JPS6263605A - 高炉内溶銑温度の制御方法 - Google Patents
高炉内溶銑温度の制御方法Info
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- JPS6263605A JPS6263605A JP20300885A JP20300885A JPS6263605A JP S6263605 A JPS6263605 A JP S6263605A JP 20300885 A JP20300885 A JP 20300885A JP 20300885 A JP20300885 A JP 20300885A JP S6263605 A JPS6263605 A JP S6263605A
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- Japan
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- temperature
- coke
- temp
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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〕
本発明は高炉内溶銑温度の制御方法に関し、詳細には高
炉羽目付近におけるコークスの実測温度及び理論温度に
関連づけて高炉内の溶銑温度を高精度に制御する方法に
関するものである。
炉羽目付近におけるコークスの実測温度及び理論温度に
関連づけて高炉内の溶銑温度を高精度に制御する方法に
関するものである。
［従来の技術］
高炉操業における最近の課題は大ｌとの溶銑を安価に安
定供給する点にあり、高炉操業の高能率化が強力に推進
され、高炉操業技術の進歩は著しいものがある。高炉内
諸現象については不明な点が多く所謂ブラック−ボック
スとみなされていたのであるが、高炉の解体調査が次々
と実施され、高炉内諸現象が次第に明確にされつつある
。しかして高炉内諸現象を把握しながら高炉操業をどの
様に制御するかは、当今の鉄鋼業界における重大関心事
の１つであり５各製鉄所での研究成果は膨大なものとな
っている。
定供給する点にあり、高炉操業の高能率化が強力に推進
され、高炉操業技術の進歩は著しいものがある。高炉内
諸現象については不明な点が多く所謂ブラック−ボック
スとみなされていたのであるが、高炉の解体調査が次々
と実施され、高炉内諸現象が次第に明確にされつつある
。しかして高炉内諸現象を把握しながら高炉操業をどの
様に制御するかは、当今の鉄鋼業界における重大関心事
の１つであり５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
操業の因子を夫々制御してａａ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り、（１）の方面においては、依
然として試行錯誤的な面があり、現在迄に知られている
ありとあらゆる計測技術の適用が検討されている。換−
５すれば、（２）の操業制御面ではかなりの技術的蓄積
が存在するのであるから、もしく１）の方面において現
況把握を高精度に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いるのである。この様な
ところから、前提的条件とも言うべき（１）の方向にお
ける技術的確立即ち現況把握を高精度に行なうためには
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。
を正確に把握する為の技術と、（２）上記知見を基にし
操業の因子を夫々制御してａａ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り、（１）の方面においては、依
然として試行錯誤的な面があり、現在迄に知られている
ありとあらゆる計測技術の適用が検討されている。換−
５すれば、（２）の操業制御面ではかなりの技術的蓄積
が存在するのであるから、もしく１）の方面において現
況把握を高精度に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いるのである。この様な
ところから、前提的条件とも言うべき（１）の方向にお
ける技術的確立即ち現況把握を高精度に行なうためには
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。
［発明が解決しようとする問題点］
現在までに高炉操業条件を制御する方法は種々開示され
ているが、いずれの方法においても若干の問題が残され
ている。或先行技術として例えば特公昭６０−１８７２
１号公報には、数式モデルによって溶銑温度を予測して
高炉の現況を把握し、高炉操業条件を制御する方法が開
