JP2004091801A

JP2004091801A - Method for charging raw material into bell-less blast furnace

Info

Publication number: JP2004091801A
Application number: JP2002250738A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Nishimura; 西村　博文; Hideyuki Kamano; 鎌野　秀行; Nozomi Nishimura; 西村　望; Shinji Hasegawa; 長谷川　伸二
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: JP4045897B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain the variations of molten iron temperature and molten iron quality by distributing ore and coke at a fixed mixing ratio on the piling surface of a raw material at the furnace top part in a blast furnace, even in the case of changing the characteristics of respective raw materials used in the blast furnace. <P>SOLUTION: Mixed raw materials for mixing the ore and the coke, are stored in one set of furnace top bunker and a charging chute is turned by centering a center axis in the blast furnace. While gradually changing an inclining angle of the charging chute, the whole quantity of the mixed raw material stored in the furnace top bunker is charged into the blast furnace, while the charging chute goes to and comes back at least one time in the radius direction of the blast furnace. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装入シュートを有するベルレス装入装置を用いて、鉱石とコークスとの混合原料を高炉に装入する方法に関する。
【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である鉱石（すなわち塊鉱石，焼結鉱，ペレット等）とコークスを交互に高炉内に装入して、鉱石およびコークスを層状に堆積させる。一方、　空気または酸素富化空気を加熱した熱風を高炉の下方の羽口から吹き込んで、　コークスを燃焼させて高温の還元性ガスを発生させる。その還元性ガスが、高炉内に堆積された原料の間隙を上昇しながら鉱石の還元および溶融を行なうことによって、銑鉄を製造している。
【０００３】
したがって、高炉内に堆積した原料の通気抵抗を低減することは、高炉の生産性を向上するために重要な要素となる。
そこで従来から鉱石とコークスを交互に層状に装入するにあたって、高炉半径方向の鉱石層厚／コークス層厚比の分布を制御（いわゆる装入物分布制御）することによって高炉内の通気性を改善する種々の技術が検討されている。
【０００４】
しかしながら高炉内下部には、鉱石が軟化融着した領域（いわゆる融着帯）がある。その融着帯の通気抵抗は極めて大きく、鉱石層厚／コークス層厚比を制御する装入物分布制御の技術を適用しても、融着帯の通気性向上の効果が十分に得られないことが知られている。
融着帯の通気性を向上するためには、高炉内に鉱石層を形成する際に鉱石とコークスとを予め混合して高炉内に装入することが有効であり、ベルレス高炉において鉱石とコークスとを混合した原料（以下、混合原料という）を装入するために種々の技術が提案されている。
【０００５】
たとえば炉頂バンカー内にストーンボックスを設けて、鉱石とコークスを均一に混合し、混合比率の変動を抑制することが行なわれている。しかしストーンボックスを使用しても、鉱石やコークスの粒度分布，含有水分等の性状が変化すると、装入コンベアから炉頂バンカーに投入する際の落下軌跡が変化し、炉頂バンカー内の堆積状況が変化するのは避けられない。
