JPS58177412A - 転炉排ガス処理装置におけるフ−ド内圧力の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は転炉排ガス処理装置の７−ド内の圧力を所定
の圧力に制御する方法に関し、％に転炉排ガスを未燃焼
のまま回収する転炉排ガス処理装置のフード内圧力の制
御方法に関するものである。

周知のように、転炉排ガスはＣＯガスを主成分とした可
燃性ガスであるため、その処理法として従来では、転炉
排ガスを燃焼させて熱エネルギとして回収する所謂燃焼
式処理法と、転炉排ガスを燃焼させずにそのまま回収す
る所謂非燃焼式処理法とが知られている。

非燃焼式処理方法では、空気の混入による爆発を防ぐ丸
めに、吹錬初期および吹錬末期Ｋｓ？−て、フード内に
残存する転炉排ガスを燃焼させて不活性ガス層を形成す
るものの、定常的な吹錬途中においては、転炉排ガスの
回収率を高めると同時に、ガス漏洩による環境汚染を防
止するために、フード内への空気の吸−込みおよび転炉
排ガスの空気中への吹き出しを可及的に防止しており、
その丸めの方法としては、通常、フード内の圧力を大気
圧に対し一１〜＋２１Ｈ２Φ−に制御する方法が採られ
て−る。

第１図は従来の非燃焼式転デ排ガス処理装置の一例を示
す模式図であって、転炉ｌの上方に配置し九フード２の
下端部に、炉口３を所定の間隔をあけて覆うスカート４
が昇降自在に取付けられており、フード２は集塵器５お
よび誘引ガス流量計６を経て誘引送風機７ＫＩ＆続され
、その送風機フによシ転炉排ガスを誘引してガスホルダ
（図示せず）に導くようになっている。まえ集塵器５の
後段側にアクチェータ式ダンパ８が配置され、フード内
圧力検出器９によって検出し九圧力値と、予め設定した
圧力値（基準圧力値）とを外部設定式圧力調整計１０に
て比較演算し、その結果に基づいてダンパ８の開度を制
御し、もってフード内圧力を大気圧に対し一１〜＋２■
Ｈ２〜−の圧力に保持するようになっている。

しかるに上記のような従来の転炉排ガス処１１ｆｃ置で
ｔま゛、フード内圧力のゆるやかな変動には十分対応す
ることができるが、フード内圧力検出１１９として一般
に微差圧発振器を用いてｉるのでその応答速度が若干遅
く、またダンパ８自体の動作適度が比較的緩慢であや、
これに加え７−ド２からダンパ８までの距離が相当長い
ために、フード内圧力の変動とダンパ８の動作とが必ず
しも正確には一致せず、フード内圧力が急激に変化した
際に応答遅やダンパ８の過剰動作が生じる場合があり、
その結果フード内圧力の変動を逆に助長してしまう場合
があった。第２図は上述した従来のフード内圧力制御方
法によるフード内圧力の変動を示すグラフであるが、こ
のグラフに見られるように、従来の制御方法では、フー
ド内圧力が周期的に大きく変動するとともに、圧力変動
が長時間に亘って継続しており、そのため従来の制御方
法では、転炉排ガスが炉口３とスカート４との間隙から
吹き出すことによる損失と、空気をフードｚ内に吸い込
んで転炉排ガスが燃焼する損失とが生じる丸めに、転炉
排ガスの回収率がそれだけ低く、シかも転炉排ガスが吹
き出すことによる環境汚染の問題があつ九。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、転炉排
ガスの回収率を向上させることができると同時に、転炉
排ガスが吹き出すことによる環境汚染を防止することの
できる転炉排ガス処理装置におけるフード内圧力の制御
方法を提供することを目的−とするものである。

すなわち、フード内圧力の急激な上昇は、転炉排ガス発
生量の一時的な増大に伴−７−ド内の実質的な容積が不
足し、フード内が閉塞した状態になることが一因となっ
て生じ、ま九フード内圧力の急激な低下は、フード内の
実質的な容積に対し転炉排ガス発生量が一時的に過少に
なる仁とが一因となって生じると考えられるので、フー
ド内の実質的な容積をその内部圧力の変動に対応して変
更すべく、フードの下端部に接続して設けたスカートを
昇降させれば、フード内圧力の変動を抑制することがで
きる。ま九、フード内の圧力が変動すると、炉口とスカ
ートとの関Ｃ）１１４８から転炉排ガスが吹き出すこと
Ｋより炉口と７．カートとの間隙に表われる火炎が大き
くなり、あるいは空気をフード内に吸−込むことにより
フード内に転炉排ガスが燃焼して無煙などが生じ、し九
がって炉口とスカートとの間の間隙に表われる状況変化
は、フード内圧力と対応しているととＫなる。し九がっ
て転炉炉口とスカートとの間の間隙における状況変化に
基づいてスカートを昇降させれば、フード内圧力の急激
な変動を抑制することができるのであり、この発明はこ
のような認識に立脚し、転炉炉口とスカートとの間の間
隙における炎面積の変化を検出し、その検出結果に基づ
いてスカートの昇降速度を制御することにより−、フー
ド内圧力の急激な変動を抑制することを特徴とするもの
である。

以下この発明を実施例に基づいてより詳細に説明する。

第３図はこの発明の方法を実施するための装置を示す模
式図であって、転炉１の炉口３の上方に７−ド２が固定
梁１１に固着して配置され、そのフード２の下端部にス
カート４が、炉口３を所定の間隙１２をあけて優りよう
昇降自在に接続して設けられ、そのスカート４は可動梁
１３に取付けられるとともに、可動梁１３と前記固定梁
１１との間にこれら両者を連結するよう油圧シリンダ１
４が配置され、したがってスカート４は油圧シリンダ１
４［よって可動梁１３と共に昇降するよう構成されてい
る。

他方、前記炉口３とスカート４との関９１１２に向けて
ＴＶカメラ１５が配置されておや、そのＴＶカメラ１５
はビデオ信号処理装置１６に接続されるとともに、ビデ
オ信号処理装置１６にはモニタテレビ１７が接続され、
さらにビデオ信号処理装置１６に油圧制御装置１８が電
気的に接続されており、ＴＶカメラ１５によって撮影し
た炉口３とスカート４との間隙１２の状況をモニタテレ
ビ１７に映し出すとともに、炉口３とスカート４との間
隙１２における状況が基準とすべを状況から変化し九場
合に、ビデオ信号処理装置１６が制御信号を油圧制御装
置１８に出力し、それに基づいて前記油圧シリンダ１４
を動作させることＫより、スカート４を昇降させるよう
構成されている。

なお、第３図中符号１９はスカート４の位置を検出する
ための位置検出器である。

つぎに上記の装置を用い九制御方法につ−て説明する。

定常的な吹錬時においてフード内圧力が規定の圧力（例
えば大気圧に対しθ〜＋１−Ｈ２Φ−程度）であれば、
炉口３とスカート４との関Ｈ１２から転炉排ガスが吹き
出さず、また空気を吹ｉ込むこともないので、ＴＶカメ
ラ１５によって撮影されかつモニタテレビ１７に映し出
される画像は第４図に示すようになり、炉口３およびス
カート４の輪郭が明確に表われ、これらの間に炎２０が
見えるものとなる。このような状態が正規の状態なので
、その−書をビデオ信号処理装置１６に記憶させておく
、フード内圧力が急激に上昇すると、転炉排ガスが炉口
３とスカート４との関Ｈ１２から吹き出して燃焼するの
で、関Ｉｌｌ　２における炎の面積が増大し、したがっ
てその場合の画儂社第５図に示すように、炉口３および
スカート４の実際の輪郭が炎２０によって覆われ、炎面
積が従前よ抄拡がり九ものとなる。このｉｉｉ＊を前記
ビデオ信号処理装置１６に記憶させた画像（以下、仮に
基準−儂という）と比較すれば、火炎の吹き出し量がｍ
ｓ上での炎面積として検出され、しかも火炎の吹き出し
量はフード内圧力に比例するから、その関係をｎ次式で
表わせば（１）式となる。

ここでΔＰ：フード内圧力と大気圧の差、町；係数、８
ｉ：モニタテレビの画像上の炎面積 他方、フード内圧力が大気圧より低くな妙、空気を７−
ド２内に空気を吹−込むと、７−ド２内もしくはスカー
ト４内で転炉排ガスが燃焼し、黒煙などが発生するため
に、炉口３とスカート４との間隙１２はテレビ画像上狭
くなって見え、し九がってこのときの関係をｎ次式で表
わせば（２）式となる。

ΔＰ＝−Σｂ、Ｂ　Ｉ　　　　　　°叩−（２）ｉ＝０ ここでｂＮ；係数 Ｅ記の（１）式はＪＰ〉０のときに成り立ち、ま九（２
）式はΔｐ＜ｏのときに成シ立ち、これらの二式の算出
プログラムをビデオ信号処理装置１６に予め組み込んで
おくことによｆｉ、ＪＰがビデオ信号処理装置１６によ
って算出される。

以上のようにして炉口３とスカート４との間隙１２にお
ける炎面積から７−ド内圧力を検出し、その結果ΔＰ）
０の場合およびΔｐ＜ｏの場合にビデオ信号処理装置１
６が油圧制御装置１８に対し制御信号を出力し、それに
伴ってスカート４が油圧シリンダ１４によって昇降され
る。ここでスカート４の昇降速度とフード２内の圧力変
化との関係は（３）式で表わされる。

ｄＰ／ｄ　ｔ　＝　−ｋｖ Ｖニスカートの昇降速度、ｋ：比例定数し九がりて、炉
口３とスカート４との間隙１２における炎面積に応じた
単位時間当シのスカート４の昇降量は（４）式によって
得られる。

Δｈ；単位時間当りのスカートの昇降量Δ８；単位時間
当りの画像上の炎面積変化したがって（４）式に従って
スカート４を昇降させれば、フード内圧力をほぼ一定に
保つことができ、そのような操作はビデオ信号処理装置
１６が出力する制＃信号に基づいて油圧制御装置１８が
油圧シリンダ１４を動作させることにより行なわれる。

なお、フード内圧力が上昇すると、Δ８〉０となるので
Δｈ＞ｏとな沙、シ九がってスカート４は上昇させられ
、また逆にフード内圧力が下がると、ΔＳ〈０となるの
でΔｈ＜ｏとなり、したがってスカート４が下降される
ことは勿論である。

第６図はこの発明の方法に従って行なっ九実験の測定結
果を示すグラフである。実験では、フード内圧力の変化
とテレビ画像上における炎面積の変化との関係を１次式
と仮定したので、（４）弐における定数項を与える必要
がなく、シたがって（４）式に替え下記の（５）式に従
ってスカート４を昇降させた。

そして各具体的数値は −α１＝１．５Ｘ１０５■Ｈ２０／１ｈｌＩ４ｂ、　＝
　４．ＯＸ　１０２ｍＨ２〜−４第６図に示すように実
験で祉フード内圧力の変動を大気圧に対し０〜＋１■Ｈ
２ＯＡ１の範囲に抑制することができ、したがってこの
発明の制御方法によればフード内圧力をほぼ一定に保持
し得ることが明らかである。

なお、上記の実施例では、ＴＶカメラ１５によって炉口
３とスカート４との間隙１２における炎面積の変化を検
出する例につφて説明したが、この発明では炎面積の変
化を検出する手段としてＴＶカメラ以外に他の適宜の手
段を用μても何ら支障はない、ｔたこの発明の制御方法
はダンパ開度の調整による従来の制御方法と併せて行な
うことができ、両者を併用すれば、フード内圧力の急激
な変動とゆるやかな変動とを有効に制御することができ
るので１．フード内圧力が更に安定する。

以上説明したようにこの発明のフード内圧力の制御方法
によれば、炉口と炉口を覆うよう配置したスカートとの
間の間隙における炎面積の変化を検出し、かつその検出
結果に基づいてスカートの昇降速度を制御し、もってフ
ード内圧力の変動を抑制するから、転炉排ガスの発生量
が急激に増大もしくは減少してもフード内の圧力を規定
圧力にはぼ一定に保つことができ、し九がってこの発明
によれば回収すべき転炉排ガスの吹き出しや空気をフー
ド内に吸い込むことによる転炉排ガスの燃焼を防止する
ことができるから、転炉排ガスの回収率を大幅に向上さ
せることができ、同時に転炉排ガスが炉口とスカートと
の間隙から吹き出すことが＃１とんどないので、転炉排
ガスによる環境汚染を有効に防止することができるなど
の効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の非燃焼式転炉排ガス処理装置の一例を示
す模式図、第２図は従来の７−ド内圧力制御方法による
フード内圧力の変動を示すグラフ、第３図はこの発明の
制御方法を実施する丸めの装置の一例を示す模式図、第
４図はフード内圧力が規定圧である場合のモニタテレビ
のテレビ画像を表わし九略解図、第５図はフード内圧力
が上昇し九場合のモニタテレビのテレビ画像を表わした
略解図、第６図はこの発明を実施した場合のフード内圧
力の変動を示すグラフでおる。 ｌ・・・転炉、２・・・フード、３・・・炉口、４・−
・スカート、１２・・・（炉口とスカートとの）間隙、
１５・・・ＴＶカメラ、１６・・・ビデオ信号処理装置
、２０・・・火炎。 出願人　川崎製鉄株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 転炉炉口の上方に配置し九フードに、前記炉口をその炉
   口との間に所定の間隙をあけて覆うスカートを昇降自在
   に取付け、転炉排ガスをそのスカートおよび７−ドを介
   してガスホルダに導くよう構成し九転炉排ガス処理装置
   のフード内圧力を制御するにあたシ、前記炉口とスカー
   トとの間の間隙における炎面積を検出し皺面積変化に従
   って前記スカートの昇降速度を制御することを特徴とす
   る転炉排ガス処理装置におけるフード内圧力の制御方法
   。