JPS62257004A - 高炉炉床壁侵食状況検知方法 - Google Patents

高炉炉床壁侵食状況検知方法

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JPS62257004A
JPS62257004A JP10042886A JP10042886A JPS62257004A JP S62257004 A JPS62257004 A JP S62257004A JP 10042886 A JP10042886 A JP 10042886A JP 10042886 A JP10042886 A JP 10042886A JP S62257004 A JPS62257004 A JP S62257004A
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JP
Japan
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point
erosion
temperature
thermometer
hearth wall
Prior art date
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Pending
Application number
JP10042886A
Other languages
English (en)
Inventor
Michihiro Funaki
船木 道浩
Michitaka Nishio
西尾 通卓
Norihisa Kamatani
鎌谷 徳久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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〕 本発明は、高炉炉床壁の円周方向或は高さ方向の侵食状
況を検知する方法の改良に関し、特に安価に正確に検知
できる方法を提供するものである。
〔従来の技術〕
従来、高炉炉床壁の円周方向或は高さ方向の侵食状況の
把握は、高炉炉床壁の円周方向或は高さ方向の複数箇所
の炉床壁浸食ライン位置の検知によって実施されている
そして侵食ライン位置の検知は、従来、特開昭51−2
9951号公報に示されるように、鉄皮からの深さを異
にした二点の炉床壁耐火煉瓦温度を計測し、定常1次元
伝熱解析することによって行なわれている。
これを図面によって具体的に説明する。
第1図は高炉炉床壁1の縦断面図で、2は大気、3は鉄
皮、4はキャスタブル層、5はステーブ、6は冷却水の
通るステープパイプ、7はスタンプ層、8はカーボン煉
瓦、9は侵食線、10は溶銑、11.12は温度計を示
す。温度計11は鉄皮から高炉中心方向深さaの、また
温度計12は深さbのカーボン煉瓦8の温度を計測し得
るごとく埋設している。尚鉄皮3〜力−ボン煉瓦8間に
は温度計を設けるために、iUす温孔を穿設するが、第
1図では図示を省略している。
今温度計11と12の計測温度をTI、T2、温度計1
1〜12間の距離をり、温度計11の計測点と浸食ライ
ン9との距離をX、侵食ライン9の温度(1150℃)
をTp、カーボン煉瓦8の熱伝導率をλとすれば、温度
計の計測点の熱貫流量Qとなり、侵食ライン9の位置X
は、第(11式より定まる第(2)式から演算検知する
ことができる。
X=L・ (Tp  T + ) / (T 2−T 
I )・・・(2)この様にカーボン煉瓦8内に設けた
2つの温度計から侵食ライン位置を検知する方法を2点
法と呼び、このように設けた温度計を2点温度計と呼ぶ
前記侵食ラインの検知方法として、従来、2点法の他に
、第2図又は第3図に示すステーブ冷却式又は散水冷却
式炉床壁において、鉄皮から高炉中心方向深さaの1点
(a点)のカーボン煉瓦8の温度を計測し得るごとく温
度計13を設け、この温度計の計測温度T3と、ステー
ブ又は鉄皮温度管理のために設けられている水温針で計
測されるステーブ冷却水温度TWに基づいて行なう方法
がある。
これは温度計13の計11点(a点)と侵食ライン9の
距離をX、カーボン煉瓦の熱伝導率をλとし、温度計1
3の計測点(a点)から冷却水までの伝熱係数をり、侵
食ライン9の温度をTpとすれば、熱■流量Qは、 λ Q”  (Tp  T3)=h(T3  TW)   
−(3)となり、侵食ライン9の位置Xは、 X=λ (T p  T 3 ) / h (T :1
−TV) −(41で演算検知するものである。
上記伝熱係数りは、従来、次の様に決定し、定数として
設定している。第2図のステーブ冷却式炉床壁では、計
測点a点とステーブ冷却水までのカーボン煉瓦8、スタ
ンプ層7、ステーブ5の熱伝導率λ、λ7.λ5及び距
離lθ、j!t、j!aに基づいて決定している。上記
熱伝導率λ、λ7゜ス5は、オフラインの物性値で決定
している。
又第3図の散水冷却式炉床壁では計測点a点と鉄皮冷却
水までのカーボン煉瓦8、スタンプ層7、鉄皮3の熱伝
導率λ、λ7.λ3及び伝熱距離ls。
17.13に基づいて決定している。上記熱伝導率λ、
λ7.λ3は、オフラインの物性値で決定している。
以上の様にステーブ又は鉄皮温度管理のために設けられ
ている水温針等を有効利用して、カーボン煉瓦内に設け
た1つの温度計(以下1点温度計という)から侵食ライ
ン位置を検知する方法を、以降、1点法と呼ぶ。
この1点法を用いる高炉炉床璧の円周方向或は高さ方向
の侵食状況の検知法(以下侵食プロフィル検知法という
)は、前記2点法を用いる侵食プロフィル検知法に比べ
てIII温孔、埋設する温度計の必要数が大幅に減少し
て、装置施工費、プロフィル検知装置費が大幅に安くな
るメリットがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記1点法による侵食プロフィル検知法
は、2点法によるプロフィル検知法に比べ、後述する理
由から侵食ライン位置検知精度が悪く、特に炉代末期等
のカーボン煉瓦の侵食が進行した状況においては、炉底
保護のための適切な対策を実施することができない。
1点法が2点法に比べて侵食ライン位置検知精度が悪い
理由は、次の通りである。
即ち、1点法では、測温点からステーブ冷却までの伝熱
抵抗、例えば煉瓦8とスタンプ層7の接触面、スタンプ
層7とステーブ5の接触面、スタンプ層7と鉄皮3の接
触面等に生成する空気層の伝熱抵抗、ステーブパイプ6
内面又は鉄皮3散水冷却面へのスケールの付着量等が確
定できないので、これらの不確定因子が、決定さた第(
4)式の伝熱係数h(定数)に反映されていない。
更に、スタンプ層7については、施工時の嵩比重(実際
に施工してみないとわからない)や経年的な熱膨張−収
縮による劣化等の影響で熱伝導率は大きく変化すると共
に、空気層やスケール厚みは経年的に変化するにもかか
わらず、従来の1点法では第(a式における伝熱係数り
を固定定数として与えている。
尚、カーボン煉瓦の熱伝導率は確定できその経年変化も
ほとんどない。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記1点法による侵食プロフィル検知法にお
ける問題点を解決するために、定期的に行なう侵食プロ
フィル検知に際して、高炉炉床壁の円周方向又は高さ方
向の複数の侵食ライン検知箇所の内の一部に設置した2
点温度計により、その箇所のa点から冷却水までの不確
定及び又は経年変化因子群等を含む、a点から冷却水ま
での伝熱係数を演算確定すると共に、上記不確定及び又
は経年変化因子群は高炉円周方向又は高さ方向でほぼ同
様な挙動を示す特性を有効活用して上記演算確定した上
記伝熱係数を用いて、他の1点法(計測点がa点の1点
温度計)による侵食ライン検知箇所の侵食ラインを正確
に演算検知するものである。
本発明の要旨は次の通りである。
高炉炉床壁の円周方向或は高さ方向の複数箇所の炉床璧
煉瓦内に、煉瓦厚み方向の特定点(a点)の温度を計測
する温度計を設けて、各箇所の温度計の計測温度と炉床
型の冷却水温度に基づいて各箇所の炉床型侵食ライン位
置を演算し、高炉炉床壁の円周方向或は高さ方向の侵食
状況を検知する方法において、上記高炉炉床壁の円周方
向或は高さ方向の複数箇所のうちの一部の箇所の炉床型
煉瓦内に、上記温度計の計測点(a点)よりも炉内側の
煉瓦厚み方向の特定点(b点)の温度を計測する温度計
を設けて、その箇所のa点及びb点の計測温度と冷却水
温度に基づいてa点から冷却水までの伝熱係数を演算し
、算出した伝熱係数を用いて、その他の箇所の侵食ライ
ン位置を各箇所のa点の計測温度と冷却水温度に基づい
て演算することを特徴とする高炉炉床壁侵食状況検知方
法。
以下本発明を第4図に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。
第4図は、ステーブ冷却型の高炉炉床壁lの縦断面図で
、14は炉床壁侵食状況検知装置で、15は2点温度計
11.12の測定点(a点)から冷却水までの伝熱係数
を演算する演算部、16は侵食ライ?演算部で、17は
CRT等の侵食状況表示部である。
伝熱係数演算部15は、炉床壁浸食状況を検知するに際
して、高炉円周方向或は高さ方向の複数の侵食ライン9
検知箇所の内の一部の検知箇所のカーボン煉瓦8内に設
置した2点温度計11.12の計測値T+、T2を、第
(11式に与えて熱貫流量Qを演算し、演算された熱貫
流量Q、′&度計11の計測値T1及び水温計(図示せ
ず)のステーブ冷却水温度Twを第(5)式に与えて2
点温度計の測定点(a点)から冷却水までの伝熱係数り
を演算する。
h =Q/  (T +   Tw)        
    ・・・・・・(5)侵食ライン演算部16は、
上記伝熱係数りを用いて、その他の1点温度計13を設
けた侵食ライン検知箇所における侵食ラインXを演算す
る。詳しくは上記伝熱係数り、1点温度計13の計測値
Tl、ステーブ冷却水温度T W %侵食ライン温度’
rp、例えば鉄−炭素系の共融温度約1150℃を第(
6)式に与えて侵食ラインXを演算する。
X=λ (T p−T :+ ) / h (T 3−
TV)・・・(6)尚、2点温度計理設箇所の侵食ライ
ンは、2点法で第(2)式に基づき演算するか或は1点
法でT3=TIとして第(6)式に基づき演算する。侵
食状況表示部は、上記演算された侵食ライン位置群を、
パターン表示する。以上の上記侵食状況の検知は定期的
に、例えば24時間毎に実施する。
以上の様に本発明は、高炉炉床壁の円周方向又は高さ方
向の複数箇所の侵食ライン位置を、1点法により、定期
的に検知して、侵食プロフィルを定期的に検知するに際
して、上記複数の侵食ライン位置の検知箇所の内の一部
に設置した2点温度計11.12により、温度別11の
測定点(a点)から冷却水までの伝熱係数りを求める。
この伝熱係数りは、1点法における不確定及び又は経年
変化因子が高炉炉床壁の円周方向又は高さ方向で同様な
挙動を示すのでその他の1点法による侵食ライン位置の
検知箇所の1点温度計13の測定点(a点)から冷却水
までの伝熱係数であると見做すことができる。このよう
な不確定及び又は経年変化因子群を含めて確定した伝熱
係数りを用いて、その他の1点法による侵食ライン位置
検知箇所の侵食ライン位置を演算検知するものであるか
ら、高精度で侵食ライン位置を検知できる。
従って高精度で侵食状況(侵食プロフィル)を検知でき
る。
このように高精度で侵食状況を検知できるから、特に炉
代末期等のカーボン煉瓦の侵食が進行した状況において
も、炉底保護対策が適切かつ迅速に行なうことが可能に
なる0例えば侵食部位の冷却強化、或τよその直上の羽
口盲化等の対策を適確に行なうことができる。
〔実施例〕
第5図及び第6図に示す内容債約3000m、炉床径約
12rnの高炉のステーブ冷却式炉床壁1の円周方向、
27箇所の侵食ライン検知箇所の内、4箇所に2点温度
計11.12を設け、その他の23箇所に1点温度81
13を設け、日毎に円周方向、浸食プロフィルを検知す
るに際して2点温度計11.12を設けた4箇所につい
では各箇所毎に、1点温度計11の計測点aからステー
ブ冷却水までの伝熱係数hnを第(1)及び(5)式に
基づき演算し、4箇所毎に演算した伝熱係数h+、h2
.h3゜h4の平均値りを求め、この平均伝熱係数りを
用いて、残りの1点温度計13を設けた23箇所につい
ては、上記平均伝熱係数りを用いて、前記第(6)式に
基づき、各箇所の侵食ライン位置Xを演算して、侵食ラ
イン位置を第7図に示す如くパターン表示するようにし
た。
上記第5.6図に示す2点温度計11.12を設けた4
箇所について、従来の2点法、従来の1点、本発明法に
よって侵食ライン位置を検出した。
詳しくは従来の1点法では、スタンプ層の熱伝導率とし
てオフラインで測定した値を用い、又空気層やスケール
厚みは実測不可能なため考慮せずに定めた伝熱係数りを
使用した。
一方本発明法は、まず4箇所の各箇所の温度計11の計
より点(a点)かう冷却水までの伝熱係数を求め、4箇
所の上記伝熱係数の平均値を求め、この平均伝熱係数を
用い、各箇所の温度計11の計測値、冷却水温度、侵食
ライン温度を用いて第(6)式に基づき侵食ライン位置
を検知した。
第1表は、上記従来の1点法及び上記本発明法によって
検知した侵食ライン位置の、従来の2点法によって検知
した侵食ライン位置との平均偏差及び最大偏差を示した
ものである。
第   1   表 第1表より、本発明法は従来の1点法に比べて浸食ライ
ン位置を高精度で検知可能であり、円周方向の侵食プロ
フィルを精度よく検知できることが明らかである。
尚、以上の説明はステーブ冷却式炉床壁の侵食状況検知
法について述べたものであるが、本発明法は散水冷却式
炉床壁の侵食状況の検知においても適用できるものであ
る。
〔発明の効果〕
以上、詳述した様に、本発明法によれば、低装置費で高
精度で炉床壁の円周方向又は高さ方向の浸食状況を検知
でき、炉底保護のための適切な対策を実施することがで
き、これにより局部(昼食が防止できるなど炉寿命延長
に大きな利益を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図は従来法の説明図、第4図は本発明法の説明
図、第!l!、6.7図は本発明法の実施例及び効果の
説明図である。 1・・・炉床壁、 2・・・大気、 3・・・鉄皮、4
・・・キャスタブル層、  5・・・ステーブ、 6・
・・ステープパイプ、 7・・・スタンプ層、  8・
・・カーボン煉瓦、  9・・・侵食ライン、  10
・・・溶銑、11・・・温度計、 12・・・温度計、
  13・・・温度計、14・・・侵食状況検知装置、
 15・・・伝熱係数演算部、 16・・・侵食ライン
位置演算部、 17・・・侵食状況表示部。 出 願 人  新日本fi!!鐵株式会社代理人弁理士
  青  柳   稔 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 高炉炉床壁の円周方向或は高さ方向の複数箇所の炉床壁
    煉瓦内に、煉瓦厚み方向の特定点(a点)の温度を計測
    する温度計を設けて、各箇所の温度計の計測温度と炉床
    壁の冷却水温度に基づいて各箇所の炉床壁侵食ライン位
    置を演算し、高炉炉床壁の円周方向或は高さ方向の侵食
    状況を検知する方法において、 上記高炉炉床壁の円周方向或は高さ方向の複数箇所のう
    ちの一部の箇所の炉床壁煉瓦内に、上記温度計の計測点
    (a点)よりも炉内側の煉瓦厚み方向の特定点(b点)
    の温度を計測する温度計を設けて、その箇所のa点及び
    b点の計測温度と冷却水温度に基づいてa点から冷却水
    までの伝熱係数を演算し、算出した伝熱係数を用いて、
    その他の箇所の侵食ライン位置を各箇所のa点の計測温
    度と冷却水温度に基づいて演算することを特徴とする高
    炉炉床壁侵食状況検知方法。
JP10042886A 1986-04-30 1986-04-30 高炉炉床壁侵食状況検知方法 Pending JPS62257004A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106767611A (zh) * 2016-12-09 2017-05-31 辽宁科技大学 一种corex熔融气化炉风口回旋区长度的测定方法
CN110453023A (zh) * 2019-09-18 2019-11-15 石横特钢集团有限公司 一种高炉炉缸象脚侵蚀预防分析方法
CN110527769A (zh) * 2018-07-18 2019-12-03 广东韶钢松山股份有限公司 一种高炉炉缸碳砖残厚判断方法

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