WO2010024360A1 - 高炉荒れ出銑抑制方法 - Google Patents

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大坪浩昭
松田強志
松村康成
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    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15—Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag

Definitions

  • the present invention relates to a method for effectively suppressing a phenomenon in which a gap generated on the back surface of a blast furnace lining serves as a gas outflow path in the furnace and causes rough slag at a tapping hole.
  • the furnace wall of the blast furnace is composed of an inner lining brick 1, a stamp material 2, a stave 3, and an iron skin 4 in this order.
  • the lining brick at the bottom of the furnace has a high thermal conductivity. It is common to use brick.
  • the iron skin 4 is cooled using the stave 3. Therefore, the lining brick 1 and the stamp material 2 are thermally expanded as compared with the stave 3 and the iron skin 4. Due to the difference in thermal expansion, a gap a-a shown in FIG. 1 is generated between the stamp material 2 layer and the stave 3 layer when the blast furnace is started up.
  • the gap aa expands in the process in which the gas in the furnace via the tuyere 5 flows into the gap aa and the two layers of the stamp material are thermally deteriorated.
  • the gap a-a thus formed serves as an in-furnace gas outflow path.
  • the in-furnace gas in the furnace gas outflow path is entrained in the hot metal and slag flowing through the tap hole at the time of taping, and the hot metal and slag are blown at the outlet of the tap hole 6 Cause.
  • the blast furnace roughing outpours nearby equipment such as an outpost large iron and causes a reduction in the life of the equipment such as the outpost large iron and the large iron cover.
  • a conventional blast furnace roughing out suppression method for such a phenomenon is a method in which a press-fitting material is press-fitted into a press-fitting hole provided under a tuyere described in Japanese Patent No. 2617859 to fill a blast furnace lining back gap. Met.
  • the distance from the tuyere to the tap hole is 5.0 m or more. Even if a low-viscosity press-fit material having high fluidity is press-fitted, the press-fit material cannot reach the gap near the tap hole. Therefore, there is a problem that a desirable filling effect cannot be obtained.
  • the liquid component contained in the low-viscosity press-in material volatilizes due to heat, and the press-in material shrinks, or the low-viscosity causes the press-in material to flow out to the tap hole due to low viscosity.
  • the gas sealing effect in the furnace by the press-fitting material used for filling the gap on the back surface of the lining decreased in a short period of time.
  • a highly viscous press-fitting material having a high gas sealing effect in the furnace is used, there is a problem of clogging of the press-fitting hole or the press-fitting pipe, and when the press-fitting pressure of the press-fitting material is increased, the lining brick as shown in FIG. Since there is a concern of damaging the blast furnace wall such as pushing out, it has been difficult to press-in a highly viscous press-in material by increasing the press-in pressure from the viewpoint of equipment protection.
  • the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to reliably fill the vicinity of the tap hole that is the gas gas outlet of the furnace in the gap between the blast furnace lining and the gas sealing effect in the furnace by filling the press-fitting material. It is to provide a rough squeezing suppression technology that makes it possible to maintain for a long time.
  • the gist of the method for suppressing rough blast furnace slag according to the present invention is as follows.
  • a blast furnace roughing dredging suppression method in which a high-viscosity press-fitting material is press-fitted from a press-fitting hole provided beside a dredging hole into a blast furnace lining back gap in the vicinity of the dredging hole, and has a high viscosity of 2000 to 7000 cP.
  • the press-fitting material is press-fitted using an ejector effect generated in the vicinity of the tap hole during the taping.
  • a method of press-fitting a low-viscosity press-fit material having a viscosity of 20 to 2000 cP from a press-fit hole provided below the tuyere has been adopted.
  • a high-viscosity press-fit material having a viscosity of 2000 to 7000 cP is press-fitted from a press-fitting hole provided beside the tap hole, so that the tap hole serving as a gas leak outlet in the furnace in the blast furnace lining rear gap It was possible to reliably fill the vicinity and maintain the gas sealing effect in the furnace by filling the press-fit material for a long period of time.
  • the viscosity of the press-fitting material is increased, as mentioned above, there is a problem that the press-fitting hole or the press-fitting pipe is clogged, and the press-fitting pressure is restricted from the viewpoint of equipment protection.
