JP5440077B2 - Raw material charging method for bell-less blast furnace - Google Patents

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Description

本発明は、炉頂に原料バンカーが上下2段に配置されたセンターフィード型ベルレス炉頂装入装置を有するベルレス高炉への原料装入方法に関し、特に鉱石層中にコークスを混合してなるコークス混合鉱石層とコークス単独のコークス層とを交互に堆積させる装入方法に関する。   The present invention relates to a raw material charging method for a bell-less blast furnace having a center-feed type bell-less furnace top charging device in which raw material bunkers are arranged in two stages at the top of the furnace, and in particular, coke formed by mixing coke in an ore layer. The present invention relates to a charging method in which a mixed ore layer and a coke layer of coke alone are alternately deposited.

高炉操業では、通常、炉頂から鉱石とコークスとをそれぞれが交互に層状となるように装入すると共に、鉱石層とコークス層との炉半径方向における層厚分布、あるいは、粒度分布を制御することにより、炉内でのガス流分布を制御している。   In blast furnace operation, ore and coke are usually charged in layers from the top of the furnace alternately, and the layer thickness distribution or particle size distribution of the ore layer and coke layer in the furnace radial direction is controlled. Thus, the gas flow distribution in the furnace is controlled.

近年、環境問題の観点から、高炉でのコークスの使用量をできるだけ低減できる技術の開発が求められている。コークス装入量を低減するには、1チャージ当りの鉱石装入量を増加させる方法、または、1チャージ当りのコークス装入量を低下させる方法の2つが考えられる。この場合、前者を実施すると、鉱石層厚が厚くなるため、鉱石の還元性が悪化して炉下部における未還元鉱石の直接反応による炉熱低下を招いて炉況を悪化させる。一方、後者を実施すると、融着帯でコークススリットを形成するコークス層厚が薄くなるため、炉下部での通気性が悪化することになる。   In recent years, from the viewpoint of environmental problems, development of a technology that can reduce the amount of coke used in a blast furnace as much as possible has been demanded. There are two methods for reducing the amount of coke charged: a method of increasing the amount of ore charged per charge, or a method of decreasing the amount of coke charged per charge. In this case, when the former is carried out, the ore layer thickness is increased, so the reducibility of the ore is deteriorated and the furnace heat is lowered due to the direct reaction of the unreduced ore in the lower part of the furnace, thereby deteriorating the furnace condition. On the other hand, if the latter is carried out, the coke layer thickness forming the coke slit in the cohesive zone becomes thin, so that the air permeability at the lower part of the furnace is deteriorated.

そこで従来、これらの影響を緩和するために、前記鉱石層中にコークスをあらかじめ混合させて(鉱石コークス混合装入)、鉱石層自体の還元性を向上させる方法が開発されている。例えば、特許文献1、特許文献2などにおいては、コークス混合鉱石層を形成する装入方法の採用によって、炉内の通気性や通液性を改善することにより、炉況を安定させる方法を提案している。これらの技術は、コークスの単独装入と、鉱石とコークスの混合装入を交互に行なう方法であり、コークス混合鉱石層中のコークス粒径を小さくし、鉱石とコークスの粒径調節を行なうこと、さらに副原料を混合して装入することにより、鉱石とコークスとの密度差や粒度差に起因する炉半径方向における装入偏析をなくし、想定したガス流分布の形成をするため、かつ、鉱石の溶融状態を良好にするための方法である。   Therefore, conventionally, in order to alleviate these effects, a method has been developed in which coke is mixed in advance in the ore layer (ore coke mixing charging) to improve the reducibility of the ore layer itself. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 propose a method of stabilizing the furnace condition by improving the air permeability and liquid permeability in the furnace by adopting a charging method for forming a coke mixed ore layer. doing. These technologies are methods of alternately charging coke and mixing ore and coke, and reducing the coke particle size in the coke mixed ore layer and adjusting the particle size of ore and coke. In addition, in order to eliminate the charging segregation in the furnace radial direction due to the density difference and the particle size difference between the ore and coke by mixing and charging the auxiliary materials, to form the assumed gas flow distribution, and This is a method for improving the molten state of the ore.

しかし、上記のコークス粒径を小さくしたコークスを混合する鉱石コークス混合装入の技術は、鉱石層中のコークスを鉱石が溶融し始めてから滴下するまでの領域(すなわち、軟化融着帯)で反応消滅させることになり、炉下部、特に軟化融着帯での通気性改善には不十分であり、コークス装入量の低減、すなわち、コークス比の低減効果が小さいと考えられる。   However, the above-mentioned ore coke mixing technology, which mixes coke with a reduced coke particle size, reacts in the region from the start of the ore melting until the ore starts dripping (ie, softening cohesive zone). It is considered that the effect of reducing the coke charging amount, that is, the reduction of the coke ratio is small.

また、高炉の原料装入装置としては、ベルレス装入装置が広く採用されており、ベルレス装入装置には、炉頂バンカー(ホッパー)が並列に設置された「並列バンカー型」と、原料バンカーが上、下二段に設置された「センターフィード型」がある。一般的にセンターフィード型のベルレス装入装置は、並列バンカー型の装置に比べて、構造的に簡素であるため設備投資額が安く、また、装入物を炉内に装入する際の円周方向偏差が少なく、ほぼ均一に分配できるという利点がある。   Also, bellless charging equipment is widely used as the raw material charging equipment for the blast furnace, and the bellless charging equipment includes a “parallel bunker type” in which a furnace bunker (hopper) is installed in parallel, and a raw material bunker. There is a “center feed type” installed in the upper and lower two stages. In general, the center-feed type bell-less charging device is structurally simple compared to the parallel bunker type device, so the capital investment is low, and the cost for charging the charged material into the furnace is low. There is an advantage that the distribution in the circumferential direction is small and the distribution can be made almost uniformly.

一方、センターフィード型ベルレス装置のように上部と下部に二段のバンカーを備えた原料装入装置を用いると炉高が高くなる傾向となり、既存の設備を流用する等の理由で装置の高さを従来装置並に抑えるためには、上部、下部の二連のバンカー径を大きくして内容積を確保する必要がある。しかしながら、上部、下部の二段のバンカー径を大きくすることにより、上部バンカーへの原料の受け入れ時、もしくは上部バンカーから下部バンカーへの原料装入の際に、各バンカー内で鉱石層内に混合されたコークスの偏析が発生する。そして最終的に下部バンカー内で偏析した混合コークスは、旋回シュートを用いて炉内に装入する際に、装入の初期から中期にかけてコークス混合率が大となり、末期でコークス混合率が小となるような排出コークス混合率分布となる。   On the other hand, if a raw material charging device equipped with a two-stage bunker at the top and bottom like the center-feed type bell-less device, the furnace height tends to be high, and the height of the device will be diverted for reasons such as diverting existing equipment. Therefore, it is necessary to increase the diameter of the upper and lower bunker bunkers to ensure the internal volume. However, by increasing the diameter of the upper and lower two-stage bunker, when the raw material is received into the upper bunker or when the raw material is charged from the upper bunker to the lower bunker, it is mixed in the ore layer in each bunker. Coke segregation occurs. When the mixed coke finally segregated in the lower bunker is charged into the furnace using a swivel chute, the coke mixing ratio increases from the beginning to the middle of the charging, and the coke mixing ratio decreases at the end. The discharge coke mixing ratio distribution is as follows.

このような排出混合率分布となる原料を、旋回シュートを用いて、高炉の中心側から炉壁方向へと順々に装入すると、中心部に混合率大、中間部〜炉壁部に混合率小となって堆積することになる。その結果、コークス混合鉱石層中のコークスの径方向分布が不均一となり、混合コークスとして有効に活用されず、特に炉下部において通気性の改善効果があまり期待できない。   When raw materials with such a discharge mixing ratio distribution are sequentially inserted from the center side of the blast furnace to the furnace wall direction using a swirl chute, the mixing ratio is large at the center and mixed between the middle part and the furnace wall part. It will be deposited at a low rate. As a result, the radial distribution of coke in the coke mixed ore layer becomes non-uniform and cannot be effectively used as mixed coke.

特開平8−283804号公報JP-A-8-283804 特開平10−183210号公報JP-A-10-183210

一般に、高炉の安定操業を達成するためには、炉内、特に軟化融着帯における通気性を良好に保つことが有効である。そして、この軟化融着帯の通気性を良好に保つためには、基本的には、一度に装入する鉱石量を低減させ、軟化融着帯の層厚を低減すること、および鉱石と同時にコークスの一部を装入する鉱石コークス混合装入が有効であることが知られている。   In general, in order to achieve stable operation of the blast furnace, it is effective to maintain good air permeability in the furnace, particularly in the softening and fusion zone. And in order to keep the air permeability of the softened cohesive zone good, basically, the amount of ore charged at one time is reduced, the layer thickness of the softened cohesive zone is reduced, and simultaneously with the ore. It is known that ore coke mixing charging to charge a part of coke is effective.

ここで、前者はコークス比の上昇となるため望ましくない。一方、後者の鉱石コークス混合装入では、鉱石層中に混合するコークスの分布を適切に制御することで、特に融着帯においてコークスが鉱石層の軟化収縮を抑制することによって、通気抵抗の高い軟化融着帯へのガスの侵入を可能とし、通気性を改善することによって炉況を安定化させるのに有効である。   Here, the former is not desirable because it increases the coke ratio. On the other hand, in the latter ore coke mixing charging, by controlling the distribution of coke mixed in the ore layer appropriately, coke suppresses the softening shrinkage of the ore layer, especially in the cohesive zone, and thus has high ventilation resistance. It is effective in stabilizing the furnace condition by allowing gas to enter the softened cohesive zone and improving air permeability.

しかしながら、特許文献1、2に記載の鉱石コークス混合装入技術は、コークスの粒径が小さく、さらに、鉱石の溶融を促進させているため、コークスが消滅してしまうと考えられ、融着帯での通気性改善が不十分である。   However, the ore coke mixing charging technique described in Patent Documents 1 and 2 is considered to cause coke to disappear because the coke has a small particle size and further promotes melting of the ore. Insufficient breathability improvement in

また鉱石コークス混合装入では、炉頂バンカーからの排出混合率特性に起因して炉内径方向の混合率分布が不均一となること、または、混合装入によって同時装入した鉱石とコークスが装入後に偏析現象を生じ、炉内径方向の混合率分布が不均一となること等により、ガス流分布を不安定化させて、炉況悪化を招く危険性がある。   In addition, in ore coke mixing charging, the mixing ratio distribution in the furnace inner diameter direction becomes non-uniform due to the discharge mixing ratio characteristics from the top bunker, or ore and coke charged simultaneously by mixing charging are charged. There is a risk that the segregation phenomenon will occur after entering and the mixing rate distribution in the furnace inner diameter direction becomes non-uniform so that the gas flow distribution becomes unstable and the furnace condition deteriorates.

センターフィード型の原料装入装置では、炉頂バンカーからの排出混合量分布において、排出初期に混合量が大となる特性がある。そのため、例えば、中心部から周辺部に向けて順次装入する場合には、炉内装入後には中心部に混合量大、中間部〜炉壁部に混合量小となって堆積することになり、コークス混合鉱石層中のコークスの径方向分布が不均一となる。   The center feed type raw material charging apparatus has a characteristic that the mixing amount becomes large in the initial stage of discharging in the distribution of the mixing amount discharged from the top bunker. Therefore, for example, when charging sequentially from the central part toward the peripheral part, after entering the furnace interior, it will be deposited with a large mixing amount in the central part and a small mixing amount in the middle part to the furnace wall part. The radial distribution of coke in the coke mixed ore layer becomes non-uniform.

コークス混合鉱石層中のコークスは、特定の部位に偏析させることなく、均一に分散した状態に制御することによって、局所的な通気悪化を抑制でき、通気性改善に効果的であることがわかっている。   It has been found that coke in the coke mixed ore layer can effectively suppress local deterioration of airflow and is effective in improving air permeability by controlling the coke in a uniformly dispersed state without causing segregation to specific sites. Yes.

またコークス混合鉱石層中のコークスは、融着帯での通気性改善効果が期待されることから、融着帯においてもコークスが消滅しないことが必要である。そこで混合コークスの配合量は多く、粒径は大きくすることが有効であると考えられる。しかしながら、多量または大粒径のコークスを鉱石層中に混合させた場合には、粒度差に起因した偏析現象が生じるため、混合率分布が不均一になりやすい。さらに混合量に応じて偏析量も増加することから、均一な混合率分布を形成させることができないという課題がある。   Further, since coke in the coke mixed ore layer is expected to improve the air permeability in the cohesive zone, it is necessary that the coke does not disappear even in the cohesive zone. Therefore, it is considered effective to increase the amount of mixed coke and to increase the particle size. However, when a large amount or large particle size of coke is mixed in the ore layer, a segregation phenomenon due to a particle size difference occurs, and therefore the mixing rate distribution tends to be non-uniform. Furthermore, since the amount of segregation increases with the mixing amount, there is a problem that a uniform mixing rate distribution cannot be formed.

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、センターフィード型の原料装入装置を有するベルレス高炉で鉱石コークス混合装入を行なう際に、炉頂バンカーの排出混合率特性と、装入後の偏析現象を考慮して、原料の炉内装入後にコークス混合鉱石層中のコークスの径方向分布が均一となり、混合性が良好となるベルレス高炉の原料装入方法を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and when performing ore coke mixing charging in a bellless blast furnace having a center feed type raw material charging apparatus, In consideration of the segregation phenomenon after charging, a raw material charging method for a bellless blast furnace in which the radial distribution of coke in the coke mixed ore layer becomes uniform after mixing the raw material inside the furnace and the mixing property is good is provided. It is in.

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)上部バンカーと下部バンカーとが上下2段に配置されたセンターフィード型ベルレス炉頂装入装置を有するベルレス高炉において、炉頂部から原料を装入してコークス層とコークス混合鉱石層とを交互に堆積させる原料装入を行なう際に、
前記コークス混合鉱石層中に混合されるコークスの粒径を、鉱石の粒径に対して1.3倍以上とし、
前記コークス混合鉱石層を形成するために、前記上部バンカーに鉱石を装入し、引き続いて鉱石とコークスとを装入した後、前記上部バンカー内の原料を前記下部バンカー内に装入し、該下部バンカーから排出した原料を旋回シュートを介して高炉内に装入することを特徴とする、ベルレス高炉への原料装入方法。
(2)原料槽から上部バンカーに向けて原料を供給するベルトコンベアにコークスを排出するタイミングを、鉱石を前記ベルトコンベアへ排出する全時間に対して0.5以降とすることを特徴とする、(1)に記載のベルレス高炉への原料装入方法。
(3)コークス混合鉱石層中に混合されるコークス量を、炉頂から装入する全コークス量に対して10mass%以上とすることを特徴とする、(1)または(2)に記載のベルレス高炉への原料装入方法。
The features of the present invention for solving such problems are as follows.
(1) In a bell-less blast furnace having a center-feed type bell-less furnace top charging device in which an upper bunker and a lower bunker are arranged in two stages, a raw material is charged from the top of the furnace and a coke layer and a coke mixed ore layer are formed. When charging raw materials that are alternately deposited,
The particle size of coke mixed in the coke mixed ore layer is 1.3 times or more the particle size of the ore,
In order to form the coke mixed ore layer, ore is charged into the upper bunker, and then the ore and coke are charged, and then the raw material in the upper bunker is charged into the lower bunker, A raw material charging method for a bell-less blast furnace, wherein the raw material discharged from a lower bunker is charged into a blast furnace through a turning chute.
(2) The timing of discharging the coke from the raw material tank to the belt conveyor that supplies the raw material toward the upper bunker is set to 0.5 or later with respect to the total time of discharging the ore to the belt conveyor, The raw material charging method to the bell-less blast furnace as described in (1).
(3) The bellless according to (1) or (2), wherein the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer is 10 mass% or more with respect to the total amount of coke charged from the top of the furnace. Raw material charging method to blast furnace.

本発明によれば、センターフィード型の原料装入装置を有するベルレス高炉の鉱石コークス混合装入において、コークス混合鉱石層中の混合コークスの排出特性を考慮して、事前に混合コークスの混合量を経時的に制御することによって、炉頂バンカーからの排出混合量分布を制御し、炉内装入後にコークス混合鉱石層中の混合コークスの径方向分布を制御可能となる。これにより、混合性が良好となり炉下部の通気性が改善されることによって、より効率的な高炉の操業が可能となる。   According to the present invention, in the ore coke mixing charging of the bellless blast furnace having the center feed type raw material charging device, the mixing amount of the mixed coke is determined in advance in consideration of the discharge characteristics of the mixed coke in the coke mixing ore layer. By controlling over time, it is possible to control the distribution of discharged mixture from the top bunker and to control the radial distribution of the mixed coke in the coke mixed ore layer after entering the furnace interior. As a result, the mixing property is improved and the air permeability of the lower part of the furnace is improved, so that a more efficient operation of the blast furnace becomes possible.

本発明の一実施形態を示す概略図。Schematic which shows one Embodiment of this invention. 従来技術を用いた場合の下部バンカーからの排出コークス混合率分布を示すグラフ。The graph which shows the discharge coke mixing rate distribution from a lower bunker at the time of using a prior art. 本発明を用いた場合の下部バンカーからの排出コークス混合率分布を示すグラフ。The graph which shows the discharge coke mixing rate distribution from a lower bunker at the time of using this invention. 各原料槽排出部分の炉頂バンカー排出比率と炉頂バンカー排出質量割合との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the furnace top bunker discharge ratio and furnace top bunker discharge mass ratio of each raw material tank discharge part.

本発明では、鉱石とコークスとを混合して形成するコークス混合鉱石層中のコークスは、融着帯においてもコークスが消滅しないことで融着帯での通気性を改善するために、粒径の大きい、鉱石の粒径に対して1.3倍以上の粒径を有するコークスを用いるものとする。粒径としては、鉱石及びコークスの平均粒径を用いれば良い。   In the present invention, the coke in the coke mixed ore layer formed by mixing ore and coke does not disappear even in the cohesive zone, so that the air permeability in the cohesive zone is improved. A large coke having a particle size of 1.3 times or more the particle size of the ore is used. As the particle size, the average particle size of ore and coke may be used.

しかし上記のように鉱石よりも粒径の大きいコークスを混合して用いると、偏析現象が生じるため、混合率分布が不均一になりやすい。本発明では上部バンカーと下部バンカーとが上下2段に配置されたセンターフィード型ベルレス炉頂装入装置にコークス混合鉱石層用の原料を装入する際に、まず鉱石を装入し、引き続いて鉱石とコークスとを装入することで、炉内装入後のコークス混合鉱石層中の混合コークスの径方向分布を制御可能とするものである。このためには、原料槽から上部バンカーに向けて原料を供給するベルトコンベアに、まず鉱石の原料槽から鉱石を排出し、鉱石の排出を開始後所定時間経過後にコークスの原料槽からコークスを排出する。そしてベルトコンベア上の原料を上部バンカーに供給し、上部バンカー内の原料を下部バンカーに装入し、下部バンカーから排出された原料を旋回シュートを介して高炉内に装入する。旋回シュートは通常、旋回シュートを傾動させつつ旋回させながら原料を高炉内に装入する。ベルトコンベア上で搬送される原料は、通常の場合途中にサージホッパー等を介して上部バンカーに原料を供給しており、原料は適宜混合されるが、上部バンカー内に最初に装入される原料が鉱石のみの状態となるように、上部バンカー内にコークス混合鉱石層用の原料を装入すればよい。サージホッパーがない場合は、ベルトコンベアから直接上部バンカーに原料が装入されるが、上記と同様に原料を装入すれば良い。このように上下2段に配置されたセンターフィード型ベルレス炉頂装入装置を用いる際に、上部バンカーに最初に鉱石を装入してコークス混合鉱石層を形成すると、下部バンカーの下部から高炉内に排出される原料におけるコークス混合率の経時変化を調整することができる。   However, when coke having a particle size larger than that of the ore is mixed and used as described above, a segregation phenomenon occurs, so that the mixing rate distribution tends to be non-uniform. In the present invention, when charging the raw material for the coke mixed ore layer into the center feed type bellless furnace top charging device in which the upper bunker and the lower bunker are arranged in two upper and lower stages, the ore is first charged, By charging ore and coke, the radial distribution of the mixed coke in the coke mixed ore layer after entering the furnace interior can be controlled. For this purpose, the ore is first discharged from the ore raw material tank to the belt conveyor that supplies the raw material from the raw material tank to the upper bunker, and the coke is discharged from the coke raw material tank after a predetermined time has elapsed after starting the ore discharge. To do. Then, the raw material on the belt conveyor is supplied to the upper bunker, the raw material in the upper bunker is charged into the lower bunker, and the raw material discharged from the lower bunker is charged into the blast furnace through the turning chute. The turning chute usually charges the raw material into the blast furnace while turning the turning chute while tilting. The raw material transported on the belt conveyor is normally supplied to the upper bunker via a surge hopper in the middle, and the raw materials are mixed appropriately, but the raw material first charged in the upper bunker The raw material for the coke mixed ore layer may be charged into the upper bunker so that the state becomes only the ore. When there is no surge hopper, the raw material is charged directly into the upper bunker from the belt conveyor, but the raw material may be charged in the same manner as described above. When using the center-feed type bellless furnace top charging equipment arranged in two stages in this way, if the ore is first charged into the upper bunker to form a coke mixed ore layer, It is possible to adjust the change with time of the coke mixing ratio in the raw material discharged into the factory.

原料槽から上部バンカーに向けて原料を供給するベルトコンベアに、まず鉱石を排出するためには、原料槽から上部バンカーに向けて原料を供給するベルトコンベアに原料槽から原料を排出するタイミングを制御する方法を用いることができる。実操業上はベルトコンベアにコークスの原料槽からコークスを排出するタイミングを、鉱石の原料槽から鉱石をベルトコンベアへ排出する全時間に対して0.5以降とすれば、上部バンカーに最初に鉱石のみを装入することができる。   To discharge the ore to the belt conveyor that supplies the raw material from the raw material tank to the upper bunker, control the timing of discharging the raw material from the raw material tank to the belt conveyor that supplies the raw material from the raw material tank to the upper bunker. Can be used. In actual operation, if the timing of discharging the coke from the coke raw material tank to the belt conveyor is 0.5 or later with respect to the total time of discharging the ore from the ore raw material tank to the belt conveyor, the ore is first put in the upper bunker. Can only be charged.

コークス混合鉱石層中に混合されるコークス量は、炉頂から装入する全コークス量に対して10mass%以上とすることが好ましい。偏析が問題にならない場合には、融着帯においてもコークスが消滅しないために、混合コークスの配合量は多いことが好ましいためである。   The amount of coke mixed in the coke mixed ore layer is preferably 10 mass% or more with respect to the total amount of coke charged from the top of the furnace. This is because when the segregation does not become a problem, the coke does not disappear even in the cohesive zone, so that the blended amount of the mixed coke is preferably large.

図1は本発明の原料装入方法の一実施形態を示す概略図である。図1中の矢印は、旋回シュートの傾動方向を示している。鉱石1とコークス2とが、それぞれ個別に原料槽3(3a、3b)に貯溜される。   FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the raw material charging method of the present invention. The arrows in FIG. 1 indicate the tilting direction of the turning chute. The ore 1 and the coke 2 are individually stored in the raw material tank 3 (3a, 3b).

まず鉱石1のみを原料槽3aから排出し、ベルトコンベア4を用いてサージホッパー5への送給を開始する。その後、例えば、鉱石1の原料槽3aからの排出量が1回の排出量の50%以上となった段階で、コークス2を原料槽3bから排出し、サージホッパー5への送給を開始する。鉱石1の原料槽3aからの排出がほぼ終了した段階で、コークス2を原料槽3bから排出することもできる。図1は、鉱石の全量を排出後にコークスの排出を開始した場合である。いずれのタイミングでコークス2の排出を開始するにしろ、サージホッパー5へ送給される原料の先頭部分が鉱石のみとなっていればよい。次いでサージホッパー5の下部から原料を排出して、装入コンベア6を介して上部バンカー7、下部バンカー8へと順次送給する。ここでは、サージホッパー5の底部に貯溜されている鉱石が先に排出され、その後、鉱石とコークスの混合物11が排出される。また、上部バンカー7、下部バンカー8内は原料が貯溜されていない状態であるため、上部バンカー7、下部バンカー8においても、鉱石は基本的には底部に貯溜されるがその量は低減する。残りの鉱石は乗り継ぎ過程、または、バンカー内での偏析によって、鉱石とコークスが混合された状態となって貯溜される。   First, only the ore 1 is discharged from the raw material tank 3 a, and feeding to the surge hopper 5 is started using the belt conveyor 4. Thereafter, for example, when the discharge amount of the ore 1 from the raw material tank 3a becomes 50% or more of the single discharge amount, the coke 2 is discharged from the raw material tank 3b and the feeding to the surge hopper 5 is started. . The coke 2 can be discharged from the raw material tank 3b when the discharge of the ore 1 from the raw material tank 3a is almost completed. FIG. 1 shows a case where the discharge of coke is started after the entire amount of ore is discharged. Regardless of the timing at which the discharge of the coke 2 is started, it is only necessary that the leading portion of the raw material fed to the surge hopper 5 is only ore. Next, the raw material is discharged from the lower part of the surge hopper 5 and fed sequentially to the upper bunker 7 and the lower bunker 8 via the charging conveyor 6. Here, the ore stored at the bottom of the surge hopper 5 is discharged first, and then the ore and coke mixture 11 is discharged. In addition, since the raw material is not stored in the upper bunker 7 and the lower bunker 8, the ore is basically stored at the bottom in the upper bunker 7 and the lower bunker 8, but the amount thereof is reduced. The remaining ore is stored as a mixture of ore and coke by the transit process or segregation in the bunker.

下部バンカー8から高炉9内へ装入するときは、下部バンカー8の下部から原料を排出する。つまり下部バンカー8の底部に貯溜された鉱石が先に排出され、その後は混合装入となる。その結果、排出初期の混合率小、排出中期の混合率大、排出後期の混合率小といった排出混合率分布となる。このような排出混合率分布で旋回シュート10を介して高炉9内へ原料を装入すると、装入後の堆積面において偏析現象を生じた結果、つまり、排出中期に装入された混合コークスの一部が中心部に流れ込むことによって、コークス混合鉱石層12中のコークスの径方向分布が均一となる。   When charging from the lower bunker 8 into the blast furnace 9, the raw material is discharged from the lower part of the lower bunker 8. That is, the ore stored at the bottom of the lower bunker 8 is discharged first, and thereafter, the charging is mixed. As a result, the emission mixture ratio distribution is such that the mixing ratio is low at the beginning of discharge, the mixing ratio is high at the middle stage of discharging, and the mixing ratio is low at the end of discharging. When the raw material is charged into the blast furnace 9 through the swirl chute 10 with such a discharge mixing ratio distribution, a segregation phenomenon occurs on the deposited surface after the charging, that is, the mixed coke charged in the middle discharge period. When a part flows into the central portion, the coke radial distribution in the coke mixed ore layer 12 becomes uniform.

本発明においては、コークス2の原料槽3bからの排出を開始する時期を制御する方法は、特定の方法に限定しない。鉱石1が原料槽3aから所定量排出した後で、コークス2を排出すれば良く、タイマーや各種センサーを使用して制御すれば良い。また原料槽3bからコークス2を排出する時期については、鉱石1の排出が50%以上完了していることが好ましく、特に鉱石の排出が全て完了した後にコークスの排出を開始しても問題は無い。すなわち、上部バンカー7に最初に鉱石のみが装入され、引き続いて鉱石とコークスとの混合物が装入されるようにすれば本発明の効果がある。   In the present invention, the method for controlling the timing of starting the discharge of the coke 2 from the raw material tank 3b is not limited to a specific method. The coke 2 may be discharged after the ore 1 has been discharged from the raw material tank 3a by a predetermined amount, and may be controlled using a timer or various sensors. Further, regarding the timing of discharging the coke 2 from the raw material tank 3b, it is preferable that the discharge of the ore 1 is preferably completed by 50% or more, and there is no problem even if the discharge of the coke is started after the discharge of the ore is completed. . That is, if the upper bunker 7 is initially charged with only ore and subsequently the mixture of ore and coke is charged, the effect of the present invention can be obtained.

原料槽3bからコークス2を、鉱石1の排出が50%以上完了している時期に排出することが好ましいのは、以下の理由によるものである。原料槽から排出される原料の排出時期を以下の4つの領域(I〜IV)に分割し、炉頂バンカー(下部バンカー)からの排出時期に対応して、どの程度の割合で排出されるかを各々の領域において測定した結果を図4に示す。
領域I:原料槽排出時間が排出する時間全体の0〜25%の時期に排出された原料
領域II:原料槽排出時間が排出する時間全体の25〜50%の時期に排出された原料
領域III:原料槽排出時間が排出する時間全体の50〜75%の時期に排出された原料
領域IV:原料槽排出時間が排出する時間全体の75〜100%の時期に排出された原料
The reason why it is preferable to discharge the coke 2 from the raw material tank 3b when the discharge of the ore 1 is 50% or more is as follows. Divide the discharge timing of the raw material discharged from the raw material tank into the following four areas (I to IV), and how much is discharged according to the discharge timing from the top bunker (lower bunker) FIG. 4 shows the results of measurement in each region.
Area I: Raw material discharged at a time of 0 to 25% of the total discharge time of the raw material tank II: Raw material area III discharged at a time of 25 to 50% of the entire discharge time of the raw material tank : Raw material area discharged at a time of 50 to 75% of the whole discharge time of the raw material tank IV: Raw material discharged at a time of 75 to 100% of the whole discharge time of the raw material tank

図4において、グラフ上の各点は、原料槽排出時期25%の原料、原料槽排出時期50%の原料および原料槽排出時期75%の原料の場合における測定データを表している。また、横軸は炉頂バンカー排出質量割合(炉頂バンカーからの排出時期)を、縦軸は原料槽からの各排出時期における排出部分の炉頂バンカーからの排出比率を表している。図4によれば、炉頂バンカー排出質量割合0付近の排出初期では、領域I(原料槽排出時期0〜25%の原料)と領域II(原料槽排出時期25〜50%の原料)が大部分であるため、炉頂バンカーから最初に排出されるものは、主に原料槽から50%未満の時期に排出されたものから構成されていると考えられる。したがって、炉頂バンカーから先頭排出される際のコークス混合率を下げるためには、原料槽からの鉱石の排出が50%以上完了している時期に原料槽3bからコークス2を排出することが好ましいことになる。   In FIG. 4, each point on the graph represents measurement data in the case of a raw material at a raw material tank discharge time of 25%, a raw material at a raw material tank discharge time of 50%, and a raw material at a raw material tank discharge time of 75%. Further, the horizontal axis represents the furnace top bunker discharge mass ratio (discharge time from the furnace top bunker), and the vertical axis represents the discharge ratio from the furnace top bunker at each discharge time from the raw material tank. According to FIG. 4, in the initial stage of discharge near the furnace top bunker discharge mass ratio of 0, region I (raw material tank discharge time 0-25% raw material) and region II (raw material tank discharge time 25-50% raw material) are large. Since it is a part, what is first discharged from the top bunker is considered to be mainly composed of the one discharged from the raw material tank at less than 50%. Therefore, in order to reduce the coke mixing ratio when being discharged from the top of the furnace bunker, it is preferable to discharge the coke 2 from the raw material tank 3b when the ore discharge from the raw material tank has been completed by 50% or more. It will be.

旋回シュートの傾動を、高炉の中心部から炉壁方向へと移動する逆傾動としてコークス混合鉱石層を形成すると、上記のように高炉の中心付近にコークスの混合率の少ない原料が装入され、炉半径方向の中央部分に装入された粗粒のコークスの転がり込みによりコークスの混合率が平均化される。旋回シュートの傾動を、高炉の炉壁方向から中心部へと移動する順傾動とする場合も、炉半径方向の中央部分に装入された粗粒のコークスの炉中心付近への転がり込み後に、コークスの混合率の少ない原料が装入され、やはりコークスの混合率が平均化される。装入後の堆積形状の安定性を考慮すると、逆傾動を用いることが好ましい。   When the coke mixed ore layer is formed as a reverse tilt moving from the center of the blast furnace toward the furnace wall, the swirling chute is tilted, and the raw material with a low coke mixing ratio is charged near the center of the blast furnace as described above. The mixing ratio of coke is averaged by rolling of coarse coke charged in the center portion in the furnace radial direction. Even when the tilt of the swivel chute is a forward tilt that moves from the furnace wall direction to the center of the blast furnace, after rolling the coarse coke charged in the center of the furnace radial direction to the vicinity of the furnace center, A raw material with a low coke mixing ratio is charged, and the coke mixing ratio is averaged. Considering the stability of the deposited shape after charging, it is preferable to use reverse tilting.

図1に示す装置と同様の設備を用いて、高炉に原料を装入する際の排出混合率分布を測定した。図2に従来技術を用いた場合の下部バンカーからの排出コークス混合率分布を示す(比較例)。従来技術では、原料槽3a、3bから同時に鉱石とコークスとを排出して、ベルトコンベア4、サージホッパー5、装入コンベア6での搬送中に鉱石とコークスとを混合し、混合状態で上部バンカー7に装入した。また、本発明例1として、原料槽3bからコークスを排出する時期を、原料槽3aから鉱石の排出が全て完了した後に実施した場合の下部バンカーからの排出コークス混合率分布を、図3に示す。比較例の図2の場合に比較して、本発明例1の図3においては高炉への装入初期のコークスの混合率が低下していることが分かる。   Using the same equipment as the apparatus shown in FIG. 1, the discharge mixing ratio distribution when the raw material was charged into the blast furnace was measured. FIG. 2 shows the distribution ratio of the mixed coke discharged from the lower bunker when using the prior art (comparative example). In the prior art, the ore and coke are simultaneously discharged from the raw material tanks 3a and 3b, and the ore and coke are mixed while being conveyed by the belt conveyor 4, the surge hopper 5, and the charging conveyor 6, and the upper bunker is mixed. 7 was charged. In addition, as Example 1 of the present invention, FIG. 3 shows the discharge coke mixing ratio distribution from the lower bunker when the time for discharging the coke from the raw material tank 3b is performed after all the discharge of ore from the raw material tank 3a is completed. . Compared with the case of FIG. 2 of the comparative example, it can be seen that the mixing ratio of coke at the initial stage of charging into the blast furnace is lowered in FIG.

次に、比較例と本発明例1の装入方法を用いて、コークスの単独装入と、鉱石とコークスの混合装入を交互に行なう鉱石コークス混合装入により高炉の操業を行なった。さらに、本発明例2として、原料槽3bからコークス排出を開始する時期を、原料槽3aから鉱石の排出が50%完了した時とする装入方法を用いて、コークスの単独装入と、鉱石とコークスの混合装入を交互に行なう鉱石コークス混合装入により高炉の操業を行なった。操業条件と、通気抵抗指数、ガス利用率等の測定結果を表1に示す。   Next, using the charging method of Comparative Example and Invention Example 1, the operation of the blast furnace was performed by ore coke mixing charging in which coke single charging and ore and coke mixing charging were alternately performed. Further, as Example 2 of the present invention, the coke discharge from the raw material tank 3b is started by using a charging method in which the discharge of ore from the raw material tank 3a is completed by 50%. The blast furnace was operated by mixing ore coke mixing with alternating mixing of coke and coke. Table 1 shows the measurement results of operating conditions, ventilation resistance index, gas utilization rate, and the like.

Figure 0005440077
Figure 0005440077

本発明の原料装入方法を適用後、高炉内に装入されたコークス混合鉱石層中のコークスの径方向分布均一化によってガス流分布が安定化した結果、表1に示すように、通気抵抗指数の低減、ガス利用率の向上が見られ、還元材比が低下した。これにより、本発明方法は、高炉の安定操業技術として有効であり、さらに、低還元材比操業技術としても利用可能であることが確認された。   After applying the raw material charging method of the present invention, the gas flow distribution was stabilized by homogenizing the radial distribution of coke in the coke mixed ore layer charged in the blast furnace. The index decreased and the gas utilization rate improved, and the ratio of reducing materials decreased. As a result, it was confirmed that the method of the present invention is effective as a stable operation technique for a blast furnace, and can also be used as an operation technique with a low reducing material ratio.

1 鉱石
2 コークス
3(3a、3b) 原料槽
4 ベルトコンベア
5 サージホッパー
6 装入コンベア
7 上部バンカー
8 下部バンカー
9 高炉
10 旋回シュート
11 鉱石とコークスの混合物
12 コークス混合鉱石層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ore 2 Coke 3 (3a, 3b) Raw material tank 4 Belt conveyor 5 Surge hopper 6 Loading conveyor 7 Upper bunker 8 Lower bunker 9 Blast furnace 10 Swivel chute 11 Mixture of ore and coke 12 Coke mixed ore layer

Claims (2)

上部バンカーと下部バンカーとが上下2段に配置されたセンターフィード型ベルレス炉頂装入装置を有するベルレス高炉において、炉頂部から原料を装入してコークス層とコークス混合鉱石層とを交互に堆積させる原料装入を行なう際に、
前記コークス混合鉱石層中に混合されるコークスの粒径を、鉱石の粒径に対して1.3倍以上とし、
前記コークス混合鉱石層を形成するために、原料槽から前記上部バンカーに向けて前記原料を供給するベルトコンベアに鉱石を排出し、引き続いてコークスを排出することで、前記上部バンカーに鉱石を装入し、引き続いて鉱石とコークスとを装入した後、前記上部バンカー内の原料を前記下部バンカー内に装入し、該下部バンカーから排出した原料を旋回シュートを介して高炉内に装入するベルレス高炉への原料装入方法であって、
前記ベルトコンベアに前記コークスを排出するタイミングを、前記鉱石を前記ベルトコンベアへ排出する全時間に対して0.5以降とすることを特徴とする、ベルレス高炉への原料装入方法
In a bell-less blast furnace with a center-feed type bell-less furnace top charging device in which an upper bunker and a lower bunker are arranged in two upper and lower stages, raw materials are charged from the top of the furnace and coke layers and coke mixed ore layers are alternately deposited. When performing raw material charging,
The particle size of coke mixed in the coke mixed ore layer is 1.3 times or more the particle size of the ore,
In order to form the coke mixed ore layer , the ore is discharged from a raw material tank to a belt conveyor that supplies the raw material toward the upper bunker, and then the coke is discharged to load the ore into the upper bunker. and, after charged with ore and coke was subsequently charged with raw materials in said upper bunker in said lower bunker, you charged into the blast furnace via the swivel chute raw material discharged from the bunker lower portion a raw material charging method to the base Ruresu blast furnace,
A method of charging a raw material into a bell-less blast furnace, characterized in that the timing of discharging the coke to the belt conveyor is 0.5 or more with respect to the total time of discharging the ore to the belt conveyor .
コークス混合鉱石層中に混合されるコークス量を、炉頂から装入する全コークス量に対して10mass%以上とすることを特徴とする、請求項1に記載のベルレス高炉への原料装入方法。 The method for charging a raw material into a bell-less blast furnace according to claim 1, wherein the amount of coke mixed in the coke mixed ore layer is 10 mass% or more with respect to the total amount of coke charged from the top of the furnace. .
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