JPH0252682B2 - - Google Patents

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JPH0252682B2
JPH0252682B2 JP5794183A JP5794183A JPH0252682B2 JP H0252682 B2 JPH0252682 B2 JP H0252682B2 JP 5794183 A JP5794183 A JP 5794183A JP 5794183 A JP5794183 A JP 5794183A JP H0252682 B2 JPH0252682 B2 JP H0252682B2
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JP
Japan
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gas
powder
flow rate
tank
granular material
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JP5794183A
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English (en)
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JPS59182910A (ja
Inventor
Katsuhiro Mori
Junichi Kudo
Juji Nakajima
Hiroshi Toda
Takashi Hirai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Nippon Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/46Details or accessories
    • C21C5/466Charging device for converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、製鉄所内転炉工場における取鍋内
の溶鋼に所定の粉粒体を高圧ガス(搬送ガス)と
ともに吹き込み、精錬する設備に関するものであ
る。この種の設備は溶鋼の成分調整を正確にし、
かつ粉粒体を効率よく使用できるようにするた
め、ランスと呼ばれるノズルを介して吹き込む粉
粒体とガスとの重量流量比、すなわち固気比を正
確に測定することが要求される。
〔従来の技術〕
第1図は一般的な粉粒体吹込システムを示すブ
ロツク図である。同図において、1,1′はオリ
フイス、2,2′は差圧発信器、3,3′は流量調
節計、4,4′はバルブ、5は圧力発信器、6は
指示計、7は坪量計、8は切出装置、9は吹込タ
ンクである。吹込タンク9内の所定の粉粒体は、
配管閉塞を起さないように搬送ガスと呼ばれる高
圧のガスに乗せられ、図示されないランスを介し
て取鍋内の溶鋼に供給され、その成分調整が行な
われるとともに、上記取鍋内における不純物のガ
ス要素等を取り除くためのバブリング用ブローガ
スが供給される。したがつて、ランスを介して取
鍋内の溶鋼に供給されるガス流量は、吹込タンク
9の切出装置8を通して出てくるガス流量(吹込
ガス流量)とブローガス流量の和ということにな
る。なお、搬送ガスおよびブローガスの流量QC
QBはそれぞれオリフイス1,1′、差圧発信器
2,2′、流量調節計3,3′およびバルブ4,
4′からなる周知の流量制御系によつて所定の値
となるように調節される。また、圧力発信器5は
タンク9内の圧力を計測し、坪量計7はタンク内
成分の重量を計測し、指示計6は計測圧力量を表
示する。ところで、タンク9を通して出てくる吹
込ガス流量は、該タンク9がバツフア容器として
作用することから、搬送ガスの供給量だけから求
めるわけには行かないという問題点があつた。そ
こで、従来は、吹込タンクを加圧するためにその
操業前に加えられたガス流量と搬送ガス流量とを
操業毎に積算するとともに、操業終了後に該タン
ク内に残つたガス量を差し引いて吹込ガス量と
し、該吹込ガス量またはこれにブローガス量を加
算したガス量にもとづいて固気比を計測する方法
がとられていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
このため、操業中は測定することができず、し
たがつて、従来は上述の如き計測した結果のデー
タを収集して経験則的に成分調整を行なつている
ため、正確かつ迅速な制御ができないという欠点
があつた。
この発明は上述の如き欠点に鑑みてなされたも
ので、操業中も含めて常時、すなわちリアルタイ
ムで、しかも正確に固気比を測定しうる測定装置
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〕
その特徴は、特に吹込タンクから掃き出される
ガス流量、つまり掃き出しガス流量(なお、タン
クに補充されるガスまたはタンクに滞つたガスが
掃き出されたガス流量を総活して掃き出しガス流
量という)を吹込タンクの容積値と、秤量計測値
から所定の演算をして求められる粉粒体のみの質
量とを減算して得られる吹込タンク内ガス体積の
所定時間内における変化量から求めるようにした
点にある。
〔作用〕
以下、この発明の実施例を説明する前にその計
測原理について説明する。
第1図の如く吹込タンクを介して例えば2種類
の粉粒体を吹き込む場合、粉粒体A,Bの順に吹
き込むものとし、かつ後から入れる粉粒体Bの重
量は該タンクに投入された時点で別途記憶されて
いるものとする。いま、坪量計によるタンクの全
重量(風袋を差し引いた量)をW〔Kg〕、粉粒体
A,Bの重量をそれぞれWA,WB〔Kg〕、吹込タン
ク圧力をP〔Kg/cm2・G〕、大気圧をP0〔Kg/cm2
ads〕、ガスの密度をγG〔Kg/Nm3〕、および粉粒体
A,Bの密度をそれぞれγA,γB〔Kg/m3〕、吹込タ
ンク内容積をV〔m3〕とすると、秤量値Wは、 坪量値W=粉粒体Aの重量+粉粒体Bの重量+
ガスの重量 となるので、これを上記の記号で表現すると、 W=WA+WB+P+P0/P0γG(V−WA/γA−WB/γB
) ……(1) の如くなる。つまり、(1)式の右辺第3項はガス重
量を求めるのに、括弧内の如く表わされるガス体
積にその比重を掛け、さらにこれを標準状態に換
算して得るようにしているものである。この(1)式
をWAについて解くと、 WA=W−WB−γGP+P0/P0(V−WB/γB)/1−γ
B/γA P+P0/P0 ……(2) となり、2式からWAを演算により求めることが
できる。なお、これは粉粒体が2種類の場合であ
るが、粉粒体が1種類でAのみしか存在しないと
きは、上記(2)式においてWB=0とすることによ
り求められ、 WA=W−V・γGP+P0/P0/1−γG/γA P+P0
P0……(3) の如く表わされる。
ここで、粉粒体のみの重量、つまりWA+WB
WCとすると、吹込タンク内でガスの占める体積
VGは、(1)式の右辺第3項と同様に、 VG=V−WC−WB/γA−WB/γB =V−WC/γA−(1/γB−1/γA)WB ……(4) または VG=V−WB/γB ……(5) となる。なお、(4)式は粉粒体が2種類の場合を示
すものであり、(5)式は同じく種類の場合で、粉粒
体Aは掃き出されて粉粒体Bしか残つていない場
合である。つまり、粉粒体のみの重量WCがWC
WBのときと、WC≦WBのときとによつて演算式
を変えるものである。なお、粉粒体Aのみ、また
はBのみしか吹き込まないときも、それぞれ(4),
(5)式をそのまゝ使用することができる。この(4),
(5)式からも明らかなように、坪量計測値のレンジ
に合わせてガス体積値のレンジを決めることがで
きるので、信号幅を有効に利用することが可能と
なる。
こうして、上記(4)、(5)式の如く求められるタン
ク内に占めるガス体積VGにタンク内圧力Pを乗
じる次式の如き演算をすることにより、標準状態
におけるガス体積VG′を求めることができる。
VG′=VGP0+P/P0 ……(6) さらに、ガス体積VG′の時間的変化Qtを求めれ
ば、これが吹込タンクから掃き出されるガス流量
Qtを表わすことになる。
Qt=(VG′)o-1−(VG′)o/Δt ……(7) ここに、(VG′)o、(VG′)o-1はそれぞれ第n,
n−1回目のサンプリング時におけるガス体積
VG′の値〔Nm3〕であり、Δtはサンプリング周期
である。したがつて、粉粒体を運ぶ吹込ガス質量
流量QFは、搬送ガスの質量流量をQCとすれば、 QF=QC+Qt ……(8) として表わされる。なお、上述の如くガス体積
VG′の信号幅が大きいので、サンプリング周期Δt
を短かくすることができる。吹込ガスの重量流量
QF′は、次式の如く、吹込ガスの質量流量QFに標
準状態のガス密度γGを乗じることにより得られ
る。
QF′=γG×QF ……(9) したがつて、ランスを介して吹き込まれるガス
の重量流量Qは、第1図の如きシステムでは、 Q=QF′+QB ……(10) で与えられる。なお、QBはブローガスの重量流
量〔Kg/min〕である。また、ブローガスが供給
されない場合には、Q=QF′となることは云う迄
もない。結局、固気比mは、上記ガスの重量流量
Qとランスを介して吹き込まれる粉粒体の重量流
量QAとの比、すなわち m=QA/Q ……(11) として求めることができる。なお、粉粒体の重量
流量QAは、その単位時間当たりの重量から求め
ることができる。
〔実施例〕
第2図はこの発明の実施例を示すブロツク図で
あり、特にその演算処理装置を示すものである。
同図において、11〜13,15〜17および1
9は例えば、コンパクトカルキユレータ(商品
名)の如き演算器、14は選択器、18は加算器
である。
演算器11,12および13には、記憶されて
いる粉粒体Bの重量WBと、該記憶値と上記(2)ま
たは(3)式によつて求められる粉粒体Aの重量WA
との和で表わされる坪量値WCとが与えられる。
したがつて、演算器11,12によつて上記(4)式
の右辺の量が演算され、また、演算器13によつ
て上記(5)式の演算が行なわれる。演算器12また
は13の出力のいずれを選択するかは、選択器1
4において重量WCがWC>WB,WC≦WBのいずれ
であるかにもとづいて決定される。選択器14の
出力VG、つまりタンク内のガス体積VGは、演算
器15において上記(6)式の如く補正される。な
お、演算器16は計測圧力Pと大気圧P0とにも
とづいて(P0+P)/P0の演算を行なう。演算
器17は、演算器15を介して得られる標準ガス
状態におけるガス体積VG′の時間的な変化量Qt
すなわち上記(7)式で示される量を演算する。加算
器18では、上述の如くして得られる変量Qt
搬送ガスの質量流量QCとを加算して演算器19
に与えるので、演算器19では加算器18からの
出力に標準状態におけるガスの密度γGを乗じるこ
とにより、吹込ガスの重量流量QF′を演算する。
以下は、上述の如く該ガス流量QF′にブローガス
の重量流量QBを加算することによりガスの重量
流量QQを得、これと別途演算される粉粒体の重
量流量との比QA/Qによつて固気比を求める。
この実施例は、個々の演算器をアナログセンサー
的に捉え、これらを組み合わせて固気比を計測す
るようにしたものであるが、そのかわりに1つの
演算処理回路を用いて実現するようにしてもよい
ことは勿論である。また、演算器11と12とを
分離した形式にせずに、1つにまとめること等も
適宜になしうるものである。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、粉粒体のみ
の坪量値と吹込タンク内ガス体積との関係を用い
て吹込タンクからの掃き出しガス流量を計測する
ようにしているので、迅速かつ高精度の計測がな
されるばかりでなく、計測がリアルタイムで行な
われるという利点が得られるものである。
なお、この発明は上述の如き溶鋼の成分調整ば
かりでなく、粉体吹込設備一般または密度が大き
く異なる物質をタンクを介して吹き込む設備一般
についても同様にして適用することができる。ま
た、粉体切り出しの操作端および搬送ガスの定量
的な関係を把握することにより、ランスから吹込
ガスと粉体の比(固気比)をコントロールするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的な粉粒体吹込システムを示すブ
ロツク図、第2図はこの発明による測定装置を示
すブロツク図である。 符号説明、1,1′……オリフイス、2,2′…
…流量発信器、3,3′……流量調節計、4,
4′……バルブ、5……圧力発信器、6……指示
計、7……坪量計、8……粉粒体切出装置、9…
…タンク、11〜13,15〜17,19……演
算器、14……選択器、18……加算器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 粉粒体と加圧ガスを供給されるバツフアタン
    クと、該バツフアタンクから吐き出される粉粒体
    及び該粉粒体と共に吐き出される吐き出しガス流
    量をランスを介して取鍋内の溶鋼に対して吹き込
    む吹込手段と、を備えた粉粒体吹込装置におい
    て、ランスを介して吹き込む粉粒体の重量流量と
    ガスの重量流量の比を固気比として測定する固気
    比測定装置であつて、 前記タンク内の内容物の重量測定値とタンク内
    の圧力測定値とから、前記粉粒体の密度、前記ガ
    スの密度及び前記タンクの容積を既知の値とし
    て、演算により、前記タンクから吐き出される粉
    粒体及び吐き出しガス流量のそれぞれの重量流量
    を算出する演算手段を具備したことを特徴とする
    粉粒体吹込装置における固気比測定装置。 2 粉粒体と加圧ガスを供給されるバツフアタン
    クと、該バツフアタンクから吐き出される粉粒体
    及び該粉粒体と共に吐き出される吐き出しガス流
    量のほか、それとは別に供給されるブローガス流
    量を併せ、ランスを介して取鍋内の溶鋼に対して
    吹き込む吹込手段と、を備えた粉粒体吹込装置に
    おいて、ランスを介して吹き込む粉粒体の重量流
    量と、前記吐き出しガスの重量流量に前記ブロー
    ガスの重量流量を加算して得られる和と、の比を
    固気比として測定する固気比測定装置であつて、 前記タンク内の内容物の重量測定値とタンク内
    の圧力測定値とから、前記粉粒体の密度、前記ガ
    スの密度及び前記タンクの容積を既知の値とし
    て、演算により、前記タンクから吐き出される粉
    粒体及び吐き出しガス流量のそれぞれの重量流量
    を算出する演算手段と、算出された前記吐き出し
    ガスの重量流量に前記ブローガスの重量流量を加
    算する加算手段と、を具備したことを特徴とする
    粉粒体吹込装置における固気比測定装置。
JP5794183A 1983-04-04 1983-04-04 粉粒体吹込装置における固気比測定装置 Granted JPS59182910A (ja)

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