large, the above-mentioned adverse effects occur, which is not preferable.

【0049】なお、上記の計算例は、No.1およびN
o.2の羽口の下方部における炉底側壁温度が上昇した
場合を前提とするものであるが、この「炉底側壁温度が
上昇した場合」を「炉底側壁部のレンガの残存厚が他の
部分に比べて薄い場合」と置き換えて計算を行えば、上
記と同様に、レンガの残存厚が他の部分に比べて薄い場
合における水蒸気吹き込みの効果が確認できる。
Note that the above calculation example corresponds to No. 1 and N
o. It is assumed that the furnace bottom wall temperature in the lower part of the tuyere 2 rises. In the same manner as above, the effect of water vapor blowing when the remaining brick thickness is thinner than other portions can be confirmed.

【0050】(2)実炉試験例 上記のモデル計算結果を基に、実炉(炉容積:4800
3 の高炉)において本発明方法の効果を調査した。
(2) Actual furnace test example An actual furnace (furnace volume: 4800) based on the above model calculation results
(m 3 blast furnace), the effect of the method of the present invention was investigated.

【0051】炉底側壁に設置した複数の温度計で炉底側
壁の各部位の温度を監視し、測定温度が管理値を超えた
際に次の対策のいずれかを実施した。なお、対策Cが本
発明方法である。
The temperature of each part of the furnace bottom side wall was monitored by a plurality of thermometers installed on the furnace bottom side wall, and one of the following measures was taken when the measured temperature exceeded the control value. Note that the measure C is the method of the present invention.

【0052】A)チタン源(ソーレルフラックス、ルテ
ル、砂鉄等)を羽口から吹き込む。
A) A titanium source (solel flux, lutel, iron sand, etc.) is blown from the tuyere.

【0053】B)温度上昇部位の上方に位置する羽口の
送風量を1/2に抑える。
B) The amount of air blown from the tuyere located above the temperature rising portion is reduced to half.

【0054】C)温度上昇部位の上方に位置する羽口の
送風量を1/2に抑えると共に、この羽口から水蒸気吹
き込みを行う(水蒸気吹き込みは、他の羽口における理
論燃焼温度以下となるように計算して吹き込み量をその
都度決定した)。
C) The amount of air blown from the tuyere located above the temperature rising portion is reduced to 1 /, and steam is blown from this tuyere (the steam blow is lower than the theoretical combustion temperature at other tuyeres). And the amount of blowing was determined each time).

【0055】そして、上記の各対策の実施効果が現れる
までの日数(管理値を超えた測定温度が管理値以下に戻
るまでの日数)を求め、その平均日数を比較した。
Then, the number of days (the number of days until the measured temperature exceeding the control value returns to the control value or less) until the effect of each of the above measures appears was determined, and the average number of days was compared.

【0056】調査結果を図3に示す。この結果から、対
策Aと対策Cは、対策Bに比べて効果が速く現れること
がわかる。しかし、対策Aの場合はTi源が高価である
ことから、対策Cが炉底側壁温度の上昇を抑える手段と
して最も即効的、かつ経済的手段であると言える。
FIG. 3 shows the investigation results. From this result, it is understood that the effects of the measures A and C appear faster than the measures B. However, in the case of the measure A, since the Ti source is expensive, the measure C can be said to be the most immediate and economical means for suppressing the rise in the furnace bottom wall temperature.

【0057】次に、炉底側壁部のレンガの残存厚が局所
的に薄くなっている部位がある場合に本発明方法を実施
した。
Next, the method of the present invention was carried out when there was a portion where the remaining thickness of the brick on the bottom wall of the furnace bottom was locally reduced.

【0058】実施に際して、火入れ時からの炉底側壁温
度のデータを各部位ごとに時系列的にまとめ、過去にお
いて示した最大温度とその部位の半径方向に存在するレ
ンガの熱伝導率より炉内の半径方向における温度分布を
求め、1150℃となるラインを最大侵食ライン(図1
参照)としてレンガの残存厚を計算した。
At the time of implementation, the data of the furnace bottom side wall temperature from the time of burning is summarized in time series for each part, and the furnace internal temperature is calculated based on the maximum temperature shown in the past and the thermal conductivity of the brick existing in the radial direction of the part. The temperature distribution in the radial direction is determined, and the line at 1150 ° C. is the maximum erosion line (FIG. 1).
The remaining thickness of the brick was calculated.

【0059】その結果、一部分で残存厚が減少している
ことが判明した。そこで、その残存厚が減少している部
分の上方にある2本の羽口の内径を縮小して送風量を約
1/2に抑えると共にこの羽口から40g/minの水
蒸気吹き込みを行う本発明方法を実施し、これを30日
間継続して炉底側壁温度が過去における最高温度の80
%を超えた回数を調査した。
As a result, it was found that the remaining thickness was partially reduced. Therefore, the present invention in which the inner diameters of the two tuyeres above the portion where the remaining thickness is reduced is reduced to suppress the blowing amount to about 1/2 and to blow 40 g / min steam from the tuyeres. The method was carried out for 30 days and the furnace bottom side wall temperature was 80
The number of times exceeding% was investigated.

【0060】試験結果を表3に示す。表3において、条
件が上記の本発明方法を実施した場合である。条件
は熱風制御弁を使用しての条件で吹き込みを行った場
合で、やはり本発明方法である。また、条件は通常の
吹き込み条件で操業を行った場合であり、条件は水蒸
気吹き込みを行わずに送風量を約1/2に抑えた場合で
ある。なお、試験日数はいずれも30日間とした。
Table 3 shows the test results. In Table 3, the conditions are when the above-described method of the present invention was carried out. The condition is a case where blowing is performed under the condition using a hot air control valve, which is also the method of the present invention. The condition is the case where the operation is performed under the normal blowing condition, and the condition is the case where the blowing amount is suppressed to about に without performing the steam blowing. The test days were all 30 days.