  • the press-fit material could not be used, the present invention uses the fact that the pressure in the furnace near the tap hole decreases when the blast furnace is discharged, and a suction force is generated toward the tap hole (hereinafter referred to as ejector effect).
  • ejector effect a suction force is generated toward the tap hole
  • the press-fitting hole is provided at a position of 0.5 to 4 m around the tap hole, and press-fitting is performed from a short distance of the tap hole, thereby being a gas outlet for gas leakage in the furnace.
  • the vicinity of the hole can be more reliably filled.
  • the occurrence of the ejector effect is detected by the in-furnace pressure detecting means, and the press-fitting is started after confirming the occurrence of the ejector effect, so that the back flow of the press-fitted material is prevented and the press-fitted material is moved to the rear surface of the blast furnace lining.
  • the gap can be reliably filled.
  • the resin is replaced with the high-viscosity press-fitting material adhering to the inside of the press-fitting material press-fitting pipe and the inside of the press-fitting hole furnace by press-fitting only the resin after the high-viscous press-fitting material is press-fitted. Is done.
  • clogging in the press-fitting material press-fitting pipe and inside the press-fitting hole furnace can be prevented.
  • the friction in the pipe when the high-viscosity press-fit material is pressed can be reduced by the low-viscosity resin remaining on the inner wall surface of the press-fit pipe during the next press-fitting of the high-viscosity press-fit material.
  • the high-viscosity pressurizing material is filled with the gas in the furnace by combining the press-fitting of the low-viscosity pressurizing material having a viscosity of 20 to 2000 cP from the press-fitting hole provided below the tuyere.
  • the seal part was prevented from being damaged by blowing directly into the sealed part. This makes it possible to maintain the in-furnace gas sealing effect for a long period of time.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a gap generated between the stamp layer and the stave when the blast furnace is started up.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the in-furnace gas outflow path that causes the “blast furnace roughing out”.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of the method for suppressing rough blast furnace slag of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory view of the position of the press-fitting hole provided beside the tap hole used in the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a comparison of the long life span.
  • FIG. 7 is a diagram showing a comparison of the life span of the Otsuka cover.
  • FIG. 8 is a view showing the furnace pressure fluctuation at the time of tapping.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the press-fit pressure and the press-fit viscosity.
  • FIG. 10 is a comparative view of the duration of the sealing effect due to the press-fitting material press-fitting.
  • FIG. 3 the schematic explanatory drawing of the blast furnace rough slag suppression method of this invention is shown.
  • FIG. 4 the position explanatory drawing of the press-fit hole provided beside the tap hole used for this invention is shown.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 schematically shows a blast furnace lining cross section and a press-fitting machine 7.
  • a press-fitting hole 9 next to the tap hole 6 is installed in the circumferential direction of the blast furnace as viewed from the tap hole, and is connected via a pipe 10 to a press-fitting machine 7 having a pump, a motor and the like for press-fitting the press-fitting material.
  • the press-fitting material is press-fitted into the press-fitting hole 9 through the pipe 10 by the pressure of the press-fitting machine 7. Regardless of the case of press-fitting from the press-fitting hole provided on the side of the tap hole 6, regardless of the case of press-fitting from the press-fitting hole provided below the tuyere, the hot metal at the time of pouring is taken into consideration for the safety of workers and the protection of equipment
  • the press-fitting machine 7 is installed in the tuyere deck 8 where the scattering does not reach.
  • FIG. 4 schematically shows a horizontal cross section in the blast furnace at the level of the tap hole of the blast furnace. As shown in FIG.
  • the press-fitting hole 9 is provided at a position of 0.5 to 4 m around the tap hole.
  • the pipe 10 connected to the press-fitting hole 9 installed beside the sprue hole 6 is damaged by the hot metal scattered from the spigot hole.
  • the installation position of the press-fitting hole 9 is further than 4 m from the periphery of the tap hole 6, it is difficult to press-fit a high-viscosity press-fit material because the pressure drop in the furnace due to the ejector effect at the time of taping cannot be obtained sufficiently. It becomes.
  • the highly viscous press-fit material used in the present invention is a press-fit material having a viscosity of 2000 to 7000 cP, and for example, a kneaded product of a furan resin and graphite can be used as the highly viscous press-fit material.
  • the physical properties required as a press-fitting material for suppressing roughening and wrinkling are that the powder and resin do not separate and shrink even when contacted with a high-temperature gas around 350 ° C.
  • the press-fit material (viscosity 2000 to 7000 cP) used in the present invention has the physical properties. It has.
  • the present invention is characterized in that the press-fitting material having a viscosity of 2000 to 7000 cP is subjected to press-fitting during brewing.
  • FIGS. FIG. 8 shows the furnace pressure fluctuation at the time of tapping
  • FIG. 9 shows the relationship between press-fit pressure and press-fit viscosity. As shown in FIG.
  • the pressure around the tap hole which was about 0.4 MPa during the stand-by standby, greatly decreases to 0.1 MPa or less during the start-up. That is, at the time of extraction, a large suction force works around the exit hole.
  • the present invention is characterized in that a high-viscosity press-fitting material is press-fitted from a press-fitting hole provided on the side of the tap hole using this suction force.
  • the appropriate pumping pressure at the time of brewing standby furnace pressure of about 0.4 MPa
  • a press-fitting material having a viscosity of 1000 to 2000 cP or more is press-fitted at the pressure. I can't.
  • a press-fitting material of 2000 to 7000 cP is applied under an appropriate pumping pressure of 1.5 to 2 MPa by utilizing an ejector effect in which the pressure around the tap hole is greatly reduced to 0.1 MPa or less at the time of tapping. It was possible to press fit and succeeded in greatly improving the gas sealing effect in the furnace.
  • the press-fitting material is filled in the blast furnace lining back gap, there is a concern that the press-fitting material may flow backward depending on the press-fitting pressure and the pressure in the furnace.
  • the timing of ejector effect generation differs depending on the press-fitting pipe.
  • a valve 13a, a pressure gauge A11, a valve 13b, a pressure gauge B12, and a valve 13c are provided between the extension pipe 10 and the press-fitting machine 7 to adjust the press-fitting timing. It can. Specifically, first, only the valve 13a is released, and the pressure in the furnace is measured by the pressure gauge A11 with the valves 13b and 13c closed, and a rapid decrease in the furnace pressure as shown in FIG. Occurrence).
  • the valve 13c is also opened, and after confirming that the pressure indicated by the pressure gauge B12 exceeds the in-furnace blowing pressure, the valve 13b is opened.
  • the highly viscous press-fit material has an effect of improving the gas sealing property, but after the press-fit, the press-fit material is blocked in the extension pipe 10 or around the inside of the press-fit hole 9 furnace, so that repeated press-fit becomes difficult.
  • the present invention there is a method in which the above method and a method of press-fitting a low-viscosity press-fit material from a press-fit hole provided under a tuyere are used.
  • the low-viscosity press-fit material is simply press-fitted from the press-fit hole provided under the tuyere, the low-viscosity press-fit material with an emphasis on fluidity flows into the spout hole, and the sealing performance decreases.
  • a press-fitting hole with an inner diameter of 40A is provided on each of the left and right positions at a position 2 m in the circumferential direction of the furnace from the tap hole of the blast furnace having a furnace internal volume of 5400 m 3 .
  • a press-fitting machine was installed on the tuyere deck where the molten iron was not scattered, and it was press-fitted from one or two press-fitting holes provided next to the spout hole in one press-fitting operation.
  • the press-fitting material was a kneaded mixture of furan resin and graphite having a viscosity of 3000 to 5000 cP, and about 100 kg was used for one press-fitting hole.
  • press-fitting In press-fitting, the above-mentioned pressure check and valve operation were carried out while the ejector was expected to have an ejector effect, and press-fitting was performed at a press-fitting pressure of 1.2 to 1.5 MPa. Since the gas in the furnace mixes with the output flow in the output hole and the output flow is disturbed, the cover of the output hole in the output hole is damaged. As a result of confirming the life of the cover and cover by press-fitting, as shown in FIG. 6, the cover has an output amount of 90,000 tons, and the cover has an output amount of 50,000 tons as shown in FIG. Thus, the in-furnace gas sealing effect by press-fitting continued for 7 to 12 days.
