(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
休風後の高炉の立ち上げから３時間以上９時間以下の範囲内における該高炉への吹き込み酸素量を、該高炉の休風９６時間前から２４時間前までの平均吹き込み酸素量Ｑ（Ｎｍ３／分）に対し、１．００×Ｑ（Ｎｍ３／分）を超え１．２５×Ｑ（Ｎｍ３／分）以下に増加させ、かつ前記高炉の休風９６時間前から２４時間前までの平均コークス比に対して、該高炉の休風１２時間前から該休風直前までの平均コークス比の増加量を、１０（ｋｇ／トン−溶銑）以上６０（ｋｇ／トン−溶銑）以下とすることを特徴とする高炉休風の立ち上げ方法。
【請求項２】
休風後の高炉の立ち上げから３時間以上で、しかも該高炉の炉頂ガスのガス利用率ηＣＯが４８％以上５１％以下、かつ該ガス利用率ηＣＯの変化量が５分間で０．３％以下となる時期までにおける該高炉への吹き込み酸素量を、該高炉の休風９６時間前から２４時間前までの平均吹き込み酸素量Ｑ（Ｎｍ３／分）に対し、１．００×Ｑ（Ｎｍ３／分）を超え１．２５×Ｑ（Ｎｍ３／分）以下に増加させ、更に前記高炉の休風９６時間前から２４時間前までの平均コークス比に対して、該高炉の休風１２時間前から該休風直前までの平均コークス比の増加量を、１０（ｋｇ／トン−溶銑）以上６０（ｋｇ／トン−溶銑）以下とすることを特徴とする高炉休風の立ち上げ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の休風を活用し、休風立ち上げ後に休風前よりも高炉の生産量を増加させる高炉休風の立ち上げ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に示すように、一般的な高炉９０は、竪型の炉の上部より、コークス９１と焼結鉱（鉄鉱石を含む）９２を層状に装入し、炉の下部付近の羽口９３から、酸素を含む熱風（８００〜１３００℃の加熱空気）を供給し、炉内のコークスと反応させて炉内発生ガス（ＣＯが主）とし、このガスを炉の上部へ通過させることで、溶銑を製造している。なお、熱風は、酸素を追加して富化させる場合もある。
上記した炉内発生ガスの熱によって、装入したコークス９１や焼結鉱９２は加熱され、焼結鉱９２の酸化鉄は還元されて、還元鉄が生成する。
この反応には、直接還元反応（ＦｅＯｓ＋Ｃｓ→Ｆｅｓ＋ＣＯｇ：吸熱反応）と、間接還元反応（２Ｃｓ＋Ｏ２ｇ→２ＣＯｇ、ＦｅＯｓ＋ＣＯｇ→Ｆｅｓ＋ＣＯ２ｇ：発熱反応）とがあり、これらの反応は、前記した層状に装入した鉱石部分であって、温度が１０００〜１４００℃に上昇している融着帯９４やその周辺（以下、融着帯等ともいう）で起こる。なお、上記した反応式中の添字の「ｓ」は固体、「ｇ」は気体を、それぞれ示す。
【０００３】
この融着帯９４は、高炉炉内の炉中央部を軸芯として左右均等（対称）に分布させることが一般的（例えば、逆Ｖ字やＷ字など）であり、詳細には、融着帯部とコークススリット部が交互に連なって構成されている。
前記した通り、融着帯９４は溶銑の生産に重要であり、融着帯９４全部に、融着帯９４の反応に必要な量の炉内発生ガスを供給すると共に、融着帯９４等での還元反応に必要な温度を維持することが重要となる。
上記した炉内発生ガス量や融着帯９４等の温度が安定すると（定常状態になると）、溶銑の生産が変動せず、生産量を高位に安定させることが可能となる。
【０００４】
上記した高炉９０では、鉄鋼製品の需給変動に対応して、短時間で高炉の生産量を増加、即ち増産（例えば、２日後に１割の増産、等）することが求められる場合がある。
一般に、高炉９０に増産が求められる場合、上記した通り、還元鉄の生産量は、酸素の消費量に密接に関連するため、生産量の増加を目的とした吹き込み酸素量（以下、装入酸素量ともいう）の増加によって増産が行われる。
しかし、装入酸素量の増加は、ＣＯ等の炉内発生ガス量の増加につながり、炉内通気の際の圧損の増加に繋がって、高炉炉内での炉内発生ガスの流路を大きく変動させる事態に繋がる場合がある。
【０００５】
