JP2006336094A - Apparatus and method for charging raw material into blast furnace - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for charging raw material into a blast furnace with which "coke/ore" layer thickness ratio only in a limited range at a furnace center part is kept to be large and also, the coke grain diameter charged in the furnace center part can be made coarse. <P>SOLUTION: The apparatus is installed at a furnace top part for charging the raw material into the blast furnace. The apparatus provided with: furnace top bunkers having discharging holes at a position eccentric to the center axis; a swinging chute for charging the raw material discharged from the furnace top bunkers; and a center coke exclusive chute for charging the coke into the area near the furnace axis, is used. It is preferable to provide ≥3 sets of the furnace bunkers and a guide means for charging the raw material from the upper part of the discharging hole to the furnace top bunker. Further, as regards the grain diameter of the charging material charged into the blast furnace from the furnace top bunker, a large amount of fine grain is charged at the initial stage of the discharge and a large amount of coarse grain is charged at the latter stage of the discharge. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、高炉に鉱石やコークス等の原料を装入するための高炉原料装入装置及びこの装置を用いた高炉原料装入方法に関する。   The present invention relates to a blast furnace raw material charging apparatus for charging raw materials such as ore and coke into a blast furnace and a blast furnace raw material charging method using this apparatus.

高炉の炉芯、炉床の通気・通液性は高炉安定操業に重大な影響を及ぼすものである。炉芯、炉床はコークス充填層で形成されており、さらに炉芯、炉床のコークスは炉軸を中心とする狭い範囲(無次元半径0〜0.2)に装入されたコークスで構成されることが知られている。近年、コークス比、還元材比を低下させる操業が指向され、コークスの反応負荷は増大する傾向にあり、炉芯、炉床へ健全なコークスを供給する技術が要求される。この際、炉頂から装入する装入物の分布制御が重要な操作因子となる。コークスは炉内でCO2と反応して劣化する。このCO2は焼結鉱や鉄鉱石等の原料(以下、「鉱石」と記載する。)がCOガスで還元される際に生成するものである。従って、炉中心部におけるコークス反応量を減少させてコークスの劣化を防止するには該箇所のコークス量を鉱石量に対して大とする、すなわち炉中心部において、鉱石に対するコークスの層厚比である「コークス/鉱石」を大とする必要がある。これに鑑み、高炉の中心にコークスを装入する技術が開発され、専用シュートを介して炉中心部へコークスを装入する際の装入方法を制御し、中心部への鉱石流入を阻止することにより中心部の「コークス/鉱石」を大とする技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。専用シュートを用いることで、高炉の中心部へのコークスの装入が容易となる。 The ventilation and liquid permeability of the blast furnace core and hearth have a significant impact on stable blast furnace operation. The core and hearth are formed of a coke packed bed, and the core and hearth coke are composed of coke charged in a narrow range (dimensionalless radius 0 to 0.2) around the furnace axis. It is known that In recent years, operations that lower the coke ratio and the reducing material ratio are directed, and the reaction load of coke tends to increase, and a technique for supplying healthy coke to the furnace core and hearth is required. At this time, distribution control of the charge charged from the furnace top is an important operating factor. Coke reacts with CO 2 in the furnace and deteriorates. This CO 2 is produced when a raw material such as sintered ore or iron ore (hereinafter referred to as “ore”) is reduced with CO gas. Therefore, in order to reduce the amount of coke reaction at the center of the furnace and prevent the deterioration of coke, the amount of coke at that location is made larger than the amount of ore, that is, at the center of the furnace, the layer thickness ratio of coke to ore A certain “coke / ore” needs to be large. In view of this, a technology for charging coke into the center of the blast furnace has been developed, controlling the charging method when charging coke into the center of the furnace via a dedicated chute, and preventing ore flow into the center. Thus, a technique for increasing the “coke / ore” in the center is known (for example, see Patent Document 1). By using a dedicated chute, it becomes easy to charge coke into the center of the blast furnace.

