JPS6021310A - Method for estimating distribution of charge layer in blast furnace - Google Patents
Method for estimating distribution of charge layer in blast furnaceInfo
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- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/008—Composition or distribution of the charge
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
高炉装入物の層厚分布の推定方法に蘭してこの明MB書
に述べる技術内容は、上記層厚分布を、炉内ガス分布に
及ぼず密接な相関の下で的確に把握し、もって高炉操業
の安定化と、炉体熱負イ、jrの管理を通した炉体寿命
の延長を目指す開発成果に関連し、高炉操業制御の属し
ている技術の分野に位置している。[Detailed Description of the Invention] Technical Field The technical content described in this MeiMB book regarding the method for estimating the layer thickness distribution of blast furnace charge is to estimate the layer thickness distribution, which does not extend to the gas distribution in the furnace but has a close correlation. In relation to the development results aimed at stabilizing blast furnace operations and extending the life of the furnace through the management of furnace heat loads, the technology to which blast furnace operation control belongs will be reviewed. Located in the field.
技術的背割
装入物分布について
一般に高炉操業において、その炉頂における高炉装入物
の炉中分布は各種の要因が複雑に絡み合つて影響してい
るが、主要因は下記の通りである11)装入物の物理的
性質−密度1粒Jy、内部摩擦係数など
2)装入物装入速度
8)装入条件−コークスベース、鉱石/ヨークえ。Regarding the technical back-splitting charge distribution In general, during blast furnace operation, the distribution of the blast furnace charge at the top of the furnace is influenced by a complex interplay of various factors, but the main factors are as follows. 11) Physical properties of the charge - density per grain Jy, coefficient of internal friction, etc. 2) Charge charging speed 8) Charging conditions - coke base, ore/yoke.
ストックライン
4)装入物流、の落下軌跡−ベル高炉においてはムーバ
ブルアーマ−のノツチ位置、ベルレス高炉においては分
配シュートの1頃斜角
5)装入シーケンス−装入のタイムスケ−ジュール
6)炉内ガス流通
さて炉頂の装入装置を通じて高炉装入物が炉内に装入さ
れると、上記の各因子のfg 響下で高炉装入物の炉中
分布が決まる。Stock line 4) Fall trajectory of charging flow - notch position of movable armor in bell blast furnace, bevel around 1 of distribution chute in bellless blast furnace 5) Charging sequence - charging time schedule 6) Inside the furnace Gas Flow When the blast furnace charge is charged into the furnace through the charging device at the top of the furnace, the distribution of the blast furnace charge in the furnace is determined by the effects of each of the above factors.
ここに燃料比の低減、操業の安定化の上で最も重要なポ
イントとなるのは高炉装入物の炉内半径方向での層厚分
布(以下単に装入物層厚分布という)である。The most important point in reducing the fuel ratio and stabilizing operation is the layer thickness distribution of the blast furnace charge in the radial direction within the furnace (hereinafter simply referred to as charge layer thickness distribution).
この装入物層□厚分布は、炉内のガス分布と密接に結び
ついているため、高炉操業において極めて重要であり、
従来からその制御に多大の努力がなされて来た。This thickness distribution of the charge layer is extremely important in blast furnace operation because it is closely linked to the gas distribution in the furnace.
Great efforts have been made to control this.
このガス分布は、次に示す点に関し、操業と設備の両面
からの仮・求を満たずよつ管理する必要がある。This gas distribution needs to be managed to satisfy the tentative requirements from both the operational and equipment aspects regarding the following points.
1)ガス利用率向上による燃料比の低減2)順調な荷下
りに基づく安定操業
3)炉体熱負荷の管理による炉体寿命の延長ところでガ
ス利用率の向上、安定した荷下りを得るためには、適度
の炉壁流が確保されたガス分布が、また一方で炉体熱負
荷を軽減するためには、逆に中心流指向のガス分布が、
必要となりこれら両者を満足するようなガス分布を目標
に、装入物・層厚分布の制御が行なわれるわけである。1) Reducing the fuel ratio by improving the gas utilization rate 2) Stable operation based on smooth unloading 3) Extending the life of the furnace body by managing the heat load on the furnace body In order to improve the gas utilization rate and obtain stable unloading On the other hand, in order to reduce the heat load on the furnace body, a gas distribution oriented toward the center flow is required.
The charge and layer thickness distributions are controlled with the aim of achieving a gas distribution that satisfies both of these requirements.
装入物層厚分布の制御操作について
さて装入物層厚分布の制御方法としては、1)装入物の
変更
2)コークスベース、シンター比、ペレット比す8)装
入方法の変更
4)ストックライン、装入シーケンス、ベル高炉のムー
バブルアーマ−ノツチ又はベルレス高炉の分配シュート
傾斜角など
がある。Control operations for the charge layer thickness distribution Now, methods for controlling the charge layer thickness distribution include 1) changing the charge 2) changing the coke base, sinter ratio, and pellet ratio 8) changing the charging method 4) These include stock lines, charging sequences, movable armor notches in bell blast furnaces, or distribution chute inclination angles in bellless blast furnaces.
中でも装入方法の変更は、そのうち最も一般的に行なわ
れるのが、ペル乱炉ではムーマブル7−ム、ベルレス高
炉にあっては、分配シュートの調整によって、何れも装
入物の堆積状況を変化させる方法であり、これによって
装入物11層厚分布を変化させ、その結果として炉内の
ガス分布を目標に合致°させるのにを与させようとする
わけである。Among these, the most common changes to the charging method are by adjusting the moorable 7-meter in a pellet blast furnace and by adjusting the distribution chute in a bellless blast furnace. This method attempts to change the layer thickness distribution of the charge 11 and, as a result, to help the gas distribution in the furnace meet the target.
なおガス分布を測定する方法としては、シャフトゾンデ
(半径方向押込み各位置にて採取したガスの成分分析に
供する)および炉口固定ゾンデ(半径方向数か所にてガ
ス温度測定を司る)によるものが一般的である。The gas distribution can be measured using a shaft sonde (used for component analysis of the gas sampled at each position in the radial direction) and a fixed sonde at the furnace mouth (used to measure gas temperature at several points in the radial direction). is common.
ところがこれらのゾンデ測定で得られたガス分布に及ぼ
すムーバブルアーマ−や分配シュートの制御量との間の
定量的な関係は、いまなお十分的確に把握されてはおら
ず、やむなく上記のガス分布情報に基いてムーバブルア
ーマ又は分配シュートを変更操作してその後のガス分布
の変化動向如何により、さらに変更操作な考えて行くと
いう試行錯誤的な装入物層厚分布の制御が行なわれてい
る。かような装入方法の変更を行っても予想したガス分
布には容易に合致せず、目標とするガス分布を得るため
に長時間にわたる調整を必要としているのが現状である
。However, the quantitative relationship between the control amount of the movable armor and the distribution chute on the gas distribution obtained by these sonde measurements is still not fully understood, and it is unavoidable to rely on the above gas distribution information. Based on this, the charge layer thickness distribution is controlled by trial and error, in which the movable armor or the distribution chute is changed, and further changes are considered depending on the subsequent change trend in the gas distribution. Even if such a charging method is changed, the expected gas distribution does not easily match, and the current situation is that adjustment over a long period of time is required to obtain the target gas distribution.
もとより、装入物層厚分布とガス分布との関係を定量的
に把握し装入物制御技術をレベルアップするためには、
装入物の炉内での状況なより正確に把握することが不可
欠であり、炉内での装入物の状態なかでも、装入物の表
面プロフィルを測定するためのセンサーとして、種にの
炉頂プロフィル計が開発されている。Of course, in order to quantitatively understand the relationship between charge layer thickness distribution and gas distribution and to improve charge control technology,
It is essential to more accurately understand the condition of the charge in the furnace. A furnace top profile meter has been developed.
これらのセンサーは、接触式(機械式)と非接触式(μ
液式、レーザ一式等)に大別され、次に接触式の検尺ウ
ェイトを用いるサウンジング弐の炉頂プロフィル計を用
いた場合を代表例として問題点を説明するが、その問題
点は上記いずれの型式にも共通している。These sensors are contact (mechanical) and non-contact (μ
Next, we will explain the problems using the top profile meter of Sounding 2, which uses a contact type measuring weight, as a representative example. It is also common to the model.
サウンジングの事例について
さて第1図に検尺ウェイトニよるサウンジング式の炉頂
プロフィル計8を示し、図中1は炉頂空間において半径
方向に進退可動のランス、2はランスlの進退駆動用の
チェン仕掛け、8は検尺ウェイト、4・は検尺ウェイト
の昇降用ワイヤロープ仕損け、5,5′はガイドシーブ
、6はランス1内でワイヤロープ仕掛け4・を固定した
動滑車、7はランスlの後端に取付けた固定滑止、9は
両滑車に巻掛けした操作ロープ、10はその固定端、1
1は操作ロープの巻き胴であり、■2はガイドシープ、
18は操作ロープ9の張力検出レバー、14はカウンタ
ーばねである。Regarding the example of sounding, Fig. 1 shows a sounding-type furnace top profile meter 8 using measuring weights. The device, 8 is a measuring weight, 4 is a wire rope for raising and lowering the measuring weight, 5 and 5' are guide sheaves, 6 is a movable pulley with the wire rope device 4 fixed in the lance 1, and 7 is a wire rope for raising and lowering the measuring weight. A fixed skid is attached to the rear end of the lance l, 9 is an operating rope wrapped around both pulleys, 10 is its fixed end, 1
1 is the winding trunk of the operating rope, ■2 is the guide sheep,
18 is a tension detection lever for the operating rope 9, and 14 is a counter spring.
チェン仕掛け2を回転させることによつ℃ランス1を高
炉の頂部炉壁15の開口15’から簡略のため図示を省
略したシールを通して炉芯に向は前進させると動滑車6
はランスlとともに前進しランス1を、狂態の半径方向
位置に送り出すことができる。このとき検尺ウェイト3
はやや吊上げられる。By rotating the chain mechanism 2, the °C lance 1 is advanced toward the furnace core from the opening 15' in the top furnace wall 15 of the blast furnace through a seal (not shown for simplicity).
can move forward with the lance 1 and send the lance 1 to a crazy radial position. At this time, the measuring weight 3
is slightly lifted.
この位置たとえば図の実線位置にて巻き胴11により操
作ロープ9をゆるめて検尺ウェイト3を下降させると、
検尺ウェイト8が非入物16の表面上に到達することに
より操作ロープ9の張力が急減して、カウンタばね14
.によって張力検出レバーtgが回動するので着床が検
出され得る。When the operating rope 9 is loosened by the winding drum 11 at this position, for example, the solid line position in the figure, and the measuring weight 3 is lowered,
When the measuring weight 8 reaches the surface of the non-entered object 16, the tension of the operating rope 9 decreases rapidly, and the counter spring 14
.. Since the tension detection lever tg rotates, landing on the floor can be detected.
従ってこの時のランスlの炉内半径方向進度Xと検尺ウ
ェイト8の深度yによって測定点を座標表示することが
できる。Therefore, the coordinates of the measurement point can be expressed by the progress X of the lance l in the radial direction within the furnace and the depth y of the measuring weight 8 at this time.
この着床検出後さらにランスlを破線のように所定距離
毎に前進させ次の深度を進度とともに測定する操作をく
り返すことによって、炉内半径方向での装入物16の表
面実測点(例えば各回の装入バッチの1サイクル毎に1
0点)が得られる。After this detection of landing, the lance l is further advanced at predetermined distances as shown by the broken line, and the next depth is measured along with the progress. By repeating this operation, the actual measurement points on the surface of the charge 16 in the radial direction of the furnace (for example, 1 per cycle of each charging batch
0 points) will be obtained.
各測定データーは、当該装入バッチにおける第j魚目の
測定時刻、測定点毎の半径方向進度および深度からなり
、この魚卵接触式の炉頂プロフィル計にあっても全く同
様である。Each measurement data consists of the measurement time of the j-th fish in the charging batch, the radial advance and depth for each measurement point, and is exactly the same for this roe contact type furnace top profile meter.
ところで、装入物の層厚は、装入物を炉内に装入した結
果として形成される鉱石とコークスの層厚の比の分布9
粒度分布、そして鉱石とコークスの混合層分布に従う。By the way, the layer thickness of the charge is determined by the distribution 9 of the ratio of the layer thickness of ore and coke formed as a result of charging the charge into the furnace.
according to particle size distribution and mixed layer distribution of ore and coke.
第2図に示すように、たとえばベル式高炉において原料
16′は、大ベル17から炉内に落下し、その原料の特
性値(粒径、形状等)てより決まる傾斜角に従って16
“のように堆積する。As shown in FIG. 2, for example, in a bell-type blast furnace, a raw material 16' falls into the furnace from a large bell 17, and follows an inclination angle determined by the characteristic values (particle size, shape, etc.) of the raw material.
“It accumulates like this.
この堆積が進み、その堆積量が堆積限界に達したのち、
堆積物16“は炉内中心に向って流れ込み、装入終了時
点で、仮想線のようにその装入物16の装入時プロフィ
ルが形成される。After this accumulation progresses and the amount of accumulation reaches the accumulation limit,
The deposit 16'' flows toward the center of the furnace, and at the end of charging, the charging profile of the charge 16 is formed as shown by the phantom line.
以後、装入物16の全体降下中におけるガス流の変化に
応じ、装入物16の安定な傾斜角の変動に伴う流れ込み
などによって、装入物16の再分布が起る場合がある。Thereafter, redistribution of the charge 16 may occur due to changes in the gas flow during the entire descent of the charge 16, such as inflow due to fluctuations in the stable inclination angle of the charge 16.
従来技術とその問題点
従来の装入物層厚分布の制御は、図示例においてムーバ
ブルアーマ−(以下HAと略す)18を前後に操作して
原料16′の炉内への落下位1i′+’を変化させ堆積
状態を変えることにより、分布状態主として鉱石とコー
クスの比(以後0/Qという)の半径方向分布を変化さ
せろことによって行っている。Prior art and its problems Conventional control of the charge layer thickness distribution involves, in the illustrated example, moving a movable armor (hereinafter abbreviated as HA) 18 back and forth to control the falling position 1i'+ of the raw material 16' into the furnace. This is done by changing the distribution state, mainly the radial distribution of the ratio of ore to coke (hereinafter referred to as 0/Q), by changing the deposition state.
従ってMA 1.8 Kより装入物分布を制御するうえ
から、再分布される前、すなわち装入時のJ、HA厚お
よびそれから得られる0//c!分布を知ることが必要
である。Therefore, in order to control the charge distribution from MA 1.8 K, J, HA thickness and the resulting 0//c! It is necessary to know the distribution.
この装入物層厚分布は、従来止揚のごとき炉頂プロフィ
ル計を用い、下言己の手順で計算によりめていた。This charge layer thickness distribution has conventionally been determined by calculation using a furnace top profile meter such as a lifter according to the procedure described below.
11m8図(a)に示すように、炉頂プロフィル計によ
ってまず大ベル17からの原料16’の装入毎にそのバ
ッチ(第n回目バッチという)VC対し、装入終了時刻
Tn、lにおける装入物の辰面ブロフイルPn、1およ
びつぎにその後第(n+z)回目バッチ装入直前の時刻
Tn、2における装入物の表面プロフィルPn、2を測
定する。。As shown in Figure 11m8 (a), each time the raw material 16' is charged from the large bell 17, the furnace top profile meter first calculates the charge at the charging end time Tn, l for that batch (referred to as the nth batch). The radial profile Pn, 1 of the charge and then the surface profile Pn, 2 of the charge at a time Tn, 2 immediately before the (n+z)th batch charging thereafter are measured. .
そして炉の半径方向にわたって、時刻−□からTn、2
に至る時間経過における平均降下速度vnを計算する。And over the radial direction of the furnace, from time −□ to Tn, 2
Calculate the average rate of descent vn over time leading to .
(2) 4J 8図(b)に示すように第(n+x)回
目バッチ装入終了時刻T(n+□)、□における表面プ
ロフィルP(n+□)9、を炉頂プロフィル計で測定す
ると同時に、時刻T(n+□)、□において前回第n回
目バッチの時刻”n 、 1がらT(n+x ) 、□
に至る時間経過にわたって降下した表面プロフィルps
、□を上記平均降下速度V を用いて外挿により推定プ
ロフィルをめる。(2) 4J As shown in Figure 8 (b), the (n+x)th batch charging end time T (n + □) and the surface profile P (n + □) 9 at □ are measured using a furnace top profile meter, and at the same time, At time T(n+□), □, the time of the previous nth batch "n, 1" T(n+x), □
The surface profile ps descends over time up to ps
, □ are extrapolated using the above-mentioned average descent speed V 2 to obtain an estimated profile.
(8)時刻T(n+□)、□における第(n+1)回目
バッチの実測表面プロフィル”(n+□)5、と第n回
目バッチの推定プロフィルPsn2、すなわちi(n+
i)回目バッチの下面プロフィルとから、i(n+i)
回目パッチの層厚を計算する。(8) The measured surface profile of the (n+1)th batch at time T(n+□), □ is ``(n+□)5, and the estimated profile Psn2 of the nth batch, i.e., i(n+
i) From the bottom profile of the th batch, i(n+i)
Calculate the layer thickness of the second patch.
このように炉頂プロフィル計に、よって8度の測定操作
〔第n回目バッチ2反、第(n+1)回目バッチ1度〕
により第(n+x)回目バッチの層厚を計算することに
なるが、このようなO/Qの推定方法には下記の問題が
ある。In this way, the furnace top profile meter was used to perform 8 measurement operations [2 times for the nth batch, 1 time for the (n+1)th batch]
Although the layer thickness of the (n+x)th batch is calculated as follows, such an O/Q estimation method has the following problems.
問題点の指摘
炉頂プロフィル計による測定で得られる装入物表面プロ
フィルは、実際操業の経験によると非常にばらつきが大
きく、このためこの方法で推定された層厚分布もばらつ
きが大きく、装入物層厚分布の推定精度が悪い。Pointing out the problem The charge surface profile obtained by measurement using a furnace top profile meter has a very large variation according to the experience of actual operation.As a result, the layer thickness distribution estimated by this method also has a large variation. The estimation accuracy of layer thickness distribution is poor.
そこでこのような方法により推定される装入物層厚分布
を装入物分布のitj制御指針とするためには、この推
定精度をアップする必要がある。Therefore, in order to use the charge layer thickness distribution estimated by such a method as an ITJ control guideline for the charge distribution, it is necessary to improve the estimation accuracy.
このためには、上記のばらつきを考えれば、数拾チャー
ジの装入物に対してl1411定を行なわねばならない
が、これは現状においては、プロフィル計の耐久性およ
びその測定に要するコストから考えるとき実用上置σよ
である。To do this, considering the above-mentioned dispersion, it is necessary to carry out the 1411 determination on several dozen charges, but this is currently difficult considering the durability of the profile meter and the cost required for its measurement. The practical upper position is σ.
発想の基礎および発明目的
以上のべた問題点に関して発明者らは、次にのべる差指
情報の有効な発展的利用により、炉頂プロフィル計の測
定回数を少なくなし得ることに想到し、これにより層厚
分布の推定精度の向上を導くことがこの発明の目的であ
る。Regarding the basic idea and the problems beyond the purpose of the invention, the inventors have come up with the idea that the number of measurements made by the furnace top profile meter can be reduced by effectively and advanced use of index information as described below. It is an object of the present invention to improve the estimation accuracy of thickness distribution.
差指というのは、炉頂プロフィル計Sとは別途に高炉の
頂部炉壁15の近傍において炉内装入物16の表面上の
一点における降下状況をほぼ連続的に検出して得た深度
のことである。The index finger is the depth obtained by almost continuously detecting the descent condition at one point on the surface of the furnace contents 16 in the vicinity of the top furnace wall 15 of the blast furnace, separately from the furnace top profile meter S. It is.
発明の構成
上記の目的は、次の事項を骨子とする手順にて達成され
る。Structure of the Invention The above object is achieved by a procedure mainly consisting of the following matters.
高炉装入物の炉頂プロフィル計による任意の第n回目バ
ッチ第1点目深度に対応する装入物計算深度YOn、1
を、下記の式でもって算出し、この演算を11μ次に繰
り返すことによって装入物の表面プロフィルとその装入
物の下面プロフィルとをめ、−各装入ごとの平均的な層
厚分布を推定することを特徴とする高炉装入物層厚分布
の推定方法。Charge calculation depth YOn, 1 corresponding to the depth of the first point of any n-th batch by the blast furnace charge top profile meter
is calculated using the following formula, and by repeating this calculation 11μ times, the surface profile of the charge and the bottom surface profile of the charge are determined, and - the average layer thickness distribution for each charge is calculated. A method for estimating blast furnace charge layer thickness distribution.
記
YCnl、= (axn2、+bxnl□+cx1□1
、十d)十zna、b、c、d :定数、Xn1、:炉
内半径方向座4索、Z9:各装入ごとに定まるスライド
賊、k:降下速度分布定数、Ro=炉口半径、R8:炉
壁がら炉頂プロフィル計測定点までの半径方向距離、Δ
Sn、□:装入時から4111定時雀での一点すウンジ
ングの差指降下量
3、発明の詳細な説明
すでにのべたように装入物層分布を正確に推定するため
には装入物の表面プロフィルのほかに、その装入物の下
面プロフィル推定のための降下速度分布の正しい検出が
必要である。YCnl, = (axn2, +bxnl□+cx1□1
, 10d) 10zna, b, c, d: Constant, Xn1,: 4 radial seats in the furnace, Z9: Slide width determined for each charging, k: descending speed distribution constant, Ro = furnace mouth radius, R8: Radial distance from the furnace wall to the furnace top profile meter measurement point, Δ
Sn. In addition to the surface profile, a correct detection of the descent velocity distribution is required for estimating the underside profile of the charge.
各バッチ毎の表面プロフィルにつき降下速度分布の推定
を行う際、各バッチ毎でその装入物の降下状態を常に測
定している差指情報を利用することに着目した。When estimating the descending velocity distribution for the surface profile of each batch, we focused on using index information that constantly measures the descending state of the charge for each batch.
ます差指情報としての一点深度は再び第2図に示すよう
に、巻取り巻戻し装置により、昇降するワイヤ19の先
端に取付けた検尺ウェイト20を装入物16の表面に乗
せて装入物16の降下に追随させその状況を検出するこ
とにより得られる。As shown in FIG. 2 again, the depth at a single point as index finger information is determined by placing the test weight 20 attached to the tip of the wire 19 that moves up and down on the surface of the charge 16 using the winding and unwinding device. This can be obtained by following the descent of the object 16 and detecting its situation.
ここに大ベル17上の原料16′を炉内に装入する時検
尺ウェイト20を埋設から待避させる以外、常時に検出
を継続させ得るので高炉原料装入スケジュールの基本と
して、炉頂プロフィル計に比しはるかに測定データーは
豊富である。Here, when the raw material 16' on the large bell 17 is charged into the furnace, detection can be continued at all times except for retracting the measuring weight 20 from the burial, so the furnace top profile meter is used as the basis of the blast furnace raw material charging schedule. The measurement data is much more abundant than that of the conventional method.
第2図において、21は巻取り巻戻しドラム、22はカ
ウンターウェイトまた28は減速機および制動機つきの
駆動装置である。In FIG. 2, 21 is a winding and unwinding drum, 22 is a counterweight, and 28 is a drive device with a reduction gear and a brake.
降下速度分布に関し、差指降下量と炉頂プロフィル計に
より得られる、半径方向の各点の降下itの関係を検討
した結果、装入物の降下速度分布は高炉の半径距離をパ
ラメーターとして差指の降下速度の1次式近似と己て取
扱えることが#認できた。Regarding the descending velocity distribution, as a result of examining the relationship between the index descending amount and the descending it at each point in the radial direction obtained by the furnace top profile meter, it was found that the descending velocity distribution of the charge can be determined by using the radial distance of the blast furnace as a parameter. It was confirmed that it can be treated as a linear approximation of the descending speed.
そこで一点ザウンジングの差指情報とプロフィル計の測
定データーを用いた装入物分布モデルを検討した。装入
物分布モデルは、プロフィル計による装入物表面プロフ
ィル実測データーと、その測定バッチの差指データーを
基て作られる。Therefore, we investigated a charge distribution model using index finger information from single-point saunsing and measurement data from a profile meter. The charge distribution model is created based on the actual measurement data of the charge surface profile using a profile meter and the index finger data of the measurement batch.
このモデルは、以下の仮定に従う。This model follows the following assumptions.
(1) まず装入物のプロフィルは、装入物の種類(鉱
石あるいはコークス)、ベル式高炉を典型例としてその
HA位置により一義的に決定される1ijtj Mプロ
フィルがあると考え、装入物プロフィルは、この標準プ
ロフィルが各装入毎で決まる量だけ深さ方向に順次下方
にスライドしたものであると考える(以後、この鼠をス
ライドb znと呼ぶ)。(1) First, we consider that there is a profile of the charge that is uniquely determined by the type of charge (ore or coke) and its HA position, with a typical example of a bell blast furnace. The profile is considered to be this standard profile that is successively slid downward in the depth direction by an amount determined for each charge (hereinafter this mouse will be referred to as slide b zn).
