JPH0365404B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高炉耐火れんがの保護必要時期判別
方法に関し、耐火れんがの将来的な損傷程度を予
測して急激な損傷に対処できるものである。

（従来の技術） 従来より、高炉耐火れんがの温度を測定し、そ
の測定値に基づいて耐火れんがの損傷程度を求め
ることが行なわれている。一般的には、伝熱計算
によつて耐火れんが残存厚さを算出することで損
傷程度が求められているが、より正確に損傷程度
を求めるために種々の手法が提案されている。例
えば、特開昭52−58003号広報に示されたもので
は、れんが厚さ算出のための耐火れんが温度値と
して、１分間乃至10日間に亘る測定値の時間平均
値を用いることで正確な損傷程度を算出すること
が図られている。また、特公昭57−51444号公報
に示されたものでは、炉内現象を示すトリガー信
号と耐火れんが温度との相関性を求め、トリガー
信号に対するれんが測温信号の時間遅れに基づい
て損傷程度を求めている。

そして、上記のようにして求めた耐火れんがの
損傷程度に基づき、耐火れんがが保護を必要とし
ているか否かを判別していた。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の技術によつては、耐火れんがが保護
必要時期にあるか否かを正確には判断できない場
合がある。これは、測定時点におけるた耐火れん
が温度にのみ基づき、保護必要時期を判別するこ
による。

すなわち、稼動中の高炉の耐火れんがの温度
は、溶銃による炉内側での侵食・剥離によつてれ
んが厚さが薄くなるので、鉄皮側の温度測定点で
の温度は炉内側に変化がなければ漸次上昇するは
ずである。そのように、れんが温度が漸次上昇す
るのであれば、上記従来技術のように、測定時点
における耐火れんが温度に基づいて耐火れんが保
護必要時期にあるか否かを判別できる。

しかし、耐火れんが温度を長期に亘つて測定す
ると、第１図に示すように、経時的に脈動状に変
化し、極大値１と極小値２とを示す。

これは、論理的には完全に解明されていないが
以下のことが考えられる。

すなわち、炉内では湯流れ状態が一様ではな
く、流れの遅い部分では外部からの冷却によつて
耐火れんがに伝わる熱量が低下し、また耐火れん
が稼動面に付着層が形成され、漸次測定温度が低
下する。そして湯流れ状態が変化してその部分の
流れが速くなると耐火れんがの付着層を溶失し、
さらに耐火れんがを侵食・剥離させ、漸次測定温
度を上昇させ、ころが繰返されることで測定温度
が脈動状に変化する。

また、高炉あつては、火入れ初期における熱応
力により耐火れんがに亀裂が生じ、それが拡大す
ると断熱層として作用して測定温度が下がる。し
かし、時と共にその亀裂が脆化層となつて耐火れ
んが内面側が一挙に剥離し、測定温度が上昇し、
これが繰返されることで測定温度が脈動状に変化
する。

一方、高炉は大型構造であるために場所によつ
て耐火れんがによる築炉状態は異なり、湯流れ状
態は均一でなく、特に出銑口近くでは湯流れが集
中したりすることにより、耐火れんがの侵食・剥
離の進行速度は場所により異なる。

また、高炉内での熱応力の分布は、大型構造で
あるため一様でなく、局所的にれんが亀裂の生成
と剥離のプロセスが急速進行することがか考えら
れる。

よつて、従来技術に基づき、耐火れんが温度を
測定した時点が、測定温度が漸次下降する時点で
あつたり、極小値２近傍であると、耐火れんがの
損傷程度を正確に把握できず、耐火れんが保護を
必要とする時期にあるか否かを判別できず、保護
が遅れてしまうことになる。

また、従来技術に基づく場合は、温度の測定個
所における耐火れんがの損傷速度を知ることがで
きないため、れんが剥離が急速進行するような場
合には、耐火れんがが保護を必要としているか否
かを正確に判別できず、保護が遅れてしまうもの
である。

本発明は、上記従来技術の欠点に鑑み、耐火れ
んがの損傷速度や炉内状況の如何に拘らず、正確
に耐火れんがの将来的な損傷傾向を予測し、適切
な保護対策を講じるのに供し得る耐火れんがが保
護必要時期判別方法を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明が、従来技術の問題点を解決するために
特徴とするところは、稼動中の高炉の耐火れんが
温度の経済的な脈動状変化を測定し、その脈動状
温度変化の極大値の経済的な上昇傾向を定量的に
求め、該定量的上昇傾向を用いることによつて、
耐火れんが温度の極大値が、設定された耐火れん
がが必要残存厚さに対応する耐火れんが上限温度
値に達する時期を求め、その時期より、耐火れん
がが保護必要時期にあるか否かを判別する点にあ
る。

（作用） 耐火れんがは時間の経過に伴ない損傷するが、
耐火れんが温度は必ずしも時間の経過と共に上昇
せず、脈動状に変化する。しかし、耐火れんがの
残存厚さが着次薄くなることに相違はない。よつ
て、その脈動状温度変化の極大値は経済的に上昇
し、しかもその上昇は一定の傾向を示すことか
ら、その上昇傾向が耐火れんがの経済的な損傷の
進行と対応する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。まず、稼動中の高炉の炉底側壁部の多数の点
において、耐火れんがの鉄皮近傍での温度を火入
から略４年間にわたつて経済的に測定した。第１
図はその測定点のうちの一点における測定結果を
表したもで、耐火れんが温度の経時的変化が示さ
れている。この測定結果によれば、耐火れんが温
度は経済的に脈動状に変化しており、極大値１…
及び極小値２…を示す。また、その極大値１…は
経済的に漸次上昇傾向を示している。

