BR112020019645B1

BR112020019645B1 - Métodos de operação para alto-forno

Info

Publication number: BR112020019645B1
Application number: BR112020019645-2A
Authority: BR
Inventors: Yusuke Kashihara; Yuki Okamoto; Natsuo Ishiwata
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2023-12-19
Also published as: JP7176561B2; KR20200132959A; RU2753937C1; US20210190426A1; CN111886347A; EP3778927A1; JPWO2019189034A1; EP3778927A4; KR102480647B1; CN111886347B; WO2019189034A1; BR112020019645A2; US11512899B2; EP3778927B1

Abstract

é revelado um aparelho de alto-forno que inclui: uma calha giratória; uma pluralidade de ventaneiras; um dispositivo de medição de perfil configurado para medir perfis de superfície de uma carga carregada no interior do alto-forno através da calha giratória; e um controlador de quantidade de sopro configurado para controlar uma quantidade de sopro de pelo menos um dentre o jato quente ou carvão pulverizado em cada uma dentre a pluralidade de ventaneiras, em que o dispositivo de medição de perfil inclui: um medidor de distância de onda de rádio instalado no topo de alto-forno e configurado para medir a distância até a superfície da carga carregada; e uma unidade aritmética configurada para derivar os perfis de superfície da carga com base nos dados de distância para o alto-forno inteiro relacionados a distâncias até a superfície da carga obtidos varrendo-se uma onda de detecção do medidor de distância de onda de rádio no alto-forno em uma direção circunferencial.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] Esta revelação refere-se a um aparelho de alto-forno e um método de operação para um alto-forno usando-se o mesmo.

ANTECEDENTES

[002] Em geral, na operação de alto-forno, o minério (que foi misturado com uma parte de coque) e coque são alternativamente carregados como matérias- primas a partir do topo de alto-forno, e o alto-forno é preenchido com as matérias- primas com camadas de minério e camadas de coque depositadas alternativamente uma sobre a outra. Essa operação de carregar um conjunto de camadas de minério e coque é geralmente chamado de uma carga, em que o minério e coque são carregados separadamente em uma pluralidade de lotes. Em cada lote, as matérias- primas em uma carvoeira fornecida no topo de alto-forno são tipicamente carregadas no interior do alto-forno enquanto variam o ângulo de uma calha giratória para obter o formato de depósito desejado.

[003] Na operação de alto-forno, é importante manter uma distribuição de carga adequada no topo de alto-forno. Se a distribuição de carga for inadequada, a distribuição de fluxo de gás será desigual, a permeabilidade a gás será reduzida, e a eficiência de redução diminuirá, levando a produtividade inferior e operação instável. Em outras palavras, a operação de alto-forno pode ser estabilizada controlando-se adequadamente a distribuição de fluxo de gás.

[004] Como uma das medidas para controlar a distribuição de fluxo de gás, um método que usa um dispositivo de carregamento sem cone com uma calha giratória (calha distribuidora) é conhecido. Nesse dispositivo de carregamento, a distribuição de fluxo de gás é controlada selecionando-se o ângulo de inclinação e o número de rotações da calha giratória, e ajustando-se as posições de queda e quantidades de deposição das matérias-primas na direção radial de alto-forno para controlar a distribuição de carga.

[005] Em relação ao controle da distribuição de carga, o documento JPH1- 156411A (PTL 1) propõe ajustar a quantidade de jato quente de acordo com a carga velocidade de descida. Em outras palavras, descreve-se que a carga velocidade de descida é medida por uma pluralidade de medidores de linha de nível de estoque, e controlar o grau de abertura das válvulas de controle de jato quente de um grupo de ventaneiras presumindo, por exemplo, que a velocidade de descida é mais lenta em uma linha de nível de estoque superior. Especificamente, os medidores de linha de nível de estoque são colocados em quatro localizações no norte, sul, leste e oeste do alto-forno para medir a linha de nível de estoque. Como tal, o número de medidores de linha de nível de estoque instalados é limitado, e é difícil dominar o comportamento de descida de carga nas regiões entre os medidores de linha de nível de estoque, deixando um problema para a operação de um aparelho de alto- forno.

[006] De modo semelhante, o documento JP2008-260984A (PTL 2) descreve que o nível de carga é medido por medidores de nível ressonantes e a quantidade de injeção de carvão pulverizado é ajustada de acordo com o resultado. Especificamente, os medidores de nível ressonantes são colocados em quatro localizações na circunferência do alto-forno para medir o nível de carga. Portanto, no aparelho descrito no PTL 2, o número de medidores de nível ressonantes instalados também é limitado, e é difícil dominar adequadamente o comportamento de descida de carga em regiões entre os medidores de nível ressonantes, deixando um problema para a operação de um aparelho de alto-forno.

[007] No presente contexto, a fim de dominar a distribuição de carga, é eficaz medir os perfis da superfície de carga (superfície de deposição de matéria- prima) no alto-forno. Como um meio para medir os perfis de superfície da carga de alto-forno, por exemplo, os documentos WO2015/133005 (PTL 3) e JP2010- 174371A (PTL 4) descrevem que uma onda de detecção como uma micro-onda é transmitida em direção à superfície da carga de alto-forno, a onda de detecção refletida pela superfície da carga de alto-forno é recebida para medir a distância até a superfície da carga de alto-forno, e os perfis de superfície da carga de alto-forno são obtidos com base na distância medida.

[008] Entretanto, os perfis de carga consistem nas informações obtida imediatamente após as matérias-primas serem carregadas no interior do alto-forno, e é difícil descobrir o fenômeno que ocorre no alto-forno a partir dos perfis. Portanto, é preciso refletir os perfis obtidos ao aprimorar a operação de alto-forno.

LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE

[009] PTL 1: JPH1-156411A

[010] PTL 2: JP2008-260984A

[011] PTL 3: WO2015/133005

[012] PTL 4: JP2010-174371A

SUMÁRIO (PROBLEMA TÉCNICO)

[013] A fim de realizar de modo preciso o controle da distribuição de carga no alto-forno, é necessário dominar precisa e prontamente os perfis de superfície da carga de alto-forno. Quando se usa os meios de medição convencionais de PTLs 1 e 2, entretanto, a própria medição é demorada, e além de não poder realizar a rápida medição, vários instrumentos de medição devem ser evacuados fora do corpo de alto-forno antes de carregar matérias-primas, causando um problema de frequência de medição inferior. Portanto, as informações obtidas a partir dos resultados de medição não podem ser prontamente refletidos na operação real. Além do mais, até mesmo se uma ação específica (controle de distribuição de carga) for tomada com base nos resultados de medição, os resultados não podem ser confirmados prontamente. Isto é, nos meios de medição convencionais, é praticamente difícil refletir os resultados de medição dos perfis de superfície da carga de alto-forno no controle de distribuição de carga ao mesmo tempo em que confirma os mesmos. Além disso, o processo de deposição das matérias-primas não pode ser dominado devido ao fato de que não é possível medir a superfície de deposição da carga de alto-forno quando se carrega matérias-primas.

[014] Seria, portanto, útil fornecer um aparelho de alto-forno que tem um meio de medição para precisa e prontamente dominar os perfis de superfície da carga de alto-forno. Também seria útil fornecer um método para medir perfis de superfície da carga pelo menos para cada lote de carga usando-se esse aparelho de alto-forno, e manter a operação de alto-forno em uma condição estável de acordo com os perfis de superfície medidos.

(SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA)

[015] Portanto, é fornecido o seguinte: 1 . Um aparelho de alto-forno que compreende: uma calha giratória configurada para carregar uma matéria-prima no interior de um alto-forno a partir de um topo de alto-forno; uma pluralidade de ventaneiras configurada para soprar jato quente e carvão pulverizado no interior do alto-forno; um dispositivo de medição de perfil configurado para medir perfis de superfície de uma carga carregada no interior do alto-forno através da calha giratória; e um controlador de quantidade de sopro configurado para controlar uma quantidade de sopro de pelo menos um dentre o jato quente ou o carvão pulverizado em cada uma dentre a pluralidade de ventaneiras, em que o dispositivo de medição de perfil compreende: um medidor de distância de onda de rádio instalado no topo de alto-forno e configurado para medir a distância até a superfície da carga no alto-forno; e uma unidade aritmética configurada para derivar os perfis de superfície da carga com base nos dados de distância para o alto- forno inteiro relacionado a distâncias até a superfície da carga obtida varrendo-se uma onda de detecção do medidor de distância de onda de rádio no alto-forno em uma direção circunferencial. 2 . O aparelho de alto-forno, de acordo com 1, em que o dispositivo de medição de perfil compreende adicionalmente uma unidade aritmética configurada para calcular uma velocidade de descida da carga ao longo de uma circunferência inteira do alto-forno com base em perfis de superfície da carga. 3 . O aparelho de alto-forno, de acordo com 2, em que o controlador de quantidade de sopro é configurado para ajustar a quantidade de sopro de pelo menos um dentre o jato quente ou carvão pulverizado com base na velocidade de descida da carga. 4 . Um método de operação for a alto-forno usando-se o aparelho de alto- forno como citado em 1, em que o minério e coque são carregados a partir da calha giratória no interior do alto-forno, e jato quente e carvão pulverizado são soprados para o interior do alto-forno a partir da pluralidade de ventaneiras, sendo que o método de operação compreende: derivar, pelo dispositivo de medição de perfil, perfis de superfície da carga na direção circunferencial no alto-forno; e em um caso em que a variação nos perfis de superfície derivados está dentro de uma faixa predeterminada, medir temperaturas no topo de alto-forno ao longo de uma circunferência inteira do alto-forno, selecionar, com base em uma distribuição das temperaturas no alto-forno na direção circunferencial, pelo menos uma dentre a pluralidade de ventaneiras adequadas para eliminar a distribuição, e ajustar a quantidade de sopro de pelo menos um dentre o jato quente ou carvão pulverizado na pelo menos uma ventaneira selecionada adequada para eliminar a distribuição. 5 . Um método de operação for a alto-forno usando-se o aparelho de alto- forno como citado em 2, em que o minério e coque são carregados a partir da calha giratória no interior do alto-forno, e jato quente e carvão pulverizado são soprados para o interior do alto-forno a partir de cada uma dentre a pluralidade de ventaneiras, sendo que o método de operação compreende: derivar, pelo dispositivo de medição de perfil, perfis de superfície da carga no alto-forno na direção circunferencial; e em um caso em que a variação nos perfis de superfície derivados está além de uma faixa predeterminada, calcular velocidades de descida da carga com base nos perfis de superfície ao longo de uma circunferência inteira do alto-forno, selecionar, com base nas velocidades de descida na direção circunferencial do alto-forno, pelo menos uma dentre a pluralidade de ventaneiras adequadas para eliminar a distribuição, e ajustar a quantidade de sopro de pelo menos um dentre o jato quente ou carvão pulverizado na pelo menos uma ventaneira selecionada adequada para eliminar a distribuição. 6 . O método de operação para um alto-forno de acordo com 5, que compreende adicionalmente, em um caso em que a distribuição das velocidades de descida na direção circunferencial do alto-forno tem uma posição circunferencial indicativa de uma velocidade de descida que tem um desvio de 10% ou mais de uma velocidade de descida média na direção circunferencial, selecionar pelo menos uma dentre a pluralidade de ventaneiras adequadas para suprimir o desvio, e ajustar a quantidade de sopro de pelo menos um dentre jato quente ou carvão pulverizado na pelo menos uma ventaneira selecionada adequada para suprimir o desvio.

(EFEITOS VANTAJOSOS)

[016] De acordo com a presente revelação, os perfis de superfície da carga de alto-forno podem ser dominados precisa e prontamente, e as condições operacionais podem ser alteradas imediatamente com base nos perfis de superfície obtidos. Consequentemente, a distribuição de fluxo de gás no alto-forno pode ser controlada adequadamente. Por esse motivo, na operação de alto-forno, eficiências de redução alta dos minérios podem ser obtidas enquanto estabilizam a operação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[017] Nos desenhos anexos:

[018] A Figura 1 ilustra uma construção de um aparelho de alto-forno;

[019] A Figura 2 ilustra uma configuração de um dispositivo de medição de perfil;

[020] A Figura 3 ilustra uma operação de um medidor de distância do dispositivo de medição de perfil;

[021] A Figura 4 ilustra perfis de superfície da carga de alto-forno; e

[022] A Figura 5 ilustra os resultados do cálculo de velocidade de descida na direção circunferencial do alto-forno.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[023] Doravante, um aparelho de alto-forno de acordo com a presente revelação será descrito em detalhes com referência à Figura 1. Especificamente, um aparelho de alto-forno de acordo com a presente revelação compreende: uma calha giratória 2 configurada para carregar matérias-primas como minério que inclui coque no interior de um topo de forno de um corpo de alto-forno 1; uma pluralidade de ventaneiras 3 configuradas para soprar jato quente e carvão pulverizado no interior do alto-forno; um dispositivo de medição de perfil 5 configurado para medir perfis de superfície de uma carga 4 carregada no interior do alto-forno através da calha giratória 2; e um controlador de quantidade de sopro 6 configurado para controlar uma quantidade de sopro de pelo menos um dentre jato quente ou carvão pulverizado em cada uma dentre a pluralidade de ventaneiras 3.

[024] No presente contexto, o dispositivo de medição de perfil 5 tem um medidor de distância de onda de rádio 5a instalado no topo de alto-forno do corpo de alto-forno 1 para medir uma distância até a superfície da carga 4 no alto-forno, e uma unidade aritmética 5b configurada para derivar perfis de superfície da carga 4 com base em dados de distância para o alto-forno inteiro relacionados a distâncias até a superfície da carga 4 obtidos varrendo-se uma onda de detecção do medidor de distância de onda de rádio 5a em uma direção circunferencial do corpo de alto- forno 1.

[025] O medidor de distância 5a é do tipo de onda de rádio e pode ser, por exemplo, um dispositivo que tem a configuração ilustrada na Figura 2 ou 3. Isto é, o medidor de distância 5a, como ilustrado na Figura 2, um transceptor de onda de detecção 50 configurado para transmitir e receber uma onda de detecção como uma onda milimétrica ou uma micro-onda, uma antena 52 conectada por meio de um guia de ondas 51 ao transceptor de onda de detecção 50, e um refletor de onda de detecção 53 com ângulos de reflexão variáveis fornecidos opostos à antena 52. Uma onda de detecção transmitida a partir do transceptor de onda de detecção 50 e radiada a partir da antena 52 é refletida pelo refletor de onda de detecção 53 para ser incidente sobre a superfície da carga de alto-forno, e a onda de detecção refletida pela superfície da carga de alto-forno é recebida pelo transceptor de onda de detecção 50 por meio do refletor de onda de detecção 53 e da antena 52. Então, o ângulo de reflexão do refletor de onda de detecção 53 é ajustado enquanto mede a distância até a superfície da carga de alto-forno, de modo que a radiação da onda de detecção seja varrida no alto-forno na direção circunferencial.

[026] Um furo de janela 54 é formado em uma porção de corpo de forno no topo de alto-forno em uma posição em que a superfície da carga de alto-forno (superfície de deposição) pode ser vista para baixo ou obliquamente para baixo, e um invólucro 55 que tem uma resistência a pressão predeterminada é montado de forma fixa mais para fora do que o corpo de alto-forno de modo a cobrir o furo de janela 54. O interior do invólucro 55 constitui uma câmara de armazenamento 56, e a câmara de alojamento 56 é aberta para o espaço interno do alto-forno através do furo de janela 54 (portanto, uma abertura 55A é formada). Ademais, a antena 52 é disposta no interior da câmara de armazenamento 56, e o transceptor de onda de detecção 50 é disposto no exterior da câmara de alojamento 56 (fora do corpo de alto-forno 1). O guia de ondas 51, que conecta o transceptor de onda de detecção 50 e a antena 52, passa através do invólucro 55 e suporta a antena 52 em sua ponta. Adicionalmente, na câmara de armazenamento 56, o refletor de onda de detecção 53 é disposto com a finalidade de ficar voltado para a antena 52. No exterior da câmara de armazenamento 56 (fora do corpo de alto-forno 1), um acionador 57 que é configurado para girar a reflexão de onda de detecção 53 é disposto. O acionador 57 tem um eixo de acionamento giratório 58 que passa através do invólucro 55 e suporta o refletor de onda de detecção 53 em sua ponta.

