RU2815506C1 - Способ и устройство определения уровня жидкости, способ и устройство определения уровня жидкости для жидкого материала и способ работы вертикальной печи - Google Patents
Способ и устройство определения уровня жидкости, способ и устройство определения уровня жидкости для жидкого материала и способ работы вертикальной печи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815506C1 RU2815506C1 RU2023119777A RU2023119777A RU2815506C1 RU 2815506 C1 RU2815506 C1 RU 2815506C1 RU 2023119777 A RU2023119777 A RU 2023119777A RU 2023119777 A RU2023119777 A RU 2023119777A RU 2815506 C1 RU2815506 C1 RU 2815506C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- liquid material
- liquid level
- calculated
- determining
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 153
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 title claims description 239
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 47
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 46
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 44
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 17
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 14
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 20
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- NRNCYVBFPDDJNE-UHFFFAOYSA-N pemoline Chemical compound O1C(N)=NC(=O)C1C1=CC=CC=C1 NRNCYVBFPDDJNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
Abstract
Группа изобретений относится к средствам определения уровня жидкости (16), оставшейся в нижней части контейнера, заполненного твердым веществом (14), после выгрузки ее через выпускное отверстие (18) контейнера. Сущность: вычисляют долю пустот в твердофазном веществе (14). Определяют уровень жидкости (16) после окончания выгрузки, используя вычисленную долю пустот в твердофазном веществе (14) и остаточное количество жидкости (16) после окончания выгрузки. Технический результат: повышение точности определения уровня жидкости. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для определения уровня жидкости, к способу определения уровня жидкости для жидкого материала и устройству для определения жидкости для жидкого материала в вертикальной печи и к способу работы вертикальной печи.
Уровень техники
Например, в вертикальной печи, такой как доменная печь, железная руда и кокс, которые являются сырьевыми материалами, загружаются в доменную печь через колошник, и горячее дутье вдувается в печь через фурму в нижней части печи. Кокс сжигается посредством горячего дутья, вдуваемого в печь через фурму и, таким образом, производится высокотемпературный восстановительный газ. Этот высокотемпературный восстановительный газ плавит и восстанавливает железную руду и таким образом производится жидкий чугун. Жидкий чугун и жидкий шлак (здесь далее иногда упоминаемый как «шлак»), получаемый в качестве побочного продукта при производстве жидкого чугуна, накапливаются в нижней части печи и периодически выгружаются через выпускное отверстие.
При работе такой доменной печи получение данных об остаточном количестве и уровне жидкости для жидкого материала, такого как жидкий чугун и шлак, накапливающегося в нижней части доменной печи, важно для принятия решения о цикле выпуска из печи и осуществления устойчивой и экономичной работы. Когда остаточное количество жидкого материала увеличивается и уровень жидкости для жидкого материала становится слишком высоким, иногда невозможно поддерживать стабильную работу вследствие большой флюктуации давления горячего дутья. Дополнительно, когда уровень жидкости для жидкого материала повышается до уровня, близкого к фурме, фурма забивается шлаком и, в худшем случае, печь становится неработоспособной. Для стабилизации доменной печи, которая стала нестабильной вследствие слишком высокого уровня жидкого материала, необходимо принять такие меры, как увеличение объема кокса, загружаемого через колошник печи, и изменение количества горячего дутья, вдуваемого в печь через фурму. Это ведет к увеличению затрат на работу доменной печи.
В качестве технологии получения остаточного количества жидкого материала, патентная литература 1 раскрывает способ измерения напряжения при пропускании электрического тока через электрод, установленный на боковой поверхности доменной печи, и измерения уровня жидкого материала на основе измеренного напряжения. Патентная литература 2 раскрывает способ отображения потока жидкого чугуна и шлака, выгружаемого через выпускное отверстие, используя камеру, вычисление скорости выгрузки жидкого чугуна и шлака, исходя из полученного таким образом изображения, и оценку остаточного количества жидкого материала в доменной печи на основе скорости выгрузки.
Список литературы
Патентная литература
PTL 1: публикация № 2006-176805 японской нерассмотренной патентной заявки
PTL 2: публикация № 2017-160498 японской нерассмотренной патентной заявки
Непатентная литература
NPL 1: Такаши Сугияма и трое других «Analysis on Liquid Flow in the Dripping Zone of Blast Furnace», Tetsu-to-Hagane, том 73 (1987), № 15, стр. 2044-2051
NPL 2: Справочник «Physical and chemical data book for iron-and steelmaking», Ironmaking (2006), Институт чугуна и стали, Япония, стр. 437
NPL 3: Юсуке Кашихара и четверо других «Effect of Unconsumed Mixed Small Coke on Permeability in Lower Part of Blast Furnace», Tetsu-to-Hagane, том 102 (2016), № 12, стр. 661-668
NPL 4: Тейхэи Ноучи и два других «Effects of Operation Condition and Casting Strategy on Drainage Efficiency of the Blast Furnace Hearth», Tetsu-to-Hagane, том. 92 (2006), № 12, стр. 269-274
Сущность изобретения
Техническая проблема
Однако в соответствии со способами, раскрытыми в патентной литературе 1 и в патентной литературе 2, специальный датчик или камера для измерения электрического сопротивления или потенциала, получаемого для жидкого материала в доменной печи, или скорости потока, выгружаемого через выпускное отверстие жидкого чугуна и шлака, должен быть расположен в среде, в которой образуется пыль и т.п. Поэтому эти способы, к сожалению, требуют не только начальных затрат на установку оборудования, такого как специальный датчик или камера, но также эксплуатационных затрат на обслуживание оборудования. С другой стороны, уровень жидкого материала может быть определен на основе баланса материалов между количеством произведенного жидкого чугуна и шлака и количеством жидкого чугуна и шлака, выгружаемом через выпускное отверстие, и деления остаточного количества на долю пустот в нижней части печи. Однако в соответствии с этим способом уровень жидкого материала определяется, предполагая, что доля пустот в нижнем участке печи постоянна, хотя состояние кокса, заполняющего нижний участок печи, неоднородно, и поэтому уровень жидкого материала не может быть определен с высокой точностью. Настоящее изобретение было выполнено с учетом этой проблемы традиционных технологий, и задача настоящего изобретения состоит в представлении способа определения уровня жидкости для жидкого материала и устройства, способного с высокой точностью определять уровень жидкого материала, исходя из остаточного количества жидкого материала, и способа работы вертикальной печи, используя этот способ определения. Другая задача настоящего изобретения состоит в представлении способа определения уровня жидкости и устройства, способного определять уровень жидкости с высокой точностью не только в вертикальной печи, а также в контейнере, заполненном твердым веществом так, что образуется твердофазная структура.
