JPS60251205A - Method for controlling blast furnace operation - Google Patents

Method for controlling blast furnace operation

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Publication number
JPS60251205A
JPS60251205A JP10711684A JP10711684A JPS60251205A JP S60251205 A JPS60251205 A JP S60251205A JP 10711684 A JP10711684 A JP 10711684A JP 10711684 A JP10711684 A JP 10711684A JP S60251205 A JPS60251205 A JP S60251205A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coke
blast furnace
raceway
alkali metal
temperature
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
JP10711684A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Fukuda
光弘 福田
Tatsuo Kamisaka
上坂 辰男
Shigeki Tojo
東條 茂樹
Takeo Kawate
川手 剛雄
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel 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 Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP10711684A priority Critical patent/JPS60251205A/en
Publication of JPS60251205A publication Critical patent/JPS60251205A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/006Automatically controlling the process

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stabilize a blast furnace operation by understanding the concn. of an alkali metal in a raceway and feeding back the detected concn. to the operation control of the blast furnace. CONSTITUTION:The relation between the emission line intensity obtd. by the spectrochemical analysis of the alkali metal vapor and the concn. of said metal is preliminarily understood with temp. as a parameter. The temp. of the raceway and the emission line intensity of the alkali metal vapor are thereupon measured in the tuyere part of the blast furnace. The concn. of the alkali metal vapor in the raceway is determined by the above-described parameter from the temp. of the raceway and the emission line intensity of the alkali metal vapor therein. The concn. of the alkali metal vapor is fed back as a control factor for the behavior or characteristic of coke in the blast furnace operation.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高炉羽目部に形成されるレースウェイからア
ルカリ金属についての情報を入手し高炉操業の制御に役
立てようとするものであって、詳細にはアルカリ金属の
情報をコークスの挙動や性状に関連づけて制御しようと
するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention aims to obtain information about alkali metals from raceways formed in the blast furnace siding and use the information to control blast furnace operation. Specifically, it attempts to control information on alkali metals by relating them to the behavior and properties of coke.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

高炉操業をどの様に制御するかは、当今の製鉄産業にお
ける重大関心事の1つであシ、各製鉄所での研究成果は
膨大なものとなっている。これらの研究は、方向的に見
るならば(1)操業の現況を正確に把握する為の技術と
、(2)上記知見を基にして操業の因子を夫々制御して
最適の操業状態を得る為の技術に大別できる。そして前
述の研究成果は、主として(2)の方面で開花してお!
D、(1)の方面においては、ブラック・ボックス的性
格の強い高炉が対象と々る為、依然として試行錯誤的な
面があシ、現在迄に知られているあシとあらゆる計測技
術の適用が検討されている。、換言するならば(1)の
方面において正確な現況把握を行なうことができた場合
には相当な自由度と展開度によってその検出結果を(2
)の方面へ利用することができる様になっており、結局
前提的条件とも言うべき(1)の方面における技術的確
立即ち現況把握を行なうためにどの様な現象からどの様
な情報を如何に高精度に入手するかということが当面の
課題となっている。
How to control blast furnace operations is one of the major concerns in the modern steel industry, and the results of research at each steel mill are enormous. In terms of direction, these studies focus on (1) technology to accurately grasp the current state of operation, and (2) control of each operational factor based on the above knowledge to obtain optimal operating conditions. It can be broadly divided into technologies for The research results mentioned above are mainly in the area of (2)!
D. In the area of (1), since the target is blast furnaces with strong black box characteristics, there is still a trial and error aspect, and it is difficult to apply all the measurement techniques known to date. is being considered. In other words, if it is possible to accurately grasp the current situation in the area of (1), the detection results can be translated into (2) with a considerable degree of freedom and expansion.
), and in order to establish the technology in (1), which can be said to be a prerequisite, that is, to understand the current situation, what kind of information can be used from what kind of phenomena and how? The current issue is how to obtain it with high precision.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

高炉操業の現況を知シたい場合、従来は鉱石関係を主な
対象としていたが、最近はコークスについても注目され
る様に表っておシ、例えば炉心コークスの形状やコーク
スの挙動を解明しようという動きが活発になりつつある
。このうちコークスの挙動については特に注目が集まっ
ておシ、例えば羽目覗き孔に高速度カメラ、高速度TV
或は輝度計等を適用することによシ、レースウェイに対
するコークスの供給機構、更にはレースウェイ内での燃
焼状況を調査し、その調査結果を制御因子としてフィー
ドバックすることが行なわれている。
If you want to understand the current status of blast furnace operations, you have traditionally focused on ore-related matters, but recently coke has also been attracting attention.For example, it is important to understand the shape of core coke and its behavior. This movement is becoming more active. Of these, the behavior of coke is attracting particular attention.
Alternatively, by applying a luminance meter or the like, the coke supply mechanism to the raceway and the combustion situation within the raceway are investigated, and the results of the investigation are fed back as control factors.

