JPH0255483B2

JPH0255483B2 -

Info

Publication number: JPH0255483B2
Application number: JP17977587A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Kamitsuma; Mitsuo Ueda; Masayuki Fukui; Kenichiro Takada; Osamu Tako
Original assignee: IBIDEN ENJINIARINGU KK; NAKAYAMA SEIKOSHO KK
Current assignee: IBIDEN ENJINIARINGU KK; NAKAYAMA SEIKOSHO KK
Priority date: 1987-07-17
Filing date: 1987-07-17
Publication date: 1990-11-27
Also published as: JPS6425911A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）高炉のような大径の円断面を有するシヤフト炉
では、微粉炭を燃料として使用する場合、被熔解
物（原材料）の炉内における円周方向での均一な
降下と還元ガスの均一な上昇とによつて向流反応
を行わせるので、羽口から吹込まれる微粉炭が炉
内に均等に分配されることが最も重要な条件であ
る。しかるに何等かの原因によつて、炉内反応にお
ける円周方向のバランスが崩れた場合、羽口から
の微粉炭の吹込み量を適宜変えて、炉内の状況を
矯正、調整することのできる機能を持たせること
は極めて大切なことで、操業者側から切望されて
いる。本発明は、高炉周縁部に均等に配置されている
羽口の相対峠する羽口への輸送管を一対として取
扱うことにより、羽口より付加するガス量を必要
最低限に保つて、炉内温度を低下させることな
く、任意の羽口からの微粉炭量を適宜調整する方
法と、その装置を提供し、高炉操業の安定化を計
り、かつ燃料の節減を目的とした微粉炭の吹込み
量制御方法とその装置に関するものである。（従来の技術）熔鉱炉への注入燃料とし用いられている重油等
は液体燃料であるから、高炉への吹込みに当つ
て、その配管経路を自由に選択出来、又吹込み量
の制御もバルブの開度調節によつて容易に加減し
得る利点がある。しかるに近年は世界情勢の趨勢から重油等の液
体燃料に代つて石炭を微粉化した固体燃料が用い
られるようになり、現在我が国の高炉は次々と微
粉炭を燃料とする方法に切り換えられている。 (イ) 従来微粉炭を気送して高炉へ吹込むための吹
込み装置は、一般にブロータンク式輸送機と呼
ばれるもので、耐圧タンクに微粉炭を貯え、こ
のタンクに気体（以下ガストという）を吹込ん
で、微粉炭を流動化させタンク内圧力を厳密に
調整することにより、搬送ガスが多量に流れて
いる輸送管内へ微粉炭を送り出す差圧制御方式
によるものである。この場合、タンクから送り出される微粉炭の
量を増減するには、タンク内圧力を昇降させる
と共にタンクから切り出された微粉炭を搬送す
るブースターガスと呼ぶ搬送ガス量を変化させ
る方法が用いられている。即ち、若しタンク内の圧力が一定のときは、
搬送ガス量を増すと送り出される微粉炭量が減
じ、搬送ガス量を減ずると送り出される微粉炭
量が増加するのである。しかしながら微粉炭を気送する場合は、輸送
管の管径と関連するので、管径を規定した場
合、微粉炭を輸送して高炉へ吹込むために必要
な最低ガス量がきまつてくるので、微粉炭量を
増すために供給ガス量を減ずるには限界があ
