(57)【要約】【課題】高炉の微粉炭吹き込み操業時に炉芯表層部の通気・通液性の悪化を適確に把握し、微粉炭吹き込みを中止してオールコークス操業へ移行する。また、オールコークス操業時に高炉羽口からフラックスを高炉内に吹き込むことによって、炉芯の活性化を図る方法を提供する。【解決手段】高炉への微粉炭吹き込み操業において、高炉の通気性指標のＫ値が直近において平均値で５％以上上昇した日数が、３０日間以上継続した場合または、高炉の通液性指標を示す出滓率が直近において平均値で８０％未満になる日数が、１０日間以上継続した場合または、高炉炉底近傍の通液性指標を示す炉底中心部の熱流束あるいは炉底中心煉瓦温度が直近において平均値で８０％未満になる日数が、３０日間以上継続した場合に炉芯不活性傾向にあると判断し、微粉炭吹き込み操業を中止しオールコークス操業に移行する。また、オールコークス操業時に高炉羽口からＳｉＯ２  系フラックスまたはＳｉＯ２  系フラックスとＭｇＯ系フラックスの混合フラックスを高炉内に吹き込む高炉での炉芯活性化方法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉への微粉炭吹き込み操業において、高炉の通気性指標のＫ値が直近において平均値で５％以上上昇した日数が、３０日間以上継続した場合に炉芯が不活性状態になったと判断し、少なくとも該日数を経過した以後に微粉炭吹き込み操業を中止しオールコークス操業へ移行することを特徴とする高炉での炉芯活性化方法。
【請求項２】
高炉への微粉炭吹き込み操業において、高炉の通液性指標を示す出滓率が直近において平均値で８０％未満になる日数が、１０日間以上継続した場合に炉芯が不活性状態になったと判断し、少なくとも該日数を経過した以後に微粉炭吹き込み操業を中止しオールコークス操業へ移行することを特徴とする高炉での炉芯活性化方法。
【請求項３】
高炉への微粉炭吹き込み操業において、高炉炉底近傍の通液性指標を示す炉底中心部の熱流束あるいは炉底中心煉瓦温度が直近において平均値で３０日間の平均値の８０％未満になる日数が、３０日間以上継続した場合に炉芯が不活性状態になったと判断し、少なくとも該日数を経過した以後に微粉炭吹き込み操業を中止しオールコークス操業へ移行することを特徴とする高炉での炉芯活性化方法。
【請求項４】
高炉への微粉炭吹き込み操業中、炉芯が不活性状態になりオールコークス操業へ移行した後、高炉羽口からＳｉＯ２  系フラックスまたはＳｉＯ２  系フラックスとＭｇＯ系フラックスの混合フラックスを高炉内に吹き込むことを特徴とする高炉での炉芯活性化方法。
【請求項５】
前記ＳｉＯ２  系フラックスまたはＭｇＯ系フラックスの粒径が０．０１ｍｍ超から２ｍｍ未満であることを特徴とする請求項４記載の高炉での炉芯活性化方法。
【請求項６】
前記ＳｉＯ２  系フラックスまたはＳｉＯ２  系フラックスとＭｇＯ系フラックスの混合フラックスを高炉内に吹き込む際に、前記フラックスを高炉羽口のブローパイプ内に臨ませた微粉炭吹き込み用ランスまたは、フラックス吹き込み用ランスのうち何れかのランスから、高炉内に吹き込むことを特徴とする請求項４または５記載の高炉での炉芯活性化方法。
【請求項７】
前記ＳｉＯ２  系フラックスが粉珪石または、粉蛇紋岩からなることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の高炉での炉芯活性化方法。
【請求項８】
前記ＭｇＯ系フラックスが粉ドロマイトからなることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の高炉での炉芯活性化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉操業方法に係わり、特に微粉炭吹き込み操業において、炉芯が不活性状態になったと判断した場合に、微粉炭吹き込み操業を中止しオールコークス操業へ移行するための判断基準の確立、およびオールコークス操業において、炉芯活性化を加速するためにフラックスを吹き込む高炉炉芯部の活性化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄用高炉は大量の銑鉄を製造でき、しかも熱効率が９０％と高い。このため、現在でも銑鉄製造の主流となっている。しかし、高炉は巨大な向流移動層であるために、生産性、生産弾力性等に問題があり、安定した生産性と溶銑品質の確保のためにはより一層の制御性の向上が望まれている。
