JPS6144113A

JPS6144113A - 高炉の送風羽口前の燃焼帯検知方法

Info

Publication number: JPS6144113A
Application number: JP16557684A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Akimoto; 秋本　圭一
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1986-03-03

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】（産業上の利用分野］高炉の羽口前における燃焼帯状況の検知に関してこの明
ａｔ　［Ｆで述べる技術内容は、高炉状況の適切な把握
によって高炉操業の安定化を図るのに有効な手段につい
ての開発成果を提案するところにある。

（従来の技術）高炉炉体の下部において羽口から吹き込まれる熱風は、
羽口前のコークス粒子と反応してコークスを燃焼させる
とともに、熱風の持つ物理的エネルギにより高炉炉内の
羽口前にはレースウェイと称せられる空洞部が形成され
る。

コークス粒子はこのレースウェイ内部を旋回しながら燃
焼しンｎ賛されるが、ン肖費されたコークスはレースウ
ェイ上部から新たにレースウェイ内に供給され燃焼が継
続する。また、レースウェイ内に降下してくる粒子はコ
ークスのみでなく、生鉱（未還元鉱石１も降下して来る
ことがあり、これら粒子の降下、旋回、燃焼状況は送風
支管に取り付けられた羽口覗き窓からしか見ることがで
きなし）。

高炉炉内のコークス粒子や生鉱粒子の降下状況、燃焼温
度、輝度などレースウェイの状況を把握することは、高
炉操業上重要な事柄であり拙々のセンサーが提案されか
つ実用化されている。例えば特開昭５４−１０９０１４
号公報に見るように、高炉炉内粒子個数を計数するため
に、高速度カメラやシャッター付きテレビカメラが使用
されている。高速度カメラによる方法ｔｉｔ　、羽口覗
き窓近傍に設置した高速度カメラによって１秒１’ｌｌ
ｌに数百ないし数千コマの画像を撮影しフィルムに写さ
れている粒子のａＡ数をひとコマずつ数えてゆく方法で
ある。しかし、この方法では撮影ｉｔが高価であること
、映像中の粒子を数えるため多大の労力を要すること、
さらにフィルムの長さに制限があるため短時間非連続的
な測定しかできないという欠点があった。またシャッタ
ー付きテレビカメラによる方法は、テレビカメラの前面
に機械的なシャッターを置いたり、電子シャッターｆ：
ｅｌいたりして通常のテレビカメラよりも高速の瞬時的
な画面を撮影し、その画面に写っている粒子の個数を画
像解析装置により数える方法であるが、この方法は粒子
の個数を数えるソフトウェアおよびハードウェアが高価
であること、粒子の画像解析のために必要な演算時間が
長くｃ数１０秒〜数分）連続的な測定ができないという
欠点かあった。

（発明か解決しようとする問題点）高炉の送風羽口前に形成される燃睨帯状況の把握に関し
、輝度センサーを利用しレースウェイ内で降下、旋回な
繰返しているコークス粒子や生鉱粒子の個数を正確にと
らえ、しかも連続的な測定を行うことにより、レースウ
ェイ情報の精度？向上させることがこの発明の目的であ
る。

Ｃ問題を解決するための手段）この発明は、高炉の送風羽口前に形成される燃焼帯の状
況を羽口覗き窓を介して検知するに当り、燃焼帯の観測
位置における視野の大きさがほぼ１５φ鴎以下であり、
かつ光の変化に対する応答速度か１　ｍｓより迷い輝度
センサーを用い、この輝度センサーで測定された出力信
号のうち一定時間内における瞬時的な出力信号の低下の
数ご計数することによって燃焼帯の状況を検知すること
？特徴とする。高炉の送風羽口前の燃焼帯検知方法であ
る。

この発明？第１図に従って説明する。図中ｌは高炉炉体
、２は送風支管、８は羽口覗き窓で羽口覗き窓３の直後
に輝度センサー４を設置する。５はアンプ、６は粒子個
数計数装置、７は表示装置、また、８は輝度センサーの
視野、９は羽口、１０はコークス、生鉱の粒子、そして
１１はレースウェイである。

輝度センサー４（以下単にセンサーと言う）は、高温で
姑焼しているレースウェイ１１の輝度？検出し出力信号
に変換するか、レースウェイ１１内で降下、旋回を梯り
返しているコークス・生鉱の粒子１０（以下単に粒子と
言う）は、レースウェイ１１よりも温度が低いので、レ
ースウェイ１１のもつ輝度よりもさらに小さい輝度とな
り黒く見える。そこで、粒子１０か輝度センサーの視野
８のなかに入ったときにはセンサー４の出力信号が低下
する。この出力信号のうち一定時間内における瞬時的な
出力信号の低下２、より正確に測定するための条件とし
てセンサー４１′ｉ、（１）観測位置における視野の大
きさが１６φ闘以下であること（２）光に対する応答速度が１　ｍｓ以下であることが
実験の結果判明した。

（１）の理由として、狭い視野で輝度Ｆｉｌｌｌ定した
方か広い視野での測定に比較し、輝度検出の感度が向上
する。通常粒子１０の径は１５〜４０１１ｊｌであるた
め、センサーの視野８は１５φ關以下にする。

（２）の理由として、粒子１０１１秒速５〜２０ｍと度
は１　ｍ８以下にする。

これらの条件は具体的に（１）については光学系のレン
ズを使用し、（２）についてはンリフン光子（太陽電池
）を使用することにより実現可能である。

さらにセンサー４の出力信号は、アンプ１０によって噌
幅され個数計数装置６に入る。個数計数′Ｅ！；！１１
６は、この出力信号のうち一定時ｊ口１内における瞬時
的な出力信号の低下の数を計数することで粒子１０の個
数？正確にとらえ、その結果を表示装置１２にて表示Ｔ
る。

（作用および実施例）この発明の（７１１成に従う作用を実施例にあわせて第
２図、第３図より説明する。

第１図で示したようにこの発明は送風支管２に取り付け
られた羽口覗含窓ａかも炉内レースウェイ１１の輝度を
センサー４にて測定し、その出力信号を粒子計ｖｔ表装
置で計数する。

センサー４か測定する出力信号は、そのθ１定する出力
信号のうちでもとくに一定時間内における瞬時的な出力
信号の低下の数を計必するものである。この出力信号は
第２図に示すように、Δを秒間隔でＴ秒間測定し、粒子
計数装＠６に記憶する。

さらに図中に示Ｔ第１番目の輝度Ｘ（１）とｘ＋１−１
１の差分Δ刈１）を求めこの差分ΔＸ（１）の符号が負
から正に斐る点が表われたとき、この食から正に変った
ことをもって粒子１個と数える。これを連続して行うこ
とで単位時間内の粒子個数２計数することかできる。

したかつて、第１図の粒子１０がセンサーの視Ｉ　　　
　　　ＩＦｓを通過するときの出力信号の低下の数を正
確にとらえることで粒子（＆！！数か把握できるわけで
ある０以上述べたところに従いセンサー４の出力３号から粒子
計数装置６により計数された値を第３図に示した。使用
したセンサー４は、シリコン素子を使用し応答迎度１ｍ
Ｓ以下、センサーの視野８をｌＯφ■とし、また粒子計
数装置６は−ｔＩ７）間隔を２　ｍｓ　、　ｆＡ定時間
なＴ（秒）として測定した。

図中から粒子ｌＯの個数は、約１０分間隔で周期的に貧
勤し、またこの周期は高炉への原料装入間隔にほぼ対応
しており高炉下部の荷下り状況を把握するのにことのほ
か有効であることがわかった０（発明の効果］この発明によると高炉の燃焼帯の状況をレースウェイに
おける輝度の適切な測定により、安定した高炉操業が実
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に使用した＃備のブロック図・第２図は、レースウェイ羽口前のＴ３１１Ｊｌにおける
輝度変化を表わすグラフ、第３ＦＡｉ；ｔ、高炉操業時の粒子個数の経時変化を表
わすグラフである□

Claims

【特許請求の範囲】１、高炉の送風羽口前に形成される燃焼帯の状況を羽口
覗き窓を介して検知するに当り、燃焼帯の観測位置における視野の大きさがほぼ１５φｍｍ以下であり、かつ光の変化に対する応答
速度が１ｍｓより速い輝度センサーを用い、この輝度セ
ンサーで測定された出力信号のうち一定時間内における
瞬時的な出力信号の低下の数を計数することによって燃
焼帯の状況を検知することを特徴とする、高炉の送風羽
口前の燃焼帯検知方法。