JPS585242B2 - 高炉操業法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高炉操業法に関するものである。

而して本発明の目的とするところは高炉内融着帯の円周
バランス崩れを抜本的に改善し長期間に亘って高炉の燃
料比の低下、銑中（Ｓｉ：］のバラツキ減少などを図れ
る高炉操業法を提供せんとするものである。

融着帯は、それぞれ融着層とコークス層からなり融着層
は高炉解体結果では岩盤状となっており、ガスは通り難
い層となっている。

一方コークス層は一定の空隙率を確保していることによ
りガスは非常に通り易い層となっている。

従って融着帯の中の融着層はガスの整流器の役割を果し
ていると云える。

極論するならば融着帯形状によって高炉のガス景元能力
は決定され、高炉操業成積の代表的な指数である高炉燃
料比を支配していると云ってもよい。

高炉操業当事者は、均一な円周バランスのとれた理想的
な融着帯形状を追求して種々アクションをとっていると
云っても過言ではない。

しかし後述するように高炉操業−ト融着帯円周バランス
を乱す種々の要因があり、長期間に亘って均一な円周バ
ランスのとれた融着帯を維持することは困難とするとこ
ろであった。

このような融着帯の円周バランスの崩れは、直接、ガス
還元効率の低下、燃料比の上昇を意味するばかりでなく
高炉炉況変動を誘発し銑中〔Ｓｉ〕は大きくバラツキ、
良好な溶銑を供給することは困難となる。

又従来までは抜本的な融着帯形状の調整方法はなく、上
述のような炉況が長期化することが通例であった。

斯様な融着帯の円周バランスの崩れの原因は高炉原料を
炉頂から装入する際に大ベルの偏摩耗等の炉頂装入装置
の欠陥により方向別の装入量が違う場合、鉱石骨は金物
直下のレンガ損傷や付着物生成等により高炉内の内面プ
ロフィールが不均一となり該損傷部又は該付着物直下に
混合層（コークスと鉱石が混合した層）が生成した場合
、あるいは炉況変動により一時片減り現象（方向別に荷
下りが違った現象を云う）が発生した場合、あるいは又
羽口からの風量バランスが崩れた場合等が考えられ、そ
の結果、ガスは偏流し炉内ガス還元効率ηＣＯ） 炉頂ガス中のＣ０２（ト） （ηＣＯ＝□ 炉頂ガス中のＣＯ＄）十炉頂ガス中のＣ０２ｘｌＯＯ） の低下を引き起し、銑中（Ｓｔ）のバラツキを大きくす
る。

また円周バランスの崩れからガスの偏流が定常的に起る
ことにより、ガス偏流側に付着物が生成したり炉体熱負
荷が異常に高くなったり、装入物の一時的降下不順（以
降荷下り不順と称す特を引き起し、高炉燃料比上昇の大
きな要因となっている。

このため融着帯の円周バランスの均一化を図るため ■ 設備、炉体の本来機能の回復（炉頂装入装置等の修
理調整、付着物除去等による炉内プロフィールの円滑化
） ■ 装入物分布の調整（ムーバブルアーマ−の）４ツチ
調整、装入パターン変更、原料装入物レベル高さの変更
等） ■ 炉下部ガス流れの調整 １本毎の羽口径の調整、１本毎の重油吹込み量の調整 等を実施していた。

しかし若干の融着帯の円周バランスの崩れは修正できて
も、いづれにしろ既存融着帯は存在しており抜本的な修
正にはなりえなかった。

本発明者等は斯様な実情に鑑み検討したところこれまで
の融着帯の調整は全て既存融着帯の存在を前提にした考
えであることに着目し、抜本的な円周バランスの均一な
融着帯を再構築する方法を見出した。

すなわち本発明は従来抜本的な融着帯の調整できない問
題点を解決するために開発したものでその特徴とすると
ころは、高炉内の特定高さ位置における同一半径の円周
方向各点の炉頂ガス濃度の違いおよび／またはシャフト
圧力の違いが発生するタイミングをとらえ、装入物レベ
ルを既存融着帯頂部レベル以下に下げる減尺風操業を行
ない、次いで通常操業へ移行させて融着帯の円周バラン
スを改善することを特徴とする高炉操業法である。

また本発明は、高炉内の特定高さ位置における同一半径
の円周方向各点の装入物間のガス温度および／またはガ
ス成分の違いが発生するタイミングをとらえ、装入物レ
ベルを既存融着帯頂部レベル以下に下げる減尺休風操業
を行ない、次いで通常操業へ移行させて融着帯の円周バ
ランスを改善することを特徴とする高炉操業法である。