【０００６】
また特許第２８２０４７８　号公報には、ベルレス高炉における原料装入方法が開示されている。この技術は、鉱石とコークスとを均一に混合して炉頂バンカに貯留した後、旋回シュートを介して高炉内に装入することによって融着帯の通気性を改善し、出銑量の増大，炉況の安定，溶銑成分の安定を達成するものである。
しかしながら、高炉で使用される鉱石やコークスの粒度分布，含有水分あるいは鉱石種類の配合比率等の性状を常に一定に維持することは困難である。たとえば鉱石中の粘着性鉱石の配合比率が変化すると、特許第２８２０４７８　号公報に開示された技術では、炉頂バンカ内に投入された堆積挙動が変化し、炉頂バンカ下部の排出口から排出される原料中の鉱石とコークスの混合比率が変動する。
【０００７】
つまり高炉で使用する各種原料の性状が変化すると、炉頂バンカー内の混合原料の堆積状況が変化するので、混合原料を炉頂バンカーから排出して高炉内に装入する際に、鉱石とコークスの混合比率が変動する。したがって高炉内に混合原料を装入するときに、原料堆積面上で鉱石とコークスが一定の混合比率で分布するように装入する必要がある。
【０００８】
【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、高炉で使用する各種原料の性状が変化した場合でも、高炉炉頂部の原料堆積面上で鉱石とコークスを一定の混合比率で分布させ、溶銑温度と溶銑品質の変動を抑制するベルレス高炉の原料装入方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ベルレス装入装置を用いて高炉内へ原料として鉱石およびコークスを装入するベルレス高炉の原料装入方法において、鉱石とコークスとを混合した混合原料を１基の炉頂バンカーに貯留し、高炉中心軸を中心として装入シュートを旋回させかつ装入シュートの傾動角を順次変更して、装入シュートが高炉半径方向に少なくとも１回往復する間に炉頂バンカーに貯留された混合原料の全量を高炉内に装入するベルレス高炉の原料装入方法である。
【００１０】
前記した発明においては好適態様として、装入シュートが高炉炉壁側から混合原料の装入を開始するか、あるいは高炉中心側から混合原料の装入を開始することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、ベルレス装入装置を有する高炉（以下、ベルレス高炉という）の炉頂部を模式的に示す断面図である。図１において、高炉中心軸と旋回シュートとのなす角（以下、傾動角という）をθとする。
ベルレス高炉には２基以上の炉頂バンカー１が設置されるが、そのうちの１基の炉頂バンカー１に、鉱石とコークスとを混合した混合原料２を貯留する。混合原料２は、炉頂バンカー１下部から排出され、流量調整ゲート３を通過する際に所定の流量に調整された後、　垂直シュート４を介して装入シュート５に供給される。
【００１２】
装入シュート５は高炉中心軸を中心として旋回するとともに、傾動角θを変更しながら混合原料２を高炉７内に装入する。図１中の矢印ａは装入シュート５の旋回を示し、矢印ｂは混合原料２の落下を示す。
このようにして高炉７内に混合原料２を装入する際に、装入シュート５を旋回させ、かつ傾動角θを順次変更することによって、高炉７炉頂部の原料堆積面６上の広い範囲にわたって混合原料２を装入することができる。
【００１３】
なお図１には炉頂バンカー１を２基設置したベルレス高炉を示したが、炉頂バンカー１を３基以上設置したベルレス高炉にも本発明は適用できる。
本発明においては、鉱石とコークスとを混合した混合原料２を炉頂バンカー１内に貯留する方法は、特定の方法に限定しない。たとえば、鉱石の秤量ホッパー（図示せず）とコークスの秤量ホッパー（図示せず）からそれぞれ鉱石とコークスを所定の比率で同時に切り出して、装入コンベア（図示せず）を介して炉頂バンカー１へ搬送する等の従来から知られている方法が使用できる。
【００１４】
しかし鉱石とコークスの特性の相違に起因して、炉頂バンカー１内の混合原料２は局部的に混合比率が変化するのは避けられない。つまり、鉱石の粒径は平均１５ｍｍ程度の小径であるのに対して、コークスの粒径は平均５０ｍｍ程度の大径であるから、炉頂バンカー１内に混合原料２を投入した時点で、粒径が比較的大きいコークスは炉頂バンカー１の壁側に転がり、粒径が比較的小さい鉱石は投入された位置に堆積しやすい。
【００１５】
さらに混合原料２が炉頂バンカー１の下部から排出される際に、炉頂バンカー１内に貯留された混合原料２のうち、排出口の直上に位置する下層部から表層部まで垂直方向に分布する混合原料２が優先的に排出され、排出口の直上の堆積レベルが低下したところに、その周辺から混合原料２が流れ込む（いわゆるファンネルフロー）ことによって排出が進行する。
【００１６】
