JPS61117208A - 高炉操業方法 - Google Patents
高炉操業方法Info
- Publication number
- JPS61117208A JPS61117208A JP23761784A JP23761784A JPS61117208A JP S61117208 A JPS61117208 A JP S61117208A JP 23761784 A JP23761784 A JP 23761784A JP 23761784 A JP23761784 A JP 23761784A JP S61117208 A JPS61117208 A JP S61117208A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- gas
- blast furnace
- zone
- etaco
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/24—Test rods or other checking devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、製鉄高炉の操業方法、詳しくは高炉における
軟化融着帯の位置及び形状を推定する方法に関するもの
でるる。
軟化融着帯の位置及び形状を推定する方法に関するもの
でるる。
製鉄高炉操業において、炉内の反応状況を推定すること
は、炉況の安定を図る上で基だ重要なことでるる。
は、炉況の安定を図る上で基だ重要なことでるる。
一般に第４図に示す如く、高炉は炉口部１、シャフト部
２、朝顔部３、炉床部４から構成されてお夛、１口部１
の炉頂からコークスと鉱石が装入され、鉱石層１１−−
クス層１２が形成され、上昇する還元性ガス流１４に熱
せられ少しずつ軟かくな９１０００℃穆変になると酸化
鉄は還元されて鉄粒とナシ相互にくつつき合い、軟化融
着帯１３を形成する。この軟化融着帯１３は１２００℃
程度で溶けはじめ、コークスの間を通って炉の下部湯溜
シ部１５に落ちる。溶けた銑鉄とスラグは、その比重差
によってスラグが上部に銑鉄は下部に分かれて炉底に貯
シ、前記湯溜シ部１５を形成する。
２、朝顔部３、炉床部４から構成されてお夛、１口部１
の炉頂からコークスと鉱石が装入され、鉱石層１１−−
クス層１２が形成され、上昇する還元性ガス流１４に熱
せられ少しずつ軟かくな９１０００℃穆変になると酸化
鉄は還元されて鉄粒とナシ相互にくつつき合い、軟化融
着帯１３を形成する。この軟化融着帯１３は１２００℃
程度で溶けはじめ、コークスの間を通って炉の下部湯溜
シ部１５に落ちる。溶けた銑鉄とスラグは、その比重差
によってスラグが上部に銑鉄は下部に分かれて炉底に貯
シ、前記湯溜シ部１５を形成する。
−万コークスは殆んどその形を変えないで、炉下部まで
降りてきて１羽口５からの高温空気によシ燃焼し高温の
一散化炭素が発生し、これが前述の如く炉内を上昇して
鉄鉱石を加熱還元する。炉床部４の湯溜シ部の銑鉄とス
ラグは、出銑口６より抜き出される。
降りてきて１羽口５からの高温空気によシ燃焼し高温の
一散化炭素が発生し、これが前述の如く炉内を上昇して
鉄鉱石を加熱還元する。炉床部４の湯溜シ部の銑鉄とス
ラグは、出銑口６より抜き出される。
上記の高炉反応を促進させるためには、高炉における固
体とガスの熱交換を効率良く行なわれることが重要でる
る。第５図は高炉内におけるガスおよび固体の温度プロ
フィルでるる。
体とガスの熱交換を効率良く行なわれることが重要でる
る。第５図は高炉内におけるガスおよび固体の温度プロ
フィルでるる。
高炉内では、ガスの熱流量（＝質量速度×比熱）は軸方
向でほぼ一定でめるのに対し、装入物のそれは上部では
ガスの熱流量より小さいが、下部ではソリューションロ
スやメタロイドの還元などの大きな吸熱を伴う反応のた
め、見かけ上比熱が大きくなる結果、ガスの熱流量より
著しく大きくなる。上部と下部の中間のソリューション
ロス反応開始温度域、即ち１２７ｆＫ付近にガスと装入
物の熱流比が１に近い領域が存在する。
向でほぼ一定でめるのに対し、装入物のそれは上部では
ガスの熱流量より小さいが、下部ではソリューションロ
スやメタロイドの還元などの大きな吸熱を伴う反応のた
め、見かけ上比熱が大きくなる結果、ガスの熱流量より
著しく大きくなる。上部と下部の中間のソリューション
ロス反応開始温度域、即ち１２７ｆＫ付近にガスと装入
物の熱流比が１に近い領域が存在する。
そこで潜熱の効果を含む見かけの比熱を用いることによ
って高炉内での熱交換を、単純な向流熱交換速度モデル
によって、表現したものが第５図でおる。
って高炉内での熱交換を、単純な向流熱交換速度モデル
によって、表現したものが第５図でおる。
第５図に示す如く、炉の上部と下部では熱交換が急速に
進み、１２７ｉＫ（１０００℃）付近ではガスと装入物
の温度がごく小さくなることを示しており、この領域を
ケミカル・リザーブ・ゾーンまたは熱保存帯と云い、こ
のケミカル・リザーブ・ゾーンは炉内における反応状況
を知るためには重要な領域でるる。
進み、１２７ｉＫ（１０００℃）付近ではガスと装入物
の温度がごく小さくなることを示しており、この領域を
ケミカル・リザーブ・ゾーンまたは熱保存帯と云い、こ
のケミカル・リザーブ・ゾーンは炉内における反応状況
を知るためには重要な領域でるる。
これら炉内反応状況を推定する方法としては、従来
（１）デ壁の温度分布または熱負荷により検知する方法
、 （２）物質収支、熱収支によシ計算する方法、（３）放
射性トレーサー法、 等が知られている。
、 （２）物質収支、熱収支によシ計算する方法、（３）放
射性トレーサー法、 等が知られている。
然しなから前述の（１）の方法の場合平均レベルのみに
留まっていること、ｔた（２）の方法の場合、計算に所
要時間がかかり、（１） 、 （２）方法とも多くの仮
定にデータを必要とする。また（３）の方法の場合は、
羽口からの添加が難しく、常時監視が出来ない等の欠点
を有する。
留まっていること、ｔた（２）の方法の場合、計算に所
要時間がかかり、（１） 、 （２）方法とも多くの仮
定にデータを必要とする。また（３）の方法の場合は、
羽口からの添加が難しく、常時監視が出来ない等の欠点
を有する。
叙上の如く、高炉における炉内反応において、鉱石層の
軟化融着帯の表面位置及び形状を検知することは、高炉
操業に当って甚だ重要な因子でるる。
軟化融着帯の表面位置及び形状を検知することは、高炉
操業に当って甚だ重要な因子でるる。
即ち本発明は、これら鉱石層の軟化融着帯の表面位置及
び形状を推定し、ガス流れを最適にし、固体とガスの還
元反応を促進せしめ炉況の安定と燃料費の節減を図るこ
とを目的とするものでるる。
び形状を推定し、ガス流れを最適にし、固体とガスの還
元反応を促進せしめ炉況の安定と燃料費の節減を図るこ
とを目的とするものでるる。
本発明者等は第１図に示す如く高炉１内のシャフト部２
の中間炉壁にガスサンプラー７を設け、ケミカル・リザ
ーブ・ゾーンにおける原料中に挿入し、このサンプラー
７により測定したＣＯとＣＯ３値より 次の（１）式よりガス利用率ηｃ ｏ 優）を求める。
の中間炉壁にガスサンプラー７を設け、ケミカル・リザ
ーブ・ゾーンにおける原料中に挿入し、このサンプラー
７により測定したＣＯとＣＯ３値より 次の（１）式よりガス利用率ηｃ ｏ 優）を求める。
ηｃｏ（％）＝で℃？四に］Σσ ・・・・・
・・−・ （す求めたガス利用率ηｃｏ（％）と高炉内
の実測された軟化融着帯の位置とは相関かめることを見
知した。
・・−・ （す求めたガス利用率ηｃｏ（％）と高炉内
の実測された軟化融着帯の位置とは相関かめることを見
知した。
第２図はケミカル・リザーブ・ゾーンにおけるガス利用
率ηｃｏ（イ）と軟化融着帯の上面位置２との関係グラ
フでるる。図において○印は中心Δ印は中間◆印は外周
部にてサンプリングした時の値でるり、直線Ａはηｃｏ
（ｅＩＡとＺ Ｈとの相関々係（相関係数γ：０．７４
４）より求められ、直線Ａは次の（２）式にて衣はされ
る。
率ηｃｏ（イ）と軟化融着帯の上面位置２との関係グラ
フでるる。図において○印は中心Δ印は中間◆印は外周
部にてサンプリングした時の値でるり、直線Ａはηｃｏ
（ｅＩＡとＺ Ｈとの相関々係（相関係数γ：０．７４
４）より求められ、直線Ａは次の（２）式にて衣はされ
る。
Ｚ ＝ −０，８１５＋０．４５０３． ｗｅｏ
・−−（２）即ち本発明は、高炉内におけるケミ
カル・リザーブ・ゾーンでのＣＯ及びＣＯｌをガスサン
プラーによシ測定し、該測定値よシガス利用率ηｃ Ｏ
＝ｄカを求め、ηｃｏを、前記（２）式に代入すること
により軟化融着帯の位置（６）及び半径方向の各点にて
測定することによシその形状を推定するものでるる。
・−−（２）即ち本発明は、高炉内におけるケミ
カル・リザーブ・ゾーンでのＣＯ及びＣＯｌをガスサン
プラーによシ測定し、該測定値よシガス利用率ηｃ Ｏ
＝ｄカを求め、ηｃｏを、前記（２）式に代入すること
により軟化融着帯の位置（６）及び半径方向の各点にて
測定することによシその形状を推定するものでるる。
本発明方法において、ガスサンプラー７をシャフト部２
の中間炉壁に設けた理由は、シャフト部２の上部では、
軟化融着帯の影響を直接には反映せず、またシャフト部
２の下部においては、ガス組成の変動が大きく、第２図
の如き相関は認められず、また設備的にも下部は高温で
めシ、溶融もめるため操業中に実測は困ｌｌ！なので、
シャフト部の中間に設けたものでるる。
の中間炉壁に設けた理由は、シャフト部２の上部では、
軟化融着帯の影響を直接には反映せず、またシャフト部
２の下部においては、ガス組成の変動が大きく、第２図
の如き相関は認められず、また設備的にも下部は高温で
めシ、溶融もめるため操業中に実測は困ｌｌ！なので、
シャフト部の中間に設けたものでるる。
本発明方法において、ガスサンプラー７は可動式のため
、半径方向の測定をすることにより、半径方向における
軟化融着帯の位置及び形状の推定が多数推定することが
可能でるり、また従来法の欠点でるる計算時間も極めて
短かく連続的に精度良く推定しつるものでるる。
、半径方向の測定をすることにより、半径方向における
軟化融着帯の位置及び形状の推定が多数推定することが
可能でるり、また従来法の欠点でるる計算時間も極めて
短かく連続的に精度良く推定しつるものでるる。
これによって高炉における通気性及び還元性との対応か
ら装入物分布へのアクションが指示でき安定した高炉操
業が可能となるものでるる。
ら装入物分布へのアクションが指示でき安定した高炉操
業が可能となるものでるる。
次に実施例について述べる。
実操業高炉（内容積２８２８ｉ）のシャフト部２の中間
部（炉頂から９藁の位置）にガスサンプラー７を設け、
炉半径方向におけるＣＯ及びＣｏ、分析測定を行ない前
記（２）式により軟化融着帯位置を推定し、−万炉頂か
らのワイヤ測定法により１２００℃の点を測定した。そ
の結果を第３図に示す。第３図においてＸ印は推定値−
印は実測値を示す。
部（炉頂から９藁の位置）にガスサンプラー７を設け、
炉半径方向におけるＣＯ及びＣｏ、分析測定を行ない前
記（２）式により軟化融着帯位置を推定し、−万炉頂か
らのワイヤ測定法により１２００℃の点を測定した。そ
の結果を第３図に示す。第３図においてＸ印は推定値−
印は実測値を示す。
第６図に示す如く、本発明方法による推定値は実測値と
略々等しく高炉操業に充分適用できるものでめった。
略々等しく高炉操業に充分適用できるものでめった。
本発明の高炉操業方法によると、高炉シャフト中部のガ
ス組成を測定することによって、速かに軟化融着帯の上
面位置、形状が推定でき、これによって通気性及び還元
性を、最適条件に保持するための装入物分布制御へのア
クションをとることが可能でろシ、高炉の安定操業及び
燃費の節減等が達成できるものでるる。
ス組成を測定することによって、速かに軟化融着帯の上
面位置、形状が推定でき、これによって通気性及び還元
性を、最適条件に保持するための装入物分布制御へのア
クションをとることが可能でろシ、高炉の安定操業及び
燃費の節減等が達成できるものでるる。
第１図は本発明方法を実施するための模式図、第２図は
ケミカル・リザーブ・ゾーンにおけるガス利用率ηｃＯ
（４）と軟化融着帯の上面位置との関係グラフ、第３図
は実施例における軟化融着帯の位置の実測値と推定値の
説明図、第４図は高炉の炉内反応説明図、第５図は高炉
内におけるガスおよび固体の温度と羽口からの距離との
関係グラフでるる。 図において１：高炉、２：シャフト部、７：ガスサンプ
ラー、１１：鉱石層、１２：コークス層、１３：軟化融
着帯、１４：還元ガス流。 尚、各図面中同−符号は同一ま九は相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第３図 第４図 逼曳Ｃに〕
ケミカル・リザーブ・ゾーンにおけるガス利用率ηｃＯ
（４）と軟化融着帯の上面位置との関係グラフ、第３図
は実施例における軟化融着帯の位置の実測値と推定値の
説明図、第４図は高炉の炉内反応説明図、第５図は高炉
内におけるガスおよび固体の温度と羽口からの距離との
関係グラフでるる。 図において１：高炉、２：シャフト部、７：ガスサンプ
ラー、１１：鉱石層、１２：コークス層、１３：軟化融
着帯、１４：還元ガス流。 尚、各図面中同−符号は同一ま九は相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第３図 第４図 逼曳Ｃに〕
Claims (1)
- 高炉内におけるケミカル・リザーブ・ゾーンでのＣＯ及
びＣＯ＿２ガス組成を測定し、該測定値より前記ケミカ
ル・リザーブ・ゾーンのηｃｏ＝ＣＯ＿２／（ＣＯ＿２
＋ＣＯ）を求め前記ηｃｏより軟化融着帯の位置及び形
状を推定することを特徴とする高炉操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23761784A JPS61117208A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 高炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23761784A JPS61117208A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 高炉操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61117208A true JPS61117208A (ja) | 1986-06-04 |
Family
ID=17017971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23761784A Pending JPS61117208A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 高炉操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61117208A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006150074A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-06-15 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置とその高周波コイルの駆動方法 |
-
1984
- 1984-11-13 JP JP23761784A patent/JPS61117208A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006150074A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-06-15 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置とその高周波コイルの駆動方法 |
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