JP2020067197A - 雰囲気炉の耐火物の点検方法及び還元鉄の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
再び図1を参照して、本実施形態による雰囲気炉の耐火物の点検方法の説明を続ける。点検の基準となる基準温度を予め決定しておく工程(ステップS1)は、より具体的には、鉄皮温度測定工程(ステップS1−1)、耐火物厚さ測定工程(ステップS1−2)、損傷率計算工程(ステップS1−3)、対応関係取得工程(ステップS1−4)、及び基準温度決定工程(ステップS1−5)を含んでいる。以下、各工程を詳述する。
まず、雰囲気炉の稼働中の鉄皮の温度を測定する。具体的には、場所x1、x2、…、xnにおいて鉄皮123の温度T(x1)、T(x2)、…、T(xn)を測定し、測定した場所と温度とを記録する。鉄皮123の温度は例えば、赤外線放射温度計によって測定することができる。鉄皮123の温度は、熱電対や抵抗式温度計等で測定してもよい。
次に、温度を測定した場所の耐火物の残存厚さ及び浸潤層の厚さを測定する。厚さの測定は例えば、雰囲気炉の稼働中断時(例えば定期点検時)に実施することができる。鉄皮温度測定工程(ステップS1−1)と厚さ測定工程(ステップS1−2)との間隔は、できるだけ短くすることが好ましい。
耐火物の残存厚さ及び浸潤層の厚さに基づいて耐火物の損傷率を求める。浸潤層122bと浸潤層以外の領域122aとでは熱的性質が異なるため、耐火物122の損傷度合いを評価するためには、耐火物122の残存厚さだけではなく、浸潤層122bの厚さを考慮する必要があるためである。
E(xk)=(A−(B(xk)−κB2(xk)))/A
ただし
κ=1−λ1/λ2
ここで、Aは耐火物122の初期の厚さ、B(xk)は耐火物122の残存厚さ、B2(xk)は浸潤層122bの厚さ、λ1は耐火物122の熱伝導率、λ2は浸潤層122bの熱伝導率である。
損傷率と鉄皮の温度との対応関係を求める。具体的には、ステップS1−3で求めた損傷率E(xk)(k=1、2、…、n)と、ステップS1−1で測定した鉄皮温度T(xk)(k=1、2、…、n)との組から回帰分析を行って対応関係T(E)を取得する。
T(E)=E×d+e
最後に、ステップS1−4で求めた対応関係から、所定の基準損傷率に対応する基準温度を決定する。具体的には、ステップS1−4で耐火物の損傷率と鉄皮温度との対応関係T(E)が得られたので、この対応関係T(E)から基準損傷率Ecのときの鉄皮の温度T(Ec)を算出し、基準温度Tcとする。基準損傷率Ecは、耐火物の補修が必要となる基準の損傷率である。基準損傷率Ecは、雰囲気炉の加熱室の温度や耐火物の種類に依存するが、例えば70%とすることができる。
Tc=Ec×d+e
鉄皮の温度を定期的に測定し、鉄皮の温度が基準温度Tc未満であるかを点検する。
以上、本発明の一実施形態による雰囲気炉の耐火物の点検方法を説明した。本実施形態では、耐火物に形成された浸潤層を考慮して耐火物の損傷率Eを求め、この損傷率Eと鉄皮の温度Tとの対応関係T(E)から、基準損傷率Ecに対応する基準温度Tcを求める。本実施形態によれば、浸潤層を考慮することで、損傷率Eと鉄皮の温度Tとの対応関係T(E)をより正確に求めることができ、適正な基準温度Tcを決定することができる。また、一度基準温度Tcを決定すれば、次回以降は鉄皮温度を測定して基準温度と比較するだけで点検をすることができる。これによって、雰囲気炉の耐火物の状態を適切かつ高効率に点検することができる。また、これによって還元鉄を高効率に製造することができる。
11 炉床
12 炉体
121 加熱室
122 耐火物
123 鉄皮
Claims (6)
- 加熱室と、前記加熱室の周りに配置された耐火物と、前記耐火物の外側に配置された鉄皮とを備える雰囲気炉の耐火物の点検方法であって、
前記雰囲気炉の稼働中の前記鉄皮の温度を測定する工程と、
前記温度を測定した場所の前記耐火物の残存厚さ及び前記耐火物に形成された浸潤層の厚さを測定する工程と、
前記耐火物の残存厚さ及び前記浸潤層の厚さに基づいて、前記耐火物の損傷率を求める工程と、
前記損傷率と前記鉄皮の温度との対応関係を求める工程と、
前記対応関係から、所定の基準損傷率に対応する基準温度を決定する工程と、
前記鉄皮の温度が前記基準温度未満であるかを点検する工程とを備える、雰囲気炉の耐火物の点検方法。 - 請求項1に記載の雰囲気炉の耐火物の点検方法であって、
前記損傷率Eを下記の式から求める、雰囲気炉の耐火物の点検方法。
E=(A−(B−κB2))/A
ただし
κ=1−λ1/λ2
ここで、Aは前記耐火物の初期の厚さ、Bは前記耐火物の残存厚さ、B2は前記浸潤層の厚さ、λ1は前記耐火物の熱伝導率、λ2は前記浸潤層の熱伝導率である。 - 請求項1又は2に記載の雰囲気炉の耐火物の点検方法であって、
前記基準温度Tcを下記の式から求める、雰囲気炉の耐火物の点検方法。
Tc=Ec×d+e
ここで、Ecは前記基準損傷率、d及びeは前記対応関係を求める工程で決定される定数である。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の雰囲気炉の耐火物の点検方法であって、
前記鉄皮の温度が前記基準温度以上になったとき、次回前記雰囲気炉の稼働を中断するときに前記耐火物を補修する工程とを更に備える、雰囲気炉の耐火物の点検方法。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の雰囲気炉の耐火物の点検方法であって、
前記雰囲気炉は、酸化鉄の還元に用いる炉である、雰囲気炉の耐火物の点検方法。 - 加熱室と、前記加熱室の周りに配置された耐火物と、前記耐火物の外側に配置された鉄皮とを備える雰囲気炉を用いて還元鉄を製造する方法であって、
前記雰囲気炉の稼働中の前記鉄皮の温度を測定する工程と、
前記耐火物の残存厚さ及び前記耐火物に形成された浸潤層の厚さを測定する工程と、
前記耐火物の残存厚さ及び前記浸潤層の厚さに基づいて、前記耐火物の損傷率を求める工程と、
前記損傷率と前記鉄皮の温度との対応関係を求める工程と、
前記対応関係から、所定の基準損傷率に対応する基準温度を決定する工程と、
前記鉄皮の温度が前記基準温度未満であるかを点検する工程と、
前記加熱室で酸化鉄を還元する工程とを備える、還元鉄の製造方法。
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2018
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