  • press-fitting holes with an inner diameter of 40A are provided under the tuyere of the blast furnace over the entire circumference of the furnace.
  • the press machine was installed in the tuyere deck where the molten iron was not scattered, and it was press-fitted from the press-fit holes provided under about 10 tuyere in one press-fitting operation.
  • the press-fitting material was a kneaded mixture of furan resin and graphite having a viscosity of 1000 cP, and about 100 kg was used for one press-fitting hole.
  • press-fitting the above-mentioned pressure check and valve operation were carried out during operation, and press-fitting was performed at a press-fitting pressure of 1.5 to 1.8 MPa.
  • the press machine was installed in the tuyere deck where the molten iron was not scattered, and it was press-fitted from the press-fit holes provided under about 10 tuyere in one press-fitting operation.
  • the press-fitting material was a kneaded mixture of furan resin and graphite having a viscosity of 1000 cP, and about 100 kg was used for one press-fitting hole.
  • press-fitting the above-mentioned pressure check and valve operation were carried out during operation, and press-fitting was performed at a press-fitting pressure of 1.5 to 1.8 MPa.
  • the cover has an output amount of 70,000 tons
  • the cover has an output amount of 30,000 tons as shown in FIG.
  • the gas sealing effect in the furnace by press-fitting continued for 2 to 3 days.
  • the problems of the prior art are solved, and in the gap between the blast furnace lining back surface, the vicinity of the tap hole that is the gas gas outlet in the furnace is securely filled, and the gas sealing effect in the furnace by the press-fitting material filling is achieved.
  • a method for suppressing rough sag which can be maintained for a long period of time.

