JPS62202006A - 高炉炉内熱流比計測方法 - 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〕 この発明は高炉内の塊状帯における熱流比すなわち炉内
におけるガスと固体原料の熱容量比の計測方法に関する
。

〔従来の技術〕

高炉内の炉下部において、装入物が固体から液体に状態
変化するいわゆる軟化融着苓の位置・形状はガス流分布
・温度分布などの炉況の変動を集約的に示す重要な指標
であり、逆に炉況を制御する際の最も重要な対象と考え
られる。この融着帯形状は炉内の塊状帯半径方向におけ
るガスと原料固体の熱流比分布と相関関係があり、塊状
帯における熱流比を計測し制御することによシ融着帯形
状金制御し得ることをこの出願の発明者は見出した。こ
のため、熱流比を精度よく計測することが炉況制御に必
要となる。

しかし、従来熱流比を直接計測する方法は確立されてお
らず、炉内のガス温度から推定して熱流比を求めていた
。すなわち、熱流比を求めるにあたり炉内の固体の降下
速度は、例えば特開昭６０−２０９１８４号公報に記載
された高炉内装入物の降下速度計測装置に示すように、
鉱石とコークスの通気抵抗に差があることを利用し、上
下２個所の差圧を計測することにより降下速度を求める
ことができるが、ガスの上昇速度を流速計で直接計測す
ることは目つまり等を生じ不可能であり、高さ方向に対
するガス温度の変化は伝熱係数等をモデル実験により推
定して求めていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来、熱流比を求めるに際し、伝熱係数等を推定してい
たが、伝熱係数は一定でなく装入物の状態により大きく
変化するため熱流比の計測精度が悪く、例えば２４時間
の平均値としての熱流比は求められるが、熱流比の瞬時
値を求めることができないという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、熱流比をきめこまかく、かつ精度よく計測する
ことができる高炉炉内熱流比計測方法を提案することを
目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る高炉炉内熱流比計測方法は、高炉炉内塊
状帯の高さ方向に微小区間をへだててすくなくとも４点
のガス温度検出点を設け、該ガス温度検出点部における
高炉内装入原料の降下速度を測定し、原料の降下速度と
上記微小区間の距離とから原料の移動時間を算定し、算
定した移動時間間隔毎釦上記４点の温度検出点で測定１
〜た温度測定データをブロッキングし、各ブロッキング
区間毎に温度測定データを平均化し、該平均化１−た温
度測定値から上記微小区間における原料温度差を算出し
、微小区間における原料温度差とガス温度差によシ熱流
比を計測する。

〔作用〕

この発明においては、高炉内塊状帯の高さ方向の微小区
間をへだてだ位置のガス温度を検出し、このガス温度に
よシ固体側温度差を演算して熱流比を計測することによ
シ、伝熱係数等を仮定することなく熱流比を求めるとと
ができる。

〔実施例〕

＠１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
図において１１〜１４は第２図に示すように１高炉３０
の塊状帯に微小区間り例えば１０譚へだてた４点のガス
温度検出点１〜４に設けた熱電対からなる温度計測手段
、１５は微小区間の距１ｊ！ＩＬを設定する微小区間距
離設定手段である。

１６は原料３１の降下速度を測定する原料降下速度測定
手段でちり、第３図に示すように原料３１内に等間隔で
挿入された複数の圧力計測センサ３２．３３．３４から
なυ、上部沈設けた２個の圧力計測センサ３２．５５間
と下部に設けた圧力計測センナ３５．５４間の各差圧を
計測し、コークス層と鉱石層を弁別し、層の降下に従い
圧力計測センサ５２．３３間で得られたと同様の差圧が
圧力計側センナ５５．５４間で検出されるときの時間遅
れを求め、この時間と圧力計測センサ６２゜６３間の距
離によシ原料の降下速度Ｖを測定し、移動時間演算手段
１７に出力する。移動時間演算手段１７では原料の降下
速度Ｖと微小区間距離設定手段に設定された距離りによ
シ、微小区間り間の原料移動時間ｔｍを算出しブロッキ
ング手段１８に出力する。ブロッキング手段１８には４
点の温度計測手段１１〜１４で計測した各点のガス温度
Ｔｌ　、　Ｔ２　、Ｔｓ　、Ｔ４が入力され、原料の降
下速度■の変動によって変わる原料移動時間ｔｍ間隔で
温度測定テークＴ１〜Ｔ４をブロッキングする。第４図
は縦軸に温度をと９、横軸に時間をとって示したブロッ
キング手段１８のブロッキング状態を示し、横軸に示し
た０、１．・・・ｎは原料移動時間ｔｍ間隔で温度測定
データＴｌ〜Ｔ４をブロッキングしたブロッキング番号
を示す。

ブロッキング手段１８でブロッキングされた温度測定デ
ータＴ１〜Ｔ鵞は記憶手段１９に記憶され、平均化手段
２０で各ブロッキング番号０　＝　ｎ毎に平均化され各
々の平均値’１４ｊが記憶される。この平均値Ｔ１ｊの
１は４点のガス温度検出点１〜４を示し、ｊはブロッキ
ング番号０〜ｎを示す。

次に原料温度差演算手段２１で上記平均値ＴＩｊを用い
て各ブロッキング番号Ｏ〜ｎに応じたガス温度検出点１
とガス温度検出点２間の固体原料の温度差ΔＴｓＩ　ｊ
を求める。この原料温度差ΔＴｓ、ｊは下記式によシ演
算される。

すなわち、ガス温度検出点１〜４間は微小区間であるか
らブロッキング番号ｊにおけるガス温度検出点２とガス
温度検出点１とのガス温度差は次の式で表わせる。

Ｔ２．ｊ　　Ｔｔ−ｊ　＝Ｋ　（Ｔｔ、ｊ　−Ｔ３）　
　−・・（Ｉ）但しＫは比例常数、Ｔ、はガス温度検出
点１の固体原料の温度である。

この固体原料が順次降下するときのガス温度検出点５と
ガス温度検出点２間及びガス温度検出点４とガス温度検
出点６間のガス温度差は上記（１）式と同様に各々次の
式で表わせる。

Ｔｓ　、　Ｊ４１−Ｔ２．ｊ＋ｔ　＝Ｋ　（Ｔ２．）＋
ｓ　−Ｔ、−ΔＴ、　＋、３　）　”−（２）Ｔ４．Ｊ
＊２−Ｔ５．ｊ＋２＝Ｋ（Ｔ３．ｊ＊２　”ｓ　”ｓｆ
、ｊ−ΔＴ＄２．ｊ＋１）・・・（３） （２）式においてｊ＋１としたのは、原料の降下時間が
進んでいるためブロッキング番号が１つ進んでいるため
である。また（２）式にＪＴ、イ、ｊ　　を含めたのは
原料がガス温度検出点１からガス温度検出点２に降下す
るときの温度上昇を考慮したためである。

（３）式のｊ４２及びΔＴ１１２．ｊ＋４も上記（２）
式の場合と同様である。

一方、ガス温度検出点１とガス温度検出点２との間にお
ける原料温度差ΔＴｓ’ＬＪとガス温度検出点２とガス
温度検出点３との間における原料温度差ΔＴ、ｔ、ｊ４
１との間には ΔＴｓｌ、ｊ／ΔＴ、＋、ｊ＊＋　＝　（Ｔｚ、ｊ−Ｔ
１．ｊ）／（Ｔｘ、ｊｅ　−Ｔ２．ｊ＋１　）・・・　
（４） の関係がおる。

上記（１）弐〜（４）式を用いＫ　ｈ　ＴｌＢ　＊ΔＴ
＠１．ｊ＋１を消去するとΔＴａ１　＊　Ｊは次の式で
得られる。

・・・・・・（５） この（５）式により求められた原料温度差ΔＴ１１．ｊ
と平均化手段２０に記憶された各ブロッキング番号毎の
ガス温度検出点１．２の温度測定データの平均値Ｔ２．
ｊ、　Ｔ１．ｊを、＠流化演算手段２２に入力し、各ブ
ロッキング番号毎の熱流比Ｕ５を次の式で演算する。

Ｕｊ＝　（Ｔｚ、ｊ−Ｔｉ、ｊ）／ΔＴ１．ｊ　　・・
・・・・（６）〔発明の効果〕 この発明は以上説明したように、高炉内塊状帯の高さ方
向の微小区間をへだてた多点位置のガス温度を計測し、
計測したガス温度により固体原料の温度差を演算して熱
流比を計測するから、伝熱係数等の仮定を必要とするこ
となく精度良く熱流比を計測することができる。

また、装入物の降下に合わせて逐次熱流比を計測するこ
とができ、４流比の瞬時値を求めることができるから炉
況制御に寄与する効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、茗２図は
上記実施例におけるガス温度検出点を示す説明図、第６
図は上記実施例の原料降下速度測定手段の説明図、第４
図は上記実施例のブロッキング状態を示す説明図である
。 １〜４・・・ガス温度検出点、１１〜１４・・・温度計
測手段、１５・・・微小区間距離設定手段、１６・・・
原料降下速度測定手段、１７・・・移動時間演算手段、
１８・・・ブロッキング手段、１９・・・記憶手段、２
０・・・平均化手段、２１・・・原料温度差演算手段、
２２・・・熱流比演算手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高炉炉内塊状帯の高さ方向に微小区間をへだててすくな
   くとも４点のガス温度検出点を設け、該ガス温度検出点
   部における高炉内装入原料の降下速度を測定し、原料の
   降下速度と上記微小区間の距離とから原料の移動時間を
   算定し、算定した移動時間間隔毎に上記４点の温度検出
   点で測定した温度測定データをブロッキングし、各ブロ
   ッキング区間毎に温度測定データを平均化し、該平均化
   した温度測定値から上記微小区間における原料温度差を
   算出し、微小区間における原料温度差とガス温度差によ
   り熱流比を算出する高炉炉内熱流比計測方法。