JP2000178624A

JP2000178624A - 高炉の炉頂バンカ及びその使用方法

Info

Publication number: JP2000178624A
Application number: JP10355519A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sato; 健佐藤; Yasuhei Nouchi; 泰平野内; Shiro Watakabe; 史朗渡壁; Kanji Takeda; 幹治武田; Hideyuki Kamano; 秀行鎌野
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1998-12-15
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2000-06-27
Anticipated expiration: 2018-12-15
Also published as: JP4460661B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、旋回シュートの傾動方向のいかんに
かかわらず、払い出される原料の粒度を、従来より簡単
な手段で調整可能な炉頂バンカ及びその使用方法を提供
することを目的としている。【解決手段】高炉に装入する原料を一時貯溜し、その下
方に設けた旋回シュートへ払い出す炉頂バンカにおい
て、前記炉頂バンカ内に、該炉頂バンカへ装入される原
料が衝突し、その落下方向を変更する傾動自在な可動板
を設けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉の炉頂バンカ
及びその使用方法に係わり、詳しくは、所謂ベルレス型
原料装入装置を備えた高炉の炉頂に設けられ、原料を一
時的に貯溜し、その後該原料を旋回シュートへ送り出す
炉頂バンカの新規な改造と、該バンカを用いて、高炉へ
装入する原料の粒度調整をする技術である。

【０００２】

【従来の技術】近年、高炉操業に際しては、装入物の炉
内粒度分布を適切にして、炉内を上昇するガスの炉半径
方向での流量分布を調整し、炉内における通気性や原料
の還元及び炉体の熱負荷等を所望の状態にしている。具
体的には、炉中心部にガスが多く流れるような操業が望
ましいとされている（このことを中心流指向あるいは中
心流操業という）。

【０００３】そのようなガスの流量分布（以下、単にガ
ス流分布という）は、主に、炉内に形成する鉱石層とコ
ークス層の厚み比や、それらの装入時に調整される炉半
径方向での粒度分布で決定される。特に、旋回シュート
を備え、炉頂にバンカを並列に配置したベルレス型装入
装置を用いる場合、該バンカ内に原料を装入すると、堆
積した原料の斜面上で分級し、粒径による偏在が生じ
る。つまり、図５に示すように、バンカ２内の中心部に
落下した原料４は、落下位置から離れた壁面側に粗粒７
が移動するので、細粒５が落下位置である中心部に、粗
粒７がバンカ２の周辺部に偏析して堆積する。このよう
な堆積状態にある原料４を、高炉８への装入時に、該バ
ンカ２（以下、炉頂バンカ２という）から下方に配置し
た旋回シュート３へ払い出す時には、図６に示すよう
に、前半に細粒５、後半に粗粒７の原料が出ていくこと
になる。一方、現在の高炉操業では、旋回シュート３の
先端を高炉８の周辺側から中心方向に移動（傾動）させ
ながら旋回させて、図５に図示するように原料４を装入
し炉内原料堆積表面１６をすり鉢状に形成するのが一般
的である（これを正傾動撒きと称する）。そのため、前
記炉頂バンカ２からの原料排出挙動と重なって、高炉の
炉壁側に細粒５、中心部７に粗粒、その中間に中粒６の
原料４が堆積するので、高炉内に中心流の発達したガス
流分布が得易い。

【０００４】ところが、原料４を炉内に堆積させる場
合、中心側からすなわちすり鉢状の斜面の下側から原料
を積み上げるように堆積させる方が、炉壁側からすり鉢
状の斜面の上側から原料をころがすように堆積させるよ
りも、堆積原料の崩れ等の現象がなく、所望の堆積形状
になる。そのため、旋回シュート３の先端を炉の中心部
から周辺方向に移動傾動させながら旋回させて、原料４
を装入する（逆傾動撒き）のが好ましいと考えられる。