一般に、個々の融着帯部と、その間に存在するコークススリット部においては、融着帯部で通気時の圧損が大きくなり、コークススリット部で前記した炉内発生ガスが通り易くなる。このため、前記した増産を目的とした装入酸素量の増加が著しい場合は、炉内発生ガスが特定のコークススリット部のみを通過することに繋がる場合があり、問題である。このように、炉内発生ガスが特定のコークススリット部のみを通過する場合、周囲の融着帯も破壊して集中的な炉内発生ガスの通過（即ち、吹き抜け）が発生し、融着帯全部に炉内発生ガスを供給することが不可能となり、一部の融着帯では炉内発生ガス等の供給が無くなって、温度が低下する事態を招くことに繋がる。
【０００６】
このように、炉内発生ガスが特定のコークススリット部のみを通過する状態とは、炉内の高さ方向の炉内発生ガスの流速が、炉の軸芯を中心として、炉内の水平方向で左右対称とならない状態であり、しかもその水平方向での分布が、時間経過でみても一定とならない状態であるため、非定常状態と呼ぶ。このような非定常状態が著しくなると、上記した吹き抜け現象を呈する場合があるため、非定常状態の高炉操業の取扱いには慎重を要する。
なお、上記した非定常状態とは、高炉にトラブルが発生したときのみを指すのではなく、高炉休風後の立ち上げ（操業再開）時も指す。
【０００７】
上記した高炉休風後の立ち上げ（非定常状態）の好ましい操業形態を記載するものとして、例えば、特許文献１がある。
この特許文献１は、休風前に、羽口からの微粉炭吹き込み量を減少すると共に、炉頂から装入するコークス量を増大させて、高炉休風に入る際の高炉の熱流比を高め、休風立ち上げ後に、温度を速やかに回復させることを記載している。特に、特許文献１は、「１勤務単位（８時間）以内で早期に定常操業状態に回復させる」ことを目的としており、休風に入る前に諸条件を整えれば、休風立ち上げが円滑となり、早期に元の定常状態に回復できることを記載している。
つまり、引用文献１には、増産についての記載がない。
【０００８】
一方、高炉の増産方法を記載するものとして、例えば、特許文献２がある。
この特許文献２には、炉内通気抵抗とボッシュガス量増加率の限界値との関係を求め、これを増産時の管理に用いる方法が記載されている。この方法は、装入酸素量を増加させて増産する考え方に基づくものであり、装入酸素量の増加に際してボッシュガス量で増加率を管理し、その増加率を所定の値以下とすることで、高炉操業の定常状態を大きく崩さないことを提案するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２５６０１１号公報
【特許文献２】特開２００４−３０７９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２に記載の発明を適用した増産については、１回の操業諸元の変更後、定常状態に達するまでに１５０時間を要すること、また生産量の６％増加に約１ヶ月を要すること、等が記載され、前記した短時間での増産（例えば、４８時間で１割増産）が不可能である。このため、鉄鋼製品の需給変動に対応することができない。
つまり、特許文献２に記載の技術は、定常操業時において、高炉操業の諸元変更の実施による増産技術であるため、上記したような短時間での増産は不可能であり、逆に、定常状態を維持した中での増産操業の難しさを表していることになる。
【００１１】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、高炉休風（非定常状態）を活用し、休風立ち上げ後に、増産状態を定常状態として実現し、短期間にかつ安定的に高炉の生産量を増加させることが可能な高炉休風の立ち上げ方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的に沿う第１の発明に係る高炉休風の立ち上げ方法は、休風後の高炉の立ち上げから３時間以上９時間以下の範囲内における該高炉への吹き込み酸素量を、該高炉の休風９６時間前から２４時間前までの平均吹き込み酸素量Ｑ（Ｎｍ３／分）に対し、１．００×Ｑ（Ｎｍ３／分）を超え１．２５×Ｑ（Ｎｍ３／分）以下に増加させ、かつ前記高炉の休風９６時間前から２４時間前までの平均コークス比に対して、該高炉の休風１２時間前から該休風直前までの平均コークス比の増加量を、１０（ｋｇ／トン−溶銑）以上６０（ｋｇ／トン−溶銑）以下とする。
