JPH08170114A - 高炉炉口部のガス流速分布検出・判定方法及び高炉操業法 - Google Patents
高炉炉口部のガス流速分布検出・判定方法及び高炉操業法Info
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- JPH08170114A JPH08170114A JP33317094A JP33317094A JPH08170114A JP H08170114 A JPH08170114 A JP H08170114A JP 33317094 A JP33317094 A JP 33317094A JP 33317094 A JP33317094 A JP 33317094A JP H08170114 A JPH08170114 A JP H08170114A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炉口の半径方向に関して中心域，中間域及び
周辺域で炉頂ガスの流速分布を求め、高ＰＣ比操業でも
炉況を安定化させる。 【構成】 炉口の半径方向に関して複数の箇所でガス流
速をドップラー流速センサーで求め、大径粒子に起因す
るドップラー信号を除外するように実測値を補正演算す
る。補正後のデータに基づき、中心域，中間域及び周辺
域でガス流速分布を求め、各領域のガス流速が設定値を
超えたとき異常信号を出力する。また、各領域のガス流
速が斜線領域に入るように、操業アクションを調整す
る。 【効果】 炉内の通気性が確保され、高ＰＣ比での操業
が可能になる。
周辺域で炉頂ガスの流速分布を求め、高ＰＣ比操業でも
炉況を安定化させる。 【構成】 炉口の半径方向に関して複数の箇所でガス流
速をドップラー流速センサーで求め、大径粒子に起因す
るドップラー信号を除外するように実測値を補正演算す
る。補正後のデータに基づき、中心域，中間域及び周辺
域でガス流速分布を求め、各領域のガス流速が設定値を
超えたとき異常信号を出力する。また、各領域のガス流
速が斜線領域に入るように、操業アクションを調整す
る。 【効果】 炉内の通気性が確保され、高ＰＣ比での操業
が可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多量の微粉炭を吹き込
んでも安定した炉況下で高炉を操業する方法に関する。
んでも安定した炉況下で高炉を操業する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高炉の羽口から微粉炭を吹き込むとき溶
銑コストの低減やコークス炉の負荷軽減が図られること
から、微粉炭の吹込み量は増大の一途を辿っている。し
かし、微粉炭吹込み量の増大に伴って、未燃焼のチャー
が炉内に蓄積し、炉内の通気性が悪化し、安定操業に支
障を来すことがある。微粉炭吹込みに起因する炉況の悪
化は、炉頂送入物分布条件を制御することにより改善で
きる。制御要因として炉内各部の通気性を検出し、各部
における通気性の変動から炉内，特に炉芯部の状況を推
察する方法が有力である。たとえば、特開平６−１７４
７３７号公報では、レーザードップラー流速センサーを
内蔵した移動式水平ゾンデにより、高炉炉頂部の半径方
向に関するガス流速分布を計測している。レーザードッ
プラー流速センサーは、ガス流に乗って飛翔する粉粒体
をトレーサとして使用し、粉粒体をレーザで照射してド
ップラー効果による波長のズレからガスの流速を検出し
ている。また、特開平６−２４０３１７号公報では、レ
ーザードップラー流速センサーの実測値に基づいて中間
部のソリューションロスカーボン量を演算し、これらの
演算値が所定の設定値を超えないように、炉頂に装入す
る鉄鉱石／コークスの半径方向の分布量を調整してい
る。
銑コストの低減やコークス炉の負荷軽減が図られること
から、微粉炭の吹込み量は増大の一途を辿っている。し
かし、微粉炭吹込み量の増大に伴って、未燃焼のチャー
が炉内に蓄積し、炉内の通気性が悪化し、安定操業に支
障を来すことがある。微粉炭吹込みに起因する炉況の悪
化は、炉頂送入物分布条件を制御することにより改善で
きる。制御要因として炉内各部の通気性を検出し、各部
