JPS63277706A - 高炉内通気性円周バランス制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、羽口に接続された送風支管毎に支管風量計、
支管風量制御弁、水又は水蒸気吹き込みノズルを設け、
上記ノズル毎に水又は水蒸気吹き込み量を制御する制御
弁を設けた高炉の炉内通気性円周バランス制御方法に関
するものである。

（従来の技術） 高炉操業を安定させるためには、高炉の円周方向の炉内
ガス分布を均一にする必要がある。そのためには炉内円
周方向の通気性を均一にすると共に各羽口からの送風量
を均一にする必要がある。

ところが一般に高炉の炉内への送風は、送風機より冷風
を熱風炉へ送り、送風機より熱風炉への冷風管内へ水蒸
気を添加し又は散水して調湿された冷風を熱風炉で１０
００〜１２００℃の熱風となし熱風管、環状管を通って
、各送風支管を介して各羽口よシ行われる。

なお上記送風湿分の調整を送風支管毎に水又は水蒸気吹
き込みノズルを設け、上記ノズル毎に水又は水蒸気吹き
込み量を制御する制御弁を設けて。

羽日毎に独立して調湿送風できるようにしたものも特開
昭５８−８７２１０号、特開昭５８−８７２１１号公報
等で知られている。

上記の如く高炉送風設備は、環状管と熱風炉が通常単一
の熱風管により接続されているため、炉内円周方向の通
気性が均一であっても、熱風管の接続部に近い羽口と遠
い羽口とでは炉内への送風量が異なってくる。

このような高炉送風設備上の各羽口からの送風量の不均
一は、各羽口の口径の変更、送風支管に設けた支管風量
制御弁の弁開度の設定変更（特公昭５８−１３８２５号
公報、特開昭６０−１１４５１１号公報）によって解消
できる。

尚、炉内円周方向の通気性が均一であれば、上記のよう
に各羽口からの送風量が均一となるように構成され、且
つ特開昭５０−６８９０８号公報に提案される如く送風
支管毎に支管風量計を設けた高炉においては、上記各支
管風量計で測定される各支管風量は各羽口前の炉内通気
性を示し、上記支管風量計群で測定される支管風量群は
炉内円周方向の通気性を示す。

一方、炉内円周方向の通気性の不均一は、コークス、鉱
石類の粒度偏析、原燃料性状の不均一、炉体損傷による
プロフィールの悪化等が要因となって生じる。

（発明が解決しようとする問題点） ところでこのような炉内円周方向の通気性の不均一は、
炉頂からの装入物分布制御によって解消できるが、装入
物分布のアクションを取ったあと、その効果の見極めに
は数日必要である０即ち装入物分布制御では、炉内円周
方向の通気性の不均一を即効的には解消できない。

本発明は、羽口に接続された送風支管毎に支管風量計、
支管風量制御弁、水又は水蒸気吹き込みノズルを設け、
上記ノズル毎に水又は水蒸気吹き込み量を制御する制御
弁を設けた高炉における新知見である上記特定羽口の送
風湿分の増加による特定羽口前の炉内通気性の即効的改
善特性を活用して、炉内円周方向の通気性の不均一を即
効的に均一にして高炉操業を安定維持することができる
高炉内通気性円周バランス制御方法を提供するものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は次の通シである。

羽口に接続された送風支管毎に支管風量制御弁、支管風
量計、水又は水蒸気吹き込みノズルを設け、上記ノズル
毎に水又は水蒸気吹き込み量を制御する制御弁を設け、
上記支管風量制御弁、水又は水蒸気吹き込み量制御弁の
設定開度下の支管風量計の支管風量の円周バランス、ア
ンバランスから炉内通気性の円周バランス、アンバラン
スを検出するようにした高炉において、炉内通気性の円
周アンバランスを検出した時、支管風量制御弁の開度を
操作して各送風支管の風量を均一にし、次いで支管風量
制御弁の開度の大きい送風支管の水又は水蒸気吹き込み
量制御弁の開度を増加して、吹き込み水又は水蒸気を増
加し、支管風量制御弁の開度の大きい送風支管に接続さ
れた羽口前の炉内通気性を改善することを繰り返し実施
して炉内通気性の円周バランスをとることを特徴とする
高炉内通気性円周バランス制御方法。

