JP2722678B2

JP2722678B2 - 粉粒体高濃度輸送における分配方法

Info

Publication number: JP2722678B2
Application number: JP1156955A
Authority: JP
Inventors: 千里山縣; 義雅梶原; 真一須山
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-06-15
Filing date: 1989-06-15
Publication date: 1998-03-04
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JPH0318516A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、粉粒体高濃度輸送方法に関するものであ
り、より詳細には、浮遊輸送でなく、プラグ輸送・柱状
輸送等の高濃度低流速輸送をする場合に、粉粒体を２個
以上複数個の供給先に供給する、いわゆる粉粒体の分配
方向に関する。

（従来の技術）粉粒体の気流輸送方法は、その気流速度によって、浮
遊輸送、プラグ輸送および柱状輸送に分けられる。

浮遊輸送は、粉粒体を流動化させて低濃度高流速で流
送する方式であり、従来より各種産業における粉粒体の
輸送方式の一つとして一般的に用いられている。例え
ば、製鉄業においては、高炉への微粉炭吹き込み設備に
おける粉粒体の輸送方式として使用されている。高炉に
おいては１台の粉粒体供給設備より例えば28本の送風羽
口へ粉粒体を供給するために、配管途中に多段の分解器
を必要に応じて設置している。（例えば、雑誌「住友金
属」Vol.39（1987）No.3 P.279〜288）しかし、近年、
鉄鉱石粉等の高硬度の粉粒体を輸送するニーズが有る
が、この場合には配管の摩耗が問題となっていた。（例
えば、特開昭61−6204号公報）。

一方、プラグ輸送方式は、粉粒体を摺動状態で送る高
濃度低流速輸送方式として、1960年代以降使用されてい
る。本方式は、高濃度低流速輸送方法であるため、粉粒
体の輸送中の破損が少ない点、および配管摩耗も著しく
低減される点が特徴であり、サイロへの穀物の輸送、医
薬品の輸送等に使用されている。しかし、複数のサイロ
への輸送においては、配管途中での弁の切り替えにより
順次複数の供給先に穀物を供給する方式が実施されてい
る。

さらに、柱状輸送方式は、近年、医薬品に錠剤の超高
濃度低流速輸送技術として、実用化されており、錠剤の
破損を100万分の１以下とする方法として注目されてい
るが、１基の吹き込みタンクで１ヵ所の供給先に供給す
る方式であった。（例えば、「化学工学」Vol.52（198
8）No.6 P421〜425）（発明が解決しようとする課題）しかしながら、これらの方法には、次に掲げる３つの
問題点が存在した。

製鉄高炉において、所定の粉体を、送風羽口へ全数同
時に供給するために、従来、浮遊輸送方式で実施してい
るが、低濃度高流速輸送のため、粉鉱石などの高硬度粉
体を流送する場合には、流送配管の摩耗が著しく、長期
的な安定稼動は不可能であった。

一方、高濃度低流速輸送方式であるプラグ輸送を製鉄
高炉に適用する場合には、複数の送風羽口へ同時に粉体
を供給するために、送風羽口の本数だけ吹き込みタンク
を設置する必要があり、設備費が高くなり経済的に成立
しなかった。

また、複数のサイロへの穀物の輸送においても、従来
方式では、１つのサイロへの穀物の供給が完了した時点
で、配管途中を切り替えて次のサイロへの穀物の供給を
開始するため、サイロへの穀物供給に要する合計時間が
長くかかった。

さらに、医薬品の錠剤の柱状輸送においても、従来、
１基のタンクで供給先が１ヵ所であったため、多数の供
給先に錠剤を供給するには、一つの供給先への供給が完
了した時点で、配管を切り替えて次の供給先への供給を
開始する必要があり、合計の作業時間が長くかかった。

本発明は、粉粒体の高濃度低流速輸送において、前記
問題点を解決することを目的とするもので、吹き込みタ
ンクより複数の供給先に同時に連続的に粉粒体を分配供
給可能な方式とすることにより、例えば、製鉄高炉の複
数の羽口へ粉粒体を同時に安定に供給することを可能と
する粉粒体高濃度低流速輸送における分配方法を提供す
るものである。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、上記目的を達成すべく、種々の検討を
行った結果、粉粒体をプラグ輸送することにより、流送管における
管内流速が浮遊輸送の10〜30m/sに比べて、２〜8m/sと
大幅に低減され、配管摩耗量も浮遊輸送に比べて1/10〜
1/100と大幅に削減される。

流送タンク、例えば粉体切り出しタンクからの切り出
しパイプつまり流送管を、複数本必要とする供給先の数
だけ設置し、切り出しパイプの途中から必要に応じて気
体を供給可能なプラグ輸送設備を作成しテストした結
果、１台の粉体切り出しタンク（吹き込みタンク）より
複数の供給先に連続的に粉体を供給することが可能であ
る。

また、柱状輸送においても、粉粒体切り出しタンク
（吹き込みタンク）からの切り出し用の流送管を複数本
必要とする供給先の数だけ設置し、流送管の途中から必
要に応じて気体を供給可能な設備を作成しテストした結
果、１台の吹き込みタンク、つまり粉体切り出しタンク
より複数の供給先に連続的に粉粒体を供給することが可
能である。との知見を得るに至ったのである。

ここに、本発明の要旨は、吹き込みタンクから流送管
を経て粉粒体を気流輸送する固気比20［kg/kg］以上の
プラグまたは柱状輸送方式による高濃度輸送方法におい
て、前記吹き込みタンクに２本以上複数本の流送管を設
置すると共に、各流送管毎に気体供給管、好ましくは気
体供給管とエアナイフを備えた流量制御装置を設置する
ことにより２個以上の複数個の供給先に粉粒体を連続的
に同時に供給することを特徴とする粉粒体高濃度輸送に
おける分配方法である。

「粉粒体高濃度輸送」は浮遊輸送などの低濃度高流速
輸送を排除する趣旨であり、プラグ輸送および柱状輸送
である固気比20［kg/kg］以上の粉粒体高濃度高流速輸
送が包含される。

なお、以下にあっては「高濃度低流速輸送」を例にと
って本発明を説明する。

（作用）本発明によれば、例えば、製鉄高炉の複数羽口への微
粉炭・粉鉱石等の同時・連続的な高濃度低流速輸送での
供給が可能となり、配管破れ等のトラブルなく安定且つ
経済的な操業が可能になる。

また、複数のサイロへの穀物輸送および錠剤の柱状輸
送においても、同時に１基の吹き込みタンク（切り出し
タンク）より複数の供給先への供給が可能であり、作業
工数、作業時間の低減により、コスト低減に結び付く。

ここで、本発明の具体的例として、製鉄高炉の羽口よ
り焼結鉱篩下（−3mm粉）を高濃度低流速輸送で吹き込
んだ事例を、第１図に基づいて説明する。

焼結機２で製造された焼結鉱は、焼結工場１内に設置
されたホットスクリーン、コールドスクリーン等の複数
の篩３によって篩分けられ、篩下は粉体吹き込み系統の
サービスホッパー11に供給される。一方、篩上は焼結工
場内に設置された複数の篩４〜７によって篩分けられ、
最終的には、篩６の篩下が粉体吹き込み系統の前記サー
ビスホッパー11に供給され、篩５〜７の篩上は、高炉炉
頂より塊原料として装入される。

粉体吹き込み系統に供給された粉体は、サービスホッ
パー11に貯蔵された後、弁12、中間タンク13および弁14
を経由して吹き込みタンク22に導入される。この吹き込
みタンク22には、２本以上最大羽口本数と同数の流送管
23、24が設置されており、吹き込みタンク22内の粉体
は、タンク底部から導入された気体21により流動化し、
気体供給配管19、20からのキャリアガスによってプラグ
輸送され、各送風羽口25、26に取付けられた吹き込みノ
ズル27、28から高炉内に吹き込まれる。

各流送配管系統には、流送弁15、16が設置されてお
り、粉体吹き込みを必要とする羽口に設置された流送弁
を開とし、粉体吹き込みを必要としない羽口に設置され
た流送弁を閉とすることにより、必要な羽口からのみ吹
き込むことが可能である。

また、エアーナイフ弁17、18が各流速配管系統に設置
されており、必要に応じて、流送管23、24からの粉体の
供給とナイフ弁を介しての気体の供給の切り替えをナイ
フ弁17、18と流送弁15、16の開閉切り替えタイマーで任
意にセットすることにより、強制的にプラグ輸送を発生
させることも可能である。

各羽口毎の粉体吹き込み量の調整は、エアーナイフ弁
17、18を使用しない場合は、各流送管23、24に設置され
ている気体供給配管19、20からキャリアガスを導入する
ことにより行われる。また、エアーナイフ弁17、18を使
用する場合には、エアーナイフ弁17、18から導入する気
体量、および／または、流送弁15、16とエアーナイフ弁
17、18の切り替えタイミングを調整することによって行
われる。

なお、粉体の吹き込みノズル27、28が各送風羽口25、
26に設置されている。また、吹き込みタンク22は最小限
１基、場合によっては複数基例えば２〜３基設置しても
良い。図中吹き込みタンク22は上抜き方式であるが、下
抜き方式であっても良い。

次に、本発明の別の具体化例として、複数のサイロへ
穀物を同時に輸送した事例を、第２図に基づいて説明す
る。

穀物輸送貨車30で輸送されてきた穀物例えば大豆は、
所定位置で停止した貨車より下方に繰り出された装入シ
ュート31を介して、粉体受け入れホッパー33に装入さ
れ、さらに吹き込みタンク34に装入される。吹き込みタ
ンク34には、下部コーン部に流動化用ガス導入管35〜38
が設置されており、下部から、２本以上複数本の流送管
51〜54を経て、サイロ55〜58に同時に粉体を供給するこ
とが可能となっている。

個々の流送管には、流送弁39、42、45、48、ナイフ弁
40、43、46、49、および気体供給配管41、44、47、50が
設置されている。必要に応じて、吹き込みタンク34から
の粉体の供給と、エアーナイフ弁40、43、46、49を介し
ての気体の供給の切り替えを、エアーナイフ弁と流送弁
の開閉切り替えタイマーで任意にセットすることによ
り、強制的にプラグ輸送を発生させることも可能であ
る。

各サイロ毎に吹き込み量の調整は、エアーナイフ弁を
使用しない場合には、各流送管に設置されている気体供
給配管41、44、47、50から気体を導入することにより行
われる。また、エアーナイフ弁40、43、46、49から導入
する気体量、および／または、流送弁39、42、45、48と
エアーナイフ弁40、43、46、49の切り替えタイミングを
調整することによって行われる。

なお、図中、サイロが４つの例を示しているが、サイ
ロの数は、２つ以上任意の基数であってもかまわず、そ
れに応じて、吹き込みタンクからの流送管の本数をサイ
ロの数と一致するようにすればよい。

従来方法では、吹き込みタンクからの流送管が１本で
あり、途中で各サイロに輸送する配管があり、順次切り
替え方式で各サイロへ穀類を輸送していたため、１基の
サイロへの穀類の輸送時間を１時間とすると、サイロの
総基数が10基の場合、全作業時間は配管の切り替え時間
を10分とすると約12時間となる。一方、本発明方法で
は、複数基のサイロへ、１基の吹き込みタンクで同時に
穀類を輸送することが可能となり、１基のサイロへの穀
類の輸送時間を１時間とすると、全作業時間は約1.5時
間となり、従来法に比べて、大幅に作業時間短縮が図ら
れる。

また、図示はしないが、錠剤の柱状輸送においても、
流送タンクに複数の切り出しパイプ、つまり、流送管を
設置し、切り出しパイプの途中から必要に応じて気体を
供給可能な設備とすることにより、１台の錠剤切り出し
タンクより複数の供給先に連続的に錠剤を供給すること
が可能となり、従来法と比べて大幅な作業時間短縮に結
び付いた。なお、錠剤の破損は100万分の１と従来並で
あった。

なお、プラグ輸送および柱状輸送方式それ自体はすで
に前述の文献等によっても公知であり、以下、説明を簡
便にするためにこれ以上の詳述は割愛する。

実施例次に、第１図に示す装置を使用して行った本発明に基
づいた高炉の粉体吹き込み操業をＡ高炉（炉内容積席27
00m³）で行った実験結果を、従来法に基づく実験結果と
比較して説明する。なお、本例では吹き込みタンクは１
基設け、これから28本の羽口へ同数本の流送管を使って
プラグ輸送を行った。

第１表に結果を示すが、従来法すなわち浮遊輸送の場
合には、固気比が10であり、粉鉱石原単位50kg/pt（溶
銑トン当りのkg量、以下同じ）の場合でも配管内流速25
m/sとなり配管破損が10回／月と頻発し安定な吹き込み
を継続することが不可能であり、粉鉱石原単位を増大す
ることもできなかった。一方、本発明方法を適用した場
合には粉鉱石原単位50kg/ptでは、固気比50であり配管
流速は4m/sとなり、配管摩耗量は従来法に比べて著しく
低減され、配管破損なく約２年間に渡って連続使用する
ことが可能であった。

さらに、粉鉱石原単位を200kg/ptと増大した場合で
も、固気比80で配管内流速は9m/sとなり月１回の定期休
風の間、配管トラブルなく連続運転が可能であった。

以上述べたように、製鉄高炉の羽口への焼結鉱粉吹き
込みに、本発明方法を適用することにより、配管摩耗が
著しく低減され、配管損耗トラブルなく大量輸送が可能
なことが判明した。

また、本発明方法によれば、吹き込みタンクは、１基
または２基設置することにより、全羽口からの吹き込み
が可能であった。

（発明の効果）以上述べたように、本発明による粉粒体を気流輸送す
る方法、特に、浮遊輸送でなくプラグ輸送・柱状輸送等
の高濃度低流速輸送をする方法においては、例えば製鉄
高炉、穀物サイロおよび医薬品錠剤タンクに粉粒体を供
給する場合に、配管の損耗がなく、粉粒体の粒度劣化も
なく、複数の供給先に、１基もしくは２基程度の最小限
の基数の供給タンクにより、連続的に分配供給可能とな
り、設備費の低減および作業時間の短縮に結び付くな
ど、産業上極めて有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、製鉄高炉の羽口より焼結鉱篩下を高濃度低流
速輸送で吹き込んだ実施例における装置構成の１例を示
すブロック図；および第２図は、複数の穀物サイロへ穀物を高濃度低流速輸送
で同時に連続的に供給した実施例における装置構成の１
例を示すブロック図である。 1:焼結工場 2:焼結機 3,4,5,6,7:篩 8,9,10:ホッパー 11:サービスホッパー 15,16:流送弁 17,18:エアナイフ弁 22:吹込みタンク 25,26:羽口 27,28:吹き込みノズル 29:高炉 30:穀物輸送貨車 33:ホッパー 34:吹き込みタンク 35,36,37,38:流動化用ガス導入管 39,42,45,48:流送弁 40,43,46,49:ナイフ弁 51,52,53,5:流送管 55,56,57,58:サイロ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吹き込みタンクから流送管を経て粉粒体を
気流輸送する固気比20［kg/kg］以上のプラグまたは柱
状輸送方式による高濃度輸送方法において、前記吹き込
みタンクに２本以上複数本の流送管を設置すると共に、
各流送管毎に気体供給配管を備えた流量制御装置を設置
することにより２個以上複数個の供給先に粉粒体を連続
的に同時に供給することを特徴とする粉粒体高濃度輸送
における分配方法。
【請求項２】前記流量制御装置がさらにエアナイフを備
えている請求項１記載の粉粒体高濃度輸送における分配
方法。