JPH0377843B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高炉の原料を装入する際の特に装入物
分布の調整方法に関する。

（従来の技術） 高炉の原料装入に際して、装入物の粒度を調整
しながら好適な操業状態を得ようとする試みは従
来から数多く提案されている。

たとえば、特開昭58−136704号公報には炉内状
況に応じた炉半径方向の最適粒度分布を得る装入
方法として、炉頂バンカー内の原料堆積状態を積
極的に調節する技術手段が示されている。即ち、
この場合は炉況に応じて装入原料の粒度パターン
を積極的に変化させることによつて炉況を好適に
維持しようとする技術的思想にもとづくものであ
る。

また、特開昭56−108808号公報にも前記公報と
同様に粒度分布を積極的に変えるという技術が開
示されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、これらはいずれも理論的には有効な技
術であるが、実操業上の制御手段としては余りに
も複雑過ぎて、理論通りには制御しきれないとい
う難点がある。また、それのみならず、操業者に
とつては取扱い項目がふえ、操業負荷が増大する
という欠点もある。

そこで、本発明では前記各手段の如き難点を避
け、実操業上容易で、かつ精度、効果ともに優れ
た粒度パターン調整による原料装入の制御手段を
提供する。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは、装入ベルトコン
ベヤーから炉頂ホツパーを経て炉内旋回シユート
によつて炉内に装入される原料の経時的粒度パタ
ーンを垂直シユートに設けた原料粒度計により計
測し、あらかじめ定められた前記計測位置におけ
る目標粒度パターンとの偏差を求め、該偏差情報
にもとづいて次回バツチの原料粒度パターンが前
記目標粒度パターンとなるようにサージホツパー
内に設けた可動式邪魔板の角度の操作、炉頂ホツ
パーより上部に設けた上部旋回シユートの傾動角
度の操作、または上部旋回シユートの先端部に設
けた可動式衝突板の角度の操作を行い、原料を炉
内に装入する際の時系列粒度パターンをバツチ間
で一定にすることを特徴とする高炉の原料装入方
法、ならびに、装入ベルトコンベヤーから炉頂ホ
ツパーを経て炉内旋回シユートによつて炉内に装
入される原料の経時的粒度パターンを、該装入ベ
ルトコンベヤーのヘツド部に設けた原料粒度測定
装置および垂直シユートに設けた原料粒度計によ
り計測し、あらかじめ定められた前記計測位置に
おける目標粒度パターンとの偏差を求め、該偏差
情報にもとづいて次回バツチの原料粒度パターン
が前記目標粒度パターンとなるようにサージホツ
パー内に設けた可動式邪魔板の角度の操作、炉頂
ホツパーより上部に設けた上部旋回シユートの傾
動角度の操作、および上部旋回シユートの先端部
に設けた可動式衝突板の角度の操作のうち１つ以
上の操作を行い、原料を炉内に装入する際の時系
列粒度パターンをバツチ間で一定にすることを特
徴とする高炉の原料装入方法である。

（作用） 一般に高炉の操業成績と装入物分布とは関連が
深いとされており、それはゾンデで観測される高
炉半径方向の温度分布またはガス利用率分布のパ
ターン認識で判定されていた。しかしながら、本
発明者らがさらに深い研究を行なつた結果、高炉
操業成績はこれらのパターンそのものよりもバツ
チ間のガス流分布のばらつきの程度と非常に大き
な相関があることが判明した。

第２図はある期間の高炉のガス利用率のゾンデ
測定結果を幅で示したものである。イは順調時で
燃料比＝470Kg／ｔと低いが、ロは操業不調時で
燃料比＝500Kg／ｔとなつている。順調時イと不
調時ロとを比較すると、順調時イのガス利用率の
ばらつき1.9％に対し、不調時ロのばらつきは3.4
％と大である。さらにこの点を別の観点からとら
えると、ガス利用率のばらつきが大きくなると第
３図ａに示すように銑中［Si］量が増加したり、
第３図ｂに示すようにシヤフト効率が悪化するこ
とになる。

したがつて、これらのデータから、ガス流分
布、ガス利用率のばらつきを減少させるためにバ
ツチ間の装入物分布のばらつきを小さくすること
が重要であるという知見が得られた。

操業条件をいかに一定に保持したとしても、装
入ベルトコンベヤー上の原料はベルト進行方向
に、即ち該ベルトから炉頂ホツパーに装入される
際の経時的な粒度パターンはバツチ毎に大きく変
動しており、その結果、炉内分布にばらつきが発
生する。たとえば、第４図ａに示すような装入ベ
ルトコンベヤー上の装入物の時系列的なア〜オの
サンプリングを連続３バツチ分行なつた粒度の測
定結果は第４図ｂに見られる通りである。

