JPH03211210A - ベルレス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〉 高炉、とくにベルレス装入装置を有する高炉に鉱石中に
コークスを均一に混合できる原料装入方法に関するもの
である。

〈従来の技術〉 高炉の操業においては、高炉半径方向のガス流の分布を
制御し、還元ガスの有効な利用を図りつつ炉内の通気抵
抗を低下させることによって、高出銑量を確保すること
が重要なターゲットとなる。

高炉内下部には融着帯と呼ばれる鉱石が軟化融着した通
気抵抗の大きな領域があり、高炉全体の通気性、さらに
は生産性を律速している。

融着帯の通気性を改善するには、鉱石層にコークスを混
合することが有効であることが知られ、適切な混合状態
を得るための多くの発明が報告されている０例えば特開
昭６１−２４３１０６号公報においては、鉱石類切出用
ホッパにコークスと鉱石を層状に貯蔵しておき、これを
装入コンベヤを介して炉内に装入し、混合層を形成させ
る。また、特開昭６２−１２７４１１号公報においては
、混合コークス装入用のスクラップホッパを設け、装入
コンベヤ上に切り出された鉱石用土にコークスを切り出
すことによって炉内に鉱石類−コークス混合層を形成せ
しめる。また特開昭６２−１２７４１２号公報の技術は
鉱石類切出コンベヤ上に鉱石類とともにコークスを切り
出し、コークスおよび鉱石類を装入コンヘヤ上の鉱石類
切出ホンバから装入コンベヤ上に切り出す過程で所定の
混合状態となし、これを炉内に装入することにより炉内
に鉱石類−コークス混合層を形成せしめることを特徴と
している。

〈発明が解決しようとする課題〉 従来技術はいずれも、ヘルーＭＡ高炉を対象としており
、ベルレス装入装置に適用したものではない、また、従
来技術では鉱石類切出ホンパに投入時の混合、あるいは
鉱石用切出ホッパから切り出し時の混合性能に期待し、
炉内の鉱石類中にコークスが均一した混合層を形成する
ものである。

従来技術では、ホッパ、ベルトコンベヤを通過する数が
多いほど混合度は向上する。従来技術を第２図に示すよ
うな装入経路を有するベルレス装入設備に適用した場合
、以下の問題点が明らかになった。すなわち、鉱石用切
出ホッパに装入した鉱石類、あるいはコークスは、たと
え装入前に均一に混合して装入したとしても鉱石類切出
ホッパ内で再偏析を生じ同ホッパ内で分離してしまう。

その結果、鉱石用切出ホッパから排出される鉱石類中の
コークスの混合率は不均一である。

ペルーＭＡ装入設備では、短時間のうちに原料が排出さ
れ、大、小ベル上でのコークス、鉱石の混合作用が期待
できる。これに対して、ベルレス高炉では、炉頂バンカ
でのコークス、鉱石の粒径差、かさ密度差によって再偏
析作用が大きく、炉頂バンカに均一に入れたとしても、
排出時のコークスの鉱石中での割合（混合率）は経時的
に大きく変化する。また、ベルレス高炉では、１回の装
入途中で旋回シュートの角度を変更し、装入位置を変化
させるので混合率の経時的な変化は、半径方向の混合率
の不均一化という悪影響を生ずることになる。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、高炉の炉頂に旋回シュートを用いているベル
レス装入装置で鉱石にコークスを混合させる高炉の原料
装入方法において、鉱石ホッパ群の下流側先頭複数個の
鉱石ホッパにコークスを装入し、鉱石類切出コンベヤ上
の鉱石全量の先頭の１０％以内にコークスを排出開始し
、鉱石全量の３０％以上の上にコークスを積層し、この
積層した鉱石とコークスとを鉱石用切出ホッパに装入し
、この鉱石用切出ホッパから切出した鉱石とコークスと
を炉頂バンカに装入し、この炉頂バンカから排出した鉱
石とコークスとを旋回シュートを介して高炉内に装入す
ることを特徴とするベルレス高炉における原料装入方法
である。

〈作用〉 本発明が対象とするベルレス高炉での原料装入経路を第
２図に示した。

鉱石ホッパｌに装入された鉱石類は鉱石類切出コンベヤ
２．鉱石類切出ホッパ３．装入コンベヤ４、切替シュー
ト５．複数個ある炉頂バンカ６のうちの１個を経由し、
さらに垂直シュート７、旋回シュート８を経由して高炉
内に装入される。旋回シュート８のＩＩＪｉ動角は１バ
ンチの装入の間に、−Ｃには低下し、原料の落下位置は
炉中心方向に変化する。このため炉頂バンカ６から排出
される鉱石中のコークスの混合率は装入中には、できる
だけ均一であることが望ましい。

本発明に係る原料装入方法を第１図に示した。

鉱石ホッパ１の中の鉱石類切出ホッパ３側の１〜数個に
コークスを装入し、鉱石類切出コンベヤ２に排出する。

その際に、鉱石排出開始後、排出開始時間Ｔｓ（ｓｅｃ
）　後にベルトコンベヤ２上の鉱石１１９のウニにコー
クス１０を排出する。従来はこのようにすることによっ
て鉱石用切出ホッパ３での混合作用によって均一な混合
が得られると考えられていたが、実験によると第１図の
ように鉱石類切出ホッパ３内でコークス１０が偏析し、
装入コンベヤ４上、あるいは炉内へ装入する際に不均一
な混合状態となることがわかった。そこで実験的に排出
開始時間Ｔｓ、鉱石排出時間Ｔｏｒｅ　、コークス排出
時間Ｔｃｏｋｅを変更して、炉頂バンカ６からの排出状
況を測定したとごろ、均一な混合率を得る条件が見出さ
れた。

以下にその結果およびその理由について説明する。

第３図（ａｌには、鉱石類切出ホッパ３内のコークスの
偏析挙動を示した。軽くて粒径の大きいコークスは、ホ
ンパ内の装入物斜面上で再偏析し、ホッパ外周部に堆積
する。このため、はぼ均一に混合されたコークス、に石
が鉱石類切出ホッパに装入された場合でも、そこから排
出される際の混合率は第３図（Ｃ）に白丸印で示すよう
に右上り変化を示し不均一となる。すなわち、鉱石類切
出ホンパ内でハＩＩ　初に中心のファンネルフロー（ｆ
ｕｎｎｅｌｆｌｏｗ）　ｔ＋ＪＩ域ＦＦが排出され、次
第に外周部が排出されるようになるため、最後に排出さ
れる鉱石中のコークス混合率は大きい。

鉱石頚切出水ソバ３から装入コンベヤ４を介して装入さ
れた炉頂バンカ６内での原料は、第３図〜）のような偏
析を示す、炉頂バンカ中心部のコークスが少ないことは
鉱石類切出ホッパ３と同一であるが、該ホッパ３から切
出される鉱石類中のコークス混合率が排出率の増大とと
もに増加するので、炉頂バンカ６では上層部はどコーク
ス混合率が増大している。特に、最表面部は、コークス
混合率の増加とともに表面安息角（原料の堆積角度）が
増大するため、原料が周辺に流れ込まないことから、他
の領域とは逆に中心部の混合率が高い。

このように炉頂バンカ６から原料が排出される際に、中
心部のファンネルフロー領域が最初に排出される。この
ため混合率の高い部分と低い部分が適度に混合し、第３
図（Ｃ）に黒丸印で示すようなほぼ均一な混合率分布を
達成できる。

以上の原理かられかるように、本発明は第２図に示した
ように鉱石類切出ホッパ３．炉頂バンカ６の２個のホッ
パを経て炉内に装入する場合に有効であり、ペルーＭＡ
高炉を対象とした従来の原料装入方法とは全く異った技
術思想に基づくものである。

第４図には種々の条件でのコークスの混合度偏差を比較
して示した。ここで、コークスの混合度偏差とは、各排
出率（約ｌＯ％きざみ）で採取された試料中のコークス
混合率（コークス重量／鉱石重Ｉ　Ｘ　１００）の標準
偏差であり、バンカー出口の混合率の不均一性を示す。

第４図（ａ）は排出開始位置（Ｔ　ｓ　／　Ｔ　ｏｒｅ
　Ｘ　１００）の影響を調べた結果であり、排出開始位
置は鉱石排出時間Ｔ　ｏｒｅの１０％以内が望ましいこ
とがわかる。

一方、第４図（ｂ）は混合時間（Ｔ　ｃｏｋｅ　／　Ｔ
　ｏｒｅ　Ｘ１００）の影響を調べた結果であり、コー
クス排出時間Ｔｃｏｋｅは長いほど望ましいが、少くと
もＴ　ｏｒｅの３０％以上にすべきであることがわかる
。

また、第４図（ｂ）には、通常粒径コークス（３０〜７
５閣）の外に小粒径コークス（６〜３０　ｗａ　）を用
いた場合の結果も示した。小粒径コークスを用いるとコ
ークスの再偏析を生しにくいため、通常粒径コークスに
比較して、さらにコークスの混合度偏差が半減し、より
望ましいことがわかる。

〈実施例〉 本発明の実施例（Ａ−１〜Ａ−３）と比較例（Ｂ−１〜
Ｂ−５）の操業を行い、その結果を第１表にまとめて示
した。

本実施例ではコークスの混合度が均一化されたため、高
炉下部融着帯へ適切にコークスを混合することが可能と
なった。その結果、融着帯の圧力損失が低下し、同一の
送風圧力で出銑量を比較例の８０００　ｔ　／　ｄから
９３００　ｔ　／　ｄまで増加させることができた。

また、通気性が向上したことは通気抵抗指数ΔＰ　／　
ｖが１．５　Ｘ　１０−’台から１．３４　Ｘ　１０−
’台へと低下していることからも明らかである。

さらに、必要な場所以外の場所に多量のコークスが混合
されることが無いため、未反応の小粒径コークスが炉芯
部に入らずスリップ回数の低減をすることができた。溶
銑中Ｓｉは、炉況の安定（スリップの減少）と出銑量の
増大の相乗効果として０．４０％台から０．３０％台に
低下した。

〈発明の効果〉 本発明によれば、前述のとおり出銑量の増大、炉況の安
定さらに溶銑成分の安定という著しい経済的なメリット
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る原料装入方法の説明図、第２図は
ベルレス高炉の装入経路のフロー図、第３図（ａ）、　
（ｂ）は鉱石類切出ホッパ、炉頂バンカ内でのコークス
の偏析挙動を示す概略図、第３図（ｅ）は排出率とコー
クス混合率との関係を示す特性図、第４図は種々の条件
でのコークスの混合度偏差を示す特性図、第５図は実施
例と比較例の範囲を示す特性図である。 ・・・鉱石ホッパ、 ・・・鉱石類切出コンベヤ、 ・・・鉱石類切出ホッパ、 ・・・装入コンベヤ、　　５・・・切替シュート、・・
・炉頂バンカ、　　　７・・・垂直シュート、・・・旋
回シュート、　９・・・鉱石類、１０・・・コークス、
　　　１１・・・高炉内部、Ｔｓ・・・排出開始時間、 Ｔ　ｏｒｅ・・・鉱石排出時間、 Ｔ　ｃｏｋｅ・・・コークス排出時間、ＦＦ・・・ファ
ンネルフロー領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　高炉の炉頂に旋回シュートを用いているベルレス装入
   装置で鉱石にコークスを混合させる高炉の原料装入方法
   において、 鉱石ホッパ群の下流側先頭複数個の鉱石ホッパにコーク
   スを装入し、鉱石類切出コンベア上の鉱石全量の先頭の
   １０％以内にコークスを排出開始し、鉱石全量の３０％
   以上の上にコークスを積層し、この積層した鉱石とコー
   クスとを鉱石類切出ホッパに装入し、この鉱石類切出ホ
   ッパから切出した鉱石とコークスとを炉頂バンカに装入
   し、この炉頂バンカから排出した鉱石とコークスとを旋
   回シュートを介して高炉内に装入することを特徴とする
   ベルレス高炉における原料装入方法。