JP5810509B2 - Material segregation equipment for blast furnace top bunker - Google Patents
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Description
本発明は、高炉の炉頂に設けられた装入原料のバンカーに関し、特に原料を偏析しながらバンカー内に装入するのに好適なものである。 The present invention relates to a charging material bunker provided at the top of a blast furnace, and is particularly suitable for charging the material into the bunker while segregating the material.
高炉の炉頂には、装入原料、例えば鉄鉱石とコークスとを個別に貯留するバンカーが複数設けられている。下記特許文献1では、原料条件、分配パターン、原料流出量特性に基づいて、バンカーの下端部の流量調整ゲートの開度と、その下方の分配シュートの旋回速度を制御することで、高炉内への原料の分配自由度を高めている。
ところで、高炉炉頂バンカーに装入する原料の偏析技術が開発されている。具体的には、原料の挿入位置を設定することで原料の粒度を偏析させることができる。そして、このようにバンカー内の原料粒度を偏析させることで、高炉への装入特性を制御することが可能となる。このバンカー内への原料偏析のために、下記特許文献2では、バンカーの装入口下方に、水平軸の回りに回転可能な偏析板を設け、この偏析板の傾斜角度を変更したり、傾斜の方向を変更したりすることにより、バンカー内への原料の偏析を制御している。
At the top of the blast furnace, there are provided a plurality of bunker for individually storing charging materials such as iron ore and coke. In the following
By the way, the segregation technology of the raw material charged into the blast furnace top bunker has been developed. Specifically, the particle size of the raw material can be segregated by setting the insertion position of the raw material. And it becomes possible to control the charging characteristic to a blast furnace by segregating the raw material particle size in a bunker in this way. In order to segregate the raw material into the bunker, in
しかしながら、前記特許文献2に記載される水平軸回りに回転可能な偏析板は、その回転時にバンカーの内壁と干渉する恐れがあるため、長さが規制され、原料をバンカーの内壁直近に装入させることができず、原料偏析効果に限界があるという問題がある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、原料をバンカーの内壁直近に装入することができ、原料偏析効果を高めることが可能な高炉炉頂バンカーの原料偏析装置を提供することを目的とするものである。
However, since the segregation plate that can rotate around the horizontal axis described in
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, the raw material segregation of the blast furnace top bunker can be charged in the immediate vicinity of the inner wall of the bunker, and can enhance the raw material segregation effect The object is to provide an apparatus.
上記課題を解決するために、本発明の高炉炉頂バンカーの原料偏析装置は、高炉の炉頂に設けられたバンカーに原料を偏析して装入する偏析装置であって、前記バンカーの横断面中央部の鉛直軸回りに回転可能で且つ上方から装入される原料を受ける上下方向下側面の傾斜角が当該原料の安息角より大きい偏析分配器をバンカー内の上部に備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, a raw material segregation apparatus for a blast furnace top bunker according to the present invention is a segregation apparatus for segregating and charging a raw material into a bunker provided at the top of a blast furnace furnace. A segregation distributor is provided in the upper part of the bunker where the inclination angle of the lower surface in the vertical direction that is rotatable about the vertical axis at the center and receives the raw material charged from above is larger than the repose angle of the raw material. To do.
また、前記偏析分配器は、軸線が斜め下向きの円錐台筒で且つバンカーの内壁側部分を切除した形状であることを特徴とするものである。
また、前記偏析分配器の軸線の傾斜角を変更可能としたことを特徴とするものである。
また、前記偏析分配器は、バンカーの横断面中央部に設けられている鉛直回転軸に接続されたモータにより鉛直回転軸回りに回転することを特徴とするものである。
Further, the segregation distributor is characterized in that the axis is a truncated cone having an oblique downward direction and the inner wall side portion of the bunker is cut away.
In addition, the inclination angle of the axis of the segregation distributor can be changed.
Further, the segregation distributor is characterized in that it is rotated around the vertical rotation axis by a motor connected to the vertical rotation axis provided at the center of the cross section of the bunker.
また、前記偏析分配器は、水平回転軸に接続されたモータにより水平回転軸回りに上下方向に傾動することを特徴とするものである。 Further, the segregation distributor is tilted in the vertical direction around the horizontal rotation axis by a motor connected to the horizontal rotation axis.
