JPH09256010A - レースウエイ内コークス温度分布測定方法および装置 - Google Patents
レースウエイ内コークス温度分布測定方法および装置Info
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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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
す概要図である。
【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。
(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。
【図３】温度分布と面積割合の測定例を示す特性図であ
る。
る。
【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。
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。
【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。
示す特性図である。
【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。
を示す特性図である。
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
Claims (3)
- 【請求項１】 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レースウエイ内コークス温度の測
定方法。 - 【請求項２】 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。 - 【請求項３】 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レースウエイ内コ
ークス温度の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06479296A JP3677857B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | レースウエイ内コークス温度分布測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06479296A JP3677857B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | レースウエイ内コークス温度分布測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09256010A true JPH09256010A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3677857B2 JP3677857B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=13268449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06479296A Expired - Fee Related JP3677857B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | レースウエイ内コークス温度分布測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3677857B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002309307A (ja) * | 2001-04-09 | 2002-10-23 | Nippon Steel Corp | 炉内温度状況の検知方法 |
| KR100393762B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2003-08-06 | 주식회사 포스코 | 고로풍구 원격감시 시스템 |
| JP2017072433A (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 新日鐵住金株式会社 | 測定装置、測定方法及びプログラム |
| JP2017075783A (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属溶湯の温度推定方法 |
| JP2020501158A (ja) * | 2016-12-12 | 2020-01-16 | ポスコＰｏｓｃｏ | 高炉出銑口温度測定装置 |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP06479296A patent/JP3677857B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393762B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2003-08-06 | 주식회사 포스코 | 고로풍구 원격감시 시스템 |
| JP2002309307A (ja) * | 2001-04-09 | 2002-10-23 | Nippon Steel Corp | 炉内温度状況の検知方法 |
| JP2017072433A (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 新日鐵住金株式会社 | 測定装置、測定方法及びプログラム |
| JP2017075783A (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属溶湯の温度推定方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3677857B2 (ja) | 2005-08-03 |
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