【０００３】
また、高炉では鉄源コスト競争力強化の観点から、安価原燃料の多量使用や高微粉炭比高Ｏ／Ｃ操業が実施されつつある。例えば、微粉炭比で１００ｋｇ／ｔ以上の微粉炭を高炉羽口から吹き込み、且つ１チャージあたりの鉱石とコークスの装入重量比（Ｏ／Ｃ）が４．０以上であるような高微粉炭比高Ｏ／Ｃの操業下では、微粉炭比の増大に伴う炉内の粉率上昇やＯ／Ｃの増大に伴う融着帯の垂れ下がり等が発生し、特に高炉炉芯部の通気・通液性が低下しやすくなる。
高炉炉芯部の通気・通液性の低下は、炉床湯流れの不均一さの問題を引き起こすため、安定した高生産性操業を継続するためには、高微粉炭比高Ｏ／Ｃの操業時における有効な炉芯の活性化技術の確立が望まれている。
【０００４】
上記高炉炉芯部の通気性・通液性が低下した場合の対策としては、従来から知られている燃料比上昇や水蒸気添加のほかにも、最近いくつかの炉芯活性化方法が開示されている。高炉の休風時に複数の羽口を介して高炉炉芯部の特性を測定することにより炉芯部の状態を判定し、加熱が必要な炉芯部位の近傍にある羽口から中空パイプを挿入して、その部位のコークスをサンプリングすることにより通気孔を設ける方法がある（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
また、高炉休風時あるいは操業時に炉芯粉率を測定し、粉率が２０％以上の場合に加熱が必要な部位や粉除去が必要な部位の近傍にある羽口から中空パイプを挿入して炉芯内コークスをサンプリングすることにより空洞の通気孔を設ける方法が提示されている（例えば、特許文献３参照）。
上記の如き先行の公知技術に対し、本発明者らは高炉炉芯部の通気性・通液性が低下した場合の対応策として、先に特願２０００−３８９６７５号（特開平２００１−２４７９０８号）を出願（以下先願と称する）し、新しい対策技術の提案を行った。その技術の概要は「微粉炭吹き込み操業において、高炉羽口から微粉炭と共にＳｉＯ２  系フラックスまたはＳｉＯ２  系フラックスとＭｇＯ系フラックスの混合フラックスを高炉内に吹き込むことを特徴とする微粉炭吹き込み操業における炉芯昇熱方法」（特許文献４参照）である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−９３３１９号公報
【特許文献２】
特開平６−９３３２０号公報
【特許文献３】
特開平７−２６８４１６号公報
【特許文献４】
特開平２００１−２４７９０８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らが開発した前記先願特許を実施し、それなりの効果を得ることはできたが、変動する高炉の操業状況によっては炉芯の活性化を所望する状態まで回復させるには至らないケースも存在し、不活性状態が継続することもあった。
このような高炉炉芯部が不活性になった場合の対策としては、高炉羽口からの微粉炭吹き込みを一旦中止し、原燃料を全て炉頂から装入するコークスに依存するオールコークス操業へ移行し、炉芯部の通気性・通液性を上げる操業を一定期間継続して、炉芯部の通気性・通液性の回復を図る処置が一般的に採用されている。
【０００８】
しかし、前記先行技術においては高炉炉芯部の不活性化を確実に判断し、オールコークス操業へ移行する時期については特定されておらず、その実施時期は従来での高炉操業における作業者の経験に頼ってなされていた状態にあった。
そのため、オールコークス操業を必要とする時期には適確に実施されず、必要でない時期に実施されると云う不都合を生じることがままあり、いたずらに高炉操業状況を悪化させたり、強いては生産性の低下を招き、コストアップに繋がる事態も起こっていた。
また、オールコークス操業を実施することにより、高炉炉芯部の活性化を実現することはできるが、そのために或る程度の時間を要し、高炉の立ち上がりが遅れる結果となり、上記した高炉操業上の不利益な欠陥を抱えていた。
【０００９】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みなされたもので、高炉の微粉炭吹き込み操業時に炉芯温度低下の原因となる炉芯表層部の通気・通液性の悪化を適確に予測し、それに応じオールコークス操業へ移行する判断時期を明確にすること、およびオールコークス操業においてフラックスを高炉内に吹き込むことによって、早期に炉芯の活性化を図ろうとするもので、従来の問題点を根本的に解消することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は従来方法における上記の問題点を解決するためになされたものであって、その要旨するところは、下記手段にある。
（１）  高炉への微粉炭吹き込み操業において、高炉の通気性指標のＫ値が直近において平均値で５％以上上昇した日数が、３０日間以上継続した場合に炉芯が不活性状態になったと判断し、少なくとも該日数を経過した以後に微粉炭吹き込み操業を中止しオールコークス操業へ移行する高炉での炉芯活性化方法。
（２）  高炉への微粉炭吹き込み操業において、高炉の通液性指標を示す出滓率が直近において平均値で８０％未満になる日数が、１０日間以上継続した場合に炉芯が不活性状態になったと判断し、少なくとも該日数を経過した以後に微粉炭吹き込み操業を中止しオールコークス操業へ移行する高炉での炉芯活性化方法。
（３）  高炉への微粉炭吹き込み操業において、高炉炉底近傍の通液性指標を示す炉底中心部の熱流束あるいは炉底中心煉瓦温度が直近において平均値で３０日間の平均値の８０％未満になる日数が、３０日間以上継続した場合に炉芯が不活性状態になったと判断し、少なくとも該日数を経過した以後に微粉炭吹き込み操業を中止しオールコークス操業へ移行する高炉での炉芯活性化方法。
【００１１】
（４）  高炉への微粉炭吹き込み操業中、炉芯が不活性状態になりオールコークス操業へ移行した後、高炉羽口からＳｉＯ２  系フラックスまたはＳｉＯ２  系フラックスとＭｇＯ系フラックスの混合フラックスを高炉内に吹き込む高炉での炉芯活性化方法。
（５）  前記ＳｉＯ２  系フラックスまたはＭｇＯ系フラックスの粒径が０．０１ｍｍ超から２ｍｍ未満である（４）に記載の高炉での炉芯活性化方法。
（６）  前記ＳｉＯ２  系フラックスまたはＳｉＯ２  系フラックスとＭｇＯ系フラックスの混合フラックスを高炉内に吹き込む際に、前記フラックスを高炉羽口のブローパイプ内に臨ませた微粉炭吹き込み用ランスまたは、フラックス吹き込み用ランスのうち何れかのランスから、高炉内に吹き込む（４）または（５）記載の高炉での炉芯活性化方法。
【００１２】
（７）  前記ＳｉＯ２  系フラックスが粉珪石または、粉蛇紋岩からなる（４）ないし（６）のいずれかに記載の高炉での炉芯活性化方法。
（８）  前記ＭｇＯ系フラックスが粉ドロマイトからなる（４）ないし（６）のいずれかに記載の高炉での炉芯活性化方法。
【００１３】
【発明の実施の形態】
高炉の高微粉炭吹き込み操業において顕著になる炉芯部の通気・通液性の悪化および炉芯部の温度低下のメカニズムについては、一般に、高炉の炉芯部の昇温で、高炉上部から滴下してくるメタル及びスラグからの伝熱とレースウェイで発生する高温の還元ガスからの伝熱により行われることが知られている。
【００１４】
従来、高微粉炭比及び低燃料比指向の高Ｏ／Ｃ操業において発生する炉芯温度低下の原因は、高Ｏ／Ｃ操業に起因する融着帯レベルの低下や微粉炭吹き込み量の増大に伴う炉内粉率上昇であると考えられ、その対策としてＯ／Ｃの低下により融着帯レベルの上昇、すなわち炉下部の熱レベルを上昇させたり、微粉炭吹き込み量の低下により炉内粉率を低下させることにより、炉芯部の活性化を行っていた。しかしながら、この方法では燃料比が上がるため銑鉄の生産量の低下や生産コストの上昇の問題を招いていた。
【００１５】
