JP6828225B2 - 高炉における中心部へコークスを装入する原料装入方法 - Google Patents
高炉における中心部へコークスを装入する原料装入方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6828225B2 JP6828225B2 JP2017134718A JP2017134718A JP6828225B2 JP 6828225 B2 JP6828225 B2 JP 6828225B2 JP 2017134718 A JP2017134718 A JP 2017134718A JP 2017134718 A JP2017134718 A JP 2017134718A JP 6828225 B2 JP6828225 B2 JP 6828225B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coke
- charging
- chute
- raw material
- charged
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Description
炉内への鉱石とコークスの装入は、例えば、炉頂部に備えられているベルレス式の原料装入装置を用いて、実施されている。
特許文献1は、分配シュートとの干渉による飛散を防止し、特定原料を炉中心部に装入する方法を提供することを目的としている。具体的には、分配シュートに門型の熱変形防止用スチフナーを取り付け、分配シュート先端位置が炉内断面中心線を越えた傾動位置で旋回させながら特定原料を装入することで、周辺に飛散分散させることなく、炉中心のみに落下堆積させるとされている。
このコークスの山の高さが低いと、周辺部に装入された鉱石の層に埋まってしまい、ガスの通気性を悪化させてしまうこととなる。それ故、炉内中心部に形成されるコークスの山の高さを、周辺部の鉱石の層より高くする、すなわち突出するようにコークスを炉内中心部に装入する必要がある。
特許文献2については、筒状(ストレート形状)の装入シュートが取り付けられている。この筒状の装入シュートを用いると、原料の流入量と排出量に差ができてしまう、つまり原料の排出量より流入量の方が上回ることとなるので、装入シュート内で原料が滞留してしまうという懸念が生じる。
本発明にかかる高炉における中心部へコークスを装入する原料装入方法は、装入シュートを用いて、コークス中心装入を行いながら、コークスと鉱石を層状に装入する高炉の原料装入方法において、前記装入シュートは、下方に向かって絞り込まれるテーパ形状の錐部と、当該錐部の下側にストレート形状の筒部とを組み合わせた形状とされていて、装入する前記コークスの平均粒径を、43〜58mmの範囲とし、前記装入シュートの前記筒部の長さをL(m)とし、当該筒部の断面積をS(m2)としたとき、前記筒部の長さLと、前記筒部の断面積Sとの関係を示す筒部抵抗L/S(/m)を、12.3以上とし、単位時間あたりの前記装入シュ
ートへの前記コークスの供給速度を、V(kg/sec)としたとき、当該単位時間あたりの前記装入シュートへのコークスの供給速度Vと、前記筒部抵抗L/Sの関係を示すL/S+0.105Vが、26.7以下となるように、前記単位時間あたりの前記装入シュートへのコークスの供給速度Vを調整することを特徴とする。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。
以降、本実施形態の説明において、本発明の名称を「コークスの装入方法」とする。
ベルレス式の原料装入装置5は、ベルレスという原料装入用シュート6を有している。そのベルレス6を旋回・傾動させながら、炉頂ホッパー3から落下してきた鉄鉱石とコークス9を交互に装入する。
(1) コークス中心装入
(2) コークス周辺装入(I)
(3) コークス周辺装入(II)
(4) 鉱石周辺装入(I)
(5) 鉱石周辺装入(II)
上記の(1)〜(5)に示す装入工程が、1サイクルである。
図3に示すように、コークス中心装入(1)は、高炉1の炉内中心部へ集中的に、コークス9を装入する方法である。
コークス中心装入(1)については、周辺部装入コークス(2),(3)と、同一のコークス9を使用し、炉頂ホッパー3から装入することとしている。
図4に示すように、コークス中心装入に用いる装入シュート7(アダプターシュート)は、下方に向かって絞り込まれるテーパ形状の錐部7aと、当該錐部7aの下側にストレート形状の筒部7bとを組み合わせた形状とされている。
図5Aに示すように、アダプターシュート7は、ベルレス6(原料装入用シュート)の側方に備えている。なお、ベルレス6については、円筒を上下方向に分割した半筒形状の部材である。アダプターシュート7は、側方視で、一部がベルレス6とオーバーラップするような近さに備えられている。
なお、このアダプターシュート7は、図5Aに示すように、旋回・傾動自在のベルレス6の傾動角が4.2°となったとき、軸心が床面に対して垂直となるように設置されている。
本実施形態においては、装入するコークス9の平均粒径を、43〜58mmの範囲としている。
このコークス9の平均粒径の範囲は、後述するコークス9の堆積状況の確認テスト時、及び、当該のアダプターシュート7を実機に設置した後から、現在に至るまでのコークス9の粒径を、平均してまとめた範囲である。
図4に戻って、本実施形態においては、アダプターシュート7の円筒部7bの長さをL(m)とし、当該円筒部7bの断面積をS(m2)としている。また、アダプターシュート7の円錐部7aについて、長さをX(m)とし、傾斜角をθ(°)としている。
本実施形態においては、円筒部7bの長さLと円筒部7bの断面積Sとの関係を示す、筒部抵抗L/S(/m)を、12.3以上としている。
この筒部抵抗L/Sの値が小さくなると、円筒部7b内でコークス9が受ける抵抗が小さくなるため、アダプターシュート7下端でのコークス9の落下速度は、大きく(速く)なる。その結果、落下するコークス9が有する運動エネルギーが大きくなるので、コークス9の衝突衝撃が大となり、アダプターシュート7の下方に形成されるコークス9の山が崩れやすくなる。これにより、コークス9の山の傾斜角が小さくなる、つまり緩斜面となり、ピークがブロードな形状となる。
筒部抵抗L/Sと、コークス9の山の高さHとの関係を、実機に類似させた試験機を用いたコークス9の堆積状況の確認テストにより、検証した。
図6に示すように、コークス9の堆積状況の確認テストは、500kgに計量したコークス9(実験用コークス11)を炉頂ホッパー3に装入し、流量調整用ゲート4を所定の開度で開放し、アダプターシュート7を介して、コークス9にて作製したコークス堆積基盤12上に落下させる。その後、コークス堆積基盤12の中心部から、中心装入コークス10の頂点の差である、中心装入コークス10の山の高さH(m)を測定する。
図7に、アダプターシュート7の形状を変更して、筒部抵抗L/Sを変化させた場合における、その筒部抵抗L/Sと中心装入コークス量と山高さの比H/Wとの関係を示す。
筒部抵抗L/Sが12.3未満となると、中心装入コークス量と山高さの比H/W、すなわち中心装入コークス10の山の高さが、急激に低下することとなり、中心装入コークス10の山の高さHを所定の高さに維持するために必要な中心装入コークス量Wが、増加してしまうこととなる。
なお、本実施形態においては、中心装入コークス10の山高さの比H/Wの閾値を、図7より、0.0015m/kg以上としている。
なおここでの1チャージとは、上記の(1)〜(5)の工程に示した装入の1サイクルである。また、必要な中心装入コークス10の山の高さHは、周辺部に装入されている鉱石層以上の高さである。通常の高炉操業では、中心装入コークス10の山の高さHは、0.6m以上必要である。それ故、本実施形態においては、中心装入コークス10の山の高さHの閾値を、0.6m以上としている。
本実施形態においては、単位時間あたりのコークス9の供給速度を、V(kg/sec)としている。
単位時間あたりのコークス9の供給速度Vは、図6に示す、コークス9の堆積状況の確認テストに用いる試験機において、計量されたコークス重量と、実測のコークス排出時間により求められる。なお、コークス9の堆積状況の確認テスト時においては、炉頂ホッパー3内のコークス9が流出し始めてから、流出し終わるまでの時間から計算して、コークス9の供給速度Vとした。
なお、単位時間あたりのコークス9の供給速度Vの下限値については、実操業に影響が出ない範囲にするとよい。
すなわち、アダプターシュート7の上部へ流入するコークス流入量(単位時間あたり)が、アダプターシュート7下部から炉内へ落下するコークス排出量(単位時間あたり)に比べて多くなり、アダプターシュート7内でコークス9が滞留する状況を、コークス9の滞留とする。この場合、アダプターシュート7上部よりコークス9が溢れ落ちる状況となる。
アダプターシュート7内でのコークス9の滞留については、図6に示すコークス9の堆積状況の確認テストに用いる試験機にて、コークス9がアダプターシュート7内を通過する際に、アダプターシュート7内部を通過せずに上部より溢れて落下したコークス9の有無を目視にて確認した。
そのため、アダプターシュート7内でのコークス9の滞留を起こさないようにする必要がある。
図9を参照すると、L/S+0.105V>26.7の領域では、アダプターシュート7での滞留が発生することがわかる(◆印参照)。
この理由としては、単位時間あたりのコークス9の供給速度Vが速くなると、コークス9がアダプターシュート7の上部へ流入する、単位時間あたりのコークス流入量が多くなるので、コークス9が容易にアダプターシュート7より溢れてしまうためである。
[実施例]
以下に、本発明の高炉1における中心部へコークス9を装入する(中心装入コークス10)原料装入方法に従って実施した実施例及び、本発明と比較するために実施した比較例について、説明する。
高炉1について、内容積が2112m3であり、炉口半径が3.9mである。また、羽口数は25個であり、出銑口数は2本である。原料装入装置については、ベルレス式の原料装入装置5を用いている。炉体冷却装置については、冷却板と散水としている。
