TWI732500B - 爐底升溫方法及用於其的噴槍 - Google Patents
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Abstract
本發明提出一種爐底升溫方法及用於其的噴槍，於高爐的休風的起動時等，利用設置於出鐵口的噴槍來升溫時，能夠消除噴槍的損傷，而提前恢復爐熱及操作度。爐底升溫方法包括：於出鐵口，以將具有較噴槍的直徑更大的直徑的噴槍插入孔貫穿至爐內的方式來開口的步驟；於開口的噴槍插入孔設置噴槍的步驟；於所設置的噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部，填充耐火物的步驟；以及自噴槍向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫的步驟。
Description
本發明是有關於一種爐底升溫方法及用於其的噴槍，用於將高爐的爐底的內容物升溫後開始送風。
高爐是利用藉由自風口部吹入的高溫空氣及氧氣與焦炭及微粉碳的反應而生成的高溫還原氣體，進行鐵礦石的升溫、還原、熔解，自設置於風口下部的出鐵口中生產生鐵及爐渣的設備。於高爐的通常操作時，爐內的反應熱與來自風口的熱供給平衡，因此可進行高爐的穩定操作。然而，由於高爐的操作故障或設備故障、生產調整，存在需要停止向高爐中送風的情況。另外，由於隨著高爐的老朽化的修補工程，亦存在需要使高爐長時間休風的情況。休風中，由於來自爐體及爐底的排熱、來自風口的空氣的吸入等，爐內的裝入物與熔融體的溫度（以下稱為爐熱）下降。
若爐熱下降，則爐渣的黏性增大，難以自設置於風口水準以下的出鐵口中排出熔融金屬渣滓。若於此種狀態下送風，則藉由利用於風口前產生的高溫氣體而生成的熔融金屬及爐渣，爐下部的熔融金屬渣滓（熔融金屬或者熔融爐渣或者它們的混合物）的液面水準上升。若藉由自風口上部供給的熔融金屬渣滓，滯留於爐底的熔融金屬渣滓升溫，而緩緩地恢復至適當的爐熱水準，則無問題。然而，若爐熱不恢復，熔融金屬渣滓的液面水準達到風口水準，造成風口堵塞，則對爐內的熱供給裝置停止，導致爐冷事故，造成巨大的經濟損失。
於導致爐冷事故的情況下，即便自對高爐的熱供給裝置即風口部送風，亦產生由所生成的熔融體來再次堵塞風口部的問題。作為自爐冷事故的恢復方法，先前採取如以下所述的方法。即，首先，於休風中使出鐵口上的1根～2根的風口以外由耐火物等來堵塞，自出鐵口及未堵塞的風口中吹入氧氣。藉此，將出鐵口與風口間的半熔融體自出鐵口中排出後，於形成於爐內的空間填充焦炭後開始送風。然後，確立由在出鐵口與風口之間流動的高溫氣體所引起的爐底的升溫、與伴隨送風而生成的熔融金屬渣滓的順利排出的循環後，採取將鄰接部的風口開口，緩緩地增加開口風口根數而恢復至通常操作的方法。然而，此步驟長，需要1個月～2個月。另外，氧氣的吹入等是由人力進行，因此成為安全上的風險亦高的作業。
自休風起的起動是由於爐熱下降，故而成為導致所述爐冷事故的風險高的狀態。為了於不產生爐冷事故的情況下進行自休風等起的起動，先前，提高爐內的焦炭比，藉由休風，於送風後並不立即吹入微粉碳，而是進行升溫（熱補償）至微粉碳的吹入開始為止。於使用此方法的情況下，由於確認熔融金屬渣滓的穩定排出後，降低裝入焦炭比，故而若將高爐休風，則價格較微粉碳高的焦炭的使用比率上升，因此存在每1 t熔融金屬的製造成本升高的問題。作為其他方法，提出有於設置在高爐的爐底的出鐵口設置燃燒器而使燃料燃燒，將爐底高效地升溫，能夠自長時間休風起於短時間內起動的高爐的送風開始方法及爐底升溫用燃燒器（專利文獻1）。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2016-30833號公報