[027] No presente contexto, a relação posicional entre a antena 52, o refletor de onda de detecção 53, e o acionador 57 do mesmo, e a abertura 55A da câmara de armazenamento 56 satisfaz a seguinte condição: (i) uma linha de extensão do eixo geométrico central da antena 52 coincide com o eixo geométrico central do eixo de acionamento giratório 58 do acionador 57; (ii) o refletor de onda de detecção 53 é fixado ao eixo de acionamento giratório 58 do acionador 57 em um ângulo alterável α em relação ao eixo de acionamento giratório 58 de modo que seja operável para alcançar a varredura linear e varredura circunferencial; e (iii) a antena 52 e o refletor de onda de detecção 53 são dispostos em relação à abertura 55A de modo que uma onda de detecção transmitida a partir da antena 52 e refletida pelo refletor de onda de detecção 53 seja orientada através da abertura 55A e para o interior do alto-forno.

[028] Além disso, a fim de evitar danos a uma superfície de reflexão 59 ou similares pelas matérias-primas assopradas que atingem o refletor de onda de detecção 53 quando a carga for soprada através do interior do alto-forno, o refletor de onda de detecção 53 pode ser parado em uma posição giratória de modo que seu lado posterior (lado oposto da superfície de reflexão 59) fique voltado para a abertura 55A enquanto a medição não é realizada.

[029] O transceptor de onda de detecção 50 gera uma onda de detecção (como uma onda milimétrica ou uma micro-onda) cuja frequência varia continuamente em tempo ao longo de uma determinada faixa, e tem capacidade para transmitir e receber a onda de detecção. Como a antena 52, uma antena parabólica, uma antena corneta, ou similares podem ser usadas. Dentre essas, uma antena corneta com lente é particularmente desejável devido às suas características direcionais superiores. O refletor de onda de detecção 53 é, por exemplo, produzido a partir de um material de metal como aço inoxidável, e é geralmente circular em formato embora o formato não seja limitado. Girando-se o refletor de onda de detecção 53 com o eixo de acionamento giratório 58 do acionador 57, é possível varrer a direção de radiação da onda de detecção transmitida a partir da antena 52 em sua direção de eixo geométrico central e refletida pelo refletor de onda de detecção 53 de modo linear. Então, alterando-se o ângulo α entre o refletor de onda de detecção 53 e o eixo de acionamento giratório 58, é possível mudar arbitrariamente a posição da linha a ser varrida. Especificamente, a rotação do eixo de acionamento giratório 58 habilita a varredura linear em uma direção lateral em relação à direção da transmissão de onda de detecção, e uma mudança no ângulo α habilita a varredura linear em uma direção para frente e para trás em relação à direção da transmissão de onda de detecção. Com esse mecanismo, ajustando-se o ângulo de rotação do eixo de acionamento giratório 58 e do ângulo do refletor de onda de detecção 53 ao mesmo tempo, é possível varrer a direção de radiação da onda de detecção no alto-forno na direção circunferencial.

[030] Entre o refletor de onda de detecção 53 e a abertura 55A na câmara de alojamento 56 (no exemplo ilustrado, na adjacência da abertura 55A), uma válvula gaveta 60 que é configurada para fechar a câmara de armazenamento 56 a partir do espaço interior do alto-forno é fornecida em uma posição aberta/fechada. A válvula gaveta 60 tem um atuador de abertura/fechamento 61 que é instalado no exterior da câmara de armazenamento 56 (fora do corpo de alto-forno 1) e que faz com que a válvula gaveta 60 se mova de modo deslizante para uma posição aberta ou fechada. A válvula gaveta 60 é aberta durante a medição de perfil e fechada de outro modo.

[031] Além disso, a fim de evitar que o gás e poeira no alto-forno entrem na câmara de armazenamento 56 durante a medição e para evitar que o gás no alto- forno vaze do invólucro 55 para o exterior, um tubo de suprimento de gás 62 para gás de purga é conectado ao invólucro 55, e um gás de purga (geralmente gás nitrogênio) de uma pressão predeterminada é suprida à câmara de armazenamento 56 através desse tubo de suprimento de gás 62. Esse dispositivo de medição de perfil inclui uma unidade aritmética 5b que é configurada para calcular uma distância da antena 52 até a superfície da carga de alto-forno com base em dados recebidos e detectados pelo transceptor de onda de detecção 50, e para determinar adicionalmente os perfis de superfície da carga de alto-forno a partir desses dados de distância.

[032] No dispositivo de medição de perfil descrito acima, uma onda de detecção com uma frequência de continuamente variável gerada pelo transceptor de onda de detecção 50 é transmitida a partir da antena 52 e radiada em direção à superfície da carga de alto-forno por meio do refletor de onda de detecção 53. A onda de detecção refletida pela superfície da carga de alto-forno (isto é, uma onda refletida) é recebida pelo transceptor de onda de detecção 50 por meio do refletor de onda de detecção 53. Na detecção da superfície da carga de alto-forno usando-se essa onda de detecção, alterando-se o ângulo de reflexão da onda de detecção fazendo-se com que o acionador 57 gire o refletor de onda de detecção 53, a direção de radiação da onda de detecção pode ser linearmente varrida como ilustrado na Figura 3. Nesse momento, alterando-se adicionalmente o ângulo da refletor de onda de detecção 53 e o eixo de acionamento giratório 58, também é possível realizar uma varredura na direção circunferencial do alto-forno.

[033] Na unidade aritmética 5b, o tempo de ida e volta da onda de detecção a partir da antena 52 até a superfície da carga de alto-forno é geralmente determinada de acordo com um esquema de onda contínuo modulada por frequência (FMCW), e a distância da antena 52 até a superfície da carga de alto- forno é calculada. Então, os perfis de superfície da carga de alto-forno são determinados a partir dos dados de distância obtidos varrendo-se a direção de radiação da onda de detecção na direção radial do alto-forno conforme descrito acima.

[034] Ademais, a fim de varrer a direção de radiação da onda de detecção na direção circunferencial, o mecanismo para ajustar o ângulo de rotação do eixo de acionamento giratório 58 e o ângulo do refletor de onda de detecção 53 pode ser substituído por um mecanismo para girar o medidor de distância inteiro 5a em torno da direção de penetração da abertura 55A. Além disso, em vez de varrer a onda de detecção na direção circunferencial, os perfis circunferenciais podem ser obtidos determinando-se o formato de superfície inteiro da carga de alto-forno e extraindo as informações de posição circunferencial.

[035] Como descrito acima, o medidor de distância 5a do dispositivo de medição de perfil 5 para medir os perfis de superfície da carga de alto-forno é um medidor de distância de onda de rádio, tornando possível medir a distância até a superfície da carga 4 pelo menos após cada lote de carregamento, e para dominar com precisão a distribuição de carga. Em particular, visto que a medição está disponível nas direções radial e circunferencial do alto-forno, a distribuição de carga pode ser dominada com precisão por todo o alto-forno. Além disso, é possível medir a deposição de carga durante o carregamento das matérias-primas para cada lote e até mesmo para cada rotação da calha giratória e, portanto, a distribuição de carga pode ser dominada com muita precisão.

