WO2020196360A1 - 炉底の昇温方法およびそれに用いるバーナーランス - Google Patents

炉底の昇温方法およびそれに用いるバーナーランス Download PDF

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furnace
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temperature
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洋平 北村
祥和 早坂
勝紀 菊地
祐樹 山口
智史 丸山
幸司 内村
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Ｊｆｅスチール株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for raising the temperature of the bottom of a blast furnace used to start blowing air after raising the temperature of the contents of the bottom of the blast furnace, and a burner lance used therefor.
  • the blast furnace iron ore is heated, reduced, and melted by the high-temperature air blown from the tuyere and the high-temperature reduced gas generated by the reaction of oxygen with coke and pulverized coal, and the iron ore is heated, reduced, and melted. It is a facility that produces slag.
  • the reaction heat in the furnace and the heat supply from the tuyere are balanced, so that stable operation of the blast furnace is possible.
  • the temperature of the charged material and the melt in the furnace decreases due to heat removal from the furnace body and bottom, air suction from the tuyere, and the like.
  • the viscosity of the slag increases, making it difficult to discharge the hot metal slag from the metal outlets installed below the tuyere level.
  • the air is blown in such a state, the liquid level of the hot metal slag (hot metal or molten slag or a mixture thereof) in the lower part of the furnace is raised by the hot metal and slag generated by the high temperature gas generated in front of the tuyere.
  • the hot metal slag supplied from the upper part of the tuyere raises the temperature of the hot metal slag that has accumulated in the bottom of the furnace and gradually recovers to an appropriate furnace heat level.
  • Example of a furnace In order to start up from a wind break without causing an accident, conventionally, the coke ratio in the furnace is increased to enter the fire break, and pulverized coal is not blown immediately after blowing. The temperature was raised (heat compensation) until the blowing could be started.
  • this method after confirming the stable discharge of hot metal slag, in order to reduce the charged coke ratio, if the blast furnace is closed, the usage ratio of coke, which is more expensive than pulverized coal, will increase, so per ton of hot metal There was a problem that the manufacturing cost was high.
  • Another method is to install a burner at the ironing port provided at the bottom of the blast furnace to burn the fuel, raise the temperature of the bottom efficiently, and start up from a long wind break in a short time.
  • a method for starting ventilation of a blast furnace and a burner for raising the temperature of the furnace bottom have been proposed (Patent Document 1).
  • An object of the present invention is a burner provided at a metal outlet or a lance having a function of blowing a flammable gas for raising the temperature of the furnace bottom (hereinafter collectively referred to as a burner lance) when the blast furnace is shut down. ), It is intended to propose a method for raising the temperature of the bottom of the furnace and a burner lance used for it, which can eliminate damage to the burner lance and recover the furnace heat and the operating rate at an early stage.
  • the first aspect of the present invention is a method for raising the temperature of the furnace bottom by a burner lance provided at the outlet of the furnace bottom of the blast furnace, wherein the diameter of the burner lance is at the outlet.
  • a second aspect of the present invention is a method for raising the temperature of the furnace bottom by a burner lance provided at the outlet of the furnace bottom of the blast furnace, wherein the diameter of the burner lance is at the outlet.
  • a fireproof material is placed in the gap between the step of opening the insertion hole so that it does not penetrate into the furnace, the step of installing the burner lance in the opened burner lance insertion hole, and the outside of the furnace at the ironing port.
  • Temperature rise of the furnace bottom including a step of filling, a step of remelting the solidified melt at the tip of the burner lance, and a step of blowing a heating gas into the furnace from the burner lance to raise the temperature of the furnace bottom.
  • the burner lance used for raising the temperature of the furnace bottom has a heavy pipe structure including an inner pipe and an outer pipe through which gas flows, and the heavy pipe structure A cap that covers the ends of the inner and outer pipes, and if a cap is present, the gas blown from the inner pipe is discharged from the outer pipe without leaking to the outside, or the gas blown from the outer pipe is outside.
  • It has a cap having a structure in which the gas is discharged from the inner pipe without leaking to the outside of the burner lance when the gas blown from the inner pipe or the outer pipe is discharged from the end of the inner pipe or the outer pipe when the cap is not present.
  • the cap is removed by melting the cap with the heat inside the furnace or by flowing an oxidizing gas from the inner tube to the outer tube to generate heat due to the oxidation of the cap. To do it by melting the cap with Is considered to be a more preferable solution. Further, the gas for cooling the burner lance may be circulated from the outer pipe to the inner pipe.
  • the present invention is a burner lance used in the preferred solution, which has a heavy pipe structure including an inner pipe and an outer pipe through which gas flows, and a cap covering the ends of the inner pipe and the outer pipe. If a cap is present, the gas blown from the inner pipe is discharged from the outer pipe without leaking to the outside, or the gas blown from the outer pipe is discharged from the inner pipe without leaking to the outside, and the cap is released. It has a cap having a structure in which the gas blown from the inner pipe or the outer pipe is supplied to the outside of the burner lance when it does not exist, and the cap puts the gas into the inner pipe or the outer pipe in the presence of the cap.
  • the burner lance that has a function of flowing and cooling the burner lance, and also has a function of blowing a heating gas from the burner lance into the furnace to raise the temperature of the furnace bottom after removing the cap.
  • the burner lance may have a structure in which gas is circulated from the outer pipe to the inner pipe.
  • the cap is attached to the outer pipe of the burner lance by welding or screw fixing.
  • the cap is removed by melting the cap with the heat inside the furnace, or by flowing an oxidizing gas from the inner tube or the outer tube and melting the cap with the heat generated by the oxidation of the cap. Is considered to be a more preferable solution.
  • a refractory material is filled in the gap between the burner lance and the outside of the ironing port so that the ironing port is provided at the outlet when the blast furnace is shut down.
  • FIGS. 4 (a) and 4 (b) are schematic views for explaining a third aspect of the method for raising the temperature of the furnace bottom of the present invention using the burner lance having the configuration shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), respectively. Is.
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining an example of a fireproof material formed in a gap between the outer surface of the burner lance and the inner wall of the outer wall of the furnace in the method for raising the temperature of the furnace bottom of the present invention.
  • the bottom of the blast furnace refers to a portion below the tuyere height of the blast furnace, and the bottom of the blast furnace is provided with a hot metal outlet for discharging hot metal and slag.
  • 1 is a burner lance
  • 2 is a burner refractory constructed on the outer surface of the burner lance 1.
