JPS582525A - 複数吹込口への粉粒体吹込方法 - Google Patents

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】 本発明は複数の吹込口を有する粉粒体処１１装置の各吹
込口に対する粉粒体吹込制御方法に関するもむである。

粉粒体（以下＊に粉体と言う）の供給機構についてはＩ
ｌ々の方式が知られているが、流体圧や流動化を利用す
る方式＃ｉ１重カ中ＩＩＩ被カを利用するものに比べて
粉体の輸送距離を長くとることができると共に、連続性
中定量性においても優れた特長を有している。ま九粉体
の供給を受ける備が高圧操業を行なう様なものでは、流
体圧を利用する高圧吹込みは不可欠の手段であるが、ｍ
送距離が長い場合は吹込みライン中で０圧損を考慮に入
れる必ＩＩ！がある為、供給側０吹込圧４かな夛大きく
せざるを得ない。従って粉体の供給を受ける１１におけ
る粉体吹込口が多数ある場合ＫＦｉ、各吹込ロヘの粉体
供給量制御について入念な管理を行なゎｔｋいと、吹込
量のアンパラシスが生じ、粉体の処理に不都合が生じる
。本発明はこの様な粉体高圧吹込みＫおける多数吹込ロ
ヘ０吹込量制御法全般を対象とするが、以下にか−ては
便宜上高炉羽口への会粉ｐ吹込みをとりあけて代表的に
説明する。

高炉操業燃料は永らく重油＃ＩＣ頼っていたが、石油情
勢悪化堀梶の中で伽粉次の吹込技術を確立することが火
急の要務とされている。しかるに高炉に設けられる羽口
は・周方向に多数分散され、各別、′、。

日毎に吹込みパイプが連接されているので、各吹込みパ
イプ毎に長さや曲り角度が異な〕、結局各羽目に至る過
程において受ける圧損が１本１本で相違する。従って各
羽口毎への粉体吹込比率を全体的に拘−化することが強
く、望まれる高炉においては、均等吹込みを保証できる
１ａａＩｔ−確立すふ必要がある。

ところが従来の微粉炭吹込設備はボイラーの様に編−の
代、込口を有するものが対象であった為。

これを・高炉の様に多数の羽口を有するものに適用する
場合は１例えば第１図に示、す舶〈、供給器１からエジ
ェクター機構によって搬送されてきた微粉炭とガス体、
を・分配槽２岬入れ、ここから優、械的に４各吹込みラ
インＢへ分散させるという方法を採用せざるを得ない。

従って各ライν８に対して微粉炭が均等に分散されて−
るという保証は無く。

むしろ分配槽２よシ先のライン１において異なつえ圧損
を受けゐことを考慮す為と１分配槽２は均等分配に対し
て実質的に無効と奮わなければならない。

木発Ｕ４Ｆ！この譜な事情に着側してなされたものであ
って、高炉の様に多数の吹込口を有する粉体処理装置に
対して蔦粉体を均等に吹込むこと−でき、必要であれば
粉体の吹込比率を積極的に変肥させて制御できる様な方
法ｅＨ発を目的とするものである。

しかしてこのｍｅ目的を達成し得た本発明とけ。

粉体を加圧しながら保持する加圧容器の下部に。

粉体処理装置１１における個々の吹込口、又はグループ
別に分けられた吹込口群の数に対応する数の粉体取出口
を設け、蒙取出口に搬出ガスを圧入して粉体な搬出ガス
の一部と共Ｋｍ＆Ｓさせると共に。

王妃吹込口に粉体と吹込みガスを供給する様に般は−た
吹込みライνに上記粉体及び搬出ガスを合流させ１合流
しえ粉体及びガス体を吹込みラインに沿って吹込口へ供
給するに当シ、加圧容赫内む粉体重量を測定して制御す
る上流側の重量制御ループと、加圧容器内圧ｉ測定して
制御する下流側の内圧ｔｉ制御ループとのカスケード制
御゛ループによって粉体の吹込総門を測定すると共に、
別途上記吹込みラインの個々和は、吹込みガス流量を測
定して制御するガス流量制御〃−プを設け、各吹込６又
はグループ毎の吹込口に対する粉体吹込量の個別制御を
行なう様に構成したものである。

匝及び作用効果を説明する。粉体を加圧下に保持しつつ
順次放出する加圧容器４の下部には、高炉６の羽口６に
対応する数Ｃ図では８個）の粉体取又はそれ以上の羽口
を設けることがあるので、吹込みライン長さ中曲シ角度
が近似して圧損の違いが少ないと思われる羽口ｌｌ１１
つのグループＫｔとめることも許され、この場合−取出
口の数を少なくすることができる。加圧容器４内の圧力
は、高炉５の内圧及び吹込みラインにかける圧損を考慮
し、これらに勝る圧力を設定すると共に、取出ロアの内
部にはバッフｖ８を−６的に縮瞳する。他方矢印ムから
ｉ容１１４を加圧し且つミーを搬出する為の搬出ｔｘが
供給され、パＶプ９を通過し要談で分岐もれ、各取出ロ
アに圧入される。取６０？ｄ容器４における分配機能を
示し、圧入され九搬出ガスｔＢ−ｍＫ−なわれ、バッフ
ル８の周囲を通って滑らかに搬出され、矢印Ｃに沿って
電キシンメチイー１０に至る。ｔ！４搬出ガスの種類に
ついては特にａｉｒされ１に％Ａが、粉体が徽粉廣の様
に可燃物のｉ合は粉塵爆発の勉険があるので、ＮＱやＡ
ｒ等の不活性ガスを用いることが望ましい。他方高炉６
への吹込みガスは二基炉内へ微粉脚と共に吹込量にるも
のであるから図では必ずし４上記不活性ガスである必要
Ｆｉなく矢印Ｂ＃ｆ−沿って空気が圧送される。ミキＶ
ングテイー１０に至った吹収みガスは、上部から合流し
て（る搬出ガス及び微粉脚と混合され、高炉羽口・から
吹込★れる。

次に粉体吹込量の制御についてＩｌｉ！明する。粉体の
総吹獣重量は加圧容器４からの搬出重量に等しいので、
総吹込電緻の制御［ｆｉつては上記搬出重量の制御を行
なえばよいことになる。しかるに搬出重量を左右する第
１の因子は、加圧容器内圧と高炉内圧との差圧であって
１両者の間には１次函数的な比例関係がＴｏＬ差圧が・
大き“（・なる程搬迅菖量も増大する。従って総供給重
量を設定された範囲内において維持する為には、まず上
記差圧を一定に保つ様な制御Ｖ−プを設ける必要がある
。

ｔＳ＊炉操炉操業一定である場合ｖｃ＃ｉ、加圧容器内
圧を一定に保つ様な制御ループに変廻することもできる
。しかし一般的には高炉内圧は燃＃１１！伏１の愛動に
応じて愛化し、又取出口からの搬出ガス注入量によって
加圧容・器内の圧力も賢動すｂので、前者の検知圧力１
１と後者の検知圧力１２は差圧演算部１８１Ｃて差圧を
求めた後、差圧制御ループ１４に伝達される。他方加圧
容器４内の粉体重量は、第８図に示す測定例によって測
定し、その減少割合設定値と減少割合設定値を修正する
供給重量制−Ｍ−プ１ｂＫ伝達され為。そして供給重量
制御ループ１６を上流側、差圧制御ループ１４を下流側
としてカスケード側柵を行な％／％、バ〃プ９０＠度を
−節し、粉体の総供給重量を制御する。・粉体供給重量
制御ループの例を第Ｓ図に基づいて説明する。供給客器
４の上部には伸縮自在継手１７を介して補給容器１ｇｍ
ｍｍされる・と共に。

各容＠４　、１６はロードセＡ／１Ｂの様なＷ重検知機
構を介して支持されているめで、予め各容器４゜１６の
自重並びにバＶプ等の付属機器重量躊が分かつておれば
、ロードセＡ１１８Ｋかかる荷重からそれらの機知重量
を差し引けば容器内の粉体重量を知ることができる。し
かし供給客器４は常時加圧されているので圧力゛荷重に
よる補正を行なう必要がある。従って重量計算部１９．
２０に対して圧力計２２．２１１の供給容器上部圧力測
定値をインプットし、補給容器１６内における粉体重量
に対しては圧力荷１を（ト）側に補正し、供給容器４内
の粉体重量に対しては圧力荷重を（へ）備に補正する。

又補給作業中は可撓性継手１１のばね反力が両容器（，
１６Ｋかかｐ、ロードセＡ／１８＃ＩＣよる検出を不正
確ならしめて偽るので継手１７の収縮による、反力をひ
ずみ計２１等によってｌｌｌ１ｔＦ　Ｌ、計算部１９に
対してはばねに力を（イ）側へ、計算Ｗ１２０に対して
はばね反力をＨＩＩｌへ補正する＠に指令する。

こうして得られる信号は電ｆＩｉ信号に変換して取９出
すが、 口）補給客！１１１１から供給容器４への粉体補給作業
中は１両容器の検知粉体重量を合算り、−１！）上記以
外の時は供給容器内の粉体重量を求め。

これら重量の減少煩崗を、　（１１の場合は重量検知部
２４を通し、また１りの場合は重量検知部２轟のみを通
して制御部１６＃Ｃ伝達する。ｊＩＯち制御部１６には
、補給開始初期を最大とし１時間の経過と共に減少する
粉体重量減少線が伝達される。ただし補給開始の初期に
は粉体の流れが非定常で測定値にばらつきを生じ易いの
で、この間（ｊ常１０〜２０秒間）＃ｉ制御−１ｂの制
御演算を見合わせる′良“・他方高炉０操業′当？ては
目標８銑率に合わせて操業条件が設定され為ので、ＩＩ
ＩＩ設定条件に適応すべき微粉炭の吹込量も自ずから定
められる。吹込ｊｌ＆が定まると、供給、容器内の微粉
炭（粉体）減少遣Ｍ−１Ｉｘ決まり、この減少速度は供
給容器内における粉体残留重量の―１Ｍｌ＆ｊｉ数（一
般に下）勾配の一次直線）で表わすことができゐ。そこ
そ−例＃ＣおいてはこＤ粉体吹込量を設定部２６に対し
て手動設定する。そして演算Ｍ！７で前述の時間画数を
計算し、供給重量制御Ｖ−１１６に設定値として与える
。★た量制御Ｖ−１１５には。

補給開始時に補給開始時点における同容器内の粉体重量
総和を制御Ｎ２８．演算部ｆｆ１７経由でその設定値を
プリ七ッ卜する。他方制御ループ１６には１重量検知部
２６から実測の粉体重量値が投入され予め投入されてい
た設定値との比較が行なわれてカスケード制御ｇＶｃｓ
Ｐけゐ上流側として作動する。

こうして供給重量制御ループ１６を上流側とし。

差圧制御ループ１４を下ｆｌｉ１１とするカスケード制
御ループが組壇れ、粉体供給側における設定供給□。

重量と実績供給重量を比較し、前者が少ないときには差
圧制御ループ１４の設定値を上げて搬出ガス送給量を高
め為様にバにプ９を調節してｖ７１績供給重量の増加を
ｓｐ、又＊＊供給重量が設定供給車量を下回わるとＩＩ
ＩＫ＃ｉ、賽績量を高める為に着任制御１Ａ／−１１４
の設定値を低下させる０ｍち高炉６と供給容ａ１４の差
圧と、粉体供給重量とＶ閲Ｋｋｉ−次面数的な比例関係
があるので、上記差圧ｔｈ１ｉＩｌｌｌによって粉体供
給重量の制御が可能となる。

上記制御によって粉体の総供給重量制御が行なわれる様
になったが１次に高炉の各羽口に対す為分配比率の制御
について述べる。第２図に示す如く、各羽口６に対する
吹込みラインＬ１　＊　Ｌ２　ｅＬ３には、ミキＶング
テイ〜１０の手前にガス流量−＃Ｖ−プＣ１，Ｃ２，Ｃ
３を設ける。そして各ライン毎の配管伏ａｔ（配管長、
配管径、配管抵抗等）を考慮し１、各流量制御ループ毎
に設定値を調整するが１本発明者等の研究によると、供
給容器４の内圧と高炉の内圧との差圧を一定にした条件
下では吹込みツインにおける差圧が大きいと龜はど謡ラ
インの粉体供給１量が少ないということが分かつている
ので、各ツイン毎の吹込重量を高炉操秦前に実測し１分
配比率の高い羽Ωに連ＩＩされるラインにクーてはガス
流量制御ループの設定値を高めにして分配比率を低下さ
せる様に制御し。

分配比率Ｏ低い羽口に連ＩＩされるラインにりいてはガ
ス流量制御Ｖ−デの設定値を低めにして分配比率を高め
る様に制御する。崗この様な流量制御Ｖ−デＫをける設
定値の調整は、Ｉａ管伏態のアンバランスによって要求
される作業であるから６本質的には高ｆ１４′ＩＩ業中
に再調整する必要がない。しかし微粉炭の性状中高炉の
操秦率に変動のある場合や配管の補修等によって配管伏
１１１に＆動の生じる場合＃ｉ、それＩＩＣ応じた再調
整や微調整を行なう。

Ｎ第２図に示した如くガス流量制御ループＣ１・・・は
合流継手１ｓ１ＯＫＭｂ曹に設けてお）、この部分は粉
体が流れないので流量計中調節弁については通常のガス
体用機器を利用すれば十分である。

上記で本発明の基本的一様を説明し九が、その他の１様
、或は上記制御機構を利用して行なう仁とのできる制御
例、更には本発明の適用分野等に−）いて補Ｊｉ！ｉ１
２明を加える。

本発明の粉体吹込みは、１つの粉体処理装置ｌｌｆ＃ｃ
設けられた多数の吹込口に対する一つせい吹込みを対象
とするものであるから、吹込みツインＣ以下めて多数の
且？錯綜し九配管で構成され、各配管内では高圧ガス−
と粉体が高速で流れている。従って管壁に対してｈ強い
岸擦力が間断なく働いておｊｌ配管の破れＫついては細
心の注意を払う必要があｐ、又何らかの事情によシ粉体
の結り事故が発生することもあるので、同じ様に注意し
なくてはならな偽。この場合配管の破れや結ｐの発生部
位を速やかに且つ正［Ｃ知ることが、パイプフィンの保
９・管坤において第−義的にｍ要であることは当然であ
る。しかし従来の粉体輸送分野では、。

適当な感音−を配管の近傍に置き、管内の粉体流れ音を
検知して異常の発見に努めるという方法しか知られてお
らず、この方法では感音器の設ｗｉ６以降のラインで発
生し九硬管の発見が困−でああと共に、硬管による管体
内通過粉体の減少と結りＫよる通過粉体の減少を区別す
ることが困−であった。しかし本発明に＄Ｐ％／−ｈて
利用する前述のガス流量制御ループを利用すれば、これ
に簡単１ｋＩＩｔ圧計を付加するだけで上述Ｏ硬管及び
詰シを夫々正確に且つ速やかに検知すｈｃとがで自る。

管の結）や硬管が生じるのは粉体の流れる部分であるか
ら、嬉２図Ｋか−て説明すると、供給容＃４の取出ロア
からミキＶン〆ティー１０に至るラインＣと、ミＩＩＰ
ｖングテイー１０から高炉羽口６に至るラインＤにおい
て注意する必要がある。

しかし本発明に：おいてはり・インＣ４ＰＤＫは何らの
様器類も配−せず、吹込みガス供給フィンにかけるミＩ
Ｆングテイー１０以前のツインＣ以下Ｌ１゜Ｌ　ＩＩｅ
　Ｌ　Ｓを代表してＬと述べる）Ｋ前記ガス流量制御Ｖ
−プＣｌ　＊　ＣＲ＊　Ｃ３を設ける他、高炉の検知圧
力１１とラインＬＯ検知圧力！！９との差圧を検出する
差圧計ｊＩＯを設ける。従うてこれら機器如は、ガス体
単独の流量中圧力を検知する４ので良（、複雑な機構が
要求されず、般備費をＶ価に済★すことがで龜る。

ところで今プイシＤＫ粉体の結）が発生したとすると、
吹込みガスの流れが阻止されるので流れがｍ＜なり、吹
込ガス流量制御ループ（偶えＩｅ、ｌ）が動作して流１
に制御弁を馳け１合流−手部１０よｐ手前の圧力を上げ
て吹込ガス流量を増加させる方向に慟（、その結果検知
圧力２９が高ｔりて差圧計３０で検出される差圧が大１
くなる。従って差圧の増大が検知されれば、９インＤの
どこかで＃１１〕が生じたと考え、適当な処置を講する
。

又ツインＣでの詰）及び破れ、戚＃ｉツインＤでの硬管
事故が発生したとすると２ラインＤ内でのガスの流れが
極めて容品にな〕、上述の場合と全く反対の方向の動ｆ
Ｉｗが見られ、差圧の低下を招（のでこの槍、知をもっ
て上記の異常を知ることができる。　　　　　′ 次に高炉６よの適用におけるラインＤ内でのバック・フ
ァイア現象及びこれの防止について説明する。ｄｉ＆炉
すへの供給粉体は前述の如く可燃性Ｏ置粉厨であり、又
吹込みガスとしてＩ！電を用いるので、本来的に旋層爆
発の問題を伴なう、従って羽口６　Ｋ＠＠開口するツイ
ンＤ内の轍粉脚は、高炉す内の熱や火炎の影響を受けて
バッタ・ファイアを起こす危険がある。そこで本発明の
制御を実施するに当りては、ラインＤ内の燃焼伝播速度
よ１を早−適度で吹込ガスを供給すべく、吹込みガス流
量制御ループＫかける設定値を高めにすることによって
バッタ・ファイアの危険を回遷す為。

このａｌｌＫ：して訃けげ吹込みガスとして高価な不活
性ガスを使用する必要もなく、叉炉内での燃焼によｐ見
ても極めて効果的である。

一最後に粉体の貯留・供＃暮として機能する供給容器４
に関して捕捉説明を行なう。供給容器への粉体補給につ
いてはｌｌ１ｍ１Ｋかいて述べた補給容器を用いるのが
一般的であるが、供給容器を２基以上並べて夫々に本発
明ＤＩｉ！、管中制御〃−デ管形威し、一方の供給容−
を用いているＩＩａＫ他方の供給容器に粉体を補充して
待機させ、前者の容−内の粉体が減少した時点で後者の
容−に切夕替えて３ｍ＋１！供給を続けることも可能で
あｐ、勿論本発明の範ａＫ含すれる。又供給ｍｉｓ中補
給容＠１）加圧に轟っては、加ＩＥＫよる粉体の固結を
防止すゐ意味もあって、各容器の膨ａかも加圧ガスを吹
込む、ことツ禎郷され今が、必要であれば第４図に示す
如く供給容！＆１１の上部から直接加圧するルート或は
上部から直１１ｍ圧するルートを設けること４可能であ
シ１．このＳな変更も本轡明に含まれる。

本発明は上記の如（構成されｂので、以下要約する轡な
効果が得られる。

１１）高炉以外＃ＩＣ，ボイラや各繍キＶン等に般社ら
れる多数の吹込口に対して、吹込量制御を高精度に行な
うことができ、又粉体についても、微粉炭に＠定されず
、粗粉麿やベレット杖の各櫨粒体、に４ｊｉ用すること
ができる。

（２）、多数の吹−送口に対する均等分配吹込みｗｔ＃
ｉ積極的な＃１４１Ｉ吹込みを高精度に行なうことがで
きる。

（３）本発明の制御Ｖステムにおいて、配管の破れ微粉
炭の如き可燃性粉体の吹込みに当っては、パック・ファ
イア現象を防止することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の制御法を示す説明図、第２図は本発明の
制＃法を示す一明図、第８図は粉体供給部の制御法を示
す説明図、−第４図は供給容器の他の加圧１排圧法を示
す説明図である。 ４−供給審４ｉ１　　　　　Ｋ　−・・高炉６・・・羽
口　　　　　　７−取出口 出願人　　ペトロカープ・インコーホレーデラド同　　
　株式会社　神戸製鋼所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）粉粒体処理装置１ｌｉｌＫ設けた複数の吹込口か
   ら粉粒体を吹込む方法であって、粉粒体を加圧下に保持
   する加圧容器の下部に、上記吹込口の個々又は特定グル
   ープ毎に対応する数の粉粒体取出口を設け、各取出口に
   圧入される搬８ガスに伴なわれて該取出口から排出され
   る粉粒体を吹込みツインに合流させ１合流し九粉粒体及
   び搬出ガスを吹込みガスと共に該ライｙＫ’沿って供給
   し上記吹込口から吹込むに当り、加圧容器内の粉粒体重
   量を測定して制御する上流側の重量制御ループと、加圧
   容器内圧を測定して制御する下流側の内圧制御Ｖ−デと
   のカスケード制御ループによって粉粒体の吹込総量を制
   御し、他方各吹込みラインには吹込みガス流量を測定し
   て制御するガス流量制御ｙ−１を設けて個々若しくはグ
   ループ毎の吹込口に対する粉粒体吹込量を′制御するこ
   とを特徴とする複数吹込２口への粉粒体吹込方法。 （２、特許請求の範囲＠１項＃Ｃおいて、粉粒体処理装
   置が複数の羽口を有する高炉であ〕、これに＠粉体を供
   給する吹込方法。 及び排出によって補助すゐ吹込方法。 （４）特許請求の範Ｐｉｌｌ！ＩＪ又は１項にシいて、
   加圧容器内圧制御ループによる制御に代って、粉粒体処
   理装置内圧と加圧容器内圧との差圧を測定して制御する
   差圧制御Ｖ−デを用いて制御する吹込方法。 １６１特許請求の範囲第１〜４項のいずれかにｓｐいて
   、吹込みラインの粉粒体混入前位習におけ為吹込みガス
   圧を測定し、＊圧Ｏ増大又は減少によって粉粒体通過ラ
   インにかける目詰シ又は硬管の検ａを行なう吹込方法。 （６）特許請求の範囲第１〜４項のいずれかにおいて、
   吹込みツインの粉粒体混入前位ＷＩＫおける吹込みガス
   圧と粉粒体処理装置内圧との差を測定し。 差圧の増大又は減少によって粉粒体通過ラインに−おけ
   る目詰シ又は硬管の検出を行なう吹込方法。 （７）特許請求の範囲第１〜６項のいずれかにおいて、
   粉粒体が可燃物である場合に、ガス流量制御ループにお
   ける設定ガス流速値を、管内燃焼伝播速度より大暑〈定
   めて制御すゐ吹込方法。 （８）特許請求の範囲第１〜７項のいずれかにおいて加
   圧容器の御粒体取出口にバッフルを同心的に内蔵して粉
   粒体の排出を滑らかに行なわせる吹込方法。 （−）特許請求の範囲Ｉ！１〜８項のいずれかにおいて
   、ガスｆｆ１Ｊｌ制−ループに設定するガス流速値を、
   操業に先立って定めてし首う吹込方法。 −特許請求の範Ｎ嬉１〜９項のいずれかにおいて、加圧
   容器の上方に粉粒体補給容器を設け、適時両容器を拘圧
   にして粉粒体を加圧容器内へ補給する吹込方法。 αυ特許請求の範囲１１１１〜９項のいずれかにお−て
   、加圧容−を２基隣設し、交互に粉粒体の排出を行なう
   吹込方法。