JPS5954899A - ガスホルダ−内の圧力調整方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高圧ガスホルダー内に貯留されでいるガスが
消費されることによる前記ホルダー内のガろ圧の低下を
補うガスホルダー内の圧力調整方法に関するものである
。

鉄鋼−貫製鉄所における酸素の全消費壌のＫＯ〜ｇタチ
は転炉操業用に消費されている。なかでも底吹転炉操業
にあっては、炉底から酸素以外に、アルゴン、窒素等も
吹込まれる。上吹転炉、底吹転炉、　ＡＯＤ転炉、製錬
用取鍋等はバッチ操業であって、吹錬時にのみ酸素ある
いはこれに加えてアルゴン、窒素等が消費され、非吹錬
時には前記諸ガスＬ消費されない。これに対して転炉等
に４＝ｊ設されている酸素製造装置によれば、連続的に
酸素が製造されると同時にアルゴン、窒素等のガスが副
生される。前記諸ガスそれぞれの経済的消費状況と生産
状況の不同を調整するために、それぞれのガスを貯留す
るガスホルダーが準備されている。

転炉用の大容量の高圧ガスホルダーと【２１は球形ガス
ボルダ−が有利に広く使用されてＶする。

ところで１従来高圧ガスホルダーにあ−り′Ｃは、ポル
ター内のガスが消費されるに従って、７１ｔルり。

−内のＩＬ力が次第に低１”するため、例ターば転炉で
ガスを使用するｉ４合、転炉、操業条件により決まる上
限１（ミカ以Ｆでは転炉へガスを有効に吹込めないこと
により、ホルダー！／）全貯留ガス容量に対する実際に
使用す７、ことＩｉ）できる貯留ガス撰−が少いという
欠点がある。

本発明は、−ｈ記従来の高圧ガスホルダーの使用時にお
ける実際に使用可能な、すなわち実際の有効貯留ガス則
が少いという欠点を改善するガスントルダー内の圧力調
整方法を提供することを目的とするものであり、特許請
求の範囲記載の方法を提供することによって前記目的を
達成すること７５玉できる。

次に本発明の詳細な説明する。

従来の転炉）・■業における球形の高圧ガスホルタ゛−
内のガス圧の変化状況を第１〜３図について説明する。

第１図は、転炉操業に用いられる酸素ガス−７ｔｌ−の
系統を示゛す図であり　ｉ％ヴ素製造装ｆ！＃　／に上
（ン製造された酸素は、酸素圧縮機ａにより昇圧され、
圧力、ｉｌｑ′整弁ｌ、遮断弁３・を経て転炉ルい二供
給さ７する。酸素ガス７０−管路の途中に設けられた。

酸素ガスホルタ゛−ｊは第２図に示す如き間欠的な酸素
消費Ｑ。

と、連続した一定量発生Ｑ工とによる過不足を調整する
ために設けられたものである。前記ホルダー　、？内の
ガス圧はガスが転炉等で使用される際第、７図に示す如
き経時的変化をし、その圧力は、例えば転炉吹錬開始時
点Ａにおける最高ガス圧点より吹錬終了時点Ｂにおける
最低ガス圧点までの間ｔｉｔ　！−’　Ｍ＝し、その後
層の吹錬開始時点Ｃまでの間け」Ｉ　Ｊ４．　Ｌ　、ホ
ルダー内のガス圧は上記下降と上昇との繰返しとなる。

ガスが転炉で使用される場合の：ｊ！ｉ常の前記ホルダ
ーＪのガス圧は、上限が２．ｔｋ（ハ）２・ｆｔＦ限が
／ｋ　ｋＶｃｍ”　・ｆである。従って、前記ホルダー
ｊの有効貯留ガス量は、　（１）、　（，２）式に示す
如くである。

