JPH02250909A - 高炉における原料装入方法 - 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、高炉における原料装入方法に関し、特に炉内
に通気性に富んだ鉱石類とコークスの混合層を形成する
ための方法を提供するものである。

〈従来の技術〉 高炉の操業においては、炉内ガスの顕熱利用と還元能力
とを効率良く発揮させるため、炉内のガス分布や通気性
を制御することが重要な要件である。この制御方法とし
て、従来、原料装入部に設けたムーバブルアーマ−や装
入シュートにより、炉内のコークス及び鉱石の層厚や層
厚比のコントロールがなされてきた。

しかし従来のこの調整方法は必ずしも十分なものではな
（、特に通気性において充分な効果が上げられないのが
実情である。そこで炉内通気性を改善する方法として、
炉内に鉱石類とコークスの混合層を形成させる方法が知
られている。

混合層の形成手段としては、例えば、特開昭６１−２４
３１０７号公報に開示されているように、購数の炉頂バ
ンカに鉱石類及びコークスを別々にストックしておき、
炉頂バンカの流調ゲート弁をコントロールして鉱石類、
コークス類を同時に装入し、炉内に鉱石類とコークスの
混合層を形成する方法や、特開昭５１−１３８５０１号
公報に開示されているように、炉頂のベルホッパ内に鉱
石類とコークスを積層させ同時に装入することで炉内に
鉱石類とコークスの混合層を形成する方法のように、炉
内装入時に混合バッチを作る方法が知られている。

また混合バッチの作り方のちカイう方法には、特開昭６
１−２４３１０８号公報に開示されているように、装入
コンベアにコークスと鉱石類を切り出すタイミングを調
整し、コンベア上にコークスと鉱石類とを積層させ、炉
内へ原料を装入する炉頂バンカの段階で混合バッチを作
る方法や、あるいは、特開昭６１−２４３１０６号公報
に開示されているように装入コンベアに鉱石類を切り出
す原料ホッパ内に鉱石類の他にコークスを貯蔵しておき
、これを装入コンベア上に切り出す時に混合バッチを作
る方法が知られている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、従来知られている方法には、いずれも十分に混
合装入の特性を生かしきれないという問題点や、実操業
にそぐわないという問題点がある。

まず混合バッチを作るタイミングとしては、鉱石類とコ
ークスは密度や粒径が異なり、コークスに比べ鉱石類は
一船に細かく（鉱石類の平均粒径１０〜２５ｍ／ｍ、コ
ークスの平均粒径３０〜５０ｍ／ｍ）かつ重い（鉱石２
〜３ｋｇ／ｊ！、コークス０．５〜１．５ｋｇ／１２＞
ため、混合バッチを形成しても、その後の移動過程が長
い程再分離してしまう、そのため、特開昭６１−２４３
１０６号公報に開示されている方法では、装入コンベア
から炉頂バンカへの装入時にコークスと鉱石類が分離し
、局部的にコークスの多い部分と鉱石の多い部分ができ
てしまうため、炉内へもその偏析が持ち込まれ、ガス流
れの制御が困難であるという問題点がある。

また、特開昭６１−２４３１０８号公報に開示されてい
る炉頂バンカ内に混合バッチをつくる方法では、いくら
炉頂ホッパ内に均一な混合バッチを作成しても、炉内へ
の装入時に鉱石類がコークスに優先して落下しやすいた
め、炉内の混合層にやはり偏析が生じるという問題点が
ある。

さらに、特開昭５１−１３８５０１号公報に開示されて
いる炉頂バンカ内で粒径が近位した鉱石とコークス層を
形成し、これを炉内へ装入し炉内に混合層を形成せしめ
る方法では、まず第１に粒径を合わせるために粉砕、篩
分はコストが必要であるし、そのようにして粒径を近位
させても、近似させるが故に反対にコークスへの鉱石の
混入が生じにくくなり、炉内へ装入する際混入の悪い積
層状態がほとんど変ることな（装入され、従来の層別装
入に近い混合装入となり、混合装入本来の通気改善効果
が減少するという問題点がある。

また、特開昭６１−２４３１０７号公報に開示されてい
る複数の炉頂ホッパーに別個に゛鉱石類とコークスを貯
蔵し、同時に炉内へ装入する方法は、炉内への装入段階
での鉱石類とコークスの偏析は生じにくい方法であるが
、限られた炉頂スペースの複数のホッパーを鉱石類とコ
ークスとから成る１つのバッチに使用するので、ｌバッ
チの量を従来の層別装入に比べ約２倍にするか、装入量
を一定とすればバッチ数を倍にせねばならないという問
題点がある。

この時、装入バッチ量が大きくなれば炉頂の装入間隔が
その分裂（なり、炉頂ガス温度の変動及び炉頂ガス速度
の変動が大きくなるため、炉頂機器あるいは配管の耐用
温度上限を上げるか、冷却設備を設置せねばならないと
いう問題点や、炉頂の実ガス速度が大きくなれば装入し
た装入物の流動化（装入物の再偏析が生じる）が起るた
め、これを防止するためには、炉内ガス量を少な（する
（生産量減少となる）か、炉内散水によって炉頂ガス温
度を低下させる等の対策を講じなければならない。

以上要約すれば、装入バッチ量を大きくすれば必然的に
設備対応が余儀なくされ、そのための投資、技術対応が
必要となる１、一方、装入バッチ数理で対応すれば前述
の問題点は回避できるが、炉頂ホッパの均排圧の回数が
その分増加するため、均排圧の弁の耐用年数が減少する
し、排圧によるエネルギーロスも増加する。さらに、炉
頂ホ・７パに装入するための装入コンベア上に切り出す
原料ホッパの切り出しも煩雑になり、それらの機器の耐
用年数も同時に減少するという問題点がある。

本発明は前記の問題点を鑑み、炉内に通気改善効果を充
分に発渾する鉱石類とコークスの混合層を炉内に形成さ
せ得る高炉における原料装入方法を提供することを目的
とするものである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、装入コンベア上に設置したコークス原料ホッ
パおよび鉱石原料ホッパにそれぞれコークスおよび鉱石
類を貯蔵しておき、上記のコークス原料ホッパおよび鉱
石原料ホッパから装入コンベア上にコークスおよび鉱石
類を切り出すタイミングをコントロールすることにより
コークス川炉頂ホッパにコークスを単味で貯蔵する一方
、鉱石用炉頂ホッパ内にまずコークスを貯蔵し引続き鉱
石類を貯蔵し、さらに上部にコークスを貯蔵し、またさ
らに上部に鉱石類を貯蔵することによって下部から上方
に順にコークス層、鉱石類層、コークス層、鉱石ａ層を
所定割合で形成させ、上記鉱石用炉頂ホッパから旋回シ
ュートを介して、炉内に装入する過程でコークスと鉱石
類とを混合せしめ、炉内にコークスと鉱石類の混合層を
形成することを特徴とする高炉における原料装入方法で
ある。

本発明は上記手段により、鉱石とコークスとの粒径、密
度の差による混合特性を有効に利用するものであり、す
なわち、鉱石用炉頂ホッパ内に所定割合で下部から上方
に向って順に、コークス層刊互、鉱石類層１１ａ、コー
クス層匹、鉱石類層ＩＢを形成することによって鉱石用
炉頂ホッパ下部から内部のコークス及び鉱石類を排出す
る時に粒径、密度差により、上部の鉱石類は下部のコー
クスに混入しコークス履用上に鉱石類層旦１の鉱石類が
、さらにコークス層匹に鉱石類層旦亙の鉱石類が混合さ
れる作用を利用するようにしたものである。

く作用〉 以下、本発明の具体的構成を作用と共に第１図により説
明する。第１図は、旋回シュートを用い炉内に原料を装
入する高炉の一般的な原料装入系の模式図である。

第１図において従来の層別装入を行う場合、コークス原
料ホッパ６及び鉱石原料ホッパ７よりそれぞれ所定割合
のコークスおよび鉱石類を切り出し、装入コンベア５に
より高炉１の炉頂ホッパ３ａおよび３ｂに導かれる。こ
の時装入物レシービングシュート４により、コークスｌ
Ｏおよび鉱石類１１はそれぞれ別の炉頂ホッパ３ａおよ
び３ｂに振り分けられる。

コークスおよび鉱石類は、炉頂ホッパを炉頂圧力に均圧
後、装入垂直シュート８を通り旋回シェード９により炉
内の任意の位置へ落下装入されるのであるが、これをコ
ークス１０と鉱石Ｗ４１１とに交互に（り返すことで炉
内にコークス層用、鉱石層■が交互に形成される。

上記のような従来の装入法に対して本発明の装入方法で
は、上記層別装入実施高炉において、第１図に示すよう
にコークス原料ホッパ６から装入コンベア５上へのコー
クスの切り出しを３回に。

鉱石類の切り出しを２回に分け、先行切り出し分のコー
クス１０ａは、コークス用の炉頂ホッパ３ａへ導き、あ
る時間をおいて後の後行切り出し分のコークス１０ｂは
、後続の先行切り出し分の鉱石類１１ａの切り出しが始
まる直前に完了するように切り出し、さらに先行切り出
し分の鉱石ｔｉｌｌａは、次のコークス切り出し分１０
ｃの切り出しが始まる直前に完了するように切り出し、
またさらに、最後の切り出し分のコークス１０ｃは、最
後の切り出し分の鉱石１１１１　ｂの切り出しが始まる
直前に完了するように切り出す０以上の切り出しによっ
て、装入コンベア５上において、コークス１０ｂの直後
に鉱石！Ｉｔｌｌｌａを接続させ、その直後にコークス
１０Ｃを接続させ、またその直後に鉱石１！１ｌｌｂを
接続させる。この後行切り出し分のコークス１０ｂから
鉱石１１ｂに至る装入バッチを鉱石用炉頂ホッパ３ｂに
装入し、鉱石用炉頂ホッパ３ｂの下部から順にコークス
層刊上、鉱石類層１１ａ、　コークス層刊工、鉱石類層
■上の各層からなる積層すなわちコークス層と鉱石類層
との装入原料群を形成させるものである。なお、コーク
ス、鉱石類の層の数は、前述の数より増やしてより多層
にしてよい。

炉内へ装入する際には、鉱石用炉頂ホッパ３ｂの下部を
開口し、第１図に示すように鉱石用ホッパ内のコークス
１０および鉱石ｌ１１１を装入垂直シュート８および旋
回シュート９へ導く、この時の旋回シュート９から落下
するコークス１０および鉱石類ＩＩの混合度すなわちコ
ークス率は、第２図回に示すように排出スタートから排
出完了までほぼ所定の混合度で排出される。対照データ
として従来法による排出結果も第２図の（ａ）および（
ロ）に示す。

第２図（ａ）は、炉頂ホッパ内に鉱石とコークスを均一
に混合したバッチをつくって炉内に装入するもの、また
第２図（ｂ）は、炉頂ホッパ内に粒径を＝２５　ｍ　／
　ｍに近位させた鉱石とコークスをそれぞれ上部に鉱石
を下部にコークスを積層したバッチをつくって炉内に装
入するものである０本発明法による装入結果を示した第
２図（ｄ）と比べ、第２図（ａ）および（ｂ）に示す従
来法は混合度のバラツキが大きく、これがそのまま炉内
円周方向でのコークスの偏析となり、炉内ガス流れの制
御の上で好ましくない。

第２図（Ｃ）は鉱石用ホッパ下部にコークス層、上部に
鉱石頬層を形成させて排出させたものである。

上部の鉱石類のコークスへの混入は本発明と同様に認め
られるが、排出スタート時には、−時的にコークスが多
く排出される。

上記のように本発明に係る装入方法によれば、鉱石頻用
炉頂ホッパ３ｂからのコークス１０ｂおよびその直上の
鉱石類１１ａの排出に際し、最下部のコークスｔａｂに
その直上の鉱石類１１ａが混入し、鉱石１ｔｌｌｌａが
すぐに排出され始め、以降、上部にある鉱石１ｆｆｆｌ
ｌ　ｂも中央部へ流れ込み鉱石類は常に排出され、中央
の流れに巻き込まれる形で、コークス１０ｂ、　１０ｃ
も随伴して排出される。このため、鉱石類とコークスは
ほぼ一定割合で排出されることになる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

能力９０００　ｔ　７日、通常送風量６５０ＯＮｎｆ／
ｓｉｎ　。

炉頂ホッパは第１図に示すように並列で３８および３ｂ
の２個を有し、旋回シュート９によって原料を装入する
高炉において、本発明の方法を前述の手順で実施した結
果を説明する。

実施例１ 第３図に本発明の方法を実施した時の高炉操業推移を従
来法と比較して示す、第３図においてａ点までは、鉱石
類（１１０ｔ　／ｃｈ）　、コークス（３５ｔ／ｃｈ）
で従来法の層別装入を実施していた。

ａ点以降、本発明の炉頂ホッパ３ｂからの混合装入を実
施し、コークス（平均粒径４５〜５５　ｍ　／　ｍ）の
チャージを２５１と２Ｌと８【とに分け、２５Ｌのチャ
ージをコークスベース用ホシパ３ａのコークスバッチと
し、残りの２ｔをコークス層１０ｂとし８ｔをコークス
層１０ｃとし、鉱石（平均粒径１５〜３０ｍ／ｍ）の１
１０ｔのチャージを１０ｔと１００１に分け、ｌ０ｔｔ
−鉱石類層■１．１００　ｔ　ヲｔＸ石！ｒＩＮ１１ｂ
となるよう、装入コンベア上に切り出し、鉱石用ホッパ
３ｂ内に下部より２Ｌのコークス層。

１０ｔの鉱石層、８ｔのコークス層、　　１００Ｌの鉱
石層を積層させたのち炉内へ装入し、高炉炉内に混合層
を形成させた。

第３図に示すように混合層の形成により、ａ点以降、炉
内の通気抵抗指数（−）がそれまでの層別装入より約１
５％低下し、通気抵抗指数では０．９５が０．８２まで
低下した。これは、炉内に形成された鉱石類とコークス
の混合層による炉内融着帯中の減少によると推定される
。また、同時に炉内でのガス利用率向上により出銑した
溶銑（Ｓｉ）は低下した。

さらにｂ点以降は炉内通気抵抗減分、送風量を増加（６
４００Ｎ　ｒｄ　／　ｍ　−４８００Ｎ　ｒｒｆ　／　
ｍ　）させたため、出銑量は増加し、出銑比（１日の出
銑量＋炉内容積）もその分増加した。炉頂ガス成分の（
Ｃｏ／Ｃ０＋ＣＯｇ　）　ｘｔｏｏで示されるガス利用
率は低下したものの、出銑（Ｓｉ）は増産効果でｂ点以
降さらに低下した。

なお、本実施例１では、通気抵抗が減じ増産効果となっ
た例を示したが、これに限ることなく、通気抵抗減分を
装入物の強度あるいは粒度低下に充当するようにしても
かまわない。

実施例２ 第４図には、同高炉における他の実施例として、鉱石類
の強度を低下した場合を示す。

第４図において、ａ点から従来法の層別装入を本発明法
の混合装入に変更した（ｉｆＬ石とコークスのチャージ
当りの量１割合は実施例１と同じとしている）、ａ点以
降の混合装入により通気抵抗指数が低下し、スリップ発
生頻度（回／日）て示される装入物の降下異常も減少し
たため、ｂ点から鉱石類の約８０％を占める焼結鉱の強
度指数（シャッター強度）をそれまでの８９％から８５
％まで低下させた０強度低下により炉内装入時に粉化す
る焼結鉱の割合が増えたため、通気抵抗、スリップ共に
、層別装入時のレベルまで増加した。そこで０点て装入
方法を層別装入に戻したところ、通気抵抗、スリップは
さらに増加した。ｄ点で混合装入に再度戻したところ、
操業は安定した。

以上述べてきたように、本発明には、装入物スペックを
低下できる効果もある。尚装入物スペック低下の実施例
２では鉱石強度低下についてのみ示したが、鉱石の粒度
低下、コークスの強度低下。

コークスの粒度低下についても同様の効果がある。

また、混合比率についても、本実施例２で示す割合に限
るものではなく、任意の比率において効果は発揮される
ものである。

〈発明の効果〉 本発明は、大きな設備投資を必要とせず炉頂装入ホフバ
ー内に、下部からコークス層、鉱石層。

コークス層、鉱石層の各層でなる積層を形成し、炉内へ
の排出時点で各装入物を混合するだけで、炉内に偏析の
ない混合層が形成される。このため、従来の層別装入に
比べ、炉内の通気抵抗を減少させることがてき、これに
より送風系の電力コストの低下が可能となった。

また、通気抵抗減分、送風能力が増し、出銑量を増すこ
とも可能であるし、装入物のスペック（強度、粒度）の
低下も可能である。さらに、混合装入によるガス利用率
の向上により出銑（５１）の低下にもつながる。出銑量
を増加させればさらに出銑（５１）は低下し、製鋼工程
での精錬フラックスコストの低下につながるばかりでな
く、装入物スペックを低下させれば、コークス工程、焼
結工程での処理コスト低下にもつながる。

以上、述べたように本発明により、高炉操業及び製鋼工
程あるいはコークス、焼結工程で大きな省コストが図れ
、その効果は真人である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る設備の概要を略示する模式図、第
２図は炉頂ホッパの装入物排出スタートから排出完了ま
での鉱石類とコークスとの混合度をコークス率の推移で
示すグラフ、第３図は装入方法による溶銑（Ｓｉ）、ガ
ス利用率１通気抵抗指数、送風量および出銑比の推移を
示すグラフ、第４図は装入方法による鉱石強度指数、ス
リップ発生１度および通気抵抗指数の推移を示すグラフ
である。 １・・・高　炉、　　　　　　　３・・・炉頂ホッパ、
３ａ・・・コークス用炉頂ホッパ、 ３ｂ・・・鉱石用炉頂ホッパ、５・・・装入コンベア、
６・・・コークス原料ホッパ、７・・・鉱石原料ホッパ
、９・・・旋回シュート、１０・・・コークス、川・・
・コークス層、　　　　　１１・・・鉱石類、■・・・
鉱石類層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　装入コンベア上に設置したコークス原料ホッパおよび
   鉱石原料ホッパにそれぞれコークスおよび鉱石類を貯蔵
   しておき、上記のコークス原料ホッパおよび鉱石原料ホ
   ッパから装入コンベア上にコークスおよび鉱石類を切り
   出すタイミングをコントロールすることによりコークス
   用炉頂ホッパにコークスを単味で貯蔵する一方、鉱石用
   炉頂ホッパ内に、まずコークスを貯蔵し、引き続き鉱石
   類を貯蔵し、さらに上部にコークスを貯蔵し、また、さ
   らに上部に鉱石類を貯蔵することによって下部から上方
   に順にコークス層、鉱石類層、コークス層、鉱石類層を
   所定割合で形成させ、上記鉱石用炉頂ホッパから旋回シ
   ュートを介して炉内に装入する過程でコークスと鉱石類
   とを混合せしめ、炉内にコークスと鉱石類の混合層を形
   成することを特徴とする高炉における原料装入方法。