本発明者等は、冷風管で散水調湿を行うと共に環状管に
単一の熱風管が接続され、第１図図示のように炉周方向
に等間隔で設けられた２７本の羽口１と接続する２７本
の送風支管２毎に、第２図の弁開度〜流量比特性を有す
る支管風量制御弁３゜支管風量計４、水蒸気吹き込みノ
ズル５を設け、上記ノズル５毎に第３図の弁開度〜流量
特性を有する水蒸気吹き込み量制御弁６を設け、各羽口
１前の炉内通気性が均一であれば、各水蒸気吹き込み量
制御弁６の均一な開度、即ち全閉（開度０％）で水蒸気
吹き込みしない状態で、且つ各支管風量制御弁８の均一
な開度、即ち全開（開度１００％）で、各羽口１からの
送風量が均一となるように各羽口１の口径を調葺した高
炉７において、各支管風量が均一な風量で送風中に、第
４図図示のように一つの水蒸気吹き込み量制御弁６の開
度を全閉（開度Ｏ％）から開度５０チに開操作して水蒸
気を吹き込み送風湿分を増加して、その送風支管２に設
けた支管風量計４で支管風量を実測したところ、水蒸気
を吹き込み該支管風量が増加すること、即ち羽口１より
の送風湿分を増加することにより、その羽口１前の炉内
通気性が即効的に改善されることが判明した。

水蒸気吹き込み量制御弁６を開操作して羽口１よりの送
風湿分を増加することにより、その羽口１前の装入物の
通気性が即効的に改善されるメカニズムは明確ではない
が、羽口１よりの送風湿分が増加すると、レースウェイ
内の粉コークスの水性ガス反応（Ｈ２Ｏ＋　Ｃ−）　Ｈ
２＋　Ｃｏ　）が促進され、レースウェイ内のコークス
粉率が減少するためであると考えられる。

また本発明者等は、上記高炉７において、上記水蒸気を
水に変更して、水吹き込みによって一つの羽口よシ炉内
へ送風される送風湿分を増加した結果、送風湿分を増加
した羽口前の炉内通気性が即効的に改善されることも確
認した。

尚、上記支管風量制御弁、水又は水蒸気吹き込み量制御
弁の量制御弁の設定開度とは、炉内円周方向の通気性が
均一であれば、各羽口からの送風量が均一となるように
設定された開度であシ、詳しくは支管風量制御弁の設定
開度とは、環状管に単一の熱風管が接続され、炉内円周
方向の通気性が均一であれば、各支管風量制御弁の均一
な開度下で各羽口からの送風量が均一となるように各羽
口の口径を調整した高炉においては１例えば全開、即ち
開度１００％であシ、また炉内円周方向の通気性が均一
であれば各羽口からの送風量が均一となるよう、に各支
管風量制御弁の開度を設定した高炉においては、このよ
うに設定した開度である。一方、水又は水蒸気吹き込み
量制御弁の設定開度とは、冷風管で送風湿分を所定湿分
に調整するようにした高炉においては、例えば全閉、即
ち開度０チである。

また上記冷風管での送風調湿に代えて上記缶水又は水蒸
気吹き込みノズルよりの水又は水蒸気吹き込みのみで送
風調湿するようにした高炉においては、上記所定湿分に
するのに必要な開度である。

（実施例） 以下、本発明の高炉内通気性円周バランス制御方法を、
一実施例に基づき詳細に説明する。

冷風管で送風湿分８６　（ｇ／Ｎｍ３）　　に散水調湿
を行うと共に環状管に単一の熱風管が接続され、第１図
図示のように炉周方向に等間隔で設けられた２７本の羽
口１と接続する２７本の送風支管２毎に、第２図の弁開
度〜流量比特性を有する支管風量制御弁８、支管風量計
４、水蒸気吹き込みノズル５を設け、上記ノズル５毎に
第３図の弁開度〜流量特性を有する水蒸気吹き込み量制
御弁６を設け。

