JPH10147805A - 高炉の操業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】炉底煉瓦の損耗を防止して、高炉操業寿命の延
長を図ることができる高炉の操業方法を提供する。 【解決手段】出銑中に、出銑口から中心角で３０〜９０
度の範囲内にある羽口から、熱風とともにＣｏ、Ｎｉ、
Ｔｉ（またはそれらの酸化物）の粉体を吹き込み、Ｗ′
／Ｗ（Ｗ′：吹き込み終了後２時間以内に出銑口から排
出されたこれら金属の総量、Ｗ：吹き込んだ金属の総
量）から湯溜まり内部の状態が炉底熱負荷を高くするよ
うな状態にあるか否かを判断し（判断の基準を、Ｗ′／
Ｗ＜０．８が成り立つか否かによって行ってもよい）、
前者の状態にあると判断された場合には、出銑口の直上
（および／または近傍）の羽口からチタン源（酸化チタ
ン、砂鉄等）を吹き込む。炉底または炉床側壁の温度の
上昇が認められた際に上記方法をとるときは、湯溜まり
内部の状態が炉底熱負荷を高くするような状態にあると
判断された場合には前記と同様羽口からチタン源を吹き
込み、反対に、ないと判断された場合には炉頂からチタ
ン源を装入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、炉床部に効果的に
チタンベアーを形成させることによって炉底あるいは炉
床側壁煉瓦の局部的侵食を抑制し、高炉の操業寿命の延
長を図ることができる高炉の操業方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、製銑プロセスにおける大型反応器
としての高炉は、その生産効率の向上を推し進めた結
果、必然的に大型化される傾向にある。それに伴い、吹
き止め→卷き替え→火入れの一連の改修費用も大幅に増
大しており、高炉の操業寿命の延長は、直接、コスト低
減につながるようになってきた。

【０００３】高炉を吹き止めるタイミングは、そのとき
の鉄鋼需要あるいは景気などの社会的要因も考慮される
が、基本的には高炉炉体の老朽化の度合いによって判断
される。なお、高炉炉体は常に高温、高圧の過酷な状況
の下にあるが、特に羽口から上の炉上部においては、原
料等装入物による摩耗や熱応力の発生が主な炉体老朽化
の原因となり、羽口から下の炉下部においては、高温の
溶銑流による熱負荷が主な老朽化の原因になると考えら
れる。

【０００４】また、近年においては、高炉の補修技術が
向上しており、羽口よりも上の部分であれば、一定時間
の休風をとることによって炉体の補修が可能になってき
ている。

【０００５】しかし、羽口より下、すなわち高炉炉下部
においては、炉床部に溶銑滓が蓄積されているので、そ
の部分における補修は極めて困難で、現状では一時的な
休風の間に補修を行うことは殆ど不可能であるといって
よい。

【０００６】したがって、高炉の操業寿命を決定するの
は炉下部の寿命であるといっても過言ではない。

【０００７】高炉炉下部において、溶銑滓が蓄積される
炉床部では、炉底あるいは炉床側壁の耐火煉瓦が局部的
に侵食される。この侵食を支配する重要な因子の一つが
溶銑流（炉底溶銑流）による熱負荷である。

【０００８】この溶銑流による熱負荷を低減するため、
一般に、チタンベアーを炉底あるいは炉床側壁に形成さ
せることによってその部分を保護する対策が講じられて
いる。チタンベアーはＴｉＮにＴｉＣが固溶した物質
で、チタン源（例えば、砂鉄、酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）
等）を装入原料に配合したり、あるいは羽口から吹き込
むことによって炉底あるいは炉床側壁煉瓦の表面に生成
し、煉瓦を保護する作用を有している。

【０００９】しかし、炉底あるいは炉床側壁の煉瓦の損
耗を抑制するために、高炉内に常時チタンを投入するの
は、非常に無駄が多く、チタン源のコストがかさむ上
に、過剰のチタンベアーの生成によって溶銑の流動性が
著しく悪化し、出銑トラブルを起こすことも考えられ
る。また、溶銑流の状態によっては、羽口から吹き込ん
だチタン源が炉底に留まらず、チタンベアーを生成する
ことなく全て炉外へ排出される状況も起こり得る。

