JP2007177297A - Method and apparatus for controlling injection of fine powdery coal into blast furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高炉へ微粉炭を安定的に吹込むための制御方法と、その制御装置に関する。 The present invention relates to a control method for stably injecting pulverized coal into a blast furnace and a control apparatus therefor.
高炉に装入されるコークスは、鉄鉱石の還元に用いられるとともに炉内の熱源として重要な役割を担っている。しかし、コークスは高価であるために、このコークスに替えて、燃焼性の良い微粉炭を高炉羽口から吹き込むことにより、コークスの使用量を節減し、溶銑製造コストを低減することが行われている。 Coke charged to the blast furnace is used for reducing iron ore and plays an important role as a heat source in the furnace. However, because coke is expensive, instead of using this coke, pulverized coal with good flammability is blown from the blast furnace tuyere to reduce the amount of coke used and reduce hot metal production costs. Yes.
この微粉炭の高炉への吹込みは目標とする量を安定的に継続して行うことが重要である。このために、種々の方法が提案されているが、例えば、特許文献1に記載のように微粉炭を複数の吹込みタンクから並列に高炉へ吹込む方法がある。
It is important that the pulverized coal is blown into the blast furnace in a stable and continuous manner. For this purpose, various methods have been proposed. For example, as described in
この様な微粉炭の吹込みの一般的な制御方法について図2を参照して説明を行う。
各吹込みタンク2−1〜2−4内の微粉炭は、吹込み弁9−1〜9−4を介設した各供給配管4、ディスパーサー1、分配器6、羽口8を順次介して高炉7に吹込まれている。そして高炉7への目標吹込み量に応じた各吹込みタンク2−1〜2−4内の圧力になる様に、気体供給配管3に設けた加圧用気体流調弁3aと排圧配管5に設けた排圧弁5aの両者の開度を吹込み制御演算部22により調節するものである。
この吹込み制御演算部22では、吹込みタンク2−1に設けられたロードセル10で計測した吹込みタンク2−1全体の重量Wの時間変化から求めた吹込みタンク2−1からの微粉炭の経時的吹込み量と、吹込みタンク2−1に設けた圧力計11で計測した吹込みタンク2−1の内部圧力が予め設定した値になる様に加圧用気体流調弁3aと排圧弁5aの開度に関して調整指示を行うものである。
A general control method for such pulverized coal injection will be described with reference to FIG.
The pulverized coal in each of the injection tanks 2-1 to 2-4 passes through each supply pipe 4, the
In this blowing
しかしながら、前記特許文献1の様に2基以上の複数の吹込みタンクから並列に微粉炭の吹込みを行う際に、一方のタンクからは全く吹込が行われず、もう一方のタンクから全量を吹込む片吹込みという現象が発生する場合がある。これは、固気二層流特有の現象として、吹込みタンク2−1〜2−4から合流部分であるディスパーサー1までの配管4内で微粉炭の密度に濃淡が発生する。微粉炭の濃淡によって配管圧損が変わるため合流部分で圧力差が生まれる。このとき、圧力の高い側は微粉炭の量が多く流れ、圧力の低い側は微粉炭の量が少なくなるため、同一配管内の濃淡の格差及び両配管間における同一時点での濃淡の格差が大きいほど、大きい圧力差が発生し、この発生した大きな圧力差に起因して前記現象が出現すると考えられる。この片吹込みを抑制するためには、合流部で発生した圧力差を速やかに解消することが必要となってくる。しかし、片吹込みの発生スピードに対して従来の吹込み制御方法では、吹込み量の測定や各弁の動作時間など無駄時間が大きいため、調節系のゲインを上げると合流部の圧力差を解消することができたとしても制御が不安定になってしまうため限界があり、片吹込の発生を抑制することが困難となる。
However, when pulverized coal is blown in parallel from two or more plurality of blowing tanks as in
この片吹込みが発生すると吹込み用タンクの切り替えサイクルが乱れ、連続した吹込みが維持できなくなるおそれがある。
また、吹込タンク毎に個別に制御しているために、吹込みタンク間の吹込み量に差が生じ易く、吹込みタンクの切り替えサイクルにずれが生じ易くなる問題を有する。
本発明は複数の吹込みタンクから並列的に吹込みを行う際に、上記問題を有することなく、片吹込み現象を抑制し安定的な吹込みを維持することを課題とするものである。
If this single blowing occurs, the switching cycle of the blowing tank may be disturbed, and continuous blowing may not be maintained.
In addition, since the control is performed individually for each blowing tank, there is a problem that a difference in the amount of blowing between the blowing tanks is likely to occur, and a deviation in the switching cycle of the blowing tanks is likely to occur.
It is an object of the present invention to suppress a single blowing phenomenon and maintain a stable blowing without having the above-mentioned problem when blowing in parallel from a plurality of blowing tanks.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その手段(1)は、高炉吹込用の微粉炭を貯留する3個以上の吹込みタンクと、該各吹込みタンクと分配器を途中で1つに連通接続した供給配管で結び、2個以上の吹込みタンクに気体を供給して加圧しながら該各吹込みタンク内の微粉炭を、前記気体と共に前記供給配管を通して分配器に供給し、該分配器からこの供給された微粉炭を高炉内に吹き込む高炉への微粉炭吹込み方法において、前記分配器に供給する微粉炭量が予め設定した値になるように、前記各吹込みタンクに対する前記加圧用の気体の供給量を制御することを特徴とする高炉への微粉炭吹込み制御方法である。
手段(2)は、前記加圧用の気体の供給量を、各吹込みタンクとも同等にすることを特徴とする手段(1)記載の高炉への微粉炭吹込み制御方法である。
手段(3)は、高炉吹込用の微粉炭を貯留する3個以上の吹込みタンクと、該各吹込みタンクと分配器を途中で1つに連通接続した供給配管で結び、2個以上の吹込みタンクに気体を供給して加圧しながら該各吹込みタンク内の微粉炭を、前記気体と共に前記供給配管を通して分配器に供給し、該分配器からこの供給された微粉炭を高炉内に吹込む高炉への微粉炭吹込み制御装置において、前記各吹込みタンクに設けた重量測定器により測定した経時的重量変化を基にして各吹込みタンクからの微粉炭吹込み合計量を演算し、この微粉炭吹込み合計量と予め設定した設定吹込み量の差を基に微粉炭吹込み量の補正流量を求め、この補正流量と前記予め設定した設定吹込み量、吹込みタンク数から各吹込みタンク別の供給量を演算する吹込み量制御部と、該吹込み量制御部で演算した各吹込みタンクの吹込み量を基にして該各吹込みタンクに供給する前記加圧用気体流量を演算する吹込み量制御演算部を有することを特徴とする高炉への微粉炭吹込み制御装置である。
The present invention has been made to solve the above problems, and means (1) includes three or more injection tanks for storing pulverized coal for blast furnace injection, each of the injection tanks, and a distributor. Is connected to one supply pipe connected in the middle, and gas is supplied to two or more injection tanks while pressurizing the pulverized coal in each of the injection tanks together with the gas through the supply pipe. In the method of blowing pulverized coal to the blast furnace where the supplied pulverized coal is blown into the blast furnace from the distributor, the amount of pulverized coal supplied to the distributor is set to a preset value. A method for controlling the injection of pulverized coal into a blast furnace, wherein the supply amount of the pressurizing gas to the injection tank is controlled.
Means (2) is a method for controlling pulverized coal injection into a blast furnace according to means (1), characterized in that the supply amount of the gas for pressurization is made equal for each injection tank.
The means (3) is composed of three or more injection tanks for storing pulverized coal for blast furnace injection, and supply pipes that connect the respective injection tanks and the distributor to one in the middle and connect two or more While supplying gas to the injection tank and pressurizing, the pulverized coal in each of the injection tanks is supplied to the distributor through the supply pipe together with the gas, and the supplied pulverized coal is supplied from the distributor to the blast furnace. In the pulverized coal injection control device to the blast furnace, the total amount of pulverized coal injection from each injection tank is calculated based on the change in weight over time measured by the weight measuring device provided in each injection tank. The correction flow rate of the pulverized coal injection amount is obtained based on the difference between the total amount of pulverized coal injection and a preset set injection amount, and the correction flow rate, the preset set injection amount, and the number of injection tanks are calculated. Blowing amount to calculate the supply amount for each blowing tank And a control unit for calculating the flow rate of the pressurizing gas supplied to each of the injection tanks based on the injection amount of each of the injection tanks calculated by the control unit. Is a control device for injecting pulverized coal into a blast furnace.
本発明により、並列で吹き込み中の吹込みタンクのそれぞれから微粉炭を分配器に確実に供給する事が可能となるので、片吹込み現象がなくなって、各吹込みタンクの切り替えサイクルが大幅に変動することなく微粉炭の吹込み制御ができるので、安定した高炉操業の継続が可能となる。
また、吹込み中のタンクの加圧用気体の制御量を均等とすることにより、各吹込みタンクから分配器への微粉炭供給量も均等となって、各吹込みタンクの切り替えサイクルがさらに安定することができるので好ましい。
According to the present invention, it is possible to reliably supply pulverized coal from each of the blowing tanks blowing in parallel to the distributor, so that the single blowing phenomenon is eliminated and the switching cycle of each blowing tank is greatly changed. Since it is possible to control the injection of pulverized coal without having to do so, stable blast furnace operation can be continued.
In addition, by equalizing the control amount of the pressurizing gas in the tank during blowing, the amount of pulverized coal supplied from each blowing tank to the distributor is also equalized, and the switching cycle of each blowing tank is further stabilized. This is preferable.
本発明者等は、前記片吹込みを抑制するために種々検討した結果、吹込みを行っている吹込み用タンクの排圧配管5に設けた排圧弁5aを調整せずに、例えば、閉鎖したままにしておくと、2基のタンク間で微粉炭の吹込み量に差ができたときには、その差を補正するように両吹込み用タンクの圧力が変化する。即ち、微粉炭の吹込み量が多くなった側の吹込み用タンクにおいては、供給配管4を介して流出する該タンク内の気体量も多くなって内圧が順次下がり、これに伴って微分炭の吹込み量も順次低減し、逆に、吹込み量の割合が少なくなった側の吹込み用タンクにおいては、供給配管4を介して流出する該タンク内の気体が少なくなって内圧が順次上がり、これに伴って微分炭の吹込み量も順次増加する現象が働くことを見出した。
As a result of various investigations to suppress the one-side blowing, the present inventors closed, for example, without adjusting the
この現象を最大限生かすための制御方法について、本発明者等は更に検討した。
これには、気体供給配管3から両吹込み用タンクに供給する気体量の調整動作を高炉の操業に悪影響が発生しない範囲で極力行わない事が必要となる。
この方法としては、各吹込み用タンクからの微粉炭の流出量は異なっていても、両吹込み用タンクからの合計流出微粉炭量が高炉の要求する目標値を維持する形態にすれば、高炉の操業に悪影響を与えることなく、前記両吹込み用タンクに供給する気体量の調整動作を従来に比較して大幅に低減できることが判明した。
これにより、両吹込み用タンクからの微粉炭が合流する合流部分での圧力バランスが安定することが可能であり、しかも、微粉炭の吹込み量の計測や弁動作等の無駄時間によるオーバーシュートの発生が少なくなり、前記片吹込みの原因となるような大きな吹込み量の差が両吹込み用タンク間で発生するのを大幅に抑制することが可能となる。
The inventors further studied a control method for making the most of this phenomenon.
For this purpose, it is necessary not to perform the adjustment operation of the gas amount supplied from the
As this method, even if the pulverized coal outflow amount from each of the injection tanks is different, if the total outflow pulverized coal amount from both the injection tanks maintains the target value required by the blast furnace, It has been found that the operation of adjusting the amount of gas supplied to the two blowing tanks can be greatly reduced without adversely affecting the operation of the blast furnace.
This makes it possible to stabilize the pressure balance at the merging part where the pulverized coal from both blowing tanks merges, and overshoot due to dead time such as measurement of the amount of pulverized coal injection and valve operation. It is possible to significantly suppress the occurrence of a large difference in the amount of blowing between the two blowing tanks that causes the one blowing.
この制御方法の一実施形態を図1を参照して具体的に説明する。
各吹込みタンク2−1〜2−4内の微粉炭は従来と同様に、吹込み弁9−1〜9−4を介設した各供給配管4を通ってディスパーサー1に供給され、そして、このディスパーサー1において圧縮空気が加えられて、分配器6及び高炉7の各羽口8を順次介して高炉7内に吹き込まれている。
そして、各吹込みタンク2−1〜2−4の制御は、共通の吹込み量制御部15と各吹込みタンク2−1〜2−4別に設けた吹込み量制御演算部12で行うものである。吹込みタンク2−1〜2−4に対して1つの吹込み量制御演算部を設けることもできるが、この吹込み量制御演算部12を各吹込みタンク2−1〜2−4別に設けることにより、各各吹込みタンク2−1〜2−4の系統において検量線(微粉炭流量から加圧用気体流量に変換する式またはテーブル)が若干異なるために、精度よい制御を可能とする為である。
以下、吹込みタンク2−1と2−2から高炉7に微粉炭を吹き込んでいる場合の吹込み量制御演算部12と共通の吹込み量制御部15について説明する。
An embodiment of this control method will be specifically described with reference to FIG.
The pulverized coal in each of the injection tanks 2-1 to 2-4 is supplied to the
And control of each blowing tank 2-1 to 2-4 is performed by the common blowing
Hereinafter, the blow amount
共通の吹込み量制御部15中、17は吹込み量演算部であり、各吹込みタンク2−1〜2−4別に設けたロードセル10−1〜10−4で測定した重量(微粉炭の残量に関する情報)を入力し、この入力した重量Wの時間変化から各吹込みタンク2−1〜2−4からの微粉炭の吹込み量(排出量)Q1〜Q4を算出するものである。
吹込量加算部18は、吹込み量演算部17で演算した微粉炭の吹込み量Q1〜Q4を入力して和を求めることで、実際に高炉7に供給されている微粉炭量の実績値を求める演算部であり、例えば、吹込みタンク2−1と2−2から微粉炭を高炉7に供給している場合には、吹込み量演算部17で求めた吹込みタンク2−1と2−2の微粉炭吹込み量Q1、Q2の和Qtotal(=Q1+Q2)を求める。
補正流量演算部16では、吹込み量設定部13からの微粉炭設定吹込み量Q0と前記吹込み量演算部18で求めた前記微粉炭吹込み量の和Qtotal(=Q1+Q2)を比較してその差ΔQを求める。そして、微粉炭の供給量演算部22では、前記差ΔQと前記吹込み量設定部13からの微粉炭設定吹込み量Q0を加算(Q0+ΔQ)して加算流量を求め、吹込タンク1台分の吹込量にするために1/2倍(2つの吹込みタンクを用いている場合)して各吹込みタンク2−1と2−2の微粉炭吹込み量を演算し、この演算値を前記吹込みタンク2−1と2−2の各々に設けた吹込み制御演算部12(吹込みタンク2−1の吹込み量制御演算部のみを図示する)に出力する。なお、N個の吹込みタンクを用いている場合には、加算流量に対して、1/N倍することになる。
In the common blowing
The blowing
The corrected flow
14は、吹込みタンク2−1用の各吹込み量制御演算部12に設けた加圧用気体制御演算部であり、前記入力した加算流量(Q0+ΔQ)/2と予め記憶した「固体流量―気体流量」検量線(微粉炭流量から加圧用気体流量に変換するもの)により加圧用気体流量Vを求め、調整器19に出力する。
そして、この調整器19で加圧用気体供給配管3に設けた加圧流調弁3aの開度を調整して加圧用気体(加圧ガス)を供給制御する。
尚、この際、排圧配管5に設けた排圧弁5aは閉止状態や、除去しておく。
本発明では、気体が供給された吹込みタンクにおける微粉炭の総排出量に基づいて、各吹込みタンクに対する気体の供給量を制御することで、気体の供給量の制御を簡単に行うことができるようにしている。例えば、複数の吹込みタンクに対する気体の供給量を同等にして、気体の供給量の制御を容易に行うことができる。
そして、各吹込みタンクに対する気体の供給量を制御する場合に比べて、複数の吹込みタンクに対してまとめて気体の供給量を制御することで、各吹込みタンクでの微粉炭の排出制御を行う必要がなくなるとともに、上述したように高炉の操業に悪影響を与えることもなくなる。
The
At this time, the
In the present invention, the gas supply amount can be easily controlled by controlling the gas supply amount to each of the injection tanks based on the total discharge amount of pulverized coal in the injection tank supplied with the gas. I can do it. For example, the gas supply amount can be easily controlled by making the gas supply amounts to the plurality of blowing tanks equal.
And compared with the case where the gas supply amount to each blowing tank is controlled, by controlling the gas supply amount collectively for a plurality of blowing tanks, the pulverized coal discharge control in each blowing tank It is no longer necessary to perform the operation, and the operation of the blast furnace is not adversely affected as described above.
1:ディスパーサー
2−1〜2−4:吹込みタンク
3:気体供給配管
4:供給配管
5:排圧配管
6:分配器
7:高炉
10−1〜10−4:ロードセル
12:吹込み量制御演算部
15:吹込み量制御部
22:供給量演算部
1: Disperser 2-1 to 2-4: Blowing tank 3: Gas supply pipe 4: Supply pipe 5: Exhaust pressure pipe 6: Distributor 7: Blast furnace 10-1 to 10-4: Load cell 12: Blowing amount Control calculation unit 15: Blowing amount control unit 22: Supply amount calculation unit
Claims (3)
前記分配器に供給する微粉炭量が予め設定した値になるように、前記各吹込みタンクに対する前記加圧用の気体の供給量を制御することを特徴とする高炉への微粉炭吹込み制御方法。 Connect three or more injection tanks for storing pulverized coal for blast furnace injection, and supply pipes that connect each of the injection tanks and the distributor to one in the middle. Gas is supplied to two or more injection tanks. While supplying and pressurizing, the pulverized coal in each blowing tank is supplied to the distributor through the supply pipe together with the gas, and the supplied pulverized coal is blown into the blast furnace from the distributor into the blast furnace. In the blowing method,
A method for controlling the injection of pulverized coal into a blast furnace, wherein the supply amount of the pressurizing gas to each of the injection tanks is controlled so that the amount of pulverized coal supplied to the distributor becomes a preset value. .
前記各吹込みタンクに設けた重量測定器により測定した経時的重量変化を基にして各吹込みタンクからの微粉炭吹込み合計量を演算し、この微粉炭吹込み合計量と予め設定した設定吹込み量の差を基に微粉炭吹込み量の補正流量を求め、この補正流量と前記予め設定した設定吹込み量、吹込みタンク数から各吹込みタンク別の供給量を演算する吹込み量制御部と、該吹込み量制御部で演算した各吹込みタンクの吹込み量を基にして該各吹込みタンクに供給する前記加圧用気体流量を演算する吹込み量制御演算部を有することを特徴とする高炉への微粉炭吹込み制御装置。
Connect three or more injection tanks for storing pulverized coal for blast furnace injection, and supply pipes that connect each of the injection tanks and the distributor to one in the middle. Gas is supplied to two or more injection tanks. While supplying and pressurizing, the pulverized coal in each blowing tank is supplied to the distributor through the supply pipe together with the gas, and the supplied pulverized coal is blown into the blast furnace from the distributor into the blast furnace. In the charcoal injection control device,
The total amount of pulverized coal injection from each injection tank is calculated based on the change in weight over time measured by the weight measuring device provided in each of the injection tanks, and this pulverized coal injection total amount is set in advance. Blow in which the correction flow rate of the pulverized coal injection amount is obtained based on the difference in the injection amount, and the supply amount for each injection tank is calculated from the corrected flow rate, the preset injection amount and the number of injection tanks. An amount control unit, and a blowing amount control calculation unit that calculates the flow rate of the pressurizing gas supplied to each blowing tank based on the blowing amount of each blowing tank calculated by the blowing amount control unit A control device for injecting pulverized coal into a blast furnace.
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