(57)【要約】    【課題】減尺休風後の立上げ時に、低温の溶銑滓を円滑に排出し、短期間で通常ベースの操業に復帰させることができる出銑方法を提供する。    【解決手段】埋め戻しによる原料荷重増で炉芯が沈下することにより上昇する炉内の溶銑滓面レベルを計算し、高炉から排出可能な溶銑滓量を把握して出銑する。初回出銑を送風開始後３時間以内に実施し、かつ、溶銑温度が１４００℃以下のときは、前回出銑から今回出銑までの時間が２時間以内となるタイミングで出銑を行うのが望ましい。また、初回出銑から溶銑温度が１４００℃以上に復帰するまで、出銑口の開孔径を通常の開孔径の１．２〜１．６倍として出銑することが望ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋め戻しによる原料荷重増で炉芯が沈下することにより上昇する炉内の溶銑滓面レベルを計算し、高炉から排出可能な溶銑滓量を把握して出銑することを特徴とする高炉の減尺休風後の立上げ時における出銑方法。
【請求項２】
初回の出銑を送風開始後３時間以内に実施し、かつ、溶銑温度が１４００℃以下のときは、前回出銑から今回出銑までの時間が２時間以内となるタイミングで出銑することを特徴とする請求項１に記載の高炉の減尺休風後の立上げ時における出銑方法。
【請求項３】
初回の出銑から溶銑温度が１４００℃以上に復帰するまで、出銑口の開孔径を通常の開孔径の１．２〜１．６倍として出銑することを特徴とする請求項１または２に記載の高炉の減尺休風後の立上げ時における出銑方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の減尺休風後の立上げ時における操業方法に関するものであり、特に低温の溶銑滓を円滑に炉外へ排出させることを可能とする高炉の出銑方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉の内壁に設置されている高炉鉄皮を冷却保護する装置（以下、「ステーブ」という）を交換する場合には、この交換しようとするステーブが露出するレベルまで高炉内部の原料レベルを低下させ（以下、「減尺」という）、高炉の操業を一時的に停止（休風）する。高炉の下部のステーブを交換する場合には、高炉の羽口レベル近傍まで減尺をすることもある。
【０００３】
休風時間は、一般的には、定期休風の場合で十数時間〜三十時間程度であるが、前記のステーブ取替のような大規模な工事の場合においては、数十時間〜百数十時間を要することもある。
【０００４】
高炉の操業を一時的に停止する場合には、内部の原料および下部に溜まっている溶銑滓はそのまま残っており、時間の経過とともに高炉外壁からの熱放散によりその温度が低下していく。高炉内の原料レベルを低下させた状態で休風（減尺休風）した後、再び送風を開始して高炉を立上げる際、３０時間程度の休風後であれば、初回に出銑する溶銑滓の温度は通常操業時に比べて５０℃程度低下し、１００時間程度の長時間にわたる休風後であれば、１７０℃程度低下する。
【０００５】
一方、減尺休風後の立上げにおいては、原料を再び高炉内に充填し、通常のレベルまで埋め戻していくが、通常の操業中には、高炉内の原料は、羽口直上では千数百度、羽口と装入物レベルの中間付近でも１０００℃程度の温度となっているのに対し、減尺休風後の立上げ時には常温の原料が高炉下部に直接装入されることになる。この減尺休風後に埋め戻した原料は羽口レベルを経て炉底部へ到達するまでの時間が短く十分に昇熱されないため、低温の溶銑滓が生成する。
【０００６】
前記の熱放散と装入された原料の昇温不足により、減尺休風後の立上げ初期における溶銑滓の温度は、通常時と比較して１５０〜２００℃程度低く、１３００℃前後の温度となる。１３００℃程度の温度になると、高炉スラグは一部で固相が析出し始めるため、極端に流動性が低下し、円滑な出銑滓作業が困難となり、高炉内の蓄積残銑滓量が増大する。
