JPH06174737A - 高炉炉内ガス流速測定方法 - Google Patents
高炉炉内ガス流速測定方法Info
- Publication number
- JPH06174737A JPH06174737A JP32200092A JP32200092A JPH06174737A JP H06174737 A JPH06174737 A JP H06174737A JP 32200092 A JP32200092 A JP 32200092A JP 32200092 A JP32200092 A JP 32200092A JP H06174737 A JPH06174737 A JP H06174737A
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- Japan
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- blast furnace
- sonde
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は高炉炉内ガス流速測定方法に関し、
特に、高炉炉内半径方向のガス流速分布をレーザドップ
ラー流速センサーを内蔵した移動式水平ゾンデで精度よ
く計測することを特徴とする。 【構成】 本発明による高炉炉内ガス流速測定方法は、
レーザドップラー流速センサー(21)を内蔵した移動式水
平ゾンデ(8)を高炉(4)に差し出して炉頂部(4a)の半径方
向の各地点で計測を行い、ガス流速分布を評価する構成
である。
特に、高炉炉内半径方向のガス流速分布をレーザドップ
ラー流速センサーを内蔵した移動式水平ゾンデで精度よ
く計測することを特徴とする。 【構成】 本発明による高炉炉内ガス流速測定方法は、
レーザドップラー流速センサー(21)を内蔵した移動式水
平ゾンデ(8)を高炉(4)に差し出して炉頂部(4a)の半径方
向の各地点で計測を行い、ガス流速分布を評価する構成
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高炉炉内ガス流速測定
方法に関し、特に、炉頂部の装入物上に設けられたレー
ザドップラー流速センサー内蔵型の移動式水平ゾンデに
より、高炉操業と密接な関係を有する炉頂部の半径方向
におけるガス流速分布を計測するための新規な改良に関
する。
方法に関し、特に、炉頂部の装入物上に設けられたレー
ザドップラー流速センサー内蔵型の移動式水平ゾンデに
より、高炉操業と密接な関係を有する炉頂部の半径方向
におけるガス流速分布を計測するための新規な改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、高炉において操業の安定化を図
る上で、高炉の炉頂部の中心から炉壁側にかけてほぼ全
域でのガス流速分布の状態を把握することが必要不可欠
である。この炉頂部の半径方向におけるガス流速分布の
状況を把握するための手段としては、例えば、高炉の炉
頂部の装入物上に水平ゾンデを差し出して炉頂ガス温度
分布の計測が行われている。
る上で、高炉の炉頂部の中心から炉壁側にかけてほぼ全
域でのガス流速分布の状態を把握することが必要不可欠
である。この炉頂部の半径方向におけるガス流速分布の
状況を把握するための手段としては、例えば、高炉の炉
頂部の装入物上に水平ゾンデを差し出して炉頂ガス温度
分布の計測が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の高炉炉内ガス流
速測定方法においては、前述したガス流の温度分布の測
定結果をもとに、間接的に流速分布のパターンを推定す
る程度のものであり、高精度なガス流速分布を得ること
は極めて困難であった。
速測定方法においては、前述したガス流の温度分布の測
定結果をもとに、間接的に流速分布のパターンを推定す
る程度のものであり、高精度なガス流速分布を得ること
は極めて困難であった。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、炉頂部の装入物上に設けら
れたレーザドップラー流速センサー内蔵型の移動式水平
ゾンデにより、高炉操業と密接な関係を有する炉頂部の
半径方向におけるガス流速分布を計測するようにした高
炉炉内ガス流速測定方法を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、炉頂部の装入物上に設けら
れたレーザドップラー流速センサー内蔵型の移動式水平
ゾンデにより、高炉操業と密接な関係を有する炉頂部の
半径方向におけるガス流速分布を計測するようにした高
炉炉内ガス流速測定方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による高炉炉内ガ
ス流速測定方法は、稼働時の高炉で炉頂ガス流速分布を
計測するようにした高炉炉内ガス流速測定方法におい
て、レーザドップラー流速センサーを内蔵した移動式水
平ゾンデを前記高炉に差し出して炉頂部の半径方向の各
地点で計測を行い、ガス流速分布を評価する方法であ
る。
