JPH0327604B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0327604B2 JPH0327604B2 JP10128483A JP10128483A JPH0327604B2 JP H0327604 B2 JPH0327604 B2 JP H0327604B2 JP 10128483 A JP10128483 A JP 10128483A JP 10128483 A JP10128483 A JP 10128483A JP H0327604 B2 JPH0327604 B2 JP H0327604B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- utilization rate
- temperature distribution
- gas
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/24—Test rods or other checking devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高炉炉径方向の位置別に炉高方向の温
度分布を検知する方法に関するものである。
度分布を検知する方法に関するものである。
高炉内の炉高方向温度分布は炉径方向の位置、
例えば中心部、中間部、炉壁部などによつて、し
ばらく異なつた分布を示すことはよく知られてい
る。これは炉径方向の各位置によつて還元ガス流
量や鉱石、ヨークスなどの装入物の降下速度が違
う、即ち熱流比が違うためである。
例えば中心部、中間部、炉壁部などによつて、し
ばらく異なつた分布を示すことはよく知られてい
る。これは炉径方向の各位置によつて還元ガス流
量や鉱石、ヨークスなどの装入物の降下速度が違
う、即ち熱流比が違うためである。
最近高炉塊状帯の炉壁部近くに、500〜600℃の
低温熱保存帯を有する温度分布の出現する例が報
告されている。
低温熱保存帯を有する温度分布の出現する例が報
告されている。
低温熱保存帯の形勢による高炉操業への影響は
次のように考えられる。500〜600℃の温度域は丁
度焼結鉱の還元粉化域に相当するための高炉塊状
帯に低温熱保存帯が生成すると、焼結鉱の還元粉
化が助長され、ここで生成した粉は降下とともに
下部の炉腹から朝顔部に至り、炉壁部に降下速度
の遅い停滞層を形成する。この停滞層は長時間存
在すると表面層がメタル化し、付着物となる。炉
腹から朝顔部の炉壁部にこのような停滞層が形成
されると、装入物の降下領域が狭められたことに
なるため、降下異常を起しやすく、棚、スリツプ
の原因となる。
次のように考えられる。500〜600℃の温度域は丁
度焼結鉱の還元粉化域に相当するための高炉塊状
帯に低温熱保存帯が生成すると、焼結鉱の還元粉
化が助長され、ここで生成した粉は降下とともに
下部の炉腹から朝顔部に至り、炉壁部に降下速度
の遅い停滞層を形成する。この停滞層は長時間存
在すると表面層がメタル化し、付着物となる。炉
腹から朝顔部の炉壁部にこのような停滞層が形成
されると、装入物の降下領域が狭められたことに
なるため、降下異常を起しやすく、棚、スリツプ
の原因となる。
このように塊状帯における低温熱保存帯の形成
は高炉操業に悪影響を与えるので、高炉操業の安
定化を計るためには低温保存帯の形成防止及び形
成された低温熱保存帯の早期解消が不可欠であ
る。
は高炉操業に悪影響を与えるので、高炉操業の安
定化を計るためには低温保存帯の形成防止及び形
成された低温熱保存帯の早期解消が不可欠であ
る。
低温保存帯の形成は炉径方向のその位置におけ
る熱流比が大きいことに起因すると考えられるの
で、低温熱保存帯の存在を検知できれば、該検知
に基づきその位置の装入鉱石／ヨークスを下げる
ことなどの手段によつて熱流比を低減して低温熱
保存帯を解消することができる。そのためには先
ず炉径方向の位置毎に炉高方向温度分布を検知す
ることが必要である。
る熱流比が大きいことに起因すると考えられるの
で、低温熱保存帯の存在を検知できれば、該検知
に基づきその位置の装入鉱石／ヨークスを下げる
ことなどの手段によつて熱流比を低減して低温熱
保存帯を解消することができる。そのためには先
ず炉径方向の位置毎に炉高方向温度分布を検知す
