JP6601046B2 - Screw conveyor for material discharge in blast furnace - Google Patents
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Description
本発明は、高炉操業中の休風時に、高炉内の原料レベルを下げて作業スペースを確保するために、高炉内の原料を掻き出して炉外に排出するためのスクリューコンベアに関するものである。 The present invention, when the rest wind in blast furnace operation, in order to secure a working space by reducing the raw material level in the blast furnace, it relates to screw conveyors for discharging out of the furnace by scraping the raw material in the blast furnace .
高炉を長期間保管運転する場合や、高炉鉄皮を保護する目的で炉内側に設置しているステーブを取替える場合、通常は減尺操業を実施して高炉内の原料レベルを下げることが行われる。 When the blast furnace is stored for a long period of time or when the staves installed inside the furnace are replaced for the purpose of protecting the blast furnace iron skin, the scale level is usually reduced to lower the raw material level in the blast furnace. .
しかしながら、減尺操業で下げることができる原料レベルには限界があり、例えばステーブを取替える際に限界以上のレベルまで原料レベルを下げる必要がある場合は、機械的に高炉内の原料を掻き出して炉外に排出する必要がある。 However, there is a limit to the raw material level that can be lowered by scale-down operation.For example, when it is necessary to lower the raw material level to a level higher than the limit when changing the stave, the raw material in the blast furnace is mechanically scraped to the furnace. It is necessary to discharge outside.
そこで、例えば特許文献1では、一方の羽口から可搬式ローダを、他方の羽口から可搬式コンベアをそれぞれ高炉内に挿入し、可搬式ローダで掬い取ったコークスを可搬式コンベアで炉外に排出する方法及び装置が開示されている。 Therefore, for example, in Patent Document 1, a portable loader is inserted from one tuyere and a portable conveyor is inserted into the blast furnace from the other tuyere, and the coke that is scooped by the portable loader is moved out of the furnace by the portable conveyor. A method and apparatus for discharging is disclosed.
また、特許文献2では、原料を羽口の高さまで降下させて吹き止めをした後、原料に高圧水を噴射し、その後、炉壁の最下部に開けた排出口より原料を炉外に掻き出す方法が開示されている。
Moreover, in
また、特許文献3では、減尺吹卸し後に、炉口上部からクラブバケットを降下させて高炉内の原料を掴み、当該掴んだ原料を羽口部まで上昇させて、羽口部より炉内側に挿入した排出シュートに供給して炉外に排出する方法及び装置が開示されている。
Moreover, in
また、特許文献4では、高炉のシャフト下部及びその上下近傍の炉壁部に開口を設け、この開口より上方の原料を油圧式ショベルで掻き出した後、開口より油圧式ショベルを挿入して開口より下方の原料を排出する方法が開示されている。 In Patent Document 4, an opening is provided in the lower part of the shaft of the blast furnace and in the furnace wall near the upper and lower sides, and after the raw material above the opening is scraped with a hydraulic excavator, the hydraulic excavator is inserted from the opening and the opening is opened. A method of discharging the lower raw material is disclosed.
しかしながら、特許文献1〜4で開示された方法や装置は、何れも高炉吹止め後に高炉内の原料を搬出するものであるため、操業中の高炉に適用することはできない。 However, since the methods and apparatuses disclosed in Patent Documents 1 to 4 are all used to carry out the raw material in the blast furnace after the blast furnace is blown off, they cannot be applied to an operating blast furnace.
また、特許文献1〜4で開示された方法は、何れも高炉吹止め後に高炉内の原料を搬出するものであるため、高炉の長期間保管運転時やステーブの取替え時における炉内原料の排出作業に要する時間が長くなる。さらに、使用する器具や装置について冷却機能は不要であり、冷却についての考慮はなされていない。 Moreover, since all the methods disclosed in Patent Documents 1 to 4 carry out the raw material in the blast furnace after the blast furnace is blown off, the discharge of the raw material in the furnace during the long-term storage operation of the blast furnace or when the stave is replaced. The time required for work becomes longer. Furthermore, a cooling function is not required for the appliances and devices used, and no consideration is given to cooling.
本発明が解決しようとする問題点は、従来は高炉の吹止め後に高炉内の原料を排出していたので、操業中の高炉に適用することができず、また、高炉内の原料の排出作業に要する時間が長くなるという点である。 The problem to be solved by the present invention is that the raw material in the blast furnace has been discharged after the blast furnace has been blown up conventionally, so it cannot be applied to the operating blast furnace, and the discharge operation of the raw material in the blast furnace It takes a long time to complete.
本発明は、高炉の長期間保管運転時やステーブの取替え時に、高炉の操業中に羽口部からスクリューコンベアを挿入して高炉内の原料を掻き出して炉外に排出することができるようにすることで、高炉内の原料の排出時間の短縮を可能にすることを目的とするものである。 The present invention makes it possible to insert a screw conveyor from the tuyere part during the operation of the blast furnace during the long-term storage operation of the blast furnace or when replacing the stave to scrape the raw material in the blast furnace and discharge it outside the furnace. Thus, it is an object to make it possible to shorten the discharge time of the raw material in the blast furnace.
上記目的を達成するために、
本発明の、高炉内の原料を掻き出して炉外に排出するスクリューコンベアは、
前記スクリューコンベアを構成するスクリュー軸及びスクリュー羽に冷却水を通水してスクリュー軸及びスクリュー羽を冷却するように構成され、
前記スクリュー羽はスクリューピッチごとに給排水可能な構造としたことを最も主要な特徴としている。
To achieve the above objective,
The screw conveyor of the present invention for scraping the raw material in the blast furnace and discharging it outside the furnace,
Cooling water is passed through the screw shaft and screw wings constituting the screw conveyor to cool the screw shaft and screw wings,
The most important feature is that the screw blades have a structure capable of supplying and discharging water for each screw pitch .
上記本発明のスクリューコンベアは、
高炉を休風状態とした後、
前記休風状態の羽口部から挿入して高炉内の原料を掻き出し、炉外に排出する。
The screw conveyor of the present invention is
After putting the blast furnace into a resting state,
The raw material in the blast furnace is scraped out from the tuyeres in the resting state and discharged outside the furnace .
上記本発明によれば、約1000℃の高温状態にある原料の搬送が可能であるので、作業スペースを確保するために原料を炉外へ排出して高炉内の原料レベルを下げる作業を、高炉を吹き止めることなく休風状態で短時間で行うことができる。 According to the present invention, since the raw material in a high temperature state of about 1000 ° C. can be transported, the operation of lowering the raw material level in the blast furnace by discharging the raw material out of the furnace to secure a working space Can be performed in a short time without blowing off.
本発明によれば、休風時に、約1000℃の高温状態の原料を、高炉の羽口部からスクリューコンベアを挿入して掻き出し、炉外に排出することができるので、短時間で炉内の原料レベルを下げて作業スペースを確保することができる。 According to the present invention, the raw material in a high temperature state of about 1000 ° C. can be scraped out from the tuyere of the blast furnace by inserting the screw conveyor and discharged out of the furnace in a short time. Work space can be secured by lowering the raw material level.
本発明では、高炉の操業中に、高炉内の原料を排出するという目的を、スクリュー軸及びスクリュー羽に冷却水を通水して冷却したスクリューコンベアを、休風状態の羽口部から挿入して原料を掻き出し、炉外に排出することで実現した。 In the present invention, during the operation of the blast furnace, the purpose of discharging the raw material in the blast furnace is to insert a screw conveyor cooled by passing cooling water through the screw shaft and the screw blades from the tuyere part in the resting state. This was realized by scraping the raw material and discharging it out of the furnace.
以下、本発明について説明する。
例えばステーブの取替え時に、減尺操業だけでは高炉内の作業スペースの確保が不十分な場合は高炉内の原料を炉外に排出する。発明者は、この原料の排出を短時間で行えるようにするため、高炉操業中の休風時に羽口部からスクリューコンベアを挿入して原料を掻き出して炉外に排出することを考えた。
The present invention will be described below.
For example, when the stave is replaced, if the work space in the blast furnace is not sufficient by the reduced scale operation alone, the raw material in the blast furnace is discharged out of the furnace. In order to be able to discharge the raw material in a short time, the inventor considered that a screw conveyor was inserted from the tuyere portion during the blast furnace operation and the raw material was scraped out and discharged out of the furnace.
操業中の休風時に高炉内の原料を掻き出して炉外に排出するため、羽口部からスクリューコンベアを挿入して高炉内の原料を掻き出すオフライン試験を行った。また、休風中の高炉内の原料は約1000℃の高温であるため、羽口部から挿入するスクリューコンベアの耐熱性能の試験を行った。 In order to scrape the raw material in the blast furnace and discharge it out of the furnace when the wind is not in operation, an off-line test was conducted in which a screw conveyor was inserted from the tuyere to scrape the raw material in the blast furnace. Moreover, since the raw material in the blast furnace during the rest period is a high temperature of about 1000 ° C., the heat resistance performance of the screw conveyor inserted from the tuyere was tested.
〔オフライン試験〕
コークス1を一杯になるまで充填したホッパー2の側壁の幅方向中央位置で、上端から1430mmの位置からスクリューコンベア3を2300mm(取り込み部は先端側の1000mmの範囲)挿入した(図3(a)参照)。
[Offline test]
The
その後、スクリューコンベア3を連続運転してホッパー2内のコークス1を掻き出し、掻き出し後のホッパー2内のコークス1の状況を確認した。なお、スクリューコンベア3の運転時、トリップでモータが停止したので、何度か再起動した後に連続運転を行った。
Thereafter, the
掻き出したコークスの測定重量、スクリューコンベアの運転時間、掻き出したコークスの1時間当たりの重量、掻き出したコークスの1時間当たりの容積を下記表1に示す。下記表1中の掻き出したコークスの1時間当たりの容積は、図3(b)(c)に示すように、掻き出し後のホッパー内のコークス形状と測定重量から換算した値である。なお、図3(b)(c)に示した寸法は、2回目の試験時における寸法である。 Table 1 below shows the measured weight of the scraped coke, the operating time of the screw conveyor, the weight per hour of the scraped coke, and the volume per hour of the scraped coke. The hourly volume of scraped coke in Table 1 below is a value converted from the coke shape and measured weight in the hopper after scraping, as shown in FIGS. In addition, the dimension shown to FIG.3 (b) (c) is a dimension at the time of the 2nd test.
上記オフライン試験により、羽口部にスクリューコンベアを挿入して高炉内の原料を掻き出すことで、高炉内の原料レベルを下げて作業スペースを確保できることが確認できた。 It was confirmed by the offline test that a working space can be secured by lowering the raw material level in the blast furnace by inserting a screw conveyor into the tuyere and scraping out the raw material in the blast furnace.
〔スクリューコンベアの耐熱性能試験(図4参照)〕
スクリューコンベア3のスクリュー軸3a及びスクリュー羽3bの部分を加熱炉4の内部に挿入し、スクリュー軸3aの先端部のスクリュー羽3bを、セラミックファイバー5を介して煉瓦6で支持した状態で、加熱炉4の内部の雰囲気温度を910℃に加熱した。
[Heat resistance test of screw conveyor (see Fig. 4)]
The portions of the
前記スクリュー軸3aは、例えば図2(b)に示すように、給水側となる内管3aaと、排水側となる外管3abの二重管構造となっている。そして、このスクリュー軸3aの外周に形成するスクリュー羽3bは中空構造として、前記内管3aaを通って給水されてくる冷却水を導いて冷却した後、前記外管3abに排出するように構成している。
For example, as shown in FIG. 2B , the
上記のように、スクリュー軸3a及びスクリュー羽3bを水冷式とすることで特殊な耐熱鋼を使用することなく、例えば一般構造用圧延鋼材であるSS400を使用して安価に耐熱性能の良いスクリューコンベア3を製作することが可能になる。なお、特殊でない耐熱鋼とは、例えばJIS G 3101に規定される一般構造用圧延鋼材、JIS G 3106で規定される溶接構造用圧延鋼材、JISで規定される一般的なステンレス鋼などが挙げられる。
As described above, the
また、スクリュー軸3a及びスクリュー羽3bの冷却を、図2に示す構成で行う場合、スクリュー羽3bに通水するまでの冷却水の温度上昇を最小限に抑えることが可能になる。
Further, when the
上記構成のスクリュー軸3a及びスクリュー羽3bの内部に、スクリュー軸3aの基端側にロータリージョイント3cを介して取付けた給水部3dから冷却水を1時間当たり10トン流して、スクリュー軸3a及びスクリュー羽3bの表面温度を測定した。
The cooling water is flowed 10 tons per hour from the
上記耐熱性能試験の結果、スクリュー軸3a及びスクリュー羽3bの表面温度は130〜190℃であり、休風中の高炉内に羽口部からスクリューコンベアを挿入し、約1000℃の原料を掻き出しても、耐熱性に問題がないことが判明した。
As a result of the heat resistance performance test, the surface temperature of the
上記の試験結果を基に、休風中の実際の高炉11の羽口部12から、図2に示したスクリューコンベア3を2300mm挿入し、2時間連続運転して高炉内の原料13を掻き出して炉外に排出した後の高炉内の原料状況を確認した。
Based on the above test results, 2300 mm of the
その結果、スクリューコンベアを10ton/h程度の冷却水により冷却することで、スクリューコンベアを損傷することなく赤熱した原料の掻き出しが可能となって、高炉内に作業スペースを確保できることが確認できた。 As a result, by cooling the screw conveyor with about 10 ton / h of cooling water, it was possible to scrape the red-hot raw material without damaging the screw conveyor, and it was confirmed that a working space could be secured in the blast furnace.
本発明は、上記の試験結果を基になされたものである。
すなわち、本発明は、図1(a)に示すように、先ず、高炉11を休風状態とする。その後、スクリュー軸3a及びスクリュー羽3bに、給水部3dから冷却水を通水して内管3aa、スクリュー羽3b、外管3abを冷却したスクリューコンベア3のスクリュー軸3aを、羽口部14から挿入する(図1(b)参照)。
The present invention has been made based on the above test results.
That is, according to the present invention, first, as shown in FIG. Then, scan the
最後に、羽口部14から挿入した冷却状態のスクリューコンベア3を運転して高炉11の内部の原料13を掻き出し、炉外に排出する。
Finally, the cooled
上記本発明によれば、休風時に、約1000℃の高温状態の原料を、高炉の羽口部からスクリューコンベアを挿入して掻き出し、炉外に排出することができるので、短時間で高炉内に作業スペースを確保することができる。 According to the present invention, since the raw material in a high temperature state of about 1000 ° C. can be scraped from the tuyere of the blast furnace by inserting the screw conveyor and discharged out of the furnace during the rest period, A working space can be secured.
本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above example, and it goes without saying that the embodiments may be changed as appropriate within the scope of the technical idea described in each claim.
例えば、スクリューコンベア3のスクリュー羽3bは同一経路で冷却するもののほか、図2(b)に示したようにスクリュー羽3bをピッチごとに独立した部屋とし、通水する冷却水をピッチごとに独立して給排水できるようにしたものでも良い。
For example, scan
このようにすれば、スクリュー羽3bを冷却する冷却水の温度上昇を最小限に抑えることが可能になる。
If it does in this way, it will become possible to suppress the temperature rise of the cooling water which cools
3 スクリューコンベア
3a スクリュー軸
3aa 内管
3ab 外管
3b スクリュー羽
11 高炉
12 羽口部
13 原料
3
Claims (2)
前記スクリューコンベアを構成するスクリュー軸及びスクリュー羽に冷却水を通水してスクリュー軸及びスクリュー羽を冷却するように構成され、
前記スクリュー羽はスクリューピッチごとに給排水可能な構造としたことを特徴とする高炉の原料排出用スクリューコンベア。 A screw conveyor that scrapes the raw material in the blast furnace and discharges it outside the furnace,
Cooling water is passed through the screw shaft and screw wings constituting the screw conveyor to cool the screw shaft and screw wings,
A screw conveyor for discharging raw materials of a blast furnace, wherein the screw blades have a structure capable of supplying and discharging water for each screw pitch .
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