ス流速測定方法は、稼働時の高炉で炉頂ガス流速分布を
計測するようにした高炉炉内ガス流速測定方法におい
て、レーザドップラー流速センサーを内蔵した移動式水
平ゾンデを前記高炉に差し出して炉頂部の半径方向の各
地点で計測を行い、ガス流速分布を評価する方法であ
る。
【０００６】
【作用】本発明による高炉炉内ガス流速測定方法におい
ては、レーザドップラー流速センサーを内蔵した移動式
水平ゾンデを高炉炉頂部の装入物上に差し出し、炉頂ガ
スに随伴して空間内を上昇するダストの飛行速度を炉頂
部半径方向の各地点で計測する。この移動式水平ゾンデ
には、場合に応じ、さらに付属設備としてセンサー保護
用の空冷・水冷設備とシャッター開閉装置、ならびにレ
ーザ光路確保のためのガスパージ系統を設ける。
ては、レーザドップラー流速センサーを内蔵した移動式
水平ゾンデを高炉炉頂部の装入物上に差し出し、炉頂ガ
スに随伴して空間内を上昇するダストの飛行速度を炉頂
部半径方向の各地点で計測する。この移動式水平ゾンデ
には、場合に応じ、さらに付属設備としてセンサー保護
用の空冷・水冷設備とシャッター開閉装置、ならびにレ
ーザ光路確保のためのガスパージ系統を設ける。
【０００７】
【実施例】以下、図面と共に本発明による高炉炉内ガス
流速測定方法の好適な実施例について詳細に説明する。
流速測定方法の好適な実施例について詳細に説明する。
【０００８】図１から図３は、この発明の一実施例に係
わる高炉炉内ガス流速計測装置の全体図を示す。図１か
ら図３において符号１で示されるものは、高炉４の炉頂
部４ａ内に位置する装入物であり、２はダスト、３は炉
頂ガス、５はベル式装入装置、６はムーバブルアーマ
ー、７はカバー、８はレーザドップラー流速センサー２
１を内蔵した移動式水平ゾンデ、８Ａはこの移動式水平
ゾンデ８を前後させるための保持台、９は光ケーブル、
１０はビームスプリッター、１１はレーザ発振器であ
る。
わる高炉炉内ガス流速計測装置の全体図を示す。図１か
ら図３において符号１で示されるものは、高炉４の炉頂
部４ａ内に位置する装入物であり、２はダスト、３は炉
頂ガス、５はベル式装入装置、６はムーバブルアーマ
ー、７はカバー、８はレーザドップラー流速センサー２
１を内蔵した移動式水平ゾンデ、８Ａはこの移動式水平
ゾンデ８を前後させるための保持台、９は光ケーブル、
１０はビームスプリッター、１１はレーザ発振器であ
る。
【０００９】１２は検出部８Ｂの光電変換器、１３は増
幅器であり、この増幅器１３からの信号１３ａは信号処
理部１７の信号処理器１４に入力され、この信号処理器
１４からの処理信号１４ａはマイクロコンピュータ１５
を経て画像表示器１６で表示されるように構成されてい
る。なお、前記移動式水平ゾンデ８は図２に示されるよ
うに９０度ごとに配設されている。
幅器であり、この増幅器１３からの信号１３ａは信号処
理部１７の信号処理器１４に入力され、この信号処理器
１４からの処理信号１４ａはマイクロコンピュータ１５
を経て画像表示器１６で表示されるように構成されてい
る。なお、前記移動式水平ゾンデ８は図２に示されるよ
うに９０度ごとに配設されている。
【００１０】また、この移動式水平ゾンデ８は、図３に
示すように、冷却用エア２２及び冷却水ジャケット２３
が形成され、流速センサー２１の前方にはシャッタ式の
開閉装置２５及びパージガス用ノズル２４を設け、炉頂
ダスト２６が付着しないように構成されている。次に前
述の構成において、実際に測定する場合について説明す
る。まず、高炉４の炉頂部４ａの装入物１の上の状況
は、高温の炉頂ガス３の上昇流が形成されているため、
３００μｍ以下のダスト２も炉頂ガス３に随伴されて上
方へと飛行している。そこで、炉頂ガス流速の計測で
は、トレーサの代用となるダストの飛行速度を実測して
評価することにした。ダスト速度の計測は、高炉４の炉
頂部４ａの側壁４ｂに移動式水平ゾンデ８を設け、この
ゾンデ８の先端に内蔵したレーザドップラー流速センサ
ー２１により行なった。測定原理は以下の通りである。
示すように、冷却用エア２２及び冷却水ジャケット２３
が形成され、流速センサー２１の前方にはシャッタ式の
開閉装置２５及びパージガス用ノズル２４を設け、炉頂
ダスト２６が付着しないように構成されている。次に前
述の構成において、実際に測定する場合について説明す
る。まず、高炉４の炉頂部４ａの装入物１の上の状況
は、高温の炉頂ガス３の上昇流が形成されているため、
３００μｍ以下のダスト２も炉頂ガス３に随伴されて上
方へと飛行している。そこで、炉頂ガス流速の計測で
は、トレーサの代用となるダストの飛行速度を実測して
評価することにした。ダスト速度の計測は、高炉４の炉
頂部４ａの側壁４ｂに移動式水平ゾンデ８を設け、この
ゾンデ８の先端に内蔵したレーザドップラー流速センサ
ー２１により行なった。測定原理は以下の通りである。
【００１１】前記レーザ発振器１１により照射されたレ
ーザ光束はビームスプリッター１０で２本に分割し、等
強度、同一偏波面の光束を光ケーブル９を用いて前記水
平ゾンデ８まで導く。その後、２本の光束は水平ゾンデ
８の先端に内蔵した流速センサー２１より、２θの角度
をもって交差させるように高炉４の炉内に照射する。光