その結果、炉頂バンカー１に混合原料２を投入するときには、予め所定の比率で鉱石とコークスが混合されているにも関わらず、炉頂バンカー１から混合原料２を排出するときには、鉱石とコークスの混合比率が変動する。すなわち排出の初期には鉱石の比率が増加し、排出の後期にはコークスの比率が増加する。このようにして混合原料２を炉頂バンカー１から排出するときに混合比率の変動が生じるのは避けられない。
【００１７】
このようにして混合原料２を炉頂バンカー１から排出する間に混合比率が変動するので、混合原料２を装入シュート５を介して高炉７内に装入すると、混合原料２中の鉱石やコークスが原料堆積面６上で均一に分布せず、特定の領域に偏析する原因になる。
そこで本発明では、原料堆積面６上の偏析を防止するために、１基の炉頂バンカー１内に貯留した混合原料２の装入を開始してから全量の装入を終了するまでに、装入シュート５を高炉中心軸を中心として旋回させ、かつ傾動角θを順次変更して装入シュート５を高炉半径方向に少なくとも１回往復させる。ただし傾動角θを変更するにあたって、各々の傾動角で装入シュート５を１回ずつ旋回させる。
【００１８】
つまり、装入シュート５を所定の傾動角θで高炉中心軸を中心にして１回旋回させて混合原料２を装入した後、傾動角θを変更して混合原料２の装入を継続しながら、炉頂バンカー１内の混合原料２全量の装入を終了するまでに、装入シュート５を高炉半径方向に少なくとも１回往復させる。したがって１基の炉頂バンカー１内に貯留した混合原料２全量を装入する間に、原料堆積面６上の任意の位置に混合原料２が２回以上装入されることになる。
【００１９】
ベルレス高炉の操業においては、通常、装入シュート５の傾動角θを数段階に設定して各々番号（以下、ノッチ番号という）を付与している。したがって、装入シュート５を所定のノッチ番号で１回旋回させて混合原料２を装入した後、次のノッチ番号に変更して混合原料２の装入を継続することによって、既存のベルレス高炉に本発明を適用できる。
【００２０】
図２は、本発明を適用して混合原料を装入した例を模式的に示す断面図である。図２には、高炉炉壁側から混合原料２の装入を開始し、傾動角θを順次減少しながら混合原料２を装入していき、高炉中心部に混合原料２を装入した後、傾動角θを順次増加しながら混合原料２を装入した例を示す。したがって図２において、炉頂バンカー１内に貯留した混合原料２の装入を開始した装入シュート５の第１回目の旋回（以下、第１旋回という）で装入された混合原料２ａは、原料堆積面６上の高炉炉壁側に位置し、装入シュート５の第１２回目の旋回（以下、第１２旋回という）で装入された混合原料２ｂは、第１旋回で装入された混合原料２ａの上に位置する。
【００２１】
図２は、この第１２旋回で混合原料２全量の装入を終了した状態である。ただし装入シュート５は所定の傾動角θで高炉中心軸を中心にして１回ずつ旋回するので、図２の断面図において混合原料２は高炉中心軸の両側に装入されるが、図２中には片側のみ図示する。
なお図２には、炉頂バンカー１内に貯留した混合原料２全量を装入する間に、装入シュート５を１２回旋回させる例を示したが、本発明においては、装入シュート５の旋回数は特定の数値に限定しない。
【００２２】
また図２には、炉頂バンカー１内に貯留した混合原料２全量を装入する間に、装入シュート５が高炉半径方向に１回往復する例を示したが、本発明においては装入シュート５が高炉半径方向に少なくとも１回往復すれば良い。したがって炉頂バンカー１内に貯留した混合原料２全量を装入する間に、装入シュート５が高炉半径方向に１回往復した後、さらに数回旋回しても良いし、あるいは２回以上往復しても良い。
【００２３】
つまり炉頂バンカー１内の混合原料２全量を装入する間に装入シュート５が高炉中心軸を中心として旋回する回数，装入シュート５が高炉半径方向に往復する回数は適宜設定すれば良いのであり、炉頂バンカー１から排出され混合原料２の流量を流量調整ゲート３で調整する。
図２には、高炉炉壁側から混合原料２の装入を開始する例を示したが、高炉中心側から混合原料２の装入を開始し、傾動角θを順次増加しながら混合原料２を装入していき、高炉炉壁部に混合原料２を装入した後、傾動角θを順次減少しながら混合原料２を装入しても良い。
【００２４】
このようにして炉頂バンカー１内に貯留した混合原料２全量を装入する間に、原料堆積面６上の任意の位置に混合原料２を２回以上装入すると、１回目の装入で混合原料２の混合比率が変動（たとえば鉱石の比率が増大）しても、２回目以降の装入では混合比率が逆の挙動（たとえばコークスの比率が増大）を示す。したがって、原料堆積面６上で鉱石とコークスを一定の混合比率で分布させることができる。その結果、融着帯の通気性を改善して溶銑温度の変動を抑制し、均一な品質の溶銑を得ることができる。
【００２５】
