JPH0673416A - ベルレス高炉におけるコークス装入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コークス層上の中心部位にコークスを別装入
して炉心コークス層を形成するときの旋回シュートの操
作時間を短縮する。 【構成】 ベルレス高炉14で旋回シュート16を用いて塊
コークスＣを中心装入を行うに際し、コークス層４を形
成する装入終了時点で旋回シュート16を待機位置に戻す
ことなく次回中心装入を行う位置に移動させ、引続きコ
ークスの中心装入を開始する。 【効果】 旋回シュート４を一旦待機位置に戻す時間だ
け装入に必要な時間が短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コークス層上の炉内中
心部位にコークスを別装入するときの旋回シュートによ
るコークス装入時間を短縮することができるベルレス式
高炉の原料装入方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にベル式高炉では、小ベルと大ベル
を順次開閉して大ベルから原料である鉱石とコークスが
交互に炉内に装入されるのに対し、ベルレス高炉では旋
回シュートを用いて焼結鉱等の鉄鉱石と塊コークス（以
下コークスという）が交互に装入され、これによって炉
内に鉱石層とコークス層が交互に積層される。

【０００３】上記のようにして高炉炉頂から交互に装入
される鉱石とコークスは層状を呈して炉内を徐々に降下
し、羽口から吹き込まれる熱風とコークスとの反応によ
って生じる高温のCOガスによって鉱石が加熱・還元さ
れ、軟化融着帯を形成した後、溶滴はコークス層の間を
通過し、炉底部に溶銑が貯まる。このような高炉操業を
安定にしかも効率よく行うには、炉内を上昇するガス流
分布を適正に制御することが重要であるが、特に炉内に
鉱石層とコークス層とを交互に積層するに際し、炉心部
に一定量コークスを集中的に装入することによって炉心
部にほぼ連続したコークス層を形成し、高炉内のガス流
分布を中心流化することによって融着帯を逆Ｖ字形に維
持し、高炉の炉況安定化を図ることが知られている。

【０００４】通常ベル式の高炉で炉心部にコークスの中
心装入を行う場合には、中心装入専用の原料装入シュー
トを高炉本体に新たに設置する方法がとられている。こ
のとき装入シュートの設置場所としては、特開昭60− 5
6003号公報に開示されているように、大ベルの中心部分
にシュートを貫通させて設置するものや、炉壁部から直
接シュートを炉中心部分まで挿入するような手段がとら
れている。

【０００５】図３は、ベルレス高炉における通常の原料
装入方法を示した説明図である。ベルレス高炉による原
料装入は、複数の炉頂バンカ10に予め収容してあるコー
クスＣや鉱石Ｄなどの原料を、該バンカ10の下端部に位
置する流量調整ゲート12を通して高炉14内に設置されて
いる旋回シュート16上に導入し、該旋回シュート16を旋
回させてその先端からダンプさせることにより炉内への
原料装入が行われる。

【０００６】コークスＣを炉内に装入するに際しては、
図３に示すダンプパターン18を設定し、旋回シュート16
をその先端の軌跡が該ダンプパターン18に一致するよう
にダンプ開始点Ｓからダンプ終了点Ｅに角速度ωで旋回
させると共に傾斜角θを傾動させることにより、コーク
スＣを点線で示すようなダンプ軌跡によりダンプさせ、
排出速度（ω／sec ）で所定の炉内コークス分布が形成
されるようにする。この炉内コークス分布を常に正確に
形成させて炉内にコークス層と鉱石層とを交互に積層す
ることが高炉の安定した操業を行うために重要な条件と
なる。

【０００７】上記のようにベルレス式の高炉では旋回シ
ュート16の傾動角度θを自由に変えることができるの
で、特開昭62−290809号公報には図４（ａ）〜（ｃ）に
示すような高炉の原料装入方法が開示されている。すな
わち、図４の（ａ）に示すように、旋回シュート16の傾
動角度θは炉中心と炉壁２との中間地点から炉壁２まで
の範囲内で順次変更可能となるように設定され、旋回シ
ュート16はその傾動角度θを次第に上記設定範囲内で変
化させながら炉内を旋回させて、コークス層４を形成す
る。

【０００８】このようにして上面がすり鉢状の鉱石層６
の上にコークス層４が形成されたら図４の（ｂ）に示す
ように旋回シュート16の傾動角度θ＝０になるようにほ
ぼ鉛直に立てて先に装入されたコークス層４上の炉中心
部位に一定の秤量されたコークスを装入して小高く盛り
上がった炉心コークス層８を形成する。しかる後、図４
の（ｃ）に示すように旋回シュート16を旋回させてコー
クス層４の上に次チャジの鉱石層６を形成するため、必
要な鉱石が装入される。このような装入工程を順次繰り
返して行い、炉中心部には炉心コークス層８の積み重ね
によって、コークスのみからなる柱状のコークス領域が
形成されることになる。

【０００９】ところで、旋回シュート16を用いて鉱石と
コークスを交互に装入して鉱石層とコークス層とを形成
する際には、一般的に図５に示すように旋回シュート16
を炉壁２側から順次炉中心部へ傾動角度θを変化させな
がら外側から内側へ旋回させるタイプと、図６に示すよ
うに炉中心部から炉壁２側へ傾動角度θを変化させなが
ら内側から外側へ旋回させるタイプとの二種類の旋回手
順がある。

【００１０】通常、旋回シュート16によって原料装入後
は、旋回シュート16の先端が炉内の炉壁に近づくように
ほぼ水平状態にして待機させてある。したがって図５に
示すように旋回シュート16を外側から内側へと旋回させ
るタイプでは、旋回シュート16を待機位置から炉壁側の
適度な設定角度まで傾斜された後、炉内の炉壁側から旋
回を開始し順次内側に移行させながら旋回して原料を装
入し、原料を装入後は旋回シュート16を待機位置に戻し
て、次回の原料装入に備える。

【００１１】また、図６に示す旋回シュート16を内側か
ら外側へと旋回させるタイプでは旋回シュート16を待機
位置から炉中心部側の適当な設定角度まで傾斜させた
後、炉中心部側から旋回を開始し、順次炉壁２側へ移行
させながら旋回して原料を装入し、装入後は、旋回シュ
ート16を待機位置に戻して、次回の原料装入に備える。
さらに前記特開昭62−290809号公報に開示されているよ
うに、炉内に装入したコークス層上の中心部位に一定量
秤量したコークスを別装入して炉心コークス層を形成す
る際には、旋回シュートを炉壁側の水平状態にある待機
位置から傾斜角度θがなるべく小さくなるようにθ＝０
に近い鉛直に立てた状態として旋回により炉中心部に装
入する必要がある。

【００１２】前述のようなベルレス高炉で中心装入を行
う場合には、旋回シュートの傾動角度θをなるべく小さ
くして実施するほうがコークスを中心部にまきやすくな
るわけであるが、旋回シュートはチャージ毎にいったん
待機位置（たとえば傾斜角度θ＝53°の位置）に戻して
から次の装入を行うようになっている。一方、高炉の高
出銑比操業で、かつ粒度別原料装入などの多バッチ装入
を行う場合には、旋回シュートによる原料装入スケジュ
ールに時間的な余裕がなくなっている。しかるに炉心コ
ークス層を形成するためには旋回シュートの傾斜角度θ
をなるべく小さくする必要があるため、待機位置からの
移動時間が長くなり、旋回シュートによるスケジュール
にロスが生じてしまう。

【００１３】高炉の高出銑比操業では、順次いかに迅速
に原料を炉内に装入するかが決め手となる。特に、炉心
コークス層を形成するため旋回シュートを炉壁側の待機
位置から鉛直に立てるまでの移動は、旋回シュートがカ
ラ送りとなるので、炉中心部位置へのコークス装入のた
めの時間短縮を図ることが課題となる。コークスを装入
した後、いったん旋回シュートを待機位置まで戻し、し
かる後に旋回シュートを鉛直に近い位置まで移動させて
からコークス中心装入を開始するような方法では、コー
クスを装入した後連続的に（間を置かずに）コークス中
心装入を開始することに何も不都合が無いにもかかわら
ず、旋回シュートがコークスの最終装入位置からいった
ん待機位置まで戻り、その後再び鉛直に近い位置まで移
動するため、この間装入が中断され、装入スケジュール
上時間の無駄が生じるという問題があった。

【００１４】本発明は、前記従来技術の問題点を考慮し
てなされたものであって、炉心コークス層を形成するた
めに旋回シュートを用いて炉中心部に総装入コークス量
中の一定量の別途秤量したコークスを装入する際の所要
時間を短縮することができるベル式高炉の原料装入方法
を提供することを目的とするものである。

【００１５】

【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、旋回シュートを用いて鉱石とコークスとを
交互にバッチ装入して炉内に鉱石層とコークス層とを交
互に積層すると共に、前記コークス層上の中心部位に総
装入コークス量中の一定量のコークスを別装入して炉心
コークス層を形成するベルレス高炉におけるコークス装
入方法において、旋回シュートにより前バッチのコーク
ス装入が終了してコークス層を形成した後、旋回シュー
トを待機位置に戻すことなく直ちに中心装入を行う位置
まで移動させて前記コークス層上の中心部位にコークス
を別装入することを特徴とするベルレス高炉におけるコ
ークス装入方法である。

【００１６】

【作用】本発明によれば、コークスの装入が完了した後
旋回シュートを最終装入位置から待機位置まで戻すこと
なく、連続的に垂直に近い位置まで移動させるようにし
たため、装入タイムスケジュール上に余裕が生じ、より
複雑な多バッチ装入を行うことができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１に示すように、炉頂バンカ10内のコークスＣ
を高炉14の中心部に装入するに先立って旋回シュート16
は傾動位置制御装置30で制御される傾動電動機31により
駆動され、傾動角度検出器32によって規定位置、たとえ
ば待機位置の傾動角度θ＝53°から傾動角度θ＝52°と
して、旋回シュート16の先端を炉壁２側に近いスタート
開始位置まで傾動させて一旦傾動を停止する。

【００１８】次に旋回制御装置33により旋回電動機34を
駆動して旋回シュート16を所定の角速度ω＝7.9rpmで旋
回を開始すると共に、流量調整ゲート制御装置36の指令
により流量調整ゲート12を所定開度開いて、炉頂バンカ
10に収容してあるコークスＣを集合ホッパ22を介して高
炉14内に設置されている旋回シュート16上に導入し、旋
回シュート16の先端からダンプさせることにより炉内へ
のコークス装入が開始される。

【００１９】このとき、旋回制御装置33の指令により旋
回シュート16の旋回を制御すると共に、傾動位置制御装
置30の指令により、旋回シュート16の傾動角度θを設定
範囲である52°から26°まで次第に炉壁２側から炉内側
に変化させながら炉内を定められたダンプパターンに沿
って旋回させる。このようにしてコークス層４を形成す
るのに必要なコークスの大部分を炉内横断全面に層状と
なるように旋回シュート12の先端より炉内に装入させ
る。

【００２０】前述のようなコークス装入によって上面中
央が窪んだ鉱石層６の上に必要な装入コークスの大部分
からなるコークス層４が形成される。このコークス層４
は炉壁２側から炉中心部へ向かってコークスが次第に流
れ込むので、炉横断面半径方向の層厚はほぼ均一に形成
される。コークス装入が終了したら流量調整ゲート装置
36の指令により流量調整ゲート12を閉じて旋回シュート
16を待機位置に戻すことなく直ちに連続して傾動位置制
御装置30の指令により制御される傾動電動機31により旋
回シュート16を中心装入を行う位置すなわち傾動角度θ
が零度に近くなるように傾動される。このとき傾動角度
検出器32によって規定位置を検出したら傾動位置制御装
置30は停止指令を傾動電動器31に与えて傾動を停止す
る。この場合の旋回シュート16の規定位置は、傾動角度
θが零度近くでよく、場合によってはθを10〜15°程度
としてもよい。

【００２１】次に旋回制御装置33の指令により旋回電動
機34を駆動して旋回シュート16を所定角速度ω＝10.5rp
m で旋回を開始すると共に、流量調整ゲート制御装置36
の指令により流量調整ゲート12が所定開度に開けられる
ことで必要な総装入コークス量中の一定量となる残りの
コークスが炉頂バンカ10から落下し始め、漏斗状の集合
ホッパ22を介して旋回シュート16に導かれ、鉛直状態で
旋回している旋回シュート16にガイドされて炉内中心部
へ局部的に、集積されコークス層４上に盛り上った炉心
コークス層８を形成する。なお旋回シュート16の旋回方
向は正逆いずれの回転でもよい。

【００２２】このようにして炉内中心部20への局所的な
コークス装入が完了したら、旋回制御装置33の指令によ
り傾動電動機31を停止した後、傾動位置制御装置30の指
令により傾動電動機31を駆動して旋回シュート16を待機
位置の方向へ傾動させる。傾動角度検出器32によって待
機位置である傾動角度θ＝53°に戻ったことを検出した
ら傾動位置制御装置30の指令により傾動電動機31を停止
して旋回シュート16を待機させる。炉頂シーケンス制御
装置37は、前述の傾動位置制御装置33、流量制御装置36
を含めて一連の制御を司るものである。

【００２３】次に旋回シュート16を用いてコークス層４
の上に炉心コークス層８を形成した状態で炉頂ホッパ10
内の鉄鉱石Ｄを装入し鉱石層６を形成する。このような
原料装入工程を順次繰り返して行い、炉中心部に炉心コ
ークス層８の積み重ねによって柱状のコークス領域が形
成されることになる。図２は本発明による旋回シュート
16の移動シーケンスの変更内容を従来の場合と比較して
示した説明図である。従来は、図２の（ａ）に示すよう
に傾動角度θ ₁ を調整しつつ旋回シュート16を旋回して
総装入コークス量の大部分を装入してコークス層４を形
成した後、図２の（ｂ）に示すように旋回シュート16を
一旦待機位置（傾動角度θ₂ ）まで待機させる。次に炉
中心部にコークスを装入する際には、図２の（ｃ）に示
すように旋回シュート16を待機位置から傾動角度θ₁ を
炉中心方向に傾動させ図２の（ｄ）に示す中心装入を行
う位置（傾動角度θ₃ ）まで傾動させて炉心コークス層
８を形成していた。これに対して本発明では、図２の
（ａ）に示すようにして、旋回シュート16によるコーク
ス層４が形成されたら待機位置に戻すことなく図２の
（ｄ）に示すように直ちに旋回シュート16を炉中心方向
に傾動させて中心装入を行い、炉心コークス層８を形成
するものである。

【００２４】このように従来は図２の（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）の順序に従って旋回シュート16が移動していたの
に対し、本発明では、図２の（ａ）、（ｄ）の順序で移
動するようにしたことにより、塊コークスの最終装入位
置から待機位置までの往復｛（ａ）〜（ｃ）｝に費やす
時間が節約できるようになった。具体的にはこれによっ
て１チャージあたり10秒の時間的節約でき、１日約 120
チャージの装入を行っていることから１日で約20分の時
間的余裕が生じることになる。

【００２５】なお、本発明は旋回シュートを炉中心部か
ら炉壁側に順次傾動させながら原料装入を行う場合につ
いても同様にして適用できるのは云うまでもない。また
前記実施例ではコークスの中心装入を行う場合について
説明したが、本発明はこれに限るものではなく、鉱石の
分割装入を行う場合においても適用できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、ベルレス高炉においてコーク
ス中心装入を行う際、塊コークス装入終了後に旋回シュ
ートを最終装入位置から待機位置まで戻すことなく、連
続的に中心装入を行う鉛直に近い位置まで移動させるよ
うにしたことにより、旋回シュートが塊コークスの最終
装入位置から待機位置までの往復に費やす時間を節約し
た分だけ原料装入のための時間が短縮できる。このため
より複雑な原料装入のスケジュールが行なえるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の炉頂装入装置を示す概略断面図であ
る。

【図２】本発明のコークス装入順序を従来と比較して示
す説明図である。

【図３】従来の構成を原料ダンプパターンの平面図と共
に示す概略断面図である。

【図４】従来の原料装入手順を示す説明図である。

【図５】従来の炉壁側から炉中心部に旋回シュートを旋
回させる装入方法を示す平面図である。

【図６】従来の炉中心部から炉壁側に旋回シュートを旋
回させる装入方法を示す平面図である。

【符号の説明】

２ 炉壁 ４ コークス層 ６ 鉱石層 ８ 炉心コークス層 10 炉頂バンカ 12 流量調整ゲート 14 高炉 16 旋回シュート 18 ダンプパターン 20 炉内中心部 22 集合ホッパ 30 傾動位置制御装置 31 傾動電動機 32 傾動角度検出器 33 旋回制御装置 34 旋回電動機 35 旋回角度検出器 36 流量調整ゲート制御装置 37 炉頂シーケンス制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回シュートを用いて鉱石とコークスと
   を交互にバッチ装入して炉内に鉱石層とコークス層とを
   交互に積層すると共に、前記コークス層上の中心部位に
   総装入コークス量中の一定量のコークスを別装入して炉
   心コークス層を形成するベルレス高炉におけるコークス
   装入方法において、旋回シュートにより前バッチのコー
   クス装入が終了してコークス層を形成した後、旋回シュ
   ートを待機位置に戻すことなく直ちに中心装入を行う位
   置まで移動させて前記コークス層上の中心部位にコーク
   スを別装入することを特徴とするベルレス高炉における
   コークス装入方法。