(57)【要約】【課題】集塵設備内の高炉ダストの貯留量を管理するにあたって、放射線を使用せず安全に高炉ダストの上面位置を検出するとともに、高精度でレベル管理を行なうことが可能な貯留量管理方法を提供する。【解決手段】高炉ダストの集塵設備に貯留された高炉ダストの貯留量管理方法において、集塵設備の外筒を上下方向に複数の帯域に分け、各帯域の円周方向に複数個の温度計を外筒に取り付け、温度計によって外筒の温度を測定し、各帯域の温度の測定値から各帯域の平均温度を算出し、平均温度と予め設定した基準温度とを比較して、当該帯域の高炉ダストの有無を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉ダストの集塵設備に貯留された高炉ダストの貯留量管理方法において、前記集塵設備の外筒を上下方向に複数の帯域に分け、各帯域の円周方向に複数個の温度計を前記外筒に取り付け、前記温度計によって前記外筒の温度を測定し、各帯域の温度の測定値から各帯域の平均温度を算出し、前記平均温度と予め設定した基準温度とを比較して、当該帯域の高炉ダストの有無を判定することを特徴とする高炉ダストの貯留量管理方法。
【請求項２】
高炉ダストの集塵設備に貯留された高炉ダストの貯留量管理方法において、前記集塵設備の外筒を上下方向に複数の帯域に分け、各帯域の円周方向に複数個の温度計を前記外筒に取り付け、前記温度計によって前記外筒の温度を測定し、各帯域の温度の測定値から各帯域の平均温度を算出し、時間の経過に伴う前記平均温度の変化率を求め、予め設定した基準変化率とを比較して、当該帯域の高炉ダストの有無を判定することを特徴とする高炉ダストの貯留量管理方法。
【請求項３】
前記各帯域の高炉ダストの有無の判定によって、上下方向で最上位から２番目の帯域にて前記高炉ダストが堆積したと判定された場合に、前記集塵設備からの高炉ダストの排出を開始することを特徴とする請求項１または２に記載の高炉ダストの貯留量管理方法。
【請求項４】
前記各帯域の高炉ダストの有無の判定によって、上下方向で最下位から２番目の帯域にて前記高炉ダストが堆積していないと判定された場合に、前記集塵設備からの高炉ダストの排出を停止することを特徴とする請求項１、２または３に記載の高炉ダストの貯留量管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉から発生するダスト（以下、高炉ダストという）の集塵設備に貯留された貯留量の管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、高炉と集塵設備の配置の例を模式的に示す断面図である。高炉１は、鉄源（すなわち鉄鉱石，焼結鉱）と還元材（すなわち炭材，コークス）を交互に上部から装入し、下部から熱風とともに重油や微粉炭を吹き込んで、溶融した銑鉄を溶製するものである。高炉１内では、鉄源を加熱すると同時に、鉄源中に存在する鉄の酸化物を還元する反応が進行する。したがって、高炉１から発生するガス２（以下、高炉ガスという）はＣＯを多量に含んでいるので、回収して種々の用途に再利用される。
【０００３】
ところが、高炉ガス２には高炉ダストが浮遊しているので、高炉ガス２を再利用する際には高炉ダストを除去する必要がある。そこで、高炉１から発生した高炉ガス２は、集塵設備３へ送給される。集塵設備３は、大量の高炉ガス２に対応するために、乾式の集塵設備（たとえばサイクロン式集塵設備等）が広く採用されている。
高炉ダストを除去した高炉ガス２は、ガス洗浄装置４で洗浄された後、種々の設備に送給されて燃料等として再利用される。
【０００４】
一方、高炉ガス２から除去された高炉ダスト５は、集塵設備３の底部に落下して貯留される。高炉１は長時間にわたって連続して操業するので、集塵設備３の底部に貯留される高炉ダスト５は次第に増加していく。高炉ダスト５が過剰に堆積すると集塵設備３の稼動に支障をきたすので、集塵設備３内の高炉ダスト５を適宜排出する必要がある。
そこで、集塵設備３内の高炉ダスト３の貯留量を測定する技術が種々検討されている。
【０００５】
たとえば、集塵設備３の外側から透過性の優れた放射線を照射して、底部に堆積した高炉ダスト５の高さ（すなわち上面位置）を検出する技術が検討されている。集塵設備３の形状は変化しないので、上面位置を検出すれば、高炉ダスト５の貯留量を算出することができる。このようにして検出した上面位置が所定の高さを超えた場合に高炉ダスト５を集塵設備３から排出する手法は、一般にレベル管理と呼ばれており、集塵設備３内の高炉ダスト５の体積や重量を測定するよりも簡便でかつ精度が高いという利点を有する。
【０００６】
レベル管理の精度を向上するためには集塵設備３を様々な視野で捉える必要があるが、放射線を使用する場合には照射する回数を制限せざるを得ない。そのため、集塵設備３全体を１つの視野で捉えて放射線を照射するので、レベル管理の大幅な精度向上は期待できない。しかも、放射線を使用する故に、測定機器の維持管理のみならず作業員の被曝管理も必要となり、安全性の確保に多大な時間と労力が費やされる。
【０００７】
また特許文献１には、放射線を使用せず、集塵設備３の外筒に温度計を設置して温度を測定し、得られた測定値から外筒全体の平均温度を算出し、その平均温度と予め設定したしきい値とを比較して、平均温度がしきい値を超えたときに高炉ダスト５を集塵設備３から排出する技術が開示されている。この技術は、外筒全体の平均温度に基づいて高炉ダストの貯留量を管理するので、大幅な精度向上は期待できない。
【特許文献１】特開昭55-131724号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記のような問題を解消し、集塵設備内の高炉ダストの貯留量を管理するにあたって、放射線を使用せず安全に高炉ダストの上面位置を検出するとともに、高精度でレベル管理を行なうことが可能な貯留量管理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】
【０００９】
本発明者らは、集塵設備の底部に堆積した高炉ダストの上面位置を検出する手段として、高炉ダストの温度に着目した。つまり高炉内で高温に曝された高炉ダストが集塵設備の底部に堆積するので、高炉ダストの上面位置より下方の外筒は高炉ダストに接触するので温度が上昇するのに対して、高炉ダストの上面位置より上方の外筒は低温に保たれる。そこで、熱電対を用いて外筒の温度を測定した。その結果、高炉ダストの上面位置より下方は100〜130℃，上面位置より上方は70〜90℃であり、この温度差を活用すれば高炉ダストの上面位置を検出することは可能であることを見出した。
【００１０】
また、外筒を上下方向に複数の帯域に分けて、各帯域の温度を測定して比較することによって、高炉スラグの上面位置を高精度で判定することが可能であることが分かった。
本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、高炉ダストの集塵設備に貯留された高炉ダストの貯留量管理方法において、集塵設備の外筒を上下方向に複数の帯域に分け、各帯域の円周方向に複数個の温度計を外筒に取り付け、温度計によって外筒の温度を測定し、各帯域の温度の測定値から各帯域の平均温度を算出し、平均温度と予め設定した基準温度とを比較して、当該帯域の高炉ダストの有無を判定する高炉ダストの貯留量管理方法である。
【００１１】
また本発明は、高炉ダストの集塵設備に貯留された高炉ダストの貯留量管理方法において、集塵設備の外筒を上下方向に複数の帯域に分け、各帯域の円周方向に複数個の温度計を外筒に取り付け、温度計によって外筒の温度を測定し、各帯域の温度の測定値から各帯域の平均温度を算出し、時間の経過に伴う平均温度の変化率を求め、予め設定した基準変化率とを比較して、当該帯域の高炉ダストの有無を判定する高炉ダストの貯留量管理方法である。
【００１２】
本発明の貯留量管理方法では、各帯域の高炉ダストの有無の判定によって、上下方向で最上位から２番目の帯域にて高炉ダストが堆積したと判定された場合に、集塵設備からの高炉ダストの排出を開始することが好ましい。また、各帯域の高炉ダストの有無の判定によって、上下方向で最下位から２番目の帯域にて高炉ダストが堆積していないと判定された場合に、集塵設備からの高炉ダストの排出を停止することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、集塵設備内の高炉ダストの貯留量を管理するにあたって、安全かつ高精度で高炉ダストの上面位置を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図２は、図１に示した集塵設備の底部を拡大して示す断面図である。図２に示すように、集塵設備の底部を複数の帯域7a〜7dに分けて、各帯域の外筒に複数個の温度計６を取り付ける。各帯域7a〜7dに取り付ける温度計６の個数は特に限定しないが、帯域毎に３〜８個の範囲内が好ましい。温度計６が３個未満（＝２個以下）では集塵設備３内に貯留された高炉ダスト５の上面位置を検出する精度が低下する。一方、８個を超える（＝９個以上）場合は、検出精度の向上は期待できず、温度計６の取り付け，配線およびメンテナンスの負荷が増大する。温度計６は円周方向に等間隔で配置する。
【００１５】
温度計６の種類は特に限定しないが、測定精度を高めるために接触式温度計（たとえば熱電対等）を使用するのが好ましい。
帯域の数は特に限定しないが、４〜６帯域が好ましい。４帯域未満（＝３帯域以下）では、集塵設備３内に貯留された高炉ダスト５の排出を開始あるいは停止することが困難になる。その点については後述する。一方、６帯域を超える（＝７帯域以上）場合は、温度計６の取り付け，配線およびメンテナンスの負荷が増大する。温度計６は円周方向に等間隔で配置する。しかも貯留された高炉ダスト５の上面が平坦な水平面ではないので、多数の帯域に細分すると、上面位置を検出する精度が低下する。
【００１６】
図２には、集塵設備３底部の拡径部を４帯域に分割する例を示したが、拡径部のみならず直胴部を含めて複数の帯域に分けても良い。
まず、各帯域の平均温度と基準温度とを比較して高炉ダストの上面位置を検出する方法を説明する。
温度計６で測定した外筒の温度の測定値から各帯域の平均温度を算出する。高炉ダスト５は高温であるから、高炉ダスト５の上面位置より下方の外筒は高炉ダスト５に接触するので温度が上昇するのに対して、高炉ダスト５の上面位置より上方の外筒は低温に保たれる。そこで、高炉ダスト５の上面位置より上方の外筒に相当する温度を基準温度として設定する。
【００１７】
発明者らが熱電対を用いて外筒の温度を測定したところ、高炉ダスト５の上面位置より下方は100〜130℃であり、上面位置より上方は70〜90℃であった。そこで、たとえば基準温度を90℃と設定し、温度計６の測定値に基づいて算出した各帯域の平均温度と基準温度とを比較する。そして、平均温度が基準温度を超える帯域には高炉ダスト５が貯留されていると判定する。
【００１８】
ここでは基準温度として90℃を例示したが、本発明では基準温度を90℃に限定するものではない。集塵設備３の寸法や仕様等に応じて適宜設定すれば良い。
あるいは、たとえば基準温度を100℃と設定し、温度計６の測定値に基づいて算出した各帯域の平均温度と基準温度とを比較する。そして、平均温度が基準温度を下回る帯域では高炉ダスト５が排出されたと判定する。
【００１９】
ここでは基準温度として100℃を例示したが、本発明では基準温度を100℃に限定するものではない。集塵設備３の寸法や仕様等に応じて適宜設定すれば良い。
次に、各帯域の平均温度の変化率に基づいて高炉ダストの上面位置を検出する方法を説明する。
既に説明した通り、集塵設備３に貯留された高炉ダスト５の上面位置より上方の外筒は低温に保たれており、高炉ダスト５が堆積するに連れて外筒の温度が上昇していく。したがって、各帯域の平均温度の変化率を計測する。
【００２０】
発明者らが熱電対を用いて外筒の温度を測定したところ、高炉ダスト５が貯留されていない帯域に高炉ダスト５が堆積する場合には75分間で10℃の割合で平均温度が上昇した。そこで、たとえば基準変化率を0.13℃／分と設定し、各帯域の平均温度の変化率と基準変化率とを比較する。そして、平均温度の変化率が基準変化率を超える帯域には高炉ダスト５が貯留されたと判定する。
【００２１】
ここでは基準変化率として0.13℃／分を例示したが、本発明では基準温度を0.13℃／分に限定するものではない。集塵設備３の寸法や仕様等に応じて適宜設定すれば良い。
また、集塵設備３から高炉ダスト５を排出する場合には、高炉ダスト５が貯留されていた帯域の平均温度が10分間で７℃の割合で平均温度が降下した。そこで、たとえば基準変化率を0.7℃／分と設定し、各帯域の平均温度の変化率と基準変化率とを比較する。そして、平均温度の変化率が基準変化率を超える帯域は高炉ダスト５が排出されたと判定する。
【００２２】
ここでは基準変化率として0.7℃／分を例示したが、本発明では基準温度を0.7℃／分に限定するものではない。集塵設備３の寸法や仕様等に応じて適宜設定すれば良い。
以上に説明した通り、各帯域の平均温度と基準温度の比較、または平均温度の変化率と基準変化率の比較によって、当該帯域に高炉ダストの有無を判定することが可能である。このようにして各帯域毎に高炉ダストの有無を判定し、集塵設備内の高炉ダストの貯留量を管理する。
【００２３】
つまり、高炉ダストの上面位置が所定のレベルまで上昇したときに、高炉ダストの排出を開始する。ただし、最上位の帯域まで高炉ダストが堆積すると、集塵機能が低下する惧れがあるので、複数に分けた帯域の最上位から２番目の帯域に高炉ダストが堆積したと判定されたときに排出を開始するのが好ましい。
高炉ダストの排出を開始した後、高炉ダストの上面位置が所定のレベルまで下降したときに、高炉ダストの排出を停止する。ただし、最下位の帯域まで高炉ダストが堆積すると、集塵設備内の高炉ガスが漏出する惧れがあるので、複数に分けた帯域の最下位から２番目の帯域に高炉ダストが堆積したと判定されたときに排出を停止するのが好ましい。
【実施例】
【００２４】
＜実施例１＞
図１に示す高炉１に併設された集塵設備３の底部を、図２に示すように４つの帯域7a〜7dに分けて、各帯域にそれぞれ４個の温度計６を90°間隔で配置した。温度計６は全て熱電対を使用した。また、基準温度を90℃として、平均温度が90℃を超える帯域には高炉ダスト５が貯留されていると判定し、最上位から２番目の帯域7bに高炉ダスト５が貯留されていると判定されたときに高炉ダスト５の排出を開始した。
【００２５】
次いで、基準温度を100℃として、平均温度が100℃を下回る帯域では高炉ダスト５が排出されたと判定し、最下位から２番目の帯域7cの高炉ダスト５が排出されたと判定されたときに高炉ダスト５の排出を停止した。
このようにして集塵設備３を連続して６ケ月間稼動した。その期間中に集塵機能の低下や高炉ガスの漏出は発生しなかった。
【００２６】
＜実施例２＞
図１に示す高炉１に併設された集塵設備３の底部を、図２に示すように４つの帯域7a〜7dに分けて、各帯域にそれぞれ４個の温度計６を90°間隔で配置した。温度計６は全て熱電対を使用した。また、帯域の平均温度の基準変化率を0.13℃／分として、平均温度の変化率が0.13℃／分を超える帯域には高炉ダスト５が貯留されていると判定し、最上位から２番目の帯域7bに高炉ダスト５が貯留されていると判定されたときに高炉ダスト５の排出を開始した。
【００２７】
次いで、基準変化率を0.7℃／分として、平均温度の変化率が0.7℃／分を下回る帯域では高炉ダスト５が排出されたと判定し、最下位から２番目の帯域7cの高炉ダスト５が排出されたと判定されたときに高炉ダスト５の排出を停止した。
このようにして集塵設備３を連続して６ケ月間稼動した。その期間中に集塵機能の低下や高炉ガスの漏出は発生しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】高炉と集塵設備の配置の例を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示した集塵設備の底部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  高炉
２  高炉ガス
３  集塵設備
４  ガス洗浄装置
５  高炉ダスト
６  温度計
7a〜7d  帯域
【図１】
2007262438.tif 000003
【図２】
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