[發明所欲解決之課題]
但是，於如所述專利文獻1般，於在出鐵口開口的孔設置燃燒器的情況下，進入休風時並未穩定地將熔融體徹底排出，爐內熔融體於為了設置燃燒器而開口的孔中逆流，產生無法設置燃燒器的問題。另外，即便能夠設置燃燒器，亦於吹入之前，熔融體於燃燒器內逆流而堵塞燃燒器的配管，產生無法吹入的問題。
進而，若擔憂燃燒器前端部的堵塞，而一面吹入氧氣一面將燃燒器插入出鐵口，則與爐內焦炭進行反應的燃燒氣體的一部分向爐外方向逆流，使燃燒器損耗，因此亦產生無法長時間燃燒的問題。
本發明的目的在於提出一種爐底升溫方法及用於其的噴槍，於高爐的休風的起動時等，利用設置於出鐵口的燃燒器或具有吹入用以將爐底升溫的助燃性氣體的功能的槍（以下統稱為噴槍）來升溫時，能夠消除噴槍的損傷，而提前恢復爐熱及操作度。
[解決課題之手段]
為了解決現有技術所存在的所述課題，實現所述目的而進行銳意研究，結果，發明者等人開發出以下所述的新穎的爐底升溫方法。即，本發明的第一形態是一種爐底升溫方法，用以利用設置於高爐的爐底的出鐵口的噴槍來將爐底升溫，包括：於出鐵口，以將具有較噴槍的直徑更大的直徑的噴槍插入孔貫穿至爐內的方式來開口的步驟；於開口的噴槍插入孔設置噴槍的步驟；於所設置的噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部，填充耐火物的步驟；以及自噴槍向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫的步驟。
另外，本發明的第二形態為一種爐底升溫方法，用以利用設置於高爐的爐底的出鐵口的噴槍來將爐底升溫，包括：於出鐵口，以將較噴槍的直徑更大的孔貫穿至爐內的方式來開口的步驟；將自開口的孔中出來的熔融體固化的步驟；於固化的熔融體，以將具有較噴槍的直徑更大的直徑的噴槍插入孔不貫穿至爐內的方式來開口的步驟；於開口的噴槍插入孔設置噴槍的步驟；於所設置的噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部，填充耐火物的步驟；使噴槍前端部的固化的熔融體再次熔融的步驟；以及自噴槍向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫的步驟。
此外，於如所述第一形態及第二形態般構成的本發明的爐底升溫方法的第三形態中，考慮以下解決手段，其更佳為：
（1）於所述爐底升溫方法中，用以使爐底升溫的所述噴槍包括包含氣體所流通的內管及外管的套管結構，且包括頂蓋，所述頂蓋覆蓋該套管結構的內管及外管的端部，且包括如下結構：於頂蓋存在的情況下，自內管吹入的氣體不會洩露至外部而是自外管排出，或者自外管吹入的氣體不會洩漏至外部而是自內管排出，且於頂蓋不存在的情況下，自內管或外管吹入的氣體自內管或外管的端部排出至噴槍的外部，並且於將噴槍設置於噴槍插入孔時、以及於所設置的噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部填充耐火物時，於頂蓋存在的狀態下自內管或外管中流出氣體而將噴槍冷卻，於所設置的噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部填充耐火物後，去除頂蓋，自噴槍向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫；
（2）於所述爐底升溫方法中，藉由爐內的熱而使頂蓋熔解，或者自內管向外管流動氧化性的氣體，藉由因頂蓋的氧化所引起的發熱而使頂蓋熔解，來進行所述頂蓋的去除。
另外，噴槍的冷卻時的氣體亦可自外管流通至內管。
進而，本發明為一種噴槍，於所述較佳的解決手段中使用，包括包含氣體所流通的內管及外管的套管結構，且包括頂蓋，所述頂蓋覆蓋內管與外管的端部，且包括如下結構：於頂蓋存在的情況下，自內管吹入的氣體不會洩露至外部而是自外管排出，或自外管吹入的氣體不會洩漏至外部而是自內管排出，且於頂蓋不存在的情況下，自內管或外管吹入的氣體供給至噴槍的外部，並且於頂蓋存在的狀態下，所述頂蓋具有於內管或外管中流動氣體而將噴槍冷卻的功能；而且於將頂蓋去除後，具有自噴槍向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫的功能。另外，噴槍亦可為使氣體自外管流動至內管的結構。
此外，所述本發明的噴槍中，考慮如下解決手段，其更佳為：
（1）所述頂蓋藉由熔接或螺釘固定而安裝於噴槍的外管；
（2）藉由爐內的熱而使頂蓋熔解，或者自內管或外管流出氧化性的氣體，藉由因頂蓋的氧化所引起的發熱而使頂蓋熔解，來進行所述頂蓋的去除。
[發明之效果]
根據本發明的爐底升溫方法，藉由在噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部填充耐火物，則於高爐的休風的起動時等，利用設置於出鐵口的噴槍來升溫時，能夠於不損傷噴槍的情況下，於送風即將開始之前，於多種狀況下設置噴槍。而且，藉由自噴槍吹入助燃性氣體以及可燃性氣體或惰性氣體或者助燃性氣體，能夠提前恢復爐熱及操作度。另外，吹入時的吹回氣體消失，因此能夠安全且安心地進行爐底的升溫。進而，藉由噴槍運用的確實性增加，能夠降低裝入爐內的焦炭比來運用，亦能夠有助於降低熔融金屬成本。
以下，對本發明的爐底升溫方法進行說明。
圖1是用以對本發明的爐底升溫方法中的於噴槍外表面與出鐵口的爐外側內壁的間隙部所形成的耐火物的一例進行說明的示意圖。本發明中，所謂高爐的爐底是指較高爐的風口高度更下方的部分，於爐底部設置有用以排出熔融金屬或爐渣的出鐵口。圖1所示的例中，1為噴槍，2為對噴槍1的外表面進行施工的燃燒器耐火物。另外，3為設置於爐壁4的爐底的出鐵口，5為形成於噴槍1與出鐵口3的內表面3a之間的間隙部的耐火物。進而，6是將出鐵口3堵塞的堵塞材料，7是較堵塞材料6更靠爐內側的包含熔融體的高爐內填充物所存在的區域。此外，雖亦取決於高爐的形狀，但作為一例，於出鐵口3的內表面3a與噴槍1的外表面的間隙所形成的耐火物5的層的厚度較佳為於噴槍1的軸方向設為50 mm以上。
本發明的爐底升溫方法中，能夠獲得如下的爐底升溫方法：藉由在噴槍1與出鐵口3的內表面3a之間的間隙部設置耐火物5，於高爐的休風的起動時等，利用設置於出鐵口3的噴槍1來升溫時，能夠消除噴槍1的損傷，而提前恢復爐熱及操作度。
以下，以本發明的第一形態、本發明的第二形態、本發明所使用的噴槍的構成及使用其的本發明的第三形態的順序，對本發明的爐底升溫方法的具體構成進行說明。
＜本發明的爐底升溫方法的第一形態＞
圖2的（a）～圖2的（d）分別為用以對本發明的爐底升溫方法的第一形態的各步驟進行說明的示意圖。圖2的（a）～圖2的（d）所示的例中，對與圖1所示的符號相同的符號標註同一符號，省略其說明。以下，根據圖2的（a）～圖2的（d），對本發明的爐底升溫方法的第一形態進行說明。
首先，如圖2的（a）所示，於出鐵口3由堵塞材料6堵塞的狀態下，如圖2的（b）所示，於出鐵口3，以將具有較噴槍1的直徑更大的直徑的噴槍插入孔11貫穿至爐內的方式來開口。於此開口，可使用公知的出鐵口開口機。其次，如圖2的（c）所示，於開口的噴槍插入孔11設置噴槍1。此時，噴槍1只要能夠於其前端維持火焰，則可為任一種噴槍。最後，如圖2的（d）所示，於所設置的噴槍1與出鐵口3的爐外側的間隙部，填充耐火物5。
