JPS58217613A - 高炉装入原料の調和平均粒度の測定方法 - Google Patents

高炉装入原料の調和平均粒度の測定方法

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JPS58217613A
JPS58217613A JP10120682A JP10120682A JPS58217613A JP S58217613 A JPS58217613 A JP S58217613A JP 10120682 A JP10120682 A JP 10120682A JP 10120682 A JP10120682 A JP 10120682A JP S58217613 A JPS58217613 A JP S58217613A
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JP
Japan
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particle size
raw material
mean particle
harmonic mean
ore
Prior art date
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Pending
Application number
JP10120682A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Kanbe
神部 三男
Michitaka Nishio
西尾 通卓
Noriyuki Maekawa
紀之 前川
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS58217613A publication Critical patent/JPS58217613A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/008Composition or distribution of the charge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は肩炉装入原料の鉱石(塊鉱石、焼結鉱。
ベレット)、コークスの調和平均粒度を精度よく測定す
る高炉装入原料の調和平均粒度の測定方法に関するもの
である。
高炉を順調に操業するためには高炉炉況を望ましい状態
に安定維持しなければならない。この尚炉炉況を左右す
る外乱因子の1つに、高炉装入原料の粒度分布及びこの
分布から算定される平均粒度(調和平均粒度、算術平均
粒度)があり、従来は高炉への原料搬送コンベアーライ
ンの途中に試料採取装置を設置し、連続的に搬送される
装入単位の原料の一部を採取し、それを篩にかけて粒径
を数段階に区分したのち秤量機で重量を測定し、これら
の重量比から装入単位の原料の粒度分布を測定し、更に
この実測粒度分布より調和平均粒度及び又は算術平均粒
度を算定している。
しかしながら上記測定方法では、■装入単位の装入原料
全体の粒度分布及び平均粒度を正確に把握できない。■
試料採取箇所から原料が高炉に装入される炉Tj4まで
かなりの距離があり、その輸送過程C原料が数回衝撃を
受は割れなどによる粒度変化が生じるので実際に高炉に
装入された原料の粒度分布、平均粒度を示していない。
■試料採取後、測定結果を得るのに長時間奮要する等の
欠点がある。そしてこれらの欠点■〜■によって上記平
均粒度と炉況との相関関係を得ることかできなかった。
このため高炉操業にとって好ま]〜い装入原料の平均粒
度の基準値を定めることができず、しかも高炉炉況を安
定維持するための操業指標として使用できなかった。
本発明は上記実状に鑑み、炉内への装入直前位置の装入
単位の装入原料全体の調和平均粒度を、炉内装入完了と
同時に測定できる高炉装入原料の調和平均粒度の測定方
法を提供するものである。
そして本発明の要旨は次の通りである。
ペルレス式高炉の傾斜シュートにおける装入原料の流出
速度を、原料装入単位について検知し、この流出速度に
もとづいて装入単位の装入原料の調和平均粒度を算定す
ることを特徴とする高炉装入原料の調和平均粒度の測定
方法。
以下本発明の高炉装入原料の調和平均粒度の測定方法に
ついて詳細に説明する。
第1図はベルレス式原料装入装置を備えた高炉(ゝルレ
ス式高炉)に対して本発明方法を実施するに最適な装入
原料の調和平均粒度測定装置のブロック線図を示したも
のである。
図面においてl、1′は装入原料を貯溜する炉頂ホッパ
ーで、2,2′はホッパ−1、1’底部の開閉及びホッ
パーから流出する装入原料の流量を調整する流量調節弁
で、3,3′は傾斜シュート、4は集合垂直シュート、
5は郭シュートである。6゜6′は上記流量調節弁2,
2′の開閉駆動装置、7゜7′ハ上記弁2,2′の開度
検出器で上記開閉駆動装置6又は6′へは図示し力い指
示信号発信器より開閉信号並びに開度指示信号が与えら
れる。8は原料装入コンベアーであり図示しないシュー
トを介して装入原料ケホッパ−1,1′に交互に装入す
る。
9.101’−Qコンベアー8の下流に隣接して設けら
れたコークス中継槽、鉱石中継槽で、1Jはコークス集
合コンベアーで、12及び24はコンベアー11の下流
上方に設けられたコークス秤量ホッパー及びビンである
。13は鉱石類集合コンベアーで14及び15はコンベ
アー13の下流上方に設けられた焼結鉱の秤量ホッパー
及びビンで、16及び17はベレットの秤量ホッパー及
びビン、18及び19は塊鉱石の秤量ホッパー及びビン
を示すO原料装入コンベアー8によって搬送された装入
原料(鉱石又はコークス)は炉頂ホラ/く−1又は1′
に交互に装入貯溜され、ホッパー1又n l/に貯溜さ
れた装入原料(原料装入単位〕は交互にシュート3又は
3’、4.5e介して炉内に装入される。
なお上記中継槽9,10には谷々図示しないコークス、
鉱石の試料採取装置が設置されている。
20.20’は傾斜シュート3 、3’に設けた音響検
知器、 2 l 、 21’はホッパー1,1′の重量
を測定するロードセルである。22は秤量ホッパ:−1
2゜秤量ホッパー14.16,18.音響検知器20゜
20′又はロードセル21.21’、開度検出器7゜7
′、開閉駆動装置6,6′の指示信号発信器より得られ
る情報を取込んで所定の演算式で処理して、ホッパー1
又は1′内(装入単位うの鉱石又はコークスがシュート
を介して炉内に装入され終る毎に、鉱石又はコークスの
調和平均粒度を算定記憶すると共に過去Nhr内の鉱石
又はコークスの調和平均粒度の平均値及び標準偏差を算
出する計算機である。23は上記計算機22で求められ
た上記平均粒度、上記平均値及び標準偏差を推移図の形
で表示するモニターである。
次に計算機22における調和平均粒度の算定法を述べる
まず調和平均粒度の算定原理について述べる。
粒状物質である装入原料の鉱石、コークスの傾斜シュー
ト3又は、3′よりの流出速度v (Kg/ sec 
)は V−α・ρ・Dμ・Aγ・ ・ ・(11但し ■:流
出速度(h / sec )ρ、嵩密度 (16i/ 
rr? ) D;調和平均粒度(m / m ) A;導水口径(m / m ) α;塊鉱石、焼結鉱、ペレット、コ ークス毎に定まる常数 β、γ;鉱石(塊鉱石、ペレット焼結鉱は同一)、コー
クス毎に定まる 常数 で表わされる。第(2)式よシ調和平均粒度Dft変数
のみの式で書くと D=f (V 、ρ、A)・・・・・(2)となる。第
(2)式より粒度りは、速度V、、密度ρ。
口径Aより求まることがわかる。ここで流出速度Vは、
原料装入量をWCKti)、原料流出時間をt(see
 )とすると V=W/l ・・・・・・・・・・(3)で表わされる
ので、第(zJ式は D=f(W、t、ρ、A)・・・(4)となる。第(4
)式より調和平均粒度りは、原料装入量W、原料流出時
間t、原料の嵩密度ρ、導導水径径及び常数α、β、γ
よシ求まることがわかる。
以下に上記情@w、t、ρI A gα+ /’+ r
の求め方について述べる。
(1)原料装入量W; ホッパー1又は1′よりシュート’2介して炉内へ装入
される゛装入量であり、鉱石については秤量ボンパー1
4.16.18の秤量値の合計として求め、コークスに
ついては秤量ホッパー12の秤量値として求める。
(2)原料流出時間t; 原料の流出開始タイミングは調節弁2((イ)の指示信
号発信器の開信号で把握し、原料の流出終了タイミング
は音響検知器20 (20’)又はロードセル21(2
カの炉頂ホッパー1(1’J内空信号よシ把握する。そ
して原料流出時間は両者の時間の差より求める。
(3)原料の嵩密度ρ; 塊鉱石、焼結鉱、ペレット、コークス毎に一定値を計算
機22内に設定し、鉱石についてはホッパー1又は1′
内の鉱石の鉱石銘柄配合率の荷重平均として計算機22
内で鉱石の嵩密度を算出する。
嵩密度は厳密には、原料粒度分布に影響されるが、通常
の高炉用原料の粒度分布幅では影響度は極めて小さく上
記求め方で充分である。
ただし嵩密度を厳密に求めたい場合は、炉頂ホッパー1
又は1′にサウンディング装置などを設け、原料の貯溜
体積を求め前述の原料装入量との比から算出しても良い
(4)導水口径A; 流量調整弁2(2’) の開度により決捷る常数であり
上記弁2(2つの開度検出器′7(ゲ)の−開度信号よ
り計算機22で算出する。
(5)常数α、if、γ; 鉱石のαはホッパー1又は1′内の鉱石の鉱石銘柄配合
率の荷重平均で求める。コークスのα及び鉱石、コーク
スのβ、γは計算機に設定されており、それぞれ一定値
である占 以上の(1)〜(5)の情報を、高炉への原料装入単位
毎に、計算機に取込む或は計算機に設定しておくことに
より装入単位毎の装入原料の調和平均粒度を算出するこ
とができる。
上記(1)〜(5)の情報の発生タイミングはl原料装
入単位については、原料流出時間tが最終であることか
ら高炉への原料装入単位の装入完了時点で今炉内へ装入
された装入単位の装入原料の調和平均粒度算出に必要な
全ての情報が入力されている。
従って高炉への装入直前位置である炉頂ホッパー内に貯
溜された装入原料について、今まさに高炉炉内へ装入さ
れたタイミングで装入単位の装入原料全体の調和平均粒
度を求めることができる。即ち搬送過程の粒度変化を含
む装入単位の装入原料全体の粒度を装入完了と同時に測
定できる。なお罰記第(2)式において変数として取扱
った嵩密度ρは、コークスについては一定値であり、鉱
石についても銘柄固定、或は鉱石銘柄配合率が一定の場
合、一定値であり、更に導水口径Aについても弁開度を
固定すると一定でありいずれも常数として取扱うことが
できるので、基本的には装入単位の装入原料全体の調和
平均粒度りは装入原料の流出速度Vを装入単位について
検知すれば、算定することができる。
第1図に示す調和平均粒度測定装置においては、鉱石又
はコークスの調和平均粒度は、高炉への装入単位が装入
完了する毎に算定され、その周期は約10分であるが、
計算機22では鉱石又はコークスの調和平均粒度算定毎
にこの算定された鉱石又はコークスの調和平均粒子(デ
ータ)ヲ、含めた過去Nhr例えばlhr分のデータ群
の平均値。
標準偏差を算出し、これらをモニター23で推移図とし
て表示している。
第2〜4図は本発明者等による本発明法で測定した調和
平均粒度と炉況との関係の調査結果例を示したもので、
詳しくは第2〜4図は上記鉱石及びコークスの調和平均
粒度の平均値、標準偏差と高炉炉況を示す指標の平均値
、標準偏差の関係を示したものである。
第2図は鉱石の調和平均粒度の平均値と高炉ガス流分布
を示すガス流分布指数の平均値との関係を示す。ガス流
分布指数は(装入物上面炉芯部温度/炉壁部温度)で表
わし、図中の各点はタイムラグ2hrのlhr内データ
群の平均値である。
第3図は鉱石の調和平均粒度の標準偏差と、銑鉄中〔S
1〕の標準偏差の関係ケ示す。図中の各点はタイムラグ
6hrのlhr内データ群の標準偏差値である。
第4図はコークスの調和平均粒度の平均値と高炉の通気
性を示す通気性指数の平均値の関係を示す。通気性指数
は〔(送風圧力弁−〔炉頂圧カア〕/(ボッシュ部ガス
量)1・7で表わし、図中の各点はタイムラグ4hrO
1hr内データ群の平均値である。
第2図より鉱石の調和平均粒度の平均値が大きくなると
、2時間後のガス流分布指数の平均値が大きくなり、2
時間後ガヌ流分布が中心流化することが明らかとなって
いる。
第3図より鉱石の調和平均粒度の標準偏差が犬きくなる
と、6時間後の銑鉄中〔S1〕の標準偏差が大きくなる
ことが明らかとなっている。
第4図よりコークスの調和平均粒度の平均値が大きくな
ると、4時間後、通気性指数が小さくなり、高炉の通気
性が改善されることがわかる。なお各図の各点のバラツ
キは、他の外乱因子によるものと考えられる。
このように本発明法によって得られた装入原料の調和平
均粒度にもとつくと、調和平均粒度と炉況の相関関係を
得ることかできると共に、調和平均粒度の変化にもとづ
く炉況の変化が応答遅れ、変化量において定量化できた
。従って第2〜4図にもとづいて望ましい高炉炉況を維
持するために望ましい鉱石、コークスの調和平均粒度の
管理基準値を定めることができる。更にペルレス式渦炉
の傾斜シュートにおける装入原料の流出速度を原料装入
単位毎に詳しくは装入単位について装入毎に(装入単位
の装入毎に)検知し、この流出速度にもとづいて、原料
の調和平均粒子=−を算定し、かつ前記の如く平均値及
び標準偏走を算定することによって第2〜4図の関係に
もとづき調和平均粒度の変化にもとづく炉況の変化を精
度よく予測できる。
なお第5図は従来の試料採取法で求めた鉱石の調和平均
粒度の平均値とガス流分布指数の平均値の関係を示し、
図中の各点はタイムラグ2hrO1hr内データ群の平
均値で、調査期間は第2図の結果′(ll−得た期間と
同一である。第6図は便米の試料採取法で、求めたコー
クスの調和平均粒度の平均値と通気性指数の平均値の関
係を示し、図中の各点に“タイムラグ2hrO1hr内
データ群の平均値で調査期間は第4図の結果を得た期間
と同一である。この第5,6図から明らかなように各関
係は相関性を示さず、従来の試料採取法で求めた調和平
均粒度にもとづいて調和平均粒度の変化にもとづく炉況
の変化を示すガス流分布指数1通気性指数の変化を予測
することができず、好ましい炉況から好ましい調和平均
粒度の管理基準を定めることができないことを示してい
る。
以上詳述した様に本発明の測定方法によれば、炉内への
装入!■前位置の装入単位の装入原料全体の調和平均粒
度を、炉内装入完了と同時に測定できる。この結果、装
入原料の調和平均粒度々炉況との相関関係を得ることが
でき、好ましい一炉況を維持するための調和平均粒度の
基準値を確定でき・これを原料搬送工程運びに原料搬送
工程の管理指標とすることができると共に本発明によっ
て得られた調和平均粒度にもとづいて調和平均粒度の変
化にもとづく炉況の変化を精度よく予測することができ
るので、本発明の測定方法は炉況を安定維持する高炉操
業法を実現、確立する上で極めて大きな価値がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はペルレス式原料装入装置を備えた高炉における
装入原料の調和平均粒度の測定装置のブロック線図、第
2.3.4図は本発明の装入原料の流出速度測定法で算
定した装入原料の調和平均粒度と炉況の関係図、第5,
6図は従来の試料採取法で算定された装入原料の調和平
均粒度と炉況の関係図である。 1.1′・・・・・・炉頂ポツパー 22′・・・・・・流量調節弁 3.3′・・ ・・ ・・傾斜シュート4・・・・・ 
・・集合垂直シュート 5・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・渭−回ンニート6.
6′・・・・・・開閉駆動装置 77′・・・・・・開度検出器 8・・・・・ ・・原料装入コンベアー9・・・・・・
 ・・コークス中継槽 lO・・・・ ・・・鉱石中継槽 1ユ・・・・・・・コークス集合コンベアー12・・・
・・・・コークス秤量ホッパー13・・・・・・・鉱石
集合コンベアー14・・ ・・・ ・・焼結鉱秤量ホッ
パー15・・・・・・・焼結鉱ビン 16・・・・・・・ペレット秤量ホッハー17・・・・
・・・ペレットビン 18・・・・・・・塊鉱石秤量ホッパー19・・・・ 
・・・ 塊鉱石ビン 20.20’・・・・・音響検知器 21 21’・・ ・・ ・ロードセル22・・・ ・
・・計算機 23 ・・・・ ・モニター 24・・・ ・・・・コークスビン 第2− 4」ミ石n亀A、1−!平丁り再」Lノ良り1四丁リイ
献・フィー)第3図 な61藺釉和りメ戟1う1す1児(1()第4図 」−7スっ自引厚o4iオリ艷の♀呻14f繕ノ第5図 11.0  +1,5 12.O’12,5 13.0
135仙石りり4Yλ・1ヤり真14.q+屏ルしく−
な−)鎮6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ベルレス式高炉の傾斜シュートにおける装入原料の流出
    速度を、原料装入単位について検知し、この流出速度に
    もとづいて装入単位の装入原料の調和平均粒度を算定す
    ることを特徴とする高炉装入原料の調和平均粒度の測定
    方法。
JP10120682A 1982-06-12 1982-06-12 高炉装入原料の調和平均粒度の測定方法 Pending JPS58217613A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020052120A (ko) * 2000-12-23 2002-07-02 이구택 고로 선회슈트의 장입각도 및 편하중 검사장치
CN113646446A (zh) * 2019-04-05 2021-11-12 杰富意钢铁株式会社 粉率测定方法及装置

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