ることが必要である。
この高炉内の炉高方向温度分布を検知する方法
には、現在は垂直ゾンデによる測定方法があるの
みである。垂直ゾンデによる炉高方向温度分布の
測定では、炉径方向の位置はせいぜい中心、中間
および炉壁部というようなおおまかな分け方の測
定しかできない。これは炉頂から挿入される垂直
ゾンデの位置が鉱石やヨークスの装入時に狂つて
しまうことや、垂直ゾンデ先端部（測定部）の高
炉内での降下挙動が必ずしも明確でないことによ
る。さらに垂直ゾンデによる測定には多大の設
備、経費および労力を要し、日常の高炉操業管理
に使用するのは実際上困難である。
には、現在は垂直ゾンデによる測定方法があるの
みである。垂直ゾンデによる炉高方向温度分布の
測定では、炉径方向の位置はせいぜい中心、中間
および炉壁部というようなおおまかな分け方の測
定しかできない。これは炉頂から挿入される垂直
ゾンデの位置が鉱石やヨークスの装入時に狂つて
しまうことや、垂直ゾンデ先端部（測定部）の高
炉内での降下挙動が必ずしも明確でないことによ
る。さらに垂直ゾンデによる測定には多大の設
備、経費および労力を要し、日常の高炉操業管理
に使用するのは実際上困難である。
そこで本発明の目的は高炉の炉高方向温度分布
を炉径方向の位置別に簡便な手段によつて検知す
る方法を提供することであり、本発明方法は日常
の高炉操業管理に十分使用しうるものである。
を炉径方向の位置別に簡便な手段によつて検知す
る方法を提供することであり、本発明方法は日常
の高炉操業管理に十分使用しうるものである。
而して、本発明の要旨は高炉炉頂部またはシヤ
フト上部において、炉径方向の複数点について、
炉内ガスを分析して水素利用率または水素利用
率／CO利用率を測定することにより、前記各測
定点における炉高方向の温度分布を検知する高炉
内温度分布検知方法である。
フト上部において、炉径方向の複数点について、
炉内ガスを分析して水素利用率または水素利用
率／CO利用率を測定することにより、前記各測
定点における炉高方向の温度分布を検知する高炉
内温度分布検知方法である。
本発明の態様を実施形態の１つを示す第１図に
よつて説明する。高炉シヤフト１の上部の装入物
２の中に水平ゾンデ３を挿入し、炉内ガスを炉径
方向の位置別に採取し、該採取ガスを分析計４に
よつて分析し、ガス成分（CO、CO2、H2、
H2O、N2）を求める。
よつて説明する。高炉シヤフト１の上部の装入物
２の中に水平ゾンデ３を挿入し、炉内ガスを炉径
方向の位置別に採取し、該採取ガスを分析計４に
よつて分析し、ガス成分（CO、CO2、H2、
H2O、N2）を求める。
ここで分析計４がガス中のH2O濃度を測定で
きない場合には、高炉操業条件からボツシユガス
成分（CO、H2、N2）を計算で求め、ボツシユガ
ス成分と分析計４で求めたガス成分（CO、CO2、
H2、N2）から計算によりH2O濃度を求める。
きない場合には、高炉操業条件からボツシユガス
成分（CO、H2、N2）を計算で求め、ボツシユガ
ス成分と分析計４で求めたガス成分（CO、CO2、
H2、N2）から計算によりH2O濃度を求める。
次にこのようにして測定したCO、CO2、H2、
H2O濃度から水素利用率（H2O（％）／（H2（％）
＋H2O（％））およびCO利用率（CO2（％）／
（CO（％）＋CO2（％））を計算する。
H2O濃度から水素利用率（H2O（％）／（H2（％）
＋H2O（％））およびCO利用率（CO2（％）／
（CO（％）＋CO2（％））を計算する。
而して、これらの値によつて炉径方向位置別に
炉高方向温度分布を知得できることを、後記実験
により知つた。即ち、本発明は高炉炉頂部又はシ
ヤフト上部において炉径方向の１点の炉内ガスを
分析するだけでその測定点の炉高方向の温度分布
を検知できることを見い出すことによつて完成さ
れた発明である。
炉高方向温度分布を知得できることを、後記実験
により知つた。即ち、本発明は高炉炉頂部又はシ
ヤフト上部において炉径方向の１点の炉内ガスを
分析するだけでその測定点の炉高方向の温度分布
を検知できることを見い出すことによつて完成さ
れた発明である。
水平ゾンデ３の位置は第１図では装入物２の中
に挿入した例を示したが、装入面５の上方、つま
り炉頂部でも差しつかえない。また水平ゾンデ３
は固定式でもガス分析のたびに挿入する方式でも
よく、またその挿入長さは中心まで届く長さでも
あるいは直径全体と等しい長さでもよく、その長
さは任意であり、要は炉径方向の必要な測定位置
におけるガスが採取できる長さであればよい。
に挿入した例を示したが、装入面５の上方、つま
り炉頂部でも差しつかえない。また水平ゾンデ３
は固定式でもガス分析のたびに挿入する方式でも
よく、またその挿入長さは中心まで届く長さでも
あるいは直径全体と等しい長さでもよく、その長
さは任意であり、要は炉径方向の必要な測定位置
におけるガスが採取できる長さであればよい。
次に本発明の原理を実験結果を基に説明する。
本発明者等は高炉塊状帯における諸反応のシミ
ユレーターである、いわゆるボリス炉を用いて実
験して、塊状帯におけるH2の反応挙動を種々の
炉高方向温度分布とH2濃度（０〜12％）につい
て調べた結果、炉頂ガスを分析して得られる水素
利用率、あるいは水素利用率／CO利用率と温度
分布との間に明確な相関のあることを見出した。
ユレーターである、いわゆるボリス炉を用いて実
験して、塊状帯におけるH2の反応挙動を種々の
炉高方向温度分布とH2濃度（０〜12％）につい
て調べた結果、炉頂ガスを分析して得られる水素
利用率、あるいは水素利用率／CO利用率と温度
分布との間に明確な相関のあることを見出した。
第２図は上記実験で得られた代表的な炉高方向
の３つの温度分布を、第３図はそれぞれの温度分
布と炉頂ガスの水素利用率との関係を、そして第
４図はそれぞれの温度分布と炉頂ガスの水素利用
率／CO利用率の関係を示す。
の３つの温度分布を、第３図はそれぞれの温度分
布と炉頂ガスの水素利用率との関係を、そして第
４図はそれぞれの温度分布と炉頂ガスの水素利用
率／CO利用率の関係を示す。
第２図において1000℃の高温熱保存帯を有する
温度分布をＡタイプ、600℃に低温熱保存帯を有
する温度分布をＢタイプ、1000℃までゆるやかに
上昇してゆく温度分布をＣタイプとする。第３図
によると、水素利用率は温度分布Ａタイプ、Ｃタ
イプ、Ｂタイプの順に低くなる。また第４図によ
ると水素利用率／CO利用率は温度分布Ａタイプ、
Ｃタイプ、Ｂタイプの順に小さくなる。
温度分布をＡタイプ、600℃に低温熱保存帯を有
する温度分布をＢタイプ、1000℃までゆるやかに
上昇してゆく温度分布をＣタイプとする。第３図
によると、水素利用率は温度分布Ａタイプ、Ｃタ
イプ、Ｂタイプの順に低くなる。また第４図によ
ると水素利用率／CO利用率は温度分布Ａタイプ、
Ｃタイプ、Ｂタイプの順に小さくなる。
又タイプＢの炉高方向温度分布において、低温
領域が長い程、水素利用率あるいは水素利用率／
CO利用率は小さくなることがわかつた。この理
由は低温領域に長くなる程、下記(1)式の水性ガス
シフト反応が進み、H2濃度又はCO2濃度が増加
するためと考えられる。
領域が長い程、水素利用率あるいは水素利用率／
CO利用率は小さくなることがわかつた。この理
由は低温領域に長くなる程、下記(1)式の水性ガス
シフト反応が進み、H2濃度又はCO2濃度が増加
するためと考えられる。
H2O＋CO＝H2＋CO2 (1)
以上の実験結果からＢタイプの低温熱保存帯を
もつ温度分布は、炉項ガスの水素利用率、又は水
素利用率／CO利用率から知得できることが明ら
かになつた。
もつ温度分布は、炉項ガスの水素利用率、又は水
素利用率／CO利用率から知得できることが明ら
かになつた。
第３図と第４図においては炉項ガスを分析した
結果の水素利用率と水素利用率／CO利用率を示
したが、実際上あまり還元の進まない600℃まで
第３図と第４図の関係は成立つ。したがつて水素
利用率あるいは水素利用率／CO利用率の値から
炉高方向の温度分布を検知する方法は炉頂ガスの
分析のみならず、シヤフト上部におけるガス分析
結果によつても可能である。
結果の水素利用率と水素利用率／CO利用率を示
したが、実際上あまり還元の進まない600℃まで
第３図と第４図の関係は成立つ。したがつて水素
利用率あるいは水素利用率／CO利用率の値から
炉高方向の温度分布を検知する方法は炉頂ガスの
分析のみならず、シヤフト上部におけるガス分析
結果によつても可能である。
以上、実験結果を基にして本発明の原理を説明
したが、この説明から判るように本法によれば高
炉の炉径方向の複数ケ所のガス分析を行うだけの
簡単な方法により高炉塊状帯の炉高方向温度分布
を炉径方向の各位置で簡単に検知することがで
き、しかも本発明方法は簡単なので日常の高炉操
業管理に容易に取り入れることができ、低温熱保
存帯の防止と形成された低温保存帯の早期解消に
効果的に対処でき、高炉の安定操業に大いに役立
つという効果を有する。
したが、この説明から判るように本法によれば高
炉の炉径方向の複数ケ所のガス分析を行うだけの
簡単な方法により高炉塊状帯の炉高方向温度分布
を炉径方向の各位置で簡単に検知することがで
き、しかも本発明方法は簡単なので日常の高炉操
業管理に容易に取り入れることができ、低温熱保
存帯の防止と形成された低温保存帯の早期解消に
効果的に対処でき、高炉の安定操業に大いに役立
つという効果を有する。
第１図は本発明の実施態様を示す概略図、第２
図は実験した代表的な炉高方向の温度分布状態を
示す図、第３図は炉高方向温度分布と水素利用率
の関係を示す図、第４図は炉高方向温度分布と水
素利用率／CO利用率の関係を示す図である。 １……高炉シヤフト、２……装入物、３……水
平ゾンデ、４……分析計、５……装入面。
図は実験した代表的な炉高方向の温度分布状態を
示す図、第３図は炉高方向温度分布と水素利用率
の関係を示す図、第４図は炉高方向温度分布と水
素利用率／CO利用率の関係を示す図である。 １……高炉シヤフト、２……装入物、３……水
平ゾンデ、４……分析計、５……装入面。
Claims (1)
- １ 高炉炉頂部またはシヤフト上部において、炉
径方向の複数点について炉内ガスを分析して、水
素利用率または水素利用率／CO利用率を測定す
ることにより、前記各測定点における炉高方向の
炉内温度分布を検知することを特徴とする高炉内
温度分布検知法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10128483A JPS59226109A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 高炉内温度分布検知法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10128483A JPS59226109A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 高炉内温度分布検知法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59226109A JPS59226109A (ja) | 1984-12-19 |
| JPH0327604B2 true JPH0327604B2 (ja) | 1991-04-16 |
Family
ID=14296555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10128483A Granted JPS59226109A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 高炉内温度分布検知法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59226109A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013019706A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Jfe Steel Corp | 高炉内ガスのガス利用率計測方法および装置 |
| JP6954255B2 (ja) * | 2018-10-31 | 2021-10-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | フェロコークスの混合率の算出方法および高炉操業方法 |
-
1983
- 1983-06-07 JP JP10128483A patent/JPS59226109A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59226109A (ja) | 1984-12-19 |
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