炉内円周方向の通気性均一時、各支管風量制御弁３の均
一な開度、例えば全開（１００％）、各水蒸気吹き込み
量制御弁６の均一な開度１例えば全閉（開度Ｏ％）で、
各羽口１からの送風量が均一となるように各羽口１の口
径を調整した総送風量４０５０（Ｎｍ３／ｍ１ｎ）　〔
総送風量を羽口数で割った理論平均風量１５０　（Ｎｍ
３／ｍｉｎ　）　）の高炉７において、例えば第４図の
円周方向の支管風量制御弁開度分布８及び水蒸気吹き込
み量制御弁開度分布９（以下１円周方向量度分布と略す
）の如く各支管風量制御弁３の均一な設定開度、即ち全
開（開度１００％）及び各水蒸気吹き込み量制御弁６の
均一な設定開度、即ち全閉（開度０チ）で送風中に、上
記支管風量計４群で支管風量（Ｎｍ３／ｍｉｎ　）を定
期的に、例えば２０ｍ１ｎ毎に検出し、第５．６図の如
き円周方向の支管風量分布１０（以下、　円周方向支管
風量分布と略す）を検出する。この時の支管風量計４の
支管風量は、羽口前の炉内の通気性を示し、支管風量の
大きい送風支管の羽口前の炉内通気性は良く、逆に支管
風量の小さい送風支管の羽口前の炉内通気性は悪いとい
う関係がある。

尚、上記弁開度又は支管風量分布図において、１〜２７
は高炉７０円周方向の羽口及び送風支管屋を表示し１円
周方向弁開度分布図においてｓ　０１５０、１００は弁
開度（％）を示し１円周方向支管風量分布図において、
１００．１５０．２００は支管風量（Ｎｍ３／ｍｉｎ　
）を示している。

更に以下に述べる実施例では、各送風支管風量が〔（１
±０．０３）Ｘ理論平均風量〕（以下、この範囲の風量
を設定風量という）であれば、円周方向支管風量が均一
でちり、炉内円周方向の通気性が均一であると判断する
ものである。

今、第４図の円周方向開度分布の如く全支管風量制御弁
３及び全水蒸気吹き込み量制御弁６が設定開度で、第５
図の円周方向支管風量分布の如く円周方向支管風量が均
一で炉内円周方向の通気性が均一であったものが、コー
クス、鉱石類の粒度偏析、原燃料性状の不均一、炉体損
傷によるプロフィールの悪化等の外乱により第４図と同
じ設定開度分布の下で、第６図の円周方向支管風量分布
の如くＡ２〜９の支管風量が設定風量より減少し、屋１
０〜１２．Ａ１４〜２７の支管風量が設定風量より増加
して、円周方向支管風量の不均一が検出され炉内円周方
向の通気性の不均一が検出されると。

風量制御弁３の開度を操作して、詳しくは第７図に示す
ように最小風量の＆４以外の風量制御弁３の開度を設定
開度より減少操作して、第８図に示すように各支管風量
を均一な設定風量にする（風量制御弁操作による支管風
量均一制御工程）。この時の支管風量制御弁の開度は羽
目前の炉内の通気性を示し、風量制御弁の開度が大きい
送風支管の羽口前の炉内通気性が悪く、風量制御弁の開
度の小さい送風支管の羽口前の炉内通気性が良いという
関係がある。第７図のように風量制御弁３を操作するこ
とによシ、第８図のように均一　な設定風量の支管風量
分布が得られた時、羽口前の炉内通気性が悪いことを示
す支管風量制御弁の開度の大きい送風支管の水蒸気吹き
込み量制御弁の開度を増加して、詳しくは第９図のよう
に最小開度の４１６の送風支管を除く各送風支管の水蒸
気吹き込み量制御弁６の開度を設定開度よシ増加し、羽
口よシの送風湿分を増加する。

このような送風湿分の増加操作によシ、湿分の増加した
羽目前の炉内の通気性が改善される（水蒸気吹き込み量
制御弁開度の増加操作による炉内通気性改善工程）。こ
の結果、第１０図に示すように支管風量分布が再度不均
一になる。

このように支管風量分布が再度不均一になると、支管風
量制御弁及び水蒸気吹き込み量制御弁の開度を設定開度
に復帰操作して、支管風量分布が均一で炉内円周方向の
通気性が均一であるかどうか判定する。

支管風量分布が均一で炉内円周方向の通気性が均一であ
ると判定されるまで、上記風量制御弁操作による支管風
量均一制御工程と水蒸気吹き込み量制御弁開度の増加操
作による炉内通気性改善工程とを繰り返し実施する。

