JPH02129311A - ベルレス式高炉の原料装入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ベルレス式高炉の原料装入方法に係わるもの
であり、より詳細には、高炉羽口から補助燃料を多量に
吹込むベルレス式高炉操業法において、炉頂部の鉄源と
炭材等の還元材（以下「炭材」という）の半径方向堆積
分布を高精度に制御できる原料装入方法に関するもので
ある。

（従来の技術） 銑鉄コスト低減のため、安価燃料・安価原料の使用が促
進されている。安価燃料として、非粘炭を微粉砕してえ
られる微粉炭が高炉羽口から約１００　ｋｇ／ｐｔ（／
ｐｔは銑鉄１トン当たりを示す）高炉炉内に吹込まれ、
高価なコークスの使用量を低減している。

また、安価原料として、ペレットフィードや高炉ダスト
などの粉鉄源が高炉羽口から約４０　ｋｇ　／　ｐ　を
高炉炉内に吹込まれ、より高価な焼結鉱の使用量を低減
している。

第３図に従来の高炉羽口への粉体原料・燃料の吹込み設
備の一例を示す。なお、第３図では吹込み装置としてブ
ロークンク方式の例を示している。

ヤードに備蓄されている石炭１は粉砕・乾燥機２で粉砕
・乾燥されて微粉炭となり、微粉炭サービスタンク３、
中間タンク４を経て吹込みタンク５に装入される。そし
てキャリヤガス６によって気体輸送され、分配器７で支
管に分岐されて高炉８の各羽口９に吹込まれる。同様に
ヤードに備蓄されている粉鉄源１０は乾燥機１１で乾燥
後、粉鉄源サービスタンク１２、中間タンク１３を経て
吹込みタンク１４に装入される。そして、キャリヤガス
１５によって気体輸送され、分配器１６で支管に分岐さ
れて高炉８の各羽口４に吹込まれる。

なお吹込み設備の簡素化のため、予め微粉炭と粉鉄源を
混合してサービスタンクに搬送し、吹込み設備を微粉炭
と粉鉄源で共用する方法もある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記したような高炉羽口から補助燃料を
多量に炉内に吹込む高炉操業においては、炉頂から装入
する鉄源／炭材重量比（以下「０／Ｃ」と略記する）が
大幅に増加し、このため半径方向０／Ｃ分布制御に問題
を生じていた。

例えば、燃料比４８０　ｋｇ／ｐｔ　、高炉羽口からの
吹込み微粉炭比１００　ｋｇ／ｐｔの場合、炉頂装入０
７Ｃは４．２程度であるが、高炉羽口からの吹込み微粉
炭比を１５０　ｋｇ／ｐｔに増加すると炉頂０／Ｃは４
．８程度にまで上昇する。この時、同時に高炉羽口から
の粉鉄源吹込みを５０ｋｇ／ｐｔ実施すると、炉頂０／
Ｃは４．７程度に低下するものの、炉頂装入Ｏ／Ｃは高
目のままである。

次に、炉頂装入○／Ｃ上昇時の半径方向０／Ｃ分布に関
する問題点および高炉操業におよぼす悪影響について述
べる。

先ず、半径方向０７Ｃ分布に関する第１の問題点は、中
心部０／Ｃの上昇と変動である。炉頂装入０／Ｃの上昇
によって、１回の炉内装入鉄源量が増加して中心部の鉄
源層厚が増加し、中心部０／Ｃが上昇する。また鉄源装
入時に鉄源のもつ衝撃エネルギーによって炉内堆積炭材
層の表層部の層崩れが生じるが、層崩れ量は炭材堆積角
の変動や鉄源粒度構成の変動によって変動し、中心部Ｏ
／Ｃが顕著に変動する。

次に半径方向０／Ｃ分布に関する第２の問題点は、炉壁
部０／Ｃの変動である。炉頂装入０７Ｃの上昇によって
１回の炉内装入鉄源量が増加し、鉄源装入時に炭材層崩
れ量が増加するが、同時に層崩れ量の変動も増加し、炉
壁部０／Ｃが変動する。