ここで上記の管理要素を限定した理由を以下に述べる。

融着帯が理想的に円周バランスが整い、均一であれば炉
内の各高さ位置における同一半径の円周方向各点のガス
温度、ガス濃度は同じと云える。

また同様にシャフト圧力値も同じ高さであればシャフト
圧力計前のガス量は一定になる事より全く同じ値を示す
はずである。

また逆に融着帯円周バランスが崩れてガス流れが乱れる
と以上記したことと全く逆に、炉内の各高さ位置におけ
る同一半径の円周方向各点のガス温度及びガス濃度は違
いかつシャフト圧力値も異なる。

以上横断面における融着帯の円周バランスの均一さを求
める損料として炉頂ガス濃度分布と装入物間ガス濃度、
及び装入物間ガス温度を選定し、かつ縦断面の均一さを
求める計器としてシャフト圧力計を選定し、立体的に融
着帯の円周バランスを管理することを目的とし、以上の
管理要素を限定した。

なおここで発明者等は炉頂温度分布を管理要素として限
定しなかった理由は最近粉塵対策のために装入物に散水
を強化しているが、そのために炉頂ガス濃度分布は鋭敏
に出るものの装入物の水分が蒸発する時、熱をうばうこ
とから炉頂温度分布はフラットになり易く融着帯のガス
流れを鋭敏に反映していると云えないことを知験したこ
とによるものである。

以上から融着帯の円周バランスを検知する計器として炉
頂ガス濃度、シャフト圧力計、装入物間ガス濃度さガス
温度は極めて重要と云える。

斯様な本発明は、次に列挙するとおりの効果がある。

■ 融着帯円周バランスの抜本的な調整 既存融着帯レベルのシャフト下部、朝顔まで減尺するこ
とにより、既存の円周バランスの崩れた融着帯とは全く
異なる均一な融着帯が再構築される。

従って従来あったガスの偏流はなくなりηｃｏは大幅に
向上する。

２ 銑中（Ｓｉ、ｌのバラツキ低下 融着帯円周バランスが均一となることから方向別の融着
層の溶は落ちレベルが均一となり、溶銑成分は安定し良
好な溶銑を供給できる。

また銑中［Ｓｉ）のバラツキが減少できることから銑中
〔Ｓｉ〕の低下が可能となる。

３ 炉体熱負荷の低下 融着帯円周バランス崩れによるガス偏流が防止できるこ
とにより炉体熱負荷が低下し、炉体放散熱も低下する。

この結果、本来の炉体機能維持が長期に亘り可能となり
、かつ炉体放散熱誠により高炉の出熱は減少する。

４ 付着物の除去 装入物原料を減尺する過程で、あるいは通常レベルの復
帰過程で、付着物に装入物原料を衝突させる効果と、減
尺休風によるサーマルショックにより小さな付着物も含
めて、はぼ完全に脱落させることができる。

従って減尺休風後は荷下りは円滑になり炉況は安定する
。

５ 燃料比の低下 以上１，２，３，４．の効果が相俟って燃料比は大巾に
低減できる。

次に本発明を図に示す実施例により詳細に説明する。

第１図〜第４図に示した例はいずれも融着帯の円周バラ
ンスが大きく崩れたと判断する例である。

即ち第１図は同一半径の円周方向（南北方向）において
炉頂ガス濃度ηｃｏが大きく違っていることを示し、第
２図は炉内高さ位置における各同一半径の円周方向でシ
ャフト圧力値に差があることを示し、第３図は炉内の特
定高さ位置における同一半径の円周方向でシャフト装入
物間における高炉ガス濃度ηｃｏに、差がでていること
を示し、第４図は同じく装入物間のガス温度に差が出て
いることを示している。

本発明は以上のような管理要素が１つまたは１つ以上発
生したときに原料装入物レベルを既存融着帯レベルのシ
ャフト下部、炉腹あるいは朝顔部まで減尺させて融着帯
の再構築を図るものである。

即ち第５図のように装入物原料を既存融着帯レベルのシ
ャフト下部あるいは朝顔まで下げることにより減尺後の
融着帯体積は既存融着帯体積の５割以下になる。

従って減尺休風時の融着帯はバランスの崩れた融着帯と
は全く違った融着帯が形成されたと云って良い。

送風立上り時は風量はスリップを誘発せしめない限界ま
で上昇させ（内容積当り１．２ Ｎ ｍ３／ｍｉｎが目
安）、かつ立上り時の風圧安定を図るために重油吹込み
開始を風量が内容積当り１．０ Ｎ ｍ／ｍｉｎに入っ
た時点で開始する。

