JPS632431Y2 - - Google Patents
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Landscapes
- Blast Furnaces (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は高炉、溶融還元炉等の竪型炉に用いら
れる、測温機能を併有する溶融物サンプリング装
置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a molten material sampling device having a temperature measuring function, which is used in a vertical furnace such as a blast furnace or a smelting reduction furnace.
高炉、溶融還元炉等の治金炉の羽口前、溶融帯
での融体の拳動は、古くから羽口の溶損や羽口へ
の滓返りなどの現象を解明する上で明らかにした
い事柄であつた。
The movement of the molten material in the molten zone in front of the tuyeres of metallurgical furnaces such as blast furnaces and smelting reduction furnaces has long been used to clarify phenomena such as melting of the tuyere and slag return to the tuyere. It was something I wanted to do.
また近年高炉において溶銑成分の迅速なコント
ロールが要求され、羽口から鉄鉱石、微粉炭を吹
き込む技術が開発されている。羽口近傍での粉体
と滴下溶銑との反応により、溶銑成分が変化する
ため、、反応のメカニズム、速度を明らかするこ
とが的確な溶銑成分コントロールにつながる。滴
下溶銑の成分、反応時の温度の粉体吹込みによる
変化を明らかにするには稼動中の炉内の溶融物サ
ンプリングと温度測定とを同時に行う必要があ
る。 In recent years, rapid control of hot metal components has been required in blast furnaces, and technology has been developed to inject iron ore and pulverized coal through the tuyeres. Because the hot metal composition changes due to the reaction between the powder and the dripping hot metal near the tuyere, clarifying the reaction mechanism and speed will lead to accurate control of the hot metal composition. In order to clarify the changes in the components of the dripping hot metal and the temperature during the reaction due to powder injection, it is necessary to simultaneously sample the molten metal in the operating furnace and measure the temperature.
このような羽口前の領域は高温であることと、
コークス層が充填されていること、さらには溶銑
流下等により局所的に大きな熱負荷状態が出現す
ることなどから、炉の稼動中にゾンデを挿入し、
炉内を調査することには非常に大きな困難が伴な
う。 The area in front of the tuyere is hot,
Due to the fact that the coke layer is filled and a large heat load condition occurs locally due to the flow of hot metal, etc., a sonde is inserted during the operation of the furnace.
Investigating the inside of a reactor is extremely difficult.
稼動中の高炉におけるガスおよび試料採取およ
び/または温度測定用の装置に関しては、特公昭
50−16188で開示された装置がある。この装置は
主として高炉シヤフト部等において鉱石の試料を
採取するための装置である。羽口部や溶融帯のよ
うな高温域において融体を採取するためにはサン
プリング用容器の耐熱性、容器への溶融金属の付
着、あるいはランス本体とサンプリング容器との
境界への溶融金属の差し込みによるサンプリング
容器の動作不良等の問題点があり、特別の工夫が
必要となる。また従来鉱石の試料採取のためにサ
ンプリング容器を炉内に突出する所要時間は短時
間であり、このようなサンプリング容器は耐熱性
については特別に考慮する必要がなかつた。 Regarding equipment for gas and sampling and/or temperature measurement in operating blast furnaces,
There is an apparatus disclosed in No. 50-16188. This device is primarily used to collect ore samples from blast furnace shafts and the like. In order to collect molten material in high-temperature areas such as the tuyere or molten zone, the heat resistance of the sampling container, the adhesion of molten metal to the container, or the insertion of molten metal into the boundary between the lance body and the sampling container are important. There are problems such as malfunction of the sampling container due to this, and special measures are required. Furthermore, conventionally, the time required to protrude a sampling container into a furnace to collect a sample of ore is short, and there is no need to take special consideration into heat resistance of such a sampling container.
また休風中に用いる羽口ゾンデが知られてい
る。羽口前のコークスを主としてサンプリング
し、同時に測温するものであるが、以下の理由で
本考案の稼動中に用いる測温機能を有する溶融物
サンプリング装置としては用いることができな
い。 Tuyere sondes used during wind breaks are also known. Although this device mainly samples the coke in front of the tuyere and measures the temperature at the same time, it cannot be used as a melt sampling device having a temperature measurement function used during the operation of the present invention for the following reasons.
(1) 休風中の使用を前提としているため、多くの
場合ランス自体は非冷却である。サンプリング
時のランスの変形が著しく、ガスシールの点か
ら炉の稼動中の使用は困難である。(1) In most cases, the lance itself is not cooled because it is intended to be used during periods of rest. The lance deforms significantly during sampling, making it difficult to use while the furnace is in operation due to gas seal issues.
(2) ランス自体が筒状であり、開孔部が軸方向と
なつている。コークス等炉内装入物をサンプリ
ングする時に、紛れ込んだ溶融物の採取は可能
であるが、一定量の溶融物を得ることを目的と
したサンプリングは不可能である。(2) The lance itself is cylindrical, with the opening oriented in the axial direction. When sampling coke and other furnace contents, it is possible to collect molten material that has gotten into the furnace, but it is not possible to sample with the aim of obtaining a fixed amount of molten material.
(3) 測温装置として熱電対を用いているため、羽
口近傍、あるいは溶融帯の温度を長時間測定す
ることが困難である。熱電対の耐久性を増すた
めに炉内への突出長さを短くすると、ランス本
体の影響を受け測定値が不正確となる。また耐
火物保護管を用いる等耐熱性を向上させる改善
を行つたとしても、測定温度が1100〜1600℃で
あり、かつスラグ、溶銑が滴下しているコーク
ス層内では限度がある。(3) Because a thermocouple is used as a temperature measuring device, it is difficult to measure the temperature near the tuyere or in the molten zone for a long period of time. If the length of the thermocouple protruding into the furnace is shortened to increase its durability, the measured value becomes inaccurate due to the influence of the lance body. Even if improvements are made to improve heat resistance, such as using a refractory protective tube, the measured temperature is limited to 1100-1600°C and within the coke layer where slag and molten iron are dripping.
本考案は以上のような従来の装置の欠点を改善
し、稼動中の竪型炉において、羽口近傍、あるい
は溶融帯内の所定量の溶融物を採取し、同時に測
温を行うことができる装置を提供することを目的
とする。
The present invention improves the shortcomings of the conventional equipment as described above, and makes it possible to sample a predetermined amount of melt near the tuyere or within the melting zone in an operating vertical furnace, and simultaneously measure the temperature. The purpose is to provide equipment.
第1図に本考案のランス本体の実施例の詳細図
を示す。
FIG. 1 shows a detailed view of an embodiment of the lance body of the present invention.
本考案の適用される、竪型炉内の溶融物をサン
プリングする冷却式ランス2は、外管2a、中管
2bおよび内管2cを三重管状に配し、外管2a
と中管2bの間隙および中管2bと内管2cの間
隙に冷却水路22を設け、ランス2自身が炉内で
溶融あるいは変形しない構造としている。本考案
は、このような冷却式ランス型の溶融物サンプリ
ング装置において、下記a、b、c、dおよびe
を備えたことを特徴とする測定機能を有する溶融
物サンプリング装置である。 A cooling lance 2 for sampling a molten material in a vertical furnace, to which the present invention is applied, has an outer tube 2a, a middle tube 2b, and an inner tube 2c arranged in a triple tube shape.
Cooling channels 22 are provided in the gap between the inner tube 2b and the inner tube 2b, and between the inner tube 2b and the inner tube 2c, so that the lance 2 itself does not melt or deform in the furnace. The present invention provides the following features a, b, c, d and e in such a cooling lance type melt sampling device.
This is a melt sampling device having a measurement function.
(a) ランス2の炉外側端から炉内側端にわたつて
冷却水路22を貫通して配設され、パージ用ガ
スを導入するガス導入管21を結合した光フア
イバ用保護管20。(a) An optical fiber protection tube 20 which is disposed from the outer end of the lance 2 to the inner end of the furnace through a cooling water passage 22 and is connected to a gas introduction tube 21 for introducing a purge gas.
(b) 光フアイバ用保護管20内に収納された炉内
測温用光フアイバ19。(b) Optical fiber 19 for in-furnace temperature measurement housed in optical fiber protection tube 20.
(c) 内管2c内に収納され、ランス2の炉内側端
の前方に突出可能に設けられた溶融物サンプリ
ング容器13。(c) A melt sampling container 13 is housed in the inner tube 2c and is provided so as to be able to protrude in front of the furnace inner end of the lance 2.
(d) 溶融物サンプリング容器13をランス2の長
手方向に移動せしめる移動手段24。(d) Moving means 24 for moving the melt sampling container 13 in the longitudinal direction of the lance 2.
(e) ランス2の炉内側端に嵌装し、炉内にランス
を挿入するときサンプリング容器13および光
フアイバ先端を保護し溶融物サンプリング容器
13を炉内側に突出した時に脱落可能に設けた
先端閉止具。(e) A tip fitted to the inner end of the lance 2 to protect the sampling container 13 and the tip of the optical fiber when the lance is inserted into the furnace, and to be able to fall off when the melt sampling container 13 is protruded into the furnace. Closure.
稼動中の竪型炉において炉内の溶融物のサンプ
リングを行うための装置の全体図を第2図に示
す。第2図は稼動中の竪型炉内のコークス充填層
1内にランス本体2を挿入した状態を示してい
る。高圧の炉内圧のガスシールは、ランス挿入時
にはグランドパツキン4によりシールされ、ラン
スを引き抜いた時には2個のボール弁3によりシ
ールされている。またランス後端部にはランス全
体を移動するための台車6が取付けられ、台車6
は油圧またはチエーンによつて前後に駆動され
る。
FIG. 2 shows an overall view of an apparatus for sampling the molten material in an operating vertical furnace. FIG. 2 shows the lance body 2 inserted into the coke packed bed 1 in the vertical furnace in operation. The gas seal for the high pressure inside the furnace is sealed by a gland packing 4 when the lance is inserted, and by two ball valves 3 when the lance is pulled out. In addition, a cart 6 for moving the entire lance is attached to the rear end of the lance.
is driven back and forth by hydraulics or a chain.
台車6上にはランス内の溶融物サンプリングの
ためにサンプリング部を前後に駆動するための油
圧または電動のシリンダ7が装着されている。ま
たランスの変形を防止し、ガスシール系3,4あ
るいは羽口接続管に過大な力が加わるのを防ぐた
め、ガイドローラ5によりランスを支えている。
またランスの変形を防止し、炉内圧シールを完全
にするためランス自体を三重管構造として内部を
通水冷却する。 A hydraulic or electric cylinder 7 is mounted on the truck 6 to drive the sampling section back and forth for sampling the melt in the lance. Further, the lance is supported by guide rollers 5 in order to prevent deformation of the lance and to prevent excessive force from being applied to the gas seal systems 3, 4 or the tuyere connection pipe.
Furthermore, in order to prevent deformation of the lance and to completely seal the furnace internal pressure, the lance itself has a triple-tube structure and water is passed inside to cool it.
測温部について第1図により説明する。 The temperature measuring section will be explained with reference to FIG.
ランス2内の冷却水路22内に光フアイバ保護
管20を通し、その先端は炉内へ開放する。光フ
アイバ保護管20内部に放射温度計で測温可能な
光量が得られるように設計した光フアイバ19を
設置する。また光フアイバ保護管20には、パー
ジ用N2導入管21を接続し、光フアイバ先端部
の除塵を行う。このように、測温用フアイバ19
を冷却水路22内に設置することにより、パージ
用N2は、パージ機能だけあればよく冷却機能を
有する必要がなくなる。なお従来の光フアイバを
用いた測温では、イメージフアイバを用い、炉内
観察と併用している場合多い。このため、フアイ
バ自身の径も10〜15mmφと太く、必然的に炉内開
孔面積も例えば100mm2と大きくなり、パージ用N2
量が増大する。このためパージ用N2により、フ
アイバ前の装入物が冷却され、測温値が不正確に
なるという問題もあつた。 An optical fiber protection tube 20 is passed through a cooling water channel 22 in the lance 2, and its tip is opened into the furnace. An optical fiber 19 designed to provide an amount of light that allows temperature measurement with a radiation thermometer is installed inside the optical fiber protection tube 20. Further, a purging N 2 introduction pipe 21 is connected to the optical fiber protection pipe 20 to remove dust from the tip of the optical fiber. In this way, the temperature measuring fiber 19
By installing this in the cooling water channel 22, the purging N 2 only needs to have a purge function and does not need to have a cooling function. In addition, in conventional temperature measurements using optical fibers, an image fiber is often used in conjunction with observation inside the furnace. For this reason, the diameter of the fiber itself is large, 10 to 15 mmφ, and the opening area in the furnace is inevitably large, for example, 100 mm2 , and the N2 for purging is large.
The amount increases. For this reason, there was a problem in that the charge in front of the fiber was cooled by the N 2 for purging, making the temperature measurement inaccurate.
これに対し、本考案では、測温専用のフアイバ
を用いるため、フアイバ自身の径は4〜5mmφと
なり、開口面積は数mm2に抑えることができた。そ
の結果パージ用N2量は従来の100分の1程度とな
り、パージ用N2の冷却の影響を受けない正確な
温度を測定できる。 In contrast, in the present invention, since a fiber dedicated to temperature measurement is used, the diameter of the fiber itself is 4 to 5 mmφ, and the opening area can be suppressed to several mm 2 . As a result, the amount of N2 used for purging is reduced to about 1/100 of the conventional amount, allowing accurate temperature measurements that are not affected by the cooling of N2 used for purging.
また、溶融物サンプリングと同時にフアイバに
よる測温を行うには、従来技術のようにフアイバ
を冷却管中心に設置する方式では困難である。溶
融物サンプリング装置を冷却管中心に設けると、
フアイバを設置するスペースがなく、どちらか一
方の機能を有するランスを2本作成する必要があ
つた。本考案は細い光フアイバ保護管を冷却管路
中に設けることによりこれを1本にすることがで
きる。 Furthermore, it is difficult to measure the temperature using a fiber at the same time as melt sampling using the conventional method in which the fiber is installed in the center of the cooling pipe. If the melt sampling device is installed in the center of the cooling pipe,
There was no space to install a fiber, so it was necessary to create two lances that had one function or the other. The present invention can reduce the number of optical fibers to one by providing a thin optical fiber protection tube in the cooling conduit.
第1図においては、作図上光フアイバ19を溶
融物サンプリング容器13の下方に描いてある
が、サンプリング容器13の影響を避けるため、
サンプリング容器13の斜め上方に設け、サンプ
リング容器から極力離して設置することが望まし
い。 In FIG. 1, the optical fiber 19 is drawn below the melt sampling container 13, but in order to avoid the influence of the sampling container 13,
It is desirable to install it diagonally above the sampling container 13 and as far away from the sampling container as possible.
次にサンプリング部について説明する。 Next, the sampling section will be explained.
ランス2の径は駆動力を小さくするために座屈
しない範囲で細い方が好ましく、またランス2内
の溶融物サンプリング容器13は大きいほど大量
の溶融物を採取できる。このため実施例ではラン
ス2は、先端部は第1図に示したように、先端部
で内部が拡大した形状とし、そこに溶融物サンプ
リング容器13を格納している。溶融物サンプリ
ング容器13はパイプ10を介して駆動用ハンド
ル18に接続されている。駆動用ハンドル18を
前後に移動することにより、溶融物サンプリング
容器13をランス内から炉内へ出し入れする。 The diameter of the lance 2 is preferably as small as possible without buckling in order to reduce the driving force, and the larger the melt sampling container 13 inside the lance 2, the more melt can be collected. For this reason, in the embodiment, the lance 2 has a distal end with an enlarged interior as shown in FIG. 1, and a melt sampling container 13 is housed therein. The melt sampling container 13 is connected via a pipe 10 to a drive handle 18 . By moving the drive handle 18 back and forth, the melt sampling container 13 is moved into and out of the lance and into the furnace.
ただし、溶融物の採取量よりも、ランス2の設
計、製作の容易さを重視する場合には、ランス2
の内管を直管とし、その先端部に溶融物サンプリ
ング容器を格納する構造も可能である。 However, if the ease of designing and manufacturing the lance 2 is more important than the amount of molten material collected, the lance 2
It is also possible to have a structure in which the inner tube is a straight tube and a melt sampling container is stored at the tip thereof.
竪型炉における溶融物の炉内の滴下量は数g/
cm2・min、十数g/cm2・min程度である。一方、
炉内の溶融物の代表的な組成を知るため、あるい
は滴下速度を知るためには、最低50〜100gの試
料が必要である。溶融物サンプリング容器13の
断面積は数十cm2となつているため、溶融物サンプ
リング容器13を1分程度炉内に出しておくこと
が必要である。炉内の温度は1100〜1600℃という
高温であるため、溶融物サンプリング容器13に
はこの高温に耐え、かつ溶融物(スラグ、メタ
ル)とは反応しないということが要求される。同
時に急激に高温(1100〜1600℃)に曝されるた
め、熱衝撃に強い材質を用いることが必要であ
る。 In a vertical furnace, the amount of molten material dripped into the furnace is several g/
cm 2 ·min, about 10-odd g/cm 2 ·min. on the other hand,
In order to know the typical composition of the melt in the furnace or to know the rate of dripping, a sample of at least 50-100 g is required. Since the cross-sectional area of the melt sampling container 13 is several tens of cm 2 , it is necessary to leave the melt sampling container 13 out of the furnace for about one minute. Since the temperature inside the furnace is as high as 1100 to 1600°C, the melt sampling container 13 is required to withstand this high temperature and not react with the melt (slag, metal). At the same time, it is exposed to sudden high temperatures (1100 to 1600°C), so it is necessary to use a material that is resistant to thermal shock.
上記要求を満足する容器として、溶融物サンプ
リング容器13を耐火物により作成することが有
効である。耐火物の材質としては、耐熱耐熱衝撃
性の観点から黒鉛、あるいはSiCが望ましい。ま
た、長時間炉内に露出し、溶融物サンプリング容
器の温度が上昇し、黒鉛、SiCを用いた場合に溶
融物との反応が問題となる場合には、サンプリン
グ容器13の表面にAl2O3またはMgOペーストを
塗布する。 As a container that satisfies the above requirements, it is effective to make the melt sampling container 13 from a refractory material. As the material of the refractory, graphite or SiC is preferable from the viewpoint of heat resistance and thermal shock resistance. In addition, if the temperature of the melt sampling container increases due to long exposure in the furnace, and reaction with the melt becomes a problem when graphite or SiC is used, Al 2 O may be added to the surface of the sampling container 13. 3 or apply MgO paste.
第3図にサンプリング容器13の実施例の詳細
図を示す。このサンプリング容器13の材質は黒
鉛であり、溶融物との反応を防止するためにアル
ミナペースト15を塗布してある。 FIG. 3 shows a detailed view of an embodiment of the sampling container 13. The material of this sampling container 13 is graphite, and an alumina paste 15 is applied thereto to prevent reaction with the melt.
このサンプリング容器13をランス内に格納す
る際に、炉内装入物がランスとサンプリング容器
収納口との間に引掛り、サンプリング容器13の
引き戻しが不可能となる場合がある。容器の材質
を耐火物とした場合には、引張り強度が小さいた
め装入物の挾み込みは容器の破壊につながる、固
体装入物がサンプリング容器とランスとの間に引
掛ることを防止するため、サンプリング容器の上
面はスリツト状とする。また、サンプリング面積
を明確にするため、スリツト上面を僅かに凹んだ
構造とし、溶融物のみを採取する。 When storing the sampling container 13 in the lance, the contents in the furnace may get caught between the lance and the sampling container storage opening, making it impossible to pull back the sampling container 13. If the material of the container is refractory, the tensile strength is low, so pinching the charge will lead to destruction of the container.Prevent the solid charge from getting caught between the sampling container and the lance. Therefore, the top surface of the sampling container should have a slit shape. In addition, in order to clarify the sampling area, the top surface of the slit is slightly concave, and only the melt is sampled.
ただし、溶融物の採取量よりもランス2の設
計、製作の容易さを重視する場合には、溶融物サ
ンプリング容器3の寸法が小さくなり、炉内のコ
ークス粒径以下になる。このため、溶融物サンプ
リング容器3の形状は通常のスプーン状で十分容
器の破損を防止できる。 However, if the ease of designing and manufacturing the lance 2 is more important than the amount of melt to be sampled, the dimensions of the melt sampling container 3 will be smaller than the coke particle size in the furnace. For this reason, the shape of the melt sampling container 3 in the shape of a normal spoon can sufficiently prevent damage to the container.
サンプリング容器13とパイプ10間には、断
熱パツキン14を挾み、金属部分に熱が伝わるこ
とを防止する。 A heat insulating packing 14 is placed between the sampling container 13 and the pipe 10 to prevent heat from being transferred to the metal parts.
また本実施例ではサンプリング容器をボルトに
て固定しているが、サンプリング容器本体にねじ
を設けてねじ止めすることも可能である。 Further, in this embodiment, the sampling container is fixed with bolts, but it is also possible to provide a screw in the sampling container body and fix it with a screw.
次に先端閉止具9について説明する。 Next, the tip closure tool 9 will be explained.
炉内にランス2を挿入する際には数t〜10tの
力がランス2に加わる。ランス先端にも挿入物、
溶融物の混合物が押し付けられるため、先端部が
開放状態ではランス2とサンプリング容器13の
間隙に溶融物が差し込み、サンプリング容器13
が前進できなくなる。あるいは、耐火物でできた
サンプリング容器13が壊れる等の問題が生ず
る。 When inserting the lance 2 into the furnace, a force of several tons to 10 tons is applied to the lance 2. There is also an insert at the tip of the lance,
Since the molten mixture is pressed, when the tip is open, the molten material is inserted into the gap between the lance 2 and the sampling container 13, and the sampling container 13
becomes unable to move forward. Alternatively, problems such as the sampling container 13 made of refractory material breaking occur.
このため、本考案では、炉内にランスを挿入す
る時には、ランス2に先端閉止具9を取付け、サ
ンプリング容器13を保護している。ランス2を
所定の位置まで挿入後、第4図に示すように、ラ
ンス2を後退し、同時に容器13の位置はそのま
まにすることにより、先端閉止具9を炉内に押し
出し、炉内に棄却する。その後測定位置までラン
スを後退させ容器13を炉内に1〜数分間出して
溶融物をサンプリングする。サンプリング完了
後、容器13を後退してランス内に再度格納す
る。容器内の溶融物の酸化を防止するため、必要
な場合には、パージ配管12を通して不活性ガス
を吹き付けることができる。 For this reason, in the present invention, when inserting the lance into the furnace, a tip stopper 9 is attached to the lance 2 to protect the sampling container 13. After inserting the lance 2 to a predetermined position, as shown in FIG. 4, the lance 2 is moved back and the container 13 remains in the same position, thereby pushing the tip closure 9 into the furnace and discarding it into the furnace. do. Thereafter, the lance is retracted to the measurement position and the container 13 is placed in the furnace for one to several minutes to sample the melt. After sampling is completed, the container 13 is retracted and stored in the lance again. If necessary, an inert gas can be blown through the purge line 12 to prevent oxidation of the melt in the vessel.
本実施例では溶融物サンプリング容器13を先
端に格納している場合を示したが、容易の類推で
きるように、ランス内にイメージフアイバを格納
した場合でも同一の先端閉止具9を用いること、
およびその炉内への棄却方法を適用することがで
きる。 In this embodiment, the case where the molten material sampling container 13 is stored at the tip is shown, but as can be easily understood, the same tip closing tool 9 can be used even when an image fiber is stored in the lance.
And the method of discharging the fuel into the reactor can be applied.
次に本考案の溶融物サンプリング装置の作動を
第4図a,b,cによつて説明する。第4図は、
炉内に挿入されたランスのみを示し、位置23は
サンプリング位置である。
Next, the operation of the melt sampling device of the present invention will be explained with reference to FIGS. 4a, b, and c. Figure 4 shows
Only the lance inserted into the furnace is shown, and position 23 is the sampling position.
(a) ランス挿入時:ランス2前進時は先端閉止具
9を装着し、サンプリング容器13および光フ
アイバ19を保護した状態で前進する。(a) When inserting the lance: When the lance 2 moves forward, the tip stopper 9 is attached and the lance moves forward while protecting the sampling container 13 and the optical fiber 19.
(b) ランス2を測定位置23を越えて押し込み、
ランス2を引き戻しながら、サンプリング容器
13を押し出し、先端閉止具9を炉内に棄却す
る。(b) Push the lance 2 beyond the measurement position 23,
While drawing back the lance 2, the sampling container 13 is pushed out and the tip closure 9 is thrown into the furnace.
(c) さらにランス2を引き戻しサンプリング容器
13を測定位置にセツトし、溶融物のサンプリ
ングを行う。(c) Further, the lance 2 is pulled back, the sampling container 13 is set at the measurement position, and the melt is sampled.
同時に、光フアイバ19による測温を開始す
る。測温値は、炉内の装入物の運動等により変
動するため、30秒毎の平均および変動σを計算
機により処理し、出力する。 At the same time, temperature measurement using the optical fiber 19 is started. Since the measured temperature value fluctuates due to the movement of the charge in the furnace, etc., the average every 30 seconds and the fluctuation σ are processed by a computer and output.
(d) 溶融物サンプリング完了後はサンプリング容
器13をランス2内に引き戻す。(d) After completing the melt sampling, pull the sampling container 13 back into the lance 2.
本考案により竪型炉の溶融物のサンプリング
と、溶融帯の温度測定を同時に行うことが可能と
なり、竪型炉の解析に大きく貢献することができ
る。光フアイバを冷却管路内に設けたのでガス冷
却の必要がなく、パージガスを減じ、測定精度が
向上する。
The present invention makes it possible to simultaneously sample the molten material in a vertical furnace and measure the temperature of the molten zone, greatly contributing to the analysis of vertical furnaces. Since the optical fiber is installed in the cooling pipe, there is no need for gas cooling, which reduces the amount of purge gas and improves measurement accuracy.
第5図には測温データの1例を示す。パージ用
N2量を半分に減らした場合、溶融物サンプリン
グ時にもほぼ一定値が得られ、本考案の測温機能
を有する装置がN2パージの影響なく、精度良く
測定できることを示している。 FIG. 5 shows an example of temperature measurement data. For purging
When the amount of N 2 was reduced by half, a nearly constant value was obtained even during melt sampling, indicating that the device with the temperature measurement function of the present invention can measure with high accuracy without the influence of N 2 purge.
第6図に実際にサンプリングした時の炉内温度
に対する溶銑中〔Si〕濃度との関係を示す。 Figure 6 shows the relationship between the temperature in the furnace and the [Si] concentration in hot metal when actually sampled.
一般に粉体吹込みが行われていない場合〔図中
に白丸印で示した)でも、温度と〔Si〕の間には
正の相関がある。粉体(鉄鉱石)吹込を行うと
(図中に黒丸で示した)、温度が低下するととも
に、温度と〔Si〕との関係も低温側にシフトす
る。このような測定を行うことにより、粉体吹込
時の反応のメカニズムを解明することが可能とな
るなどすぐれた効果を奏する。 Generally, there is a positive correlation between temperature and [Si] even when powder injection is not performed (indicated by a white circle in the figure). When powder (iron ore) is injected (indicated by a black circle in the figure), the temperature decreases and the relationship between temperature and [Si] also shifts to the lower temperature side. Performing such measurements has excellent effects, such as making it possible to elucidate the reaction mechanism during powder injection.
第1図は本考案の実施例の装入物サンプリング
装置の縦断面図、第2図は本考案のサンプリング
装置を装着したランス全体の一部断面側面図、第
3図はサンプリング容器のa側面図およびb横断
面図、第4図は溶融物サンプリング装置の作動を
示す説明図、第5図は測温例のグラフ、第6図は
炉内温度に対するSi濃度の関係を示すグラフであ
る。
1……コークス充填層、2……ランス、2a…
…外管、2b……中管、2c……内管、3……ボ
ール弁、4……グランドパツキン、5……ガイド
ローラ、6……台車、7……シリンダ、8……ガ
イドフレーム、9……先端閉止具、10……パイ
プ、12……パージ用配管、13……サンプリン
グ容器、14……断熱パツキン、15……アルミ
ナペースト、18……駆動用ハンドル、19……
光フアイバ、20……光フアイバ保護管、21…
…パージ用N2導入管、22……冷却水路、24
……移動手段。
Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a charge sampling device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a partially sectional side view of the entire lance equipped with the sampling device of the present invention, and Fig. 3 is a side view of the sampling container. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the melt sampling device, FIG. 5 is a graph of an example of temperature measurement, and FIG. 6 is a graph showing the relationship between the Si concentration and the furnace temperature. 1... Coke packed bed, 2... Lance, 2a...
...Outer pipe, 2b...Middle pipe, 2c...Inner pipe, 3...Ball valve, 4...Gland packing, 5...Guide roller, 6...Dolly, 7...Cylinder, 8...Guide frame, 9...Tip closure, 10...Pipe, 12...Purge piping, 13...Sampling container, 14...Insulating packing, 15...Alumina paste, 18...Drive handle, 19...
Optical fiber, 20... Optical fiber protection tube, 21...
... N2 introduction pipe for purging, 22...Cooling water channel, 24
……transportation.
Claims (1)
に配し、外管2aと中管2bの間隙および中管2
bと内管2cの間隙に冷却水路22を設けた、竪
型路内の溶融物をサンプリングする冷却式ランス
型の溶融物サンプリング装置において、下記(a)、
(b)、(c)、(d)および(e)を備えたことを特徴とする、
測定機能を有する溶融物サンプリング装置。 (a) ランス2の炉外側端から炉内側端にわたつて
冷却水路22を貫通して配設され、パージ用ガ
スを導入するガス導入管21を結合した光フア
イバ用保護管20。 (b) 光フアイバ用保護管20内に収納された炉内
測温用光フアイバ19。 (c) 内管2c内に収納され、ランス2の炉内側端
の前方に突出可能に設けられた溶融物サンプリ
ング容器13。 (d) 溶融物サンプリング容器13をランス2の長
手方向に移動せしめる移動手段24。 (e) ランス2の炉内側端に嵌装し、炉内にランス
を挿入するときサンプリング容器13および光
フアイバ先端を保護し溶融物サンプリング容器
13を炉内側に突出した時に脱落可能に設けた
先端閉止具。[Claims for Utility Model Registration] The outer tube 2a, the middle tube 2b, and the inner tube 2c are arranged in a triple tube shape, and the gap between the outer tube 2a and the middle tube 2b and the middle tube 2
In a cooling lance-type melt sampling device for sampling the melt in a vertical path, in which a cooling water channel 22 is provided in the gap between the inner tube 2c and the inner tube 2c, the following (a):
characterized by comprising (b), (c), (d) and (e);
Melt sampling device with measurement function. (a) An optical fiber protection tube 20 is disposed extending from the outer end of the lance 2 to the inner end of the furnace, passing through a cooling water channel 22, and is connected to a gas introduction pipe 21 for introducing purge gas. (b) Optical fiber 19 for in-furnace temperature measurement housed in optical fiber protection tube 20. (c) A melt sampling container 13 is housed in the inner tube 2c and is provided so as to be able to protrude in front of the furnace inner end of the lance 2. (d) Moving means 24 for moving the melt sampling container 13 in the longitudinal direction of the lance 2. (e) A tip fitted to the inner end of the lance 2 to protect the sampling container 13 and the tip of the optical fiber when the lance is inserted into the furnace, and to be able to fall off when the melt sampling container 13 is protruded into the furnace. Closure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17304584U JPS632431Y2 (en) | 1984-11-16 | 1984-11-16 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17304584U JPS632431Y2 (en) | 1984-11-16 | 1984-11-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190842U JPS6190842U (en) | 1986-06-12 |
| JPS632431Y2 true JPS632431Y2 (en) | 1988-01-21 |
Family
ID=30730703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17304584U Expired JPS632431Y2 (en) | 1984-11-16 | 1984-11-16 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS632431Y2 (en) |
-
1984
- 1984-11-16 JP JP17304584U patent/JPS632431Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6190842U (en) | 1986-06-12 |
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