尚、第１０図に示すように支管風景分布が再度不均一に
なった時、支管風量制御弁及び水蒸気吹き込み量制御弁
の開度を設定開度に復帰することなく、水蒸気吹き込み
量制御弁の開度をそのままにして、支管風量制御弁の開
度を第７図の開度よシも増大操作して、支管風量分布を
均一な設定風量に制御し、このように支管風量分布を均
一化した後、前記の如く支管風量制御弁の開度に応じて
水蒸気吹き込み量制御弁の開度を修正することを、炉内
円周方向の通気性が均一であると判断されるまで、即ち
支管風量分布が均一で、支管風量制御弁の開度が設定開
度（全開）に復帰するまで繰り返し実施し、炉内通気性
が円周方向で均一であると判断されると水蒸気吹き込み
量制御弁の開度を設定開度（全閉）に戻すよりにしても
よい。

第５図の円周方向支管風量分布の如く円周方向支管風量
の均一性が確保され、炉内円周方向の通気性の均一性が
確保されると、第４図の如く全支管風量制御弁３及び全
水蒸気吹き込み量制御弁６の弁開度を設定開度としたま
ま送風を行い、支管風量計４・群で支管風量（Ｎｍ３／
ｍｉｎ　）を定期的に検出し１円周方向の支管風量分布
を検出する。

次に具体的な実施結果について述べると、全支管風量制
御弁３の開度が設定開度（全開＝開度１００％）で、且
つ全水蒸気吹き込み量制御弁６の開度が設定開度（全閉
＝開度０％）下で、支管風量計４群の支管風量（Ｎｍ３
／ｍｉｎ　）を２０ｍ１ｎ毎に検出し、円周方向の支管
風量分布を検出し、円周方向の支管風量分布が、第５図
図示の如く均一で炉内円周方向の通気性が均一であった
ものが第６図図示の如く不均一となったことが検出され
た時、支管風量制御弁３の開度を第７図の如く設定開度
より減少操作し、第８図の如く支管風量分布が均一にな
った後、第９図の如く水蒸気吹き込み量制御弁６の開度
を操作し、第１０図の如く支管風量分布が再度不均一に
なった時、支管風量制御弁８及び水蒸気吹き込み量制御
弁６の弁開度を設定開度へ復帰操作し、支管風量分布が
均一で炉内円周方向の通気性が均一であるかどうか判定
し、支管風量分布が均一で炉内円周方向の通気性が均一
であると判定されるまで、上記風量制御弁操作による支
管風量均一制御工程と水蒸気吹き込み量制御弁開度の増
加操作による炉内通気性改善工、程とを繰り返し実施し
たところ、炉内円周方向の通気性の不均一の検出後、４
時間の短時間で即効的に炉内円周方向の通気性を均一に
することができた０（発明の効果） 以上詳述したように、本発明の高炉内通気性円周バラン
ス制御方法によれば、炉内円周方向の通気性の不均一を
即効的に均一にして高炉操業を安定維持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、本発明法の基礎となる送風湿分増加によ
る羽口前の炉内通気性の即効的改善特性の説明図、第４
〜１０図は本発明の高炉内通気性円周バランス制御方法
の一実施例の説明図である。 １・・・羽口　　　　　　　　２・・・送風支管３・・
・支管風量制御弁　　　４・・・支管風量計５・・・水
蒸気吹き込みノズル ６・・・水蒸気吹き込み量制御弁 ７・・・高炉 出　願　人　　新日本製鐵株式会社 第２図 苛閉友（／） 第３図 升１シｊ１ノ；し、（二／（〕 第５図　　　　　　　　　　第６図 第４図 節８図 ｍ７図 笛ｉ図 ＄９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 羽口に接続された送風支管毎に支管風量制御弁、支管風
   量計、水又は水蒸気吹き込みノズルを設け、上記ノズル
   毎に水又は水蒸気吹き込み量を制御する制御弁を設け、
   上記支管風量制御弁、水又は水蒸気吹き込み量制御弁の
   設定開度下の支管風量計の支管風量の円周バランス、ア
   ンバランスから炉内通気性の円周バランス、アンバラン
   スを検出するようにした高炉において、炉内通気性の円
   周アンバランスを検出した時、支管風量制御弁の開度を
   操作して各送風支管の風量を均一にし、次いで支管風量
   制御弁の開度の大きい送風支管の水又は水蒸気吹き込み
   量制御弁の開度を増加して、吹き込み水又は水蒸気を増
   加し、支管風量制御弁の開度の大きい送風支管に接続さ
   れた羽口前の炉内通気性を改善することを繰り返し実施
   して炉内通気性の円周バランスをとることを特徴とする
   高炉内通気性円周バランス制御方法。