そこで本発明では、上記の知見にもとづいて、
炉内分布させる装入物粒度パターンを各バツチ間
で一定となるように制御すればよいことに着目し
た。

（実施例） 以下、本発明の実施例にもとづいて具体的に説
明する。

第１図は本発明の実施状況を示す全体概念図で
ある。

移動シユート１から分配された装入原料２−１
はサージホツパー３内に貯留される。この際、サ
ージホツパー３内に配設された可動式邪魔板４の
角度θを変えることによつて装入ベルトコンベヤ
ー５上に経時的に配列されてゆく１バツチ分の装
入原料２−２の粒度パターンを調節することがで
きる。

この１バツチ分の装入原料２−２は装入ベルト
コンベヤー５のヘツド部５′から上部ホツパー９
より上部に設けた上部旋回シユート７に投入さ
れ、２−３の状態で１バツチ分が堆積され、下部
ホツパー１２および垂直シユート１６を通じて炉
内旋回シユート１７により炉内装入原料２−４と
して装入分布される。

また、他の粒度パターン調節方法としては、上
部旋回シユート７の先端部に設けた可動式衝突板
８の角度φを調節するか、または上部旋回シユー
ト７の傾動角度を調節する操作を行なうことによ
り、上部ホツパー９内の装入原料２−３の堆積状
態を変化させ、所望の粒度パターンを形成させる
ことができる。

上記の両者手段の選択または併用により、最終
的に炉内旋回シユート１７によつて装入された装
入原料２−４の堆積粒度分布状態を各バツチ間で
相対的に一定とする。

各バツチの粒度パターンを計測するための手段
としては、装入ベルトコンベヤー５のヘツド部
５′近傍に配設されたたとえば画像処理機能をも
つ炉頂部原料粒度測定装置６、または上部ホツパ
ー９から炉内旋回シユート１７に至る中間位置の
適当箇所、たとえば垂直シユート１６に設けた音
響や振動、もしくはマイクロ波方式の原料粒度計
１５により計測することも可能である。

これらの計測情報により、計測位置に於ける経
時的粒度変化、即ち粒度パターンをオンラインで
検出する。

一方、あらかじめオンライン計測に先立つて目
標粒度パターンを定めておく。たとえば、装入ベ
ルトコンベヤー５から炉頂へ装入する際の粒度パ
ターンをバツチ間で一定にする方法としては、過
去数バツチ分の時系列粒度パターンを第５図およ
び第６図に示すように右上がり特性の角度αとサ
ージホツパー３内の可動式邪魔板４の角度θとの
関係であらかじめ演算器１８に記憶させておき、
目標の粒度パターンとの偏差Δαから次バツチで
のサージホツパー３内の可動式邪魔板４の角度θ
の必要制御量（Δθ（ａ＝₁、Δα）を演算制御する
ことができる。その結果、装入ベルトコンベヤー
５から炉頂へ装入する原料の粒度パターンは各バ
ツチ毎に一定となり、これにより上部ホツパー９
から下部ホツパー１２、さらに炉内旋回シユート
１７を通して排出される原料粒度パターンもバツ
チ毎に一定となる。

また、炉内旋回シユート１７からの原料粒度パ
ターンを一定にする別の方法としては、原料粒度
計１５で検出された粒度パターンを前述と同様第
７図および第８図に示すように右上がり特性角度
βと可動式衝突板８の角度φとの関係で過去数バ
ツチ分あらかじめ演算器１８に記憶させておき、
目標の粒度パターンとの偏差Δβから次バツチで
の可動式衝突板８の角度φの必要制御量Δφ（b₁・
Δβ）を演算し、制御することによつても炉内旋
回シユート１７から排出する原料粒度パターンを
バツチ毎に一定にすることができる。

粒度をオンラインで計測するための炉頂部原料
粒度測定装置６としては画像解析による方法、音
響または振動による方法、マイクロ波センサーに
よる方法による装置が適しており、下部ホツパー
１２と炉内旋回シユート１７との中間に設置する
原料粒度計１５としては音響または振動による方
法による装置とマイクロ波センサーによる方法に
よる装置が適している。

第９図に本発明者らが行なつた粒度計測結果の
一例を示す。第９図ａは実炉の装入ベルトコンベ
ヤーヘツド部にて音響測定を実施し、ベルト上の
サンプリング結果との相関をとつたものであり、
第９図ｂは実験室においてアルミナボールを試料
としてマイクロ波強度から推定される原料粒度と
供給試料粒度との相関をとつたものである。どち
らも±２mmの誤差内で良い相関があり、オンライ
ン粒度計として実用可能である。

本発明の効果を確認するため、原料粒度構成を
変化させ、サージホツパー内に装入して試験を行
なつた。その結果、第１０図ａに示すように邪魔
板角度を一定角度（＝0°）で排出した場合には３
種類の原料の粒度パターンは大きくばらつくが、
邪魔板角度を適当に選択すれば第１０図ｂに示す
ようにばらつきが低下するデータが得られた。

（発明の効果） 以上の如く、所定の位置でオンライン計測され
た各バツチの粒度パターンがあらかじめ定めた目
標粒度パターンと毎バツチ一致するように制御す
ることは制御方法として容易であるのみならず、
操業者にとつても原料条件の変動の影響を考慮す
る必要がないことから、実際上極めて有効な高炉
の原料装入方法である。本発明に従い高炉の操業
を行なえば、原料粒度の変化による炉内ガス流分
布の変化が極めて小さくなり、高炉の操業成績が
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法を実施する概念を示す図、第
２図は高炉のシヤフトゾンデで測定された半径方
向のガス利用率分布を示す図、第３図ａはシヤフ
トゾンデで測定された半径方向のガス利用率分布
のばらつきと高炉の銑中［Si］の関係、同図ｂは
同じくガス利用率分布のばらつきと高炉の還元効
率を表すシヤフト効率の関係を示す図、第４図は
実炉における装入ベルトコンベヤー上の経時的原
料粒度分布を示す図、第５図は装入ベルトより原
料が炉頂へ供給される際の経時的原料粒度パター
ンを示す図、第６図は同上原料粒度パターン角度
とサージホツパー内可動式邪魔板角度との関係を
示す図、第７図は炉内シユートから炉内へ装入さ
れる際の経時的原料排出パターンを示す図、第８
図は同上原料粒度パター角度と上部旋回シユート
衝突板角度との関係を示す図、第９図は本発明者
らが実施したオンライン粒度測定試験の結果を示
す図、第１０図はサージホツパーに異なる原料を
装入した際の原料排出パターンを示し、同図ａは
サージホツパー内可動式邪魔板を調整しないと
き、同図ｂは可動式邪魔板を調整したときを示す
図である。 １……移動シユート、２−１，２−２，２−
３，２−４……装入原料、３……サージホツパ
ー、４……可動式邪魔板、５……装入ベルトコン
ベヤー、６……炉頂部原料粒度測定装置、７……
上部旋回シユート、８……可動式衝突板、９……
上部ホツパー、１０……ホツパーゲート、１１…
…上部シール弁、１２……下部ホツパー、１３…
…流調ゲート、１４……下部シール弁、１５……
原料粒度計、１６……垂直シユート、１７……炉
内旋回シユート、１８……演算器、１９……シー
ケンサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 装入ベルトコンベヤーから炉頂ホツパーを経
   て炉内旋回シユートによつて炉内に装入される原
   料の経時的粒度パターンを垂直シユートに設けた
   原料粒度計により計測し、あらかじめ定められた
   前記計測位置における目標粒度パターンとの偏差
   を求め、該偏差情報にもとづいて次回バツチの原
   料粒度パターンが前記目標粒度パターンとなるよ
   うにサージホツパー内に設けた可動式邪魔板の角
   度の操作、炉頂ホツパーより上部に設けた上部旋
   回シユートの傾動角度の操作、または上部旋回シ
   ユートの先端部に設けた可動式衝突板の角度の操
   作を行い、原料を炉内に装入する際の時系列粒度
   パターンをバツチ間で一定にすることを特徴とす
   る高炉の原料装入方法。 ２ 装入ベルトコンベヤーから炉頂ホツパーを経
   て炉内旋回シユートによつて炉内に装入される原
   料の経時的粒度パターンを、該装入ベルトコンベ
   ヤーのヘツド部に設けた原料粒度測定装置および
   垂直シユートに設けた原料粒度計により計測し、
   あらかじめ定められた前記計測位置における目標
   粒度パターンとの偏差を求め、該偏差情報にもと
   づいて次回バツチの原料粒度パターンが前記目標
   粒度パターンとなるようにサージホツパー内に設
   けた可動式邪魔板の角度の操作、炉頂ホツパーよ
   り上部に設けた上部旋回シユートの傾動角度の操
   作、および上部旋回シユートの先端部に設けた可
   動式衝突板の角度の操作のうち１つ以上の操作を
   行い、原料を炉内に装入する際の時系列粒度パタ
   ーンをバツチ間で一定にすることを特徴とする高
   炉の原料装入方法。