Решение проблемы
Ниже представлено решение описанной выше проблемы.
[1] Способ определения уровня жидкости для определения уровня жидкости, остающейся в нижней части контейнера после того, как жидкость выгружена через выпускное отверстие в нижней части контейнера, причем контейнер заполнен твердым веществом так, что образуется твердофазная структура, и жидкость содержится в контейнере в таком виде, чтобы она просачивалась в пустоты по меньшей мере в части твердофазной структуры, способ определения уровня жидкости включает в себя: вычисление доли пустот в твердофазной структуре; и определение уровня жидкости для жидкости после окончания выгрузки, используя вычисленную долю пустот и остаточное количество жидкости после окончания выгрузки.
[2] Способ определения уровня жидкости по п. [1], в котором долю пустот в твердофазной структуре вычисляют с использованием угла наклона поверхности жидкости в конце выгрузки жидкости через выпускное отверстие.
[3] Способ определения уровня жидкости для жидкого материала, остающегося в нижней части вертикальной печи после окончания выгрузки жидкого материала, причем в вертикальной печи производится высокотемпературный восстановительный газ путем сжигания угля с помощью кислородосодержащего газа, продуваемого через нижнюю часть вертикальной печи, производится жидкий материал в результате того, что высокотемпературный восстановительный газ расплавляет и восстанавливает исходное железное сырье, которое загружается через колошник вертикальной печи и образует в вертикальной печи твердофазную структуру, и жидкий материал выгружается через выпускное отверстие вертикальной печи, при этом способ определения уровня жидкости для жидкого материала включает в себя вычисление доли пустот в твердофазной структуре и определение уровня жидкости для жидкого материала после окончания выгрузки, используя вычисленную долю пустот и остаточное количество жидкого материала после окончания выгрузки.
[4] Способ определения уровня жидкости для жидкого материала по п. [3], в котором долю пустот в твердофазной структуре вычисляют с использованием угла наклона поверхности жидкого материала в конце выгрузки через выпускное отверстие.
[5] Способ определения уровня жидкости для жидкого материала по п. [3] или [4], в котором долю пустот вычисляют с использованием вязкости жидкого материала, вычисленной, исходя из концентрации компонент выгружаемого жидкого материала и температуры жидкого материала.
[6] Способ определения уровня жидкости для жидкого материала по любому из пп. [3]-[5], в котором долю пустот вычисляют с использованием скорости выгрузки при окончании выгрузки жидкого материала, вычисленной, исходя из количества выгрузки, периода выгрузки и начальной скорости выгрузки жидкого материала.
[7] Способ работы вертикальной печи, характеризующийся тем, что в случае, когда уровень жидкости, определенный способом определения уровня жидкости для жидкого материала по любому из пп. [3]-[6], превышает заданное пороговое значение, выполняют по меньшей мере одно из: управляющего действия для понижения скорости производства жидкого материала и управляющего действия для выгрузки жидкого материала.
[8] Устройство для определения уровня жидкости для определения уровня жидкости, остающейся в нижней части контейнера после того, как жидкость выгружается через выпускное отверстие в нижней части контейнера, причем контейнер заполняется твердым веществом так, что образуется твердофазная структура, и жидкость содержится в контейнере в таком виде, чтобы она просачивалась в пустоты по меньшей мере в части твердофазной структуры, при этом устройство определения уровня жидкости содержит блок определения уровня жидкости, который вычисляет долю пустот в твердофазной структуре и определяет уровень жидкости для жидкости после окончания выгрузки, используя рассчитанную долю пустот и остаточное количество жидкости после окончания выгрузки.
[9] Устройство для определения уровня жидкости по п. [8], в котором блок определения уровня жидкости вычисляет долю пустот в твердофазной структуре с использованием угла наклона поверхности жидкости в конце выгрузки жидкости через выпускное отверстие.
[10] Устройство для определения уровня жидкости для жидкого материала, остающегося в нижней части вертикальной печи после окончания выгрузки жидкого материала, причем в вертикальной печи производится высокотемпературный восстановительный газ путем сжигания угля с использованием кислородосодержащего газа, продуваемого через нижнюю часть вертикальной печи, производится жидкий материал в результате того, что высокотемпературный восстановительный газ расплавляет и восстанавливает исходное железное сырье, которое загружается через колошник вертикальной печи и образует в вертикальной печи твердофазную структуру, и жидкий материал выгружается через выпускное отверстие вертикальной печи, при этом устройство для определения уровня жидкости содержит блок определения уровня жидкости, который вычисляет долю пустот в твердофазной структуре и определяет уровень жидкости для жидкого материала после окончания выгрузки, используя рассчитанную долю пустот и остаточный количество жидкого материала после окончания выгрузки.
[11] Устройство для определения уровня жидкости для жидкого материала по п. [10], в котором блок определения уровня жидкости вычисляет долю пустот в твердофазной структуре с использованием угла наклона поверхности жидкого материала в конце выгрузки жидкого материала через выпускное отверстие.
[12] Устройство для определения уровня жидкости для жидкого материала по п. [10] или [11], в котором блок определения уровня жидкости вычисляет долю пустот, используя вязкость жидкого материала, вычисленную, исходя из концентрации компонент выгруженного жидкого материала и температуры жидкого материала.
[13] Устройство для определения уровня жидкости по любому из пп. [10]-[12], в котором блок определения уровня жидкости вычисляет долю пустот, используя скорость выгрузки в конце выгрузки жидкого материала, вычисленную, исходя из количества выгрузки, периода выгрузки и начальной скорости выгрузки при выгрузке жидкого материала.
