(57)【要約】      （修正有）【課題】ダスト濃度をオンラインで連続的に測定するダスト濃度計の信号値を実ダスト濃度に換算する転炉オフガスダスト濃度測定方法を提供する。【解決手段】ダスト手動測定を、吹錬開始から同一タイミングで断続的に行い、複数チャージについてダスト手動測定値を、吹錬開始からの同一タイミング毎に平均化し、前記複数チャージについてダスト濃度計の信号値も、吹錬開始からの同一タイミング毎に平均化し、代表的な吹錬条件別に、ダスト濃度計信号値とダスト手動測定値のそれぞれの平均化代表パターンを作成し、その平均化したダスト濃度計信号値およびダスト手動測定値の代表パターンの各点を照合して相関式を作成し、この相関式をダスト濃度計の信号値から実ダスト濃度への換算式としてダスト濃度計の信号値を実ダスト濃度に換算する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダスト濃度計で転炉オフガスのダスト濃度測定をオンラインで連続的に行うとともに、前記転炉オフガスまたはその転炉オフガスから湿式集塵した集塵水からのダスト採取を手動で行ってその採取したダストからダスト濃度を算出するダスト手動測定を行い、
前記ダスト濃度計の信号値と、前記ダスト手動測定で得たダスト濃度であるダスト手動測定値とを照合するに当たり、
ダスト手動測定を、吹錬開始から同一タイミングで断続的に行い、
複数チャージについてダスト手動測定値を、吹錬開始からの同一タイミング毎に平均化し、
前記複数チャージと同一チャージについてダスト濃度計の信号値も、吹錬開始からの同一タイミング毎に平均化し、
代表的な吹錬条件別に、ダスト濃度計信号値とダスト手動測定値のそれぞれの平均化代表パターンを作成し、
その平均化したダスト濃度計信号値およびダスト手動測定値の代表パターンの各点を照合して相関式を作成し、
この相関式をダスト濃度計の信号値から実ダスト濃度への換算式としてダスト濃度計の信号値を実ダスト濃度に換算することを特徴とする転炉オフガスダスト濃度測定方法。
【請求項２】
前記ダスト濃度計の信号値で平均化代表パターンを作成するに際し、各測定毎のダスト濃度計の信号値の記録周期を１〜１０秒毎とし、その信号値を１０〜３０秒間の分で平均化した上で、平均化代表パターンを作成することを特徴とする、請求項１記載の転炉オフガスダスト濃度測定方法。
【請求項３】
操業時に測定した前記ダスト濃度計の測定結果を評価するに際し、前記ダスト濃度計の信号値を前記換算式作成時と同じ方法で平均化し、その平均化した信号値から前記換算式で実ダスト濃度への換算を行い、その実ダスト濃度を最終的な実ダスト濃度測定値とすることを特徴とする、請求項１または２記載の転炉オフガスダスト濃度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉から発生するオフガス中のダスト濃度を測定する方法に関し、特には、転炉オフガス中のダスト濃度を測定するダスト濃度計の信号値から実ダスト濃度を換算する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
転炉吹錬中に発生するオフガス（ＯＧ）中のダスト濃度は、送酸速度、送酸用ランス高さ等の操業条件を適正化する上で重要な指標となりうるパラメータであり、転炉精錬においては、ダスト濃度の測定値を所定の値以下に維持するように上吹ランス高さや送酸ガス量等の操業条件を制御することで、効率の良い精錬が実施できる。このため、転炉から発生するオフガス中のダスト濃度（例えばｇ／ｍ３）をオンラインで自動的に連続測定することが従来から望まれている。
【０００３】
従来の転炉オフガス中のダスト濃度のオンライン測定技術としては、特許文献１記載の集塵水を連続的にサンプリングしてその分光分析を行うものや、特許文献２記載の集塵水トラフに超音波センサを設置するものや、特許文献３記載の集塵水を連続的にサンプリングしてその濁度を測定するもの等が知られているが、これらはガスまたは水のサンプリングを伴うものであり、配管や機器の維持清掃・保守の負担が大きく、また頻繁な清掃等は操業阻害にもなるため、実用性に乏しい。そして、特許文献４ではマイクロ波式ダスト濃度計を用いた転炉オフガスのダスト濃度測定方法が提案されているが、そこではデータ処理の方法については言及されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０２１２１号公報
【特許文献２】特開平１０−０３６９０７号公報
【特許文献３】特開平２００１−１６５８５６号公報
【特許文献４】特開平２００７−０７１８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、上述したマイクロ波式や、静電誘導式等の電子的手段によるダスト濃度測定機器が市販されるようになっているが、これらのダスト濃度測定機器の出力信号はダスト濃度の強弱を電気信号で捉えたものであり、その絶対値は、測定環境やプローブ寸法等により変化し、実際のダスト濃度（実ダスト濃度）を表す値ではない。そこで、この信号値から実ダスト濃度を知るには、それを手動分析等の別の手段によって得たダスト濃度と照合して、換算式を作成する必要がある。
【０００６】
しかしながら、転炉における吹錬は複雑で非定常な反応であり、発生するダストの濃度も、全体の傾向はあるパターンに集約出来るが、瞬間値のデータはバラツキが大きい。またダスト濃度の基準となる手動分析も、短時間での測定では誤差が大きくなる。このため、ダスト濃度計の測定結果を操業に反映させるには、これらの影響を極力排した濃度計信号値から実ダスト濃度への換算方法が必要である。
【０００７】
それゆえ本発明は、転炉オフガスのダスト濃度測定に、オフガス排出ダクト内のオフガスのダスト濃度をオンラインで連続的に測定するマイクロ波式や静電誘導式等のダスト濃度計の信号値を手動測定・分析などの別手段による測定と照合して、その信号値を実ダスト濃度に換算する換算式を精度良く作成することで、従来技術の課題を有利に解決した転炉オフガスダスト濃度測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成する本発明の転炉オフガスダスト濃度測定方法は、
ダスト濃度計で転炉オフガスのダスト濃度測定をオンラインで連続的に行うとともに、前記転炉オフガスまたはその転炉オフガスから湿式集塵した集塵水からのダスト採取を手動で行ってその採取したダストからダスト濃度を算出するダスト手動測定を行い、
前記ダスト濃度計の信号値と、前記ダスト手動測定で得たダスト濃度であるダスト手動測定値とを照合するに当たり、
ダスト手動測定を、吹錬開始から同一タイミングで断続的に行い、
複数チャージについてダスト手動測定値を、吹錬開始からの同一タイミング毎に平均化し、
前記複数チャージについてダスト濃度計の信号値も、吹錬開始からの同一タイミング毎に平均化し、
代表的な吹錬条件別に、ダスト濃度計信号値とダスト手動測定値のそれぞれの平均化代表パターンを作成し、
その平均化したダスト濃度計信号値およびダスト手動測定値の代表パターンの各点を照合して相関式を作成し、
この相関式をダスト濃度計の信号値から実ダスト濃度への換算式としてダスト濃度計の信号値を実ダスト濃度に換算することを特徴としている。
【０００９】
なお、本発明の方法においては、上記工程において、ダスト濃度計の信号値で平均化代表パターンを作成するに際し、好ましくは各測定毎のダスト濃度計の信号値の記録周期を１〜１０秒毎程度とし、その信号値を１０〜３０秒間の分で平均化した上で、平均化代表パターンを作成する。この時、信号値の平均化範囲は、最終的な信号値から実ダスト濃度への換算式で最も相関の良い範囲を選択する。
【００１０】
また、本発明の方法においては、操業時に測定したダスト濃度計の測定結果を評価するに際し、好ましくはダスト濃度計の信号値を上記換算式作成時と同じ方法で平均化し、その平均化した値で信号値から実ダスト濃度への換算を行い、それを最終的な測定値とする。
【発明の効果】
【００１１】
ダスト濃度計の信号値だけでは、ダスト濃度の強弱は判別出来ても実際のダスト濃度が不明である。また、ダスト濃度計の信号値と手動分析等による測定値とをそのまま照合して換算式を作成しても、測定毎のバラツキが大きく、相関値の高い換算式が得る事が困難である。
【００１２】
これに対し本発明の転炉オフガスダスト濃度測定方法では、転炉オフガス中のダスト濃度をオンラインで連続的に測定するダスト濃度計の信号値と、オフガスまたは集塵水のダスト採取を手動で行ってその採取したダストからダスト濃度を算出するダスト手動測定で得たダスト濃度値であるダスト手動測定値とを無条件で対照せず、ダスト手動測定を吹錬開始から同一タイミングで断続的に行い、複数チャージについて吹錬開始からの同一タイミング毎にダスト手動測定値を平均化し、それら複数チャージと同一チャージについてのダスト濃度計の信号値も吹錬開始からの同一タイミング毎に平均化し、代表的な吹錬条件別に、ダスト濃度計信号値とダスト手動測定値のそれぞれの平均化代表パターンを作成し、その平均化したダスト濃度計信号値およびダスト手動測定値の代表パターンの各点を照合して相関式を作成し、この相関式をダスト濃度計の信号値から実ダスト濃度への換算式とする。
【００１３】
それゆえ本発明の転炉オフガスダスト濃度測定方法によれば、ダスト濃度をオンラインで連続的に測定するダスト濃度計の信号値を実ダスト濃度に換算する換算式を精度良く作成することができ、これにより、転炉から排出されるオフガス中の実ダスト濃度をオンラインで連続的に正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の転炉オフガスダスト濃度測定方法の一実施形態における転炉オフガスのダスト濃度計による測定およびダスト手動測定の方法を示す略線図である。
【図２】上記実施形態の転炉オフガスダスト濃度測定方法におけるダスト濃度計測定値とダスト手動測定値との照合方法を例示する説明図である。
【図３】上記実施形態の転炉オフガスダスト濃度測定方法における同一吹錬条件での４チャージ分を平均化したダスト濃度計信号値とダスト手動測定値およびそれらから得た換算式で換算した実ダスト濃度とを例示する説明図である。
【図４】上記実施形態の転炉オフガスダスト濃度測定方法によるダスト濃度計測定値とダスト手動測定値との相関式を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図１は、本発明の転炉オフガスダスト濃度測定方法の一実施形態における転炉オフガスのダスト濃度計による測定およびダスト手動測定の方法を示す略線図である。
【００１６】
本願出願人の製鉄所において転炉の吹錬中のダスト濃度を操業中に連続測定をするに際し、当実施形態の方法による換算式の作成、および操業中のデータの評価を実施した。
【００１７】
図１において、転炉での吹錬中に発生したオフガス（ＯＧ）は、オフガス排出ダクト（ＯＧダクト）を介して第１湿式集塵装置（１ＤＣ）および第２湿式集塵装置（２ＤＣ）に順次に通され、そのオフガス中のダストが除去される。そして、第２湿式集塵装置から排出された集塵水は水槽に一旦集められた後にポンプで第１湿式集塵装置に供給され、第１湿式集塵装置から排出された集塵水はオープントラフに一旦集められた後にＯＧ水処理施設で処理される。
【００１８】
この実施形態では、ダスト濃度計に静電誘導式を用い、そのダスト濃度計を第１湿式集塵装置の上流側に設けた。また、照合用のダスト手動測定は、第１湿式集塵装置の集塵水をオープントラフから連続的に採取して水中懸濁物質濃度を測定することでダスト濃度を算出した。
【００１９】
図２は、この実施形態の転炉オフガスダスト濃度測定方法におけるダスト濃度計測定値とダスト手動測定値との照合方法を例示する説明図であり、図示のように、ダスト濃度計信号値は１０秒毎の記録値を３０秒間で時間平均し、吹錬条件毎に、吹錬４回分のデータで平均化した。またダスト手動測定のダスト濃度値も、同じく吹錬条件毎に、吹錬４回分のデータで平均化した。そして各吹錬条件について、代表平均パターンの各点をプロットして相関式を求めた。なお、ダスト濃度計信号値の時間平均の範囲は、最終的な換算式の相関値が最も高くなる範囲を選択している。
【００２０】
図３は、この実施形態の転炉オフガスダスト濃度測定方法における同一吹錬条件での４チャージ分を平均化したダスト濃度計信号値とダスト手動測定値およびそれらから得た換算式で換算した実ダスト濃度とを例示する説明図であり、図４は、この実施形態の転炉オフガスダスト濃度測定方法によるダスト濃度計測定値とダスト手動測定値との相関式を例示する説明図である。
【００２１】
図３に示すように、同一の吹錬条件において、吹錬４回分のデータで平均化した代表平均パターンの各点をプロットして相関式を求めたところ、相関度を表すＲ２乗値（Ｒ２）＝０．７８という相関式が得られた。一方、平均化を行わずに各測定データで作成した相関式はＲ２乗値（Ｒ２）が０．２〜０．３と低かった。この代表平均パターンの相関式を、ダスト濃度計の信号値を実ダスト濃度に換算する換算式とすることにより、従来に比べて十分に実用レベルの換算式が得られた。
【００２２】
このようにして得た高精度の換算式を用いて、図３中に計算ダスト濃度の線で示すようにダスト濃度計の信号値を実ダスト濃度に高精度に変換し、その変換式と同一の吹錬条件での吹錬時のダスト濃度を操業時にオンラインで連続的に自動測定することで、送酸速度、ランス高さの変更、炉内耐火物の磨耗などに伴う吹錬の変化をより正確に把握出来るようになり、操業条件の適正化、および吹錬時間の短縮を達成することができた。
【００２３】
なお、操業時に測定したダスト濃度計の測定結果を評価する際に、ダスト濃度計の信号値も上記換算式作成時と同じ方法で複数チャージ分を平均化し、その平均化した信号値で、ダスト濃度計信号値から実ダスト濃度への換算を行い、それを最終的な測定値として評価すれば、同一の吹錬条件での以後の操業の際に、操業条件の適正化、および吹錬時間の短縮をより高度に達成することができる。
【００２４】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限られるものでなく、所要に応じて特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、ダスト濃度計の種類や配置を上記実施形態から所要に応じて適宜変更しても良く、ダスト手動測定の方法も上記実施形態から所要に応じて適宜変更しても良く、そしてダスト濃度計信号値やダスト手動測定値の平均化の条件も上記実施形態から所要に応じて適宜変更しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
かくして本発明の転炉オフガスダスト濃度測定方法によれば、ダスト濃度をオンラインで連続的に測定するダスト濃度計の信号値を実ダスト濃度に換算する換算式を精度良く作成することができ、これにより、転炉から排出されるオフガス中の実ダスト濃度をオンラインで連続的に正確に測定することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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