JPH04365807A - 高熱炉の壁落ちに伴なう炉熱低下予測方法 - Google Patents
高熱炉の壁落ちに伴なう炉熱低下予測方法Info
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- JPH04365807A JPH04365807A JP27333391A JP27333391A JPH04365807A JP H04365807 A JPH04365807 A JP H04365807A JP 27333391 A JP27333391 A JP 27333391A JP 27333391 A JP27333391 A JP 27333391A JP H04365807 A JPH04365807 A JP H04365807A
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Landscapes
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高炉等の高熱炉におけ
る壁落ちに伴なう炉熱低下を予測する方法に関し、詳細
には高熱炉における耐火壁や付着物等の脱落に伴なう急
激な炉熱低下を事前に予測することによって、炉熱を安
定に維持して高熱炉の操業安定性を向上させようとする
ものである。尚本明細書では代表的な高熱炉として高炉
をとりあげて説明するが、本発明は高炉の場合に限らず
、その他各種の精錬炉（転炉，溶銑予備処理炉，ＶＯＤ
炉等）においても同様に利用することができる。また本
発明における壁落ちとは、上述から明らかな様に、耐火
壁の脱落は勿論のこと、炉内付着物の脱落をも含んだ意
味である。
る壁落ちに伴なう炉熱低下を予測する方法に関し、詳細
には高熱炉における耐火壁や付着物等の脱落に伴なう急
激な炉熱低下を事前に予測することによって、炉熱を安
定に維持して高熱炉の操業安定性を向上させようとする
ものである。尚本明細書では代表的な高熱炉として高炉
をとりあげて説明するが、本発明は高炉の場合に限らず
、その他各種の精錬炉（転炉，溶銑予備処理炉，ＶＯＤ
炉等）においても同様に利用することができる。また本
発明における壁落ちとは、上述から明らかな様に、耐火
壁の脱落は勿論のこと、炉内付着物の脱落をも含んだ意
味である。
【０００２】
【従来の技術】高炉は鉄鉱石等の酸化鉄原料とコークス
等の固体還元剤の高温冶金反応炉であり、厚い耐火物層
とこれを取り囲む鉄皮とから構成されている。そして高
炉内部は極めて高温であり、また鉄鉱石やコークスの落
下衝撃や摩擦を間断なく受けているので、耐火壁は各所
で浸食され、あるいは脱落する。また高炉では耐火壁に
付着物が付着成長し、この付着物は場合によっては脱落
する。
等の固体還元剤の高温冶金反応炉であり、厚い耐火物層
とこれを取り囲む鉄皮とから構成されている。そして高
炉内部は極めて高温であり、また鉄鉱石やコークスの落
下衝撃や摩擦を間断なく受けているので、耐火壁は各所
で浸食され、あるいは脱落する。また高炉では耐火壁に
付着物が付着成長し、この付着物は場合によっては脱落
する。
【０００３】耐火壁や付着物の脱落即ち壁落ちが生じる
と、壁落ちが発生した部分の炉壁温度はガス流の増加に
よって上昇するが、そのため炉壁部からの熱放散量が増
加し、炉内全体での熱バランスがくずれ、炉熱（溶銑温
度）が低下する。これに迅速に対応しないと操業の安定
性が図れなくなる。特に炉内付着物の脱落が生じた場合
には、炉内で急激な吸熱をともなう還元反応が生じ、炉
内の温度が大きく低下し、その影響は大きい。こうした
ことから、壁落ちに伴なって生じる炉熱低下を先見的に
予測して、それに応じた対応策を講じて安定した操業を
達成する必要がある。
と、壁落ちが発生した部分の炉壁温度はガス流の増加に
よって上昇するが、そのため炉壁部からの熱放散量が増
加し、炉内全体での熱バランスがくずれ、炉熱（溶銑温
度）が低下する。これに迅速に対応しないと操業の安定
性が図れなくなる。特に炉内付着物の脱落が生じた場合
には、炉内で急激な吸熱をともなう還元反応が生じ、炉
内の温度が大きく低下し、その影響は大きい。こうした
ことから、壁落ちに伴なって生じる炉熱低下を先見的に
予測して、それに応じた対応策を講じて安定した操業を
達成する必要がある。
【０００４】高炉の炉壁付着物脱落時の炉熱を制御する
方法として、例えば特開昭６２−２６３９０５号のもの
が提案されている。この技術の概要は、次の通りである
。
方法として、例えば特開昭６２−２６３９０５号のもの
が提案されている。この技術の概要は、次の通りである
。
【０００５】まず、主として炉体温度の変化量から、付
着物脱落の大きさを示す指数ＡＺを下記数式１から求め
る。尚ここで使用されるＴｉｊは図２に示す各レベル・
周方向の測定点での温度であり、この温度は図３に示さ
れる炉体温度計によって測定したものである。
着物脱落の大きさを示す指数ＡＺを下記数式１から求め
る。尚ここで使用されるＴｉｊは図２に示す各レベル・
周方向の測定点での温度であり、この温度は図３に示さ
れる炉体温度計によって測定したものである。
【０００６】
【数１】
【０００７】但し、ａｉ：各レベルの重み係数Ｔｉｊ：
現在のｉレベルにおける周方向ｊの測定点の炉壁温度（
℃） Ｔ’ｉｊ： 前時刻のｉレベルにおける周方向ｊの測定
点の炉壁温度（℃） ｍｉ：各レベルの測定点数 ｎ：高さ方向のレベルの数 ｂ：送風量の重み係数 ＢＶ：送風量（Ｎｍ３／ｍｉｎ） ｃ：コークス比の重み係数 ＣＲ：コークス比
現在のｉレベルにおける周方向ｊの測定点の炉壁温度（
℃） Ｔ’ｉｊ： 前時刻のｉレベルにおける周方向ｊの測定
点の炉壁温度（℃） ｍｉ：各レベルの測定点数 ｎ：高さ方向のレベルの数 ｂ：送風量の重み係数 ＢＶ：送風量（Ｎｍ３／ｍｉｎ） ｃ：コークス比の重み係数 ＣＲ：コークス比
【０００８】次に、上記ＡＺに複数のしきい値（Ｂ１
，Ｂ２ ，Ｄ１ ，Ｄ２ ，Ｄ３ ）を設定し、ＡＺと
しきい値を比較することによってブランク装入（鉱石を
装入せずコークスのみの装入）や、減荷装入（鉱石装入
は行なうが装入量を減らす）等の操業アクションを行な
う（図４参照）。尚各しきい値の基準、および図４にお
ける各アクション領域Ｉ〜ＶＩＩ の意味は下記の通り
である。 Ｂ１：ＡＺに対するブランク装入アクションの下限管理
値Ｂ２：ＡＺに対するブランク装入アクションの上限管
理値Ｄ１：ＡＺに対するブランク減荷アクションの下限
管理値Ｄ２：ＡＺに対するブランク減荷アクションの中
間管理値Ｄ３：ＡＺに対するブランク減荷アクションの
上限管理値領域Ｉ：アクション不要 領域ＩＩ：ブランク装入１回実施 領域ＩＩＩ：ブランク装入２回実施 領域ＩＶ：アクション不要 領域Ｖ：コークス比を２０ｋｇ／ｔ上げ、２時間後に１
０ｋｇ／ｔ下げる。 領域ＶＩ：コークス比を５０ｋｇ／ｔ上げ、４時間後に
２５ｋｇ／ｔ下げる。 領域ＶＩＩ：コークス比を８０ｋｇ／ｔ上げ、その荷が
羽口レベルに降下した時点の状況を見て熱レベルの低下
がなければ４０ｋｇ／ｔ下げる。
，Ｂ２ ，Ｄ１ ，Ｄ２ ，Ｄ３ ）を設定し、ＡＺと
しきい値を比較することによってブランク装入（鉱石を
装入せずコークスのみの装入）や、減荷装入（鉱石装入
は行なうが装入量を減らす）等の操業アクションを行な
う（図４参照）。尚各しきい値の基準、および図４にお
ける各アクション領域Ｉ〜ＶＩＩ の意味は下記の通り
である。 Ｂ１：ＡＺに対するブランク装入アクションの下限管理
値Ｂ２：ＡＺに対するブランク装入アクションの上限管
理値Ｄ１：ＡＺに対するブランク減荷アクションの下限
管理値Ｄ２：ＡＺに対するブランク減荷アクションの中
間管理値Ｄ３：ＡＺに対するブランク減荷アクションの
上限管理値領域Ｉ：アクション不要 領域ＩＩ：ブランク装入１回実施 領域ＩＩＩ：ブランク装入２回実施 領域ＩＶ：アクション不要 領域Ｖ：コークス比を２０ｋｇ／ｔ上げ、２時間後に１
０ｋｇ／ｔ下げる。 領域ＶＩ：コークス比を５０ｋｇ／ｔ上げ、４時間後に
２５ｋｇ／ｔ下げる。 領域ＶＩＩ：コークス比を８０ｋｇ／ｔ上げ、その荷が
羽口レベルに降下した時点の状況を見て熱レベルの低下
がなければ４０ｋｇ／ｔ下げる。
【０００９】またカーボンソリューション反応に基づく
炉頂ガス成分（ＣＯ＋ＣＯ２ ）の変化量ΔＣＳを数式
より求め、求めたΔＣＳの積算値がある上限値を超えた
ときに、カーボンソリューション増分に見合った設定コ
ークス比の変更を実施するものである。 ΔＣＳ（％）＝（ＣＯ＋ＣＯ２ ）−（ＣＯ’＋ＣＯ’
２）但し、ＣＯ：現在の炉頂ガス中のＣＯ濃度ＣＯ２：
現在の炉頂ガス中のＣＯ２ 濃度ＣＯ’：５分前の炉頂
ガス中のＣＯ濃度ＣＯ’２：５分前の炉頂ガス中のＣＯ
２ 濃度
炉頂ガス成分（ＣＯ＋ＣＯ２ ）の変化量ΔＣＳを数式
より求め、求めたΔＣＳの積算値がある上限値を超えた
ときに、カーボンソリューション増分に見合った設定コ
ークス比の変更を実施するものである。 ΔＣＳ（％）＝（ＣＯ＋ＣＯ２ ）−（ＣＯ’＋ＣＯ’
２）但し、ＣＯ：現在の炉頂ガス中のＣＯ濃度ＣＯ２：
現在の炉頂ガス中のＣＯ２ 濃度ＣＯ’：５分前の炉頂
ガス中のＣＯ濃度ＣＯ’２：５分前の炉頂ガス中のＣＯ
２ 濃度
【００１０】
【発明が解決しとようとする課題】しかしながら上記の
技術では、次に示す様な様々な問題があった。 （ａ） 上記技術では各測定点の温度の時間差分値の総
和を用いて付着物脱落指数ＡＺを求めているが、周方向
および各レベルにおいて付着物脱落による温度変化に時
間差が生じるのは当然であり、従って脱落が発生しても
時間差分値の和が小さな値しか示さないことがあり、脱
落を見逃す恐れがある。 （ｂ） 炉体温度計を使用しているので、付着物脱落に
伴なう温度変化に対する応答に時間的なずれが生じ、先
見性が悪く、アクションが遅くなる傾向がある。 （ｃ） 測定点の劣化に伴なう異常データの発生、若し
くはデータの欠損が生じ、誤ったアクションを伴なう場
合がある。
技術では、次に示す様な様々な問題があった。 （ａ） 上記技術では各測定点の温度の時間差分値の総
和を用いて付着物脱落指数ＡＺを求めているが、周方向
および各レベルにおいて付着物脱落による温度変化に時
間差が生じるのは当然であり、従って脱落が発生しても