る。 (ロ) 次に微粉炭の吹込み装置のブロータンクから
送り出される微粉炭を高炉羽口へ吹込むための
配管の構成についてのべると、高炉はその能力
に応じて直径が７ｍから15ｍ位に及ぶ大きい竪
型炉であり、微粉炭の吹込み部にあたる羽口
は、高炉の円周壁に沿つて略均等に配設され、
その数は16個所から40個所程度まである。従つて、前記ブロータンクから送り出された
微粉炭は、輸送管及び吹込管などを介して各羽
口に分配されることゝなる。以下既設高炉に微粉炭を供給するため従来実施
されている分配方法の例を図によつて説明する
と、 (i) 第５図は従来の微粉炭分配方法の一例を示す
もので、図中２１は微粉炭貯蔵バンカー、２２
は原料供給用シユート、２３ａ，２３ｂ，２３
ｃはブロータンクで該ブロータンク２３ａ，２
３ｂ，２３ｃは３台並置され、例えば２３ａに
より微粉炭を高炉の吹込んでいるとき２３ｂは
すでに微粉炭が貯蔵されて待機の状態にあり、
２３ｃは貯蔵バンカー２１から微粉炭を受入中
の状態となり、２３ａ内の微粉炭の吹込みが終
了すると、２３ｂへ切り替り２３ｂの次は２３
ｃと順次切り替り、この作動が繰返されて、吹
込みが継続して行われるようになつている。２４ａ，２４ｂ，２４ｃは各ブロータンク２
３ａ，２３ｂ，２３ｃの夫々に１本づつ接続さ
れている出口管で、２５はガス混合室、２６は
付加ガス導入管である。上記の分配方法の代表例としてブロータンク
２３ａが使用されている場合、出口管２４ａに
より全羽口から吹込む微粉炭の合計量に相当す
る量の微粉炭をガス導入管２６より供給する搬
送ガスとガス混合室２５で混合し、輸送管２７
によつて高炉Ｂの炉頂近くに配置された分配器
２８まで気送する。この分配器２８は、羽口の
数だけの分岐管２９，２９……が接続されてお
り、各々の分岐管２９，２９……は１本づつ羽
口３０，３０……へ継設されている。従つて微粉炭は前記分配器２８によつてほぼ
均等に分配されて、夫々の羽口３０，３０……
より炉Ｂ内に吹込まれる。図示していないが高炉の羽口３０の数が多い
時（例えば40個等の場合）などは、輸送管２７
を２本とし、分配器２８を２個設置し、各分配
器で羽口の半数（20個）づつの分岐管２９に分
配することもある。 (ii) 第６図は前記(i)と異なる構成による従来の分
配方法の一例で、ブロータンク２３に羽口３０
の数に等しい数の輸送管２７，２７……が直接
接続されており、この輸送管２７，２７……を
通して微粉炭を高炉へ吹込むのである。以上に述べた分配方法(i)，(ii)における微粉炭
の吹込み量の制御は、従来の技術の(イ)に記載し
た通りであり、ブロータンク内の圧力を上昇又
は下降させることにより、微粉炭の送り出し量
を増減することが出来るが、主として混合室２
５へ供給する付加ガス量を増減する方法がとら
れている。（発明が解決しようとする問題点）前記の微粉炭吹込み方法と、高炉操業との関連
について述べると、高炉の操業が安定し、炉内の
燃焼が順調に行われている時は、各羽口への微粉
炭を均等に供給すればよいから前記による従来の
分配方法(i)，(ii)のいずれによつても充分実用に適
しているが、高炉内の状態が不安定となり、炉内
の円周での均衡が崩れた場合、羽口からの微粉炭
の吹込量を故意に変えて炉内での燃焼状態を矯
正、調整する機能を持たせることは高炉操業にを
つて重要である。特に微粉炭の供給を減少させるときは、搬送す
るガスに付加する付加ガス量を出来るだけ増さず
に行うことが炉内温度を低下させないために最も
望まれていることである。本発明は、叙述の如く炉況回復の必要が生じた
とき、微粉炭の吹込量を羽口別に増減させること
