JPH0680166B2 - 高炉操業方法 - Google Patents
高炉操業方法Info
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- JPH0680166B2 JPH0680166B2 JP61146503A JP14650386A JPH0680166B2 JP H0680166 B2 JPH0680166 B2 JP H0680166B2 JP 61146503 A JP61146503 A JP 61146503A JP 14650386 A JP14650386 A JP 14650386A JP H0680166 B2 JPH0680166 B2 JP H0680166B2
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- Japan
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- hearth
- refractory
- blast furnace
- viscous layer
- erosion
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- Blast Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高炉炉床状況を検出し、炉床耐火物の侵食を
防止する高炉操業方法に関するものである。
防止する高炉操業方法に関するものである。
（従来の技術） 高炉の寿命を律する大きな因子の一つに炉床耐火物の侵
食がある。この炉床耐火物の侵食推定法として、従来よ
り熱流計、温度計などを炉体に接触させ、その熱測定結
果の変化から炉床耐火物の残存厚を測定する方法が試み
られている。
食がある。この炉床耐火物の侵食推定法として、従来よ
り熱流計、温度計などを炉体に接触させ、その熱測定結
果の変化から炉床耐火物の残存厚を測定する方法が試み
られている。
このような技術として例えば、特開昭60-184606号公報
に示されるごとく、炉床耐火物の外表面に配設した複数
の測温センサーにより得られた温度データを境界要素法
によつて加工し、侵食面を推定する方法がある。また特
開昭59-185713号公報に示されるごとく、耐火物にあら
かじめ埋設された電極を利用して電気抵抗値の変化から
耐火物の侵食を推定する方法もある。さらに実開昭58-1
54411号公報に示されるように、炉床のレンガに直接弾
性波測定装置を接触させ、レンガに衝撃を与えて、レン
ガの残存厚みを検出するものがある。
に示されるごとく、炉床耐火物の外表面に配設した複数
の測温センサーにより得られた温度データを境界要素法
によつて加工し、侵食面を推定する方法がある。また特
開昭59-185713号公報に示されるごとく、耐火物にあら
かじめ埋設された電極を利用して電気抵抗値の変化から
耐火物の侵食を推定する方法もある。さらに実開昭58-1
54411号公報に示されるように、炉床のレンガに直接弾
性波測定装置を接触させ、レンガに衝撃を与えて、レン
ガの残存厚みを検出するものがある。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、高炉の解体調査によれば、耐火物の侵食面はき
れいな破面ではなく耐火物が脆化して多数のクラツクが
内圧した複雑な構造を呈している場合が多く、しかも侵
食面上の凝固層（以下、粘稠層と呼ぶ）は、多量に溶銑
が侵入した耐火物と凝固時に析出したキツシユグラフア
イトと凝固銑の混合層であり、物性値があいまいであ
る。この粘稠層が炉床耐火物を溶銑の侵食から保護する
役目を果している。また、粘稠層は溶銑の流れ、温度に
などによつて消長をくり返している。従つて、従来の測
定方法では、炉床耐火物の侵食面を十分な精度で測定で
きないばかりでなく短時間で変化する粘稠層の消長を検
知できないため、炉床保護対策上、問題となつていた。
れいな破面ではなく耐火物が脆化して多数のクラツクが
内圧した複雑な構造を呈している場合が多く、しかも侵
食面上の凝固層（以下、粘稠層と呼ぶ）は、多量に溶銑
が侵入した耐火物と凝固時に析出したキツシユグラフア
イトと凝固銑の混合層であり、物性値があいまいであ
る。この粘稠層が炉床耐火物を溶銑の侵食から保護する
役目を果している。また、粘稠層は溶銑の流れ、温度に
などによつて消長をくり返している。従つて、従来の測
定方法では、炉床耐火物の侵食面を十分な精度で測定で
きないばかりでなく短時間で変化する粘稠層の消長を検
知できないため、炉床保護対策上、問題となつていた。
本発明は、前述の問題点を解決するため、炉床耐火物の
侵食面、および粘稠層厚みを精度よく検出して適正な保
護対策を行う高炉操業法を提供するものである。
侵食面、および粘稠層厚みを精度よく検出して適正な保
護対策を行う高炉操業法を提供するものである。
（問題点を解決するための手段、および作用） 本発明の要旨は高炉炉床の耐火物浸食状況、および粘稠
層の生成状況を、炉床の側部あるいは底部の鉄皮の複数
点、測定部位に応じて1KHzから数100KHzの範囲の衝撃弾
性波を測定手段によって検出し、前記粘稠層の生成を促
す操業因子を選択し炉床耐火物の浸食を防止することを
特徴とした高炉操業方法である。
層の生成状況を、炉床の側部あるいは底部の鉄皮の複数
点、測定部位に応じて1KHzから数100KHzの範囲の衝撃弾
性波を測定手段によって検出し、前記粘稠層の生成を促
す操業因子を選択し炉床耐火物の浸食を防止することを
特徴とした高炉操業方法である。
高炉炉床の構造は、外側より鉄皮・スタンプ材・耐火煉
瓦・粘稠層から構成されており、従来の衝撃弾性波によ
る煉瓦、コンクリートなど各種構造物の検査に用いる周
波数は100HZ以下の低次振動で波長が長く、波動発生時
刻設定が大きく変動して数ｍ以内の近距離測定には再現
性がないため、本発明目的の物性の異なる複数層の厚み
測定には不可能である。
瓦・粘稠層から構成されており、従来の衝撃弾性波によ
る煉瓦、コンクリートなど各種構造物の検査に用いる周
波数は100HZ以下の低次振動で波長が長く、波動発生時
刻設定が大きく変動して数ｍ以内の近距離測定には再現
性がないため、本発明目的の物性の異なる複数層の厚み
測定には不可能である。
本発明は1KHzから数100KHzの周波数の衝撃弾性波を、高
炉炉床の側部あるいは底部の鉄皮の複数点の測定部位に
応じて選択的にうまく使い分けて、複雑な炉床耐火物の
脆化層、粘稠層の状況を検知することを完成した。
炉炉床の側部あるいは底部の鉄皮の複数点の測定部位に
応じて選択的にうまく使い分けて、複雑な炉床耐火物の
脆化層、粘稠層の状況を検知することを完成した。
上記使用する衝撃弾性波の周波数が1KHz未満になると測
定精度が得られず、また数100KHz、具体的には500及至6
00KHzを越えると、本発明の測定対象とする多層で構成
されている高炉炉床では減衰率が大きくなり、測定でき
なくなる。従って、上記高炉炉床の測定点における炉床
複数層状況およびその残存厚み状況に応じて上記周波数
範囲内で選択した周波数の衝撃弾性波を使用するのであ
る。
定精度が得られず、また数100KHz、具体的には500及至6
00KHzを越えると、本発明の測定対象とする多層で構成
されている高炉炉床では減衰率が大きくなり、測定でき
なくなる。従って、上記高炉炉床の測定点における炉床
複数層状況およびその残存厚み状況に応じて上記周波数
範囲内で選択した周波数の衝撃弾性波を使用するのであ
る。
そして、これら耐火物の界面侵食状況、粘稠層の生成厚
み状況を炉床鉄皮の円周方向に複数配設した衝撃弾性波
測定装置によつて検出推定し、粘稠層の生成を促す操業
因子として、送風圧力を高くしてシヤフト部の荷重を
軽減させ、粘稠層厚みを増加させる。送風温度を下げ
るか、羽口から酸化鉄などの吸熱材を投入して鉱石の生
鉱落ちを助長させ、炉床に吸熱反応を生じさせて溶銑を
凝固させて粘稠層を成長させる。羽口からTiO2鉄鉱石
粉を吹込んで炉床損傷部分を保護する。休風・減風・
羽口の育化を行つて溶銑流を少なくし、溶銑を凝固させ
粘稠層を成長させる。その他、炉床耐火物層などの空
隙部へのモルタル圧入スケール落し鉄皮散水の強化、な
どの対策操業を行なつて耐火物の侵食防止を行なうもの
であるである。
み状況を炉床鉄皮の円周方向に複数配設した衝撃弾性波
測定装置によつて検出推定し、粘稠層の生成を促す操業
因子として、送風圧力を高くしてシヤフト部の荷重を
軽減させ、粘稠層厚みを増加させる。送風温度を下げ
るか、羽口から酸化鉄などの吸熱材を投入して鉱石の生
鉱落ちを助長させ、炉床に吸熱反応を生じさせて溶銑を
凝固させて粘稠層を成長させる。羽口からTiO2鉄鉱石
粉を吹込んで炉床損傷部分を保護する。休風・減風・
羽口の育化を行つて溶銑流を少なくし、溶銑を凝固させ
粘稠層を成長させる。その他、炉床耐火物層などの空
隙部へのモルタル圧入スケール落し鉄皮散水の強化、な
どの対策操業を行なつて耐火物の侵食防止を行なうもの
であるである。
さらに詳しい本発明の作用を次の実施例によつて説明す
る。
る。
（実施例） 第４図は高炉炉床部の耐火物侵食状況、および粘稠層生
成状況を衝撃弾性波によつて測定するための衝撃を印加
する位置を示したもので、粘稠層10が付着生成する領域
の炉床部の円周方向（Ａ）４点、円周方向（Ｂ）４点、
炉底円周方向（Ｃ）４点、および炉底中心部（Ｄ）１点
合計13点測定した。
成状況を衝撃弾性波によつて測定するための衝撃を印加
する位置を示したもので、粘稠層10が付着生成する領域
の炉床部の円周方向（Ａ）４点、円周方向（Ｂ）４点、
炉底円周方向（Ｃ）４点、および炉底中心部（Ｄ）１点
合計13点測定した。
第１図は衝撃弾性波による測定装置の全体説明図で電磁
ハンマー1,衝撃センサー2,受信センサー３を集合させた
検出部を測定したい位置の鉄皮表面７の上に接触させ
る。この場合、鉄皮７とセンサー表面間に空隙ができな
いようにグリースを充填施行し、鮮明な波形を得ること
ができた。また、検出部の移動はガイドレールなどを利
用して自動化し、炉底全体の侵食測定を効率よく行つ
た。測定は、第２図に示したごとく、電磁ハンマー１で
鉄皮７に衝撃を１回与える。このとき鉄皮７に生ずる高
周波域の弾性波パルスを衝撃センサー２によつて受信
し、弾性波の開始点をトリガー電流として波形増巾加工
処理装置４に入力する。弾性波は、鉄皮→スタンプ材→
耐火物→粘稠層→溶銑と順に透過するが、それぞれの背
面で物性が異なるため一部が反射する。この反射波を、
受信センサー３で感受し、波形増幅・加工処理装置４に
信号を送る。波形は、開始点のトリガーと合成され、２
次反射波などのエコー部をフイルターでカツトし、不必
要な波形を取り除いて後で見やすいように加工処理す
る。この波形をオシロスコープ６などの波形記憶装置に
入力して、そのパルス間隔から距離を測定するものであ
る。耐火物内での弾性波の速さをv,パルス間隔をΔｔと
すれば 耐火物残存厚み＝Δｔ×ｖ÷２ で計算できる。鉄皮，スタンプ材，耐火物，粘稠層，大
気などについてそれぞれ弾性波の速さｖを事前に調査し
て記録しておき、複層数から構成された炉床の厚みを精
度よく検出することができた。
ハンマー1,衝撃センサー2,受信センサー３を集合させた
検出部を測定したい位置の鉄皮表面７の上に接触させ
る。この場合、鉄皮７とセンサー表面間に空隙ができな
いようにグリースを充填施行し、鮮明な波形を得ること
ができた。また、検出部の移動はガイドレールなどを利
用して自動化し、炉底全体の侵食測定を効率よく行つ
た。測定は、第２図に示したごとく、電磁ハンマー１で
鉄皮７に衝撃を１回与える。このとき鉄皮７に生ずる高
周波域の弾性波パルスを衝撃センサー２によつて受信
し、弾性波の開始点をトリガー電流として波形増巾加工
処理装置４に入力する。弾性波は、鉄皮→スタンプ材→
耐火物→粘稠層→溶銑と順に透過するが、それぞれの背
面で物性が異なるため一部が反射する。この反射波を、
受信センサー３で感受し、波形増幅・加工処理装置４に
信号を送る。波形は、開始点のトリガーと合成され、２
次反射波などのエコー部をフイルターでカツトし、不必
要な波形を取り除いて後で見やすいように加工処理す
る。この波形をオシロスコープ６などの波形記憶装置に
入力して、そのパルス間隔から距離を測定するものであ
る。耐火物内での弾性波の速さをv,パルス間隔をΔｔと
すれば 耐火物残存厚み＝Δｔ×ｖ÷２ で計算できる。鉄皮，スタンプ材，耐火物，粘稠層，大
気などについてそれぞれ弾性波の速さｖを事前に調査し
て記録しておき、複層数から構成された炉床の厚みを精
度よく検出することができた。
第３図は4000m3クラスの高炉炉床において、吹止め直前
の高炉稼動中に測定した結果を示したもので、吹止め
後、測定した位置をコアボーリングして寸法精度を検証
した結果、耐火物の厚みについては±5mm、粘稠層厚み
については±20mmの誤差で正確に測定することができ
た。
の高炉稼動中に測定した結果を示したもので、吹止め
後、測定した位置をコアボーリングして寸法精度を検証
した結果、耐火物の厚みについては±5mm、粘稠層厚み
については±20mmの誤差で正確に測定することができ
た。
第１図で示したように、電磁ハンマー１で衝撃を鉄皮に
与えた場合、低周波域から高周波域までさまざまな弾性
波が伝播するが、測定したい部位に応じてこの周波数を
選択することが重要である。すなわち、開始点を示すト
リガー電流は、衝撃センサー２によつて数MHz以上の高
周波数のみを抽出して使用した。一方、耐火物・粘稠層
の距離を測定するには、数KHzから数100KHzの周波数を
受信センサー３で選択的に受信することができた。
与えた場合、低周波域から高周波域までさまざまな弾性
波が伝播するが、測定したい部位に応じてこの周波数を
選択することが重要である。すなわち、開始点を示すト
リガー電流は、衝撃センサー２によつて数MHz以上の高
周波数のみを抽出して使用した。一方、耐火物・粘稠層
の距離を測定するには、数KHzから数100KHzの周波数を
受信センサー３で選択的に受信することができた。
第３図の（ア）はフイルターをバイパスさせた場合の波
形で、鉄皮背面（ａ），スタンプ材背面（ｂ），脆化層
（ｃ），耐火物背面（ｄ），および粘稠層（ｅ）の領域
の波形が鮮明検出されている。（イ）は100KHz以上の高
周波数域をフイルターでカツトして耐火物の残存厚みを
測定したもので（ア）と（イ）の比較から脆化層
（ｃ），粘稠層（ｅ）の区別がより明らかとなつてい
る。（ウ）は、安定操業時に測定した波形で約1mの粘稠
層が生成して耐火物を保護しており脆化層もなく健全な
状態を示している。一方（エ）は、低出銑比操業から急
激に高出銑比操業に移行した時期の波形を示しており粘
稠層が消失して耐火物に脆化層が生成し始めたことを示
している。おりしも増産期に当り、高出銑のまま前記粘
稠層の生成を促す送風圧力の増加および羽口固酸吹
込み法を駆使してすみやかに粘稠層を回復させ健全な
（ウ）の波形にもどすことができた。（オ）は、数100K
Hz以上の周波数を利用して鉄皮（ａ）‐スタンプ材
（ｂ）・スタンプ材（ｂ）‐耐火物（ｄ）の空隙の有無
を検査したもので、この波形で示すような空隙があると
診断され、圧入材によつて空隙をすみやかに充填する対
策が施こされた。このようにして、炉床円周方向耐火物
の侵食状態、および粘稠層による保護状態分布を検出
し、その状態に応じて前記のような対策操業因子を選択
し高炉の炉命延長を可能とすることができた。
形で、鉄皮背面（ａ），スタンプ材背面（ｂ），脆化層
（ｃ），耐火物背面（ｄ），および粘稠層（ｅ）の領域
の波形が鮮明検出されている。（イ）は100KHz以上の高
周波数域をフイルターでカツトして耐火物の残存厚みを
測定したもので（ア）と（イ）の比較から脆化層
（ｃ），粘稠層（ｅ）の区別がより明らかとなつてい
る。（ウ）は、安定操業時に測定した波形で約1mの粘稠
層が生成して耐火物を保護しており脆化層もなく健全な
状態を示している。一方（エ）は、低出銑比操業から急
激に高出銑比操業に移行した時期の波形を示しており粘
稠層が消失して耐火物に脆化層が生成し始めたことを示
している。おりしも増産期に当り、高出銑のまま前記粘
稠層の生成を促す送風圧力の増加および羽口固酸吹
込み法を駆使してすみやかに粘稠層を回復させ健全な
（ウ）の波形にもどすことができた。（オ）は、数100K
Hz以上の周波数を利用して鉄皮（ａ）‐スタンプ材
（ｂ）・スタンプ材（ｂ）‐耐火物（ｄ）の空隙の有無
を検査したもので、この波形で示すような空隙があると
診断され、圧入材によつて空隙をすみやかに充填する対
策が施こされた。このようにして、炉床円周方向耐火物
の侵食状態、および粘稠層による保護状態分布を検出
し、その状態に応じて前記のような対策操業因子を選択
し高炉の炉命延長を可能とすることができた。
（発明の効果） 以上詳細に説明した如く、本発明法によれば、炉床の耐
火物侵食状況、およびその保護層状況を精度よく検出で
き、その状況に応じて保護対策が適確に行なえたので炉
床及び高炉の寿命延長をさせる優れた発明となるもので
ある。
火物侵食状況、およびその保護層状況を精度よく検出で
き、その状況に応じて保護対策が適確に行なえたので炉
床及び高炉の寿命延長をさせる優れた発明となるもので
ある。
図面は実施例図で、第１図は本発明の実施例における測
定装置の説明図、第２図は検出部の部分拡大図、第３図
（ア），（イ），（ウ），（エ），（オ）は検出された
オシログラフを示す図、第４図は炉床部の衝撃印加位置
図である。 １……電磁ハンマー ２……衝撃センサー ３……受信センサー ４……波形増幅・加工処理装置 ５……波形メモリー ６……オシロスコープ ７……鉄皮 ８……炉壁スタンプ材 ９……炉底耐火物 10……粘稠層 11……溶銑 12……耐火物の脆化領域
定装置の説明図、第２図は検出部の部分拡大図、第３図
（ア），（イ），（ウ），（エ），（オ）は検出された
オシログラフを示す図、第４図は炉床部の衝撃印加位置
図である。 １……電磁ハンマー ２……衝撃センサー ３……受信センサー ４……波形増幅・加工処理装置 ５……波形メモリー ６……オシロスコープ ７……鉄皮 ８……炉壁スタンプ材 ９……炉底耐火物 10……粘稠層 11……溶銑 12……耐火物の脆化領域
Claims (1)
- 【請求項１】高炉炉床の耐火物浸食状況、および粘稠層
の生成状況を、炉床の側部あるいは底部の鉄皮の複数
点、測定部位に応じて1KHzから数100KHzの範囲の衝撃弾
性波を測定手段によって検出し、前記粘稠層の生成を促
す操業因子を選択して炉床耐火物の浸食を防止すること
を特徴とした高炉操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61146503A JPH0680166B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 高炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61146503A JPH0680166B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 高炉操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS634008A JPS634008A (ja) | 1988-01-09 |
| JPH0680166B2 true JPH0680166B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=15409099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61146503A Expired - Lifetime JPH0680166B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 高炉操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680166B2 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52109987A (en) * | 1976-03-11 | 1977-09-14 | Sumitomo Metal Ind | Method of detecting flaw by supersonic waves |
| JPS5827002A (ja) * | 1981-08-11 | 1983-02-17 | Kawasaki Steel Corp | 耐火物の厚み測定方法 |
| JPS5910968A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-20 | Fuji Xerox Co Ltd | 複写機用トナ−消費量検出装置 |
| JPS6041124A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 磁気デイスク制御装置 |
| JPS60184606A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-20 | Kawasaki Steel Corp | 溶鉱炉の炉底監視法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58154411U (ja) * | 1982-04-12 | 1983-10-15 | 川崎製鉄株式会社 | 高炉炉底れんがの残厚測定装置 |
-
1986
- 1986-06-23 JP JP61146503A patent/JPH0680166B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52109987A (en) * | 1976-03-11 | 1977-09-14 | Sumitomo Metal Ind | Method of detecting flaw by supersonic waves |
| JPS5827002A (ja) * | 1981-08-11 | 1983-02-17 | Kawasaki Steel Corp | 耐火物の厚み測定方法 |
| JPS5910968A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-20 | Fuji Xerox Co Ltd | 複写機用トナ−消費量検出装置 |
| JPS6041124A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 磁気デイスク制御装置 |
| JPS60184606A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-20 | Kawasaki Steel Corp | 溶鉱炉の炉底監視法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS634008A (ja) | 1988-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |