JPS6254006A - 高炉炉頂ガスの水素ガス利用率を用いた炉内温度分布制御法 - Google Patents

高炉炉頂ガスの水素ガス利用率を用いた炉内温度分布制御法

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JPS6254006A
JPS6254006A JP19457385A JP19457385A JPS6254006A JP S6254006 A JPS6254006 A JP S6254006A JP 19457385 A JP19457385 A JP 19457385A JP 19457385 A JP19457385 A JP 19457385A JP S6254006 A JPS6254006 A JP S6254006A
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furnace
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hydrogen gas
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blast furnace
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Masaaki Tokunaga
正昭 徳永
Koji Kawaoka
浩二 川岡
Shinji Imamura
伸二 今村
Susumu Kubo
進 久保
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Nippon Steel Corp
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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) この発明は高炉炉頂ガスの水素ガス利用率を用いた炉内
温度分布制御法に関する。
(従来の技術) 従来、高炉炉内の熱レベルの評価は、炉頂ガスのCOガ
ス利用率を用いた方法によって行なって来たが、このC
Oガス利用率による方法ではSCOガス測定C:加えて
各種検出端(炉頂ゾンデ、シャフトゾンデ、垂直ゾンデ
等ンにより炉内の牛径方向と炉高方向の温度分布も測定
しなければならなかった。
この方法の改善策として1例えば、特開昭59−226
109 (特願昭58−101284 )号公報に、高
炉シャフト部における炉径方向の複数点で炉内ガスを分
析し、水素ガス利用率または水素ガス利用率/COガス
利用率を測定することによp%上記測定点における炉高
方向の温度分布を測定する方法が開示さnている。
(発明が解決しようとする問題点) 上記従来の方法では、円周方向の一方向の値を代表値と
するためζ;実炉では円周方向のばらつきが大きくなり
、炉全体の状態を把握できず、この方法を操業管理に使
用することはできない。仮に、円周方向の測定点を増し
て円周方向に、10画程度のサンプリング口のある複数
の検出端を設け、この炉内複数点の検出端での測定によ
る水素ガス利用率を数学的に積分しても、炉直径が10
m程度の高炉においては、全体に対してサンプル量が小
さいために大きな誤差を生じ、適切な処置が行なえない
。さらに、上記の方法では、径方向に複数点のサンプリ
ングが必要であV%その分析に多大の手間とコストを要
するとともにデーターの解析が複雑であり、たとえ解析
しても前記の通り実炉の炉況に曾致しない等の欠点があ
り炉況管理方法としては十分とは言い難い。
本発明は、上記の従来の方法によるよりも、簡単な方法
であって、精度高く炉内状況の把握ができ、この把握し
た炉内状況に基づいて制御が可能であり、極めて効果的
な炉内温度分布の制御法を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発F!Aは、高炉炉頂ガス中のH2量の測定によって
求めらnる排出H2量とインプットのH2量とから求め
た水素ガス利用率ηH2〔(インプラ)Hz量−排出H
2量)/インプットH2量xioo)と、各種ゾンデを
用いて測定した炉半径、炉高方向の炉内温度分布とが一
定の関係にあり、しかも該水素ガス利らnた。
而して、本発明は、高炉炉頂ガス中のH2tを測定して
、該高炉の水素ガス利用率を求めるとともに、該水素ガ
ス利用率が50に以下となった際(=、装入物分布変更
、熱レベル変更のいずnか一方の処置、もしくは併用処
置を行なうことを特徴とする高炉炉頂ガスの水素ガス利
用率を用いた炉内温度分布制御法である。
以下に、上記知見を得ることとなったいろいろなデ゛−
ターについて説明する。
先づ、高炉炉内の温度分布を第1図に示す。第1図(a
) t (b)は大型高炉で3月26日(O印で示す)
と5月29日(Δ印で示す)に垂直ゾンデにより測定し
たデーターであり、(a)は、中心C(炉壁から0、5
 fiの位置)、中間M(炉壁から2.5mの位置)周
辺P(炉壁から0.6mの位#!L)における1100
℃ラインを示し、(b)はηH2= 44.7にのと@
(Δ印)とηHs = 52.8 Nのとき(○印)の
中間Mの炉高方向の温度分布を示す。
第1図(b)に示し穴温度分布データーと、これに対応
する炉高方向の水素ガス利用率を第2図に示す。この図
で3月26日と5月29日の温度分布データーを比較す
ると、1ooo℃近傍の温度(高温熱保存帯)の長さが
大きく違うことが判る。
そして第2図の3月26日と5月29日の温度分布と水
素ガス利用率のデータを書き換えると、第3邸が得らn
る。この図から3月26日、5月29日のデータ共温度
低下(:伴って、水素ガス利用率は上昇することが昶ら
nる。そして、熱保存帯の長い3月26日の水素ガス利
用率と熱保存帯の短い5月29日の水素ガス利用率のプ
ロットが画く線U 100(1℃付近で交差し、100
0℃付近の前後で急速に1lFIfしている。こn、は
、熱保存帯長さの差によるものと考えらnる。つまり、
3月26日データーと5月29日データーの1000℃
近傍におけるH20増加合が異なるのは、ガスの100
0℃近傍滞留時間が3月26日データーは長く、5月2
9日データーは短いためであり、従って滞留時間の短か
い5月29日データーで穀、還元反応が十分に起らず、
゛ウスタイトー銑平衡濃度にまで達しないうちに100
0℃領域を通過することによると考えら九る。
そこで、次に垂直ゾンデ中間部における900〜110
0℃滞留時間と炉頂ガスの水素ガス利用率との関係を求
め、第4図を得た。この図から熱保存帯長さに対応する
900〜1100℃滞留時間が短くなると炉頂ガスの水
素ガス利用率は低下することが判る。なお、中心部、周
辺部(二ついても測定したが、同様の結果となった。こ
のことに、炉頂ガスの水素ガス利用率が低い場合(二は
、熱保存帯長さが短く、シャフト上部での昇温か十分で
ない場合であることを示している。
マた、炉頂ガスの水素ガス利用率と中間部1100℃位
置の上位置クラインからの距離の関係を第5図に示す。
なは、図中における1100℃位置はほぼ軟化融着帯上
面に対応すると考えられる。この図から中間部1100
℃位置が上位置ると炉頂ガスの水素ガス利用率は低下す
ることが判る。
さらに%第6図(a)に1100℃ライン形状(融着帯
形状(:対応する)を示し、(a)のΔH長さと炉頂ガ
スの水素ガス利用率との関係を第6図(b)に示す。
ここで;ΔHは中心部1100℃位置と周位置1100
℃位置の差である。図から、ΔHが増加すると炉頂ガス
の水素ガス利用率は低下することが判る。
このことから、ΔHの大きい融着帯頂層と根レベル差の
大きい中心流過多の融着帯はど炉頂ガスの水素ガス利用
率は低いと考えら几る。
以上の第5〜6図に示さ几るデーターから、炉頂ガスの
水素ガス利用率を用いて炉高方向のみでなく炉径方向の
温度分布も検知できることがわかつtoまた、この傾向
は精度良く十分な再現性をもって把握できることも知ら
nた。
従って水素ガス利用率の管理基準を設定し操業アクショ
ンを行なうこと(=よって炉況の予防制御が可能である
ことが明らかになった。
なは、炉頂ガスの水素ガス利用率の下限管理値は、各種
ゾンデ(炉頂ゾンデ、シャフトゾンデ。
垂直ゾンデ)を用いて測定さtl、fc炉半径、炉高方
向の炉内温度分布を炉頂ガスの水素ガス利用率の関係か
ら予め決めておく。具体的には、設定基準は、炉内の余
剰熱レベルを表わす熱保存帯長さを目安として決定する
が、この際のηH2としては50に以下となる。
炉頂ガスの水素ガス利用率が下限値を割った時の炉内温
度分布制御アクションには、ムーバブルアーマ−のシー
ケンス変更、差指レベルの変更。
不等量装入(鉱石のIOと■0の装入量を変えて装入す
る方法)、粒度別装入、ベルレスシュートシーケンス変
更等の装入物分布アクションとバッチ増収(一時的く;
数パラチル数十バッチ燃料比を上げる方法)、微粉炭吹
込量変更、送風温度の変更等の熱レベル変更アクション
があり、各々単独あるいはいず几かを綴金せて処置を行
う。
(実施例) 次(−大型高炉における実施例を示す。
炉頂ガスの水素ガス利用率の下限値は、第7図に示す垂
直ゾンデを用いて測定した周辺部900〜1100℃滞
留時間と炉頂ガスの水素ガス利用率との関係を用いて設
定した。前述したように、熱保存帯長さを基準と考え、
鉱石/コークスの値が大きく、温度条件の厳しい周辺部
の900−1100’C滞留時間が130分になる点の
炉頂ガスの水素ガス利用率の値を下限値とした。すなわ
ち、炉頂ガスの水素ガス利用率の管理下限値を50%と
した。
この管理基準にもとづいて、第8図に例示するような操
業アクションを行なった。
すなわち、第8 囚(a)に示さnるように、1月3日
から炉頂ガスの水素ガス利用率が低下し、こ几に伴い第
8図(d) (−示すよう(=中部シャフトゾンデ(ポ
イント4=ストツクラインから1lflt%半径位置に
はは垂直ゾンデ中間位置)の温度が低下−同図(g月二
示す突込φ、スリップS等の荷下りの悪化が発生した。
なお、この時%第8図(b)に示すようにCOガス利用
率の低下は見ら′!′Lなかった。
炉頂ガスの水素ガス利用率の低下は、第6図の説明で述
べたように中心流過多で周辺が抑制さ几ていると考えら
nるので、第8図(e)に示す通りムーバブルアーマー
のシーケンスを0AOo(Af13.5ノツチを示ス)
カら0AO0,OA、OO,0300に変更し1周辺部
の鉱石/コークスの値を小さくし周辺部にガスが流れや
すいように%3日23時::装入物分布アクションをし
た。
このアクションの後も第8図(a)に示さ几る通り炉頂
ガスの水素ガス利用率は上昇せず、また、同図(d) 
1m示さnる通り中部シャフトゾンデの温度も上昇せず
、同頁(戯(;記載のようC;突込T、スリップS等の
荷下の悪化に続いた。このため、第8図(f)に示すよ
う(−14日1時より15チヤージ、5日10時より1
5チヤージのコークス量を通常の27 T/c hから
27.3T/ch とし炉内熱レベルの上昇を図った。
この結果6日(−は炉頂ガスの水素ガス利用率は上昇し
、荷下りも良好となり、中部シャフトゾンデ4ポイント
の温度も回復した。このため6日ムーバブルアーマ−の
シーケンスを0AOOに戻した。
なお6日のバッチ増収は、ムーバブルアーマ−変更によ
る周辺の極端なガス流抑制防止のために行なっ穴アクシ
ョンである。以上のように、炉頂ガスの水素ガス利用率
の低下に対して迅速なアクションを行なった結果、第8
図(C)に示すように溶銑温度の急低下もなく安定操業
を持続できた。
(発明の効果) 以上述べた炉頂ガスの水素ガス利用率を用いた炉内温度
分布制御法を用いることにより、簡単な方法で炉内温度
状況を適切、高精度に検知、把握でき、こn(二基づい
て適宜処理を行うことによりいると熱保存帯長さの管理
、融着帯レベル−形状の管理制御も簡単、かつ連続的(
二行なえ、各種検出端使用頻度の減少および設置省略等
によるコスト削減も行栄える。
【図面の簡単な説明】
第1図は3月26日(0印)と5月29日(Δ印)の1
100℃ラインと中間部の炉高方向の温度分布の関係を
示し、第2図は炉高方向のガス温度と水素ガス利用率の
変化をそ九ぞn示す。第3図炉内温度と水素ガス利用率
の関係を示し、第4図は炉頂ガスの水素ガス利用率と中
間部900〜1100℃滞留時1間の関係を示し、第5
図は炉頂ガスの水素ガス利用率と中間部1100℃位置
の開位置示し、第6図は炉頂ガスの水素ガス利用率と1
100℃ラインの形状、炉の中心Cと周辺Pの位置の高
さの差ΔHとの関係を示し、第7図は実施例における炉
頂ガスの水素ガス利用率と周辺部900〜1100℃滞
留時間の関係を、第8図は本発明の実施例の操業例を示
す。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 外2名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高炉炉頂ガス中のH_2量を測定して、該高炉の
    水素ガス利用率を求めるとともに、該水素ガス利用率が
    50%以下となつた際に、装入物分布変更、熱レベル変
    更のいずれか一方の処置、もしくは併用処置を行なうこ
    とを特徴とする高炉炉頂ガスの水素ガス利用率を用いた
    炉内温度分布制御法。 但し、水素ガス利用率=(インプットH_2量−排出H
    _2量)/(インプットH_2量)×100
JP19457385A 1985-09-03 1985-09-03 高炉炉頂ガスの水素ガス利用率を用いた炉内温度分布制御法 Granted JPS6254006A (ja)

Priority Applications (1)

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JP19457385A JPS6254006A (ja) 1985-09-03 1985-09-03 高炉炉頂ガスの水素ガス利用率を用いた炉内温度分布制御法

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JPS6254006A true JPS6254006A (ja) 1987-03-09
JPS6361366B2 JPS6361366B2 (ja) 1988-11-29

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JP19457385A Granted JPS6254006A (ja) 1985-09-03 1985-09-03 高炉炉頂ガスの水素ガス利用率を用いた炉内温度分布制御法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020070472A (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 Jfeスチール株式会社 フェロコークスの混合率の算出方法および高炉操業方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020070472A (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 Jfeスチール株式会社 フェロコークスの混合率の算出方法および高炉操業方法

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JPS6361366B2 (ja) 1988-11-29

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