JPS634008A - 高炉操業方法 - 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〕 本発明は、高炉炉床状況を検出し、炉床耐火物の侵食を
防止する高炉操業方法に関するものである０ （従来の技術〕 高炉の寿命を律する大きな因子の一つに炉床耐火物の侵
食がある。この炉床耐火物の侵食推定法として、従来よ
り熱流計、温度計などを炉体に接触させ、その熱測定結
果の変化から炉床耐火物の残存厚を測定する方法が試み
られている。

このような技術として例えば、特開昭６０−１８４６０
６号公報に示されるごとく、炉床耐火物の外表面に配設
した複数の測温センサーによシ得られた温度データを境
界要素法によって加工し、侵食面を推定する方法がある
。また特開昭５９−１８５７１３号公報に示されるごと
く、耐火物にあらかじめ埋設された電極を利用して電気
抵抗値の変化から耐火物の侵食を推定する方法もある。

さらに実開昭５８−１５４４１１号公報に示されるよう
に、炉床のレンガに直接弾性波測定装置を接触させ、レ
ンガに衝撃を与えて、レンガの残存厚みを検出するもの
がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、高炉の解体調査によれば、耐火物の侵食面はき
れいな破面ではなく耐火物が脆化して多数のクランクが
内在した複雑な構造を呈している場合が多く、しかも浸
食面上の凝固層（以下、粘稠層と呼ぶ）は、多量に溶銑
が侵入した耐火物と凝固時に析出したキッシュグラファ
イトと凝固鉄の混合層であシ、物性値があいまいである
。この粘稠層が炉床耐火物を溶銑の侵食から保護する役
目を果している。また、粘稠層は溶銑の流れ、温度にな
どによって消長をくり返している。従って、従来の測定
方法では、炉床耐火物の侵食面を十分な精度で測定でき
ないばかフでなく短時間で変化する粘稠層の消長を検知
できないため、炉床保護対策上、問題となっていた。

本発明は、前述の問題点を解決するため、炉床耐火物の
侵食面、および粘稠層厚みを精度よく検出して適正な保
護対策を行う高炉操業法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段、および作用）本発明の
要旨は、高炉炉床の耐火物侵食状況、および粘稠層の生
、成状況全、炉床鉄皮円周に沿つて複数点衝撃弾性波測
定手段によって検出し、前記粘稠層の生成を促す操業因
子を選択し、炉床耐火物の侵食を防止するようにした高
炉操業方法である。

高炉炉床の構造は、外側よシ鉄皮・スタンプ材耐火煉瓦
・粘稠層から構成されておシ、従来の衝撃弾性波による
煉瓦、コンクリートなど各種構造物の検査に用いる周波
数は１００１（Ｚ以下の低次振動で波長が長く、波動発
生時刻設定が大きく変動して数ｍ以内の近距離測定には
再現性がないため、本発明目的の物性の異なる複数層の
庫み測定には不可能でおる。

本発明はＩＫＨｚから数１００ＫＨ２Ｏ高周波衝撃弾性
波を選択的にうまく使い分けて、複雑な炉床耐火物の脆
化層、粘稠層の状況を検知つることを完成した。

そして、これら耐火物の界面侵食状況、粘稠層の生成厚
み状況を炉床鉄皮の円周方向に複数配役した衝撃弾性波
測定装置によって検出推定し、粘稠層の生成を促す操業
因子として、■送風圧力を高くしてシャフト部の荷重を
軽減させ、粘稠層厚みを増加させる。■送風温度を下げ
るか、羽口から酸化鉄などの吸熱材を投入して鉱石の生
鉱落ちを助長させ、炉床に吸熱反応を生じさせて溶銑を
凝固させて粘稠層を成長させる。０羽口からＴｉＯ２鉄
鉱石粉を吹込んで炉床損傷部分を保護する。■休風・減
風・羽口の育化を行って溶銑流を少なくし、溶銑を凝固
させ粘稠層を成長させる。■その他、炉床耐火物層など
の空隙部へのモルタル圧入スケール落し鉄皮散水の強化
、などの対策操業を行なって耐火物の侵食防止を行なう
ものでるるである。

さらに詳しい本発明の作用全欠の実施例によって説明す
る。

（実施例〕 第４図は高炉炉床部の耐火物侵食状況、および粘稠層生
成状況を衝撃弾性波によって測定するための衝撃を印加
する位置を示したもので、粘稠層１０が付着生成する領
域の炉床部の円周方向（蜀４点、円周方向（Ｂ）４点、
炉底円周方向（Ｃ）４点、および炉底中心部ＣＤ）１点
合計１３点測定した。

第１図は衝撃弾性波による測定装置の全体説明図で電磁
ハンマー１．衝撃センサー２．受信センサー３を集合さ
せた検出部を測定したい位置の鉄皮表面７の上に接触さ
せる。この場合、鉄皮７とセンサー表面間に空隙ができ
ないようにグリースを充填施行し、鮮明々波形を得るこ
とができた。

また、検出部の移動はガイドレールなどを利用して自動
化し、炉底全体の侵食測定全効率よく行った。測定は、
第２図に示したごとく、電磁ハンマー１で鉄皮７に衝撃
を１回与える。このとき鉄皮７に生ずる高周波域の弾性
波パルス全衝撃センサー２によって受信し、弾性波の開
始点全トリガー電流として波形増巾加工処理装置４に入
力する。

弾性波は、鉄皮→スタンプ材→耐人物−粘稠層→溶銑と
順に透過するが、それぞれの背面で物性が異なるため一
部が反射する。この反射波を、受信センサー３で感受し
、波形増幅・加工処理装置４に信号を送る。波形は、開
始点のトリガーと合成され、２次反射波などのエコー部
をフィルターでカットし、不必要な波形を取り除いて後
で見やすいように加工処理する。この波形をオシロスコ
ープ６などの波形記憶装置に入力して、そのパルス間隔
から距離を測定するものである。耐火物内での弾性波の
速さを？、パルス間隔をΔｔとすれば耐火物残存厚み＝
ΔｔＸ？÷２ で計算できる。鉄皮、スタンプ材、耐人物、粘稠層、大
気などについてそれぞれ弾性波の速さ？を事前に調査し
て記録しておき、複層数から構成さｎた炉床の厚み全精
度よく検出することができた。

第３図は４０００ｙ＠クラスの高炉炉床において、吹止
め直前の高炉稼動中に測定した結果を示したもので、吹
止め後・測定した位置をコアボーリングして寸法精度を
検証した結果、耐火物の厚みについては±５閣、粘稠層
厚みについては±２０Ｔｒｆｎの誤差で正確に測定する
ことができた。

第１図で示したように、電磁ノ・ンマー１で衝撃を鉄皮
に与えた場合、低周波域から高周波域までさまざまな弾
性波が伝播するが、測定したい部位に応じてこの周波数
を選択することが重要である。

すなわち、開始点を示すトリガー電流は、衡撃センサー
２によって数ＭＨ２以上の高周波数のみを抽出して使用
した。−方、耐火物・粘稠層の距離を測定するには、数
ＫＨ２から数１００ＫＨｚの周波数を受信センサー３で
選択的に受信することができたＯ ｇ３図のケンはフィルターをバイパスさせた場合の波形
で、鉄皮背面（ａ）、スタンプ材背面（ｂｌ　、　脆化
ｎ（ｃＬ耐火人物面釦、および粘稠層ｔｅｒの領域の波
形が鮮明検出されている。（イ）は’１００ＫＨ２以上
の高周波数域をフィルターでカットして耐火物の残存厚
み全測定したもので切と（イ）の比較から脆化層（Ｃ）
、粘稠層（ｅｌの区別がよシ明らかとなっている。

（つ）は、安定操業時に測定した波形で約１ｍの粘稠層
が生成して耐火物を保護しておりｘ化層もなく健全な状
態全示している。−方（に）は、低出銑比操業から急激
に高出銑比操業に移行した時期の波形を示しておシ粘稠
層が消失して耐火物に脆化層が生成し始めたことを示し
ている。おりしも増産期に当り、高出銑のまま前記粘稠
層の生成全促す■送風圧力の増加および■羽口固酸吹込
み法を駆使してすみやかに粘稠層を回復させ健全な（つ
）の波形にもどすことができた。（３）は、数１００Ｋ
Ｈｚ以上の周波数を利用して鉄反区）−スタンプ材（ｂ
ｌ・スタンプ材（ｂｌ　−［人物（ｄ）の空隙の有無を
検査したもので・この波形で示すような空隙があると診
断され、圧入材によって空隙をすみやかに充填する対策
が施こされた。このようにして、炉禾遍周方向耐火物の
侵食状態、および粘稠層による保護状態分布を検出し、
その状態に応じて前記のような対策操業因子全選択し高
炉の炉命延長を％することができた。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く、本発明法によれば、炉床の耐
火物侵食状況、およびその保護層状況全精度よく検出で
き、その状況に応じて保護対策が適確に行なえたので１
象及び高ｆの寿命延長をさせる浸れた発明となるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例図で、第１図は不発明の実８り１１シでお
ける測定装置の説明図、第２図は検出部の部分拡大図、
第３図（７）、　（イン、（ヴ、に）、（３）は検出さ
れたオシログラブを示す図、第４図は炉床部の衝撃印加
位置図である。 １・・・・・・電磁ハンマー ２・・・・・・衝撃センサー ３・・・・・嗜受信センサー ４・・・・・・波形増幅・加工処理装置５・・・・・・
波形メモリー ６・・・・・・オシロスコープ ７・・・　・・・鉄皮 ８・・・・・・炉壁スタンプ材 ９・・・・　・・炉底耐火物 １０・・・　・・粘稠層 １１・・・・・溶銑 １２・・・　・・耐火物の脆化領域 比　願　人　新日本製鐵林式会社 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高炉炉床の耐火物侵食状況、および粘稠層の生成状況を
   、炉床鉄皮円周に沿つて複数点衝撃弾性波測定手段によ
   つて検出し、前記粘稠層の生成を促す操業因子を選択し
   て炉床耐火物の侵食を防止することを特徴とした高炉操
   業方法。