このような半径方向０／Ｃ分布の変化および変動によっ
て炉内ガス流分布が変化・変動し、融着帯形状が変化・
変動して、スリップ・棚吊り等の荷下がり異常を生じや
すくなる。特に第４図に示すように炉頂装入０／Ｃが４
．５を超えると、急激にスリップが増加する。

本発明は、前記した高炉羽口から補助燃料を多量に吹込
むベルレス式高炉操業法において、炉頂の半径方向０／
Ｃ分布の変化および変動によって生じる炉内状態の変化
および変動および荷下がり異常を解消するため、ベルレ
ス式高炉の高装入０／Ｃ条件下における高精度の半径方
向０／Ｃ分布制御を実現できるベルレス式高炉の原料装
入方法を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、複数の炉頂バンカ
ーに鉄源と炭材を別々に貯留し、炉内装入後の原料表面
の堆積角が２０度を超えないように分配シュートの傾動
角度を炉中心部から炉壁方向に向かって傾動させる制御
と、各炉頂バンカーの流量調整弁の開度制御を同時に行
い、炉中心部及び炉壁部には鉄源と炭材を完全混合装入
し、中間部には鉄源と炭材を層状装入することとしてい
るのである。

すなわち、本発明においては、高炉羽口がら補助燃料を
多量に吹込むことによって生じる高炉頂装入０／Ｃ条件
下における半径方向０７Ｃ分布に関する問題点を解決す
るために次の対策を講じている。

第１に半径方向０／Ｃ分布の変動原因となる鉄源装入時
の炭材層崩れを抑制するため、炉内装入後の原料表面の
堆積角が２０度を超えないようにする。２０度に限定し
た理由は第２図に示すように炭材層崩れ量が実用上無視
できる炭材堆積角を選定したためである。このような堆
積角は分配シュートの傾動角度を大から小、すなわち炉
壁から炉中心部に向かって傾動させる通常のシュート操
作では実現できず、本出願人が特願昭６１−１９０２４
号明細書で提案したような分配シュート角度を小から大
、すなわち炉中心部から炉壁に向かって傾動させるシュ
ート操作を行うことによって達成できる。

第２は中心部０／Ｃの上昇・変動および炉壁部０／Ｃの
変動対策として、所定比率で鉄源と炭材を完全混合して
炉内中心部および炉壁部に装入するのである。鉄源と炭
材を完全混合する方法としては特開昭６１−２４３１０
７号公報に開示されているように複数の炉頂バンカーに
鉄源および炭材を別々にストックしておき、分配シュー
トの傾動角度が鉄源と炭材の完全混合原料を装入する角
度になると、各炉頂バンカーの流量調整弁を同時に制御
して、所定の鉄源と炭材の混合比率になるようにするの
である。

なお、原料表面の堆積角が２０度を超えると、炉内に装
入された鉄源と炭材の完全混合原料は、原料堆積斜面で
再分離し、炭材が偏析して堆積する。

従って、本発明では、鉄源と炭材の完全混合原料を、混
合比率を一定に維持したまま、中心部および炉壁部に装
入するため、分配シュートの傾動角度を小から大になる
ように操作して、炉内装入後の原料表面の堆積角を２０
度を超えないように制御するのである。

（実　施　例） 以下本発明方法を第１図に基づいて説明する。

すなわち、本発明方法においては、高炉８の炉頂部にお
ける原料装入方法は次のように行う。

まず、鉄源と炭材を貯蔵しである貯槽１７．１８から原
料を切り出し、装入ベルトコンベア１９．１９゛で炉頂
に搬送し、装入シュート２０を介して鉄源用バンカー２
１および炭材用バンカー２１゛に貯留する。しかして、
高炉内の原料が降下し、所定のストックレベルに到達し
たら、分配シュート２２の傾動角度θを中心部へ原料を
装入する角度に設定し、鉄源用バンカー２１のシール弁
２３を全開し、次に流量調整弁２４を所定の開度に制御
して鉄源をバンカー２１から分配シュート２２に供給す
る。この時、同時に炭材用バンカー２１′のシール弁２
３′を全開し、次に流量調整弁２４゛を鉄源と炭材の混
合比率が所定の比率になるように開度を制御して炭材を
バンカー２１゛から分配シュート２２に供給すれば、分
配シュート２２には鉄源と炭材が所定の比率に混合され
た原料が装入される。この時、必要に応じて原料混合器
２５を用いる。

次に分配シュートの傾動角度θを増加して、鉄源用バン
カー２１の流量調整弁２４およびシール弁２３を全閉し
、炭材用バンカー２１”の流量調整弁２４°の開度を調
整して、炭材のみを炉内に装入する。次いで炭材用バン
カー２１′の流量調整弁２４°およびシール弁２３°を
全閉じ、鉄源用バンカー２１のシール弁２３を全開し、
流量調整弁２４０開度を調整して鉄源を中間部に装入す
る。

最後に原料を炉壁部に装入するため分配シュートの傾動
角度θをさらに増加し、鉄源用バンカー２１及び炭材用
バンカー２１′から、鉄源と炭材が所定の混合比率にな
るように鉄源および炭材を同時に排出し、所定の混合比
率の鉄源・炭材混合原料を炉内に装入するのである。

第１表に炉外のベルレス実物大模型の試験結果を示す。

使用原料は実高炉と同一であり、分配シュートの長さは
４５００ｍｍ、炉口径は１０．８ｍである。

ベースは微粉炭吹込み１００　ｋｇ／ｐｔでスリップ頻
度も０．３回７日以下で安定な操業を実施していた場合
である。微粉炭比を１５０　ｋｇ／ｐｔに増加し、鉄源
吹込比を１００　）ｃｇ／ｐｔに増加すると装入０／Ｃ
は４．５８に増加し、従来技術■では、装入０／Ｃ増加
による中心部０／Ｃの増加と、■型原料堆積プロフィル
であるために炭材層崩れ量の変動が大きい。

このためＯ／Ｃのバラツキを示す０／Ｃ標準偏差はベー
スより悪化した。これに対し本発明■では、分配シュー
トの傾動角を小から大として最大炭材堆積角を１５°に
抑制でき、かつ中心部、炉壁部に鉄源・炭材を所定比率
に混合して装入できたので、中心部０／Ｃ標準偏差、炉
壁部０／Ｃ標準偏差は従来技術はもとよりベースよりも
低下できた。さらに微粉炭比を２００　ｋｇ／ｐｔに増
加した場合でも、本発明では無次元中心部０７Ｃの上昇
および中心部０／Ｃ標準偏差、炉壁部０７Ｃ標準偏差を
顕著に抑制でき、ベースに近い半径方向０／Ｃ分布制御
が達成できる。

第１表 （発明の効果） 以上説明したように本発明は、複数の炉頂バンカーに鉄
源と還元剤を別々に貯留し、炉内装入後の原料表面の堆
積角が２０度を超えないように分配シュートの傾動角度
を炉中心部から炉壁方向に向かって傾動させる制御と、
各炉頂バンカーの流量調整弁の開度制御を同時に行い、
炉中心部及び炉壁部には鉄源と還元剤を完全混合装入し
、中間部には鉄源と還元剤を層状装入することとした為
、高炉羽口から補助燃料を多足に吹込みする場合の炉頂
公人○／Ｃ増加に起因する半径方向０７Ｃ分布の問題点
を解決でき、高炉の安定操業に大なる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の説明図、第２図は炭材堆積角と炭
材層崩れ量との関係図、第３図は従来方法の説明図、第
４図は炉頂装入０７Ｃとスリップ頻度との関係図である
。 ２１は鉄源用バンカー　２１’　は炭材用バンカ２２は
分配シュート、２４．２４°は流量調整弁、２５は原料
混合器。 第１４ （ばか２名） ＆廿壕稍′！３（友）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高炉羽口から補助燃料を銑鉄１トン当たり１００
   ｋｇ以上吹込んで操業するベルレス式高炉に原料を装入
   する方法であって、複数の炉頂バンカーに鉄源と還元剤
   を別々に貯留し、炉内装入後の原料表面の堆積角が２０
   度を超えないように分配シュートの傾動角度を炉中心部
   から炉壁方向に向かって傾動させる制御と、各炉頂バン
   カーの流量調整弁の開度制御を同時に行い、炉中心部及
   び炉壁部には鉄源と還元剤を完全混合装入し、中間部に
   は鉄源と還元剤を層状装入することを特徴とするベルレ
   ス式高炉の原料装入方法。