JPS60210764A - Apparatus for sampling molten substance in shaft furnace - Google Patents

Apparatus for sampling molten substance in shaft furnace

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JPS60210764A
JPS60210764A JP59067089A JP6708984A JPS60210764A JP S60210764 A JPS60210764 A JP S60210764A JP 59067089 A JP59067089 A JP 59067089A JP 6708984 A JP6708984 A JP 6708984A JP S60210764 A JPS60210764 A JP S60210764A
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JP
Japan
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sampling
sonde
melt
shaft furnace
furnace
Prior art date
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Application number
JP59067089A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiji Taguchi
田口 整司
Yukio Konishi
小西 行雄
Kanji Takeda
武田 幹治
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS60210764A publication Critical patent/JPS60210764A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/04Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20Metals
    • G01N33/205Metals in liquid state, e.g. molten metals

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Abstract

PURPOSE:To certainly sample the molten substance at the desired accurate position in the vicinity of the tuyere in a shaft furnace, by adhering the molten substance to the sampling instrument provided to the leading end part of the freely advancing and retracting sampling bar in a sonde. CONSTITUTION:To the sonde 2 for searching the interior of a shaft furnace, a sampling bar 11 freely advancing and retracting along the long axis direction of the sonde 2 is provided. A cooling cylinder 12 cooled by water for forming a sampling instrument is mounted to the leading end part of said bar 11 and the molten substance 16 in the shaft furnace is adhered to the cooling cylinder 2. By this constitution, the molten substance in the shaft furnace at the desired accurate position in the vicinity of the tuyere in the shaft furnace can be sampled.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高炉、溶融還元炉等冶金炉内の溶融物サンプリ
ング装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a molten material sampling device in a metallurgical furnace such as a blast furnace or a smelting reduction furnace.

高炉内で鉱石はほぼシャフト下部で溶融し、溶融物はコ
ークスの充填層を伝って、炉床へ流下する。コークス充
填層を流下する間にこの溶融物がコークスおよびカスと
反応し、溶融物スラグ中残存FeOの還元や溶銑への加
炭、加珪、加硫あるいは脱硫反応など、溶銑品質を決め
る重要な反応が進行する。しかし日常操業者が知り得る
のは最終的に炉床から出銑された時の溶銑品質であり、
例えば硫黄が高く品質の劣る溶銑を得た場合に、どの領
域で異常な状態を生じているかは不明であった。なぜな
ら、商業高炉において溶融物をサンプリングする手段を
もっていなかったためである。わずかに小型試験高炉に
おいては東京大学生産技術研究所の報告例(r鉄と鋼J
 1976第5号483頁〜494頁「熱レベルの変化
に伴う高温域の状態変化」)のように固体、液体を同時
にサンプリングする装置もあるが、実用の商業高炉では
炉内コークスの荷重条件や熱負荷条件が異なり、この装
置はこのままでは商業高炉の溶融物のサンプリングには
適用できなかった。
In the blast furnace, the ore is melted almost at the bottom of the shaft, and the molten material flows down to the hearth through a packed bed of coke. While flowing down the coke packed bed, this melt reacts with coke and slag, causing important reactions that determine the quality of the hot metal, such as reduction of FeO remaining in the melt slag, carburization of the hot metal, silica, vulcanization, or desulfurization reaction. The reaction progresses. However, what daily operators only know is the quality of the hot metal when it is finally tapped from the hearth.
For example, when obtaining hot metal with high sulfur content and poor quality, it was unclear in which region the abnormal condition was occurring. This is because they did not have the means to sample the melt in commercial blast furnaces. Regarding a slightly smaller test blast furnace, there is an example reported by the Institute of Industrial Science, the University of Tokyo (r. Iron and Steel J.
1976, No. 5, pp. 483-494 ("Changes in state in high-temperature region due to changes in heat level"), there are devices that sample both solid and liquid at the same time, but in practical commercial blast furnaces, the loading conditions of coke in the furnace and Due to the different heat load conditions, this device could not be applied to sampling the melt of commercial blast furnaces as it was.

商業用高炉において固体をサンプリングする装置として
は特公昭47−47259や特公昭50−16188な
どがある。
Apparatuses for sampling solids in commercial blast furnaces include Japanese Patent Publication No. 47259/1983 and Japanese Patent Publication No. 16188/1983.

特公昭47−47259は上記報告例と同様の装置に水
冷を施した装置を使用しているが、この装置は高炉炉内
の溶融物の流下する領域では、熱的条件が過酷なため、
ゾンデ本体の屈曲や変形、さらにサンプリングポートと
ゾンデ内周管壁との間への溶融物の付着凝固によるサン
プリングポートの回転不能などの問題があり、溶融物の
サンプリングには不適当である。
Japanese Patent Publication No. 47-47259 uses a water-cooled device similar to the above-mentioned report, but this device has severe thermal conditions in the area where the molten material flows down inside the blast furnace.
There are problems such as bending and deformation of the sonde body, and the inability to rotate the sampling port due to adhesion and solidification of melt between the sampling port and the inner circumferential tube wall of the sonde, making it unsuitable for sampling melted materials.

また、特公昭50−16188中で述べられている例で
は、冷却円筒管の内部に、先端に取鍋を有する棒状体が
前進後退自在に設けられ、固体試料のサンプリングをす
ることができる応用例として示しである。この場合には
外側円筒の冷却を強化することによりゾンデ本体の屈曲
や変形は避けられるが、 (1)コークス充填層内へ挿入して溶融物をサンプリン
グする場合の取鍋部分の耐熱性の問題、(2)取鍋とゾ
ンデ間へのコークス等の噛み込みによりサンプリング後
に取鍋をゾンデ内に収納することが不能となることによ
って溶融物サンプリング位置が不明確となる、 (3)コークス充填層内では取鍋に荷重がかかるため、
取鍋肉厚を厚くする必要があり゛、取鍋部分が大きくな
り、ひいてはゾンデ本体自体も太くなるためゾンデの駆
動力が大きくなる 等の欠点があり、溶融物サンプリングに用いるには問題
が多い。
In addition, in the example described in Japanese Patent Publication No. 50-16188, a rod-shaped body with a ladle at the tip is provided inside a cooling cylindrical tube so as to be able to move forward and backward, and this is an application example in which a solid sample can be sampled. It is shown as follows. In this case, bending and deformation of the sonde body can be avoided by strengthening the cooling of the outer cylinder, but (1) There is a problem with the heat resistance of the ladle when inserting it into the coke packed bed to sample the melt. , (2) Coke etc. gets caught between the ladle and the sonde, making it impossible to store the ladle inside the sonde after sampling, making the melt sampling position unclear; (3) Coke-filled bed Because the load is applied to the ladle inside,
It is necessary to increase the thickness of the ladle, which makes the ladle part larger and the sonde body itself thicker, which has the disadvantage of increasing the driving force of the sonde, and there are many problems when using it for molten material sampling. .

本発明は以上のような欠点を排除して、(イ)高炉炉内
における溶融物のサンプリング位置を明確に定め得る、 (ロ)コークス層内の荷重に耐え得る、(ハ)小径のゾ
ンデ本体に収容できる、溶融物のサンプリング装置を提
供するものである。
The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks and provides a sonde body that (a) can clearly define the sampling position of the molten material in the blast furnace, (b) can withstand the load in the coke layer, and (c) has a small diameter sonde body. The purpose of the present invention is to provide a melt sampling device that can be accommodated in a.

本発明は、 (a)出滓スラグを鉄棒のノロ巻棒に付着させてノロの
色、粘性などを見ていた昔からの経験、(b)羽口ゾン
デなどによる炉内測定の際、鋼製冷却管の外側表面に粒
状の鉄が多く付着するという知見、 (C)高炉炉内の溶融物が流下する領域において細かい
粒子が充填されている領域では溶融物のホールドアツプ
が増加し、溶融物が流下しにくくなるという実験結果。
The present invention is based on (a) the long-standing experience of adhering slag to the slag winding rod of an iron rod and observing the color, viscosity, etc. of the slag; (b) (C) In the region where the molten material flows down in the blast furnace, the hold-up of the molten material increases in the region filled with fine particles, and the melting Experimental results show that objects are less likely to flow down.

等に基づいて、高炉炉内の溶融物をサンプリングする装
置を開発したものである。
Based on the above, a device for sampling molten material inside a blast furnace was developed.

稼動中の竪型炉において炉内の溶融物のサンプリングを
行うための装置の全体図を第1図に示す。稼動中の竪型
炉内のコークス充填層l内にゾンデ本体2を挿入してい
る。高圧の炉内圧のガスシールは、ゾンデ挿入時にはグ
ランドパツキン4により、ゾンデを引き抜いた時には2
個のボール弁3によりシールされている。またゾンデ後
端部にはゾンデ全体を移動するための台車6が取付けら
れ、台車6は油圧またはチェーンによって前後に駆動さ
れる。
FIG. 1 shows an overall view of an apparatus for sampling molten material in an operating vertical furnace. The sonde body 2 is inserted into a coke packed bed l in a vertical furnace that is in operation. The gas seal for the high pressure inside the furnace is provided by gland packing 4 when the sonde is inserted, and by 2 when the sonde is pulled out.
It is sealed by a ball valve 3. A truck 6 for moving the entire sonde is attached to the rear end of the sonde, and the truck 6 is driven back and forth by hydraulic pressure or a chain.

台車6上にはゾンデ内の溶融物サンプリングのためのサ
ンプリングパー2を前後に駆動するための油圧または電
動のシリンダ7が装着されている。またゾンデの変形を
防止し、ガスシール系3.4あるいは羽口接続管に過大
な力が加わるのを防ぐため、ガイドローラ5によりゾン
デ本体を支えている。またゾンデの変形を防止し、炉内
圧シールを完全にするためゾンデ本体を三重管構造とし
て内部9に冷媒を通し冷却する。
A hydraulic or electric cylinder 7 is mounted on the truck 6 to drive the sampling parser 2 back and forth for sampling the melt in the sonde. Further, in order to prevent deformation of the sonde and prevent excessive force from being applied to the gas seal system 3.4 or the tuyere connection pipe, the sonde body is supported by guide rollers 5. In addition, in order to prevent deformation of the sonde and to completely seal the furnace internal pressure, the sonde body has a triple tube structure and a refrigerant is passed through the interior 9 for cooling.

第2図に本発明の実施例のサンプリング部の詳細図を示
す、サンプリングパー11がゾンデの軸方向に前進後退
自在にゾンデ2内に挿通されている。サンプリングパー
11は先端部に、サンプリングパーより小径の冷却筒1
2を具備している。
FIG. 2 shows a detailed view of the sampling section of the embodiment of the present invention. A sampling par 11 is inserted into the sonde 2 so as to be freely forward and backward in the axial direction of the sonde. The sampling par 11 has a cooling cylinder 1 at its tip, which has a smaller diameter than the sampling par.
It is equipped with 2.

この冷却筒12は本発明の一実施例のサンプリング器具
であって、その外表面に溶融物を薄膜状に付着させる一
方大塊は付きにくい形状のものであり、大きい固形物の
付着により冷却筒収納を邪魔されない器具にしているこ
とに特徴がある。
This cooling tube 12 is a sampling device according to an embodiment of the present invention, and has a shape that allows melted matter to adhere to the outer surface of the cooling tube in the form of a thin film, while making it difficult for large lumps to adhere to the cooling tube. It is unique in that it is a device that allows storage to be done without getting in the way.

ゾンデ2の外径は、ゾンデを炉内に前進後退させるため
要する駆動力を小さくするために座屈しない範囲で細い
方が好ましく、一方、サンプリングパー11の冷却媒体
の流路は、冷却媒体流量を必要なだけ確保するために冷
却媒体の元圧に関連して一定の大きさ以上の断面にする
必要がある。
The outer diameter of the sonde 2 is preferably as small as possible without buckling in order to reduce the driving force required to move the sonde forward and backward into the furnace. In order to secure the required amount of cooling medium, it is necessary to make the cross section larger than a certain size in relation to the original pressure of the cooling medium.

また、冷却筒12の外表面には冷却筒12の冷却能に比
例した厚みの溶融物の凝固層を生成させるため、冷却筒
12とゾンデ本体2の内表面との間には空間13を設け
る必要がある。空間13は、冷却筒12の外径をサンプ
リングパー11の外径より小さくするか、または冷却筒
12とサンプリングパー11の外径を等しくし、冷却筒
12収納部のゾンデ内管径を大きくするかのいずれかと
するが良い。
In addition, a space 13 is provided between the cooling cylinder 12 and the inner surface of the sonde body 2 in order to generate a solidified layer of molten material on the outer surface of the cooling cylinder 12 with a thickness proportional to the cooling capacity of the cooling cylinder 12. There is a need. The space 13 is created by making the outer diameter of the cooling cylinder 12 smaller than the outer diameter of the sampling par 11, or by making the outer diameters of the cooling cylinder 12 and sampling par 11 the same, and by increasing the diameter of the sonde inner pipe in the cooling cylinder 12 housing part. It is better to choose one of the following.

第2図に示すように、ゾンデとサンプリングパーとの間
の間隙はサンプリングパーが可動可能な最小限の大きさ
とする。ゾンデ2の後端部においてサンプリングパー1
1とゾンデ間のシール10によって炉内圧をシールして
いる。。サンプリングパー11の内部は冷却媒体の流路
を構成し、先端部冷却筒12への給排水通路を兼ねてい
る。
As shown in FIG. 2, the gap between the sonde and the sampling device is set to the minimum size that allows the sampling device to move. Sampling par 1 at the rear end of sonde 2
The pressure inside the furnace is sealed by a seal 10 between the probe 1 and the sonde. . The inside of the sampling par 11 constitutes a cooling medium flow path, and also serves as a water supply and drainage passage to the tip cooling cylinder 12.

次に、冷却筒12の材質については、冷却筒12の外面
と溶融物とのぬれ性が問題であり、例えば、溶銑の場合
には冷却筒12は銅製よりも鋼製の方が好ましく、スラ
グに対して酸化物系の表面コーティングを施すと効果が
ある。従って、溶銑とスラグとの両者を同時に効率的に
サンプリングするために、冷却筒12の外表面の一部に
酸化物系のコーティングを施しておくのが好適である。
Next, regarding the material of the cooling tube 12, the wettability between the outer surface of the cooling tube 12 and the molten material is a problem.For example, in the case of hot metal, it is preferable that the cooling tube 12 is made of steel rather than copper; It is effective to apply an oxide-based surface coating to the surface. Therefore, in order to efficiently sample both hot metal and slag at the same time, it is preferable to apply an oxide coating to a portion of the outer surface of the cooling cylinder 12.

冷却筒の長さについては溶融物の流れの様相と密接に関
連する。すなわち高炉内のようなコークス充填層では溶
融物の流下はコークス粒子表面に沿って流れ、流れの道
筋はコークス表面全部を濡らすのではなく、−木の筋状
のルートが形成されると、専らそこを伝わって溶融物は
流下する。溶融物の流量を増減させると、この筋状のル
ート数が多くなったり、少なくなったりする。このよう
な溶融物の流れから効率的にサンプリングするためには
冷却筒の長さは以下の要件を満すことが好ましい。第3
図は炉内に挿入したゾンデ2から冷却筒12をさらに炉
内に突出させた時の冷却筒12の回りのコークス粒子1
5および溶融物16の存在形態を模式的に示したもので
ある。冷却筒12の長さが存在するコークス粒子15の
半径以下の場合、冷却筒12が溶融物16と接触するチ
ャンスは急激に小さくなる。また溶融物16の流量が少
ない場合には冷却筒12の長さが長い程、溶融物16と
接触するチャンスが大きくなり好ましいが、コークス粒
子15からの輻射熱および接触溶融物16からの伝熱を
冷却筒12の冷却能が吸収し得る範囲内でなければなら
ない0以上のことから冷却筒12の最適な長さは、存在
するコークス粒子15径の繕以上で冷却能力が許す長さ
の範囲内で冷却筒12の曲げ強度がコークス層荷重によ
る曲げモーメントに耐え得る長さとなる。
The length of the cooling cylinder is closely related to the flow pattern of the melt. In other words, in a coke-packed bed like in a blast furnace, the melt flows along the surface of the coke particles, and the flow path does not wet the entire coke surface; The molten material flows down through it. When the flow rate of the melt is increased or decreased, the number of streak-like routes increases or decreases. In order to efficiently sample such a melt flow, the length of the cooling cylinder preferably satisfies the following requirements. Third
The figure shows coke particles 1 around the cooling cylinder 12 when the cooling cylinder 12 is further protruded into the furnace from the sonde 2 inserted into the furnace.
5 schematically shows the existence forms of melt 16 and melt 16. When the length of the cooling cylinder 12 is less than or equal to the radius of the existing coke particles 15, the chance of the cooling cylinder 12 coming into contact with the melt 16 decreases rapidly. Furthermore, when the flow rate of the melt 16 is small, the longer the length of the cooling cylinder 12, the greater the chance of contact with the melt 16, which is preferable. The optimum length of the cooling cylinder 12 must be within the range that the cooling capacity of the cooling cylinder 12 can absorb. The bending strength of the cooling cylinder 12 becomes long enough to withstand the bending moment due to the coke layer load.

次に、第4図に本発明の他の実施例のサンプリング器具
の詳細図を示す。この例ではサンプリングパーの先端に
はねじ込み方式の接合部23で多孔体22を着脱可能に
取付ける構造となっている。これは後に述べるように多
孔体内に採取した溶融物を多孔体ごと採取し、多孔体ご
と破砕後、それぞれメタル、スラグを分離回収するため
である。従って測定の都度多孔体が着脱できる構造にし
ておく必要がある。また多孔体とゾンデ内面管との間は
溶融物採取後多孔体をゾンデ内に引き込む際、多孔体に
付着した微粒子が噛み込まないよう若干の空間を設けた
方が良い。
Next, FIG. 4 shows a detailed diagram of a sampling device according to another embodiment of the present invention. In this example, the porous body 22 is removably attached to the tip of the sampling device using a screw-type joint 23. This is because, as will be described later, the molten material collected inside the porous body is collected together with the porous body, and after the porous body is crushed, the metal and slag are separated and recovered. Therefore, it is necessary to have a structure in which the porous body can be attached and detached each time a measurement is made. Further, it is better to provide some space between the porous body and the inner tube of the sonde so that fine particles attached to the porous body do not get caught when the porous body is drawn into the sonde after collecting the melt.

次に多孔体の構造と溶融物の採取機能について述べる。Next, we will discuss the structure of the porous body and the function of collecting the melt.

溶融物が粒状体の充填された空間を重力によって流下す
る場合、溶融物の流下が終っても粒状体の空隙には例え
ば次式で与えられるように一定量の溶融物が捕捉される
。このとき捕捉された溶融物体積をその溶融物の静的ホ
ールドアツプ(H)と呼んでいる。
When the melt flows down by gravity through a space filled with granules, a certain amount of the melt is trapped in the voids of the granules even after the melt has finished flowing down, as given by the following equation, for example. The captured melt volume at this time is called the static hold up (H) of the melt.

ここに、 σ:溶融物の表面張力 DP二核粒子 径:溶融物の密度 φ:粒子の形状係数(くl) θ:粒状物質と溶融物との接触角 ε:粒状体充填層の空隙率(く1) g:重力換算係数 ただし、上式の適用範囲はO<H<εである。Here, σ: Surface tension of melt DP dinuclear particle Diameter: density of melt φ: Particle shape factor (kl) θ: Contact angle between particulate matter and melt ε: Porosity of granular packed bed (1) g: Gravity conversion factor However, the applicable range of the above formula is O<H<ε.

例えば、上式から静的ホールドアツプHを増すためには
粒子径DPを小さくしたり、空隙率εを小さくしたり、
溶融物と粒状物質との接触角を小さくしたりすることが
有効であることが分る。とりわけ粒子径の影響が大きく
効く。
For example, from the above equation, in order to increase the static hold up H, the particle diameter DP should be made smaller, the porosity ε should be made smaller,
It turns out that it is effective to reduce the contact angle between the melt and the granular material. In particular, the effect of particle size is significant.

従って、適切な粒子径、材質の粒状体粒子を接着させて
多孔体を作り、これを溶融物の流下する充填層内に挿入
すれば多孔体内には溶融物が溜り、静的ホールドアツプ
に相当する溶融物をサンプリングすることができる。
Therefore, if a porous body is made by adhering granules of appropriate particle size and material, and this is inserted into a packed bed where melt flows down, the melt will accumulate inside the porous body, which corresponds to a static hold-up. The melt can be sampled.

このような多孔体は、材質がセラミックまたは高融点金
属であれば、るつぼ内に粒子を充填して焼結することに
よって容易に製造することができ、炭素系の材質では有
機系接着剤を塗布した粒子を充填した後昇温することに
より容易に得ることができる。第6図はこのようにして
作成した炭素系多孔体の実施例を示す、この実施例は成
形後多孔体を円柱状に切り出し、該円柱状表面の凹凸を
少なくし、コークス充填層内でコークスと噛み合うのを
避けるようにした。また接合部23はあらかじめ作成し
ておいた炭素製ねじを接着した。
If the material is ceramic or high-melting point metal, such a porous body can be easily manufactured by filling particles in a crucible and sintering them, or if the material is carbon-based, it can be manufactured by applying an organic adhesive. It can be easily obtained by filling the particles with the particles and then raising the temperature. Figure 6 shows an example of the carbon-based porous body produced in this way. In this example, the porous body is cut into a cylindrical shape after molding, the unevenness of the cylindrical surface is reduced, and the coke is heated in the coke-filled bed. I tried to avoid getting involved. Further, the joint portion 23 was bonded with a carbon screw prepared in advance.

実炉でのサンプリング手順は以下のようになる。The sampling procedure in an actual reactor is as follows.

まず、サンプリングバーをゾンデ内にセットする。この
ときサンプリングバー先端部にシップ内径と等しい径を
もつ当て板14をゾンデにはめておくと好都合である。
First, set the sampling bar inside the sonde. At this time, it is convenient to fit a backing plate 14 having a diameter equal to the inner diameter of the ship onto the tip of the sampling bar.

その理由は溶融物をサンプリングする以前に空間13ヘ
ダストやコークス粉が侵入するのを防止できることであ
る0次にシール部4および10を調整し、シールが完全
であることを確認し、弁3を開け、台車を移動させてゾ
ンデを所定の位置まで挿入して停止する0次にシリンダ
7を駆動させてサンプリングバー11を当て板14とと
もに炉内へ押し出す、所定時間放置後シリンダ7を動か
しサンプリングバーを引き戻す、その後ゾンデを後退さ
せて弁3を閉じる。
The reason is that it is possible to prevent dust and coke powder from entering the space 13 before sampling the melt. Next, adjust the seals 4 and 10, make sure that the seals are complete, and close the valve 3. Open it, move the trolley, insert the sonde to a predetermined position, and stop. Next, drive the cylinder 7 and push the sampling bar 11 into the furnace together with the backing plate 14. After leaving it for a predetermined time, move the cylinder 7 and insert the sampling bar. , then move the sonde back and close valve 3.

最後にゾンデをガスシール系3,4から引き抜き、サン
プリング器具として冷却筒を用いた場合は付着した凝固
物をヘラ等で掻き落し、メタルとスラグに分離回収する
Finally, the sonde is pulled out from the gas seal systems 3 and 4, and if a cooling cylinder is used as a sampling device, the attached solidified material is scraped off with a spatula or the like, and the metal and slag are separated and recovered.

サンプリング器具として多孔体を用いた場合、多孔体を
サンプリングバーから外し、次いで、破砕機で多孔体を
粉砕し、メタルとスラグとを分離回収する。
When a porous body is used as a sampling device, the porous body is removed from the sampling bar, and then the porous body is crushed with a crusher to separate and recover metal and slag.

実施例(I) 外径78mmの普通鋼管を最外管とする3重管水冷却ゾ
ンデを製作し、外径22mmの普通鋼管のサンプリング
バーを内蔵させ、サンプリングバー先端に外径14mm
の普通鋼管よりなる冷却筒を設け、内部冷却水路はサン
プリングバーと冷却筒間を一体的に構成し、管中央に管
断面を2分する仕切板を設けた。冷却筒の長さは100
mmとし、0.45t/l(の水で冷却した。ゾンデ本
体は20t/Hの水で冷却した。このゾンデを内容積2
800m”の高炉の稼動中に、送風を止めた羽目に取付
は炉内中心方向に1.5mまで挿入し、サンプリングバ
ーをさらに105mm押し込み40秒間保持してサンプ
リングバーを元に戻し、ゾンデを炉外へ引き抜いた。こ
のようにして高炉炉内溶融物をサンプリングすることが
できた。回収された薄膜状のメタルおよびスラグはそれ
ぞれ約8グラムおよび1.5グラムであった。
Example (I) A triple-pipe water-cooled sonde with a regular steel pipe with an outer diameter of 78 mm as the outermost pipe was manufactured, a sampling bar made of a regular steel pipe with an outer diameter of 22 mm was built in, and a sampling bar with an outer diameter of 14 mm was installed at the tip of the sampling bar.
A cooling cylinder made of ordinary steel pipe was installed, an internal cooling water channel was constructed integrally between the sampling bar and the cooling cylinder, and a partition plate was provided at the center of the tube to divide the tube cross section into two. The length of the cooling cylinder is 100
mm, and was cooled with 0.45 t/l of water.The sonde body was cooled with 20 t/h of water.The sonde had an internal volume of 2
While the 800m" blast furnace was in operation, the air blast was stopped, and the sampling bar was inserted up to 1.5m toward the center of the furnace. Push the sampling bar further by 105mm and hold for 40 seconds to return the sampling bar to its original position. It was pulled out. In this way, the melt inside the blast furnace could be sampled. The recovered thin film metal and slag were approximately 8 grams and 1.5 grams, respectively.

実施例(II ) 実施例(I)と同様の3重管水冷却ゾンデを製作し、外
径22mmの普通鋼管よりなるサンプリングバーを内蔵
させ、このサンプリングバー先端に粒径5〜10mmの
炭素系粒状物を接着させた外径20 m、mの多孔体を
ねじ込みにより接合した。多孔体の長さは80mmとし
た。内容積2800m″の高炉に本ゾンデを設置し、高
炉稼動中に送風を止めた羽口より炉内中心方向に2mま
で挿入し、サンプリングバーをさらに85mm押し込み
、1分間保持して、サンプリングバーを引き戻し、ゾン
デを炉外へ引き抜いた。多孔体を回収して粉砕し、サン
プリングしたメタルとスラグを回収した。メタルとスラ
グの重量はそれぞれ4.5グラムと5グラムであった。
Example (II) A triple-tube water-cooled sonde similar to Example (I) was manufactured, and a sampling bar made of ordinary steel pipe with an outer diameter of 22 mm was built in. Carbon-based particles with a particle size of 5 to 10 mm were attached to the tip of the sampling bar. A porous body with an outer diameter of 20 m, to which granules were adhered, was joined by screwing. The length of the porous body was 80 mm. This sonde was installed in a blast furnace with an internal volume of 2800 m'', and while the blast furnace was in operation, it was inserted up to 2 m in the direction of the center of the furnace through the tuyere, where the air supply was stopped, and the sampling bar was further pushed in by 85 mm, held for 1 minute, and then the sampling bar was inserted. The probe was pulled back and the sonde was pulled out of the furnace.The porous body was collected and crushed, and the sampled metal and slag were collected.The weights of the metal and slag were 4.5 grams and 5 grams, respectively.

本発明の高炉炉内溶融物サンプリング装置は、以上のよ
うに構成されているので、取鍋等を要することなく炉内
溶融物をサンプリングすることができ、水冷筒体または
多孔体あるいは小さい凹みや小さい溝などがついて筒体
などからなるサンプリング器具を小径のゾンデ内に収納
しているので取扱い容易で強度上の問題がなく、かつ皿
型器具のように大塊がつかえて収納不能になる恐れが少
なく、また高炉炉内の羽目近傍の所望の正確な位置から
溶融物をサンプリングすることができる。
Since the apparatus for sampling the molten material in the blast furnace of the present invention is configured as described above, it is possible to sample the molten material in the blast furnace without using a ladle or the like. The sampling device, which consists of a cylindrical body with small grooves, etc., is housed inside a small-diameter sonde, so it is easy to handle and there is no problem with strength, and unlike dish-shaped instruments, there is no risk of large lumps getting stuck and making it impossible to store. In addition, the melt can be sampled from a desired and accurate location near the siding in the blast furnace.

従って、高炉の溶融帯領域における反応その他の状態を
明確にすることができるという効果を奏する。
Therefore, it is possible to clarify the reaction and other conditions in the melting zone region of the blast furnace.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例のサンプリング装置を構成する
ゾンデの全体構成図、第2図は溶融物サンプリング器具
の詳細縦断面図、第3図は炉内での溶融物流れの模式説
明図、第4図は本発明の別の溶融物サンプリング器具の
実施例の詳細縦断面図、第5図は多孔体の斜視図である
。 1・・・コークス充填層 2・・・ゾンデ3・・・ボー
ル弁 4・・・グランドパツキン5・・・ガイドローラ
 6・・・台車 7・・・シリンダ 8・・・ガイドフレーム9・・・内
部 10・・・シール部材 11・・・サンプリングバー 12・・・冷却筒 13・・・空間 \ 14・・・当て板 15・・・コークス粒子16・・・
溶融物 22・・・、多孔体23・・・接合部 出願人 川崎製鉄株式会社 代 理 人 弁理士 小 杉 佳 男 弁理士 *S 和 則 区 区 第5図
Fig. 1 is an overall configuration diagram of a sonde constituting a sampling device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a detailed vertical cross-sectional view of the melt sampling device, and Fig. 3 is a schematic explanatory diagram of the melt flow in the furnace. , FIG. 4 is a detailed longitudinal sectional view of another embodiment of the melt sampling device of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view of the porous body. 1... Coke filled bed 2... Sonde 3... Ball valve 4... Gland packing 5... Guide roller 6... Cart 7... Cylinder 8... Guide frame 9... Inside 10... Seal member 11... Sampling bar 12... Cooling cylinder 13... Space\ 14... Backing plate 15... Coke particles 16...
Molten material 22..., porous body 23...Joint part Applicant Kawasaki Steel Co., Ltd. Agent Patent attorney Yoshi Kosugi Male patent attorney *S Kazunori Ward Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] l 高炉炉内探査用ゾンデ本体内にゾンデ長軸方向に進
退可能なサンプリングバーを設け、該サンプリングバー
の先端部に、高炉炉内の溶融物を付着させるサンプリン
グ器具を具備したことを特徴とする高炉炉内溶融物サン
プリング装置。
l A sampling bar that can move forward and backward in the long axis direction of the sonde is provided in the main body of the sonde for exploring the inside of the blast furnace, and the tip of the sampling bar is equipped with a sampling device that attaches the molten material inside the blast furnace. Blast furnace in-furnace melt sampling device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104655516A (en) * 2015-03-19 2015-05-27 岑溪市东正动力科技开发有限公司 Determination method for content of copper in copper smelting furnace slag
CN109946108A (en) * 2019-03-19 2019-06-28 首钢集团有限公司 A kind of molten drop slag specimen collection device

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