JPH10245604A - 高炉操業方法 - Google Patents

高炉操業方法

Info

Publication number
JPH10245604A
JPH10245604A JP4871897A JP4871897A JPH10245604A JP H10245604 A JPH10245604 A JP H10245604A JP 4871897 A JP4871897 A JP 4871897A JP 4871897 A JP4871897 A JP 4871897A JP H10245604 A JPH10245604 A JP H10245604A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
furnace
correlation
molten iron
coefficient
correlation coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4871897A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ookusu
洋 大楠
Yukio Tomita
幸雄 富田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nisshin Steel Co Ltd filed Critical Nisshin Steel Co Ltd
Priority to JP4871897A priority Critical patent/JPH10245604A/ja
Publication of JPH10245604A publication Critical patent/JPH10245604A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高炉シャフト内に形成される融着帯根部の位
置変動に起因する生鉱石下りや炉底湯溜り内にある溶
銑,溶滓の流動阻害部位等の発生を事前に検出し、湯溜
り内の活性状態の悪化を未然に防止する。 【解決手段】 高炉のシャフト部1及び朝顔部2のステ
ーブクーラ7に複数の温度計Tを設置し、上下方向で隣
接する温度計Tの指示値をもとに任意の2点間における
第1の相関係数を計算する。また、炉底側壁部の円周方
向に設置した複数の熱流センサDの指示値をもとに、任
意の2点間における第2の相関係数を計算し、第1の相
関係数と第2の相関係数を比較してシャフト1内の上昇
ガス流の乱れ状態,融着帯根部M1 の位置及び位置変動
の状態を判断し、炉底湯溜り部3内における溶銑L1
び溶滓L2 の流動阻害部位(不透過層M2 )の発生を事
前に予測する。 【効果】 予測結果から事前アクションの必要性の有無
が判り、安定した炉況が維持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、炉底の湯溜り内に溶け
落ちた溶銑,溶滓の排出を管理しながら安定した炉況下
で高炉を操業する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高炉操業では、安定した炉況を維持しな
がら安定した溶銑品位を確保する上で、溶銑,溶滓の安
定した排出管理が極めて重要な要件の一つである。溶
銑,溶滓の安定した排出管理は、炉底を活性状態に維持
する上でも有効である。従来の溶銑,溶滓の排出悪化時
における改善策として、ラップ出銑の実施,スラグ成分
の調整による流動性の向上,燃料比の上昇による熱付与
等の外部的,内部的アクションを採用している。そし
て、出銑口間ごとに出銑,出滓量のアンバランスが解消
されるまで、炉に無理をさせないように操業管理してい
る。しかし、炉況悪化の原因が明確に把握されていない
ことから、出銑,出滓状況をみながら経験的に前述のア
クションを採っているのが現状である。
【0003】アクション量を定量化する方法としては、
たとえば特開昭63−18008号公報に、炉底温度差
の動的モデル式を使用することが紹介されている。この
方法では、動的モデル式の要因である送風条件,炉頂に
おけるコークス比,コークス性状,スラグ組成,炉底冷
却媒体流量等を選択して操作することにより、動的モデ
ル式に従って炉底温度差を制御している。また、特開平
8−134515号公報では、炉底に設置した複数の温
度計で炉床内における溶銑の流動不良部を検出し、流動
不良部に対応する炉頂の原料装入領域でコークス比を調
整するアクションを検出結果に応じて採ることを紹介し
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭63−
18008号公報の方法では、炉底中心部の1箇所に設
けた温度計で上下の温度差を一元的に把握し、炉況悪
化,換言すれば炉底不活性化の状態を評価している。そ
のため、出銑口ごとの溶銑,溶滓の排出量の変動のよう
に炉底部円周方向のアンバランス化を適切に評価できな
い。また、融着帯の形状悪化に起因した生鉱石下り発生
のように、従来の説明要因ごとに変数化して数値的に評
価しようとする重回帰分析に類似した考え方を適応しず
らい要因が存在する。また、炉底部に設置した複数の温
度計で溶銑の流動不良部を検出する特開平8−1345
15号公報では、検出結果に応じて採られる操業アクシ
ョンが具体的に開示されていない。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、シャフト部
及び朝顔部の相関係数と湯溜り部の相関係数を対比させ
ることにより、炉底湯溜り部内における溶銑及び溶滓の
流動阻害部位の発生を事前に予測し、予測結果に応じた