【００１０】このような問題を解決するためには、高炉
の操業を継続しながら、どの時点で炉底にチタンベアー
を生成させるのが有効であるのか、また、どのような方
法で炉内にチタン源を投入するのが効果的であるのかを
知る必要がある。

【００１１】これに対して、特開平４−２９７５１１号
公報には、「コークス層の非充填領域」（これが炉床湯
溜まり部に存在しうることは高炉の解体調査等で明らか
にされている）の有無が炉底損耗に大きな影響を及ぼす
ことに着目し、羽口から熱風とともにＣｏ、Ｎｉ、Ｔｉ
あるいはそれらの酸化物からなる粉体（以下、これをト
レーサーという）を吹き込んで、それが排出されるまで
に要する時間（排出時間）から炉底にコークス層の非充
填領域が形成されているか否かを判断するとともに、こ
の判断に基づいて羽口からチタン源を吹き込む技術が報
告されている。

【００１２】しかし、この技術においては、コークス層
の非充填領域（コークフリー層）の形成という炉底全域
に及ぶ現象が生じているか否かを把握するだけのために
トレーサーの排出時間を調べているにすぎず、そのため
局部的であるにせよ炉底あるいは炉床側壁の耐火煉瓦の
侵食が懸念されるという炉内状況になったことをタイミ
ングよく的確に検知できるものではない。さらに、トレ
ーサーの排出時間からコークフリー層の有無の判断を下
すまでにはトレーサーの排出時間に関する試験を複数回
行う必要がある等、実用面で不利な点もある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みなされたもので、高炉の炉床部にタイミングよ
く効果的にチタンベアーを形成させることによって、炉
底あるいは炉床側壁煉瓦の局部的侵食を抑制し、高炉操
業寿命の延長を図ることができる高炉の操業方法を提供
することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために検討を重ねた。すなわち、高炉の炉
底煉瓦（以下、特に断らない限り、炉床側壁煉瓦も含
む）の局部的損耗は炉床湯溜まり部の溶銑流れ場が深く
関わっているとの考えのもとに、内容積４８００ｍ³ の
高炉において、出銑中に、出銑口から中心角で３０〜９
０度の範囲内に位置する羽口から、熱風とともにＣｏ酸
化物を所定量（Ｃｏに換算してＷ_C ）吹き込み、前記出
銑口から炉外へ排出された溶銑中におけるＣｏの濃度の
時間的変化を追跡して、吹き込みを終了してから２時間
以内に前記出銑口から排出された溶銑中におけるＣｏの
総量Ｗ_C ′を求めた。なお、ここでいう中心角とは、後
に詳述するが、炉軸心と出銑口とを垂直に結ぶ直線を基
準として表した角度である。

【００１５】その結果、炉底温度が上昇傾向にある場合
と、低い値で推移する場合とで、前記のＣｏの吹き込み
総量Ｗ_C に対する炉外へ排出されたＣｏの総量Ｗ_C ′の
比（Ｗ_C ′／Ｗ_C ）に明確な差異が現れることを知っ
た。すなわち、図１に示すように、炉底温度が上昇傾向
にある場合には、Ｗ_C ′／Ｗ_C は０．４から０．６の範
囲の小さい値を示し、炉底温度が低い値で推移する場合
には、Ｗ_C ′／Ｗ_C はほぼ１に近い値を示す。

【００１６】この現象を高炉湯溜まり部における物質収
支から溶銑流をシミュレートできる数学モデルにより評
価した結果、以下のようなことが判明した。

【００１７】Ｗ_C ′／Ｗ_C が小さいときには、出銑口か
ら排出される溶銑は炉床部の比較的深い部分からも供給
されるため、炉底近傍の溶銑が流動して、炉底煉瓦の損
耗が生じる危険性がある望ましくない状態である。一
方、Ｗ_C ′／Ｗ_C が１に近いときは、出銑する溶銑は炉
床部の比較的浅い部分からのみ供給されるため、炉底近
傍の溶銑はほとんど動かず、伝導伝熱場となり、炉底煉
瓦の損耗が進行しにくい望ましい状態である。

【００１８】したがって、上記の方法によれば、炉内に
チタンベアーを形成させるに際しての湯溜まり内部の状
態の評価を行うことができる。しかも、この方法は、前
記の特開平４−２９７５１１号公報に記載されている技
術に比較して、湯溜まり内部の状態を局部的に評価する
ことが可能であり、また、基本的に１回の試験（すなわ
ち、トレーサーの吹き込み→排出濃度の測定）で湯溜ま
り内部の状態を評価することができ、炉内にチタン源を
吹き込んだ場合にどれだけの量が炉底に留まるかについ
ての推定もできる、という点で優れている。

【００１９】本発明は、上記の知見に基づいてなされた
もので、その要旨は下記（１）〜（３）の高炉の操業方
法にある。

【００２０】（１）出銑中に、出銑口から中心角で３０
〜９０度の範囲内に位置する羽口から、熱風とともに粉
状のＣｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、およびこれらの金属の酸化物の
うちの少なくとも１種を吹き込み、この吹き込んだ金属
の総量Ｗと、吹き込みを終了してから２時間以内に前記
出銑口から排出された溶銑中における前記吹き込み金属
の総量Ｗ′を測定し、前記測定されたＷに対するＷ′の
比（Ｗ′／Ｗ）から湯溜まり内部の状態が炉底熱負荷を
高くするような状態にあるか否かを判断し、炉底熱負荷
を高くするような状態にあると判断された場合には前記
出銑口の直上の羽口および／またはその近傍の羽口から
チタン源を吹き込むことを特徴とする高炉の操業方法。

【００２１】（２）炉底または炉床側壁の温度の上昇が
認められた際、出銑中に、出銑口から中心角で３０〜９
０度の範囲内に位置する羽口から、熱風とともに粉状の
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、およびこれらの金属の酸化物のうち
の少なくとも１種を吹き込み、この吹き込んだ金属の総
量Ｗと、吹き込みを終了してから２時間以内に前記出銑
口から排出された溶銑中における前記吹き込み金属の総
量Ｗ′を測定し、前記測定されたＷに対するＷ′の比
（Ｗ′／Ｗ）から湯溜まり内部の状態が炉底熱負荷を高
くするような状態にあるか否かを判断し、炉底熱負荷を
高くするような状態にあると判断された場合には前記出
銑口の直上の羽口および／またはその近傍の羽口からチ
タン源を吹き込み、炉底熱負荷を高くするような状態に
はないと判断された場合には炉頂からチタン源を装入す
ることを特徴とする高炉の操業方法。

【００２２】（３）湯溜まり内部の状態が炉底熱負荷を
高くするような状態にあるか否かの判断を、下記式が
成り立つか否かによって行うことを特徴とする上記
（１）または（２）に記載の高炉の操業方法。

【００２３】Ｗ′／Ｗ＜０．８ ・・・ 前記の中心角とは、炉軸心と出銑口とを垂直に結ぶ直線
（ｍ）を炉軸心と羽口とを垂直に結ぶ直線（ｎ）を含む
平面に垂直に投影した直線（ｍ′）を基準とし、この基
準直線（ｍ′）に対して前記の炉軸心と羽口とを垂直に
結ぶ直線（ｎ）がなす角をいう。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明（前記（１）〜
（３）の発明）において、高炉の操業条件を前記のよう
に限定した理由を説明する。

