JP2001064705A

JP2001064705A - 高炉への原料装入方法

Info

Publication number: JP2001064705A
Application number: JP2000175039A
Authority: JP
Inventors: Shiro Watakabe; 史朗渡壁; Kanji Takeda; 幹治武田; Takeshi Sato; 健佐藤; Yasuhei Nouchi; 泰平野内; Hideyuki Kamano; 秀行鎌野
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 2000-06-12
Publication date: 2001-03-13
Anticipated expiration: 2020-06-12
Also published as: JP3729026B2

Abstract

(57)【要約】【課題】細粒鉱石等の特定原料を大量に使用しても
通気性を阻害せず、安定した操業が可能なベルレス型高
炉への原料装入方法を提供する。【解決手段】炉口半径をＲとして 0.2Ｒ〜 0.9Ｒの範
囲に凹部を形成するように特定原料以外の残余の原料
（たとえば粗粒鉱石）を装入し、次いで凹部に細粒鉱石
等の特定原料を装入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルレス型装入装
置を有する高炉への原料装入方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に高炉の操業においては、高炉の炉
頂から原料となる鉄源として鉱石（すなわち塊鉱石、焼
結鉱、ペレット等）および炭材としてコークスを交互に
装入して、鉱石やコークスを層状に堆積させる。高炉の
下方から吹き込まれる熱風がコークスを燃焼して発生す
る高温の還元性ガスが、高炉内に堆積された原料の間隙
を上昇しながら、原料の昇温や鉱石の還元を行なうこと
によって銑鉄を製造している。

【０００３】高炉内に堆積されたコークスは燃焼によっ
て消費され、鉱石は還元あるいは溶融によって消費され
るため、高炉内の原料は下方へ降下していく。そこで炉
頂から新たに鉱石やコークスを交互に装入して、高炉内
の原料を常時ほぼ一定の高さに維持しながら、連続的に
銑鉄を製造する。このように炉頂から交互に繰り返し装
入する鉱石やコークスの１サイクル分（以下、１チャー
ジという）の装入量はそれぞれ所定の量になるように制
御する。さらに高炉の生産性を向上するためには、高炉
内の半径方向や円周方向の原料の消費を適切な状態に維
持することによって高炉内の上昇ガス流を適切な状態に
維持し、原料が連続的に降下するようにする必要があ
る。

【０００４】高炉内の上昇ガス流を適正に維持するため
には、原料の粒径を揃えて被還元性や反応性等の性状を
安定に保つことが必要である。一方、溶銑の製造コスト
を低減する観点から、細粒鉱石の使用量を増加して原料
コストを下げる、あるいは原料として使用されるペレッ
ト，還元鉄，スクラップ等の鉄源や成形コークス等の炭
材をコストに応じて選択することが望ましい。

【０００５】しかし従来から知られている装入方法を用
いて、細粒鉱石，ペレットや成形コークス等の原料を高
炉内に装入すると、高炉内の通気抵抗が増大して高炉の
生産性が低下する。すなわち細粒鉱石の装入量が増加す
ると、鉱石層の空隙が減少するため高炉内の通気抵抗が
増大する。ペレットの装入量を増加した場合は、ペレッ
トが高炉内の原料の堆積面上を転がりやすいため、炉中
心部あるいは炉壁部に偏って堆積し、その部位の通気抵
抗を増大させる。

【０００６】また成形コークスは形状が一定で丸みを帯
びているため、成形コークスの装入量を増加した場合
も、成形コークスが高炉内の原料の堆積面上を転がって
炉中心部あるいは炉壁部に偏って堆積し、その部位の通
気抵抗を増大させる。そこで、細粒鉱石等の原料を装入
しながら高炉の操業を安定させるために、種々の装入方
法が提案されている。

【０００７】たとえば特開平2-225608号公報には、高炉
の中心部の原料堆積面を低くし、炉壁に近づくほど原料
堆積面を高くしていき、炉壁近傍の原料堆積面を平坦に
する方法が開示されている。これは炉壁近傍の通気抵抗
を大きくして、炉壁近傍の上昇ガス流を抑制することに
よって、相対的に中心部の上昇ガス流を強化するもので
ある。しかし特開平2-225608号公報に開示された方法
は、細粒鉱石を使用する場合に、炉壁近傍の通気抵抗が
過大になり、炉壁近傍の上昇ガス流が減少するため、炉
壁に不活性な付着物が生成する。このような炉壁付着物
は、高炉内の原料が降下するときに障害となり、高炉の
操業が不安定となる。そのため、細粒鉱石の使用量を増
やせないという問題があった。

【０００８】さらに、高炉内でのコークスの粉化を防止
するために、鉱石とコークスの一部をあらかじめ混合し
た混合物を高炉へ装入する部分混合装入法も知られてい
る。しかし、鉱石とコークスは粒径が異なるので、混合
したときに粒度偏析を起こしやすい。その結果、各チャ
ージごとの粒度分布が変化し、高炉内の通気性の悪化お
よびガス利用率の悪化の原因になる。

【０００９】このように、高炉に装入される原料のう
ち、粒径，強度，形状，被還元性あるいは反応性等の性
状が、他の原料と異なる特定の原料（以下、特定原料と
いう）を装入する際に、従来の装入方法を用いると高炉
内の通気抵抗が増大する。したがって特定原料を装入し
ながら高炉内の上昇ガス流を適正に維持するためには、
特定原料を適正な位置に安定して装入する必要がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題を解消し、特定原料の装入量を増加した場合におい
ても、特定原料が高炉内の炉中心部あるいは炉壁部に偏
って堆積することを防止し、高炉内の通気抵抗の増加を
抑制して安定した操業を維持できるベルレス型装入装置
を有する高炉への原料装入方法を提供することを目的と
し、特に、細粒鉱石を大量に使用しても高炉内の通気性
を阻害せず、安定した操業が可能なベルレス型装入装置
を有する高炉への原料装入方法を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ベルレス型装
入装置を用いて高炉内へ原料として鉄源および炭材を層
状に堆積させる高炉への原料装入方法において、原料の
一部を特定原料とし、特定原料以外の残余の原料を堆積
面の炉口半径をＲとして半径方向の 0.2Ｒ〜0.9Ｒの範
囲に凹部を形成するように装入し、次いで凹部に特定原
料を装入する高炉への原料装入方法である。

【００１２】前記した発明においては、第１の好適態様
として、鉄源として鉱石をあらかじめ粗粒鉱石と細粒鉱
石とに分離し、炭材としてコークスを装入してコークス
層を形成した後、堆積面の炉口半径をＲとして半径方向
の 0.2Ｒ〜 0.9Ｒの範囲に凹部を形成するように粗粒鉱
石を装入し、次いで凹部に特定原料として細粒鉱石を装
入することが好ましい。

【００１３】また第２の好適態様として、細粒鉱石の粒
径が２〜５mmであることが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の原料装入方法の一
例として、高炉内に粗粒鉱石を装入して凹部を形成し、
その凹部に特定原料として細粒鉱石を装入した状態を示
す炉内原料堆積層の炉内半径方向の断面図である。図１
中のＣは１チャージ分のコークス層、１は１バッチ目の
粗粒鉱石層、２は２バッチ目の細粒鉱石層を示す。粗粒
鉱石層１と細粒鉱石層２とを合わせて１チャージ分の鉱
石となる。また高炉中心からの距離は、堆積面の炉口半
径Ｒに対する比率で表わした。つまり中心を０、炉壁を
Ｒとして、その中間を比率で表わした。図の上方が炉口
である。

【００１５】まずコークスを装入してコークス層Ｃを形
成し、そのコークス層Ｃの上に鉱石層を形成するにあた
って、粗粒鉱石を半径方向の 0.2Ｒ〜 0.9Ｒの範囲に凹
部を形成するように装入する。次いで粗粒鉱石層１の凹
部に特定原料として細粒鉱石を装入する。こうすること
によって、高炉内の中心部や炉壁近傍と比較して中間部
の通気抵抗を大きくすることができ、高炉の中心部と炉
壁近傍に強いガス流を形成できる。

【００１６】このような原料の装入方法は、ベルレス型
装入装置を用いることによって可能である。ベルレス型
装入装置は図４に示すように、炉頂に配設した旋回シュ
ート３を介して原料５を炉内へ装入する。旋回シュート
３は高炉の中心軸の周囲を旋回するとともに、高炉の中
心軸と旋回シュート３とのなす角（以下、傾動角とい
う）θを変更することができる。したがって原料５を装
入する際に、旋回シュート３を旋回させながら傾動角θ
を変更すると、炉内の原料堆積位置を調整できる。すな
わち傾動角θを大きくすると原料５は炉壁４に近い方向
へ飛び出して炉壁４近傍に堆積し、傾動角θを小さくす
ると原料５は下方へ飛び出して炉中心部のに堆積する。
このようにして傾動角θを変更することによって、炉内
半径方向の任意の位置に原料５を装入することができ
る。

【００１７】旋回シュート３を回転させながら原料５を
装入する際に、傾動角θを大きい方から小さい方へ変更
すると、原料５は炉壁４側から中心部へ堆積されてい
く。逆に傾動角θを小さい方から大きい方へ変更する
と、原料５は中心部から炉壁４側へ堆積されていく。通
常は、原料５が旋回シュート３から飛び出して高炉内の
原料堆積面に落下したときに所定の位置に堆積するよう
に、旋回シュート３の傾動角θを数段階に設定（以下、
ノッチという）しておき、所定の傾動角θで１回転また
は複数回転させて装入した後、次の傾動角へ変更すると
いう方法で原料５を装入する。

【００１８】したがって旋回シュート３の傾動角θを設
定するノッチを操作することによって、半径方向の 0.2
Ｒ〜 0.9Ｒの範囲に凹部を形成することが可能である。
旋回シュート３の傾動角θの変更方法は、通常、傾動角
θの大きい方から小さい方へ変更する方法（以下、順傾
動装入法という）が採用される。炉内における原料５の
堆積面は、炉壁４側が高く中心部が低い、すり鉢状の斜
面を形成する。このようにして炉中心部の層厚を小さく
して、炉中心部の上昇ガス流を強くしている。したがっ
て順傾動装入法では斜面の上方から原料５を堆積させる
ことになる。

【００１９】傾動角θを小さい方から大きい方へ変更
（以下、逆傾動装入法という）すると、原料の堆積面で
ある斜面を下方から堆積させることになる。この場合、
先の旋回で堆積面に装入された原料が斜面に沿って炉中
心部へ流れ込むのを、次の旋回で装入される原料が防ぐ
ので、順傾動装入法よりも精度良く堆積位置を調整でき
る。よって傾動角θの変更方法は、逆傾動装入法を用い
るのが望ましい。

【００２０】コークスを装入してコークス層Ｃを形成し
た後、粗粒鉱石を装入して粗粒鉱石層１を形成する際
に、凹部に相当する位置で旋回シュートのノッチの設定
を大きく変更することによって凹部を形成する。旋回シ
ュートの傾動については、順傾動装入法および逆傾動装
入法のどちらを採用しても良い。ただし逆傾動装入法の
方が、より安定した凹部形状を得ることができ、凹部の
広さや深さ等も精度良く制御できる。

【００２１】こうして形成された凹部に特定原料として
細粒鉱石を装入して細粒鉱石層２を形成すると、細粒鉱
石が高炉の中心部や炉壁近傍へ流れ込むことはない。粗
粒鉱石層１の凹部の位置が炉壁に近すぎる場合は、炉壁
近傍の通気抵抗が増大して炉壁近傍の上昇ガス流を阻害
するため、炉壁付着物が生成する。凹部が高炉の中心に
近すぎる場合は、シャフト圧力や羽口圧力の増大あるい
は炉心の不活性化等の問題が生じる。そこで凹部を形成
する位置について冷間モデルを用いて検討した結果、高
炉の半径方向に 0.2Ｒ〜 0.9Ｒの範囲が好適であること
を見出した。

【００２２】冷間モデルとして、高炉のシャフト部を模
擬的に再現した実験装置を用いて鉱石とコークスの充填
層を形成し、下部に設けられた30個の羽口から 200Ｎｍ
³／ｈで空気を流して充填層の上部堆積面における半径
方向の各位置の上昇ガス流速を測定した。測定には熱線
風速計を使用した。実験装置の大きさは、下部の羽口近
辺の直径690mm ，炉腹部の直径750mm ，炉頂部の直径49
0mm とし、高さは 1.4ｍである。これは実機高炉の１／
１５程度の大きさである。さらに実機の約１／１５の縮
尺の旋回シュートを設けた。

【００２３】コークスは粒径４〜６mm、粗粒鉱石は粒径
１〜３mm、細粒鉱石は粒径 0.5〜１mmである。鉱石の内
の粗粒鉱石の質量割合を30％，細粒鉱石の質量割合を70
％とした。また鉱石とコークスの質量比は、鉱石／コー
クス＝3.2 とした。冷間モデルで検討したコークス層
Ｃ、粗粒鉱石層１および細粒鉱石層２の堆積状態の模式
図を図５(a) に示す。粗粒鉱石層１の凹部に形成された
細粒鉱石層２の炉壁側の端から炉中心までの距離をｒ₁
とし、距離ｒ₁を変化させて、炉壁近傍の上昇ガス流速
（ｍ／秒）を測定した。ここで炉壁近傍とは 0.9Ｒ〜Ｒ
の範囲であり、この範囲内で３ケ所の上昇ガス流速を測
定し、その平均値を算出した。なおＲは炉口半径であ
る。

【００２４】その結果を図５(b) に示す。細粒鉱石層２
の炉壁側の端から炉中心までの距離ｒ₁が 0.9Ｒ以下の
範囲では、炉壁近傍の上昇ガス流速はほぼ一定である。
しかしｒ₁が 0.9Ｒを超えると炉壁近傍の上昇ガス流速
は低下する。冷間モデルで検討した他の堆積状態の模式
図を図６(a) に示す。粗粒鉱石層１の凹部に形成された
細粒鉱石層２の中心側の端から炉中心までの距離をｒ₂
とし、距離ｒ₂を変化させて、炉中心部の上昇ガス流速
（ｍ／秒）を測定した。ここで炉中心部とは０〜 0.1Ｒ
の範囲であり、この範囲内で３ケ所の上昇ガス流速を測
定し、その平均値を算出した。

【００２５】その結果を図６(b) に示す。細粒鉱石層２
の炉中心側の端から炉中心までの距離ｒ₂が 0.2Ｒ以上
の範囲では、炉中心部の上昇ガス流速はほぼ一定であ
る。しかしｒ₂が 0.2Ｒ未満では炉中心部の上昇ガス流
速は低下する。冷間モデルによる検討結果から、粗粒鉱
石層１の 0.2Ｒ〜 0.9Ｒの範囲に凹部を形成し、その凹
部に特定原料として細粒鉱石を装入して細粒鉱石層２を
形成すると、炉壁近傍および炉中心部の上昇ガス流速の
低下を防止できることが分かる。ただし 0.2Ｒ〜 0.9Ｒ
の範囲の全領域に細粒鉱石層２を形成する必要はなく、
0.2Ｒ〜 0.9Ｒの範囲の一部に細粒鉱石層２を形成すれ
ば良い。

【００２６】この効果は細粒鉱石層２を 0.2Ｒ〜 0.9Ｒ
の範囲に形成することによって得られるものであるか
ら、細粒鉱石層２には細粒鉱石のみを使用する必要はな
く、細粒鉱石と粗粒鉱石を混合したものを使用しても良
い。こうすることによって細粒鉱石の使用量を変更する
ときも、細粒鉱石と粗粒鉱石の質量比を変えることなく
実施でき、旋回シュート３の操作に大きな影響を与える
ことなく操業できる。

【００２７】細粒鉱石の粒径は、従来の高炉操業では生
産量を増加するために５mm以上の鉱石を使用している
が、本発明では５mm以下の細粒鉱石を使用できる。ただ
し粒径２mm未満の鉱石は旋回シュート３から炉内へ落下
するときに、上昇ガス流によって飛散して、所定の位置
に装入するのが困難になる。したがって細粒鉱石の粒径
は２〜５mmの範囲が好適範囲である。

【００２８】以上、粗粒鉱石を装入して半径方向の 0.2
Ｒ〜 0.9Ｒの範囲に凹部を形成し、その凹部に特定原料
として細粒鉱石を装入する例について説明したが、特定
原料として他の原料を凹部に装入しても同様の効果が得
られる。たとえば鉄源としての鉱石を粗粒鉱石と細粒原
料とに分離せず、鉱石を装入して半径方向の 0.2Ｒ〜
0.9Ｒの範囲に凹部を形成し、その凹部に特定原料とし
てペレット，還元鉄，スクラップ等を装入すれば、特定
原料が炉中心部や炉壁部に流れ込むのを防止でき、その
結果、高炉内の通気性の悪化を防止できる。

【００２９】炭材についても、特定原料を分離して、残
余の原料と特定原料を装入する際に本発明の装入方法を
適用できる。たとえば炭材としてのコークスを粗粒コー
クスと細粒コークスとに分離し、粗粒コークスを装入し
て半径方向の 0.2Ｒ〜 0.9Ｒの範囲に凹部を形成し、そ
の凹部に特定原料として細粒コークスを装入しても、特
定原料が炉中心部や炉壁部に流れ込むのを防止できる。

【００３０】また粗粒コークスと細粒コークスとに分離
せず、コークスを装入して半径方向の 0.2Ｒ〜 0.9Ｒの
範囲に凹部を形成し、その凹部に特定原料として成形コ
ークスを装入すれば、特定原料が炉中心部や炉壁部に流
れ込むのを防止でき、その結果、高炉内の通気性の悪化
を防止できる。特定原料の装入量が少ない場合は、特定
原料以外の残余の原料で半径方向の0.2Ｒ〜 0.9Ｒの範
囲に凹部を形成し、特定原料と特定原料以外の残余の原
料との混合物をその凹部に装入しても良い。

【００３１】

【実施例】容量5153ｍ³、羽口40本のベルレス型高炉を
用いて、図１に示すように、半径方向の 0.2Ｒ〜 0.9Ｒ
の範囲に凹部を有するように粗粒鉱石層１を形成し、そ
の凹部に細粒鉱石層２を形成した。旋回シュートの傾動
は順傾動装入法と逆傾動装入法を用い、特定原料すなわ
ち細粒鉱石として粒径２〜５mmの小粒径焼結鉱を使用し
た。

【００３２】粗粒鉱石および細粒鉱石を装入するために
旋回シュートを傾動する際のノッチ設定を表１に示す。
表１において発明例１の粗粒鉱石装入のノッチ設定が14
から６へ大きく変更される箇所、および発明例２の粗粒
鉱石装入のノッチ設定が６から14へ大きく変更される箇
所で凹部が形成される。表１中で同じノッチ設定が２回
繰り返し表示されている箇所は、同一設定で旋回シュー
トが２回転することを示している。ノッチ設定と傾動角
の関係を表２に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】比較例１として、図２に示すように、順傾
動装入法によって粗粒鉱石を装入して炉壁近傍に平坦部
を有するように粗粒鉱石層１を形成し、その平坦部に細
粒鉱石を装入して細粒鉱石層２を形成した。それぞれの
原料装入方法について、高炉の操業における高炉シャフ
ト部の圧力損失を調査した。

【００３６】銑鉄１トンあたりの細粒鉱石の装入量（kg
／ｔ-p）とシャフト部の圧力損失（kPa ／ｍ）の関係を
図３に示す。発明例１および発明例２は、比較例１と比
べて圧力損失が小さいことが分かる。発明例１と発明例
２を比べると、発明例２の方が圧力損失が大きい。これ
は、発明例２で用いた順傾動装入法では、凹部を形成す
るためにノッチを大きく変更するときに原料が散乱して
明確な凹部が形成されず、従って凹部に装入した特定原
料すなわち細粒鉱石の一部が高炉の中心部あるいは炉壁
近傍へ流れ込んだためである。しかし発明例２と比較例
１を比べると、発明例２の方が圧力損失が小さくなって
いるのは明らかである。

【００３７】以上から本発明によって細粒鉱石を大量に
使用しても通気性の悪化を抑制できることが分かった。
なお、ここでは特定原料として細粒鉱石を原料堆積面の
凹部に装入する例について説明したが、細粒鉱石と粗粒
鉱石とを混合した混合物を特定原料として凹部に装入し
ても良い。

【００３８】また、ここでは細粒鉱石として小粒径焼結
鉱を使用する例について説明したが、特定原料として小
粒径の鉱石やペレット等を使用しても同様の効果が得ら
れる。また鉱石原料を篩い分けした篩い下や、いわゆる
返鉱等を使用しても良い。次に特定原料として、ペレッ
ト，還元鉄，スクラップ，成形コークスおよび焼結鉱と
コークスとの混合物を装入して、高炉のシャフト部の圧
力損失（kPa ／ｍ）を測定した。その結果は表３に示す
通りである。なおシャフト部の圧力損失（kPa ／ｍ）
は、下記の式で算出される値である。

【００３９】シャフト部の圧力損失（kPa ／ｍ）＝（Ｐ
₁−Ｐ₂）／ＬＰ₁：羽口から吹き込む熱風の送風圧（kPa ）Ｐ₂：炉頂圧（kPa ）Ｌ：送風圧の測定位置と炉頂圧の測定位置との距離
（ｍ）

【００４０】

【表３】

【００４１】まず、表１の発明例１と同一のノッチ設定
で鉱石を装入して鉱石層に凹部を形成し、その凹部に特
定原料としてペレットを装入した。これを発明例３とす
る。また、表１の比較例１と同一のノッチ設定で凹部を
形成せずに鉱石を装入した後、特定原料としてペレット
を装入した。これを比較例２とする。発明例３および比
較例２ともに、ペレットは５〜25mmの篩で篩い分けした
ものを使用し、その装入量は銑鉄１トンあたり 100kgで
あった。発明例３と比較例２を比べると、シャフト部の
圧力損失は発明例３の方が小さかった。

【００４２】さらに表１の発明例１と同一のノッチ設定
で鉱石を装入して鉱石層に凹部を形成し、その凹部に特
定原料として還元鉄を装入した。これを発明例４とす
る。また、表１の比較例１と同一のノッチ設定で凹部を
形成せずに鉱石を装入した後、特定原料として還元鉄を
装入した。これを比較例３とする。発明例４および比較
例３ともに、還元鉄は粒径15〜20mmのものを使用し、そ
の装入量は銑鉄１トンあたり 100kgであった。発明例４
と比較例３を比べると、シャフト部の圧力損失は発明例
４の方が小さかった。

【００４３】さらに表１の発明例１と同一のノッチ設定
で鉱石を装入して鉱石層に凹部を形成し、その凹部に特
定原料としてスクラップを装入した。これを発明例５と
する。また、表１の比較例１と同一のノッチ設定で凹部
を形成せずに鉱石を装入した後、特定原料としてスクラ
ップを装入した。これを比較例４とする。発明例５およ
び比較例４ともに、スクラップは工場内で発生する鋼材
屑を15〜20mmの大きさに切断したものを使用し、その装
入量は銑鉄１トンあたり 100kgであった。発明例５と比
較例４を比べると、シャフト部の圧力損失は発明例５の
方が小さかった。

【００４４】さらに表１の発明例１と同一のノッチ設定
でコークスを装入してコークス層に凹部を形成し、その
凹部に特定原料として成形コークスを装入した。これを
発明例６とする。また、表１の比較例１と同一のノッチ
設定で凹部を形成せずにコークスを装入した後、特定原
料として成形コークスを装入した。これを比較例５とす
る。

【００４５】発明例６および比較例５ともに、成形コー
クスの装入量は銑鉄１トンあたり60kgであった。発明例
６と比較例５を比べると、シャフト部の圧力損失は発明
例６の方が小さかった。さらに表１の発明例１と同一の
ノッチ設定で鉱石を装入して鉱石層に凹部を形成し、そ
の凹部に特定原料として焼結鉱とコークスとの混合物を
装入した。これを発明例７とする。また、表１の比較例
１と同一のノッチ設定で凹部を形成せずに鉱石を装入し
た後、特定原料として焼結鉱とコークスとの混合物を装
入した。これを比較例６とする。

【００４６】発明例７および比較例６ともに、焼結鉱は
粒径５mm以上，コークスは粒径30mm以上のものを質量比
率で焼結鉱：コークス＝４：１になるように混合した混
合物を使用し、その装入量は銑鉄１トンあたり60kgであ
った。発明例７と比較例６を比べると、シャフト部の圧
力損失は発明例７の方が小さかった。表３から明らかな
ように、各特定原料を装入する際に、本発明の装入方法
を用いる方が、いずれも高炉のシャフト部の圧力損失が
小さかった。これは、本発明の装入方法を用いることに
よって、各特定原料が半径方向の 0.2Ｒ〜 0.9Ｒの範囲
に安定して装入されたことによって、炉中心部や炉壁部
への特定原料の流れ込みが発生せず、高炉内の上昇ガス
流を適正に維持できたためである。

【００４７】

【発明の効果】本発明では、細粒鉱石等の特定原料を大
量に使用しても高炉内の通気性を阻害せず、安定した操
業を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法で原料を装入した状態を示す炉内
原料堆積層の断面図である。

【図２】炉壁近傍に細粒鉱石を装入した例を示す概略図
である。

【図３】銑鉄１トンあたりの細粒鉱石の装入量とシャフ
ト部の圧力損失との関係を示すグラフである。

【図４】ベルレス型装入装置と高炉炉頂部の要部を示す
断面図である。

【図５】冷間モデルで検討した原料の堆積状態の模式図
と上昇ガス流速の測定結果のグラフであり、(a) はコー
クス層、粗粒鉱石層、細粒鉱石層の堆積状態を示す模式
図、(b) は距離ｒ₁と炉壁近傍ガス流速との関係を示す
グラフである。

【図６】冷間モデルで検討した原料の堆積状態の模式図
と上昇ガス流速の測定結果のグラフであり、(a) はコー
クス層、粗粒鉱石層、細粒鉱石層の堆積状態を示す模式
図、(b) は距離ｒ₂と炉中心部ガス流速との関係を示す
グラフである。

【符号の説明】

Ｃコークス層１粗粒鉱石層２細粒鉱石層３旋回シュート４炉壁５原料 θ 傾動角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤健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)発明者野内泰平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） 4K012 BC06 BC07 BC08 BC10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベルレス型装入装置を用いて高炉内へ原
料として鉄源および炭材を層状に堆積させる高炉への原
料装入方法において、前記原料の一部を特定原料とし、
特定原料以外の残余の原料を堆積面の炉口半径をＲとし
て半径方向の0.2Ｒ〜 0.9Ｒの範囲に凹部を形成するよ
うに装入し、次いで前記凹部に前記特定原料を装入する
ことを特徴とする高炉への原料装入方法。
【請求項２】前記鉄源として鉱石をあらかじめ粗粒鉱
石と細粒鉱石とに分離し、前記炭材としてコークスを装
入してコークス層を形成した後、前記凹部を形成するよ
うに前記粗粒鉱石を装入し、次いで前記凹部に前記特定
原料として前記細粒鉱石を装入することを特徴とする請
求項１に記載の高炉への原料装入方法。
【請求項３】前記細粒鉱石の粒径が２〜５mmであるこ
とを特徴とする請求項２に記載の高炉への原料装入方
法。