JPH06271907A - Method for furnace raw material in bell-less blast furnace - Google Patents

Method for furnace raw material in bell-less blast furnace

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Publication number
JPH06271907A
JPH06271907A JP5810093A JP5810093A JPH06271907A JP H06271907 A JPH06271907 A JP H06271907A JP 5810093 A JP5810093 A JP 5810093A JP 5810093 A JP5810093 A JP 5810093A JP H06271907 A JPH06271907 A JP H06271907A
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JP
Japan
Prior art keywords
raw material
furnace
charged
charging
blast furnace
Prior art date
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Pending
Application number
JP5810093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Takihira
憲治 滝平
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Abstract

PURPOSE:To control the distribution of raw material charged into a bell-less blast furnace in the radial direction of the furnace. CONSTITUTION:At the time of charging the raw material 1 discharged from a flow rate adjusting gate 22 arranged at the lower part of a furnace top hopper 20 into the furnace while turning a turning chute variable in a tilting angle thetaby a fixed turning velocity omega, the raw material charged quantity per unit length of dropping point locus Wd=WO/LO is obtd. from the total length (LO) of the dropping point locus in a plane when the raw material 1 charged from the turning chute 24 collides against the upper surface of the charged material in the furnace and the total charged wt. (WO) of the raw material in this batch. The opening degree of the flow rate adjusting gate 22 is controlled so that this Wd becomes the constant to balance the distribution in the radial direction of the furnace. By this method, the thickness of an ore layer at the center part in the blast furnace is reduced and the furnace core part is activated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はベルレス式原料装入装置
の下部に配設され旋回半径を可変とした旋回シュートを
介して炉内に装入される原料の炉半径方向の分布を最適
に制御することができるベルレス高炉における原料装入
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention optimizes the distribution in the radial direction of a raw material charged into a furnace through a swirling chute having a variable swirling radius, which is arranged below a bellless type raw material charging device. The present invention relates to a raw material charging method in a bellless blast furnace that can be controlled.

【0002】[0002]

【従来の技術】高炉の大型化により高炉の出銑量は著し
く増大しているが、大型化のメリットを生かすためには
高炉操業を安定化することが大切である。特に大型高炉
では、炉況の悪化により出銑量が大幅に低下し、次工程
に大きな影響を及ぼすことになる。このため高炉操業に
際して種々の操業条件をコントロールしなければならな
いが、特に高炉の炉頂における鉱石とコークスの分布の
コントロールには各種要因が複雑に絡み合っているが、
主な要因は下記の通りである。 (1)原料(鉱石、コークス)の物理的特性−密度、粒
度、内部摩擦係数など (2)原料の装入速度 (3)装入条件−鉱石とコークスとの層厚比、ストック
ラインレベル (4)旋回シュートの傾動角 (5)装入シーケンス (6)炉内ガス流 ベルレス高炉で旋回シュートを介して原料が装入される
と鉱石とコークスの分布が決まるが、燃料比の低減、操
業上の安定化の上で重要なのは炉内原料の鉱石層とコー
クス層の高炉半径方向の分布である。すなわち高炉操業
における装入原料分布制御の考え方はコークス量に対す
る鉱石量の比( Ore/Coke)の半径方向分布の最適化を
問題にしてきた。
2. Description of the Related Art The amount of tapped metal in a blast furnace has significantly increased due to the increase in size of the blast furnace, but it is important to stabilize the operation of the blast furnace in order to take advantage of the size increase. Especially in a large blast furnace, the amount of tapped iron is significantly reduced due to the deterioration of the furnace condition, which has a great influence on the next process. For this reason, it is necessary to control various operating conditions when operating the blast furnace, and in particular, various factors are intricately entangled in controlling the distribution of ore and coke at the top of the blast furnace.
The main factors are as follows. (1) Physical properties of raw materials (ore, coke) -density, particle size, internal friction coefficient, etc. (2) Feed rate of raw materials (3) Charging conditions-layer thickness ratio of ore and coke, stock line level ( 4) Tilt angle of swirling chute (5) Charging sequence (6) Gas flow in furnace When ore and coke distribution is determined when the raw material is charged through swirling chute in bellless blast furnace, reduction of fuel ratio and operation What is important for the above stabilization is the radial distribution of the ore layer and coke layer of the raw material in the furnace. In other words, the idea of feedstock distribution control in blast furnace operation has been concerned with the optimization of the radial distribution of the ratio of ore to coke (Ore / Coke).

【0003】高炉内に装入された鉱石を炉内を上昇する
高温の還元ガスによって効率よく加熱と還元を行うに
は、鉱石に還元ガスを均等に供給する必要があるが、実
操業では原料特性、堆積特性等が影響するため均等にす
るのが難しく、原料の物理的、化学的変動、炉況の不調
等による原料分布の乱れが生じ易い。原料分布の乱れに
より上昇する還元ガスのバランスがくずれると局部的な
偏流を生じ、棚吊りやスリップ等が多発して炉況が悪化
する。
In order to efficiently heat and reduce the ore charged in the blast furnace by the high-temperature reducing gas rising in the furnace, it is necessary to uniformly supply the reducing gas to the ore. It is difficult to make them uniform because the characteristics, deposition characteristics, etc. affect it, and the material distribution is likely to be disturbed due to physical and chemical fluctuations of the material, abnormal conditions of the furnace, and the like. If the balance of the reducing gas that rises due to the disturbance of the raw material distribution is disrupted, local uneven flow occurs, and hangings and slips frequently occur, deteriorating the furnace condition.

