JPH03202412A - 高炉用熱風炉の操業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高炉の新設、改修時に、高炉に装入物を充填し
てから火入までの間の熱風炉の操業方法に関する。

［従来技術］ 高炉に供給される高温空気は、熱風炉の燃焼室で燃焼さ
せた燃焼ガスの保有する熱エネルギーを、熱風炉の蓄熱
室の空気や前記燃焼ガスの通路を有するチェッカれんか
に吸収させた後、大気中から採取した常温空気をこの蓄
熱室に供給し、熱交換させて製造される。

上述した熱風炉は、通常高炉１基に対し３〜４基が設置
される。そして、熱風炉の形式としては、同一鉄皮に燃
焼室と蓄熱室を内蔵した内燃式と両室を独立させた外燃
式とがある。このうち、外燃式の熱風炉を第３図で説明
すると、次のとおりである。

すなわち、第３図は外燃式熱風炉の構成を示す側面図で
あるが、燃焼室３１に熱風炉ガス管３２を通して燃焼用
ガスが、また燃焼用送風機３３により燃焼用空気が燃焼
用送風機吐出弁３４を経て燃焼用空気管３５により供給
される。この時、熱風本管３６の熱風弁３７、冷風管３
８の送風弁３つおよび混合冷風管４０の混合冷風遮断弁
４１は閉じられ、廃ガスを大気へ導くための煙道管４２
の煙道弁４３は開かれている。そして、燃焼室３１で発
生した燃焼ガスは、接続管４４を経て蓄熱室４５に流入
し、蓄熱室４５のチェッカれんがを暖めた後、低温廃ガ
スとなって煙道管４２を経て大気中に放散される。

蓄熱室４５の温度は、ドーム状に形成された蓄熱室４５
の上部４６で常時計測されており、蓄熱室４５の温度が
所定の温度に上昇したら、熱風炉ガス管３２のガス遮断
弁４７および燃焼用空気管３５の燃焼空気遮断弁４８を
閉じて、燃焼室３１での燃焼を停止する。

そして、煙道管４２の煙道弁４３を閉じるとともに、冷
風管３８の送風弁３９および熱風本管３６の熱風弁３７
を開き、冷風を送風機〈図示せず）により冷風管３８を
通して蓄熱室４５に送る。ここで冷風は、チェッカれん
がの保有する熱エネルギーを吸収して高温空気となり、
燃焼室３１を経て熱風本管３６により、高炉に送風され
る。熱風炉は、このように燃焼ガスおよび高炉燃焼用空
気の対向する流れを交互に発生させ、蓄熱室のチェッカ
れんかに燃焼ガスの保有する熱エネルギーを吸収させる
とともに、チェッカれんかに吸収された熱エネルギーを
空気に放出する蓄熱型の熱交換器ということができる。

近年熱風炉においては、高炉への高温送風を実現するた
め、熱風炉の燃焼室および蓄熱室の外枠を形式する鉄皮
の内側にライニングするれんがの材質を、特に高温とな
る部分については、シャモットれんがから耐熱性のよい
珪石れんがへと変更するようになってきた。従来使用し
てきたシャモットれんがは、広い温度範囲にわたって膨
張・収縮がないが、珪石れんかには４００℃近傍に変態
点があるので、熱風炉の雰囲気温度が変動して、珪石れ
んがの温度が４００℃以上の温度がら４００°Ｃ未満の
温度に変化すると、変態によりスポーリングが発生し、
ライニングしたれんがが破壊されて脱落してしまうとい
う問題がある。そのため、熱風炉は一旦稼働を開始する
と、高炉操業中はもちろんのこと、高炉の新設、改修中
といえども、れんがの温度が４００℃未満とならないよ
うに温度管理をする必要がある。

上記したような熱風炉の温度管理は、蓄熱室へ燃焼ガス
と冷風を交互に供給することのできる高炉通常操業時や
、高炉改修時の高炉吹卸しがら装入物装入開始迄の間の
ように、高炉への熱風管を連中で遮断し、熱風を高炉に
供給しないで放出するようにした場合には、問題なく行
なえる。

