JPS63203708A - 高炉操業法 - 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］ この発明は、高炉の操業法に関するもので、特に高炉内
ガスおよび温度を測定することにより原料供給を調節す
ることからなる高炉操業法に関するものである。

［従来の技術］ 近年の高炉の大型化、高い効率を追求する傾向に拍車が
かけられ、その一手段として炉内の状況を可能なかぎり
正確に把握して操業の適正化に努めることが行われてい
る。

具体的には、高炉炉体の各部に各種の測定用機器を設置
してガスの組成、圧力あるいは温度を測定することによ
り炉内の状況を把握すＬものであや・ このような設備の一例としては、炉内圧力を測定するも
のとして炉壁な貫通する測定管を圧力測定器に接続した
もの、また、ガスサンプリング用装置としては、水平ゾ
ンデ式ものが用いられている。

「を岨がＭ決しようとする問題点］ ところが、上述ような測定装置では、例えば圧力測定装
置についてみると、測定用管路に炉内で発生する各種ダ
ストによる閉塞の事故が起こりやすく、また、一方ガス
サンプリング装置について見るとゾンデ方式であること
から連続的な測定を行うことができないという不都合な
面を有するものであった。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、従来の装置あるいは設備に認められた前述
のような欠点を解決するために検討を加えた結果到達し
たものであって、高炉上部から垂下した円周方向に複数
本の上部ゾンデに僅えたガスサンプラーにより高炉内原
料上部のガス組成、炉内温度を測定する一方、前記ガス
サンプラーと同数の固定式ないしは挿入式の下部ゾンデ
をガスサンプラーに対応する位置に設けそのセンサーか
ら得られた情報を前記測定値と計算処理に付しこれによ
り高炉に対する原料供給方法を調節することからなる高
炉操業法、に関するものである。

［作　用］ 第１図はこの発明を実施するときの一例を模型的に示し
た一部側面図である。

図中、１は高炉壁面部、２は上部ゾンデ、３は下部ゾン
デ、４は炉頂原料表面、５はガス分析計であり、６は計
算機、７は計算結果の出力を示したものである。

ここで使用する上部ゾンデは、高炉炉壁から一定間隔（
ｄ）を隔てた位置でｌ！錘を有するフレキシブルプロー
ブを吊りさげており、原料の直上、あるいは原料表面か
らおよそ１ｍ以内に存在する表面ガスのうちＣ０５ＣＯ
２、Ｎ　ａ　、Ｈ２カ２　（Ｄサンプリングを行うこと
が可能なようにしているものである。

原料表面へプローブが着地したか否かを判断する手段と
してはロードセルなど従来公和のセンサーをしようすれ
ばよい。

なお、当然のことながら、このフレキシブルプローブは
、同時に所定の位置に達するまでの任意の空間位置での
測定を行うことが可能なように考慮されている。

このフレキシブルプローブは、例えばステンレス製の細
管を使用することが可能である。

また一方の、下部ゾンデは、所定位置における炉内温度
やＣ０１Ｃｏ２、Ｎ２　、Ｎ２などのガス組成を測定す
るものである。

このようにして得た測定値の情報は、例えば次の計算式
に従って処理を行い、その結果を高炉の運転の情報とし
て運転制御装置の入力情報として利用することにより安
定した高−の操業を行うことができるのである。

測定値情報は、原則として以下の基礎式から求めた還元
率と高さとの関係から次の計算式が近似的に成立する。

ΔＯ，！１６／２２．４　（Ｗ、、”ｔ（ＣＯ，”ｔ＋
２ＧＯ，、”ｔ）−１，、Ｉｎ（にｇ、Ｉｎ　＋ｚｃｏ
、　、Ｉｎ）　−−−ｍＡＣ，５ｍ１２／２２．４　（
Ｗ、、”’（ＣＯ，°ｕｔ＋にＯ，、°１）−１，、Ｉ
ｎ（に０．Ｉｎ　＋ｃｏｉ’　＋”）・・・（２）ここ
でＷ、ｌは、Ｎ２バランスより次式で表わされる。

ボッシュ−炉頂間では、前記２式は、 Σ　ΔＯｔ／Ｖｂ　− 五厘鳳 １６Ｘ０．７９／２２．４（（ＣＯｎ’ｕｔ　＋２ＣＯ
２ｆｉ”ｔ）／Ｎ、ｎ”ｔ−（ＣＯＩ”＋２Ｃ（ｈ”）
／Ｎ２”）　＝（３）　ｔｉＪヨヒΣΔＧ＋／Ｖｂ　＝ 直纏鳳 １２Ｘ０．７９／２２．４（（ＧＯ，”ｔ　＋２ＣＯ２
，”’）／ｌｌ、ｎ０ｕｔ−（ｃｏ、”＋２ｃｏ２”）
／ｓ２”）　　ｍ　　（４）従って、ｉ＝ｉにおける還
元率ＲＯ％　ソリューションロス反応率Ｒ，。鳳は、お
のおの次のように示される。

