JP2014231634A - Flow rate control method of particulate matter in blast furnace - Google Patents
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Abstract
【課題】高炉操業において、長時間にわたり送風羽口毎に吹き込まれる粉粒体の流量のばらつきを抑える高炉における粉粒体流量制御方法を提供する。【解決手段】粉粒体25を搬送ガス33で複数の送風羽口11へ搬送して、該複数の送風羽口11から高炉1へ粉粒体25を吹き込む。一定時間内に、複数の送風羽口11の各々に吹き込まれた粉粒体の流量と、該粉粒体の流量に対応する搬送ガス流量とを複数回測定しておく。既に測定された複数の粉粒体流量の平均値を、複数の送風羽口11のうちの目標送風羽口12において既に測定された粉粒体流量から減算して得られる複数の粉粒体流量の偏差と、目標送風羽口12において既に測定された粉粒体流量に対応する複数の搬送ガス流量と、の関係式を求める。該関係式に基づいて、時刻tで目標送風羽口12に吹き込まれる粉粒体の流量が前記平均値となるように、目標送風羽口12への搬送ガス流量を定める。【選択図】 図2The present invention provides a method for controlling the flow rate of a granular material in a blast furnace that suppresses the variation in the flow rate of the granular material blown for each blowing tuyere for a long time in blast furnace operation. A granular material 25 is conveyed to a plurality of blower tuyere 11 with a carrier gas 33, and the granular material 25 is blown into the blast furnace 1 from the plurality of blower tuyere 11. The flow rate of the granular material blown into each of the plurality of blowing tuyere 11 and the carrier gas flow rate corresponding to the flow rate of the granular material are measured a plurality of times within a fixed time. A plurality of powder flow rates obtained by subtracting an average value of a plurality of powder flow rates already measured from a powder flow rate already measured at the target blower tuyere 12 of the blower tuyere 11 And a plurality of carrier gas flow rates corresponding to the granular material flow rates already measured at the target air tuyere 12 are obtained. Based on the relational expression, the flow rate of the carrier gas to the target blower tuyere 12 is determined so that the flow rate of the granular material blown into the target blower tuyere 12 at the time t becomes the average value. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、複数の送風羽口から高炉へ吹き込まれる粉粒体の流量を制御する高炉における粉粒体吹込流量制御方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for controlling the flow rate of a granular material blown in a blast furnace for controlling the flow rate of the granular material blown into a blast furnace from a plurality of blower tuyeres.
高炉へ吹き込まれる粉粒体として、微粉炭やプラスチック微粉などがある。この粉粒体の高炉への吹き込みは、還元材としてのコークスとの価格差によるコストメリットが大きいことから、多くの高炉で実施されており、高炉操業の経済性向上に大きく寄与している。高炉操業を安定して継続するために、高炉における炉芯通気性・通液性を確保し、炉芯不活性化を防止することが重要である。 There are pulverized coal, plastic fine powder, etc. as the granular material blown into the blast furnace. The blowing of the granular material into the blast furnace is carried out in many blast furnaces because it has a large cost merit due to the price difference with coke as a reducing material, and greatly contributes to the economic improvement of blast furnace operation. In order to continue the operation of the blast furnace stably, it is important to ensure the core air permeability and liquid permeability in the blast furnace and prevent the core inactivation.
高炉の側壁には周方向に送風羽口が複数設けられており、該送風羽口の各々に吹き込まれる粉粒体の流量がばらつくと、各送風羽口の高炉内部側の羽口先における温度が一定とならないので、全ての羽口先において鉄鉱原料の還元反応が一様に促進されなくなるおそれがある。このため、この粉粒体流量のばらつきは、炉芯通気性・通液性の悪化や炉芯不活性化につながる。従って、送風羽口の各々に吹き込まれる粉粒体の流量を均一にすることが望ましい。 A plurality of blower tuyere are provided in the circumferential direction on the side wall of the blast furnace, and when the flow rate of the granular material blown into each of the blower tuyere varies, the temperature at the tuyere tip inside the blast furnace of each blower tuyere is Since it does not become constant, there is a possibility that the reduction reaction of the iron ore raw material may not be promoted uniformly at all the tuyere. For this reason, this variation in the granular material flow rate leads to deterioration of the core permeability and liquid permeability and inactivation of the core. Therefore, it is desirable to make the flow rate of the granular material blown into each of the blower tuyere uniform.
また、それらの粉粒体流量が均一になれば、高炉に設けられた複数の出銑口から出銑される溶銑温度が均一化する。そうすると、次工程の製鋼工程において、出銑口毎に得られる溶銑が均一な溶銑温度を有するので、この溶銑に対して加える熱量を一定にして精錬処理することができ、熱量の利用という点で効率の良い精錬処理が可能となる。 Moreover, if the flow rate of the powder particles becomes uniform, the hot metal temperature discharged from a plurality of outlets provided in the blast furnace becomes uniform. Then, in the next steelmaking process, since the hot metal obtained at each outlet has a uniform hot metal temperature, the amount of heat applied to this hot metal can be made constant, and the refining process can be performed. Efficient refining treatment becomes possible.
特許文献1には、微粉炭を貯蔵する1つの圧力容器と、該圧力容器に接続する複数の輸送管と、各輸送管へ連接するブースター配管と、を備え、ブースター配管を通過するガスによって微粉炭を搬送する微粉炭の搬送設備が記載されており、圧力容器から送風羽口までの距離が長い輸送管を通過する微粉炭の吹込量は、短い輸送管を通過するそれに比べて吹込量が小さくなる傾向があり、各送風羽口へ微粉炭を均等分配できなくなるという問題が記載されている。特許文献1の微粉炭吹込量を調整する方法は、この問題を解決するべく、圧力容器内の圧力を一定に保った状態で各輸送管に連接したブースター配管に流れるブースター流量を、圧力損失と輸送管末端の圧力とにより個々に変化させることにより、この圧力容器から各輸送管に切り出す微粉炭の単位時間当たりの切出し量を調整している。
特許文献1の発明では、輸送管毎にブースター流量(本発明においては「搬送ガス流量」と称している)を設定した当初は、送風羽口毎へ吹き込まれる微粉炭の流量のばらつきがある程度抑えられるものの、高炉操業の時間が経過するにつれて、各輸送管に詰まりが生じ、各輸送管を通過して送風羽口に吹き込まれる微粉炭の流量のばらつきが次第に大きくなっていく現象が生じる場合がある。このため、特許文献1の発明では、長時間にわたって微粉炭の吹込量のばらつきが抑えられないという問題がある。
In the invention of
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高炉操業において、長時間にわたり送風羽口(輸送管)毎へ吹き込まれる粉粒体の流量のばらつきを抑える高炉への粉粒体流量制御方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide a blast furnace that suppresses variations in the flow rate of the granular material blown into each blower tuyere (transport pipe) for a long time in blast furnace operation. It is to provide a granular material flow rate control method.
本発明者らは、一定流量の搬送ガスで粉粒体を搬送する場合においては、時間が経過するにつれて、輸送管を通過し送風羽口に吹き込まれる粉粒体の流量のばらつきが大きくなる理由を鋭意検討した結果、各輸送管や送風羽口の内部に微粉炭が付着するなどして、輸送管や送風羽口での流体抵抗などの、粉粒体がそれらを流れる条件が時々刻々と変化してしまうからであると突き止めた。そこで、複数の送風羽口の各々に吹き込まれた粉粒体の流量を測定し、複数の送風羽口のうちの目標送風羽口に吹き込まれる粉粒体の流量が、測定された複数の粉粒体流量の平均値となるように、搬送ガス流量を求め、その搬送ガス流量で粉粒体を搬送する本発明を完成した。 The present inventors, when transporting the granular material with a carrier gas of a constant flow rate, the reason why the variation in the flow rate of the granular material that passes through the transport pipe and is blown into the blowing tuyere increases as time passes. As a result of intensive investigations, the condition that the granular materials flow through them, such as fluid resistance in the transport pipes and ventilation tuyere, is adhered to the inside of each transport pipe and ventilation tuyere. I found out that it would change. Therefore, the flow rate of the granular material blown into each of the plurality of blower tuyere is measured, and the flow rate of the granular material blown into the target blower tuyere among the multiple blower tuyere is measured. The carrier gas flow rate was determined so as to obtain an average value of the granule flow rate, and the present invention for conveying the granular material at the carrier gas flow rate was completed.
すなわち、上記課題を解決するための本発明の要旨は以下の通りである。
粉粒体を搬送ガスで複数の送風羽口へ搬送して、該複数の送風羽口から高炉へ粉粒体を吹き込む高炉における粉粒体流量制御方法であって、一定時間内に、前記複数の送風羽口の各々に吹き込まれた粉粒体の流量と、該粉粒体の流量に対応する搬送ガス流量と、を複数回測定しておき、各測定時刻mtに測定された複数の粉粒体流量の平均値を、前記複数の送風羽口のうちの目標送風羽口において、前記各測定時刻mtに測定された粉粒体流量から減算して得られる複数の粉粒体流量の偏差と、該偏差を算出する減算の減数である粉粒体流量に対応する複数の搬送ガス流量と、の関係式を求め、該関係式に基づいて、時刻tで前記目標送風羽口に吹き込まれる粉粒体の流量が前記平均値となるように、前記目標送風羽口への搬送ガス流量を定めることを特徴とする高炉における粉粒体流量制御方法。
That is, the gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
A method for controlling a granular material flow rate in a blast furnace, in which a granular material is conveyed to a plurality of blower tuyers with a carrier gas, and the granular material is blown into the blast furnace from the plurality of blower tuyere. A plurality of powders measured at each measurement time mt by measuring the flow rate of the granular material blown into each of the blower tuyere and the carrier gas flow rate corresponding to the flow rate of the granular material a plurality of times. Deviation of a plurality of granular material flow rates obtained by subtracting the average value of the granular material flow rate from the granular material flow rate measured at each measurement time mt at the target blowing tuyere among the plurality of blowing tuyere And a plurality of carrier gas flow rates corresponding to the granular material flow rate, which is a subtraction subtraction for calculating the deviation, and based on the relational equation, blown into the target blower tuyere at time t The carrier gas flow rate to the target blower tuyere is determined so that the flow rate of the granular material becomes the average value. Granular material flow control method in a blast furnace, characterized in Rukoto.
本発明によれば、高炉操業において長時間にわたり、送風羽口(輸送管)毎へ吹き込まれる粉粒体の流量のばらつきを抑えることができ、高炉操業を安定して継続することができる。これにより、各送風羽口の内部側の羽口先における温度が一定となり、全ての羽口先において、鉄鉱原料の還元反応を一様に促進し、炉芯通気性・通液性の悪化や炉芯不活性化を抑えて、還元材比を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dispersion | variation in the flow volume of the granular material blown in for every ventilation tuyere (transport pipe) can be suppressed over a long time in blast furnace operation, and blast furnace operation can be continued stably. As a result, the temperature at the tuyere tip inside each blower tuyere becomes constant, and the reduction reaction of the iron ore raw material is uniformly promoted at all tuyere tips, and the deterioration of the furnace core air permeability and liquid permeability and the furnace core Deactivation can be suppressed and the reducing material ratio can be reduced.
更には、複数の出銑口からの出銑される溶銑温度が均一になるので、次工程となる製鋼工程において、均一な出銑温度を有する溶銑を精錬処理することができる。よって、出銑口毎に得られる溶銑に対して同じ熱量で精錬処理することができるため、効率の良い精錬処理が可能となる。 Furthermore, since the hot metal temperature discharged from a plurality of hot metal outlets becomes uniform, the hot metal having a uniform hot metal temperature can be refined in the steelmaking process as the next step. Therefore, since the refining process can be performed with the same amount of heat with respect to the hot metal obtained for each outlet, an efficient refining process is possible.
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図1は、高炉の平面図である。高炉1は上から視て、概ね円形状であり、本実施形態では、高炉1の側壁に、周方向に沿って概ね等間隔に送風羽口11が40個設けられている。最も左側の送風口を1番送風羽口11aとし、1番送風羽口11aから反時計回りに配置されている送風羽口11を順番に、2番送風羽口11b、3番送風羽口11c、・・・、39、40番送風羽口とする。1番送風羽口11aから時計回りに最も近接する送風羽口11が40番送風羽口となり、最も右側の送風口を21番送風羽口となる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view of a blast furnace. The
上記の複数の送風羽口11を通じて、粉粒体が高炉1に供給される。該高炉1では、それに投入されたコークスや吹き込まれる粉粒体が還元材として作用して、投入された鉄鉱石を還元・溶解して、溶銑が得られる。高炉1において、送風羽口11より下部には出銑口13が複数設けられており(図2参照)、該出銑口13から溶銑が、溶銑鍋や混銑車などに出銑される。
The granular material is supplied to the
送風羽口11へ吹き込まれる粉粒体の流量はグループで管理されており、1つのグループにおける複数の送風羽口11に、粉粒体を保存する1つのリフトタンク21が接続されている。図1では、1グループが5個の送風羽口11からなり、40個の送風羽口11が8グループに分けられており、8つのリフトタンク21が存在する形態を示している。図1での送風羽口11は、第1のグループが1〜5番送風羽口からなり、第2のグループが6〜10番送風羽口からなるというように構成されている。但し、図1を簡略化するため、第3〜8グループの各々の送風羽口に接続するリフトタンク21の図示を省略している。実際には、各グループに粉粒体吹込設備2が存在している。
The flow rate of the granular material blown into the
図1に示す形態では、送風羽口11の数を一例として40個とし、1グループを構成する送風羽口11の数を5個としているが、本発明において、送風羽口11やグループの個数は、これらの数に限られることはない。例えば、本発明においては、送風羽口11の数を20個とし、1グループを構成する送風羽口の数をその20個とし、1つのリフトタンク21を20個の送風羽口に接続するような形態であってもよい。
In the form shown in FIG. 1, the number of the
図2は、図1に示す第1のグループを構成する送風羽口へ粉粒体を供給する粉粒体吹込設備を示す説明図である。粉粒体吹込設備2は、1つのリフトタンク21、送風羽口11の各々(第1〜5送風羽口11)に挿入される複数のブローパイプ22、該ブローパイプ22の各々とリフトタンク21とを接続する複数の輸送管23、該輸送管23の各々に合流する複数の搬送ガス管31、及び、搬送ガス流量コントローラ51を備えている。
FIG. 2 is an explanatory view showing a granular material blowing facility for supplying granular material to the air blowing tuyere constituting the first group shown in FIG. 1. The granular
リフトタンク21には、石炭ミルなどの粉粒体供給機構(図示しない)及びブロワーなどの加圧手段26が接続されており、該加圧手段26により圧力が加えられて、粉粒体25が、該粉粒体供給機構からリフトタンク21に送られて、このリフトタンク21に収容される。更に、加圧手段26によってリフトタンク21内に圧力が加えられ、粉粒体25が、リフトタンク21から輸送管23に送られる。輸送管23に合流する搬送ガス管31で送られる搬送ガス33によって、輸送管23を通過する粉粒体25の送圧が高められ、粉粒体25が、ブローパイプ22及び送風羽口11を通じて高炉1に供給される。
The
図示は省略しているが、リフトタンク21は、単位時間あたりの質量の変動を測定することができる。このため、送風羽口11の全てを通じて高炉1へ吹き込まれた粉粒体の単位時間あたりの質量は、リフトタンク21の質量の変動を測定することにより算出することができる。
Although not shown, the
輸送管23には粉粒体開閉弁24が設けられており、該粉粒体開閉弁24で粉粒体の供給を停止することができる。粉粒体開閉弁24とブローパイプ22との間で輸送管23に、搬送ガス管31が合流している。該搬送ガス管31には、搬送ガス33の流量調節弁32が設けられ、搬送ガス33を収容する搬送ガス供給源(図示しない)及びブロワーなどの加圧手段34が接続されている。この加圧手段34による圧力で、搬送ガス33が搬送ガス管31を介して輸送管23に供給される。搬送ガス圧力調節弁32によって、搬送ガス33の圧力を調整して、搬送ガス33の流量を変更することができる。圧送される搬送ガス33で、輸送管23を通過している粉粒体25を搬送するため、搬送ガス33の圧力を調整し、その流量を変更することで、送風羽口11の各々へ吹き込まれる粉粒体の流量を調整することができる。なお、搬送ガス33としては、空気や、窒素などを用いることができる。
The
ブローパイプ22には、例えば、静電容量式の流量計などの粉粒体流量測定器41が設けられており、該粉粒体流量測定器41で粉粒体流量(t/h(時))を測定することができる。粉粒体流量測定器41に、更に気体流量センサーなどを設けておき、その気体流量センサーで、搬送ガス33の流量(t/h)を測定することができる。これにより、任意の測定時刻mtにおける、粉粒体流量(t/h)と、搬送ガス流量(t/h)とのデータセットを取得することが可能である。
The
搬送ガス流量コントローラ51には、粉粒体流量測定器41と、搬送ガス圧力調節弁32とが電気的に接続されている。この粉粒体流量測定器41で取得された前述のデータセットが搬送ガス流量コントローラ51に送られ、このデータセットに基づき、後述する演算を行なって、搬送ガス流量コントローラ51は、搬送ガス圧力調節弁32を調整して、搬送ガスの流量を変更する。
The carrier gas
図2に示すように、粉粒体開閉弁24とリフトタンク21との間の輸送管23は、1〜5番送風羽口11へ接続するように分岐されており、5本の輸送管23が1台の粉粒体吹込設備2に存在しており、5台の粉粒体流量測定器41からのデータセットが、搬送ガス流量コントローラ51に送られる。なお、搬送ガス流量コントローラ51としては、例えば、プロセスコンピュータなどの演算装置を用いることができる。