示されているが、溶銑温度の変動原因がまだ十分に解明
されていない為、推定精度に限界が認められ予測精度が
低いという難点がある点は台めないや他の先行技術とし
て例えば特開昭６０−３９１０７号公報には、高炉４１
Ｍ部の装入物温度の測定によって高炉内溶銑温度を制御
する方法が開示されているが、該方法においてもゾンデ
挿入装置に代表される様な測定「段が高価であり、連続
的な測定が困難であると共に測定頻度に制約があり、時
々刻々変化する高炉内の現況が経時点に把握することが
できないという別の問題が認められる。
ているが、いずれの方法においても若干の問題が残され
ている。或先行技術として例えば特公昭６０−１８７２
１号公報には、数式モデルによって溶銑温度を予測して
高炉の現況を把握し、高炉操業条件を制御する方法が開
示されているが、溶銑温度の変動原因がまだ十分に解明
されていない為、推定精度に限界が認められ予測精度が
低いという難点がある点は台めないや他の先行技術とし
て例えば特開昭６０−３９１０７号公報には、高炉４１
Ｍ部の装入物温度の測定によって高炉内溶銑温度を制御
する方法が開示されているが、該方法においてもゾンデ
挿入装置に代表される様な測定「段が高価であり、連続
的な測定が困難であると共に測定頻度に制約があり、時
々刻々変化する高炉内の現況が経時点に把握することが
できないという別の問題が認められる。
高炉操業の現況を知りたい場合、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
れる様になっており、例えば炉心コークスの堆積形状や
コークスの挙動を解明しようという動きが活発になり一
つつある。このうちコークスの挙動については特に注目
が集まっており、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り、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。しかし調
査結果の利用技術については、前述の如くかなり高度に
完成されている反面、情報入手方面の技術については十
分に満足し得る状態に至っていないというのが現状であ
る。
対象としていたが、最近はコークスにつ・いても注目さ
れる様になっており、例えば炉心コークスの堆積形状や
コークスの挙動を解明しようという動きが活発になり一
つつある。このうちコークスの挙動については特に注目
が集まっており、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り、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。しかし調
査結果の利用技術については、前述の如くかなり高度に
完成されている反面、情報入手方面の技術については十
分に満足し得る状態に至っていないというのが現状であ
る。
本発明者らはに記現状に鑑み、滴下帯でのコークスの温
度レベル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
炉の制御に適用することを鋭意研究し、本発明を完成す
るに至った。
度レベル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
炉の制御に適用することを鋭意研究し、本発明を完成す
るに至った。
［問題点を解決する為の毛没］
本発明は、羽口前の放射エネルギーを分光法により測定
し、２色温度演算法で羽口前へ降下するコークスの実測
温度を求め、他方熱轡物質収支計算から求められるレー
スウェイにおけるガス温度に基づいてレースウェイにお
けるコークスの理論温度を算出し、次いで前記実測温度
と理論温度の差を用いて高炉内滴下帯におけるコークス
温度推移を導き、該コークス温度推移が予め定めた範囲
内に維持される様に操業条件を調整することにより溶銑
温度を制御する点に要旨を有するものである。
し、２色温度演算法で羽口前へ降下するコークスの実測
温度を求め、他方熱轡物質収支計算から求められるレー
スウェイにおけるガス温度に基づいてレースウェイにお
けるコークスの理論温度を算出し、次いで前記実測温度
と理論温度の差を用いて高炉内滴下帯におけるコークス
温度推移を導き、該コークス温度推移が予め定めた範囲
内に維持される様に操業条件を調整することにより溶銑
温度を制御する点に要旨を有するものである。
［作用］
本発明は既述した様に構成されるが、先ずレースウェイ
へ降下するコークス温度を実測、する必要がある。これ
は本出願人が既に出願した２色温度演算法（特願昭５９
−１０７１１６号）によって容易に実現できる。該方法
の原理及び概要は下記の如くである。
へ降下するコークス温度を実測、する必要がある。これ
は本出願人が既に出願した２色温度演算法（特願昭５９
−１０７１１６号）によって容易に実現できる。該方法
の原理及び概要は下記の如くである。
高炉羽目部においてレースウェイの温度を実ｌ１１ｍす
るｆ一段については何ら制限されないが１分光分析器の
一例を挙げると第２図に示す様に構成される０例えば温
度の測定に際しては、分光分析器ｌにおいてハーフミラ
−２や集光レンズ（図示せず）等によって得た羽口３内
の光を光フアイバー４等で伝送し分光分析によって得た
幾つかの特長的な波艮の内の２つを用いて２色温度演算
を行なう、第３図には分光分析器１によるスペクトル分
ｔｐの一例を示すが、例えばＡ点（波長λ１＝５５０
ｎｍ）及びＢ点（波長入２＝６６０ｎｍ）の相対強度を
演算処理すれば良い、即ち、スペクトルにはガス、炎光
及び固体コークスの放、射光が測定されるが、４００〜
８００ｒ＋ｓの波長域では固体コークスから放射される
エネルギーが支配的である為、測定される温度はレース
ウェイへ降下するコークス温度を代表するものである。
るｆ一段については何ら制限されないが１分光分析器の
一例を挙げると第２図に示す様に構成される０例えば温
度の測定に際しては、分光分析器ｌにおいてハーフミラ
−２や集光レンズ（図示せず）等によって得た羽口３内
の光を光フアイバー４等で伝送し分光分析によって得た
幾つかの特長的な波艮の内の２つを用いて２色温度演算
を行なう、第３図には分光分析器１によるスペクトル分
ｔｐの一例を示すが、例えばＡ点（波長λ１＝５５０
ｎｍ）及びＢ点（波長入２＝６６０ｎｍ）の相対強度を
演算処理すれば良い、即ち、スペクトルにはガス、炎光
及び固体コークスの放、射光が測定されるが、４００〜
８００ｒ＋ｓの波長域では固体コークスから放射される
エネルギーが支配的である為、測定される温度はレース
ウェイへ降下するコークス温度を代表するものである。
尚事前に黒体炉による補正を加えておけばより高精度の
温度が得られる。
温度が得られる。
以上の様にして羽口前へ降下するコークスの温度Ｔｏが
求められるが、該コークスはレースウェイ近傍及び旋回
時にレースウェイで発生するボッシュガスによって加熱
される。しかしてレースウェイでの８書物質収支計算か
らレースウェイでのガス温度（羽口前における理論燃焼
温度）を求め、該ガス温度に基づいてレースウェイにお
けるコークスの理論温度Ｔｔ（ガス温度の７５％）を算
出することができる。
求められるが、該コークスはレースウェイ近傍及び旋回
時にレースウェイで発生するボッシュガスによって加熱
される。しかしてレースウェイでの８書物質収支計算か
らレースウェイでのガス温度（羽口前における理論燃焼
温度）を求め、該ガス温度に基づいてレースウェイにお
けるコークスの理論温度Ｔｔ（ガス温度の７５％）を算
出することができる。
炉内羽口前でのコークスの燃焼反応は下記の如く進行す
る。即ち炉内コークスは羽口前で約ｔｏｏｏ℃の熱風（
湿分を含有する）によって燃焼し、高温コ元性のＣｏ、
Ｎ２ 、Ｎ２等からなる混合ガスとなる０羽口前のコー
クス充填層は、強い熱風の流れで疎になり、燃焼空間を
形成する。
る。即ち炉内コークスは羽口前で約ｔｏｏｏ℃の熱風（
湿分を含有する）によって燃焼し、高温コ元性のＣｏ、
Ｎ２ 、Ｎ２等からなる混合ガスとなる０羽口前のコー
クス充填層は、強い熱風の流れで疎になり、燃焼空間を
形成する。
熱風中の酸素とコークスの反応は下記（１）〜（３）式
に示す様に進行する。
に示す様に進行する。
Ｃ＋ ０２ −＋ｃｏｚ ＋９７．θ［ＫｅａＩＬ
／ｍｏｊｌｌ ・”（１）Ｃ＋ＣＯ２”２ＣＯ−
３８，８［Ｋｃａｌ／ ｙａｏｌ］・”（２）Ｇ＋
Ｎ２ ０ −ＧＯ＋Ｈ２−２８，８［Ｋｅａｕ／ ｍ
ｏｊＬ ］ ・”（３）羽目先端から遠ざかるにつれ
Ｌ記反応は下記の順で進行する。まず熱風中の０２はコ
ークスと反応しく１）式で示す様にＣＯ２を生成する。
／ｍｏｊｌｌ ・”（１）Ｃ＋ＣＯ２”２ＣＯ−
３８，８［Ｋｃａｌ／ ｙａｏｌ］・”（２）Ｇ＋
Ｎ２ ０ −ＧＯ＋Ｈ２−２８，８［Ｋｅａｕ／ ｍ
ｏｊＬ ］ ・”（３）羽目先端から遠ざかるにつれ
Ｌ記反応は下記の順で進行する。まず熱風中の０２はコ
ークスと反応しく１）式で示す様にＣＯ２を生成する。
（１）式による反応は発熱量が大きく、反応が進行する
につれてガス温度は上ＪＪする。その結果、１１＃素濃
度は低下し、続いて（２）、（３）式の反応が進行し、
空間末端ではＧｏ、Ｎ２．Ｎ２よりなる羽口ガスとなり
燃焼は完了する。
につれてガス温度は上ＪＪする。その結果、１１＃素濃
度は低下し、続いて（２）、（３）式の反応が進行し、
空間末端ではＧｏ、Ｎ２．Ｎ２よりなる羽口ガスとなり
燃焼は完了する。
上記反応を考慮して、コークスの発熱ｍ、、ｓ風のＷＪ
熱、送風中の水分の顕熱等及びそれらの量を熱物質収支
計算の要素として適用することによりレースウェイでの
ガス温度を算出することができ高炉内溶銑温度を制御す
る為には、高炉内滴下帯におけるコークス温度推移を把
握する必要がある。コークス温度推移は、分光分析によ
るコークスの実測温度ＴＯとコークスの前記理論温度Ｔ
ｔの差ΔＴから判断することができる。従って前記コー
クス温度推移が一定範囲に維持される様に送風温度、送
風湿分等の操業条件を調整することによって高炉内の溶
銑温度を高精度に制御することができる。
熱、送風中の水分の顕熱等及びそれらの量を熱物質収支
計算の要素として適用することによりレースウェイでの
ガス温度を算出することができ高炉内溶銑温度を制御す
る為には、高炉内滴下帯におけるコークス温度推移を把
握する必要がある。コークス温度推移は、分光分析によ
るコークスの実測温度ＴＯとコークスの前記理論温度Ｔ
ｔの差ΔＴから判断することができる。従って前記コー
クス温度推移が一定範囲に維持される様に送風温度、送
風湿分等の操業条件を調整することによって高炉内の溶
銑温度を高精度に制御することができる。
［実施例］
次に本発明の代表的な実施例を示し、その構成を更に明
確にする。
確にする。
第１図（１）〜（４）は羽口前コークス温度Ｔｏ。
溶銑温度、送風温度及び前記温度差ΔＴの夫々の時間的
推移を示すグラフである。尚第１図（１）及び第１図（
０では、３箇所の羽目部において測定したものである。
推移を示すグラフである。尚第１図（１）及び第１図（
０では、３箇所の羽目部において測定したものである。
第１図（１）、（４）を対比してみると１羽ロ前コーク
ス温度Ｔｏは徐々に変化するが、温度差ΔＴは大きく変
動しているのが理解される。これはレースウェイにおい
て理論的に求められるコークス温度Ｔｔは時々刻々と変
化していることを示唆している０本発明では、この様に
変化するコークス温度Ｔｔを考慮し１羽口前コークス温
度ＴＯによってこれを是正し最適な操業条件を適確に把
握するものであり、このことによって溶銑温度を高精度
に制御することができる。
ス温度Ｔｏは徐々に変化するが、温度差ΔＴは大きく変
動しているのが理解される。これはレースウェイにおい
て理論的に求められるコークス温度Ｔｔは時々刻々と変
化していることを示唆している０本発明では、この様に
変化するコークス温度Ｔｔを考慮し１羽口前コークス温
度ＴＯによってこれを是正し最適な操業条件を適確に把
握するものであり、このことによって溶銑温度を高精度
に制御することができる。
また第１図（２）は溶銑温度の時間的推移を例示したも
のであるが、溶銑温度は１５００〜１５２０℃の管理値
（予め定められる基準値）をはずれ、高炉操業としては
不十分である。これは溶銑温度が下降し始める２０点で
送風温度を昇温し、及び溶銑温度が上昇した９０点で送
風温度を減温した為である［第１図（３）参照］、第１
図（２）及びｉｉ図（４）を対比して考察すると、前記
温度差ΔＴの推移は溶銑温度の推移に２〜３時間先行し
ているのが理解される。従って温度差ΔＴの推移から判
断し、温度差ΔＴが下降し始める２１点で送風温度の上
昇を行ない、１１つ温度差ΔＴが極値に達して再び下降
し始める時点（Ｑｉ点）で送風温度の減温を行なえば、
溶銑温度の大幅な変動は確実に回避することができる。
のであるが、溶銑温度は１５００〜１５２０℃の管理値
（予め定められる基準値）をはずれ、高炉操業としては
不十分である。これは溶銑温度が下降し始める２０点で
送風温度を昇温し、及び溶銑温度が上昇した９０点で送
風温度を減温した為である［第１図（３）参照］、第１
図（２）及びｉｉ図（４）を対比して考察すると、前記
温度差ΔＴの推移は溶銑温度の推移に２〜３時間先行し
ているのが理解される。従って温度差ΔＴの推移から判
断し、温度差ΔＴが下降し始める２１点で送風温度の上
昇を行ない、１１つ温度差ΔＴが極値に達して再び下降
し始める時点（Ｑｉ点）で送風温度の減温を行なえば、
溶銑温度の大幅な変動は確実に回避することができる。
尚制御因子としては前記送風温度のみに限らないのは勿
論である。
論である。
以上の様にして温度差ΔＴを管理することによって、高
炉内溶銑温度の高精度制御が可能となる。
炉内溶銑温度の高精度制御が可能となる。
［発明の効果］
以上述べた如く本発明によれば、既述の構成を採用する
ことによって高炉内の溶銑温度の制御が可能となる。更
に分光分析を高炉の全羽目又は多数の羽口で実施するこ
とによって、炉内の周方向における変動状況を検知する
ことが可能となり、その結果高炉の全体的な操業管理が
図れる。
ことによって高炉内の溶銑温度の制御が可能となる。更
に分光分析を高炉の全羽目又は多数の羽口で実施するこ
とによって、炉内の周方向における変動状況を検知する
ことが可能となり、その結果高炉の全体的な操業管理が
図れる。
第１図（１）は羽口前コークス温度の時間的推移を示す
グラフ、第１図（２）は溶銑温度の時間的推移を示すグ
ラフ、第１図（３）は送風温度の時間的推移を示すグラ
フ、第１図（４）は温度差ΔＴの時間的推移を示すグラ
フ、第２図は分光分析！ｓｌの構成を示すブロック図、
第３図は分光分析器１によるスペクトル分布の一例を示
すグラフである。
グラフ、第１図（２）は溶銑温度の時間的推移を示すグ
ラフ、第１図（３）は送風温度の時間的推移を示すグラ
フ、第１図（４）は温度差ΔＴの時間的推移を示すグラ
フ、第２図は分光分析！ｓｌの構成を示すブロック図、
第３図は分光分析器１によるスペクトル分布の一例を示
すグラフである。
Claims (1)
- 羽口前の放射エネルギーを分光法により測定し、２色温
度演算法で羽口前へ降下するコークスの実測温度を求め
、他方熱・物質収支計算から求められるレースウェイに
おけるガス温度に基づいてレースウェイにおけるコーク
スの理論温度を算出し、次いで前記実測温度と理論温度
の差を用いて高炉内滴下帯におけるコークス温度推移を
導き、該コークス温度推移が予め定めた範囲内に維持さ
れる様に操業条件を調整することにより溶銑温度を制御
することを特徴とする高炉内溶銑温度の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20300885A JPS6263605A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 高炉内溶銑温度の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20300885A JPS6263605A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 高炉内溶銑温度の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6263605A true JPS6263605A (ja) | 1987-03-20 |
| JPH0442445B2 JPH0442445B2 (ja) | 1992-07-13 |
Family
ID=16466803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20300885A Granted JPS6263605A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 高炉内溶銑温度の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6263605A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002309307A (ja) * | 2001-04-09 | 2002-10-23 | Nippon Steel Corp | 炉内温度状況の検知方法 |
| KR100419174B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2004-02-14 | 주식회사 포스코 | 용융환원로 풍구 연소대의 온도 측정방법 |
| WO2015015936A1 (ja) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 異常検知方法および高炉操業方法 |
-
1985
- 1985-09-12 JP JP20300885A patent/JPS6263605A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100419174B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2004-02-14 | 주식회사 포스코 | 용융환원로 풍구 연소대의 온도 측정방법 |
| JP2002309307A (ja) * | 2001-04-09 | 2002-10-23 | Nippon Steel Corp | 炉内温度状況の検知方法 |
| WO2015015936A1 (ja) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 異常検知方法および高炉操業方法 |
| CN105392904A (zh) * | 2013-07-29 | 2016-03-09 | 杰富意钢铁株式会社 | 异常检测方法以及高炉操作方法 |
| US9799110B2 (en) | 2013-07-29 | 2017-10-24 | Jfe Steel Corporation | Abnormality detection method and blast furnace operation method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0442445B2 (ja) | 1992-07-13 |
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