(57)【要約】【課  題】出銑口から出銑される溶銑の温度を連続的に測定して温度制御をきめ細かく行い、これにより溶銑温度を安定させて［Ｓｉ］や［Ｓ］などの成分、溶銑品質、高炉の生産量を安定させ、燃料原単位の低減などのエネルギーコストの低減を図る。【解決手段】高炉出銑口の耐火物中に埋設した熱流センサーにより出銑時における温度℃と熱流密度ｋｃａｌ／ｍ２・ｈを測定し、数１式より溶銑温度を算出する。【数１】2004315929.tif 000008ここで出銑時間係数は下記数２式で算出され、ｔは出銑時間である。【数２】2004315929.tif 000009【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉出銑口から出銑される溶銑の温度を出銑口の耐火物に埋め込んだ温度センサーにより連続的に測定する方法であって、温度センサーとして熱流センサーを用い、該熱流センサーで計測した熱流センサー温度℃と熱流密度ｋｃａｌ／ｍ２・ｈから下記数１式に基づいて、溶銑温度を推定することを特徴とする出銑口での溶銑の温度測定方法。
【数１】
2004315929.tif 000007
ここで出銑時間係数は、定常状態に達するまでの時間の関数式として表わされるもので、予め求めておかれる。
【請求項２】
推定される溶銑温度を所定時間、時間補正をしたことを特徴とする請求項１記載の出銑口での溶銑の温度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、高炉出銑口から出銑される溶銑の温度を出銑口に埋め込んだ温度センサーにより連続的に測定する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
高炉操業では、安定操業を維持するうえで炉熱レベルと炉熱推移を把握することが必要である。こうした炉熱レベルや炉熱推移は、炉内の溶銑温度に反映されることから溶銑温度を正確に測定し、目標レベルに精度よく調節することが高炉の生産性を安定させ、燃料原単位の低減等、エネルギーコストを低減させるうえできわめて重要である。
【０００３】
溶銑温度の測定は従来、出銑された溶銑が出銑口から出銑樋を通ってスラグ除去装置であるスキンマを通過したところで、スキンマ出側に溜まる溶銑を熱電対、放射温度計、光ファイバー温度計等により測定しているが、出銑口から出銑される溶銑の温度は溶銑がスキンマに達するまでに溶銑樋とスキンマで放熱され、更に大気への放熱により次第に低下し、その後、溶銑樋やスキンマの昇熱に伴い徐々に上昇する経緯をたどるようになり、スキンマでの溶銑温度が炉内の溶銑温度に近付き安定するまでに長時間を要する。この問題を解決するため、出銑直後の溶銑温度を測定する方法も提案されている。
【０００４】
特許文献１には、漏斗状部を有する溶銑温度測定装置を出銑口に近付けて漏斗状部で溶銑を受け、熱電対でスラグの混入した溶銑の温度を測定する方法が開示され、特許文献２及び３には、出銑口から出銑された溶銑流に光ファイバーや光センサーユニットの先端部を挿入し、これにより溶銑の温度を測定する方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−７３４１８号
【特許文献２】特開平８−８２５５３号
【特許文献３】特開平１１−２２２６１１号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
出銑直後の溶銑温度を測定する上述する従来の方法は、いずれもバッチ式で３０〜６０分ごとに測定を行うようになっており、測定が連続的に行われるものではない。
【０００７】
本発明は、出銑口の耐火物に埋め込んだ温度センサーで溶銑温度を連続的に測定して温度制御を行い、これにより溶銑温度、［Ｓｉ］や［Ｓ］などの成分、溶銑品質、高炉の生産性を安定させようとするものであるが、耐火物に埋め込んだ温度センサーで温度測定を行う場合、次の点について考慮する必要がある。
【０００８】
第１は、耐火物による温度低下によって溶銑と温度センサーの設定箇所との間には温度差ΔＴがあることであり、第２は、温度センサーによって計測された温度は出銑開始後しばらくしてから上昇を開始し、徐々に上昇してやがて定常状態に達するが、定常状態に達するまでに時間が掛かることである。
【０００９】
本発明の目的は、上記第１及び第２の点について考慮し、高炉出銑口から出銑される溶銑の温度を出銑口の耐火物に埋め込んだ温度センサーにより推定して連続的に測定できるようにするものである。
【００１０】
【課題の解決手段】
請求項１に係わる発明は、高炉出銑口から出銑される溶銑の温度を出銑口の耐火物に埋め込んだ温度センサーにより連続的に測定する方法であって、温度センサーとして熱流センサーを用い、該熱流センサーで計測した熱流センサー温度℃と熱流密度ｋｃａｌ／ｍ２・ｈから下記数１式に基づいて、溶銑温度を推定することを特徴とする。
【００１１】
【数１】
2004315929.tif 000002
【００１２】
ここで出銑時間係数は、定常状態に達するまでの時間の関数式として表わされるもので、予め求めておかれる。すなわち熱流センサーによって計測した熱流センサー温度℃及び熱流密度ｋｃａｌ／ｍ２・ｈと、出銑口から出銑される溶銑の温度℃を既知の方法によって計測した実測値から求められる。
【００１３】
図１は、熱流センサーを出銑口３００ｍｍφの中心から２５０ｍｍ離れた箇所の耐火物中に埋め込んで温度℃及び熱流密度ｋｃａｌ／ｍ２・ｈを計測し、同時に出銑口から出銑される溶銑の温度を消耗式の熱電対でバッチ式に実測し、数１式より各実測値での出銑時間係数を求めたもので、下記数２式の時間の関数式として表わすことができる。
【００１４】
【数２】
2004315929.tif 000003
【００１５】
ここでｔは、出銑時間（分）である。
数１式に基づいて溶銑温度℃を算出するに当たっては、数２式を検量式として出銑時間係数を算出し、熱流センサーによって実測した温度と熱流密度とから溶銑温度を連続的に求めることができる。
【００１６】
なお、上述する数１式は、熱流センサーが設置される箇所の耐火物の温度℃に該箇所と出銑口を通過する溶銑との温度差を加えたもので、この温度差に相当する熱流密度ｋｃａｌ／ｍ２・ｈ×出銑時間係数の導出根拠は次の通りである。
放射面に熱伝導率λ（ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）、厚みｄ（ｍ）の薄い板を通して流れる熱流密度Ｑ（ｋｃａｌ／ｍ２・ｈ）は、定常状態に達したのち、下記数３式で求められる。
【００１７】
【数３】
2004315929.tif 000004
【００１８】
ここでΔＴは、薄い板の表裏両面間の温度差で、λ及びｄが既知であれば、熱流密度Ｑを測定することにより温度差ΔＴが下記数４式より算出される。
【００１９】
【数４】
2004315929.tif 000005
【００２０】
定常状態での温度差ΔＴは数４式より求められるが、定常状態に達するまでの非定常状態では、出銑開始後時間の経過に伴って変化することから、下記数５式より求められるものと仮定する。
【００２１】
【数５】
2004315929.tif 000006
【００２２】
請求項２に係わる発明は、請求項１に係わる発明において、推定される溶銑温度を所定時間、時間補正をしたことを特徴とする。
図２は、上述の熱流センサーによって連続的に測定された熱流密度を示すもので、熱流密度は出銑開始後３６分後に上昇を開始することが分かった。
【００２３】
図３の実線は、数１式で求めた溶銑温度を示すもので、これが３６分遅れで表れるものとすると、３６分の時間補正をしたときの温度は点線のようになる。出銑口から出銑される溶銑の温度を上述するように熱電対でバッチ式に実測したときの温度をプロットで表わすと、補正した温度は実測値によく合うことが分かった。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１に係わる発明によると、出銑口の耐火物中に埋込んだ熱流センサーにより温度及び熱流密度を測定することにより出銑口から出銑される溶銑温度を連続的に求めることができ、これにより温度制御をきめ細かく行って溶銑温度を安定させ、もって［Ｓｉ］や［Ｓ］などの成分、溶銑品質、高炉の生産性を安定させ、次工程での操業を安定させることができると共に、燃料原単位の低減などのエネルギーコストの低減を図ることができる。
【００２５】
請求項２に係わる発明によると、時間補正することにより実測値に合致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】出銑時間と出銑時間係数との関係を示す図。
【図２】出銑時間と熱流密度との関係を示す図。
【図３】出銑時間と出銑温度との関係を示す図。
【図１】
2004315929.tif 000010
【図２】
2004315929.tif 000011
【図３】
2004315929.tif 000012