JPH02122010A - 炉内装入物の分布状況及び分布厚さの動態電位測定方法 - 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、高炉内部へ装入された材料分布の動態状況を
測定する方法に関し、特に電位測定対を利用して連続的
に変化する炉内装入物の分布状況及び分布厚さの動態電
位を測定する方法に関する。

［従来の技術］ 従来の高炉操業においては、炉内装入物、即ち、代表的
には、コークス層と鉄鋼石層とを互い違いに均一な厚さ
で分布させることと、炉内状況に応じて適宜各層の厚さ
を調整することが良好な炉内状況を保持する上で重要な
ポイントとなっている。

というのは、もし、装入物が不均一な層厚さを持つよう
に分布されると、炉内の熱分布が不均一となって、高温
部分では耐火れんがの損傷を早めることになるし、低温
部分では炉内装入物が完全には溶融できずに、固まりと
なって炉壁に付着することになり、いずれにしても高炉
の寿命を縮めることとなる。また、各層の厚さが不適当
であると、例えば、鉄鉱石層の厚さが不十分だと、熱風
の吹き抜けが多すぎて炉壁を損傷しやすくなると共に、
高温となり過ぎて羽口を溶融させてしまう結果となる。

逆に、鉄鉱石層の厚さが大きすぎると、羽目付近に固ま
りができて、固まりがくずれ落ちた場合、羽目を壊して
しまう結果となる。従って、高炉中の各コークス層及び
鉄鉱石層の分布状況と各層厚さを正確に把握し、装入物
の種類及び世のコントロールが適確に行われているか否
かということが、炉壁の状況ど溶融銑鉄の品質及び出銑
用を直接に左右−ぐることになるので、高炉操作におい
て炉内装入物の！ｌ１ＩＪ態的な変化状況を正確に把握
することが非常に重要なポイントとなっている。

そこで、従来の高炉操業においては、操業中の高炉内部
の鉄鉱石やコークスの分布状況は５試料採取機構を使っ
て溶融銑鉄の組成、色合い等を調へたり、高炉から噴出
するガスを分析し、また、高炉にλ・ｉして設けられた
各種計１１１１１装置により、炉内の温度や圧力や炉壁
の温度分布等々を測定することによって、間接的に把握
されていた。

し発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の炉内装入物の把握方法は５各種デ
ータを総合して炉内装入物の分布状況を推定するという
間接的な方法であるため、各種におよぶ計測装置を必要
とする上に、適確な判断を下すには熟練と勘とが必要で
あった。また、実際、非常にＦｌ！！Ｒしにくい操業中
の高炉内部の状況を知るために、操業中の高炉を丸ごと
急速冷却して、高炉を解体してみることが日本で行われ
たことがあった。しかし、このような解体は常時行うわ
けにはいかないし、炉内状況も急速冷却時のその瞬間の
ものがわかり貴重なデータとなるが、刻々と変化する操
業中の高炉の内部状況は、なお未明な部分が多かった。

本発明は、以上のような実情を背景になされたもので、
刻々と変化する炉内装入物の分布状況ならびに厚さを把
握する上で、高炉の適切な位置に配設された少なくとも
１組以上の電位測定対により炉内装入物の分布状況およ
び厚さを直接的かつ連続的に測定する動態電位ｊｌす定
法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解決し所定の目的を達成するために
、本発明の測定方法においては、高炉の内部に対して少
な（とも１組の電位測定対を設けて、各電位測定対に接
続された測定コードを炉外へ導き出し、電圧付加測定手
段で測定コードに電圧を付加して各電位測定対の間の電
位値を連続的に測定して一連の電位差動態データとして
取出すと共に、データ記録処理手段で記録して処理する
ことにより、谷電位測定対の間を通過した炉内装入物の
分布状況ならびに分布厚さを動態として把握し、基礎を
データとすると効果的である。

また、本発明の好適な一実施例において、前記データ記
録処理手段が、測定される電位値の連続変化をプロッタ
を利用したデータ図面化手段で電位ｌ１１４と時間との
関数を示す線グラフとして図面化したステップを含むと
便利である。

さらに、前記データ記録処理手段が、ｉ！ＩＩ！定され
る電位１ｍの連続変化を電位値データ信号としてコンピ
ュータを利用したデータ処理手段へ入力して記憶させて
データ処理することで、炉内状況を適正にコントロール
するための基礎データとするステップを含むと好都合で
ある。