時間差分値の和が小さな値しか示さないことがあり、脱
落を見逃す恐れがある。 （ｂ） 炉体温度計を使用しているので、付着物脱落に
伴なう温度変化に対する応答に時間的なずれが生じ、先
見性が悪く、アクションが遅くなる傾向がある。 （ｃ） 測定点の劣化に伴なう異常データの発生、若し
くはデータの欠損が生じ、誤ったアクションを伴なう場
合がある。
【００１１】本発明はこうした従来技術の問題点を解消
する為になされたものであって、その目的は、高熱炉の
壁落ちに伴なう炉熱低下を迅速且つ正確に予測すること
のできる方法を提供することにある。
する為になされたものであって、その目的は、高熱炉の
壁落ちに伴なう炉熱低下を迅速且つ正確に予測すること
のできる方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明とは、長手方向に複数の測定点を設けた温度検知セ
ンサーを、その最先端が炉壁稼動面近傍または炉内とな
る様に、高熱炉の耐火壁の高さ方向および周方向の夫々
に埋設し、下記（Ｉ）〜（Ｖ）の工程を含んで操業を行
なう点に要旨を有する高熱炉の壁落ち状況把握方法であ
る。
発明とは、長手方向に複数の測定点を設けた温度検知セ
ンサーを、その最先端が炉壁稼動面近傍または炉内とな
る様に、高熱炉の耐火壁の高さ方向および周方向の夫々
に埋設し、下記（Ｉ）〜（Ｖ）の工程を含んで操業を行
なう点に要旨を有する高熱炉の壁落ち状況把握方法であ
る。
【００１３】（Ｉ）各検知センサーで、炉内を含む耐火
壁厚さ方向の温度分布を継続的に測定する。 （ＩＩ）各検知センサーの最稼動面側の健全測定点を決
定する。 （ＩＩＩ）（ＩＩ）で決定された健全測定点の測定温度
データを用いて、各検知センサーの一定時間毎（ｘ・ｈ
ｒ：ｘは正の数）の温度標準偏差σｘ を計算する。 （ＩＶ）前記標準偏差σｘ と、別途設定したしきい値
σｓとを比較し、その結果に基づき、各々の検知センサ
ーのフラグｆを設定し、このフラグを一定時間保持する
。 （Ｖ）フラグｆに各センサーの重み係数ｇを剰じた値を
累積計算して評価点とし、この評価点によって炉熱低下
の有無および程度を予測する。
壁厚さ方向の温度分布を継続的に測定する。 （ＩＩ）各検知センサーの最稼動面側の健全測定点を決
定する。 （ＩＩＩ）（ＩＩ）で決定された健全測定点の測定温度
データを用いて、各検知センサーの一定時間毎（ｘ・ｈ
ｒ：ｘは正の数）の温度標準偏差σｘ を計算する。 （ＩＶ）前記標準偏差σｘ と、別途設定したしきい値
σｓとを比較し、その結果に基づき、各々の検知センサ
ーのフラグｆを設定し、このフラグを一定時間保持する
。 （Ｖ）フラグｆに各センサーの重み係数ｇを剰じた値を
累積計算して評価点とし、この評価点によって炉熱低下
の有無および程度を予測する。
【００１４】また上記方法において、しきい値σｓ を
、上記（ＩＩＩ）工程における一定時間（ｘ・ｈｒ）よ
りも長い時間（ｙ・ｈｒ）による標準偏差σｙ の平均
値σｚ に基づき、次式によって時々刻々と変化させつ
つ設定する構成を付加することも有効であり、この様に
してしきい値を設定することによって、炉況変化に対す
る応答性が向上し、より高い信頼性が得られる。 σｓ ＝ｈ・σｚ 但し、ｈ：係数
、上記（ＩＩＩ）工程における一定時間（ｘ・ｈｒ）よ
りも長い時間（ｙ・ｈｒ）による標準偏差σｙ の平均
値σｚ に基づき、次式によって時々刻々と変化させつ
つ設定する構成を付加することも有効であり、この様に
してしきい値を設定することによって、炉況変化に対す
る応答性が向上し、より高い信頼性が得られる。 σｓ ＝ｈ・σｚ 但し、ｈ：係数
【００１５】
【作用】本発明においては、長手方向に複数の測温部を
有する温度検知センサー（以下多点型検知センサーと呼
ぶ）を、高熱炉耐火壁の高さ方向および周方向の夫々に
複数埋設し、該センサーの情報を上述した（Ｉ）〜（Ｖ
）の工程によって解析することによってその目的を達成
するものである。尚上記の様な多点型検知センサーとし
ては、例えば本出願人が先に提案し、既に出願公告され
た実公昭５９−１６８１６号や実公平２−４４１８６号
等の検知センサーを用いることができ、これらの検知セ
ンサーは高い耐久性および信頼性が得られる。
有する温度検知センサー（以下多点型検知センサーと呼
ぶ）を、高熱炉耐火壁の高さ方向および周方向の夫々に
複数埋設し、該センサーの情報を上述した（Ｉ）〜（Ｖ
）の工程によって解析することによってその目的を達成
するものである。尚上記の様な多点型検知センサーとし
ては、例えば本出願人が先に提案し、既に出願公告され
た実公昭５９−１６８１６号や実公平２−４４１８６号
等の検知センサーを用いることができ、これらの検知セ
ンサーは高い耐久性および信頼性が得られる。
【００１６】本発明では、温度の標準偏差を計算し、こ
の標準偏差と別途設定したしきい値を比較することによ
り各センサー部における壁落ちの有無を判定し、それ以
後の一定時間壁落ち発生のフラグを保持し、このフラグ
の累積により評価点を求めるものであるので、各センサ
ー部において壁落ち発生の時間差が生じても評価点にそ
のまま反映し、壁落ちの発生を見逃すこともない。即ち
、上述した従来の技術の様に時間差分値の総和を用いれ
ば、ある部分で大きな壁落ちを示す情報が得られても他
の部分で負の値を示せば、相殺されることになって、上
記壁落ちを見逃すことになる。これに対し本発明の構成
では、検知センサー毎に壁落ちを迅速且つ正確に把握す
ることができ、従来技術で述べた不都合は生じない。
の標準偏差と別途設定したしきい値を比較することによ
り各センサー部における壁落ちの有無を判定し、それ以
後の一定時間壁落ち発生のフラグを保持し、このフラグ
の累積により評価点を求めるものであるので、各センサ
ー部において壁落ち発生の時間差が生じても評価点にそ
のまま反映し、壁落ちの発生を見逃すこともない。即ち
、上述した従来の技術の様に時間差分値の総和を用いれ
ば、ある部分で大きな壁落ちを示す情報が得られても他
の部分で負の値を示せば、相殺されることになって、上
記壁落ちを見逃すことになる。これに対し本発明の構成
では、検知センサー毎に壁落ちを迅速且つ正確に把握す
ることができ、従来技術で述べた不都合は生じない。
【００１７】ところで高炉等の炉壁温度の測定は、炉壁
稼動面から数百ｍｍ離れたところ（例えば炉体）に熱電
対等を設定して行なうのが普通である。耐火壁稼動面で
発生する壁落ちを、上記の様な温度測定方式で得られた
温度情報によって行なうと、耐火壁の熱伝導による時間
遅れ（１００ｍｍで１時間程度）の発生や温度の変動量
が小さくなること、等に原因して検知の遅れや見逃しが
生じる。本発明で用いる検知センサーは、長手方向（即
ち耐火の厚さ方向）に複数の測定点を有し、その最先端
は炉壁稼動面近傍または炉内に位置している。検知セン
サーの埋設当初は、先端部分の測定点における温度変化
によって壁落ちを検出する。またセンサーを埋設した部
分の耐火壁が侵食を受けると、検知センサー自体も同時
に侵食を受け消耗していくが、本発明では検知センサー
の最稼動面側の健全な測定点を決定し、この温度情報に
よって前記標準偏差を計算するので、常に稼動面付近の
正確な温度情報が得られる。
稼動面から数百ｍｍ離れたところ（例えば炉体）に熱電
対等を設定して行なうのが普通である。耐火壁稼動面で
発生する壁落ちを、上記の様な温度測定方式で得られた
温度情報によって行なうと、耐火壁の熱伝導による時間
遅れ（１００ｍｍで１時間程度）の発生や温度の変動量
が小さくなること、等に原因して検知の遅れや見逃しが
生じる。本発明で用いる検知センサーは、長手方向（即
ち耐火の厚さ方向）に複数の測定点を有し、その最先端
は炉壁稼動面近傍または炉内に位置している。検知セン
サーの埋設当初は、先端部分の測定点における温度変化
によって壁落ちを検出する。またセンサーを埋設した部
分の耐火壁が侵食を受けると、検知センサー自体も同時
に侵食を受け消耗していくが、本発明では検知センサー
の最稼動面側の健全な測定点を決定し、この温度情報に
よって前記標準偏差を計算するので、常に稼動面付近の
正確な温度情報が得られる。
【００１８】本発明において健全な測定点を決定する為
の方法としては、例えば検知センサーの断線等を検知セ
ンサーの電気抵抗を測定して監視し、その結果に基づい
て行なう。熱電対等の断線検知は通常行なわれているが
、完全な断線が生じたとき、即ち電気抵抗が数ＭΩを超
えるときにのみ検知しているのがほとんどである。高炉
等では、炉内の装入物（コークス，鉄鉱石）や金属蒸気
等が熱電対の断線部に付着し、断線発生しているにもか
かわらず電気抵抗が数ＫΩにしか上昇しない場合が多い
。従って、通常行なわれている断線検知を適用したので
は、検知センサーの十分な健全性を確保することはでき
ない。
の方法としては、例えば検知センサーの断線等を検知セ
ンサーの電気抵抗を測定して監視し、その結果に基づい
て行なう。熱電対等の断線検知は通常行なわれているが
、完全な断線が生じたとき、即ち電気抵抗が数ＭΩを超
えるときにのみ検知しているのがほとんどである。高炉
等では、炉内の装入物（コークス，鉄鉱石）や金属蒸気
等が熱電対の断線部に付着し、断線発生しているにもか
かわらず電気抵抗が数ＫΩにしか上昇しない場合が多い
。従って、通常行なわれている断線検知を適用したので
は、検知センサーの十分な健全性を確保することはでき
ない。
【００１９】そこで本発明では、健全測定点の決定基準
としては、例えば測定点の電気抵抗が１０００Ωよりも
少なく、且つ熱起電力が最大の値を示すところが選ばれ
る。尚検知センサーの健全性をより容易に知る手段とし
て、熱電対に一定電流若しくは一定電圧を印加して電気
抵抗を測定することが挙げられる。この様な手段を採用
すれば、上述した様な場合であっても、健全な測定点の
決定がより容易に行なえる。
としては、例えば測定点の電気抵抗が１０００Ωよりも
少なく、且つ熱起電力が最大の値を示すところが選ばれ
る。尚検知センサーの健全性をより容易に知る手段とし
て、熱電対に一定電流若しくは一定電圧を印加して電気
抵抗を測定することが挙げられる。この様な手段を採用
すれば、上述した様な場合であっても、健全な測定点の
決定がより容易に行なえる。
【００２０】次に、しきい値の設定基準について説明す
る。操業当初は、炉内の状況や温度レベルを考慮し、各
位置の検知センサーにしきい値を設定するが、しきい値
をそのままにして操業することは困難である。図５（ａ
），（ｂ） に示す様に、炉内稼動面と測定点との位置
関係は、耐火物の侵食等によって変化する。稼動面に近
い位置で測定している場合は、測定値の変動が大きく、
稼動面から離れた位置で測定している場合は測定の値の
変動が小さくなる。従って、常に同一のしきい値によっ
て壁落ちの発生を検知することはできない。また炉の操
業条件の変化に伴ない、炉壁各部の温度レベルも変化す
る。このことは同一規模の壁落ちが発生しても、温度レ
ベルの違いによって温度変動量が異なることを意味し、
こうしたことからしても同一のしきい値によって壁落ち
を正確に検知することは困難である。
る。操業当初は、炉内の状況や温度レベルを考慮し、各
位置の検知センサーにしきい値を設定するが、しきい値
をそのままにして操業することは困難である。図５（ａ
），（ｂ） に示す様に、炉内稼動面と測定点との位置
関係は、耐火物の侵食等によって変化する。稼動面に近
い位置で測定している場合は、測定値の変動が大きく、
稼動面から離れた位置で測定している場合は測定の値の
変動が小さくなる。従って、常に同一のしきい値によっ
て壁落ちの発生を検知することはできない。また炉の操
業条件の変化に伴ない、炉壁各部の温度レベルも変化す
る。このことは同一規模の壁落ちが発生しても、温度レ
ベルの違いによって温度変動量が異なることを意味し、
こうしたことからしても同一のしきい値によって壁落ち
を正確に検知することは困難である。
【００２１】そこで本発明では、上記の標準偏差σｘ
を計算した一定期間における温度変化によって温度標準
偏差σｙ を求め、この標準偏差σｙ の平均値σｚ
に基づき操業当初に設定したしきい値σｓ を修正しつ
つ時々刻々と変化させるのが好ましい。このことによっ
て、しきい値σｓ を常に適正な値に設定することがで
き、十分な信頼性が得られる。
を計算した一定期間における温度変化によって温度標準
偏差σｙ を求め、この標準偏差σｙ の平均値σｚ
に基づき操業当初に設定したしきい値σｓ を修正しつ
つ時々刻々と変化させるのが好ましい。このことによっ
て、しきい値σｓ を常に適正な値に設定することがで
き、十分な信頼性が得られる。
【００２２】そして本発明では、標準偏差σｘ （また
はσｙ ）としきい値σｓ を比較し、標準偏差σｘ
（またはσｙ ）がしきい値σｓ より大きくなる時点
を把握してフラグｆを設定し、このフラグｆに重み係数
ｇを剰じた値を累積計算して評価点（Σｆ・ｇ）とし、
この評価点によって炉熱低下の有無および程度を予測す
るものである。尚予熱低下の発生を作業者に知らせるに
は、上記評価点と評価点しきい値Ｅｖｓとを比較し、評
価点が評価点しきい値Ｅｖｓを超えるときに何らかの表
示装置を出力すればよい。ここで用いる表示装置につい
ては特に限定するものではなく、例えば表示灯や警報器
等の一般的なものが挙げられるが、その他ＬＥＤやメー
タ表示、陰極線管表示等を採用することもできる。また
上記評価点しきい値Ｅｖｓは、上記しきい値σｓ と同
様にして自己学習設定すれば、炉況変化等に対する追従
性が良くなるので好ましい。但し、上記評価点しきい値
Ｅｖｓやしきい値σｓ 等を自己学習設定する為には、
データーを保存する為の大容量の計算器（例えばプロセ
スコンピューター等）が必要になるのは言うまでもない
。
はσｙ ）としきい値σｓ を比較し、標準偏差σｘ
（またはσｙ ）がしきい値σｓ より大きくなる時点
を把握してフラグｆを設定し、このフラグｆに重み係数
ｇを剰じた値を累積計算して評価点（Σｆ・ｇ）とし、
この評価点によって炉熱低下の有無および程度を予測す
るものである。尚予熱低下の発生を作業者に知らせるに
は、上記評価点と評価点しきい値Ｅｖｓとを比較し、評
価点が評価点しきい値Ｅｖｓを超えるときに何らかの表
示装置を出力すればよい。ここで用いる表示装置につい
ては特に限定するものではなく、例えば表示灯や警報器
等の一般的なものが挙げられるが、その他ＬＥＤやメー
タ表示、陰極線管表示等を採用することもできる。また
上記評価点しきい値Ｅｖｓは、上記しきい値σｓ と同
様にして自己学習設定すれば、炉況変化等に対する追従
性が良くなるので好ましい。但し、上記評価点しきい値
Ｅｖｓやしきい値σｓ 等を自己学習設定する為には、
データーを保存する為の大容量の計算器（例えばプロセ
スコンピューター等）が必要になるのは言うまでもない
。
【００２３】尚本発明において評価点（Σｆ・ｇ）を採
用したのは、壁落ちが発生した範囲を定量的に把握する
ことを意図したものであるが、この評価点Σｆ・ｇに基
づき次の様にしてアクション量が決定する。即ち過去の
データーに基づき、評価点しきい値Ｅｖｓよりも高いし
きい値の基準点α１ ，α２ ，α３ （Ｅｖｓ＜α１
＜α２ ＜α３ ）を設定し、下記（１）〜（４）そ
れに応じてアクションを行なう。 （１）Σｆ・ｇ≦Ｅｖｓ：アクションなし（２）Ｅｖｓ
＜Σｆ・ｇ≦α１ ：炉熱低下小（３）α１ ＜Σｆ・
ｇ≦α２ ：炉熱低下中（４）Σｆ・ｇ＞α２
：炉熱低下大
用したのは、壁落ちが発生した範囲を定量的に把握する
ことを意図したものであるが、この評価点Σｆ・ｇに基
づき次の様にしてアクション量が決定する。即ち過去の
データーに基づき、評価点しきい値Ｅｖｓよりも高いし
きい値の基準点α１ ，α２ ，α３ （Ｅｖｓ＜α１
＜α２ ＜α３ ）を設定し、下記（１）〜（４）そ
れに応じてアクションを行なう。 （１）Σｆ・ｇ≦Ｅｖｓ：アクションなし（２）Ｅｖｓ
＜Σｆ・ｇ≦α１ ：炉熱低下小（３）α１ ＜Σｆ・
ｇ≦α２ ：炉熱低下中（４）Σｆ・ｇ＞α２
：炉熱低下大
【００２４】以下本発明を実施例に
よってより具体的に説明するが、下記実施例は本発明を
限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に徴して
設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含ま
れるものである。
よってより具体的に説明するが、下記実施例は本発明を
限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に徴して
設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含ま
れるものである。
【００２５】
【実施例】図１は本発明のシステム構成例を示す概略説
明図であり、図６は操業手順を示すフローチャートであ
る。図１に示す様に複数の多点型検知センサー１が高炉
２の周方向および高さ方向（レベル）に夫々複数埋設さ
れる。尚図中３はスキャナー，４は予熱低下予測用計算
機，５は陰極線管（ＣＲＴ），６は警報器の夫々を示す
。
明図であり、図６は操業手順を示すフローチャートであ
る。図１に示す様に複数の多点型検知センサー１が高炉
２の周方向および高さ方向（レベル）に夫々複数埋設さ
れる。尚図中３はスキャナー，４は予熱低下予測用計算
機，５は陰極線管（ＣＲＴ），６は警報器の夫々を示す
。
【００２６】高炉の周方向・高さ方向に夫々埋設された
検知センサー１によって、各位置の温度および電気抵抗
値が測定され、これらの情報が一定周期（例えば１〜６
分毎）でスキャナーによって採取される。そして採取さ
れた情報は、予熱低下予測用計算機４に入力される。
検知センサー１によって、各位置の温度および電気抵抗
値が測定され、これらの情報が一定周期（例えば１〜６
分毎）でスキャナーによって採取される。そして採取さ
れた情報は、予熱低下予測用計算機４に入力される。
【００２７】予熱低下予測用計算機４では入力された情
報に基づき、下記の動作を行なう。まず検知センサーの
最稼動面側の健全測定点を決定する。健全測定点は、例
えば電気抵抗値と熱起電力に基づき次の様に決定する。 ６点式検知センサーを用いて表１に示したデータが得ら
れたとして、電気抵抗が１０００Ω未満で且つ熱起電が
最大の健全測定点としてＴ３ が選ばれる。
報に基づき、下記の動作を行なう。まず検知センサーの
最稼動面側の健全測定点を決定する。健全測定点は、例
えば電気抵抗値と熱起電力に基づき次の様に決定する。 ６点式検知センサーを用いて表１に示したデータが得ら
れたとして、電気抵抗が１０００Ω未満で且つ熱起電が
最大の健全測定点としてＴ３ が選ばれる。
【００２８】
【表１】
【００２９】次に、測定点Ｔ３ における測定温度ｔ３
の過去一定時間（ｘ・ｈｒ）での温度標準偏差σｘ
を下記数式２によって計算する。
の過去一定時間（ｘ・ｈｒ）での温度標準偏差σｘ
を下記数式２によって計算する。
【００３０】
【数２】
【００３１】そしてしきい値σｓ を設定し、このしき
い値σｓと上記標準偏差σｘ を比較し、標準偏差σｘ
がしきい値σｓ より大きいと、壁落ちが発生したと
判断してフラグｆ＝１を設定すると共に、それ以後数時
間フラグｆを保持する。次に各センサーの設置部位に対
応する重み係数ｇと、上記フラグｆにより評価点を計算
する。尚重み係数ｇは、センサー設置部位の壁落ちによ
る炉熱低下発生の影響度が異なるので、それを補正する
ために用いるものである。また評価点は下記数式により
求める。 Σｆ・ｇ（ｇ＝０〜１）
い値σｓと上記標準偏差σｘ を比較し、標準偏差σｘ
がしきい値σｓ より大きいと、壁落ちが発生したと
判断してフラグｆ＝１を設定すると共に、それ以後数時
間フラグｆを保持する。次に各センサーの設置部位に対
応する重み係数ｇと、上記フラグｆにより評価点を計算
する。尚重み係数ｇは、センサー設置部位の壁落ちによ
る炉熱低下発生の影響度が異なるので、それを補正する
ために用いるものである。また評価点は下記数式により
求める。 Σｆ・ｇ（ｇ＝０〜１）
【００３２】計算された評価点と評価点しきい値Ｅｖｓ
とを比較し、評価点が評価点しきい値より大きいと判断
されると、その情報が壁落ち炉熱低下予測用計算機４か
ら警報器やＣＲＴ等の表示装置に入力され、夫々の表示
装置に応じた出力を行なう。そして表示装置によって作
業者に炉熱低下の予測が知らされると、作業者は炉熱の
低下を防止する為のアクションを行なう。評価点と溶銑
温度（炉熱）の推移の一例を図７に示す。
とを比較し、評価点が評価点しきい値より大きいと判断
されると、その情報が壁落ち炉熱低下予測用計算機４か
ら警報器やＣＲＴ等の表示装置に入力され、夫々の表示
装置に応じた出力を行なう。そして表示装置によって作
業者に炉熱低下の予測が知らされると、作業者は炉熱の
低下を防止する為のアクションを行なう。評価点と溶銑
温度（炉熱）の推移の一例を図７に示す。
【００３３】図８は本発明のシステム構成の他の例を示
す概略説明図であり、図９はこの構成における操業手順
を示すフローチャートである。図８に示した構成は基本
的には図１に示した構成と類似し、対応する部分には同
一の参照符号を付してあるが、この構成では測温用リモ
ートスキャナー３ａ、異常診断用リモートスキャナー３
ｂおよびしきい値σｓ を自己学習的に設定する為のプ
ロセスコンピュータ７が設けられている。そしてリモー
トスキャナー３ａで各位置の温度および電気抵抗値が測
定されると共に、リモートスキャナー３ｂで異常診断が
行なわれ（即ち健全測定点が測定され）、これらの情報
がプロセスコンピューター７に入力される。プロセスコ
ンピューターでは、健全測定点の温度標準偏差σｘ を
前記数式２によって計算すると共に、しきい値σｘ を
自己学習的に設定する。このしきい値σｘ は、過去の
一定期間（通常１〜３０日）の一定時間（通常１〜６時
間）における標準偏差σｙ の平均σｚ に係数ｈ（通
常１〜１０）を剰じて設定する（σｓ ＝σｚ ×ｈ）
。これらの情報は炉熱低下予測用計算機４ａに入力され
、そこでしきい値σｓ と上記標準偏差σｘ を比較さ
れ、標準偏差σｘ がしきい値σｓ より大きいと、壁
落ちが発生したと判断してフラグｆ＝１と保持すると共
に、それ以後数時間フラグｆを保持し、以下前述した動
作行なう。この様にしてしきい値σｓ を標準偏差σｙ
の平均σｚ によって修正しつつ変化させることによ
って炉況変化に十分追従できることになる。
す概略説明図であり、図９はこの構成における操業手順
を示すフローチャートである。図８に示した構成は基本
的には図１に示した構成と類似し、対応する部分には同
一の参照符号を付してあるが、この構成では測温用リモ
ートスキャナー３ａ、異常診断用リモートスキャナー３
ｂおよびしきい値σｓ を自己学習的に設定する為のプ
ロセスコンピュータ７が設けられている。そしてリモー
トスキャナー３ａで各位置の温度および電気抵抗値が測
定されると共に、リモートスキャナー３ｂで異常診断が
行なわれ（即ち健全測定点が測定され）、これらの情報
がプロセスコンピューター７に入力される。プロセスコ
ンピューターでは、健全測定点の温度標準偏差σｘ を
前記数式２によって計算すると共に、しきい値σｘ を
自己学習的に設定する。このしきい値σｘ は、過去の
一定期間（通常１〜３０日）の一定時間（通常１〜６時
間）における標準偏差σｙ の平均σｚ に係数ｈ（通
常１〜１０）を剰じて設定する（σｓ ＝σｚ ×ｈ）
。これらの情報は炉熱低下予測用計算機４ａに入力され
、そこでしきい値σｓ と上記標準偏差σｘ を比較さ
れ、標準偏差σｘ がしきい値σｓ より大きいと、壁
落ちが発生したと判断してフラグｆ＝１と保持すると共
に、それ以後数時間フラグｆを保持し、以下前述した動
作行なう。この様にしてしきい値σｓ を標準偏差σｙ
の平均σｚ によって修正しつつ変化させることによ
って炉況変化に十分追従できることになる。
【００３４】
【発明の効果】本発明は上述の如く構成されており、高
熱炉の壁落ちに伴なう炉熱低下を迅速且つ正確に予測す
ることができる様になった。
熱炉の壁落ちに伴なう炉熱低下を迅速且つ正確に予測す
ることができる様になった。
【図１】本発明のシステム構成例を示す概略説明図であ
る。
る。
【図２】従来技術における温度位置を示す模式図である
。
。
【図３】従来技術のシステム構成を示す概略説明図であ
る。
る。
【図４】従来技術における各アクション領域を示す説明
図である。
図である。
【図５】炉内稼動面と測定点の位置関係を示す概略説明
図である。
図である。
【図６】本発明の操作手順例を示すフローチャートであ
る。
る。
【図７】評価点と溶銑温度の推移の一例を示すグラフで
ある。
ある。
【図８】本発明のシステム構成の他の例を示す概略説明
図である。
図である。
【図９】本発明の操作手順の他の例を示すフローチャー
トである。
トである。
１ 多点型検知センサー
２ 高炉
３ スキャナー
３，３ａ リモートスキャナー
４，４ａ 炉熱低下予測計算機
５ 陰極線管
６ 警報器
７ プロセスコンピューター
Claims (2)
- 【請求項１】 高熱炉の壁落ちに伴なう炉熱低下を予
測するに当たり、長手方向に複数の測定点を設けた温度
検知センサーを、その最先端が炉壁稼動面近傍または炉
内となる様に、高熱炉の耐火壁内の高さ方向および周方
向の夫々に複数埋設し、下記（Ｉ）〜（Ｖ）の工程を含
んで操業を行なうことを特徴とする高熱炉の壁落ちに伴
なう炉熱低下予測方法。 （Ｉ）各検知センサーで、耐火壁厚さ方向の温度分布を
継続的に測定する。 （ＩＩ）各検知センサーの最稼動面側の健全測定点を決
定する。 （ＩＩＩ）（ＩＩ）で決定された健全測定点の測定温度
データを用いて、各検知センサーの一定時間毎（ｘ・ｈ
ｒ：ｘは正の数）の温度の標準偏差σｘ を計算する。 （ＩＶ）前記標準偏差σｘ と、別途設定したしきい値
σｓとを比較し、その結果に基づき各々の検知センサー
のフラグｆを設定し、このフラグを一定時間保持する。 （Ｖ）フラグｆに各センサーの重み係数ｇを剰じた値を
累積計算して評価点とし、この評価点によって炉熱低下
の有無および程度を予測する。 - 【請求項２】 請求項１において、しきい値σｓ を
、上記（ＩＩＩ） の工程における一定時間（ｘ・ｈｒ
）よりも長い時間（ｙ：ｈｒ：ｙは正の数）による標準
偏差σｙ の平均値σｚ に基づき、次式によって時々
刻々と変化させつつ設定する炉熱低下予測方法。 σｓ ＝ｈ・σｚ 但し、ｈ：係数
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27333391A JPH04365807A (ja) | 1991-03-13 | 1991-09-24 | 高熱炉の壁落ちに伴なう炉熱低下予測方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7456891 | 1991-03-13 | ||
| JP3-74568 | 1991-03-13 | ||
| JP27333391A JPH04365807A (ja) | 1991-03-13 | 1991-09-24 | 高熱炉の壁落ちに伴なう炉熱低下予測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04365807A true JPH04365807A (ja) | 1992-12-17 |
Family
ID=26415725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27333391A Withdrawn JPH04365807A (ja) | 1991-03-13 | 1991-09-24 | 高熱炉の壁落ちに伴なう炉熱低下予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04365807A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980043361A (ko) * | 1996-12-03 | 1998-09-05 | 김종진 | 고로 노저의 용융물 높이 측정에 의한 출선 제어방법 |
| JP2007078475A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Kobe Steel Ltd | 高炉内溶銑温度の測定方法 |
| JP2012181164A (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-20 | Kobe Steel Ltd | 耐火物残厚評価方法 |
| JP2012219352A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Nippon Steel Corp | 炉壁付着物の評価方法及び高炉の操業方法 |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP27333391A patent/JPH04365807A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980043361A (ko) * | 1996-12-03 | 1998-09-05 | 김종진 | 고로 노저의 용융물 높이 측정에 의한 출선 제어방법 |
| JP2007078475A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Kobe Steel Ltd | 高炉内溶銑温度の測定方法 |
| JP4664784B2 (ja) * | 2005-09-13 | 2011-04-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 高炉内溶銑温度の推定方法 |
| JP2012181164A (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-20 | Kobe Steel Ltd | 耐火物残厚評価方法 |
| JP2012219352A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Nippon Steel Corp | 炉壁付着物の評価方法及び高炉の操業方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |