JPS5848608B2 - 転炉ガス回収設備の吸引流量制御方法 - Google Patents

転炉ガス回収設備の吸引流量制御方法

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JPS5848608B2
JPS5848608B2 JP55003188A JP318880A JPS5848608B2 JP S5848608 B2 JPS5848608 B2 JP S5848608B2 JP 55003188 A JP55003188 A JP 55003188A JP 318880 A JP318880 A JP 318880A JP S5848608 B2 JPS5848608 B2 JP S5848608B2
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air
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正勝 小川
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Kawasaki Steel Corp
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/38Removal of waste gases or dust

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、転炉内で発生する転炉ガスを、炉口周辺から
流入する空気と共に吸引して回収する転炉ガス回収設備
の吸引流量制御方法に関する。
一般に転炉においては、溶銑内に酸素を吹込むことによ
り溶銑中に含有される炭素を燃焼させ、製鋼しているが
、この転炉においては、その精錬中に一酸化炭素を多量
に含有する転炉ガスを発生するため、該転炉内で発生す
る転炉ガスを、炉口周辺から流入する空気と共に吸引し
て回収する非燃焼方法の転炉ガス回収設備が配設される
ことが多い。
この転炉ガス回収設備においては、転炉内反応による一
酸化炭素の豊富な転炉ガスを安全に回収するために、転
炉吹錬の1サイクルにおいて、吸引される煙道ガスは、
空気→燃焼後の不活性ガス→一酸化炭素が豊富な転炉ガ
ス→燃焼後の不活性ガス→空気の順に制御されている。
従来は、この制御を実現するために、転炉炉口上にフー
ドを降ろし、炉口内での微少圧力を制御するようにして
いる。
しかしこの圧力は、水柱数mm程度の微少圧力であり、
排ガスの温度変化等の影響を受け、完全に制御すること
は不可能である。
従って、炉口から外部への吹き出しを避けるため、かな
りの外部空気を炉口周辺から吸入するように制御するの
が現実であり、このため、炉内から発生する転炉ガス中
に含まれる一酸化炭素の一部が該流入空気により燃焼さ
れて、回収される転炉ガスの品位が低いものとなってい
た。
又、吹錬末期における炉内発生ガス量が低下し、一酸化
炭素発生量が低下した時点における炉口燃焼時間におい
ては、過剰空気が吸引されてしまい、転炉ガス回収設備
後段の熱何収ボイラで適正燃焼を維持できなくなるとい
う問題点も有した。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、転炉炉口からの空気吸引量を適正に且つ連続的に制
御することができる転炉ガス回収設備の吸引流量制御方
法を提供することを目的とする。
本発明は、転炉内で発生する転炉ガスを、炉口周辺から
流入する空気と共に吸引して回収する転炉ガス回収設備
において、吸引ガスの組或及び流量を検出し、該吸引ガ
ス中の所定元素の含有量をもとに、前記炉口からの空気
吸引量が適正量となるように吸引ガスの流量を制御する
ようにして、前記目的を達成したものである。
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
本実施例は、第1図に示す如く、転炉10内で発生する
転炉ガスを、該転炉10の炉口10aの周辺に配設され
たフード12及ひこれに連なる煙道14により、炉口1
0aの周辺から流入する空気と共に、誘引送風機16に
より吸入して回収する転炉ガス回収設備において、吸入
ガスの組成を検出する吸入ガス分析装置20と、切換装
置22を介して交互に入力される吹錬用酸素中と炉口1
0a周辺の空気中のアルゴン濃度C1,C3を定量する
アルゴン濃度分析装置24と、前記吸引ガス分析装置2
0出力、空気中の窒素濃度C4(一定値)、前記アルゴ
ン濃度分析装置24出力の吹錬用酸素中のアルゴン濃度
C1及び空気中のアルゴン濃度C3、及び吹錬用酸素の
流量Q。
2を検出する吹錬酸素流量計26出力から吸引ガスの流
量を算出する吸引ガス流量演算装置28と、前記吸引ガ
ス分析装置20及び吸引ガス流量演算装置28の出力に
より、吸引ガス流量の設定値QSETを算出する設定値
演算装置30と、該設定値演算装置30の出力QSET
と前記吸引ガス流量演算装置28出力の実際の吸引ガス
流量の偏差に基づき、煙道14中に配設された流量制御
弁32を開閉制御して、吸引ガスの流量を制御する吸引
ガス流量制御装置34とを設け、前記吸引ガス流量演算
装置28で算出される吸引ガス中の窒素含有量をもとに
、前記炉口からの空気吸引量が適正量となるように吸引
ガスの流量を制御するようにしたものである。
図において、18は吹錬用酸素を転炉10内に吹き込む
ための酸素ランスである。
以下作用を説明する。
転炉10からの炉口10aにおけるガスは、転炉炉内か
らの発生ガスと吸込み空気との反応によって生成するガ
スであり、例えば、質量分析計からなる吸引ガス分析装
置20によりこの吸引ガスの組成を適切に検出すれば、
ガス流量も同時に検出可能である。
即ち、吹錬用酸素中及び雰囲気中のアルゴンをトレーサ
としたとき、煙道を流れる吸引ガスの流量QGASは次
式により算出される。
ここで、QO2は吹錬用酸素の流量、C1は、吹錬用酸
素中のアルゴン濃度、C2は吸引ガス中のアルゴン濃度
、C3は空気中のアルゴン濃度、C4は空気中の窒素濃
度(一定)、C5は吸引ガス中の窒素濃度である。
一方、炉内から発生した転炉ガスの流量QOUTはほは
次式で表わされる。
QOUT = ( 1− C5 ) QGAS −−
(2)今、吸引ガス分析装置20の窒素濃度検出限界か
ら決定される吸引ガス中の設定窒素濃度をQSETとす
ると、転炉ガス流量QOUTに対応する設定吸引ガス流
量QSETは次式により算出できる。
QSET = QOUT/ (1 −CSET )−−
−−・−(3)従って、吸引ガス分析装置20及び吸引
ガス流量演算装置28により、吸引ガスの組成(窒素濃
度、アルゴン濃度)及び流量を検出し、設定値演算装置
30により、適正な空気吸引量となるような吸引ガス流
量を、吸引ガス中の窒素含有量を基準に算出し、設定ガ
ス流量QSETとする。
この設定値演算装置30で算出された設定ガス流量QS
ETに基づき、吸引ガス流量制御装置34は流量制御弁
32を開閉制御して、吸引流量を制御するものである。
煙道14を流れる吸引ガス中の窒素含有量は、炉口から
の空気吸引量によって変化し、例えば従来は、第2図に
実線Aで示す如く、炉内発生ガスの炉口からの吹き出し
を避けるために、空気吸引量が回収期間(区間C)中も
比較的犬であり、従って、吸引ガス中の窒素含有量も犬
であった。
しかし回収ガスの品位を高くするためには、この回収期
間中における空気吸引量、即ち窒素含有量は小である方
が望ましい。
従って、本実施例においては、炉内発生ガスの炉口から
の吹き出しを避けるため、吸引ガス分析装置20の検出
限界内で窒素含有量を可能な限り小さくしている。
例えば吸引ガス分析装置20として質量分析計を用いた
場合には、一般には±0.1%程度の精度で分析するこ
とが可能であるので、この回収期間中における窒素含有
量CsETはこの検出限界よりやや高めに設定され、そ
のときにおける窒素の変化状態は第2図に破線Eで示す
如くとなる。
本実施例においては、大気中最も含有量の多い窒素含有
量をもとに制御するようにしているため、大気混入を確
実に検出できる。
なお前記実施例においては、専ら吸引ガス中の窒素含有
量が検出され、該窒素含有量を検出限界近くの所定値と
なるように吸引ガス流量を制御して炉口からの空気吸引
量を必要最小限におさえていたが、本発明の適用範囲は
これに限定されない。
例えば、吸引ガス中の酸素含有量を検出することにより
、炉口からの空気吸引量が適正量となるように吸引ガス
の流量を制御して、前記転炉ガス回収区間Cの前後の区
間B,Dにおける空気吸引量を制御し、転炉ガス非回収
区間における燃焼中の過剰酸素を防止し、燃焼の効率化
を図ることも可能である。
従って最適の実施例としては、最初の燃焼区間Bにおい
て、吸引ガス中の酸素含有量をもとに過剰酸素燃焼とな
らないように吸引ガスの流量を制御し、次いで区間Cの
転炉ガス回収区間においては、吸引ガス中の窒素含有量
をもとに大気の吸入を極力避けるように吸引ガスの流量
を制御し、更に、吹錬末期における燃焼区間Dにおいて
は、再び吸引ガス中の酸素含有量をもとに過剰酸素にな
らないよう吸引ガス流量を制御して、吹錬末期における
炉内発生ガス量及び一酸化炭素発生量が低下した時点に
おける過剰空気燃焼を防止することができる。
この吸引ガス流量の制御は、炉口側フードで検出される
吸引ガス中の所定元素の含有量をもとに行われるので、
応答遅れなく可能となる。
なお前記実施例においては、吹錬用酸素中及び雰囲気空
気中のアルゴンガスをトレーサとして、該アルゴンガス
の濃度から吸引ガス流量を算出するようにしていたが、
吸引ガス流量を検出する方法はこれに限定されず、例え
ば、流量計等を用いて直接検出することも勿論可能であ
る。
以上説明したとおり、本発明によれば、転炉炉口からの
空気吸引量を適正に且つ連続的に制御することができる
ので、回収ガスの空気混入によるガス品位の低下、或い
は、吹錬末期における過剰空気燃焼を防止することがで
きるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る転炉ガス回収設備の吸引流量制
御方法を実施するための吸引流量制御装置が配置された
転炉ガス回収設備の全体構成を示すブロック線図、第2
図は、従来例及び前記実施例における転炉ガス回収中及
びその前後の吸引ガス中の窒素含有量の変化状態を示す
線図である。 10・・・・・・転炉、14・・・・・・煙道、16・
・・・・・誘引送風機、20・・・・・・吸引ガス分析
装置、22・・・・・・切換装置、24・・・・・・ア
ルゴン濃度分析装置、26・・・・・・吹錬酸素流量計
、28・・・・・・吸引ガス流量演算装置、30・・・
・・・設定値演算装置、32・・・・・・流量制御弁、
34・・・・・・吸引ガス流量制御装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 転炉内で発生する転炉ガスを、炉口周辺から流入す
    る空気と共に吸引して回収する転炉ガス回収設備におい
    て、炉口側フード位置で吸引ガスの組成及び流量を検出
    し、該吸引ガス中の所定元素の含有量をもとに、前記炉
    口からの空気吸引量が適正量となるように、吸引ガスの
    流量を制御するようにしたことを特徴とする転炉ガス回
    収設備の吸引流量制御方法。
JP55003188A 1980-01-16 1980-01-16 転炉ガス回収設備の吸引流量制御方法 Expired JPS5848608B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240123949A (ko) * 2023-02-08 2024-08-16 재단법인 대구경북첨단의료산업진흥재단 호기 가스 분석을 통한 폐질환 진단 시스템 및 이의 제어 방법

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JPS5289503A (en) * 1975-12-20 1977-07-27 Nippon Steel Corp Recovery of uncombustive exhaust gas from converter

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