適切な操業アクションを可能にすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の高炉操業方法
は、その目的を達成するため、高炉のシャフト部及び朝
顔部のステーブクーラに複数の温度計を設置し、上下方
向で隣接する温度計の指示値をもとに任意の2点間にお
ける第1の相関係数を計算すると共に、炉底側壁部に円
周方向に複数の熱流センサを設置し、熱流センサの指示
値をもとに任意の2点間における第2の相関係数を計算
し、第1の相関係数と第2の相関係数を比較してシャフ
ト内の上昇ガス流の乱れ状態,融着帯根部の位置及び位
置変動の状態を判断し、炉底湯溜り部内における溶銑及
び溶滓の流動阻害部位の発生を事前に予測することを特
徴とする。
【0006】
【実施の形態】高炉は、図1に示すように、シャフト部
1の下方に朝顔部2及び湯溜り部3を備えている。炉頂
から焼結鉱,コークス等の原料が装入され、シャフト部
1の内部で鉱石層S1 及びコークス層S2 が相互に積み
重ねられる。朝顔部2の下方に位置する炉壁の円周方向
に設けた複数の羽口4から熱風を吹き込むと、炉内にレ
ースウェイ5が生成する。高炉内部では、炉頂から装入
され炉内を徐々に降下する鉱石層S1 ,コークス層S2
等の固相,炉内を上昇する還元性ガスGを始めとする気
相,溶融して炉底に堆積する溶銑L1 ,溶滓L2 等の液
相の三流体が流動している。鉱石層S1 及びコークス層
2 は、降下するに従って高温の還元性ガスGと熱交換
する。シャフトの中段及び下段レベルで焼結鉱の加熱・
軟化が進行し、固形のコークスと併せてスリット構造を
もつ融着帯Mが形成される。
【0007】融着帯Mは、空間率が著しく低下してお
り、還元性ガスG等の上昇ガス流を炉径方向に分散させ
る作用を呈する。そのため、融着帯Mを適正な状態にコ
ントロールすると、焼結鉱の還元・溶融反応が炉内全体
で効率よく進行し、湯溜りに溶け落ちた溶銑L1 ,溶滓
2 の排出作用が安定状態で管理され、高炉全体が安定
した炉況下に維持される。他方、融着帯Mの根部M1
形状肥大化,根部M1 の位置変動等の不適正な状態にあ
るとき、融着帯Mの溶落ち状態が悪化し、生鉱石下りの
現象が生じる。このような炉況では、炉芯コークス層S
3 内の空隙率が著しく低下し、溶銑L1 ,溶滓L2 の流
れを阻害する不透過層M2 が形成され、結果として炉底
側壁の周囲に設けた出銑口6,6・・間で出銑,出滓が
アンバランス化すると考えられている。
【0008】本発明においては、現在の炉況に見合った
適切な操業アクションを採るため、高炉各部の温度情報
から内部の状況を推定している。高炉のシャフト部1
は、2種類の流体が上下反対方向に移動する向流熱交換
反応炉といえる。すなわち、鉱石層S1 ,コークス層S
2 等の低温の固形物がゆっくりと下方に向かって降下
し、高温の還元性ガスGが上昇する。そこで、シャフト
部1を構築する耐火物全体を包むように設けられたステ
ーブクーラ7に温度計Tを内蔵させ、上下方向で隣接す
る2点間において温度計Tの指示値の相関関係を分析す
るとき、2点間の温度指示値が常に同じ方向に同じ影響
量を受けて連動しているか否かを数値的に定量評価でき
る。すなわち、高炉のシャフト部1から湯溜り部3にか
けてステーブクーラ7に複数の温度計T及び熱流センサ
Dを設置する。そして、上下方向で隣接する温度計の指
示値に基づいて任意の2点間における相関関係を求め、
長期にわたる高炉操業の変化と関連づけるべくデータ処
理し、推移図を作成する。
【0009】具体的には、たとえば炉内部を上昇する高
温ガスGの流れに乱れがないか、焼結鉱が軟化・溶融し
始めて空間率が低下し、ガスの流れを著しく阻害する融
着帯Mの根部M1 がどの高さレベルに存在するか、根部
1 が位置変動することなく安定しているか等の管理項
目を定量的に評価する際に適した情報が、相関分析結果
をもとに作成した推移図から得られる。この推移図にお
いて、相関係数の大きな変化はアンバランスの発生を示
すことから、相応のアクションを採ることにより炉況を
回復させる。また、相関係数の変動傾向から炉況が向か
う方向を事前に知ることができる。炉底の側壁部には複
数の出銑口6が設けられている。これら出銑口6のうち
の2本から数時間ピッチで交互に炉内の溶銑L1 ,溶滓
2 が排出されるが、溶銑L1 ,溶滓L2 の排出量や成
分が出銑口6間でアンバランス化する現象がたびたび見
られる。アンバランス化は、粉の蓄積や生鉱石下りのた
めに炉底湯溜り3内に存在する不動の炉芯コークス層S
3 の一部の空間率を著しく低下させる不透過層M2 の形
成に原因の一つがあるものと考えられている。不透過層
は、溶銑L1,溶滓L2 の流れを阻害し出銑口6間での
排出流路を分断する。
【0010】そこで、炉底側壁部の円周方向に複数の熱
流センサDを設置し、各センサDの指示値をもとに任意
の2点間で相関分析し、推移図を作成する。この推移図
から、炉底湯溜り3内における溶銑L1 ,溶滓L2 の流
れを阻害する不透過層M2 の形成の有無や時期,或いは
その形成位置を判断する際に適した情報が得られ、湯溜
り部の状況が把握される。以上のようにして作成した2
種類の推移図を比較すると、たとえば融着帯根部M1
変動時にみられるような融着帯溶落ち状態の悪化及び生
鉱石下りの発生に起因した出銑口6間における出銑,出
滓のアンバランス化が事前に検出される。また、温度計
Tや熱流センサDで得られた温度・熱情報から炉内に存
在する気相,液相及び固相の三流体の移動状況が推定さ
れ、現在の炉況及び炉況が今後向かうであろう方向を判
断する上で有効に利用される。したがって、炉況を安定
化させる適正なアクションを事前に採ることが可能とな
る。
【0011】
【実施例】図1で説明した温度計T及び熱流センサDを
備えた高炉において、単位時間当りの炉内装入原料の量