所填充的耐火物5的例子可為用於修補出鐵口3的壓印材料。填充後，利用燃燒器等將自外部填充的耐火物5進行加熱而使其凝固。而且，自噴槍1向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫。作為加熱用氣體的吹入方法，可自噴槍1吹入可燃性氣體＋助燃性氣體而使其燃燒來加熱爐底，或者亦可自噴槍1吹入助燃性氣體或氮氣＋助燃性氣體，使爐內的焦炭燃燒來加熱爐底。
噴槍1的前端隨著使用時間變長，而一點一點地熔損。因此，噴槍1的前端位置理想為設置於較由出鐵口3的堵塞材料6所形成的耐火物5的爐內邊界面（以下稱為開口深度）更接近爐中心的位置。當開口至開口深度時，未確認到熔融體的流出等，於噴槍1的前端位置能夠設置於較開口深度更靠爐內側的情況下，僅實施耐火物5的施工，即可長時間吹入。
＜本發明的爐底升溫方法的第二形態＞
圖3的（a）～圖3的（e）分別為用以對本發明的爐底升溫方法的第二形態的各步驟進行說明的示意圖。圖3的（a）～圖3的（e）所示的例子中，對與圖1所示的符號相同的符號標註同一符號，省略其說明。以下，根據圖3的（a）～圖3的（e），對本發明的爐底升溫方法的第二形態進行說明。
首先，如圖3的（a）所示，於出鐵口3由堵塞材料6所堵塞的狀態下，如圖3的（b）所示，於出鐵口3，以將具有較噴槍1的直徑更大的直徑的孔12貫穿至爐內的方式來開口。孔12的開口能夠利用開口機來進行。此時，如圖3的（b）所示，若孔12到達高爐內填充物所存在的區域7，則存在熔融體8經由孔12而流出至爐外的情況。於此情況下，如圖3的（c）所示，將自開口的孔12中出來的熔融體8固化而作為堵塞材料6。將熔融體8固化的方法較佳為藉由吹入水或空氣或者此兩者，將孔的深處冷卻而進行。繼而，如圖3的（d）所示，於固化的熔融體8，以將具有較噴槍1的直徑更大的直徑的噴槍插入孔11不貫穿至爐內的方式來開口。此時，亦可一面利用水或空氣來冷卻而使熔融體固化，一面同時進行開孔。繼而，如圖3的（e）所示，於開口的噴槍插入孔11設置噴槍1。最後，如圖3的（e）所示，於所設置的噴槍1與出鐵口3的爐外側的間隙部，填充耐火物5。然後，噴槍前端部的熔融體8藉由爐內的熱而熔融，噴槍前端於爐內解放後，自噴槍吹入例如燃料氣體而使其燃燒。
所述第二形態中，於進入休風時無法充分地將熔融體排出至爐外的情況，或藉由來自休風中的風口部等的空氣吸入，於休風中生成熔融體，爐底的熔融體水準上升時，開口時熔融體於出鐵口內逆流。此時，逆流的熔融體固化後再次開口，亦同樣，熔融體於出鐵口內逆流，因此成為無法設置噴槍的狀態。此時，再次較開口深度淺地開口，吹入水或空氣或者此兩者，藉此一面暫時將孔的深處冷卻一面防止熔融體的逆流，能夠設置噴槍。於此狀況下，設置噴槍後，若使熔融體的冷卻停止或緩和，則暫時固化的熔融體藉由來自爐內的傳熱而再次開始熔融。噴槍前端部附近的固化物熔融後，自噴槍噴出的可燃性氣體著火，或者噴出助燃性氣體，能夠將爐內升溫。或者以於固化的熔融體再次熔融之前軟化的狀態，使噴槍前進，藉此藉由噴槍而突破軟化的熔融體，使噴槍的前端位於爐內，同樣能夠使爐內升溫。
＜本發明使用的噴槍的構成及使用其的本發明的第三形態＞
圖4的（a）、圖4的（b）分別為用以對為了實施本發明的爐底升溫方法而使用的噴槍的一例的構成進行說明的示意圖。另外，圖5的（a）、圖5的（b）分別為用以對使用圖4的（a）、圖4的（b）所示的構成的噴槍的本發明的爐底升溫方法的第三形態進行說明的示意圖。對與圖1所示的符號相同的符號標註同一符號，省略其說明。以下，根據圖4的（a）、圖4的（b），對本發明所使用的噴槍的構成進行說明，然後，根據圖5的（a）、圖5的（b），對本發明的爐底升溫方法的第三形態進行說明。