【０００７】
高炉内の蓄積残銑滓量が増加し、溶銑滓が羽口レベルに到達した場合、送風ノズル内への逆流による送風ノズルの閉塞、送風羽口の破損といった事故に至り、立上げ時間に大幅な遅れが生じ、最悪の場合には、高炉の冷え込みに至るケースも想定される。
【０００８】
この高炉の冷え込みを防止するため、特許文献１には、減尺の過程で装入物を極力少なくし、減尺に伴う炉頂ガス温度の上昇を抑えるための炉頂散水の流量等を減尺時の装入物レベルに応じて調整する方法が記載されている。
【０００９】
また、特許文献２では、散水量をできるだけ減らして炉内浸水事故発生の危険性を排除するために、高炉内への原料装入を一気に停止せず、減尺の前半期において減尺速度が所定の範囲内に入るように原料装入を漸次減らし、その後は原料装入を停止する方法が開示されている。
【００１０】
しかし、このような対応を採った場合においても、前述の休風中の放熱や埋め戻し原料の昇熱不足による減尺休風時の溶銑温度の低下を抑えることはできず、通常の１５０〜２００℃の温度低下が数度ないし十数度改善されるに留まる。
【００１１】
【特許文献１】特開昭６０−１３００５号公報
【００１２】
【特許文献２】特開２００１−７３０１４号公報
【特許文献３】特開２００１−２６８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、前記のように温度低下が不可避である減尺休風後の立上げ時の炉外排出可能な溶銑滓量および埋め戻し原料からの溶銑滓の生成のタイミングを推定し、それに対応した出銑を行うことにより低温の溶銑滓を円滑に排出し、短期間で通常ベースの操業に復帰させることを可能にする高炉の減尺休風後の立上げ時における出銑方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、過去十数回に及ぶ減尺休風とその後の立上げを実施した経験をもとに、前記のような減尺休風後の立上げ時における溶銑滓の生成機構および出銑作業方法について検討を行った。
【００１５】
このような減尺休風後の立上げ初期における出銑状況を、出銑口を２本備える高炉（内容積：２７００ｍ3）を例として以下に述べる。
【００１６】
減尺休風後の立上げ時における炉芯コークスの補填と炉内昇熱のために、埋め戻し初期にはコークスのみを高炉のシャフト下部まで（減尺レベルによるが、数ｍ〜１０ｍ程度）装入し、その後、１０００ｋｇ／銑鉄ｔ程度の高いコークス比で原料を装入し、順次コークス比を通常レベルまで低下させていく。なお、埋め戻しは、立上げの際の送風開始と同時に行われるが、時間的な猶予がある場合には送風前の段階から実施される。したがって、送風初期には、コークスのみが燃焼し溶銑は生成していないと考えられていた。
【００１７】
この埋め戻し初期に装入するコークスを燃焼させるのに必要な送風量はコークス１ｔ当たり約４ｋＮｍ3であるが、前記装入コークスの一部は炉芯コークスとして補填され、燃焼せずに炉内に残留すると考えられ、また、初期装入コークスの全てが燃焼しなくても、その上部にある鉱石は昇熱、還元され、銑鉄が生成する。このため、銑鉄（溶銑滓）の生成タイミング、すなわち炉内に一定量の貯銑が行なわれ出銑が可能となるタイミングの決定は非常に困難であった。
【００１８】
そこで、従来は、初回の出銑を送風開始後６時間前後のタイミングで行っていた。この６時間前後という時間は、送風開始からの総送風量が、前記の初期埋め戻しコークスを消費するのに必要な総送風量（１２００〜１６００ｋＮｍ3で、送風開始から１２〜１５時間程度までの総送風量）の半分程度となる時間である。
【００１９】
２回目の出銑については、立上げ速度を速めるために極力早いタイミングで出銑をすることが望まれるが、あまり早いタイミングで出銑を行うと２回目と３回目の出銑間隔が長くなるため、１回目の出銑終了から２回目の出銑開始までの間隔を２〜３時間程度空けざるを得なかった。その理由は、以下の通りである。
【００２０】
初回に出銑される溶銑滓は、低温で、非常に凝固し易いために、通常の受銑容器、受滓容器に到達するまでに溶銑滓の一部が凝固し、受銑容器や受滓容器への流路（耐火物で施工した樋で、以下、「出銑樋」という）が凝固した溶銑滓で埋め尽くされ、この状態で再度出銑を行うと溶銑滓がすぐに出銑樋から溢れてしまう。そのため、一度出銑を行った後は、出銑樋の片付け整備をする必要があるが、これに６〜８時間を要するので、初回出銑を行った出銑口からの次回出銑が可能となるのは、初回出銑終了後の６〜８時間後となる。このため、２回目の出銑を、別の出銑口を使って初回出銑の１〜２時間後に行うと、出銑時間は１時間程度であるため、２回目と３回目の出銑間隔が最低でも３時間、長ければ６時間程度になってしまう。そこで、従来は１回目と２回目の出銑間隔を２〜３時間空けるとともに、立上げ時の送風量増加（増風）を極力抑え、溶銑滓の生成を抑制して、炉内に残銑滓が蓄積しないようにしていた。先に述べた送風ノズル内への逆流等の事故を回避するためである。
【００２１】
しかし、従来のような出銑方法では、出銑樋の整備のための作業負担が大きく、溶銑滓の生成を抑制するために送風量の増加ピッチ（増風ピッチ）を上げることもできない。そのため、通常状態までの復帰時間が非常に長くかかるばかりでなく、送風による高炉内原料の昇熱にも時間がかかり、低温の溶銑滓が生成する時間帯が長く続くという悪循環に陥る問題点があった。
【００２２】
本発明者は、過去に十数回に及ぶ減尺休風とその後の立上げを実施する中で、送風開始から６時間程度経過した時点で出銑可能な出銑量は２００ｔ（高炉内容積１ｍ3当たり０．０７５ｔ）前後となることが経験的に分かっていた。
【００２３】
一方、前述したように、送風を開始した後６時間程度では、まだ初期装入のコークスを消費しているだけで、前記２００ｔもの溶銑が立上げ時に装入された原料の還元によって生成されているとは考えられない。
【００２４】
そこで、本発明者は、この初回出銑で排出される溶銑滓は、立上げ後の原料の埋め戻しによる原料荷重増によって炉芯コークスが沈下し、炉内溶銑滓面レベルが上昇して炉外に排出される溶銑滓ではないかとの仮定に基づき、原料荷重、送風による浮力、溶銑滓から受ける浮力および高炉内壁と原料の摩擦により原料に作用する上向きの力を考慮して、これら原料に作用する力のバランスから炉内溶銑滓面レベルを算出し、出銑可能な溶銑滓量を求めた。その結果、出銑可能な溶銑滓は、例えば、２０ｍ程度の減尺の状態から通常レベルの２ｍ程度まで埋め戻しを行った場合、３００ｔ程度（高炉内容積１ｍ3当たり０．１ｔ）となることが判明した。なお、前記溶銑滓面レベルを算出するに当たり、炉芯コークスの下面レベル（すなわち、コークス充填層の下端レベル）の原料荷重増による変化を把握する必要があるが、これについては、本出願人が先に提案した特許文献３に記載の高炉操業方法で詳細に述べている「湯溜まり指数δ」によって計算することができる。
【００２５】
すなわち、埋め戻しによって、送風初期から出銑可能な溶銑が存在するわけで、例えば、埋め戻し原料からの溶銑の生成量が少ない送風直後から３時間経過した時点で出銑をすれば、炉内における残銑滓の蓄積を懸念せずに、出銑樋への凝固溶銑滓が非常に少ない状態で出銑を終了させ得るので、次回の出銑のタイミングを早くすることが可能となり、短時間のピッチで出銑回数を多くすることができる。その結果、蓄積残銑滓量が少なくなるので、送風量の増加ピッチを早めることができ、炉内原料の着熱も早くなって溶銑温度の通常状態への回復も早くなる。このように、初回出銑タイミングを早くして、以降の出銑ピッチを上げることにより、減尺休風後の立上げ速度を速くすることが可能となる。