【0061】表3の結果から明らかなように、炉底側壁
温度が過去における最高温度の80%を超えた日数は、
通常の吹き込み条件(条件)あるいは送風量のみを約
1/2に抑えた場合(条件)は比較的多かったが、本
発明方法(条件および)では0であった。なお、条
件は、送風量を容易に変え得るという融通性を有して
いる点で優れていると言える。
As is clear from the results in Table 3, the number of days when the furnace bottom side wall temperature exceeded 80% of the past maximum temperature was as follows:
In the case of ordinary blowing conditions (conditions) or the case where only the blowing amount was reduced to about 1/2 (conditions), the number was relatively large, but in the method (conditions and) of the present invention, it was 0. Note that the conditions are excellent in that they have the flexibility of easily changing the air flow.

【0062】[0062]

【表3】 [Table 3]

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明の高炉の操業方法によれば、炉底
側壁部のレンガ損耗部位の近傍における滴下溶銑量、溶
銑温度を安定な操業を確保しつつ的確に制御することが
できる。これにより、炉底側壁部のレンガの局所的な侵
食が予測される部位、さらには、溶銑による損耗で既に
耐火レンガの残存厚が局所的に減少した部位に対して、
その部位におけるレンガの損耗を即効的に、また、長期
間にわたり効果的に抑制することができ、高炉寿命の延
長を図ることができる。
According to the method for operating a blast furnace of the present invention, the amount of hot metal dropped and the temperature of hot metal in the vicinity of a brick worn portion on the bottom wall of the furnace can be accurately controlled while ensuring stable operation. By this, the site where the local erosion of the brick of the furnace bottom side wall is predicted, and further, the site where the residual thickness of the refractory brick has already been locally reduced due to wear by hot metal,
Wear of the brick at the site can be suppressed immediately and effectively for a long period of time, and the life of the blast furnace can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】操業中の高炉炉下部の状態を模式的に示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a state of a lower part of a blast furnace during operation.

【図2】高炉総合シミュレーターでの羽口レベルにおけ
るモデルの形状を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a model shape at a tuyere level in a blast furnace integrated simulator.

【図3】実炉試験における各対策の効果を比較した図で
ある。
FIG. 3 is a diagram comparing the effects of each measure in an actual furnace test.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:鉄皮 2:カーボンレンガ 3:シャモットレンガ 4:羽口 5:PC吹き込み用ランス 6:滴下溶銑 7:出銑口 8:炉底側壁部 9:侵食部 10:最大侵食ライン 1: Iron skin 2: Carbon brick 3: Chamotte brick 4: Tuyere 5: Lance for PC injection 6: Dropping hot metal 7: Tap hole 8: Furnace bottom side wall 9: Erosion part 10: Maximum erosion line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若林 悟 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号住 友金属工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Satoru Wakabayashi 4-5-33 Kitahama, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Sumitomo Metal Industries, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高炉炉底側壁部のレンガ侵食が予測される
部位に対して、常時、前記部位の上方に位置する羽口の
送風量を低下させると共にその羽口から水または水蒸気
を吹き込むことにより、この部位での炉底に滴下する溶
銑の量および温度を制御することを特徴とする、高炉炉
底側壁部のレンガの侵食を抑制するための高炉の操業方
法。
1. A method for reducing the amount of air blown from a tuyere located above a blast furnace bottom side wall portion where brick erosion is predicted, and blowing water or steam from the tuyere. And controlling the amount and temperature of hot metal dropped on the furnace bottom at this location, whereby the blast furnace operation method for suppressing erosion of bricks on the blast furnace bottom wall.
【請求項2】高炉炉底側壁に設置された複数の温度計に
よって炉底側壁温度を測定し、この測定温度が管理値を
超えた場合、温度上昇箇所の上方に位置する羽口の送風
量を低下させると共にその羽口から水または水蒸気を吹
き込むことにより、この部位での炉底に滴下する溶銑の
量および温度を制御することを特徴とする、高炉炉底側
壁部のレンガの侵食を抑制するための高炉の操業方法。
2. The furnace bottom wall temperature is measured by a plurality of thermometers installed on the blast furnace bottom wall, and when the measured temperature exceeds a control value, the amount of air blown from a tuyere located above the temperature rising point. The erosion of bricks on the side wall of the blast furnace bottom is controlled by controlling the amount and temperature of hot metal dropped on the furnace bottom at this location by blowing water or steam from the tuyere. Operating method of blast furnace.
【請求項3】高炉炉底側壁部のレンガ残存厚が局所的に
少ない部位に対して、この部位の上方に位置する羽口の
送風量を低下させると共にその羽口から水または水蒸気
を吹き込むことにより、この部位での炉底に滴下する溶
銑の量および温度を制御することを特徴とする、高炉炉
底側壁部のレンガの侵食を抑制するための高炉の操業方
法。
3. A method for reducing the amount of air blown from a tuyere located above a part where a brick thickness is locally small on a bottom wall portion of a blast furnace bottom and blowing water or steam from the tuyere. And controlling the amount and temperature of hot metal dropped on the furnace bottom at this location, whereby the blast furnace operation method for suppressing erosion of bricks on the blast furnace bottom wall.
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