圖4的（a）、圖4的（b）所示的噴槍1包括氣體所流通的內管21及外管22的雙重管結構，並且包括覆蓋內管21及外管22的端部的頂蓋23。而且，於如圖4的（a）所示般頂蓋23存在的情況下，自內管21的氣體導入口24吹入的氣體不會洩露至外部而是自外管22的氣體排出口25排出。另一方面，於如圖4的（b）所示般頂蓋23不存在的情況下，自內管21的氣體導入口24吹入的氣體供給至爐內。因此，噴槍1具有於頂蓋23存在的狀態下自內管21向外管22流動氣體而將噴槍1冷卻的功能，而且具有如下功能：將藉由自內管21向外管22的氣體流通而進行的冷卻停止，並且使頂蓋23熔解而去除，自噴槍1的內管21中向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫。
本例中，頂蓋23較佳為包含熔點為1100℃～1200℃左右的鑄鐵等金屬。另外，頂蓋23較佳為藉由熔接或螺釘固定而安裝於噴槍1的外管。進而，較佳為藉由爐內的熱而使頂蓋23熔解，或者自內管21向外管22流動氧化性的氣體，藉由因構成頂蓋的金屬的氧化所引起的發熱而使頂蓋熔解，從而進行頂蓋23的熔解。將頂蓋去除的方法除了使其熔解的方法以外，例如亦可採用利用衝擊力來破壞的方法或利用機械性機構來去除的方法等。進而另外，於噴槍1設置溫度計26，一面確認溫度計26的溫度，一面調整冷卻用氣體或者加熱用氣體的吹入量。
此外，圖4的（a）、圖4的（b）所示的例中，當將噴槍1冷卻時，使冷卻用的氣體自內管21流通至外管22，但當然亦可使冷卻用的氣體自外管22流通至內管21。另外，於向爐內吹入加熱用氣體的情況下，雖自內管21吹入，但當然亦可自外管22吹入。另外，若包括與內管及外管相當的流路，則亦可使用三重管以上的多重管。進而，作為加熱用氣體的吹入方法，可自噴槍1吹入可燃性氣體＋助燃性氣體而使其燃燒來加熱爐底，或者亦可自噴槍1吹入助燃性氣體或者氮氣＋助燃性氣體，使爐內的焦炭或滯留於爐內的氣體燃燒而加熱爐底。
圖5的（a）、圖5的（b）分別為用以對本發明的爐底升溫方法的第三形態的各步驟進行說明的示意圖。圖5的（a）、圖5的（b）所示的例中，對與圖1所示的符號相同的符號標註同一符號，省略其說明。以下，根據圖5的（a）、圖5的（b），對本發明的爐底升溫方法的第三形態進行說明。
本發明的爐底升溫方法的第三形態中，於實施所述第一形態及第二形態的各步驟時，利用所述噴槍1。即，第一形態及第二形態中，當將噴槍1設置於噴槍插入孔11時、以及於所設置的噴槍1與出鐵口3的爐外側的間隙部填充耐火物5時，於頂蓋23存在的狀態下，自內管21向外管22流動氣體而將噴槍1。圖5的（a）是於圖3的（d）的狀態中設置有圖4的（a）的噴槍的狀態的示意圖。另外，於所設置的噴槍1與出鐵口3的爐外側的間隙部填充耐火物5後，將藉由自內管21向外管22的氣體流通而進行冷卻停止，並且使頂蓋23熔解，自噴槍1的內管21中向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫。圖5的（b）表示頂蓋23與熔融體8一併熔解而消失，吹入加熱用氣體的狀態。此時，亦可與熔融體8熔融的同時，使噴槍1前進。
所述第三形態的爐底升溫方法中，較佳為藉由爐內的熱而使頂蓋23熔解，或者自內管21向外管22流動氧化性的氣體，藉由因頂蓋23的氧化所引起的發熱而使頂蓋熔解，來進行頂蓋23的熔解。另外，本例中，亦於將噴槍1冷卻時，使冷卻用的氣體自內管21流通至外管22，但當然亦可使冷卻用的氣體自外管22流通至內管21。進而，於向爐內吹入加熱用氣體的情況下，雖自內管21吹入，但當然亦可自外管22吹入。進而，作為加熱用氣體的吹入方法，可自噴槍1吹入可燃性氣體＋助燃性氣體而使其燃燒來加熱爐底，或者亦可自噴槍1吹入助燃性氣體或者氮氣＋助燃性氣體，使爐內的焦炭或滯留於爐內的氣體燃燒而加熱爐底。
將噴槍設置於出鐵口後，至開始吹入為止，噴槍的前端曝露於1200℃～1500℃的高溫。若曝露於高溫的時間變長，則噴槍的前端熔損，無法吹入氣體。另外，於爐內殘留有熔融體的情況下，熔融體於所設置的噴槍的內部逆流，無法吹入氣體。於欲使用不包括頂蓋23的噴槍，以熔融體逆流的條件來加熱爐底的情況下，擔憂由熔融體引起的堵塞，若一面吹入氣體一面設置噴槍，則由於自出鐵口吹回的氣體的熱而使噴槍熔損，因此縮短噴槍的壽命。另外，由於伴隨高溫物的飛散，故而於安全上亦欠佳。基於如以上所述的狀況，較佳為使用圖4的（a）、圖4的（b）所示的結構的噴槍1，如圖5的（a）、圖4的（b）所示來實施本發明的爐底升溫方法的第三形態。
此外，於如上所述，利用設置於出鐵口的噴槍來實行本發明的爐底升溫方法的情況下，作為一例，較佳為預先將出鐵口位置的上方的風口及其左右、合計三處風口由黏土來堵塞。
[實施例]
以下，對本發明的實施例進行說明，實施例中的條件是為了確認本發明的可實施性以及效果而採用的一條件例，本發明並不限定於此一條件例。本發明只要不脫離本發明的主旨，且能夠達成本發明的目的，則能夠採用各種條件。
（比較例1）
自高爐的休風起的起動時，於出鐵口的開口後未確認到熔融體流出的狀況下，於出鐵口設置噴槍，不於噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部填充耐火物，於雙重管結構的噴槍的內管中流動O2
：130 NM3
/h的氣體，並且於內管與外管的間隙中流動液化天然氣（Liquefied Natural Gas，LNG）：55 NM3
/h的氣體，於使尖端點火的狀態下插入噴槍，則火焰的一部分不進入爐內，而是吹回至爐外。設置於噴槍的溫度計的噴槍前端兩根的熱電偶斷線，因此吹入中斷。
（實施例1）
於自高爐的休風起的起動時，於出鐵口的開口後未確認到熔融體流出的狀況下，於出鐵口設置噴槍，於出鐵口內壁與噴槍外表面的間隙中對出鐵口修補用的耐火物進行壓印施工。乾燥15分鐘後，以O2
：1100 NM3
/h、LNG：300 NM3
/h的條件來燃燒3 h後，設置於噴槍的溫度計亦穩定地為450℃左右，無法確認到燃燒中的噴槍的損耗。
（比較例2）
於自高爐的休風起的起動時，於出鐵口的開口後，熔融體於出鐵口內逆流，因此無法設置爐底加熱用的噴槍。於將出鐵口冷卻，熔融體於出鐵口內凝固的狀況下，雖再次進行開口，但開口後，熔融體再次逆流，因此必須放棄設置爐底加熱用的噴槍。
（實施例2）
於自高爐的休風起的起動時，於出鐵口的開口後，熔融體於出鐵口內逆流，因此於將出鐵口冷卻，熔融體於出鐵口內凝固的狀況下，再次進行開口。以出鐵口不貫穿至爐內的方式開口至出鐵口深度-50 mm，設置前端未安裝有頂蓋的噴槍。利用耐火物對出鐵口內壁與噴槍外表面的間隙進行施工後，對噴槍供給氮氣，起初氮氣不流動，燃燒器的內壓上升，但約3分鐘後內壓下降，能夠推定噴槍的前端部的固化物熔解。然後，以O2
：1100 NM3
/h、LNG：300 NM3
/h的條件開始吹入，能夠將爐底升溫。
（實施例3）
但是，實施例2的方法中，於至噴槍前端部的固化物的熔解為止花費時間的情況下，存在噴槍曝露於高溫的時間變長，噴槍前端變形而對氣體的吹入產生阻礙的情況。另外，存在藉由噴槍的變形而噴槍的壽命縮短，僅能夠吹入一次的情況。因此，對利用作為本發明的第三形態來進行說明的方法的爐底的升溫進行研究。
於自高爐的休風起的起動時，於出鐵口的開口後，熔融體於出鐵口內逆流，因此於將出鐵口冷卻，熔融體於出鐵口內凝固的狀況下，再次進行開口。開口至出鐵口深度-50 mm，設置前端未安裝有鑄鐵製頂蓋的圖4的（a）所示的結構的噴槍。設置時，自雙重結構的噴槍的內管，通過外管而供給壓縮空氣，將噴槍冷卻。插入時，微弱地使用開口機的打擊，將噴槍擠入至出鐵口深處。一面繼續將噴槍冷卻，一面間歇地施加由開口機引起的弱打擊，結果約15分鐘後於出鐵口內固化的熔融體再次熔解，能夠將噴槍前端插入至出鐵口深度附近。於此位置，將噴槍的冷卻氣體停止，使噴槍內成為密閉狀態，自內管中以O2
來加壓，觀測噴槍內的壓力，結果於約5分鐘後，內壓急遽變化而成為與高爐的內壓相等的值。於此時間點，能夠判斷為噴槍前端部的頂蓋熔解消失。立即開始自外管吹入LNG，確認能夠以O2
：1100 NM3
/h、LNG：300 NM3
/h的條件來繼續燃燒。根據此方法，不論出鐵口的狀態如何，均能夠穩定地燃燒，另外，亦不存在噴槍的變形，能夠進行多次吹入。
[產業上之可利用性]
根據本發明的爐底升溫方法及用於其的噴槍，於高爐的休風的起動時等，利用設置於出鐵口的噴槍來升溫時，能夠消除噴槍的損傷，而提前恢復爐熱及操作度，因此對於高爐以外的多種豎型熔解爐亦能夠提供爐底升溫方法。
1:噴槍
2:燃燒器耐火物
3:出鐵口
3a:內表面
4:爐壁
5:耐火物
6:堵塞材料
7:高爐內填充物所存在的區域
8:熔融體
11:噴槍插入孔
12:孔
21:內管
22:外管
23:頂蓋
24:氣體導入口
25:氣體排出口
26:溫度計
圖1是用以對本發明的爐底升溫方法中的於噴槍外表面與出鐵口的爐外側內壁的間隙部所形成的耐火物的一例進行說明的示意圖。
圖2的（a）～圖2的（d）分別是用以對本發明的爐底升溫方法的第一形態的各步驟進行說明的示意圖。
圖3的（a）～圖3的（e）分別是用以對本發明的爐底升溫方法的第二形態的各步驟進行說明的示意圖。
圖4的（a）、圖4的（b）分別是用以對為了實施本發明的爐底升溫方法而使用的噴槍的一例的構成進行說明的示意圖。
圖5的（a）、圖5的（b）分別是用以對使用圖4的（a）、圖4的（b）所示的構成的噴槍的本發明的爐底升溫方法的第三形態進行說明的示意圖。
1:噴槍
2:燃燒器耐火物
3:出鐵口
3a:內表面
4:爐壁
5:耐火物
6:堵塞材料
7:高爐內填充物所存在的區域
Claims (8)
- 一種爐底升溫方法，用以利用設置於高爐的爐底的出鐵口的噴槍來將爐底升溫，包括：於出鐵口，以將具有較噴槍的直徑更大的直徑的噴槍插入孔貫穿至爐內的方式來開口的步驟；於開口的所述噴槍插入孔設置噴槍的步驟；於所設置的所述噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部，填充耐火物的步驟；以及自所述噴槍向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫的步驟，其中用於使爐底升溫的所述噴槍具有包含氣體所流通的內管及外管的套管結構，且包括頂蓋，所述頂蓋覆蓋所述套管結構的內管與外管的端部，且包括如下結構：於頂蓋存在的情況下，自內管吹入的氣體不會洩漏至外部而是自外管排出，或者自外管吹入的氣體不會洩漏至外部而是自內管排出，於頂蓋不存在的情況下，自內管或外管吹入的氣體自內管或外管的端部排出至噴槍的外部，當將所述噴槍設置於所述噴槍插入孔時、以及於所設置的所述噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部填充耐火物時，於頂蓋存在的狀態下自內管或外管流出氣體而將所述噴槍冷卻，並且於所設置的所述噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部填充耐火物後，去除所述頂蓋，自所述噴槍向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫。