【０００５】しかしながら、上記のベルレス型装入装置
で旋回シュート３の先端を中心から周辺方向に移動させ
ながら旋回して原料４を炉内に装入すると、高炉８の中
心部に細粒５が多く堆積し、前記中心流の発達したガス
流分布を得ることは難しい。つまり、この場合、中心流
確保の観点からは、炉頂バンカ２からの排出初期に粗粒
７の原料４が出るのが望ましい。

【０００６】並列型の炉頂バンカ２から排出される原料
４の粒度を経時的に調整する方法として、特開昭６１−
１５７６０４号公報は、該炉頂バンカ２内に上下可能な
中空円筒（図示せず）を昇降自在に設置し、該中空円筒
の内外に粒度の異なる原料４を貯溜させると共に、払い
出す時の中空円筒の適切な利用で、炉内に装入する原料
の粒度を調整する技術を開示している。しかし、この技
術は、中空円筒の配置に伴ない、炉頂バンカ２の構造が
複雑になり、中空円筒の駆動が煩雑で、且つメンテナン
スが難しいという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、旋回シュートの傾動方向のいかんにかかわら
ず、払い出される原料の粒度の経時変化を、従来より簡
単な手段で調整可能な炉頂バンカ及びその使用方法を提
供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、できるだけ簡単な構造で、炉頂バンカ内に
装入した原料を粒度別に偏析させることについて鋭意研
究した。そして、所謂「ダンパ」方式で傾動する可動板
が利用できることを確認して、本発明を完成させた。

【０００９】すなわち、本発明は、高炉に装入する原料
を一時貯溜し、その下方に設けた旋回シュートへ払い出
す炉頂バンカにおいて、前記炉頂バンカ内に、該炉頂バ
ンカへ装入される原料が衝突し、その落下方向を変更す
る傾動自在な可動板を設けたことを特徴とする高炉の炉
頂バンカである。

【００１０】なお、前記可動板は、水平に対して両側に
傾動させることで原料の衝突面を傾斜させ、その落下方
向を変更するものであれば好適である。また、本発明で
は、炉頂バンカの排出口がバンカの上方から見て中心か
ら一方へ寄って位置に設けられ、前記可動板は原料を排
出口の方向か、もしくはその反対方向へ傾動して原料の
落下方向を選択できるものであれば、好適に使用でき
る。

【００１１】さらに、本発明は、高炉に装入する原料を
一時貯溜し、その下方に設けた旋回シュートへ払い出す
炉頂バンカを介して、該原料を炉内へ装入するに際し
て、前記炉頂バンカ内に傾動自在な可動板を設け、該炉
頂バンカへ装入される原料を該可動板へ衝突させてその
落下方向を変更し、バンカ内に堆積する原料の粗細粒を
偏析させ、粒度別に払い出す順に成層させることを特徴
とする高炉の炉頂バンカの使用方法でもある。

【００１２】本発明に係る炉頂バンカでは、原料がその
粗細粒を偏析した状態で層状に貯溜するようになる。そ
の結果、高炉の中心部には、旋回シュートを用いて粗粒
を多く装入できるようになり、炉内のガス流分布を所望
の形状にすることが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００１４】まず、図１に、本発明に係る炉頂バンカの
概要を縦断面で示す。それは、高炉８の炉頂にあって、
炉内へ装入される原料４を一時的に貯溜する容器（槽）
である。この原料４は、主として鉄鉱石類（焼結鉱等）
とコークスであり、両者は、該容器の下方に設けられた
旋回シュート３を介して、互いに別にして間歇的に装入
されるので、それらは炉内で互層を形成するようにな
る。従って、炉頂バンカ２は、交互装入の便を配慮し、
通常、複数個（図１では、並列）設けられる。また、該
炉頂バンカ２の上部及び底部には、それぞれ該バンカ２
への原料４の装入、貯溜あるいは払い出しのために、開
口と弁が設けられている。つまり、該バンカ２から原料
４を旋回シュート３へ払い出す際には、炉内ガスが大気
へ漏れるのを防止するため、二段方式の弁（図示せず）
を操作するようになっている。

【００１５】本発明にかかる炉頂バンカ２は、上記した
容器（槽）の上方、且つ内部に、傾動自在な可動板１を
設けたものである。これによって、該容器（槽）の上方
の開口から装入された原料４は、図２に示すように、適
切な角度に傾けた可動板１に衝突し、方向を変えて落下
し、堆積するようになる。この図２では、可動板１を操
作し、炉頂バンカ２内へ装入される原料４の落下位置
を、該原料４の払い出し口の直上部としている。この場
合、炉頂バンカ２内には、原料４の堆積特性より細粒５
が払い出し口近くに集まり、そこから離れた位置に粗粒
７が集まる。また、炉頂バンカ２内へ装入される原料４
の落下位置を払い出し口から離れた側壁とした場合の原
料堆積状態を、図３に示す。この場合は、粗粒７の原料
４が、払い出し近くにあつまり、細粒５が該口から遠く
に集まるようになる。つまり、本発明によれば、前記可
動板１の傾動角を種々変更することで、払い出し口から
順に粒度別に原料４を層をなして堆積できるようになる
のである。

【００１６】この可動板１の材質、寸法及び傾動の支点
位置については、本発明では、特に限定するものではな
い。また、形状も特に限定するものではないが、炉頂バ
ンカへ装入される原料が全量可動板へ衝突する程度の大
きさが必要である。さらに、可動板の原料が衝突する面
を上方に開口した箱状として形成し、いわゆるストーン
ボックスとすると、原料の衝突による可動板の損耗を低
減でき、好適である。加えて、その傾動も水平に対して
両側に移動できれば良く、あえて傾動角を限定するもの
ではない。原料４の落下位置を払い出し口の直上部ある
いは該口から離れた壁側へ切り替えられる機能を満足す
れば十分だからである。なお、可動板１を傾動する機構
については、一例を図９に示すが、すべて公知の技術を
用いることで良い。

【００１７】次に、本発明にかかる炉頂バンカ２の使用
方法を説明する。

【００１８】それは、上記したように、可動板１の傾動
操作で得た炉頂バンカ２内の粒度別に偏析した原料４
を、該バンカ２の下方に設けた旋回シュート３に払い出
し、該シュート３を介して炉内に撒くことである。すな
わち、旋回シュート３の先端を高炉８内の周辺から中心
に向かって徐々に傾動させるとともに、旋回させるので
ある。なお、傾動や旋回の速度は、その時の装入条件に
よって適宜変更すれば良い。

【００１９】具体的には、炉頂バンカ２への原料４の落
下位置を払い出し口（排出口ともいう）の直上部となる
ようにして、該バンカ２内の原料粒度分布を図２に示し
たものとし、その後該原料４を旋回シュート３に払い出
す。このようにすると、炉頂バンカ２内から細粒、中
粒、粗粒の順で原料４が払い出され、高炉８の中心部に
粗粒７、周辺に細粒５が集まり、所謂中心流操業を可能
とするガス分布が得られるようになる。

【００２０】一方、旋回シュート３の先端を、高炉８の
中心から周辺に向けて徐々に傾動させつつ旋回させる逆
傾動撒きを行う場合には、炉頂バンカ２内の原料４の落
下位置を払い出し口から離れた側壁とするように可動板
１を傾動し、図３に示した原料粒度分布を得る。そし
て、旋回シュート３に前記同様に払い出すことで、高炉
８の中心部に粗粒７が、周辺部に細粒５が集まるように
する。この場合も、高炉８の操業においては、安定した
中心流を確保できる。図４は、かかる２つの場合の炉頂
バンカ２から払い出される原料粒度の経時変化を示す図
である。なお、この粒度分布の調査は、実炉で所謂「休
風」時を利用して行われた。

【００２１】なお、上記は中心流が発達したガス流分布
を得る場合の説明であるが、操業者の意向で周辺流を発
達させたい場合にも、本発明に係る炉頂バンカ２は有効
である。つまり、前記可動板１の傾動方向と旋回シュー
ト傾動方向の関係を、上記した場合と逆とすることで、
高炉内部の周辺でガス流を増大させることが可能だから
である。

【００２２】

【実施例】まず、従来の炉頂バンカ２及びベルレス装入
装置を備えた高炉８(内容積４５００ｍ³)で、原料装入
時の旋回シュート３の傾動方向を、通常行っている周辺
から中心に向かうモードから、中心から周辺に向かうモ
ードに変更する試験操業を行った。

【００２３】その結果を、旋回シュート傾動方向の変更
前後における半径方向の炉頂温度分布で評価し、図７に
示す。図７より、旋回シュート３の傾動方向を変更する
ことで、温度の絶対値が低下し、中心流が抑制されたこ
とが明らかである。なお、炉頂に設置されているプロフ
ィル・メータ（図示せず、例えば、マイクロ波距離計を
利用するのが良い）により、この期間において、装入物
の堆積形状が変化していないことを確認している。

【００２４】次に、本発明に係る炉頂バンカ２及びベル
レス装入装置を備えた別の高炉８（内容積５１００
ｍ³）で、旋回シュート３の先端傾動方向を通常行って
いる周辺から中心に向かうモードから、中心から周辺に
向かうモードに変更する試験操業を行った。その際、旋
回シュート３の先端を周辺から中心に向かって傾動させ
るモードを採用する場合には、炉頂バンカ２内の原料落
下位置を払い出し口から離れた壁側となるように、前記
可動板１の角度を操作した。

【００２５】旋回シュート傾動方向の変更前後における
半径方向の炉頂温度分布を図８に示す。図８より、温度
分布に変化はなく、旋回シュート３を中心から周辺に向
かって傾動させる操業でも中心流が確保できた。なお、
この場合も、前記同様に、装入物の堆積形状は変化して
いなかった。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、炉
頂バンカから粗粒、中粒、細粒の順、あるいはその逆の
順で、原料を払い出しできるようになった。その結果、
旋回シュートの傾動方向のいかんによらず高炉の中心部
に粗粒を堆積させることが可能となり、中心流が発達し
たガス流分布が安定して得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る炉頂バンカの概要を示す縦断面図
である。

【図２】本発明に係る炉頂バンカの使用形態を示す図で
ある。

【図３】本発明に係る炉頂バンカの別の使用形態を示す
図である。

【図４】図２及び図３に示したバンカ内原料の払い出し
による粒度の経時変化を示す図である。

【図５】従来の炉頂バンカの概要を示す縦断面図であ
る。

【図６】従来の炉頂バンカを用いた場合の払い出し原料
の粒度の経時変化を示す図である。

【図７】従来炉頂バンカを用いた場合の高炉炉頂におけ
る半径方向のガス温度分布を示す図である。

【図８】本発明に係る炉頂バンカを用いた場合の高炉炉
頂における半径方向のガス温度分布を示す図である。

【図９】本発明に係る可動板の傾動手段の一例を示す図
であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は、正面図である。

【符号の説明】

１可動板２炉頂バンカ３旋回シュート４原料５細粒６中粒７粗粒８高炉９軸受１０モータ１１回転軸１２支持梁１３上部シール弁１４流量調整ゲート１５下部シール弁１６炉内原料堆積表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡壁史朗千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者武田幹治千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者鎌野秀行千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内Ｆターム(参考） 4K015 GA05 GB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高炉に装入する原料を一時貯溜し、その
下方に設けた旋回シュートへ払い出す炉頂バンカにおい
て、前記炉頂バンカ内に、該炉頂バンカへ装入される原料の
落下方向を変更する傾動自在な可動板を設けたことを特
徴とする高炉の炉頂バンカ。
【請求項２】高炉に装入する原料を一時貯溜し、その
下方に設けた旋回シュートへ払い出す炉頂バンカを介し
て、該原料を炉内へ装入するに際して前記炉頂バンカ内
に傾動自在な可動板を設け、該炉頂バンカへ装入される
原料を該可動板へ衝突させてその落下方向を変更し、バ
ンカ内に堆積する原料の粗細粒を偏析させ、粒度別に払
い出す順に成層させることを特徴とする高炉の炉頂バン
カの使用方法。