いま第n回目バッチの装入物に対する炉頂プロフィル計
Sの第1黒目に対応する装入物の計JI深度YCn、i
は標学プロフィルから得られる深度YSn、i、スライ
ド景znおよび装入時から、測定までの時間補正による
降下速度分布ΔYn、iを用い°ると次式のように表わ
される。Total JI depth YCn,i of the charge corresponding to the first black mark of the furnace top profile meter S for the charge of the current n-th batch
is expressed as follows using the depth YSn,i obtained from the target profile, the slide view zn, and the descending speed distribution ΔYn,i corrected for the time from loading to measurement.
YCn、 i −YSn、、+zn十ΔYn、i ’・
・・・・・・・(1)(2) 次に、装入物の降下速度
分布を次式のように炉壁からの距11J[l1Xn、、
の1次式で近似する。YCn, i −YSn,, +zn+ΔYn, i'・
・・・・・・・・・(1)(2) Next, the descending velocity distribution of the charge is determined by the distance 11J [l1Xn, ,
It is approximated by the linear expression of
k:降下速度分布定数、R:炉口半径、xn、i’炉内
半径方向座標、R8:炉壁から炉頂プロフィル計測定点
までの半径方向距離、ΔSn、□:装入時から測定時ま
での一点すウンジングの差指降下量
この二つの仮定のもとに、炉頂プロフィル計の各画定時
刻に相当する装入物の深度を計算し、この計算深度がプ
ロフィル計による実測値に最もよく合うように、標準プ
ロフィルおよび降下速度分布定数が得られれば、あとは
常時測定の一点すウンジングの差指情報のみにより装入
物の層厚分布を計算することができることになる。k: descending rate distribution constant, R: furnace mouth radius, xn, i' radial coordinate in the furnace, R8: radial distance from the furnace wall to the furnace top profile meter measurement point, ΔSn, □: from the time of charging to the time of measurement Difference descent amount of one point sinking Based on these two assumptions, calculate the depth of the charge corresponding to each defined time of the furnace top profile meter, and calculate the calculated depth that best matches the actual value measured by the profile meter. Once the standard profile and descent rate distribution constants are obtained to match, the layer thickness distribution of the charge can be calculated using only index information from single-point scanning that is constantly measured.
ここで、まず装入物の種類、MA位置により決定される
標準プロフィルYSn、iを、たとえば次式のように炉
壁からの距離xn、□の8次式で近似する。Here, first, the standard profile YSn,i determined by the type of charge and the MA position is approximated by an 8th order equation of the distance xn, □ from the furnace wall, for example, as shown in the following equation.
ただし、f:炉壁を0とし、それより炉芯方向への距離
を正、Y:X−0においてY=0とし、それより垂直下
方への距離な正にとる。However, f: the furnace wall is taken as 0, and the distance from it in the direction of the furnace core is taken as positive; Y: Y=0 at X-0, and the distance vertically downward from it is taken as positive.
YSn 、 1−aXn 、 i 、 + bXn 、
1 + CXn 、 、+ d ”・・・・(8)a
、b、c、d :定数
(21、(81式を(i1式に代入すると、第n回目バ
ッチの第1黒目に対応する装入物の計算深度YCn、□
は次のようになる。YSn, 1-aXn, i, +bXn,
1 + CXn, , + d”...(8)a
, b, c, d: constants (21, (Substituting the formula 81 into the formula (i1), the calculated depth of the charge corresponding to the first iris of the n-th batch YCn, □
becomes as follows.
Y(:jn 、 1 =(a Xn 、 1 +bXn
、 i + CXn9、+d)+Z。Y(:jn, 1 = (a Xn, 1 +bXn
, i + CXn9, +d) +Z.
ところでM n回目バッチの装入物の第1黒目の炉頂プ
ロフィル計Sの実測点のy座標をYRn、 、とすると
、上記計算値YOn、 、との誤差の自乗和Eは次式で
示される。By the way, if the y-coordinate of the actual measurement point of the furnace top profile meter S for the first black of the Mnth batch of charging is YRn, , then the sum of squares E of the error with the above calculated value YOn, , is expressed by the following formula. It will be done.
−E= FLf (yRn + l −YCn * i
)2 ・・・・・・(5)この誤差の自乗和Eが最小
となるように、標準プロフィルの定数項a、b、c、’
(1,スライド量Zn(n=17−n )、降下速度定
数kを決定する。-E=FLf (yRn + l -YCn*i
)2...(5) Constant terms a, b, c,' of the standard profile are set so that the sum of squares E of this error is minimized.
(1. Determine the slide amount Zn (n=17-n) and the descending rate constant k.