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Abstract

本発明の目的は、高炉ライニング背面隙間のうち、炉内ガス漏風出口である出銑孔付近を確実に充填 し、かつ圧入材充填による炉内ガスシール効果を長期間維持可能とする、荒れ出銑抑制技術を提供する ことである。本発明は、出銑孔６横に設けた圧入孔９から高炉ライニング背面の隙間へ高粘性圧入材を 圧入する高炉荒れ出銑抑制方法であって、粘性２０００～７０００ｃＰの高粘性圧入材を、出銑中に出 銑孔近傍に生じるエゼクター効果を利用して圧入することを特徴とする高炉荒れ出銑抑制方法である。

Description

高炉荒れ出銑抑制方法
　本発明は高炉ライニング背面に生じる隙間が炉内ガス流出経路となり、出銑孔で荒れ出銑を生じる現象を効果的に抑制する方法に関するものである。
　高炉の炉壁は、図１に示すように、内側から内張りれんが１、スタンプ材２、ステーブ３、鉄皮４の順に構成されており、炉底部の内張りれんが１には熱伝導率の高いカーボンれんがが用いられることが一般的である。一方、鉄皮４はステーブ３を用いて冷却される。従って、内張りれんが１及びスタンプ材２は、ステーブ３及び鉄皮４と比較して大きく熱膨張する。これらの熱膨張の差に起因して、高炉立ち上げ時にスタンプ材２層とステーブ３層との間には、図１に示す隙間ａ−ａが発生する。次に、図２に示すように、前記隙間ａ−ａに羽口５経由の炉内ガスが流入してスタンプ材２層が熱劣化する過程で、前記隙間ａ−ａが拡大していく。このようにして出来た隙間ａ−ａ（以下、高炉ライニング背面隙間という）は炉内ガス流出経路となる。当該炉内ガス流出経路内の炉内ガスは、出銑時に出銑用の孔の中を流れる溶銑およびスラグの中に巻き込まれ、溶銑及びスラグが出銑孔６出口で吹き荒れる「高炉荒れ出銑」の原因となる。高炉荒れ出銑は、近辺設備である出銑大樋等を溶損させ、出銑大樋や大樋カバー等の設備寿命低下の原因となる。
　このような現象に対して従来の高炉荒れ出銑抑制方法は、特許第２６１７８５９号公報に記載の羽口下に設けられた圧入孔に圧入材を圧入して、高炉ライニング背面隙間を充填するものであった。しかしながら、一般的には羽口から出銑孔までの距離は５．０ｍ以上あり、高い流動性を有する低粘性の圧入材を圧入しても、圧入材が出銑孔付近の隙間まで到達せず、望ましい充填効果が得られない問題があった。また、低粘性圧入材に含まれる液体分が熱によって揮発し、圧入材が収縮したり、低粘性であるが故に一部のガス流出経路から圧入材が出銑孔に流出してしまい、高炉ライニング背面隙間の充填に用いた圧入材による炉内ガスシール効果が短期間で低下してしまう問題があった。
　一方で、炉内ガスシール効果の高い高粘性圧入材を使用した場合は、圧入孔または圧入配管の閉塞が問題となり、圧入材の圧入圧力を高めて圧入すると図１に記すような内張りれんが１を押し出す等、高炉炉壁を損傷させる懸念があるため、設備保護上の観点から圧入圧力を高めて高粘性圧入材を圧入することが困難であった。
　本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、高炉ライニング背面隙間のうち、炉内ガス漏風出口である出銑孔付近を確実に充填し、かつ圧入材充填による炉内ガスシール効果を長期間維持可能とする、荒れ出銑抑制技術を提供することである。
　上記課題を解決するために、本発明に係る高炉荒れ出銑抑制方法の要旨は、下記のとおりである。
　（１）出銑孔横に設けた圧入孔から、出銑孔周辺部の高炉ライニング背面隙間へ、高粘性圧入材を圧入する高炉荒れ出銑抑制方法であって、粘性２０００~７０００ｃＰの高粘性圧入材を、出銑中に出銑孔近傍に生じるエゼクター効果を利用して圧入することを特徴とする。
　（２）上記（１）記載の高炉荒れ出銑抑制方法において、圧入孔を出銑孔の周囲０．５~４ｍの位置に設けたことを特徴とする。
　（３）上記（１）または（２）記載の高炉荒れ出銑抑制方法において、炉内圧力検出手段によりエゼクター効果の発生を検出し、エゼクター効果発生確認後に圧入を開始することを特徴とする。
　（４）上記（１）~（３）の何れかに記載の高炉荒れ出銑抑制方法において、高粘性圧入材圧入後に、樹脂のみの圧入を行うことを特徴とする。
　（５）上記（１）~（４）の何れかに記載の高炉荒れ出銑抑制方法において、羽口下に設けた圧入孔から粘性２０~２０００ｃＰの低粘性圧入材の圧入を組み合わせて行うことを特徴とする。
　従来の高炉荒れ出銑抑制方法では、羽口下に設けられた圧入孔から粘性２０~２０００ｃＰの低粘性圧入材を圧入する方法が採用されていた。これに対し、本発明では、出銑孔横に設けた圧入孔から粘性２０００~７０００ｃＰの高粘性圧入材を圧入することにより、高炉ライニング背面隙間のうち、炉内ガス漏風出口である出銑孔付近を確実に充填し、かつ圧入材充填による炉内ガスシール効果を長期間維持することを可能とした。
　なお、圧入材の粘度を高めると、前記のとおり、圧入孔または圧入配管が閉塞することが問題となり、また設備保護上の観点から圧入圧力の制約があるため、従来の方法では粘度２０００ｃＰ以上の圧入材を用いることはできなかったが、本発明では、高炉出銑時に出銑孔付近の炉内圧力が低下し、出銑孔付近へ向かう吸引力が生じること（以下、エゼクター効果）を利用して、出銑中に圧入を行うことにより粘度２０００~７０００ｃＰの高粘性圧入材の使用を可能とした。
　本発明の望ましい形態によれば、圧入孔は出銑孔の周囲０．５~４ｍの位置に設け、出銑孔の近距離からの圧入を行うことにより、炉内ガス漏風出口である出銑孔付近を、より確実に充填することを可能とした。
　本発明の他の望ましい形態によれば、炉内圧力検出手段によりエゼクター効果の発生を検出し、エゼクター効果発生確認後に圧入を開始することにより、圧入材の逆流を防止し圧入材を高炉ライニング背面隙間に確実に充填することができる。
　本発明の更に他の望ましい形態によれば、高粘性圧入材圧入後に樹脂のみの圧入を行うことにより、圧入材圧入用配管内及び圧入孔炉内側周囲に付着した高粘性圧入材が樹脂で置換される。これにより、圧入材圧入用配管内及び圧入孔炉内側周囲の詰まりが防止可能となった。また、次回の高粘性圧入材圧入時には圧入配管内壁面に残存する低粘性の樹脂によって、高粘性圧入材を圧入する際の配管内摩擦を軽減することができる。このため、圧入材を効率的に圧入することができる。
　本発明の更に別の望ましい形態によれば、羽口下に設けた圧入孔から粘性２０~２０００ｃＰの低粘性圧入材の圧入を組み合わせて行うことにより、炉内ガスが前記高粘性圧入材が充填されたシール部分に直接吹き込むことによるシール部分の損傷を防止した。これにより、炉内ガスシール効果を長期間維持することを可能となる。
　図１は、高炉立ち上げ時にスタンプ層—ステーブ間に発生する隙間の説明図である。
　図２は、「高炉荒れ出銑」の原因となる炉内ガス流出経路の説明図である。
　図３は、本発明の高炉荒れ出銑抑制方法の概略説明図である。
　図４は、本発明に用いる出銑孔横に設けた圧入孔の位置説明図である。
　図５は、本発明の一実施形態を示す説明図である。
　図６は、大樋寿命の比較を示す図である。
　図７は、大樋カバー寿命の比較を示す図である。
　図８は、出銑時の炉圧力変動を示す図である。
　図９は、圧入圧と圧入可能粘度の関係を示す図である。
　図１０は、圧入材圧入によるシール効果の継続期間の比較図である。
　以下、本発明の高炉荒れ出銑抑制方法を実施するための最良の形態を、図３~５を参照しながら説明する。
　図３には、本発明の高炉荒れ出銑抑制方法の概略説明図を示している。図４には、本発明に用いる出銑孔横に設けた圧入孔の位置説明図を示している。図５には、本発明の一実施形態を示している。
　図３は高炉ライニング断面と圧入機７を模式的に示している。出銑孔６の横の圧入孔９は出銑孔からみて高炉円周方向に設置されており、圧入材を圧入するためのポンプ、モーター等を有する圧入機７と配管１０を介して接続される。圧入材は圧入機７による圧力によって、配管１０を通して圧入孔９へ圧入される。出銑孔６横に設けた圧入孔から圧入する場合、羽口下に設けた圧入孔から圧入する場合に関わらず、作業員の安全と設備の保護を考慮して、出銑時の溶銑の飛散が及ばない羽口デッキ８に圧入機７を設置する。
　図４は、高炉の出銑孔のレベルにおける高炉炉内水平断面を模式的に示している。　　図４に示すように、前記圧入孔９は、出銑孔の周囲０．５~４ｍの位置に設けられている。圧入孔９の設置位置が出銑孔６の周囲０．５ｍより近い場合は、出銑孔６横に設置された圧入孔９に接続される配管１０が、出銑孔から飛散する溶銑により損傷する懸念がある。また、圧入孔９の設置位置が出銑孔６の周囲４ｍより遠い場合は、出銑時のエゼクター効果による炉内圧力低下が十分に得られないため、高粘性圧入材を圧入することが困難となる。このため、圧入孔９は出銑孔６横の周囲０．５~４ｍの位置に設置することが望ましい。
　本発明に用いられる高粘性圧入材は粘性２０００~７０００ｃＰの圧入材であり、当該高粘性圧入材は、例えばフラン系樹脂と黒鉛の混練物を用いることができる。なお、荒れ出銑抑制用圧入材として求められる物性とは、３５０℃付近の高温ガスに接触した場合でも、粉体と樹脂が分離して収縮することなく、また反対に、揮発ガスを内部に取り込んで膨張することもなく、ガスシールに最適な緻密性を維持可能であること、及び、高い熱伝導性を有することであり、本発明に用いる圧入材（粘性２０００~７０００ｃＰ）は当該物性を具備するものである。
　本発明は、粘性２０００~７０００ｃＰの圧入材を圧入可能とするために、出銑中に圧入を行うことを特徴とするものである。以下、図８及び図９に基づいて当該特徴につき説明する。図８には出銑時の炉圧力変動を示し、図９には圧入圧と圧入可能粘度の関係を示している。
　図８に示すように、出銑待機中には約０．４ＭＰａであった出銑孔周囲の圧力が、出銑時には０．１ＭＰａ以下へと大きく低下する。すなわち、出銑時に出銑孔周囲では吸引力が大きく働いている。本発明は、この吸引力を利用して高粘性の圧入材を出銑孔横に設けた圧入孔から圧入することを特徴とするものである。なお、図９に示すように、出銑待機時（炉内圧約０．４ＭＰａ）の適正圧送圧は１．５~２ＭＰａであり、当該圧力では１０００~２０００ｃＰ以上の粘性の圧入材を圧入することはできない。一方、本発明では、出銑時に出銑孔周囲の圧力が０．１ＭＰａ以下へと大きく低下するエゼクター効果を利用して、１．５~２ＭＰａの適正圧送圧下において、２０００~７０００ｃＰの圧入材を圧入可能とし、炉内ガスシール効果を大きく改善することに成功した。
　高炉ライニング背面隙間に圧入材を充填する場合、圧入圧力と炉内圧力によっては圧入材が逆流する懸念がある。また、圧入管によってエゼクター効果発生のタイミングが異なる。このため、炉内圧力を測定することによってエゼクター効果の発生タイミングを検知し、圧入することが必要となる。例えば、図５に示すように、延長配管１０と圧入機７との間に弁１３ａと、圧力計Ａ１１と、弁１３ｂと、圧力計Ｂ１２と、弁１３ｃを設けて圧入タイミング調整を行うことができる。具体的には、まず弁１３ａのみ解放し、弁１３ｂと弁１３ｃとは閉じた状態で、圧力計Ａ１１により炉内圧力を測定し、図８に示すような炉内圧の急激な低下（エゼクター効果の発生）を確認する。エゼクター効果の発生が確認された後、弁１３ｃも開放して圧力計Ｂ１２の示す圧力が炉内送風圧力を超えたことを確認した後に弁１３ｂを開放する。これにより、圧入材の逆流を防止することとともに、エゼクター効果発生のタイミングを検知し炉内圧力低下後に圧入することができる。
　高粘性圧入材はガスシール性が向上するという効果を有するが、圧入後に延長配管１０内や圧入孔９炉内側周囲で圧入材が閉塞してしまい、繰り返し圧入が困難になる。これに対し、高粘性圧入材圧入終了後、樹脂のみを圧入して配管内に充填させることで、圧入材圧入用配管内及び圧入孔炉内側周囲の詰まりを防止している。また、次回の高粘性圧入材圧入時には圧入配管内壁面に残存する低粘性の樹脂によって、高粘性圧入材を圧入する際の配管内摩擦を軽減することができる。このため、圧入材で配管を閉塞させることなく効率的に圧入することができる。
　本発明の他の実施形態としては、上記方法と羽口下に設けた圧入孔から低粘性圧入材を圧入する方法とを併用する方法がある。前記のように、羽口下に設けた圧入孔から低粘性圧入材を圧入するのみでは、流動性重視の低粘性圧入材が出銑孔に流入し、シール性が低下していく。一方、出銑孔横に設けた圧入孔から高粘性圧入材を圧入した場合、前記問題は解消するものの、羽口下から炉内ガス流出経路を通ってガスが吹き込み、シール部分を除々に損傷する問題が発生する。これに対し、羽口下に設けた圧入孔から粘性２０~２０００ｃＰの低粘性圧入材の圧入を組み合わせて行うことにより、炉内ガスが前記高粘性圧入材が充填されたシール部分に直接吹き込むことによるシール部分の損傷を防止可能となった。
