JPH0770623A - 高炉炉芯部の活性度検出方法 - Google Patents

高炉炉芯部の活性度検出方法

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JPH0770623A
JPH0770623A JP21965393A JP21965393A JPH0770623A JP H0770623 A JPH0770623 A JP H0770623A JP 21965393 A JP21965393 A JP 21965393A JP 21965393 A JP21965393 A JP 21965393A JP H0770623 A JPH0770623 A JP H0770623A
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幸雄 富田
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Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 炉上部の通気性悪化と区別して炉芯の不活性
化を検出し、炉芯の活性化を図るアクションを迅速に使
用し、炉況を安定化する。 【構成】 送風中の高炉羽口から炉中心に向けて炉内に
挿入したゾンデにより炉芯内圧力P1 を測定し、送風管
内圧力P3 との差ΔP3-1(=P3 −P1)及び送風管内圧
力P3 と炉頂圧力P2 の差ΔP3-2(=P3 −P2)が共に
大きいとき、炉芯部が不活性な状態にあるものと判定す
る。圧力差ΔP3-2 が増大しても、圧力差ΔP3-1 が設
定値以下にある場合、炉上部におけるガス流れが悪化し
たものと判断される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、健全な炉況での高炉操
業に必要な炉芯部の通気性,通液性等を確保するため、
炉芯部の活性度を検出する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高炉の下部中央には、固体の移動が極端
に遅い領域、すなわち炉芯が存在する。炉芯の通気・通
液性が悪化すると、炉内の通気性も悪くなり、出銑比が
低下する。この現象が進行すると、冷え込み等の重大な
トラブルとなり、操業不能の状態になる。そのため、安
定した炉況で高炉操業する上で、炉芯を良好な活性状態
に維持することが要求される。特に、高出銑比に重点を
おいた高炉操業では、通気性及び通液性の管理が重要な
ファクターとなる。炉芯を不活性化させる要因の一つ
に、粉体の蓄積が掲げられる。特に、羽口から吹き込ま
れる微粉炭の吹込み量が増大の一途にある近年の高炉操
業では、羽口で燃焼し切れない微粉炭が炉芯に捕捉さ
れ、炉芯を不活性化させる傾向が強い。また、炉頂から
装入される鉱石,コークス等に随伴する微粒子や炉内で
の還元反応によって生じた微粉等も、炉芯を不活性化す
る要因となる。
【0003】炉芯の活性度を良好に維持するためには、
現在の活性度を適確に把握することが要求される。炉芯
の活性度を検出するため、従来から種々の手段が提案さ
れている。たとえば、特開平2−77505号公報で
は、炉芯にあるスラグを分析し、スラグ組成から炉芯の
活性度を判断している。特開平3−183707号公報
では、羽口先端から炉芯コークス表層部までの炉芯コー
クス深度をゾンデで測定し、炉芯コークス深度の測定値
に基づき炉芯の活性度を判断している。特開平3−21
5610号公報では、炉芯に挿入されるゾンデの挿入抵
抗が一定値以下になるように操業することにより、炉芯
の活性状態を維持している。また、特開平3−2437
08号公報では、炉芯部を伝播する衝撃波の減衰率及び
伝播速度に基づいて炉芯部の物理的特性を推定してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】スラグ組成から炉芯の
活性度を判定する特開平2−77505号公報の方法で
は、スラグ組成の分析に時間がかかる。そのため、炉芯
の活性度に応じて操業条件を変更するアクションに遅れ
が生じる虞れがある。しかも、炉芯が不活性な状態にあ
るとき、炉芯内にあるスラグの組成変動が大きい。その
ため、スラグ組成から求められる炉芯の活性度に判定誤
差を生じ、実際の炉芯状況に対応した操業条件を採るこ
とができない場合もある。他方、特開平3−18370
7号公報,特開平3−215610号公報,特開平3−
243708号公報等の方法では、炉芯の活性状況と各
測定値との間の相関関係に対する信頼性が不十分であ
る。そのため、各測定値に基づき操業条件を調整して
も、炉芯を活性状態に維持又は回復できないことがあ
る。
【0005】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、炉頂圧力,送風管内圧力及び炉芯
内圧力の関係を利用することにより、炉上部における通
気性の悪化と区別して、炉芯の不活性化を簡単に且つ瞬
時に検出することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の高炉炉芯部活性
度検出方法は、その目的を達成するため、送風中の高炉
羽口から炉中心に向けて炉内に挿入したゾンデにより炉
芯内圧力P1 を測定し、送風管内圧力P3 との差ΔP
3-1(=P3 −P1)及び送風管内圧力P3 と炉頂圧力P2
の差ΔP3-2(=P3 −P2)が共に大きいとき、炉芯部が
不活性な状態にあるものと判定することを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明者等は、炉芯の不活性化状況を直接測定
することに関し、種々の調査・研究を重ねた。当初は、
炉芯内部の圧力変動のみで、炉芯活性度の判定を試み
た。しかし、炉芯が不活性化すると、高炉全体における
圧力損失が増大して送風圧力が増加するため、炉上部に
おけるガス流れの悪化と炉芯不活性化に起因したガス流
れの悪化とを判別することが困難であった。更に検討を
加えた結果、炉芯内と送風管との圧力差が炉芯の不活性
化との間に密接な相関関係を持っていることを見い出し
た。この相関関係は、炉芯が不活性化してくるとき、送
風管と炉頂間の圧力差が増大すると同時に、炉芯内への
ガス流入が阻害され、送風管と炉芯内の圧力差が増大す
ることに由来する。他方、鉱石還元に伴う原料の粉化等
によって炉上部における通気性が悪化する場合には、送
風管と炉頂間の圧力差が増大するものの、送風管と炉芯
内との圧力差はほとんど変化しない。したがって、双方
の圧力差から、炉芯の活性度を適確に判定することがで
きる。
【0008】炉芯内の圧力P1 は、図1に示すように、
圧力測定孔を設けたゾンデ1を高炉の側壁レンガ2に形
成した羽口3等の孔部から高炉の中心Cに向けて炉内に
挿入し、ゾンデ1の先端を炉芯内の圧力測定点Q1 に臨
ませることにより、容易に且つ迅速に測定することがで
きる。このとき、ゾンデ1の先端は、可能な限り中心C
の近傍に位置させることが好ましい。炉芯内圧力P1
測定と同時に、炉頂及び送風管内における圧力を測定
し、炉頂圧力P2 及び送風管内圧力P3 を測定する。圧
力P2 ,P3 は、従来から提案されている種々の手段で
測定される。そして、送風管内圧力P3 と炉芯内圧力P
1 との圧力差ΔP3-1 及び送風管内圧力P3 と炉頂圧力
2 との圧力差ΔP3−2を求める。
【0009】圧力差ΔP3−1 は、炉芯部の通気抵抗
を表す指標である。圧力差ΔP3-2 は、路全体での通気
抵抗を表す指標である。したがって、炉上部におけるガ
ス流れの悪化から区別して、圧力差ΔP3-1 及びΔP
3-2 の変動状況から、炉芯の不活性化に起因する炉況の
悪化を適確に且つ迅速に予測することが可能となる。
【0010】測定のタイミングは、送風管内圧力P3
炉頂圧力P2 との圧力差ΔP3-2 が増大したときに設定
することが好ましい。圧力差ΔP3-2 が増大した炉況下
で、圧力測定用のゾンデ1を羽口3から中心Cに向けて
高炉内部に挿入する。そして、送風管内圧力P3 と炉芯
内圧力P1 との圧力差ΔP3-1 が設定値を超えた場合
も、炉芯が不活性化しているものと判断する。炉芯の不
活性化が判断されると、炉芯の活性度を回復させる操業
アクションが採られる。たとえば、微粉炭吹込み量の低
減,送風中酸素量の増加等によって、炉芯が活性化され
る。また、圧力差ΔP3-2 が増大しても、圧力差ΔP
3-1 が設定値以下にある場合、炉上部におけるガス流れ
が悪化したものと判断される。この場合、装入物分布の
変更,装入物強度の上昇等によって炉況の回復を図る。
【0011】
【実施例】中心Cから側壁レンガ2の外表面までの距離
が5.8mの高炉に本発明を適用した実施例を説明す
る。炉頂圧力P2 及び送風管内圧力P3 を常時測定し、
圧力差ΔP3-2 を求めたところ、図2に示すように変動
した。圧力差ΔP3-2 が設定値0.403kgf/cm
2 を超えたとき、炉内にゾンデ1を挿入し、中心Cから
0.5mの距離にある炉芯内の位置Q1 にゾンデ1の先
端を臨ませ、炉芯内圧力P1 を測定した。炉芯が良好な
状態にあるとき、送風管内圧力P3 と炉芯内圧力P1
の圧力差ΔP3-1 は、0.3〜0.35kgf/cm2
の範囲で推移した。圧力差ΔP3-2 は、この炉況で1.
2〜1.3kgf/cm2 の範囲で推移した。そこで、
通気性悪化の管理基準をΔP3-2 =1.35kgf/c
2 に設定し、圧力差ΔP 3-2 が1.35kgf/cm
2 を超えた場合に炉芯内圧力P1 を測定することとし
た。
【0012】炉芯及び炉上部の活性状態を圧力差ΔP
3-2 とΔP3-1 との関係で整理したところ、図3に示す
ように、圧力差ΔP3-2 とΔP3-1 との関係に基づき炉
芯又は炉上部の何れが不活性な状態にあるのかを判別す
ることができた。図3では、図2に対応する圧力測定値
をA点で示した。この場合、炉芯が不活性な状態にある
ものと判定されたことから、送風中酸素濃度を22%か
ら22.5%まで増加させた。その結果、図2に圧力差
ΔP3-2 の変動として示すように炉内圧力損失が低下
し、数日中に炉況が回復した。継続して高炉を操業して
いると、図4に示す炉内圧力損失の上昇が検出された。
そこで、炉内にゾンデ1を挿入して炉芯内圧力P1 を測
定したところ、圧力差ΔP3-1 は0.361kgf/c
2 であった。図3のB点は、このときの圧力測定値に
対応する位置を示す。この場合、炉上部におけるガス流
れが不良になったものと判断されることから、装入物分
布制御によるアクションを実施した。その結果、図4に
圧力差ΔP3-2 の変動として示すように炉内圧力損失が
低下し、炉上部の通気性が回復した。
【0013】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、送風管内圧力に対する炉頂圧力及び炉芯内圧力の関
係を利用することにより、炉上部における通気性の悪化
と区別して、炉芯の不活性化を簡単に且つ瞬時に検出さ
れる。そのため、炉芯の不活性化による炉況の悪化がい
ち早く予測され、適切な操業アクションが採られる。そ
の結果、高炉の安定操業が可能になり、高出銑比が維持
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 炉内に挿入した圧力測定用のゾンデ
【図2】 本発明実施例における炉内圧力損失の変動を
示すグラフ
【図3】 炉内の不活性状態を圧力差ΔP3-1 及びΔP
3-2 の関係で表したグラフ
【図4】 同じく本発明実施例における他の時期におけ
る炉内圧力損失の変動を示すグラフ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送風中の高炉羽口から炉中心に向けて炉
    内に挿入したゾンデにより炉芯内圧力P1 を測定し、送
    風管内圧力P3 との差ΔP3-1(=P3 −P1)及び送風管
    内圧力P3 と炉頂圧力P2 の差ΔP3-2(=P3 −P2)が
    共に大きいとき、炉芯部が不活性な状態にあるものと判
    定することを特徴とする高炉炉芯部の活性度検出方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101246461B1 (ko) * 2011-08-30 2013-03-21 현대제철 주식회사 노심 형성 판단 방법

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