束部では、炉頂部４ａを上昇する微細なダスト２が通過
すると、この観測点でそのダストからの散乱光の周波数
は、ドップラー効果によって入射光の元の波長から偏移
する。このとき、２本の光束からの波が干渉し、ビート
信号となって観察される。このドップラー周波数ｆ
dは、光束交差面内に光軸直角方向の散乱物質となるダ
ストの速度Ｖと光の波長λ、および光束の交差角θに対
して、下記式１の関係がある。したがって、ビート信号
よりｆdを明らかにすれば、速度Ｖを知ることができ
る。 ｆd＝２・Ｖ・sinθ／λ ・・・・(1)
ーザ光束はビームスプリッター１０で２本に分割し、等
強度、同一偏波面の光束を光ケーブル９を用いて前記水
平ゾンデ８まで導く。その後、２本の光束は水平ゾンデ
８の先端に内蔵した流速センサー２１より、２θの角度
をもって交差させるように高炉４の炉内に照射する。光
束部では、炉頂部４ａを上昇する微細なダスト２が通過
すると、この観測点でそのダストからの散乱光の周波数
は、ドップラー効果によって入射光の元の波長から偏移
する。このとき、２本の光束からの波が干渉し、ビート
信号となって観察される。このドップラー周波数ｆ
dは、光束交差面内に光軸直角方向の散乱物質となるダ
ストの速度Ｖと光の波長λ、および光束の交差角θに対
して、下記式１の関係がある。したがって、ビート信号
よりｆdを明らかにすれば、速度Ｖを知ることができ
る。 ｆd＝２・Ｖ・sinθ／λ ・・・・(1)
【００１２】図３は前記レーザドップラー流速センサー
２１を内蔵した水平ゾンデ８の詳細な構成図を示し、こ
のセンサー２１は空気ならびに水によって冷却して保護
され、また炉内温度の異常上昇時にも対応できるよう、
シャッター式の開閉装置２５が設けてある。さらに、ゾ
ンデ先端に設けられたパージガス用ノズル２４からのガ
スにより炉頂ダスト２６のガラス面への付着を防止して
レーザ光路を遮ることがないようにしている。なお、炉
頂部４ａの半径方向の各地点で計測している。
２１を内蔵した水平ゾンデ８の詳細な構成図を示し、こ
のセンサー２１は空気ならびに水によって冷却して保護
され、また炉内温度の異常上昇時にも対応できるよう、
シャッター式の開閉装置２５が設けてある。さらに、ゾ
ンデ先端に設けられたパージガス用ノズル２４からのガ
スにより炉頂ダスト２６のガラス面への付着を防止して
レーザ光路を遮ることがないようにしている。なお、炉
頂部４ａの半径方向の各地点で計測している。
【００１３】図４は高炉炉頂ダストをトレーサとし、図
５は５０μｍ前後のガラスビーズをトレーサとし、一次
元の空塔管装置とレーザドップラー流速計測装置を用い
て実験室的にそれぞれのトレーサ飛行速度を実測した結
果の一例を示す。単一径のトレーサを用いた図５の場合
にはデータ分布がほぼ正規分布を示し、トレーサが粒度
分布を持つ図４の場合と異なるが、発生頻度のピーク値
は両者とも同一で、ガス流速とも同じ値を示した。これ
によって、ピーク値よりガス流速を知ることができる。
５は５０μｍ前後のガラスビーズをトレーサとし、一次
元の空塔管装置とレーザドップラー流速計測装置を用い
て実験室的にそれぞれのトレーサ飛行速度を実測した結
果の一例を示す。単一径のトレーサを用いた図５の場合
にはデータ分布がほぼ正規分布を示し、トレーサが粒度
分布を持つ図４の場合と異なるが、発生頻度のピーク値
は両者とも同一で、ガス流速とも同じ値を示した。これ
によって、ピーク値よりガス流速を知ることができる。
【００１４】また実際に、レーザドップラー流速センサ
ー２１、このセンサー２１保護用の空冷・水冷設備とシ
ャッター開閉装置２５、ならびにガスパージ系統のパー
ジガス用ノズル２４を内蔵した図３の移動式水平ゾンデ
８を高炉４の炉頂部４ａの側壁４ｂに設け、炉４内で発
生するダストの飛行速度を計測した。その結果、例え
ば、図６のように、ガス流速分布の密および粗の領域が
明らかとなり、炉４内の中心流化または周辺流化を見極
めることができた。
ー２１、このセンサー２１保護用の空冷・水冷設備とシ
ャッター開閉装置２５、ならびにガスパージ系統のパー
ジガス用ノズル２４を内蔵した図３の移動式水平ゾンデ
８を高炉４の炉頂部４ａの側壁４ｂに設け、炉４内で発
生するダストの飛行速度を計測した。その結果、例え
ば、図６のように、ガス流速分布の密および粗の領域が
明らかとなり、炉４内の中心流化または周辺流化を見極
めることができた。
【００１５】
【発明の効果】本発明による高炉炉内ガス流速測定方法
は、以上のように構成されているため、次のような効果
を得ることができる。すなわち、レーザドップラー流速
センサーにより炉頂ガスに随伴して上昇するダストの飛
行速度を直接計測しているため、従来の温度センサーに
よる測定法と異なり、極めて高精度なガス流速分布を得
ることができる。
は、以上のように構成されているため、次のような効果
を得ることができる。すなわち、レーザドップラー流速
センサーにより炉頂ガスに随伴して上昇するダストの飛
行速度を直接計測しているため、従来の温度センサーに
よる測定法と異なり、極めて高精度なガス流速分布を得
ることができる。
【００１６】また、この高精度なガス流速分布をもと
に、炉頂装入物分布を的確に制御することが可能とな
り、その結果として高炉の長期安定操業を実現すること
ができる。
に、炉頂装入物分布を的確に制御することが可能とな
り、その結果として高炉の長期安定操業を実現すること
ができる。
【図１】本発明の一実施例に係わる高炉炉内ガス流速測
定装置の全体構成図である。
定装置の全体構成図である。
【図２】炉の平面図である。
【図３】レーザドップラー流速センサー等を内蔵した移
動式水平ゾンデの詳細な断面構成図である。
動式水平ゾンデの詳細な断面構成図である。
【図４】高炉炉頂ダストをトレーサとし、レーザドップ
ラー流速計測装置を用いて実験室的にトレーサ飛行速度
を実測した結果の一例を示す特性図である。
ラー流速計測装置を用いて実験室的にトレーサ飛行速度
を実測した結果の一例を示す特性図である。
【図５】図４の高炉炉頂ダストの代わりに５０μｍ前後
のガラスビーズをトレーサに用いた場合の特性図であ
る。
のガラスビーズをトレーサに用いた場合の特性図であ
る。
【図６】高炉炉内のガス流速分布を示す説明図である。
４ 高炉 ４ａ 炉頂部 ４ｂ 側壁 ５ ベル式装入装置 ６ ムーバブルアーマー ７ カバー １２ 光電変換器 １３ 増幅器 １４ 信号処理器 １５ マイクロコンピュータ １６ 画像表示器 ２２ 冷却用エアー ２３ 冷却水ジャケット
Claims (1)
- 【請求項１】 稼働時の高炉(4)で炉頂ガス流速分布を
計測するようにした高炉炉内ガス流速測定方法におい
て、レーザドップラー流速センサーを内蔵した移動式水
平ゾンデ(8)を前記高炉(4)に差し出して炉頂部(4a)の半
径方向の各地点で計測を行い、ガス流速分布を評価する
ことを特徴とする高炉炉内ガス流速測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32200092A JPH06174737A (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 高炉炉内ガス流速測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32200092A JPH06174737A (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 高炉炉内ガス流速測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174737A true JPH06174737A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18138808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32200092A Withdrawn JPH06174737A (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 高炉炉内ガス流速測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06174737A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140019301A (ko) * | 2010-12-24 | 2014-02-14 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | 방향족 알코올 또는 복소환식 방향족 알코올의 제조방법 |
| CN111850208A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-10-30 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置及测量方法 |
-
1992
- 1992-12-01 JP JP32200092A patent/JPH06174737A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140019301A (ko) * | 2010-12-24 | 2014-02-14 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | 방향족 알코올 또는 복소환식 방향족 알코올의 제조방법 |
| CN111850208A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-10-30 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置及测量方法 |
| CN111850208B (zh) * | 2020-07-27 | 2024-05-14 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置及测量方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |