JPH09256010A - Method and apparatus for measuring coke temperature distribution in raceway - Google Patents
Method and apparatus for measuring coke temperature distribution in racewayInfo
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- JPH09256010A JPH09256010A JP8064792A JP6479296A JPH09256010A JP H09256010 A JPH09256010 A JP H09256010A JP 8064792 A JP8064792 A JP 8064792A JP 6479296 A JP6479296 A JP 6479296A JP H09256010 A JPH09256010 A JP H09256010A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶銑を製造する溶鉱炉等の冶金用竪型炉にお
けるレースウエイ内コークス温度の測定方法および装置
を提供する。
【解決手段】 コークスを充填した高炉本体１の羽口２
前に形成されるレースウエイ内のコークス温度を羽口２
の後方に設けた観察窓８を介して光学的に測定し、得ら
れた放射光を高速シャッタを有するテレビカメラ５と放
射温度計６に導き、テレビカメラ５の画像信号と放射温
度計６の温度信号に基づいてコークス温度を算出する。
(57) Abstract: A method and an apparatus for measuring a coke temperature in a raceway in a vertical furnace for metallurgy such as a blast furnace for manufacturing hot metal. SOLUTION: Tuyere 2 of blast furnace body 1 filled with coke
The coke temperature in the raceway that was previously formed is adjusted to the tuyere 2
Is optically measured through an observation window 8 provided at the rear of the camera, and the obtained radiated light is guided to a TV camera 5 and a radiation thermometer 6 having a high-speed shutter. Coke temperature is calculated based on the temperature signal.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑を製造する高
炉等の冶金用竪型炉におけるレースウエイ内コークス温
度の測定方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for measuring a coke temperature in a raceway in a vertical metallurgical furnace such as a blast furnace for producing hot metal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】レースウエイ内のコークスの温度を測定
する方法としては、休風中にレースウエイ内から採取し
たコークス粉の温度分布を測定する特開平1-191710号公
報、特開平1-191711号公報、特開平1-191712号公報が知
られている。また、同様にして、稼働中のレースウエイ
からコークス粉を採取してその温度測定することにより
溶銑中Siを制御する方法が知られている。これらの測定
では、測定自体が間欠的で稼働中の連続データとなりえ
ないこと、また、測定用のランスの挿入、あるいは休風
操作などが外乱となり、稼働中のレースウエイ温度分布
を正しく与えない可能性があるという問題がある。2. Description of the Related Art As a method for measuring the temperature of coke in a raceway, the temperature distribution of coke powder sampled from the raceway during resting air is measured in JP-A 1-191710 and JP-A 1-191711. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-191712 and Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-191712 are known. Also, in the same manner, a method is known in which coke powder is collected from a running raceway and its temperature is measured to control Si in the hot metal. In these measurements, the measurement itself is intermittent and cannot be continuous data during operation, and the insertion of a lance for measurement, or the operation of the wind blowout is a disturbance, and the temperature distribution of the raceway during operation is not given correctly. There is a problem that there is a possibility.
【０００３】一方、高炉羽口部の覗眼鏡部に放射温度カ
メラを設置し、レースウエイの輝度を非接触で測定し、
レースウエイ内の温度を知る方法が報告されている。羽
口前の放射エネルギーを分光法により測定し、２色演算
法により羽口前に降下するコークスの実測温度を求める
特開平4-42445 号公報、また同様に放射温度計を羽口部
に設置し、コークス温度を検出する特開平3-291315号公
報がその代表的な従来技術である。On the other hand, a radiation temperature camera is installed on the spectacles of the tuyere of the blast furnace to measure the brightness of the raceway in a non-contact manner.
