JP3855639B2 - Profile measurement method of blast furnace interior entrance surface - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉内装入物の表面の形状(プロフィール)を測定する方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般に、高炉には、炉頂から装入物として鉄鉱石及びコークスが交互に装入され、炉内に鉱石層とコークス層とが形成される。炉内に形成された鉱石層及びコークス層は、炉内を徐々に降下する。羽口から吹き込まれる熱風とコークスとの反応によって生じるCOガスにより、鉄鉱石は加熱、還元され、軟化融着帯を形成した後、溶滴となる。溶滴、すなわち溶銑は、コークス層の間を通過して炉底部に溜まる。
【0003】
高炉に装入された鉄鉱石及びコークスによって形成される炉口部の装入物分布を調整し、適正なガス分布を得ることは非常に重要である。炉内装入物のプロフィールは、ベル式装入装置ではムーバブルアーマを、また、ベルレス装入装置では分配シュートを介する装入物の落下軌跡により決定される。
通常、炉口部の装入物は、中央部が低いすり鉢状をなしている。高炉内の装入物のプロフィールは、高炉の操業にとって重要な情報であり、従来より炉内に装入された装入物のプロフィールを測定する方法が開発され、実用化されてきた。
【0004】
例えば、特開平9−263809号公報には、炉口部空間内に、炉口径方向に計測ランスを挿入し、この計測ランスに下向きに取り付けられた複数のマイクロ波用アンテナを用いて、炉内装入物表面までの距離をそれぞれ測定し、これに基づき挿入物表面の傾斜角度を算出して、表面プロフィールを推定する方法が提案されている。
【0005】
また、特公平6−72921号公報には、FMレーダを装入物上方で移動させて装入物のプロフィールを検出するプロフィール計に、各測定点において得られるビート信号の高周波成分及び低周波成分をそれぞれ通過させるフィルタ、及び各フィルタを通過した周波成分の振幅の比を検出する回路を備え、振幅比が所定の閾値を超えたときの距離演算装置からの出力を用いてプロフィールを求める方法が開示されている。
【0006】
特開昭56−117080号公報及び特開昭56−117081号公報には、竪型炉の側壁を貫通させて炉口径方向に挿入するランスの長手方向の複数位置に重錘を懸吊りし、装入物の表面に重錘を着床させて、表層分布の変位を測定する方法が提案されている。
【0007】
ところで、最近の高炉操業においては、細粒鉱石等の品質の劣る原料を使用する比率が増加し、原料の性状変化が大きくなっており、炉内装入物の表面のプロフィールが、その変化の影響を受けやすくなっている。
また、高炉内のガス流れが安定化し、炉心部の通気性及び通液性が改善するとされている高炉の中心部に、コークスのみを装入するコークス中心装入方法が開発され、実施されている。
【0008】
しかし、前述の特開平9−263809号公報、特公平6−72921号公報、特開昭56−117080号公報及び特開昭56−117081号公報で提案された方法による場合は、炉内装入物の円周バランス及び偏心有無の評価・判別ができないという問題があった。これらの方法は、何れも炉口の軸心回りの一方位のみの装入物表面のプロフィールを測定する方法であり、前記一方位に対向する方位のプロフィールは、炉内装入物が同心円状に堆積しており、前記一方位のプロフィールと対称であるとみなしているので、すり鉢状になっている装入物の中央部の極小点の位置が、軸心を超えた対向方位側にある場合は、炉内装入物の円周バランス及び偏心有無の正しい評価・判別を行うことができないという問題があった。
【0009】
また、「製鉄研究」第317号(1985)には、マイクロ波回路を組み込んだプローブ(ランス)を高炉の炉頂部において炉口径方向に挿入し、走行・回動させながら装入物表面までの距離を連続的に測定することにより、装入物表面の堆積形状を測定する方法が提案されている。測定時のプローブ動作モードとしては、3つの方位の装入物分布を測定する「Tモード」、炉の略半円相当の装入物表面プロフィールを面状に把握する「面モード」、軸心回りの一方位の装入物分布を、所定の時間間隔をおいて2回測定する「降下速度モード」の3種類のモードが提案されている。
