JPH06256829A - 高炉操業方法 - Google Patents
高炉操業方法Info
- Publication number
- JPH06256829A JPH06256829A JP7112093A JP7112093A JPH06256829A JP H06256829 A JPH06256829 A JP H06256829A JP 7112093 A JP7112093 A JP 7112093A JP 7112093 A JP7112093 A JP 7112093A JP H06256829 A JPH06256829 A JP H06256829A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ベル式高炉における原料堆積分布制御精度の向
上と炉況の安定化。 【構成】大ベルの摩耗量を、大ベルの底面と斜面とのな
す角度と、大ベル底面の半径で定量化する。大ベルの底
面と斜面とのなす角度が９度以上１１度以下増加するご
とにムーバブルアーマープレートの傾斜角度を２．０
度、または大ベル底面の半径が１００ｍｍ減少したとき
のベル底面と斜面とのなす角度がθ度増加するごとにム
ーバブルアーマープレートの傾斜角度を｛０．３２５×
（θ＋１）ー１．３｝度以上、それぞれ減少させる。
上と炉況の安定化。 【構成】大ベルの摩耗量を、大ベルの底面と斜面とのな
す角度と、大ベル底面の半径で定量化する。大ベルの底
面と斜面とのなす角度が９度以上１１度以下増加するご
とにムーバブルアーマープレートの傾斜角度を２．０
度、または大ベル底面の半径が１００ｍｍ減少したとき
のベル底面と斜面とのなす角度がθ度増加するごとにム
ーバブルアーマープレートの傾斜角度を｛０．３２５×
（θ＋１）ー１．３｝度以上、それぞれ減少させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ベル式装入装置に炉
内半径方向の装入物分布を制御するためのムーバブルア
ーマーを備えた高炉の操業において、大ベルの摩耗時に
変化する炉内における原料の落下軌跡を、ムーバブルア
ーマープレートの傾斜角度を操作することにより調整
し、炉内への原料の堆積分布の変化を抑制し、操業の安
定化をはかる高炉操業方法に関する。
内半径方向の装入物分布を制御するためのムーバブルア
ーマーを備えた高炉の操業において、大ベルの摩耗時に
変化する炉内における原料の落下軌跡を、ムーバブルア
ーマープレートの傾斜角度を操作することにより調整
し、炉内への原料の堆積分布の変化を抑制し、操業の安
定化をはかる高炉操業方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ベル式装入装置に炉内半径方向の装入物
分布を制御するためのムーバブルアーマーを備えた高炉
において、炉内へ原料を装入する際は、図１に炉頂装入
装置の概略を示すごとく、大ベルホッパー３に一時的に
蓄えられた原料１が、大ベル２の下方への駆動により大
ベル角度に沿って流下し、大ベルホッパー３とのクリア
ランスから炉内へ投入され、放物線を描きながら炉内へ
落下する。
分布を制御するためのムーバブルアーマーを備えた高炉
において、炉内へ原料を装入する際は、図１に炉頂装入
装置の概略を示すごとく、大ベルホッパー３に一時的に
蓄えられた原料１が、大ベル２の下方への駆動により大
ベル角度に沿って流下し、大ベルホッパー３とのクリア
ランスから炉内へ投入され、放物線を描きながら炉内へ
落下する。
【０００３】また、炉内における落下位置の制御を行う
場合は、炉口部６に設置されたムーバブルアーマープレ
ート４を原料落下軌跡上まで所定距離だけプッシュロッ
ド５を用いて押出すことにより衝突させ、落下軌跡を変
更し炉内への落下点７を変更する。
場合は、炉口部６に設置されたムーバブルアーマープレ
ート４を原料落下軌跡上まで所定距離だけプッシュロッ
ド５を用いて押出すことにより衝突させ、落下軌跡を変
更し炉内への落下点７を変更する。
【０００４】以上の一連の装入操作は、一日当り約４０
０〜６００回以上繰返されるため、炉頂装入装置は原料
との摩擦、落下衝撃等によりかなりの摩耗を受ける。特
に、大ベルの摩耗は、炉内への原料落下を開始する初速
度に影響をおよぼすため重要である。
０〜６００回以上繰返されるため、炉頂装入装置は原料
との摩擦、落下衝撃等によりかなりの摩耗を受ける。特
