JPH02170907A - 高炉粉体吹込み操業方法 - 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〉 この発明は、高炉羽口へ気体輸送する粉体の流量を適正
に調整し、安定した高炉粉体吹込み操業を行う方法に関
するものである。

〈従来技術とその課題〉 近年、高炉操業においては、溶銑コストの低減や溶銑成
分の制御と言う観点より「高炉羽口からの粉体吹込み操
業」の開発・推進が行われてきた。

そして、これまでに開発された高炉粉体吹込み操業法の
代表的技術として、 ａ）燃料として微粉炭を吹込み、コークス比の低減や出
銑比の増加を図る方法 ｂ）脱珪剤として鉄鉱石粉、焼結鉱粉等の酸化鉄粉を吹
込み、溶銑中Ｓｉの低減を図る方法Ｃ）造滓剤として石
灰石粉、ドロマイト粉等の塩基性物質を吹込み、溶銑中
ＳｉやＳの低減を図る方法。

等が挙げられる。

ところで、一般に、粉体の連続的搬送手段として“気体
輸送（搬送ガスに担わせての輸送手段）”が採用されて
いるが、高炉粉体吹込み操業のために高炉羽口まで吹込
み粉体を輸送する場合には、特に「複数羽口への輸送粉
体の均一分配」が大きな課題となる。そのため、通常は
粉体の気体輸送経路に分配器を介在させて輸送粉体の分
配を行い、この分配器からの分岐管によって各羽口に適
量の粉体を送り込むことがなされており、また必要に応
じて、例えば「日本鉄網協会講演論文集“材料とプロセ
ス”νｏ１．１　（１９８８）、第７２頁」にも報告さ
れているように、前記分配を多段で実施して吹込み能力
を向上することも行われている。

しかしながら、分配器による輸送粉体の分配手段では、
分配後の配管抵抗や圧力変動に由来する分配誤差が発生
するのを避は難く、また分配誤差が生じた際に該誤差を
緩和するためのアクションも困難であると言う問題があ
った。

もっとも、各分岐管を流れる気体輸送粉体の流量制御手
段として、 （ａ）　　各分岐管に流量制御弁を取付け、各々の分岐
管を流れる粉体の流量測定結果に基づいて制御弁を調整
する方法（特開昭５８−２５２７号公報）。

（ｂｌ　　各分岐管を流れる粉体の流量測定値が高くな
った場合に系外から当該分岐管内へ付加気体を導入し、
それによる管内圧力損失（圧損）の増大で分岐管内の粉
体流量が減する現象を利用して流量制御を行う方法（特
開昭５７−１１２２３１号公報）。

が知られてはいたが、前記（ａ）項に示した手段は、制
御弁として通常は絞り弁が用いられることから該絞り弁
の前後で粉体の停滞が生じやすく、気体輸送粉体の脈動
や更には流路閉塞の原因となる上、弁の摩耗が激しくて
硬度の高い粉体の輸送には適さないものであった。一方
、前記ｆｂ１項に示した手段では−、制御感度が小さく
、しかも付加気体の消費を伴うためランニングコストが
増大すると言う問題点が指摘され、やはり高炉粉体吹込
み操業への適用はｙ５躇されるものであった。

そこで、本発明の目的は、羽口から気体輸送されてきた
粉体を吹き込みつつ操業を行う高炉粉体吹込み操業にお
いて、各羽口からの粉体吹込み量の適正制御を効率良く
行うと共に、粉体吹込み量の高炉円周方向偏差を緩和し
て高炉粉体吹込み操業を一段と安定化することに置かれ
た。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者等は、上記目的を達成すべく数多くの実験を繰
り返しながら研究を重ねた結果、八）前述した各粉体吹
込み配管に付加気体を吹込んで圧損を生じさせ、気体輸
送粉体の流量を制御する方法においては、同一量の付加
気体を吹き込んだ場合でも、粉体吹込み配管への付加気
体吹込み位置によって粉体吹込み配管に与える圧損値が
異なる。

Ｂ）そのため、粉体吹込み配管への付加気体の吹込み位
置を選択可能とすれば、粉体流量の制御感度を一段と向
上させ得る共に、付加気体使用量の節減ができるのでそ
のランニングコストの低下が可能となる。

Ｃ）更に、羽口のぞき窓に輝度計を設置して羽口先端部
の炉内輝度を測定すると、その計測値は粉体の吹込み量
に対応して規則的かつ鋭敏に変化するため、前記計測値
は粉体吹込み量調整の的確な判断基準となる Ｄ）従って、羽口のぞき窓に設置した輝度計の計測値に
よって高炉内円周方向の粉体吹込み量偏差を速やかに検
知できるので、各粉体吹込み配管へ前記計測値に基づき
吹込み量及び吹込み位置の調節を行いながら付加気体を
吹込んで粉体吹込み量の調整を行えば、制御性良く前記
偏差を緩和することが可能となって、高炉粉体吹込み操
業の著しい安定化が達成される。

との知見を得るに至った。

本発明は、上記知見等に基づいてなされたものであり、 ［高炉羽口から気体輸送により粉体を吹込む高炉操業に
おいて、各羽口に連なる個々の粉体吹込み配管に、選択
自在な複数の吹込み口が位置をずらせて配置された付加
気体吹込み配管を取付けると共に、高炉の羽口のぞき窓
に設置した輝度計で測定される炉内輝度を基に前記付加
気体吹込み管からの付加気体の吹込み量及び吹込み位置
を調整し、これにより前記輝度計の測定値を特定範囲内
に維持して粉体吹込み量を制御することで、各羽口から
の粉体吹込み量を効率良く適正に制御し、−段と安定な
高炉粉体吹込み操業を行えるようにした点」 に特徴を有している。

以下、本発明に係る高炉粉体吹込み操業法の一例を第１
図に基づいて説明する。

即ち、第１図は、羽口から酸化鉄粉を吹込みながら精錬
を行う高炉操業法の概略説明図であるが、まず高炉羽口
へ吹込まれる粉体（酸化鉄）はサービスホッパー１から
中間タンク２を経て吹込みタンク３に導入される。吹込
みタンク３内の粉体は、タンク底部から導入された気体
４によって流動化し、搬送ガス５により輸送され、本管
流量計６により全吹込み量を測定された後、分配器７を
経て各分配管８（複数）に分配される。分配された粉体
は支管流量計９により吹込み量を測定された後、羽口１
０に取付けられた吹込みノズル１１により高炉１２内へ
吹き込まれる。

羽口１０にはのぞき窓１３が付属しており、該のぞき窓
１３に輝度計１４が配設されているので羽口先端部付近
の炉内輝度の計測が可能である。ここで、のぞき窓１３
は各羽口に設置されており、輝度計は少なくとも選択さ
れた４つの羽口に、或いは最も多い場合には各羽口毎に
設置される。また、前述した分配器７は必要に応じた数
だけ設置すれば良く、場合によっては多段に設けても良
い。

そして、各分配管８には付加気体供給管１５が連結され
ており、分配管８内に圧損を生じさせるための付加気体
は、流を調節弁１６を経て複数個設置された開閉弁１７
及び吹込み管１８の組のうちの適当なｌ系統を経由して
分配管８内に吹き込まれる。

このときの本管流量計６．支管流量計９．輝度計１４．
流量調節弁１６及び開閉弁１７の計測値はそれぞれ演算
器１９に収拾されて演算されるが、その演算結果は付加
気体の吹込み系統にフィードバックされる。

ところで、一般に高炉羽口から酸化鉄粉が吹込まれると
吹込まれた酸化鉄粉は容易に溶解して羽口前温度を低下
させ、溶解した酸化鉄と溶銑中Ｓｉとの脱珪反応が促進
される。そのため、第１図に従った高炉操業では、輝度
計１４による測定値が大（例えば平均値のｌＯ％程度以
上程度）の部位は温度が高く、溶銑中Ｓ　ｉ　’７４度
も高いことが予想されるので、このような部位では酸化
鉄粉の吹込み量が増加させられる。逆に、輝度計１４に
よる測定値が小（例えば平均値の１０％以下程度）の部
位では酸化鉄粉の吹込み量を低下させる。

この場合、輝度計１４が各羽口１０毎に設置されている
として、羽口本数をｎ、増減すべき酸化鉄の量をΔＷｉ
、各輝度計の測定値をＧｉ（ｉは高炉円周の方位を示し
ており、１＝１ｘｎである）、ａｔの平均値をＧＬ！１
とすると、増減すべき酸化鉄の量ΔＷｉは次式の如く表
わされる。なお、αは比例定数であり、操業状態に応じ
て予め設定される値である。

ΔＷｉ＝　Ｃｘ　（Ｇｉ　−Ｇｍ）　　　　　　・”（
１１一方、輝度計１４が羽口１０の数より少ない場合に
は、方位に応じて輝度計１４と羽口ｌＯを対応させてお
く。また、制御する粉体量の算出において適宜（１）式
を修正した算術式を使用し得ることは言うまでもない。

〈作用及び効果〉 上述したような高炉粉体吹込み操業を実施すれば、まず
、分配管８への付加気体の吹込みが付加気体吹込み供給
管１５から得た分かれする吹込み管１８の最適なものを
選択して行われるため、少量の付加気体使用量でもって
粉体の吹込み量を感度良く制御することが可能になる。

第２図は“従来の付加気体吹込みによる粉体流量の制御
例”を示したグラフであるが、この第２図からも、粉体
流量を微調整する場合には非常に少量の付加気体でもっ
て制御を行わなくてはならないので制御性が悪く、一方
、大きな幅での調整を必要とする場合には付加気体を大
量に使用しなければならないためコスト高を招くことが
明瞭である。

これに対して、第３図は“本発明に係る付加気体吹込み
による粉体流量の制御例”を示したグラフであり、付加
気体吹込み管の位置をｎ個所として、羽口に近い方から
１，２．・・・、ｎとしたものの例であるが、この場合
には、羽口に近い位置では粉′体の吹込み配管全体に与
える付加気体の圧損が小さいので粉体流量の微調整が容
易であり、方、羽口から遠い位置に付加気体を吹き込む
ときには圧損が大きくなるので、少量の付加気体で粉体
流量の大幅な制御が可能であることを確認できる。なお
、第３図では、分配管内流体’／Ｍ　’Ｉｋに対する付
加気体のガス流量をＯ〜０．２の範囲で制御する例を示
したが、粉体吹込み量制御の実施に当っては配管特性、
粉体性状、付加気体コスト等に応じて該制御方法を変更
することは可能である。

次に、本発明では高炉円周方向の吹込み粉体量偏差を複
数の羽口のぞき窓に設置した輝度計により測定し、その
測定結果に応じて各粉体吹込み管（分配管）に吹き込む
付加気体の位置と量を調整するので、低いコストでもっ
て制御性良く前記円周方向偏差を緩和することができる
。即ち、従来の粉体分配制御では分配量を均等に制御す
ることが主目的とされていたが、実際の高炉操業では装
入物の偏析や炉内プロフィールの不均一等から円周方向
の荷下がり、ひいては出銑口方位毎の溶銑成分バラツキ
が不可避的に発生するのを如何ともし難かったのに対し
て、本発明法ではこれらの不都合を効果的に解消するこ
とができる訳である。

次いで、本発明の効果を実施例によって更に具体的に説
明する。

〈実施例〉 この実施例においては、第１図に例示したような本発明
に係る高炉粉体吹込み操業を内容積２７００ｄの高炉を
使用して実施し、その実験結果を従来法並びに比較法で
の実験結果と比較して第１表に示した。

第１表において、“従来例■”は絞り弁による吹込み粉
体の分配制御を適用した例であるが、この場合には閉塞
等のトラブルが頻発し、操業が不安定であった。

また、“従来例■”は付加気体を分配管の１個所から吹
き込んで粉体吹込み量を制御した例であるが、この場合
には付加気体使用量の増加に起因した搬送ガス量の増加
を伴い、かつ流量制御性が十分でないために出銑方位毎
のＳｉ偏差が大きかった。

更に、“比較例”は分配管への付加気体吹込み口を複数
設けて粉体吹込み量を制御した例であるが（輝度計の使
用なし）、この場合には搬送ガス使用量の大幅な増加が
ない上、良好な分配精度が得られたが、高炉円周方向の
操業不均一に伴う溶銑成分偏差の改善は見られなかった
。

これに対して本発明例では、輝度計の測定値に基づいて
粉体吹込み量を円周方向で精度良く分配できたため、コ
スト上昇を伴うことなく円周方向の偏差が緩和された。

〈効果の総括〉 以上に説明した如く、この発明によれば、高炉羽口から
気体輸送により粉体を吹込む高炉操業においてコスト高
を招（ことなく制御性の良い吹込み粉体分配制御がなさ
れ、高炉内の円周方向偏差を効果的に緩和することがで
きて、−段と優れた高炉の安定操業と高品位溶銑の製造
が可能となるなど、産業上極めて有用な効果がもたらさ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施態様を説明したブロック図で
ある。 第２図は、従来の“付加気体による粉体流量制御”の例
を示したグラフである。 第３図は、本発明に係る“付加気体による粉体流量制御
”の例を示したグラフである。 図面において、 ■・・・サービスホッパー、　　２・・・中間タンク。 ３・・・吹込みタンク、　　　４・・・気体（搬送ガス
）。 ５・・・搬送ガス、　　　　　６・・・本管流量計７・
・・分配器、　　　　　　８・・・分配管。 ９・・・支管流量計、１０・・・羽口。 １１・・・吹込みノズル、１２・・・高炉。 １３・・・のぞき窓、　　　　　１４・・・輝度計１５
・・・付加気体（搬送ガス）供給管。 １６・・・流量調整弁、１７・・・開閉弁。 １８・・・吹込み管、１９・・・演算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高炉羽口から気体輸送により粉体を吹込む高炉操業にお
   いて、各羽口に連なる個々の粉体吹込み配管に、選択自
   在な複数の吹込み口が位置をずらせて配置された付加気
   体吹込み配管を取付けると共に、高炉の羽口のぞき窓に
   設置した輝度計で測定される炉内輝度を基に前記付加気
   体吹込み管からの付加気体の吹込み量及び吹込み位置を
   調整し、これにより前記輝度計の測定値を特定範囲内に
   維持して粉体吹込み量を制御することを特徴とする、高
   炉粉体吹込み操業方法。