- 如請求項1所述的爐底升溫方法，其中藉由爐內的熱而使所述頂蓋熔解，或者自內管或外管中流出 氧化性的氣體，藉由因頂蓋的氧化所引起的發熱而使所述頂蓋熔解，來進行所述頂蓋的去除。
- 一種爐底升溫方法，用以利用設置於高爐的爐底的出鐵口的噴槍來將爐底升溫，包括：於出鐵口，以將較噴槍的直徑更大的孔貫穿至爐內的方式來開口的步驟；將自開口的所述孔中出來的熔融體固化的步驟；於固化的所述熔融體，以將具有較噴槍的直徑更大的直徑的噴槍插入孔貫穿至爐內的方式來開口的步驟；於開口的所述噴槍插入孔設置噴槍的步驟；於所設置的所述噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部，填充耐火物的步驟；使噴槍前端部的固化的熔融體再次熔融的步驟；以及自所述噴槍向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫的步驟。
- 如請求項3所述的爐底升溫方法，其中用於使爐底升溫的所述噴槍具有包含氣體所流通的內管及外管的套管結構，且包括頂蓋，所述頂蓋覆蓋所述套管結構的內管與外管的端部，且包括如下結構：於頂蓋存在的情況下，自內管吹入的氣體不會洩漏至外部而是自外管排出，或者自外管吹入的氣體不會洩漏至外部而是自內管排出，於頂蓋不存在的情況下，自內管或外管吹入的氣體自內管或外管的端部排出至噴槍的外部，當將所述噴槍設置於所述噴槍插入孔時、以及於所設置的所述噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部填充耐火物時，於頂蓋存在的狀態下自內管或外管流出氣體而將所述噴槍冷卻，並且 於所設置的所述噴槍與出鐵口的爐外側的間隙部填充耐火物後，去除所述頂蓋，自所述噴槍向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫。
- 如請求項4所述的爐底升溫方法，其中藉由爐內的熱而使所述頂蓋熔解，或者自內管或外管中流出氧化性的氣體，藉由因頂蓋的氧化所引起的發熱而使所述頂蓋熔解，來進行所述頂蓋的去除。
- 一種噴槍，於如請求項1、請求項2、請求項4及請求項5中任一項所述的爐底升溫方法中使用，包括包含氣體所流通的內管及外管的套管結構，且包括頂蓋，所述頂蓋覆蓋內管與外管的端部，且包括如下結構：於頂蓋存在的情況下，自內管吹入的氣體不會洩漏至外部而是自外管排出，或者自外管吹入的氣體不會洩漏至外部而是自內管排出，於頂蓋不存在的情況下，自內管或外管吹入的氣體供給至噴槍的外部，並且於頂蓋存在的狀態下，所述頂蓋具有於內管或外管中流動氣體而將噴槍冷卻的功能，而且於將所述頂蓋去除後，具有自所述噴槍向爐內吹入加熱用氣體而將爐底升溫的功能。
- 如請求項6所述的噴槍，其中所述頂蓋藉由熔接或螺釘固定而安裝於所述噴槍的外管。
- 如請求項6或請求項7所述的噴槍，其中藉由爐內的熱而使所述頂蓋熔解，或者自內管或外管中流出 氧化性的氣體，藉由因頂蓋的氧化所引起的發熱而使所述頂蓋熔解，來進行所述頂蓋的去除。
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