Предпочтительные результаты изобретения
Способ и устройство для определения уровня жидкого материала, соответствующие настоящему изобретению, вычисляют долю пустот в заполненном твердым веществом слое в конце выгрузки жидкого материала и определяют уровень жидкого материала, используя долю пустот, и, следовательно, могут с высокой точностью определить уровень жидкого материала, исходя из остаточного количества жидкого материала. В результате, с высокой точностью может быть выполнено управляющее действие, основанное на уровне жидкого материала, и поэтому возможно избежать проблем вертикальной печи в большей степени, чем при обычном способе, и реализовать стабильную работу вертикальной печи.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в поперечном разрезе нижней части доменной печи.
Фиг. 2 - вид в поперечном разрезе нижней части доменной печи в конце выгрузки.
Фиг. 3 - блок-схема устройства для определения уровня жидкости.
Фиг. 4 - график, иллюстрирующий результат, полученный при выполнении Примера.
Описание вариантов осуществления
Настоящее изобретение ниже будет описано на основе варианта осуществления. В настоящем варианте осуществления доменная печь используется в качестве вертикальной печи и описываются способ и устройство определения уровня жидкости для жидкого материала в доменной печи. Однако способ и устройство определения уровня жидкости для жидкого материала, соответствующие настоящему изобретению, применимы не только к доменной печи, но также и к любой вертикальной печи, в которую исходное железное сырье и кокс загружаются через колошник печи и кислородосодержащий газ продувается через нижнюю часть печи для производства жидкого материала, и которая выгружает жидкий материал через выпускное отверстие.
На фиг. 1 представлен вид в поперечном разрезе, схематично изображающий нижнюю часть доменной печи 20. Железная руда и кокс, которые являются сырьем, поочередно загружаются в корпус 10 печи через колошник 20 доменной печи, чтобы сформировать слои, и горячее дутье, которое является кислородосодержащим газом, и восстановитель, такой как пылеобразный уголь, вдуваются в корпус 10 печи через фурму 12, обеспечиваемую в нижней части корпуса 10 печи. Углерод, содержавшийся в коксе и пылеобразном угле, сжигается в кислородосодержащем газе, продуваемом через фурму 12. Это создает высокотемпературный восстановительный газ. Высокотемпературный восстановительный газ расплавляет и восстанавливает железную руду и, таким образом, производится жидкий чугун. Высокотемпературный восстановительный газ, используемый для плавления и восстановления железной руды, затем удаляется в качестве колошникового газа через колошник. Произведенный жидкий чугун и шлак, произведенный в качестве побочного продукта, когда производится жидкий чугун, накапливаются в нижней части печи и выгружаются через выпускное отверстие 18 через каждый заданный период. В настоящем варианте осуществления жидкий чугун и шлак совместно упоминаются как жидкий материал 16. Железная руда является примером исходного железного сырья.
В нижней части корпуса 10 печи образуется твердофазная структура 14 с коксом, загруженным через колошник. Жидкий материал 16, накопленный в нижней части корпуса 10 печи, заполняет пустоты в твердофазной структуре 14. В случае, когда скорость, с которой жидкий материал 16 выгружается через выпускное отверстие 18, выше, чем скорость, с которой производится жидкий материал 16, остаточное количество жидкого материала 16 в нижней части постепенно уменьшается. Когда остаточное количество жидкого материала 16 уменьшается до такой степени, что уровень жидкого материала 16 становится таким же, как высота выпускного отверстия 18, высокотемпературный восстановительный газ начинает удаляться из печи. Когда высокотемпературный восстановительный газ начинает удаляться через выпускное отверстие 18, становится труднее выгружать жидкий материал 16 через выпускное отверстие 18. Поэтому открывается другое выпускное отверстие, а выпускное отверстие 18, через которое удаляется высокотемпературный восстановительный газ, закрывается и, таким образом, жидкий материал 16 постоянно выгружается из корпуса 10 печи.
На фиг. 2 схематично представлен вид в поперечном разрезе нижней части доменной печи 20 в конце выгрузки. Как показано на фиг. 2, поверхность жидкого материала 16 наклонена в направлении выпускного отверстия 18 за счет разности давлений между входной стороной и выходной стороной потока жидкого материала, что связано с сопротивлением потоку жидкости, имеющим место из-за вязкости и т.п. твердофазной структуры 14 и жидкого материала 16. Способ и устройство для определения уровня жидкости для жидкого материала, соответствующие настоящему варианту осуществления, вычисляют долю пустот в твердофазной структуре в нижней части, исходя из угла наклона поверхности жидкого материала 16 в конце выгрузки жидкого материала 16, и определяют уровень жидкого материала 16 после окончания выгрузки, используя эту долю пустот. Таким образом, вычисляя долю пустот в твердофазной структуре в конце выгрузки жидкого материала 16, уровень жидкости для жидкого материала может быть определен с высокой точностью.
На фиг. 3 представлена конфигурация устройства 30 для определения уровня жидкого материала, соответствующего настоящему варианту осуществления. Как показано на фиг. 3, устройство 30 для определения уровня жидкого материала содержит блок 31 определения уровня жидкости, который вычисляет долю пустот в твердофазной структуре 14 и определяет уровень жидкого материала 16 после окончания выгрузки. Блок 31 определения уровня жидкости реализуется как универсальный компьютер и т.п., содержащий центральный процессор (central processing unit, CPU), который обрабатывает информацию, и запоминающее устройство, и выполняет вычисление, которое будет описано позже. Устройство 30 для определения уровня жидкости дополнительно содержит базу 32 данных, в которой заранее запоминаются различные величины, используемые для вычисления, которое будет описано позже.
Ниже описывается способ определения уровня жидкого материала 16 после окончания выгрузки блоком 31 определения уровня жидкости устройства 30 определения уровня жидкости для жидкого материала.
ZF - разница высот между высотой выпускного отверстия 18 и уровнем Z жидкого материала 16 в конце выгрузки, Dh - диаметр горна, и θ - угол наклона поверхности жидкого материала 16 удовлетворяют следующей формуле (1).
