JPH0730370B2 - 高炉炉底管理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、良好な高炉操業を行うための高炉炉底管理
方法に関するものである。

（従来の技術） 従来の高炉炉底管理方法としては特公昭60-41124及び特
公昭57-51445に開示された方法がある。

前者は境界要素法を用い、高炉炉底を、炉の縦軸を対称
軸とする軸対称体として伝熱解析を行ない、炉底侵食形
状を予測し、該炉底侵食形状のうち、局部侵食の成長を
阻止する操業条件を選択して、該操業条件により高炉操
業を行っていた。

一方、後者は、溶鉱炉の耐火壁内に埋設された複数の温
度検知センサーによって、溶鉱炉の任意の縦方向断面内
の複数の異なる部位にて夫々壁厚方向の２以上の位置の
温度を検知すると共に、前記断面内に炉の状況に応じた
基準侵食ラインを想定し、該ラインの下で推定される基
準温度と前記実測温度との温度差を予めオフラインで求
めておき、前記基準侵食ラインと実際の侵食ラインとの
偏食差と前記温度差とを関係づける温度補正係数を用い
て、マトリックス演算により前記偏食差をオンラインに
て算出していた。

（発明が解決しようとする課題） 従来の高炉炉底管理方法は以上のように行われており、
炉底側面の縦方向での温度分布の解析により炉底管理を
行っていた。これらの炉底管理は、炉底側面縦方向とい
う一断面での侵食ライン等は推定できるが、測温データ
が炉底側面しか得られないため、炉底横断面での侵食ラ
イン等の推定は困難であり、精度良い炉底管理が行えな
いという問題点があった。

また、正確に炉底側面の温度データを得るにしても、そ
のために１レベルの炉底周方向に36〜48点の温度計を必
要とし、現実的でないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、少ない温度計の設置によっても、正確な炉底
管理を行うことのできる高炉炉底管理方法を得ることを
目的とする。

（課題を解決するための手段） この発明にかかる高炉炉底管理方法は、長手方向に複数
の測温部を有した複数の温度計を、該長手方向が炉底側
面から炉底中心部に向かうように設置し、該測温部にお
いて所定時間ごとに測温データを得るステップと、前記
測温データに基づき、炉底部最高温度地点及び等温線を
求めるステップと、前記炉底部最高温度地点及び前記等
温線間隔が所定の正常状態を維持するように制御するス
テップとを備えている。

（作用） この発明においては、長手方向に複数の測温部を有した
複数の温度計を、該長手方向が炉底側面から炉底中心部
に向かうように設置し、該測温部において所定時間ごと
に測温データを得るため、炉底中心から側面にかけての
測温データを得ることができる。

（実施例） 第１図（ａ），（ｂ）はそれぞれこの発明の一実施例で
ある内壁温度計の配置を示す側面断面図および平面断面
図である。同図（ａ），（ｂ）に示すように高炉１の炉
底２の一水平面上において、内壁温度計３（3a,3b）
が、その測温点Ｐ（P₁〜P₁₂）が周方向に４箇所、半径
方向に３箇所の計12箇所位置するように設置されてい
る。

具体的には、内壁温度計3aを一方の炉底側面から対向す
る炉底側面にかけて設置し、互いに対向する２つの内壁
温度計3bを、それぞれ炉底中心部にかけて、内壁温度計
3aと直角に位置するように設置している。以降、FMセン
サ3aの測温点Ｐ（P₁〜P₆）の設置方向をｘ方向、FMセン
サ3bの測温点Ｐ（P₇〜P₁₂）の設置方向をｙ方向とす
る。

上記した内壁温度計３は例えば、本出願人による実公昭
59-16816に開示されたものを用いてもよく、第２図はそ
の内壁温度計（以下これを「FMセンサ」という。）を示
す概念図である。

同図において、４は２本の導線５が絶縁的に平行して埋
設され前方端側に感温部６（測温点Ｐに相当）を有する
シース型測温体であり、シース型測温体４は複数本を夫
々の感温部６が長さ方向の異なる部位に配置される様に
平行配列されており、さらにシース型ダミー棒７を感温
部６の先端に接続して、最先端を揃えている。シース型
ダミー棒７は２本の導線５が絶縁的に平行してて埋設さ
れ、シース型測温体４と実質的に同一の熱伝導性を有す
る。FMセンサ３はこのシース型測温体４を絶縁材８で相
互に非接触に保ち、シース管９内に収納することにより
形成される。

このように、FMセンサ３は多数の測温点Ｐを有している
ため、少ない数のFMセンサ３で、多くの測温データを得
ることができる。

上記したFMセンサ3a,3bそれぞれの測温点P₁〜P₁₂で得ら
れたx,y方向測温データT₁〜T₆,T₇〜T₁₂から第３図に示
すようなｘ方向,y方向の温度分布図を作成する。この温
度分布図の作成は以下のようにして行われる。まず、最
高温度の測温データT₄を見い出し、その両側の測温デー
タT₃,T₅を合わせた測温データT₃〜T₅より２次曲線でフ
ティング内挿し、この２次曲線の最高温度のｘ（ｙ）軸
位置ｘ^＊（ｙ^＊）を求める。また、他の測温データ間T₁
〜T₃,T₅〜T₆は直線近似で内挿する。このようにして第
３図に示すようなｘ（ｙ）方向の温度分布図が作成され
る。

第３図で示した最高温度位置ｘ^＊,y^＊から第４図に示す
ように炉底横断面（炉底底盤）の熱重心Ｇを求める。

そして、第３図で示したx,y方向の温度分布図から、ｘ
軸,y軸で等温度となる点を各々２点求め（計４点）、こ
れらの点を通り、かつ熱重心Ｇを中心とした円弧を描く
ことで等温線を得る。このようにして、第５図に示した
ような炉底底盤の温度分布図が作成される。なお、熱重
心Ｇ及び等温線の作図は上記した方法以外にも、例えば
最内周方向に設置されたFMセンサ3a,3b測温点（P₃,P₄,P
₉,P₁₀）により熱重心Ｇを求め、以下、４方向（x,−x,
y,−ｙ方向）で楕円近似して等温線を求める方法等によ
り作図してもよい。

このようにして作図した炉底底盤の温度分布図を、第６
図（ａ）に示した正常な炉底底盤の温度分布図と比較
し、熱重心Ｇの位置変化及び等温線の間隔変化を時間的
に管理する。そして、第６図（ｂ）で示すように熱重心
Ｇの偏移、あるいは第６図（ｂ）に示すような等温線間
隔の狭まりを検出すると、これらの温度分布を正常状態
に戻すため例えば次に示すアクションを行なう。

出銑口の選択的使用 冷却水の調整 羽口からのTiO₂の円周バランスを考慮した吹込み 第７図は、この発明の一実施例である高炉炉底管理方法
の処理の流れを示すフローチャートである。

同図に示すように、ステップS1で第１図で示したFMセン
サ３の測温点P₁〜P₁₂において測温データT₁〜T₁₂を検出
する。

次にステップS2で、測温データT₁〜T₁₂から、前述した
ように炉底底盤での熱重心Ｇ及び等温線を作成する。

そして、ステップS3において、ステップS2で作成された
熱重心Ｇ及び等温線を監視し、これらが正常な状態を維
持するように前述したアクション等を行い、高炉を制御
する。

このように炉底底盤の温度分布図を作成することで、熱
重心Ｇの偏移および等温線の間隔異常を検出できるた
め、これを正常の状態に戻すように管理することが可能
となった。

通常、高炉は複数の出銑口を保有している。このため、
熱重心Ｇが異常な位置に移ると、出銑時の溶銑の湯流れ
が各出銑口に対して大きく変化し、溶銑品質にバラツキ
が生じる。

したがって、この発明により熱重心Ｇの位置を監視し、
熱重心Ｇの位置を正常に戻るように高炉を制御すれば、
溶銑品質を安定にすることができる。

また、熱重心Ｇが偏移し等温線間隔が狭まると、炉底で
の溶銑の湯流れが局部的に環状流となる。その結果、炉
底、特にコーナー部でのレンガの局部溶損（ノラクロ侵
食）がおこる。

したがって、この発明により熱重心Ｇの位置、等温線の
間隔を監視し、熱重心Ｇの位置及び等温線間隔が安定化
が図れるように高炉を制御すれば、炉底レンガの局部溶
損を防止することができる。

なお、FMセンサ３の配置としては第１図（ｂ）に示した
ものに限定されず、例えば第８図（ａ）〜（ｃ）に示し
たように配置等を行ってもよい。すなわち、炉底側面か
ら中心部にかけて、複数の測温点を有する温度計が設置
できればよく、測温点が多いほど望ましい。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、長手方向に複
数の測温部を有した複数の温度計を、該長手方向が炉底
側面から炉底中心部に向かうように設置し、該測温部に
おいて所定時間ごとに測温データを得るため、炉底部中
心から側面までの測温データを得ることができる。

また、測温に用いられる温度計は複数の測温部を有して
いるため、１つの温度計により多数の測温データを得る
ことができる。

このため、少ない数の温度計の設置によっても、正確な
炉底横断面のデータを検出でき、その結果、精度良い高
炉炉底の管理を行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ）はそれぞれこの発明の一実施例に
用いられるFMセンサの高炉炉壁内の配置を示す側面断面
図および平面断面図、第２図はFMセンサの概念図、第３
図は炉底底盤のx,y方向の温度分布を示すグラフ、第４
図は熱重心Ｇを示す図、第５図は炉底底盤の温度分布図
を示す図、第６図は炉底底盤の正常な温度分布図と異常
な温度分布図を示す図、第７図はこの発明の一実施例で
ある高炉炉底管理方法の処理の流れを示すフローチャー
ト、第８図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれFMセンサ３の他の
設置例を示す図である。 ３……FMセンサ、Ｐ……測温点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−93808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−184606（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向に複数の測温部を有した複数の温
   度計を、該長手方向が炉底側面から炉底中心部に向かう
   ように設置し、該測温部において所定時間ごとに測温デ
   ータを得るステップと、 前記測温データに基づき、炉底部最高温度地点及び等温
   線を求めるステップと、 前記炉底部最高温度地点及び前記等温線間隔が所定の正
   常状態を維持するように高炉を制御するステップとを備
   えた高炉炉底管理方法。