しかし調査結果の利用技術については前述の如くかカリ
高度に完成されている反面、情報入手方面の技術につい
て十分に満足し得る状態に至っていないというのが現況
である。
However, while the technology for utilizing survey results has been highly developed as mentioned above, the current state of affairs is that the technology for obtaining information has not yet reached a fully satisfactory state.

本発明者等は特にこの点を菱慮し、コークスから得られ
るべき情報の種類について検討した結果従来着眼されて
いないものとして、レースウェイ内のアルカリ金属蒸気
濃度に注目した。即ちレースウェイ内のアルカリ金属蒸
気は、装入されているコークスの挙動又は性状を適確に
表現し得る重要な一因子であることに鑑み、これを高精
度に把握することのできる技術を確立することを当面の
課題とし、更にこれを制御因子として高炉の制御にフィ
ードバックすることを研究した。
The present inventors particularly took this point into consideration, and as a result of examining the type of information that should be obtained from coke, they focused on the alkali metal vapor concentration within the raceway, which has not been considered in the past. In other words, considering that the alkali metal vapor in the raceway is an important factor that can accurately express the behavior and properties of the charged coke, we have established a technology that can accurately grasp this. We set this as our immediate challenge, and researched how to feed this back into blast furnace control as a control factor.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成することに成功した本発明の要旨は、ア
ルカリ金属蒸気の分光分析によって得られる輝線強度と
濃度の関係を、温度をパラメータとして予め把握して′
J?ti−高炉羽ロ部に形成されルレースウエイの温度
とアルカリ金属蒸気の輝線強度から、レースウェイ内の
アルカリ金属蒸気濃度をめ、高炉操業におけるコークス
の挙動又は性状の制御因子としてこれをフィードバック
する点に存在する。
The gist of the present invention, which has succeeded in achieving the above object, is that the relationship between emission line intensity and concentration obtained by spectroscopic analysis of alkali metal vapor is determined in advance using temperature as a parameter.
J? ti - Determine the alkali metal vapor concentration in the raceway from the temperature of the raceway formed in the blast furnace blade and the bright line intensity of the alkali metal vapor, and feed this back as a control factor for the behavior or properties of coke during blast furnace operation. Exists at a point.

〔作用〕[Effect]

高炉への装入原料である鉄鉱石やコークス中には、アル
カリ珪酸塩(例えばに、 S i o、やNa2S10
g等)が共存しており、これらは高炉操業におけるアル
カリ成分として一括把握できることが知られておシ、ま
た高炉内からの採取試料に関する調査や高炉の解体調査
によると次の様なことも明らかに表っている。即ちこれ
らのアルカリ成分は鉱石やコークスに伴われて炉内を降
下する途中で一部還元される。ここで生成するアルカリ
蒸気は更に反応してシアン化物となるが、これらの沸点
は1530℃(NaCN)或は1625℃(KCN)と
いったように低いものであるから、1600℃前後の温
度領域部分において炉内循環する。そして羽口レースウ
ェイを含む炉床部には未還元状態のアルカリ珪酸塩がそ
のit降下してくる。ところが鉱石中の脈石は融着帯に
おいて溶融しスラグとなって炉底部に滴下していくもの
であるから、上記スラグは一般に炉心側のコークス間隙
を流れ羽口レースウェイ部には流れてこないと言われて
おシ、レースウェイ部分においてアルカリ成分の挙動を
観測することが可能であるとするならば、それはコーク
ス灰分の未還元アルカリ珪酸塩に基づくものであろうと
考えられる。現に高炉羽目部においてレースウェイの分
光分析を行なって得た輝度強度のグラフ(第2図)を、
コークス単独充填の竪型燃焼炉で測定した羽目部分光分
析による輝度強度グラフ(第3図)と対比すると、両者
の間には極めて高度の近似性が見られる。
Iron ore and coke, which are the raw materials charged to the blast furnace, contain alkali silicates (for example, Sio, Na2S10
It is known that these substances coexist as alkaline components in blast furnace operation, and that they can be collectively understood as alkaline components during blast furnace operation.According to the investigation of samples collected from inside the blast furnace and the dismantling investigation of the blast furnace, the following is also clear. It is shown in That is, these alkaline components are partially reduced as they descend through the furnace together with the ore and coke. The alkali vapor generated here further reacts to become cyanide, but since the boiling point of these is low, such as 1530°C (NaCN) or 1625°C (KCN), in the temperature region around 1600°C Circulates in the furnace. Unreduced alkali silicate then falls into the hearth including the tuyere raceway. However, the gangue in the ore melts in the cohesive zone and becomes slag that drips to the bottom of the furnace, so the slag generally flows through the coke gap on the core side and does not flow into the tuyere raceway. That being said, if it is possible to observe the behavior of alkaline components in the raceway section, it is thought that it is based on unreduced alkali silicate in the coke ash. The brightness intensity graph (Figure 2) obtained by actually performing spectroscopic analysis of the raceway in the blast furnace siding area is shown below.
When compared with the brightness intensity graph (Fig. 3) obtained by the panel partial optical analysis measured in a vertical combustion furnace filled only with coke, a very high degree of similarity can be seen between the two.

以上の結果から、羽目レースウェイ部で観測されるアル
カリ金属というのは、コークス灰分中のアルカリ金属に
対応するものであるとの結論が得られた。
From the above results, it was concluded that the alkali metals observed in the siding raceway correspond to the alkali metals in the coke ash.

一方高炉体風時に高炉羽目部から採取したコークスにつ
いて推定温度(第4図) * Km O+NatOの含
有率(第5図)及び建クロ気孔容積(第6図)を調べた
ところ、夫々図示する機力結果が得られた。これらの結
果によると、粒度別コークス毎に見た推定温度(第4図
)とアルカリ含有率(第5図)との間には良好な反比例
関係が認められ、高温のものほどアルカリ含有率が少な
く、低温のものではアルカリ含有率が多くなっておシ、
又これに第6図の結果を考え合わせると、高温の為にア
ルカリ含有率が少なく外っているコークスではンク四気
孔容積が大きい。即ちこれらを更に推論すると、羽目前
の高温部ではコークス温度が急上昇する為灰分中のアル
カリ成分が揮発して減少し、その部分に大きいミク四気
孔を残したものと考えることができる。
On the other hand, when we investigated the estimated temperature (Figure 4) * Km O+NatO content (Figure 5) and pore volume (Figure 6) of the coke collected from the blast furnace siding during blast furnace body wind, we found that Power results were obtained. According to these results, there is a good inverse proportional relationship between the estimated temperature (Figure 4) and the alkali content (Figure 5) for each coke particle size, and the higher the temperature, the higher the alkali content. If the temperature is low, the alkali content will increase.
Also, when considering this and the results shown in Figure 6, it can be seen that coke with low alkali content due to high temperature has a large four-pore volume. That is, further inferring these, it can be considered that in the high-temperature area, the coke temperature rises rapidly, so the alkaline component in the ash evaporates and decreases, leaving large pores in that area.

尚コークス灰分からアルカリ金属が揮発する温度は、コ
ークスの品質によって左右されるが、通常は1720℃
前後と考えられておシ、この臨界温度に至るまではアル
カリ金属の蒸発は余シ進行せず臨界温度に至って急激に
蒸発を生じる様である。−刃高炉内の温度分布も操炉条
件や炉内状態によって異なるが、某高炉の解体調査によ
れば融着帯下端のコークスは1600℃であシ、この部
分を前述の様なシアン化物が循環していると思われる。
The temperature at which alkali metals evaporate from coke ash depends on the quality of coke, but is usually 1720°C.
It is believed that the evaporation of the alkali metal does not proceed much until this critical temperature is reached, and when the critical temperature is reached, evaporation occurs rapidly. - The temperature distribution inside the blast furnace also varies depending on the operating conditions and the state inside the furnace, but according to a dismantling investigation of a certain blast furnace, the temperature of coke at the lower end of the cohesive zone was 1600℃, and this area was contaminated with cyanide as mentioned above. It seems to be cyclical.

そしてレースウェイ部で急激に昇温して1700℃以上
の高温が形成され、アルカリ金属の蒸発が起こるものと
思われる。
It is thought that the temperature rises rapidly in the raceway portion, forming a high temperature of 1700° C. or more, and evaporation of the alkali metal occurs.

この様な考察を踏まえた結果、レースウェイ内における
アルカリ金属蒸気の濃度を知ることができれば、コーク
スの挙動や性状を推論することが可能となシ、更にはこ
れらの制御因子として高炉操業管理にフィードバックす
ることができるとの結論を得た。
Based on these considerations, we found that if we could know the concentration of alkali metal vapor in the raceway, it would be possible to infer the behavior and properties of coke, and furthermore, it would be possible to use these as a control factor in blast furnace operation management. It was concluded that feedback could be provided.

アルカリ金属蒸気の輝線強度はアルカリ原子の濃度と温
度に依存する。そこでまず温度一定の争件下でアルカリ
金属を蒸発させ、蒸発量(試料の重量減よシ測定)と輝
線強度の関係をめた。前者はアルカリ蒸気濃度に対応す
るから上記の関係はとシもなおさず強度と濃度の対応を
示す検量線として表わすことができる。そして温度条件
を変更し力から同様の検量線を作成していけば、温度を
パラメータとする輝線強度と濃度の関係が整理されるこ
とになシ、これを以下の実施に際してそのまま採用して
いけば良い。
The emission line intensity of alkali metal vapors depends on the concentration of alkali atoms and temperature. Therefore, we first evaporated the alkali metal at a constant temperature and determined the relationship between the amount of evaporation (measured by weight loss of the sample) and the intensity of the emission line. Since the former corresponds to the alkali vapor concentration, the above relationship can also be expressed as a calibration curve showing the correspondence between intensity and concentration. If you change the temperature conditions and create a similar calibration curve from force, the relationship between emission line intensity and concentration using temperature as a parameter will be sorted out, and this can be used as is in the following implementation. Good.

即ち本発明の実施に当たっては、高炉羽目部においてレ
ースウェイの温度とアルカリ金属蒸気の輝線強度を実測
する必要がある。温度や輝線強度の実測手段については
いさ\かも制限を受けると伝送し分光分析によって得た
幾つかの特長的波長のうち2つ(例えばλ、=500n
mとλ、=650nm)を用いて2色温度演算による温
度計算を行なえば良い。尚事前に黒体炉による補正を加
えておけばよシ高精度の温度が得られる。一方アルカリ
金属蒸気の輝線強度については分光分析を行なうことが
必要であるから、上記の様にして得た波長の中から例え
ばNaの共鳴線を選び、その強度を前述の検量線に当て
はめてアルカリ金属濃度をめれば良い。
That is, in carrying out the present invention, it is necessary to actually measure the temperature of the raceway and the bright line intensity of the alkali metal vapor in the lining of the blast furnace. There are some limitations regarding the actual measurement methods for temperature and emission line intensity.
Temperature calculation may be performed by two-color temperature calculation using λ and m and λ = 650 nm). By adding correction using a blackbody furnace in advance, highly accurate temperatures can be obtained. On the other hand, since it is necessary to perform spectroscopic analysis to determine the emission line intensity of alkali metal vapor, it is necessary to select, for example, the resonance line of Na from among the wavelengths obtained in the above manner, and apply that intensity to the above-mentioned calibration curve. All you have to do is measure the metal concentration.

以上の如くして高炉の各羽口毎にめられるアルカリ金属
蒸気の濃度は、羽目間のアンバランス状況を知ってそれ
への対応制御として利用することもでき、或は周方向の
平均値を算出して全体的な傾向に対する反応制御に応用
しても良い。
As described above, the concentration of alkali metal vapor measured at each tuyere of the blast furnace can be used to control the unbalance between the tuyere by knowing the unbalanced condition between the tuyeres, or to calculate the average value in the circumferential direction. It may be calculated and applied to reaction control for the overall trend.

〔実施例〕〔Example〕

次に上記制御手法の代表例をとシあげ、その概要を実施
例として説明する。
Next, a typical example of the above-mentioned control method will be listed and its outline will be explained as an example.

羽目のレースウェイ部に供給されるコークスについては
、第1図(1本線矢印はコークスの流れ、2本線矢印は
ガスの流れを示す、)に表す通シであシ、融着帯(根)
F下の低温度コークス(通称暗コークス)Bと炉心側の
高温度コークス(通称間コークス)Aに大別されるが、
従来はこのいずれが主体となってレースウェイに供給さ
れてくるのか十分解明されている訳ではない。しかし本
発明によれば、レースウェイ周辺部におけるコークスの
挙動を第1表に示す如く指数化することができる。尚第
1図のPはコークス微粉層を示す。
Regarding the coke supplied to the raceway section of the lining, the cohesive zone (root) shown in Figure 1 (single line arrows indicate coke flow, double line arrows indicate gas flow).
It is roughly divided into low-temperature coke (commonly known as dark coke) B under F and high-temperature coke (commonly known as inter-coke) A on the core side.
Until now, it has not been fully clarified which of these is primarily supplied to the raceway. However, according to the present invention, the behavior of coke around the raceway can be expressed as an index as shown in Table 1. In addition, P in FIG. 1 indicates a coke fine powder layer.

ifケースN[11は、レースウェイが高温であるのに
対してアルカリ濃度が低い。従ってレースウェイへ供給
される以前にコークス温度が1720℃(この例ではア
ルカリ珪酸塩が1720℃以上で急激に揮発する)以上
に到達したことが分か虱この様なコークスとしては明コ
ークスが考えられる。即ち炉心側のコークスがレースウ
ェイ部に供給されたことが分かる。次にケースNn2は
レースウェイが低温でアルカリ濃度が高い例であるから
、レースウェイ内でアルカリ金属蒸気が大量に発生して
おシ、換言すればレースウェイに至る以前では高温にさ
らされず、レースウェイに至ってはじめて高温にさらさ
れて1720℃以上に昇温したことが分かシ、この様な
コークスとしては暗コークスが考えられる。更にケース
M3はレースウェイの温度が低くしかもアルカリ濃度が
低い例であるから、レースウェイに至る以前は勿論至っ
た後においても1720℃を超えるととができないコー
クスであることが分かり、この様なコークスとしては暗
コークスが考えられる。尚ケース2とケース3では暗コ
ークスが供給されている点では同じであるが、後者では
該コークスの燃焼が不十分となっているという相違があ
υ、高炉操業へフィードバックするに癌たって有用な情
報であることが明らかである。
In case N[11, the raceway is at a high temperature but the alkali concentration is low. Therefore, it can be seen that the coke temperature reached 1720℃ or higher (in this example, alkali silicate evaporates rapidly above 1720℃) before being supplied to the raceway. It will be done. That is, it can be seen that coke from the core side was supplied to the raceway section. Next, in case Nn2, the raceway is at a low temperature and the alkali concentration is high, so a large amount of alkali metal vapor is generated within the raceway.In other words, the raceway is not exposed to high temperatures before reaching the raceway, It is known that the coke was not exposed to high temperatures until it reached the way, and the temperature rose to 1,720°C or higher, and such coke is considered to be dark coke. Furthermore, since Case M3 is an example in which the temperature of the raceway is low and the alkali concentration is low, it is clear that the coke cannot be burnt if the temperature exceeds 1720℃ both before and after reaching the raceway. Dark coke can be considered as coke. Cases 2 and 3 are the same in that dark coke is supplied, but the difference in the latter is that the coke is not sufficiently combusted, which is extremely useful for feedback to blast furnace operation. It is clear that it is information.

第 1 表 上記説明から理解できる様に、Nn4に相轟すべきケー
ス(即ちレースウェイが高温でしかもアルカリ金属蒸気
濃度も高いというケース)は、レースウェイへ到達する
迄に既に高温に加熱されており力から(従って明コーク
スが供給されながら)、アルカリ金属蒸気の発生が未完
結であったためにレースウェイ内での燃焼に際して一気
にアルカリ金属蒸気が発生したというケースに和尚し、
理論的には考え難いことである。従って第1表には記載
しなかった。但し高炉操業においては複雑な因子が相互
に絡み合っているので、如何なる場合でも上記3ケース
のいずれかにのみ当てはまる状況が形成されている訳で
はない。即ち現実の高炉では各ケースの中間レベル的な
状況を検知することが多いので、高炉における他の操業
因子或は原料コークスの種類等を勘案しつつ状況判断並
びに操業管理へのフィードバックを行なえば良いことに
なる。例えば羽口レースウェイ部に対して明・暗いずれ
のコークスが供給されるかという点では、融着帯形状、
炉心コークス形状、レースウェイ形状等がその支配因子
になると考えられるが、特に重要な因子は炉壁側の融着
帯形状(融着帯根部の形状)であり、これによって暗コ
ークスの降下割合が左右される。従って明・暗コークス
の供給比率を測定することから融着帯根部の形状が推定
でき、且つ高炉の操業制御にフィードバックすることが
できる。
Table 1 As can be understood from the above explanation, in the case where Nn4 is to be affected (i.e., the raceway is at a high temperature and the concentration of alkali metal vapor is also high), it has already been heated to a high temperature by the time it reaches the raceway. We agree with the case that alkali metal vapor was generated at once during combustion in the raceway because the generation of alkali metal vapor was incomplete due to the feed force (therefore, while light coke was being supplied).
Theoretically, this is difficult to imagine. Therefore, it is not listed in Table 1. However, since complex factors are intertwined with each other in blast furnace operation, a situation that applies only to any of the above three cases is not formed in every case. In other words, in actual blast furnaces, intermediate-level conditions in each case are often detected, so it is only necessary to judge the situation and provide feedback to operational management while taking into account other operating factors in the blast furnace, the type of raw coke, etc. It turns out. For example, the cohesive zone shape,
The core coke shape, raceway shape, etc. are considered to be the controlling factors, but the particularly important factor is the cohesive zone shape on the furnace wall side (the shape of the cohesive zone root), which affects the fall rate of dark coke. Depends on it. Therefore, by measuring the supply ratio of light and dark coke, the shape of the root of the cohesive zone can be estimated, and this can be fed back to the operational control of the blast furnace.

又レースウェイ部へ供給されるコークスの温度は、羽目
前で発生するガス温度に影響な与え、高炉の熱レベルを
支配するものと考えられる。この点前釦情報は、レース
ウェイ部へ供給されるコークスの明・暗此等から該供給
コークスの温度を推定させるものであり、実際に出銑さ
れた溶銑を対象とする温度測定や〔S1〕測定に先だっ
て炉熱の推定を可能とならしめるものであり、やはシ操
業制御面において重要な役割を果す。
Furthermore, the temperature of the coke supplied to the raceway section is considered to have a significant influence on the temperature of the gas generated immediately, and to control the heat level of the blast furnace. This pre-button information is used to estimate the temperature of the coke supplied to the raceway section from the brightness/darkness of the coke, and is used to measure the temperature of the hot metal that is actually tapped [S1 ] It makes it possible to estimate the furnace heat before measurement, and it also plays an important role in controlling the operation.

次にコークスの品質評価方面への利用について説明する
Next, the use of coke for quality evaluation will be explained.

高炉へ装入されたコークスの劣化原因については、装入
落下時の衝撃破壊、炉内降下途中におけるコークス粒同
士の摩耗、900〜1100℃領域におけるCO2との
反応劣化、xioo’c以上領域における各種劣化(C
O,との反応による劣化、熱的劣化、アルカリアタック
による劣化)そして羽口レースウェイ部における燃焼粉
化等を挙げることができる。これらのうち高温側C特に
1100℃以上)における劣化は炉下部における通気性
や炉熱に大きな影響を与えるものであシ、従来のコーク
ス評価基準に熱間性状を加えて品質管理を行なっていく
ことが必要になってくる。一方炉内ガス中に含まれるア
ルカリ金属蒸気はコークスの亀裂内へ侵入して凝縮しコ
ークスを゛粉化させる原因となる。またコークス表面に
付着凝縮したアルカリ金属は、黒鉛結晶内に侵入して層
間化合物を形成しコークスの表面剥離や亀裂の原因とな
る。第7図はコークスのガス化に及ぼすアルカリの影響
を示すグラフであシ、アルカリ金属による反応性への影
響は無視し難いところがある。しかるに現在汎用されて
いるコークスの反応性試験法(JIS K2・115B
1977))ではアルカリ金属の影響を考慮に入れてお
らない。この様な状況下においてレースウェイ内のアル
カリ金属蒸気濃度が本発明によって明らかになれば、炉
内と近似した条件下におけるコークスの熱間性状評価法
を定めることが可能となシ、高炉操業制御特にコークス
の品質管理にフィードバックさせることが可能となる。
The causes of deterioration of coke charged into a blast furnace include impact fracture when the charge falls, abrasion between coke grains during descent into the furnace, deterioration due to reaction with CO2 in the 900-1100℃ range, and deterioration in the xioo'c or higher range. Various types of deterioration (C
Examples include deterioration due to reaction with O, thermal deterioration, deterioration due to alkali attack) and combustion powdering in the tuyere raceway. Among these, deterioration on the high temperature side C (especially above 1100℃) has a large impact on the ventilation and furnace heat in the lower part of the furnace, so quality control is carried out by adding hot properties to the conventional coke evaluation criteria. It becomes necessary. On the other hand, the alkali metal vapor contained in the furnace gas enters into the cracks of the coke and condenses, causing the coke to become powder. Furthermore, the alkali metals that adhere and condense on the surface of the coke penetrate into the graphite crystals and form interlayer compounds, causing surface peeling and cracking of the coke. FIG. 7 is a graph showing the influence of alkali on the gasification of coke, and the influence of alkali metals on reactivity is difficult to ignore. However, the currently widely used coke reactivity test method (JIS K2/115B
(1977)) did not take into account the influence of alkali metals. If the present invention reveals the alkali metal vapor concentration in the raceway under such circumstances, it will be possible to define a method for evaluating the hot properties of coke under conditions similar to those in the furnace, and improve blast furnace operation control. In particular, it becomes possible to provide feedback for quality control of coke.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

レースウェイにおけるアルカリ金属濃度を把握し、これ
を高炉の操業制御にフィードバックする様にしたので、
例えばレースウェイに対するコークスの供給挙動やコー
クスの熱間性状が把握でき高炉操業の安定化に資するこ
とが可能となった。
We determined the alkali metal concentration in the raceway and fed this information back to blast furnace operation control.
For example, it has become possible to understand the feeding behavior of coke to the raceway and the hot properties of coke, which can contribute to stabilizing blast furnace operations.

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

第1図はレースウェイ部の状況を示す説明図、第2図は
高炉羽目部の分光分析結果、第3図は竪型燃焼炉の分光
分析結果、第4図はコークスの推定温度を示すグラフ、
第5図はアルカリ成分の挙動を示すグラフ、第6図はミ
クロ気孔容積を示すグラフ、第7図はコークスのガス化
率と反応後の見掛密度の関係を示すグラフである。 出願人 株式会社神戸製鋼所 非叔題岨 (Q) (%) O”?N+0”M 逮酩塘岨 歇椰塚物
Figure 1 is an explanatory diagram showing the situation of the raceway section, Figure 2 is the spectroscopic analysis result of the blast furnace wall section, Figure 3 is the spectroscopic analysis result of the vertical combustion furnace, and Figure 4 is a graph showing the estimated temperature of coke. ,
FIG. 5 is a graph showing the behavior of the alkali component, FIG. 6 is a graph showing the micropore volume, and FIG. 7 is a graph showing the relationship between the gasification rate of coke and the apparent density after reaction. Applicant: Kobe Steel Co., Ltd. (Q) (%) O”?N+0”M

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] アルカリ金属蒸気の分光分析によって得られる輝線強度
と濃度の関係を、予め温度をパラメータとして把握して
おき、高炉羽目部において実測されるレースウェイの温
度とアルカリ金属蒸気の輝線強度から、レースウェイ内
のアルカリ金属蒸気濃度をめ、高炉操業におけるコーク
スの挙動又は性状の制御因子としてフィードバックする
ことを特徴とする高炉操業の制御方法。
The relationship between the emission line intensity and concentration obtained by spectroscopic analysis of alkali metal vapor is determined in advance by using temperature as a parameter, and from the raceway temperature actually measured at the blast furnace siding and the emission line intensity of alkali metal vapor, A method for controlling blast furnace operation, characterized in that the concentration of alkali metal vapor in the blast furnace is fed back as a control factor for the behavior or properties of coke during blast furnace operation.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009031276A (en) * 2007-07-02 2009-02-12 Nippon Steel Corp Coke reactivity evaluating method
CN110669885A (en) * 2019-10-09 2020-01-10 武汉科技大学 Device and method for simulating enrichment form of zinc or alkali metal at upper part of blast furnace and application of device and method

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