JPS63282482A - 竪型炉の炉内状況検出法 - 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、竪型炉の炉内上部の発生ガスを採取して炉
内状況を判断しつつ運転を調節することからなる竪型炉
の炉内状況検出法に関するものである。

（従来の技術） 高炉などの製錬炉における操業調節方法としては、炉内
表面のガスを採取して炉内の状況を判断する方法がある
。

この目的のために使用されるサンプリング装置には、炉
口ゾンデ、ベル下ゾンデなどの橋渡し式−のものの他に
、片持式のものがある。

また、片持式のもののうち、２つのゾンデを組合せて操
業指標を求めることも知られている。

この例を具体的に示すと、第５図に示したような構成を
採るものである。

この場合においては、さらに２通りの方法があって、そ
のうちの１つの方法は、炉１においてＩとＩＩの位置に
ゾンデを挿入してその両者の間における各種測定値の挙
動から炉内の状況を判断するものであり、他の１つは、
ＩＩとＩＩ＋の間における状況の変化に依り炉内の状況
を知ろうとするものである。

（発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記にような、従来の方法においてはそれぞ
れ好ましくない要因を併せ持っているのである。

すなわち、第５図において観測位置がＩとＩＩで表わし
た位置関係にある場合では、炉上部に位置するゾンデエ
によって行われるガスの採取は、装入原料表面２から隔
った位置で行われるので、目的とするガスのほかに空間
領域で炉内雰囲気のガスをも混合したガスを採取するこ
とになり、従って、炉中心から炉壁にかけて複数ケ所で
採取しても、各数値はその位置の代表値とはならず、正
確なモデル計算に使用することは不能であり、当然のこ
とながらこのようなラフな数値に基づく炉内管理は、極
めて大まかものを超えることができなかった。

一方のＩＩとＩＩ＋の関係にあるゾンデの配置の場合で
は、ＩＩで得られるガス組成、温度の情報は、Ａだけ隔
たっており、それより上部にある原料表層における還元
状態を正確に測定し考慮していないので、ここで得られ
たデータを初期値とするには不充分なものであり、従っ
て、前の場合と同様に正しい炉内状況を示さない情報で
あるということができる。

この発明は、以上の様な問題を解決するためになされた
もので、この発明の目的は、炉内装入原料通過直後の位
置で炉内ガスを採取するサンプリング装置を使用して、
従来にない正確な測定値に基づいて炉内状況を把握する
と共に、この状況を所定の炉運転条件にフィードバック
して炉の運転を行わせることを提供することにある。

（問題点を解決するための手段〕 この発明は、上述の目的を達成するについて種々検討を
加えた結果到達したものであって、重錘を有するフレキ
シブルプローブを適当間隔で複数内蔵しているゾンデを
炉の中心方向に装入したのち、各フレキシブルプローブ
を降下させて装入原料層の表面に着地させそれぞれのプ
ローブにより装入原料層通過直後の炉内発生ガスを採取
してこの測定値を初期値とすると共に、炉内原料堆積層
炉内に設けていガスサンプラーからもサンプリングを行
い、前述の初期値と比較して炉内の状況を判定しつつ炉
の運転を調節することからなる竪型炉の炉内状況検出法
、に関するものである。

（作　用） 以下、第１図を用いて、この発明を実施するうえで必要
な構成を具体的に説明する。

この発明においては、炉（１）内に進退が自由に行える
ように設置しているゾンデ（３）と、このゾンデ（３）
から重錘を備えたフレキシブルプローブ（４）を炉内に
垂下させている。

この重錘は、ゾンデ（３）から降ろしたフレキシブルプ
ローブ（４）を炉内装入原料面（２）上に正しくたれ下
げるために必要である。

なお、フレキシブルプローブ（４）の着地の確認の一方
法としては、ロードセルによって行うことができ、この
手段を利用したときは、ロードセルに印加されるテンシ
ョンの変化で検知するようにすればよい。

このような構成からなるガスサンプリング装置を使用す
ることによって、確実に炉内装入原料表面のガスを採取
することができるようにしているのである。

この発明でいうフレキシブルプローブ（４）は、通常、
ステンレス鋼で形成されている細管を使用することがで
きる。

一方の炉内原料堆積層炉内に設けるガスサンプラー（５
）は、炉内に堆積している原料の山頂がら−およそ５〜
Ｉｏｎ隔たった位置に設けることが好ましく、このガス
サンプラー（５）も炉内に対して進退を自由に行えるよ
うに設置することを可能としていてもよい。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図を用いて具体的に説明する
。

第１図において、（１）は高炉炉壁、（２）は装入原料
の表層、（３）はゾンデ、（４）はフレキシブルプロー
ブである。

こらは、例えば、ステンレス製スパイラルチューブで、
通常その径は約８ｍｍφのものを使用している。

また、（５）はガスサンプラー、（６）はガスクロマト
グラムなどの測定装置である。

次に以上のような構成を有する装置の動作について述べ
る。

先ず、ストラックラインの上部からゾンデ（３）を炉の
中心部まで装入し、フレキシブルプローブ（４）を図示
していない送り出し装置により送り出し、図示してない
ロードセルでフレキシブルプローブ（４）にかかるテン
ションの変化で着地を確認し、送り出しを止める。

以上の操作を各フレキシブルプローブ（４）について行
い、すべてのフレキシブルプローブ（４）の着地を確認
後、各々のフレキシブルプローブ（４）から原料表面（
２）のガスの吸引を順次行い、ガロクロマトグラフ（６
）に送り込み測定する。

測定作業を終了後、図示してない引上げ装置により、各
フレキシブルプローブ（４）をゾンデ（３）にまき取り
、ゾンデ（３）を炉外に除去する。

なお、常時測定を行うという場合には、ゾンデ（３）自
体は、炉内に固定しておき必要に応じて各フレキシブル
プローブ（４）を繰りだすようにしてもよい。

この実施例の場合、フレキシブルプローブ（４）は８本
までの使用を試みたが、その数は少くとも３本以上設置
するのが望ましい。

以上のような構成を具体的に採って測定した例について
第２〜３図を用いて説明する。

第２図は、この発明に従って構成した上部ガスサンプラ
ーで採取したガスのガス利用率ＣＯ□／ＣＯ＋　Ｃ０２
（ηｃｏ）（ａ）および下部ガスサンプラーで採取した
ガスのガス利用率Ｃｏ２／Ｃ０＋ＣＯ２（ηＣｏ）（ｂ
）をいずれも炉心側と炉壁側の間での挙動を示したもの
である。

この図の挙動から、上部ガスサンプラー（ａ）に集めら
れているデータη、。の値は、その位置より略１０ｍ下
側に位置している下部ガスサンプラー（ｂ）でサンプリ
ングしたガス成分に比較しておおむね高い値を示してい
ることが判る。

また、第３図は、同様に炉心と炉壁の間における熱流比
γ（ａ）、カーボン比μ（ｂ）および層厚比Ｌｏ　／　
（Ｌｏ　＋Ｌｃ　）（ｃ）を示したものである。

なお、これらの第２図および第３図に示した条件は、第
４図で示した３種類の鉱石および装入モードによって得
た挙動であり、第２図および第３図に示した・はケース
１１Δはケース１１　、口はケースＩＨを使用したとき
データである。

〔発明の効果〕

この発明は、フレキシブルプローブを複数内臓している
ゾンデを炉の中心方向に装入し、各フレキシブルプロー
ブにより装入原料層通過直後の炉内発生ガスを採取して
この測定すると共に、炉内原料堆積層炉内のガスサンプ
ラーからもサンプリングを行い、その値を比較して炉内
の状況を判定しつつ炉の運転を調節することからなる竪
型炉の炉内状況検出法としたので、炉内原料の表面のデ
ータが直ちに得られ、炉況の把握がより適格となるとい
う効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す一部断面図、第２
図はこの発明に従って構成した装置を使用して上部およ
び下部のガスをサンプリングした場合のη。。の挙動を
示したグラフであって（ａ）は上部、（ｂ）は下部のη
。。を示したグラフ、第３図は運転状態の高炉における
炉心と炉壁の間における熱流比γ、カーボン比μおよび
層厚比ＬＯ／　（Ｌｏ　＋　Ｌｃ　）を示したものであ
って（ａ）は−熱流比γ、（ｂ）はカーボン比μ、（Ｃ
）は層厚比Ｌｏ　／　（Ｌｏ　＋　Ｌｃ　）を示してい
るグラフ、第４図は鉱石とコークスの装入モードを示し
たグラ八第５図は従来の観測位置を示した愕略断面図で
ある。 １：炉、２：炉内原料表面、３：ゾンデ、４：フレキシ
ブルプローブ、５：ガスサンプラー、６：ガスクロ。 ノ　　　　　　　　　　　　　３　ゾンデ４　フレキシ
ブルプローブ ５　ガスサンフラー 第４図　　。ヵ・ユ、。 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）重錘を有するフレキシブルプローブを適当間隔で
   複数内臓しているゾンデを炉の中心方向に装入したのち
   、各フレキシブルプローブを降下させて装入原料層の表
   面に着地させそれぞれのプローブにより装入原料層通過
   直後の炉内発生ガスを採取してこの測定値を初期値とす
   ると共に、炉内原料堆積層炉内に設けているガスサンプ
   ラーからもサンプリングを行い、前述の初期値と比較し
   て炉内の状況を判定しつつ炉の運転を調節することから
   なる竪型炉の炉内状況検出法。
2. （２）前記フレキシブルプローブの着地をロードセルに
   より検知することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の検出法。
3. （３）フレキシブルプローブをステンレス鋼製細管とし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の検出法
   。