【0004】このため炉内ガスを均等に分散させるので
はなく還元ガス流の一部を炉中心部に集中させるという
のが一般的になってきている。例えば特公昭64−9373号
公報には、各チャージにおけるコークスの装入を経時的
に少なくとも2系列に分け、当該チャージのコークス総
装入量の92〜98.5重量%を前装入の鉱石層を全て覆うよ
うに装入し、最終の装入系列では当該チャージのコーク
ス総装入量の8〜 1.5重量%を炉中心部へ集中的に装入
することにより、炉中心部の( Ore/Coke)比を炉中心
部以外の( Ore/Coke)比よりも実質的に小さくなるよ
うに堆積させる方法が開示されている。
For this reason, it is becoming more common to concentrate a part of the reducing gas flow in the center of the furnace rather than evenly distributing the gas in the furnace. For example, in Japanese Examined Patent Publication No. 64-9373, the charging of coke in each charge is divided into at least two series over time, and 92 to 98.5% by weight of the total charging amount of coke in the charge is added to the ore layer of the previous charging. Charge so that all of them are covered, and in the final charging sequence, 8 to 1.5% by weight of the total coke charging amount of the charge is intensively charged into the central part of the furnace, so that (Ore / Coke ) Ratio is disclosed to be substantially smaller than the (Ore / Coke) ratio outside the furnace center.

【0005】ところで一般にベルレス式の原料装入装置
を有する高炉における原料装入方法では、炉頂ホッパの
下部に配設された流量調整ゲートから排出される原料の
量(体積)を一定にすると共に、旋回シュートの旋回速
度を一定にし、さらに設定旋回数内で投入を終了するよ
うにする排出速度一定制御が行われている。
Generally, in a raw material charging method in a blast furnace having a bellless type raw material charging device, the amount (volume) of the raw material discharged from a flow rate adjusting gate arranged at the bottom of the furnace top hopper is made constant. The discharge speed constant control is performed so that the turning speed of the turning chute is constant and the charging is completed within the set number of turns.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述のように単位時間
当りに排出する原料の量を一定にする排出速度一定制御
のような方法では、たとえば旋回シュートにより原料を
炉壁部分から高炉中心部分にかけて原料を装入するよう
な原料装入パターンを選択した場合、炉壁部分に投入し
た場合と高炉中心部分に投入した場合では、原料が直接
装入される部分の長さが半径に比例して小さくなってい
く。
As described above, in the method such as the constant discharge rate control for making the amount of the raw material discharged per unit time constant, for example, the raw material is fed from the furnace wall portion to the central portion of the blast furnace by a swirling chute. When a raw material charging pattern that charges raw materials is selected, and when the raw material is charged into the furnace wall and the center of the blast furnace, the length of the portion where the raw material is directly charged is proportional to the radius. It gets smaller.

【0007】それにもかかわらず、原料装入シュートの
旋回速度は常に一定であるため、必然的に高炉中心部分
では炉壁部分に較べて、単位長さ当りに装入される原料
の量は多くなって中心部分で層厚は厚くなる。特に鉱石
を装入する場合には、炉壁部分にまいた鉱石はその落下
エネルギーによってコークス層を崩して中心部分へと流
れ込むため、高炉中心部分の鉱石層厚はますます厚くな
ってしまう。
Nevertheless, since the swirling speed of the raw material charging chute is always constant, the amount of raw material charged per unit length is necessarily larger in the central portion of the blast furnace than in the furnace wall portion. The layer thickness becomes thicker in the central part. In particular, when ore is charged, the ore spread on the wall of the furnace collapses the coke layer due to the falling energy and flows into the central part, so that the ore layer in the central part of the blast furnace becomes thicker.