【００２５】（１）の発明は、前記のように、出銑中
に、出銑口から中心角で３０〜９０度の範囲内に位置す
る羽口から、熱風とともに粉状のＣｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、お
よびこれらの金属の酸化物のうちの少なくとも１種（前
記と同様、トレーサーという）を吹き込み、この吹き込
んだトレーサーの総量（トレーサーの吹き込み量）Ｗ
と、吹き込みを終了してから２時間以内に前記出銑口か
ら排出された溶銑中におけるトレーサーの総量（トレー
サーの排出量）Ｗ′を測定し、Ｗ′／Ｗの比から湯溜ま
り内部の状態を判断し、炉底熱負荷を高くするような状
態にあると判断された場合には前記出銑口の直上の羽口
またはその近傍の羽口からチタン源を吹き込む方法であ
る。

【００２６】まず、トレーサーを吹き込む羽口を出銑中
の出銑口から中心角で３０〜９０度の範囲内にある羽口
としたのは、以下の理由によるものである。

【００２７】前記の図１で説明したように、羽口から熱
風とともに吹き込んだトレーサー（つまり、トレーサー
を含んだ溶銑）の出銑口へ向かう流路は２通り存在す
る。すなわち、図２に示すように、一つは比較的浅い部
分（コークス充填層１）を通って出銑口４から排出され
る流路であり、もう一つは深い部分（炉底煉瓦３の近
傍）を通って排出される流路である。後者の流路を通る
溶銑の流れが炉底温度を上昇させる原因と考えられる。
この２通りの流路のいずれが主流路になるかによってト
レーサーの吹き込みから排出されるまでの時間が大きく
異なり、溶銑が浅い部分を通る場合は排出されるまでの
時間が短く、深い部分を通る場合は長くなる。

【００２８】図３および図４は数学モデルによる計算結
果を図示したもので、図３は、トレーサー吹き込み羽口
の出銑口からの位置を表す中心角（以下、単に「トレー
サー吹き込み羽口の中心角」という）と出銑口から排出
された溶銑中におけるトレーサーの濃度の最高値（以
下、「トレーサーピーク濃度」という）の関係を、溶銑
が浅い部分を通る場合と深い部分を通る場合に分けて表
した図である。また、図４はトレーサー吹き込み羽口の
中心角とトレーサーの排出時間の関係を、図３の場合と
同様に表した図である。

【００２９】図４に示したように、トレーサー吹き込み
羽口の中心角が３０度よりも小さいと、溶銑が浅い部分
を通る場合はもちろん、炉底近傍の深い部分を通る場合
であっても、トレーサーの排出時間が、通常１回の出銑
継続時間である２時間３０分を下回るため、溶銑がいず
れの部分（流路）を通るかの判断ができず、炉底煉瓦の
損耗の危険性についての評価ができない。

【００３０】また、図３に示したように、前記中心角が
９０度を超える場合、つまり、出銑口から遠く離れた羽
口からトレーサーを吹き込んだ場合は、溶銑が浅い部
分、深い部分のいずれを通る場合であっても、出銑口か
ら排出された溶銑中におけるトレーサーの濃度が検出下
限以下となるため、やはり溶銑がいずれの部分（流路）
を通るかの判断ができないことになる。

【００３１】したがって、トレーサーを吹き込む羽口の
位置は、出銑中の出銑口から中心角で３０〜９０度の範
囲内とした。

【００３２】熱風とともに吹き込むトレーサーを粉状の
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、およびこれらの金属の酸化物のうち
の少なくとも１種としたのは、Ｃｏ、ＮｉおよびＴｉは
いずれも溶銑中で安定して存在する上に、通常は溶銑中
における濃度が低く、吹き込みによる濃度の変化の検出
が容易にできるからである。これらの金属は溶銑中で還
元されるので、酸化物の状態であってもよい。また、ト
レーサーとしては、これらの金属、酸化物のうちのいず
れか１種を用いれば十分であるが、状況あるいは調査の
目的等に応じて２種以上を使用してもよい。なお、粉体
の形状および大きさについて特に限定はなく、熱風とと
もに炉内に吹き込めるものであればよい。また、例え
ば、微粉炭等と混合して吹き込んでもよい。

【００３３】溶銑の排出に伴い排出されるトレーサーの
総量Ｗ′を、吹き込み終了後２時間以内における排出量
としたのは、通常、１回の出銑継続時間が２時間３０分
程度であることによる。

【００３４】Ｗ′／Ｗ、すなわち、トレーサーの吹き込
み量に対するトレーサーの排出量の比から湯溜まり内部
の状態が炉底熱負荷を高くするような状態にあるか否か
を判断するとしたのは、以下の理由によるものである。

【００３５】前記の図２に示したように、溶銑が主とし
て浅い部分を通って出銑口から排出されるか、炉底近傍
の深い部分を通って排出されるかによってトレーサーの
吹き込みから排出までの時間が大きく異なり、その結
果、Ｗ′／Ｗに違いが生じる。一方、溶銑が浅い部分を
通る場合は炉底近傍の溶銑はほとんど動かず、したがっ
て炉底の熱負荷が高い状態にはなく、溶銑が炉底近傍の
深い部分を通る場合は、高温の溶銑の流動によって、換
言すれば、高温の溶銑が流れ込むことによって炉底熱負
荷を高くするような状態になっていると考えられる。つ
まり、Ｗ′／Ｗの値から、湯溜まり内部の状態が炉底熱
負荷を高くするような状態にあるか否かを判断すること
ができる。

【００３６】すなわち、トレーサーの吹き込み量Ｗと排
出量Ｗ′がほぼ等しければ、出銑する溶銑は比較的浅い
部分からのみ供給されていると推測され、炉底熱負荷を
高くするような状態にはなく、炉底の損耗は起こりにく
いと考えられる。また、トレーサーの吹き込み量Ｗに対
して排出量Ｗ′が小さければ、出銑する溶銑は炉底近傍
からも供給されていて炉底熱負荷を高くするような状態
にあり、炉底損耗の危険が生じていると考えられる。

【００３７】上記のように、湯溜まり内部の状態が炉底
熱負荷を高くするような状態にあると判断された場合に
チタン源を吹き込むのは、煉瓦を保護する作用を有する
チタンベアーを炉底部に形成させるためである。このよ
うな状態のときにチタン源を吹き込むと、チタン源は炉
内に残留し、効果的にチタンベアーが形成される。な
お、チタン源としては、ルチールサンド（ＴｉＯ₂ 含有
量９６％）を用いてもよいし、砂鉄（ＴｉＯ₂ 含有量７
％）を使用してもよい。

【００３８】チタン源の吹き込みは前記出銑口の直上の
羽口および／またはその近傍の羽口を用いて行う。これ
らの羽口の一つを用いてもよいし、全部であってもよ
い。出銑口の近傍の羽口とは、例えば、周方向に等間隔
で４本の出銑口を有する高炉の場合、出銑口から中心角
で４５度の範囲内に位置する羽口をいう。このようにす
れば、各出銑口について調査することによって炉底全体
の熱負荷状態をチェックすることができ、炉底煉瓦の局
部的な損耗を未然に防止することができる。

【００３９】上述したように、（１）の発明は、コーク
ス充填層中の通液性（溶銑の通過しやすさ）を考慮して
なされたものである。この方法によれば、トレーサーの
吹き込み→排出量の測定という一連の試験を１回行うだ
けで湯溜まり内部の状態（炉底の損耗が生じ得る状態か
否か）の評価が可能であり、しかも、それを必要に応じ
局部的に行うことができる。また、羽口から炉内にチタ
ンを吹き込んだ場合に、どれだけの量が炉内に留まるか
を推定することも可能である。したがって、炉底部ある
いは炉床側壁部でのチタンベアーの形成を効果的に実施
でき、炉底部の延命を図りつつ操業を行うことができ
る。