ΔＯ／　Ｖｂ−１８Ｘ　０．７９／２２．４　（ＧＯ’
＋２Ｃ（ｈ’　／　Ｎ２’−ｃｏＩＩ◆２Ｃ０８／Ｎ２
”　） Ｒａ’＝　１−　（Δ０’／Ｖｂ　）／　（ＡＯ’／Ｖ
ｂ　）ａ−（ＹＡ　ＲＯ’）　／　（ηｃｏ’　−ηｃ
ｏ’　）一方、 μ−（Ｌｃ／Ｌｏ）　（ρＣ／ρｏ）　（［零Ｃ３ｃ／
１２）／（［ｋＦｅｌｏ１５５．８５） 従って、 ｘ　＝　（Ｌｏ／Ｌｏ”Ｌｃ）　　＝　１　／（［を十
　μ（ρ。／ρｃ）（［零Ｆｅ］ｏ／ｓｓ、ａｓ）／（
（９６ｃｌｃ／１ｚ））γ−（５５，８５／２２．４）
・（（ＣＯ十ＧＯ２）／μ）（（Ｃｃ・ｐｃ）　（１−
ｘ）＋（Ｃｏ・ρｏ）ｘ）／（ｘ・ρｏ・（［９６Ｆｅ
ｌｏＣｇ　ｐｇ）なお、上記式中の各記号は、つぎを意
味するものである。

Δ０：酸素移動ｆｆｉ　（ｋｇ／Ｉｌ”ｍ１ｎ）ｖ、：
送風量（Ｎａ＋’／＋’ｍ１ｎ）添字：１；上部ゾンデ
、Ｕ：下部ゾンデ以上の計算式を利用して得られた操業
指標に応じて図示していない原料分配装置や高炉内のガ
ス流の円周速度バランスを調節するのである。

以上の説明では、測定対象のガスとしてＣ０１ＣＯ□お
よびＮ２について述べてきたが、この発明の一簡略手法
として、ｃｏおよびＣＯ２のみを測定することにより、
同じような推定を行うことができる。

［実施例］ この発明に従って上部ゾンデおよび下部ゾンデのおのお
の４本を高炉の中心に対して９０°ずつ位相をずらせて
設置し、操業を行った。

この時の炉内の溶融帯挙動は、第２図に示したようにな
った。

なお、図中でのＮ％Ｗ１Ｓ％Ｅはそれぞれ北、西、南、
束を示しているものであり、この実施例の場合では炉内
の溶融帯位置を平均化する処理を行ったものである。

この第２図を説明すると、通常に高炉を運転したときは
、炉内の溶融帯位置は、それぞれランダムとなってい、
たものであるが、Ｎ、、Ｗ％Ｓ％　Ｅの各位置に応じて
原料の供給を調節したところ、溶融帯位置の高低差は徐
々になくなっていることが判る。

この場合では、Ｎ％Ｗ側のムーバブルアーマ−を鉱石挿
入時に炉内側に前進させて炉周辺部のＯ／Ｃの比を低下
させものである。

［発明の効果］ この発明によれば、高炉上部から垂下した上部ゾンデに
備えたガスサンプラーにより高炉内原料上部のガス組成
、炉内温度を測定し、一方では固定式ないしは挿入式の
下部ゾンデをガスサンプラーに対応する位置に設けその
センサーから得られた＋ｒ′１報と前記測定値とから高
炉に対する原料供給方法を調節する高炉操業法としたこ
とから、高炉操業の全期間にわたり操業の指標を得るこ
とが可能となり、従来の操業に比較して安定した操業を
行うことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明により構成した高炉の一部側面図、
第２図は、この発明に従って高炉を操業した際の炉内溶
融位置の確認状況を示したグラフである。 １は高炉壁面部、２は上部ゾンデ、３は下部ゾンデ、４
は炉頂原料表面、５はガス分析計、６は計算機、７は計
算結果の出力。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高炉上部から垂下した円周方向に複数本の上部ゾ
   ンデに備えたガスサンプラーにより高炉内原料上部のガ
   ス組成、炉内湿度を測定する一方、前記ガスサンプラー
   と同数の固定式ないしは挿入式の下部ゾンデをガスサン
   プラーに対応する位置に設けそのセンサーから得られた
   温度、ガス組成などの情報を前記測定値と計算処理に付
   しこれにより高炉に対する原料供給方法を調節すること
   からなる高炉操業法。
2. （２）下部ゾンデの設置位置を原料表層より１０ｍ以内
   とする特許請求の範囲第１項に記載の高炉操業法。
3. （３）複数のガスサンプラーおよびセンサーを高炉軸に
   対してほぼ等角度で設けたことからなる特許請求の範囲
   第１項に記載の高炉操業法。