而して、本発明の高炉炉頂バンカーの原料偏析装置によれば、バンカーの横断面中央部の鉛直軸周りに回転可能で且つ上方から装入される原料を受ける上下方向下側面の傾斜角が当該原料の安息角より大きい偏析分配器を、当該バンカー内の上部に設けたことにより、偏析分配器の向きを変更する場合に当該偏析分配器がバンカーの内壁に干渉する恐れがなく、その結果、偏析分配器の原料落とし口をバンカーの内壁直近に近づけることができ、これにより原料偏析効果を高めることができる。 Thus, according to the raw material segregation apparatus for the blast furnace top bunker of the present invention, the inclination angle of the lower surface in the vertical direction that receives the raw material that can rotate around the vertical axis of the central portion of the cross section of the bunker and is charged from above. By providing a segregation distributor larger than the angle of repose of the raw material at the top of the bunker, the segregation distributor does not interfere with the inner wall of the bunker when changing the direction of the segregation distributor. As a result, the raw material outlet of the segregation distributor can be brought closer to the inner wall of the bunker, thereby increasing the raw material segregation effect.
また、偏析分配器を、軸線が斜め下向きの円錐台筒で且つバンカーの内壁側部分を切除した形状としたことにより、原料の落とし口を安定化することができると共に、バンカーの内壁との干渉を確実に回避することができる。
また、偏析分配器の軸線の傾斜角を変更可能としたことにより、原料の落とし口を自在に調整することができ、偏析効果の制御が可能となる。
In addition, the segregation distributor is shaped like a truncated cone whose axis is obliquely downward and the inner wall side portion of the bunker is cut away, so that the material outlet can be stabilized and interfere with the inner wall of the bunker. Can be reliably avoided.
In addition, since the tilt angle of the axis of the segregation distributor can be changed, the outlet of the raw material can be freely adjusted, and the segregation effect can be controlled.
また、バンカーの横断面中央部に設けられている鉛直回転軸に接続されたモータにより偏析分配器を鉛直回転軸回りに回転することにより、原料の落とし口を自在に調整することができ、偏析効果の制御が可能となる。
また、水平回転軸に接続されたモータにより水平回転軸回りに偏析分配器を上下方向に傾動することにより、原料の落とし口を自在に調整することができ、偏析効果の制御が可能となる。
Moreover, by rotating the segregation distributor around the vertical rotation axis by a motor connected to the vertical rotation shaft provided in the center of the cross section of the bunker, the material outlet can be freely adjusted, and the segregation The effect can be controlled.
Further, by tilting the segregation distributor up and down around the horizontal rotation axis by a motor connected to the horizontal rotation axis, the raw material outlet can be freely adjusted, and the segregation effect can be controlled.