  • Reference numeral 3 is a metal outlet provided on the bottom of the furnace wall 4, and 5 is a fire resistant material formed in a gap between the burner lance 1 and the inner surface 3a of the iron rod 3. Further, 6 is a blocking material that closes the ironing port 3, and 7 is a region where a filling in the blast furnace containing a melt inside the furnace exists from the closing material 6. Although it depends on the shape of the blast furnace, as an example, the thickness of the layer of the refractory 5 formed in the gap between the inner surface 3a of the ironing port 3 and the outer surface of the burner lance 1 is 50 mm in the axial direction of the burner lance 1. The above is preferable.
  • the refractory material 5 is provided in the gap between the burner lance 1 and the inner surface 3a of the ironing port 3, so that the ironing port is provided when the blast furnace is shut down.
  • the temperature is raised by the burner lance 1 provided in No. 3, it is possible to obtain a method for raising the temperature of the furnace bottom, which can eliminate the damage of the burner lance 1 and recover the furnace heat and the operating rate at an early stage.
  • FIGS. 2A to 2D are schematic views for explaining each step of the first aspect of the method for raising the temperature of the furnace bottom of the present invention, respectively.
  • FIGS. 2A to 2D the same reference numerals are given to the same reference numerals as those shown in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.
  • the first aspect of the method for raising the temperature of the furnace bottom of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (d).
  • the ironing port 3 is fitted with the diameter of the burner lance 1 as shown in FIG. 2B.
  • the burner lance insertion hole 11 having a large diameter is opened so as to penetrate into the furnace.
  • a known tap opening machine can be used for this opening.
  • the burner lance 1 is installed in the opened burner lance insertion hole 11.
  • the burner lance 1 may be any burner lance 1 as long as it can maintain a flame at its tip.
  • the fireproof material 5 is filled in the gap between the installed burner lance 1 and the outside of the furnace of the ironing port 3.
  • the fireproof material 5 to be filled a stamp material used for repairing the metal outlet 3 is preferable.
  • the fireproof material 5 filled from the outside is heated with a burner or the like to harden it.
  • a heating gas is blown into the furnace from the burner lance 1 to raise the temperature of the furnace bottom.
  • a flammable gas + a combustible gas may be blown from the burner lance 1 and burned to heat the furnace bottom, or a combustible gas or nitrogen may be blown from the burner lance 1.
  • Gas + flammable gas may be blown to burn the coke in the furnace to heat the bottom of the furnace.
  • the tip of Burner Lance 1 gradually melts and damages as the usage time increases. Therefore, the tip position of the burner lance 1 should be installed closer to the center of the furnace than the boundary surface inside the furnace (hereinafter referred to as the opening depth) of the refractory 5 formed of the closing material 6 of the ironing port 3. Is desirable. If the outflow of melt is not confirmed when the burner lance 1 is opened to the opening depth and the tip position of the burner lance 1 can be installed inside the furnace from the opening depth, the refractory material 5 can be blown for a long time. It can be included.
  • 3A to 3E are schematic views for explaining each step of the second aspect of the method for raising the temperature of the furnace bottom of the present invention, respectively.
  • the same reference numerals are given to the same reference numerals as those shown in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.
  • a second aspect of the method for raising the temperature of the furnace bottom of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3E.
  • the outlet 3 is fitted with the diameter of the burner lance 1.
  • a hole 12 having a large diameter is opened so as to penetrate into the furnace.
  • the opening of the hole 12 can be performed by an opening machine.
  • the melt 8 may flow out of the furnace through the hole 12.
  • the melt 8 coming out of the opened hole 12 is solidified to form the closing material 6.
  • the method of solidifying the melt 8 is preferably carried out by blowing water, air, or both to cool the inner part of the hole.
  • the solidified melt 8 is opened with a burner lance insertion hole 11 having a diameter larger than the diameter of the burner lance 1 so as not to penetrate into the furnace. At this time, holes may be drilled at the same time while cooling with water or air to solidify the melt.
  • the burner lance 1 is installed in the opened burner lance insertion hole 11.
  • the fireproof material 5 is filled in the gap between the installed burner lance 1 and the outside of the furnace of the ironing port 3. After that, the melt 8 at the tip of the burner lance is melted by the heat in the furnace and the tip of the burner lance is released into the furnace, and then, for example, fuel gas is blown from the burner lance to burn it.
  • the melt cannot be sufficiently discharged to the outside of the furnace when the wind is closed, or the melt is sucked from the tuyere or the like during the wind break. Is generated and the level of the melt at the bottom of the furnace is rising, the melt flows back into the tap at the time of opening. In such a case, even if the backflowed melt solidifies and then opens again, the melt flows back into the ironing port in the same manner, so that the burner lance cannot be installed. In such a case, by opening again shallower than the opening depth and blowing water or air or both, it is possible to prevent the backflow of melt while temporarily cooling the back of the hole and install a burner lance. Become.
  • the melt once solidified starts to melt again by heat transfer from the inside of the furnace.
  • the flammable gas discharged from the burner lance can be ignited, or the flammable gas can be discharged to raise the temperature inside the furnace.
  • the melt softened by the burner lance is pierced and the tip of the burner lance is positioned in the furnace, and similarly, the inside of the furnace is moved. The temperature can be raised.
  • FIGS. 5 (a) and 5 (b) explain a third aspect of the method for raising the temperature of the furnace bottom of the present invention using the burner lance having the configurations shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), respectively. It is a schematic diagram for. The same reference numerals as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the burner lance 1 shown in FIGS. 4A and 4B has a double pipe structure of an inner pipe 21 and an outer pipe 22 through which gas flows, and covers the ends of the inner pipe 21 and the outer pipe 22. It has a cap 23. Then, when the cap 23 is present as shown in FIG. 4A, the gas blown from the gas introduction port 24 of the inner pipe 21 is discharged from the gas discharge port 25 of the outer pipe 22 without leaking to the outside. On the other hand, when the cap 23 does not exist as shown in FIG. 4B, the gas blown from the gas introduction port 24 of the inner pipe 21 is supplied into the furnace.
  • the burner lance 1 has a function of flowing gas from the inner pipe 21 to the outer pipe 22 to cool the burner lance 1 in the presence of the cap 23, and also due to the flow of gas from the inner pipe 21 to the outer pipe 22. It has a function of stopping cooling, melting and removing the cap 23, and blowing a heating gas into the furnace from the inner pipe 21 of the burner lance 1 to raise the temperature of the furnace bottom.
  • the cap 23 is preferably made of a metal such as cast iron having a melting point of about 1100 ° C. to 1200 ° C. Further, it is preferable that the cap 23 is attached to the outer pipe of the burner lance 1 by welding or screw fixing. Further, to melt the cap 23, the cap 23 is melted by the heat in the furnace, or an oxidizing gas is flowed from the inner pipe 21 to the outer pipe 22, and the cap is heated by the heat generated by the oxidation of the metal constituting the cap. It is preferable to dissolve it. As a method of removing the cap, in addition to the method of melting, for example, a method of breaking by an impact force, a method of removing by a mechanical mechanism, or the like can be adopted. Furthermore, a thermometer 26 is provided in the burner lance 1, and the amount of the cooling gas or the heating gas blown is adjusted while checking the temperature of the thermometer 26.
