JPS5910964B2 - 高炉吹卸し後の炉内冷却方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高炉吹卸し後に炉内、特に炉内装入物を短期
間でしかも安全に冷却する方法に関する。

この種の方法としては、従来は炉内装入物をコークスと
バラスに順次置換し、通常の装入物レベル（シャフト上
部）で吹止めした後、炉内内容物に冷却水を散布し、し
かる後、内容物を全量掻き出す方法が採られていた。

しかしながら、この方法は内容物の掻き出しに手間がか
かり、工期、コストの面で大きな問題を残す。

そこで最近は、第１図に示すように、炉内装入物１を操
業中にコークスとバラスに置換することなく通常装入物
の状態で装入線を徐々に低下させて羽口３レベルまで下
げ、この段階で吹止めを行ういわゆる減尺吹卸し法が多
く採用され、炉内下部に残った赤熱コークス、半溶融銑
鉄、スラグなどの高温物質は通常、次の三つの方法によ
り炉外へ掻き出される。

■ コークスを自然燃焼させ、炉内残留物を１００℃以
下に放冷した後、炉外へ掻き出す。

■ 無線プルなどの遠隔操作機械により熱間（７００〜
８００℃以上）で直接掻き出す。

■ 炉内残留物を上方からの散水により強制冷却し、そ
のあと炉外へ掻き出す。

しかしながら、■の方法は半年から１年に及ぶ放置期間
を必要とし、高炉の改修期間を著しく延長する問題があ
る。

また、■の遠隔操作機械による方法は、機械が特殊で技
術的な問題を残し、作業期間も約１週間を要し期待する
ほど短縮されない。

その点、■の方法は散水により炉内残留物を強制的に冷
却するため、１〜３日で作業を終えることが出来るが、
反面、炉内残留物のなかの赤熱コークスが水と反応し（
Ｃ十Ｈ２０→ＣＯ＋Ｈ２）、誘爆の危険の高い水性ガス
を多量に生じ、炉内の水性ガス濃度が安全限界以上に増
大するため、安全面で大きな問題を残す。

本発明は、羽ロレベルまで降下させた上記炉内装入物を
、短期間（１〜３日）でしかも安全に冷却しようとする
もので、炉内装入物を羽目レベルまで降下させた後、炉
内装入物の下部から上部へ順番に水冷冷却して前記炉内
装入物を強制的に消火冷却するとともに、当該消火冷却
により生じる水性ガスを前記炉内装入物の上部に残る火
種により逐次燃焼させて前記水性ガスが炉内に逸散する
のを防止するようにした点を特徴とする。

従来の強制冷却法、すなわち散水による方法が、炉内装
入物をただ単に消火すればよいという単純な発想に立ち
、上方から大量の散水を行うため、水性ガスが多量に発
生し、炉内の水性ガス濃度が安全限界を超え、爆発の危
険性が極めて高いのに対し、本発明の方法は発生する水
性ガスを、炉内装入物の上部に残る火種を活用して積極
的に燃焼させ、炉内に水性ガスが蓄積されないようにし
て水性ガスの爆発の危険を根本から除去するのである０ 以下、本発明の方法を図面に掲げる具体例に基づいて更
に詳しく説明する。

先ず、第１図に示すように、炉内装入物１を高炉２の羽
口３のレベルまで（厳密には羽口３が開放されるまで）
降下させ、この状態で高炉２を吹止めする。

次に、羽口３から注水を行う。

この注水により先ず、炉内装入物１０周辺部から下部へ
かけての部分■が消火冷却される。

゛しかじ、局部的な反応なので水性ガスの生成量が少な
く、かつ、■，■，■の部分で燃焼が継続しても・るた
め、■の部分の消火により生じた水性ガス（Ｈ２＋ＣＯ
）はＩＩ ，ＩＩＩ，ｒＶの部分を通過する間にゆるや
かに燃焼し、水や二酸化炭素に変る。

注水を更に続けると次に、ｎ，ＩＩＩ，ＩＶの部分が順
番に消火冷却されるが、消火冷却が段階的であるため、
水性ガスの爆発的な発生は回避され、更に、発生した水
性ガスは■と■の部分、■の部分、あるいは■の部分に
最後まで残る燃焼中の炉内装入物、すなわち火種によっ
て炉内へ放出されるまでの間に燃焼し、これにより、水
性ガスが炉内に逸散するのが防止される。