ΔＱ＝ΔＰ−Ｑ　　　・・・・−・・・・、・・・・・
・・・・・（１）ΔＱ−（ＰＨ−ＰＩ、　）・Ｑ・・・
・・・・・・・−・（，２）ΔＱ・・・有効貯留ガス［
４：　Ｎｆｉ３ΔＰ−（Ｐｌ、−九）・・・圧力調擬幅
■・□・・上限圧力 Ｐｌ、・・・■；限圧力 Ｑ・・・酸素ガスボルダ−の容積７＋１３底吹転炉等の
ように炉底から酸素を吹込む転炉においては、炉底羽口
の詰りあるいは浅鍋を防止するため、ド限圧力ＰＬを上
吹転炉に比しさらに高くする必要があるうこのようにＰ
□、が高くなると、（２）人中の（ｐｌ（−ｐｌ、　）
すなわちΔＰにより示される圧力鯛整幅が狭くなり有効
貯留ガス量ΔＱが少くなる。従ってこのような場合には
毎回の吹錬鋼Ｍを少くするか、あるいは史に多量の有効
貯留カス【、１を保有させるため容積Ｑ、の多い酸素ガ
スボルダ−を準備しなりればならないこととなる。

」−吹転炉、底吹転炉にかかわりなく、第３図に示す如
く、吹錬間隔Ｔ工、Ｔ３．・・は一定ではないので例え
ばＴ２の如く、吹錬間隔が長くなると、酸素彰造装（６
からは酸素が一定割合で連続し７て送込゛まれることに
より、ガス圧は上限圧力Ｊ槓を超えるに至り、酸素量Ｖ
を放出しなければならなくなる。このような無駄を避け
るためには、実際の上限圧力を前記上限圧力ＰＨよりも
低目に設定し、実際の有効貯留ガス量ΔＱ′を少くして
操業しなければならないことになる。すなわちΔＱ′と
ΔＱ、との関係は（３）式の如くになる。

Δｃｔ’　＜ΔＱ　　　・・・・・・・・・・・・　（
３）ΔＱ′・・・実際の有効貯留ガスＦ、！’、　Ｎｍ
３以上の如く、転炉９女かでも底吹転炉の実操業、にお
いては、酸素ガスホルダーの実際の上限圧力。

下限圧力は、前記」−限圧力ＰＩ（、前記下限圧力Ｐ１
、よりも内輪に設定しなければならないので、実際の有
効貯留ガス歇は、前記ホルダーが貯留１７得る最大貯留
ガスラドに較べて甚だ少いもぴ）となる。すなわち、前
記ホルダーは、転炉に使用の場合、貯留効率の甚だ劣悪
な装置であるということができる。

本発明者らは、前記ホルダーの劣悪なガス貯留効率の改
善を検討するに当り、−ヒ（〜ｊ（）Ｅ　Ｊ］　ＰＩ（
は前記ホルダーの強度に関連があるので予め倹１寸・１
０月象外とし７た。下限圧力１４．は」二吹転炉、ド吹
転炉等の吹錬に当ってｔよ極めて重装な操業因子ではあ
るが、吹錬時以外のときには、仮にガス圧が下゛眼圧ｈ
　ＰＩ、より低い低圧力であったとしても、とＶ）こと
は吹錬にか、１無関係のことであるので、これを前提に
１７で前記ホルダー内に膨張・収縮自在の気密性風船状
袋を設け、吹錬に当って上限圧力ＰＨに近い圧力で充満
している前記ホルダー内の酸素が吹錬のために１１１１
次消費されてガス比力が次第に低ドするのに対応して１
前記袋に水または空気を圧入（２、酸素の消費に対応し
て前記袋を次第に膨張させることにより、ガス圧の低下
を補償することとした。この圧力低下の補償は、理想的
には吹錬終了時までガス圧を一定圧力に保つことも可能
ではあるが、経済性を考慮して、従来よりも吹錬に多鼠
の酸素を消費するにもかかわらずガス圧低下の割合を緩
くして吹錬終了時の低下したガス圧が下限圧力ｐＨ，よ
り低くならない程度とし、吹錬終了後、前記袋に圧入さ
れている水または空気を前記ホルダー中の残留酸素のガ
ス圧により外気中に押出し排除すると、排除完了時にお
い１　＋ｉｊｌ記ホルダー中のガス圧は、下限圧力１４
．よりも低くなる。

しかしこの時は、吹錬を実施していないので、このガス
圧が低いことは、どこにも支障をきたさない。以上によ
り、ギＩ記ホルダーは現状の一１寸で、すなわち現有ホ
ルダー設備の１まで有効貯留ガス量ΔＱも変えることな
く、実際の有効貯留ガスｈ−ｉΔＱ′を多くすることが
できることに着目して、本発明に想到したのである。

次に、本発明を図面について説明する。

第９図は、本発明による圧力調整金行うガスホルダーを
備えた転炉設備を含む酸素ガス量ｒ１−の系統図である
。酸素製造装置ｌにより製造された酸素は、酸素圧縮機
コにより昇圧され、圧力調整弁ｑ、遮断弁Ｓを経て転炉
乙に供給される。＾ψ素ガスフロー管路の途中に設けら
れた酸素ガスホルダー、７の中に設置された圧力６１１
４整用の膨張・収縮自在の気密性風船状袋７への水の供
給・排出の管路に、加圧ポンプに、水槽９が設けられて
いる。前記ホルダー３内のガス圧測定のだめのガス圧検
出器７０１袋７内の本川測定のだめの水圧検出器／ｌよ
りの検出値イ２＜号及び遮断弁５よりぴ）信′号が制御
装置？Ｉ／コに入力され、該装置ｌ＆、／２よりの指令
により　ｙｌ。

ングざ及びｊｊ’　！；　、　／、７．　／４．　／Ｊ
−がそれぞれ制御される。袋７にＱ」１、はぼ同一圧力
の内部水圧と外部ガス圧力ｔ　ｆ’ｌ’！Ｉ　＜のて袋
７１体の強度は左程必要とされず、袋７０利質ｔｉｔビ
ニール、ポリエチレン等を内張りしブこ一人造皮または
、天然あるいは人造ゴム製（１）’４密袋が使用へれ、
容量は、前記ホルダー容積。

ガスが使用される設備のガス消費量、上限圧力。

Ｆ゛限ＩＴ’力などにより決定される。

次に、本発明を実施例について説明する。

実施例 第５図に弁５　、　／３．　ＩＱ−、／、ｔの作動状態
を示し、第６図に前記ホルダー３のガス圧力の変動を示
す。

転炉Ａの吹錬開始の時点Ａにおいで、遮断弁５が開き、
酸素が多１片に使用され始めると同時に、制御装置〆１
″／、２には遮断弁Ｓの信号とガス圧検出器１０゜水圧
検出器／／Ｌ１．）検出値とが入力され、制御装置ｌコ
σ）指令により弁／３は閉じ、弁ｌダは開き、弁／Ｓは
それ１で通りに閉じていることにより、−そσ）時運転
中のポンプざの吐出水の流出先は水槽９かも袋７へと切
替えられる。この時点以降は、ガスσ）消費による前記
ホルダー３のガス圧の降ト’　ｔＪ、袋７に水が圧入さ
れることによる袋７の膨張により補償される。この際の
ガス圧の降ド割合は、袋７が使用されない従来方式によ
るガス圧の降下割合よりも緩やかである。すなわち第４
図に示す如く、従来のガス圧降下割合によればＡ　−Ｊ
　Ｂｔ時間中に（実際の有効」二限圧力）Ｒ→（実際の
有効ド限圧力）Ｔであるのに対して、本発明の袋７を設
けたことにより、１１Ｊ記とほぼ同一時間のＡ　−）　
Ｂ時間中にガス圧はＲ→Ｓと変化し、圧力降下割合は緩
く、圧力降下終了点ガス圧はＴよりも高くＳとなる。吹
錬終了の時点Ｂにおいて、弁／ｑと遮断弁Ｓを閉じ、弁
１３とｆＰ／、ｔを開くと、ポンプｇの吐出水の流出先
は袋７から水槽？へ切替えられ、袋７を満しでいた水は
前記ホルダー３内のガス圧により水槽９へと押出され、
ガス圧は降下［７て、下限圧力ＰＨ，よりも低いＴと々
す、ホルダー３内のガス量も最少となる。ガスＥ１１最
少時点Ｂｔにおいて弁７．５′を閉じ、弁ｆｆ、／ｌＩ
−の閉、弁／３の開のそれまで通りにしておくと、連）
売運転の酸素製造装置ｌからの酸素はホルダー３内にお
いて貯留量を増しガス圧はＴより次第に上昇し、次の吹
錬開始の時点０［おいて最高圧力となり、次の吹錬に入
り、前述の操業を繰返寸こととなる。アルゴン、窒素等
に対しても、上述と同様の操作が行われる。

以上の如く、本発明によれば、例えば転炉操業に用いら
れる酸素、アルゴン、窒素等の何れかのガスを貯留する
ガスホルダー内に、膨張・収縮自在の気密性風船状袋を
設け、吹錬中に前記袋に水またｔ、Ｊ：空気を圧入する
ことにより、前記転炉操業中ＶＣおけるホルダーのガス
圧低Ｆが、容易かつ自在に補償され、実用の鳴動貯留ガ
ス量として多１゜のガスを消費するにもかかわらず、吹
錬終了時のガス圧力全ド限圧力ＰＬよりも高い圧力で終
了させ、あたかも更に容積が大きいガスホルダーが設置
されたかの如き効果を得ることができ、鋼の生産量を増
強することができるので設備費の節約ができる。本発明
は、特に転炉等の間欠操業に甚だイｊ効であり、間欠的
に多量の圧縮空気を使用する１４Ｉｉ合にも有効に適用
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の転炉操業における酸素ガスフローの系統
図を示す図、第一図は酸素消費五１と酸素発生量を経時
的に示す図、第３図はガスボルダ−内のガス圧の経時的
変化を示す図、第９図は本発明による圧力調整を行うガ
スホルダーを備えた転炉設備を含む酸素ガスフローの系
統図を示す図、第５図は各弁の経時的作動図、第６図は
本発明におけるガスホルダー内のガス圧の経時的変化を
示す図である。 ／・・・酸素製造装置、コ・・・酸素圧縮機、３・・・
酸素ガスホルダー、グ・・・圧力ｒＡ整弁、５・・・遮
断弁、ｔ・・・転炉、７・・・袋、ｇ・・・ポンプ、り
・・・水槽、ｉｏ−・・ガス圧検出器、／ハ・・水圧検
出器、７．２・・・制御装置、　／Ｊ、　／’／。 ／Ｓ・・・弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ガスホルダー内に膨張・収縮自在の気密性風船状
   袋を設け、前記ホルダー内の前記袋の外方に貯留された
   ガスが使用されるに伴って次第に低下するホルダー内の
   ガス圧を、前記袋内に水もしくは空気を圧入することに
   より補償することを！時機とするガスホルダー内の圧力
   調整方法。 ２、　前記ホルダーは、上吹転炉、底吹転炉。 ΔＯＤ転炉、ＪＭ錬用取鍋等に間欠的に供給される酸素
   、アルゴン、窒素等の何れかのガスを貯留する高圧球形
   ガスホルダーである特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３　前記気密性風船状袋は、ビニール、ポリエチレンな
   どを内張した人造皮９人造ゴムあるいは天然ゴムなどか
   らなる伸縮性袋である特許請求の範囲第１項あるいは第
   ２項記載の方法。