【0010】
しかし、この「製鉄研究」で提案された方法においては、下記の問題がある。すなわち、「Tモード」においては、3つの方位のプロフィール測定を行うことができるが、軸心を超えた対向する方位のプロフィール測定ができない。
「面モード」においては、高炉の略半円相当の装入物表面のプロフィールを面状に把握することができ、装入物の円周バランスを確認することを目的としているが、プローブを炉内に挿入して測定する時間が長いので、測定時間内に装入物が降下し、正確な装入物の円周バランスの確認ができないという問題がある。また、測定時間が長いと、装入物の荷下がりにより炉頂温度が上昇するので、次の装入物を炉内に投入する必要が生じる。従って、この「面モード」測定方法は、通常の操業には不適である。
【0011】
また、「降下速度モード」は、所定間隔をおいて2回、一方位の装入物分布測定を行い、データ相互間のレベル差で降下速度分布を算出する方法であるが、この方法は、前述の特開平9−263809号公報、特公平6−72921号公報、特開昭56−117080号公報及び特開昭56−117081号公報で提案された方法と同様に、軸心を超えた対向する方位のプロフィール測定を行うことができない。
【0012】
前記「製鉄研究」で提案された方法に用いる測定装置は、マイクロ波用アンテナをプローブ(ランス)先端部に取り付け、マイクロ波発振回路はプローブの後端部に配置したものであり、炉内に配する先端部のアンテナと炉外に配する後端部のマイクロ波発振回路との間は、プローブ内に組み込んだ導波管を用いて電磁的に接続したものである。この装置は、熱に弱い(通常、80℃以下で使用するもの)電子部品より構成されるマイクロ波発振回路を、炉外に設置できる点で有利であるが、長いプローブ内を導波管で接続しているので、プローブの撓みにより、マイクロ波の距離信号に誤差が生じやすいという欠点を有する。距離測定用センサとしては、導波管は極力短い方が望ましい。
【0013】
最近の低品位鉱石を使用する操業及びコークスを中心に装入する操業においては、高炉軸心部へのガス流れを確保しつつ、炉壁流をコントロールする必要がある。このため、従来の軸心回りの一方位のみのプロフィール情報ではなく、高炉軸心部付近の装入物プロフィールを正確に把握して、装入物分布を制御することが重要である。
【0014】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、計測ランスを、炉口径方向の範囲として、炉口部側面から炉口半径の1.25倍の長さに至る範囲内において走行させることにより、装入物の中央部の極小点の位置が軸心から偏心している場合においても、この偏心を精度よく検出することができ、装入物のプロフィールを正確に検出することができる高炉内装入物表面のプロフィール測定方法を提供することを目的とする。
【0015】
また、本発明は、高炉の軸心を中心とし、炉口半径の0.25倍を半径とする円形の範囲内を測定することにより、装入物の中央部を面状に把握することができ、装入物の極小点の偏心をさらに正確に検出することができる高炉内装入物表面のプロフィール測定方法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
第1発明の高炉内装入物表面のプロフィール測定方法は、高炉の炉口部側面から、高炉の軸心に向けて計測ランスを挿入し、該計測ランスに設けられた距離測定手段を用いて、装入物表面までの距離を測定し、装入物表面のプロフィールを測定する高炉内装入物表面のプロフィール測定方法において、炉口径方向の範囲として、前記炉口部側面から炉口半径の1.25倍の長さに至る範囲内を測定することを特徴とする。
【0019】
第1発明においては、炉口部側面から炉口半径の1.25倍の長さに至る範囲内を測定するので、装入物の中央部の極小点の位置が軸心から偏心している場合においても、この偏心を精度よく検出することができ、装入物の円周バランス及び偏心の有無を常時、追跡することができる。従って、装入物表面のプロフィールの変化を正確に把握することができ、高炉の炉況悪化を未然に防止して、高炉の操業を安定化させることができる。なお、装入物の極小点の位置は、前記範囲を超えることはないことが確認されている。