上記の高微粉炭比および低燃料比指向の高Ｏ／Ｃ操業における炉芯部の温度低下メカニズムを実験等により詳細に調査した結果、その原因は上記の他に、羽口から吹き込む微粉炭中のＡｓｈに含まれるＡｌ２  Ｏ３  およびＳｉＯ２  に起因して、レースウェイ奥で生成されるスラグのＡｌ２  Ｏ３  濃度および塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２  ）が増加し、スラグの融点および粘度が上昇するために、炉芯内部への還元ガスの通気性や滴下メタルおよびスラグの通液性を阻害し、その結果、炉芯内部への伝熱量が減少し、最終的に炉芯温度が低下する。
【００１６】
一般に微粉炭Ａｓｈ中に８０％前後のＡｌ２  Ｏ３  、ＳｉＯ２  が含有されているが、羽口からレースウェイ内に吹き込まれた微粉炭のＡｓｈ中のＳｉＯ２  は、コークス中あるいは微粉炭中のカーボン（Ｃ）と反応してＳｉＯガスとなるため、レースウェイ奥に飛散していくＡｓｈの成分は、吹き込み直前の微粉炭のＡｓｈ成分に比べてＳｉＯ２  濃度が低くＡｌ２  Ｏ３  濃度が高いものとなる。
【００１７】
したがって、レースウェイ奥で生成される滴下スラグ中の塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２  ）及びＡｌ２  Ｏ３  の濃度が、レースウェイ内や炉芯内に比べて高くなる原因は、上記のメカニズムでＡｌ２  Ｏ３  濃度が高く、ＳｉＯ２  濃度が低いＡｓｈがレースウェイ奥に付着蓄積するためであると考えられる。この結果、レースウェイ奥の滴下スラグ中のＡｌ２  Ｏ３  濃度が上昇し、ＳｉＯ２  濃度が低下することにより、滴下スラグの融点及び粘度は上昇するため、スラグは滴下し難くなりレースウェイ奥に滞留するようになり、最終的にレースウェイ奥における炉芯への高温還元ガスの通気性及び滴下メタル・スラグの通液性が悪化する。
以上のような現象は、多量微粉炭吹き込み操業時のように、コークス中に比べて反応性が高い微粉炭中のＡｓｈが多く吹き込まれる場合に顕著になると予想される。
【００１８】
図１は、高炉羽口からランスを用いて微粉炭と共にフラックスを吹き込む方法を示す。通常、高炉炉内４への送風は、高炉炉壁１に設けられた羽口２の後端に連結されたブローパイプ３を介して、加熱空気等の高温ガスを供給することにより行われる。
微粉炭及びフラックスの吹き込みは、前記ブローパイプ３を貫通してガス通路内に開口されたランス７および８を用いて行われ、微粉炭とフラックスの混合物をランス７のみを介して、或いは微粉炭およびフラックスをそれぞれランス７および８を介して、ガス通路内に吹き込まれる。
【００１９】
また、羽口２前方には吹き込まれた高温ガスによる噴流域５が形成され、さらに内４に充填されたコークスが旋回しながら燃焼する領域、すなわちレースウェイ６が形成される。ランス７から吹き込まれた微粉炭は、その中に含まれるＡｓｈの含有成分であるＳｉＯ２  が噴流域５の中で、コークス中のカーボン（Ｃ）、或いは吹き込まれた微粉炭中のカーボン（Ｃ）と反応してＳｉＯとなるため、微粉炭Ａｓｈ中のＳｉＯ２  濃度は低下し、Ａｌ２  Ｏ３  濃度は相対的に上昇する。
【００２０】
このようにして、Ａｌ２  Ｏ３  濃度および塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２  ）が高くなった微粉炭中のＡｓｈは、レースウェイ６奥のコークス充填層の空隙に付着蓄積して、高融点及び高粘性の滴下スラグを形成し、これが炉芯への通気・通液性を悪化させる原因となる。
【００２１】
このような炉芯の不活性状態が継続すると、炉芯不活性化の回復手段として高炉操業において高炉羽口からの微粉炭吹き込みを一旦中止し、燃料を炉頂から装入するコークスに依存するオールコークス操業へ移行せざるを得なくなる。
しかるに、前記炉芯の不活性化を確実に認知するための明確なる基準は確立されておらず、どのような特性値の変化状況を把握して判断するのがよいのかは、従来、経験的には分かっていたが、その実施時期についてはどの時点より行うのがより適切であるかは不明の状態にあった。
【００２２】
そこで、本発明者らは、高炉炉芯の不活性化を判断するのに適するものと思われる幾つかの要因について、種々なる検討を行い試行錯誤の結果、論理的にも矛盾せず、且つ、炉芯不活性状態と認知しても誤った判断をする惧れはないと思われる特性値として、通気性の指標としてはＫ値を、通液性の指標としては、出滓率および高炉炉底近傍の炉底中心部の熱流束あるいは炉底中心煉瓦温度を、それぞれ採用することに思い至った。
【００２３】
前記Ｋ値とは通常通気性の指標として用いられており、（（送風圧）２−  （炉頂圧）２／（  ボッシュガス量）１．７  （（Ｇ／ｃｍ）２／（Ｎｍ３／ｍｉｎ）１．７）で定義される。
また、通液性の指標として用いた高炉炉底近傍の炉底中心部の熱流束は、炉底煉瓦中２点間の温度差×煉瓦の熱伝導率／２点間の煉瓦厚み  （Ｋｃａｌ／（ｈ・ｍ２））で定義される。
【００２４】
上記特性値が高炉操業中の或る時期に上昇または下降傾向を示し始め、一定期間その状態を継続した時に、高炉炉芯部が不活性になったものと判断し、その時点を以てオールコークス操業へ移行するための基準点とすることにした。
本発明で採用した特性値は、高炉操業条件によって変動を伴うものであるが、本発明者らは多くの実験結果より、各特性値によってその変動状態が上昇または下降傾向を示し、それを以て炉芯の不活性化と認定するにはそれぞれの特性値によって独自の期間が存在するので、その期間を適確に見極めることによりオールコークス操業へ移行するのに適した時期を見い出さなければならない。
【００２５】
ここで、本発明で採り上げた各特性値について、通常の高炉操業時における変動状況を各図に示す。
図２は日時の経過によって通気性の指標となるＫ値が、どのような推移状況にあるかを示した１例であり、日数が経過するとともにＫ値の上昇傾向が見られ、炉芯が不活性化に向かっているものと判断される。
同様に、図３は日時の経過によって通液性の指標となる出滓率（出滓時間／出銑時間）が、どのような推移状況にあるかを示した１例であり、日数が経過するとともに出滓率の降下傾向が見られ、炉芯が不活性化に向かっているものと判断される。
また、図４は日時の経過によって通液性の指標となる高炉炉底近傍の炉底中心部の熱流束が、どのような推移状況にあるかを示した１例であり、日数が経過するとともに炉底中心部熱流束の降下傾向が見られ、炉芯が不活性化に向かっているものと判断される。
同様に、図５は日時の経過によって通液性の指標となる炉底中心煉瓦温度が、どのような移状況にあるかを示した１例であり、日数が経過するとともに炉底中心煉瓦温度の降下傾向が見られ、炉芯が不活性化に向かっているものと判断される。
【００２６】
なお、本発明において炉芯部の不活性状態を判断するための特性値として、溶銑温度を採り上げなかったのは、溶銑温度は高炉内での熱バランスの要因で変動することもあり、炉芯部活性化との間には直接的な関係を見い出すことはできなかったので、本発明においては特性値としての採用を見送った。
【００２７】
しかして、本発明者らは前記本発明で採り上げた特性値を基として、オールコークス操業へ移行するのに適した時期を見付けるために、多くの実験を繰り返し試行錯誤の結果求められた値として、高炉の通気性の指標となるＫ値については直近において平均値で５％以上上昇した時に異常とみなしその日数が、３０日間以上継続した場合に炉芯が不活性状態になったと判断することにした。また、高炉の通液性指標となる出滓率については、直近において平均値で８０％未満になった時に異常とみなしその日数が、１０日間以上継続した場合に炉芯が不活性状態になったと判断することにした。
【００２８】
さらに、高炉炉底近傍の通液性指標となる炉底中心部の熱流束あるいは炉底中心煉瓦温度については、直近において平均値で８０％未満になった時に異常とみなしその日数が、３０日間以上継続した場合に炉芯が不活性状態になったと判断することにした。これらの特性値について少なくとも本発明で規制した期間を経過した以後に、オールコークス操業へ移行することにより、高炉炉芯の不活性状態を解消し活性化させるのに短期間で済ませることができる。
【００２９】
上記各特性値を規制した日数未満の早い時期にオールコークス操業へ移行するとオーバアクションとなり、通常操業状態であるにも拘らずアクションを執ったがため、コークス量が増え操業コストを増大する結果となる。
また、規制した日数を極端に超えた時期にオールコークス操業へ移行するとアクションを執るのが遅過ぎるため、通常操業（炉芯活性化）状態へ復帰するのに大幅な日数を要する。
【００３０】
したがって、本発明で規制した下限日数を超えてアクションを執る場合でも、Ｋ値については５０日以内、好ましくは４０日以内、出滓率については、３０日以内、好ましくは２０日以内、また、炉底中心部の熱流束あるいは炉底中心煉瓦温度については５０日以内、好ましくは４０日以内に実施するのがよい。
なお、後述するオールコークス操業でのフラックスを吹き込む本発明を実施するための判断基準として、上記基準を用いてもよく、他の判断基準を用いても差し支えない。
【００３１】
一方、本発明者らは、前述したように先願として特願２０００−３８９６７５を出願しているが、これは炉芯への通気・通液性を改善するために、レースウェイ奥に到達するＡｓｈのＡｌ２  Ｏ３  濃度と塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２  ）を低下させる方法が有効であり、そのためにＳｉＯ２  濃度の高いフラックスを吹き込むことで達成できると考え、種々のフラックスについて検討を行った結果、吹き込むフラックスの種類として、ＳｉＯ２  濃度の高いＳｉＯ２  系フラックスとして珪石粉を用いてみた。
【００３２】
しかし、この珪石粉のようなＳｉＯ２  系フラックスを用いた場合、珪石粉中のＳｉＯ２  成分の一部がコークス中あるいは微粉炭中のカーボン（Ｃ）と反応してＳｉＯとなるため、レースウェイ奥のＡｓｈ中のＡｌ２  Ｏ３  濃度および塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２  ）の低下は期待できるものの、同時に溶銑中のＳｉを上昇させることが判った。
【００３３】
そこで、高い濃度でＳｉＯ２  を含有し、且つＳｉＯ２  とカーボン（Ｃ）によるＳｉＯ生成反応を抑制するフラックスとしてＳｉＯ２  とＭｇＯをそれぞれ４０％弱含む蛇紋岩粉に着目した。この蛇紋岩粉をフラックスとして用いた場合、蛇紋岩粉中に多量に含有するＭｇＯが微粉炭Ａｓｈ中のＳｉＯ２  の活量を低下させ、ＳｉＯ２  とコークス中あるいは微粉炭中のカーボン（Ｃ）との反応（ＳｉＯ生成反応）を抑制する作用があるため、溶銑中のＳｉを上昇させることなく、レースウェイ奥のＡｓｈ中のＡｌ２  Ｏ３  濃度及び塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２  ）を低下させることができる。
【００３４】
また、上記の蛇紋岩粉をフラックスとして用いた場合と同等な効果を得る方法としては、珪石粉のようなＳｉＯ２  濃度の高いＳｉＯ２  系フラックスとドロマイト粉のようなＭｇＯ濃度の高いＭｇＯ系フラックスを予め混合させて、混合物フラックスとして用いることも有効である。
ＳｉＯ２  系フラックスを単独で吹き込むか、ＳｉＯ２  系フラックスとＭｇＯ系フラックスを混合して吹き込むかのどちらを採用するかは、高炉の操業条件によって使い分けることがより好ましいことも判明した。
【００３５】
上記したように、先願においてＳｉＯ２  系フラックスまたはＳｉＯ２  系フラックスとＭｇＯ系フラックスの混合フラックスを高炉内に吹き込むことにより、炉芯の活性化を図ることが可能であることが判ったので、オールコークス操業においてもその効果が期待できるのではないかとの予想の基に実施してみたところ、予期していた以上の効果を得ることができ、オールコークス操業の実施期間を従来の約１／４〜１／８に短縮しても炉芯の活性化が図られ、通常操業（微粉炭吹込み）へ移行することができた。
【００３６】
本発明において上記効果を効率的に発揮させるためには、フラックスがレースウェイ奥に到着し、滴下スラグと接触して効率良く同化反応することが必要であり、そのためにはＳｉＯ２  系フラックスおよびＭｇＯ系フラックスのそれぞれの粒径を０．０１ｍｍ超から２ｍｍ未満の範囲を保持することが適切である。