【００２６】
更に、減尺休風後の立上げ時における低い温度の溶銑滓を出銑する場合には、開孔径を通常時の開孔径よりも大きくすることにより、炉外への排出がより容易になる。
【００２７】
本発明は、このような考え方ならびに知見に基づいてなされたもので、その要旨は、下記の出銑方法にある。なお、前記出銑可能な溶銑滓量の求め方の詳細は後述する。
【００２８】
『埋め戻しによる原料荷重増で炉芯が沈下することにより上昇する炉内の溶銑滓面レベルを計算し、高炉から排出可能な溶銑滓量を把握して出銑する高炉の減尺休風後の立上げ時における出銑方法。』
この出銑方法において、初回の出銑を送風開始後３時間以内に実施し、かつ、溶銑温度が１４００℃以下のときは、前回出銑から今回出銑までの時間が２時間以内となるタイミングで出銑することとすれば、低温の溶銑滓をより円滑に排出することができ、好適である。
【００２９】
また、初回の出銑から溶銑温度が１４００℃以上に復帰するまで、出銑口の開孔径を通常の開孔径の１．２〜１．６倍として出銑することとすれば、低温溶銑滓の円滑な排出に有効である。
【００３０】
さらに、溶銑温度が１４００℃以上に復帰するまで、前記の出銑間隔（初回出銑：送風開始後３時間以内、前回出銑から今回出銑までの時間：２時間以内）および開孔径（通常開孔径の１．２〜１．６倍）で出銑を行えば、効果は一層大きく、通常の操業状態までの復帰時間をより短縮することができる。
【００３１】
前記の「埋め戻し」とは、減尺した高炉内に再び原料を装入し、充填していく作業工程である。前述したように、通常は、埋め戻し初期にはコークスのみを装入し、その後、順次コークス比を通常レベルまで低下させていく。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の出銑方法によれば、減尺休風後の立上げ時における出銑可能な溶銑滓量を推定し、それに基づく適切な出銑を行うことによって、低温の溶銑滓を円滑に排出し、短期間で通常ベースの操業に復帰させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明の減尺休風後の立上げ時における出銑方法を詳細に説明する。
【００３４】
図１は、出銑可能な溶銑滓量の算出に必要な炉芯コークスの下端レベルの算出方法を概念的に説明するための高炉の概略縦断面図である。
【００３５】
図１において、炉頂から装入された原料１（鉱石およびコークス）中のコークスは、炉の下方部（図中にＨL（羽口レベル）と記した位置）に設けられた羽口から吹き込まれる熱風により燃焼して還元ガス（ＣＯガス）を発生し、鉱石を還元、溶解する。生成した溶銑は融着帯２から炉芯と称されるコークス３の充填層（炉芯コークス）に滴下し、炉底に溶銑滓として溜められる。図中に、溶銑滓面レベルＰLを示しているが、この例では、出銑口４と同レベルにある。前記コークス充填層の下端レベルＣLが図示した位置にあり、その下方はコークスフリー層５で、溶銑滓のみが存在している。すなわち、炉芯コークスが溶銑滓に浸った状態にある。
【００３６】
ここで、炉内の充填層（炉芯コークスを含む装入物層）には、図中に矢印ａで示すように、重力による下向きの「炉内充填層荷重」が作用し、一方、上向きには、矢印ｂで示す「溶銑滓浮力」と、矢印ｃで示す「送風浮力」および矢印ｄで示す「壁面摩擦力」が作用する。「溶銑滓浮力」とは炉芯コークスが排除した溶銑滓から受ける浮力であり、「送風浮力」とは羽口から送風される熱風の圧損に伴う力であり、「壁面摩擦力」とは炉内装入物と壁面との摩擦による力である。これら下向きの力と上向きの力が釣り合った状態におけるコークス充填層の下端レベルＣLを、図示したように、出銑口４を基準として表したのが「湯溜まり指数δ」である。δの求め方は、前掲の特許文献３に記載されている。
【００３７】
前述のように、コークス充填層の下端レベル、すなわちδが算出されると、このδを用いて、埋め戻しによる原料荷重増によってコークス充填層が沈下し、それに伴い上昇する炉内溶銑滓面レベルを計算により求め、出銑可能になる溶銑滓（すなわち、溶銑滓面レベルが上昇して出銑口レベルより上に位置することとなる溶銑滓）の体積（Ｖ）を求めることができる。
【００３８】
図２は、減尺休風後の立上げの際の原料の埋め戻しによる炉内溶銑滓面レベルの上昇を模式的に示す図で、（ａ）は減尺休風の状態、（ｂ）は埋め戻しにより原料荷重が増大した状態を表す。
【００３９】
図２（ａ）において、溶銑滓面レベルＰLは出銑口と同レベルにあり、コークス充填層の下端レベルＣLは出銑口レベルからδだけ下方の位置にある。すなわち、コークス充填層が溶銑滓中にＤで表した深さだけ沈降した状態にある。これに対して、原料の埋め戻しにより原料荷重が増大すると、図２（ｂ）に示すように、コークス充填層がより深く沈降し、それに伴って溶銑滓面レベルＰLが上昇（上昇高さ：ｈ）する。その結果、出銑口レベルより上のｈの部分に含まれる溶銑滓が出銑可能な溶銑滓となる。
【００４０】
この溶銑滓の体積（Ｖ）は、下記の(1)式および(2)式で表される。
【００４１】
Ｖ＝ｈ×Ｓ×ε                      ・・(1)
ｈ＝（δ′−δ）・（１−ε）／ε    ・・(2)
ここで、Ｖ：原料荷重増により出銑口レベルより上となる溶銑滓の体積［ｍ3］
ｈ：原料荷重増により押し上げられる溶銑滓の高さ［ｍ］
Ｓ：炉床面積［ｍ2］
ε：炉内コークス充填層の空隙率（−）
δ：埋め戻し前のコークス下面レベル（出銑口〜コークス下面の距離）
［ｍ］
δ′：埋め戻し後のコークス下面レベル（出銑口〜コークス下面の距離                      ）
［ｍ］
すなわち、埋め戻し前および埋め戻し後の湯溜まり指数（出銑口を基準として表したコークス充填層の下端レベルＣL）を特許文献３に記載される(1)式に基いて計算で求め、妥当な空隙率を仮定することによって、(2)式から原料荷重増により押し上げられる溶銑滓の高さｈ（図２(ｂ)参照）が求まり、これを(1)式に代入して出銑可能な溶銑滓の体積を求めることができる。
【００４２】
この計算方法を実操業に当てはめ、送風開始から６時間程度経過した時点での埋め戻しレベルは通常６ｍ程度なので、この条件下で出銑可能な溶銑滓量を求めると、約２２０ｔ（高炉内容積１ｍ3当たり０．０８ｔ）程度となる。先に述べたように、過去の実績から、減尺休風後の立上げ時における送風開始から６時間程度経過後の出銑可能な出銑量は２００ｔ前後であり、前記の計算結果はこれとほぼ一致している。
【００４３】
このことから、初回の出銑で排出される溶銑滓は、立上げ時に装入された埋め戻し原料の還元によって生成したものではなく、原料の埋め戻しによって押し上げられる溶銑滓であることがわかる。
【００４４】
図３は、減尺休風後の立上げ時における出銑溶銑滓量と原料埋め戻し量との関係について、計算量と実績量とを比較して示す図である。内容積２７００ｍ3の高炉についての結果で、この場合の送風開始からの総送風量は１０００ｋＮｍ3である。また、出銑可能な溶銑滓量の計算において、炉芯コークスの空隙率εは０．４とした。
【００４５】
この図３に示した結果からも、計算による溶銑滓量（実線で表示）と実績溶銑滓量（■印で表示）とはほぼ一致していることが分かる。
【００４６】
以上述べたように、原料の埋め戻しによって、送風初期の段階から既に出銑可能な溶銑が存在し、その量は、計算により求めることができる。
【００４７】
本発明の高炉の減尺休風後の立上げ時における出銑方法は、『埋め戻しによる原料荷重増で炉芯が沈下することにより上昇する炉内の溶銑滓面レベルを計算し、高炉から排出可能な溶銑滓量を把握して出銑する方法』である。
【００４８】
すなわち、前述したように、埋め戻しにより上昇する炉内の溶銑滓面レベルを計算し、高炉から排出可能な溶銑滓量をあらかじめ把握しているので、初回出銑に際して、従来行っていたように、送風開始後６時間も待つ必要がなく、例えば、溶銑の生成量が少ない送風直後から３時間の時点で出銑をすることもできる。
【００４９】
出銑樋への凝固溶銑滓が非常に少ない状態で出銑を終了させ得るので、出銑終了後の樋片付け整備の時間を短くすることが可能で、これによって、次回の出銑のタイミングを早くすることができ、短時間のピッチで出銑回数を多くして、増風のピッチを早めることができる。増風ピッチの増加により、炉内原料の着熱も早くなり、溶銑温度の通常ベースへ向けての回復も早くなる。溶銑温度が回復すれば、出銑樋で溶銑滓が凝固することもなくなり、出銑後の樋整備が不要となって、通常の短時間のピッチでの出銑が可能となる。
【００５０】
この方法の実施に際しては、過去の減尺休風後の立上げ時における実績出銑滓量から埋め戻しにより炉外排出可能となる溶銑滓量（計算量）を差し引いた量と、総送風量との関係を求めておくことにより、埋め戻し原料が溶銑滓として排出可能となるタイミング、すなわち、埋め戻し原料からの溶銑滓の生成のタイミングを把握しておくのが望ましい。これにより、原料の埋め戻しレベルから算出される炉外排出可能となる溶銑滓量と総送風量から、現在排出可能な溶銑滓量を正確に把握することができる。
【００５１】
このように、初回の出銑のタイミングを早くして、それ以降の出銑ピッチを上げることにより、減尺休風後の立上げ速度を速くすることが可能となる。特に１００時間程度にもわたる長時間休風の場合、その効果は大きい。
【００５２】
前記本発明の出銑方法において、初回の出銑を送風開始後３時間以内に実施し、かつ、溶銑温度が１４００℃以下のときは、前回出銑から今回出銑までの時間が２時間以内となるタイミングで出銑することとすれば、低温の溶銑滓をより円滑に排出することができ、好適である。
【００５３】
「初回の出銑を送風開始後３時間以内に実施する」こととするのは、実際の原料埋め戻し計画および送風量増大計画から出銑可能な溶銑滓量を算出し、出銑可能な溶銑量が高炉内容積１ｍ3当たり０．０３〜０．０６ｔ程度となるタイミングで初回出銑を行うのが、過去の実績から判断して望ましいからで、埋め戻しの開始時期や埋め戻し速さ等による変化を勘案すると、送風開始から３時間以内となる。
【００５４】
「前回出銑から今回出銑までの時間が２時間以内となるタイミングで出銑する」のは、出銑間隔を２時間以内、望ましくは１時間程度として出銑することにより、炉内の蓄積残銑滓量を極力低位に抑制しつつ増風することが可能となるからである。「前回」が初回であれば、「今回」とは２回目の出銑になる。その際、「溶銑温度が１４００℃以下」の場合に限定したのは、１４００℃を超えると出銑口から受銑容器までの間の樋における溶銑滓の凝固も減少するため、本発明の出銑方法の適用効果は小さくなるからである。
【００５５】
前記本発明の出銑方法において、初回の出銑から溶銑温度が１４００℃以上に復帰するまで、出銑口の開孔径を通常の開孔径の１．２〜１．６倍として出銑することとすれば、低温溶銑滓の円滑な排出に大きな効果がある。なお、初回の出銑時にのみ開孔径を前記のように大きくするだけでも効果が得られる。
【００５６】
出銑口の開孔径を通常の開孔径よりも大きくするのは、減尺休風後の立上げ時における低い温度の溶銑滓を出銑する場合、開孔径を通常レベルよりも大きくすることにより、炉外への排出がより容易になるからである。
【００５７】