ところが、高炉の新設、改修時の火入れ用の枕木やコー
クスあるいは鉱石の装入開始から火入れ迄の１０〜２０
日間は、既に熱風管は接続されてはいるが、装入作業を
継続中なので、熱風を高炉に送風することはできず、か
といって、この時点では熱風を放出するような特別な配
管は撤去されている。そして、このような状況下におい
ても、前述したように珪石れんがの温度が、変態点未満
の温度にならないようにしなければならないので、この
ような場合には蓄熱室の温度を常時測定し、この温度が
所定の温度（はぼ６００℃程度）を下回る温度になると
燃焼室で燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスを蓄、熱室
に供給して、蓄熱室の温度が所定の温度を下回らないよ
うにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の高炉の新設、改修時の装入物装入
開始から火入れ迄の間に熱風炉の炉温を所定温度以上に
維持する方法においては、次のような問題点があった６ すなわち、高炉に熱風が送れないため、Ｘ熱室には燃焼
ガスのみが間歇的に供給される状態が続くため、第４図
のように、蓄熱室４５の下端部にあって支柱５１および
梁５２と相俟って冷風および廃ガスの通路を形成すると
ともに、チェッカれんが５３を支える受金物５４の温度
が、第５図のように４００℃以上にも上昇し、強度部材
として極めて危険な状態に近づくという問題点があった
。

このため従来は、受金物５４の位置する周辺の蓄熱室の
外枠を形成している鉄皮５５に開口部５６を数ケ所開け
（既存のマンホールも利用する）、この開口部５６がら
扇風機により冷風を吹き込む等の対策を実施したが、受
金物５４周辺の雰囲気の温度を下げるのみで、受金ｅＪ
５４の温度を下げることはできながった。

この発明は、従来技術の上記のような問題点を解消し、
高炉の新設、改修時の装入物装入開始がら火入れ迄の間
に熱風炉の炉温を所定温度以上に維持する際に、蓄熱室
の受金物の温度が過度に上昇しない高炉用熱風炉の操業
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〕 この発明に係る高炉用熱風炉の操業方法は、高炉の新設
、改修時に、高炉に装入物を充填開始してから火入まで
の間の熱風炉の操業方法において、蓄熱室を覆う鉄皮下
端部のチェッカれんが受金物の位置する部分に開口部を
設けるとともに、熱風管の遮断部より熱風炉よりに管端
が開放された上昇管を設け、この上昇管のドラフトによ
り外気が前記受金物近傍に設けた開口部、蓄熱室、燃焼
室および上昇管を流れるように構成して、蓄熱室の温度
が所定の管理温度の下限値に達したら、前記開口部を閉
鎖して、燃焼室で燃焼ガスを発生させて、燃焼ガスを蓄
熱室に供給して蓄熱室を昇温するとともに、廃ガスは煙
道管を通して大気中に放散し、蓄熱室の温度が所定の管
理温度の上限値に達したら、煙道管の煙道弁を閉じると
ともに前記開口部を開き、前記受金物近傍に設けた開口
部、蓄熱室、燃焼室および上昇管を通過する外気の流れ
を形成せしめて、蓄熱室の温度が管理温度の下限値に達
するまで、蓄熱室の受金物を冷却するようにした高炉用
熱風炉の操業方法である。

［作用］ この発明に係る高炉用熱風炉の操業方法は、高炉の新設
、改修時に、高炉に装入物を充填開始してから火入まで
の間の熱風炉の操業方法において、蓄熱室を覆う鉄皮下
端部のチェッカれんが受金物の位置する部分に開口部を
設けるとともに。

熱風管の遮断部より熱風炉よりに管端が開放された上昇
管を設け、この上昇管のドラフトにより外気が前記受金
物近傍に設けた開口部、蓄熱室、燃焼室および上昇管を
流れるように構成して、蓄熱室の温度が所定の管理温度
の下限値に達したら、前記開口部を閉鎖して、燃焼室で
燃焼ガスを発生させて、燃焼ガスを蓄熱室に供給して蓄
熱室を昇温するとともに、廃ガスは煙道管を通して大気
中に放散し、蓄熱室の温度が所定の管理温度の上限値に
達したら、煙道管の煙道弁を閉じるとともに前記開口部
を開き、前記受金物近傍に設けた開口部、蓄熱室、燃焼
室および上昇管を通過する外気の流れを形成せしめて、
蓄熱室の温度が管理温度の下限値に達するまで、蓄熱室
の受金物を冷却するようにしている。

上記のように構成しているので、蓄熱室の受金物の温度
が上昇してきても、蓄熱室の温度が管理温度の下限値に
達するまでは、前記上昇管のドラフトを適正に選択する
ことにより、燃焼室および蓄熱室の双方を常時冷気によ
り冷却してやることができるので、受金物の温度が過度
に上昇することはない。

［実施例］ 本発明の１実施例の高炉用熱風炉の操業方法を、第１図
および第２図により説明する０本発明の１実施例の高炉
用熱風炉の操業方法は、高炉の新設、改修時に、高炉に
装入物を充填してから火入までの間の熱風炉の操業方法
に関するものであり、その操業方法を第１図に基づき説
明すると、次のとおりである。高炉の新設、改修時の、
高炉に装入物を充填してがち火入までの間の期間は、高
炉に火入れのための装入物を装入中のため、黙風を高炉
に送風ことができず、かつ熱風を配管の途中から排出す
ることもできないので、冷風管３８の送風弁３９を閉じ
るとともに、熱風本管３６の熱風弁３７を閉じている。

