ZR22/ZR402 焼結炉の酸素濃度測定－漏風を検知することにより、コストの低減化と製造品質の向上を

概要

従来、焼結炉の漏風に対しては、設備の定期的なメンテナンス以外にほどんど有効な防止対策がありませんでした。
コスト削減が求められる中で漏風によるエネルギー損失も注目され、今日では漏風を検知して速やかに設備を修復する等の手段が取られています。
漏風検知には酸素濃度計が使用されますが、採用された「ZR402 直接挿入形ジルコニア式酸素濃度計」は、応答速度・安定性・保守性の良さで好評を得ています。また、実績によって、多塵・多湿で圧力も -5 kPa 程度と厳しい条件の測定ガス（DL 式焼結炉などが該当）にも ZR22/ZR402を適用できることが再確認されました。

お客様の期待

• 焼結炉の漏風を検知したい
• ランニングコストを削減したい
• 設備更新のイニシャルコストはミニマムに抑えたい

プロセス概略

焼結設備は、高炉の原料となる焼結鉱を作る設備です。粉末鉱石に副原料の粉末コークスなどを混合して焼き固め、粒状に塊状化します。近年の高炉は大型のうえ、操業の高度化・高能率化が要求されていることから焼結鉱の品質（粒度）管理は厳しくなっています。
焼結炉の漏風対策は省エネルギーの面だけでなく、適正な運転によって焼結鉱の品質を高めることにおいても重要な事項になっています。

YOKOGAWA のソリューション

フィールドデータ

測定ガスの条件（測定点：ウインドボックスの場合）

温度：200℃以下
圧力：-5 ～ 0 kPa
成分：CO₂ ：約 10%、CO：約 2%、O₂ ：8  16%、N₂ ：約 76%、SO₂ ：約 600 ppm
湿度：4 ～ 17%（水滴の落下あり）
ダスト ：1 ～ 5 g/Nm³ （焼結粉、焼結塊：Φ30 mm 前後）
流速：約 2 ～ 5 m/s

測定システム

測定点：ウインドボックスの場合の例

• 検出器
  ZR22G-100-C-K-P- □ - □ -J -A/C/CV
• プローブプロテクタ
  ZO21R-L-100-J *B
• 変換器
  ZR402G-P-J-J-A/ □
• 自動校正ユニット
  ZR40H- □ - □ -A
• ゼロガス封入ボンベ／ボンベ用減圧弁
  ボンベ：G7001ZC
  減圧弁：G7013XF

ユーティリティ

電源：
　定格電圧：100 ～ 240V AC
　動作電圧範囲：85 ～ 264V AC
　定格周波数：50/60 Hz
　動作周波数範囲：45 ～ 66 Hz
消費電力：最大時：300 VA、通常時：約 100 VA
計装用空気
　圧力：300 ～ 700 kPa
　消費量：約 1 l/min

留意点

• 測定ガスには焼結粉が多量に含まれているので、プローブプロテクタを使用して検出器を保護する必要があります。
• 測定ガスに CO が含まれている場合には、補正などに関しての打合せが必要となります。
• 検出器は、プローブ先端が測定ガスの流れの上流側を向かないように取り付けます。なお、最も望ましい取付け姿勢はプローブ部先端が垂直下方向きとなるようにすることですが、それが不可の場合は、水平方向までの任意の角度での取付けが許容されます。