JPS6140761Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の利用分野） 本考案は、高炉のシヤフト下部における荷下速
度を測定する高炉シヤフト下部荷下速度測定装置
に関するものである。

（従来技術） 高炉を安定して操業するためには、炉内の高さ
方向、径方向の任意の位置における装入物の降下
速度分布を検知し、この測定値に基づいて高炉の
送風条件、装入物の炉内堆積分布等を調整する必
要がある。

この高炉装入物の降下速度分布を検出する装置
として、従来より例えば高炉のベルと炉内装入物
表面間で、炉径方向の装入物表面レベルを光線で
測定したり、装入物表面上に降下した複数個のウ
エイトの移動距離から検出するもの（特公昭58−
18591号公報）がある。

しかしこれらの方法においては、高炉炉内の装
入物が降下中、高炉円周方向又は径方向で降下速
度の異なつた箇所がある場合、降下速度の遅い位
置の表面にある装入物が、降下速度の速い位置の
表面へ流れ込み、高炉々内に堆積した表面の炉内
装入物が、円周方向又は炉径方向に移動するた
め、実際にその時間内に垂直方向に降下した装入
物の降下状況と降下速度が一致せず、正確な装入
物の降下速度が把握できない場合が生じる。

上記欠点を有利に解決するため、高炉炉内装入
物層内で降下速度分布を測定する方法として例え
ば従来よる以下の方法がある。

その方法は、装入物層内を高炉炉体に装着され
た上・下に平行して貫通する複数個の中空管内部
の鉛直方向において、対応して定められた任意数
の測定点毎に磁気センサーを配設し、高炉内装入
物の降下に伴なつて得られる前記の上・下に対応
する磁気センサーの信号を比較演算することによ
り、測定毎の降下速度分布を求める方法（特開昭
53−7505号公報）である。

この方法では、装入物層内での降下速度を測定
するので、装入物の円周方向及び炉径方向の移動
が無く、実際に降下した装入物の正確な降下速度
が測定でき、前述の方法の欠点は解消される。

ところが、この方法では鉱石とコークスの磁気
力の差を検出し、降下速度を算出するので、磁気
の無くなるキユーリー点700℃以上の雰囲気では
測定が不可能である。高炉炉内の温度分布は、炉
径方向では炉中心部が最も高温であり、装入物表
面よりも１ｍも下方では700℃を超す温度とな
る。従つて前述の磁気センサーを用いた装入物層
内の降下速度分布測定は、ほぼ装入面直下の位置
でしか実施できない。

ところで、装入面直下とシヤフト中、下部で
は、炉径方向の降下速度分布の異なることが、過
去の高炉解体結果、装入物分布推定用実験炉の実
験結果などで報告されており、また装入物の降下
速度分布は、炉径方向の隔着帯レベル分布、形状
分布に大きく影響されることが判つている。従つ
て適正な隔着帯レベル分布、形状分布を得て高炉
の安定操業を維持するためには、より隔着帯に近
い位置で降下速度分布を測定し、その降下速度分
布測定値に基づいて、高炉の送風条件、装入物の
炉内堆積分布等を調整する必要がある。即ち従来
法の装入物表面及び装入面直下での降下速度、分
布測定法では、隔着帯レベル分布、形状分布の変
化を捕えることが出来ず、高炉安定操業のための
正確な対策に結びつけるのが極めて困難である。

（考案の目的） 本考案は、上記欠点を解決するためになされた
ものであり、本考案によれば、高炉シヤフト下
部、即ち融着帯に非常に近いレベルで炉径方向の
装入物降下速度分布の測定が可能である。

（考案の構成・作用） 即ち本考案の高炉シヤフト下部荷下速度測定装
置の要旨は水平パイプの先端内部に、後端部がル
ーズに嵌装され、水平パイプ先端より突出する先
端部が先細り形状のウエイトと、このウエイトの
後端に連結されパイプ内を通つてパイプ後端部内
のシーブに装架してパイプ外へ至るワイヤーロー
プとよりなるプローブを、高炉シヤフト中部にお
いて、炉芯に向つて進退可能とし、上記ワイヤー
ロープのたるみを防止するワイヤーロープ後方張
力付与機構を付設すると共にワイヤーロープ移動
量検出器を設けたことにある。

以下本考案を、第１，２，３，４図図示の実施
例装置にもとづき詳細に説明する。

第１図は測定開始時の本考案装置の状態を示す
全体図で、第２図は台車に片持支持するプローブ
の詳細構造の説明図である。第３図はプローブを
構成するウエイトの説明図であり、第４図は第３
図の側面図である。

第１図において、１は高炉シヤフト中部２の炉
外に配設したレール３上を、炉芯に向つて前後進
自在な台車であり、この台車１は駆動モータ４、
減速機５、スプロケツト６，６、動力伝達チエー
ン７により前後進駆動される。なお８，８は台車
１の走行車輪である。

９は台車１上に立設したマストで、１０はこの
マスト９に着脱自在プローブで、第２図に詳細構
造を示す。プローブ１０の後端が上記マスト９に
フランジ結合されて、片持ち支持され、そのプロ
ーブ１０の先端が、シヤフト中部２に設けたプロ
ーブガイド１１に案内されて、プローブ１０の先
端が炉内装入物１２中を進退可能となしている。

第２図は前記プローブ１０の詳細構造を示した
ものであり、１３は水平パイプ部で、外管１４、
ワイヤーロープ案内管１５、両管１４，１５との
間を仕切る仕切内管１６よりなる３重管構造の内
部水冷型であり、給水口１７からの冷却水は、外
管１４と案内管１５との間に入り、案内管１５と
仕切内管１６との間を通り、先端部に至り、外管
１４と仕切内管１６との間を通つて排出口１８か
ら排出され、高炉炉内装入物中へ挿入時の推力に
よる座屈、及び炉内降下速度測定時の高温雰囲気
下における曲りを有効に防止するものである。

１９及び２０は、上記水平パイプ部１３の後端
に接続してフランジ結合を形成したシールボツク
ス及びシーブ内蔵ボツクスであり、シールボツク
ス１９の水平パイプ部１３との結合部及びシール
ボツクス１９のシーブ内蔵ボツクス２０との結合
部には、案内管１５の延長上にワイヤーロープ案
内孔を設けると共に、それらの孔にはリング状シ
ールパツキン２１，２１を配設している。２２は
上記ボツクス２０に内設したシーブであり、２３
はシーブ２２上方のボツクス２０を切欠いて設け
た開口部であり、２４はシールパツキン２１，２
１による炉内ガスシールをバツクアツプするため
のシールボツクス１９内へ不活性ガス、例えば
N₂ガスを供給する不活性ガス供給口である。

２５は、後端部２５ａが、パイプ部１３、詳し
くは外管１４にルーズに嵌装され、かつ後端に連
結されて、ワイヤーロープ案内管１５内を通り、
パツキン２１、シールボツクス１９内、パツキン
２１を通つてボツクス２０内のシーブ２２に装架
されて、開口部２３を通つてプローブ１０、詳し
くはボツクス２０外に至るワイヤーロープ２６の
緊張にて、パイプ部１３詳しくは外管１４先端
に、円錐状先端部２５ｂが突出保持されるウエイ
トである。

なお２７は、ボツクス２０にフランジ結合した
接続管で、後端が前記マストにフランジ結合され
て、プローブ１０が片持ち支持される。

上記ウエイト２５は、第３，４図に示す如く、
先端部２５ａが円錐状で、中間部２５ｃが外周に
ｕ字型溝２８を切つた円柱形で、後端部２５ｂが
円柱形の後端面に、ワイヤーロープ２６で形成す
るワイヤーリング部を収納するための溝２９を切
り、このワイヤーリング部をピン止めするための
ピン装入孔３０を設けてなる。

そして上記円柱状後端部２５ｂの外径は、パイ
プ１３の外管１４内径より２mmφ程度小さくなし
て、ルーズにはまり、上記円柱状中間部２５ｃの
外径は外管１４の外径と同じで、ワイヤーロープ
２６の張力により、中間部２５ｃの後端面が、上
記外管１４の先端面に係合し、係止されるもので
ある。なお第５，６図はウエイト２５の変形例で
あり、第５図はＵ字型溝２８を２段に切つたもの
であり、第６図はＶ字型溝２９を２段に切つたも
のである。

さて測定開始時の装置状態を示す第１図におい
て、３０はプローブ１０の上方に設けられ、プロ
ーブ１０内のシーブ２２を介して、プローブ１０
外に至つたワイヤーロープ２６と、連結器４１を
介して連結されたワイヤーロープ４２をかけるシ
ーブであり、３１は上記シーブ３０を介して、下
方に垂れるワイヤーロープ４２に取りつけたカウ
ンターウエイト支持具（図示せず）に載置したカ
ウンターウエイトであり、これによりワイヤーロ
ープ２６のたるみを防止するものである。つまり
シーブ３０とカウンターウエイト３１により、ワ
イヤーロープ２６のたるみを防止するワイヤーロ
ープ後方張力付与機構３４を構成している。

なおウエイト２５の取替の便宜を図るため、ウ
エイト２５とカウンターウエイト３１とは１本の
ワイヤーでなく、プローブ先端に、ウエイト２５
を保持したワイヤー２６部のプローブの開口部２
３から、予じめ予測された引き込み代分だけの長
さ位置に、連結器（クリツプ）４１を設けて、カ
ウンターウエイト３１側のワイヤー４２と、すみ
やかに連結することができるようになしている。
勿論このようなワイヤーロープ後方張力付与機構
３４に代えて、例えば張力調整可能なドラム式の
ワイヤー巻取装置を採用することもできる。この
場合台車上に塔載することができる。

また、３２及び３３はカウンターウエイト支持
具に取り付けて、ワイヤー位置を示す指針並びに
位置目盛板であり、指針３２及び目盛板３３によ
り、ワイヤーロープ移動量検出器３５を構成して
いる。またこの検出器３５についても、例えば、
ワイヤーロープの送り出し量を、ドラムの回転量
に比例する電気信号に変換して、例えばチヤート
等に記録する方式のものを採用することができ
る。

なお第１図において３６はプローブガイド１１
と、台車走行レール３との間に、ガイド１１に接
続して配設したゲート弁、３７はプローブ切断機
内蔵のボツクス、３８はプローブ矯正ローラ内蔵
ボツクス、３９はゲート弁、４０はプローブ外面
のシール部である。

以上の様に構成してなる実施例装置の動作、即
ち、高炉シヤフト下部荷下速度測定手順を説明す
る。

ワイヤーロープ２６の緊張にて、先端にウエ
イト２５を保持したプローブ１０を、片持ち支
持した台車１の前進移動にて、プローブ１０を
シール部４０、ガイド１１を通して、シヤフト
中部炉内の所定位置まで炉内原料中を進入せし
める。

このときプローブ１０先端のウエイト２５の
先端形状が、先細りの例えば円錐状であるか
ら、スムーズな炉内原料中への装入が可能とな
る。なおこの段階までは、ワイヤーロープ２６
を例えば台車上に巻付け固定させることによ
り、後方張力を付与する。またカウンターウエ
イト３１側のロープ４２は、図示しないワイヤ
ーロープで連結して、シーブがけの状態となし
ておく。

次いでワイヤーロープ２６を張力フリーと
し、台車１を若干後退駆動して、プローブ１０
のパイプ部１３を後退せしめる。このときウエ
イト２５は、プローブ１０の外管１４にルーズ
にはまりあつており、またワイヤーロープ２６
は張力フリーで、しかもプローブ１０先端から
突出するウエイト外周に、溝２８又は２９を切
つてあるため、パイプ部１３のみが後退して、
ウエイト２５はその位置に残存することにな
る。

次いでプローブ１０から出ているワイヤーロ
ープ２６が若干引き込まれたことを確認したの
ち、ワイヤーロープ２６とワイヤーロープ４２
とを連結器４１を介して連結し、ワイヤーロー
プ２６後端部のウエイト支持具に、予じめのせ
た所要数のカウンターウエイト３１により、ワ
イヤーロープ２６のたるみをなくする。この状
態が第１図図示の状態である。

以上のウエイト２５の炉内装入操作により、炉
内原料の降下とともに、ウエイト２５がシヤフト
中部からシヤフト下部に向つて自然降下し、この
自然降下量が、ワイヤーロープ２６後方張力付与
により、ワイヤーロープたるみなく、指針３２及
び目盛板３３によつて遂次表示され、単位時間当
りのウエイト２５の降下量を、目盛板３３で読み
取ることで、700℃以上の温度域の炉内装入物の
降下速度、即ちシヤフト下部の荷下速度が検知で
きる。

勿論ウエイト２５の装入、停止位置を炉径方向
で種々選択することで、炉径方向各位置のシヤフ
ト下部荷下速度を測定することが出来る。

なおウエイト２５が融着帯レベルに達すると、
連結ワイヤー２６は溶損し、ワイヤー移動が停止
するので、これを炉外で確認した段階で、プロー
ブ近傍のワイヤーロープ２６を、人手で移動量
（炉内降下量）相当分だけ引き戻す。

次いでワイヤーロープ２６の連結器４１を外し
カウンターウエイト３１側のワイヤーロープ４２
とえんを切り台車上に巻付けた後、プローブを台
車の後退駆動で、炉内より炉外へ後退せしめて、
弁１１，１４を閉じ退避を完了する。なおこのと
きカウンターウエイトは、ワイヤーロープ４２に
連結したワイヤー（図示せず）により、シーブが
け吊り保持される。

また次の測定は、プロープ先端から新ワイヤー
を引き出して、新しいウエイトに連結して、前記
手順で炉内装入を行なつて実施するものである。

（考案の効果） 以上詳述した様に本考案によれば、炉内装入物
内高温部での炉径方向任意の位置での降下速度を
精度良く測定することが可能となり、この測定結
果に基づいて高炉の送風条件、装入物の堆積分布
等を適正に調整することが可能となり、長期にわ
たつて安定した高炉操業を行なうことが出来るな
どの効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例装置の測定開始時の
状態を示す全体構成の説明図、第２図はプローブ
の構造の詳細説明図、第３，４図はウエイトの形
態の説明図、第５，６図はウエイトの他の実施形
態例の説明図である。 １：台車、２：高炉シヤフト中部、３：レー
ル、４：駆動モータ、５：減速機、６：スプロケ
ツト、７：チエーン、８：車輪、９：マスト、１
０：プローブ、１１：プローブガイド、１２：炉
内装入物、１３：内部水冷型水平パイプ部、１
４：外管、１５：ワイヤーロープ案内管、１６：
仕切内管、１７：供水口、１８：排水口、１９：
シールボツクス、２０：シーブ内蔵ボツクス、２
１：リング状シールパツキン、２２：シーブ、２
３：開口部、２４：不活性ガス供給口、２５：ウ
エイト、２５ａ：後端部、２５ｂ：円錐状先端
部、２６：ワイヤロープ、２７：接続管、２８：
ｕ字型溝、２９：Ｖ字型溝、３０：シーブ、３
１：カウンターウエイト、３２：指針、３３：目
盛板、３４：ワイヤーロープ後方張力付与機構、
３５：ワイヤーロープ移動量検出器、３６：ゲー
ト弁、３７：ボツクス、３８：ボツクス、３９：
ゲート弁、４０：プローブ外面シール部、４１：
連結器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水平パイプの先端内部に、後端部がルーズに嵌
   装され、水平パイプ先端より突出する先端部が先
   細り形状のウエイトと、このウエイトの後端に連
   結され、パイプ内を通つてパイプ後端部内のシー
   ブに装架して、パイプ外へ至るワイヤーロープと
   よりなるプローブを、高炉シヤフト中部において
   炉芯に向つて進退可能とし、上記ワイヤーロープ
   のたるみを防止するワイヤーロープ後方張力付与
   機構を付設すると共に、ワイヤーロープ移動量検
   出器を設けたことを特徴とする高炉シヤフト下部
   荷下速度測定装置。