すなわち、上記フラックスの粒径が０．０１ｍｍ以下では、フラックスが高炉内に吹き込まれた後、炉内ガスの上昇流に随伴されて上方に運ばれて、目的とするレースウェイ奥に到達しなくなる。また、上記フラックスの粒径が２ｍｍ以上になると、フラックスはレースウェイ奥に到達するものの、フラックス粒径が大きすぎるために滴下スラグとの同化反応が効率良く進行しない。
【００３７】
本発明のフラックスの吹き込み方法としては、微粉炭吹き込み用ランスを利用して１本のランスを介して羽口内の高温ガス通路中に吹き込む方法、または、微粉炭吹き込み用ランスとは別に設けたフラックス吹き込み用のランスを介して、羽口内の高温ガス通路中に吹き込む方法の何れを用いても、本願の目的とするレースウェイ奥の滴下スラグの塩基度およびＡｌ２  Ｏ３  濃度の低下にとって有効である。
【００３８】
【実施例】
１）、本発明でのオールコークス操業へ移行する判断基準を実際の高炉に適用した実施例について述べる。
実施例は内容積３２８０ｍ３  の高炉であり、微粉炭比（ＰＣＲ＝１８０ｋｇ／ｔ）、１チャージあたりの鉱石とコークスの装入重量比（Ｏ／Ｃ）が５．５という操業条件で行っていた。
【００３９】
（実施例１）
本例は請求項１に対応するもので、炉芯活性度を通気性を表すＫ値の変動傾向で判断し、Ｋ値が直近において平均値で５％以上上昇した日数が、３０日間以上継続した（本発明での規制基準を超えた日数）のでオールコークス操業へ移行した。各操業条件と操業結果を表１に比較例と共に示した。
【００４０】
【表１】
2004225141.tif 000003
【００４１】
本実施例によるものは何れもＫ値の回復が早く、通常操業（微粉炭吹込み）状態へ早期に復帰した。これに対し比較例１（実施番号４）ではアクション（オールコークス操業）を執るのが早過ぎたためオーバーアクションとなり、通常操業状態であるにも拘らずアクションを執ったがため、微粉炭吹き込みを中止しコークス比を上げる操業になったので、操業コストを増大する結果となった。また、比較例２（実験番号５）ではアクションを執るのが遅過ぎたため、通常操業（炉芯活性化）状態へ復帰するのに大幅な日数を要した。
【００４２】
（実施例２）
本例は請求項２に対応するもので、炉芯活性度を通液性を表す出滓率の変動傾向で判断し、出滓率が直近において平均値で８０％未満になる日数が、１０日間以上継続した（本発明での規制基準を超えた日数）のでオールコークス操業へ移行した。各操業条件と操業結果を表２に比較例と共に示した。
【００４３】
【表２】
2004225141.tif 000004
【００４４】
本実施例によるものは何れも出滓率の回復が早く、通常操業（微粉炭吹込み）状態へ早期に復帰した。これに対し比較例１（実施番号４）ではアクション（オールコークス操業）を執るのが早過ぎたためオーバーアクションとなり、通常操業状態であるにも拘らずアクションを執ったがため、微粉炭吹き込みを中止しコークス比を上げる操業になったので、操業コストを増大する結果となった。また、比較例２（実験番号５）ではアクションを執るのが遅過ぎたため、通常操業（炉芯活性化）状態へ復帰するのに大幅な日数を要した。
【００４５】
（実施例３）
本例は請求項３に対応するもので、炉芯活性度を通液性を表す炉底中心部の熱流束の変動傾向で判断し、熱流束が直近において平均値で８０％未満になる日数が、３０日間以上継続した（本発明での規制基準を超えた日数）のでオールコークス操業へ移行した。各操業条件と操業結果を表３に比較例と共に示した。
【００４６】
【表３】
2004225141.tif 000005
【００４７】
本実施例によるものは何れも炉底中心部の熱流束の回復が早く、通常操業（微粉炭吹込み）状態へ早期に復帰した。これに対し比較例１（実施番号４）ではアクション（オールコークス操業）を執るのが早過ぎたためオーバーアクションとなり、通常操業状態であるにも拘らずアクションを執ったがため、微粉炭吹き込みを中止しコークス比を上げる操業になったので、操業コストを増大する結果となった。また、比較例２（実験番号５）ではアクションを執るのが遅過ぎたため、通常操業（炉芯活性化）状態へ復帰するのに大幅な日数を要した。
【００４８】
（実施例４）
本例は実施例３同様請求項３に対応するもので、炉芯活性度を通液性を表す炉底中心煉瓦温度の変動傾向で判断し、煉瓦温度が直近において平均値で８０％未満になる日数が、３０日間以上継続した（本発明での規制基準を超えた日数）のでオールコークス操業へ移行した。各操業条件と操業結果を表４に比較例と共に示した。
【００４９】
【表４】
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【００５０】
本実施例によるものは何れも炉底中心煉瓦温度の回復が早く、通常操業（微粉炭吹込み）状態へ早期に復帰した。これに対し比較例１（実施番号４）ではアクション（オールコークス操業）を執るのが早過ぎたためオーバーアクションとなり、通常操業状態であるにも拘らずアクションを執ったがため、微粉炭吹き込みを中止しコークス比を上げる操業になったので、操業コストを増大する結果となった。また、比較例２（実験番号５）ではアクションを執るのが遅過ぎたため、通常操業（炉芯活性化）状態へ復帰するのに大幅な日数を要した。
【００５１】
２）、本発明でのオールコークス操業時に高炉羽口から、ＳｉＯ２  系フラックスまたはＳｉＯ２  系フラックスとＭｇＯ系フラックスの混合フラックスの吹き込みを適用した実施例について述べる。
微粉炭吹き込み高炉操業において、炉芯が不活性状態になったので微粉炭吹き込みを中止しオールコークス操業へ移行した。実施例は内容積３２８０ｍ３  の高炉であり、１チャージあたりの鉱石とコークスの装入重量比（Ｏ／Ｃ）が３．２という操業条件で行った。
【００５２】
（実施例５）
本例は請求項４以降に対応するもので、オールコークス操業における各操業条件と操業結果を表５に比較例と共に示した。
【００５３】
【表５】
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【００５４】
本実施例によるものは、何れも通常操業（微粉炭吹込み）状態へ復帰する時期が格段に早まり、出銑量も多かった。これに対し従来例ではフラックスの吹き込みを行わなかったので通常操業状態へ復帰するのに時間を要し、出銑量が少なかった。なお、フラックスの吹き込みはオールコークス操業に移行してから操業の安定するまで、２日間を経過した後に吹き込みを行った。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、高微粉炭比および低燃料比指向の高Ｏ／Ｃ操業において、炉芯の不活性化を各特性値の変動傾向を見極めて判断し、その特性値に合致した基準に応じ、オールコークス操業へ移行することにより、炉況の悪化を事前に防止することができる。
また、オールコークス操業において、高炉羽口からＳｉＯ２  系フラックスまたはＳｉＯ２  系フラックスとＭｇＯ系フラックスの混合フラックスを高炉内に吹き込むことにより、オールコークス操業の実施期間を短縮することができ、微粉炭吹き込みを実施する通常の高炉操業へ早期に移行でき、コークス比を上げる操業期間が短くて済み、操業コストの増大を極力抑制できるなど、高炉操業に有効な効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】高炉へのフラックスの吹き込み方法を説明するための図。
【図２】日時の経過によって通気性の指標となるＫ値の推移変動状況を示す図。
【図３】日時の経過によって通液性の指標となる出滓率の推移変動状況を示す図。
【図４】日時の経過によって通液性の指標となる高炉炉底近傍の炉底中心部の熱流束の推移変動状況を示す図。
【図５】日時の経過によって通液性の指標となる炉底中心煉瓦温度の推移変動状況を示す図。
【符号の説明】
１  高炉炉壁
２  羽口
３  ブローパイプ
４  炉内
５  噴流域
６  レースウェイ
７  微粉炭吹き込み、或いは微粉炭及びフラックスの混合物吹き込み用ランス
８  フラックス吹き込み用ランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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