  • a thermometer 26 is provided in the burner lance 1, and the amount of the cooling gas or the heating gas blown is adjusted while
  • the cooling gas when the burner lance 1 is cooled, the cooling gas is circulated from the inner pipe 21 to the outer pipe 22, but the cooling gas is passed through the outer pipe. Needless to say, it may be distributed from 22 to the inner pipe 21. Further, when the heating gas is blown into the furnace, it is blown from the inner pipe 21, but it goes without saying that it can be blown from the outer pipe 22. Further, if a flow path corresponding to an inner pipe and an outer pipe is provided, a multiple pipe having a triple pipe or more can be used.
  • a flammable gas + a flammable gas may be blown from the burner lance 1 and burned to heat the furnace bottom, or the burner lance 1 may blow the flammable gas.
  • nitrogen gas + flammable gas may be blown in to burn the coke in the furnace or the gas staying in the furnace to heat the bottom of the furnace.
  • FIGS. 5 (a) and 5 (b) are schematic views for explaining each step of the third aspect of the method for raising the temperature of the furnace bottom of the present invention, respectively.
  • the same reference numerals are given to the same reference numerals as those shown in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.
  • a third aspect of the method for raising the temperature of the furnace bottom of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.
  • the burner lance 1 described above is used when carrying out each of the steps of the first aspect and the second aspect described above. That is, in the first aspect and the second aspect, when the burner lance 1 is installed in the burner lance insertion hole 11, and in the gap between the installed burner lance 1 and the outside of the furnace, the fireproof material 5 The burner lance 1 is cooled by flowing a gas from the inner pipe 21 to the outer pipe 22 in the presence of the cap 23.
  • 5 (a) is a schematic view of a state in which the burner lance of FIG. 4 (a) is installed in the state of FIG. 3 (d).
  • FIG. 5B shows a state in which the cap 23 is melted and disappears together with the melt 8 and the heating gas is blown into it. At this time, the burner lance 1 may be advanced along with the melting of the melt 8.
  • the cap 23 is melted by the heat inside the furnace, or an oxidizing gas is flowed from the inner pipe 21 to the outer pipe 22. It is preferable that the cap is melted by heat generated by the oxidation of the cap 23.
  • the cooling gas is circulated from the inner pipe 21 to the outer pipe 22, but the cooling gas is circulated from the outer pipe 22 to the inner pipe 21. Needless to say, it's good.
  • the heating gas is blown into the furnace, it is blown from the inner pipe 21, but it goes without saying that it can be blown from the outer pipe 22.
  • a flammable gas + a flammable gas may be blown from the burner lance 1 and burned to heat the furnace bottom, or the burner lance 1 may blow the flammable gas.
  • nitrogen gas + flammable gas may be blown in to burn the coke in the furnace or the gas staying in the furnace to heat the bottom of the furnace.
  • the tip of the burner lance After installing the burner lance at the ironing port, the tip of the burner lance is exposed to a high temperature of 1200-1500 ° C until the blowing is started. If the time of exposure to high temperature is long, the tip of the burner lance will be melted and gas cannot be blown. In addition, if the melt remains in the furnace, the melt will flow back into the installed burner lance, and gas cannot be blown.
  • the method for raising the temperature of the furnace bottom of the present invention is carried out by a burner lance installed at the ironing port, as an example, the tuyere above the ironing port position and its left and right, a total of three places. It is preferable to close the tuyere with clay.
  • Example 1 When the blast furnace was started up from the closed wind, a burner lance was installed at the ironing port in a situation where no outflow of melt was confirmed after the opening of the ironing port, and the inner wall of the ironing port and the outer surface of the burner lance were installed. A fireproof material for repairing the tap was stamped in the gap between the two. After drying for 15 minutes, the thermomether installed in the burner lance is stable at about 450 ° C even after burning for 3 hours under the conditions of O 2 : 1100NM 3 / h and LNG: 300NM 3 / h. No wear could be confirmed.
  • Example 2 When the blast furnace was started up from the closed wind, after the tap was opened, the melt flowed back into the tap, so the tap was cooled and the melt solidified in the tap, and then again. I made an opening. A burner lance with no cap attached to the tip was installed by opening the tap depth to -50 mm so that the tap did not penetrate into the furnace. After constructing the gap between the inner wall of the metal outlet and the outer surface of the burner lance with a fireproof material, when nitrogen was supplied to the burner lance, the nitrogen did not flow at first and the internal pressure of the burner increased, but after about 3 minutes the internal pressure decreased. It was estimated that the solidified material at the tip of the burner lance had melted. After that, blowing was started under the conditions of O 2 : 1100 NM 3 / h and LNG: 300 NM 3 / h, and the temperature of the furnace bottom could be raised.
  • Example 3 In the method of Example 2, when it takes time to dissolve the solidified product at the tip of the burner lance, the burner lance is exposed to a high temperature for a long time, and the tip of the burner lance is deformed to blow gas. May cause problems. In addition, the life of the burner lance is shortened due to the deformation of the burner lance, and there is a case where only one injection is possible. Therefore, the temperature rise of the furnace bottom by the method described as the third aspect of the present invention was examined.
  • a burner lance having a structure shown in FIG. 4 (a) was installed with an opening to a tap depth of -50 mm and a cast iron cap attached to the tip.
  • compressed air was supplied from the inner pipe of the double-structured burner lance through the outer pipe to cool the burner lance.
  • the blow of the opening machine was used weakly, and the burner lance was pushed all the way to the back of the metal outlet.
