JPS61174309A - 転炉廃ガス処理装置における炉圧制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、転炉廃ガス処理装置における炉圧制御のだめ
の制御パラメータの適応方法を改良した炉圧制御装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来の転炉廃ガス処理装置においては、炉口部の上部に
位置するスカートを炉口部に密着させず、適当な間隔を
開けて操業を行なっている。この炉口とスカート間隔の
大きさにより、プロセスパラメータが変動して炉圧制御
が不安定になったり、逆に応答性が悪くなったりする。

この現象を気体の状態方程式と圧損の方程式を用いて表
わすと、プロセスゲインに、については次の如き関係式
が成立する。

こへに、Ｐ８は大気圧、Ｐｏは炉圧、γは炉口圧損係数
である・ とへで、炉口圧損係数ｒはスカート間隔が小さくなるほ
ど小になるため、前述の如き現象が生じる。これに対す
る対策としては、例えば特公昭５８−３９２０４号公報
に記載のもの等が知られているが、この差圧成分　ＩＰ
ａ　　Ｐｏｔ　に対しては、炉口とスカート間の間隔が
大きいときの炉圧変動が高々数ＭＨ２０程度であるため
、今迄もそれほど問題にはなっていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、回収量をアップさせる目的で、スカートを炉
口に密着させて密閉に近い操業を行なうと、同様の炉内
発生ガス量の変動に対して炉圧は１００　ｍｍＨ２Ｏ以
上変動する。従って、上記（１）式によるとプロセスゲ
インが１０倍以上も太き（なり、スカート間隔に対する
制御パラメータの適応を行なったとしても、ハンチング
を起こし操業の続行が不可能になるという問題点がある
。

〔問題点を解決するための手段〕

大幅な炉圧変動による廃ガス処理装置の特性パラメータ
の変動に対し、制御パラメータを適応させることＫより
、安全かつ安定な操業を可能ならしめるものである。

〔作用〕

かかる装置において、例えばそのプロセスゲインに、を
、次式の如く求める。

恥−ＫｐＯｆπ口丁　　　　・・・・・・（２）こ工に
、Ｋｐｏはｌ　Ｐ２　　Ｐｏ　１−１　（ｍｍＨ２０）
の時のプロセスゲインである。したがって、そのときの
制御パラメータのゲインＫｃを、次式の如く適応させる
。

なお、ＫＣｏはＫｐｏ　　に対する最適ゲインである。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す構成概要図である。

先ず転炉廃ガス処理装置（ＯＧ）の構成概要から説明す
る。転炉１の中に屑鉄と溶けた銑鉄２を入れた後、ラン
ス３を通して高圧酸素を吹きつけて精錬（これを吹錬と
いう。）を行ない、吹錬終了後、転炉１を傾けて出鋼す
る。この吹錬の際、う／ス３から吹き込まれた酸素ジェ
ットは溶けた銑鉄のＣと反応し、ＣＯに富む大量の廃ガ
スを発生する。一方、酸素ジェットの鋼浴の衝突面は非
常に高温になり、鋼浴のＦｅが気化するため多量の酸化
鉄粉も発生する。従って、廃ガス処理装置としては大量
、高温の廃ガスを冷却する設備と集塵する設備とに分け
られる。このようにして発生した高温、多塵の大量の廃
ガスは、誘引送風機１１により吸引されて煙道内を流れ
るわけであるが、その際、例えば冷却水管群からなるガ
ス冷却器７において冷却された後、１次集塵器６におい
て粗いダストの捕集がなされ、続く２次集塵器８におい
て微細なダストの最終集塵がなされ、か（して除塵清浄
化された廃ガスは誘引送風機１１を経て、図示されない
ガスホルダ等に燃料として回収される。ところで、転炉
１においては吹錬の中期には大量の廃ガスを発生するが
、その初期や末期においては発生量は少ない。また、吹
錬中において副原料を投入したり、ランス３から吹きつ
ける酸素の量を変えても廃ガスの発生量は変動する。こ
のような廃ガス発生量の変動により、フード５内のガス
圧も変動する。そこで、フード５内のガス圧が適当な範
囲内に収まるよう、廃ガスの流量制御が行なわれている
。すなわち、フード５内のガス圧（炉内圧、炉圧）を検
出し、炉圧発信器１２から調節計１４へ送る。調節計１
４では、予め設定されている設定置とガス圧を比較し、
その偏差が零になるように操作出力信号をダンパ操作器
１５に送り、２次ダンパ９の開閉動作を制御して廃ガス
流量を調節する。