A method of knowing the temperature inside the raceway has been reported. The radiation energy in front of the tuyere is measured by spectroscopy, and the measured temperature of the coke falling in front of the tuyere is determined by a two-color arithmetic method. Japanese Patent Laid-Open No. 3-291315, which detects the coke temperature, is a typical prior art.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来法は、レースウエイ内のコークス温度分布の連続
測定という観点で見た場合、以下の問題点を抱えてい
る。 (1) そもそも、レースウエイ内のコークス温度に分布が
あるという概念がないため、平均値的なコークス温度、
あるいは、発生した粉の温度に着目した特殊な温度しか
知ることができない。 (2) コークスは、Ｃ＋O2＝CO2 （高温部での反応）、Ｃ
＋CO2 ＝２CO（レースウエイ周辺部の低温部での反応）
の２段階の反応で消費される。前者は高温でしかも反応
速度が著しく速いため、コークスの表面から反応が進行
し、コークス粉の発生量が少ない。一方、後者の反応は
比較的低温部のレースウエイ周辺部で反応が進行し、し
かも反応速度が遅く、コークス塊の内部まで反応が進行
するため、コークス粉発生の主体反応になる。コークス
の温度が低いほど反応速度が遅くなり粉の発生量が増加
するが、従来の測定方法では、低温部のコークス温度を
知ることができない。 (3) 上記の従来法のうち、特に放射温度計を用いた方法
では、高温コークス、低温コークスが混合している系で
は放射エネルギーの大きい高温コークスの温度のみを検
出し、低温コークスの温度を知ることができない。However, the above-mentioned conventional method has the following problems from the viewpoint of continuous measurement of the coke temperature distribution in the raceway. (1) In the first place, since there is no concept that the coke temperature in the raceway has a distribution, the average coke temperature,
Alternatively, only a special temperature focusing on the temperature of the generated powder can be known. (2) Coke is C + O 2 = CO 2 (reaction at high temperature), C
+ CO 2 = 2CO (reaction in low temperature area around raceway)
It is consumed in the two-step reaction. The former has a high reaction temperature and a remarkably high reaction rate, so that the reaction proceeds from the surface of the coke and the amount of coke powder generated is small. On the other hand, in the latter reaction, the reaction proceeds in the peripheral portion of the raceway at a relatively low temperature, the reaction rate is slow, and the reaction proceeds to the inside of the coke lump, which is the main reaction of coke dust generation. The lower the coke temperature, the slower the reaction rate and the more the amount of powder generated, but the conventional measuring method cannot determine the coke temperature in the low temperature part. (3) Among the above conventional methods, particularly in the method using a radiation thermometer, in a system in which high temperature coke and low temperature coke are mixed, only the temperature of the high temperature coke with large radiant energy is detected, and the temperature of the low temperature coke is detected. I can't know.
【０００５】高炉への微粉炭多量吹き込みにともない、
燃焼帯（レースウエイ）内でのコークスの滞留時間が増
大し、コークス粉の発生に伴う操業の不安定化が重要視
されるようになってきた。燃焼時に発生するコークス粉
の量は、反応時の温度に左右され、レースウエイ内での
温度分布がコークス粉の全発生量を支配している。した
がって、レースウエイ内のコークス温度分布の測定が重
要となる。With the injection of a large amount of pulverized coal into the blast furnace,
The residence time of coke in the combustion zone (raceway) has increased, and the destabilization of the operation due to the generation of coke powder has become important. The amount of coke powder generated during combustion depends on the temperature during the reaction, and the temperature distribution in the raceway dominates the total amount of coke powder generated. Therefore, it is important to measure the coke temperature distribution in the raceway.
【０００６】本発明は、上記のような従来技術の有する
課題を解決すべくなされたものであって、レースウエイ
内の温度分布を連続的に測定する方法および装置を提供
することを目的にしている。The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method and apparatus for continuously measuring the temperature distribution in a raceway. There is.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、高温空
気を吹き込む羽口を有し、コークスを充填した冶金用竪
型炉の羽口前に形成されるレースウエイ内のコークス温
度を、羽口後方に設けた観察窓を介して光学的に測定す
るに際し、観察窓から得られる放射光を高速シャッタを
有するテレビカメラと放射温度計に導き、テレビカメラ
の画像信号と放射温度計の温度信号に基づいてコークス
温度を算出することを特徴とする。The method of the present invention has a coke temperature in a raceway formed in front of the tuyere of a coke-filled vertical metallurgical furnace having a tuyere for blowing hot air, When optically measuring through the observation window provided behind the tuyere, the radiated light obtained from the observation window is guided to a TV camera and a radiation thermometer with a high-speed shutter, and the image signal of the TV camera and the temperature of the radiation thermometer are taken. It is characterized in that the coke temperature is calculated based on the signal.