【0008】このため炉中心部の( Ore/Coke)比が目
標通りに小さくならず炉中心部の通気性や通液性が悪化
し、高炉中心部の活性化を阻害するという問題点があっ
た。本発明は、前記従来技術の問題点を解決し、旋回半
径を可変とした旋回シュートを介して炉内に装入される
原料の炉半径方向の分布を最適に制御することができる
ベルレス高炉における原料装入方法を提供することを目
的とするものである。
Therefore, there is a problem that the (Ore / Coke) ratio in the center of the furnace is not reduced as desired and the air permeability and liquid permeability of the center of the furnace are deteriorated, which hinders the activation of the center of the blast furnace. It was The present invention provides a bellless blast furnace which solves the above-mentioned problems of the prior art and can optimally control the distribution in the furnace radial direction of the raw material charged into the furnace via a swirling chute with a variable swirling radius. It is intended to provide a raw material charging method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、炉頂ホッパの下部に配設した流量調整ゲー
トから排出される原料を旋回半径を可変とすることので
きる旋回シュートを介して炉内に装入するベルレス高炉
における原料装入方法において、前記旋回シュートを一
定の旋回速度で旋回させて投入される1バッチ当りの原
料落下点軌跡の合計長(L0 )と、予め決定されている
原料装入総量(W0 )とから落下点軌跡の単位長さ当り
の原料装入量Wd =(W0 /L0 )を求め、この単位長
さ当りの原料装入量(Wd )が一定となるように前記流
量調整ゲートから排出される原料排出速度を制御しつ
つ、前記旋回シュートからの原料落下点軌跡の合計長
(L0)に従って原料を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。
SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides a swirling chute capable of varying a swirling radius of a raw material discharged from a flow rate adjusting gate arranged in a lower portion of a furnace top hopper. In the raw material charging method in a bellless blast furnace, which is charged into the furnace via the above, the total length (L 0 ) of the locus of raw material dropping points per batch, which is charged by swirling the swirling chute at a constant swirling speed, The raw material charging amount per unit length of the falling point locus W d = (W 0 / L 0 ) is calculated from the determined total raw material charging amount (W 0 ), and the raw material charging amount per unit length is obtained. While controlling the discharge rate of the raw material discharged from the flow rate adjusting gate so that (W d ) becomes constant, the raw material is charged according to the total length (L 0 ) of the raw material drop point trajectory from the turning chute. Characteristic raw material for bellless blast furnace It is an input method.

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、旋回シュートを旋回させると
共に旋回半径を変更して直接炉内に装入される原料装入
バッチ当りにおける原料落下点軌跡の合計長さ(L0
を割り出したのち、原料装入総量(W0 )から、単位長
さ当りに装入される原料量(Wd =W0 /L0 )が一定
となるように炉頂バンカの下部に設けた流量調整ゲート
から排出される原料排出速度を制御する。
According to the present invention, the total length (L 0 ) of the locus of the raw material dropping point per raw material charging batch which is directly charged into the furnace by rotating the swirling chute and changing the swirling radius.
After determining the total amount of raw materials charged (W 0 ), the amount of raw materials charged per unit length (W d = W 0 / L 0 ) was set at the lower part of the bunker on the top of the furnace. The rate of discharging the raw material discharged from the flow rate adjusting gate is controlled.

【0011】このため特に鉱石を高炉の炉壁部から炉中
心部にかけて装入するような場合に中心部の鉱石層厚
が、このような制御によらない従来の場合に較べて小さ
くなる。その結果、高炉中心部の鉱石層が厚くなること
による炉心部の不活性化を防止できる。図2は旋回シュ
ートの旋回半径を可変にして一定の旋回速度(角速度
ω)で1バッチの原料を装入したときの高炉内の原料上
面における原料落下点の軌跡の一例を平面で示す線図で
ある。
Therefore, especially when ores are charged from the furnace wall of the blast furnace to the center of the furnace, the ore layer thickness at the center becomes smaller than in the conventional case where such control is not performed. As a result, it is possible to prevent the inactivation of the core portion due to the thickening of the ore layer in the central portion of the blast furnace. FIG. 2 is a diagram showing in plan view an example of the locus of the raw material dropping point on the upper surface of the raw material in the blast furnace when the batch radius of the swirling chute is made variable and a batch of raw material is charged at a constant swirling speed (angular velocity ω). Is.

【0012】この図2において、高炉内の原料上面にお
ける原料落下点の軌跡は、主に半径3r0 と半径2r0
と半径r0 との3つの円によってなされている。この3
つの円をそれぞれ1旋回する際の原料落下点の軌跡にお
いて、LS は旋回シュートによる原料の装入開始点であ
り、Le は装入終了点である。またLa は半径3r0
円軌跡から半径2r0 の円軌跡へ移るときの軌跡長さで
あり、Lb は半径2r 0 の円軌跡から半径r0 の円軌跡
へ移るときの軌跡の長さである。さらにL1 は半径3r
0 の円周長であり、L2 は半径2r0 の円軌跡の円周長
であり、L3 は半径r0 の円軌跡の円周長である。
In FIG. 2, the upper surface of the raw material in the blast furnace is
The trajectories of the material falling points are mainly radius 3r0And radius 2r0
And radius r0And three circles. This 3
In the trajectory of the raw material falling point when each one circle makes one turn
And LSIs the starting point of raw material charging by the turning chute
LeIs the charging end point. Also LaIs radius 3r0of
Radius 2r from circle locus0The length of the locus when moving to the circular locus of
Yes, LbIs radius 2r 0From the circle locus of radius r0Circle trajectory
It is the length of the locus when moving to. Furthermore L1Is radius 3r
0Is the circumference of2Is radius 2r0Circumference of the circle locus of
And L3Is the radius r0Is the circumference of the circle locus.

