JPH0987713A

JPH0987713A - 高炉の操業方法

Info

Publication number: JPH0987713A
Application number: JP24334095A
Authority: JP
Inventors: Takuo Eto; 卓穂江渡; Yoshiaki Hara; 義明原; Kanji Takeda; 幹治武田
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-09-21
Filing date: 1995-09-21
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】高炉の炉床部にダム等が生じた場合に、高炉炉
床における出銑アンバランスを解消する直接的な方法を
提供する。【解決手段】高炉の炉床内での溶銑、スラグの流動不良
部に対応する出銑口の深度を調整する。流動部は、高炉
の複数の羽口より、酸化コバルト、炭酸バリウムを吹き
込み、出銑した溶銑、スラグ中の前記それぞれＣＯ，Ｂ
ａ濃度の経時変化から検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高炉の操業方法に係
り、詳しくは、高炉炉床内での溶銑、スラグの流動不良
部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１は一般的な高炉の概略断面図を示す
ものである。炉頂には、ホッパ４１、センタリングチュ
ーブ４０、旋回シュート３９等からなる原料装入装置が
設けられ、炉体を構成する鉄皮３８には、熱風４２を吹
き込む羽口３５および出銑口３６等が設けてあり、炉内
には融着帯３４、炉芯３３、スラグ層３２や溶銑層３１
等が形成されている。

【０００３】高炉では、図２に示すように、通常、多数
の羽口３５（１〜３０）を備え、複数の出銑口３６ａ、
３６ｂから交互に出銑を行っている。この時、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
り、いわゆる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を
上げる方法が特公昭６１−２０１７１１号公報に開示さ
れている。この方法では、炉頂全面に亘り装入原料の鉱
石層に対するコークス量の比率を上げて、燃料比を上げ
ることにより熱を加えて出銑口偏差を解消していた。

【０００４】なお、特公昭５４−１２３５０３号公報で
は複数の送風羽口から２つ以上の送風羽口を選定し、こ
の送風羽口から炉内に、一定濃度であって、炉内温度で
溶解するラジオアイソトープを添加して、上記羽口と相
対位置にある出銑滓孔から流出する溶銑滓中の放射能を
測定し、この測定値と標準値の偏差に基づいて、対応す
る送風羽口部位の熱レベルを変更する高炉炉床管理方法
が示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】高炉の炉床部に何らか
の原因で流動不良部つまりダム等が生じた場合に、出銑
口に出銑のアンバランスが生ずる。この高炉炉床におけ
る出銑アンバランスを解消するために炉頂装入物の調整
を行うことは、有効ではあるが非常に間接的な手段であ
る。本発明はこのような高炉炉床内での溶銑、スラグの
流動不良部を解消する直接的な方法を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、高炉の炉床内
での溶銑、スラグの流動不良部に対応する出銑口の深度
を調整することを特徴とする高炉の操業方法である。前
記流動不良部は、溶銑、スラグ中での濃度が低く安定し
ている元素からなる粉体を高炉の複数の羽口から炉内に
吹き込み、出銑した溶銑、スラグ中の前記それぞれの含
有元素濃度の経時変化から検知することを特徴とする請
求項１記載の高炉の操業方法である。上記粉体として
は、溶銑に対して酸化コバルト、スラグに対して炭酸バ
リウムを挙げることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】炉床内で流動不良部が生ずると出
銑口で溶銑、スラグの量に偏差が生ずる。この偏差を解
消するためには、出銑口の深度を調整することが有効で
あることを見出した。出銑口の深度の調整は出銑を停止
するときに注入するマッドの量を増減すること、出銑口
の開口角度を調整することによって徐々に行うことがで
きる。出銑口の深度は内容積２５００〜５０００ｍ³ 程
度の高炉において最小１８００ｍｍ、最大４０００ｍ
ｍ、平均３０００ｍｍ程度まで変更することができる。
高炉の炉底に溶銑、スラグの流動不良部が生ずると、こ
れに対応する出銑口では、溶銑、スラグの流出量が変化
する。そこで、出銑口深度を深めて流動不良部に近接す
る位置に開口が位置するようにする。これにより、出銑
口炉内開口部近傍の溶銑、スラグの流速が早くなり、流
動不良部のダムを侵食し、ダムを消滅させる。この出銑
口の深度の調整は複数回の出銑を経て達成されるもの
で、流動不良部の存在をなるべく早く検出して振動調整
を行う必要がある。このような効果を示したものとして
図１３に出銑口深度と炉底中心温度の関係を示した。出
銑口深度を大きくすると一般的に炉底中心部で活性度の
低い部分が活性化され、炉底中心温度が上昇することも
分っている。

【０００８】特公昭５４−１２３５０３号公報にはラジ
オアイソトープを羽口から高炉内に挿入する技術が開示
されているが、アイソトープは取扱う際に危険を伴うも
のであり、しかも、保管量が制約されるものである。こ
のため、随時ラジオアイソトープを羽口から高炉内に挿
入することは難しい。さらに、羽口部位の熱レベルを変
更することによって溶銑滓の流れ難い領域を消滅させる
ことが可能であることが示されているが、この方法で
は、羽口径の変更等が必要になり、休風し羽口を変更し
なくてはならず、その間の生産が不可能になる。さら
に、特公昭６１−２０１７１１号公報に開示される方法
では、炉頂全面に亘り装入原料の鉱石量に対するコーク
ス量の比率を上げることは、炉全体の熱量を上げる結果
となり、溶銑中のＳｉが上昇し、燃料比が上昇するとい
う問題があった。

【０００９】高炉の複数の羽口より、溶銑、スラグ中で
の濃度が低く安定している元素から成る粉体を吹き込
み、出銑した溶銑、スラグ中の濃度の経時変化を調べる
ことによって炉床内での溶銑、スラグの流動不良部を検
知することができる。以下実施例とともに作用を説明す
る。因みに、ＣＡＰ−ＩＳＩＪＶｏｌ．２（１９８
９）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するこ
と、この混合量は空隙率が低く、難透過層（低透過層）
であること、つまい、流動不良部として作用することが
示唆されている。

【００１０】低透過層が存在すると炉床が狭くなる。こ
の結果、一方の出銑口ではスラグのみ、他方の出銑口で
は、溶銑のみが出銑される現象が生ずる。この場合、交
互出銑により溶銑滓のアンバランスを是正する必要があ
り、出銑回数が増加する。また出銑口毎の溶銑品質にば
らつきが生じることになる。本発明では、炉床内での溶
銑、スラグの流動不良部の特定を高炉の複数の羽口よ
り、溶銑、スラグ中での濃度が低く安定している粉体を
吹き込み出銑での溶銑、スラグ中の濃度の経時変化から
求める。そして、低透過層に低い出銑口深度を伸ばし、
高温の溶銑の流動により低透過層の上面から破壊あるい
は溶解され流動不良部を解消することができ出銑口偏差
を解消することができる。

【００１１】本発明を内容積２５８４ｍ³ 、羽口数３０
本、出銑口２本の高炉で実施した。操業条件は、出銑比
１．５ｔ／ｄｍ³ 、送風量３４００Ｎｍ³ ／ｍｉｎ、送
風湿分４０ｇ／Ｎｍ³ 、燃料比５００ｋｇ／ｔｈｍであ
る。吹き込み粉体は溶銑トレーサーとして酸化コバル
ト、スラグトレーサーとして炭酸バリウムをそれぞれ３
０ｋｇ、２３０ｋｇ吹き込んだ。出銑開始と同時に溶
銑、スラグを杓でサンプリングし、分析により溶銑中の
コバルト、スラグ中のバリウムの濃度を求めた。図２は
羽口３５の位置と番号（１〜３０番）を示す。出銑口は
東出銑口３６ａ、と西出銑口３６ｂの２か所である。ト
レーサー吹き込み時は、西出銑口３６ｂからの出銑であ
った。まず、西出銑口３６ｂに近い羽口１２番、１８番
より、次に羽口８番、２２番より、順にトレーサーを吹
き込んだ。図３〜図６には吹き込み羽口１２番、１８
番、２２番、８番よりトレーサーを吹込んだ時のそれぞ
れの溶銑に対するトレーサーの応答曲線を示した。溶銑
中のコバルト濃度に関する応答曲線はトレーサーを吹き
込んだ羽口と出銑口との距離が遠くなるにつれてコバル
トの濃度がピークになるまでの時間が遅く、濃度のピー
クが低下することが明らかである。

【００１２】次に、図７、図８にスラグ中のバリウム濃
度に対する応答曲線を示した。図７に示すように、出銑
口近傍の羽口１２番、１８番では１．５時間程度で濃度
がピークになった。一方、羽口８番、２２番では、図８
に示すように、時間が経過しても濃度が変化しなかっ
た。つまり、図９に示すような、羽口９番、１１番、１
９番、２２番を結ぶ領域でスラグを透過しない領域すな
わち流動不良部（低透過層）５１が生成したものと推定
され、図１０に炉床部の縦断面を示すような状態担った
ものと推定された。図１０においてＭは溶銑層３１の溶
銑、Ｓはスラグ層３２のスラグを示し、矢印５２、５
３、５４は流動方向を示すものである。東出銑口３６ａ
側のトレーサーを含むスラグが低透過層を通過すること
ができないので、排出スラグ中のバリウムの濃度が変わ
らないと推定される。

【００１３】西出銑口３６ｂの出銑口深度を通常の２５
００ｍｍから３５００ｍｍに変更した。図１１は出銑口
３６の深度６２を変更する前、図１２は出銑口３６の深
度６３を変更した後の状態を示す模式的な推定図であ
る。深度の変更はマッド６１の量を調整することを主に
行った。これにより高炉炉床部の流動不良部近傍の溶銑
流速を上げて流動不良部（低透過層）５１の破壊および
溶解を促進し、流動不良部５１を縮小するかまたは消滅
させることが可能となり、東出銑口３６ａ側のスラグを
西側に流動させることが可能となった。実施後、西側出
銑時に羽口８番、２２番からバリウムを吹込んでスラグ
中のバリウムの濃度を調査した。バリウム吹込み後、約
３時間程度で排出バリウム濃度がピークを示すことが確
認された。これは、スラグが西出銑口３６ｂの方向に流
動していることを示している。以上より、西側出銑口へ
のスラグの流れが認められ、出銑口偏差が解消された。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、高炉の炉床内での溶
銑、スラグの流動不良部を、その流動不良部近傍にある
出銑口深度を変更することにより、解消することがで
き、出銑口偏差を炉頂装入物調整よりも迅速に解消する
ことが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】高炉の縦断面図である。

【図２】羽口と出銑口との配置を示す頃の横断面図であ
る。

【図３】溶銑中のコバルト濃度の変化を示すグラフであ
る。

【図４】溶銑中のコバルト濃度の変化を示すグラフであ
る。

【図５】溶銑中のコバルト濃度の変化を示すグラフであ
る。

【図６】溶銑中のコバルト濃度の変化を示すグラフであ
る。

【図７】スラグ中のバリウム濃度の変化を示すグラフで
ある。

【図８】スラグ中のバリウム濃度の変化を示すグラフで
ある。

【図９】流動不良部の形成を示す高炉の横断面図であ
る。

【図１０】流動不良部の形成を示す高炉の縦断面図であ
る。

【図１１】流動不良部の形成を示す高炉の縦断面図であ
る。

【図１２】流動不良部の形成を示す高炉の縦断面図であ
る。

【図１３】出銑深度と炉底中心温度との関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】１番〜３０番羽口番号３１溶銑層３２スラグ
層３３炉心３４融着体３５羽口３８鉄皮３９旋回シュート４０センタ
リングチューブ４１ホッパ４２熱風５１流動不良部（低透過層）５２、５３、
５４矢印６１マッド６２、６３
深度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高炉の炉床内での溶銑、スラグの流動不
良部に対応する出銑口の深度を調整することを特徴とす
る高炉の操業方法。
【請求項２】前記流動不良部は、溶銑、スラグ中での
濃度が低く安定している元素からなる粉体を高炉の複数
の羽口から炉内に吹き込み、出銑した溶銑、スラグ中の
前記それぞれの含有元素濃度の経時変化から検知するこ
とを特徴とする請求項１記載の高炉の操業方法。