【０００８】なお、テレビカメラの画像信号から輝度ご
とに面積率分布を算出し、最も高い輝度の面積率ピーク
の輝度によって、テレビカメラの画像の輝度を規格化す
るとともに、当該最も高い輝度の面積率ピークの輝度を
放射温度計により得られる温度信号に対応するものとし
て、前記テレビカメラの画像の輝度または輝度ピークを
温度に換算することを特徴としてもよい。The area ratio distribution is calculated for each luminance from the image signal of the television camera, the luminance of the image of the television camera is standardized by the luminance of the area ratio peak of the highest luminance, and the area of the highest luminance is calculated. The brightness of the rate peak may correspond to the temperature signal obtained by the radiation thermometer, and the brightness or brightness peak of the image of the television camera may be converted into temperature.
【０００９】また、本発明の装置は、高温空気を吹き込
む羽口を有し、コークスを充填した冶金用竪型炉の羽口
前に形成されるレースウエイ内のコークス温度を、羽口
後方に設けた観察窓を介して光学的に測定する装置であ
って、高速シャッタを有するテレビカメラと、放射温度
計と、観察窓から得られる放射光を前記テレビカメラと
放射温度計に導く分光器と、テレビカメラの画像信号と
放射温度計の温度信号に基づいてコークス温度を算出す
る演算処理部と、からなることを特徴とする。Further, the apparatus of the present invention has a coke temperature in a raceway formed in front of the tuyere of a vertical furnace for metallurgy of coke filled with coke, which has a tuyere for blowing hot air to the rear side of the tuyere. An apparatus for performing optical measurement through an observation window provided, a television camera having a high-speed shutter, a radiation thermometer, and a spectroscope for guiding radiated light obtained from the observation window to the television camera and the radiation thermometer. And an arithmetic processing unit that calculates the coke temperature based on the image signal of the television camera and the temperature signal of the radiation thermometer.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明は、レースウエイ内のコー
クスの運動、温度分布を小型燃焼炉を用いて詳細に検討
した結果に基づいてなされたもので、以下にその好適な
実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。
図１は高炉レースウエイ内の温度分布の測定装置を示す
概要図である。すなわち、この図において、１は高炉本
体、２は高炉本体に設置される羽口、３は羽口２を介し
て炉内に高温空気を供給するブローパイプである。４は
レースウエイ観察装置で、テレビカメラ５と放射温度計
６が内蔵されており、分光器７を介してブローパイプ３
に接続された観察窓８によって羽口２内を観察すること
ができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention was made on the basis of the results of a detailed examination of the movement and temperature distribution of coke in a raceway using a small combustion furnace. The preferred embodiments will be described below. Will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for measuring a temperature distribution in a blast furnace raceway. That is, in this figure, 1 is a blast furnace body, 2 is a tuyere installed in the blast furnace body, and 3 is a blow pipe for supplying high temperature air into the furnace through the tuyere 2. Reference numeral 4 is a raceway observation device, which has a built-in television camera 5 and a radiation thermometer 6, and a blow pipe 3 through a spectroscope 7.
The inside of the tuyere 2 can be observed by the observation window 8 connected to the.
【００１１】ここで、テレビカメラ５は、レースウエイ
内で高速で移動するコークス粒子を静止像として捉える
ために、たとえば1/1000秒より高速のシャッタ速度の電
子式あるいは機械式シャッタを有するカメラを使用する
のが望ましい。また、放射温度計６は、特定の２波長の
放射エネルギーの比から温度を算出する２色放射温度計
を用いることが望ましいが、あらかじめ同一条件で校正
された放射エネルギーを測定する放射温度計を用いるこ
とも可能であり、分光器７で分光された光を用いてバッ
クグラウンドにほぼ対応する温度が測定される。Here, the television camera 5 is a camera having an electronic or mechanical shutter with a shutter speed higher than 1/1000 second, for example, in order to capture coke particles moving at high speed in the raceway as a still image. It is desirable to use. Further, the radiation thermometer 6 is preferably a two-color radiation thermometer that calculates the temperature from the ratio of radiation energy of two specific wavelengths, but a radiation thermometer that measures radiation energy that is calibrated in advance under the same conditions is used. It is also possible to use, and the temperature substantially corresponding to the background is measured using the light dispersed by the spectroscope 7.
【００１２】９はモニタテレビで、テレビカメラ５で撮
影された像を入力することによって、高輝度のバックグ
ラウンド上に高温と低温の２種類のコークスの動きを観
測することができる。10は画像処理用計算機で、テレビ
カメラ５からの映像信号および放射温度計６からの温度
信号を入力して、放射温度計６の温度信号を用いてテレ
ビカメラ５の輝度信号を温度に換算するとともに、各温
度の視野内の面積割合を算出する。この処理は、テレビ
カメラ５の信号は、カメラの感度の設定やシャッタスピ
ードの設定、あるいは分光器７、観察窓８での光の散乱
の影響を受けるため直接には温度に対応しないために必
要とされる。Reference numeral 9 is a monitor television, and by inputting an image taken by the television camera 5, it is possible to observe the movements of two types of coke, high temperature and low temperature, on a high-intensity background. An image processing computer 10 inputs a video signal from the TV camera 5 and a temperature signal from the radiation thermometer 6 and converts the luminance signal of the TV camera 5 into temperature using the temperature signal of the radiation thermometer 6. At the same time, the area ratio in the visual field at each temperature is calculated. This processing is necessary because the signal from the TV camera 5 is not directly affected by the temperature because it is affected by camera sensitivity setting, shutter speed setting, or light scattering at the spectroscope 7 and the observation window 8. It is said that
【００１３】ここで、羽口２の炉内前方に形成されるレ
ースウエイについて説明すると、小型燃焼炉を用いた研
究によると、そのコークスの運動と温度によって、前出
図１に模式的に示したように、ジェット領域11と高温コ
ークス領域12、低温コークス領域13の３つの領域に分割
することができる。そして、ジェット領域11は羽口２か
ら供給される高速の高温空気により形成される空間領域
であり、羽口上部から落下する低温コークス14と高温コ
ークス15がジェット領域11で加速されながらレースウエ
イの奥部に運ばれる。ジェット領域11の外側に形成され
る高温コークス領域12では主としてＣ＋O2＝CO2 のコー
クス燃焼反応が生じ、最も温度が高くなる。その外側の
低温コークス領域13では、吸熱反応であるＣ＋CO2 ＝２
CO（ソリューションロス反応）が生じ、温度が低下して
いる。高温コークス領域12、低温コークス領域13の両方
のコークスが、この図では時計方向に回転しながら羽口
上部に移動し、ジェット領域11に落下する。したがっ
て、ジェット領域11を観察窓８から観察した場合に、落
下するコークスには高温コークス領域12に由来する明る
いコークスすなわち高温コークス15と低温コークス領域
13に由来する暗いコークスすなわち低温コークス14が観
察される。また、レースウエイ内の高温コークス領域12
内面部の高温コークスに由来する強力な輻射エネルギー
があるため、観察窓８から放射温度計６で温度を測定す
ると、飛翔中のコークス（14および15）の温度ではな
く、バックグラウンド16（図１参照）の温度を測定する
ことになる。Here, the raceway formed in front of the tuyere 2 in the furnace will be described. According to a study using a small combustion furnace, the raceway is schematically shown in FIG. 1 depending on the motion and temperature of the coke. As described above, the jet region 11, the high temperature coke region 12, and the low temperature coke region 13 can be divided into three regions. The jet region 11 is a space region formed by the high-speed high-temperature air supplied from the tuyere 2, and the low temperature coke 14 and the high temperature coke 15 falling from the upper part of the tuyere are accelerated in the jet region 11 to accelerate the raceway. Carried to the back. In the high temperature coke region 12 formed outside the jet region 11, a coke combustion reaction of C + O 2 = CO 2 mainly occurs and the temperature becomes the highest. In the low temperature coke region 13 on the outside, C + CO 2 = 2 which is an endothermic reaction
CO (solution loss reaction) has occurred and the temperature has dropped. Both coke in the high temperature coke region 12 and the low temperature coke region 13 move to the upper part of the tuyere while rotating clockwise in this figure, and fall into the jet region 11. Therefore, when the jet region 11 is observed through the observation window 8, the falling coke has bright coke derived from the high temperature coke region 12, that is, the high temperature coke 15 and the low temperature coke region.
Dark coke or cold coke 14 from 13 is observed. In addition, the hot coke area 12 in the raceway
Since there is strong radiant energy derived from the high temperature coke on the inner surface, when the temperature is measured with the radiation thermometer 6 through the observation window 8, it is not the temperature of the flying coke (14 and 15) but the background 16 (Fig. 1). (See) to measure the temperature.
【００１４】このような小型燃焼炉を用いた実験によっ
て得られた微粉炭多量吹き込み時のコークスの粉化挙動
とレースウエイ内温度との関係を検討したところ、低温
コークス領域13の温度が低下すると、コークス粉の発生
が増大することが明らかになった。そこで、本発明は、
これらの基礎的な検討に基づき、低温コークス領域13の
温度、高温コークス領域12内のコークス温度を連続的に
測定する手段の確立を可能としたものである。The relationship between the coke pulverization behavior and the raceway internal temperature when a large amount of pulverized coal was blown, which was obtained by an experiment using such a small combustion furnace, was examined, and it was found that the temperature in the low temperature coke region 13 decreased. It was clarified that the generation of coke powder increased. Therefore, the present invention
Based on these basic studies, it is possible to establish means for continuously measuring the temperature of the low temperature coke region 13 and the coke temperature in the high temperature coke region 12.
【００１５】そこで、画像処理用計算機10でテレビカメ
ラ５の輝度信号を処理して、輝度信号ごとに面積割合を
求めると、典型的には図２(a) に示すように４つのピー
クが得られる。最も輝度が低いピークは、羽口壁面、微
粉炭流の雲などの低温の外乱因子であり、本発明の測定
対象外となる。最も高温側のピークは、バックグラウン
ド16に対応しており、放射温度計６の出力はこのピーク
の温度に対応することが、基礎的測定により明らかにな
った。そこで、テレビカメラ５の輝度信号をバックグラ
ウンド16の輝度で規格化し、放射温度計６の温度出力値
と比較することにより、図２(b) に示すような規格化輝
度と温度の対応関係を得ることができる。なお、対応関
係の傾き、つまり温度変化と輝度変化との対応はほぼ同
一の条件の黒体炉、分光器を用いて一度校正するとその
後は一定値と見なすことができる。この関係を視野内の
各場所に適用することによりバックグラウンド16、高温
コークス15、低温コークス14の各温度を精度よく求める
ことができる。なお、本発明では低温部のコークス温度
の相対値ではなく、絶対値が重要なので、このような高
精度の輝度、温度変換を実施する必要がある。Therefore, when the luminance signal of the television camera 5 is processed by the image processing computer 10 to obtain the area ratio for each luminance signal, typically four peaks are obtained as shown in FIG. 2 (a). To be The peak having the lowest brightness is a low-temperature disturbance factor such as a tuyere wall surface or a cloud of a pulverized coal flow, and is not a measurement target of the present invention. The fundamental measurement revealed that the peak on the highest temperature side corresponds to the background 16, and the output of the radiation thermometer 6 corresponds to the temperature of this peak. Therefore, the luminance signal of the TV camera 5 is standardized by the luminance of the background 16 and compared with the temperature output value of the radiation thermometer 6 to determine the correspondence between the normalized luminance and the temperature as shown in FIG. 2 (b). Obtainable. Note that the slope of the correspondence relationship, that is, the correspondence between the temperature change and the brightness change can be regarded as a constant value after calibrating once using a black body furnace and a spectroscope under substantially the same conditions. By applying this relationship to each location within the field of view, the temperatures of the background 16, the high temperature coke 15, and the low temperature coke 14 can be accurately obtained. In the present invention, the absolute value, not the relative value, of the coke temperature in the low temperature part is important, so it is necessary to carry out such highly accurate luminance and temperature conversion.
【００１６】得られた温度分布を、10℃ごとにその面積
割合を算出した結果の一例を図３に示した。各温度の面
積割合の分布には、低温コークス14に由来する1560℃、
高温コークス15に由来する1740℃、バックグラウンド16
に由来する1920℃のピークが得られている。それぞれの
ピークの温度を低温コークス平均温度ＴC 、高温コーク
ス平均温度ＴH 、バックグラウンド温度ＴB とすると、
炉内レースウエイ内の各部の温度に対応した値となって
いるため、操業管理指標として用いることができる。An example of the result of calculating the area ratio of the obtained temperature distribution every 10 ° C. is shown in FIG. The distribution of the area ratio of each temperature is 1560 ℃ derived from low temperature coke 14,
1740 ℃ derived from hot coke 15, background 16
A peak at 1920 ° C derived from is obtained. Letting the temperature of each peak be a low temperature coke average temperature T C , a high temperature coke average temperature T H , and a background temperature T B ,
Since the value corresponds to the temperature of each part in the furnace raceway, it can be used as an operation management index.
【００１７】[0017]
【実施例】本発明法を、大型高炉に適用した例につい
て、以下に説明する。この高炉は内容積4500m3で、出銑
比 2.0t/d/m3、微粉炭の多量吹き込み 200kg/t、高温送
風1250℃、酸素富化送風 4.0％を行っている高微粉炭
比、高出銑比のものである。微粉炭吹き込みを行ってい
る羽口２の後部には、テレビカメラ５、放射温度計６、
分光器７を備えた羽口観察装置４を設置した。テレビカ
メラ５は高速シャッタとし、放射温度計６には比較的少
ない光量で温度測定ができる２色温度計を用いたため、
分光器７ではハーフミラーにより、約１：５の強度で分
光して２色温度計とテレビカメラに光を導いた。テレビ
カメラ５は走査スピード1/30のインタレース方式のもの
であり、電子式シャッタにより1/1500秒の速度で画像を
撮影、1/30秒ごとに１画面を画像処理用計算機10に送る
ことができる。２色温度計の最高測定速度は 0.2ミリ秒
であるが、テレビカメラ５と同期するように1/30秒ごと
に測定し、画像処理用計算機10に出力した。EXAMPLE An example in which the method of the present invention is applied to a large blast furnace will be described below. This blast furnace has an internal volume of 4500 m 3 , a tap ratio of 2.0 t / d / m 3 , a large amount of pulverized coal injection of 200 kg / t, a high-temperature blast of 1250 ° C, and an oxygen-enriched blast of 4.0%. It is from Taiga ratio. At the rear of the tuyere 2 where pulverized coal is blown, a TV camera 5, a radiation thermometer 6,
A tuyere observation device 4 equipped with a spectroscope 7 was installed. Since the television camera 5 has a high-speed shutter and the radiation thermometer 6 is a two-color thermometer capable of measuring temperature with a relatively small amount of light,
In the spectroscope 7, the light was guided to the two-color thermometer and the television camera after being split by a half mirror at an intensity of about 1: 5. The TV camera 5 is an interlaced system with a scanning speed of 1/30. It takes an image with an electronic shutter at a speed of 1/1500 seconds, and sends one screen to the image processing computer 10 every 1/30 seconds. You can The maximum measurement speed of the two-color thermometer is 0.2 milliseconds, but the measurement was performed every 1/30 seconds in synchronization with the TV camera 5 and output to the image processing computer 10.
【００１８】本測定で得られた低温・高温のコークス温
度ＴC ，ＴH と休風中に炉内から採取したコークスの黒
鉛化度の測定から得られた温度の対応関係を図４に示し
た。高温コークス温度ＴH はレースウエイ内のコークス
温度とほぼ対応した値が得られている。また、同様に低
温コークス温度ＴC はレースウエイ外周部のコークス温
度に対応した値となっている。本実施例により、画像処
理により求めたコークス温度が、それぞれレースウエイ
内のコークスの温度分布を表すことを確認できた。FIG. 4 shows the correspondence relationship between the low temperature and high temperature coke temperatures T C and T H obtained in this measurement and the temperature obtained from the measurement of the graphitization degree of the coke collected from the inside of the furnace during resting air. It was The high temperature coke temperature T H has a value almost corresponding to the coke temperature in the raceway. Also, low-temperature coke temperature T C in the same manner has a value corresponding to the coke temperature of the raceway outer peripheral portion. From this example, it was confirmed that the coke temperatures obtained by the image processing each represent the temperature distribution of the coke in the raceway.
【００１９】本発明で得られた低温コークス温度は、コ
ークスの粉化反応Ｃ＋CO2 ＝２COの反応温度に対応して
おり、低温コークス温度が低下すると粉化が助長され
る。図５は、低温コークス温度変化時の高炉下部の通気
抵抗の変化を示したもので、ほぼ同一の操業条件にもか
かわらず、低温コークス温度が1550℃以下になるとコー
クスの粉化が助長され、生成した粉が炉内の通気を阻害
するため、炉下部の通気抵抗が増大している。低温コー
クス温度ＴC を指標としてコークス強度の変更、送風温
度、湿分、酸素富化率の変更により、このようなコーク
スの粉化を防止することができる。The low temperature coke temperature obtained in the present invention corresponds to the reaction temperature of coke pulverization reaction C + CO 2 = 2CO, and pulverization is promoted when the low temperature coke temperature is lowered. Fig. 5 shows the change in ventilation resistance in the lower part of the blast furnace when the temperature of the low temperature coke changes. Even though the operating conditions are almost the same, coke pulverization is promoted when the temperature of the low temperature coke becomes 1550 ° C or lower, Since the generated powder obstructs the ventilation in the furnace, the ventilation resistance in the lower part of the furnace is increased. Such coke dusting can be prevented by changing the coke strength, the blowing temperature, the moisture content, and the oxygen enrichment rate using the low temperature coke temperature T C as an index.
【００２０】一方、高温コークス温度ＴH は、高炉の溶
銑品質を支配する溶銑中のSiと強い関係がある。溶銑中
のSiは、コークス中灰分のSiO2が高温のレースウエイ部
で還元されて生成したSiO ガスに依存している。SiO の
発生は、高温でしかも送風中の酸素の消費が進んで酸素
分圧が低下している高温コークス領域で最も激しく起こ
る。図６に高温コークス温度ＴH と溶銑温度の影響を0.
04％／10℃で補正した溶銑温度補正Siとの関係を示す。
高温コークス温度ＴH の上昇により補正Siが上昇してい
る。本発明で得られる高温コークス温度ＴH を指標にし
て、同一の送風条件でもＴH が低下するように装入物分
布制御を実行することにより溶銑中のSiを低下できる。On the other hand, the high temperature coke temperature T H has a strong relationship with Si in the hot metal which governs the hot metal quality of the blast furnace. The Si in the hot metal depends on the SiO 2 gas produced by the reduction of SiO 2 in the coke ash in the hot raceway. The generation of SiO 2 occurs most violently in a high temperature coke region where the oxygen partial pressure is reduced due to the progress of oxygen consumption during blast at high temperature. 0 the influence of high-temperature coke temperature T H and the hot metal temperature in FIG.
The relationship with the hot metal temperature correction Si corrected at 04% / 10 ℃ is shown.
Correction Si is increased by increasing the high-temperature coke temperature T H. The hot coke temperature T H obtained in the present invention using as an index, can be reduced to Si in the molten iron by executing the burden distribution control as T H is decreased at the same blowing conditions.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
観察窓から得られる放射光を高速シャッタを有するテレ
ビカメラと放射温度計に導き、テレビカメラの画像信号
と放射温度計の温度信号に基づいてコークス温度を算出
するようにしたので、コークスの粉化を防止し、操業の
安定を達成するという本来の目的を達成できるととも
に、より高品質の溶銑を得ることができ、その経済効果
は著しい。As described above, according to the present invention,
The radiant light obtained from the observation window is guided to a TV camera and a radiation thermometer that have a high-speed shutter, and the coke temperature is calculated based on the image signal of the TV camera and the temperature signal of the radiation thermometer. It is possible to achieve the original purpose of preventing the above problems and achieving stable operation, and to obtain higher quality hot metal, and its economic effect is remarkable.
【図１】高炉レースウエイ内の温度分布の測定装置を示
す概要図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for measuring a temperature distribution in a blast furnace raceway.
【図２】(a) は輝度と面積割合の関係を示す特性図、
(b) はテレビカメラの規格化輝度と放射温度計出力の関
係を示す特性図である。FIG. 2 (a) is a characteristic diagram showing the relationship between luminance and area ratio,
(b) is a characteristic diagram showing the relationship between the normalized brightness of the television camera and the output of the radiation thermometer.
【図３】温度分布と面積割合の測定例を示す特性図であ
る。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a measurement example of temperature distribution and area ratio.
【図４】本発明法で測定したコークス温度と休風時に採
取した羽口コークス温度分布との関係を示す特性図であ
る。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the coke temperature measured by the method of the present invention and the tuyere coke temperature distribution collected during a quiescent period.
【図５】低温コークス温度と高炉下部通気抵抗の関係を
示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a low temperature coke temperature and a blast furnace lower ventilation resistance.
【図６】高温コークス温度と溶銑温度補正Si成分の関係
を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a high temperature coke temperature and a hot metal temperature-corrected Si component.
１ 高炉本体（冶金用竪型炉） ２ 羽口 ３ ブローパイプ ４ レースウエイ観察装置 ５ テレビカメラ ６ 放射温度計 ７ 分光器 ８ 観察窓 ９ モニタテレビ 10 画像処理用計算機（演算処理部） 11 ジェット領域 12 高温コークス領域 13 低温コークス領域 14 飛翔中の低温コークス 15 飛翔中の高温コークス 16 バックグラウンド 1 Blast furnace main body (vertical furnace for metallurgy) 2 Tuyere 3 Blow pipe 4 Raceway observation device 5 TV camera 6 Radiation thermometer 7 Spectroscope 8 Observation window 9 Monitor TV 10 Image processing computer (arithmetic processing unit) 11 Jet area 12 High temperature coke region 13 Low temperature coke region 14 Low temperature coke in flight 15 High temperature coke in flight 16 Background
Claims (3)
スを充填した冶金用竪型炉の羽口前に形成されるレース
ウエイ内のコークス温度を、羽口後方に設けた観察窓を
介して光学的に測定するに際し、 観察窓から得られる放射光を高速シャッタを有するテレ
ビカメラと放射温度計に導き、テレビカメラの画像信号
と放射温度計の温度信号に基づいてコークス温度を算出
することを特徴とするレースウエイ内コークス温度の測
定方法。1. A coke temperature in a raceway formed in front of the tuyere of a vertical furnace for metallurgy having coke filled with tuyere for blowing hot air through an observation window provided behind the tuyere. When measuring optically, guide the radiant light obtained from the observation window to a TV camera and a radiation thermometer with a high-speed shutter, and calculate the coke temperature based on the image signal of the TV camera and the temperature signal of the radiation thermometer. A method for measuring coke temperature in a raceway characterized by.
面積率分布を算出し、最も高い輝度の面積率ピークの輝
度によって、テレビカメラの画像の輝度を規格化すると
ともに、当該最も高い輝度の面積率ピークの輝度を放射
温度計により得られる温度信号に対応するものとして、
前記テレビカメラの画像の輝度または輝度ピークを温度
に換算することを特徴とする請求項１記載のレースウエ
イ内コークス温度の測定方法。2. The area ratio distribution is calculated for each luminance from the image signal of the television camera, the luminance of the image of the television camera is standardized by the luminance of the area ratio peak of the highest luminance, and the area of the highest luminance is calculated. Assuming that the brightness of the rate peak corresponds to the temperature signal obtained by the radiation thermometer,
The method for measuring coke temperature in a raceway according to claim 1, wherein the brightness or brightness peak of the image of the television camera is converted into temperature.
スを充填した冶金用竪型炉の羽口前に形成されるレース
ウエイ内のコークス温度を、羽口後方に設けた観察窓を
介して光学的に測定する装置であって、 高速シャッタを有するテレビカメラと、放射温度計と、
観察窓から得られる放射光を前記テレビカメラと放射温
度計に導く分光器と、テレビカメラの画像信号と放射温
度計の温度信号に基づいてコークス温度を算出する演算
処理部と、からなることを特徴とするレースウエイ内コ
ークス温度の測定装置。3. The coke temperature in a raceway formed in front of the tuyere of a vertical furnace for metallurgy having coke filled with tuyere for blowing coke temperature through an observation window provided behind the tuyere. Which is a device for optically measuring with a television camera having a high-speed shutter, a radiation thermometer,
A spectroscope that guides radiant light obtained from an observation window to the television camera and the radiation thermometer, and an arithmetic processing unit that calculates the coke temperature based on the image signal of the television camera and the temperature signal of the radiation thermometer. Characteristic device for measuring coke temperature in raceways.
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|---|---|---|---|
| JP06479296A JP3677857B2 (en) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | Coke temperature distribution measurement method in raceway |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH09256010A true JPH09256010A (en) | 1997-09-30 |
| JP3677857B2 JP3677857B2 (en) | 2005-08-03 |
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| JP (1) | JP3677857B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002309307A (en) * | 2001-04-09 | 2002-10-23 | Nippon Steel Corp | Detection method of furnace temperature |
| KR100393762B1 (en) * | 1999-12-24 | 2003-08-06 | 주식회사 포스코 | Remote lookout system using in the wind hole of the blast furnast |
| JP2017072433A (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 新日鐵住金株式会社 | Measurement apparatus, measurement method and program |
| JP2017075783A (en) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Method for estimating temperature of molten metal |
| JP2020501158A (en) * | 2016-12-12 | 2020-01-16 | ポスコＰｏｓｃｏ | Blast furnace taphole temperature measurement device |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP06479296A patent/JP3677857B2/en not_active Expired - Fee Related
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