【0013】この図2において、円周長L1 とL2 とL
3 は、それぞれ次式で表すことができる。 L1 =3×2πr0 …(1) L2 =2×2πr0 …(2) L3 =2πr0 …(3) したがって高炉内の原料上面における原料落下点軌跡の
合計長さL0 は次式で表すことができる。
In FIG. 2, the circumference lengths L 1 , L 2 and L
Each of 3 can be expressed by the following equation. L 1 = 3 × 2πr 0 (1) L 2 = 2 × 2πr 0 (2) L 3 = 2πr 0 (3) Therefore, the total length L 0 of the raw material drop point locus on the upper surface of the raw material in the blast furnace is It can be represented by a formula.

【0014】L0 =L1 +L2 +L3 +La +Lb ここでLa とLb の円周方向の長さは極く短いのでこれ
を無視すると、落下点軌跡の合計長さは次式で表すこと
ができる。 L0 ≒L1 +L2 +L3 =12πr0 …(4) 前述の(1)〜(3)式から明らかなように円周長L1
と円周長L2 とはそれぞれ円周長L3 のそれぞれ3倍と
2倍の長さになるような落下点軌跡による原料装入の場
合を示している。
L 0 = L 1 + L 2 + L 3 + L a + L b Here, the lengths of L a and L b in the circumferential direction are extremely short. Therefore, if this is ignored, the total length of the falling point locus is Can be expressed as L 0 ≈L 1 + L 2 + L 3 = 12πr 0 (4) As is apparent from the above equations (1) to (3), the circumferential length L 1
And the circumference length L 2 indicate the case of charging the raw material by the locus of the dropping point such that the circumference length L 3 is 3 times and the circumference length L 3 is 2 times, respectively.

【0015】この場合における3つの円による原料の総
装入量をW0 とすると落下点軌跡の単位長さ当りの原料
装入量Wd は次式により求めることができる。 Wd =W0 /L0 =L1 +L2 +L3 =W0 /(3×2πr0 +2×2πr0 +2πr0 ) …(5) また旋回速度(角速度ω)が一定の旋回シュートから投
入される原料が、炉内装入物の表面に衝突する寸前の半
径3r0 、2r0 およびr0 における原料周速度V1
2 およびV3 は次式で表すことができる。
In this case, if the total charging amount of the raw material by the three circles is W 0 , the raw material charging amount W d per unit length of the falling point locus can be calculated by the following equation. W d = W 0 / L 0 = L 1 + L 2 + L 3 = W 0 / (3 × 2πr 0 + 2 × 2πr 0 + 2πr 0) ... (5) The turning speed (angular velocity ω) is turned from a certain turning chute The raw material peripheral velocity V 1 at radii 3r 0 , 2r 0 and r 0 on the verge of collision of the raw material
V 2 and V 3 can be expressed by the following equations.

【0016】V1 =3r0 ×ω …(6) V2 =2r0 ×ω …(7) V3 =r0 ×ω …(8) 式(1)、(2)および(3)により求まる円周長
1 、L2 およびL3 への各原料装入量W1 、W2 およ
びW3 は式(5)で求まる落下点軌跡の単位長さ当りの
原料装入量Wd を用いてそれぞれ次式で表すことができ
る。
V 1 = 3r 0 × ω (6) V 2 = 2r 0 × ω (7) V 3 = r 0 × ω (8) Formula (1), (2) and (3) circumferential length L 1, L 2 and each raw material charging amount W 1 to L 3, W 2 and W 3 using the raw material charging amount W d per unit length of the drop point trajectory which is obtained by the formula (5) Can be expressed by the following equations.

【0017】W1 =L1 ×Wd …(9) W2 =L2 ×Wd …(10) W3 =L3 ×Wd …(11) なお、ここでは軌跡から軌跡への移行長さLa 、Lb
の単位長さ当りの原料装入量は無視しているのでW0
1 +W2 +W3 となるが軌跡移行長さLa 、Lb に対
応する円周長さを求めてここに装入される原料を計算に
取り込むことも可能である。
W 1 = L 1 × W d (9) W 2 = L 2 × W d (10) W 3 = L 3 × W d (11) Here, the transition length from the locus to the locus. Since the raw material charging amount per unit length into L a and L b is ignored, W 0
W 1 + W 2 + W 3 become although locus transition length L a, it is also possible to incorporate material in the calculations is charged here seeking circumferential length corresponding to L b.

【0018】前述のように旋回シュートの角速度ωが一
定であるから原料が円周長L1 、L 2 およびL3 に沿っ
て1旋回する所要時間tは同じであり、1旋回する所要
時間は次式により求まる。すなわち式(1)、(2)、
(3)および式(6)、(7)、(8)式より t=L1 /V1 =L2 /V2 =L3 /V3 =2π/ω …(12) したがって総所要時間T=3t=6π/ωとなる。
As described above, the angular velocity ω of the turning chute is equal to
Raw material has a circumference L1, L 2And L3Along
The required time t to make one turn is the same,
The time is calculated by the following formula. That is, equations (1), (2),
From equation (3) and equations (6), (7), and (8), t = L1/ V1= L2/ V2= L3/ V3= 2π / ω (12) Therefore, the total required time T = 3t = 6π / ω.