　炉内容積５４００ｍ３の高炉の出銑孔から炉円周方向に２ｍの位置に内径４０Ａの圧入孔が左右１箇所ずつ設置されている。圧入機を溶銑の飛散が及ばない羽口デッキに設置し、１回の圧入作業で１~２箇所の出銑孔横に設けられた圧入孔から圧入した。圧入材はフラン系樹脂と黒鉛の混練物であって、３０００~５０００ｃＰの粘度を有するものを、１箇所の圧入孔に対して約１００ｋｇ使用した。圧入にあたっては、エゼクター効果の見込める出銑中に前記の圧力確認と弁操作を実施し、圧入圧力１．２~１．５ＭＰａで圧入した。炉内ガスが出銑孔における出銑流に混流し出銑流に乱れが生じるため、出銑孔の出銑流経路である大樋、そのカバーが損傷する。該圧入による大樋、カバーの寿命を確認した結果、図６に示すように大樋は出銑量で９万トン、図７に示すようにカバーは出銑量５万トンであり、図１０に示すように圧入による炉内ガスシール効果は、７~１２日間継続した。
　前記の高炉の羽口下に炉全周にわたって、内径４０Ａの圧入孔が４２箇所設置されている。圧入機を溶銑の飛散が及ばない羽口デッキに設置し、１回の圧入作業で１０箇所程度の羽口下に設けられた圧入孔から圧入した。圧入材はフラン系樹脂と黒鉛の混練物であって、１０００ｃＰの粘度を有するものを、１箇所の圧入孔に対して約１００ｋｇ使用した。圧入にあたっては、操業中に前記の圧力確認と弁操作を実施し、圧入圧力１．５~１．８ＭＰａで圧入した。この圧入と組み合せて、前記の要領で出銑孔横に設けられた圧入孔からの圧入を実施した。組み合せた圧入による大樋、カバーの寿命を確認した結果、図６に示すように大樋は出銑量９．８万トン、図７に示すようにカバーは出銑量５．５万トンであり、図１０に示すように圧入による炉内ガスシール効果は、１０~１７日間継続した。
比較例１
　前記の高炉の羽口下に炉全周にわたって、内径４０Ａの圧入孔が４２箇所設置されている。圧入機を溶銑の飛散が及ばない羽口デッキに設置し、１回の圧入作業で１０箇所程度の羽口下に設けられた圧入孔から圧入した。圧入材はフラン系樹脂と黒鉛の混練物であって、１０００ｃＰの粘度を有するものを、１箇所の圧入孔に対して約１００ｋｇ使用した。圧入にあたっては、操業中に前記の圧力確認と弁操作を実施し、圧入圧力１．５~１．８ＭＰａで圧入した。圧入による大樋、カバーの寿命を確認した結果、図６に示すように大樋は出銑量７．０万トン、図７に示すようにカバーは出銑量３．０万トンであり、図１０に示すように圧入による炉内ガスシール効果は、２~３日間継続した。
　本発明によれば、従来技術の問題点を解決し、高炉ライニング背面隙間のうち、炉内ガス漏風出口である出銑孔付近を確実に充填し、かつ圧入材充填による炉内ガスシール効果を長期間維持可能とする、荒れ出銑抑制方法が提供される。
１　内張りれんが
２　スタンプ層
３　ステーブ
４　鉄皮
５　羽口
６　出銑孔
７　圧入機
８　羽口デッキ
９　圧入孔
１０　延長配管
１１　圧力計Ａ
１２　圧力計Ｂ
１３ａ~１３ｃ　ボール弁

Claims (5)

  1. 　出銑孔横に設けた圧入孔から、出銑孔周辺部の高炉ライニング背面隙間へ、高粘性圧入材を圧入する高炉荒れ出銑抑制方法であって、
    　粘性２０００~７０００ｃＰの高粘性圧入材を、出銑中に出銑孔近傍に生じるエゼクター効果を利用して圧入することを特徴とする高炉荒れ出銑抑制方法。
  2. 　圧入孔は、出銑孔の周囲０．５~４ｍの位置に設けたことを特徴とする請求項１記載の高炉荒れ出銑抑制方法。
  3. 　炉内圧力検出手段によりエゼクター効果の発生を検出し、エゼクター効果発生確認後に圧入を開始することを特徴とする請求項１または２記載の高炉荒れ出銑抑制方法。
  4. 　高粘性圧入材圧入後に、樹脂のみの圧入を行うことを特徴とする請求項１~３の何れかに記載の高炉荒れ出銑抑制方法。
  5. 　羽口下に設けた圧入孔から粘性２０~２０００ｃＰの低粘性圧入材の圧入を組み合わせて行うことを特徴とする請求項１~４の何れかに記載の高炉荒れ出銑抑制方法。
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