廃ガス回収量向上のために行なわれる密閉操業では、ス
カート４を炉口に密着するまで降下させ、さらに密閉性
を高めるため外側シール１９を閉める。この状態で吹錬
を行なうと、炉圧は大きく変動する。この時調節計１４
の制御ゲインは、計測された炉圧と大気圧Ｐａの差を検
出し、この差圧から演算器１６を用いて上記（２）式に
よりプロセスゲインに２を求め、同じ＜（３）式により
制御ゲインＫｃを求めて適応させる。

なお、本発厨による適応方法は、すでに提案されている
スカートと炉口間の間隔による適応方法と組み合わせて
使用することも可能であり、この時の制御ゲインは各々
求められるゲインの積として表わされる。

また、上記では主として調節計の比例ゲインを調節する
場合について説明したが、必要に応じて積分時定数や微
分時定数をも同じ原理で調節し得ることは云う迄もない
。また、調節針としては、上記の如き演算出力にもとづ
いて自動的にパラメータを変更し得るタイプの調節計で
まいと、本発明を実施できないことも勿論であり、この
ため、ディジタル式の調節針が使用される。

〔発明の効果〕

本発明による効果を第２図を参照して説明する。

いま、第２図（）・）のような急激な炉内反応による発
生ガス変化を仮定すると、この時適応制御を行なわない
と、同図（イ）のように最初の炉圧変動が原因でハンチ
ングを起し発散するのに対し、同図（ロ）の如く適応制
御を行なつと、炉内発生ガス変化直後は炉圧は変動して
いるが、１０秒後には整定し、良好な制御結果が得られ
ることがわかる。

つまり、本発明によれば、密閉状態の如く炉圧変動が激
しい時でも制御は安定であり、きびしい操業条件にも対
応することができるので、廃ガス回収率の向上、操業の
安全性を図り得る利点が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成概要図１、第２図
は炉内のガス発生量と炉圧との関係を示すタイムチャー
トで、本発明の詳細な説明するためのものである。 符号説明 １・・・・・・転炉、２・・・・・・溶銑、３・・・・
・・ランス、４・・・・・・スカート、５・・・・・・
７−ド、６・・・・・・１次集塵器、７・・・・・・ガ
ス冷却器、８・・・・・・２次集塵器、９・・・・・・
２次タンパ、１０・・・・・・ベンチュリ、１１・・・
・・・誘引送風機、１２・・・・・・炉圧発信器、１３
・・・・・・スカート位置針、１４・・・・・・炉内圧
調節計、１５・・・・・・ダンパ操作器、１６・・・・
・・演算器、１７・・・・・・ガス分析針、１８・・・
・・・廃ガス流量計。 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　　清 １１２１１ｉ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉内圧（炉圧）検出手段と、該検出された炉圧を所定の
   設定値と比較しその偏差に応じた制御信号を出力する炉
   圧調節手段と、該調節手段からの制御信号にもとづいて
   炉内から発生する廃ガスの流量を制御する流量制御手段
   とからなり、該炉圧を所定値となるように制御する転炉
   廃ガス処理装置における炉圧制御装置において、炉内圧
   検出値と大気圧との差から廃ガス処理装置の特性パラメ
   ータの変化量を演算する演算手段と、該変化に適応する
   ように前記調節手段の動作パラメータを決定するパラメ
   ータ決定手段とを設けてなることを特徴とする転炉廃ガ
   ス処理装置における炉圧制御装置。