(57)【要約】【課題】本発明は、出銑樋の両側壁を嵩上げしたり、溶銑の攪拌をせずとも高粘性溶銑の出銑が円滑、且つ安定して実施可能な高炉出銑方法を提供することを目的としている。【解決手段】スラグを分離するスキンマーを途中に配設した出銑樋を介して、高炉より高いＳｉ溶銑を出銑する方法を改良した。具体的には、前記出銑樋のスキンマー直後の位置で、溶銑のレベル上昇速度の大きさに応じて酸化鉄を溶銑へ投入する。その酸化鉄としては、鉄鉱石、焼結鉱、ミルスケール及び製鉄ダストから選ばれた１種又は２種以上が有効に利用でき、１回当たりの投入量は１５〜３０ｋｇとすることが好ましい。また、この高炉出銑方法はすべて機械化しても良い。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラグを分離するスキンマーを途中に配設した出銑樋を介して、高炉より溶銑を出銑するに際して、
前記出銑樋のスキンマー直後の位置で、溶銑のレベル上昇速度の大きさに応じて酸化鉄を溶銑へ投入することを特徴とする高炉出銑方法。
【請求項２】
前記酸化鉄を、鉄鉱石、焼結鉱、ミルスケール及び製鉄ダストから選ばれた１種又は２種以上の袋詰め物とし、１回当たりの投入量を１５〜３０ｋｇとすることを特徴とする請求項１記載の高炉出銑方法。
【請求項３】
前記溶銑レベルの上昇速度を、溶銑上面が側壁の一定高さ間を通過する時間で測定し、酸化鉄の投入を機械的に行うことを特徴とする請求項１又は２記載の高炉出銑方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉出銑方法に係わり、特に、高炉からの溶銑出銑時に、鋳床に配設した出銑樋の側壁上端より溶銑が作業床に溢れ出すのを予防する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶銑を溶製する高炉は、炉下部にボタと称する不定形耐火物で閉塞した出銑口を複数個設けてあり、これら出銑口を定期的に交互に開口して炉床内に溜まった溶銑を出銑する構造になっている。そのため、高炉１の鋳床には、図２に平面で示すように、各出銑口２毎に溶銑を受け入れる容器（通常、混銑車３）までの数十ｍの間に、耐火物で出銑樋４が形成、配置してある。この出銑口２より噴出した溶銑は溶滓（以下、スラグという）を伴いながら該出銑樋４内を流れ、途中に配設してあるスキンマー５と称するスラグ分離用堰（図３参照）を経由して傾注樋６に至り、そこから混銑車３に落下する。最近の高炉では、上記傾注樋６又はその近傍の出銑樋４で、製鋼工場の転炉へ送る前の溶銑より予めＳｉを除去すること（溶銑予備脱珪処理という）も行われている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
ところで、高炉操業には、炉況不調の時期があるし、また炉体保守等の都合等で休風を行う時期もある。このような時期には、炉内の熱レベルが高くなって滴下する溶銑とＳｉＯガスとの接触が盛んになる傾向にあり、炉床に溜まる溶銑中のＳｉ含有量が自ずと高くなる。このような炉況不調時あるいは休風後の再立上げ後に出銑を行うと、高Ｓｉ含有溶銑（例えば、０．５質量％Ｓｉ以上）が出銑樋を流れることになる。高Ｓｉ含有溶銑は、一般的に粘性が高いので、流動性が低く、出銑樋（以下、単に樋ともいう）内の嵩が増して溶銑レベルが上昇する。特に、この現象は、スキンマー通過直後の位置で顕著であり、著しい時には出銑樋壁上端から作業床に溢れ出し、安全作業上の問題となる。
【０００４】
そこで、そのような高Ｓｉ含有溶銑が出銑される恐れのある場合には、図４に示すように、樋両側壁の外側に沿い数十ｍ（例えば、３０ｍ）にわたって高さ２００〜３００ｍｍ程度に砂、水ボタ等７を積み上げ、壁高さを高めて溶銑８のオーバーフローを防止しているのが現状である。また、溶銑８の流れを促進させるため、樋壁に作業者が立って棒で溶銑を攪拌することも行っている。
【０００５】
しかしながら、砂、水ボタ等７の積み上げは、距離が結構あるため、作業負荷が大きいばかりでなく、消費する資材量も多く、経済的にも不利になる。また、棒による攪拌作業は危険作業であり、行わないことが望ましい。さらに、既設の樋のサイズ（断面積）を拡大することも考えられるが、著しい耐火物消費量の増大を伴うので得策ではない。
【特許文献１】特開昭５７−２００５１０号公報
【特許文献２】特公昭６１−３３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑み、出銑樋の両側壁を嵩上げしたり、溶銑の攪拌をせずとも高粘性溶銑の出銑が円滑、且つ安定して実施可能な高炉出銑方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明として具現化した。
【０００８】
すなわち、本発明は、スラグを分離するスキンマーを途中に配設した出銑樋を介して、高炉より溶銑を出銑するに際して、前記出銑樋のスキンマー直後の位置で、溶銑のレベル上昇速度の大きさに応じて酸化鉄を溶銑へ投入することを特徴とする高炉出銑方法である。この場合、前記酸化鉄を、鉄鉱石、焼結鉱、ミルスケール及び製鉄ダストから選ばれた１種又は２種以上の袋詰め物とし、１回当たりの投入量を１５〜３０ｋｇとするのが良い。また、前記溶銑レベルの上昇速度を、溶銑上面が側壁の一定高さ間を通過する時間で測定し、酸化鉄の投入を機械的に行うことが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、出銑樋のスキンマー直後（下流）の位置で酸化鉄（生鉱石、ミルスケール、小塊焼結鈍等）を投入し、溶銑の粘性を下げるので、それ以降は溶銑の流動性が良くなり樋内で上昇していた嵩が下がり、樋からのオバーフローが解消される。その結果、出銑樋の側壁両側での砂、水ボタ積み作業が不要となるばかりでなく、溶銑の棒攪拌作業も解消され、鋳床の安全性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、発明をなすに至った経緯をまじえ、本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
まず、発明者は、高シリコン（以下、記号Ｓｉを用いる）含有溶銑は、一般に粘性が高く、樋内での流動性が小さくて流速が遅くなることに鑑み、粘性を低下させることが対策の一つと考え、具体的に溶銑の粘性を低下させる手段について検討した。その結果、出銑樋のもっと下流側あるいは傾注樋で実施している溶銑予備脱珪処理に着眼した。そこでは、前記特許特文献１及び２に記載されているように、酸化鉄を主体にした所謂「脱珪剤」を投入することで脱珪反応を起こし、Ｓｉを低下させている。したがって、脱Ｓｉ後の溶銑は、粘性が低下し、流動性が大きく、流速も早くなっていると予想した。
【００１２】
発明者は、この考えに基づき、出銑時に最も嵩が高くなる位置であるスキンマー直後の位置で、出銑中の溶銑のレベル上昇を肉眼観察し、上昇速度が大きい時、すなわち樋壁を溶銑がオーバーフローしそうな時に酸化鉄を人力で投入する実験を行った。その結果、実際に酸化鉄を投入すると、数十秒の間に溶銑のレベル上昇が抑制できることを確認し、このことを本発明としたのである。
【００１３】
この実験では、投入する酸化鉄としては、鉄鉱石、焼結鉱、ミルスケール及び製鉄ダストを利用し、いずれの場合も投入効果があったので、それらの１種単独又は２種以上を混合したものを本発明で採用することにした。また、それらの酸化鉄の投入方法は、紙袋等に詰めて１袋１５ｋｇ程度として、溶銑中に投入することにした。自重で溶銑中に沈下するからである。さらに、１回当たりの投入量については１５〜３０ｋｇが好ましい。１５ｋｇ未満では２５秒以内の迅速なレベル降下がなく、３０ｋｇ超えではレベル降下速度が飽和するばかりでなく、形成されるスラグ量が増大するからである。なお、製鉄ダストとは、製鉄所内で発生する塵埃の集塵ダストをさしており、大半が酸化鉄である。
【００１４】
以上の本発明は、溶銑レベルの上昇速度観察及び酸化鉄の投入を作業者によって行うものであるが、それら作業を機械化することも考えられる。
【００１５】
つまり、図１に示すように、溶銑レベルの上昇速度をセンサ９で検出し、その検出値を演算器（例えば、コンピュータ）等１０で溶銑レベルの上昇速度の閾値と比較し、該検出値が閾値を超える場合には、酸化鉄を溶銑中に投入するようにした。ここで、センサ９としては側壁の高さ方向に複数の温度計１１を配設すれば良い。その温度変化から間接的に溶銑レベルの上昇速度を知ることができるからである。また、図示していないテレビカメラ等を設けて直接的に溶銑レベルの上昇速度を観察しても良い。
【００１６】
酸化鉄の投入は、酸化鉄を入れた前記袋１２を貯留するホッパ１３と、そのゲート１４を前記演算器等１０からの出力信号で開くことで酸化鉄入りの袋１２を溶銑８中に投入するシュート１５を利用すれば良い。
【実施例１】
【００１７】
出銑口２を３ケ所有し、容積が３５００ｍ3級の高炉１での操業中に、炉況不調が１週間続き、出銑される溶銑は、Ｓｉ含有量が０．５〜１．０質量％程度の高粘性になると予想された。なお、その期間、各出銑口２を順次切り換えて、出銑を行ったが、１出銑口当たりの出銑時間は３０〜６０分程度で、出銑量は１００〜２００トンであった。
【００１８】
この出銑に本発明に係る高炉出銑方法を採用し、出銑樋の両側壁には砂、水ボタ等を山積みして補強せずに、スキンマー５の直後の位置で酸化鉄を投入することを行った。表１に、使用した酸化鉄の種類及びその使用量を一括して示すが、いずれの出銑においても溶銑８の出銑樋４からのオバーフローは起きなかった。
【００１９】
これに比較するため、従来通りに各出銑毎に出銑樋４の両側壁に砂、水ボタ等７を積み上げて溶銑８のオバーフローを防止する操業も実施したが、その際に使用した砂、水ボタ等７の量及びそれらの積み上げに要した労働時間等を表１に同時に示した。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１より、本発明によれば、出銑樋からのオバーフローが解消されて、出銑樋の両側壁での砂、水ボタ積み作業が不要となることが明らかである。つまり、出銑樋の両側壁を嵩上げしたり、溶銑の攪拌をせずとも高粘性溶銑の出銑が円滑、且つ安定して実施できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る高炉出銑方法の一例を説明するフロー図である。
【図２】高炉鋳床に配設した出銑樋等の一例を示す平面図である。
【図３】出銑樋の途中に設けたスラグ分離のためのスキンマーを示す横断面図である。
【図４】出銑樋の両側壁に砂、水ボタ等を積んだ状況を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    高炉
２    出銑口
３    混銑車
４    出銑樋（樋）
５    スキンマー
６    傾注樋
７    砂、水ボタ等
８    溶銑
９    センサ
１０  演算器等
１１  温度計
１２  袋
１３  ホッパ
１４  ゲート
１５  シュート
１６  スラグ用樋
１７  残銑抜き孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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