JPS62192511A - 回転シユ−ト式高炉の装入原料落下位置推定方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高炉原料の装入落下位置推定方法に関し、詳細
にはベルレス式高炉の原料落下空間に該高炉の半径方向
へ横断する様に配設した長尺部材及びその両端に設けた
振動検出センサーによりて、原料装入シュートからの原
料の落下位置を推定する様にした方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

高炉用原料例えばコークス及び鉄鉱石は、夫々パケット
等で秤量されつつ高炉々頂部に搬送され、装入装置を介
して高炉に装入される。

高炉原料の装入方式としては従来ベル方式が主流を占め
ていたが、高炉内既装入原料上への新規装入原料着床位
置を制御することが困難であった。しかるにこの着床位
置制御は、後述する様に高炉操業のコントロールにおい
て極めて重要な位置を占めており、着床位置制御が不完
全であると高炉の安定操業を確保できる保証が無い場合
すらある。この様なところからベル方式に代り得る新し
い方式（所謂ベルレス方式）が検討され、回転シュート
式装入方法が開発された。この方式は筒状又は樋状のシ
ュートを高炉頂部から下方に向けて配設し、しかも該シ
ュートの上側を枢支点としてシュートの下側を同心円状
或はらせん状に揺動回転自在である様に構成したもので
ある。従ってシュート下端の原料放出口は高炉内部の任
意の位置に向けることが可能であり、上述の原料着床位
置はかなり高度に制御される様になってきた。

さて高炉操業においては、円滑で且つ良好な操業を継続
して行なう必要があり、炉内シャフト部におけるガス分
布（上昇ガス通路の分布）を適正な状態に維持して、ガ
スのもつ顕然と還元能力を効率よく利用するということ
がｍ要な課題になっている。これらのために前記原料は
それぞれ整粒されたものを装入しているが、前記回転シ
ュートから落下装入された原料を高炉内においてどの様
に堆積させるかによって前記ガス分布が大きく左右され
るということも分かっている。そして最近の操炉条件の
１つとしては中心ガス流の形成が重要なポイントである
とされており、そのためにはシャフト部における中心側
のガス抵抗を相当に少なくして、ガスを中心側へ導くこ
とが必要である。特にこれらのガス流は原料の粒度並び
に堆積層厚（鉄鉱石及びコークスガス抵抗が相違する）
によって大きく左右される。従って高炉操業を円滑に行
なうには、原料の装入落下位置を適確に把、握し、且つ
制御する必要があり、原料の落下位置を検出する技術が
各種開発されている。

例えば第２図に示す技術では、高炉炉壁１を貫通して高
炉の中心方向に延びる荷重検知センサー２を設置し、原
料装入シュート３から落下する原料４が前記荷重検知セ
ンサー２の長手方向に分けて配設された複数個の感応部
２ａのいずれかに衝突するときの衝撃を荷重検知センサ
ー２に接続された検出器５によって検出し、原料が感応
部２ａのいずれに衝突したかを検出して落下位置を把握
するものである。一方第３図に示す技術では、検出用塗
料を塗布した長尺部材６を高炉内に進退自在に挿入し、
原料装入シュート３からの落下原料４が長尺部材６に衝
突する際に生じる塗料の剥離状況を、該長尺部材６と炉
外へ引抜くによって検知し原料４の落下位置状況を推定
するものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 第２図及び第３図に示した技術においては、夫々それな
りの効果が得られているものの、色々な問題を残してい
る。即ち第２図に示した技術では、（１）原料を感応部
２ａに直接衝突させる構成であるので感応部２ａが損傷
し易い、（２）炉内雰囲気が高温、多塵であるので使用
できる感応部２ａは限られ、又その様な状況の炉内で使
用できる感応部２ａは必然的に高価となり、且つメンテ
ナンス性も悪い等の問題がある。又第３図に示した技術
では、（１）塗料の剥離状態から原料の装入位置を推定
する方法であるので精度的に問題がある、（２）各チャ
ージの装入作業が終った後で長尺部材を引抜いて検知す
る方法であるから、落下位置を経時的に追跡検知するこ
とができない、（３）一度使った長尺部材は塗料の塗り
直しをする必要があるので各チャージに対する連続測定
が困難であり、連続測定を行なう為には設備が大がかり
となり費用も増大する等の問題点が指摘される。

本発明は上述の様な問題点のない検知手法を開発すべく
なされたものであって、その目的とするところは簡易な
構成でありながら高精度に検出でき、更にメンテナンス
性も良好な装置を用いて装入原料の落下位置を検出する
方法を提供しようとするものである。

［問題点を解決する為の手段］ 上記問題点を解決し得た本発明の構成とは、回転シュー
ト式高炉に装入される原料の装入落下位置を推定する方
法であって、長尺部材を原料の落下空間に亘って高炉横
断方向に挿入配置すると共に、該長尺部材の炉外両端部
に該長尺部材の振動検出センサーを設け、回転シュート
からの落乍原料が前記長尺部材に衝突したときに発生す
る音響振動が該長尺部材を伝わって各振動検出センサー
へ伝達される迄の時間差を読み取ることによって原料が
長尺部材に衝突する位置を推定する点に要旨を有するも
のである。

［作用］ 本発明は上述の様に構成されるが、要は長尺部材の炉外
両端部に振動検出センサーを設け、装入原料が感応部に
直接衝突しない構成としたので、センサーが損傷したり
使用されるセンサーの種類が限定されるといった様な従
来の問題点を回避することができる。又原料が長尺部材
に衝突したときに発生する音響振動が各振動検出センサ
ーへ伝達される迄の時間差を読み取る構成を採用したの
で、装入状況を連続的に追跡して検出することが可能と
なると共に、各チャージ毎に装置の入れ換え等を行なう
必要もなく、結果的に原料落下位置を常に適確に推定す
ることができる様になった。

［実施例］ 第１図は、本発明方法を実施する為に構成される高炉の
要部を示す概略説明図である。高炉炉壁１を貫通して炉
内を横断する様に、長尺部材８が挿入配設される。そし
て該長尺部材８の両端部は炉外に位置しており、各炉外
両端部には振動検出センサー９．１０が夫々設けられる
。振動検出素子としては、圧電素子、動電形ピックアッ
プ等が非限定的に例示される。この様な構成において、
原料が長尺部材８に衝突したときに発生する音響振動が
該長尺部材８を伝わって各振動検出センサー９．１０へ
伝達される迄の時間差Δｔを読み取ることによって、原
料が長尺部材８に衝突する位置を推定するものである。

以下第１図を参照しつつ、本発明方法の測定原理を説明
する。

いま原料装入シュート３から炉内に原料４が落下され、
該原料４が長尺部材８のＰ点（衝突点）で衝突となと想
定する。尚第１図中、Ｌ、Ｌａ。

Ｌｂは下記の如くである。

Ｌ　−長尺部材８の長さく振動検出センサー９．１０間
の距離） Ｌａ：衝突点Ｐから振動検出センサーＰまでの距離 Ｌｂ：衝突点Ｐから振動検出センサー１０までの距離 ここで各振動検出センサー９．１０で衝突点Ｐからの音
響振動が観測されるまでの時間を夫々Ｔａ、Ｔｂとし、
長尺部材８中の音速をＶとすると、下記（４）　、　（
２）式が成り立つ。

（１）　、　（２）式より下記（３）式が成り立つ■ ここで　Ｌ−Ｌａ＋Ｌｂであるから Ｌ　ｂ　＝　Ｌ　−Ｌ　ａ　　　・・・（４）である。

上記（３）　、　（４）式より下記（５）式が導かれる
。

■ （５）式を変形すると下記の（６）式が得られる。

上記（６）から下記の様に考察することができる。

即ち、各振動検出センサー９．１０へ伝達される迄の時
間Ｔａ、Ｔｂの差ΔＴ　（Ｔａ−Ｔｂ）を測定すれば、
振動検出センサー９（又は１０）から衝突点Ｐまでの距
離を測定することができる。又２個の振動検出センサー
９，１０で同一物体の衝突による時間差ΔＴを測定する
際に、観測データの相互相関を演算することによって時
間差ΔＴを算出することができ、時間Ｔａ、Ｔｂを直接
測定しなくとも衝突点Ｐの位置を推定することができる
。尚時間Ｔａ、Ｔｂは、原料４が長尺部材８に衝突した
時刻をＴｏとした場合に当該時刻”ｒｏから各振動検出
センサー９．１０によって検出される音圧レベル（ｄ　
Ｂ）が極値を取る時刻Ｔ１　、Ｔ２までの時間をとれば
よい。それらの関係を第４図及び第５図に示す。更に又
、振動検出センサー９゜１０の測定結果の相互相関の演
算処理によって各センサー９．１０で得られた信号が、
同一物体（原料）の衝突に起因するものであるかどうか
も判断できる。

尚炉内温度は領域によって相違し、長尺部材８内の音速
が各部分等に変化するという懸念もあるが、それは第１
図に示す様に長尺部材８の長手方向に複数（第１図では
９）の温度計Ａ１〜Ａ９を設定し、各部分における温度
を測定して温度補償を行なうことによって容易に解決す
ることができる。又このことによってより原料の落下位
置を高精度に推定することができる。

上述の実施例では１つの長尺部材８を高炉々壁に挿入配
置した状態を示したけれども、長尺部材８を配置する位
置は１箇所に限らず、炉長方向（第１図の上下方向）に
間隔をあけて周方向に違った位置となる様に複数の長尺
部材を挿入配置する様な構成を採用してもよい。また該
長尺部材８は必ずしも炉心を通さなければならないとい
う訳でもない。この様な構成を採用することによって装
入原料の落下位置における周方向の変動を更に高精度に
推定することができる。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、本発明方法に従って操
業を行なうことにより、簡易な構成でしかも原料落下位
置を高精度に検出することができ、更にメンテナンス性
も良好となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する為に構成される高炉の要
部を示す概略説明図、第２図及び第３図は従来技術を示
す概略説明図、第４図は振動検出センサへ９によって測
定される音圧レベルと時間、Ｔａ、との関係を示すグラ
フ、第５図は振動検出センサー１０によって測定される
音圧レベルと時間Ｔｂとの関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転シュート式高炉に装入される原料の装入落下位置を
   推定する方法であって、長尺部材を原料の落下空間に亘
   って高炉横断方向に挿入配置すると共に、該長尺部材の
   炉外両端部に該長尺部材の振動検出センサーを設け、回
   転シュートからの落下原料が前記長尺部材に衝突したと
   きに発生する音響振動が該長尺部材を伝わって各振動検
   出センサーへ伝達される迄の時間差を読み取ることによ
   って原料が長尺部材に衝突する位置を推定することを特
   徴とする回転シュート式高炉の装入原料落下位置推定方
   法。