[036] De preferência, o dispositivo de medição de perfil 5 compreende adicionalmente uma unidade aritmética que é configurada para calcular a velocidade de descida da carga ao longo da circunferência inteira do alto-forno com base nos perfis de superfície da carga 4. Essa função aritmética pode ser atribuída à unidade aritmética 5b, e a Figura 1 ilustra um caso em que a unidade aritmética 5b realiza adicionalmente essa função aritmética.

[037] No presente contexto, a velocidade de descida da carga pode ser calculada medindo-se os perfis de superfície da carga de alto-forno 4 duas vezes a um intervalo de tempo predeterminado enquanto as matérias-primas não são carregadas a partir da calha giratória 2, e usando-se a distância em que a carga de alto-forno diminuiu e o intervalo de tempo supracitada. Além disso, é preferencial obter uma distribuição de velocidade de descida de carga pelo menos em quatro pontos na circunferência do alto-forno (por exemplo, de quatro partes iguais da circunferência como leste, oeste, sul e norte a cerca de 40 pontos correspondentes ao número de ventaneiras). Entretanto, existem alguns casos em que não é possível avaliar com precisão a distribuição de velocidade de descida na direção circunferencial, por exemplo, quando a velocidade de descida mudar apenas em uma área muito pequena no nordeste. Portanto, é desejável obter uma distribuição de velocidade de descida que inclui todas as velocidades de descida nas posições correspondentes a múltiplas (8 a 40) ventaneiras instaladas horizontalmente na direção circunferencial do alto-forno.

[038] No presente contexto, dados satisfatórios podem ser obtidos se o intervalo de tempo predeterminado estiver dentro de uma faixa de alguns segundos a alguns minutos durante a operação normal. Em geral, o intervalo de tempo entre o fim do carregamento de um lote e o início do carregamento do próximo lote é cerca de 1 minuto a 2 minutos, durante o qual não há carregamento de matérias-primas a partir da calha giratória 2 e, portanto, a velocidade de descida pode ser obtida fazendo-se duas medições de perfil.

[039] Na presente revelação, quando se determina os perfis de superfície, a velocidade de descida e a distribuição de temperatura da carga na direção circunferencial, os perfis circunferenciais, velocidade de descida e a distribuição de temperatura em uma posição radial particular são determinados. As posições radiais no alto-forno são geralmente expressas em raios sem dimensão. Conforme usado no presente documento, um raio sem dimensão é expresso como: um raio sem dimensão = (uma distância horizontal entre uma determinada posição no alto-forno e o centro do alto-forno) / (uma distância horizontal do centro até a superfície interna do alto-forno) em uma seção horizontal do alto-forno. Na presente revelação, é preferencial determinar os perfis de superfície na direção circunferencial do alto- forno em uma posição radial com um raio sem dimensão de 0,5 a 0,95. O motivo é que em uma posição em que o raio sem dimensão é menor que 0,5, o desvio padrão na direção circunferencial é menos problemático, e em uma região em que o raio sem dimensão é maior do que 0,95, é difícil obter dados de referência para a operação em uma região em que o raio sem dimensão é maior que 0,95 devido ao fato de que a influência da parede interna do alto-forno tende a ser grande nessa região. Como a posição radial, é particularmente preferencial selecionar uma posição com um raio sem dimensão de 0,7 a 0,9.

[040] Adicionalmente, embora seja suficiente para o controlador de quantidade de sopro 6 controlar a quantidade de sopro de pelo menos um dentre jato quente ou carvão pulverizado por unidade de tempo ou por unidade de quantidade de escoamento, é preferencial que o controlador de quantidade de sopro 6 tenha capacidade de controlar a quantidade de sopro tanto de jato quente quanto de carvão pulverizado por unidade de tempo ou por unidade de quantidade de escoamento. Conforme usado no presente documento, a quantidade de sopro de jato quente por unidade de tempo ou por unidade de quantidade de escoamento é simplesmente referida como uma quantidade de jato quente, e a quantidade de sopro de carvão pulverizado por unidade de tempo ou por unidade de quantidade de escoamento como uma quantidade de carvão pulverizado. É preferencial usar um controlador de quantidade de sopro que possa ajustar a quantidade de jato quente e/ou carvão pulverizado na direção circunferencial do alto-forno para cada ventaneira. Entretanto, também é possível usar um controlador de quantidade de sopro que habilita esse ajuste para cada região específica para cada número predeterminado de ventaneiras. O ajuste da quantidade de jato quente e/ou a quantidade de carvão pulverizado é feita de acordo com a permissão de ajuste determinada com base nos dados na unidade aritmética 5b do dispositivo de medição de perfil 5.

[041] A seguir, um método de operação para um alto-forno usando-se o aparelho de alto-forno ilustrado na Figura 1 será aproximadamente dividido nas operações A e B. No presente contexto, o método de operação usando-se o aparelho de alto-forno ilustrado na Figura 1 envolve basicamente primeiramente carregar minério e coque alternadamente a partir da calha giratória 2 no interior do alto-forno, e então soprar jato quente e carvão pulverizado a partir das ventaneiras 3 para o interior do alto-forno. Isso se aplica tanto à operação A quanto à operação B descrita posteriormente. Adicionalmente, na operação básica do alto-forno, os perfis de superfície da carga 4 são derivados pelo dispositivo de medição de perfil 5 pelo menos para cada lote de carregamento tanto na operação A quanto na operação B. Entretanto, se a mudança em perfil não for esperada como significativa, a frequência de medição pode ser reduzida para uma medição em múltiplos lotes.

[OPERAÇÃO A]

[042] Agora, até mesmos se perfis de superfície da carga 4 forem derivados para cada lote de carregamento e um dos perfis de superfície obtidos não flutua de qualquer forma em relação ao lote anterior, por exemplo, e não há inclinação (desvio) nos perfis circunferenciais, a distribuição de gás na direção circunferencial do alto-forno pode mudar. O motivo é considerado, por exemplo, que se uma queda de temperatura for observada em uma posição específica na direção circunferencial do alto-forno, a taxa de redução do gás é reduzida devido a uma diminuição na taxa de fluxo de gás naquela posição, e a reação de redução de fusão redutora é aumentada no fundo do alto-forno. Visto que essa reação de redução de fusão redutora é uma reação endotérmica, causará uma diminuição na temperatura de metal quente. Portanto, se não houver inclinação nos perfis de superfície, a temperatura no topo de alto-forno é medida ao longo da circunferência inteira do corpo de alto-forno 1 usando-se um termômetro. Por exemplo, a inclinação nos perfis pode ser avaliada conforme a seguir: não há inclinação quando a altura de carga ou o desvio de um valor médio das distâncias verticais do topo de alto-forno não exceder um valor predeterminado, ou quando não tem sentido quando um desvio entre o valor medido e o valor médio exceder 3o, por exemplo, em que o denota um desvio padrão.

[043] Os resultados de medição obtidos são verificados pela presença de uma distribuição de temperatura na direção circunferencial do corpo de alto-forno 1. Se não houver uma distribuição significativa na temperatura, as condições de operação são ajustadas para eliminar a distribuição. Isso se deve ao fato de que a eliminação da distribuição leva à correção de flutuações na temperatura de metal quente e consequentemente o desiquilíbrio da distribuição de fluxo de gás no alto- forno. Especificamente, pelo menos uma das ventaneiras 3 adequadas para eliminar a distribuição é selecionada e a quantidade de sopro de pelo menos um dentre jato quente ou carvão pulverizado na ventaneira (ou ventaneiras) selecionada 3 é ajustada.

[044] A diminuição em taxa de fluxo de gás é frequentemente causada pelo fluxo desigual de gás no alto-forno. Nesses casos, aumentar a quantidade de jato quente a partir da ventaneira (ou ventaneiras) inferior a fim de compensar pela diminuição na taxa de fluxo de gás em uma determinada posição frequentemente não tem capacidade para abordar o fluxo desigual. Em contrapartida, um aumento na quantidade de jato quente resulta em um aumento no consumo de coque, e a velocidade de descida das matérias-primas é maior, que pode causar um atraso na redução com o gás e uma maior queda de temperatura devido à redução de fusão redutora. Em outras palavras, a fim de eliminar a queda na temperatura de metal quente, é mais eficaz reduzir a quantidade de reação de redução de fusão redutora reduzindo-se a quantidade de descida das matérias-primas. Portanto, a quantidade de consumo de coque é reduzida para propósitos de ajuste reduzindo-se a quantidade de jato quente assoprado através da ventaneira (ou ventaneiras) na posição em que a queda de temperatura é confirmada, ou aumentando-se a quantidade de carvão pulverizado. Reduzir a quantidade de jato quente reduzirá temporariamente a velocidade de descida de matérias-primas naquela área, mas se o fluxo desigual de gás no alto-forno for eliminado por essa ação, a variação na velocidade de descida das matérias-primas será frequentemente eliminada naturalmente. Se houver uma variação na velocidade de descida das matérias- primas até mesmo após a distribuição de temperatura de gás ter sido resolvida, a operação B pode ser tomada como descrito abaixo. Em outras palavras, a particularidade do método de operação para um alto-forno de acordo com a presente revelação é que anormalidades no perfil de carregamento, distribuição de temperatura e distribuição de velocidade de descida de matéria-prima são resolvidas ajustando-se a taxa de consumo de coque.

[045] É preferencial mudar a quantidade de jato quente ou a quantidade de carvão pulverizado assoprado a partir de uma ventaneira em uma posição em que uma queda de temperatura foi confirmada por pelo menos 5% do valor médio das quantidades de sopro a partir de todas as ventaneiras enquanto mantém as quantidades de sopro a partir de todas as ventaneiras constante. Quanto menor é o número de ventaneiras usadas para mudar a quantidade de jato quente ou a quantidade de carvão pulverizado, menores são as flutuações de operação no alto- forno como um todo e mais estável é a operação. O limite superior da quantidade de mudança é preferencialmente 20% ou menos. Se for desejável aumentar a quantidade de descida de matérias-primas, a ação oposta àquela acima pode ser tomada. Por exemplo, a quantidade de jato quente pode ser aumentada para encorajar o consumo de coque. A decisão de tomar essa ação pode ser feita, por exemplo, quando um desvio padrão de temperaturas medidas na direção circunferencial é o, e um desvio tão grande quanto 2o ou mais a partir do valor mediano é observado. Esse padrão pode ser modificado conforme adequado de acordo com os requisitos operacionais.

[046] Como uma ventaneira 3 adequada para eliminar a distribuição, uma ventaneira que está localizada em uma posição correspondente à posição em que um desvio de temperatura foi detectado na direção circunferencial do alto-forno (isto é, em uma posição imediatamente abaixo da posição em que o desvio foi detectado) pode ser selecionado. Nesse caso, uma pluralidade de ventaneira pode ser selecionada, incluindo a ventaneira imediatamente abaixo e uma ou outras ventaneiras que estão localizadas dentro de cada cinco ventaneiras distância em ambos os lados da ventaneira imediatamente abaixo.

[OPERAÇÃO B]

[047] Por outro lado, quando os perfis de superfície da carga 4 forem derivados e, por exemplo, se quaisquer dos perfis de superfície obtidos variarem daquela correspondente no mesmo lote na carga anterior ou se houver um desvio circunferencial, a quantidade de matérias-primas que descem por unidade de tempo aumenta se houver um aumento na velocidade de descida da carga em uma posição particular na direção circunferencial do alto-forno. Como resultado, a quantidade da reação de redução de fusão redutora na parte inferior do alto-forno é aumentada, levando a uma diminuição na temperatura de metal quente. Portanto, se houver uma flutuação ou desvio nos perfis de superfície, a velocidade de descida da carga 4 é calculada a partir dos perfis de superfície ao longo da circunferência inteira do corpo de alto-forno 1 como descrito acima. Os resultados de cálculo obtidos são verificados para uma distribuição de velocidade de descida na direção circunferencial do corpo de alto-forno 1. As condições operacionais são ajustadas para eliminar a distribuição. O motivo é que eliminar a distribuição leva à correção de flutuações na velocidade de descida e, portanto, o desequilíbrio da distribuição de fluxo de gás no alto-forno. Especificamente, essa ventaneira é selecionada, a qual é adequada para eliminar uma parte da distribuição em que a diferença na velocidade de descida é notável, e a quantidade de sopro de pelo menos um dentre jato quente ou carvão pulverizado naquela ventaneira é ajustada.

[048] Em outras palavras, a fim de lidar com a diminuição na temperatura de metal quente causada pelo aumento na quantidade da carga de descida, é eficaz reduzir a quantidade de reação de redução de fusão redutora reduzindo-se a quantidade da carga de descida. Portanto, um ajuste é feito para reduzir a quantidade de sopro de jato quente, ou para aumentar a quantidade de sopro de carvão pulverizado, de uma ventaneira em uma posição em que um aumento na velocidade de descida da carga foi confirmada. Além disso, quando se carrega a quantidade de jato quente ou carvão pulverizado assoprada a partir de uma ventaneira em uma posição em que um aumento na velocidade de descida foi confirmado, é preferencial mudar a quantidade por 5% ou mais do valor médio das quantidades de sopro a partir de todas as ventaneiras enquanto mantém as quantidades de sopro a partir de todas as ventaneiras constantes. Novamente, nesse caso, o limite superior da quantidade de mudança é preferencialmente 20% ou menos. Se for desejável aumentar a quantidade de descida de matérias-primas, a ação oposta àquela acima pode ser tomada. É preferencial mudar a condição apenas para uma ventaneira imediatamente abaixo de um local com um grande desvio, devido ao fato de que quanto menor for o número de ventaneiras usadas para mudar a quantidade de jato quente ou a quantidade de carvão pulverizado, menor são as flutuações no alto-forno como um todo. Se o desvio nos perfis de superfície for grande ou se for desejado obter o efeito do ajuste supracitado prontamente, um ajuste pode ser feito ao mesmo tempo naquela uma ou mais ventaneiras em torno (que estão localizadas dentro de cada cinco ventaneiras distância em ambos os lados) da ventaneira para a qual a condição deve ser alterada. Portanto, o uso do aparelho de alto-forno de acordo com a presente revelação é mais eficaz em que torna possível dominar a velocidade de descida das matérias-primas na direção circunferencial do alto-forno e, portanto, identificar o local em que uma flutuação de velocidade de descida foi detectada e alterar a quantidade de jato quente ou carvão pulverizado assoprado a partir de uma ventaneira adequada. A seleção de uma ventaneira 3 adequada para a eliminar a distribuição pode ser feita da mesma forma que na operação A.

[049] Em particular, como parte da distribuição em que a diferença na velocidade de descida é significativa, é preferencial selecionar uma parte em que a velocidade de descida flutua por 10% ou mais em relação à velocidade de descida média na direção circunferencial do alto-forno que é calculada a partir dos resultados do cálculo de velocidade de descida obtido na forma que descrita acima. Isso se deve devido ao fato de que uma flutuação de velocidade de descida tão grande quanto 10% ou mais causa uma redução notável na temperatura de metal quente.

[050] No presente contexto, se a velocidade de descida flutuar por 10% ou mais da velocidade de descida média na direção circunferencial do alto-forno (isto é, se K > 0,1, em que K = |uma velocidade de descida média na circunferência inteira - uma velocidade de descida em um local específico | / uma velocidade de descida média na circunferência inteira), então é preferencial mudar tanto a quantidade de jato quente quanto a quantidade de carvão pulverizado ao mesmo tempo. Por exemplo, ao invés de dobrar apenas a quantidade de jato quente, mudar tanto a quantidade de jato quente quanto a quantidade de carvão pulverizado pode estabilizar de modo mais eficaz a operação devido ao fato de que a permeabilidade a gás e o calor de alto-forno podem ser ajustados de modo eficaz simultaneamente. Além disso, essa mudança é preferencialmente feita em um estágio em que K é 0,2 ou menos. Ajustar a quantidade de jato quente e a quantidade de carvão pulverizado quando K excede 0,2 resultará em flutuações operacionais grandes e piorar a permeabilidade a ar. Portanto, esse ajuste é preferencialmente feito em um estágio em que K é 0,2 ou menos. Quando K exceder 0,2, é preferencial reduzir qualquer um ou tanto a quantidade de jato quente quanto a quantidade de carvão pulverizado assoprados a partir de todas as ventaneiras, e ajustar a quantidade de sopro em uma ventaneira específica conforme necessário, ao invés de ajustar a condição de uma ventaneira em uma posição específica enquanto mantém as quantidades de jato quente e carvão pulverizado a partir de todas as ventaneiras constantes.

[051] Em quaisquer das operações A e B descritas acima, a quantidade de jato quente e a quantidade de carvão pulverizado podem ser alteradas independentemente ou ambas ao mesmo tempo. Por exemplo, sem mencionar se uma queda na temperatura de metal quente for observada em um local específico, se um aumento na velocidade de descida for confirmado em um local específico, então a temperatura de metal quente poder diminuída, e um ajuste mais rápido é necessário. Nesse caso, é preferencial ajustar a quantidade de jato quente. Por outro lado, a temperatura de metal quente pode aumentar não apenas quando um aumento na temperatura de metal quente for confirmado em um local específico, mas também quando uma diminuição na velocidade de descida for confirmada em um local específico. Nesses casos, é preferencial ajustar a quantidade de carvão pulverizado como um material redutor. Quando a distribuição circunferencial retornar para uma faixa normal como resultado das ações acima contra as anomalias de distribuição circunferenciais, as operações são realizadas para restaurar as ações, isto é, manter as condições de todas as ventaneiras constantes, enquanto é cuidadoso para não piorar a distribuição.

EXEMPLOS EXEMPLO 1

[052] O seguinte descreve os exemplos operacionais em que o controle de distribuição de fluxo de gás foi realizado na direção circunferencial do alto-forno de acordo com a presente revelação. Especificamente, os testes operacionais foram executados em um alto-forno grade com a estrutura ilustrada na Figura 1 em que 40 ventaneiras foram fornecidas horizontalmente em intervalos iguais na direção de circunferência do alto-forno. A transição de várias condições operacionais nessa operação é apresentada na Tabela 1. Nessa operação, os perfis de superfície da carga foram derivados mediante conclusão de cada lote de carregamento. Naquele momento, a temperatura de gás também, foi medida no topo de alto-forno. As medições foram feitas de perfis de superfície e temperaturas de gás em posições com um raio sem dimensão de 0,8. Embora uma queda de temperatura fosse detectada no topo de alto-forno acima da ventaneira No 13 na circunferência do alto- forno, os resultados de medir perfis de superfície da carga de alto-forno (consulte a Figura 4) indicou que o desvio padrão dos perfis foi tão pequeno quanto 0,12 (m) (nessa operação, 0,50 (m) ou menos foi avaliada como estando na faixa normal), e nenhuma mudança nos perfis foi observada. Portanto, quando a operação continuou como estava, a temperatura de metal quente foi diminuída e o índice de resistência à permeabilidade foi aumentado, e a razão de coque foi aumentada. A operação de alto-forno nesse ponto no tempo é referida como Exemplo Comparativo 1 (de modo semelhante, uma operação de alto-forno subsequente em cada ponto no tempo será referida como um exemplo comparativo ou um exemplo).

[053] A Tabela 1 lista as temperaturas em quatro localizações no topo de alto-forno como as temperaturas na direção circunferencial interna do alto-forno. Nessa tabela, a temperatura em um local anómalo se refere à temperatura diretamente acima da ventaneira No 13 em que uma queda de temperatura foi observada no caso do Exemplo Comparativo 1, e a temperaturas no topo de alto- forno nas posições 90° distante (ventaneira No 23), 180° distante (ventaneira No 33), e 270° distante (ventaneira No 3) na direção de números de ventaneira crescentes também são listadas na tabela. Em nossos exemplos, a tabela lista os valores observados nas mesmas posições que nos exemplos comparativos correspondentes antes de tomar a ação de acordo com a presente revelação (a definição das posições de ventaneira nessa tabela se aplica às Tabelas 2 a 4).

[054] Então, uma operação foi executada em que a quantidade de jato quente assoprado a partir de um total de 11 ventaneiras incluindo a ventaneira No 13 e cinco ventaneiras em cada lado (isto é, ventaneiras Nos 8 a 18 ) foi reduzido por 5% da quantidade média de jato quente por ventaneira, e a quantidade de jato quente assoprada a partir das ventaneiras restantes foi aumentada igualmente, sem mudar a quantidade total de jato quente (volume de jato). Como resultado, a queda de temperatura na posição da ventaneira No 13 no topo de alto-forno foi compensada, e a temperatura de metal quente também foi elevada. Além disso, foi possível continuar a operação com um índice de resistência à permeabilidade estável e reduzir a razão de coque (Exemplo 1).

[055] Adicionalmente, a partir do estado do Exemplo 1, apenas a ventaneira No 13 fez transição para um estado de reduzir a quantidade de jato quente a ser assoprado por 5% (Exemplo 2). No Exemplo 2, a temperatura na posição da ventaneira No 13 em que uma anomalia de temperatura ocorreu foi quase inalterada do Exemplo 1, e a temperatura em 270° distante do local anómalo poderia ser colocada próxima ao valor médio, o desvio de temperatura na direção circunferencial foi bem reduzida, e o índice de resistência à permeabilidade foi reduzido adicionalmente. Como resultado, foi possível estabilizar adicionalmente a operação em comparação ao Exemplo 1. Em outras palavras, presume-se que apenas o ajuste das condições de sopro de uma única ventaneira em que a anomalia de temperatura ocorreu foi suficiente para corrigir a distribuição de anomalia de temperatura no Exemplo Comparativo 1. Em quase metade dos casos em que as anomalias de temperatura semelhantes ocorreram, a anomalia de temperatura poderia ser resolvida ajustando-se as condições de apenas uma ventaneira. Em cerca de metade dos casos restantes, a recuperação da anomalia de temperatura foi lenta quando apenas uma ventaneira foi ajustada, portanto, as condições de sopro de um total de 2 a 11 ventaneiras em torno daquela ventaneira foram ajustadas para eliminar a anomalia de temperatura.

[056] O seguinte descreve um exemplo (Exemplo Comparativo 2) em que a distribuição de temperatura circunferencial foi medida no topo de alto-forno e uma queda de temperatura foi detectada na posição da ventaneira No 17 quando não havia desvio significativo no perfil de superfície circunferencial como descrita acima. Após a queda de temperatura ter sido detectada, a quantidade de carvão pulverizado assoprada a partir das 11 ventaneiras em torno da ventaneira No 17 foi aumentada por 5%. Como resultado, a queda de temperatura na posição da ventaneira No 17 no topo de alto-forno foi compensada, a temperatura de metal quente foi elevada, e a razão de coque pôde ser reduzida (Exemplo 3). De modo semelhante, em um exemplo em que uma queda de temperatura foi detectada na posição da ventaneira No 30 (Exemplo Comparativo 3), a queda de temperatura também foi abordada aumentando-se a quantidade de carvão pulverizado assoprado a partir de uma única ventaneira No 30 por 5% (Exemplo 4). Nesse exemplo, menos ações operacionais foram necessárias, o que resultou em um desvio de temperatura muito menor na direção circunferencial e uma redução adicional no índice de resistência à permeabilidade, resultando em uma operação mais estável. A temperatura de metal quente também pôde ser aumentada (Exemplo 4). Tabela 1

EXEMPLO 2

[057] O seguinte descreve exemplos operacionais em que a distribuição d fluxo de gás na direção circunferencial do alto-forno foi controlada de acordo com presente revelação. Especificamente, os testes operacionais foram executados er um alto-forno grade com a estrutura ilustrada na Figura 1 em que 40 ventaneira foram fornecidas horizontalmente em intervalos iguais na direção de circunferênci do alto-forno. A transição de várias condições operacionais nessa operação apresentada na Tabela 2. Nessa operação, os perfis de superfície foram derivado mediante conclusão de cada lote de carregamento em um raio sem dimensão de 0, Visto que os perfis de superfície flutuaram entre lotes, a velocidade de descida d carga na direção circunferencial do alto-forno foi calculada a partir dos resultados d medição de perfil de superfície. A partir dos resultados listados na Figura 5, pode se visto que a temperatura de metal quente diminuiu quando a operação foi continuad como estava embora a velocidade de descida da carga na posição da ventaneira N 11 tivesse aumentado (Exemplo Comparativo 4).