［作用］ 上記のような測定方法により炉内装入物の炉内における
分布状況および分布厚さを把握するようにすると、主要
燃料であるコークスの電気抵抗が３１、常に小さく主要
原料である鉄鉱石の電気抵抗が比較的大きいので、高炉
操業中に互い違いに層状に装入された炉内装入物が次第
に下降して、各電位測定対の間を通過する時、測定され
る電位値がはっきりとした電位差として現れる。また、
コークスと鉄鉱石とが混合した部分では中間的な電位値
となる。さらに、炉内装入物の下降速度が分っていれば
、−電位値の持続する時間によって、コークスまたは鉄
鉱石層の厚さを算出することができる。従って５例えば
、短駒（シャフト）に１組の電位測定対を水平方向に設
けておけば、短駒のその部分を通過する炉内装入物の分
布状況および分布厚さを把握することができる。また、
別な複数組の電位測定対をそれぞれ炉腹に水平方向に設
けたり、または各層は一般に中央がＶ字形にくぼんだ状
態となるので高炉に対して斜め方向または垂直方向に設
ければ、各電位測定対でのデータの蓄積とコンピュータ
を利用したデータ処理手段における分析用ソフトウェア
の確立とをＦ［としているが、高炉内部の全体について
炉内装入物の分布状況および分布厚さの動態的な変化が
直接的かつ）７１体的に把握できるようになる。

［実施例］ 以下、本発明にかかわる好適な実施例を図面に基づいて
、ｉ１２明する。

第１図は本発明にかかわる測定法が使用する手段を高炉
に実装した場合の説明図、第２図は本発１す口こかかわ
る測定法によって、炉内装入物の連続変化を電位値の変
化として取出した一例を示す折れ線グラフである。

第１図において、本発明にかかわる測定法の好適な一実
施例を説明すると、高炉ｌのストックラインより１ｍは
ど下において、耐火れんが２から対向に向き合うように
炉内へ突出する形で１組の探針３Ａ、３Ｂを水平方向に
設けている。各探針３Ａ、３Ｂには、それぞれ電位測定
対４Ａ、４Ｂが内装されると共に、各電位測定対４Ａ、
４Ｂからは測定コード５Ａ、５Ｂが電圧付加測定手段１
１と接続されている。この電圧付加測定手段１１は、デ
ータ記憶処理手段へと接続されるが、コンピュータなど
のデータ処理手段１２と接続すると同時に、連続ＩＪｌ
’ｌ定された電位変化データを図面化するＸ−Ｙプロッ
タなどのデータ図面化手段１３とにも接続する構成とな
っている。なお、この第１図においては、炉頃から炉口
へ装入される炉内装入物として３つの層１０．２０．３
０を一例として描いている。

以上のような構成において、測定を実施する際、電圧付
加測定手段１１で一定の電圧を１ｌｌｌＩ定コード５Ａ
、５　Ｂを介して電位測定対４Ａ、４Ｂと炉内装入物と
が構成する電気回路に付加すると共に、電圧付加測定手
段１１で電位測定対４Ａ、４Ｂ間の電位値の変化を取出
し、この電位値変化データをブロックなどを利用したデ
ータ図面化を手段１３へ入力して、時間経過に従った電
位測定対４Δ２４Ｂ間に現れる電位差をグラフとして図
面化する方法を採用すると効果的である。

なぜなら、周知のように、高炉への装入物は大まかにい
ってコークス層と鉄鉱石層とを互い違いに重ね合わすよ
うに装入されるので、コークスの電気抵抗が鉄鉱石の電
気抵抗と比べて非常に小さいものであることかＧ、コー
クス層が炉腹へ向かって、電位ｉ１＋１定対４Ａ、４Ｂ
の間を通過すると低電（ひとなり、鉄鉱石層が電位測定
対４Ａ、４Ｂ（７）間を通過する時の高電位と比較して
非常に分りやすい対照を示すとなるからである。このよ
うな顕著な電位差を示すグラフを見ると、簡単に電位測
定対４Ａ、４Ｆ３を通過した炉内装入物がコークスであ
るか、鉄鉱石であるかが判別できるようになる６第２図
は第１図の電位測定対４Ａ、４Ｂ間のｓ’位変化（Ｙ　
４Ｉｌｋ方向）を時間し経過（Ｘ　軸方向）に従って示
した図で、適当な電位差値Ｓを設定して、このグラフを
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇそれぞれの部分に分割して
みると、Ａ、Ｃ，Ｅ、Ｇｉｒｉｓ分は５いずれも電位差
値Ｓより小さいと共に、Ａ、Ｃ，Ｆ、Ｇ部分とＢ、Ｄ、
Ｆ部分との電位差は−［−１見て分る程大きなものとな
っている。そこで、このグラフからＡ、Ｃ，Ｅ、Ｇ部分
は鉄鉱石層が電位測定対４Ａ、４Ｂ間を経過し、Ｂ、Ｄ
、Ｆ部分はコークス層が電位測定対４Ａ、４Ｂを通過し
たことが分ると共に、各層が電位測定対４Ａ、４Ｂ間を
通過した時間が分る。従って、炉内装入物が下降する速
度に各部分の時間をかければ３層の厚さが求められる。

また、各部分の間のグラフがのこぎり状に起伏している
部分は、各層が混合していることを示すものである。

また、以上の実施例は探針３Ａ、３Ｂが１組のみのもの
についてであるが５多数組の探針３Ａ、３Ｂを設けて、
各層の炉内装入物の空間的な電位変化を測定して、デー
タを集め整理すると各層の炉内装入物の分布状態および
厚さの変化、即ち、各層の動態を把握できることになる
ので、この動態データをもとに、炉内状態を直接的に把
握して炉内状況を適正にコントロールすることが可能と
なる０例えば、第１図に図示のように、コンピュータ等
を利用したデータ処理手段１２と接続してデータ処理し
、各層の炉内装入物の分布状況と厚さの変化に合せて、
例えば、旧厚さの調整など、炉内への装入物の装入を適
切にコントロールすることができるようになる。

さらに、各組の探針３Ａ、３Ｂを水平方向以外にも設け
て、電位変化を測定し、データ処理手−段で処理すれば
、炉内装入物の分布状況及び厚さの動態変化がより詳細
かつ立体的に把握できるようになる。

［発明の効果］ 本発明は、」二連のような内容を有するので、以下に記
載のような効果がある。

請求項１の１ｌｌｌｌ定方法によって、刻々と変化する
高炉内部の状況が層状に炉内へ装入された炉内装入物の
各層の電位値の変化として測定できるので、各層の分布
状況および分布厚さの動態をより直接的に把握できるよ
うになると共に、電位測定対を多数設けることによって
炉内全体の状況ならびに変化の特性を把握できる。

請求項２のデータ記録処理手段中にプロッタを利用した
データ図面化手段を含むので、各電位測定対の間を通過
する炉内装入物の分布状況および分布厚さが線グラフと
して視覚化できるので、容品に炉内の状況を把握し適切
な判別をすることができる。

請求項３のデータ記録処理手段中に、コンピュータを利
用したデータ処理手段を含むので、各電位１１１１定対
から得られる電位値の変化を基礎データとして、高炉内
部を良好な状態に保持するために、より適切なコントロ
ールが容易かつ迅速に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかわる好適な一実施例を示す説明
図、第２図は、その測定法により測定された電位値の変
化状況の一例を示す線グラフである。 ｌ　・・・・　高炉 ２　・・・・　耐火れんが ３Ａ、３Ｂ・　探針 ４Ａ、４Ｂ−電位測定対 ５Ａ、５Ｂ−測定コード １１・・・・　電圧付加測定手段 １２・・・・　データ処理手段 １３・・・・　データ図面化手段 １０．２０．３０・・　（炉内装入物の）層第１ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高炉の内部に対して少なくとも１組の電位測定対を
   設けて、各電位測定対に接続された測定コードを炉外へ
   と導き出し、電圧付加測定手段で測定コードに電圧を付
   加して各電位測定対間の電位測定をするように構成する
   ことで、高炉操作中に各組の電位測定対間の電位値を連
   続的に電位値が変化する動態データとして取出すと共に
   、データ記録処理手段で記録することにより、各電位測
   定対の間を通過した炉内挿入物の分布状況並びに分布厚
   さを動態として把握し、基礎データとする炉内装入物の
   分布状況及び分布厚さの動態電位測定方法 ２、前記データ記録処理手段が、測定される電位値の連
   続変化をプロッタを利用したデータ図面化手段で電位値
   と時間との関数を示す線グラフとして図面化したステッ
   プを含む請求項１記載の炉内装入物の分布状況及び分布
   厚さの動態電位測定方法 ３、前記データ記録処理手段が測定される電位値の連続
   変化を電位差値データ信号としてコンピュータを利用し
   たデータ処理手段に入力して記憶させデータ処理するこ
   とで、炉内状況を適正にコントロールするための基礎デ
   ータを得るステップを含む請求項１または２記載の炉内
   装入物の分布状況及び分布厚さの動態電位測定方法