主原料について、コークス9、塊鉱石、ペレット鉱を用いている。なお、塊鉱石=20〜40wet%とし、ペレット鉱=60〜80wet%としている。
筒部抵抗L/Sは19.7(/m)となり、12.3(/m)以上を満たしている。単位時間あたりのコークス9の供給速度Vは、63kg/secである。単位時間あたりのコークス9の供給速度Vと筒部抵抗L/Sの関係を示すL/S+0.105Vは26.3となり、26.7以下を満たしている。
中心装入コークス10の山の高さH=0.6mを維持するために必要な、1チャージあたりの中心装入コークス量は、397kg/CHとなっている。また、中心装入コークス10の山の高さH=0.6mを維持するために必要な、溶銑1tあたりの中心装入コークス量は、13.2kg/tとなっている。つまり、後述する比較例と比べてもわかるように、本実施例では中心装入コークス量を低減させることができている。
また、実施例2〜4も、実施例1と同様に、本発明で規定した範囲を全て満たしている。
以上、本発明の実施例1〜4の結果より、高炉1の操業において、コークス中心装入を行いながら、コークス9と鉱石8を層状に装入する際、原料の落下衝撃を低下させると共に、内部での滞留の発生を抑制する装入シュート7を用いることで、コークス9の中心装入量を低減しつつ、中心装入コークス10の山の高さを確実に確保することができる。
また、表1の比較例11を参照すると、筒部抵抗L/Sが9.2(/m)となり、12.3(/m)以上を満たしていない。その結果、中心装入コークス10の山高さの比H/Wは0.00146m/kgとなり、0.0015m/kg以上を満たしていない。つまり、中心装入コークス10の山の高さH=0.6mを維持するために必要な中心装入コークス量を低減させることができない。
図10に、本発明の規定範囲内、及び、本発明の規定範囲外における、0.6mの中心装入コークス10の山高さを維持するために必要な、溶銑1tあたりの中心装入コークス量の変化を示す。
図10の値については、バラつきを考慮し、本発明の規定範囲内及び規定範囲外のそれぞれの最大値で示している(13.6kg/t=実施例1、15.9kg/t=比較例12)。
すなわち、炉内中心部へコークス9を装入する際に、本発明で規定した形状のアダプターシュート7内を通過させて装入することで、炉内中心部にできる中心装入コークス10の山の高さを確実に高くすることができると共に、圧損を低下させることができる。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
2 羽口
3 炉頂ホッパー
4 流量調整ゲート
5 ベルレス式の原料装入装置
6 原料装入用シュート(ベルレス)
7 アダプターシュート(装入シュート)
7a 錐部(円錐部)
7b 筒部(円筒部)
8 鉱石
9 コークス
10 中心装入コークス
11 実験用コークス
12 コークス堆積基盤
Claims (1)
- 装入シュートを用いて、コークス中心装入を行いながら、コークスと鉱石を層状に装入する高炉の原料装入方法において、
前記装入シュートは、下方に向かって絞り込まれるテーパ形状の錐部と、当該錐部の下側にストレート形状の筒部とを組み合わせた形状とされていて、
装入する前記コークスの平均粒径を、43〜58mmの範囲とし、
前記装入シュートの前記筒部の長さをL(m)とし、当該筒部の断面積をS(m2)としたとき、
前記筒部の長さLと、前記筒部の断面積Sとの関係を示す筒部抵抗L/S(/m)を、12.3以上とし、
単位時間あたりの前記装入シュートへの前記コークスの供給速度を、V(kg/sec)としたとき、
当該単位時間あたりの前記装入シュートへのコークスの供給速度Vと、前記筒部抵抗L/Sの関係を示すL/S+0.105Vが、26.7以下となるように、前記単位時間あたりの前記装入シュートへのコークスの供給速度Vを調整する
ことを特徴とする高炉における中心部へコークスを装入する原料装入方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017134718A JP6828225B2 (ja) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | 高炉における中心部へコークスを装入する原料装入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017134718A JP6828225B2 (ja) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | 高炉における中心部へコークスを装入する原料装入方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019014951A JP2019014951A (ja) | 2019-01-31 |
JP6828225B2 true JP6828225B2 (ja) | 2021-02-10 |
Family
ID=65357109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017134718A Active JP6828225B2 (ja) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | 高炉における中心部へコークスを装入する原料装入方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6828225B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7348518B2 (ja) * | 2019-12-12 | 2023-09-21 | 日本製鉄株式会社 | 高炉の操業方法 |
JP7331876B2 (ja) * | 2020-04-22 | 2023-08-23 | Jfeスチール株式会社 | 中心コークスの投入方法 |
CN116123855B (zh) * | 2022-11-09 | 2024-08-06 | 赣州有色冶金机械有限公司 | 一种煅烧炉进料的打散装置 |
-
2017
- 2017-07-10 JP JP2017134718A patent/JP6828225B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019014951A (ja) | 2019-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6828225B2 (ja) | 高炉における中心部へコークスを装入する原料装入方法 | |
JP7444147B2 (ja) | 粒鉄製造装置および粒鉄製造方法 | |
JP2018512499A (ja) | 溶融材料の造粒用のノズルおよびタンディッシュ装置 | |
JP5018157B2 (ja) | 高炉用ベルレス式炉頂装入装置の旋回シュート | |
JP6303685B2 (ja) | ベルレス高炉の装入物装入方法 | |
JP5515288B2 (ja) | 高炉への原料装入方法 | |
KR102635629B1 (ko) | 벨리스 고로의 원료 장입 방법 및 고로 조업 방법 | |
JP2006336094A (ja) | 高炉原料装入装置および高炉原料装入方法 | |
JP5338309B2 (ja) | 高炉への原料装入方法 | |
JP2012072471A (ja) | 炉頂バンカー及びこれに使用した高炉への原料装入方法 | |
JP5493885B2 (ja) | 高炉用ベルレス式炉頂装入装置の旋回シュート | |
JP5853904B2 (ja) | ベル式高炉の原料装入方法 | |
JP4182660B2 (ja) | 高炉操業方法 | |
JP2003328019A (ja) | 高炉操業方法 | |
JP4935529B2 (ja) | ベルレス高炉の原料装入装置および装入方法 | |
WO2022176518A1 (ja) | 高炉の原料装入方法 | |
JP5338310B2 (ja) | 高炉への原料装入方法 | |
JP5338308B2 (ja) | 高炉への原料装入方法 | |
JP5056563B2 (ja) | 高炉操業方法 | |
JP3823485B2 (ja) | 高炉用ベルレス式炉頂装入装置の旋回シュート | |
JP2012132056A (ja) | 高炉用炉頂バンカー | |
JP2009299154A (ja) | ベルレス高炉の原料装入装置および原料装入方法 | |
JP6413619B2 (ja) | ベルレス高炉の原料装入装置、ベルレス高炉の原料装入装置の設計方法、およびベルレス高炉の原料装入装置の製造方法 | |
CN109321701B (zh) | 一种串罐式高炉下料罐的插入件 | |
JP7264186B2 (ja) | 炉頂バンカーおよび高炉の原料装入方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190930 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200717 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200804 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200914 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201222 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201223 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6828225 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |