JPS5848355Y2 - Blast furnace softening cohesive zone measuring device - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は高炉内における径方向の軟化融着帯のレベル、
形状、挙動等を測定するための装置に関するものである
。[Detailed description of the invention] This invention aims to reduce the level of the softened cohesive zone in the radial direction in the blast furnace.
It relates to a device for measuring shape, behavior, etc.

周知のごとく、高炉は鉄鉱石、石灰石、コークス等をそ
の炉頂部から装入し、炉体下方から熱風を吹込んで鉄鉱
石を加熱還元することによって銑鉄を得る設備であるが
、この高炉内部には還元された鉄鉱石が互いに融着し、
枝状となって一気に溶は落る領域がある。As is well known, a blast furnace is a device that produces pig iron by charging iron ore, limestone, coke, etc. from the top of the furnace and blowing hot air from below the furnace body to heat and reduce the iron ore. The reduced iron ore fuses together,
There are areas where the melt becomes branch-like and falls off all at once.

このような軟化融着帯は、高炉操業上そのレベルが低く
、幅の狭い方が操業成績が向上するものとされている。The level of such a softened cohesive zone is low in terms of blast furnace operation, and the narrower the width, the better the operational performance will be.

一方、前記した軟化融着帯のレベル、形状、幅は装入物
の性状、装入物分布、熱風の羽口先速度、羽口先温度な
どで変化し、一般にはこうした各因子を操業者が適宜変
更することで、高炉軟化融着帯を好ましいレベルに維持
しているものである。On the other hand, the level, shape, and width of the above-mentioned softened cohesive zone vary depending on the properties of the charge, charge distribution, tuyere speed of hot air, tuyere temperature, etc., and in general, operators can adjust each of these factors as appropriate. By making this change, the blast furnace softening cohesive zone is maintained at a desirable level.

このように、高炉軟化融着帯レベルは高炉操業において
きわめて重要な要素となるものであり、そのレベルはで
きるだけ正確に測定しなければならない。Thus, the blast furnace softening cohesive zone level is an extremely important factor in blast furnace operation, and the level must be measured as accurately as possible.

こうした目的で従来においても高炉軟化融着帯レベルを
測定する方法が種々知られており、例えば特開昭５１−
１４０８０４号、特開昭５１１１５２１６号等で提案さ
れているごとく、高炉炉内の同一半径部分に対応する上
下２ケ所位置で、炉内力゛ス温度及びいずれか一方のガ
ス成分を測定し、半径方向各位置の炉頂ガス及びトータ
ルガスの組成、温度及びその他の操業条件の実測値から
数式モチ゛ルにより軟化融着帯の位置を判定する方法や
、特開昭４７−１１３４８５号のごとく、高炉に定常と
異なる原料装入（例えば鉱石２倍配合）を行い、それが
軟化融着帯に降下したとき発生する圧力異常（通気抵抗
変化）を検知し、あるいは特殊成分の多い鉄鉱石（例え
ばＭｎなど）をあるチャージに装入して出銑成分の変動
から溶銃レベルを推定する方法などが知られている。For this purpose, various methods for measuring the level of the blast furnace softening cohesive zone have been known in the past.
As proposed in No. 140804, Japanese Patent Application Laid-Open No. 51115216, etc., the in-furnace force temperature and the gas composition of either one are measured at two positions above and below corresponding to the same radius within the blast furnace, and the radial direction There is a method of determining the position of the softened cohesive zone using a mathematical model based on actual measurements of the composition, temperature, and other operating conditions of the top gas and total gas at each position, and a method of determining the position of the softened cohesive zone using a mathematical model, as well as a method of determining the position of the softened cohesive zone in a blast furnace, as in JP-A-47-113485. Detect pressure abnormalities (changes in ventilation resistance) that occur when the raw materials are charged differently (e.g. double the ore mixture) and fall into the softened cohesive zone, or iron ore with a lot of special components (e.g. Mn, etc.) There is a known method of estimating the melt gun level from the fluctuations in the tapped iron components by charging the iron into a certain charge.

し、かじながら、前者の方法は数式モチ゛ルの精度、仮
定の置き方等が問題となり、また後者の方法は装入物の
炉内滞留時間などの推定計算要因が多く、いずれにして
も正確性に欠けるといった問題があった。However, the former method has problems with the accuracy of the mathematical model and how to make assumptions, and the latter method has many estimation calculation factors such as the residence time of the charge in the furnace, so in any case, the accuracy is low. There were problems such as a lack of.

本考案はこのような従来の問題点を解決するために創案
されたものであり、比較的簡単な構成により高炉内の軟
化融着帯位置及びそこに至る塊状帯の挙動を正確に測定
し得る新たな装置を提供しようとするものである。The present invention was devised to solve these conventional problems, and with a relatively simple configuration, it is possible to accurately measure the position of the softened cohesive zone in a blast furnace and the behavior of the lumpy zone leading to it. The aim is to provide a new device.

次に本考案の一実施例を添付図面によって説明すると、
まず第１図は本考案に係る測定プローブの概略図であり
、耐熱性の自在チューブ１の先端部にはカプセル２が固
定され、このカプセル２の適所にはサンプリング孔２′
が穿孔されると共に、内部にはフィルター材３が充填さ
れている。Next, one embodiment of the present invention will be explained with reference to the attached drawings.
First, FIG. 1 is a schematic diagram of a measurement probe according to the present invention, in which a capsule 2 is fixed to the tip of a heat-resistant flexible tube 1, and a sampling hole 2' is provided at an appropriate position in the capsule 2.
is perforated, and the inside is filled with filter material 3.

また前記自在チューブ１内にはシース熱電対４が挿通さ
れ、その先端部は前記カプセル２の内部に至ってきる。Further, a sheathed thermocouple 4 is inserted into the flexible tube 1, and its tip end reaches the inside of the capsule 2.

このような自在チューブ１は炉口から羽目レベルまでを
カバーできるに足りる長さく大型高炉の場合４０ｍ以上
必要）を有し、炉外側先端にはアダプター５及び−＼ラ
ダー６を介してガス分析計７、ガス圧力計８等が接続さ
れると共に、前記熱電対４の炉外側先端には温度計９が
接続されている。Such a flexible tube 1 has a length long enough to cover the area from the furnace mouth to the siding level (40 m or more is required in the case of a large blast furnace), and a gas analyzer is connected to the outer tip of the furnace via an adapter 5 and a ladder 6. 7. A gas pressure gauge 8 and the like are connected, and a thermometer 9 is connected to the tip of the thermocouple 4 outside the furnace.

また本実施例では前記カプセル２の下端部にウェイト１
０を吊設しているが、カップセル２自体が炉内に落下す
るに充分な重量を有する場合には、このウェイト１０を
省略してもよい。In addition, in this embodiment, a weight 1 is attached to the lower end of the capsule 2.
However, if the cup cell 2 itself has enough weight to fall into the furnace, this weight 10 may be omitted.

なお、前記自在チューブには炉内側先端より一定間隔で
距離マーカー１１が印されており、炉内挿入長さが即座
にわかるようにな−っている。Note that distance markers 11 are marked on the flexible tube at regular intervals from the tip inside the furnace, so that the length of insertion into the furnace can be immediately known.

一方、第２図に示すものは上記した自在チューブ１を炉
内に送入するための装置を示したものであり、上面が適
度に傾斜した台車１２には自在チューブ送りローラ１３
が設置されると共に、この送りローラ１３の先方には自
在チューブ案内管１４が接続されている。On the other hand, what is shown in FIG. 2 shows a device for feeding the above-mentioned flexible tube 1 into the furnace.
is installed, and a flexible tube guide pipe 14 is connected to the forward end of this feed roller 13.

この案内管１４は適度に傾斜して高炉鉄皮１５を貫通し
、炉内方向に延長され−Ｃいる。This guide tube 14 is appropriately inclined, penetrates the blast furnace shell 15, and is extended toward the inside of the furnace.

またかかる案内管１４の高炉寄りと送りローラ１３寄り
にはそれぞれ仕切弁１６．１７が設けられると共に送す
ローラ１３寄りの仕切弁１７の近傍にはガスシール部１
８が設けられている。Further, gate valves 16 and 17 are provided on the side of the blast furnace and the feed roller 13 of the guide tube 14, respectively, and a gas seal portion 1 is provided near the gate valve 17 on the side of the feed roller 13.
8 is provided.

このガスシール部１８は第３図に詳示するごとく、内部
にグランドパツキン等のシール材１９が挿入されたシー
ルボックス２０と、一方の案内管１４ａの端部に固定さ
れたシール押えフランジ２１及び他方の案内管１４ｂに
固定されたフランジ２２とから構成され、各フランジ２
１．２２をシールボックス２１にポルドーナツ） ２３
，２３３で締め付けるようにしているものである。As shown in detail in FIG. 3, this gas seal section 18 includes a seal box 20 into which a sealing material 19 such as a gland packing is inserted, a seal presser flange 21 fixed to the end of one guide tube 14a, and and a flange 22 fixed to the other guide tube 14b, each flange 2
1.22 into the seal box 21) 23
, 233.

