JPH08143917A - 高炉の操業方法 - Google Patents

高炉の操業方法

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JPH08143917A
JPH08143917A JP28779194A JP28779194A JPH08143917A JP H08143917 A JPH08143917 A JP H08143917A JP 28779194 A JP28779194 A JP 28779194A JP 28779194 A JP28779194 A JP 28779194A JP H08143917 A JPH08143917 A JP H08143917A
Authority
JP
Japan
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blast furnace
hot metal
furnace
thermometers
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP28779194A
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English (en)
Inventor
Takuo Eto
卓穂 江渡
Yoshiaki Hara
義明 原
Kanji Takeda
幹治 武田
Hiroshi Itaya
宏 板谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目 的】 出銑口偏差が発生する原因に着目し、シャ
フト部の付着物の脱落が発生しても、その時の高炉操業
状態の判定方法とその情報に基づく速やかな出銑口偏差
の解消を可能とする高炉の操業方法の提供。 【構 成】 高炉のシャフト部に設置した複数の温度計
により、シャフト部の付着物の脱落を検知するとともに
高炉の炉底部に設置した複数の温度計により、隣接する
温度計で測定される温度間の相関をとり、脱落の大きさ
を判定し、かつ炉床内での溶銑の流動不良部を検知し、
溶銑の流動不良部に対応する炉頂の原料装入領域の鉱石
量に対するコークス量の比率を下げ、溶銑の流動不良部
の温度を上げ、溶銑の流動不良を解消する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高炉の操業方法に係わ
り、詳しくは高炉シャフト部の付着物の脱落に伴う炉床
内での溶銑の流動不良部を検知する高炉の操業状態の判
定方法であり、その情報に基づき溶銑の流動不良を解消
する高炉の操業方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は、一般的な高炉の概略断面図を示
すもので、ホッパ11、センタリングチューブ10、旋
回シュート9等からなる原料装入装置、炉体を構成する
鉄皮8には熱風12を吹込む羽口5および出銑口6等が
設けてあり、炉内には融着帯4、炉芯3、スラグ層2や
溶銑層1等が形成されている。
【0003】ところで、高炉操業中に高炉シャフト部炉
壁の付着物の脱落が起こることがあるが、この脱落によ
り炉下部に未溶融、未還元の鉱石が巻き込まれ、所謂、
高炉の冷え込み事故につながることがままあった。そこ
で、このような場合、高炉シャフト部の温度変化で付着
物の脱落を判断し、まず減風、減荷等の緊急アクション
がとられ、その後は、溶銑温度の変化を見ながら操業を
元に戻していた。
【0004】また、高炉では通常複数の出銑口で交互に
出銑を行っている。脱落が生じた時、一方の出銑口では
スラグが多く、他方では溶銑のみが出銑されたり、また
は溶銑成分、溶銑温度が出銑口毎に大きく異なる、所
謂、出銑口偏差が生じることがある。従来このような高
炉炉床部の出銑口偏差を解消する方法として、炉頂装入
原料の鉱石量に対するコークス量の比率(鉱石量/コー
クス量)を下げる方法が、特公昭61-201711 号公報に開
示されている。すなわち、この方法は、炉頂全面に亘っ
て装入原料の鉱石量に対するコークス量の比率を下げ、
燃料比を上げることにより熱をつけて出銑口偏差を解消
していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、炉頂全
面に亘って装入原料の鉱石量に対するコークス量の比率
を下げることは、炉内のガス流パターンの変化を伴わな
いので、効果が現れるのに時間がかかることと、その間
は生産量が減少するという欠点があった。また、全装入
原料の鉱石量に対するコークス量の比率を下げること
は、炉全体の熱量を上げる結果となり、溶銑中のSiや
燃料比の上昇に問題があった。
【0006】本発明は、従来技術の現状に鑑み、出銑口
偏差が発生する原因に着目し、シャフト部の付着物の脱
落が発生しても、その時の高炉操業状態の判定方法とそ
の情報に基づく速やかな出銑口偏差の解消を可能とする
高炉の操業方法を提供することを目的とするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、高炉のシャフ
ト部に設置した複数の温度計により、シャフト部の付着
物の脱落を検知するとともに高炉の炉底部に設置した複
数の温度計により、隣接する温度計で測定される温度間
の相関をとり、脱落の大きさを判定し、かつ炉床内での
溶銑の流動不良部を検知することを特徴とする高炉の操
業方法であり、また、本発明は、高炉のシャフト部に設
置した複数の温度計により、シャフト部の付着物の脱落
を検知するとともに高炉の炉底部に設置した複数の温度
計により、隣接する温度計で測定される温度間の相関を
とり、脱落の大きさを判定し、かつ炉床内での溶銑の流
動不良部を検知し、溶銑の流動不良部に対応する炉頂の
原料装入領域の鉱石量に対するコークス量の比率を下
げ、溶銑の流動不良部の温度を上げ、溶銑の流動不良を
解消することを特徴とする高炉の操業方法である。
【0008】
【作用】本発明者らは、高炉のシャフト部に設置した複
数の温度計により、シャフト部の付着物の脱落を検知す
るとともに高炉の炉底部に複数の温度計を設置し、隣接
する位置の温度計で測定される温度間の相関をとること
により、シャフト部の付着物の脱落に伴う炉床内での溶
銑の流動不良部を直ちに検知できることを見い出した。
そして、この炉床内での溶銑の流動不良部の発生が出銑
口偏差の主原因であることをつきとめた。
【0009】因みに、CAMP−ISIJ Vol.2
(1989)P91には、「高炉炉床湯溜り部の充填構
造」と題し、残銑抜きをせずに吹止めた高炉の炉体解体
調査の結果が報告されている。これによると、炉床コー
クス充填層下面の出銑口、炉底面間に晶出グラファイト
を中心とする溶銑・グラファイト・コークスの混合層が
存在し、混在する溶銑の割合から求めた空隙率は約0.
3で、この混合層が溶銑の難透過層(以下、低透過層と
称す。)、すなわち溶銑の流動不良部として作用するこ
とが示唆されている。
【0010】本発明では、高炉のシャフト部に設置した
複数の温度計により、シャフト部の付着物の脱落を検知
するとともに高炉の炉底部に複数の温度計を設置し、隣
接する温度計で測定される温度間の相関をとるので、シ
ャフト部の付着物の脱落に伴う炉床内の冷え込みが最悪
になる前に、直ちにこの低透過層の存在する位置を特定
することができる。そして、特定後、低透過層に対応す
る炉頂部の位置の鉱石量に対するコークス量の比率を下
げ、該低透過層の存在する位置に流下する溶銑やスラグ
を高温にすることにより、その領域の難溶解性物質を溶
解できるため速やかに出銑口偏差が解消できる。
【0011】また、本発明においては、高炉炉頂部全体
の鉱石量に対するコークス量の比率を下げないので、鉱
石量に対するコークス量の比率を下げた所の炉内のガス
流パターンのみが変化し、効果が現れるのが速く、また
その間、大きく生産量が減少するこもなく、炉全体の熱
量を上げることもないので、溶銑中のSiや燃料比が特
に問題になるほど上昇することもない。
【0012】低透過層の存在する位置を特定するため、
隣接する位置の温度計で測定される温度間の相関は、通
常その相関係数を算出することにより容易に求められ
る。図1は、出銑口6−1、6−2、6−3、6−4を
4本有する高炉の炉底部に複数の温度計13を位置A、
B、C等の13箇所に設置した例を示す説明図である。
【0013】ここで、例えば、隣接する位置A、Bの温
度計で測定される温度間の相関係数RAB(τ)は次式で
求められる。
【0014】
【数1】
【0015】ただし、τ:遅れ時間、 A(t):時刻tにおける位置Aの温度、 B(t):時刻tにおける位置Bの温度、 T:時間区間 である。
【0016】図7は、高炉のシャフト下部煉瓦に付着し
ている付着物7が炉床部に脱落し、低透過層14を形成
した状態を示す模式図である。また、図2はこの時のシ
ャフト下部の温度変化を示す測定図である。また、図3
は付着物7が炉床部に脱落後の高炉の炉底部の隣接する
位置の温度計で測定される温度間の相関係数を算出した
値を示す測定図である。
【0017】これから、付着物7の脱落は、出銑口6−
3近傍の斜線部Xに低透過層14を形成し、溶銑の流動
不良部が生じていることが判る。一般に溶銑の流れが順
調ならば、隣接する位置の温度計で測定される温度間の
相関係数は大きい。しかし、溶銑の流れが不順で遮断さ
れていると溶銑と煉瓦間の熱伝達係数が大幅に低下する
ため相関係数が小さくなる。つまり、温度の相関係数を
とることにより、炉床内での溶銑の流動不良部を検知、
特定することができる。
【0018】炉床内での溶銑の流動不良部を特定した段
階で、溶銑の流動不良部に対応する炉頂の原料装入領域
の鉱石量に対するコークス量の比率を下げる。具体的に
は、その他の部分の鉱石量とコークス量の比率は従前通
りとし、溶銑の流動不良部に対応する炉頂の原料装入領
域の鉱石とコークスの比率のみを下げる。すなわち、こ
の部分のコークス層の厚みを大きく、鉱石層の厚みを小
さくするように原料装入を行う。
【0019】
【実施例】本発明を内容積4500m3、羽口数40本、
出銑口4本の高炉で実施した。操業条件は、出銑比1.
5t/dm3、送風量6000Nm3/min、送風湿分4
0g/Nm3、燃料比540kg/t−pである。実施前
の装入原料の鉱石とコークスの比率は3.2であった。
シャフト部のある箇所の温度が50℃から100℃に変
化し脱落が認められた。実施前のある時点での炉底部の
温度計で測定された温度間の相関係数を求めたところ、
図4に示す結果を得た。これより、出銑口6−3近傍の
右下がり斜線部Xに流動不良部が存在していることが推
定され、その付近での炉底温度が低下傾向にあった。そ
こで、流動不良部に対応する炉頂の原料装入領域の鉱石
とコークスの比率のみを2.8に下げ、その他の部分の
鉱石とコークスの比率は従前通り3.2に保持した。
【0020】その結果、約7日後の炉底部温度の相関係
数を求めたところ、図5に示す結果を得た。また、図6
は本発明実施前後における各出銑口でのスラグ比を求め
たものであり、流動不良部Xが存在している近傍の出銑
口6−3のスラグ比が約800kg/t−pから400
kg/t−pに回復しており、図4から図5への相関係
数の変化を裏付けている。なお、本発明実施前後におけ
る生産量および溶銑中のSi濃度の変動は小さかった。
【0021】また、ほぼ同じような状況で従来のように
炉頂全体の鉱石とコークスの比率を2.8に下げたとこ
ろ、スラグ比の経時変化は図6の点線のようになり、ま
た流動不良部の解消には10日以上を要し、生産量は2
0%ダウンし、Si濃度は0.2%から0.6%に変動
した。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、シャフト部の付着物の
脱落が発生しても、シャフト部の付着物の脱落を検知す
るとともに高炉の炉底部に複数の温度計を設置し、隣接
する位置の温度計で測定される温度間の相関をとること
により、炉床内の溶銑の流動不良部を速やかに検知でき
るので、その部分に対応する炉頂部の鉱石とコークスの
比率のみを下げることにより、速やかに溶銑の流動不良
部を解消でき、出銑口偏差を迅速に解消させることが可
能になった。
【0023】また、アクションが集中的に速くとれるの
で、炉床部が冷え込み数ヶ月も出銑できないという大き
な事故の発生を未然に防ぐことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】高炉の炉底部に設置した複数の温度計13の位
置を示す説明図である。
【図2】高炉シャフト下部煉瓦の温度の経時変化を測定
したグラフである。
【図3】高炉シャフト部付着物脱落後の炉底部の全ての
温度計設置位置での相関係数を示した測定図である。
【図4】本発明実施前の炉底部の全ての温度計設置位置
での相関係数を示した測定図である。
【図5】本発明実施後の炉底部の全ての温度計設置位置
での相関係数を示した測定図である。
【図6】本発明実施前後における各出銑口でのスラグ比
の経時変化を求めた測定図である。
【図7】高炉のシャフト下部煉瓦に付着している付着物
7が炉床部に脱落し、低透過層14を形成した状態を示
す模式図である。
【図8】一般的な高炉の概略断面図である。
【符号の説明】
1 溶銑層 2 スラグ層 3 炉芯 4 融着帯 5 羽口 6 出銑口 7 付着物 8 鉄皮 9 旋回シュート 10 センタリングチューブ 11 ホッパ 12 熱風 13 温度計 14 低透過層 15 鉱石 16 コークス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 幹治 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社鉄鋼研究所内 (72)発明者 板谷 宏 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社鉄鋼研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉のシャフト部に設置した複数の温度
    計により、シャフト部の付着物の脱落を検知するととも
    に高炉の炉底部に設置した複数の温度計により、隣接す
    る温度計で測定される温度間の相関をとり、脱落の大き
    さを判定し、かつ炉床内での溶銑の流動不良部を検知す
    ることを特徴とする高炉の操業方法。
  2. 【請求項2】 高炉のシャフト部に設置した複数の温度
    計により、シャフト部の付着物の脱落を検知するととも
    に高炉の炉底部に設置した複数の温度計により、隣接す
    る温度計で測定される温度間の相関をとり、脱落の大き
    さを判定し、かつ炉床内での溶銑の流動不良部を検知
    し、溶銑の流動不良部に対応する炉頂の原料装入領域の
    鉱石量に対するコークス量の比率を下げ、溶銑の流動不
    良部の温度を上げ、溶銑の流動不良を解消することを特
    徴とする高炉の操業方法。
JP28779194A 1994-11-22 1994-11-22 高炉の操業方法 Pending JPH08143917A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008255402A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Nippon Steel Corp 高炉の操業方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008255402A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Nippon Steel Corp 高炉の操業方法

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