■の部分までの消火冷却を終えると必要に応じ、上方か
らの散水に切換え、炉体と炉内装入物１の全体をくまな
く冷却する。

この段階では炉内装入物１は事実上消火を終えているか
ら、水性ガスの発生は殆どなく、炉内の水性ガス濃度を
安全限界以上に高めるまでには至らない。

消火冷却を終了した炉内装入物１は速かに炉外に掻き出
される。

上記注水において留意すべき点は次のとおりである。

注水は、羽口３から炉内装入物１の周辺部を経て間接的
に行う他、出銑口４などの炉下部から直接行ってもよく
、後者の場合も前者の場合と同じ様に炉内装入物１を下
部から上部へ順次消火冷却していくことができる。

注水量については、一度に大量の注入を行なうと、たと
え下部から順番に注水していっても大量の水性ガスが発
生し、燃焼しきれない部分が生じることもあり得るので
、炉内の水性ガス濃度が安全限界を超えないように濃度
を監視しながらコントロールするのがよい。

特に、炉内装入物１のＩの部分を消火する時期、すなわ
ち注水開始期には注入量を十分抑え、■，■と消火部分
が上っていくにしたがって注水量を増大するパターンが
安全上望ましく、能率的にもこのほうが優れるものと考
えられろ。

注水量はまた、炉内雰囲気温度の点から規制することが
望ましく、具体的には炉内雰囲気温度が５００℃以下に
なるようコントロールするのがよい。

本発明の方法においては、水性ガスが爆発する危険はな
いものの、炉内で水性ガスを積極的に燃焼させる関係上
、炉内雰囲気温度がどうしても高くなり、過大な炉内雰
囲気温度は炉頂ベルその他付帯設備の損傷の原因となる
からである。

また、注水には直接関係ないが、羽口３かもの空気の流
入も本発明の方法においては重要である。

すなわち、炉内装入物１の消火冷却期間中、羽口３から
は空気が流入するが、炉内で水性ガスを積極的に燃焼さ
せる本発明の方法では、これは炉内に酸素を供給し水性
ガスの燃焼を促進する上で重要であり、むしろ炉内に空
気を積極的にドラフトすることが推奨される。

これに関連して炉内に図示のような着火バーナー５を設
ければ、炉内装入物１の消火に伴って生じる水性ガスが
より完全に燃焼し、炉内の水性ガス濃度を一層低くする
ことができるから、着火バーナー５の併用も好ましい実
施の態様である。

炉内容積２６００ｍ’の高炉（羽目個数２８）において
、炉内装入物を羽目が開放されるまで降下させ、全ての
羽口から合せて毎時約１５ｔの冷却水を注入したところ
、１５時間目で二酸化炭素の発生が停止した。

これを炉内装入物の事実上の消火終了と断定して１５時
間目から炉頂かもの散水を行い、１７時間目に羽口から
の注水を停止し、以後、炉頂からの散水のみで炉体と炉
内装入物の冷却を行ったところ約２日半で作業を終える
ことができた。

炉内装入物が羽目レベルまで低下した段階における炉内
装入物の容量は約８３０ｍ’と推定され、うちわけは残
銑量が大略７９０トン、残コークス量が大略３４０トン
である。

第２図にこのときの羽目からの注水パターン、炉頂から
の散水パターン、平均炉頂ガス温度変化、ならびに炉頂
ガス各成分Ｃ Ｑ ｔ Ｃ ０２ ，Ｈ２ ｔＯ。

の量的経時変化をタイムチャートにより示すが、問題と
なる水性ガスＣＯ，Ｈ２については作業の全期間にわた
って極めて低く抑制され、本発明の方法が炉内への水性
ガス逸散防止に極めて有効なことがわかる。

以上の説明から明らかなように、本発明の方法は、高炉
吹卸し後の炉内装入物を注入により強制的に消火冷却す
るから、冷却期間が短かく、高炉改修の工期短縮などに
大きな効果を発揮するのは勿論のこと、その消火冷却を
炉内装入物の下部から上部へ段階的に行い、発生する水
性ガスは炉内に放出するまでの間に炉内装入物の上部に
残る火種によって逐次燃焼させることができるため、水
性ガスの炉内への逸散が防止され、その結果、水性ガス
の爆発の危険が根本から解消されて作業の安全、炉体の
保譲にも大きな効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の説明図で高炉下部の縦断面図、第２図
は本発明の実施例の説明図でタイムチャートである。 図中、１・・・・・・炉内装入物、２・・・・・・高炉
、３・・・・・・羽口、４・・・・・・出銑口、５・・
・・・・着火バーナー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炉内装入物を羽ロレベルまで降下させた後、炉内装
   入物の下部から上部へ順番に水冷冷却して前記炉内装入
   物を強制的に消火冷却するとともに、当該消火冷却によ
   り生じる水性ガスを前記炉内装入物の上部に残る火種に
   より逐次燃焼させて前記水性ガスが炉内に逸散するのを
   防止するようにしたことを特徴とする高炉吹卸し後の炉
   内冷却方幌