図４は、減尺休風後の立上げ時（溶銑温度１４００℃以下）における出銑口の開孔径と炉内残銑滓の低下量との関係を例示する図で、内容積２７００ｍ3の高炉についての結果である。同図において、縦軸は通常時の残銑滓量を基準としてそれに対する低下量を表しており、例えば、開孔径を６０ｍｍとした場合、残銑滓の低下量は、−１００ｔ程度、すなわち、通常時に比べて炉内に１００ｔ程度多く蓄積されていることを示している。
【００５８】
図４に示した結果から、溶銑温度が１４００℃以下の場合、開孔径を大きくすると（例えば、６０ｍｍ）、残銑滓の低下量を通常操業時の開孔径（例えば、５０ｍｍ）とした場合（−１５０ｔ程度）よりも大きく上方へ移行させ（−９０ｔ程度）、炉内蓄積残銑滓量を少なくできることがわかる。
【００５９】
通常の開孔径を５０ｍｍとした場合、１．２〜１．６倍とは、６０〜９０ｍｍであるが、１．２倍（６０ｍｍ）で残銑滓量の低下効果が大きくなり、１．６倍（９０ｍｍ）を超えると前記効果が飽和する傾向が予測される。したがって、出銑口の開孔径は通常の開孔径の１．２〜１．６倍とするのが望ましい。
【００６０】
この場合も、「溶銑温度が１４００℃以上に復帰するまで」と限定されているが、その理由は前記と同様である。
【００６１】
前述した減尺休風後の立上げ時における出銑方法において、溶銑温度が１４００℃以上に復帰するまでは、前記の出銑間隔（すなわち、初回出銑：送風開始後３時間以内、前回出銑から今回出銑までの時間：２時間以内）および開孔径（通常開孔径の１．２〜１．６倍）で出銑を行えば、効果は一層大きく、通常の操業状態までの復帰に要する時間をより短縮することができる。
【００６２】
以上、２本の出銑口を備える高炉を例にあげて説明したが、３本以上の出銑口を有する高炉においても、本発明の出銑方法は同様に適用できる。出銑口が３本の場合は、２本の場合よりは時間的余裕があるものの、低温の溶銑滓により出銑樋が使用不能な状態となれば、復旧に多大な時間を要し、操業立上げの支障となる。したがって、溶銑温度が低く流動性の悪い減尺休風後の立上げ初期においては、溶銑滓を少量ずつ処理すべく出銑間隔を短くすると、低温の溶銑滓を円滑に排出し、通常の操業状態への復帰に要する時間を短縮することができる。
【実施例】
【００６３】
本発明の出銑方法を、内容積が２７００ｍ3の高炉における減尺休風後の立上げ時に適用し、効果の確認を行った。
【００６４】
図５に、減尺休風後の立上げ時における操業および出銑の推移を示す。図５の「送風量」から「溶銑温度」までの各図における横軸は共通である。なお、比較のために、以前に実施した従来の方法によるデータを従来例として併記している。
【００６５】
本発明例、従来例のいずれについても、減尺レベルは−２１ｍ、休風時間は１００時間であり、本発明例では送風前に−２１ｍから−１３ｍまで埋め戻し、それ以降は送風後に通常レベルの−２ｍまで６時間をかけて埋め戻した。また、従来例では、出銑口の開孔を直径５０ｍｍのビットで行ったが、本発明例においては、出銑口の開孔を、１回目の出銑においては直径８０ｍｍのビットで、また２回目、３回目の出銑では直径６０ｍｍのビットで行い、その後は直径５０ｍｍのビットで行った。
【００６６】
図５の「出銑タイミング」を表す図から明らかなように、従来例では、送風を始めてから６時間後に出銑を開始したが、本発明例においては、送風開始から２時間後に出銑を開始した。２回目以降の出銑については、本発明例では、２回目が送風から約４時間後、３回目が約６時間後、４回目が約８時間後に実施し、出銑間隔については、１〜２回目が約１時間、２〜３回目が約１．５時間、３〜４回目が約１時間であった。これに対して従来例においては、２回目の出銑が送風から約１０時間後、３回目が約１４時間後であり、出銑間隔については、１〜２回目、２〜３回目共約２．５時間であった。
【００６７】
このように、本発明例においては、初回出銑タイミングの早期化および出銑ピッチの短縮、出銑回数の増加を図ることができた。これにより、「推定炉内蓄積残銑滓量」を表す図に示されるように、従来例では、残銑滓量が２００ｔを超える時間帯が数回みられるが、本発明例においては、残銑量がほぼ定常的に１００ｔ以下に抑制された。
【００６８】
この結果、「送風量」、「総送風量」の図に示されるように、本発明例においては、送風量の増加ペースが従来例よりも速く、送風後約２４時間で通常ベースの４２００Ｎｍ3／ｍｉｎ（図中に破線で表示）まで復帰した。これに対し、従来例では、２４時間経過時点では、通常ベースの６割程度の風量であった。なお、従来例においては、１６時間程度経過したところで２時間休風したが、羽口破損のためで、低温の残銑滓が炉内に蓄積したことが原因と推定される。
【００６９】
送風量の増加ペースの上昇に伴い、「溶銑温度」の上昇も早くなり、１４００℃を超えたのが、本発明例では９時間後、従来例では１５時間後と、本発明の出銑方法の適用により通常操業への復帰スピードの大幅な改善が図られた。
【００７０】
また、「推定累計出銑可能溶銑滓量」を表す図に示したように、送風開始から６時間までは、埋め戻しによる炉内溶銑滓面レベルの上昇により炉外へ排出される溶銑滓である。なお、前記出銑可能溶銑滓量は、本発明例、従来例のいずれについても計算により求めた。
【００７１】
送風開始から６時間を経過した後は、総送風量が１０００ｋＮｍ3に達した時点（本発明例では７時間後、従来例では１１時間後）から埋め戻し原料の還元により溶銑滓が生成するとみなして、その溶銑滓量を「埋め戻し原料からの溶銑滓生成分」として図中に示した。なお、溶銑滓量は、本発明例、従来例のいずれも、総送風量と予め既知の送風原単位を用いて推定した。
【００７２】
本発明例では、送風開始から６時間経過した後、程なく埋め戻し原料から溶銑滓が生成しているが、従来例では、１１時間を経過するまで前記埋め戻し原料からの溶銑滓生成はみられない。これは、従来例では送風量の増加ピッチを上げにくく、総送風量が１０００ｋＮｍ3に達するまでに長時間を要するからである。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
減尺休風後の立上げに際し、溶銑滓の生成量と生成のタイミングを推定することができる本発明の出銑方法を適用すれば、低温の溶銑滓を円滑に排出し、短期間で通常ベースの操業に復帰させることが可能であり、高炉操業における減尺休風後の立上げ時の出銑方法として極めて有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】炉芯コークスの下端レベルの算出方法を概念的に説明するための高炉の概略縦断面図である。
【図２】減尺休風後の立上げの際の原料の埋め戻しによる炉内溶銑滓面レベルの上昇を模式的に示す図で、（ａ）は減尺休風の状態、（ｂ）は埋め戻しにより原料荷重が増大した状態を表す。
【図３】減尺休風後の立上げ時における出銑溶銑滓量と原料埋め戻し量との関係について、計算量と実績量とを比較して示す図である。
【図４】減尺休風後の立上げ時における出銑口の開孔径と炉内残銑滓の低下量との関係を例示する図である。
【図５】実施例の結果で、減尺休風後の立上げ時における操業および出銑の推移を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１：原料
２：融着帯
３：コークス
４：出銑口
５：コークスフリー層
ＨL：羽口レベル
ＰL：溶銑滓面レベル
ＣL：コークス充填層の下端レベル
【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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