[058] Quando a quantidade de jato quente assoprada a partir das 1 ventaneiras (Nos 6 a 16) na região em torno da ventaneira No 11 em que ur aumento na velocidade de descida foi detectado for reduzida por 5%, o aumento n velocidade de descida na posição da ventaneira No 11 foi compensado e temperatura de metal quente também foi elevada. Além disso, foi possível continua a operação com um índice de resistência à permeabilidade estável e reduzir a razã de coque (Exemplo 5). Entretanto, esse método resultou em uma operação inefica devido ao fato de que a quantidade de jato quente foi ajustada até mesmo naquela ventaneiras localizadas em uma região além da posição de ventaneira No 11.

[059] Ademais, visto que a presente revelação habilita a medição d velocidade de descida na circunferência inteira (consulte a Figura 5), permitindo qu o estado do Exemplo 5, quando a quantidade de jato quente assoprada a partir d ventaneira No 11 correspondente ao local em que a velocidade de descida realmente diminuiu foi reduzida por 5%, menos ações operacionais foram necessárias para abordar a diminuição na velocidade de descida. Consequentemente, o desvio na velocidade de descida na direção de circunferência do alto-forno foi bem reduzida, e o índice de resistência à permeabilidade e razão de coque foram adicionalmente reduzidos. Como resultado, foi possível estabilizar adicionalmente a operação e elevar a temperatura de metal quente (Exemplo 6). Em cerca de 70% dos casos em que anomalias de velocidade de descida semelhantes ocorreram, as anomalias foram resolvidas ajustando-se apenas uma ventaneira apenas após as anomalias foram observadas. Nos casos restantes, a recuperação foi lenta devido ao ajuste de apenas uma ventaneira. Portanto, as condições de sopro de um total de 2 a 11 ventaneiras em torno daquela ventaneira foram ajustados para resolver as anomalias. Em muitos casos, o efeito de ajustar a quantidade de jato quente ou a quantidade de carvão pulverizado assoprado a partir das ventaneiras se torna noticiável dentro de cerca 3 horas após a mudança de condição. Portanto, é preferível fazer ações de ajuste se o efeito não for evidente ou insuficiente após cerca de 4 horas do ajuste de condições.

[060] O seguinte descreve outro exemplo (Exemplo Comparativo 5) em que um aumento na velocidade de descida da carga foi detectado na posição da ventaneira No 11 como no Exemplo Comparativo 4. Após detectar um aumento na velocidade de descida, a quantidade de carvão pulverizado assoprada a partir de um total de 11 ventaneiras em torno da ventaneira No 11 (isto é, ventaneiras Nos 6 a 16) foi aumentada por 5%, e o aumento na velocidade de descida na posição de ventaneira No 11 foi compensada, a temperatura de metal quente foi elevada, e a razão de coque poderia ser reduzida (Exemplo 7). Entretanto, esse método resultou em uma operação ineficaz devido ao fato de que a quantidade de carvão pulverizado foi ajustada até mesmo naquelas ventaneiras em uma região além da posição de ventaneira No 11.

[061] Como no Exemplo 6, quando a quantidade de carvão pulverizado assoprado a partir da ventaneira No 11 correspondente ao local em que a velocidade de descida diminuída foi aumentada por 5% após o estado do Exemplo 7, menos ações operacionais foram necessárias para abordar a diminuição na velocidade de descida. Consequentemente, o desvio na velocidade de descida na direção circunferencial foi bem reduzida, e o índice de resistência à permeabilidade e razão de coque foram reduzidos adicionalmente. Como resultado, foi possível estabilizar adicionalmente a operação e elevar a temperatura de metal quente (Exemplo 8). A distribuição de velocidade de descida após o ajuste no Exemplo 8 também é apresentada na Figura 5.

[062] PTL 1 descreve um método para realizar um ajuste para reduzir a quantidade de jato quente em uma linha de nível de estoque superior, isto é, em uma posição no alto-forno superior em que a superfície de topo das matérias-primas está localizada, presumindo que a velocidade de descida é mais lenta em uma linha de nível de estoque superior. Entretanto, a medição é realizada apenas para a linha de nível de estoque, não para a velocidade de descida real das matérias-primas. Por exemplo, até mesmo quando a linha de nível de estoque for alta em uma determinada posição, se a velocidade de descida das matérias-primas naquela posição for alto, anomalias de linha de estoque eventualmente serão resolvidas. Além disso, até mesmo quando a linha de estoque for parcialmente elevada, problemas como uma queda na temperatura de metal quente são improváveis de ocorrer se a velocidade de descida das matérias-primas for uniforme por todo o alto- forno. Embora as ações descritas em PTL 1 possam ser eficazes quando a pressão do gás que se eleva através do alto-forno é excessivamente alta e prejudica a descida das matérias-primas, o método de PTL 1 não pode ser considerado como uma técnica para monitorar e controlar a velocidade de descida das matérias-primas, que é uma particularidade da presente revelação. Em relação a isso, o método de PTL 1 é insuficiente para manter uma operação de alto-forno estável. Tabela 2

EXEMPLO 3

[063] O seguinte descreve exemplos operacionais em que a distribuição de fluxo de gás na direção circunferencial do alto-forno foi controlada de acordo com a presente revelação. Especificamente, os testes operacionais foram executados em um alto-forno grade com a estrutura ilustrada na Figura 1 em que 40 ventaneiras foram fornecidas horizontalmente em intervalos iguais na direção de circunferência do alto-forno. A transição de várias condições operacionais nessa operação é apresentada na Tabela 3. Nessa operação, os perfis de superfície da carga foram derivados mediante conclusão de cada lote de carregamento. Visto que os perfis de superfície flutuaram entre lotes, a velocidade de descida da carga na direção circunferencial do alto-forno foi calculada a partir dos resultados da medição de perfil de superfície. Pode ser visto a partir dos resultados que a temperatura de metal quente diminuiu quando a operação foi continuada como estava embora a velocidade de descida da carga na posição da ventaneira No 25 tivesse aumentado 10% ou mais do que a velocidade de descida média (consulte a Tabela 3, Exemplo Comparativo 6).

[064] Então, quando a quantidade de jato quente assoprada a partir da ventaneira No 25 na região em que um aumento na velocidade de descida foi detectada for reduzida por 5%, o aumento na velocidade de descida na posição da ventaneira No 25 foi compensada, o desvio na velocidade de descida foi reduzido (consulte a Tabela 3), e a temperatura de metal quente também foi elevada. Também foi possível continuar a operação com um índice de resistência à permeabilidade estável e reduzir a razão de coque (Exemplo 9).

[065] Além disso, o ajuste da quantidade do jato quente a partir do estado do Exemplo 9 foi retornado para o estado original, e a quantidade de sopro a partir de todas as ventaneiras foi equalizada. Subsequentemente, a quantidade do carvão pulverizado assoprado a partir da ventaneira No 25 localizada na posição correspondente ao local em que a velocidade de descida foi aumentada foi aumentada por 5%. Como resultado, o aumento na velocidade de descida na posição da ventaneira No 25 se tornou menor do que aquele do Exemplo Comparativo 6, o desvio na velocidade de descida foi reduzido, e a temperatura de metal quente também foi elevada em comparação ao Exemplo 6. Além disso, foi possível continuar a operação com um índice de resistência à permeabilidade estável e reduzir a razão de coque em comparação ao Exemplo Comparativo 6 (Exemplo 10).

[066] Ademais, a operação foi executada sob as condições de que a quantidade de jato quente assoprado a partir da ventaneira No 25 correspondente ao local em que a velocidade de descida foi aumentada a partir do estado do Exemplo 10 foi reduzida por 5% e a quantidade de carvão pulverizado foi aumentada por 5% do Exemplo Comparativo 6. Como resultado, o aumento na velocidade de descida na posição da ventaneira No 25 foi notavelmente eliminado e o desvio na velocidade de descida foi significativamente reduzido (consulte a Tabela 3). Consequentemente, a temperatura de metal quente também foi elevada, e foi possível continuar a operação com um índice de resistência à permeabilidade estável para reduzir significativamente a razão de coque (Exemplo 11) Tabela 3

EXEMPLO 4

[067] O seguinte descreve os exemplos operacionais em que o controle de distribuição de fluxo de gás foi realizado na direção circunferencial do alto-forno de acordo com a presente revelação. Especificamente, os testes operacionais foram executados em um alto-forno grade com a estrutura ilustrada na Figura 1 em que 40 ventaneiras foram fornecidas horizontalmente em intervalos iguais na direção de circunferência do alto-forno. A transição de várias condições operacionais nessa operação é apresentada na Tabela 4. Nessa operação, os perfis de superfície da carga foram derivados mediante conclusão de cada lote de carregamento. Visto que os perfis de superfície flutuaram entre lotes, a velocidade de descida da carga na direção circunferencial do alto-forno foi calculada a partir dos resultados da medição de perfil de superfície. Como resultado, foi detectado que a velocidade de descida na posição da ventaneira No 5 diminuiu (Exemplo Comparativo 7).

[068] Consequentemente, quando a quantidade de jato quente assoprada a partir de uma das ventaneiras (No 5) na região em que uma diminuição na velocidade de descida foi detectada foi aumentada por 5%, a diminuição na velocidade de descida na região em que a diminuição na velocidade de descida foi detectada foi muito compensada, e o desvio na velocidade de descida foi significativamente reduzido (Exemplo 12). Além disso, quando a condição para a quantidade de jato quente foi retornado para o estado original a partir do estado do Exemplo 12 e a quantidade de carvão pulverizado assoprado a partir da ventaneira No 5 na região em que uma diminuição na velocidade de descida foi detectada foi reduzida por 5%, a diminuição na velocidade de descida na posição da ventaneira No 5 foi muito compensada, e o desvio na velocidade de descida foi significativamente reduzida (Exemplo 13). Em todos esses exemplos, a diminuição na velocidade de descida no lado nordeste foi compensada, e foi possível continuar a operação com um índice de resistência à permeabilidade estável e reduzir a razão de coque. Tabela 4 LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA 1 corpo de alto-forno 2 calha giratória 3 ventaneira 4 carga 5 dispositivo de medição de perfil 5a medidor de distância 5b calculador 6 controlador de quantidade de sopro

Claims

1. Método de operação para um alto-forno usando-se um aparelho de alto- forno, em que minério e coque são carregados a partir de uma calha giratória (2) para o interior do alto-forno, e jato quente e carvão pulverizado são soprados para o interior do alto-forno a partir de uma pluralidade de ventaneiras (3), o aparelho de alto-forno compreende: a calha giratória (2) configurada para carregar uma matéria-prima para o interior do alto-forno a partir de um topo de alto-forno; a pluralidade de ventaneiras (3) configuradas para soprar jato quente e carvão pulverizado para o interior do alto-forno; um dispositivo de medição de perfil (5) configurado para medir perfis de superfície de uma carga (4) carregada no interior do alto-forno através da calha giratória (2); um termômetro configurado para medir uma temperatura do topo de alto- forno ao longo de uma circunferência inteira do alto-forno; e um controlador de quantidade de sopro (6) configurado para controlar uma quantidade de sopro de pelo menos um dentre o jato quente ou o carvão pulverizado em cada uma dentre a pluralidade de ventaneiras (3), em que o dispositivo de medição de perfil (5) compreende: um medidor de distância de onda de rádio (5a) instalado no topo de alto- forno e configurado para medir a distância até a superfície da carga (4) no alto-forno; e uma unidade aritmética (5b) configurada para derivar os perfis de superfície da carga (4) com base em dados de distância para o alto-forno inteiro relacionados a distâncias à superfície da carga (4) obtida varrendo-se uma onda de detecção do medidor de distância de onda de rádio (5a) no alto-forno em uma direção circunferencial, sendo que o método de operação é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: derivar, pelo dispositivo de medição de perfil (5), perfis de superfície da carga (4) na direção circunferencial no alto-forno; e em um caso em que a variação nos perfis de superfície derivados está dentro de uma faixa predeterminada, medir temperaturas no topo de alto-forno ao longo da circunferência inteira do alto-forno, selecionar, com base em uma distribuição das temperaturas no alto-forno na direção circunferencial, pelo menos uma dentre a pluralidade de ventaneiras (3) adequadas para eliminar a distribuição, e ajustar a quantidade de sopro de pelo menos um dentre o jato quente ou carvão pulverizado na pelo menos uma ventaneira selecionada.

2. Método de operação para um alto-forno usando-se um aparelho de alto- forno, em que minério e coque são carregados a partir de uma calha giratória (2) para o interior do alto-forno, e jato quente e carvão pulverizado são soprados para o interior do alto-forno a partir de cada uma dentre uma pluralidade de ventaneiras (3) o aparelho de alto-forno compreende: a calha giratória (2) configurada para carregar uma matéria-prima para o interior do alto-forno a partir de um topo de alto-forno; a pluralidade de ventaneiras (3) configuradas para soprar jato quente e carvão pulverizado para o interior do alto-forno; um dispositivo de medição de perfil (5) configurado para medir perfis de superfície de uma carga (4) carregada no interior do alto-forno através da calha giratória (2); e um controlador de quantidade de sopro (6) configurado para controlar uma quantidade de sopro de pelo menos um dentre o jato quente ou o carvão pulverizado em cada uma dentre a pluralidade de ventaneiras (3), em que o dispositivo de medição de perfil (5) compreende: um medidor de distância de onda de rádio (5a) instalado no topo de alto- forno e configurado para medir a distância até a superfície da carga (4) no alto-forno; uma unidade aritmética (5b) configurada para derivar os perfis de superfície da carga (4) com base em dados de distância para o alto-forno inteiro relacionados a distâncias à superfície da carga (4) obtida varrendo-se uma onda de detecção do medidor de distância de onda de rádio (5a) no alto-forno em uma direção circunferencial, e uma unidade aritmética configurada para calcular uma velocidade de descida da carga (4) ao longo de uma circunferência inteira do alto-forno com base em perfis de superfície da carga (4); o controlador de quantidade de sopro (6) é configurado adicionalmente para ajustar a quantidade de sopro de pelo menos um dentre o jato quente ou carvão pulverizado com base na velocidade de descida da carga (4); sendo que o método de operação é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: derivar, pelo dispositivo de medição de perfil (5), perfis de superfície da carga (4) no alto-forno na direção circunferencial; e em um caso em que a variação nos perfis de superfície derivados está além de uma faixa predeterminada, calcular velocidades de descida da carga (4) com base nos perfis de superfície ao longo da circunferência inteira do alto-forno, e em um caso em que a distribuição das velocidades de descida na direção circunferencial do alto-forno tem adicionalmente uma posição circunferencial indicativa de uma velocidade de descida que tem um desvio de 10% ou mais de uma velocidade de descida média na direção circunferencial, selecionar pelo mens uma dentre a pluralidade de ventaneiras (3) adequadas para suprimir o desvio, e ajustar a quantidade de sopro de pelo menos um dentre o jato quente ou carvão pulverizado na pelo menos uma ventaneira selecionada.