【0019】式(12)で示す所要時間tで円周長L1
2 およびL3 に沿って装入される式(9)、(10)、
(11)で求まる各原料装入量W1 、W2 およびW 3
単位時間当りの装入量すなわち流量調整ゲートからの原
料排出速度Wg1、Wg2およびWg3は式(9)、(10)、
(11)および式(12) ならびに式(1)、(2)、
(3)を用いると次式で表すことができる。
At the required time t expressed by the equation (12), the circumference length L 1 ,
Equations (9), (10) charged along L 2 and L 3
The charging amount of each raw material charging amount W 1 , W 2 and W 3 obtained in (11), that is, the raw material discharging speeds Wg 1 , Wg 2 and Wg 3 from the flow rate adjusting gate are given by the formulas (9), ( Ten),
(11) and equation (12) and equations (1), (2),
Using (3), it can be expressed by the following equation.

【0020】 Wg1=W1 /t=(L1 ×Wd )/(2π/ω)=3r0 ωWd …(13) Wg2=W2 /t=(L2 ×Wd )/(2π/ω)=2r0 ωWd …(14) Wg3=W3 /t=(L3 ×Wd )/(2π/ω)=r0 ωWd …(15) 従来のように旋回シュートの旋回速度一定でかつ流量調
整ゲートからの原料排出速度を一定とした場合、高炉の
旋回シュートを炉壁部から炉心部に原料を装入するほ
ど、すなわち原料落下点の半径rが小さくなるほど原料
落下点の周速度が小さくなる。このため高炉炉心部ほど
原料落下点の軌跡単位長さ当りの装入量が増大してい
た。
Wg 1 = W 1 / t = (L 1 × W d ) / (2π / ω) = 3r 0 ωW d (13) Wg 2 = W 2 / t = (L 2 × W d ) / ( 2π / ω) = 2r 0 ωW d (14) Wg 3 = W 3 / t = (L 3 × W d ) / (2π / ω) = r 0 ωW d (15) Conventional swing chute When the swirl speed is constant and the discharge rate of the raw material from the flow rate adjusting gate is constant, the raw material falls as the raw material is charged from the swing chute of the blast furnace from the furnace wall to the core, that is, the radius r of the raw material drop point becomes smaller. The peripheral speed of the point becomes smaller. For this reason, the charging amount per unit length of the locus of the raw material dropping point increased toward the core of the blast furnace.

【0021】これに対して本発明では落下点軌跡の単位
長さ当りの原料装入量W0 を求め、旋回シュートを旋回
すると共に旋回半径を変更しながら1バッチの原料装入
過程で原料落下点の軌跡上に単位長さ当り、例えば図2
の円周長L1 、L2 およびL3 に原料排出速度Wg1、W
g2およびWg3がそれぞれ式(13) 、 (14) 、 (15)から
求まる3Wd 、2Wd 、Wd になるように流量調整ゲー
トの開度を制御するものである。これによって炉半径方
向の原料分布の最適化を達成する。
On the other hand, according to the present invention, the raw material charging amount W 0 per unit length of the locus of the dropping point is obtained, and the raw material is dropped in the batch charging process while the turning chute is turned and the turning radius is changed. Per unit length on the locus of points, for example, as shown in FIG.
The circumferential lengths L 1 , L 2 and L 3 of the raw material discharge speeds Wg 1 , W
The opening of the flow rate adjusting gate is controlled so that g 2 and Wg 3 become 3W d , 2W d , and W d obtained from the equations (13), (14), and (15), respectively. This achieves optimization of the raw material distribution in the furnace radial direction.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図1は、本発明が実施された高炉へのベルレス式原
料装入装置の構成図である。図1に示すように炉頂ホッ
パ20には高炉10へ装入される原料1が蓄えられている。
流量調整ゲート22は排出速度Wg に従った開度で所定時
間だけ聞くことにより、旋回シュート24へ原料を供給す
るものである。旋回シュート24は一定の角速度ωで旋回
しながら傾斜角θを可変とすることができるものであ
り、これにより高炉10内の原料1上面の炉壁側円周部に
も炉心部にも原料を装入できるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a bellless-type raw material charging apparatus for a blast furnace according to the present invention. As shown in FIG. 1, the furnace top hopper 20 stores the raw material 1 to be charged into the blast furnace 10.
The flow rate adjusting gate 22 supplies the raw material to the turning chute 24 by listening to the opening according to the discharge speed Wg for a predetermined time. The swirling chute 24 is capable of varying the inclination angle θ while swirling at a constant angular velocity ω, so that the raw material can be applied to both the circumference of the upper surface of the raw material 1 in the blast furnace 10 on the furnace wall side and the core. It can be charged.

【0023】レベル計26は、例えばマイクロ波測長セン
サにより、高炉10内の原料1上面と旋回シュート24との
間の距離l2 の測定を行い、この測定された長さl2
旋回シュート制御演算器50へ出力する。また傾動制御装
置30は、旋回シュート制御演算器50からの傾動角指令に
従ってサーボモータ31の位置決めを行い、これにより、
傾動駆動機構32を介して旋回シュート24を指令された傾
動角θにするものである。
The level meter 26 measures the distance l 2 between the upper surface of the raw material 1 in the blast furnace 10 and the swirl chute 24 by using, for example, a microwave length measuring sensor, and measures the measured length l 2 by the swirl chute. Output to the control calculator 50. Further, the tilt control device 30 positions the servo motor 31 in accordance with the tilt angle command from the turning chute control calculator 50, whereby
The tilt chute 24 is set to a commanded tilt angle θ via the tilt drive mechanism 32.

【0024】旋回制御装置35は、旋回シュート制御演算
器50の指令に従ってインダクションモータ37の速度制御
を行い、これにより旋回駆動機構39を介して旋回シュー
ト24を一定の角速度ωをもって旋回させるものである。
原料落下点の旋回半径rは、傾斜角θにおける旋回シュ
ート24の旋回半径r1とし、旋回シュートからの原料1
の落下距離をr2 とし、旋回シュート24の長さをl1
し、レベル計26により求められる高炉10内の原料1上面
から旋回シュート24までの距離をl2 とすると次式のよ
うに求めることができる。
The turning control device 35 controls the speed of the induction motor 37 in accordance with a command from the turning chute control calculator 50, and thereby turns the turning chute 24 at a constant angular velocity ω via the turning drive mechanism 39. .
The turning radius r of the raw material falling point is the turning radius r 1 of the turning chute 24 at the inclination angle θ, and the raw material 1 from the turning chute is
Let r 2 be the fall distance of L, the length of the swirl chute 24 be l 1, and the distance from the upper surface of the raw material 1 in the blast furnace 10 to the swivel chute 24, which is obtained by the level meter 26, be l 2 be able to.

【0025】 r1 =l1 sin θ r2 =√{4P(l2 −l1 cos θ)} r =r1 −r2 1 sin θ−√{4P(l2 −l1 cos θ)}… (16) なお式(16)では、係数Pが用いられているがこれは、
旋回シュート24から落下する原料の排出速度Wg や、旋
回シュート24の傾動角θや、装入される原料1の粒度、
性状の相違等により、たとえば高炉10内の原料1上面と
旋回シュート24との間の距離l2 や、旋回シュート24の
傾動角θが同一であっても、前述の落下距離が異なるた
めである。
R 1 = l 1 sin θ r 2 = √ {4P (l 2 −l 1 cos θ)} r = r 1 −r 2 l 1 sin θ−√ {4P (l 2 −l 1 cos θ) } (16) In the equation (16), the coefficient P is used.
The discharge speed Wg of the raw material falling from the turning chute 24, the tilt angle θ of the turning chute 24, the grain size of the raw material 1 to be charged,
This is because, for example, even if the distance l 2 between the upper surface of the raw material 1 in the blast furnace 10 and the swirling chute 24 and the tilt angle θ of the swirling chute 24 are the same, the above-mentioned drop distances are different due to the difference in properties and the like. .

【0026】このような係数Pは、このような落下距離
2 に影響を与える要因毎にマップとして旋回シュート
制御演算器50に記憶されている。本発明ではまず式(1
6)を用いて高炉10内の原料1上面において図2に示す
ような原料装入開始点LS から原料落下点軌跡が半径3
o 、中径2ro および半径ro の3つの円によってな
されて装入終了点LE で終了するような、原料落下軌跡
が得られる旋回シュート24の角速度ωおよび傾動角度θ
のスケジュルを演算器52から旋回シュート制御演算器50
に入力する。
The coefficient P is stored in the turning chute control calculator 50 as a map for each factor that affects the fall distance r 2 . In the present invention, first the formula (1
6) is used, the locus of the raw material dropping point from the raw material charging start point L S as shown in FIG. 2 on the upper surface of the raw material 1 in the blast furnace 10 has a radius of 3
The angular velocity ω and the tilt angle θ of the swirling chute 24 are obtained by three circles of r o , medium diameter 2 r o and radius r o and end at the charging end point L E.
From the calculator 52 of the schedule of the turning shoot control calculator 50
To enter.

【0027】旋回シュート制御演算器50では(1)、
(2)、(3)を用いて半径3rO 、2rO 、rO にお
ける原料落下軌跡の3つの円周長L1 、L2 、L3 を求
めると共に式(4)を用いて原料落下点の軌跡合計長さ
O を算出する。一方、設定器52から旋回シュート制御
演算器50に当該バッチの原料総装入量WO を入力する。
旋回シュート制御演算器50の内部では、入力された軌跡
合計長さLO と原料総装入量WO とから前記の式(5)
を用いて落下軌跡の単位長さ当りの原料装入量W d =W
O /LO を求める。
In the turning chute control calculator 50 (1),
Radius 3r using (2) and (3)O2rO, ROTo
Three circumference lengths L of the material falling trajectory1, L2, L3Seeking
And the total length of the locus of the raw material falling point using equation (4)
LOTo calculate. On the other hand, turning chute control from the setting device 52
The total charging amount W of the batch in the computing unit 50OEnter.
Inside the turning chute control calculator 50, the input trajectory
Total length LOAnd raw material total charge WOFrom the above equation (5)
The raw material charging amount W per unit length of the falling trajectory d= W
O/ LOAsk for.

【0028】次に旋回シュート制御演算器50では、設定
器52から入力された一定の角速度ωをもって1旋回の所
要時間t=2πrO をもって旋回シュートから投入され
る原料の半径3rO 、2rO およびrO における原料落
下軌跡の原料周速度V1 、V 2 およびV3 を前記の式
(6)、(7)、(8)を用いて求めると共に、3つの
円周長L1 、L2 、L3 および単位長さ当りの原料装入
量Wd から式(9)、(10)、(11)を用いて円周長L
1 、L2 、L3 上に沿ってそれぞれ装入される原料装入
量W1 、W2 およびW3 を求める。
Next, in the turning chute control calculator 50, the setting is made.
One turn with a constant angular velocity ω input from the device 52
Required time t = 2πrOWith a turning chute
Raw material radius 3rO2rOAnd rORaw material drop in
Lower track peripheral velocity V1, V 2And V3Where the above formula
While using (6), (7), and (8) to obtain,
Circumference L1, L2, L3And charging of raw material per unit length
Quantity WdFrom equation (9), (10), (11)
1, L2, L3Raw material charging along the top
Quantity W1, W2And W3Ask for.

【0029】そして旋回シュート制御演算器50の内部で
は円周長L1 、L2 およびL3 上にそれぞれ装入される
原料装入量W1 、W2 およびW3 を式(9)、(10)、
(11)を用いて算出する。さらに演算器50では、旋回シ
ュート24が一旋回する時間t=2π/ωであるので原料
落下軌跡の円周長L1 、L2 、L3 に沿って装入される
単位時間当りの原料装入量、換言すれば流量調整ゲート
22からの原料排出速度Wg1、Wg2、Wg3を前記の式(1
3)、(14)、(15)を用いて算出する。
Inside the turning chute control calculator 50, the raw material charging amounts W 1 , W 2 and W 3 charged on the circumferential lengths L 1 , L 2 and L 3 , respectively, are given by the equations (9), ( Ten),
Calculate using (11). Further, in the computing unit 50, the time t = 2π / ω for one turn of the turning chute 24 is set, so that the raw material loading per unit time loaded along the circumferential lengths L 1 , L 2 and L 3 of the raw material falling trajectory. Input volume, in other words, flow rate adjustment gate
The raw material discharge speeds Wg 1 , Wg 2 and Wg 3 from 22 are calculated by the above formula (1
Calculate using 3), (14), and (15).

【0030】本発明では、前述のように傾動角θを可変
にした旋回シュート24を一定の旋回角速度ωで旋回させ
て高炉10内に投入される原料1の1バッチ当りの原料落
下点軌跡が図2に示すように原料1の装入開始点LS
ら炉内への装入を開始し、半径3rO 、2rO およびr
O の3つの円によってなされ、装入終了点LE で装入を
終了するものである。
In the present invention, as described above, the locus of the raw material dropping point per batch of the raw material 1 introduced into the blast furnace 10 by swirling the swirling chute 24 having a variable tilt angle θ at a constant swiveling angular velocity ω is shown. the charging from the charging start point L S of the material 1 into the furnace starts as shown in FIG. 2, the radius 3r O, 2r O and r
It is made by three circles of O , and the charging is finished at the charging end point L E.

【0031】この場合にまず原料落下点軌跡が半径3r
O で円周長L1 に沿って装入する場合には流量調整ゲー
ト22から原料排出速度Wg1=3rO ωWd として排出す
る。次に半径2rO で円周長L2 に沿って装入する場合
には原料排出速度Wg2=2r O ωWd として排出し、さ
らに半径rO で円周長L3 に沿って装入する場合には原
料排出速度Wg3=rO ωWd で装入するものである。
In this case, first, the locus of the raw material falling point has a radius of 3r.
OAnd circumference L1When charging along the
From 22 to raw material discharge speed Wg1= 3rOωWdDischarge as
It Then radius 2rOAnd circumference L2When charging along
The raw material discharge speed Wg2= 2r OωWdIs discharged as
Radius rOAnd circumference L3When charging along
Charge discharge speed Wg3= ROωWdIt is charged in.

【0032】このような原料装入を行うことによって落
下軌跡の単位長さ当りの原料装入量Wd を一定とした装
入が達成され、炉心部の原料層厚が炉壁部より極端に厚
くなるのを防止することができる。図3は本発明を実施
した結果を示す炉半径方向の鉱石層厚率(LO /(LO
+LC ))の変化を示したものである。実線は本発明に
よる制御を実施する前のものを示し、破線は実施した後
のものを示している。どちらも同じ装入量、装入パター
ンで行ったもであるが、制御実施後の方が制御実施前に
較べて高炉中心部のLO /(LO +LC )が小さくなっ
ている。この結果、制御実施後は中心部鉱石層厚の増加
による炉心部の不活性化を防ぐことができるようになっ
た。
By carrying out such raw material charging, the charging with the constant raw material charging amount W d per unit length of the falling trajectory is achieved, and the raw material layer thickness in the core portion becomes more extreme than that in the furnace wall portion. It is possible to prevent the thickness from increasing. FIG. 3 shows the result of carrying out the present invention. The ore layer thickness ratio (L O / (L O
+ L C )). The solid line shows the control before the control according to the present invention, and the broken line shows the control after the control. Both were carried out with the same charging amount and charging pattern, but after the control was carried out, L O / (L O + L C ) in the central part of the blast furnace was smaller than that before the control was carried out. As a result, after the control was implemented, it became possible to prevent the inactivation of the core due to the increase of the ore layer thickness in the central part.

【0033】すなわち図4に示すように本発明の実施前
に較べて実施後は炉底温度の低下による炉心部の不活性
化が解消され、炉底温度が好適な範囲に維持することが
でき炉心部を活性化することができた。
That is, as shown in FIG. 4, the inactivation of the core portion due to the decrease in the temperature of the bottom of the furnace is eliminated after the execution of the present invention as compared with the case before the present invention, and the temperature of the bottom of the furnace can be maintained in a preferable range. It was possible to activate the core.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明は、ベルレス方式の原料装入装置
を有する高炉において、原料を装入する際にどの部分に
おいても単位長さ当りに装入する原料の量が一定になる
ように装入するようにしたため、炉壁部分と高炉中心部
分での原料装入量のアンバランスがなくなって中心部分
の層厚を小さくすることができる。その結果、高炉中心
部分での鉱石層厚の低下による炉心部の活性化が達成で
きる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, in a blast furnace having a bell-less type raw material charging device, when the raw material is charged, the amount of the raw material charged per unit length is constant at any part. Since the charging is carried out, there is no imbalance in the raw material charging amount between the furnace wall portion and the central portion of the blast furnace, and the layer thickness at the central portion can be reduced. As a result, activation of the core can be achieved due to the decrease in the ore layer thickness in the central part of the blast furnace.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明が実施された高炉への原料装入装置の構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a raw material charging device into a blast furnace in which the present invention is implemented.

【図2】旋回半径を可変して原料を装入したときの高炉
内原料上面における原料落下点の軌跡の一例を示す線図
である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a locus of a raw material dropping point on the upper surface of the raw material in the blast furnace when the raw material is charged with a variable turning radius.

【図3】炉半径方向のLO /(LO +LC )分布を本発
明の実施前と実施後とを比較して示す線図である。
FIG. 3 is a diagram showing a distribution of L O / (L O + L C ) in the furnace radial direction in comparison between before and after implementation of the present invention.

【図4】炉底温度の推移を本発明の実施前と制御実施後
とを比較して示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing the transition of the furnace bottom temperature in comparison between before the implementation of the present invention and after the implementation of the control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 原料 10 高炉 20 炉頂ホッパ 22 流量調整ゲート 30 傾動制御装置 31 サーボモータ 32 傾動駆動機構 35 旋回制御装置 37 インダクションモータ 39 旋回駆動機構 50 旋回シュート制御演算器 52 設定器 1 Raw material 10 Blast furnace 20 Top hopper 22 Flow rate adjustment gate 30 Tilt control device 31 Servo motor 32 Tilt drive mechanism 35 Swing control device 37 Induction motor 39 Swivel drive mechanism 50 Swiveling chute control calculator 52 Setting device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炉頂ホッパの下部に配設した流量調整ゲ
ートから排出される原料を旋回半径を可変とすることの
できる旋回シュートを介して炉内に装入するベルレス高
炉における原料装入方法において、前記旋回シュートを
一定の旋回速度で旋回させて投入させる1バッチ当りの
原料落下点軌跡の合計長(L0 )と、予め決定されてい
る原料装入総量(W0 )とから落下点軌跡の単位長さ当
りの原料装入量Wd =(W0 /L0 )を求め、この単位
長さ当りの原料装入量Wd が一定になるように前記流量
調整ゲートから排出される原料排出速度を制御しつつ、
前記旋回シュートからの原料落下点軌跡の合計長
(L0 )に従って原料を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。
1. A method for charging a raw material in a bellless blast furnace, in which a raw material discharged from a flow rate adjusting gate arranged in a lower portion of a furnace top hopper is charged into the furnace through a swirling chute capable of varying a swirling radius. , The total length (L 0 ) of the locus of raw material dropping points per batch, which is swung at a constant swirling speed and is introduced, and the total amount of raw material charging (W 0 ) determined in advance The raw material charging amount W d = (W 0 / L 0 ) per unit length of the locus is obtained, and the raw material charging amount W d per unit length is discharged from the flow rate adjusting gate so as to be constant. While controlling the raw material discharge rate,
A raw material charging method in a bellless blast furnace, characterized in that the raw material is charged according to a total length (L 0 ) of a raw material drop point trajectory from the swirling chute.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110735011A (en) * 2018-07-20 2020-01-31 马永涛 Blast furnace discharging angle simulation model and system thereof

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