次に、本発明の高炉炉頂バンカー原料偏析装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態のセルフライニング構造が適用された高炉炉頂部の縦断面図である。高炉1の炉頂部上方には複数のバンカー2が設けられている。バンカー2は、夫々、高炉1内への装入原料3を貯留するものである。装入原料3には、コークスや鉄鉱石が挙げられる。バンカー2の上端部にはゲート16が設けられており、このゲート16を開くことで、図に太い矢印で示すように、装入原料3がバンカー2内に装入される。また、バンカー2の下端部にはゲート4が設けられており、このゲート4を開くことで、内部の装入原料3が高炉1内に落下する。ゲート4の下方で、高炉1の炉頂内部には分配シュート5が設けられており、この分配シュート5を旋回することで落下する装入原料3を高炉1の炉内に分配することができる。そして、本実施形態では、バンカー2の内部上方に、本実施形態の原料偏析装置が設けられている。本実施形態の原料偏析装置は、バンカー2の横断面中央部の鉛直軸20回りに回転可能で且つ上方からの装入原料3を受ける上下方向下側面12が当該装入原料3の安息角より大きい偏析分配器6をバンカー2内の上部に備えている。
Next, an embodiment of the blast furnace top bunker raw material segregation apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a blast furnace top portion to which the cell flying structure of the present embodiment is applied. A plurality of
図2は、本実施形態の原料偏析装置に用いられる偏析分配器6である。図2aは、図1と同じく偏析分配器6の正面図であり、図2bは、図2aのZ矢視図であり、図2cは、図2bのY矢視図である。この偏析分配器6は、軸線18が斜め下方向きの円錐台筒であり、図2aに破線で示すバンカー2の内壁側を切除した形状となっている。また、この偏析分配器6の上下方向上側部は装入原料3との干渉を回避するために開口されている。また、図中の符号6aは偏析分配器6の装入原料案内面である。この偏析分配器6を、バンカー2の内部上部で、ハンガー7に取付ける。バンカー2の上方から装入原料3が装入されると偏析分配器6の上下方向下側面12の上に落下する。偏析分配器6の上下方向下側面12は、装入原料3の安息角より大きな傾斜角にしてあるため、偏析分配器6上に落下した装入原料3は、斜め下端部の落とし口14からバンカー2内に落下する。なお、本実施形態の偏析分配器6は、図2cに示すような円弧断面形状としたが、これに限定されるものではなく、円形断面形状、楕円形断面形状、多角形断面形状であってもよい。
FIG. 2 shows a
前記ハンガー7は、バンカー2の横断面中央部に設けられている鉛直回転軸22に取付けられており、この鉛直回転軸22にモータ8が接続されている。鉛直回転軸22とモータ8は直結である必要はなく、例えば減速歯車機構を介装するなどしてもよい。その結果、ハンガー7に取付けられている偏析分配器6は、バンカー2の横断面中央部に設けられた鉛直回転軸22回りに、図1の矢印a方向に回転し、これにより偏析分配器6とバンカー2の内壁とが干渉することなく、偏析分配器6の斜め下端部の装入原料3の落とし口14の向きを変更調整することができる。また、本実施形態の偏析分配器6は、軸線18が斜め下向きの円錐台筒で且つバンカー2の内壁側が切除された形状であるため、装入原料3が落下する偏析分配器6の斜め下端部の落とし口14をバンカー2の内壁の直近に設定することができる。
The hanger 7 is attached to a
また、偏析分配器6は、水平な回転軸を介してハンガー7に回転自在に取付けられており、この水平な回転軸にモータ9が接続されている。水平回転軸とモータ9は直結である必要はなく、例えば減速歯車機構を介装するなどしてもよい。その結果、ハンガー7に取付けられている偏析分配器6は水平回転軸の回りに、図の矢印bで示す上下方向に回転(傾動)可能であり、その結果、偏析分配器6の斜め下端部の装入原料3の落とし口14の位置を変更調整することができる。
The
図3は、バンカー2内における原料偏析効果の説明図である。図のバンカー2では、効果を分かり易くするために、各図の右下側の斜面が、原料滑落の際、抵抗の大きい側を示し、各図の左側の鉛直面が、抵抗の小さい側を示している。図1の場合は、ゲート4に向けて連続する斜面は原料滑落の抵抗が小さく、一旦、屈曲する斜面は原料滑落の抵抗が大きい。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the raw material segregation effect in the
装入原料3を狭い落とし口14から装入すると、装入原料3は山状に堆積しようとする。この山状堆積状態の斜面角度が安息角である。装入原料3に、種々の粒度が混在する場合、粒度の大きな装入原料3は、山状堆積状態の斜面に沿って転落し、粒度の小さな装入原料3は、山状堆積状態の頂部に留まる。これがパーコレーションと呼ばれる原料偏析効果である。パーコレーションは、山状堆積状態の斜面長さが長いほど、効果の大きなことが知られている。
When the charging raw material 3 is charged from the
図3aは、装入原料3の落とし口14を滑落抵抗の小さい鉛直面側に設定し、図3bは、装入原料3の落とし口14を滑落抵抗の大きい斜面側に設定した場合を示している。図3aの場合、粒度の大きな装入原料3は滑落抵抗の大きな斜面側に集積し、粒度の小さな装入原料3は滑落抵抗の小さな鉛直面側に集積する。この状態から、装入原料3の落下を開始すると、まず粒度の小さな装入原料3が最初に落下し、次いで粒度の中程度の装入原料3が落下し、最後に粒度の大きな装入原料3が落下する。一方、図3bの場合、粒度の大きな装入原料3は滑落抵抗の小さな鉛直面側に集積し、粒度の小さな装入原料3は滑落抵抗の大きな斜面側に集積する。この状態から、装入原料3の落下を開始すると、まず粒度の大きな装入原料3が最初に落下し、次いで粒度の中程度の装入原料3が落下し、最後に粒度の小さな装入原料3が落下する。
FIG. 3a shows the case where the
このような原料偏析効果並びに原料落下粒度効果を用いれば、高炉1内への装入原料3の粒度制御が可能となる。その場合、本実施形態の原料偏析装置では、偏析分配器6は、バンカー2の横断面中央部に設けられた鉛直回転軸22回りに偏析分配器6が回転するので、偏析分配器6とバンカー2の内壁とが干渉することなく、偏析分配器6の斜め下端部の装入原料3の落とし口14の向きを変更調整することができ、且つ軸線が斜め下向きの円錐台筒で且つバンカー2の内壁側が切除された形状の偏析分配器6を用いているため、装入原料3が落下する偏析分配器6の斜め下端部の落とし口14をバンカー2の内壁の直近に設定することができ、その結果、装入原料3の山状堆積状態の斜面長さを最大にすることができ、原料偏析効果が大きい。
If such a raw material segregation effect and a raw material falling particle size effect are used, it is possible to control the particle size of the raw material 3 charged into the
図4は、従来の高炉炉頂バンカーの原料偏析装置の一例を示す概略構成図である。従来の原料偏析装置は、例えばバンカー2の上方に、水平軸回りに回転可能な偏析板Bを設け、装入される原料を偏析板Bで受け、偏析板Bの傾斜方向に原料を滑落させて偏析効果を図る。しかしながら、水平軸回りに回転可能な偏析板Bは、バンカー2の内壁との干渉を回避するため、長さが規制される。偏析板Bの長さが短いと、原料の落とし口をバンカー2の内壁の直近に設定することができず、その結果、原料の山状堆積状態の斜面長さが短くなり、原料偏析効果が十分に得られないという問題が生じる。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of a raw material segregation apparatus for a conventional blast furnace top bunker. A conventional material segregation apparatus is provided with, for example, a segregation plate B that can rotate around a horizontal axis above a
このように本実施形態の高炉炉頂バンカーの原料偏析装置では、バンカー2の横断面中央部の鉛直軸20周りに回転可能で且つ上方から装入される装入原料3を受ける上下方向下側面12の傾斜角が当該装入原料3の安息角より大きい偏析分配器6を、当該バンカー2内の上部に設けたため、偏析分配器6の向きを変更する場合に当該偏析分配器6がバンカー2の内壁に干渉する恐れがなく、その結果、偏析分配器6の装入原料3の落とし口14をバンカー2の内壁直近に近づけることができ、これにより原料偏析効果を高めることができる。
Thus, in the raw material segregation apparatus for the blast furnace top bunker of the present embodiment, the lower side in the vertical direction that receives the charged raw material 3 that can rotate around the
また、偏析分配器6を、軸線18が斜め下向きの円錐台筒で且つバンカー2の内壁側部分を切除した形状としたため、装入原料3の落とし口14を安定化することができると共に、バンカー2の内壁との干渉を確実に回避することができる。
また、偏析分配器6の軸線18の傾斜角を変更可能としたことにより、装入原料3の落とし口14を自在に調整することができ、偏析効果の制御が可能となる。
Further, since the
In addition, since the inclination angle of the
また、バンカー2の横断面中央部に設けられている鉛直回転軸22に接続されたモータ8により偏析分配器6を鉛直回転軸22回りに回転することにより、装入原料3の落とし口14を自在に調整することができ、偏析効果の制御が可能となる。
また、水平回転軸に接続されたモータ9により水平回転軸回りに偏析分配器6を上下方向に傾動することにより、装入原料3の落とし口14を自在に調整することができ、偏析効果の制御が可能となる。
Further, by rotating the
Further, by tilting the
1 高炉
2 バンカー
3 装入原料
4 ゲート
5 分配シュート
6 偏析分配器
6a 装入原料案内面
7 ハンガー
8、9 モータ
12 上下方向下側面
14 落とし口
16 ゲート
18 軸線
20 鉛直軸
22 鉛直回転軸
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