そして、蓄熱室４５の下端部には蓄熱室の鉄皮に穴をあ
けて開口部１（複数）を設けている。この開口部１は、
必要に応じて蓋により閉鎖することができるように構成
している。また、熱風本管３６の熱風弁３７より熱風炉
側に遮断弁２を有する上昇管３を設けている。

蓄熱室４５の鉄皮の内側にライニングした珪石れんがの
温度は、高炉の通常操業時のように熱風を発生させるよ
うにしていないので１段々低下していく。そのため、蓄
熱室４５の温度が常時測定されており、蓄熱室４５の温
度が所定の管理温度の下限値〈はぼ６００°Ｃ程度）に
なったら、前記開口部１を閉じかつ上昇管３の遮断弁２
を閉じる。そして、煙道管４２の煙道弁４３を開き、燃
焼室３１で燃焼ガスを発生させ蓄熱室４５に送る。燃焼
ガスは、蓄熱室４５のチェッカれんかに熱を吸収され、
低温廃ガスとなって煙道管４２から大気中に放散される
。燃焼ガスの供給を継続していくと、蓄熱室４５の温度
は上昇し、所定の管理温度の上限値に達する。

蓄熱室４５の温度が所定の管理温度の上限値に達すると
、燃焼室３１での燃焼ガスの発生を中止し、煙道管４２
の煙道弁４３を閉じるとともに、蓄熱室４５に設けた開
口部ｌを開放し、かつ上昇管３の遮断弁２を開く、こう
すると、上昇管３のドラフトにより、冷気が開口部１−
蓄熱室４５−燃焼室３１−上昇管３のように流れる定常
流が発生し、この冷気の流れにより蓄熱室４５が効率的
冷却される。そして、特に高温になりやすい蓄熱室４５
のチェッカれんがの受金物が、強度的に問題になるよう
な高温になるのを防止することができる。そして、この
ような冷却は、蓄熱室の温度が所定の管理温度の下限値
に達するまで継続される。

再び蓄熱室４５の温度が所定の管理温度の下限値になっ
たら、上記したようにして燃焼ガスを蓄熱室４５に送り
、再び蓄熱室４５の温度が所定の管理温度の上限値に達
したら、冷風で蓄熱室４５を冷却するというように、燃
焼−冷却のサイクルを繰り返す。

第２図は、本発明の１実施例の高炉用熱風炉の操業方法
を実施した場合の、高炉への装入物装入開始から火入れ
までの受金物の温度の推移を示すグラフであるが、従来
の操業方法では、４００℃を超す高４までに加熱されて
いるが、本発明の方法においては３００℃程度で頭打ち
状態となっており、十分に冷却効果があることが分かる
。

［発明の効果〕 本発明により、高炉用熱風炉の蓄熱室の受金物が高温に
加熱されることはない。

までの受金物の温度の推移を示すグラフ図、第３図は従
来の高炉用熱風炉の操業方法を行なう装置構成を示す側
面図、第４図は蓄熱室の構成を示す図、第５図は従来の
操業方法を行なったときの高炉への装入物装入開始から
火入れまでの受金物の温度の推移を示すグラフ図である
。

１・・・開口部、２・・・遮断弁、３・・上昇管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高炉の新設、改修時に、高炉に装入物を充填開始してか
   ら火入までの間の熱風炉の操業方法において、蓄熱室を
   覆う鉄皮下端部のチェッカれんが受金物の位置する部分
   に開口部を設けるとともに、熱風管の遮断部より熱風炉
   よりに管端が開放された上昇管を設け、この上昇管のド
   ラフトにより外気が前記受金物近傍に設けた開口部、蓄
   熱室、燃焼室および上昇管を流れるように構成して、蓄
   熱室の温度が所定の管理温度の下限値に達したら、前記
   開口部を閉鎖して、燃焼室で燃焼ガスを発生させて、燃
   焼ガスを蓄熱室に供給して蓄熱室を昇温するとともに、
   廃ガスは煙道管を通して大気中に放散し、蓄熱室の温度
   が所定の管理温度の上限値に達したら、煙道管の煙道弁
   を閉じるとともに前記開口部を開き、前記受金物近傍に
   設けた開口部、蓄熱室、燃焼室および上昇管を通過する
   外気の流れを形成せしめて、蓄熱室の温度が管理温度の
   下限値に達するまで、蓄熱室の受金物を冷却するように
   したことを特徴とする高炉用熱風炉の操業方法。