に、大ベルの摩耗は、炉内への原料落下を開始する初速
度に影響をおよぼすため重要である。
【０００５】すなわち、大ベル底面部半径の減少、ベル
底面と斜面とのなす角度の上昇による原料投入開始位置
の炉内側へのずれおよび原料投入角度の増加が考えら
れ、炉内へ投入された原料の落下軌跡および落下位置が
変化することになり、炉内における原料堆積分布制御精
度が低下する。
底面と斜面とのなす角度の上昇による原料投入開始位置
の炉内側へのずれおよび原料投入角度の増加が考えら
れ、炉内へ投入された原料の落下軌跡および落下位置が
変化することになり、炉内における原料堆積分布制御精
度が低下する。
【０００６】このような大ベル摩耗時の、炉内における
落下軌跡の変化に着目した大ベル補修時期の判定に関し
て、特開昭６３−２３８２０５号公報には、炉内原料落
下位置に設置した４個以上のセンサで原料の落下位置を
測定することで大ベルライナー取替時期を判定する方法
が提案されている。
落下軌跡の変化に着目した大ベル補修時期の判定に関し
て、特開昭６３−２３８２０５号公報には、炉内原料落
下位置に設置した４個以上のセンサで原料の落下位置を
測定することで大ベルライナー取替時期を判定する方法
が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】安定した高炉操業を行
うため、高炉炉頂装入装置から装入された原料の炉内に
おける原料堆積分布制御の向上をはかるには、大ベルの
摩耗量に応じた原料の落下挙動に着目しつつ、ムーバブ
ルアーマー操作を行う必要がある。しかしながら、従来
提案されている前記大ベルライナー取替時期判定方法
は、単に大ベルのライナー摩耗を検出してライナー取替
時期を判定するだけであり、大ベルの摩耗量に応じて原
料の落下位置を調整するものではないため、炉頂装入装
置から装入された原料の炉内における原料堆積分布を精
度よく制御することはできない。
うため、高炉炉頂装入装置から装入された原料の炉内に
おける原料堆積分布制御の向上をはかるには、大ベルの
摩耗量に応じた原料の落下挙動に着目しつつ、ムーバブ
ルアーマー操作を行う必要がある。しかしながら、従来
提案されている前記大ベルライナー取替時期判定方法
は、単に大ベルのライナー摩耗を検出してライナー取替
時期を判定するだけであり、大ベルの摩耗量に応じて原
料の落下位置を調整するものではないため、炉頂装入装
置から装入された原料の炉内における原料堆積分布を精
度よく制御することはできない。
【０００８】この発明は、大ベル摩耗時の原料堆積分布
の変化分をムーバブルアーマー操作量によって調整する
ことにより、原料堆積分布制御精度を保持し、安定な操
業を維持し得る高炉操業方法を提案しようとするもので
ある。
の変化分をムーバブルアーマー操作量によって調整する
ことにより、原料堆積分布制御精度を保持し、安定な操
業を維持し得る高炉操業方法を提案しようとするもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、高炉大ベル
の摩耗により該ベル下端周縁部の底面と斜面とのなす角
度が９度以上１１度以下増加するごとに、ムーバブルア
ーマープレートの鉛直方向からの傾斜角度を２．０度、
または摩耗による大ベル底面部半径が１００ｍｍ減少し
たときの大ベルの底面と斜面とのなす角度がθ度増加す
るごとにムーバブルアーマープレートの鉛直方向からの
傾斜角度を｛０．３２５×（θ＋１）ー１．３度以上、
それぞれ減少させることにより炉内原料体積分布を調整
する方法を要旨とするものである。
の摩耗により該ベル下端周縁部の底面と斜面とのなす角
度が９度以上１１度以下増加するごとに、ムーバブルア
ーマープレートの鉛直方向からの傾斜角度を２．０度、
または摩耗による大ベル底面部半径が１００ｍｍ減少し
たときの大ベルの底面と斜面とのなす角度がθ度増加す
るごとにムーバブルアーマープレートの鉛直方向からの
傾斜角度を｛０．３２５×（θ＋１）ー１．３度以上、
それぞれ減少させることにより炉内原料体積分布を調整
する方法を要旨とするものである。
【００１０】
【作用】本発明者らは、ベル式高炉において、大ベルホ
ッパーからの原料の炉内への排出、落下軌跡、さらに落
下後の原料の堆積挙動までの炉内への原料装入過程を総
合的にシミュレートする数学モデルを用いて、大ベル先
端の摩耗による変形パターンを与え、炉内における原料
落下挙動に与える影響を明らかにした。
ッパーからの原料の炉内への排出、落下軌跡、さらに落
下後の原料の堆積挙動までの炉内への原料装入過程を総
合的にシミュレートする数学モデルを用いて、大ベル先
端の摩耗による変形パターンを与え、炉内における原料
落下挙動に与える影響を明らかにした。
【００１１】すなわち、摩耗による大ベル形状の変形を
実高炉大ベルの摩耗形態の観察をもとに図２のようにパ
ターン化し、摩耗による大ベル径の減少量を△Ｒ、大ベ
ル角度の増加量を△θとした。図２において、実線は摩
耗前の大ベルの形状、破線は摩耗後の形状、θ０は摩耗
前のベル下端周縁部の底面と斜面とのなす角度、θは摩
耗後のベル下端周縁部の底面と斜面とのなす角度であ
る。
実高炉大ベルの摩耗形態の観察をもとに図２のようにパ
ターン化し、摩耗による大ベル径の減少量を△Ｒ、大ベ
ル角度の増加量を△θとした。図２において、実線は摩
耗前の大ベルの形状、破線は摩耗後の形状、θ０は摩耗
前のベル下端周縁部の底面と斜面とのなす角度、θは摩
耗後のベル下端周縁部の底面と斜面とのなす角度であ
る。
【００１２】例えば、△Ｒ＝２０ｍｍ、△θ＝１０度を
想定した大ベルの摩耗が生じると、原料の落下軌跡は大
ベルが健全である場合の落下軌跡に比較して炉内側へ変
化する。図３は大ベル摩耗による原料落下軌跡の変化例
を示したもので、イは大ベルが健全である場合の落下軌
跡、ロは大ベルの摩耗が生じた場合の原料の落下軌跡で
ある。このように、大ベルが摩耗して図２破線で示す形
状になると、原料は炉内側へ落下するようになる。
想定した大ベルの摩耗が生じると、原料の落下軌跡は大
ベルが健全である場合の落下軌跡に比較して炉内側へ変
化する。図３は大ベル摩耗による原料落下軌跡の変化例
を示したもので、イは大ベルが健全である場合の落下軌
跡、ロは大ベルの摩耗が生じた場合の原料の落下軌跡で
ある。このように、大ベルが摩耗して図２破線で示す形
状になると、原料は炉内側へ落下するようになる。
【００１３】したがって、原料堆積後の炉内半径方向の
炭材に対する鉱石の重量比分布は、図４に原料堆積後の
鉱石と炭材の存在比率の炉内半径方向分布の変化例を示
すように、大ベルが健全である場合の重量比分布イから
大ベルの摩耗が生じた場合の重量比分布ロに変化し、結
果的には大ベルの摩耗により炉壁に近い領域のガス流れ
が上昇することになる。
炭材に対する鉱石の重量比分布は、図４に原料堆積後の
鉱石と炭材の存在比率の炉内半径方向分布の変化例を示
すように、大ベルが健全である場合の重量比分布イから
大ベルの摩耗が生じた場合の重量比分布ロに変化し、結
果的には大ベルの摩耗により炉壁に近い領域のガス流れ
が上昇することになる。
【００１４】以上のような大ベル摩耗による原料の炉内
分布の変化を補償するするためには、ムーバブルアーマ
ープレートの鉛直方向からの傾斜角度を原料落下軌跡内
において減少させることが有効かつ必要である。
分布の変化を補償するするためには、ムーバブルアーマ
ープレートの鉛直方向からの傾斜角度を原料落下軌跡内
において減少させることが有効かつ必要である。
【００１５】すなわち、図５に摩耗による大ベル径の減
少量△Ｒと大ベル角度の増加量△θで表される大ベル摩
耗量と、摩耗により変化した炉内原料分布の変化を補償
するために必要なムーバブルアーマープレートの傾斜角
度操作量の関係を示すように、大ベル摩耗が進行すると
炉内原料堆積分布の変化を補償するために必要なムーバ
ブルアーマープレートの傾斜角度操作量は増加すること
を知見し、そのムーバブルアーマープレートの傾斜角度
操作量として、大ベルの底面と斜面とのなす角度が９度
以上１１度以下増加するごとに、ムーバブルアーマープ
レートの鉛直方向からの傾斜角度を２．０度減少させる
か、または摩耗による大ベル底面部半径が１００ｍｍ減
少したときの大ベルの底面と斜面とのなす角度がθ度増
加するごとにムーバブルアーマープレートの鉛直方向か
らの傾斜角度を｛０．３２５×（θ＋１）ー１．３｝度
以上減少させることが有効であることを見出したのであ
る。ここで、許容範囲を１．３度としたのは、１．３度
を上回ると目標とする原料堆積分布精度が得られないた
めである。
少量△Ｒと大ベル角度の増加量△θで表される大ベル摩
耗量と、摩耗により変化した炉内原料分布の変化を補償
するために必要なムーバブルアーマープレートの傾斜角
度操作量の関係を示すように、大ベル摩耗が進行すると
炉内原料堆積分布の変化を補償するために必要なムーバ
ブルアーマープレートの傾斜角度操作量は増加すること
を知見し、そのムーバブルアーマープレートの傾斜角度
操作量として、大ベルの底面と斜面とのなす角度が９度
以上１１度以下増加するごとに、ムーバブルアーマープ
レートの鉛直方向からの傾斜角度を２．０度減少させる
か、または摩耗による大ベル底面部半径が１００ｍｍ減
少したときの大ベルの底面と斜面とのなす角度がθ度増
加するごとにムーバブルアーマープレートの鉛直方向か
らの傾斜角度を｛０．３２５×（θ＋１）ー１．３｝度
以上減少させることが有効であることを見出したのであ
る。ここで、許容範囲を１．３度としたのは、１．３度
を上回ると目標とする原料堆積分布精度が得られないた
めである。
【００１６】この発明は上記のごとく、大ベル摩耗によ
る原料の炉内分布の変化を、該ベルの摩耗量に応じたム
ーバブルアーマープレートの傾斜角度操作量によって補
償するので、炉内における原料堆積分布制御精度を向上
させることができる。
る原料の炉内分布の変化を、該ベルの摩耗量に応じたム
ーバブルアーマープレートの傾斜角度操作量によって補
償するので、炉内における原料堆積分布制御精度を向上
させることができる。
【００１７】
【実施例】この発明を炉容３６８０ｍ３、炉口径８．６
ｍの高炉に適用した場合の実施結果を表１に示す。
ｍの高炉に適用した場合の実施結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】すなわち、表１のケース１のように△θが
１０度の変化を受けると、炉内における原料落下位置が
炉中心側へずれることによって炉壁に近い領域の炭材に
対する鉱石の割合が減少し、その結果炉壁側のガス流れ
量が増加し、炉体への熱負荷の上昇、荷下がりの不安定
に起因するスリップ回数の増加等が確認され炉況は不安
定となった。これに対し、ケース２はムーバブルアーマ
ープレートの鉛直方向からの角度を基準値より３．２５
度だけ減少させた場合で、その結果スリップ、熱負荷が
大幅に減少し炉況が安定した。
１０度の変化を受けると、炉内における原料落下位置が
炉中心側へずれることによって炉壁に近い領域の炭材に
対する鉱石の割合が減少し、その結果炉壁側のガス流れ
量が増加し、炉体への熱負荷の上昇、荷下がりの不安定
に起因するスリップ回数の増加等が確認され炉況は不安
定となった。これに対し、ケース２はムーバブルアーマ
ープレートの鉛直方向からの角度を基準値より３．２５
度だけ減少させた場合で、その結果スリップ、熱負荷が
大幅に減少し炉況が安定した。
【００２０】また、ケース３では大ベル底面半径が１０
０ｍｍ減少した場合であり、ケース１同様、炉体への熱
負荷、およびスリップ回数上昇により炉況は悪化してい
る。このケース３では大ベルの底面と斜面とのなす角度
が７度であるため、ケース４でムーバブルアーマープレ
ートの鉛直方向からの角度を０．３２５×（７＋１）＝
２．６度減少させると、炉況は再び安定に向った。この
ように、大ベル摩耗量に応じたムーバブルアーマー操作
により大ベル摩耗時の炉内原料分布制御を行いつつ、安
定な高炉操業を行うことができた。
０ｍｍ減少した場合であり、ケース１同様、炉体への熱
負荷、およびスリップ回数上昇により炉況は悪化してい
る。このケース３では大ベルの底面と斜面とのなす角度
が７度であるため、ケース４でムーバブルアーマープレ
ートの鉛直方向からの角度を０．３２５×（７＋１）＝
２．６度減少させると、炉況は再び安定に向った。この
ように、大ベル摩耗量に応じたムーバブルアーマー操作
により大ベル摩耗時の炉内原料分布制御を行いつつ、安
定な高炉操業を行うことができた。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したごとく、この発明方法によ
れば、大ベル摩耗による原料の炉内分布の変化を、該ベ
ルの摩耗量に応じたムーバブルアーマー操作により補償
するので、炉内における原料堆積分布制御精度を向上さ
せることができ、安定な高炉操業を維持することができ
るという、優れた効果を奏する。
れば、大ベル摩耗による原料の炉内分布の変化を、該ベ
ルの摩耗量に応じたムーバブルアーマー操作により補償
するので、炉内における原料堆積分布制御精度を向上さ
せることができ、安定な高炉操業を維持することができ
るという、優れた効果を奏する。
【図１】高炉炉頂部装入装置の一部を示す概略図であ
る。
る。
【図２】同上装入装置の大ベルの摩耗形態の一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図３】大ベル摩耗による原料落下軌跡の変化例を示す
図である。
図である。
【図４】大ベル摩耗による炉内原料堆積後の鉱石と炭材
の存在比率の炉内半径方向分布の変化の一例を示す図で
ある。
の存在比率の炉内半径方向分布の変化の一例を示す図で
ある。
【図５】摩耗による大ベル径の減少量△Ｒと大ベル角度
の増加量△θで表される大ベル摩耗量と、摩耗により変
化した炉内原料分布の変化を補償するために必要なムー
バブルアーマープレートの傾斜角度操作量の関係を示す
図である。
の増加量△θで表される大ベル摩耗量と、摩耗により変
化した炉内原料分布の変化を補償するために必要なムー
バブルアーマープレートの傾斜角度操作量の関係を示す
図である。
１ 原料 ２ 大ベル ３ 大ベルホッパー ４ ムーバブルアーマープレート ５ プッシュロッド ６ 炉口部 ７ 落下点
Claims (1)
- 【請求項１】 高炉大ベルの摩耗により該ベル下端周縁
部の底面と斜面とのなす角度が９度以上１１度以下増加
するごとに、ムーバブルアーマープレートの鉛直方向か
らの傾斜角度を２．０度以上、または摩耗による大ベル
底面部半径が１００ｍｍ減少したときの大ベルの底面と
斜面とのなす角度がθ度増加するごとにムーバブルアー
マープレートの鉛直方向からの傾斜角度を｛０．３２５
×（θ＋１）ー１．３｝度以上、それぞれ減少させるこ
とにより炉内原料堆積分布を調整することを特徴とする
高炉操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7112093A JPH06256829A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 高炉操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7112093A JPH06256829A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 高炉操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06256829A true JPH06256829A (ja) | 1994-09-13 |
Family
ID=13451396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7112093A Pending JPH06256829A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 高炉操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06256829A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7341080B2 (en) * | 2003-07-04 | 2008-03-11 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh & Co. | Method for loading pourable material and device for carrying out said method |
-
1993
- 1993-03-05 JP JP7112093A patent/JPH06256829A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7341080B2 (en) * | 2003-07-04 | 2008-03-11 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh & Co. | Method for loading pourable material and device for carrying out said method |
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