なお、実際には所定のノッチ番号で１回装入したとき、原料堆積面６上では混合原料２は半径方向に広がって堆積するので、半径方向に装入シュート５が往復するにあたり同一ノッチで装入する必要はない。半径方向の所定の幅で挿入シュート５が少なくとも１回往復すれば良い。
【００２６】
【実施例】
ベルレス高炉（内容積５０００ｍ^３）で鉱石層とコークス層を交互に形成する操業において、鉱石層を形成する際に、図２に示すように、予め鉱石中にコークスを混合した混合原料２を１基の炉頂バンカー１に貯留した。混合原料２中のコークス量は、鉱石層およびコークス層の１サイクル分の全コークス量に対して１６質量％とした。
【００２７】
この混合原料２を装入シュート５を介して装入するにあたって、装入シュート５が１２回旋回する間に炉頂バンカー１内の混合原料２全量を装入するように、流量調整ゲート３を用いて、炉頂バンカー１から排出される混合原料２の流量を調整した。つまり図２に示すように、高炉炉壁側から装入を開始（すなわち第１旋回で装入された混合原料２ａ）し、傾動角θを順次減少しながら混合原料２を装入していき、高炉中心部に混合原料２を装入した後、傾動角θを順次増加しながら混合原料２を装入した。こうして高炉炉壁側から装入を開始し、装入シュート５が高炉半径方向に１回往復して高炉炉壁側に再度装入（すなわち第１２旋回で装入された混合原料２ｂ）して、炉頂バンカー１内の混合原料２全量の装入を終了した。これを発明例とする。
【００２８】
一方、　比較例として、発明例と同様に混合原料２を装入するにあたって、装入シュート５が１２回旋回する間に炉頂バンカー１内の混合原料２全量を装入するように流量調整ゲート３で調整した。そして、高炉炉壁側から装入を開始し、傾動角θを順次減少しながら混合原料２を装入していき、高炉中心側で炉頂バンカー１内の混合原料２全量の装入を終了した。
【００２９】
ここで使用したベルレス高炉は、装入シュート５の傾動角θをノッチ番号で設定して操業する。そのノッチ番号と傾動角θの対応を表１に示す。
さらに混合原料２を装入したときのノッチ番号の設定を表２に示す。なお表２中のノッチ番号の設定は、各ノッチ番号で装入シュート５が１回ずつ旋回したことを示している。たとえば比較例において、ノッチ番号「５」が２回連続して記載されているのは、ノッチ番号「５」で装入シュート５が２回旋回した後、次のノッチ番号「６」で装入シュート５が旋回したことを示している。
【００３０】
【表１】

【００３１】
【表２】

【００３２】
なおコークス層を形成する際には、発明例および比較例ともに、１サイクル分の全コークス量に対して１０質量％に相当する量を高炉中心部に装入（いわゆる中心コークス）し、残りのコークスは高炉半径方向に均等に装入した。つまり装入シーケンスは、鉱石（混合原料２）−コークス−コークスの３バッチ装入である。
【００３３】
発明例と比較例について、それぞれ５日間操業して、コークス比，微粉炭比，送風温度，溶銑温度，溶銑中Ｓｉ濃度を測定した。その結果を表２に併せて示す。なお表２中のコークス比，微粉炭比は、５日間の合計出銑量に対する合計コークス使用量，合計微粉炭使用量の比である。また送風温度，溶銑温度，溶銑中Ｓｉ濃度は定期的（６〜７回／日）に測定した値の平均値である。溶銑温度，溶銑中Ｓｉ濃度については、測定値のバラツキも示す。
【００３４】
表２から明らかなように、発明例では、溶銑温度，溶銑中Ｓｉ濃度のバラツキが比較例に比べて低減した。そのため発明例では、送風温度を比較例に比べて３０℃低下しても同等の溶銑温度を維持して安定に操業できた。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、高炉で使用する各種原料の粒度分布，含有水分等の性状が変化した場合でも、高炉炉頂部の原料堆積面上で鉱石とコークスを一定の混合比率で分布させ、溶銑温度と溶銑品質の変動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルレス高炉の炉頂部の例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明を適用して混合原料を装入した例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１　炉頂バンカー
２　混合原料
２ａ　第１旋回で装入された混合原料
２ｂ　第１２旋回で装入された混合原料
３　流量調整ゲート
４　垂直シュート
５　装入シュート
６　原料堆積面
７　高炉
θ　傾動角[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for charging a mixed raw material of ore and coke into a blast furnace using a bellless charging apparatus having a charging chute.
[0002]
[Prior art]
In general, in the operation of a blast furnace, ore as raw materials (that is, lump ore, sintered ore, pellets, etc.) and coke are alternately charged into the blast furnace from the furnace top of the blast furnace, and the ore and coke are deposited in layers. On the other hand, hot air heated from air or oxygen-enriched air is blown from the tuyere below the blast furnace to burn coke and generate high-temperature reducing gas. Pig iron is produced by reducing and melting the ore while the reducing gas ascends the gap between the raw materials deposited in the blast furnace.
[0003]
Therefore, reducing the flow resistance of the raw material deposited in the blast furnace is an important factor for improving the productivity of the blast furnace.
In order to improve the air permeability in the blast furnace by controlling the distribution of the ore thickness / coke thickness ratio in the radial direction of the blast furnace (so-called charge distribution control) when charging ore and coke alternately in layers in the past. Various techniques have been studied.
[0004]
However, in the lower part of the blast furnace, there is a region where the ore softens and fuses (so-called cohesive zone). The airflow resistance of the cohesive zone is extremely large, and even if the technique of charge distribution control for controlling the ore layer thickness / coke layer thickness ratio is applied, the effect of improving the air permeability of the cohesive zone cannot be sufficiently obtained. It is known.
In order to improve the permeability of the cohesive zone, it is effective to mix ore and coke in advance when forming an ore layer in the blast furnace and then charge the ore and coke in the bellless blast furnace. Various techniques have been proposed for charging a raw material (hereinafter, referred to as a mixed raw material) obtained by mixing the above.
[0005]
For example, a stone box is provided in a furnace bunker to uniformly mix ore and coke, thereby suppressing a change in a mixing ratio. However, even if a stone box is used, if the properties of the ore and coke, such as the particle size distribution and the water content, change, the falling trajectory when the ore and coke are charged into the furnace bunker from the charging conveyor will change, and the accumulation state in the furnace bunker will change. It is inevitable that will change.
[0006]
Japanese Patent No. 2820478 discloses a method for charging raw materials in a bellless blast furnace. This technology improves the permeability of the cohesive zone by uniformly mixing ore and coke, storing the ore and coke in a bunker at the top of the furnace, and then charging the coke into the blast furnace via a swirling chute to increase the tapping rate. It achieves stable furnace conditions and stable hot metal components.
However, it is difficult to constantly maintain properties such as the particle size distribution of ore and coke used in the blast furnace, the water content, and the mixing ratio of the ore type. For example, when the mixing ratio of the adhesive ore in the ore changes, in the technique disclosed in Japanese Patent No. 2820478, the sedimentation behavior charged into the furnace top bunker changes, and the deposit discharged from the lower part of the furnace bunker is discharged. The mixing ratio of ore and coke in the raw material fluctuates.
[0007]
In other words, if the properties of the various raw materials used in the blast furnace change, the state of deposition of the mixed raw materials in the top bunker changes, and when the mixed raw materials are discharged from the top bunker and charged into the blast furnace, the ore and coke Fluctuates. Therefore, when charging the mixed raw material into the blast furnace, it is necessary to charge the ore and coke such that the ore and the coke are distributed at a constant mixing ratio on the raw material deposition surface.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above problems, and even when the properties of various raw materials used in the blast furnace change, the ore and coke are distributed at a constant mixing ratio on the raw material deposition surface at the top of the blast furnace, and the hot metal temperature and An object of the present invention is to provide a method of charging a bellless blast furnace raw material that suppresses fluctuations in hot metal quality.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a method of charging ore and coke as raw materials into a blast furnace using a bellless charging apparatus, wherein a mixed raw material obtained by mixing ore and coke is stored in one furnace top bunker. Then, the charging chute is swiveled around the blast furnace center axis and the tilt angle of the charging chute is sequentially changed, and the mixing stored in the furnace top bunker while the charging chute reciprocates at least once in the blast furnace radial direction. This is a method for charging a bellless blast furnace in which the entire amount of the raw material is charged into the blast furnace.
[0010]
In the above-described invention, it is preferable that the charging chute starts charging the mixed raw material from the blast furnace wall side or starts charging the mixed raw material from the blast furnace center side.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a furnace top of a blast furnace having a bellless charging device (hereinafter, referred to as a bellless blast furnace). In FIG. 1, an angle (hereinafter, referred to as a tilt angle) between a blast furnace center axis and a turning chute is defined as θ.
Two or more top bunkers 1 are installed in the bellless blast furnace, and one of the top bunkers 1 stores a mixed raw material 2 obtained by mixing ore and coke. The mixed raw material 2 is discharged from the lower part of the furnace top bunker 1, adjusted to a predetermined flow rate when passing through the flow rate adjusting gate 3, and then supplied to the charging chute 5 via the vertical chute 4.
[0012]
The charging chute 5 rotates around the central axis of the blast furnace and charges the mixed raw material 2 into the blast furnace 7 while changing the tilt angle θ. The arrow a in FIG. 1 indicates the turning of the charging chute 5, and the arrow b indicates the falling of the mixed raw material 2.
When the mixed raw material 2 is charged into the blast furnace 7 in this manner, the charging chute 5 is rotated and the tilt angle θ is sequentially changed, so that a wide range on the raw material deposition surface 6 at the top of the blast furnace 7 is obtained. Mixed material 2 can be charged.
[0013]
Although FIG. 1 shows a bellless blast furnace in which two furnace bunkers 1 are installed, the present invention is also applicable to a bellless blast furnace in which three or more furnace bunkers 1 are installed.
In the present invention, the method of storing the mixed raw material 2 in which the ore and the coke are mixed in the furnace top bunker 1 is not limited to a specific method. For example, ore and coke are simultaneously cut out at a predetermined ratio from an ore weighing hopper (not shown) and a coke weighing hopper (not shown), respectively, and the furnace top bunker 1 is fed via a charging conveyor (not shown). Conventionally known methods, such as transporting to a container, can be used.
[0014]
However, due to the difference in the properties of the ore and the coke, it is inevitable that the mixing ratio of the mixed raw material 2 in the top bunker 1 locally changes. In other words, the ore has a small diameter of about 15 mm on average, while the coke has a large diameter of about 50 mm on average. Coke having a relatively large diameter rolls on the wall side of the furnace top bunker 1, and ore having a relatively small particle diameter tends to accumulate at the input position.
[0015]
Further, when the mixed raw material 2 is discharged from the lower part of the furnace top bunker 1, the mixed raw material 2 stored in the furnace top bunker 1 is distributed vertically from the lower part located just above the discharge port to the surface part. The mixed raw material 2 is discharged preferentially, and the mixed raw material 2 flows into the vicinity of the place where the deposition level immediately above the discharge port is reduced (a so-called funnel flow), whereby the discharge proceeds.
[0016]
As a result, when the mixed raw material 2 is charged into the furnace top bunker 1, the ore and coke are discharged when the mixed raw material 2 is discharged from the furnace top bunker 1, although the ore and coke are mixed at a predetermined ratio in advance. Fluctuates. That is, the ratio of ore increases in the early stage of discharge, and the ratio of coke increases in the later stage of discharge. In this manner, when the mixed raw material 2 is discharged from the furnace top bunker 1, it is inevitable that the mixing ratio fluctuates.
[0017]
Since the mixing ratio fluctuates while the mixed raw material 2 is discharged from the furnace top bunker 1 in this manner, when the mixed raw material 2 is charged into the blast furnace 7 via the charging chute 5, the ore in the mixed raw material 2 is removed. Coke is not uniformly distributed on the raw material deposition surface 6 and causes segregation in a specific region.
Therefore, in the present invention, in order to prevent segregation on the raw material deposition surface 6, from the start of charging the mixed raw material 2 stored in one furnace top bunker 1 to the end of charging the entire amount, The charging chute 5 is turned around the central axis of the blast furnace, and the tilting angle θ is sequentially changed to reciprocate the charging chute 5 at least once in the radial direction of the blast furnace. However, when changing the tilt angle θ, the charging chute 5 is turned once at each tilt angle.
[0018]
That is, after the charging chute 5 is turned once around the blast furnace center axis at a predetermined tilting angle θ to load the mixed raw material 2, the tilting angle θ is changed and the charging of the mixed raw material 2 is continued. Meanwhile, the charging chute 5 is reciprocated at least once in the radial direction of the blast furnace until the charging of the entire mixed material 2 in the furnace top bunker 1 is completed. Therefore, the mixed raw material 2 is charged twice or more at an arbitrary position on the raw material deposition surface 6 while the entire amount of the mixed raw material 2 stored in one furnace top bunker 1 is charged.
[0019]
In the operation of the bellless blast furnace, usually, the tilt angle θ of the charging chute 5 is set in several steps and each number (hereinafter referred to as a notch number) is given. Therefore, by rotating the charging chute 5 once at a predetermined notch number to load the mixed raw material 2, changing the next notch number and continuing charging of the mixed raw material 2, the existing bellless blast furnace The present invention can be applied to:
[0020]
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example in which a mixed raw material is charged by applying the present invention. In FIG. 2, the charging of the mixed raw material 2 is started from the blast furnace furnace wall side, the mixed raw material 2 is charged while the tilt angle θ is sequentially reduced, and the mixed raw material 2 is charged into the center of the blast furnace. An example is shown in which the mixed raw material 2 is charged while the tilt angle θ is sequentially increased. Therefore, in FIG. 2, the mixed raw material 2a charged in the first turn (hereinafter, referred to as the first turn) of the charging chute 5 in which the charging of the mixed raw material 2 stored in the furnace top bunker 1 is started, The mixed raw material 2b, which is located on the blast furnace wall side on the raw material deposition surface 6 and is charged in the twelfth rotation of the charging chute 5 (hereinafter, referred to as a twelfth rotation), is charged in the first rotation. It is located on the mixed raw material 2a.
[0021]
FIG. 2 shows a state in which the charging of the entire amount of the mixed raw material 2 has been completed in the twelfth rotation. However, since the charging chute 5 turns once around the central axis of the blast furnace at a predetermined tilt angle θ, the mixed raw material 2 is charged on both sides of the central axis of the blast furnace in the sectional view of FIG. Only one side is shown.
FIG. 2 shows an example in which the charging chute 5 is turned 12 times while charging the entire amount of the mixed raw material 2 stored in the furnace top bunker 1. However, in the present invention, the charging chute 5 The number of turns is not limited to a specific value.
[0022]
FIG. 2 shows an example in which the charging chute 5 reciprocates once in the radial direction of the blast furnace while charging the entire amount of the mixed raw material 2 stored in the furnace top bunker 1. It is sufficient that the chute 5 reciprocates at least once in the radial direction of the blast furnace. Therefore, during charging the entire amount of the mixed raw material 2 stored in the furnace top bunker 1, the charging chute 5 may reciprocate once in the radial direction of the blast furnace and then revolve several times, or may reciprocate two or more times. May be.
[0023]
That is, the number of times the charging chute 5 rotates around the central axis of the blast furnace and the number of times the charging chute 5 reciprocates in the radial direction of the blast furnace while charging the entire amount of the mixed raw material 2 in the furnace top bunker 1 may be set as appropriate. The flow rate of the mixed raw material 2 discharged from the furnace top bunker 1 is adjusted by the flow rate adjusting gate 3.
FIG. 2 shows an example in which the charging of the mixed raw material 2 is started from the blast furnace furnace wall side. After the mixed raw material 2 is charged into the blast furnace wall, the mixed raw material 2 may be charged while the tilt angle θ is gradually reduced.
[0024]
While the mixed raw material 2 stored in the furnace top bunker 1 in this manner is charged, the mixed raw material 2 is charged twice or more at an arbitrary position on the raw material deposition surface 6 in the first charging. Even if the mixing ratio of the mixed raw material 2 fluctuates (for example, the ore ratio increases), the second and subsequent loadings show the opposite behavior of the mixing ratio (for example, the coke ratio increases). Therefore, ore and coke can be distributed at a constant mixing ratio on the raw material deposition surface 6. As a result, the permeability of the cohesive zone is improved, the fluctuation of the hot metal temperature is suppressed, and hot metal of uniform quality can be obtained.
[0025]
In practice, when the charged raw material is charged once with a predetermined notch number, the mixed raw material 2 spreads in the radial direction on the raw material deposition surface 6 and is deposited. Therefore, when the charging chute 5 reciprocates in the radial direction, the same notch is used. No need to charge. It is sufficient that the insertion chute 5 reciprocates at least once with a predetermined width in the radial direction.
[0026]
【Example】
In an operation of alternately forming an ore layer and a coke layer in a bellless blast furnace (internal volume 5000 m ³ ), when forming an ore layer, as shown in FIG. It was stored in the base furnace bunker 1. The amount of coke in the mixed raw material 2 was 16% by mass based on the total amount of coke for one cycle of the ore layer and the coke layer.
[0027]
When the mixed raw material 2 is charged via the charging chute 5, the flow rate adjusting gate 3 is set so that the entire mixed raw material 2 in the furnace top bunker 1 is charged while the charging chute 5 rotates 12 times. The flow rate of the mixed raw material 2 discharged from the furnace top bunker 1 was adjusted. That is, as shown in FIG. 2, the charging is started from the blast furnace wall side (that is, the mixed raw material 2a charged in the first swirl), and the mixed raw material 2 is charged while the tilt angle θ is sequentially reduced. After the mixed raw material 2 was charged into the center of the blast furnace, the mixed raw material 2 was charged while the tilt angle θ was gradually increased. Thus, charging is started from the blast furnace wall side, and the charging chute 5 reciprocates once in the blast furnace radial direction and is charged again into the blast furnace wall side (that is, the mixed raw material 2b charged in the twelfth turn). The charging of the entire amount of the mixed raw material 2 in the furnace top bunker 1 was completed. This is an invention example.
[0028]
On the other hand, as a comparative example, when charging the mixed raw material 2 in the same manner as the invention example, the flow rate adjusting gate was set so that the entire mixed raw material 2 in the furnace top bunker 1 was charged while the charging chute 5 was turned 12 times. Adjusted by 3. Then, the charging is started from the blast furnace wall side, the mixed raw material 2 is charged while the tilt angle θ is sequentially reduced, and the charging of the entire mixed raw material 2 in the furnace top bunker 1 is completed at the blast furnace center side. did.
[0029]
The bellless blast furnace used here operates with the tilt angle θ of the charging chute 5 set by the notch number. Table 1 shows the correspondence between the notch number and the tilt angle θ.
Table 2 shows the setting of the notch numbers when the mixed raw material 2 was further charged. The setting of the notch numbers in Table 2 indicates that the charging chute 5 has turned once at each notch number. For example, in the comparative example, the notch number “5” is described twice consecutively because the charging chute 5 turns twice at the notch number “5” and then is charged at the next notch number “6”. This indicates that the chute 5 has turned.
[0030]
[Table 1]

[0031]
[Table 2]

[0032]
When forming the coke layer, in both the invention example and the comparative example, an amount equivalent to 10% by mass with respect to the total coke amount for one cycle was charged into the center of the blast furnace (so-called central coke), and the remaining coke was added. Coke was charged evenly in the blast furnace radial direction. That is, the charging sequence is a three-batch charging of ore (mixed raw material 2), coke, and coke.
[0033]
Each of the invention examples and the comparative examples was operated for 5 days, and the coke ratio, the pulverized coal ratio, the blast temperature, the hot metal temperature, and the Si concentration in the hot metal were measured. The results are shown in Table 2. The coke ratio and pulverized coal ratio in Table 2 are the ratio of the total amount of coke used and the total amount of pulverized coal used to the total tapping amount for 5 days. The blowing temperature, hot metal temperature, and Si concentration in the hot metal are average values of values measured periodically (6 to 7 times / day). The measured values of the hot metal temperature and the Si concentration in the hot metal also show variations.
[0034]
As is evident from Table 2, in the invention example, the variation of the hot metal temperature and the Si concentration in the hot metal were reduced as compared with the comparative example. Therefore, in the invention example, even if the blowing temperature was lowered by 30 ° C. as compared with the comparative example, the same hot metal temperature was maintained and the operation was stable.
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when the particle size distribution of various raw materials used in the blast furnace and the properties of the water content change, the ore and coke are distributed at a constant mixing ratio on the raw material deposition surface at the top of the blast furnace, and the hot metal temperature is controlled. And the variation of hot metal quality can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view schematically showing an example of a furnace top of a bellless blast furnace.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example in which a mixed raw material is charged by applying the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace top bunker 2 Mixed raw material 2a Mixed raw material 2b charged in the first turn 2b Mixed raw material charged in the twelfth turn 3 Flow rate adjustment gate 4 Vertical chute 5 Charging chute 6 Raw material deposition surface 7 Blast furnace θ Tilt angle

Claims

In a raw material charging method for a bellless blast furnace, in which ore and coke are charged as raw materials into a blast furnace using a bellless charging device, a mixed raw material obtained by mixing the ore and the coke is stored in one furnace top bunker, The charging chute was swung about the central axis of the blast furnace and the tilt angle of the charging chute was sequentially changed, and the charging chute was stored in the furnace top bunker while the charging chute reciprocated at least once in the blast furnace radial direction. A method for charging a bellless blast furnace, wherein the whole amount of the mixed raw material is charged into the blast furnace.