従来の減尺休風から送風の立上りは、大きな付着物脱落
等によりスリップ羽口閉塞等を誘発し、低風量の操業を
余儀なくされ、重油吹込み開始も送風後８〜１０時間に
なることが常であった。

しかし本発明の減尺休風操業は大きな付着物が生成する
以前に前述の管理要素から判断して定常操業として減尺
休風を実施していることから、従来の減尺休風で発生し
ているトラブルはほとんどなく安定した操業下で送風立
上りが可能さなっている。

したがってスリップをさせずに高風量を入れることを可
能とし送風立上り初期に重油を入れることから羽口前の
レースウェイは拡大され炉中心まで風量が入り重油早目
吹込みにより更に安定下で操業が可能となる（レースウ
ェイにおける重油の役割は燃焼に関与しているコークス
の消費速度を減少させることによりレースウェイ直近の
コークスの微粉化を防止しレースウェイを拡大し通気は
良くなると云われている） 以上から減尺休風後の操業の立上は極めて安定に立上る
ことができる。

また送風立上り後高風量を安定して供給できることから
既存の円周バランスの崩れた融着帯とは全く異なった円
周バランスの均一な融着帯に再構築することが可能とな
った。

次に本発明の実施例について説明する。

実施例 １ １７３０ｍの炉容を有するＡ高炉で第１図から第４図に
示したような現象が検知され融着帯の円周バランスが不
均一になったとして直ちに減尺休風操業を実施した。

なお減尺レベルを炉腹レベルとした。

炉内観測後南側シャフト中段レベルに局部的な付着物が
生成しており、減尺休風中にサーマルショックによりそ
のほとんどが脱落した。

送風立上り後は、第６図に示したように送風立上り１時
間３０分後に重油を吹込み極めて順調に推移した。

その結果、同一半径の円周方向各点のシャフト圧力値は
ほとんど一致し炉頂ガス濃度分布、装入物間ガス温度分
布、装入物間ガス濃度分布共に同一半径の円周方向各点
での差が解消された。

その結果、ηｃｏは０．９％上昇し、燃料比は５．５ｋ
ｇ／ ｔ−ｐ低下した。

実施例 ２ １１５０ｍの炉容を有するＢ高炉でシャフト圧力値が第
７図に示したように炉内高さ方向における各同一半径の
円周方向において差が出た。

全体のηｃｏが若干低下気味で推移していることもあり
、他の管理要素は別に問題はないが、シャフト下部まで
減尺休風操業を実施した。

減尺休風立上りは極めて安定し第８図に示したように、
炉内高さ方向における各同一半径の円周方向でのシャフ
ト圧力値はほぼ一致し均一な円周バランスのとれた融着
帯となりηｃｏは０．７％上昇し、燃料比は４、５ ｋ
ｇ／ ｔ−ｐ低下した。

以上本発明を実施することにより融着帯の円周バランス
の乱れを抜本的、かつ一挙に改善でき、ガス偏流を防止
することによりηｃｏが改善されるばかりでなく、高炉
の炉況も改善され燃料比は大巾に低下する。

また周辺に流れるガス偏流を防止できることから健全な
長期炉体維持も可能となり極めて有益な高炉操業法であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は円周方向（西北方向）の炉頂ガス濃度ηｃｏ分
布を示す図、第２図は高炉高さ方向の各同一半径円周方
向におけるシャフト圧力分布図、第３図は高炉内の特定
高さ位置における同一半径の円周方向でのシャフト装入
物間における高炉ガス濃度ηｃｏ分布図、第４図は同じ
く装入物間のガス温度を示す図、第５図は減尺休風にお
ける原料装入物レベルを示す図、第６図は実施例１にお
ける減尺休風操業状況を示す図、第７図、第８図は実施
例２における高炉内高さ方向における各同一半径円周方
向でのシャフト圧力分布図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高炉内の特定高さ位置における同一半径の円周方向
   各点の炉頂ガス濃度の違いおよび／またはシャフト圧力
   の違いが発生するタイミングをとらえ、装入物レベルを
   既存融着帯頂部レベル以下に下げる減尺休風操業を行な
   い、次いで通常操業へ移行させて融着帯の円周バランス
   を改善することを特徴とする高炉操業法。 ２ 高炉内の特定高さ位置における同一半径の円周方向
   各点の装入物間のガス温度および／またはガス成分の違
   いが発生するタイミングをとらえ、装入物レベルを既存
   融着帯頂部レベル以下に下げる減尺休風操業を行ない、
   次いで通常操業へ移行させて融着帯の円周バランスを改
   善することを特徴とする高炉操業法。