JPH0111717Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はベルを使用しないで原料の装入を行わ
せる竪型炉用原料装入装置の原料分配器に関する
ものである。

竪型炉においてベルのない炉頂装入装置を使用
した原料装入装置は、従来より開発されている
が、最近、これまでのベルのない炉頂装入装置の
うち最新なものとして次の如き構成の原料分配器
が案出されている。即ち分配された原料の粒度編
析の防止、原料落下位置の制御の容易化を目的と
して、原料分配器出口の径を小さくし、原料分配
器から流出する原料の量よりも原料分配器に流入
する原料の流入量が多くなるようにして、原料を
原料分配器内に貯溜しつつ原料分配器出口より原
料を流出させ炉内に装入するものである。この原
料分配器によれば、原料が原料分配器で溜られた
状態で流出させられるため、上記の目的を達成す
ることができるのであり、これまでのベルレスタ
イプの炉頂装入装置の問題点を解決するすぐれた
ものである。

しかしながら、本考案者等の研究により更に次
の点に問題点が見い出されている。

原料分配器出口の径が一定の大きさとして固
定されているため、単位時間当りの原料の流出
量が一定であり、炉内の原料の降下量に瞬間的
に応じた量の原料の装入ができない。これは通
常の操業では問題にはならないが、炉況が不安
定になり大きなスリツプが生じた非常時には短
時間で炉内に原料を装入する必要が生じるため
問題となる。

又、現在はベル式及びベルレス式共に炉内へ
の原料の装入は断続的に行われているが、この
断続的な原料の装入は装入時に炉頂圧力の変動
を引き起し、炉内原料の降下の不均一、燃料比
の増大へとつながつている。従つて炉内への原
料の連続装入が望ましいのであるが、連続装入
を行う場合には炉内の原料の降下量に見合つた
量の原料の装入が必要となる。この点上記最近
の構成のものでは、これに応ずることができな
い。

本考案は、上述した最近の炉頂装入装置の原料
分配器を更に改善し、高炉操業の安定化、燃料比
を低減を図ろうとするもので、複数の原料ホツパ
ーから切出した原料を流入して筒状の出口管から
流出する集合ホツパーの前記出口管を内部に挿入
すると共に、竪型炉上方に位置して水平面内で直
交する二軸により揺動可能につり下げ支持される
入口側の開口を有し、該入口側の開口の下部に円
筒状の中間部を有し、該中間部下端に径方向開閉
自在に枢着されて常時開方向に付勢される周方向
複数の内側片と、前記中間部下端で且つ各内側片
の隣接部分の外周位置に径方向の開度を調節可能
に枢着された複数の外側片とにより、前記集合ホ
ツパー出口管の口径より小径となる範囲内で口径
を変更する円錐状の可変絞り部を取付けた原料出
口側とを有することを特徴とする竪型炉用原料装
入装置の原料分配器に係るものである。

以下、本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図は全体の概略を示すもので、炉体１の頂
部に取り付けたケーシング２に、支持フレーム３
を回転軸４を介して回転可能に支持させると共
に、該支持フレーム３に、原料分配器５を支持フ
レーム３の回転軸４と直交する方向の回転軸６に
より回動可能（傾動可能）に取り付けて、原料分
配器５をジンバル式に支持せしめ、ケーシング２
に内蔵した集合ホツパー７の出口管８を上記原料
分配器５内に開口させる。

本考案の特徴は、上記原料分配器５を、原料９
の入口側５ａ、中間部５ｂ、原料出口側５ｃに分
け、入口側５ａは円錐状に開き、中間部５ｂは円
筒状とし、更に出口側５ｃは出口口径Ａを可変式
として、出口管８の口径Ｂよりも小さく保持する
ことにより原料分配器５から流出する原料の量よ
りも入口側５ａに入る流入量が多くなるように
し、原料分配器５内に原料が溜るようにし且つ流
出量が調整できるようにしてあることである。１
０は原料ホツパー、１１はオン・オフゲート、１
２はシール弁、１３は原料受け金物、１４はスト
ツクライン、１５はレベル検出器、θは原料の安
息角である。

上記原料分配器５の原料流出量調整機構の一例
の詳細は、第２図乃至第４図に示すとおりであ
る。

円錐状に開いた原料入口側５ａと円筒状とした
中間部５ｂとを原料分配器本体１６にて一体的に
形成し、該本体１６の内側にはライナー１７を張
ると共に、該本体１６の入口側端部外側には、前
記支持フレーム３に回転可能に支持される回転軸
６を固定しているリング１８を、支持金物１９を
介して取り付け、原料分配器５自体が支持金物１
９、リング１８、回転軸６により支持フレーム３
に支持されているようにする。又、原料出口側５
ｃは円錐状の可変絞り部２０とし、出口口径Ａを
調節できるようにしてある。即ち、可変絞り部２
０は、４組の内側片２１と４組の外側片２２と
を、第３図の如く交互に花弁のように円錐状に重
ねて配し、内側片２１が第４図のように大きく開
いて各内側片２１同志の間に隙間ができても外側
片２２でこの隙間を塞ぐことができて口径Ａを可
変にできるようにしてある。上記各内側片２１
は、本体16の先端部外面に突設してある各ブラケ
ツト２３に各々ピン２４にて末端部を枢着したレ
バー２５と、該レバー２５にそれぞれ固着された
ライナー保持板２６と、該ライナー保持板２６に
内張りしたライナー２７とからなり、一方、各外
側片２２は、本体１６の先端部外面に上記ブラケ
ツト２３とは位相をずらして突設したブラケツト
２８に各々ピン２９にて末端部を枢着したレバー
３０と、該各レバー３０に固着させたライナー保
持板３１と、該ライナー保持板３１に内張りした
ライナー３２とからなり、上記４組の内側片２１
は、常時、外開き方向に力が作用しているよう
に、第２図に示す如く、ロツド３３に固着したば
ね座３４を圧縮ばね３５で押すことによりロツド
３３を押出すように作用しているよにしてある内
側片開き装置３６を、各内側片２１ごとに備え、
該内側片開き装置３６を本体１６に取り付けて、
ロツド３３を、上記レバー２５末端部の前記ピン
２４枢着点よりも内側に、ピン３７にて連結し、
圧縮ばね３５により常に押し出し方向に作用を受
けているロツド３３を介してレバー２５が、ピン
２４を中心として開き方向に力を受けているよう
にする。又４組の外側片２２は、本体１６に取り
付けた油圧シリンダ３８のピストンロツド３９の
先端を、レバー３０末端部にピン４０にて連結す
ることにより油圧シリンダ３８で開閉作動させら
れるようにしてあり、油圧シリンダ３８を伸長作
動させて外側片２２を開けば、常時は圧縮ばね３
５により開き方向に力を受けている内側片２１
は、圧縮ばね３５の弾力により追従して開き口径
Ａを大きくでき、逆に、圧縮ばね３５の弾力に打
ち勝つ力で油圧シリンダ３８にて外側片２２を閉
じる方向に作動させることにより、内側片２１と
ともに外側片２２が閉じられて口径Ａが絞られる
ようにする。

４１は円筒状の防熱板、４２は各油圧シリンダ
３８への油圧配管、４３は防熱板４１の内側の機
器を保護するため冷却水を導く冷却水配管であ
り、油圧配管４２は炉外の油圧源に、又冷却水配
管４３は炉外の冷却水源にそれぞれ図示しないフ
レキシブルチユーブにより接続してある。

上記構成としてあるので、今、原料分配器５を
回転させている状態でシール弁１２を開き、次に
オン・オフゲート１１を開くと、原料９は集合ホ
ツパー７、出口管８を通つて原料分配器５内に落
され、該原料分配器５より炉内に分配される。こ
の際、原料分配器５の出口側の口径Ａが出口管８
の口径Ｂよりも小さいので、原料分配器５からの
原料９の流出量は流入量よりも少なく、従つて、
原料９は原料分配器５内に溜り、図示の如く出口
管８の下端まで溜積して来る。原料が出口管８の
下端に達するまで溜ると、そこで原料の安息角θ
により原料分配器５の原料は一定の形状を形成
し、それ以後は、原料分配器５よりの流出量と同
量の原料が自重により自動的に原料分配器５内に
流入する。原料分配器５の出口より原料９が流出
し始めてから上記の定常状態に達するまでの所要
時間は非常に僅かであり、原料分配上問題はな
い。

原料が定常状態に達した場合は、原料分配器５
の円筒状となつている中間部５ｂでは原料９が一
杯に詰つた状態で流れるため、原料分配器５内で
は原料の櫛分け作用が制限され、原料の粒度偏析
が大幅に少なくなると共に、原料分配器５よりの
原料の流出量は一定となる。又、原料の流出速度
が小さくなるため、原料９はほぼ垂直に落下し、
且つ落下中の原料９の広がりは小さくなる。従つ
て、ストツクライン１４のレベルの変動による原
料９の着地点の炉の半径方向の変動がなくなり、
原料分配の制御が非常に簡略化される。

次に、炉況が不安定となり、スリツプ等の非常
事態を発生したとすると、ストツクライン１４の
異常な変動がレベル検出器１５によりキヤツチさ
れ、油圧源に指令が行き原料分配器５の油圧シリ
ンダ３８が作動させられる。油圧シリンダ３８が
伸長作動させられると、ピストンロツド３９を介
して外側片２２のレバー３０がピン２９を中心に
外方へ回動させられる。外側片２２の内側にあつ
て外側片２２と重なつている内側片２１は、圧縮
ばね３５により常に外方へ開こうとする作用を受
けているので、上記外側片２２の開きにより同時
に開き、原料分配器５の出口側５ｃ、即ち、絞り
部２０の出口口径Ａは調整させられる。この際、
内側片２１の各ライナー保持板２６間には隙間が
できることになるが、常に外方向への力を圧縮ば
ね３５により受けていることから内側片２１の自
重によつても口径Ａが減少するようなことはな
く、又内側片２１同志の間の隙間は外側片２２に
よりカバーされる（第４図参照）ので、原料のこ
ぼれはない。

上記により原料分配器５の出口口径Ａを調整す
ることによつて原料の流出量を瞬時に調整するこ
とができ、ストツクライン１４を正常な位置に復
帰させることができる。これによりスリツプ等の
非常事態が発生しても、それに直ちに即応してス
トツクライン１４を正常な位置に復帰させること
ができるため、炉内への原料の連続装入が可能と
なり、又連続装入により単位時間内の原料装入量
を少なくできるため、炉頂圧の変動が小さくな
り、炉内原料の円滑な下降が得られ、燃料比を減
少させることができる。

尚、レベル検出器１５としては、原料分配器５
が連続旋回しており、且つ常時ストツクライン１
４を測定する必要があるため、近年実用化された
極超短波式サウンジング装置を使用する。また高
炉では多数の羽口から熱風が炉内に吹き込まれて
いるが、この吹き込み量が均一でないため炉内で
の円周方向での化学反応が不均一となり、従つて
円周方向での原料の降下量が不均一となり、これ
を放置しておくと、高温の熱風が炉頂まで吹き抜
けるいわゆる「吹き抜け」現象を誘発し炉頂の機
器の損傷を招いていた。これの防止のため羽口毎
の重油の吹き込み量を調整し熱風の均一化が行な
われていたが、重油の高騰によりこの方法は困難
となつている。

今、レベル検出器１５で検出した円周方向にお
ける炉内原料のレベルのアンバランスの情報によ
り前述したように原料の切り出し量を円周方向で
調整し原料のレベルを均一化すれば重油吹き込み
を行うことなくしてこの問題を解決できる。

以上述べたように、本考案によれば、原料分配
器出口側の口径を変化させた場合にも、集合ホツ
パー出口管の口径より原料分配器出口側口径の方
が常に小径に保たれるため、原料は原料分配器内
に貯溜されつつ徐々に炉内に装入され、従つて装
入直前まで原料の粒度偏析が抑えられると共に、
原料の装入直前の流出速度が遅くなり広がりが少
なく垂直に落下するようになるので原料の落下位
置即ち原料分配の制御性が向上し、このことか
ら、 (i) 炉内原料の降下量に応じ、原料分配器の口径
を変化させ原料の必要量を炉内の正確な位置に
装入することができるため、大きなスリツプに
も即応でき、炉頂温度の異常上昇を短時間でお
さえることができ機器の損傷を防止できる。

(ii) 炉の通常操業時及び炉況が不安定となりスト
ツクラインが異常に変動している時を問わず原
料の流出量を必要量に合わせて変化させながら
炉内に連続装入できるため、単位時間内の原料
装入量を少なくでき、従つて、炉頂圧の変動が
少なくなり、炉内原料の降下が円滑になり、炉
況が安定し、燃料比を減少できる。

等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の竪型炉の原料装入装置の断面
図、第２図は第１図の装置における原料分配器の
一例を示す断面図、第３図は第２図の矢視図、
第４図は第３図の状態から開いた状態図である。 １は炉体、２はケーシング、３は支持フレー
ム、５は原料分配器、１５はレベル検出器、１６
は原料分配器本体、２０は可変絞り部、２１は内
側片、２２は外側片、３５は圧縮ばねを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数の原料ホツパーから切出した原料を流入し
   て筒状の出口管から流出する集合ホツパーの前記
   出口管を内部に挿入すると共に、竪型炉上方に位
   置して水平面内で直交する二軸により揺動可能に
   つり下げ支持される入口側の開口を有し、該入口
   側の開口の下部に円筒状の中間部を有し、該中間
   部下端に径方向開閉自在に枢着されて常時開方向
   に付勢される周方向複数の内側片と、前記中間部
   下端で且つ各内側片の隣接部分の外周位置に径方
   向の開度を調節可能に枢着された複数の外側片と
   により、前記集合ホツパー出口管の口径より小径
   となる範囲内で口径を変更する円錐状の可変絞り
   部を取付けた原料出口側とを有することを特徴と
   する竪型炉用原料装入装置の原料分配器。