JPS6129674A - 竪型炉の炉内壁付着物の検知方法 - Google Patents
竪型炉の炉内壁付着物の検知方法Info
- Publication number
- JPS6129674A JPS6129674A JP15109784A JP15109784A JPS6129674A JP S6129674 A JPS6129674 A JP S6129674A JP 15109784 A JP15109784 A JP 15109784A JP 15109784 A JP15109784 A JP 15109784A JP S6129674 A JPS6129674 A JP S6129674A
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- Japan
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- furnace
- wall
- deposits
- deposit
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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
本発明は溶鉱炉、直接還元炉等鉱石の精錬、還元炉に代
表される竪型タイプの各種の炉における炉内壁付着物の
検知方法に関する。
表される竪型タイプの各種の炉における炉内壁付着物の
検知方法に関する。
・従来の技術
溶鉱炉等の竪型炉は通常鉄皮の内側に厚い耐火壁が内張
すされているが、操業中にときおシこの耐火壁の表面に
装入原料の一部が付着、成長することがあり、これが原
因で炉況が不均一、不安定となシ操業の効率を下げるこ
とが知られている。
すされているが、操業中にときおシこの耐火壁の表面に
装入原料の一部が付着、成長することがあり、これが原
因で炉況が不均一、不安定となシ操業の効率を下げるこ
とが知られている。
従って、溶鉱炉の操業上この付着物の存否及び形成位置
を検知することが重要であり、このため従来よりいくつ
かの検知手法が提案されているものの実用上の難点が多
く現実には十分に活用されるに至っていない。
を検知することが重要であり、このため従来よりいくつ
かの検知手法が提案されているものの実用上の難点が多
く現実には十分に活用されるに至っていない。
また、最近旧来のものにくらべて有力な検知法として、
炉壁内に温度計を挿入し原料装入周期に対応して周期的
に変動する温度変化を測定してこの温度変化状況を観察
することによシネ着物の存在を確認する方法（特公昭５
９−６８８８号公報）が公開された。
炉壁内に温度計を挿入し原料装入周期に対応して周期的
に変動する温度変化を測定してこの温度変化状況を観察
することによシネ着物の存在を確認する方法（特公昭５
９−６８８８号公報）が公開された。
・発明が解決しようとする問題点
しかし、との炉壁内の温度変化による方法では次のよう
な問題がちシ、必ずしも十分な検知法とは言えない。
な問題がちシ、必ずしも十分な検知法とは言えない。
０）炉内の温度は変動要因が多くかなシネ安定な状態で
推移することがあり、その変動幅も大きい（±２００℃
）ために、鉱石とコークスの装入周期に基ずく比較的小
さな温度変化（±５０℃）の状況を常時正確に把握する
ことが難しく検知精度が不十分である。
推移することがあり、その変動幅も大きい（±２００℃
）ために、鉱石とコークスの装入周期に基ずく比較的小
さな温度変化（±５０℃）の状況を常時正確に把握する
ことが難しく検知精度が不十分である。
（ロ）温度計を炉内側まで貫通させて設置しなければな
らないため検知精度をある程度確保するには炉壁に多数
の貫通孔を設ける必要があシ、このため鉄皮強度の低下
を招き、また炉内ガスシールの問題が起生ずる。
らないため検知精度をある程度確保するには炉壁に多数
の貫通孔を設ける必要があシ、このため鉄皮強度の低下
を招き、また炉内ガスシールの問題が起生ずる。
（ハ）温度計の感知部を炉内側に露出させて測定する必
要があるだめ、高熱でしかも装入原料の降下による機械
的衝撃を伴なう苛酷な環境下では温度計が傷損しやすく
長期にわたる測定が困難である。
要があるだめ、高熱でしかも装入原料の降下による機械
的衝撃を伴なう苛酷な環境下では温度計が傷損しやすく
長期にわたる測定が困難である。
本発明はこれらの問題点を解決することを主眼とし、操
炉上の不利を伴なうことなく高精度で長期間継続して採
用し得る実操業に適した炉内壁付着物の検知方法を提供
することをその目的として完成されたものである。
炉上の不利を伴なうことなく高精度で長期間継続して採
用し得る実操業に適した炉内壁付着物の検知方法を提供
することをその目的として完成されたものである。
・問題点を解決するだめの手段
本発明は、竪型炉の円周方向に多分割された複数位置で
の高さ方向における装入原料の周辺降下速度を測定し、
各円周位置での該周辺降下速度の変動状況に基ずいて炉
内何着物を検知するととをその要旨とするものである。
の高さ方向における装入原料の周辺降下速度を測定し、
各円周位置での該周辺降下速度の変動状況に基ずいて炉
内何着物を検知するととをその要旨とするものである。
・作 用
本発明者等は前記目的の達成に鑑み、付着物の形成に伴
なって発生する炉内の挙動変化に着目して種々検討を重
ねたところ、何らかの原因で付着物が形成されると炉内
に装入された原料の降下状況が付着物のない場合と比べ
て異なった様相を呈するのではないかということ、そし
て特に付着物の近傍位置では他の領域に比較して相対的
に著しい変化が生じるのではないかと考え、寸ず以下の
基礎実験を試みた。
なって発生する炉内の挙動変化に着目して種々検討を重
ねたところ、何らかの原因で付着物が形成されると炉内
に装入された原料の降下状況が付着物のない場合と比べ
て異なった様相を呈するのではないかということ、そし
て特に付着物の近傍位置では他の領域に比較して相対的
に著しい変化が生じるのではないかと考え、寸ず以下の
基礎実験を試みた。
すなわち、実炉と力学的相似側（フルード数）を満足さ
せた溶鉱炉三次元全周模型のシャフト中部内壁に耐火物
で形成した擬似付着物を装着し、装入試料として１〜２
ｍｍの粒径を有する川砂を用い、その一部を着色したト
レーサーと共に同炉頂部よル供給し、該粒子の降下挙動
を調査した。
せた溶鉱炉三次元全周模型のシャフト中部内壁に耐火物
で形成した擬似付着物を装着し、装入試料として１〜２
ｍｍの粒径を有する川砂を用い、その一部を着色したト
レーサーと共に同炉頂部よル供給し、該粒子の降下挙動
を調査した。
ここで上記トレーサーは同一の水平及び垂直方向に等間
隔で流入させた。
隔で流入させた。
第１図は実験終了後の模型炉（１）の縦断面を示したも
ので、（２＋は装入試料、【３）は擬似付着物であシ、
Ｔｆ及びＴｔはトレーサーでＴｆは炉（１）の垂直方
向に流入された流線トレーサ、Ｔｔは水平方向に流入さ
れた等時間線トレーサーを表している。同図より付着物
＋３１を装着した領域における試料（２）の降下挙動を
観察すると他の領域に比べて明らかに異なった現象が見
出される。
ので、（２＋は装入試料、【３）は擬似付着物であシ、
Ｔｆ及びＴｔはトレーサーでＴｆは炉（１）の垂直方
向に流入された流線トレーサ、Ｔｔは水平方向に流入さ
れた等時間線トレーサーを表している。同図より付着物
＋３１を装着した領域における試料（２）の降下挙動を
観察すると他の領域に比べて明らかに異なった現象が見
出される。
つまり１等時間線トレーサーσｔ）に着目すると、付着
物（３）の直上では降下速度の遅れが生じている一方、
その上方では他の領域よりも降下速度が早くなっている
ととが分る。
物（３）の直上では降下速度の遅れが生じている一方、
その上方では他の領域よりも降下速度が早くなっている
ととが分る。
そこで１本発明者等は付着物に伴なう降下速度の上記特
異挙動に基すき、原料の炉壁近傍における降下速度（以
下、周辺降下速度）が付着物の存在及びその生成位置を
知る上で太き々手掛シになると確信を得、さらに炉の円
周方向並びに高さ方向においてこの周辺降下速度が付着
物の存在により具体的にどのように変動するのかその速
度分布を定量的に把握すべく以下の応用実験を遂行した
。
異挙動に基すき、原料の炉壁近傍における降下速度（以
下、周辺降下速度）が付着物の存在及びその生成位置を
知る上で太き々手掛シになると確信を得、さらに炉の円
周方向並びに高さ方向においてこの周辺降下速度が付着
物の存在により具体的にどのように変動するのかその速
度分布を定量的に把握すべく以下の応用実験を遂行した
。
基礎実験に供した同一模型炉と装入試料を用い、第３図
（イ）に示すように同一の円周方向に付着物〔１）の形
成位置（Ａ点）を基準として右回りに一定角度（θ）変
位したＡ点（θ＝０つ２Ｂ点（θ＝３０°）Ｃ点（θ−
６０°）、Ｄ点（θ＝９０°）、Ｅ点（θ＝１３５″）
及びＦ点（θ＝１８０°）を選定し、とれら５点の各位
置における試料表面の周辺降下速度を同図（ロ）に示す
如く付着物（１１からの高さく口）を種々変えて実測を
行なった。
（イ）に示すように同一の円周方向に付着物〔１）の形
成位置（Ａ点）を基準として右回りに一定角度（θ）変
位したＡ点（θ＝０つ２Ｂ点（θ＝３０°）Ｃ点（θ−
６０°）、Ｄ点（θ＝９０°）、Ｅ点（θ＝１３５″）
及びＦ点（θ＝１８０°）を選定し、とれら５点の各位
置における試料表面の周辺降下速度を同図（ロ）に示す
如く付着物（１１からの高さく口）を種々変えて実測を
行なった。
第２図（Ａ−Ｆ）はこの結果をまとめて図示したグラフ
であシ、縦軸（Ｕ、）は各点での周辺降下速度と平均降
下速度の比（相対周辺降下速度）の値を、寸だ横軸＠ｊ
１．）は前記付着物からの高さく口）と付着物の上端に
おける炉型径ｐ）の比の値を表している。
であシ、縦軸（Ｕ、）は各点での周辺降下速度と平均降
下速度の比（相対周辺降下速度）の値を、寸だ横軸＠ｊ
１．）は前記付着物からの高さく口）と付着物の上端に
おける炉型径ｐ）の比の値を表している。
そこで、同図の実験結果を観察すると、極めて特異な現
象を呈していることが判明する。
象を呈していることが判明する。
つまシ、付着物の形成位置に対応したＡ点の降下速度分
布をみると、へが太き（（ａ９＞）付着物の形成位置（
Ｈ＊＝０）から十分に上方に離れている個所では一定の
値で推移しているが、Ｈ＊が小さく（０，，９〜α５）
付着物に接近するにつれて一旦増加の傾向が現われ、極
大値（Ｐ）（Ｈ＊＝α５）に達する。さらに付着物に近
すいていくと今度は逆に減少の傾向を示し、しかもその
直近（直上）では急激に小さくなシ極小値（Ｑ）（Ｈ＊
＝Ｏ，ＯＳ）に到達する。そしてこの極小値Ｑ）を過ぎ
て付着物の表層を通過していく過程では再び急激に増加
していく傾向がみられる。
布をみると、へが太き（（ａ９＞）付着物の形成位置（
Ｈ＊＝０）から十分に上方に離れている個所では一定の
値で推移しているが、Ｈ＊が小さく（０，，９〜α５）
付着物に接近するにつれて一旦増加の傾向が現われ、極
大値（Ｐ）（Ｈ＊＝α５）に達する。さらに付着物に近
すいていくと今度は逆に減少の傾向を示し、しかもその
直近（直上）では急激に小さくなシ極小値（Ｑ）（Ｈ＊
＝Ｏ，ＯＳ）に到達する。そしてこの極小値Ｑ）を過ぎ
て付着物の表層を通過していく過程では再び急激に増加
していく傾向がみられる。
一方、Ｂ−Ｆ点の速度分布を観察すると、Ａ点から周方
向に離れるに従ってすなわちＢ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆの順に
上述のＡ点にみられるような顕著な速度の増加あるいは
減少の傾向が緩和され極大値（ｐ）、極小値へ）が次第
に平均速度に近ずく状況が現われている。
向に離れるに従ってすなわちＢ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆの順に
上述のＡ点にみられるような顕著な速度の増加あるいは
減少の傾向が緩和され極大値（ｐ）、極小値へ）が次第
に平均速度に近ずく状況が現われている。
また同時にＰ及Ｑの位置はＡ点から離れるにつれてＨ＊
が小さい側にずれるという現象も見出される。
が小さい側にずれるという現象も見出される。
なお、Ｄ、Ｅ及びＦについてはＱのさらにへが大きい隣
側に別の極大値（６）がみられるが、これは今後の研究
によって裏付けが必要ではあるものの前述の第１図の結
果からもうかがわれるようにＡ点のＱの隣側には付着物
の中央部近傍にさらに極大値があるものと推定され、こ
の極大値がＰ、Ｑと同様にへが小さい側にずれて現出し
たものと考えられる。
側に別の極大値（６）がみられるが、これは今後の研究
によって裏付けが必要ではあるものの前述の第１図の結
果からもうかがわれるようにＡ点のＱの隣側には付着物
の中央部近傍にさらに極大値があるものと推定され、こ
の極大値がＰ、Ｑと同様にへが小さい側にずれて現出し
たものと考えられる。
いずれにしても、付着物が存在した場合、その周辺及び
近傍における原料の降下速度はこの付着物によって著し
く影響を受けて変動し、かつ付着物の形成位置に対応す
る炉の高さ方向における速度分布は同付着物の少し離れ
た位置で極大と々す、直近位置で極小となる特異な変動
状況を呈することがわかる。
近傍における原料の降下速度はこの付着物によって著し
く影響を受けて変動し、かつ付着物の形成位置に対応す
る炉の高さ方向における速度分布は同付着物の少し離れ
た位置で極大と々す、直近位置で極小となる特異な変動
状況を呈することがわかる。
さて、本発明ではこれらの結果をもとに竪型炉の炉内壁
に生じた付着物の検知を具体的に次のようにおこなうも
のである。
に生じた付着物の検知を具体的に次のようにおこなうも
のである。
寸ず、竪型炉の円周方向に多分割された複数の測定位置
を設定する。この測定位置の分割設定の仕方や数は対象
炉の容積や付着物生成の特性等に応じ−Ｃ任意に決めら
れるが、検出精度を高める上ではできるだけ等分割にま
た多くの測定位置を設けることが好しい。
を設定する。この測定位置の分割設定の仕方や数は対象
炉の容積や付着物生成の特性等に応じ−Ｃ任意に決めら
れるが、検出精度を高める上ではできるだけ等分割にま
た多くの測定位置を設けることが好しい。
次にこの各設定位置における炉の高さ方向での装入原料
の周辺降下速度を実測する。同降下速度測定には検尺錘
、プロフィールメータ、マグネットメーク、微差圧計等
６従来公知の測定装置の使用が可能である。
の周辺降下速度を実測する。同降下速度測定には検尺錘
、プロフィールメータ、マグネットメーク、微差圧計等
６従来公知の測定装置の使用が可能である。
この実測によシそれぞれ高さ方向での降下速度の変動状
況すなわち速度分布を求めてこれを表示する。
況すなわち速度分布を求めてこれを表示する。
そして、この速度分布により炉の上方から下方に向って
最初に連続して現われる極大値と極小値の絶対値が各々
特定の基準値を超えているものについて付着物有りと判
断する。この付着有無の基準値は実炉の特性、付着物の
種類や操業への影響度等を考慮して事前に設定しておく
。
最初に連続して現われる極大値と極小値の絶対値が各々
特定の基準値を超えているものについて付着物有りと判
断する。この付着有無の基準値は実炉の特性、付着物の
種類や操業への影響度等を考慮して事前に設定しておく
。
次いで、付着物の存在とその円周位置が決まると同速度
分布における前記極少値に相当する炉高の直下の位置に
付着物が存在するものと判断し、最終的に付着物の存在
と形成位置を正確に検知することができるのである。
分布における前記極少値に相当する炉高の直下の位置に
付着物が存在するものと判断し、最終的に付着物の存在
と形成位置を正確に検知することができるのである。
なお、当然ながら、こうした一連の周辺降速度の測定、
同速度分布の表示、付着物の存否及び位置の判断、決定
はこれらの結果に基ずく操業への対応も含め電子計算機
等を活用して一時に実行し得るよう自動化、システム化
しておくことが好しい。
同速度分布の表示、付着物の存否及び位置の判断、決定
はこれらの結果に基ずく操業への対応も含め電子計算機
等を活用して一時に実行し得るよう自動化、システム化
しておくことが好しい。
・効 果
本発明によれば下記のような優れた効果が提供される。
すなわち、温度変化の測定を利用した従来法に比較して
、原料の降下速度の測定に基ずくものであるから炉内の
他の変動要因による影響が少なく付着物の検知精度が高
く、まだ鉄皮強度の低下や炉内ガスの漏出等の心配もな
く、さらに長期にわたる安定した連続検知が可能である
。
、原料の降下速度の測定に基ずくものであるから炉内の
他の変動要因による影響が少なく付着物の検知精度が高
く、まだ鉄皮強度の低下や炉内ガスの漏出等の心配もな
く、さらに長期にわたる安定した連続検知が可能である
。
第１図は溶鉱炉の三次元模型を用いて原料の降下挙動を
調査した結果に基ずく同模型の縦断面図、第２図は同模
型の円周方向に特定角度で５分割された各位置における
高さ方向での原料の周辺降下速度分布を示すグラフ、第
３図は該周辺降下速度分布の測定に描っての実験祭件を
説明する同模型の概略図である。 ’＋’ｆ Ｘ１出願人株式会社神戸製鋼所 。 パノｇｌｚ、 弁、１：？−、Ｊ−： 梶 良之
＋＋ 図 ＋ ２１２ Ｈ＊ オ ３図
調査した結果に基ずく同模型の縦断面図、第２図は同模
型の円周方向に特定角度で５分割された各位置における
高さ方向での原料の周辺降下速度分布を示すグラフ、第
３図は該周辺降下速度分布の測定に描っての実験祭件を
説明する同模型の概略図である。 ’＋’ｆ Ｘ１出願人株式会社神戸製鋼所 。 パノｇｌｚ、 弁、１：？−、Ｊ−： 梶 良之
＋＋ 図 ＋ ２１２ Ｈ＊ オ ３図
Claims (1)
- 竪型炉の円周方向に多分割された複数位置での高さ方向
における装入原料の周辺降下速度を測定し、各円周位置
での該周辺降下速度の変動状況に基ずいて炉内壁不着物
を検知することを特徴とする竪型炉の炉内壁付着物の検
知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15109784A JPS6129674A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 竪型炉の炉内壁付着物の検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15109784A JPS6129674A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 竪型炉の炉内壁付着物の検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6129674A true JPS6129674A (ja) | 1986-02-10 |
Family
ID=15511268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15109784A Pending JPS6129674A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 竪型炉の炉内壁付着物の検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6129674A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008223120A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Nippon Steel Corp | 高炉シャフト上部の炉壁面状態評価方法 |
| JP2008223121A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Nippon Steel Corp | 高炉シャフト上部炉壁面の補修方法 |
| JP2010090453A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Nippon Steel Corp | 竪型溶解炉の操業方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833082A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | 日本鋼管株式会社 | 金属精錬炉等における炉内装入物の挙動判定方法 |
-
1984
- 1984-07-19 JP JP15109784A patent/JPS6129674A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833082A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | 日本鋼管株式会社 | 金属精錬炉等における炉内装入物の挙動判定方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008223120A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Nippon Steel Corp | 高炉シャフト上部の炉壁面状態評価方法 |
| JP2008223121A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Nippon Steel Corp | 高炉シャフト上部炉壁面の補修方法 |
| JP2010090453A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Nippon Steel Corp | 竪型溶解炉の操業方法 |
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