  • Burner lance 1 Burner lance 2 Burner fire resistant material 3 Iron port 3a Inner surface 4 Furnace wall 5 Fire resistant material 6 Blocking material 7 Area where filling in blast furnace exists 8 Melt 11 Burner lance insertion hole 12 hole 21 Inner pipe 22 Outer pipe 23 Cap 24 Gas inlet 25 Gas outlet 26 Thermometer

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Abstract

高炉の休風の立ち上げ時などにおいて出銑口に設けたバーナーランスで昇温するに際し、バーナーランスの損傷をなくし、早期に炉熱と操業度とを回復できる炉底の昇温方法およびそれに用いるバーナーランスを提案する。炉底の昇温方法が、出銑口に、バーナーランスの径よりも大きな径を有するバーナーランス挿入孔を炉内まで貫通するように開口する工程と、開口したバーナーランス挿入孔にバーナーランスを設置する工程と、設置したバーナーランスと出銑口の炉外側との間隙部に、耐火物を充填する工程と、バーナーランスから炉内に加熱用ガスを吹き込んで炉底を昇温する工程と、を含む。

Description

炉底の昇温方法およびそれに用いるバーナーランス
　本発明は、高炉の炉底の内容物を昇温したのち送風を開始するために用いる炉底の昇温方法およびそれに用いるバーナーランスに関する。
　高炉は、羽口部から吹き込んだ高温空気及び酸素とコークスおよび微粉炭の反応によって生成した高温還元ガスによって、鉄鉱石の昇温、還元、溶解を行い羽口下部に設置した出銑口から銑鉄とスラグを生産する設備である。高炉の通常操業時においては、炉内の反応熱と羽口からの熱供給がバランスしているため、高炉の安定的な操業が可能である。しかしながら、高炉の操業トラブルや設備トラブル、生産調整に起因して、高炉への送風を止める必要が発生する場合がある。また、高炉の老朽化に伴う補修工事のため、高炉を長時間休風させることが必要となる場合もある。休風中、炉体・炉底からの抜熱、羽口からの空気の吸込み等により、炉内の装入物と溶融物の温度（以下、炉熱とする。）が低下する。
　炉熱が低下すると、スラグの粘性が増大し、羽口レベル以下に設置された出銑口からの溶銑滓の排出が困難となる。そのような状態で送風すると、羽口前で発生した高温ガスによって生成される溶銑とスラグにより、炉下部の溶銑滓（溶銑または溶融スラグまたはそれらの混合物）の液面レベルが上昇する。羽口上部から供給される溶銑滓により、炉底に滞留していた溶銑滓が昇温され、徐々に適切な炉熱レベルまで回復すれば問題無い。しかしながら、炉熱が回復せず溶銑滓の液面レベルが羽口レベルに到達し、羽口を閉塞してしまうと、炉内への熱供給手段が絶たれ炉冷事故に至り、多大な経済的損失をもたらしてしまう。
　炉冷事故に至った場合、高炉への熱供給手段である羽口部から送風しても、生成された溶融物で再度羽口部が閉塞されてしまう問題が発生する。炉冷事故からの回復方法として、従来は、以下のような方法をとっていた。すなわち、まず、休風中に出銑口上の１－２本の羽口以外を耐火物等により閉塞させ、出銑口と閉塞していない羽口から酸素を吹き込む。これにより、出銑口と羽口間の半溶融物を出銑口から排出した後、炉内にできた空間にコークスを充填してから送風を開始する。そして、出銑口と羽口の間を流れる高温ガスによる炉底の昇温と、送風に伴って生成する溶銑滓の円滑な排出のサイクルを確立した後、隣接部の羽口を開口し、徐々に開口羽口本数を増やし通常の操業まで回復させる方法をとってきた。しかしながら、この工程は長くて１－２ヵ月を要する。また、酸素の吹込み等は人力で行うため、安全上のリスクも高い作業となっている。
　休風からの立上げは炉熱が低下しているため、上述した炉冷事故に至るリスクが高い状態である。炉例事故を起こさずに休風などからの立ち上げを行うために、従来は、炉内のコークス比を上げて休風に入り、送風後に直ちに微粉炭を吹き込むことはせず、微粉炭の吹込みが開始できるまでの昇温（熱補償）を行っていた。この方法を用いる場合、溶銑滓の安定的な排出を確認した後、装入コークス比を低減させるため、高炉を休風すると微粉炭に比べ値段の高いコークスの使用比率が上がるため溶銑１ｔ当たりの製造原価が高くなる問題があった。他の方法として、高炉の炉底に設けられた出銑口にバーナーを設置して燃料を燃焼させ、炉底を効率よく昇温し、長時間休風から短時間のうちに立ち上げることができる高炉の送風開始方法と炉底昇温用バーナーが提案されている（特許文献１）。
特開２０１６－３０８３３号公報
　しかし、上記特許文献１のように出銑口に開口した孔にバーナーを設置する場合、休風入り時にしっかりと溶融物を排出しきれず、炉内溶融物がバーナーを設置するために開口した孔に逆流し、バーナーの設置が出来ない問題が生じていた。また、バーナーを設置できたとしても、吹込みに至る前に溶融物がバーナー内に逆流しバーナーの配管を閉塞し、吹込みが出来ない問題も生じていた。
　さらに、バーナー先端部の閉塞を危惧し、酸素を吹き込みながらバーナーを出銑口に挿入すると、炉内コークスと反応した燃焼ガスの一部が炉外方向に逆流し、バーナーを損耗するため、長時間の燃焼が出来ない問題も生じていた。
　本発明の目的は、高炉の休風の立ち上げ時などにおいて出銑口に設けたバーナーや炉底を昇温するための支燃性ガスを吹き込む機能を有するランス（以下、バーナーランスと総称する）で昇温するに際し、バーナーランスの損傷をなくし、早期に炉熱と操業度とを回復できる炉底の昇温方法およびそれに用いるバーナーランスを提案することにある。
　従来技術が抱えている前述の課題を解決し、前記の目的を実現するために鋭意研究した結果、発明者らは、以下に述べる新規な炉底の昇温方法を開発するに到った。即ち、本発明の第１の態様は、高炉の炉底の出銑口に設けたバーナーランスにより炉底を昇温するための炉底の昇温方法において、出銑口に、バーナーランスの径よりも大きな径を有するバーナーランス挿入孔を炉内まで貫通するように開口する工程と、開口したバーナーランス挿入孔にバーナーランスを設置する工程と、設置したバーナーランスと出銑口の炉外側との間隙部に、耐火物を充填する工程と、バーナーランスから炉内に加熱用ガスを吹き込んで炉底を昇温する工程と、を含む、炉底の昇温方法である。
　また、本発明の第２の態様は、高炉の炉底の出銑口に設けたバーナーランスにより炉底を昇温するための炉底の昇温方法において、出銑口に、バーナーランスの径よりも大きな孔を炉内まで貫通するように開口する工程と、開口した孔から出てきた溶融物を固化する工程と、固化した溶融物に、バーナーランスの径よりも大きな径を有するバーナーランス挿入孔を炉内まで貫通しないように開口する工程と、開口したバーナーランス挿入孔にバーナーランスを設置する工程と、設置したバーナーランスと出銑口の炉外側との間隙部に、耐火物を充填する工程と、バーナーランス先端部の固化した溶融物を再び溶融させる工程と、バーナーランスから炉内に加熱用ガスを吹き込んで炉底を昇温する工程と、を含む、炉底の昇温方法である。
　なお、前記の第１の態様および第２の態様のように構成される本発明に係る炉底の昇温方法の第３の態様においては、
（１）前記炉底の昇温方法において、炉底を昇温させるために用いる前記バーナーランスが、気体が流通する内管と外管とを含む重管構造を有し、該重管構造の内管と外管との端部を覆うキャップであって、キャップが存在する場合は内管から吹き込んだ気体が外部に漏れずに外管から排出されるかまたは外管から吹き込んだ気体が外部に漏れずに内管から排出され、キャップが存在しない場合は内管または外管から吹き込んだ気体が内管または外管の端部からバーナーランスの外部に排出される構造を有するキャップを有しており、バーナーランスをバーナーランス挿入孔に設置する際、および、設置したバーナーランスと出銑口の炉外側との間隙部に耐火物を充填する際、キャップを存在させた状態で内管または外管から気体を流してバーナーランスを冷却し、設置したバーナーランスと出銑口の炉外側との間隙部に耐火物を充填させた後に、キャップを除去し、バーナーランスから炉内に加熱用ガスを吹き込んで炉底を昇温すること、
（２）前記炉底の昇温方法において、前記キャップの除去を、炉内の熱でキャップを溶解させるか、または、内管から外管に酸化性のガスを流して、キャップの酸化による発熱でキャップを溶解させて行うこと、
がより好ましい解決手段となるものと考えられる。また、バーナーランスの冷却時のガスは外管から内管に流通させるようにしてもよい。
　さらに、本発明は、前記好ましい解決手段において用いられるバーナーランスであって、気体が流通する内管と外管とを含む重管構造を有し、内管と外管との端部を覆うキャップであって、キャップが存在する場合は内管から吹き込んだ気体が外部に漏れずに外管から排出されるかまたは外管から吹き込んだ気体が外部に漏れずに内管から排出され、キャップが存在しない場合は内管または外管から吹き込んだ気体がバーナーランスの外部に供給される構造を有するキャップを有しており、キャップが、キャップを存在させた状態で内管または外管に気体を流してバーナーランスを冷却する機能を有するとともに、キャップを除去した後、バーナーランスから炉内に加熱用ガスを吹き込んで炉底を昇温する機能を有する、バーナーランスである。また、バーナーランスはガスを外管から内管に流通させる構造であってもよい。
　なお、前記本発明に係るバーナーランスにおいては、
（１）前記キャップは溶接またはネジ固定でバーナーランスの外管に取付けられていること、
（２）前記キャップの除去を、炉内の熱でキャップを溶解させるか、または、内管または外管から酸化性のガスを流して、キャップの酸化による発熱でキャップを溶解させて行うこと、
がより好ましい解決手段となるものと考えられる。
　本発明の炉底の昇温方法によれば、バーナーランスと出銑口の炉外側との間隙部に耐火物を充填することで、高炉の休風の立ち上げ時などにおいて出銑口に設けたバーナーランスで昇温するに際し、バーナーランスを損傷することなく、送風開始直前に多様な状況下でもバーナーランスを設置することができる。そして、支燃性ガスと可燃性ガス若しくは不活性ガスもしくは支燃性ガスをバーナーランスから吹き込むことで、早期の炉熱と操業度の回復を可能とすることができる。また、吹込み時の吹き戻しガスがなくなるため、安全で安心な炉底の昇温が可能である。さらに、バーナーランス運用の確実性が増すことで、炉内に装入するコークス比を下げる運用が可能となり、溶銑原価の低減にも寄与することができる。
本発明の炉底の昇温方法における、バーナーランス外面と出銑口の炉外側内壁との間隙部に形成した耐火物の一例を説明するための模式図である。 （ａ）～（ｄ）は、それぞれ、本発明の炉底の昇温方法の第１の態様の各工程を説明するための模式図である。 （ａ）～（ｅ）は、それぞれ、本発明の炉底の昇温方法の第２の態様の各工程を説明するための模式図である。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の炉底の昇温方法を実施するのに用いるバーナーランスの一例の構成を説明するための模式図である。 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図４（ａ）、（ｂ）に示す構成のバーナーランスを使用する本発明の炉底の昇温方法の第３の態様を説明するための模式図である。
　以下、本発明の炉底の昇温方法について説明する。
　図１は、本発明の炉底の昇温方法における、バーナーランス外面と出銑口の炉外側内壁との間隙部に形成した耐火物の一例を説明するための模式図である。本発明において高炉の炉底とは高炉の羽口高さよりも下の部分を指し、炉底部には溶銑やスラグを排出するための出銑口が設けられている。図１に示す例において、１はバーナーランス、２はバーナーランス１の外面に施工したバーナー耐火物である。また、３は炉壁４の炉底に設けられた出銑口、５はバーナーランス１と出銑口３の内面３ａとの間の間隙部に形成した耐火物である。さらに、６は出銑口３を塞ぐ閉塞材、７は閉塞材６より炉内側の溶融物を含む高炉内充填物が存在する領域である。なお、高炉の形状にもよるが、一例として、出銑口３の内面３ａとバーナーランス１の外面との隙間に形成した耐火物５の層の厚さは、バーナーランス１の軸方向に５０ｍｍ以上とすることが好ましい。
　本発明の炉底の昇温方法では、バーナーランス１と出銑口３の内面３ａとの間の間隙部に耐火物５を設けることで、高炉の休風の立ち上げ時などにおいて出銑口３に設けたバーナーランス１で昇温するに際し、バーナーランス１の損傷をなくし、早期に炉熱と操業度とを回復することができる炉底の昇温方法を得ることができる。
　以下、本発明の炉底の昇温方法の具体的な構成を、本発明の第１の態様、本発明の第２の態様、本発明で用いるバーナーランスの構成およびそれを用いた本発明の第３の態様の順に、説明する。
＜本発明の炉底の昇温方法の第１の態様＞
　図２（ａ）～（ｄ）は、それぞれ、本発明の炉底の昇温方法の第１の態様の各工程を説明するための模式図である。図２（ａ）～（ｄ）に示す例において、図１に示す符号と同一の符号には同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、図２（ａ）～（ｄ）に従って、本発明の炉底の昇温方法の第１の態様を説明する。
　まず、図２（ａ）に示すように、出銑口３が閉塞材６で閉塞されている状態で、図２（ｂ）に示すように、出銑口３に、バーナーランス１の径よりも大きな径を有するバーナーランス挿入孔１１を炉内まで貫通するように開口する。この開口には、公知の出銑口開口機を用いることができる。次に、図２（ｃ）に示すように、開口したバーナーランス挿入孔１１にバーナーランス１を設置する。この時、バーナーランス１は、その先端に火炎が維持できるようなものであればどんなものでもよい。最後に、図２（ｄ）に示すように、設置したバーナーランス１と出銑口３の炉外側との間隙部に、耐火物５を充填する。
　充填する耐火物５の例としては、出銑口３の補修に使うようなスタンプ材がよい。充填後に外部から充填した耐火物５をバーナー等で加熱して固める。そして、バーナーランス１から炉内に加熱用ガスを吹き込んで炉底を昇温する。加熱用ガスの吹込み方法としては、バーナーランス１から可燃性ガス＋支燃性ガスを吹き込んで燃焼させて炉底を加熱してもよいし、または、バーナーランス１から支燃性ガスや窒素ガス＋支燃性ガスを吹込み、炉内のコークスを燃焼させて炉底を加熱してもよい。
　バーナーランス１の先端は、使用時間が長くなるに従い、少しずつであるが溶損していく。したがって、バーナーランス１の先端位置は、出銑口３の閉塞材６で形成された耐火物５の炉内境界面（以下、開口深度とする。）よりも炉中心に近い位置に設置することが望ましい。開口深度まで開口した際に、溶融物の流出等が確認されず、バーナーランス１の先端位置が開口深度より炉内側に設置できる場合は、耐火物５の施工を実施するだけで長時間の吹込みが可能である。
＜本発明の炉底の昇温方法の第２の態様＞
　図３（ａ）～（ｅ）は、それぞれ、本発明の炉底の昇温方法の第２の態様の各工程を説明するための模式図である。図３（ａ）～（ｅ）に示す例において、図１に示す符号と同一の符号には同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、図３（ａ）～（ｅ）に従って、本発明の炉底の昇温方法の第２の態様を説明する。
　まず、図３（ａ）に示すように、出銑口３が閉塞材６で閉塞されている状態で、図３（ｂ）に示すように、出銑口３に、バーナーランス１の径よりも大きな径を有する孔１２を炉内まで貫通するように開口する。孔１２の開口は開口機で行うことができる。その際、図３（ｂ）に示すように、孔１２が高炉内充填物が存在する領域７まで届くと、溶融物８が孔１２を介して炉外に流出することがある。その場合、図３（ｃ）に示すように、開口した孔１２から出てきた溶融物８を固化して閉塞材６とする。溶融物８を固化する方法は、水若しくは、空気またはその両方を吹き込むことで、孔の奥を冷却して行うことが好ましい。次に、図３（ｄ）に示すように、固化した溶融物８に、バーナーランス１の径よりも大きな径を有するバーナーランス挿入孔１１を炉内まで貫通しないように開口する。この際、水または空気で冷却して溶融物を固化させながら同時に穴明けを行ってもよい。次に、図３（ｅ）に示すように、開口したバーナーランス挿入孔１１にバーナーランス１を設置する。最後に、図３（ｅ）に示すように、設置したバーナーランス１と出銑口３の炉外側との間隙部に、耐火物５を充填する。その後、バーナーランス先端部の溶融物８が炉内の熱で溶融してバーナーランス先端が炉内に解放された後、バーナーランスから例えば燃料ガスを吹込んで燃焼させる。
　上述した第２の態様においては、休風に入る際に十分に溶融物を炉外に排出できなかった場合や、休風中の羽口部等からの空気吸込みにより、休風中に溶融物が生成してしまい炉底の溶融物レベルが上昇している時は、開口時に溶融物が出銑口内に逆流する。このような時には、逆流した溶融物が固化した後に再度開口しても同じように溶融物が出銑口内に逆流するため、バーナーランスの設置が出来ない状態になる。この様な時は、再度開口深度より浅く開口し、水若しくは空気またはその両方を吹き込むことで、一時的に孔の奥を冷却しながら溶融物の逆流を防止し、バーナーランスの設置が可能となる。この状況では、バーナーランスを設置した後、溶融物の冷却を停止または緩和すれば、一旦固化した溶融物は炉内からの伝熱で再び溶融し始める。バーナーランス先端部付近の固化物が溶融したところでバーナーランスから吐出する可燃性ガスに着火し、あるいは支燃性ガスを吐出し、炉内を昇温することができる。あるいは、固化した溶融物が再び溶融する前に軟化した状態で、バーナーランスを前進させることで、バーナーランスによって軟化した溶融物を突き破りバーナーランスの先端を炉内に位置させ、同様に炉内を昇温させることができる。
＜本発明で用いるバーナーランスの構成およびそれを用いた本発明の第３の態様＞
　図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の炉底の昇温方法を実施するのに用いるバーナーランスの一例の構成を説明するための模式図である。また、図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図４（ａ）、（ｂ）に示す構成のバーナーランスを使用する本発明の炉底の昇温方法の第３の態様を説明するための模式図である。図１に示す符号と同一の符号には同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、図４（ａ）、（ｂ）に従って、本発明で用いるバーナーランスの構成を説明し、その後、図５（ａ）、（ｂ）に従って、本発明の炉底の昇温方法の第３の態様を説明する。
　図４（ａ）、（ｂ）に示すバーナーランス１は、気体が流通する内管２１と外管２２との２重管構造を有するとともに、内管２１と外管２２との端部を覆うキャップ２３を有している。そして、図４（ａ）に示すようにキャップ２３が存在する場合は、内管２１の気体導入口２４から吹き込んだ気体が外部に漏れずに外管２２の気体排出口２５から排出される。一方、図４（ｂ）に示すようにキャップ２３が存在しない場合は、内管２１の気体導入口２４から吹き込んだ気体が炉内に供給される。そのため、バーナーランス１は、キャップ２３を存在させた状態で内管２１から外管２２に気体を流してバーナーランス１を冷却する機能を有するとともに、内管２１から外管２２の気体の流通による冷却を止めるとともにキャップ２３を溶解させて除去し、バーナーランス１の内管２１から炉内に加熱用ガスを吹き込んで炉底を昇温する機能を有する。
　本例において、キャップ２３は、融点が１１００℃～１２００℃程度の鋳鉄などの金属から構成することが好ましい。また、キャップ２３は溶接またはネジ固定でバーナーランス１の外管に取付けられていることが好ましい。さらに、キャップ２３の溶解を、炉内の熱でキャップ２３を溶解させるか、または、内管２１から外管２２に酸化性のガスを流して、キャップを構成する金属の酸化による発熱でキャップを溶解させて行うことが好ましい。キャップを除去する方法としては、溶解させる方法の他にも、例えば、衝撃力により破壊する方法や機械的な機構により除去する方法等も採用することができる。さらにまた、バーナーランス１には温度計２６を設け、温度計２６の温度を確認しながら、冷却用ガスまたは加熱用ガスの吹込み量を調整する。
　なお、図４（ａ）、（ｂ）に示す例では、バーナーランス１を冷却する際、冷却用の気体を内管２１から外管２２に流通させているが、冷却用の気体を外管２２から内管２１に流通させてもよいことはいうまでもない。また、炉内に加熱用ガスを吹き込む場合、内管２１から吹込んでいるが、外管２２から吹込むことができることはいうまでもない。また、内管と外管に相当する流路を備えていれば、３重管以上の多重管を用いることもできる。さらに、加熱用ガスの吹込み方法としては、バーナーランス１から可燃性ガス＋支燃性ガスを吹き込んで燃焼させて炉底を加熱してもよいし、または、バーナーランス１から支燃性ガスまたは窒素ガス＋支燃性ガスを吹込み、炉内のコークスや炉内に滞留するガスを燃焼させて炉底を加熱してもよい。
　図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の炉底の昇温方法の第３の態様の各工程を説明するための模式図である。図５（ａ）、（ｂ）に示す例において、図１に示す符号と同一の符号には同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、図５（ａ）、（ｂ）に従って、本発明の炉底の昇温方法の第３の態様を説明する。
　本発明の炉底の昇温方法の第３の態様では、上述した第１の態様および第２の態様の各工程を実施する際、上述したバーナーランス１を利用する。すなわち、第１の態様および第２の態様において、バーナーランス１をバーナーランス挿入孔１１に設置する際、および、設置したバーナーランス１と出銑口３の炉外側との間隙部に耐火物５を充填する際、キャップ２３を存在させた状態で内管２１から外管２２に気体を流してバーナーランス１を冷却する。図５（ａ）は、図３の（ｄ）の状態に図４（ａ）のバーナーランスを設置した状態の模式図である。また、設置したバーナーランス１と出銑口３の炉外側との間隙部に耐火物５を充填させた後に、内管２１から外管２２の気体の流通による冷却を止めるとともにキャップ２３を溶解させ、バーナーランス１の内管２１から炉内に加熱用ガスを吹き込んで炉底を昇温する。図５（ｂ）は溶融物８とともにキャップ２３が溶解して消失し、加熱用ガスを吹込んでいる状態を示す。この時、溶融物８の溶融とともにバーナーランス１を前進させてもよい。
　上述した第３の態様に係る炉底の昇温方法において、キャップ２３の溶解を、炉内の熱でキャップ２３を溶解させるか、または、内管２１から外管２２に酸化性のガスを流して、キャップ２３の酸化による発熱でキャップを溶解させて行うこと、が好ましい。また、本例においても、バーナーランス１を冷却する際、冷却用の気体を内管２１から外管２２に流通させているが、冷却用の気体を外管２２から内管２１に流通させてもよいことはいうまでもない。さらに、炉内に加熱用ガスを吹き込む場合、内管２１から吹込んでいるが、外管２２から吹込むことができることはいうまでもない。さらに、加熱用ガスの吹込み方法としては、バーナーランス１から可燃性ガス＋支燃性ガスを吹き込んで燃焼させて炉底を加熱してもよいし、または、バーナーランス１から支燃性ガスまたは窒素ガス＋支燃性ガスを吹込み、炉内のコークスや炉内に滞留するガスを燃焼させて炉底を加熱してもよい。
　バーナーランスを出銑口に設置したのち、吹込みを開始するまで、バーナーランスの先端は１２００～１５００℃の高温にさらされる。高温にさらされる時間が長くなるとバーナーランスの先端が溶損し、ガスの吹込みが出来なくなる。また、炉内に溶融物が残っていた場合は、設置したバーナーランスの内部に溶融物が逆流し、ガス吹込みが出来なくなる。キャップ２３を有しないバーナーランスを用いて溶融物が逆流してくる条件で炉底を加熱しようとする場合に溶融物による閉塞を危惧し、ガスを吹き込みながらバーナーランスの設置を行うと、出銑口から吹き戻すガスの熱でバーナーランスが溶損するため、バーナーランスの寿命を短くする。また、高温物の飛散を伴うため、安全上も好ましくない。以上のような状況のもとで、図４（ａ）、（ｂ）に示す構造のバーナーランス１を用い、図５（ａ）、（ｂ）に示すように本発明の炉底の昇温方法の第３の態様を実施することが好ましい。
　なお、上述したように本発明の炉底の昇温方法を出銑口に設置したバーナーランスにより実行する場合、一例として、出銑口位置の上方の羽口とその左右、合計３か所の羽口を粘土で閉塞させておくことが好ましい。
　次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成しうる限りにおいて、種々の条件を採用しうるものである。
（比較例１）
　高炉の休風からの立ち上げの際に、出銑口の開口後、溶融物の流出が確認されなかった状況で、出銑口にバーナーランスを設置し、バーナーランスと出銑口の炉外側との間隙部に耐火物を充填せずに、二重管構造のバーナーランスの内管にＯ２：１３０ＮＭ３／ｈのガスを流すとともに、内管と外管との間隙にＬＮＧ：５５ＮＭ３／ｈのガスを流し、尖端を点火させたままの状態でバーナーランスを挿入したところ、火炎の一部が炉内へ入らず炉外に吹き戻してきた。バーナーランスに設置した温度計のバーナーランス先端２本の熱電対が断線したため、吹込みを中断した。
（実施例１）
　高炉の休風からの立ち上げの際に、出銑口の開口後、溶融物の流出が確認されなかった状況で、出銑口にバーナーランスを設置し、出銑口内壁とバーナーランス外面との間隙に出銑口補修用の耐火物をスタンプ施工した。１５分の乾燥後、Ｏ２：１１００ＮＭ３／ｈ、ＬＮＧ：３００ＮＭ３／ｈの条件で３ｈ燃焼後もバーナーランスに設置した温度計は４５０℃程度で安定しており、燃焼中のバーナーランスの損耗は確認できなかった。
（比較例２）
　高炉の休風からの立ち上げの際に、出銑口の開口後、溶融物が出銑口内に逆流してきたため、炉底加熱用のバーナーランスを設置できなかった。出銑口を冷却し、溶融物が出銑口内で固まった状況で、再度開口を行ったが開口後、再び溶融物が逆流してきたため、炉底加熱用のバーナーランスの設置を断念せざるをえなかった。
（実施例２）
　高炉の休風からの立ち上げの際に、出銑口の開口後、溶融物が出銑口内に逆流してきたため、出銑口を冷却し、溶融物が出銑口内で固まった状況で、再度開口を行った。出銑口が炉内まで貫通しないように出銑口深度－５０ｍｍまで開口し、先端にキャップを取り付けていないバーナーランスを設置した。出銑口内壁とバーナーランス外面の間隙を耐火物で施工した後、バーナーランスに窒素を供給したところ、当初は窒素が流れずバーナーの内圧が上昇したが、約３分後に内圧が低下してバーナーランスの先端部の固化物が溶解したことが推定できた。その後、Ｏ２：１１００ＮＭ３／ｈ、ＬＮＧ：３００ＮＭ３／ｈの条件で吹込みを開始し炉底を昇温できた。
（実施例３）
　しかし、実施例２の方法では、バーナーランス先端部の固化物の溶解までに時間がかかる場合には、バーナーランスが高温にさらされる時間が長くなり、バーナーランス先端が変形してガスの吹込みに支障が発生することがある。また、バーナーランスの変形によりバーナーランスの寿命が短くなり、１回の吹込みしかできない場合があった。そこで、本発明の第３の態様として述べた方法による炉底の昇温を検討した。
　高炉の休風からの立ち上げの際に、出銑口の開口後、溶融物が出銑口内に逆流してきたため、出銑口を冷却し、溶融物が出銑口内で固まった状況で、再度開口を行った。出銑口深度－５０ｍｍまで開口し、先端に鋳鉄製キャップを取り付けた図４（ａ）に示す構造のバーナーランスを設置した。設置の際には二重構造のバーナーランスの内管から外管を通して圧縮エアを供給してバーナーランスを冷却した。挿入時には、開口機の打撃を弱く使用し、出銑口奥までバーナーランスを押し込んだ。バーナーランスの冷却を継続しながら、間欠的に開口機による弱い打撃を加えたところ、約１５分後に出銑口内で固化した溶融物が再溶解し、バーナーランス先端を出銑口深度近傍まで挿入することができた。その位置で、バーナーランスの冷却ガスを停止しバーナーランス内を密閉状態として内管からＯ２で加圧し、バーナーランス内の圧力の観測を行ったところ、約５分後に、内圧が急激に変化して高炉の内圧と等しい値となった。この時点で、バーナーランス先端部のキャップが溶解消失したと判断できた。ただちに外管からのＬＮＧ吹込みを開始し、Ｏ２：１１００ＮＭ３／ｈ、ＬＮＧ：３００ＮＭ３／ｈの条件で燃焼を継続できることを確認した。この方法によれば、出銑口の状態によらず安定した燃焼が可能となり、また、バーナーランスの変形もなく、複数回の吹込みを行えるようになった。
　本発明に係る炉底の昇温方法およびそれに用いるバーナーランスによれば、高炉の休風の立ち上げ時などにおいて出銑口に設けたバーナーランスで昇温するに際し、バーナーランスの損傷をなくし、早期に炉熱と操業度とを回復することができるため、高炉以外の様々の竪型溶解炉においても炉底の昇温方法を提供できる。
　１　バーナーランス
　２　バーナー耐火物
　３　出銑口
　３ａ　内面
　４　炉壁
　５　耐火物
　６　閉塞材
　７　高炉内充填物が存在する領域
　８　溶融物
　１１　バーナーランス挿入孔
　１２　孔
　２１　内管
　２２　外管
　２３　キャップ
　２４　気体導入口
　２５　気体排出口
　２６　温度計

Claims (7)

  1. 　高炉の炉底の出銑口に設けたバーナーランスにより炉底を昇温するための炉底の昇温方法において、出銑口に、バーナーランスの径よりも大きな径を有するバーナーランス挿入孔を炉内まで貫通するように開口する工程と、開口したバーナーランス挿入孔にバーナーランスを設置する工程と、設置したバーナーランスと出銑口の炉外側との間隙部に、耐火物を充填する工程と、バーナーランスから炉内に加熱用ガスを吹き込んで炉底を昇温する工程と、を含む、炉底の昇温方法。
  2. 　高炉の炉底の出銑口に設けたバーナーランスにより炉底を昇温するための炉底の昇温方法において、出銑口に、バーナーランスの径よりも大きな孔を炉内まで貫通するように開口する工程と、開口した孔から出てきた溶融物を固化する工程と、固化した溶融物に、バーナーランスの径よりも大きな径を有するバーナーランス挿入孔を炉内まで貫通しないように開口する工程と、開口したバーナーランス挿入孔にバーナーランスを設置する工程と、設置したバーナーランスと出銑口の炉外側との間隙部に、耐火物を充填する工程と、バーナーランス先端部の固化した溶融物を再び溶融させる工程と、バーナーランスから炉内に加熱用ガスを吹き込んで炉底を昇温する工程と、を含む、炉底の昇温方法。
  3. 　請求項１または請求項２の炉底の昇温方法において、
    　炉底を昇温させるために用いる前記バーナーランスが、気体が流通する内管と外管とを含む重管構造を有し、該重管構造の内管と外管との端部を覆うキャップであって、キャップが存在する場合は内管から吹き込んだ気体が外部に漏れずに外管から排出されるかまたは外管から吹き込んだ気体が外部に漏れずに内管から排出され、キャップが存在しない場合は内管または外管から吹き込んだ気体が内管または外管の端部からバーナーランスの外部に排出される構造を有するキャップを有しており、
    　バーナーランスをバーナーランス挿入孔に設置する際、および、設置したバーナーランスと出銑口の炉外側との間隙部に耐火物を充填する際、キャップを存在させた状態で内管または外管から気体を流してバーナーランスを冷却し、
    　設置したバーナーランスと出銑口の炉外側との間隙部に耐火物を充填させた後に、キャップを除去し、バーナーランスから炉内に加熱用ガスを吹き込んで炉底を昇温する。
  4. 　請求項３に記載の炉底の昇温方法において、前記キャップの除去を、炉内の熱でキャップを溶解させるか、または、内管または外管から酸化性のガスを流して、キャップの酸化による発熱でキャップを溶解させて行う。
  5. 　請求項３または４に記載の炉底の昇温方法で用いるバーナーランスであって、
    　気体が流通する内管と外管とを含む重管構造を有し、
    　内管と外管との端部を覆うキャップであって、キャップが存在する場合は内管から吹き込んだ気体が外部に漏れずに外管から排出されるかまたは外管から吹き込んだ気体が外部に漏れずに内管から排出され、キャップが存在しない場合は内管または外管から吹き込んだ気体がバーナーランスの外部に供給される構造を有するキャップを有しており、
    　キャップが、キャップを存在させた状態で内管または外管に気体を流してバーナーランスを冷却する機能を有するとともに、キャップを除去した後、バーナーランスから炉内に加熱用ガスを吹き込んで炉底を昇温する機能を有する、バーナーランス。
  6. 　請求項５に記載のバーナーランスにおいて、前記キャップは溶接またはネジ固定でバーナーランスの外管に取付けられている。
  7. 　請求項５または６に記載のバーナーランスにおいて、前記キャップの除去を、炉内の熱でキャップを溶解させるか、または、内管または外管から酸化性のガスを流して、キャップの酸化による発熱でキャップを溶解させて行う。
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