(57)【要約】【課題】  炉体に銅製ステーブクーラが設けられた高炉の操業を安定に行うことが可能な高炉の操業方法を提供する。【解決手段】  炉体１０に銅製ステーブクーラ１１が設けられた高炉１２の操業方法において、銅製ステーブクーラ１１に設置した温度計１７により炉体温度を測定し、この測定炉体温度が予め設定した基準温度を超える頻度を求め、この検出頻度が管理値を超えるか否かを判定し、検出頻度が管理値を超える場合には、高炉１２の操業条件を変更して、測定炉体温度が基準温度を超える頻度を管理値以下にする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉体に銅製ステーブクーラが設けられた高炉の操業方法において、
前記銅製ステーブクーラに設置した温度計により炉体温度を測定し、この測定炉体温度が予め設定した基準温度を超える頻度を求め、この検出頻度が管理値を超えるか否かを判定し、前記検出頻度が前記管理値を超える場合には、前記高炉の操業条件を変更して、前記測定炉体温度が前記基準温度を超える頻度を前記管理値以下にすることを特徴とする高炉の操業方法。
【請求項２】
請求項１記載の高炉の操業方法において、前記温度計を前記高炉の高さ方向に複数設け、該高炉の高さ方向で前記判定を行うに際しては、前記管理値を前記高炉の下側より上側を小さくすることを特徴とする高炉の操業方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の高炉の操業方法において、前記高炉の操業条件の変更は、前記高炉への装入物の装入位置、及び前記高炉へ吹込む熱風量のいずれか一方又は双方を調節することによって行われることを特徴とする高炉の操業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉体に銅製ステーブクーラが設けられた高炉の操業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高炉操業においては、炉内で吹き抜けと呼ばれる現象が発生する恐れがあった。
この吹き抜けを防止する方法として、例えば、特許文献１には、高炉シャフト部の複数段の圧力データ、高炉内装入物レベル検出データ、及び高炉内ガス温度データの複合条件から、経験的に吹き抜け発生に至る条件を設定し、この条件に基づいた基準値を超える場合に、高炉内へ吹込む熱風量を所定幅低下させる方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１７３９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記した方法は、炉体冷却装置として使用する鋳鉄製ステーブクーラ（以下、単に鋳鉄製ステーブともいう）を炉体に設けた高炉に適したものであり、炉内ガス温度データを、この鋳鉄製ステーブに設けた熱電対型温度計（以下、単に温度計ともいう）を使用して測定する方法である。
近年、高炉の寿命延長を狙い、従来使用されていた鋳鉄製ステーブに代わって、銅製ステーブクーラ（以下、単に銅製ステーブともいう）が炉体に設けられた高炉の場合、銅製ステーブが、鋳鉄製ステーブと比較して冷却能力が高いことから、銅製ステーブに設けた温度計で測定した炉体温度の変動周期が極めて小さく、従来のデータ処理方式、即ち所定時間（例えば３０分間）内の温度の平均値が予め設定した温度を超えるところを検出する方式では、高炉の操業状況を的確に評価できないという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、炉体に銅製ステーブクーラが設けられた高炉の操業を安定に行うことが可能な高炉の操業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】
【０００６】
本発明者は、前記課題を解決するために種々検討を重ねた結果、高炉の吹き抜けは、突然発生するのではなく、炉内の塊状体部内を少量の高温炉内ガスが局部的に複数回上昇した後、多量の高温炉内ガスが塊状体部を上昇して発生するものであることから、この少量の高温炉内ガスが上昇する回数を検知することにより、吹き抜けの発生を予知することが可能であるとの知見を得た。
本発明は上記知見を基になされたものであり、その特徴とするところは、炉体に銅製ステーブクーラが設けられた高炉の操業方法において、
前記銅製ステーブクーラに設置した温度計により炉体温度を測定し、この測定炉体温度が予め設定した基準温度を超える頻度を求め、この検出頻度が管理値を超えるか否かを判定し、前記検出頻度が前記管理値を超える場合には、前記高炉の操業条件を変更して、前記測定炉体温度が前記基準温度を超える頻度を前記管理値以下にする。
【０００７】
ここで、予め設定した基準温度とは、炉内で吹き抜け現象が発生する前兆を示す温度である。
また、管理値とは、測定炉体温度の基準温度を超える頻度が、まだ吹き抜けが発生しない安全範囲であることを示すものであり、測定炉体温度の基準温度を超える頻度が管理値を超える場合は、吹き抜けが発生する可能性が大きく、また頻度が管理値以下の場合は、吹き抜け発生の可能性が小さいことを意味する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の高炉の操業方法は、温度計で測定した炉体温度が基準温度を超える頻度（以下、単に検出頻度ともいう）を使用し、この頻度が管理値を超えるか否かを判定するので、例えば、炉体温度の変動幅が極めて小さい場合においても、吹き抜けに至る前兆を確実に捉えることができる。従って、冷却能力が高い銅製ステーブクーラが設けられた高炉を、吹き抜けを防止しながら安定に操業できる。
【０００９】
ここで、高炉の高さ方向に複数設けられた各温度計による検出頻度が管理値を超えるか否かを判定するに際して、管理値を高炉の下側より上側を小さくした場合には、吹き抜けに至るまでの前兆を、高炉炉内の各場所に対応させて判定することができ、高炉の更なる安定操業に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る高炉の操業方法を適用する高炉の説明図、図２（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同高炉の高さ方向に設けられた各温度計の測定温度の変化を示す説明図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る高炉の操業方法は、炉体１０に銅製ステーブクーラ（以下、単に銅製ステーブともいう）１１が設けられた高炉１２の操業を安定に行うのに適した方法である。なお、銅製ステーブクーラ１１は、高炉１２の鉄皮１３及び耐火物１４と共に炉体１０の一部を構成している。
まず、本発明の一実施の形態に係る高炉の操業方法を適用する高炉１２について説明した後、高炉の操業方法について説明する。
【００１２】
図１に示すように、高炉１２の羽口１５上方の炉体１０の高さ方向に、銅製ステーブクーラ１１が複数段に配置されている。この各銅製ステーブクーラ１１は、例えば鋳型又は圧延により製造された銅製のステーブ本体１６を有しており、その内部に冷却水を流すための複数の通水路（図示しない）が形成されたものである。
このステーブ本体１６には、複数の熱電対型温度計（以下、単に熱電対ともいう）１７が設けられており、この各熱電対１７の検出端１８を、ステーブ本体１６の炉内面側に出来る限り近づける（例えば、１５ｍｍの位置）ことで、炉体１０の温度変化を確実に検出できる。
なお、各熱電対１７の測定データは、制御部（図示しない）に入力され記録される。
【００１３】
続いて、本発明の一実施の形態に係る高炉の操業方法について、図１を参照しながら説明する。
高炉１２の操業時において、ステーブ本体１６に設置した各熱電対１７の検出端１８により、炉体１０の温度が測定され、この測定炉体温度が制御部に入力される。測定炉体温度は、各銅製ステーブクーラ１１に設けられた全ての熱電対１７の温度を平均して使用することも、また各熱電対１７の温度を個別に使用することも可能である。
【００１４】
測定炉体温度は、高炉１２の高さ方向の各領域、即ち各銅製ステーブクーラ１１毎に異なるため、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、各銅製ステーブクーラ１１毎にその推移が記録される。なお、図２（Ａ）〜（Ｃ）は高炉１２のシャフト部１９の上側、中央、及び下側にそれぞれ設置された各銅製ステーブクーラ１１のステーブ本体１６に設置した熱電対１７の測定温度推移を示している。
【００１５】
次に、前記した測定炉体温度が予め設定した基準温度を超える頻度を求める。
この基準温度は、吹き抜けの前兆を示す温度であり、しかも冷却に使用する水温の影響を受けない温度である必要があるため、各銅製ステーブクーラ１１の設置位置に応じて、例えば、４０℃以上１５０℃以下程度の範囲内で設定することが好ましい。
また、測定炉体温度の基準温度を超える頻度は、予め設定した時間（例えば、３０分間）内で測定し、この測定された頻度が管理値を超えるか否か判定する。この管理値は、過去の高炉の実操業データ（経験則）に基づいて決定することが好ましく、まだ吹き抜けが発生しない安全範囲の数値である。
【００１６】
ここで、図２（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら、判定方法について説明する。
図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す温度の推移は、局所的に温度上昇が生じているが、従来の鋳鉄製ステーブクーラを使用した場合と比較して、吹き抜けの前兆を捉えることが難しい。これは、測定した３０分間の温度データの平均をとっているためであり、熱伝動性が良好な銅製ステーブクーラ１１では、炉内状況に応じて例え温度が上昇したとしても、短時間の間にステーブ本体１６の温度が低下するため、３０分間の平均温度データでは、吹き抜けの前兆を示す温度が他の温度によって平均化される。
【００１７】
そこで、測定した温度データを３０分間毎に平均化することなく、１分間毎の温度データとして記録し、３０分間内で基準温度を超える温度の頻度を、制御部で積算する。この積算した検出頻度が管理値を超える場合には、高炉１２での吹き抜けが発生する可能性が高くなるため、吹き抜け防止のための対応をとる。
【００１８】
なお、高炉１２の炉内状況は、高炉１２の炉内各場所に応じて異なるため、制御部で管理値を高炉１２の下側より上側を小さく設定する。これは、高炉１２の上側で検出される基準温度を超える測定炉体温度が、高炉１２の下側よりも吹き抜けに直結し易いことによる。例えば、シャフト部１９の下側の管理値を１０とした場合、中央の管理値を３、上側の管理値を１に設定する。
このように、高炉１２の高さ方向に渡って複数設けられた熱電対１７を使用して、より安定した高炉１２の操業を可能にする。
【００１９】
また、高炉１２の操業変更は、前記した測定炉体温度の管理値と、測定炉内圧力の管理値を組み合わせて判断することも可能である。
この場合、高炉１２の高さ方向に渡って複数の圧力計（図示しない）を設置し、この圧力計で測定された測定炉内圧力が、予め設定した閾値を超える頻度を測定炉体温度と同様に積算して行う。
【００２０】
以上の結果に基づき、各熱電対１７により測定された炉体温度の基準温度を超える検出頻度が管理値を超える場合には、高炉１２の操業条件を変更する。
この高炉１２の操業条件の変更は、高炉１２への装入物（例えば、鉱石又はコークス）の装入位置を、吹き抜けが生じ易い場所の直上へ変更したり、また高炉１２へ吹込む熱風量を高炉１２の操業に問題無い範囲内で予め設定した値だけ減少させることで行う。
このように、高炉１２への装入物の装入位置及び／又は高炉１２へ吹き込む熱風量を調節することにより、測定炉体温度が基準温度を超える頻度を管理値以下にし、吹き抜けを防止した安定した高炉の操業を可能にする。
【００２１】
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、前記実施の形態においては、高炉の操業条件の変更を、高炉への装入物の装入位置と、高炉へ吹込む熱風量とを調節することで行った場合について説明したが、吹き抜け防止に寄与する他の操業諸元を併せて調節することも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る高炉の操業方法を適用する高炉の説明図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同高炉の高さ方向に設けられた各温度計の測定温度の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０：炉体、１１：銅製ステーブクーラ、１２：高炉、１３：鉄皮、１４：耐火物、１５：羽口、１６：ステーブ本体、１７：熱電対型温度計、１８：検出端、１９：シャフト部
【図１】
2006111904.tif 000003
【図２】
2006111904.tif 000004