から計算出滓量を算出し、実際の出滓量の差として定義
した炉内残滓量を各出銑口6ごとに求めた。そして、出
銑口間のアンバランスを炉内残滓量の偏差として定量化
し、偏差量の推移を調査した。アンバランスの発生時期
は、図2に示すように偏差量がゼロから大きく乖離した
時期に相当していた。また、炉底側壁部に設けた複数の
熱流センサDのうち、任意の2点間で指示値の相関係数
を算出した。算出結果を推移図として図3に示すよう
に、溶滓の排出がバランスしている時期では、0〜1の
範囲で相関係数が推移する。しかし、アンバランス化し
た時期では、0〜1の範囲を相関係数が大きく下回る傾
向が示された。特に、21度と250度の間で溶滓L2
の流れを分断する不透過層M2 が形成されていることが
推定された。
【0012】一般に、高炉炉体の外周部は、耐火物保護
のため、図4に示すような水冷用ステーブクーラで包み
込まれている。このステーブクーラ内に埋設された温度
計Tを用いて、上下方向で隣接する任意の温度計Tの二
点間における温度指示値から相関係数を求めた。分析結
果を示す図5にみられるように、シャフト中部に位置す
るステーブクーラ7S3〜7S2間の相関係数は、炉内装入
原料の降下状況が不安定化してスリップが発生した時期
に0.5〜1の範囲を下回る傾向を示した。このことか
ら、装入降下状態やガス流れの安定性を評価できること
が判る。他方、羽口4に近いステーブクーラ7B1〜7B2
間の相関係数は、通常−0.5〜0.5の範囲で推移し
ていた。この相関係数が−0.5〜0.5の範囲を超え
又は下回ったとき、アンバランス化を誘発し、或いは熱
流センサDの指示値の相関からアンバランス化を誘発し
そうな状態にあったことが伺われる。
【0013】すなわち、炉況安定時には、ステーブクー
ラ7B1〜7B2間の相関係数がゼロ近傍となり、ステーブ
クーラ7B1及び7B2の温度が連動せずにランダムに推移
している。この状態では、ガス流れを阻害する融着帯根
部M1 が適正位置に存在している。しかし、一旦、根部
1 が大きく位置変動すると、相関係数の絶対値が大き
くなり、アンバランス化を生じていることが判る。この
ようにアンバランス化の発生及び発生傾向を判断し、判
断結果に応じて燃料比上昇等の炉熱アクションを採った
ところ、後半に相当する4か月目の時期では出銑口6,
6・・間のアンバランス化を誘発させることなく、安定
した炉況下に高炉操業を維持できた。
【0014】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、炉内熱流動体の流れ方向に複数点設置された温度計
や熱流センサのうち、任意の2点間で算出した相関係数
から融着帯形状の悪化,融着帯根部の位置変動に起因し
た生鉱石下りの発生,生鉱石下りに連動して炉底湯溜り
内に発生する溶銑,溶滓の流動阻害部位の発生等が事前
に検出される。そして、検出結果に応じた操業アクショ
ンを採ることにより、炉底湯溜り内の活性状態の悪化が
未然に回避され、安定した炉況下での高炉操業が可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 高炉内部における気相,液相,固相の流動状
態を付帯設備と共に模式的に示した図
【図2】 出銑口ごとの炉内残滓量について、その偏差
量の経時変化をプロットしたグラフ
【図3】 炉底側壁部に設置した熱流センサからの情報
をもとに、任意の2点間における指示値の相関係数の経
時変化をプロットしたグラフ
【図4】 高炉炉体水冷用ステーブクーラの取付け位置
を示す図
【図5】 上下方向に隣接するステーブクーラの温度計
間の指示値に関する相関係数の経時変化をプロットした
グラフ
【符号の説明】
1:シャフト部 2:朝顔部 3:湯溜り
部 4:羽口 5:レースウェイ 6:出銑口 7:ステー
ブクーラ G:還元性ガス S1 :鉱石層 S2 :コークス層 S3 :炉
芯コークス層 L1 :溶銑 L2 :溶滓 M:融着帯 M1 :融着帯の根部 M2 :不
透過層 T:温度計 D:熱流センサ 7S1〜7S5:シャフト部のステーブクーラ 7B1,7B2:朝顔部のステーブクーラ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉のシャフト部及び朝顔部のステーブ
    クーラに複数の温度計を設置し、上下方向で隣接する温
    度計の指示値をもとに任意の2点間における第1の相関
    係数を計算すると共に、炉底側壁部に円周方向に複数の
    熱流センサを設置し、熱流センサの指示値をもとに任意
    の2点間における第2の相関係数を計算し、第1の相関
    係数と第2の相関係数を比較してシャフト内の上昇ガス
    流の乱れ状態,融着帯根部の位置及び位置変動の状態を
    判断し、炉底湯溜り部内における溶銑及び溶滓の流動阻
    害部位の発生を事前に予測することを特徴とする高炉操
    業方法。
JP4871897A 1997-03-04 1997-03-04 高炉操業方法 Pending JPH10245604A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4871897A JPH10245604A (ja) 1997-03-04 1997-03-04 高炉操業方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4871897A JPH10245604A (ja) 1997-03-04 1997-03-04 高炉操業方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10245604A true JPH10245604A (ja) 1998-09-14

Family

ID=12811086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4871897A Pending JPH10245604A (ja) 1997-03-04 1997-03-04 高炉操業方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10245604A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104131126A (zh) * 2014-08-07 2014-11-05 中冶南方工程技术有限公司 一种基于模糊模型的高炉熔渣流量检测方法
JP2018003044A (ja) * 2016-06-27 2018-01-11 Jfeスチール株式会社 操業異常推定方法および操業異常推定装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104131126A (zh) * 2014-08-07 2014-11-05 中冶南方工程技术有限公司 一种基于模糊模型的高炉熔渣流量检测方法
CN104131126B (zh) * 2014-08-07 2016-06-29 中冶南方工程技术有限公司 基于模糊模型的高炉熔渣流量检测方法
JP2018003044A (ja) * 2016-06-27 2018-01-11 Jfeスチール株式会社 操業異常推定方法および操業異常推定装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4321824B2 (ja) 溶融炉の炉底監視方法及び装置
JPH10245604A (ja) 高炉操業方法
JP4056534B2 (ja) 炉底温度測定方法及び装置、並びに溶融炉の炉底監視方法及び装置
JP4157951B2 (ja) 高炉炉口部の装入物分布制御方法
KR880002277B1 (ko) 고로
JPH0894264A (ja) 電気炉の耐火物残厚検知方法
RU2286523C2 (ru) Управление износом огнеупора
JP2669279B2 (ja) 高炉の操業方法
JP3887838B2 (ja) 高炉の操業方法
JP4497004B2 (ja) 転炉底吹き羽口の監視・圧力制御方法
KR100776036B1 (ko) 가스 중심류 지수를 이용한 상부 노심변화 검지 방법
JPH10280020A (ja) 溶融還元操業方法
JPH10265813A (ja) 高炉操業方法
RU2810028C1 (ru) Способ обнаружения флуктуации отвердевшего слоя и способ эксплуатации доменной печи
JPH055117A (ja) 冶金用精錬容器内の溶融物レベル検知方法
JP4181075B2 (ja) 高炉炉床部温度レベルの早期検知方法
JP2000212612A (ja) 高炉の装入物分布制御方法
JP4276564B2 (ja) 高炉の操業方法
JPH0673415A (ja) 溶銑流制御による高炉炉底保護方法
JPH0230707A (ja) 高炉操業法
JP2000192123A (ja) 高炉炉床部内の溶融体レベル測定方法およびその装置
RU2064225C1 (ru) Способ определения параметров разогрева рудно-термической печи после простоя
JPH06212215A (ja) 炉底の耐火レンガの温度制御方法
JPH0610289B2 (ja) 高炉操業法
JPH0967607A (ja) 高炉の炉底監視方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040428

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040518

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040928