【0020】
第2発明の高炉内装入物表面のプロフィール測定方法は、第1発明において、前記軸心を中心とし、炉口半径の0.25倍の長さを半径とする円形の範囲内を測定することを特徴とする。
第2発明においては、装入物の中央部を面状に把握することができるので、装入物の極小点の偏心をさらに正確に検出することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の形態に係るプロフィール測定装置を示す模式図であり、図中、1は高炉である。高炉1の内面には、耐火材20が内張りされており、その内側には鉱石層11及びコークス層12が堆積している。
本発明のプロフィール装置の計測ランス3の一端には、マイクロ波を送受信するためのマイクロ波用アンテナ4が設けられており、マイクロ波用アンテナ4には導波管5を介しマイクロ波発振回路6が接続されている。マイクロ波発振回路6は、FM−CW(周波数連続変調波)方式によりマイクロ波を導波管5を介しマイクロ波用アンテナ4に送信する。計測ランス3の他端には、マイクロ波用アンテナ4から送信されたマイクロ波と、装入物表面2にて反射し、マイクロ波用アンテナ4が受信したマイクロ波とを混合検波し、装入物のレベル高さに対応するビート信号を生成して、マイクロ波用アンテナ4から装入物までの距離を求めるマイクロ波信号処理回路7が取り付けられている。計測ランス3のマイクロ波信号処理回路7の取付け側端部は、電動又は油圧アクチュエータ等からなるランス走行機構8及びランス回動機構9夫々を介してランス走行フレーム10の一端部に取り付けられている。
【0026】
本発明のプロフィール測定装置は、図1に示したように、高炉1の炉口部に常設することを基本に設計してあるが、必要な場合には炉内から炉外に取り出すことができるように、着脱自在に構成されている。高炉1内の装入物表面2の上方に計測ランス3を常設することは、計測ランス3を水冷ジャケット構造にした場合、耐久性に問題ないことが確認されている。
【0027】
熱的に弱い電子部品より構成されるマイクロ波発振回路6は、高炉内の高温雰囲気に晒されるが、水冷ジャケット構造の計測ランス3内に収納されており、炉外から窒素ガスも供給されるので十分に冷却される。また、窒素ガスはマイクロ波用アンテナ4内に吹き出させ、炉内に浮遊しているダストをパージして、マイクロ波用アンテナ4の放射面にダストが付着するのを防止するのが望ましい。
以上のように、計測ランス3、マイクロ波用アンテナ4及びマイクロ波発振回路6が高炉炉内の高温雰囲気に晒されても、高炉1内へ常設するのが可能になっている。
この装置は、マイクロ波用アンテナ4とマイクロ波発振回路6とを近接させて設置することができるので、導波管5を短くすることができる。従って、マイクロ波の距離信号は、計測ランス3の撓みに影響されない。
【0028】
炉口部に挿入された計測ランス3は、制御装置13が、操作デスク14から測定要求信号を受信してランス走行機構8及びランス回動機構9を駆動することにより、走行及び回動されるようになしてある。ランス走行機構8及びランス回動機構9には、夫々、走行距離検出器18及び回動角度検出器19が接続されており、ランス走行距離T及びランス回動角θが検出されるべくなしてある。検出されたランス走行距離T、ランス回動角θ、及びマイクロ波信号処理回路7により求められた距離Hの信号は、制御装置13へ出力される。制御装置13は、ランス走行距離T、ランス回動角θ及び距離Hをデータ処理装置15へ出力し、データ処理装置15はこれをデータ処理し、(x,y,z)の直交座標の信号群として、演算器16に伝送する。演算器16は画像処理を行い、画像表示器17へ出力した信号に基づき、画像表示器17において画像が表示されるようになしてある。
【0029】
この実施形態に係るプロフィール測定方法においては、前記プロフィール測定装置を用い、計測ランス3を、炉口径方向の範囲として、炉口部の側面から(R+E)の長さに至る範囲内で走行させ、高炉1内に堆積した鉱石層11及びコークス層12のプロフィールを測定する。ここで、Rは炉口半径、Eは軸心I−Iを超えた長さを示し、Rの0.25倍の長さである。
【0030】
例えば、後述する図3に示す炉口径φ10mの大型高炉においては、Eは+1.25m(5×0.25)である。通常、この大型高炉において、高炉の軸心I−Iからの装入物分布のずれe(装入物分布の極小点)は最大1mであることが確認されている。
計測ランス3は片持ち支持構造であり、これ以上測定範囲を拡大した場合、冷却構造とはいえ、機械的強度を強大に向上させる必要があるので、Eは炉口半径Rの0.25倍の長さに限定している。
【0031】
そして、計測ランス3を走行及び回動させることにより、軸心I−Iを中心とし、0.25×R(R:炉口半径)の長さを半径とする円形範囲内を測定する。軸心部を面状に測定することにより、装入物分布のずれeをより正確に検出することができる。装入物分布のずれeは、上述したように、0.25×Rの長さを半径とする円形範囲内に収まることは確認されている。
【0032】
この実施の形態に係る方法においては、まず、制御装置13がランス走行機構8を駆動して計測ランス3を走行させ、マイクロ波用アンテナ4からマイクロ波を連続的に送信して被測定面からの反射波を受信し、マイクロ波信号処理回路7が送信波と受信波とを混合検波して、装入物のレベル高さに対応するビート信号を生成し、マイクロ波用アンテナ4から被測定面までの距離Hを求める。使用するマイクロ波は、10GHz 付近のXバンドが一般的であるが、さらに高い周波数を使用してもよい。
【0033】
計測ランス3が軸心I−Iから炉口半径Rの0.25倍の位置に達した場合、ランス走行機構8及びランス回動機構9を駆動することにより、軸心I−Iを中心とし、炉口半径Rの0.25倍の長さを半径とする円形範囲内の各位置における距離Hを求める。
図2は、本発明の実施の形態に係るプロフィール測定装置の計測ランス3から送信したマイクロ波の装入物表面2上の位置の軌跡Lを示した模式的平面図である。
【0034】
走行距離検出器18、回動角度検出器19及びマイクロ波信号処理回路7は、制御装置13を介しランス走行距離T、ランス回動角θ、及び距離Hの信号をデータ処理装置15へ出力し、データ処理装置15はこれをデータ処理し、(x,y,z)の直交座標の信号群として、演算器16へ出力する。
演算器16は、データ処理装置15から入力された(x,y,z)の直交座標の信号群に基づき画像処理を行い、画像表示器17へ信号を出力し、画像表示器17はこれに基づき装入物の分布画像を表示する。
【0035】
図3は、炉口径φ10mの大型高炉において、炉口の径方向範囲として、炉口部側面から、軸心I−Iを1m超えた位置まで測定した場合の鉱石層11及びコークス層12の層厚分布を示したグラフであり、横軸は、軸心からの炉口径方向距離、縦軸は公称ストックレベルからの深さ方向の位置を示す。図3においては、炉内半円分の面状プロフィールSも重ねて示してある。
図4は、図3に示した鉱石層11とコークス層12の層厚分布を基に、鉱石層厚/コークス層厚と炉口径方向距離との関係を示したグラフである。
【0036】
図3より、鉱石層11及びコークス層12は、中央部が低いすり鉢状に堆積しており、装入物分布の極小点Pが軸心I−Iよりe(略0.5m)だけずれていることが判る。
【0037】
本発明の方法においては、計測ランス3の走行及び回動を組み合わせて求められた軸心I−I付近のプロフィールSから、装入物分布の極小点Pを特定することができる。
従来の炉口の軸心回りの一方位のみのプロフィールを測定する方法においては、装入物の極小点Pの位置が軸心I−Iを超えた、対向する方位側にある場合は、正しい装入物バランスの評価及び判別ができないという問題点があったが、本発明の方法による場合は、上述したように、極小点Pの位置を正確に検出することができ、装入物のバランスを正確に評価することができる。
【0038】
実際の操業においては、各シフト(8h)2回程度のプロフィール測定を行い、装入物表面2のプロフィールの変化を監視する。装入物プロフィール測定の項目のうち、傾斜角及び装入物分布バランスはガス流分布に大きく影響するので、日常分布調整の判断材料として欠くことができない指標の一つである。装入物の分布バランスが片寄り、偏心している場合、ガス流分布が軸心I−Iよりずれ、ガス流が軸心I−Iを通らなくなって高炉1全体のガス利用率が低下し、燃料費が増加することになる。また、炉況悪化につながる虞もある。原料装入系に起因する装入物分布バランスの片寄り(偏心)を防止するために、ベルレス装入装置においては、炉頂原料ホッパから分配シュートへの原料流下のセンタリング調整を行い、ベル装入装置においては、ムーバブルアーマのストローク変更を行い、装入物分布調整を行う。また、操業面からは、羽口からの円周方向風量の入れ方調整等を行って円周方向バランスを調整する必要がある。
【0039】
本発明のプロフィール測定方法においては、上述したように、装入物の円周バランス及び偏心の有無を常時、追跡することができ、装入物表面2のプロフィールの変化を正確に把握することができるので、高炉の炉況悪化を未然に防止して、高炉の操業を安定化させることができる。
【0040】
なお、前記実施の形態においては、粉塵、熱、騒音及び光等の影響が少なく、非接触で測定できるマイクロ波を用いて装入物までの距離Hを測定しているが、これに限定されるものではなく、機械式サウンジング装置を応用した、測定点毎に計測ランス3の停止と重錘の昇降とを繰り返す機械式プロフィール計を適用してもよく、また光学式のレーザも適用することが可能である。
【0041】
また、前記実施の形態においては、計測ランス3が軸心I−Iから炉口半径Rの0.25倍の位置に達したとき、計測ランス3を軸心I−Iを中心とし、炉口半径Rの0.25倍の長さを半径とする円形範囲内において、三次元的に装入物表面2のプロフィールを求める場合につき説明しているが、計測ランス3を回動させることなく、直線的に移動させ、二次元的に装入物表面2のプロフィールを求めることにしてもよい。但し、軸心I−I付近を面状に測定する方が、装入物の極小点Pを正確に検出することができる。
また、計測ランス3を軸心I−Iを中心とし、炉口半径Rの0.25×2倍の長さを一辺とする正方形範囲内の装入物表面2の三次元的プロフィールを求めるように計測ランス3を走行及び回動させるのが好ましい。
【0042】
【発明の効果】
以上、詳述したように、第1発明による場合は、炉口部側面から炉口半径の1.25倍の長さに至る範囲内を測定するので、装入物の中央部の極小点の位置が軸心から偏心している場合においても、この偏心を精度よく検出することができ、装入物の円周バランス及び偏心の有無を常時、追跡することができる。従って、装入物表面のプロフィールの変化を正確に把握することができ、高炉の炉況悪化を未然に防止して、高炉の操業を安定化させることができる。
【0043】
第2発明による場合は、装入物の中央部を面状に把握することができるので、装入物の極小点の偏心をさらに正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプロフィール測定装置を示す模式図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るプロフィール測定装置の計測ランスから送信したマイクロ波の装入物表面上の位置の軌跡を示した模式的平面図である。
【図3】炉口径φ10mの大型高炉において、炉口の径方向範囲として、炉口部側面から、軸心I−Iを1m超えた位置まで測定した場合の鉱石層及びコークス層の層厚分布を示したグラフである。
【図4】鉱石層厚/コークス層厚と炉口径方向距離との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
1 高炉
2 装入物表面
3 計測ランス
4 マイクロ波用アンテナ
5 導波管
6 マイクロ波発振回路
7 マイクロ波信号処理回路
8 ランス走行機構
9 ランス回動機構
10 ランス走行フレーム
11 鉱石層
12 コークス層
13 制御装置
15 データ処理装置
16 演算器
17 画像表示器
18 走行距離検出器
19 回動角度検出器
R 炉口半径
P 極小点
L ランス走行・回動軌跡
E 高炉の軸心を超えた炉口径方向の測定範囲
e 装入物の極小点の軸心からのずれ
I−I 高炉軸心
θ 回動角
S ランス回動時のプロフィール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to how to measure the shape of the surface of the blast furnace interior container (the profile).