における通気性の変動から炉内，特に炉芯部の状況を推
察する方法が有力である。たとえば、特開平６−１７４
７３７号公報では、レーザードップラー流速センサーを
内蔵した移動式水平ゾンデにより、高炉炉頂部の半径方
向に関するガス流速分布を計測している。レーザードッ
プラー流速センサーは、ガス流に乗って飛翔する粉粒体
をトレーサとして使用し、粉粒体をレーザで照射してド
ップラー効果による波長のズレからガスの流速を検出し
ている。また、特開平６−２４０３１７号公報では、レ
ーザードップラー流速センサーの実測値に基づいて中間
部のソリューションロスカーボン量を演算し、これらの
演算値が所定の設定値を超えないように、炉頂に装入す
る鉄鉱石／コークスの半径方向の分布量を調整してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高炉の炉頂部
では、ほとんどの場合に０．５〜３ｍ／秒程度の低い流
速でガスが通過する。しかも、炉中心部から炉壁部に向
けて流速に実質的な変化のないフラットな流量分布をと
ることもある。また、ガスに浮遊しているダスト等の粉
粒体は、図１に示すように粒度分布が広範囲にわたって
おり、ガス流速に追従できないほどに大きな粒子も含ま
れている。そのため、ドップラー流速センサーによる検
出値は、大径粒子の速度信号による影響を大きく受け、
計測誤差が大きくなる。しかも、測定対象が数％の範囲
で変動する炉頂ガスであることから、従来のドップラー
流速センサーではガスの流速分布を精度良く検出するこ
とは困難であった。その結果、ドップラー流速センサー
で検出された流速分布に基づいて操業条件を制御して
も、実際の炉況を反映したものでないため、実効的なア
クションにならないことがある。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、ガス流に追従
できない大径粒子に起因するドップラー信号を除外して
炉頂ガスの流速を検出することにより、炉頂部の半径方
向に関するガスの流速分布をより高精度で計測し、炉内
の状況に正確に対応したアクションを可能にし、微粉炭
の吹込み量を増大させた場合でも安定した炉況を維持す
ることを目的とする。
では、ほとんどの場合に０．５〜３ｍ／秒程度の低い流
速でガスが通過する。しかも、炉中心部から炉壁部に向
けて流速に実質的な変化のないフラットな流量分布をと
ることもある。また、ガスに浮遊しているダスト等の粉
粒体は、図１に示すように粒度分布が広範囲にわたって
おり、ガス流速に追従できないほどに大きな粒子も含ま
れている。そのため、ドップラー流速センサーによる検
出値は、大径粒子の速度信号による影響を大きく受け、
計測誤差が大きくなる。しかも、測定対象が数％の範囲
で変動する炉頂ガスであることから、従来のドップラー
流速センサーではガスの流速分布を精度良く検出するこ
とは困難であった。その結果、ドップラー流速センサー
で検出された流速分布に基づいて操業条件を制御して
も、実際の炉況を反映したものでないため、実効的なア
クションにならないことがある。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、ガス流に追従
できない大径粒子に起因するドップラー信号を除外して
炉頂ガスの流速を検出することにより、炉頂部の半径方
向に関するガスの流速分布をより高精度で計測し、炉内
の状況に正確に対応したアクションを可能にし、微粉炭
の吹込み量を増大させた場合でも安定した炉況を維持す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のガス流速分布検
出・判定方法は、その目的を達成するため、次のステッ
プをとる。 移動式ゾンデに内蔵したドップラー流速センサーで炉口
部の半径方向に関し複数の箇所で炉頂ガスの流速を測定
し、測定した各箇所の流速データを取り込むステップ 取り込んだ各箇所の計測データごとにガス流に追従でき
ない大径粒子の信号に起因する低周波数帯域の出力信号
を除去することによって、ドップラー流速センサーの実
測値を補正演算するステップ 補正後の計測データに基づき、炉口半径方向に区分され
た中心域，中間域及び周辺域の各領域における相対ガス
流速分布を求めるステップ 中心域，中間域及び周辺域の各領域で、得られた相対ガ
ス流速分布が許容範囲を超えたか否かを判定するステッ
プ 相対ガス流速分布が許容範囲を超えたことは、異常状態
を表す光，信号等の信号として出力される。
出・判定方法は、その目的を達成するため、次のステッ
プをとる。 移動式ゾンデに内蔵したドップラー流速センサーで炉口
部の半径方向に関し複数の箇所で炉頂ガスの流速を測定
し、測定した各箇所の流速データを取り込むステップ 取り込んだ各箇所の計測データごとにガス流に追従でき
ない大径粒子の信号に起因する低周波数帯域の出力信号
を除去することによって、ドップラー流速センサーの実
測値を補正演算するステップ 補正後の計測データに基づき、炉口半径方向に区分され
た中心域，中間域及び周辺域の各領域における相対ガス
流速分布を求めるステップ 中心域，中間域及び周辺域の各領域で、得られた相対ガ
ス流速分布が許容範囲を超えたか否かを判定するステッ
プ 相対ガス流速分布が許容範囲を超えたことは、異常状態
を表す光，信号等の信号として出力される。
【０００５】また、中心域，中間域及び周辺域の各領域
における相対ガス流速分布に応じて操業アクションを変
えることにより、炉況の安定化が図られる。このとき、
中心流，中間流及び周辺流を軸とする三角ダイアグラム
において中心流が３２〜３４％，周辺流が３５〜３７％
の範囲となるように操業アクションを調整する。たとえ
ば、ベルレス装入装置における旋回シュート又はベル式
装入装置におけるムーバブルアーマのノッチを内側又は
外側にシフトさせることにより、鉱石及び／又はコーク
スの半径方向に関する分布状態を調整し、中心域，中間
域及び周辺域の各領域で適正なガス流速分布を得る。レ
ーザードップラー流速センサーは、ガス中に浮遊してい
る粒子にレーザを照射し、その反射光又は透過光を信号
として検出し、発信と受信の周波数差に基づいて流速を
算出する。本発明においては、たとえば図２に示すよう
に、レーザドップラー流速センサーを高炉の炉頂部に組
み込み、炉頂ガスの流速を検出する。
における相対ガス流速分布に応じて操業アクションを変
えることにより、炉況の安定化が図られる。このとき、
中心流，中間流及び周辺流を軸とする三角ダイアグラム
において中心流が３２〜３４％，周辺流が３５〜３７％
の範囲となるように操業アクションを調整する。たとえ
ば、ベルレス装入装置における旋回シュート又はベル式
装入装置におけるムーバブルアーマのノッチを内側又は
外側にシフトさせることにより、鉱石及び／又はコーク
スの半径方向に関する分布状態を調整し、中心域，中間
域及び周辺域の各領域で適正なガス流速分布を得る。レ
ーザードップラー流速センサーは、ガス中に浮遊してい
る粒子にレーザを照射し、その反射光又は透過光を信号
として検出し、発信と受信の周波数差に基づいて流速を
算出する。本発明においては、たとえば図２に示すよう
に、レーザドップラー流速センサーを高炉の炉頂部に組
み込み、炉頂ガスの流速を検出する。
【０００６】レーザドップラー流速センサーを内蔵した
移動式ゾンデ１を、高炉の側壁２に設けた貫通孔を介し
て炉頂部に臨ませる。炉内には、旋回シュート３から装
入された鉱石，コークス等が堆積物４となっている。流
速センサーは、堆積物４を通って装入面５から上昇する
ガスの流速を検出する。移動式ゾンデ１は、炉の半径方
向、また必要に応じて周方向に移動可能になっているの
で、炉内各部のガス流速を測定できる。実測値は、たと
えば図２のフローで示すように電気的信号として処理さ
れる。ドップラー流速センサーで検出された炉内各部の
ガス流速は、図３のフローに示されるように高炉用計算
機の入力手段に取り込まれる。入力手段では、それぞれ
のデータを保存し、データ補正演算手段に出力する。補
正演算手段では、ガス流に追従できない大径粒子のドッ
プラー信号等の低周波数帯域の出力信号を統計学的手段
で除去し、ドップラー流速センサーの計測データに補正
演算を行い、加工データとして保存する。そして、炉口
半径方向の領域を中心域，中間域及び周辺域に区分し、
補正後の複数の計測データに基づき、炉口半径方向にお
ける相対ガス流速分布を求める。得られた相対ガス流速
分布は、中心域，中間域及び周辺域の各領域で予め定め
られている目標管理値と比較され、許容範囲を超えた場
合に異常として判定される。判定結果は、異常を表す
光，音等の信号として出力される。
移動式ゾンデ１を、高炉の側壁２に設けた貫通孔を介し
て炉頂部に臨ませる。炉内には、旋回シュート３から装
入された鉱石，コークス等が堆積物４となっている。流
速センサーは、堆積物４を通って装入面５から上昇する
ガスの流速を検出する。移動式ゾンデ１は、炉の半径方
向、また必要に応じて周方向に移動可能になっているの
で、炉内各部のガス流速を測定できる。実測値は、たと
えば図２のフローで示すように電気的信号として処理さ
れる。ドップラー流速センサーで検出された炉内各部の
ガス流速は、図３のフローに示されるように高炉用計算
機の入力手段に取り込まれる。入力手段では、それぞれ
のデータを保存し、データ補正演算手段に出力する。補
正演算手段では、ガス流に追従できない大径粒子のドッ
プラー信号等の低周波数帯域の出力信号を統計学的手段
で除去し、ドップラー流速センサーの計測データに補正
演算を行い、加工データとして保存する。そして、炉口
半径方向の領域を中心域，中間域及び周辺域に区分し、
補正後の複数の計測データに基づき、炉口半径方向にお
ける相対ガス流速分布を求める。得られた相対ガス流速
分布は、中心域，中間域及び周辺域の各領域で予め定め
られている目標管理値と比較され、許容範囲を超えた場
合に異常として判定される。判定結果は、異常を表す
光，音等の信号として出力される。
【０００７】たとえば、図４に示す粒径のガラスビーズ
を配合した高炉ダストをガスに乗せて流し、流速を変化
させながら各粒子の飛行速度を測定した。レーザードッ
プラー流速センサーで測定した飛行速度の実測値は、図
４（ａ）にみられるように空塔ガス速度が速い場合には
空塔ガス速度に高い一致性を持っていた。しかし、空塔
ガス速度が遅くなるにつれて、空塔ガス速度に対する一
致性が低下した。特に粒径の大きな粒子ほど空塔ガス速
度からのズレが大きくなった。そこで、統計学的手法に
よって実測値を補正したところ、図４（ｂ）に示すよう
に空塔ガス速度が低い場合であっても、空塔ガス速度に
対する飛行速度の一致性が高くなっており、誤差±１０
％の範囲で粒子の飛行速度から空塔ガス速度が求められ
ることが判った。レーザ流速計の出力として得られる補
正前のデータは、平均値の異なる二つの正規分布が合成
された形の分布を示す。本統計学的手法とは、微粒子よ
るなる正規分布のピークを探索するステップと、同ピー
クを中心とした微小範囲の平均値を求めて仮の平均値
（ＡＩＡ）とするステップと、ＡＩＡ±０．４×ＡＩＡ
の範囲外に属するデータを削除して最終の平均値とする
ステップより構成されるものである。また、本発明者等
の調査・研究によると、粒子個数基準で全体の９９％を
８μｍ以下の微粒子で占める高炉ダストの場合、レーザ
ードップラー流速センサーで計測される微粒子の飛行速
度は、ガスの空塔速度とほぼ同じ値を示すことが判っ
た。
を配合した高炉ダストをガスに乗せて流し、流速を変化
させながら各粒子の飛行速度を測定した。レーザードッ
プラー流速センサーで測定した飛行速度の実測値は、図
４（ａ）にみられるように空塔ガス速度が速い場合には
空塔ガス速度に高い一致性を持っていた。しかし、空塔
ガス速度が遅くなるにつれて、空塔ガス速度に対する一
致性が低下した。特に粒径の大きな粒子ほど空塔ガス速
度からのズレが大きくなった。そこで、統計学的手法に
よって実測値を補正したところ、図４（ｂ）に示すよう
に空塔ガス速度が低い場合であっても、空塔ガス速度に
対する飛行速度の一致性が高くなっており、誤差±１０
％の範囲で粒子の飛行速度から空塔ガス速度が求められ
ることが判った。レーザ流速計の出力として得られる補
正前のデータは、平均値の異なる二つの正規分布が合成
された形の分布を示す。本統計学的手法とは、微粒子よ
るなる正規分布のピークを探索するステップと、同ピー
クを中心とした微小範囲の平均値を求めて仮の平均値
（ＡＩＡ）とするステップと、ＡＩＡ±０．４×ＡＩＡ
の範囲外に属するデータを削除して最終の平均値とする
ステップより構成されるものである。また、本発明者等
の調査・研究によると、粒子個数基準で全体の９９％を
８μｍ以下の微粒子で占める高炉ダストの場合、レーザ
ードップラー流速センサーで計測される微粒子の飛行速
度は、ガスの空塔速度とほぼ同じ値を示すことが判っ
た。
【０００８】高炉の炉頂ガスは、炉の半径方向に区分し
た中心域，中間域及び周辺域で表される三角ダイグラム
でみると、図５に示されるように流速分布が推移する。
各領域の流速はレーザドップラー流速センサーで測定さ
れたものであるが、大径粒子や電気的ノイズ等の外乱に
よる影響を受けて図５（ａ）に示すように極く一部の狭
い領域に集中する。図５（ａ）では、炉口部の半径方向
に関する流速分布を的確に判定できない。これに対し、
前述した方法でレーザドップラー流速センサーによる実
測値を補正すると、図５（ｂ）に示すようにそれぞれの
領域において異なった流速分布を示している。また、そ
れぞれの期間で流速分布が推移していることが判る。こ
の図５（ｂ）において、中心流速Ａ＝３２〜３４％，周
辺流速Ｂ＝３５〜３７％の斜線領域に流速分布が入るよ
うに操業アクションをとるとき、安定した炉況の下で高
炉を操業することが可能になる。
た中心域，中間域及び周辺域で表される三角ダイグラム
でみると、図５に示されるように流速分布が推移する。
各領域の流速はレーザドップラー流速センサーで測定さ
れたものであるが、大径粒子や電気的ノイズ等の外乱に
よる影響を受けて図５（ａ）に示すように極く一部の狭
い領域に集中する。図５（ａ）では、炉口部の半径方向
に関する流速分布を的確に判定できない。これに対し、
前述した方法でレーザドップラー流速センサーによる実
測値を補正すると、図５（ｂ）に示すようにそれぞれの
領域において異なった流速分布を示している。また、そ
れぞれの期間で流速分布が推移していることが判る。こ
の図５（ｂ）において、中心流速Ａ＝３２〜３４％，周
辺流速Ｂ＝３５〜３７％の斜線領域に流速分布が入るよ
うに操業アクションをとるとき、安定した炉況の下で高
炉を操業することが可能になる。
【０００９】操業アクションには、たとえば高炉に装入
する鉄鉱石とコークスの分布を制御する方法がある。旋
回シュートで装入物分布を制御する場合には、図６に示
すように傾動ノッチ数や回転数を変える。ベル式装入装
置の場合には、ムーバブルアーマーのノッチを外側又は
内側にシフトさせることにより装入物分布を制御する。
具体的には、火入れ立上げ操業下の高炉において炉壁付
着物の成長防止を図るときには、鉱石装入時に旋回シュ
ートのノッチを内側に振り（鉱石内振り）、炉中心部の
鉱石／コークスの層厚比を増大させることによって、周
辺流を強化させる。また、微粉炭を多量に吹き込みなが
ら操業（以下、高ＰＣ比操業という）している高炉で、
周辺流及びＫ値が増大する傾向を示すとき、スリップ，
吹抜け等のトラブル発生が懸念される。このような炉況
では、鉱石装入時にムーバブルアーマーのノッチを外側
に振り（鉱石外振り）、炉中心部の鉱石／コークス層厚
比を減少させ、周辺流の抑制を図り、通気性を改善す
る。Ｋ値は、高炉内の通気抵抗を表す指数であり、送風
圧力をＰB(ｇ／ｃｍ2)，炉頂圧力をＰT(ｇ／ｃｍ2)，ボ
ッシュガス流量をＶvosh（Ｎｍ3 ／分）とするとき、Ｋ
＝（ＰB 2−ＰT 2）／Ｖvosh 1.7 で表される。旋回シュー
トの回転数によっても、装入物の分布が制御される。回
転数が大きくなると、装入されている鉱石，コークス等
に働く遠心力が強くなり、周辺部に多量の鉱石又はコー
クスが送り込まれる。逆に、回転数を下げると、炉中心
部に多量の鉱石又はコークスが送り込まれる。したがっ
て、鉱石装入時又はコークス装入時で回転数を変えるこ
とにより、炉中心部又は周辺部における鉱石／コークス
比を調節する。
する鉄鉱石とコークスの分布を制御する方法がある。旋
回シュートで装入物分布を制御する場合には、図６に示
すように傾動ノッチ数や回転数を変える。ベル式装入装
置の場合には、ムーバブルアーマーのノッチを外側又は
内側にシフトさせることにより装入物分布を制御する。
具体的には、火入れ立上げ操業下の高炉において炉壁付
着物の成長防止を図るときには、鉱石装入時に旋回シュ
ートのノッチを内側に振り（鉱石内振り）、炉中心部の
鉱石／コークスの層厚比を増大させることによって、周
辺流を強化させる。また、微粉炭を多量に吹き込みなが
ら操業（以下、高ＰＣ比操業という）している高炉で、
周辺流及びＫ値が増大する傾向を示すとき、スリップ，
吹抜け等のトラブル発生が懸念される。このような炉況
では、鉱石装入時にムーバブルアーマーのノッチを外側
に振り（鉱石外振り）、炉中心部の鉱石／コークス層厚
比を減少させ、周辺流の抑制を図り、通気性を改善す
る。Ｋ値は、高炉内の通気抵抗を表す指数であり、送風
圧力をＰB(ｇ／ｃｍ2)，炉頂圧力をＰT(ｇ／ｃｍ2)，ボ
ッシュガス流量をＶvosh（Ｎｍ3 ／分）とするとき、Ｋ
＝（ＰB 2−ＰT 2）／Ｖvosh 1.7 で表される。旋回シュー
トの回転数によっても、装入物の分布が制御される。回
転数が大きくなると、装入されている鉱石，コークス等
に働く遠心力が強くなり、周辺部に多量の鉱石又はコー
クスが送り込まれる。逆に、回転数を下げると、炉中心
部に多量の鉱石又はコークスが送り込まれる。したがっ
て、鉱石装入時又はコークス装入時で回転数を変えるこ
とにより、炉中心部又は周辺部における鉱石／コークス
比を調節する。
【００１０】
【実施例】高ＰＣ比操業に移行する際、炉頂ガスの半径
方向に関する流速分布を移動式ゾンデに内蔵したレーザ
ドップラー流速センサーで測定した。測定したままの実
測値では、図５（ａ）に示すように中心域，中間域及び
周辺域での流速に実質的な変化を把握できなかった。そ
こで、本発明に従った補正を実測データに加えると、図
５（ｂ）に示すように中心域，中間域及び周辺域の各領
域で流速に差がみられた。図５（ｂ）の流速分布に基づ
き、図７に示した操業アクションをとった。図７のコー
クスの欄における７5 ，９3 ，１１2 ，１３2 は、コー
クスの１回の装入を７ノッチ５旋回，９ノッチ３旋回，
１１ノッチ２旋回，１３ノッチ２旋回の合計１２旋回で
行うことを示す。鉱石の欄における数値も、同趣旨の傾
動ノッチ及び旋回数で１回の鉱石装入が行われることを
示す。
方向に関する流速分布を移動式ゾンデに内蔵したレーザ
ドップラー流速センサーで測定した。測定したままの実
測値では、図５（ａ）に示すように中心域，中間域及び
周辺域での流速に実質的な変化を把握できなかった。そ
こで、本発明に従った補正を実測データに加えると、図
５（ｂ）に示すように中心域，中間域及び周辺域の各領
域で流速に差がみられた。図５（ｂ）の流速分布に基づ
き、図７に示した操業アクションをとった。図７のコー
クスの欄における７5 ，９3 ，１１2 ，１３2 は、コー
クスの１回の装入を７ノッチ５旋回，９ノッチ３旋回，
１１ノッチ２旋回，１３ノッチ２旋回の合計１２旋回で
行うことを示す。鉱石の欄における数値も、同趣旨の傾
動ノッチ及び旋回数で１回の鉱石装入が行われることを
示す。
【００１１】○付き数値は、図５のガス流速ダイアグラ
ム内に示した数値と対応する。高ＰＣ比操業への移行に
伴い、徐々に周辺流及びＫ値が増大する傾向が見られた
ため、以下の対応を試みた。鉱石の装入条件が９3 ，１
１4 ，１３5 の期間１を基準とするとき、期間１に続く
期間２では９3 ，１０1 ，１１3 ，１３4 に鉱石装入条
件を変え、期間３では９4 ，１１4 ，１３5 に変えるよ
うに、２度に渡って鉱石の外振りを指向した。その結果
として、炉口部の半径方向におけるガス流速分布は、図
８にみられるように推移し、周辺流の抑制を図ることが
できた。各期間１〜３について、ＰＣ比及び通気性指数
Ｋ値を比較した。比較結果を示す図９にみられるよう
に、時間経過に伴ってＰＣ比が大きくなっているにも拘
らず、Ｋ値が全体として低下する傾向が示された。ま
た、炉況が安定した状況下で、風量及び風圧を測定し
た。測定結果は、炉況不安定時と対比した図１０にみら
れるように、風圧の変動が極めて少なく、風量も定期的
に上昇するだけであった。このようにして、中心域，中
間域及び周辺域の各ガス流速が図５（ｂ）に示した斜線
領域に入るように操業アクションをとることにより、高
ＰＣ操業であっても炉況を安定化させることができ、出
銑比を高めた高炉操業が可能になった。
ム内に示した数値と対応する。高ＰＣ比操業への移行に
伴い、徐々に周辺流及びＫ値が増大する傾向が見られた
ため、以下の対応を試みた。鉱石の装入条件が９3 ，１
１4 ，１３5 の期間１を基準とするとき、期間１に続く
期間２では９3 ，１０1 ，１１3 ，１３4 に鉱石装入条
件を変え、期間３では９4 ，１１4 ，１３5 に変えるよ
うに、２度に渡って鉱石の外振りを指向した。その結果
として、炉口部の半径方向におけるガス流速分布は、図
８にみられるように推移し、周辺流の抑制を図ることが
できた。各期間１〜３について、ＰＣ比及び通気性指数
Ｋ値を比較した。比較結果を示す図９にみられるよう
に、時間経過に伴ってＰＣ比が大きくなっているにも拘
らず、Ｋ値が全体として低下する傾向が示された。ま
た、炉況が安定した状況下で、風量及び風圧を測定し
た。測定結果は、炉況不安定時と対比した図１０にみら
れるように、風圧の変動が極めて少なく、風量も定期的
に上昇するだけであった。このようにして、中心域，中
間域及び周辺域の各ガス流速が図５（ｂ）に示した斜線
領域に入るように操業アクションをとることにより、高
ＰＣ操業であっても炉況を安定化させることができ、出
銑比を高めた高炉操業が可能になった。
【００１２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、誤差要因となる大径粒子に起因するドップラー信号
を除去して、高炉炉口部の半径方向に関して中心域，中
間域及び周辺域の各領域で炉頂ガスの流速分布を求めて
いる。この流速分布は、現実の炉況を正確に反映したも
のであり、これに基づいて操業アクションを調整すると
き安定した炉況下での高炉操業が可能になる。その結
果、高ＰＣ比でも、十分な通気性が確保され、高出銑比
で高炉が操業される。
は、誤差要因となる大径粒子に起因するドップラー信号
を除去して、高炉炉口部の半径方向に関して中心域，中
間域及び周辺域の各領域で炉頂ガスの流速分布を求めて
いる。この流速分布は、現実の炉況を正確に反映したも
のであり、これに基づいて操業アクションを調整すると
き安定した炉況下での高炉操業が可能になる。その結
果、高ＰＣ比でも、十分な通気性が確保され、高出銑比
で高炉が操業される。
【図１】 高炉炉頂ダストの粒度分布
【図２】 炉頂ガスの流速を測定するために、炉頂部に
挿入されたレーザドップラー流速センサー
挿入されたレーザドップラー流速センサー
【図３】 レーザドップラー流速センサーで測定された
実測値を本発明に従って補正するフロー
実測値を本発明に従って補正するフロー
【図４】 補正前（ａ）及び補正後（ｂ）の空塔ガス速
度と粒子の飛行速度との関係
度と粒子の飛行速度との関係
【図５】 中心流，中間流及び周辺流を軸とする三角ダ
イアグラムで表された補正前の流速分布（ａ）及び補正
後の流速分布（ｂ）
イアグラムで表された補正前の流速分布（ａ）及び補正
後の流速分布（ｂ）
【図６】 旋回シュートの傾動ノッチを説明する図
【図７】 高ＰＣ比操業への移行時に採用した装入物分
布制御アクション
布制御アクション
【図８】 実施例で採用した装入パターンに応じて変化
した炉頂ガス流速分布の推移
した炉頂ガス流速分布の推移
【図９】 ＰＣ比と通気性指数Ｋ値との関係
【図１０】 不安定期（ａ）及び安定期（ｂ）における
送風流量及び送風圧力の変化
送風流量及び送風圧力の変化
１：移動式ゾンデ ２：高炉の側壁 ３：旋回シュ
ート ４：炉内に装入した鉱石，コークス等の堆積物
５：装入面
ート ４：炉内に装入した鉱石，コークス等の堆積物
５：装入面
Claims (3)
- 【請求項１】 移動式ゾンデに内蔵したドップラー流速
センサーで炉口部の半径方向に関し複数の箇所で炉頂ガ
スの流速を測定し、測定した各箇所の流速データを取り
込むステップと、 取り込んだ各箇所の計測データごとにガス流に追従でき
ない大径粒子の信号に起因する低周波数帯域の出力信号
を除去することによって、ドップラー流速センサーの実
測値を補正演算するステップと、 補正後の計測データに基づき、炉口半径方向に区分され
た中心域，中間域及び周辺域の各領域における相対ガス
流速分布を求めるステップと、 中心域，中間域及び周辺域の各領域で、得られた相対ガ
ス流速分布が許容範囲を超えたか否かを判定するステッ
プとを備え、 相対ガス流速分布が許容範囲を超えたとき、異常信号を
出力することを特徴とする高炉炉口部のガス流速分布検
出・判定方法。 - 【請求項２】 請求項１で測定された中心流，中間流及
び周辺流を軸とする三角ダイアグラムにおいて中心流が
３２〜３４％，周辺流が３５〜３７％の範囲となるよう
に、操業アクションの調整により相対ガス流速分布を制
御する高炉操業法。 - 【請求項３】 ベルレス装入装置における旋回シュート
又はベル式装入装置におけるムーバブルアーマのノッチ
を内側又は外側にシフトさせる操業アクションをとる請
求項２記載の高炉操業法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33317094A JPH08170114A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 高炉炉口部のガス流速分布検出・判定方法及び高炉操業法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33317094A JPH08170114A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 高炉炉口部のガス流速分布検出・判定方法及び高炉操業法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08170114A true JPH08170114A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=18263084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33317094A Withdrawn JPH08170114A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 高炉炉口部のガス流速分布検出・判定方法及び高炉操業法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08170114A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015132580A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 株式会社ワイヤーデバイス | 管内を流れる粉体の流速測定方法及び測定装置 |
| JP2020172689A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-22 | 日本製鉄株式会社 | 装入方法決定方法、装入方法決定装置及び装入方法決定プログラム |
-
1994
- 1994-12-14 JP JP33317094A patent/JPH08170114A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015132580A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 株式会社ワイヤーデバイス | 管内を流れる粉体の流速測定方法及び測定装置 |
| JP2020172689A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-22 | 日本製鉄株式会社 | 装入方法決定方法、装入方法決定装置及び装入方法決定プログラム |
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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: 20020305 |