【００４０】前記（２）の発明は、炉底または炉床側壁
温度の上昇が認められた際に、（１）の発明の場合と同
様に、トレーサーを吹き込み、その吹き込み量と吹き込
み終了後２時間以内の排出量を測定し、Ｗ′／Ｗの比か
ら湯溜まり内部の状態を判断し、炉底熱負荷を高くする
ような状態にあると判断された場合には前記出銑口の直
上の羽口またはその近傍の羽口からチタン源を吹き込
み、炉底熱負荷を高くするような状態にはないと判断さ
れた場合には炉頂からチタン源を装入する方法である。

【００４１】トレーサーを吹き込む羽口の位置とその位
置に定めた理由、トレーサーとして用いる金属等および
それらを用いる理由、ならびに、Ｗ′／Ｗの比から湯溜
まり内部の状態を判断する理由については、（１）の発
明の場合と同じである。

【００４２】湯溜まり内部の状態が炉底熱負荷を高くす
るような状態にあると判断された場合に前記出銑口の直
上の羽口および／またはその近傍の羽口からチタン源を
吹き込むのは（１）の発明の場合と同じであるが、湯溜
まり内部の状態が炉底熱負荷を高くするような状態には
ないと判断された場合に炉頂からチタン源を装入するの
は、以下の理由によるものである。

【００４３】すなわち、炉底または炉床側壁温度の上昇
が認められ、その部分にチタンベアーを形成させる必要
が生じた場合に、湯溜まり内部が炉底熱負荷を高くする
ような状態にはないと判断されるならば、トレーサーの
吹き込み量Ｗに対してトレーサーの排出量Ｗ′が大き
く、せっかく羽口からチタンを吹き込んでも、チタンベ
アーを形成せずにトレーサー同様排出されてしまうこと
になる。したがって、羽口からチタン源を吹き込むのを
避け、炉頂から装入し、炉底にチタンベアーを形成させ
る。

【００４４】この方法によれば、高価なチタンが炉底あ
るいは炉床側壁部でチタンベアーを形成することなく排
出してしまう量を最小限にくい止めることができる。

【００４５】前記（３）の発明は、（１）の発明または
（２）の発明において、湯溜まり内部の状態が炉底熱負
荷を高くするような状態にあるか否かの判断を、Ｗ′／
Ｗ＜０．８が成り立つか否かによって行い、それに基づ
いて、チタン源を羽口から吹き込む処置、あるいは炉頂
から装入する処置を採る操業方法である。

【００４６】すなわち、（１）の発明または（２）の発
明において、トレーサーの吹き込み量Ｗに対するトレー
サーの排出量Ｗ′の比が０．８よりも小さい場合は湯溜
まり内部の状態が炉底熱負荷を高くするような状態にあ
ると判断し、０．８以上の場合はそのような状態にはな
いと判断する。判断の基準を、Ｗ′／Ｗ＜０．８とした
のは、図１に示した実験の結果に基づくものである。

【００４７】

【実施例】

（実施例１）炉床径が１５．０ｍ、炉内容積が５０５０
ｍ³ の高炉について本発明の操業方法（前記の（２）の
方法）を実施した。なお、この高炉の炉床側壁および炉
底には、図５に示す位置に温度計が取り付けられてい
る。

【００４８】操業中に、３ＴＨ側（第３出銑口側）の炉
床側壁および炉底の温度がそれぞれ１８℃および１５℃
上昇した。そこで、３ＴＨから出銑中に、出銑口から中
心角で４５度の位置にある羽口から、微粉炭に混合した
酸化コバルト（Ｃｏ₃Ｏ₄）３０ｋｇ（Ｃｏに換算して２
２ｋｇ）を熱風とともに２０分間で吹き込む一方で、出
銑されている溶銑中のＣｏの濃度を測定した。

【００４９】Ｃｏ濃度の測定は、５分毎に溶銑をサンプ
リングし、これを酸で溶解した後、原子吸光法によりＣ
ｏを定量する方法により行った。

【００５０】測定結果を図６に示す。Ｃｏの吹き込み量
Ｗ_C は２２ｋｇ、Ｃｏ濃度の測定結果と出銑量から求め
た排出量Ｗ_C ′は１１ｋｇで、Ｗ_C ′／Ｗ_C ＝０．５と
なり、湯溜まり内部の状態が炉底熱負荷を高くするよう
な状態にあると判断された。

【００５１】そこで、３ＴＨから中心角で４５度以下の
位置にある全ての羽口からチタン源（ＴｉＯ₂ を使用）
を合計で１０ｔ吹き込んだ。その後、３０時間で、３Ｔ
Ｈ側の炉床側壁および炉底の温度がいずれも上昇する前
の平常時の温度まで回復した。

【００５２】（実施例２）実施例１と同じ高炉におい
て、本発明の操業方法（前記の（１）の方法、ただし、
チタン源の吹き込みは実施せず）を適用した。すなわ
ち、いずれの炉底および炉床側壁についても温度の上昇
は認められなかったが、４ＴＨから出銑中に、出銑口か
ら中心角で３０度の位置にある羽口から、微粉炭に混合
した酸化コバルト（Ｃｏ₃Ｏ₄）１５ｋｇ（Ｃｏに換算し
て１１ｋｇ）を熱風とともに２０分間で吹き込み、一
方、出銑されている溶銑中のＣｏの濃度を測定した。な
お、測定方法は実施例１の場合と同じである。

【００５３】測定結果を図７に示す。Ｃｏの吹き込み量
Ｗ_C は１１ｋｇ、Ｃｏ濃度の測定結果と出銑量から求め
た排出量Ｗ_C ′は７ｋｇで、Ｗ_C ′／Ｗ_C ＝０．６４と
なり、湯溜まり内部の状態が炉底熱負荷を高くするよう
な状態にあると判断された。しかし、炉底および炉床側
壁の温度の上昇は認められなかったので、チタン源の吹
き込みを行わなかったところ、２０時間後に、１ＴＨと
４ＴＨの炉底温度および炉床側壁温度が上昇し始め、炉
底煉瓦の損耗の危険性が生じた。

【００５４】そこで、１ＴＨまたは４ＴＨから中心角で
４５度以下の位置にある全ての羽口からチタン源（Ｔｉ
Ｏ₂ を使用）を合計で２０ｔ吹き込んだところ、１２時
間後に１ＴＨおよび４ＴＨの炉底および炉床側壁の温度
は上昇する前の値に回復した。

【００５５】（実施例３）実施例１と同じ高炉におい
て、本発明の操業方法（前記の（２）の方法）を実施し
た。すなわち、操業中に、２ＴＨ側の炉底および炉床側
壁の温度が急激に上昇し始め、１７℃上昇した。そこ
で、この出銑口から中心角で６０度の位置にある羽口か
ら、実施例１の場合と同様に、酸化コバルト（Ｃｏ
₃Ｏ₄）３０ｋｇ（Ｃｏに換算して２２ｋｇ）を吹き込
み、同時に溶銑中のＣｏの濃度を測定した。

【００５６】測定結果を図８に示す。Ｃｏの吹き込み量
Ｗ_C は２２ｋｇ、Ｃｏの排出量Ｗ_C′は２０ｋｇで、Ｗ_C
′／Ｗ_C ＝０．９１となり、湯溜まり内部の状態が炉
底熱負荷を高くするような状態にはないと判断された
が、炉底および炉床側壁の温度が上昇したので、２ＴＨ
から中心角で４５度以下の位置にある全ての羽口からチ
タン源（ＴｉＯ₂ を使用）を合計で１２ｔ吹き込んだ。
しかし、２０時間後、２ＴＨ側の炉底および炉床側壁の
温度は下がらなかった。これは、羽口から吹き込んだＴ
ｉＯ₂ のほとんどが出銑された溶銑とともに炉外に排出
され、炉底部にチタンベアーを生成するには至らなかっ
たためである。

【００５７】そこで、２０ｔのＴｉＯ₂ を装入原料に混
合して炉頂から装入したところ、３０時間後には２ＴＨ
側の炉底および炉床側壁の温度は上昇する前の値に回復
した。

【００５８】

【発明の効果】本発明の高炉の操業方法によれば、高炉
の炉底部にタイミングよく効果的にチタンベアーを形成
させることができ、炉底あるいは炉床側壁煉瓦の局部的
侵食を抑制して、炉底部の延命を図りつつ操業を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】炉底温度が上昇の傾向にある場合および変化が
ない場合におけるＣｏ（トレーサー）の羽口からの吹き
込み量と出銑口からの排出量の関係を示す図である。

【図２】羽口から吹き込まれたトレーサーの出銑口へ向
かう２通りの流路を模式的に示す図である。

【図３】数学モデルによる計算結果で、トレーサー吹き
込み羽口の中心角とトレーサーピーク濃度の関係を示す
図で、（ａ）は溶銑が炉床部の浅い部分を通る場合、
（ｂ）は深い部分を通る場合である。

【図４】数学モデルによる計算結果で、トレーサー吹き
込み羽口の中心角とトレーサーの排出時間の関係を示す
図で、（ａ）は溶銑が炉床部の浅い部分を通る場合、
（ｂ）は深い部分を通る場合である。

【図５】実施例の対象とした高炉の炉床側壁および炉底
に取り付けられた温度計の配置を示す図である。

【図６】実施例の結果の一例で、トレーサーの吹き込み
終了後の経過時間とトレーサーの排出量の関係を示す図
である。

【図７】実施例の結果の他の例で、トレーサーの吹き込
み終了後の経過時間とトレーサーの排出量の関係を示す
図である。

【図８】実施例の結果のさらに他の例で、トレーサーの
吹き込み終了後の経過時間とトレーサーの排出量の関係
を示す図である。

【符号の説明】

１：コークス充填層 ２：コークス非充填層 ３：炉底煉瓦 ４：出銑口 ５：側壁温度計 ６：低部温度計

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】出銑中に、出銑口から中心角で３０〜９０
   度の範囲内に位置する羽口から、熱風とともに粉状のＣ
   ｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、およびこれらの金属の酸化物のうちの
   少なくとも１種を吹き込み、この吹き込んだ金属の総量
   Ｗと、吹き込みを終了してから２時間以内に前記出銑口
   から排出された溶銑中における前記吹き込み金属の総量
   Ｗ′を測定し、前記測定されたＷに対するＷ′の比
   （Ｗ′／Ｗ）から湯溜まり内部の状態が炉底熱負荷を高
   くするような状態にあるか否かを判断し、炉底熱負荷を
   高くするような状態にあると判断された場合には前記出
   銑口の直上の羽口および／またはその近傍の羽口からチ
   タン源を吹き込むことを特徴とする高炉の操業方法。
2. 【請求項２】炉底または炉床側壁の温度の上昇が認めら
   れた際、出銑中に、出銑口から中心角で３０〜９０度の
   範囲内に位置する羽口から、熱風とともに粉状のＣｏ、
   Ｎｉ、Ｔｉ、およびこれらの金属の酸化物のうちの少な
   くとも１種を吹き込み、この吹き込んだ金属の総量Ｗ
   と、吹き込みを終了してから２時間以内に前記出銑口か
   ら排出された溶銑中における前記吹き込み金属の総量
   Ｗ′を測定し、前記測定されたＷに対するＷ′の比
   （Ｗ′／Ｗ）から湯溜まり内部の状態が炉底熱負荷を高
   くするような状態にあるか否かを判断し、炉底熱負荷を
   高くするような状態にあると判断された場合には前記出
   銑口の直上の羽口および／またはその近傍の羽口からチ
   タン源を吹き込み、炉底熱負荷を高くするような状態に
   はないと判断された場合には炉頂からチタン源を装入す
   ることを特徴とする高炉の操業方法。
3. 【請求項３】湯溜まり内部の状態が炉底熱負荷を高くす
   るような状態にあるか否かの判断を、下記式が成り立
   つか否かによって行うことを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の高炉の操業方法。 Ｗ′／Ｗ＜０．８ ・・・