一方、専用シュートを用いることなく、旋回シュートを用いても炉軸芯近傍へコークスを装入することは可能であるが、装置によっては旋回シュートを最大限鉛直に近づけても落下主流が炉軸と一致せず、同芯円状の装入しかできない場合がある。図12(a)に示すように、回転シュート1から装入されるコークスは、落下軌跡5に示すように落下して、炉軸芯からずれた位置に頂部を有するコークス堆積形状7となる。また、落下主流が炉軸と一致しても、落下領域が専用シュートを介する場合より広がるために、専用シュートと類似のコークス堆積状態を形成するのが困難な場合がある(図12(b)参照。)。専用シュートから装入されるコークスは、図12(c)に示すように、専用シュートからのコークス落下軌跡6に示すように落下して、コークス堆積形状8を形成する。図12(b)に示すような旋回シュートによる中心部へのコークス装入では、図12(c)に示す専用シュートによる装入に比べ、炉芯軸上近傍のみならずその中心部の広範囲でコークス/鉱石層厚比が大きくなる傾向がある。これは過度の中心ガス流を招き、還元効率の低い部位を増加させるため、特に低還元材比操業においては好ましくない。   On the other hand, it is possible to charge coke near the furnace axis without using a dedicated chute, even if a swiveling chute is used. In some cases, only concentric charging can be performed. As shown in FIG. 12 (a), the coke charged from the rotating chute 1 falls as shown by the drop trajectory 5, and becomes a coke accumulation shape 7 having a top at a position displaced from the furnace axis. Further, even if the fall main flow coincides with the furnace axis, the fall region is wider than that through the dedicated chute, so it may be difficult to form a coke accumulation state similar to the dedicated chute (FIG. 12B). reference.). As shown in FIG. 12C, the coke charged from the dedicated chute falls as indicated by a coke dropping locus 6 from the dedicated chute to form a coke accumulation shape 8. In the coke charging to the center portion by the turning chute as shown in FIG. 12B, compared to the charging by the dedicated chute shown in FIG. The coke / ore layer thickness ratio tends to increase. This causes an excessive central gas flow and increases the number of sites with low reduction efficiency, which is not preferable particularly in an operation with a low reducing material ratio.

一方、炉芯、炉床の通気・通液性を良好に保つためには、該箇所のコークス粒径を高位にする、つまり、充填層を構成する粒子の粗粒比率を高めることが望ましい。旋回シュートによって炉内に装入された装入物は、落下位置から炉中心へ向かって斜面を構成する際に分級効果によって粗粒が斜面の下方、すなわち中心部へ偏析する特性があり、中心部のコークスを粗粒化させるという意味では合理的である。   On the other hand, in order to maintain good ventilation and liquid permeability of the furnace core and hearth, it is desirable to increase the coke particle size of the part, that is, to increase the coarse particle ratio of the particles constituting the packed bed. The charge charged in the furnace by the swivel chute has a characteristic that coarse particles segregate to the lower part of the slope, that is, to the center due to the classification effect when the slope is constructed from the drop position toward the furnace center. It is reasonable in the sense of coarsening the coke of the part.

また、炉中心部へ粗粒コークスを効果的に供給するためには、前述の炉内での分級効果に加え、炉内装入物の装入時の粒径の経時変化を利用するとより効果的である。ベルレス装入装置においては、所定量秤量された装入物は炉頂バンカーに貯蔵され、所定のタイミングかつ所定の時間内に旋回シュートを介して炉内に装入される。この装入時間内で旋回シュートの傾動角度を経時的に変化させ、一般的に装入初期は周辺側へ装入物が落下する傾動角度で、後期は中間〜中心側へ装入物が落下する傾動角度で装入する。従って、炉中心側に粗粒装入物を装入するためには、炉頂バンカーから装入物を排出する際に後期に粗粒が排出される状態が望ましい。炉頂バンカーの形状、バンカー内への装入物の堆積方法によってバンカーからの排出特性は異なるが、数種類のバンカー形状における排出時の粒度の経時変化を調査した結果によれば、炉軸に対して並列配置型で、排出口がバンカー中心軸と一致しないタイプ(オフセンター型)であり、かつ、炉軸芯側を頂点としてバンカー内に装入物を堆積させる機構を持つ炉頂バンカーが、初期に細粒、後期に粗粒が排出される特性を有している(例えば、非特許文献1参照。)。このように、炉頂バンカーの配置およびその形状を選択すれば旋回シュートによる装入で中心部に粗粒コークスを堆積させるのに有利な条件を設定できる。
特開2001−323305号公報 日本金属学会会報 vol.31、p330〜332(1992)
Moreover, in order to effectively supply coarse-grained coke to the furnace center, it is more effective to use the time-dependent change in the particle size at the time of charging the furnace interior charge in addition to the aforementioned classification effect in the furnace. It is. In the bell-less charging device, a predetermined amount of the charged material is stored in the furnace top bunker, and is charged into the furnace through a turning chute at a predetermined timing and within a predetermined time. Within this charging time, the tilt angle of the swivel chute is changed over time. Generally, at the initial stage of charging, the tilting angle is such that the charge falls to the periphery, and in the latter stage, the charge falls from the middle to the center. Insert at a tilting angle. Therefore, in order to charge the coarse particle charge to the furnace center side, it is desirable that the coarse particle is discharged at a later stage when discharging the charge from the furnace top bunker. Although the discharge characteristics from the bunker differ depending on the shape of the top bunker and the method of depositing the charge in the bunker, according to the results of investigating the change over time in the particle size during discharge in several types of bunker, A furnace top bunker that is of a parallel arrangement type, whose discharge port does not coincide with the bunker central axis (off-center type), and that has a mechanism for depositing charges in the bunker with the furnace axis as the top, It has a characteristic that fine particles are discharged at an early stage and coarse particles are discharged at a later stage (see, for example, Non-Patent Document 1). In this way, if the arrangement and shape of the furnace bunker are selected, it is possible to set an advantageous condition for depositing coarse coke at the center portion by charging with a turning chute.
JP 2001-323305 A Journal of the Japan Institute of Metals vol.31, p330-332 (1992)

以上のように、旋回シュートを有するベルレス装入装置を用いた場合、炉芯、炉床のコークスの粗粒比率を高めることは比較的容易に行なうことができる。しかし、旋回シュートを用いて中心部に直接コークスを装入した場合、上記のように中心近傍で過度のコークス/鉱石層厚比の低下を招きやすいという問題がある。   As described above, when a bell-less charging apparatus having a turning chute is used, it is possible to relatively easily increase the ratio of coarse particles of coke in the furnace core and hearth. However, when coke is charged directly into the center using a turning chute, there is a problem that an excessive reduction in the coke / ore layer thickness ratio tends to occur near the center as described above.

これに対し、コークス装入専用シュートを介した炉中心へのコークス装入方法においては、中心コークスの堆積形状は炉の半径方向に大きく広がることなくコンパクトになるものの、落下位置にそのまま装入物が存在するため、上記の分級効果による中心部への粗粒コークス供給は望めない。この対策として、専用シュートを介して装入するコークスの事前篩いを強化して、粗粒のみを選択的に炉中心部に装入する方法が挙げられるが、事前処理に手間がかかり、粒子径の粗大化による専用シュート内でのコークスの詰まり等の問題が発生する。   On the other hand, in the coke charging method to the furnace center via the chute for exclusive use of coke charging, the central coke stacking shape is compact without spreading greatly in the radial direction of the furnace, but the charged material is directly in the dropping position. Therefore, the supply of coarse coke to the center due to the above classification effect cannot be expected. As a countermeasure against this, there is a method in which the pre-sieving of coke charged through a special chute is strengthened and only coarse particles are selectively charged into the center of the furnace. Problems such as clogging of the coke in the special chute due to the coarsening of the material occur.

したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、炉中心部の限られた領域のみの「コークス/鉱石」層厚比を大きく保つとともに、炉中心部に装入されるコークス粒径を粗粒化できる、高炉原料装入装置および高炉原料装入方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve such problems of the prior art, to keep a large “coke / ore” layer thickness ratio only in a limited area of the furnace center, and to coke charged into the furnace center. An object of the present invention is to provide a blast furnace raw material charging apparatus and a blast furnace raw material charging method capable of coarsening the particle size.

このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
(1)、高炉に原料を装入するために炉頂部に設置する装置であって、中心軸に対して偏芯した位置に排出口を有する炉頂バンカーと、該炉頂バンカーから排出された原料を高炉内に装入する旋回シュートと、炉軸近傍領域にコークスを装入するための中心コークス専用シュートとを有することを特徴とする高炉原料装入装置。
(2)、3基以上の炉頂バンカーを有することを特徴とする(1)に記載の高炉原料装入装置。
(3)、炉頂バンカーに対して、その排出口上方から原料を装入するためのガイド手段を有することを特徴とする(1)または(2)に記載の高炉原料装入装置。
(4)、(1)ないし(3)のいずれかに記載された高炉原料装入装置を用いて原料を装入するに際し、炉頂バンカーから高炉内に装入される装入物の粒径が、排出の初期に細粒が多く、排出の後期に粗粒が多くなるように原料を装入することを特徴とする高炉原料装入方法。
The features of the present invention for solving such problems are as follows.
(1) An apparatus installed at the top of the furnace for charging raw materials into the blast furnace, the furnace top bunker having an outlet at a position eccentric to the central axis, and discharged from the furnace top bunker A blast furnace raw material charging apparatus comprising a turning chute for charging a raw material into a blast furnace and a central coke dedicated chute for charging coke in a region near the furnace shaft.
(2) The blast furnace raw material charging apparatus according to (1), which has three or more furnace top bunker.
(3) The blast furnace raw material charging apparatus according to (1) or (2), characterized in that the furnace top bunker has guide means for charging the raw material from above the discharge port.
(4) When the raw material is charged using the blast furnace raw material charging apparatus described in any one of (1) to (3), the particle size of the charged material charged into the blast furnace from the top bunker However, the blast furnace raw material charging method is characterized in that the raw material is charged so that there are many fine grains in the early stage of discharge and more coarse grains in the later stage of discharge.

本発明によれば、炉中心部の「コークス/鉱石」層厚比を炉軸部近傍のみで大とし、かつ該箇所のコークス粒径を粗粒化でき、炉芯の健全性および炉全体の良好な還元性の維持が図れ、高炉操業が安定する。   According to the present invention, the “coke / ore” layer thickness ratio of the furnace center can be increased only in the vicinity of the furnace shaft, and the coke grain size can be coarsened. Maintains good reducibility and stabilizes blast furnace operation.

本発明者らは縮小模型を用いた実験を行い、上記課題を解決するために好適な高炉原料の炉頂装入装置について検討した。装置の縮尺は実機の1/10であり(炉口径11.4m相当)、旋回シュート、中心部へコークスを供給するシュート(以下、「専用シュート」と記載する。)を有するものである。炉頂バンカーおよびその配置は、中心軸位置に排出口を有し、中心軸を炉軸芯上に配するタイプと(垂直型)、中心軸に対して偏芯した位置に排出口を有するバンカーを、炉軸芯に対して偏芯した位置に排出口を配するタイプ(並列+オフセンター型)を用いた。また、どちらの炉頂バンカーを用いる場合も、排出口の上部位置からバンカー内に原料を装入した。破砕したコークスを実機の粒度分布(25mm〜80mm)に相当するように調整した試料を用い、所定のベルレスパターン(条件によっては中心装入専用シュートを併用)で装入した際の炉内の堆積形状および半径方向の粒度分布を測定した。各実験条件における装置および、コークスの堆積形状を図1に示す。図1(a)は垂直型のバンカー装置で旋回シュート1のみを用いてコークスを装入した結果、図1(b)は垂直型のバンカー装置で炉中心部へのコークス装入を旋回シュート1、専用シュート2双方を用いて実施した結果、図1(c)は並列+オフセンター型のバンカー装置で旋回シュート1のみを用いてコークスを装入した結果、図1(d)は並列+オフセンター型のバンカー装置で炉中心部へのコークス装入を旋回シュート1、専用シュート2双方を用いて実施した結果である。各条件において炉軸部のコークス層厚は同一とした。図1における旋回シュートの位置は、各条件における装入終了時の傾動位置を示しており、専用シュートを用いない場合(図1(a)、(c))は旋回シュートから炉軸部へ直接コークスを落下、堆積させているのに対し、専用シュートを用いた場合(図1(b)、(d))は最終旋回における旋回シュート1からのコークス落下位置は炉軸〜中間部の位置であり、落下位置から中心部へは炉内での流れこみでコークスが堆積し、その上に専用シュート2によりコークスを装入している。これらのコークスの挙動を図1中に破線5(旋回シュートからのコークス落下軌跡)および矢印で示した。7は旋回シュートによる装入で形成されたコークス堆積形状、8は専用シュートによる装入で形成されたコークス堆積形状である。図1によれば、旋回シュート1のみを用いてコークスを炉中心に供給すると、炉軸部のコークス層厚は同一としても、専用シュート2を用いた場合に比べ中心部近傍の広範囲でコークス層厚が大となることがわかる。専用シュート2を用いた場合は無次元半径でほぼ0〜0.2の範囲でコークス層厚が大となるのに対して、旋回シュート1のみを用いた場合は無次元半径でほぼ0〜0.3の範囲でコークス層厚が大であり、旋回シュート1のみを用いた場合は、前述した炉芯コークス供給領域(無次元半径で0〜0.2の範囲)よりも広範囲でコークス層厚が大であり、旋回シュート1のみを用いた場合は炉芯制御に対して格段の効果は望めないばかりか、還元効率の低い領域を拡大する負の効果を生じてしまう。従って、堆積形状の観点からは図1(b)および(d)のように専用シュートを用いることが望ましい。   The present inventors conducted an experiment using a reduced model and studied a furnace top charging device for a blast furnace raw material suitable for solving the above-described problems. The scale of the apparatus is 1/10 of the actual machine (corresponding to a furnace diameter of 11.4 m), and has a turning chute and a chute for supplying coke to the center (hereinafter referred to as “dedicated chute”). The furnace top bunker and the arrangement of the bunker have a discharge port at the central axis position, a type in which the central axis is arranged on the furnace axis (vertical type), and a bunker that has a discharge port at a position eccentric to the central axis. A type (parallel + off-center type) in which a discharge port is arranged at a position eccentric with respect to the furnace axis is used. In addition, when using either furnace top bunker, the raw material was charged into the bunker from the upper position of the discharge port. Deposition in the furnace when crushed coke is charged with a specified bell-less pattern (depending on the condition, a dedicated chute for central charging is used) using a sample prepared to correspond to the particle size distribution of the actual machine (25 mm to 80 mm) The shape and radial particle size distribution were measured. FIG. 1 shows the apparatus and coke deposit shape under each experimental condition. FIG. 1A shows the result of charging coke using only the turning chute 1 in a vertical bunker device, and FIG. 1B shows the turning chute 1 for charging the coke into the furnace center with the vertical bunker device. As a result of carrying out using both dedicated chutes 2, FIG. 1 (c) shows a parallel + off-center type bunker device, and as a result of charging coke using only the turning chute 1, FIG. 1 (d) shows parallel + off. This is the result of coke charging into the furnace center using both the turning chute 1 and the dedicated chute 2 with a center-type bunker device. The coke layer thickness at the furnace shaft was the same under each condition. The position of the turning chute in FIG. 1 indicates the tilting position at the end of charging in each condition. When the dedicated chute is not used (FIGS. 1A and 1C), the turning chute directly from the turning chute to the furnace shaft. When the dedicated chute is used while the coke is dropped and deposited (FIGS. 1B and 1D), the coke dropping position from the turning chute 1 in the final turning is the position from the furnace axis to the middle part. Yes, coke is deposited from the drop position to the center by flowing in the furnace, and the coke is charged by the dedicated chute 2 thereon. The behavior of these cokes is shown in FIG. 1 by a broken line 5 (coke dropping trajectory from the turning chute) and an arrow. 7 is a coke accumulation shape formed by charging with a swirl chute, and 8 is a coke accumulation shape formed by charging with a dedicated chute. According to FIG. 1, when coke is supplied to the furnace center using only the turning chute 1, the coke layer has a wider coke layer near the center than when the dedicated chute 2 is used even if the coke layer thickness of the furnace shaft is the same. It can be seen that the thickness increases. When the dedicated chute 2 is used, the coke layer thickness increases in the range of approximately 0 to 0.2 with a dimensionless radius, whereas when only the turning chute 1 is used, the dimensionless radius is approximately 0 to 0. When the coke layer thickness is large in the range of .3 and only the swivel chute 1 is used, the coke layer thickness is wider than the above-described core coke supply region (range of 0 to 0.2 in dimensionless radius). However, when only the turning chute 1 is used, not only a remarkable effect on the core control can be expected, but also a negative effect of expanding a region where the reduction efficiency is low is generated. Therefore, it is desirable to use a dedicated chute as shown in FIGS. 1B and 1D from the viewpoint of the deposited shape.

次に図1(a)〜(d)の各条件の半径方向粒径分布を図2a〜dに示す。図2において、中心部のコークス粒径を比較すると、垂直型のバンカー(図1(a)、(b))のa、bの場合が小さく、これに比べ並列+オフセンター型(図1(c)、(d))のc、dの場合はともに大となった。ここで、図1の各炉頂バンカーからのコークス排出時の粒度の経過時変化を図3に示す。図2の結果はこれを反映したものであり、中心部ヘ粗粒コークスを供給するためには、後期に粗粒が排出される並列+オフセンター型を用いる方が望ましい。なお、図1(c)と図1(d)の条件が同等の粒径分布を与えたのは、以下の理由によるものである。図2のdでは旋回シュートによる装入が炉軸状には達しておらず、落下位置から軸芯部ヘコークスが流れこむ過程における偏析効果が生じる。これと専用シュートによる装入によって平均粒径のコークスがそのまま炉軸上にとどまる効果が複合し(図4参照。)、結果として図1(c)に示す旋回シュートからの粗粒コークスが炉軸上、すなわち斜面上の粒度偏析が無い条件で装入される条件と同等となったと考えられる。   Next, the particle size distribution in the radial direction under each condition of FIGS. 1 (a) to 1 (d) is shown in FIGS. In FIG. 2, when the coke particle size in the center is compared, the cases of a and b in the vertical bunker (FIGS. 1A and 1B) are small, and in comparison with this, the parallel + off-center type (FIG. 1 ( In the cases of c) and c) and d) of c) and (d), both values were large. Here, FIG. 3 shows a change in the particle size at the time of coke discharge from each furnace top bunker in FIG. The result of FIG. 2 reflects this, and in order to supply coarse coke to the central part, it is desirable to use a parallel + off-center type in which coarse particles are discharged in the latter period. The reason why the conditions shown in FIGS. 1C and 1D gave the same particle size distribution is as follows. In FIG. 2d, the charging by the turning chute does not reach the furnace shaft shape, and a segregation effect occurs in the process in which the coke flows into the shaft core portion from the dropping position. Combined with this, the effect of coke with an average particle size staying on the furnace shaft as it is by charging with a special chute (see Fig. 4), resulting in coarse coke from the swiveling chute shown in Fig. 1 (c). It is thought that it became equivalent to the conditions charged on the upper side, that is, on the condition that there is no particle segregation on the slope.

以上の検討結果を整理すると、表1が得られる。すなわち、炉の半径方向に広がりを生じる中心部のコークス堆積過多を抑制しつつ、コークス粒径を大きくするためには、中心軸に対して偏芯した位置に排出口を有する炉頂バンカーに加え、コークスを炉中心部へ供給するための専用シュートを有する装入装置が最適であることが分かる。   Table 1 is obtained by arranging the above examination results. In other words, in order to increase the coke particle size while suppressing excessive coke deposition in the center, which causes the furnace to expand in the radial direction, in addition to the furnace top bunker having an outlet at an eccentric position with respect to the center axis. It can be seen that a charging device having a dedicated chute for supplying coke to the furnace center is optimal.

Figure 2006336094
Figure 2006336094

なお、並列+オフセンター型のバンカーは、装入物が旋回シュートに導かれる際に炉軸上を落下しないという装置特性を有する。これにより、図5に示すように旋回シュート1の向きによって、同シュート上に装入物が落下する位置が異なり、シュート上の滑走距離の差を介して飛び出し速度、すなわち落下挙動に偏差が生じるものである。これは円周方向の偏差を助長し、高炉操業の不安定要因になる恐れがある。この対策として、並列+オフセンター型のバンカーの数を少なくとも3つとすることにより、その偏差を分散させることができる。したがって、並列+オフセンター型バンカーの数は3以上とすることが好ましい。   The parallel + off-center type bunker has a device characteristic that it does not fall on the furnace shaft when the charge is guided to the turning chute. Accordingly, as shown in FIG. 5, the position where the charge falls on the chute 1 differs depending on the direction of the turning chute 1, and the pop-out speed, that is, the drop behavior varies due to the difference in the sliding distance on the chute. Is. This promotes circumferential deviation and may cause instability in blast furnace operation. As a countermeasure, by setting the number of parallel + off-center type bunkers to at least three, the deviation can be dispersed. Therefore, the number of parallel + off-center bunker is preferably 3 or more.

以上のことから、図6に示すような、旋回シュート1と、中心軸に対して偏芯した位置に排出口を有し、3つ以上のバンカー3を有する、炉頂バンカーと、コークスを炉軸部へ供給するための専用シュート2とを有する高炉原料装入装置が、中心部の「コークス/鉱石」を炉軸部近傍のみで大きくし、かつ該箇所のコークス粒径を大きくする条件に関して特に好適であるとの結論を得た。   From the above, as shown in FIG. 6, the furnace top bunker having the swivel chute 1, the discharge port at a position eccentric with respect to the central axis, and the three or more bunker 3, and the coke are removed from the furnace. Regarding a condition in which a blast furnace raw material charging device having a dedicated chute 2 for supplying to a shaft portion enlarges the “coke / ore” in the center only in the vicinity of the furnace shaft portion and increases the coke particle size in the portion. It was concluded that it was particularly suitable.

また、本発明の高炉原料装入装置においては、炉頂バンカーが、炉頂バンカーに対して、その排出口上方から原料を装入するためのガイド手段を有することが望ましい。炉頂バンカー内に原料を装入する際には、排出口の上部に頂点を有するような形状の山形になるようにバンカー内に装入物を堆積させることが望ましく、例えば、排出口の上部からバンカー内に原料を装入することで前記の形状とすることができるが、より確実に排出口の上部に頂点を有する山形形状とするためには、ガイド手段等を用いて排出口の上部位置に確実に原料が装入されることが望ましい。バンカー内の原料を排出口の上部に頂点を有する山形形状となるように装入することで、確実に初期に細粒、後期に粗粒の原料を、バンカーから排出させることができる。   Moreover, in the blast furnace raw material charging apparatus of the present invention, it is desirable that the furnace top bunker has guide means for charging the raw material from above the discharge port of the furnace top bunker. When charging the raw material into the furnace top bunker, it is desirable to deposit the charge in the bunker so as to form a mountain shape having an apex at the top of the discharge port. It can be made the above shape by charging the raw material into the bunker from the top, but in order to more reliably form a mountain shape having a vertex at the top of the discharge port, the upper part of the discharge port using guide means etc. It is desirable that the raw material is reliably charged at the position. By inserting the raw material in the bunker so as to have a mountain shape having an apex at the top of the discharge port, it is possible to reliably discharge the raw material of fine particles in the early stage and coarse particles in the later stage.

炉頂バンカー内に、排出口の上部に頂点を有するような形状の山形に原料を装入するためのガイド手段等としては、図7に示すような手段を用いることができる。図7(a)は炉頂バンカー3に原料装入用のシュート10を設置した場合、図7(b)はガイド手段である反発板11を設置した場合である。装入された原料の転がりにより排出口の上部に細粒が、排出口から遠い部分に粗粒が分布する傾向となる。さらに、炉頂バンカーへの原料装入時に分級装置を用いることもできる。図7(c)にワイヤー式の分級装置12を設置した場合を示す。   A means as shown in FIG. 7 can be used as a guide means or the like for charging the raw material into a chevron shape having an apex at the top of the discharge port in the furnace top bunker. FIG. 7A shows the case where the chute 10 for raw material charging is installed in the furnace top bunker 3, and FIG. 7B shows the case where the repulsion plate 11 serving as guide means is installed. Due to the rolling of the charged raw material, fine particles tend to be distributed in the upper part of the discharge port and coarse particles are distributed in a portion far from the discharge port. Furthermore, a classification device can also be used when charging the raw material into the furnace top bunker. FIG. 7C shows a case where the wire classifier 12 is installed.

したがって、上記に記載の高炉原料装入装置を用いて原料を装入するに際し、炉頂バンカーから高炉内に装入される装入物の粒径が、排出の初期に細粒が多く、排出の後期に粗粒が多くなるように原料を装入する高炉原料装入方法を用いることで、炉中心部の限られた領域のみの「コークス/鉱石」層厚比を大きく保つとともに、炉中心部に装入されるコークス粒径を粗粒化できる。   Therefore, when charging the raw material using the blast furnace raw material charging apparatus described above, the particle size of the charge charged into the blast furnace from the furnace top bunker is large in the initial stage of discharge, and the discharge By using the blast furnace raw material charging method in which the raw material is charged so that coarse grains increase in the latter stage, the “coke / ore” layer thickness ratio in only a limited area of the furnace center is kept large, and the furnace center The coke particle diameter charged into the part can be coarsened.

高炉の改修の際に、炉頂部に、並列+オフセンター型である、中心軸に対して偏芯した位置に排出口を有し、中心軸が炉軸と平行かつ炉軸と一致しない位置に並列に配置された3基の炉頂バンカーと、旋回シュートと、炉軸芯部へコークスを装入する専用のシュートを有する高炉原料装入装置を設置した。火入れ前の炉内への装入物填充時における炉内堆積形状、コークスの半径方向粒度分布を測定した。これらの結果について、以前に測定した専用シュートを有さず、垂直型の炉頂バンカーと、旋回シュートを有するベルレス装入装置を用いた場合との比較を行なった。結果を図8、図9に示す。図8(a)が垂直型バンカーの高炉原料装入装置の場合の炉内堆積形状であり、図8(b)が並列+オフセンター型の3基の炉頂バンカーと専用シュートとを有する高炉原料装入装置の場合の炉内堆積形状であり、図9が図8(a)、(b)の粒度分布a、bである。図8、9に示すように、模型実験で得られた結果が再現できており、並列+オフセンター型の3基の炉頂バンカーと専用シュートとを有する高炉原料装入装置の有効性が確認できた。   When refurbishing the blast furnace, the top of the furnace is a parallel + off-center type, and has a discharge port at a position eccentric to the central axis, where the central axis is parallel to the furnace axis and not aligned with the furnace axis. A blast furnace raw material charging device having three furnace top bunkers arranged in parallel, a swivel chute, and a dedicated chute for charging coke into the furnace core was installed. The shape of deposition in the furnace and the particle size distribution in the radial direction of the coke at the time of charging the furnace into the furnace before firing were measured. These results were compared with the case of using a vertical furnace top bunker and a bell-less charging device having a turning chute without the special chute previously measured. The results are shown in FIGS. FIG. 8 (a) shows the in-furnace deposition shape in the case of a vertical bunker blast furnace raw material charging apparatus, and FIG. 8 (b) shows a blast furnace having three parallel + off-center type top furnace bunkers and a dedicated chute. FIG. 9 shows the particle size distributions a and b of FIGS. 8A and 8B. As shown in Figs. 8 and 9, the results obtained in the model experiment have been reproduced, confirming the effectiveness of the blast furnace raw material charging equipment with three parallel + off-center type top furnace bunker and dedicated chute. did it.

さらに、並列+オフセンター型の3基の炉頂バンカーと専用シュートとを有する高炉原料装入装置と、垂直型バンカーを有する高炉原料装入装置を用いた場合の操業時の炉上部ガス分布の比較を行なった。結果を図10に示すが、並列+オフセンター型の3基の炉頂バンカーと専用シュートとを有する高炉原料装入装置を用いた場合b(還元材比490kg/t)は、垂直型バンカーを有する高炉原料装入装置を用いた場合a(還元材比510kg/t)に比べ、ガス利用率が低い領域が小さく、中心部近傍のガス流過多を抑制できており、低還元材比操業を行なうことができる。また、図11に、コークス比を380kg/tとした際の、並列+オフセンター型の3基の炉頂バンカーと専用シュートとを有する高炉原料装入装置を用いた場合の炉下部の通気抵抗指数(a)と、垂直型バンカーを有する高炉原料装入装置を用いた場合の炉下部の通気抵抗指数(b)との比較を示す。図11によれば、炉下部の通気抵抗も並列+オフセンター型の3基の炉頂バンカーと専用シュートとを有する高炉原料装入装置を用いた場合(a)に低位となっており、炉芯・炉床の通気性の改善を介して安定操業に寄与することができた。   Furthermore, the distribution of gas in the upper part of the furnace at the time of operation when using a blast furnace raw material charging device having three furnace bunker of parallel + off-center type and a dedicated chute and a blast furnace raw material charging device having a vertical bunker A comparison was made. The results are shown in FIG. 10. When a blast furnace raw material charging apparatus having three furnace bunker of parallel + off-center type and a dedicated chute is used (reducing material ratio 490 kg / t), a vertical bunker is used. Compared with a (reducing material ratio 510 kg / t) when using the blast furnace raw material charging device, the area where the gas utilization rate is low is small, and excessive gas flow in the vicinity of the center can be suppressed. Can be done. Further, FIG. 11 shows the ventilation resistance at the bottom of the furnace when using a blast furnace raw material charging apparatus having three parallel + off-center type top bunker and dedicated chute when the coke ratio is 380 kg / t. The comparison between the index (a) and the ventilation resistance index (b) at the bottom of the furnace when using a blast furnace raw material charging apparatus having a vertical bunker is shown. According to FIG. 11, the ventilation resistance at the lower part of the furnace is also lower when using the blast furnace raw material charging apparatus having three furnace top bunker of parallel + off-center type and dedicated chute (a), It was possible to contribute to stable operation through improving the core and hearth ventilation.

1/10模型における装置概略およびコークス堆積形状。Device outline and coke deposit shape in 1/10 model. 1/10模型における半径方向コークス粒度分布を示すグラフ。The graph which shows the radial direction coke particle size distribution in a 1/10 model. 炉頂バンカーからのコークス排出時の粒度の経時変化を示すグラフ。The graph which shows the time-dependent change of the particle size at the time of the coke discharge | emission from a furnace top bunker. 旋回シュートおよび専用シュートによるコークス装入時の半径方向粒度分布を示すグラフ。The graph which shows the radial direction particle size distribution at the time of coke charging with a turning chute and a special chute. 並列+オフセンター型の炉頂バンカーが装入偏差に及ぼす影響を示す概略図。Schematic which shows the influence which a parallel + off-center type furnace top bunker has on charging deviation. 本発明の高炉原料装入装置の一実施形態を示す概略図。Schematic which shows one Embodiment of the blast furnace raw material charging device of this invention. 炉頂バンカーに設置する(a)シュート、(b)反発板、(c)分級装置。(A) Chute, (b) Rebound plate, (c) Classifier installed in the top bunker. コークス堆積形状を示す概略図((a)従来例、(b)本発明例)。Schematics showing the coke deposit shape ((a) conventional example, (b) example of the present invention). 半径方向のコークス粒度分布を示すグラフ(a従来例、b本発明例)。The graph which shows the coke particle size distribution of radial direction (a conventional example, b this invention example). 半径方向のガス利用率分布を示すグラフ(a従来例、b本発明例)。The graph which shows the gas utilization factor distribution of a radial direction (a conventional example, b this invention example). 炉下部通気抵抗指数を示すグラフ(a従来例、b本発明例)。The graph which shows a furnace lower part ventilation resistance index (a conventional example, b this invention example). 旋回シュートおよび専用シュートによる中心部コークス装入を行なう際のコークス堆積形状を示す概略図。Schematic which shows the coke pile shape at the time of performing center part coke charging with a turning chute and a special chute.

符号の説明Explanation of symbols

1 旋回シュート
2 中心部コークス装入専用シュート
3 炉頂バンカー(並列+オフセンター型)
4 炉頂バンカー(垂直型)
5 旋回シュートからのコークス落下軌跡
6 専用シュートからのコークス落下軌跡
7 旋回シュートによる装入で形成されたコークス堆積形状
8 専用シュートによる装入で形成されたコークス堆積形状
10 シュート
11 反発板
12 分級装置
1 Rotating chute 2 Choke for central coke charging 3 Furnace top bunker (parallel + off-center type)
4 Furnace top bunker (vertical type)
5 Coke fall trajectory from swiveling chute 6 Coke fall trajectory from special chute 7 Coke accumulation shape formed by charging with swivel chute 8 Coke accumulation shape formed by charging with special chute 10 Chute 11 Rebound plate 12 Classifier

Claims (4)

高炉に原料を装入するために炉頂部に設置する装置であって、中心軸に対して偏芯した位置に排出口を有する炉頂バンカーと、該炉頂バンカーから排出された原料を高炉内に装入する旋回シュートと、炉軸近傍領域にコークスを装入するための中心コークス専用シュートとを有することを特徴とする高炉原料装入装置。   A device installed at the top of the furnace for charging the raw material into the blast furnace, the furnace top bunker having an outlet at a position eccentric to the central axis, and the raw material discharged from the furnace bunker in the blast furnace A blast furnace raw material charging apparatus, comprising: a swivel chute charged to the furnace and a central coke dedicated chute for charging coke in a region near the furnace axis. 3基以上の炉頂バンカーを有することを特徴とする請求項1に記載の高炉原料装入装置。   The blast furnace raw material charging apparatus according to claim 1, comprising three or more furnace top bunker. 炉頂バンカーに対して、その排出口上方から原料を装入するためのガイド手段を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高炉原料装入装置。   The blast furnace raw material charging apparatus according to claim 1 or 2, further comprising guide means for charging the raw material from above the discharge port of the furnace top bunker. 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載された高炉原料装入装置を用いて原料を装入するに際し、炉頂バンカーから高炉内に装入される装入物の粒径が、排出の初期に細粒が多く、排出の後期に粗粒が多くなるように原料を装入することを特徴とする高炉原料装入方法。   When the raw material is charged using the blast furnace raw material charging device according to any one of claims 1 to 3, the particle size of the charged material charged into the blast furnace from the top bunker A blast furnace raw material charging method, characterized in that raw materials are charged so that there are many fine grains in the early stage and coarse grains in the later stage of discharge.
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