次に、上記耐火れんがの測定温度の最大値１…
の経時的な上昇傾向を定量的に求めるため、第２
図に示すように両対数グラフにその極大値１…を
プロツトした。すると、その極大値１…の経時的
上昇傾向は図示ように直線近似することができ、
定量的に求めることができた。

なお、極大値…の経済的な上昇傾向を定量的に
求めるには、第３図に示すように経済的に測定し
た耐火れんがの温度値を直接両対数グラフにプロ
ツトしてもよい。また両対数グラフで直線近似が
困難な場合は、最小自乗法によつて極大値１…を
時間の関数として数式で表わしてから定量的に求
めてもよい。

さらに第４図は、上記と同様にして稼動中の高
炉の炉底壁部の温度測定点のうち三点．．
における経時的に測定した耐火れんが温度の極大
値１…を、両対数グラフにプロツトしたものであ
る。この図から、各測定点．．における極
大値１…の経時的な上昇傾向は直線近似でき、ま
たその上昇傾向は測定点によつて異なるのでわか
る。

次に、第４図において、各測定点．．の
耐火れんが温度の極大値１が260℃に達する時期
を求める。この時期は、極大値１…の上昇傾向が
直線近似できるので、グラフ上の目盛から予測的
に読み取ることによつて求めることができる。す
ると、260℃に達するのは火入から期間でいえば、
測定点では５年目以内、測定点では７年目以
内、測定点では７年目以降であつた。ここで
260℃という温度は、設定された耐火れんが必要
残存厚さに対処する耐火れんが上限温度値であ
る。なお、具体的な設定数値は、安全率をどの程
度に見込むかによつて変わり、また温度測定定位
置や耐火れんが材質等によつても変わる。

次いで、全側定点の耐火れんが温度の極大値の
上昇傾向を第４図と同様にして定量的に求める
と、測定点と同様に火入後５年目以内にその極
大値が260℃達すると予測的に求められたのは全
測定点のうち25％であつた（これをＡ群とする）。
また、測定点と同様に火入後７年目以内に260
℃に達するとされたのは全測定点のうち23％（こ
れをＢ群とする）、測定点と同様に火入後７年
目以降に260℃に達するとされたのは全測定点の
うち52％（これをＣ群とする）であつた。

そこで、測定時点では火入から４年経過してい
るので、Ａ群の耐火れんがは保護対策を講じる必
要があると判別し、保護対策を講じた。

なお、保護対策としては、Ａ群の耐火れんが部
分の上方の熱風吹込用羽口を一定期間閉止するこ
と。溶銃中にTiを加えて溶銃粘度を上げて湯流
れをゆるやかにすること、特定の出銃口の使用を
一定期間停止すること等がある。

そして、温度測定をそのまま断続し、火入から
６年目の時点で再び全測定点の耐火れんが温度の
極大値の上昇傾向を定量的に求めた。すると、第
５図に示すように、火入後から５年目で260℃に
現実に達していたＡ群は全測定点の３％にすぎ
ず、７年目で260℃に達するであろうＢ群は40％
に、７年目以降に260℃に達するであろうＣ群は
57％に増加していた。

これは、火入後４年目に保護対策を講じたＡ群
の耐火れんががＢ群又はＣ群に入つたことによる
ものであり、４年目にＢ群、Ｃ群であつたものが
Ａ群に入つていることはなかつた。

これにより、火入後４年目における、耐火れん
がが保護必要時期にあるか否かの判別が適切であ
つたことがわかる。

（発明の効果） 本発明方法によれば、耐火れんが温度の脈動状
変化の極大値の経時的な上昇傾向を用いることに
よつては、耐火れんが温度の極大値が、設定され
た耐火れんが必要残存厚さに対応する耐火れんが
上限温度値に達する時期を求め、その時期より、
耐火れんががすでに保護必要な時期にあるか否か
を判別する。これにより、耐火れんがの損傷速度
や炉内状況の如何に拘らず、将来的なれんが損傷
程度を予測することによつて耐火れんがが保護必
要時期にあるか否かを正確に判別することがで
き、耐火れんがに迅速かつ適確の保護対策を講じ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は耐火れ
んが温度の経時的変化の測定図、第２図及び第３
図は同極大値の経時的上昇傾向を示す図、第４図
は同異なつた三測定点における極大値の経時的上
昇傾向を示す図、第５図は耐火れんがに保護対策
を講じることによる極大値の上昇傾向の推移を示
す図である。 １……極大値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 稼動中の高炉の耐火れんが温度の経時的な脈
   動状変化を測定し、その脈動状温度変化の極大値
   の経時的な上昇傾向を定量的に求め、該定量的上
   昇傾向を用いることによつて、耐火れんが温度の
   極大値が、設定された耐火れんが必要残存厚さに
   対応する耐火れんが上限温度値に達する時期を求
   め、その時期より、耐火れんがが保護必要時期に
   あるか否かを判別することを特徴とする高炉耐火
   れんがの保護必要時期判別方法。