As shown in FIG. 2, the
詳細な図示は省略しており、図2では、第1のグループの1番送風羽口11aへ接続している1本の輸送管23のみが示されているものの、実際は、リフトタンク21から1〜5番送風羽口11へ接続する輸送管23の各々には、図2に示すような、搬送ガス33を供給する搬送ガス管31が接続されており、送風羽口11の各々に吹き込まれる粉粒体の流量を、搬送ガス流量を変更することで制御している。また、図面の簡素化のために、図2には、1番及び21番送風羽口11にのみ、ブローパイプ22が挿入されている態様を示しているが、実際の高炉では、1〜5番の全ての送風羽口11に、輸送管23が接続しているブローパイプ22が挿入されている。
Although the detailed illustration is omitted, FIG. 2 shows only one
搬送ガス流量コントローラ51では、下記の工程(1)〜(3)に記載される演算が繰り返し行なわれていて、測定された上述の複数のデータセットを取得し、該複数のデータセットに基づいて、時々刻々と、各輸送管23を通過する搬送ガス流量を最適に変化させて、各送風羽口11に吹き込まれる粉粒体の流量を制御している。
In the carrier gas
<工程(1)>
一定時間内に、5個の送風羽口11の各々に吹き込まれた粉粒体の流量と、該粉粒体の流量に対応する搬送ガス流量とのデータセットが、粉粒体流量測定器41でn回測定される。この測定された複数のデータセットが粉粒体流量測定器41から搬送ガス流量コントローラ51へ送られて、該搬送ガス流量コントローラ51で、各測定時刻mtにおいて測定された粉粒体流量の平均値が算出される。
<Step (1)>
A data set of the flow rate of the granular material blown into each of the five
例えば、ある測定時刻mt1で、5個の送風羽口11の各々で測定された粉粒体流量が得られ、測定された5個の粉粒体流量から1個の平均値を算出することができる。また、測定時刻mt1の次の測定時刻mt2でも、5個の送風羽口11の各々で測定された粉粒体流量の平均値を1個算出することができる。このように、各測定時刻mtにおける粉粒体流量の平均値が算出される。すなわち、粉粒体流量の平均値は、測定回数nに対応してn個算出されることになる。
For example, at a certain measurement time mt1, the granular material flow rate measured at each of the five
回数nは、搬送ガス流量を定める時刻tの直近の適当な期間内における、前述のデータセットが測定される測定回数のことである。このnは3以上の自然数とし、直近の適当な期間内に、同じ時間間隔で、粉粒体の流量及び搬送ガス流量を測定することが好ましい。後述する搬送ガス流量と粉粒体流量の偏差との傾向を正しく把握するためである。 The number n is the number of times that the above-mentioned data set is measured within an appropriate period closest to the time t that determines the carrier gas flow rate. This n is a natural number of 3 or more, and it is preferable to measure the flow rate of the granular material and the flow rate of the carrier gas at the same time interval within the latest appropriate period. This is for correctly grasping the tendency between the carrier gas flow rate and the granular material flow rate described later.
<工程(2)>
複数の送風羽口11のうち、粉粒体流量の制御対象となる目標送風羽口12を決める。以降の説明では、この目標送風羽口12を1番送風羽口11aとする。次いで、工程(1)で算出された粉粒体流量のn個の平均値を、この平均値に対応する各測定時刻mtで、1番送風羽口11a(目標送風羽口12)で測定されたn個の粉粒体流量から減算して、1番送風羽口11aにおける粉粒体流量のn個の偏差を算出する。また、工程(1)で取得されたデータセットから、偏差を算出する減算の減数であるn個の粉粒体流量に対応するn個の搬送ガス流量がわかる。
<Step (2)>
Among the plurality of
図3は、搬送ガス流量と粉粒体流量の偏差との関係を示すグラフである。このグラフでは、横軸Xが粉粒体流量の偏差であり、縦軸Yが搬送ガス流量を示している。測定時刻mt以降のある時刻tにおける、1番送風羽口11aにおける搬送ガス流量と粉粒体流量の偏差との関係を定める。例えば、Y=aX+bなどの関係式(変換式)を、例えば最小二乗法などにより求める。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the carrier gas flow rate and the deviation of the granular material flow rate. In this graph, the horizontal axis X is the deviation of the granular material flow rate, and the vertical axis Y indicates the carrier gas flow rate. The relationship between the carrier gas flow rate at the first blower tuyere 11a and the deviation of the granular material flow rate at a certain time t after the measurement time mt is determined. For example, a relational expression (conversion expression) such as Y = aX + b is obtained by, for example, the least square method.
図3の例では、nは20であり、グループを構成する5つの送風羽口で測定された粉粒体流量の平均値が20個算出され、偏差を算出する際の減算の減数となる粉粒体流量も20個存在している(1番送風羽口11aで測定された20個の粉粒体流量)。図3の各点における偏差の値(X軸の値)は、20個の粉粒体流量の各々から、その各々に対応する20個の平均値の各々を減算して得られているものである。図3の各点における搬送ガス流量の値(Y軸の値)は、20個の減数である粉粒体流量に対応する20個の搬送ガス流量である。 In the example of FIG. 3, n is 20, and the average value of the powder flow rate measured at the five blower tuyere constituting the group is calculated, and the powder that becomes the subtraction reduction when calculating the deviation There are also 20 granular flow rates (20 granular flow rates measured at the first blower tuyere 11a). The deviation values (X-axis values) at each point in FIG. 3 are obtained by subtracting each of the 20 average values corresponding to each of the 20 powder flow rates. is there. The values of the carrier gas flow rate at each point in FIG. 3 (Y-axis values) are 20 carrier gas flow rates corresponding to the granular material flow rate, which is 20 subtractions.
図3におけるデータからは変換式として、Y=−13.25X+114.73という式が得られているが、搬送ガス流量を定める時刻tが変われば、測定時刻mtでのデータセットもまた変わるので、この変換式は、時刻t毎に新たに導出されることになる。 From the data in FIG. 3, the equation Y = −13.25X + 114.73 is obtained as a conversion equation. However, if the time t for determining the carrier gas flow rate changes, the data set at the measurement time mt also changes. This conversion formula is newly derived every time t.
<工程(3)>
工程(2)で求まった関係式において、粉粒体流量の偏差が0となる(変換式での切片)、すなわち、粉粒体流量の平均値に相当する搬送ガス流量を求める。搬送ガス流量コントローラ51では、前述の時刻tにおいて、搬送ガス圧力調節弁32を調整して、求めた搬送ガス流量となるように、搬送ガス流量を設定する。このようにして、前述の関係式に基づいて、時刻tにおける目標送風羽口12(1番送風羽口11a)へ吹き込む(輸送管23へ送り込む)搬送ガス流量を定める。なお、関係式の使用方法からすれば、この関係式は、粉粒体流量(X軸の偏差の基となる値)を搬送ガス流量(Y軸の値)に変換する変換式であるともいえる。
<Step (3)>
In the relational expression obtained in the step (2), the deviation of the granular material flow rate becomes 0 (intercept in the conversion equation), that is, the carrier gas flow rate corresponding to the average value of the granular material flow rate is obtained. The carrier gas
搬送ガス流量を定める時刻tを、高炉へ粉粒体を送っている期間中の一定間隔毎とすること、すなわち、工程(1)〜(3)を適宜、期間中の一定間隔毎に行なうことが好ましい。そうすれば、その期間中は、目標送風羽口12には、粉粒体流量の平均値に相当する搬送ガス流量を概ね送っていることになる。
The time t for determining the carrier gas flow rate is set at regular intervals during the period when the powder is being sent to the blast furnace, that is, the steps (1) to (3) are appropriately performed at regular intervals during the period. Is preferred. Then, during that period, the carrier gas flow rate corresponding to the average value of the granular material flow rate is generally sent to the
上記の説明では、目標送風羽口12を1番送風羽口11aとして、工程(2)及び(3)を行なったが、目標送風羽口12を2〜5番送風羽口11として、これらの工程を行なうことで、全ての送風羽口11に、各送風羽口11に吹き込まれた粉粒体の流量の平均値を吹き込むような搬送ガス33の流量が定まる。このため、第1グループを構成する1〜5番の全ての送風羽口11に吹き込まれる粉粒体の流量のばらつきを抑えることが可能となる。そして、全てのグループ(第1〜8のグループ)の送風羽口11に吹き込まれる粉粒体の流量の制御を、各グループ毎に順次行なえば、最終的に、高炉1に設けられている全ての送風羽口11に吹き込まれる粉粒体の流量のばらつきを抑えることが可能となる。
In the above description, the steps (2) and (3) have been performed with the
また、上記実施形態では、粉粒体流量の平均値を算出する基となる観測送風羽口数は、第1グループを構成している1〜5番の送風羽口11の数である5個としているが、本発明における、観測送風羽口数はこの数に限られることはない。例えば、全ての送風羽口11を1つのグループとし、観測送風羽口数を、実質的に全ての送風羽口11の個数とすることもできる。例えば、全ての送風羽口11を1つのグループとし、観測送風羽口数を40個の送風羽口11とする場合には、搬送ガス流量コントローラ51が1つで済むという利点がある。
Moreover, in the said embodiment, the number of observation ventilation tuyere used as the basis which calculates the average value of a granular material flow volume is set to 5 which is the number of the 1st-
従来技術では、輸送管23及び送風羽口11の各々において、吹き込む目標の粉粒体の流量に応じた搬送ガス流量を所定の値にオペレータが設定し、その設定された所定の値と、粉粒体流量測定器41で測定された搬送ガス流量との差が0となるように、各搬送ガス管31の搬送ガス圧力調節弁32を調整して、搬送ガス流量を定めていた。
In the prior art, in each of the
一方で、本発明では、上述のように、複数の送風羽口11に実際に吹き込まれた粉粒体の流量の平均と、目標送風羽口に吹き込まれた粉粒体の流量と、の偏差が0となるような搬送ガス流量を定めている。このため、輸送管23や送風羽口11での流体抵抗などの、粉粒体25がそれらを流れる条件が時々刻々と変化することで、一定流量の粉粒体を送るための搬送ガス流量が変化してしまっても、吹き込む粉粒体の流量が、複数の送風羽口11に吹き込まれた粉粒体の流量の平均となるように搬送ガスで粉粒体25を高炉1へ搬送することができる。そして、全ての送風羽口11を目標送風羽口12とし、工程(1)〜(3)の演算をして、全ての送風羽口11に吹き込まれる粉粒体の流量のばらつきを抑えることが可能となる。
On the other hand, in the present invention, as described above, the deviation between the average of the flow rate of the granular material actually blown into the plurality of
図1及び図2に示す高炉1及び粉粒体吹込設備2を用いて高炉操業を行なった。この高炉操業では、上記の工程(1)〜(3)の演算を時々刻々と行なう搬送ガス流量コントローラ51を作動させて、搬送ガス流量を最適に変化させて、高炉1への粉粒体流量を制御した(本発明例)。本発明例では、粉粒体として微粉炭を用い、各送風羽口11へ吹き込まれる微粉炭の流量の初期的条件として1.6t(トン)/h(時間)に設定し、以下の条件で高炉1を操業した。なお、工程(2)〜(3)における目標送風羽口を1〜5番までの第1のグループを構成する全ての送風羽口11とした。
Blast furnace operation was performed using the
一方で、図1及び図2に示す高炉1及び粉粒体吹込設備2を用いて、従来の高炉操業を行なった(比較例)。比較例では、輸送管23及び送風羽口11の各々において、吹き込まれる微粉炭の目標となる流量に応じた搬送ガス流量を所定の値にオペレータが設定し、その設定された所定の値と、粉粒体流量測定器41で測定された搬送ガス33の流量と、の差が0となるように、各搬送ガス管31の搬送ガス圧力調節弁32を調整して、搬送ガス流量を定めるように、搬送ガス圧力調節弁32を時々刻々と制御した以外は、本発明例と同様の条件で高炉1を操業した。
On the other hand, the conventional blast furnace operation was performed using the
<本発明例と比較例との評価>
図4は、比較例における各送風羽口へ吹き込まれる微粉炭の流量の経時変化を示すグラフである。このグラフでは、第1のグループを構成する1〜5番の送風羽口11の微粉炭流量を示している。横軸の時間について、原点となる0は、吹き込んでから10分経過すると各送風羽口に吹き込まれる微粉炭の流量が一定となる(定常状態)と予想されるが、その10分を超えて、微粉炭を吹き込んでから20分経過時を横軸の0としている。
<Evaluation of Invention Examples and Comparative Examples>
FIG. 4 is a graph showing changes over time in the flow rate of pulverized coal blown into each blower tuyere in a comparative example. In this graph, the pulverized coal flow rate of the first to
図4のグラフでは、2番目の送風羽口11に吹き込まれる微粉炭の流量が最も多く、1番目の送風羽口11に吹き込まれる微粉炭の流量が最も少ない。時間が経過するにつれて、1番目と2番目との送風羽口11に吹き込まれる微粉炭の流量の差は、図4に示すように約0.68t/hとなった。
In the graph of FIG. 4, the flow rate of pulverized coal blown into the
図5は、本発明例における各送風羽口へ吹き込まれる微粉炭の流量の経時変化を示すグラフである。図5の微粉炭流量の平均流量は、工程(1)で算出される1〜5番の送風羽口11の微粉炭流量の平均値である。横軸の時間について、図4と同様に、吹き込んでから20分経過時を横軸の0としている。図5のグラフを視ると、1〜5番の送風羽口11で微粉炭流量が大きく変わっていないが、図4の場合と同様に、2番目の送風羽口11に吹き込まれる微粉炭の流量が最も多く、1番目の送風羽口11に吹き込まれる微粉炭の流量が最も少ない。これらの送風羽口11に吹き込まれる微粉炭の流量の偏差は、図5に示すように約0.3(t/h)となった。
FIG. 5 is a graph showing the change over time of the flow rate of pulverized coal blown into each blower tuyere in the present invention example. The average flow rate of the pulverized coal flow rate in FIG. 5 is an average value of the pulverized coal flow rate of the first to
図4及び図5の対比からわかるように、本発明によって、高炉操業において長時間(1500分程度)にわたり、送風羽口(輸送管)毎へ吹き込まれる微粉炭の流量のばらつきを抑え得たことがわかる。 As can be seen from the comparison between FIG. 4 and FIG. 5, the present invention was able to suppress variation in the flow rate of pulverized coal blown into each blower tuyere (transport pipe) for a long time (about 1500 minutes) in blast furnace operation. I understand.
また、比較例では、還元材比は、494(kg/t−pig)となった一方で、本発明例では、更に、第1〜5番送風羽口11だけではなく全ての送風羽口11の微粉炭の流量を制御した。これにより、還元材比は、493(kg/t−pig)となった。このため、本発明によって、還元材比を低減し得たこともわかる。
Further, in the comparative example, the reducing material ratio was 494 (kg / t-pig), while in the present invention example, not only the first to
本発明によって、全ての送風羽口11の微粉炭の流量を同じとすることができるので、各送風羽口の内部側の羽口先における温度が一定となり、全ての羽口先において、鉄鉱原料の還元反応を一様に促進し、炉芯通気性・通液性の悪化や炉芯不活性化を抑えることができることもわかる。
According to the present invention, since the flow rate of the pulverized coal in all the
1 高炉
2 粉粒体吹込設備
11 送風羽口
11a 1番送風羽口
11b 2番送風羽口
11c 3番送風羽口
12 目標送風羽口
13 出銑口
21 リフトタンク
22 ブローパイプ
23 輸送管
24 粉粒体開閉弁
25 粉粒体
26 加圧手段
31 搬送ガス管
32 搬送ガス圧力調節弁
33 搬送ガス
34 加圧手段
41 粉粒体流量測定器
51 搬送ガス流量コントローラ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
一定時間内に、前記複数の送風羽口の各々に吹き込まれた粉粒体の流量と、該粉粒体の流量に対応する搬送ガス流量と、を複数回測定しておき、
各測定時刻mtに測定された複数の粉粒体流量の平均値を、前記複数の送風羽口のうちの目標送風羽口において、前記各測定時刻mtに測定された粉粒体流量から減算して得られる複数の粉粒体流量の偏差と、該偏差を算出する減算の減数である粉粒体流量に対応する複数の搬送ガス流量と、の関係式を求め、
該関係式に基づいて、時刻tで前記目標送風羽口に吹き込まれる粉粒体の流量が前記平均値となるように、前記目標送風羽口への搬送ガス流量を定めることを特徴とする高炉における粉粒体流量制御方法。 It is a powder flow rate control method in a blast furnace that conveys powder particles to a plurality of blower tuyere with a carrier gas and blows the powder particles from the plurality of blower tuyere into a blast furnace,
Within a certain period of time, the flow rate of the granular material blown into each of the plurality of blower tuyere, and the carrier gas flow rate corresponding to the flow rate of the granular material are measured a plurality of times,
The average value of the plurality of granular material flow rates measured at each measurement time mt is subtracted from the granular material flow rate measured at each measurement time mt at the target blower tuyere among the plurality of blower tuyere. Obtaining a relational expression between a plurality of powder flow rates obtained by the above and a plurality of carrier gas flow rates corresponding to a powder flow rate that is a subtraction subtraction for calculating the deviation,
Based on the relational expression, the flow rate of the carrier gas to the target blower tuyere is determined so that the flow rate of the granular material blown into the target blower tuyere at the time t becomes the average value. Method for controlling the flow rate of granular material in
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