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Generally, iron ore and coke are alternately charged from the top of the blast furnace as charges, and an ore layer and a coke layer are formed in the furnace. The ore layer and coke layer formed in the furnace gradually descend in the furnace. The iron ore is heated and reduced by the CO gas generated by the reaction between hot air blown from the tuyere and coke, and after forming a softened cohesive zone, it becomes droplets. The droplets, that is, the molten iron, pass between the coke layers and accumulate at the bottom of the furnace.
[0003]
It is very important to adjust the charge distribution in the furnace opening formed by iron ore and coke charged in the blast furnace to obtain an appropriate gas distribution. The profile of the furnace interior charge is determined by the moveable armor in the bell type charging device and the fall trajectory of the charging material through the distribution chute in the bellless charging device.
Usually, the charge in the furnace port portion has a mortar shape with a low central portion. The profile of the charge in the blast furnace is important information for the operation of the blast furnace, and a method for measuring the profile of the charge charged in the furnace has been developed and put into practical use.
[0004]
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-263809, a measurement lance is inserted in the furnace port space in the furnace port space, and a plurality of microwave antennas attached downward to the measurement lance are used to There has been proposed a method for estimating the surface profile by measuring the distance to the entrance surface and calculating the inclination angle of the insert surface based on the measured distance.
[0005]
Japanese Patent Publication No. 6-72921 discloses a high-frequency component and a low-frequency component of a beat signal obtained at each measurement point in a profile meter that detects the profile of the charge by moving the FM radar above the charge. And a circuit that detects a ratio of amplitudes of frequency components that have passed through each filter, and a method for obtaining a profile using an output from a distance calculation device when the amplitude ratio exceeds a predetermined threshold. It is disclosed.
[0006]
In Japanese Patent Laid-Open Nos. 56-1117080 and 56-117081, the weights are suspended at a plurality of positions in the longitudinal direction of the lance that penetrates the side wall of the vertical furnace and is inserted in the furnace caliber direction, There has been proposed a method of measuring the displacement of the surface layer distribution by placing a weight on the surface of the charge.
[0007]
By the way, in recent blast furnace operations, the ratio of using raw materials with inferior quality, such as fine-grained ore, has increased, and the properties of raw materials have changed greatly. It is easy to receive.
Also, a coke center charging method has been developed and implemented, in which only coke is charged into the center of the blast furnace, where the gas flow in the blast furnace is stabilized and the air permeability and liquid permeability of the core are improved. Yes.
[0008]
However, in the case of the method proposed in the aforementioned Japanese Patent Laid-Open No. 9-263809, Japanese Patent Publication No. 6-72921, Japanese Patent Laid-Open No. 56-111080 and Japanese Patent Laid-Open No. 56-117081, There is a problem that it is impossible to evaluate and discriminate the circumferential balance and the eccentricity. Each of these methods is a method of measuring the profile of the charge surface in only one direction around the axis of the furnace mouth, and the profile in the direction opposite to the one position is such that the furnace interior charge is concentric. If the position of the minimum point of the central part of the mortar-shaped charge is on the opposite azimuth side beyond the axis, because it is considered to be symmetric with the one-side profile However, there was a problem that it was not possible to correctly evaluate and discriminate the circumferential balance and eccentricity of the furnace interior.
[0009]
In “Steel Research” No. 317 (1985), a probe (lance) incorporating a microwave circuit is inserted in the furnace caliber direction at the furnace top of the blast furnace and moved to the surface of the charge while rotating and rotating. A method has been proposed for measuring the deposit shape on the charge surface by continuously measuring the distance. The probe operation mode at the time of measurement is “T mode” that measures the distribution of charges in three directions, “Surface mode” that grasps the charge surface profile equivalent to the approximate semicircle of the furnace, and the axis. There have been proposed three types of modes, a “descent speed mode”, in which the distribution of charges in one direction around is measured twice at predetermined time intervals.
[0010]
However, the method proposed in this “steel research” has the following problems. That is, in the “T mode”, profile measurement in three directions can be performed, but profile measurement in opposite directions beyond the axis cannot be performed.
In the “plane mode”, the profile of the charge surface equivalent to approximately a semicircle of the blast furnace can be grasped in a plane, and the purpose is to confirm the circumferential balance of the charge. Since it takes a long time to insert and measure, there is a problem that the charged material falls within the measured time and the circumferential balance of the charged material cannot be confirmed accurately. In addition, if the measurement time is long, the furnace top temperature rises due to the loading of the charge, so that the next charge needs to be put into the furnace. Therefore, this “surface mode” measurement method is not suitable for normal operation.
[0011]
In addition, the “descent speed mode” is a method of measuring the charge distribution at one position twice at a predetermined interval and calculating the descent speed distribution based on the level difference between the data. Similar to the method proposed in the above-mentioned JP-A-9-263809, JP-B-6-72921, JP-A-57-117080 and JP-A-56-117081, the opposite of the axis. It is not possible to perform profile measurement of the orientation to be performed.
[0012]
The measuring device used in the method proposed in the above “steel research” has a microwave antenna attached to the tip of the probe (lance), and a microwave oscillation circuit is arranged at the rear end of the probe. The antenna at the front end portion arranged and the microwave oscillation circuit at the rear end portion arranged outside the furnace are electromagnetically connected by using a waveguide incorporated in the probe. This device is advantageous in that a microwave oscillation circuit composed of electronic components that are vulnerable to heat (usually those used at 80 ° C or less) can be installed outside the furnace, but a long probe is covered with a waveguide. Since they are connected, there is a drawback that an error is likely to occur in the microwave distance signal due to the bending of the probe. As a distance measuring sensor, it is desirable that the waveguide be as short as possible.
[0013]
In recent operations using low grade ore and operations mainly using coke, it is necessary to control the furnace wall flow while ensuring the gas flow to the blast furnace shaft. For this reason, it is important to accurately grasp the charge profile in the vicinity of the blast furnace axis portion and control the load distribution, not the conventional profile information only in one direction around the axis.
[0014]
This invention is made | formed in view of such a situation, and makes a measurement lance run as the range of a furnace port radial direction within the range from the side of a furnace port part to a length of 1.25 times the furnace port radius. Therefore, even when the position of the minimum point at the center of the charge is eccentric from the axial center, this eccentricity can be detected accurately, and the profile of the charge can be detected accurately. An object of the present invention is to provide a method for measuring the profile of the interior entry surface.
[0015]
In addition, the present invention can grasp the central portion of the charge in a planar shape by measuring a circular range centered on the axis of the blast furnace and having a radius of 0.25 times the radius of the furnace opening. An object of the present invention is to provide a method of measuring the profile of the blast furnace interior entrance surface, which can detect the eccentricity of the minimum point of the charge more accurately.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The profile measuring method for the surface of the blast furnace interior according to the first aspect of the present invention is to insert a measuring lance from the side surface of the blast furnace opening toward the axis of the blast furnace, and use a distance measuring means provided on the measuring lance. In the method for measuring the profile of the charge inside the blast furnace, the distance to the charge surface is measured and the profile of the charge surface is measured. It is characterized by measuring the range up to 25 times the length.
[0019]
In the first invention, since the measurement is performed within a range from the side surface of the furnace port portion to a length of 1.25 times the radius of the furnace port, the position of the minimum point at the center of the charge is eccentric from the axis. In this case, the eccentricity can be detected with high accuracy, and the circumferential balance of the charge and the presence or absence of the eccentricity can always be tracked. Therefore, it is possible to accurately grasp the change in the profile of the charge surface, to prevent deterioration of the furnace condition of the blast furnace, and to stabilize the operation of the blast furnace. It has been confirmed that the position of the minimum point of the charge does not exceed the above range.
[0020]
The profile measurement method for the surface of the blast furnace interior according to the second aspect of the present invention is the method according to the first aspect, wherein a measurement is performed within a circular range centering on the axis and having a radius 0.25 times the radius of the furnace opening. It is characterized by.
In the second invention, since the central portion of the charge can be grasped in a planar shape, the eccentricity of the minimum point of the charge can be detected more accurately.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram showing a profile measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, in which 1 is a blast furnace. A
One end of the
[0026]
As shown in FIG. 1, the profile measuring device of the present invention is designed to be permanently installed at the furnace port of the
[0027]
The
As described above, even if the
In this apparatus, since the
[0028]
The
[0029]
In the profile measurement method according to this embodiment, using the profile measurement device, the
[0030]
For example, E is +1.25 m (5 × 0.25) in a large blast furnace having a furnace diameter of φ10 m shown in FIG. 3 described later. Usually, in this large blast furnace, it has been confirmed that the deviation e (minimum point of the charge distribution) of the charge distribution from the axis II of the blast furnace is 1 m at the maximum.
The
[0031]
Then, the
[0032]
In the method according to this embodiment, first, the
[0033]
When the
FIG. 2 is a schematic plan view showing a locus L of a position on the charged
[0034]
The
The
[0035]
FIG. 3 shows the
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the ore layer thickness / coke layer thickness and the furnace bore direction distance based on the layer thickness distribution of the
[0036]
As shown in FIG. 3, the
[0037]
In the method of the present invention, the minimum point P of the charge distribution can be specified from the profile S near the axis II obtained by combining the travel and rotation of the
In the conventional method of measuring the profile of only one direction around the axis of the furnace port, it is correct if the position of the minimum point P of the charge is on the opposite azimuth side beyond the axis II. Although there was a problem that the balance of the charged material could not be evaluated and discriminated, according to the method of the present invention, as described above, the position of the local minimum point P can be accurately detected, and the balance of the charged material can be detected. Can be accurately evaluated.
[0038]
In actual operation, profile measurement is performed about twice for each shift (8h), and the profile change of the
[0039]
In the profile measuring method of the present invention, as described above, the circumferential balance of the charge and the presence or absence of eccentricity can always be tracked, and the profile change of the
[0040]
In the above embodiment, the distance H to the charge is measured using a microwave that can be measured in a non-contact manner with little influence of dust, heat, noise, light, etc., but is not limited thereto. Rather than applying a mechanical sounding device, a mechanical profile meter that repeats stopping of the measuring
[0041]
In the above embodiment, when the
In addition, a three-dimensional profile of the
[0042]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the case of the first invention, since the measurement is performed within a range from the side surface of the furnace port portion to a length of 1.25 times the radius of the furnace port portion, the minimum point of the central portion of the charge is measured. Even when the position is eccentric from the axial center, this eccentricity can be detected with high accuracy, and the circumferential balance of the charge and the presence or absence of the eccentricity can always be tracked. Therefore, it is possible to accurately grasp the change in the profile of the charge surface, to prevent deterioration of the furnace condition of the blast furnace, and to stabilize the operation of the blast furnace.
[0043]
In the case of the second invention, since the central part of the charge can be grasped in a planar shape, the eccentricity of the minimum point of the charge can be detected more accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a profile measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view showing a locus of a position on a surface of a charge of a microwave transmitted from a measurement lance of the profile measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.
[Fig. 3] Distribution of layer thickness of ore layer and coke layer in a large blast furnace with a diameter of φ10m, measured from the side surface of the furnace port to a position exceeding 1m from the axis II as the radial range of the furnace port It is the graph which showed.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between ore layer thickness / coke layer thickness and furnace diameter direction distance.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
炉口径方向の範囲として、前記炉口部側面から炉口半径の1.25倍の長さに至る範囲内を測定することを特徴とする高炉内装入物表面のプロフィール測定方法。Insert a measurement lance from the blast furnace side of the blast furnace toward the center of the blast furnace, and measure the distance to the charge surface using the distance measuring means provided on the measurement lance. In the method of measuring the profile of the blast furnace interior entrance surface for measuring the profile of
A method for measuring a profile of an inner surface of a blast furnace interior, wherein a range from a side surface of the furnace port portion to a length of 1.25 times a radius of the furnace port is measured as a range in a furnace port diameter direction.
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