ができ、しかも各羽口からの微粉炭吹込み量を最
少の付加ガス量にて減少できる極めて簡単な方法
と、それを容易に実施し得る装置の構成を問題点
として取上げ高炉操業の向上に寄与せんとするも
のである。高炉内でその円周的な炉況の均衡が崩
れた場合の対応について第７図と第１表を用いて
説明する。

【表】

【表】第７図は高炉の炉体の水平断面における微粉炭
の所要吹込み量の割合を斜線部の面積で表現した
ものである。図中の数字１から１８までは羽口の番号を示し
G₁，G₂，G₃，G₄は羽口を円周に沿い複数に分画
したグループの別記号である。本例ではグループG₁には羽口８，９，１０，
１１，１２が属し、グループG₂には１３，１４，
１５，１６が、グループG₃には１７，１８，１，
２，３を、グループG₄には４，５，６，７番の
羽口が属している場合について述べる。さて、高炉が正常な操業をしており、全羽口か
ら均等な量の微粉炭が吹込まれているとき、その
量を羽口１個当りＷ／２Kg／minとし、微粉炭を増減する場合の１つの単位量をαKg／minとおく。次に搬送ガス量については、微粉炭量を増加し
た場合の（Ｗ／２＋α）Kg／minを吹込むに必要最少量をQbNm³／minとし、αKg／minの増減に関
与するガス量をqNm³／minとする。これ等のガス量とは従来の技術(イ)項にて述べた
とおりブロータンクから送り出される微粉炭量を
制御するために付加される搬送ガス量を意味して
いる。炉況を安定させるため第７図に示すようにグル
ープG₂，G₄では正常な微粉炭量Ｗ／２Kg／minを吹込み、グループG₁では微粉炭量を減少させて
（Ｗ／２−α）Kg／minとし、G₃では増加させて（Ｗ／２＋α）Kg／minとする場合を考えると、グループG₂，G₄ではＷ／２Kg／minを（Qb＋ｑ）Ｎm³／ minで吹込んでいると仮定するとき、グループG₁
では（Ｗ／２−α）Kg／minとするためのガス量は αKg／minに対応するqNm³／minが増加されて
（Qb＋2q）Ｎm³／minとなり、グループG₃ではα
Kg／minを増すためqNm³／minが減じられねばな
らないから、（Qb）Ｎm³／minとなるので羽口毎
に必要なガス量は第１表のように調整される。従つて所要全ガス量は（18Qb＋18q）Ｎm³／
minとなる。高炉操業の立場からは、所要ガス量が多いと、
炉内の温度の低下の原因なり、それを補うために
は更に微粉炭量を増すさなければならないことに
もなり好ましくないので、少ないガス量の増加
で、微粉炭量を増減できる方法とそれを可能とす
る装置が望まれている。（問題点を解決するための手段）本発明は、前述した問題点を解決するもので、
高炉内に供給する微粉炭の吹込み量の制御を容易
とし、燃焼よる熱的の安定を維持するための微粉
炭の吹込み量制御方法と、それを実施する装置を
提供するもので、微粉炭を貯蔵圧力容器より高炉
内に圧力気体により圧送して供給する方法におい
て、貯蔵圧力容器内の微粉炭を、該容器に付設す
る容積計量型フイーダーにて切出し、フイーダ
ーに列設した複数の排出口の夫々に連設した導
管の一端に分配器を設け、各分配器より分岐し
た一対の分岐管を夫々高炉の周縁部に設けた複
数の羽口の高炉中心に対し、対峠した位置にあ
る羽口に連絡し微粉炭を圧力気体により高炉内
に均等に供給すると共に、分岐管の各々に接続
した調整用ガス注入管よりの調整用ガスを増減
して供給し、微粉炭の分配率を任意に変化させ
高炉の相対峠する羽口からの微粉炭の吹込量を
相関的に変化させる微粉炭の吹込み量制御方
法。微粉炭の貯蔵圧力容器の下部に可変速モータ
ーにより駆動し、複数の排出口より夫々均等に
微粉炭を排出する容積計量型フイーダーを付設
し、該排出口の夫々に導管を連結し、各導管の
先端に一対の分岐管を分岐する分配器を設け、
各一対の分岐管を夫々高炉の周縁部に設けた複
数の羽口のうち高炉中心に対し対峠する位置の
羽口に連通すると共に、夫々の分岐管に高炉内
に吹込む微粉炭量を任意にかつ相関的に変化さ
せる調整用ガス供給用の調整用ガス注入管を備
えたことを特徴とする微粉炭の吹込み量制御装
置であり、以下その詳細を図によつて説明す
る。第１図乃至第４図は、本発明の微粉炭の吹込み
量制御方法に用いる装置の実施例を示すもので、
上部に微粉炭受入弁１を有する貯蔵圧力容器２
〔以下タンク２という〕の下部に例えば可変速モ
ーター３により水平に回転するローターに計量マ
スを連続して配設し、底壁部に適数（高炉の羽口
数の1/2に相当する数で、図では羽口数が18個の
場合を示す）の排出口５ａ，５ｂ……５ｊを有す
る容積計量型フイーダー７を連設し、計量マスの
上方に、圧力ガス源８よりのガス導入管９を連通
し、フイーダー７によつて切出される微粉炭を圧
送して高炉Ｂの羽口から吹込むのに必要な圧力ガ
スを供給可能とし、ガス導入管９をフイーダー７
の外方で分岐した均圧管１０をタンク２の上位空
間部内に連通する如く接続して均圧管１０より供
給する圧力ガスによるタンク２内にある微粉炭の
上部空間部圧力と、ガス導入管９より供給する圧
力ガスによるフイーダー７の排出口５ａ，５ｂ…
…５ｊ部の圧力、即ち微粉炭層の上下部圧力を常
に均圧にすることによつて、若し羽口への吹込み
管に圧力の変動が生じたり、タンク２内の圧力が
変化してもタンク内の微粉炭層の上下圧力を均圧
にしているので、高炉Ｂへの微粉炭の供給量を大
気圧下で供給すると略々同様に定量を維持させる
ものである。フイーダー７の排出口５ａ，５ｂ……５ｊには
夫々導管１１ａ，１１ｂ……１１ｊを連設し、該
導管の先端を二又分配器１２ａ，１２ｂ……１２
ｊに連通し、各分配器１２ａ，１２ｂ……１２ｊ
の夫々より一対の分岐管１３ａ，１３′ａ，１３
ｂ，１３′ｂ……１３ｊ，１３′ｊを高炉Ｂの周縁
部に設けた羽口の高炉中心に対し対峠する位置の
羽口１４ａ，１４′ａ、１４ｂ，１４′ｂ……１４
ｊ，１４′ｊに連結すると共に、夫々の分岐管１
３ａ，１３′ａ，１３ｂ，１３′ｂ……１３ｊ，１
３′ｊに調整用ガス導入管１５ａ，１５′ａ、１５
ｂ，１５′ｂ……１５ｊ，１５′ｊを接続して、本
発明の装置Ａを構成する。（作用）前記の本装置Ａのタンク２の微粉炭受入弁１よ
り該タンク２内に供給した微粉炭はフイーダー７
で容積計量され定量に分配されて排出口５ａ，５
ｂ……５ｊを通して導管１１ａ，１１ｂ……１１
ｊ内へ均等にＷKg／minの割合で送り出され、圧
力ガス源８から注入された圧力ガスによつて１１
ａ，１１ｂ……１１ｊ内を圧送され分配器１２
ａ，１２ｂ……１２ｊによつて２分配され各分岐
管１３ａ，１３′ａ、１３ｂ，１３′ｂ……１３
ｊ，１３′ｊには夫々Ｗ／２Kg／minの割合で流れていく。この場合高炉内での円周的な炉況の均衡の
崩れを調整するため例えば羽口１４ａから吹込む
微粉炭量を増して（Ｗ／２＋α）Kg／minとし、羽口１４ａの微粉炭量を（Ｗ／２−α）Kg／minに減じたいとすると、前記の通り吹込量（Ｗ／２＋α） Kg／minを輸送し得る最少必要ガス量はQbNm³／
minで、αKg／minに対応するガス量はqNm³／
minであるから、このような分配割合を作りだす
ため、微粉炭量を減じたい１４′ａの調整用ガス
注入管１５′ａからqNm³／minのガスを分岐管１
３′ａへ付加すれば、分岐管１３′ａ内のガス量が
増して圧力損失が増すので分岐管１３′ａへ配分
される微粉炭量がαKg／ｍだけ減じ、全体量Ｗ
Kg／minが一定であるから、分岐管１３ａへ送ら
れる微粉炭量はＷ−（Ｗ／２−α）＝（Ｗ／２＋α）Kg
／ minとなる。しかるに、（Ｗ／２＋α）Kg／minを送り得る最少ガスはQbNm³／minであるから分岐管
１３ａの方へはガスを補充する必要がない。微粉炭供給量の高炉内での分布を第７図通りと
すると、各羽口での所要ガス量は第２表のように
纒めることができる。

【表】第１表、及び第２表による所要ガス量を比較す
るに、従来の分配方式における所要ガス量は第１
表から、（18×Qb＋18×ｑ）Ｎm³／minであるに
対し、本発明の如く分配器の後にガスを付加する
場合は第２表から（18×Qb＋５×ｑ）Ｎm³／
minとなるので、付加ガス量は（5q／18q）×100
＝27％でよいことになり、調整ガス量は73％も削
減されることになる。（効果）本発明の各分配器による分岐する一対の分岐管
の夫々を高炉中心に対して対峠する位置の羽口に
連通し、かつ前記分岐管の夫々に調整用ガスを注
入する調整用ガス注入管を連結した微粉炭の吹込
み量制御装置による吹込量制御方法は、グループ
毎の制御を実施するための調整ガス量を従来の方
法より73％も削減できるので、ユーテイリテイが
節減できると共に、炉内への低温ガスの混入を減
少させ、羽口先の温度が高温に維持できるので、
微粉炭の燃焼効率は向上し高炉操作上極めて良好
な結果をもたらす等の優れた実用的効果を有する
発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例を示すもの
で、第１図、第２図は夫々微粉炭の吹込み量制御
装置の正面及び平面概要図、第３図は排出口の１
例を示すフイーダーの底面図、第４図イ，ロは
夫々分配器の縦断面図及び平面図である。第５
図、第６図は従来の微粉炭吹込装置の１例を示す
もので、第５図は該装置の正面概要図、第６図は
第５図と異なる構造よりなる吹込装置の要部平面
概要図、第７図は作用比較図である。Ａ……微粉炭の吹込み量制御装置、Ｂ……高
炉、２……貯蔵圧力容器、３……可変速モータ
ー、４……出口弁、５……排出口、６……ガス供
給弁、７……フイーダー、１１……導管、１２…
…分配器、１３，１３′……分岐管、１４，１
４′……羽口、１５，１５′……調整用ガス注入
管。

Claims

【特許請求の範囲】１貯蔵圧力容器内の微粉炭を、該容器に付設す
る容積計量型フイーダーによつて複数の導管に均
等に切出し、高炉の羽口へ圧力ガスにより気送す
るに当り、夫々の導管に設けた気送経路を２分配
する分配器により一対の分岐管に均等に配分し、
各１対の分岐管を夫々前記高炉の周縁部に配設さ
れた羽口のうち、相対峠する羽口に接続して高炉
内に供給すると共に、夫々の分岐管に設けた調整
用ガス注入管より別途調整用ガスを付加し、付加
するガス量を増減することによつて微粉炭の分配
率を任意に変化させ、高炉の相対峠する羽口から
の微粉炭の吹込み量を相関的に制御する微粉炭の
吹込み量制御方法。２微粉炭の貯蔵圧力容器の下部に、可変速モー
ターにより駆動し、複数の排出口より夫々均等に
微粉炭を排出する容積計量型のフイーダーを付設
し、該排出口の夫々に導管を連結し、各導管の先
端に一対の分岐管を分岐する分配器を設け、各一
対の分岐管を夫々、高炉の周縁部に設けた複数の
羽口のうち、高炉中心に対し対峠する位置の羽口
に連通すると共に、各分岐管に、高炉内に吹込む
微粉炭量を任意にかつ相関的に変化させる調整用
ガス供給用の調整ガス用注入管を備えたことを特
徴とする微粉炭の吹込み量制御装置。