В приведенной выше формуле (1) ZF - разность высот (м) между высотой выпускного отверстия 18 и уровнем Z жидкого материала 16 в конце выгрузки. k - безразмерная произвольная постоянная (-), найденная экспериментально. Безразмерная произвольная постоянная k найдена способом, описанным в непатентной литературе 4. Например, в случае типичной доменной печи, k = 7,0. Dh - диаметр (м) горна. μ - вязкость (Па·с) жидкого материала 16. ρ - плотность (кг/м3) жидкого материала 16. g - гравитационное ускорение (9,8 м/с2). dp - диаметр частиц (м) в твердофазной структуре 14. ε - доля пустот (-) в твердофазной структуре 14. vf - скорость выгрузки (м3/с) жидкого материала 16 в конце выгрузки. S - площадь поперечного сечения горна (м2). Заметим, что (-) означает безразмерную величину.
Уровень Z жидкого материала 16 определяется по следующей формуле (2).
В приведенной выше формуле (2), Z - уровень жидкости (м) для жидкого материала 16. V - количество (кг) жидкого материала 16. ρ - плотность (г/м3) жидкого материала 16. S - площадь поперечного сечения горна (м2). εave - средняя доля пустот (-) в заполненной твердой породой структуре 14.
Хотя вязкость μ и плотность ρ жидкого материала 16 являются вязкостью и плотностью жидкого чугуна и шлака, в настоящем варианте осуществления используются плотность и вязкость шлака, который является более вязким и оказывает большое влияние на падение давления. Хотя в качестве вязкости μ жидкого материала 16 может использоваться постоянное значение (от 0,25 Па·с до 0,35 Па·с), вязкость μ жидкого материала 16 может быть вычислена при помощи способа, описанного в непатентной литературе 1, который является способом вычисления вязкости, исходя из концентрации и температуры компонентов, таких как CaO, MgO, Al2O3, SiO2 и FeO. В случае, когда вязкость жидкого материала оценивается способом, описанным в непатентной литературе 1, температура выгружаемого жидкого материала, измеренная термометром 41, таким как термопара, может использоваться в качестве температуры жидкого материала. Хотя в качестве плотности ρ жидкого материала 16, может использоваться постоянное значение (значение прошлой записи), плотность ρ жидкого материала 16 может быть вычислена при помощи весового соотношения FeO в расплавленном шлаке, используя способ, описанный в непатентной литературе 2.
В случае, где кокс загружается через колошник вертикальной печи, диаметр dp частиц в твердофазной структуре 14 может быть средним диаметром частиц кокса, загруженного через колошник. Как описано в непатентной литературе 3, может использоваться диаметр частиц кокса, учитывающий начальное распределение диаметра частиц кокса, загружаемого через колошник печи, и влияние изменения распределения диаметра частиц, вызванного химической реакцией, физическим ударом и т.п. во время падения кокса на нижнюю часть печи. Площадь S поперечного сечения горна находят, исходя из диаметра нижней части вертикальной печи. В качестве среднего значения εave доли пустот, используется начальное значение 0,4 доли пустот ε, когда уровень жидкости вычисляется впервые, а после этого используется доля пустот, вычисленная по приведенной выше формуле (1).
Далее описывается способ вычисления скорости vf выгрузки жидкого материала 16 в конце выгрузки. Скорость vf выгрузки жидкого материала 16 в конце выгрузки находят по следующей формуле (3).
В приведенной выше формуле (3), v - скорость выгрузки (м3/с) жидкого материала 16. v0 - начальная скорость выгрузки (м3/с) жидкого материала 16. t - период выгрузки (секунды). а - ускорение выгрузки (м3/с2). То есть в представленном варианте осуществления vf - скорость выгрузки жидкого материала 16 вычисляется при помощи ускорения а выгрузки, периода t выгрузки и начальной скорости v0 выгрузки жидкого материала 16.
Количество M (кг) жидкого материала, выгружаемого в период Т выгрузки, вычисляется по следующей формуле (4).
В приведенной выше формуле (4), M - количество (кг) загруженного жидкого материала 16. T - период выгрузки (секунды). а - ускорение выгрузки (м3/с2). v0 - начальная скорость выгрузки (м3/с). ρ - плотность (кг/м3) жидкого материала 16.
Далее описывается способ вычисления начальной скорости v0 выгрузки по вышеупомянутой формуле (4). Падение давления, вычисленное, исходя из разности между энергией жидкого материала 16, находящегося вблизи выпускного отверстия, и энергией загруженного жидкого материала 16, и падение давления в выпускном отверстии, вычисленное согласно уравнению Дарси-Вейсбаха, находят согласно теореме Бернулли. Полагая, что эти падения давления равны, получают следующую формулу (5).
В приведенной выше формуле (5), Pi-O - перепад давлений (атм.) между внутренним давлением в вертикальной печи и атмосферным давлением. ρ - плотность (кг/м3) жидкого материала 16. g - гравитационное ускорение (9,8 м/с2). ZS - разность (м) между высотой жидкого материала 16 и высотой выпускного отверстия 18 на выходе в начале выгрузки. dth - диаметр (м) выпускного отверстия 18. λ - коэффициент трения (-) внутренней стенки выпускного отверстия 18. Lth - глубина выпускного отверстия (м). Глубиной выпускного отверстия является длина (м) огнеупорной стенки, через которую жидкий материал 16 проходит, когда выгружается через выпускное отверстие 18. v0 - начальная скорость выгрузки (м3/с).
Коэффициент трения λ внутренней стенки выпускного отверстия 18 находят по следующей формуле (6), используя уравнение Свами-Джейна.
В приведенной выше формуле (6), λ - коэффициент трения (-) внутренней стенки выпускного отверстия 18. e - шероховатость поверхности (м) внутренней стенки выпускного отверстия. dth - диаметр (м) выпускного отверстия 18. ρ - плотность (кг/м3) жидкого материала 16. v0 - начальная скорость выгрузки (м3/с). Sdh - площадь поперечного сечения выпускного отверстия 18. μ - вязкость (Па·s) жидкого материала 16.
Данные о внутреннем давлении в вертикальной печи получают с помощью манометра 42, предусмотренного в фурме 12. В качестве типичного давления может использоваться атмосферное давление. Высоту жидкого материала 16 в начале выгрузки определяют путем подстановки остаточного количества V жидкого материала 16 в начале выгрузки в приведенную выше формулу (2). Заметим, что высота жидкого материала 16 в начале выгрузки вычисляется путем подстановки начального остаточного количества V0 в приведенной выше формуле (2). Так как высота жидкого материала 16 в доменной печи, как правило, остается на уровне выше на 1-2 м, чем выпускное отверстие, начальное остаточное количество V0 вычисляется в соответствии с емкостью рабочего пространства в корпусе 10 печи, так чтобы высота жидкого материала 16 стала на уровне от 1 м до 2 м выше выпускного отверстия. Высота выпускного отверстия 18 на стороне выпуска определяется, измеряя положение выпускного отверстия 18. Поскольку выпускное отверстие 18 просверливается при помощи бура, диаметр dth выпускного отверстия 18 определяется, измеряя диаметр бура. Глубина Lth выпускного отверстия определяется, измеряя длину проникновения бура во время сверления выпускного отверстия 18.
Хотя шероховатость е поверхности внутренней стенки выпускного отверстия варьируется в зависимости от способа сверления, запорной массы, периода времени, прошедшего с начала выгрузки, и т.п., посредством анализа операций было подтверждено, что целесообразно использовать значение в диапазоне от 0,0001 м до 0,01 м. Площадь Sdh поперечного сечения выпускного отверстия 18 определяется по нижеследующей формуле (7), используя диаметр dth выпускного отверстия 18.
Sdh = (dth/2) 2 × π … (7)
Начальная скорость v0 выгрузки может быть найдена по приведенным выше формулам (5) и (6). Ускорение а выгрузки может быть найдено, используя v0, фактическое значение M результата измерения выгруженного жидкого материала 16, измеренное измерителем 43 объема выгрузки, фактическое значение Т результата измерения периода выгрузки жидкого материала 16, измеренное измерителем 44 периода выгрузки, и приведенную выше формулу (4). В случае, когда начальная скорость v0 выгрузки и ускорение а выгрузки могут быть найдены, скорость vf выгрузки жидкого материала 16 может быть вычислена с помощью приведенной выше формулы (3).
Остаточное количество жидкого материала 16 может быть вычислено путем вычисления разности между количеством произведенного жидкого материала 16 и количеством выгруженного жидкого материала. Количество произведенного жидкого материала 16 может быть вычислено, используя скорость производства (production speed, PV) жидкого материала 16, вычисленную, используя следующую формулу (8).
В формуле (8) PV - скорость производства (кг/с) жидкого материала. TV - интенсивность потока (нм3/с) колошникового газа. Fo - объемная концентрация (моль/нм3) атомов кислорода O в колошниковом газе. BV - расход (нм3/с) горячего дутья, продуваемого через фурму 12. EO - объемная доля (-) кислорода в горячем дутье. OM (-) - отношение количества атомов кислорода к количеству атомов металла в 1 моле материала, который должен быть восстановлен из сырья. MM - атомный вес (г/моль) атомов металла.
Интенсивность TV потока колошникового газа вычисляется по следующей формуле (9).
TV = BV × EN/FN … (9)
В формуле (9), TV - интенсивность потока (нм3/с) колошникового газа. BV - расход (нм3/с) горячего дутья, продуваемого через фурму 12. EN - объемная доля (-) азота в горячем дутье. FN - объемная доля (-) азота в колошниковом газе.
Объемную концентрацию FO атомов кислорода и объемную долю FN азота в колошниковом газе получают путем анализа колошникового газа, используя газоанализатор 45 колошникового газа 45 посредством газовой хроматографии или инфракрасной спектроскопии. Скорость потока BV горячего дутья, продуваемого через все фурмы 12, получают с помощью расходомеров 46, предусмотренных в фурмах 12.
Объемная доля EO кислорода в горячем дутье может быть вычислена по следующей формуле (10). Объемная доля EN азота в горячем дутье может быть вычислена по следующей формуле (11).
EO = (X × 0,21 + Y) / (X + Y) … (10)
EN = (X × 0,79) / (X + Y) … (11)
В формулах (10) и (11), X - расход (нм3/с) продуваемого воздуха. Y - расход (нм3/с) продуваемого кислорода.
Объемная доля EO кислорода в горячем дутье и объемная доля EN азота в горячем дутье могут быть вычислены по следующим формулами (12) и (13) с учетом влажности воздуха.
EO = (X × 0.21 + Y) / [X + Y + X × (Z/18) × 22.4] … (12)
EN = (X × 0.79) / [X + Y + X × (Z/18) × 22.4] … (13)
В приведенных выше формулах (12) и (13), X - расход (нм3/с) вдуваемого воздуха. Y - расход (нм3/с) вдуваемого кислорода. Z - влажность (кг/м3) воздуха. Влажность Z воздуха получают, измеряя воздух гигрометром 47.
Отношение OM количества атомов кислорода к количеству атомов металла в 1 моле материала, который должен быть восстановлен из сырья, определяют, исходя из концентрации компонент в сырье, измеренной посредством химического анализа. Жидкий материал 16 является смесью расплавленного металла и прочего шлака. Поэтому предпочтительно добавить скорость производства шлака к скорости PV производства жидкого материала 16, вычисленной по приведенной выше формуле (8). В данном случае скорость производства шлака определяют путем вычисления отношения масс жидкого оксида к жидкому металлу, получаемому исходя из концентрации компонентов сырья, и умножения скорости производства расплавленного металла на отношение масс.
Скорость v выгрузки жидкого материала 16 вычисляется, используя приведенную выше формулу (3). Остаточное количество жидкого материала 16, накопленного в нижней части корпуса 10 печи, может быть определено по разности между скоростью PV производства жидкого материала 16 и скоростью v выгрузки жидкого материала 16, полученных таким образом. Конкретно, остаточное количество жидкого материала 16 в любое время t (секунды) определяется по формуле (14).
В приведенной выше формуле (14), V - остаточное количество (кг) жидкого материала 16. V0 - начальное остаточное количество (кг) жидкого материала 16. PV - скорость производства (кг/с) жидкого материала 16. v - скорость выгрузки (м3/с) жидкого материала 16. ρ - плотность (кг/м3) жидкого материала 16. Начальное остаточное количество V0 является постоянным значением, установленным в соответствии с емкостью корпуса 10. Поскольку высота жидкого материала 16 в доменной печи, как правило, остается на уровне на 1-2 м выше, чем выпускное отверстие, начальное остаточное количество V0 устанавливается в соответствии с емкостью корпуса 10 печи, так чтобы высота жидкого материала 16 была на 1- 2 м выше, чем выпускное отверстие, как описано выше. Остаточное количество V жидкого материала 16 в любое время t (секунды) может быть определено, используя приведенную выше формулу (12).
Как описано выше, способ и устройство определения уровня жидкого материала, соответствующие настоящему варианту осуществления, вычисляют долю пустот в слое из твердых частиц в конце выгрузки жидкого материала и определяют уровень жидкого материала, используя долю пустот, и, следовательно, могут определять уровень жидкого материала с высокой точностью, исходя из остаточного количества жидкого материала. Это позволяет с высокой точностью выполнять управляющее действие, основываясь на уровне жидкого материала, позволяя, таким образом, избежать проблем вертикальной печи в большей степени, чем при обычном способе, и реализовать стабильную работу вертикальной печи.
Предпочтительно выполнять управляющее действие по снижению скорости производства жидкого материала 16 в случае, когда уровень жидкого материала, определенный с помощью приведенной выше формулы (2), превышает заданное пороговое значение. Это дает возможность предотвратить появление слишком высокого уровня жидкого материала 16, избегая, таким образом, возникновения таких проблем, как ухудшение газопроницаемости и засорение фурм шлаком. Действие по снижению скорости производства жидкого материала 16 должно, например, уменьшить количество горячего дутья, продуваемого через фурму 12. Управляющее действие для увеличения скорости выгрузки жидкого материала 16 может быть выполнено вместо или вместе с управляющим действием для снижения скорости производства жидкого материала 16.
Хотя в представленном выше примере был описан способ определения остаточного количества жидкого материала 16, используя скорость производства PV жидкого материала, скорость v выгрузки жидкого материала и вышеупомянутую формулу (14), это не является ограничением. Количество произведенного жидкого материала 16 может быть вычислено, исходя из количества сырья, загружаемого через колошник, и концентрации компонентов сырья. Кроме того, количество выгружаемого жидкого материала 16 может быть вычислено, измеряя изменение веса чугуновоза для хранения жидкого чугуна и количества гранулированного шлака, произведенного из шлака. Остаточное количество жидкого материала 16 может быть вычислено путем нахождения разности между количеством произведенного жидкого материала 16 и количеством выгруженного жидкого материала 16.
Дополнительно, частично изменяя способ и устройство определения уровня жидкости для жидкого материала, содержащегося не только в доменной печи или в вертикальной печи, может также быть определен уровень жидкости в любом контейнере, имеющем твердофазную структуру. То есть может быть определен уровень жидкости для жидкости, остающейся в нижней части контейнера, после того, как жидкость, содержащаяся в контейнере и способная просачиваться в пустоты по меньшей мере в части твердофазной структуры, выгружается через выпускное отверстие, расположенное в нижней части контейнера.
Конкретно, устройство 30 для определения уровня жидкости, соответствующее настоящему варианту осуществления, вычисляет долю пустот в твердофазной структуре аналогичным образом, как устройство 30 для определения уровня жидкости для жидкого материала. Затем уровень жидкости после окончания конца выгрузки определяется при помощи рассчитанной доли пустот и остаточного количества жидкости после окончания выгрузки.
Способ и устройство для определения уровня жидкости, соответствующие настоящему варианту осуществления, применимы не только к процессу в доменной печи, но также и к любому процессу в любом контейнере, имеющем твердофазную структуру, и в котором содержащаяся жидкость просачивается в пустоты по меньшей мере в части твердофазной структуры.
Пример
Далее описывается пример. В представленном здесь примере изобретения угол наклона жидкого материала вычислялся каждый раз, исходя из остаточного количества жидкого материала, когда заканчивалась выгрузка жидкого материала, и средняя доля пустот εave в твердофазной структуре вычислялась, исходя из угла наклона жидкого материала. Остаточное количество жидкого материала вычислялось в конце выгрузки жидкого материала, используя рабочие условия и измеренные значения при работе доменной печи и вышеупомянутую формулу (14). Затем уровень жидкости для жидкого материала был определен, используя остаточное количество жидкого материала и вычисленную среднюю долю пустот εave. С другой стороны, в сравнительном примере, доля пустот была зафиксирована как 0,42 и уровень жидкости для жидкого материала был определен, используя долю пустот и остаточное количество жидкого материала.
Было определено не только остаточное количество жидкого материала, но также вычислен показатель K сопротивления газовому потоку во время работы доменной печи. Показатель K сопротивления газовому потоку является типичным показателем для оценки газопроницаемости вертикальной печи и вычисляется по следующей формуле (15).
В приведенной выше формуле (15) Pb - давление горячего дутья (атм.) для горячего дутья, продуваемого через фурму. Pt - давление выгрузки (атм.) колошникового газа. BV - расход (нм3/с) горячего дутья, продуваемого через все фурмы.
Отношение Kr показателей сопротивления газовому потоку является значением, вычисленным по следующей формуле (16), где Kave - средний показатель сопротивления газовому потоку рассматриваемой вертикальной печи.
На фиг. 4 представлен график, иллюстрирующий результат, полученный в Примере. На фиг. 4(a) показана флюктуация средней доли пустот εave (-). Средняя доля пустот εave (-) является скользящим средним значением ε за один день. На фиг. 4(b) показана флюктуация остаточного количества (м3) жидкого материала. На фиг. 4(c) показана флюктуация уровня жидкости (м) для жидкого материала и белые прямоугольники показывают уровень жидкости, определенный, используя долю пустот, показанную на фиг. 4(a), и соответствуют примеру осуществления изобретения. Черные прямоугольники показывают уровень жидкости, определенный, используя долю пустот, равную 0,42, и показывают сравнительный пример. Дополнительно, пунктирная линия на фиг. 4(c) указывает контрольное значение уровня жидкости для жидкого материала, а пунктир указывает высоту фурмы. То есть положение ниже высоты фурмы устанавливается в качестве контрольного значения уровня жидкости для жидкого материала, так чтобы уровень жидкости для жидкого материала не достигал положения фурмы. На фиг. 4(d) показана флюктуация отношения показателей сопротивления газовому потоку (-).
Как показано на фиг. 4(a), доля пустот в твердофазной структуре продолжала уменьшаться до тех пор, пока не истекли 30 часов, а затем увеличивалась. На фиг. 4(c), показывающем уровень жидкости для жидкого материала, благодаря уменьшению доли пустот, белые прямоугольники, соответствующие примеру осуществления изобретения, в котором используется доля пустот, показанная на фиг. 4(a), стали выше, чем черные прямоугольники сравнительного примера, в котором доля пустот была установлена как постоянное значение (0,42). В результате, уровень жидкости для жидкого материала, обозначенный белыми прямоугольниками, превысил контрольное значение после истечения 18 часов и поэтому было выполнено управляющее действие для понижения скорости производства расплавленного чугуна. В результате, по истечении 20 часов остаточное количество жидкого материала начало уменьшаться и уровень жидкости для жидкого материала, соответственно, уменьшился.
Как показано на фиг. 4(d), отношение показателей сопротивления газовому потоку росло в соответствии с увеличением количества жидкого материала и повышением уровня жидкого материала. Повышение отношения показателей сопротивления газовому потоку означает уменьшение проницаемости для топочного газа печи и, следовательно, когда отношение показателей сопротивления газовому потоку повышается, работа доменной печи становится неустойчивой. Однако, поскольку количество жидкого материала было уменьшено путем выполнения управляющего действия для понижения скорости производства жидкого чугуна после того, как истекло 18 часов, отношение показателей сопротивления газовому потоку также уменьшилось и была получена устойчивая работа доменной печи.
С другой стороны, в случае, когда доля пустот была установлена как постоянное значение (0,42), остаточное количество жидкого материала заметно увеличилось по истечении 18 часов и до истечения 21 часа, и был риск, что уровень жидкого материала достигнет местоположения фурмы. Даже когда уровень жидкого материала не достигает уровня положения фурмы, отношение показателей сопротивления газовому потоку заметно повышается и работа доменной печи становится нестабильной, и поэтому доменная печь не может работать устойчиво.
Как описано выше в отношении способа и устройства для определения уровня жидкого материала, соответствующих настоящему варианту осуществления, доля пустот в твердофазной структуре вычисляется в конце выгрузки жидкого материала и уровень жидкого материала определяется с использованием этой доли пустот. Это дает возможность с высокой точностью определять уровень жидкого материала, исходя из остаточного количества жидкого материала. Как результат, управляющее действие, основанное на уровне жидкого материала, может быть выполнено с высокой точностью и поэтому можно избежать проблем вертикальной печи в большей степени, чем при обычном способе, и реализовать стабильную работу вертикальной печи.
Перечень ссылочных позиций
| 10 | Корпус печи |
| 12 | Фурма |
| 14 | Твердофазная структура |
| 16 | Жидкий материал (жидкость) |
| 18 | Отверстие выгрузки (выпускное отверстие) |
| 20 | Доменная печь (контейнер) |
| 30 | Устройство для определения уровня жидкости |
| 31 | Блок определения уровня жидкости |
| 32 | База данных |
| 41 | Термометр для жидкого материала |
| 42 | Измеритель давления в фурме |
| 43 | Измеритель количества выгрузки |
| 44 | Измеритель периода выгрузки |
| 45 | Анализатор колошникового газа |
| 46 | Расходомер фурмы |
| 47 | Гигрометр |
Claims (18)
1. Способ определения уровня жидкости для жидкости, остающейся в нижней части контейнера после того, как жидкость выгружается через выпускное отверстие в нижней части контейнера, причем контейнер заполнен твердым веществом, так что образуется твердофазная структура, и жидкость содержится в контейнере в таком виде, что она просачивается в пустоты по меньшей мере в части твердофазной структуры, характеризующийся тем, что
вычисляют долю пустот в указанной твердофазной структуре; и
определяют уровень жидкости после окончания выгрузки, используя вычисленную долю пустот и остаточное количество жидкости после окончания выгрузки.
2. Способ определения уровня жидкости по п. 1, в котором
долю пустот в твердофазной структуре вычисляют с использованием угла наклона поверхности жидкости в конце выгрузки жидкости через указанное выпускное отверстие.
3. Способ определения уровня жидкости для жидкого материала, остающегося в нижней части вертикальной печи после окончания выгрузки жидкого материала, причем в вертикальной печи производится высокотемпературный восстановительный газ посредством сжигания угля с использованием кислородосодержащего газа, продуваемого через нижнюю часть вертикальной печи, производится жидкий материал в результате того, что высокотемпературный восстановительный газ расплавляет и восстанавливает исходное железное сырье, которое загружается через колошник вертикальной печи и образует твердофазную структуру в вертикальной печи, и жидкий материал выгружается через выпускное отверстие вертикальной печи, характеризующийся тем, что
вычисляют долю пустот в указанной твердофазной структуре; и
определяют уровень жидкости для жидкого материала после окончания выгрузки, используя вычисленную долю пустот и остаточное количество жидкого материала после окончания выгрузки.
4. Способ определения уровня жидкости для жидкого материала по п. 3, в котором долю пустот в твердофазной структуре вычисляют с использованием угла наклона поверхности жидкости для жидкого материала в конце выгрузки жидкого материала через выпускное отверстие.
5. Способ определения уровня жидкости для жидкого материала по п. 3 или 4, в котором долю пустот вычисляют с использованием вязкости жидкого материала, вычисленной исходя из концентрации компонентов выгружаемого жидкого материала и температуры жидкого материала.
6. Способ определения уровня жидкости для жидкого материала по любому из пп. 3-5, в котором долю пустот вычисляют с использованием скорости выгрузки в конце выгрузки жидкого материала, вычисленной исходя из количества выгрузки, периода выгрузки и начальной скорости выгрузки для указанной выгрузки жидкого материала.
7. Способ работы вертикальной печи, характеризующийся тем, что в случае, когда уровень жидкости, определяемый способом определения уровня жидкости для жидкого материала по любому из пп. 3-6, превышает заданное пороговое значение, выполняют по меньшей мере одно из: управляющего действия для понижения скорости производства жидкого материала и управляющего действия для выгрузки жидкого материала.
8. Устройство для определения уровня жидкости для жидкости, остающейся в нижней части контейнера после того, как жидкость выгружается через выпускное отверстие в нижней части контейнера, причем контейнер заполнен твердым веществом, так что образуется твердофазная структура, и жидкость содержится в контейнере в таком виде, что она просачивается в пустоты по меньшей мере в части твердофазной структуры, содержащее блок определения уровня жидкости, выполненный с возможностью вычисления доли пустот в твердофазной структуре и определения уровня жидкости для жидкости после окончания выгрузки, с использованием вычисленной доли пустот и остаточного количества жидкости после окончания выгрузки.
9. Устройство для определения уровня жидкости по п. 8, в котором блок определения уровня жидкости выполнен с возможностью вычисления доли пустот в твердофазной структуре с использованием угла наклона поверхности жидкости для жидкости в конце выгрузки жидкости через выпускное отверстие.
10. Устройство для определения уровня жидкости для жидкого материала, остающегося в нижней части вертикальной печи после окончания выгрузки жидкого материала, причем в вертикальной печи производится высокотемпературный восстановительный газ путем сжигания угля с использованием кислородосодержащего газа, продуваемого через нижнюю часть вертикальной печи, производится жидкий материал в результате того, что высокотемпературный восстановительный газ расплавляет и восстанавливает исходное железное сырье, которое загружается через колошник вертикальной печи и образует твердофазную структуру в вертикальной печи, и жидкий материал выгружается через выпускное отверстие вертикальной печи, содержащее блок определения уровня жидкости, выполненный с возможностью вычисления доли пустот в твердофазной структуре и определения уровня жидкости для жидкого материала после окончания выгрузки, используя вычисленную долю пустот и остаточное количество жидкого материала после окончания выгрузки.
11. Устройство для определения уровня жидкости для жидкого материала по п. 10, в котором блок определения уровня жидкости выполнен с возможностью вычисления доли пустот в твердофазной структуре с использованием угла наклона поверхности жидкости для жидкого материала в конце выгрузки жидкого материала через выпускное отверстие.
12. Устройство для определения уровня жидкости для жидкого материала по п. 10 или 11, в котором блок определения уровня жидкости выполнен с возможностью вычисления доли пустот с использованием вязкости жидкого материала, вычисленной исходя из концентрации компонент выпускаемого жидкого материала и температуры жидкого материала.
13. Устройство для определения уровня жидкости для жидкого материала по любому из пп. 10-12, в котором блок определения уровня жидкости выполнен с возможностью вычисления доли пустот с использованием скорости выгрузки в конце выгрузки жидкого материала, вычисленной исходя из количества выгрузки, периода выгрузки и начальной скорости выгрузки для выгрузки жидкого материала.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021-015652 | 2021-02-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2815506C1 true RU2815506C1 (ru) | 2024-03-18 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176805A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Jfe Steel Kk | 溶鉱炉内の溶融物レベル計測方法及び装置 |
| CN1904565A (zh) * | 2005-07-29 | 2007-01-31 | 宝山钢铁股份有限公司 | 鱼雷罐车铁水液面检测方法和装置 |
| JP2017160498A (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 竪型炉における溶融物レベルの推定方法、及びその推定装置 |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176805A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Jfe Steel Kk | 溶鉱炉内の溶融物レベル計測方法及び装置 |
| CN1904565A (zh) * | 2005-07-29 | 2007-01-31 | 宝山钢铁股份有限公司 | 鱼雷罐车铁水液面检测方法和装置 |
| JP2017160498A (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 竪型炉における溶融物レベルの推定方法、及びその推定装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP4286539A1 (en) | Molten iron slag height detection method and molten iron slag height detection device | |
| RU2815506C1 (ru) | Способ и устройство определения уровня жидкости, способ и устройство определения уровня жидкости для жидкого материала и способ работы вертикальной печи | |
| RU2825734C1 (ru) | Способ и устройство определения остаточного количества жидкости, способ и устройство определения остаточного количества жидкого материала и способ работы вертикальной печи | |
| EP4269626A1 (en) | Detection method and detection device for liquid level height of liquid, detection method and detection device for liquid level height of molten material, and operation method for vertical furnace | |
| US20240132982A1 (en) | Residual liquid amount detection method and detection apparatus for the same, residual molten material amount detection method and detection apparatus for the same, and method for operating vertical furnace | |
| KR101412403B1 (ko) | 고로의 장입물 강하 판단 방법 | |
| WO2022168557A1 (ja) | 液体の液面高さの検出方法および検出装置、溶融物の液面高さの検出方法および検出装置、ならびに竪型炉の操業方法 | |
| WO2022168556A1 (ja) | 液体の残留量検出方法および検出装置、溶融物の残留量検出方法および検出装置、ならびに竪型炉の操業方法 | |
| US8192521B2 (en) | Method of suppressing slag foaming in continuous melting furnace | |
| KR101246513B1 (ko) | 고로의 노열 변동 예측방법 | |
| JP3794211B2 (ja) | 高炉出銑口のマッド材の評価方法および出銑口開口方法 | |
| JP2016017197A (ja) | 高炉の炉頂バンカーからの原料の排出挙動推定方法および排出挙動推定システム | |
| EP4282987A1 (en) | Method for detecting height of molten material | |
| RU2810028C1 (ru) | Способ обнаружения флуктуации отвердевшего слоя и способ эксплуатации доменной печи | |
| KR950012396B1 (ko) | 고로 노내 가스류 분포 추정방법 | |
| JP2897363B2 (ja) | 溶銑の製造方法 | |
| KR100311787B1 (ko) | 소결광의 낙하강도 예측방법 | |
| JPH0570814A (ja) | 高炉の操業方法 | |
| JPH05186811A (ja) | 高炉操業法 | |
| RU2025495C1 (ru) | Способ контроля теплообмена в доменной печи | |
| KR20040054238A (ko) | 고로 노저부 코크스 충전구조 추정방법 | |
| KR101277237B1 (ko) | 노내 중심류 판단방법 및 그 판단장치 | |
| JPH0320402A (ja) | 高炉操業方法 | |
| JPH10245604A (ja) | 高炉操業方法 | |
| JP2003201508A (ja) | 高炉炉床部空隙率の推定方法及び管理方法 |