JPH048482B2 - - 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、これはいずれも理論的には有効な技術
ではあるが、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、効果とも優れた
時系列粒度パターン、即ち、原料排出時における
経時的な粒度変化のパターンの調整による高炉の
原料装入方法を提供する。

（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時系列粒度パタ
ーンを前記装入ベルトコンベヤーのヘツド部にお
いて計測すると共に予め定められた目標とする時
系列粒度パターンとの偏差を求め、該偏差にもと
づいて次回バツチの原料の時系列粒度パターンが
前記目標とする時系列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を
調整し、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シヤフトゾンデによ
るガス利用率の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
○イのシヤフトゾンデガス利用率のばらつき1.9％
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、シヤフ
トゾンデ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。

シヤフトゾンデガス利用率とは、シヤフトゾン
デを用いて測定した高炉径方向のガス利用率 CO₂／CO＋CO₂×100であり、そのバラツキση_cpは下 記のように計算される。

各ポイントの測定値であるη_cpが２個あつた場
合 したがつて、これらのデータから、ガス流分
布、シヤフトゾンデ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、すなわち該ベルトから炉頂ホツパーに装入さ
れる際の時系列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バツチ分行つた粒度の測
定結果は第４図ｂに見られる通りである。なお、
第４図ｂにおいて、〇は第１バツチ、△は第２バ
ツチ、●は第３バツチを示し、又、「相対粒度」
とは、装入ベルトコンベヤー上のア〜オの場所で
サンプリングした各場所の粒度dpを全体の平均
値Ｄで割つた値をいう。

そこで本発明では、上記の知見にもとづいて、
炉内分布させる原料の時系列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、本発明を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。この貯留さ
れた装入原料２−１を排出する際、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の時系列粒度パターンを調節することができ
る。

第４Ｂ図は、サージホツパー３内の可動式邪魔
板４の作用を模式的に示した図である。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内の上部邪魔板４−１に当たつてほぼ
鉛直方向に落下する。その結果、落下位置近傍に
は細粒が、落下位置から離れた側には粗粒が偏析
して堆積する。このように堆積した装入原料を排
出するに当たつて、可動式邪魔板４の角度Θが図
示の如く反時計方向45度付近にあるときは、粗粒
の排出路を狭めるため、粗粒の排出（矢印２０）
が遅れ、逆に反時計方向135度付近にあるときは、
細粒の排出（矢印２１）が遅れることになる。こ
のように可動式邪魔板４の角度θを調整すること
によつて、装入ベルトコンベヤー上に経時的に配
列されていく１バツチ分の装入原料の時系列粒度
パターンを調整することができる。

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。１バツチ分の装入原料２−２が
装入ベルトコンベヤー５のヘツド部５から落下す
る際、今回バツチの装入原料の時系列粒度パター
ンを計測して、この今回バツチの時系列粒度パタ
ーンを次回の装入原料の時系列粒度パターン調整
に反映させることで、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こ
とができる。

各バツチ原料の時系列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があり、この
装置によつて装入ベルトコンベヤーヘツド部から
排出される原料の時系列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
標とする時系列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から上部ホツパー
９へ装入する際の原料の時系列粒度パターンをバ
ツチ間で一定にする方法としては、過去数バツチ
分の原料の時系列粒度パターンを、第５図に示し
た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との関係で第６図のよう
にあらかじめ演算器１８に記憶させておき、前記
オンライン計測による時系列粒度パターンと目標
とする原料の時系列粒度パターンとの偏差△α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△θ（＝a₁・△α）を
演算により求め、サージホツパー３内の可動式邪
魔板４の角度θを補正して次バツチの装入原料２
−１を排出することにより行う。その結果、装入
ベルトコンベヤー５から上部ホツパー９へ装入す
る原料の時系列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
排出される原料の時系列粒度パターンもバツチ毎
に一定となる。

原料の時系列粒度パターン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を応用した装置が
適している。

第７図に本発明者らが行つた原料の時系列粒度
パターン計測結果の一例を示す。第７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７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
つた。その結果、第８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
の原料の時系列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８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、高炉々頂における装入ベルトコン
ベヤーのヘツド部でオンライン計測された原料の
各バツチの時系列粒度パターンがあらかじめ定め
た目標とする時系列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時系列原料
粒度分布を示す図、第４図Ｂは可動式邪魔板の作
用を模式的に示す図、第５図は装入ベルトから原
料が上部ホツパーへ供給される際の時系列粒度パ
ターンを示す図、第６図は同上時系列粒度パター
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８図は
サージホツパーに異なる原料を装入した際の原料
の時系列粒度パターンを示し、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、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)

【特許請求の範囲】
1. 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
   料の時系列粒度パターンを前記装入ベルトコンベ
   ヤーのヘツド部において計測すると共にあらかじ
   め定められた目標とする時系列粒度パターンとの
   偏差を求め、該偏差にもとづいて次回バツチの原
   料の時系列粒度パターンが前記目標とする時系列
   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を調整し、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。