かくして定数項を決定したのち、標準プロフィルに従う
深度、
2
YSn、i=”n、i +bXn、i jCxn、i+
dと降下速度分布定数kを用いて、層厚分布を推定する
。After determining the constant term in this way, the depth according to the standard profile, 2 YSn, i=”n, i +bXn, i jCxn, i+
The layer thickness distribution is estimated using d and the descent rate distribution constant k.
装入物の層厚を計算するためには、その装入物の表面と
下面のプロフィル推定が必要であり、下記の手順により
、第n回目バッチの装入時、T=T6nの層厚分布を推
定する場合について第4図、第5図に従つ℃説明する。In order to calculate the layer thickness of the charge, it is necessary to estimate the profile of the surface and bottom surface of the charge, and by the following procedure, the layer thickness distribution of T = T6n is calculated at the time of charging the nth batch. The case of estimating ℃ will be explained according to FIGS. 4 and 5.
(A)KS n回目バッチの装入物の下面プロフィルの
推定
(11まず第n回目バッチの前バッチである第(n−1
)回目バッチについて第4図(alに示すように時刻T
s(n−1)における第(n−z)回目バッチの装入時
のプロフィルで与えられる深度YC(n−□)9、を、
その標準プロフィルに従うYS(n−1)、iと、装入
ごとに決まるスライドfl Zから計算する。(A) KS Estimation of the bottom surface profile of the n-th batch charge (11 First, the (n-1
) for the th batch at time T as shown in Figure 4 (al).
The depth YC(n-□)9, given by the profile at the time of charging the (nz)th batch in s(n-1), is
It is calculated from YS (n-1), i according to its standard profile and the slide fl Z determined for each charge.
(2) 第5図に示すようにi (n−1)回目バッチ
の装入時とan回目バッチ装入時との間にわたる第n回
目バッチの差指、すなわち時刻T8(n−□)からT8
nVc至る時間推移でのサウンジング降下量ΔSを差指
としてめる。(2) As shown in FIG. 5, the index finger of the nth batch between the time of charging the i (n-1)th batch and the time of charging the anth batch, that is, from time T8 (n-□) T8
The amount of sounding drop ΔS over time until reaching nVc is taken as the index finger.
(3) 降下速度分布定数にとザウンジング降下量ΔS
とを用いて各点の降下量を計算する。(3) Descending speed distribution constant and Zauning descent amount ΔS
Calculate the amount of descent at each point using
(4) a准プロフィルに従う深度YS(n−□)2、
と各点の降下量とから+tX n回目バッチの装入物の
下面のプロフィルであるm(n−z)回目バッチの降下
プロフィルを推定する(第4図(b))。(4) Depth YS(n-□)2 according to a semi-profile,
+tX The descent profile of the m(nz)th batch, which is the profile of the bottom surface of the charge of the nth batch, is estimated from the amount of descent at each point (FIG. 4(b)).
(Bl 第n回目バッチの装入物の表面プロフィルの推
定
時刻TKおげろ74 n回目バッチのプロフィルn
を、その標準プロフィルに従う深度YS を用いn、1
て、以下のいづれかの方法により決定する。(Bl Estimated time TK Ogero 74 of the surface profile of the charge of the n-th batch The profile n of the n-th batch is determined by one of the following methods using the depth YS according to the standard profile n,1.
〔l〕装入時におけるスライド量を用いる(第6図(a
))。[l] Use the sliding amount at the time of charging (Fig. 6 (a)
)).
〔2〕第(n−1)回目バッチの降下プロフィルとin
回目バッチの標準プロフィルとにより、計算される層体
積が装入物の体積(実結値)に等しくなるように、スラ
イド量を逆算する( rSO図(b))。[2] Descent profile of the (n-1)th batch and in
Using the standard profile of the second batch, the amount of sliding is calculated back so that the calculated layer volume is equal to the volume of the charge (actual value) (rSO diagram (b)).
各バッチに対して(A) 、 (B)の計算を行なうこ
とにより、コークス、鉱石の平均層厚を計算する。By performing calculations (A) and (B) for each batch, the average layer thickness of coke and ore is calculated.
実施例
6000 、t/dの能力を有する高炉で実施した実験
により得られたこの発明による平均の層厚分布結果を第
7図に示す。Example 6000 The results of the average layer thickness distribution according to the present invention obtained through experiments conducted in a blast furnace having a capacity of t/d are shown in FIG.
鉱石の層厚は、炉壁部で最大となり、炉芯に行くニ従い
減少し、一方コークスの場合は逆の傾向が認められたが
、これらの層厚は従来の知見ともほぼ一致し、この層厚
の推定方法が妥当なものであることがわかる。The layer thickness of ore is maximum at the furnace wall and decreases toward the furnace core, while the opposite trend was observed in the case of coke, but these layer thicknesses are almost consistent with conventional knowledge, and this It can be seen that the method for estimating layer thickness is appropriate.
次に測定Al(実線)から測定A2(破線)へは、中心
流のガス分布を目ざして、鉱石の装入中にムーバブル・
アーマを押すアクションが加えられた時期に対応してい
る。Next, from measurement Al (solid line) to measurement A2 (dashed line), the movable
This corresponds to the time when the action of pushing the armor was added.
これにより鉱石の平均層厚は、周辺部で増加し、逆に炉
芯部で減少していることがわかる。This shows that the average layer thickness of ore increases at the periphery and decreases at the core.
発明の効果
以上のとおり、この発明による差指情報の有効な利用に
より、上記実績に示すとおり、層厚分布の推定精度がよ
く、高炉の安定化操業ならびに炉体寿命の延長に有利に
寄与することができる。Effects of the Invention As described above, the effective use of index information according to the present invention results in good estimation accuracy of the layer thickness distribution, as shown in the above results, and advantageously contributes to stable operation of the blast furnace and extension of the life of the furnace body. be able to.
第1図は、炉頂プロフィル計の、l、IN、作説明図、
第2図は、装入物の差指の測定要領説明図、第8図(a
l 、 (blは炉頂プロフィル6Fによる装入物層厚
分布推定の従来例の説明(財)、
第4図(a) 、 (b)は第n回目バッチの装入物下
面プロフィルの推定要領の説明図、
第5図は第n回目バッチの差指降下用の測定要領説明図
、
第6図(a) 、 (b)はin回目パッチ装入物の表
面プロフィルの推定要領説明図であり、
第7図は鉱石およびコークスの層厚分布の具体例を示す
グラフである。
特許出願人 川崎製鉄株式会社
(a) 第3図 、b)
第5図
ルーl)回目 第方11、レチ
へ′ツチ
□aすに1揮乃Figure 1 is an illustration of the furnace top profile meter, l, IN, and
Figure 2 is an explanatory diagram of the procedure for measuring the index finger of the charge, and Figure 8 (a
1, (bl is an explanation of the conventional example of estimating the charge layer thickness distribution using the furnace top profile 6F, and Figures 4 (a) and (b) are the steps for estimating the bottom profile of the charge for the nth batch. FIG. 5 is an explanatory diagram of the measurement procedure for the index finger drop of the nth batch, and FIGS. 6(a) and (b) are explanatory diagrams of the estimation procedure of the surface profile of the in-th patch charge. , Figure 7 is a graph showing a specific example of the layer thickness distribution of ore and coke. Patent applicant Kawasaki Steel Corporation (a) Figure 3 , b) Figure 5 Rule l) Th. 'Tsuchi□a Suni 1 Kino
Claims (1)
目バッチ第1点目深度に対応する装入物計算深度YCn
、1を、下記の式でもって算出し、この演算を順次に繰
り返すことによって装入物の表面プロフィル計ルの装入
物の下面プロフィルとをめ、各装入ごとの平均的な層厚
分布を推定することを%徴とする高炉装入物層厚分布の
推定方法。 記 YCn2、= (axn+i8+bxn1、” 7)−
cx、、+d)+zna、b、c、d :定数 xn、i ’炉内半径方向座標 zn:各装入ごとに定まるスライド′量k :降下速度
分布定数 Ro:炉口半径 R6:炉壁から炉頂プロフィル計測定点までの半径方向
距離 ΔSn、i ’装入時から測定時までの一点すウンジン
グの差指降下量[Claims] L Charge calculation depth YCn corresponding to the depth of the first point of any n-th batch measured by the top profile meter of the blast furnace charge
. A method for estimating the thickness distribution of blast furnace charge using the estimation of %. Note YCn2, = (axn+i8+bxn1,” 7)-
cx,, +d) +zna, b, c, d: Constant xn, i 'Radial coordinate in the furnace zn: Slide' amount determined for each charge k: Descending rate distribution constant Ro: Furnace mouth radius R6: From the furnace wall Radial distance to the furnace top profile meter measurement point ΔSn, i ' Amount of drop in the index finger of one-point sinking from charging to measurement
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12755683A JPS6021310A (en) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | Method for estimating distribution of charge layer in blast furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12755683A JPS6021310A (en) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | Method for estimating distribution of charge layer in blast furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021310A true JPS6021310A (en) | 1985-02-02 |
| JPH0424404B2 JPH0424404B2 (en) | 1992-04-27 |
Family
ID=14962933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12755683A Granted JPS6021310A (en) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | Method for estimating distribution of charge layer in blast furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021310A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100665826B1 (en) * | 2006-04-07 | 2007-01-10 | 김현기 | Drinking Water Treatment Equipment |
| JP2010150583A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Kobe Steel Ltd | Method for measuring layer thickness distribution of charged material in blast furnace, and apparatus for measuring layer thickness distribution using the same |
| JP2010229462A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Kobe Steel Ltd | Method for retrieving profile-data of charged material in blast furnace and apparatus for retrieving profile-data using the method |
| JP2012224918A (en) * | 2011-04-20 | 2012-11-15 | Nippon Steel Corp | Profile measuring method of blast furnace burden |
| CN108642220A (en) * | 2018-05-25 | 2018-10-12 | 武汉钢铁有限公司 | A method of discharge blast furnace harmful element simultaneously clears up blast furnace design |
| JP2020015937A (en) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 日本製鉄株式会社 | Blast furnace charge distribution prediction method, program and computer storage medium |
-
1983
- 1983-07-15 JP JP12755683A patent/JPS6021310A/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0424404B2 (en) | 1992-04-27 |
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