JPS59166609A - 高炉炉内状況測定法 - Google Patents
高炉炉内状況測定法Info
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- JPS59166609A JPS59166609A JP3879483A JP3879483A JPS59166609A JP S59166609 A JPS59166609 A JP S59166609A JP 3879483 A JP3879483 A JP 3879483A JP 3879483 A JP3879483 A JP 3879483A JP S59166609 A JPS59166609 A JP S59166609A
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- Japan
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- furnace
- weight
- blast furnace
- sound
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/24—Test rods or other checking devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高炉炉内状況測定法に関し、更に詳細には、ゾ
ンデ先端の軍手に設けた音響発生装置および高炉炉壁に
設けた複数の音響検出器により軍手の位置を正確に測定
しながらその位置での炉内の温度、ガス圧力、ガス組成
等を測定する炉内状況測定法に関する。
ンデ先端の軍手に設けた音響発生装置および高炉炉壁に
設けた複数の音響検出器により軍手の位置を正確に測定
しながらその位置での炉内の温度、ガス圧力、ガス組成
等を測定する炉内状況測定法に関する。
熱電対を内蔵した高融点金属管と、その金属管の先端に
取付けられかつ複数の通孔および前記熱電対の測温部を
設けた高融点金属製の重錘とを有するゾンデを用い、そ
のゾンデを炉頂より装入して重錘を炉内装入物上に置き
、装入物の荷下りに伴なってゾンデを炉内に順次繰り込
み、炉内の高さ方向の温度、ガス組成、圧力分布等を測
定する方法は、例えば特公昭４７−４３７２１号の「竪
型炉炉内状況測定方法」、特開昭５５−７３８０７号「
高炉溶融帯レベル測定装置」或いは特開昭４９−１２３
４０７号［垂直ゾンデによる高炉の操業制御法」に示さ
れているように、従来から種々知られている。例えば上
記特公昭４７１３７２１号および特開昭４９−１２３４
０７号では測定位置が明確になるように剛体のゾンデを
作り、それを炉内に挿入するようにし、また特開昭５５
−７３８０７号ではゾンデを消耗型とする事により鉱石
等が軟化融着する１３５０℃程度までの測定を可能にす
る等、それぞれ種々の工夫がなされている。ところが特
開昭４９−１２３４０７号の場合にはゾンデが前記１６
５０℃程度の温度まで耐久性がない問題があり、また特
開昭５５−７３８０７号の場合にはゾンデがかなりフレ
キシブルとなるため重錘が炉内製人後どこに行くかわか
らない、またデータの信頼性が低い点に問題がある。
取付けられかつ複数の通孔および前記熱電対の測温部を
設けた高融点金属製の重錘とを有するゾンデを用い、そ
のゾンデを炉頂より装入して重錘を炉内装入物上に置き
、装入物の荷下りに伴なってゾンデを炉内に順次繰り込
み、炉内の高さ方向の温度、ガス組成、圧力分布等を測
定する方法は、例えば特公昭４７−４３７２１号の「竪
型炉炉内状況測定方法」、特開昭５５−７３８０７号「
高炉溶融帯レベル測定装置」或いは特開昭４９−１２３
４０７号［垂直ゾンデによる高炉の操業制御法」に示さ
れているように、従来から種々知られている。例えば上
記特公昭４７１３７２１号および特開昭４９−１２３４
０７号では測定位置が明確になるように剛体のゾンデを
作り、それを炉内に挿入するようにし、また特開昭５５
−７３８０７号ではゾンデを消耗型とする事により鉱石
等が軟化融着する１３５０℃程度までの測定を可能にす
る等、それぞれ種々の工夫がなされている。ところが特
開昭４９−１２３４０７号の場合にはゾンデが前記１６
５０℃程度の温度まで耐久性がない問題があり、また特
開昭５５−７３８０７号の場合にはゾンデがかなりフレ
キシブルとなるため重錘が炉内製人後どこに行くかわか
らない、またデータの信頼性が低い点に問題がある。
本出願人は、このような問題を解決するため、特開昭５
７−１５２４０５号「高炉溶解帯のレベル・形状測定方
法およびその装置」によりフレキシブルなゾンデに一定
の張力を与えて炉内に繰り出す方法を提案した。これに
よりフレキシブルなゾンデがシャフト上部で鉛直に炉内
に送られるようになったが、炉下部融着帯近傍では装入
物の流れそのものが羽口に向う方向、成分を持つため重
錘が横方向に流れ、一番大切な融着帯近傍で測定値が炉
内のどの位置のデータであるのかわからない問題がある
。このため重錘先端からヘリウムガスを流し、この分布
を炉頂で検出する事により重錘の半径方向の位置を測定
する方法を同出願で提案しているが、これでも十分な精
度が得られながつｊこ。
７−１５２４０５号「高炉溶解帯のレベル・形状測定方
法およびその装置」によりフレキシブルなゾンデに一定
の張力を与えて炉内に繰り出す方法を提案した。これに
よりフレキシブルなゾンデがシャフト上部で鉛直に炉内
に送られるようになったが、炉下部融着帯近傍では装入
物の流れそのものが羽口に向う方向、成分を持つため重
錘が横方向に流れ、一番大切な融着帯近傍で測定値が炉
内のどの位置のデータであるのかわからない問題がある
。このため重錘先端からヘリウムガスを流し、この分布
を炉頂で検出する事により重錘の半径方向の位置を測定
する方法を同出願で提案しているが、これでも十分な精
度が得られながつｊこ。
本発明は高炉内におけるゾンデ先端の重錘の位置を正確
に測定することにより炉内状況を正確に測定することに
ある。
に測定することにより炉内状況を正確に測定することに
ある。
本発明は、熱電対を内蔵したフレキシブルな高融点金属
管の先端に高融点金属製の重錘な取伺けて該重錘に該熱
電対の測温部を設け、該重錘を高炉装入物上に置いて該
装入物の荷下りに応じて降下さぜ、該重錘部で高炉内の
温度、圧力、ガス組成等を測定する高炉炉内状況測定法
において、該重錘に音響発生装置を設けるとともに高炉
炉壁の所望の位置に多数の音響検出器を設け、該音響発
生装置でパルス状の音響を発生させてその音響を該音響
検出器で検出し、その検出時間の差から該重錘の位置を
測定しその位置での炉内温度、炉内ガス圧力、ガス組成
等を測定することに特徴がある。
管の先端に高融点金属製の重錘な取伺けて該重錘に該熱
電対の測温部を設け、該重錘を高炉装入物上に置いて該
装入物の荷下りに応じて降下さぜ、該重錘部で高炉内の
温度、圧力、ガス組成等を測定する高炉炉内状況測定法
において、該重錘に音響発生装置を設けるとともに高炉
炉壁の所望の位置に多数の音響検出器を設け、該音響発
生装置でパルス状の音響を発生させてその音響を該音響
検出器で検出し、その検出時間の差から該重錘の位置を
測定しその位置での炉内温度、炉内ガス圧力、ガス組成
等を測定することに特徴がある。
以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。
第１図および第２図において、本発明の炉内状況測定方
法を実施するだめの装置が示されている。
法を実施するだめの装置が示されている。
同図においてｂは高炉ａの炉壁、Ｃは炉壁すに取付けら
れたゾンデ装入用の保護パイプ、ｍは炉内装入物である
。また１はフレキシブルな高融点金属管でできたゾンデ
パイプ１０とそのゾンデパイプ１０の先端に取付けられ
た重錘すなわち検出錘とを有する垂直ゾンデ、６は垂直
ゾンデのゾンデパイプ１０を保護・ξイゾＣを介して炉
内に送り込んだりまた引出したりするゾンデ１駆動機構
、４は測定部、５は炉壁に取イ」けられた音響検出器で
ある。
れたゾンデ装入用の保護パイプ、ｍは炉内装入物である
。また１はフレキシブルな高融点金属管でできたゾンデ
パイプ１０とそのゾンデパイプ１０の先端に取付けられ
た重錘すなわち検出錘とを有する垂直ゾンデ、６は垂直
ゾンデのゾンデパイプ１０を保護・ξイゾＣを介して炉
内に送り込んだりまた引出したりするゾンデ１駆動機構
、４は測定部、５は炉壁に取イ」けられた音響検出器で
ある。
ゾンデ）ξイブ内には熱電対１１が設けられるとともに
その中を高炉内のガスが通れるようになった公知の構造
のものである。
その中を高炉内のガスが通れるようになった公知の構造
のものである。
検出錘すなわち重錘２０は第２図に示されろように高融
点金属でつくられた横断面はぼ円形の中空体であって、
外周には室２１内から外爪がりに貫通する複数の円錐形
の穴２２が形成されている。
点金属でつくられた横断面はぼ円形の中空体であって、
外周には室２１内から外爪がりに貫通する複数の円錐形
の穴２２が形成されている。
室２１の底には空気を吹付けることによって音響を発生
する音響発生装置すなわち共鳴器２ろが取付けられ、室
２１の上部には輛奪目判−無しフレキシブルパイプ１０
内を通して供給された窒素（Ｎ２）ガスを共鳴器２ろに
吹き付けるノズル２４が取付けられている。なお２５は
フレキシブルパイプ１０内に設けられた熱電対１１の測
温点である。
する音響発生装置すなわち共鳴器２ろが取付けられ、室
２１の上部には輛奪目判−無しフレキシブルパイプ１０
内を通して供給された窒素（Ｎ２）ガスを共鳴器２ろに
吹き付けるノズル２４が取付けられている。なお２５は
フレキシブルパイプ１０内に設けられた熱電対１１の測
温点である。
共鳴器２６は、ノズル２４かもの高圧のＮ２ガスが空洞
に当るとガスの圧力が周期的に変わり音響を発するもの
で、その音響の周波数ｆは、音速をＣ、ノズル幅をｄ、
共鳴器２３の長さを１とずで表わされろ。そして通常周
波数が２ ＫＨｚから５ ＫＨｚの帯域が高炉の発生音
も少なく音も通り易いので、その範囲となるようにノズ
ル先端開口部の幅（直径）および共鳴器の長さを決定す
る。
に当るとガスの圧力が周期的に変わり音響を発するもの
で、その音響の周波数ｆは、音速をＣ、ノズル幅をｄ、
共鳴器２３の長さを１とずで表わされろ。そして通常周
波数が２ ＫＨｚから５ ＫＨｚの帯域が高炉の発生音
も少なく音も通り易いので、その範囲となるようにノズ
ル先端開口部の幅（直径）および共鳴器の長さを決定す
る。
ゾンデ駆動機構６は公知のものであり従って詳細な説明
は省略する。
は省略する。
測定部４はフレキシブルパイプ１０の末端１０′に接続
されたガス圧測定器４０、弁４２を介して接続されたガ
ス分析器４１、弁４６．４４を介して接続された高圧の
Ｎ２ガス源４６、弁４６．４５を介して接続されたＮ２
ガス源４７およびフレキシブルパイプ内に設けられた熱
電対１１に接続された温度記録計４８を有している。
されたガス圧測定器４０、弁４２を介して接続されたガ
ス分析器４１、弁４６．４４を介して接続された高圧の
Ｎ２ガス源４６、弁４６．４５を介して接続されたＮ２
ガス源４７およびフレキシブルパイプ内に設けられた熱
電対１１に接続された温度記録計４８を有している。
次に上記の装置を用いて実炉で行なった測定方法につい
て説明する。
て説明する。
炉（実炉）ａの炉ｉｂには上下方向に数段（この例では
６段）に分けてしかも各段においては同一平面上で円周
方向に等間に複数個（この例では６個）音響検出器５（
５ａ□〜５ａ３ 、５ ｂｌ〜５１）３ 、５ Ｃ１〜
５Ｃ３）を設けておく（第６図、第４図）。次にゾンデ
パイプ１０をゾンデ駆動機構６により送り込んでその先
端に数句けられた重錘２０を装入物ｍの上に置（。その
後高炉内の装入物の荷下りとともに重錘２０を降下させ
ていく。
６段）に分けてしかも各段においては同一平面上で円周
方向に等間に複数個（この例では６個）音響検出器５（
５ａ□〜５ａ３ 、５ ｂｌ〜５１）３ 、５ Ｃ１〜
５Ｃ３）を設けておく（第６図、第４図）。次にゾンデ
パイプ１０をゾンデ駆動機構６により送り込んでその先
端に数句けられた重錘２０を装入物ｍの上に置（。その
後高炉内の装入物の荷下りとともに重錘２０を降下させ
ていく。
上記重錘の降下の途中において、一定時間間隔で弁４２
．４５を閉じるとともに弁４３．４４を開いて高圧Ｎ２
ガスをゾンデパイプ内に送って共鳴器２６により音響を
発生させ、その音響を音響検出器５で検出して重錘の位
置を測定し、その各測定位置で温度記録計４８により炉
内温度を記録し、ガス圧力測定器４０でガス圧力を、か
つ弁４６゜４４．４５を閉じるとともに弁４２を開いて
ガス分析器４１で炉内ガスの分析を行なう。
．４５を閉じるとともに弁４３．４４を開いて高圧Ｎ２
ガスをゾンデパイプ内に送って共鳴器２６により音響を
発生させ、その音響を音響検出器５で検出して重錘の位
置を測定し、その各測定位置で温度記録計４８により炉
内温度を記録し、ガス圧力測定器４０でガス圧力を、か
つ弁４６゜４４．４５を閉じるとともに弁４２を開いて
ガス分析器４１で炉内ガスの分析を行なう。
次に重錘の位置測定について説明する。全重錘２０が第
３図に示される位置にあったとして共鳴器２６により音
響を発生させると、その音響は音響検出器５で検出され
る。このとき上から２段目にある音響検出器５ｂｌ〜５
ｂ３が他よりも最も早く音響を検出しくそれらが他より
も重錘２０に近いため）、その音響検出器５ｂ１〜５ｂ
３の中でも重錘２０までの距離がそれぞれ異なる場合に
は検出時５間も一定せず例えば第５図に示されるように
ばら ・つきがある。
３図に示される位置にあったとして共鳴器２６により音
響を発生させると、その音響は音響検出器５で検出され
る。このとき上から２段目にある音響検出器５ｂｌ〜５
ｂ３が他よりも最も早く音響を検出しくそれらが他より
も重錘２０に近いため）、その音響検出器５ｂ１〜５ｂ
３の中でも重錘２０までの距離がそれぞれ異なる場合に
は検出時５間も一定せず例えば第５図に示されるように
ばら ・つきがある。
各音響検出器の検出時間ｔ１は、炉内ガス流れのないと
きの音速の値をＵ、炉内ガス流速の伝播方向成分をＶｅ
、音源の位置をＡ、音響検出器の位置をＢ］とすると、 で表わされる。
きの音速の値をＵ、炉内ガス流速の伝播方向成分をＶｅ
、音源の位置をＡ、音響検出器の位置をＢ］とすると、 で表わされる。
従って多数の音響検出器による各検出時間の差より式（
１）に基づいて重錘の位置（すなわち各音響検出器まで
の距離）を測定することができる。また高圧ガスの圧力
をかえ、発生音を周波数変調することにより炉壁への到
達音と発生音との位相のずれから音源の位置を求めるこ
とも可能である。
１）に基づいて重錘の位置（すなわち各音響検出器まで
の距離）を測定することができる。また高圧ガスの圧力
をかえ、発生音を周波数変調することにより炉壁への到
達音と発生音との位相のずれから音源の位置を求めるこ
とも可能である。
このようにして重錘から発する音響を検出しその検出値
から重錘の正しい位置を測定（推測）し、その位置での
炉内温度、ガス圧力等の炉内状況を測定して行（。
から重錘の正しい位置を測定（推測）し、その位置での
炉内温度、ガス圧力等の炉内状況を測定して行（。
第６図において従来の測定方法で測定した結果と本発明
の方法で測定した結果が示されて℃・る。
の方法で測定した結果が示されて℃・る。
第６図〔Ａ〕は炉内温度について従来の測定方法で同じ
条件で２回にわたって（図中・・○ しま１回目、−一
・−２回目を示“す）測定した結果を示すものである。
条件で２回にわたって（図中・・○ しま１回目、−一
・−２回目を示“す）測定した結果を示すものである。
この図からも明らかなように従来の測定方法では同じ条
件の下でも測定結果にばらつきがある。これは重錘の位
置が正確に測定されていないことに外ならない。
件の下でも測定結果にばらつきがある。これは重錘の位
置が正確に測定されていないことに外ならない。
第６図〔Ｂ〕は同一条件の下で炉内温度、ＣＯ２゜Ｃ○
および炉内圧力について本発明の測定方法により２回に
わたって測定した結果を示すものであって、−・○、−
・−は炉内温度を、 △・・−轟一はＣＯ２を、 ・［
’ｌ 、（−はＧｏを、かつ・乙・・、１トは炉内圧力
をそれぞれ表し、また破線は第１回目を、実線は第２回
目を示す。この図からも明らかなように１回目と２回転
の測定結果にはあまりばらつきがなく近似していること
が明らかである。特に炉内温度の１０００℃以上の測定
結果を第６図〔Ａ〕と比較した場合第１回目と第２回目
との測定結果は一致している。このことは重錘の位置が
正確に測定されていることを意味するものである。
および炉内圧力について本発明の測定方法により２回に
わたって測定した結果を示すものであって、−・○、−
・−は炉内温度を、 △・・−轟一はＣＯ２を、 ・［
’ｌ 、（−はＧｏを、かつ・乙・・、１トは炉内圧力
をそれぞれ表し、また破線は第１回目を、実線は第２回
目を示す。この図からも明らかなように１回目と２回転
の測定結果にはあまりばらつきがなく近似していること
が明らかである。特に炉内温度の１０００℃以上の測定
結果を第６図〔Ａ〕と比較した場合第１回目と第２回目
との測定結果は一致している。このことは重錘の位置が
正確に測定されていることを意味するものである。
以上のように本発明による測定方法では重錘の位置従来
の方法よりも正確に測定できるので、炉内温度、炉内ガ
ス圧力、炉内ガス組成等の測定を更に高い精度で行なう
ことができる。
の方法よりも正確に測定できるので、炉内温度、炉内ガ
ス圧力、炉内ガス組成等の測定を更に高い精度で行なう
ことができる。
第１図は本発明による炉内状況測定方法を実施するため
の装置の概略図、第２図は重錘の拡大断面図、第６図は
実炉での測定状況を示す図、第４図は第６図の線ＩＶ−
ＩＶに沿って見た図、第５図は音響検出器によ６検出状
況を示す図、第６図（Ａｌは従来の方法で測定じだ炉内
温度とゾンデの繰出し長さの関係を示すグラフ、第６図
ＣＢ〕は本発明の方法で測定した炉内温度、ＣＯ２，ｃ
ｏおよび炉内圧力を示すグラフである。 １：垂直ゾンデ、 ６：ゾンデ駆動機構。 ４：測定部、 ５：音響検出器。 １０：ゾンデパイプ、 ２０：重錘。 ２６：ノズル、 ２６：共鳴器。 ａ：高炉、 ｂ：炉壁、 ｍ：装入物。 （外４名） ３６− （Ａ） 牙１力ｔｔ’ｃノ （β）
の装置の概略図、第２図は重錘の拡大断面図、第６図は
実炉での測定状況を示す図、第４図は第６図の線ＩＶ−
ＩＶに沿って見た図、第５図は音響検出器によ６検出状
況を示す図、第６図（Ａｌは従来の方法で測定じだ炉内
温度とゾンデの繰出し長さの関係を示すグラフ、第６図
ＣＢ〕は本発明の方法で測定した炉内温度、ＣＯ２，ｃ
ｏおよび炉内圧力を示すグラフである。 １：垂直ゾンデ、 ６：ゾンデ駆動機構。 ４：測定部、 ５：音響検出器。 １０：ゾンデパイプ、 ２０：重錘。 ２６：ノズル、 ２６：共鳴器。 ａ：高炉、 ｂ：炉壁、 ｍ：装入物。 （外４名） ３６− （Ａ） 牙１力ｔｔ’ｃノ （β）
Claims (1)
- 熱電対を内蔵したフレキシブルな高融点金属管の先端に
高融点金属製の重錘を取付げて該重錘に該熱電対の測温
部を設け、該重錘を高炉装入物上に置いて該装入物の荷
下りに応じて降下させ、該重錘部で高炉内の温度、圧力
、ガス組成等を測定する高炉炉内状況測定法において、
該重錘に音響発生装置を設けるとともに高炉炉壁の所望
の位置に多数の音響検出器を設け、該音響発生装置でパ
ルス状の音響を発生させてその音響を該音響検出器で検
出し、その検出時間の差から該重錘の位置を測定しその
位置での炉内温度、炉内ガス圧力、ガス組成等を測定す
ることを特徴とする高炉炉内状況測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3879483A JPS59166609A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 高炉炉内状況測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3879483A JPS59166609A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 高炉炉内状況測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59166609A true JPS59166609A (ja) | 1984-09-20 |
Family
ID=12535208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3879483A Pending JPS59166609A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 高炉炉内状況測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59166609A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100939321B1 (ko) * | 2002-12-13 | 2010-01-28 | 주식회사 포스코 | 슬래그 샘플러 |
| CN109470742A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-15 | 广州市中加环境检测技术有限公司 | 一种干湿球法测量烟气湿度采样枪 |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP3879483A patent/JPS59166609A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100939321B1 (ko) * | 2002-12-13 | 2010-01-28 | 주식회사 포스코 | 슬래그 샘플러 |
| CN109470742A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-15 | 广州市中加环境检测技术有限公司 | 一种干湿球法测量烟气湿度采样枪 |
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