JPH0765088B2 - 高炉羽口の残存肉厚計測方法 - Google Patents
高炉羽口の残存肉厚計測方法Info
- Publication number
- JPH0765088B2 JPH0765088B2 JP61281299A JP28129986A JPH0765088B2 JP H0765088 B2 JPH0765088 B2 JP H0765088B2 JP 61281299 A JP61281299 A JP 61281299A JP 28129986 A JP28129986 A JP 28129986A JP H0765088 B2 JPH0765088 B2 JP H0765088B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tuyere
- wall thickness
- blast furnace
- cooling water
- measurement method
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/10—Cooling; Devices therefor
- C21B7/103—Detection of leakages of the cooling liquid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は羽口の残存肉厚を計測する方法に関する。
（従来の技術） 高炉の羽口は操業中にその一部が破損すると内部の冷却
水が高炉内に漏洩して高炉操業に支障を来たす。従来こ
の検知方法として、炉頂ガス中の水素分の変化、冷却水
の給排水の圧力、給排水の流量差を測定する方法などが
採用されているが、検知された時はすでに溶損又は摩
耗、破損を生じた後である。
水が高炉内に漏洩して高炉操業に支障を来たす。従来こ
の検知方法として、炉頂ガス中の水素分の変化、冷却水
の給排水の圧力、給排水の流量差を測定する方法などが
採用されているが、検知された時はすでに溶損又は摩
耗、破損を生じた後である。
羽口の摩耗、溶損程度の検出手段としては高炉休風時に
羽口を引抜いて目視観察する方法が確実であるが、羽口
の熱変形のため再度取付けるときの芯合せが困難であ
り、実用化されていない。
羽口を引抜いて目視観察する方法が確実であるが、羽口
の熱変形のため再度取付けるときの芯合せが困難であ
り、実用化されていない。
従つて従来よりこれら問題点を解決するために例えば実
開昭52−9603号公報のように羽口の後端部に開孔し、先
端付近で閉塞する管路を別途該羽口内に設け、該管路の
先端溶損に伴う内圧変動を感知する羽口（以下単に内圧
検知方式と称する）か、あるいは実開昭59−4040号公報
のように羽口先端から後端間に埋設した単線もしくは複
数本の絶縁導線に、該導線の現有長さ測定装置を接続し
た羽口（以下長さ測定方式と称する）等が提案されてい
る。
開昭52−9603号公報のように羽口の後端部に開孔し、先
端付近で閉塞する管路を別途該羽口内に設け、該管路の
先端溶損に伴う内圧変動を感知する羽口（以下単に内圧
検知方式と称する）か、あるいは実開昭59−4040号公報
のように羽口先端から後端間に埋設した単線もしくは複
数本の絶縁導線に、該導線の現有長さ測定装置を接続し
た羽口（以下長さ測定方式と称する）等が提案されてい
る。
（発明が解決しようとする問題点） しかしこれらの方式を用いても以下の理由から十分とは
言い難い。
言い難い。
まず羽口内に管路あるいは絶縁導線を設けるに際して、
該羽口全面に布設することができず場所によつては検出
不能となる。またこれら材料を埋設した近傍の熱伝達が
阻害され、逆に検出部位の局部損耗を招くとともに、こ
れ等方式は施工に多大の手間とコストの上昇を招く等の
欠点を有している。
該羽口全面に布設することができず場所によつては検出
不能となる。またこれら材料を埋設した近傍の熱伝達が
阻害され、逆に検出部位の局部損耗を招くとともに、こ
れ等方式は施工に多大の手間とコストの上昇を招く等の
欠点を有している。
本発明は前述した如き従来の羽口溶損検出の欠点である
羽口全面の損耗状況を把握できるとともに、何んら既存
の羽口冷却能を損うことなく、しかもこれ等を簡単、且
つ低コストで行ない得る羽口の残存肉厚測定方法を提供
することにある。
羽口全面の損耗状況を把握できるとともに、何んら既存
の羽口冷却能を損うことなく、しかもこれ等を簡単、且
つ低コストで行ない得る羽口の残存肉厚測定方法を提供
することにある。
（問題点を解決するための手段作用） 以下本発明による羽口の残存肉厚の測定方法について述
べる。
べる。
まず、本発明者等は、羽口の損耗状態を間接的に測定
し、且つ、羽口状態に精度良く対応できる測定方法につ
いて種々の実験と研究を重ねた結果以下の知見を得た。
し、且つ、羽口状態に精度良く対応できる測定方法につ
いて種々の実験と研究を重ねた結果以下の知見を得た。
１） 羽口内の流路を介して冷却水を循環せしめて冷却
する羽口では、該羽口の残存肉厚の減少に伴ない排水側
の該冷却水に気泡が形成される。
する羽口では、該羽口の残存肉厚の減少に伴ない排水側