また本実施例では第４図に示すごとく、炉内側の案内管
１４を支持板２４及びたてリブ２５で支持せしめ、上部
をフード２６で覆うことにより、装入物の衝突に対して
充分な強度を保ち、しかも案内管１４の破損等を防いで
いるものである。In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the guide tube 14 inside the furnace is supported by a support plate 24 and a vertical rib 25, and the upper part is covered with a hood 26, so that the guide tube 14 is sufficiently prevented from colliding with the charge. This maintains strength and prevents damage to the guide tube 14.

以上は案内管１４が一本の場合を例にとって説明したが
、炉内半径方向の複数位置の測定をする場合には、第５
図に示すごとく、この案内管１４等を複数配設せしめ、
各案内管１４の炉内方向の先端位置をそれぞれ変えるよ
うにしてもよく、またこれに伴なって細部の構成を変更
することも可能である。The above description has been made using the case where there is only one guide tube 14, but when measuring multiple positions in the radial direction inside the furnace, the fifth
As shown in the figure, a plurality of guide tubes 14 etc. are arranged,
The position of the tip of each guide tube 14 in the furnace direction may be changed, and the detailed structure may be changed accordingly.

なお、第２図において、２７に示すものは案内管１４内
にＮ２ガスを導入するための配管である。In addition, in FIG. 2, what is shown at 27 is a pipe for introducing N2 gas into the guide pipe 14.

このような本考案によるときは、まず案内管１４の仕切
弁１６を閉にし、案内管１４の炉外端部から、熱電対４
が挿通された自在チューブ１を挿入せしめた後、ガスシ
ール部１８において自在チュブ１の先端にカプセル２及
びウェイト１０を装着するものである。When using the present invention, first, the gate valve 16 of the guide tube 14 is closed, and the thermocouple 4 is connected from the outer end of the guide tube 14 to the furnace.
After inserting the flexible tube 1 through which it has been inserted, the capsule 2 and the weight 10 are attached to the tip of the flexible tube 1 at the gas seal portion 18.

この操作は第３図に示したボルドーナツト２３を外して
ボックス２８とフランジ２２を分離した後、ボックス２
８を貫通した自在チューブ１の先端に第１図に示した状
態でカプセル２及びウェイ） １０を取付け、次いでそ
のカプセル２及びウェイト１０を後続の案内管１４ｂに
挿入した後、再びボックス２８とフランジ２２をボルド
ーナツト２３で締付けるものである。This operation is performed after removing the bolt donut 23 shown in FIG. 3 and separating the box 28 and flange 22.
Attach the capsule 2 and weight 10 to the tip of the flexible tube 1 that has passed through the tube 1 in the state shown in FIG. 22 is tightened with a bolt donut 23.

その後、前記仕切弁１６を開にし、送りローラ１３で自
在チューブ１を炉内に送り込むと、第５図に示すごとく
案内管１４の炉内側先端から自在チューブ１を伴ってウ
ェイト１０及びカプセル２が所定の半径方向位置におけ
る高炉装入物表面２８上に落下する。Thereafter, when the gate valve 16 is opened and the flexible tube 1 is fed into the furnace by the feed roller 13, the weight 10 and the capsule 2 are released from the inner end of the guide tube 14 inside the furnace along with the flexible tube 1. It falls onto the blast furnace charge surface 28 at a predetermined radial position.

この状態でウェイト１０及びカプセル２は、その後装入
された装入物で埋められ、荷下りとともに炉内に降下し
、軟化融着帯２９に達する。In this state, the weight 10 and the capsule 2 are filled with the charge that has been subsequently charged, and as the load is unloaded, the weight 10 and the capsule 2 descend into the furnace and reach the softened cohesive zone 29.

その間カプセル２のサンプリング孔２′から入った炉内
ガスは自在チューブ１内を通ってガス分析計７、ガス圧
力計８に至り、そこでガス組成、ガス圧力が連続的に測
定されると共に、熱電対４と接続された温度計９により
炉内温度も連続的に測定されるものである。During that time, the furnace gas entering from the sampling hole 2' of the capsule 2 passes through the flexible tube 1 and reaches the gas analyzer 7 and the gas pressure gauge 8, where the gas composition and gas pressure are continuously measured. The temperature inside the furnace is also continuously measured by a thermometer 9 connected to the pair 4.

また軟化融着帯の判定は前記温度、圧力、ガス組成の測
定値及びそれらの変化の割合（急激な変化）、あるいは
荷重軟化実験によるデータをベースに行なうことができ
る。Further, the softening cohesive zone can be determined based on the measured values of the temperature, pressure, and gas composition and the rate of change thereof (rapid change), or data from a softening experiment under load.

さらに、自在チューブ１の挿入長さを距離マーカー１１
から判読し、挿入物の降下速度の炉高方向の違いを考慮
した補正を行うことにより軟化融着帯２９の位置を直接
測定することが可能なばかりでなく、その挙動（温度、
圧力、ガス成分変化）も把握することが可能である。Furthermore, the insertion length of the flexible tube 1 is determined by the distance marker 11.
By reading the information from
It is also possible to understand changes in pressure and gas components.

さらにまた、本考案では前記自在チューブ１を第５図に
示すごとく高炉半径方向の複数点に複数降すことにより
軟化融着帯２９の半径方向の分布形状も測定できる。Furthermore, in the present invention, the distribution shape of the softened cohesive zone 29 in the radial direction can also be measured by lowering the flexible tube 1 at a plurality of points in the radial direction of the blast furnace as shown in FIG.

なお、こうした測定をする間、前記案内管１４の炉内先
端から炉内ガスが入り込むが、このガスは前記ウェイト
装入装置１８に内装されたシール材１９においてシール
されることになる。Incidentally, while performing such measurements, gas in the furnace enters from the tip of the guide tube 14 inside the furnace, but this gas is sealed by a sealing material 19 installed inside the weight charging device 18.

このような測定を終えた後、自在チューブ１及びその中
に挿通された熱電対４を送りローラ１３の後方で切断し
、この切断口が仕切弁１７を通過した後、その仕切弁１
７を閉じることにより、一連の作業を完了する。After completing such measurements, the flexible tube 1 and the thermocouple 4 inserted therein are cut behind the feed roller 13, and after this cut passes through the gate valve 17, the gate valve 1
By closing 7, the series of operations is completed.

なお、切断された自在チューブ１及び熱電対４は高炉の
内容物となる。Note that the cut flexible tube 1 and thermocouple 4 become the contents of the blast furnace.

以上説明したように、本考案によれば、高炉の軟化融着
帯の位置形状及び塊状帯の挙動の測定を簡単かつ安全に
行なうことができ、しかも従来のように外的要因に左右
されないため、きわめて正確なテ゛−夕を得ることがで
き、高炉操業実績との対応を把握することができる等種
々の利点が得られるものであり、その効果のすぐれた考
案である。As explained above, according to the present invention, it is possible to easily and safely measure the position and shape of the softened cohesive zone and the behavior of the lumpy zone in a blast furnace, and it is not affected by external factors unlike conventional methods. This is an extremely effective device with various advantages such as being able to obtain extremely accurate data and understanding the correspondence with blast furnace operation results.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本考案に係る自在チューブの概略図、第２図は
同しく自在チューブ送入機構の概略図、第３図は同じく
ガスシール部の詳細を示した断面図、第４図は本考案に
おける炉内側案内管の他の実施例を示した断面図、第５
図は本考案による実施状態を示した概略図である。 図中 １は対熱性自在チューブ、２はカプセル、２′は
サンプリング孔、４は熱電対、１０はウェイト、１２は
台車、１３は自在チューブ送りローラ、１４は案内管、
１６．１７は仕切弁、１８はガスシール部を各示す。Fig. 1 is a schematic diagram of the flexible tube according to the present invention, Fig. 2 is a schematic diagram of the flexible tube feeding mechanism, Fig. 3 is a sectional view showing details of the gas seal, and Fig. 4 is a schematic diagram of the flexible tube according to the present invention. Sectional view showing another embodiment of the furnace inner guide tube in the invention, No. 5
The figure is a schematic diagram showing the implementation state of the present invention. In the figure, 1 is a heat-resistant flexible tube, 2 is a capsule, 2' is a sampling hole, 4 is a thermocouple, 10 is a weight, 12 is a trolley, 13 is a flexible tube feed roller, 14 is a guide tube,
Reference numerals 16 and 17 indicate a gate valve, and 18 indicates a gas seal portion.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 先端部にカプセルを固定し、このカプセルの適所にガス
サンプリング孔を穿孔すると共に内部に該カプセルに至
る熱電対を挿通した耐熱性自在チューブと、この耐熱性
自在チューブを高炉炉頂側方から炉内に送入する機構と
からなり、しかも前記耐熱性自在チューブの送入機構を
炉内に通ずる案内管と送りローラーとで構成せしめ、か
つ前記チューブ案内管に炉内ガス仕切弁及びガスシール
部を設けたことを特徴とする高炉軟化融着帯測定装置。A capsule is fixed to the tip of the capsule, and a heat-resistant flexible tube is inserted into the blast furnace from the side of the top of the blast furnace. The feeding mechanism for the heat-resistant flexible tube is comprised of a guide tube leading into the furnace and a feed roller, and the tube guide tube is provided with an in-furnace gas gate valve and a gas seal part. A blast furnace softening cohesive zone measuring device characterized by being provided with.