【００１３】
前記目的に沿う第２の発明に係る高炉休風の立ち上げ方法は、休風後の高炉の立ち上げから３時間以上で、しかも該高炉の炉頂ガスのガス利用率ηＣＯが４８％以上５１％以下、かつ該ガス利用率ηＣＯの変化量が５分間で０．３％以下となる時期までにおける該高炉への吹き込み酸素量を、該高炉の休風９６時間前から２４時間前までの平均吹き込み酸素量Ｑ（Ｎｍ３／分）に対し、１．００×Ｑ（Ｎｍ３／分）を超え１．２５×Ｑ（Ｎｍ３／分）以下に増加させ、更に前記高炉の休風９６時間前から２４時間前までの平均コークス比に対して、該高炉の休風１２時間前から該休風直前までの平均コークス比の増加量を、１０（ｋｇ／トン−溶銑）以上６０（ｋｇ／トン−溶銑）以下とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明に係る高炉休風の立ち上げ方法は、休風後の高炉の立ち上げから３〜９時間内に、高炉への吹き込み酸素量を、休風前の９６〜２４時間の平均吹き込み酸素量Ｑ（Ｎｍ３／分）に対し、１．００×Ｑ（Ｎｍ３／分）を超え１．２５×Ｑ（Ｎｍ３／分）以下に増加させることにより、増産状態を維持可能な炉内状況を、定常状態とすることができる。これは、高炉の立ち上げ後の融着帯の再形成期間である非定常状態時、即ち、立ち上げから９時間までに、高炉への吹き込み酸素量の増加を完了させていることによる。
また、高炉の休風前９６〜２４時間の平均コークス比に対して、高炉の休風１２時間前から休風直前までの平均コークス比の増加量を、１０〜６０（ｋｇ／トン−溶銑）とすることより、平均コークス比を、休風時における高炉炉内の温度低下分と出銑量を増加させることを補償する発熱量に見合う量にできる。
従って、高炉休風を活用することで、休風立ち上げ後に、短時間で安定した高炉の生産量調整が可能になり、高炉の生産弾力性を大幅に向上できる。
【００１５】
第２の発明に係る高炉休風の立ち上げ方法は、休風後の高炉の立ち上げから３時間以上で、ガス利用率ηＣＯが４８〜５１％、かつその変化量が５分間で０．３％以下となる時期までに、高炉への吹き込み酸素量を、休風前の９６〜２４時間の平均吹き込み酸素量Ｑ（Ｎｍ３／分）に対し、１．００×Ｑ（Ｎｍ３／分）を超え１．２５×Ｑ（Ｎｍ３／分）以下に増加させることにより、増産状態を維持可能な炉内状況を、定常状態とすることができる。これは、高炉の立ち上げ後の融着帯の再形成期間である非定常状態時、即ち、ガス利用率ηＣＯが４８〜５１％、かつその変化量が５分間で０．３％以下となる時期までに、高炉への吹き込み酸素量の増加を完了させていることによる。
また、高炉の休風前９６〜２４時間の平均コークス比に対して、高炉の休風１２時間前から休風直前までの平均コークス比の増加量を、１０〜６０（ｋｇ／トン−溶銑）とすることより、平均コークス比を、休風時における高炉炉内の温度低下分と出銑量を増加させることを補償する発熱量に見合う量にできる。
従って、高炉休風を活用することで、休風立ち上げ後に、短時間で安定した高炉の生産量調整が可能になり、高炉の生産弾力性を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ高炉休風後の炉頂ガスのガス利用率の推移を示すグラフ、炉頂ガスのガス利用率の変化量の推移を示すグラフである。
【図２】コークス比の増加量の時間推移を示すグラフである。
【図３】高炉の縦断面の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
まず、本発明に想到した経緯について説明した後、本発明の一実施の形態に係る高炉休風の立ち上げ方法について説明する。
高炉の休風中は、高炉炉内への加熱空気（酸素）の吹き込みを停止するため、羽口前でコークスや微粉炭が燃焼せず、燃焼熱が供給されないことから、高炉炉内の温度が低下する。そのため一般に、１）休風入り前にコークス比を増加、２）休風後の加熱空気の供給時に微粉炭の吹き込み量を増加、等を実施して、高炉休風完了後の操業開始（立ち上げ）時に、低下した温度を速やかに上昇できるようにしている。
【００１８】
高炉炉内は、一般的に、羽口先端の温度が最も高く、炉内高さの増加と共に温度が低下するという温度分布を有している。従って、上記した休風時には、炉内温度が全体的に徐々に低下していくため、１０００〜１４００℃の焼結鉱が軟化融着している融着帯は、炉下部（羽口）に向かって降下すると考えられている。
このように、休風中に降下した融着帯の休風後の立ち上げ時の挙動は、前記した特許文献１に記載がある。休風後の立ち上げ時は一般に（特許文献１を含めて）、上記した通り、休風前に定常操業時よりも多くのコークスを炉内に投入するのが通例であり、前記した特許文献１では、熱流比の観点で、休風前に多くのコークスを炉内に投入することを記載している。これらを前提に、特許文献１では、融着帯の挙動について「休風時の熱流比を適正に制御することによって、送風再開立ち上げ時における好ましくない軟化融着帯の上昇を抑えること」（段落［００２５］）を、発明の主眼とすることを記載している。
【００１９】
即ち、炉内温度の上昇（送風再開）と共に、融着帯が上昇することを記載し、その上昇代は熱流比の制御によって、一定の抑制が可能としている。
上記したように、高炉休風後の立ち上げについて、従来は降下した融着帯が送風再開と共に上昇していくものとされていた。
そこで、本願発明者らは、高炉休風後であって、羽口送風の再開（加熱空気の供給再開）後の炉頂ガスのガス利用率ηＣＯに着目した。この炉頂ガスのηＣＯは、反応による生成ガスの比率で表示される（ηＣＯ（％）＝（ＣＯ２体積％）／｛（ＣＯ２体積％）＋（ＣＯ体積％）｝×１００）もので、ηＣＯの値が４８〜５１％、かつ５分間におけるηＣＯの値の変化量が０．３％以下の場合に、適正に安定して反応しているものと考えられる。
【００２０】
本願発明者らの知見では、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、羽口送風の再開後のηＣＯは、４８〜５１％の範囲から外れて乱高下（例えば、４５％未満又は５５％超、かつ５分間の変化量が１％を大幅に超える）した後、ηＣＯが安定する現象が観察された。
この現象は、上記したような、融着帯が上昇していくという穏やかな現象を表すものとは考えにくいものであった。即ち、羽口送風の再開後における融着帯の挙動は、ηＣＯが乱高下するような挙動、言い換えると、休風中の融着帯と羽口送風再開後に安定した融着帯とは、時間をかけて移動したといえるような連続的なものではなく、休風中の融着帯は、形状が一旦大幅に崩れ、その後の炉内発生ガスの安定的な流れと共に、新たな融着帯を形成する、と推定できるものであった。
【００２１】
このため、新たな融着帯を再形成するのであれば、羽口送風再開後の吹き込み酸素量を、休風前の定常状態における量に回復させる必要はなく、新たな融着帯の形成を阻害しない程度の量に増量できることとなる。
以上に示した知見を前提として、本願発明者らは、炉内発生ガスの安定的な流れを阻害しない範囲であれば、休風後の羽口送風再開後の吹き込み酸素量を、上記した休風前の定常状態の吹き込み酸素量より増加させても、高炉操業が安定することに新たに想到した。
即ち、本発明の第１の実施の形態に係る高炉休風の立ち上げ方法は、休風後の高炉の立ち上げから３時間以上９時間以下の範囲内における高炉への吹き込み酸素量を、休風前の定常操業時の平均吹き込み酸素量Ｑ（Ｎｍ３／分）よりも増加させ、かつ高炉の休風１２時間前から休風直前（休風開始）までの平均コークス比を、休風前の定常操業時での平均コークス比よりも増加させる方法である。以下、詳しく説明する。
【００２２】
上記した炉内発生ガスの安定的な流れを阻害しない範囲については、羽口送風再開後に徐々に増加させていく吹き込み酸素量において、所定の量へ増量完了させる時期が重要である。
ここで、所定の量とは、休風前の定常操業（定常状態）時、即ち高炉の休風９６時間前から２４時間前までの平均吹き込み酸素量Ｑ（Ｎｍ３／分）に対して、増産を目的として増加させた吹き込み酸素量を指す。なお、休風前の定常操業時を、上記した時間範囲としたのは、休風の開始時期が近づくに伴い、休風に入るための準備（例えば、コークス比の上昇）を行うため、操業条件が定常操業とは異なるためである。そこで、操業変動のない定常操業の時期として、上記した時間範囲を規定した。
【００２３】
吹き込み酸素量を、上記した所定の量まで増加させる（増加を完了させる）時間が３時間未満の場合、吹き抜けが起こる傾向がみられた。これは、一定した融着帯が存在しない状況で、炉内発生ガスの流路が固定されたためと推定される。
一方、９時間を超えた場合、吹き抜けに似た炉内温度低下がみられた。これは、炉内装入物（コークスや焼結鉱）の入れ替わりが一巡（休風時の装入物が全て休風後の装入物に入れ替わること）し、融着帯が安定に生成して定常状態となった後に、炉内発生ガスが増量され、非定常状態を招いたためと考えられる。
従って、吹き込み酸素量の増加完了時間を、３時間以上９時間以下としたが、下限を３．５時間、上限を８時間、更には７時間とすることが好ましい。
【００２４】
また、増加させる吹き込み酸素量の所定の量とは、前記した平均吹き込み酸素量Ｑ（Ｎｍ３／分）を基準として、１．００×Ｑ（Ｎｍ３／分）を超え、１．２５×Ｑ（Ｎｍ３／分）以下の範囲内である。
この吹き込み酸素量は、以下の式で表される。
｛吹き込み酸素量（Ｎｍ３／分）｝＝｛高炉への吹き込み空気量（Ｎｍ３／分）｝×０．２１＋｛高炉への吹き込み富化酸素量（Ｎｍ３／分）｝
従って、この算出した吹き込み酸素量を、上記した高炉の休風前９６〜２４時間で平均することにより、平均吹き込み酸素量Ｑ（Ｎｍ３／分）を算出できる。
また、定常操業時の平均吹き込み酸素量Ｑは、高炉の大きさにもよるが、一般的に、５００（Ｎｍ３／分）以上３０００（Ｎｍ３／分）以下程度である。
【００２５】
ここで、所定の量を１．００×Ｑを超えとした理由は、本発明が増産を目的としたためであり、一方、１．２５×Ｑ以下とした理由は、１．２５×Ｑを超える場合、酸素増量による溶銑温度の上昇不足が懸念されたためである。
一般に、休風時に低下する炉内温度の補償を目的に、休風時の炉内にはコークスを豊富に入れ、低下した炉内温度を上昇させる（低下した出銑温度も上昇させることができる）。しかし、吹き込み酸素量を増加させると、焼結鉱の消費される速度（溶銑の単位時間あたりの生産量）も増加するため、溶銑温度の上昇代が低減する可能性がある。
本発明者らの知見では、吹き込み酸素量を増加させる量範囲が１．２５×Ｑを超えると、溶銑温度の上昇代が無い場合が懸念された。
【００２６】
例えば、１．３×Ｑで溶銑温度の上昇割合を維持する場合、休風前のコークス装入量を過大にする必要があり、過大なコークス量を装入した後、生産計画変更等の都合で増産させない場合（１．００×Ｑに変更する場合）に、炉内温度や溶銑温度が過剰に上昇する恐れがある。
以上のことから、増加させる平均吹き込み酸素量を、１．００×Ｑ（Ｎｍ３／分）を超え、１．２５×Ｑ（Ｎｍ３／分）以下としたが、本発明の効果をより顕著に得るには、下限を、１．０５×Ｑ（Ｎｍ３／分）、更には１．１０×Ｑ（Ｎｍ３／分）とすることが好ましい。
【００２７】
また、図２に示すように、高炉の休風前の定常操業時、即ち休風９６時間前（−９６時間）から２４時間前（−２４時間）までの平均コークス比に対して（基準にして）、高炉の休風１２時間前（−１２時間）から休風開始直前（０時間）までの平均コークス比の増加量を、１０（ｋｇ／トン−溶銑）以上６０（ｋｇ／トン−溶銑）以下とする。
なお、コークス比とは、溶銑１トンを製造するのに必要なコークス量であり、詳細には、高炉装入コークス量の装入鉄分１トンあたりに使用するコークス量であり、吹き込み微粉炭の量は考慮しない。従って、平均コークス比は、上記した高炉の休風前９６〜２４時間でのコークス比を平均することにより算出できる。
また、定常操業時の平均コークス比は、例えば、２５０（ｋｇ／トン−溶銑）以上５５０（ｋｇ／トン−溶銑）以下程度である。
【００２８】
上記した平均コークス比の増加量は、一般的な休風時間（１〜７２時間）における高炉炉内温度の低下分と出銑量を増加させることを補償する発熱量に見合うコークス装入量である。
ここで、平均コークス比の増加量が１０（ｋｇ／トン−溶銑）未満の場合、炉内温度が低下し、高炉操業に支障をきたす。一方、６０（ｋｇ／トン−溶銑）を超える場合、高炉炉内温度が高くなり過ぎ、荷下がり発生回数が増加して、吹き抜けに直結する恐れがある。
以上のことから、平均コークス比の増加量を、１０（ｋｇ／トン−溶銑）以上６０（ｋｇ／トン−溶銑）以下としたが、例えば、休風時間の変動に応じて、休風時間の下限が８時間程度あれば、増加量の下限を２０（ｋｇ／トン−溶銑）とし、休風時間の上限が４８時間程度あれば、増加量の上限を４５（ｋｇ／トン−溶銑）とするのがよい。
【００２９】
続いて、本発明の第２の実施の形態に係る高炉休風の立ち上げ方法について説明するが、前記した高炉休風の立ち上げ方法と異なる部分についてのみ説明する。
この高炉休風の立ち上げ方法では、休風後の高炉の立ち上げから３時間以上で、しかも高炉の炉頂ガスのガス利用率ηＣＯが４８％以上５１％以下、かつガス利用率ηＣＯの変化量が５分間で０．３％（０．３％／５分）以下となる時期までにおける高炉への吹き込み酸素量を、前記した平均吹き込み酸素量Ｑ（Ｎｍ３／分）を基準として、１．００×Ｑ（Ｎｍ３／分）を超え、１．２５×Ｑ（Ｎｍ３／分）以下に増加させる。
【００３０】
炉頂ガスのガス利用率ηＣＯ（％）は、反応によって生成する生成ガスの比率を表示するものであり、前記したように、以下の式で定義される。
ηＣＯ（％）＝（ＣＯ２体積％）／｛（ＣＯ２体積％）＋（ＣＯ体積％）｝×１００
一般に、炉頂ガスのηＣＯが５０％近傍の場合、高炉炉内の反応が安定している（定常状態にある）とされている。
そこで、本実施の形態では、図１（Ａ）に示すように、ηＣＯが４８％以上５１％以下の範囲内で推移する場合を、安定していると定義した。
【００３１】
しかし、炉頂ガスのηＣＯが４８％以上５１％以下の範囲内であっても、ηＣＯが急激に変化する場合は安定しているといえない場合がある。
そこで、本実施の形態では、図１（Ｂ）に示すように、５分間隔での炉頂ガスの測定結果が、−０．３％以上０．３％以下の変化量である場合を、安定していると定義した。具体的には、５分間でηＣＯが４８．０％から４８．５％に変化（変化量が０．５％）する場合を安定していないこととし、５分間でηＣＯが４９．５％から４９．３％に変化（変化量が０．２％）する場合を安定していることとする。
【００３２】
以上のことに基づき、休風後の高炉の立ち上げから３時間以上で、しかも高炉の炉頂ガスのηＣＯと、その変化量が、上記した条件となる時期までにおける高炉への吹き込み酸素量を、前記した所定の量まで増加させる（増加を完了させる）。なお、増加させる時間が３時間未満の場合、前記したように、吹き抜けが起こる傾向がみられた。
炉内装入物は、羽口送風再開（立ち上げ開始）後、概ね９時間を経過すると炉内装入物の入れ替わりが一巡し、融着帯の位置や形状が安定する。ここで、９時間経過前である概ね６〜７時間の経過時点においては、炉頂ガスのηＣＯが安定する傾向がみられ、融着帯やその近傍における焼結鉱の還元反応が安定する傾向がみられる。
【００３３】
前記した通り、休風後の羽口送風再開後に融着帯が再構成（新規に構成）されるに際しては、休風中に存在していた融着帯の形状が、一旦大幅に崩れるものと推定した。従って、この崩れているときに、吹き込み酸素量の増量を完了していれば、その後に再構成される融着帯の形状や位置は、増産が可能な形態で構成されると考えられる。
そこで、炉頂ガスのηＣＯが安定するまでに、吹き込み酸素量の増加を完了させることを必須要件とした。ここで、炉頂ガスのηＣＯが安定する時間は、概ね６〜７時間の場合が多く、少なくとも９時間（炉内装入物の一巡）以前である。
【００３４】
炉頂ガスのηＣＯの安定後で、かつ、前記した本発明の第１の実施の形態で示した９時間以前に、吹き込み酸素量の増加を完了させた場合でも、溶銑の増産は可能である。しかし、定常操業に移行した後に、操業トラブルに至る程度ではないが、吹き抜けの兆候である荷下がり発生回数が若干増加する場合が、稀にみられた。なお、荷下がりとは、高炉炉頂の装入物面の下降における異常状況、ここでは、１秒あたりの下降量が突然増加（例えば、５０ｃｍ以上）することを指し、頻度が増えると高炉操業のトラブルと認識される。
このため、短期間にかつ安定的に高炉の生産量を増加させるためには、本発明の第１の実施の形態よりも、第２の実施の形態の方がより好ましい。
【００３５】
以上に示した本発明の第１、第２の実施の形態の高炉休風の立ち上げ方法を実施すると、休風立ち上げ後に安定した増産が可能となり、この増産を定常操業状態とすることが可能であるが、高炉休風のたびに、本発明を実施して溶銑の生産量を際限なく増加させることは不可能である。一般に、高炉の定常操業における出銑量（出銑比）の最大は３．０トン／日／ｍ３（高炉の単位容積あたり、かつ１日あたりの出銑量）程度であり、本発明者らは、この範囲内（出銑比３．０トン／日／ｍ３以下）での出銑量の増加であれば、本発明で実現できるものと考えている。
【００３６】
上記したように、休風立ち上げ後に設定する出銑比は３．０トン／日／ｍ３以下の範囲内で調整できるが、特に、１．０トン／日／ｍ３以上２．４トン／日／ｍ３以下の範囲内で調整することが好ましい。
本発明は、休風立ち上げ後、例えば９時間で、炉内発生ガスを最大で１．２５倍に増やすという、短時間で炉内発生ガス量を増加させる方法である。
また、出銑比が増加するほど、多くの炉内発生ガス量を要する。一般に、炉内発生ガス量が増加するほど、高炉炉内の装入物の下降速度が増加するため、荷下がりが発生し易くなる。
【００３７】
本発明者らの知見では、出銑比が２．４トン／日／ｍ３以下であれば、荷下がり回数が極めて少なかったが、出銑比が２．５トン／日／ｍ３以上の場合は、荷下がり発生回数が増加した。この荷下がりは、連続的に起こるものではなく、高炉の継続的な定常操業は可能であったが、より安定的な操業としては、出銑比２．４トン／日／ｍ３以下（更には、２．２トン／日／ｍ３以下）が好ましいといえる。また、通常出銑比は、１．０トン／日／ｍ３を下回らないため、下限値を１．０トン／日／ｍ３とした。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
ここでは、内容積４２５０ｍ３のベル式大型高炉を用い、休風前９６〜２４時間の定常操業で、出銑量１．７４トン／日／ｍ３、コークス比３４０（ｋｇ／トン−溶銑）の操業を実施し、４８時間の休風を行った後に、出銑量を１．９５トン／日／ｍ３（＋０．２１トン／日／ｍ３）とし、生産量を１２％増加させた。
【００３９】
上記した前提条件のもと、休風１２時間前から休風直前までの平均コークス比を、休風前９６〜２４時間の平均コークス比よりも２５（ｋｇ／トン−溶銑）増加し、休風後の立ち上げにおいて、高炉への吹き込み酸素量の増加を、立ち上げ開始から５時間までに完了し、この吹き込み酸素量を、休風前９６〜２４時間の１２０５Ｎｍ３／分（Ｑ）から１３５２Ｎｍ３／分へ増加させて１．１２×Ｑ（Ｎｍ３／分）とした。
この結果、その後の操業においても、荷下がりの発生を抑制した安定した操業を達成できた。
【００４０】
そこで、上記した操業条件の一部を変更して操業を行った。この操業条件及びその操業結果を、表１に示す。なお、表１の評価の欄の「○」印と「◎」印は実際の操業に採用でき、「×」印は実際の操業には採用できないことを、それぞれ意味している。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
実施例１〜５はいずれも、休風１２時間前から休風直前までの平均コークス比を、休風前９６〜２４時間の平均コークス比に対して１０〜６０（ｋｇ／トン−溶銑）増加し、高炉への吹き込み酸素量の増加（送風酸素量増加率）を、立ち上げ開始から３〜９時間に完了し、しかもその増加量を、休風前９６〜２４時間の平均吹き込み酸素量Ｑに対し、１．００×Ｑ（Ｎｍ３／分）を超え１．２５×Ｑ（Ｎｍ３／分）にした場合の操業条件及びその操業結果である。
一方、比較例１〜５は、平均コークス比の増加量、高炉への吹き込み酸素量の増加完了時間、及びその増加量のいずれか１が、上記した条件から外れた場合の操業条件及びその操業結果である。
【００４３】
表１に示す実施例１〜３は、高炉への吹き込み酸素量の増加完了時間を９時間とし、吹き込み酸素量の増加を炉頂ガスのηＣＯの安定化後に完了したため（吹き込み酸素量の増加完了時の炉頂ガスのηＣＯ：４８〜５１％、増加完了時の炉頂ガスのηＣＯの変化量：０．３％以下）、操業トラブルに至る程度ではないが、吹き抜けの兆候である荷下がり発生回数が若干増加する場合が稀にみられた。なお、荷下がりの発生回数とは、高炉炉頂の装入物面の下降安定性の指標であり、装入物面の下降量が１秒間に５０ｃｍ以上の場合の回数を指す（以下、同様）。
しかし、実施例１〜３は、上記したように、平均コークス比の増加量、高炉への吹き込み酸素量の増加完了時間、及びその増加量が、前記した条件を満足しているため、短期間にかつ安定的に高炉の生産量を増加でき、実際の操業に採用できることを確認できた（評価：○）。
【００４４】
また、実施例４においては、炉頂ガスのηＣＯが羽口送風再開後の７時間程度で安定し、過去の操業経験と比較して同等の時間であった。
そこで、実施例４、５では、高炉への吹き込み酸素量の増加完了時間を、炉頂ガスのηＣＯが安定する時期まで、即ち高炉の立ち上げから３時間以上で、高炉の炉頂ガスのηＣＯが４８〜５１％、かつηＣＯの変化量が５分間で０．３％以下となる時期（吹き込み酸素量の増加完了時の炉頂ガスのηＣＯ：４５〜５５％、増加完了時の炉頂ガスのηＣＯの変化量：０．５％以上の場合あり）までとした（実施例４：３時間、実施例５：６時間）。
このため、実施例１〜３と比較して、荷下がりの発生回数を低減でき、実際の操業に採用できることを確認できた（評価：◎）。
【００４５】
一方、比較例１のように、高炉への吹き込み酸素量の増加量が上限を上回る場合（１．２５×Ｑ（Ｎｍ３／分）超）や、比較例２のように、平均コークス比の増加量が下限を下回る場合（１０（ｋｇ／トン−溶銑）未満）は、休風立ち上げ後、溶銑温度の上昇不足が発生した。
また、比較例３のように、平均コークス比の増加量が上限を上回る場合（６０（ｋｇ／トン−溶銑）超）は、休風立ち上げ後、高炉炉内の温度が高くなり過ぎ、荷下がり発生回数が増加して、吹き抜けに直結する恐れがあった。
【００４６】
そして、比較例４のように、高炉への吹き込み酸素量の増加完了時間が下限を下回る場合（３時間未満）や、比較例５のように、高炉への吹き込み酸素量の増加完了時間が上限を上回る場合（９時間超）は、休風立ち上げ後、荷下がり発生回数の増加による吹き抜け兆候がみられた。
以上のことから、比較例１〜５は、いずれも実際の操業に採用できる操業条件ではない。
【００４７】
従って、本発明の高炉休風の立ち上げ方法を使用することで、短期間にかつ安定的に高炉の生産量を増加させることができることを確認できた。
【００４８】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の高炉休風の立ち上げ方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、本発明の高炉休風の立ち上げ方法は、炉体設備の補修等を目的とした通常行う高炉休風時に適用できることは勿論であるが、例えば、上記した炉体設備の補修等を目的とした休風を行うことなく、増産を行う必要が生じた場合にも適用できる。この場合の増産方法としては、例えば、短時間（１〜２時間程度）の休風を、７〜１０日間隔で複数回（２〜５回程度）繰り返す。なお、７〜１０日間隔としたのは、高炉炉芯の更新期間や高炉操業の安定確認期間を考慮したことによる。
このときの高炉の休風前９６〜２４時間とは、最初に行う休風直前を基準とする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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