の該冷却水に気泡が形成される。
２） この気泡は、冷却水の入口温度、羽口の内面粗
さ、給水量等多くの変動要因があり、従来は残存肉厚と
の関係は無視されていたが高炉のような連続操業炉では
給水量を一定範囲内に保持することにより他の要因は無
視できること。
さ、給水量等多くの変動要因があり、従来は残存肉厚と
の関係は無視されていたが高炉のような連続操業炉では
給水量を一定範囲内に保持することにより他の要因は無
視できること。
３） 羽口の肉厚が薄くなると、その内側表面の温度が
他の部分より高温になるので気泡の発生量が増加する。
他の部分より高温になるので気泡の発生量が増加する。
本発明はこれ等の知見を基に、冷却水の羽口出側の排水
流路で気泡の通過量を連続、若しくは断続的に測定し、
該測定量をあらかじめ設定された基準値と比較判別する
ことにより、該羽口の残存肉厚を把握することにある。
流路で気泡の通過量を連続、若しくは断続的に測定し、
該測定量をあらかじめ設定された基準値と比較判別する
ことにより、該羽口の残存肉厚を把握することにある。
このように羽口内で発生する気泡の量を左右する要因と
しては羽口の肉厚の他に内面肌状況、炉内温度、冷却水
の給水温度、給水量があるが、操業中の炉内温度は平均
2500℃程度あり、通常操業中は殆んど変動しないので炉
内温度変動は殆んど影響しない。また、冷却水の給水量
は常に一定と考えてよく、給水温度も季節による差はあ
るもののゆつくりと変動し、その値は±10℃程度であ
り、羽口内表面温度約200℃に対しては小さく気泡の発
生量に殆んど影響を及ぼさない。
しては羽口の肉厚の他に内面肌状況、炉内温度、冷却水
の給水温度、給水量があるが、操業中の炉内温度は平均
2500℃程度あり、通常操業中は殆んど変動しないので炉
内温度変動は殆んど影響しない。また、冷却水の給水量
は常に一定と考えてよく、給水温度も季節による差はあ
るもののゆつくりと変動し、その値は±10℃程度であ
り、羽口内表面温度約200℃に対しては小さく気泡の発
生量に殆んど影響を及ぼさない。
而して、本発明は第１図に示すように羽口１の内部に設
けられた流路２を介して羽口入側３から冷却水を給水し
て羽口出側４に循環しつつ、該羽口出側４の近傍に超音
波探触子５を配設し超音波を冷却水中に発信し、反射さ
れるエコの強度をオシロスコープ６に結像するように構
成してある。
けられた流路２を介して羽口入側３から冷却水を給水し
て羽口出側４に循環しつつ、該羽口出側４の近傍に超音
波探触子５を配設し超音波を冷却水中に発信し、反射さ
れるエコの強度をオシロスコープ６に結像するように構
成してある。
この後羽口１は炉内の熱及び装入物により第１図のよう
に摩耗部７を生じ残存肉厚ｔ（mm）となる。
に摩耗部７を生じ残存肉厚ｔ（mm）となる。
その結果冷却水中の気泡は急激に増加し、第２図に示す
分布がオシロスコープ６に結像される。
分布がオシロスコープ６に結像される。
第２図はそれぞれの厚みによつて気泡の発生状況が異な
る様子を示すオシロスコープの画面である。Ａ〜Ｅはａ
のようなピーク値の頂点を結んだ線である。Ａ→ｔ＝3
0、Ｂ→ｔ＝25、Ｃ→ｔ＝20、Ｄ→ｔ＝15、Ｅ→ｔ＝10
である。Ｆは全く気泡が発生しない場合である。
る様子を示すオシロスコープの画面である。Ａ〜Ｅはａ
のようなピーク値の頂点を結んだ線である。Ａ→ｔ＝3
0、Ｂ→ｔ＝25、Ｃ→ｔ＝20、Ｄ→ｔ＝15、Ｅ→ｔ＝10
である。Ｆは全く気泡が発生しない場合である。
第２図のＡ〜Ｅの線で囲まれる面積と残存肉厚には第３
図の関係があり、このグラフより気泡の量を計量するこ
とにより明確に残存肉厚を測定することが可能である。
図の関係があり、このグラフより気泡の量を計量するこ
とにより明確に残存肉厚を測定することが可能である。
（実施例） 次に本発明による残存肉厚の測定を実際の高炉羽口に用
いた場合について述べる。
いた場合について述べる。
5MHZの超音波を投射してオシロスコープで波形を測定し
た。（第２図）超音波探触子を冷却水出側探触子に取付
けてその部分を通過する気泡量を計量した。高炉羽口１
個当りの冷却水量は、500/minであり超音波探触子取
付部の管口径は40Aであるのでこの部分の流速は約10m/s
ecである。
た。（第２図）超音波探触子を冷却水出側探触子に取付
けてその部分を通過する気泡量を計量した。高炉羽口１
個当りの冷却水量は、500/minであり超音波探触子取
付部の管口径は40Aであるのでこの部分の流速は約10m/s
ecである。
第２図のａのようなオシロスコープのピーク値をつなぐ
とＡ〜Ｅのような曲線となる。この曲線の占める大きさ
をデシベル×長さで表わすと肉厚とデシベル×長さの関
係は第１表の如くなり第３図のようなグラフが抽ける。
従来残存肉厚管理は10mmを目標として取替えていたが約
１年で取替えた場合、10mm以下:15％ 10〜15mm:35％
15〜20mm:40％、 20mm以上:10％の割合であり約85％が
寿命以前に取替えられていた。本発明の採用により100
％、10mm近傍まで使用できるようになつた。
とＡ〜Ｅのような曲線となる。この曲線の占める大きさ
をデシベル×長さで表わすと肉厚とデシベル×長さの関
係は第１表の如くなり第３図のようなグラフが抽ける。
従来残存肉厚管理は10mmを目標として取替えていたが約
１年で取替えた場合、10mm以下:15％ 10〜15mm:35％
15〜20mm:40％、 20mm以上:10％の割合であり約85％が
寿命以前に取替えられていた。本発明の採用により100
％、10mm近傍まで使用できるようになつた。
（発明の効果） 以上述べた如く本発明による羽口の残存肉厚測定方法を
用いることにより、従来はかなりの余裕をもつた残存肉
厚で取替を行なつていたのを管理限界までの使用を実現
できることから羽口コストの大巾節減を可能とした。又
炉内の異常により突発的に羽口が摩耗、溶損して残存肉
厚が薄くなつた場合でも漏洩する前に羽口を取替えるこ
とができるので、炉内の水蒸気爆発、あるいは炉内の冷
え込みを防止でき安定操業が可能となつた。
用いることにより、従来はかなりの余裕をもつた残存肉
厚で取替を行なつていたのを管理限界までの使用を実現
できることから羽口コストの大巾節減を可能とした。又
炉内の異常により突発的に羽口が摩耗、溶損して残存肉
厚が薄くなつた場合でも漏洩する前に羽口を取替えるこ
とができるので、炉内の水蒸気爆発、あるいは炉内の冷
え込みを防止でき安定操業が可能となつた。
第１図は本発明による羽口の残存肉厚測定方法の一例を
示す断面図。第２図は実際の高炉羽口の配管径（mmと超
音波のデシベル（d.B）との関係を示す図、第３図は羽
口の残存肉厚とデシベル（d.B）×配管径の関係を示す
図である。 １……羽口 ２……流路 ３……羽口入側 ４……羽口出側 ５……超音波探触子 ６……オシロスコープ ７……摩耗（溶損）部
示す断面図。第２図は実際の高炉羽口の配管径（mmと超
音波のデシベル（d.B）との関係を示す図、第３図は羽
口の残存肉厚とデシベル（d.B）×配管径の関係を示す
図である。 １……羽口 ２……流路 ３……羽口入側 ４……羽口出側 ５……超音波探触子 ６……オシロスコープ ７……摩耗（溶損）部
Claims (1)
- 【請求項１】羽口の内部に設けた流路を介して冷却水を
循環して羽口冷却するとともに、該冷却水の羽口出側の
気泡通過量を連続若しくは断続して測定し、羽口の残存
厚みにもとづいて予め求めた基準値と比較して羽口破損
を生じない羽口の残存厚みを判別することを特徴とした
高炉羽口の残存肉厚計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61281299A JPH0765088B2 (ja) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | 高炉羽口の残存肉厚計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61281299A JPH0765088B2 (ja) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | 高炉羽口の残存肉厚計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63134608A JPS63134608A (ja) | 1988-06-07 |
| JPH0765088B2 true JPH0765088B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=17637133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61281299A Expired - Lifetime JPH0765088B2 (ja) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | 高炉羽口の残存肉厚計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765088B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102323012A (zh) * | 2011-09-05 | 2012-01-18 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 高炉冷却壁超声波测漏方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5252810A (en) * | 1975-10-28 | 1977-04-28 | Nippon Steel Corp | Method for detecting breakage of cooling equipment of high temperature furnace |
-
1986
- 1986-11-26 JP JP61281299A patent/JPH0765088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63134608A (ja) | 1988-06-07 |
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