JPS59157206A - ベルレス高炉の原料装入方法 - Google Patents
ベルレス高炉の原料装入方法Info
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- JPS59157206A JPS59157206A JP3007383A JP3007383A JPS59157206A JP S59157206 A JPS59157206 A JP S59157206A JP 3007383 A JP3007383 A JP 3007383A JP 3007383 A JP3007383 A JP 3007383A JP S59157206 A JPS59157206 A JP S59157206A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/008—Composition or distribution of the charge
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はベルレス高炉の原料装入方法に関し、更に詳ホ
１１］には炉頂バンカー内の原石流れモデルにより炉頂
バンカー内における原料の径方向、円周方向の必要粒径
分布を決定し、その必要粒径分布になるように炉頂バン
カー内に原料を装入する方法に関する。
１１］には炉頂バンカー内の原石流れモデルにより炉頂
バンカー内における原料の径方向、円周方向の必要粒径
分布を決定し、その必要粒径分布になるように炉頂バン
カー内に原料を装入する方法に関する。
高炉において、大ベルおよび小ベルの開閉により装入物
を高炉内に装入する方法に代り、近年大ベルや小ベルを
用いず、旋回および傾動可能な分配シュートを介して分
配装入するいわゆるベルレス式の炉頂装入装置が多（使
用されるようになって来た。
を高炉内に装入する方法に代り、近年大ベルや小ベルを
用いず、旋回および傾動可能な分配シュートを介して分
配装入するいわゆるベルレス式の炉頂装入装置が多（使
用されるようになって来た。
このベルレス式の炉頂装入装置は、第１図に示されるよ
うに、原石すなわち装入物を高炉のベルトコンベア１、
切換シュート２、上部ゲート弁３および上部シール弁４
を介して一旦炉頂バン力−５内に貯蔵しておき、高炉ｉ
ｏ内の装入物が荷下がりして補給ずべき所定のスＩ・ツ
クライン６０レベルに達した際に装入物流量調整用の下
部ゲート弁７および下部シール弁８を開弁して炉頂バン
カー５内の原料を分配シュート９に供給し、この分配シ
ュート９の旋回速度および傾動角度を調整して原料を順
次連続的に分配シュート９から炉内に分配装入するよう
になっている。
うに、原石すなわち装入物を高炉のベルトコンベア１、
切換シュート２、上部ゲート弁３および上部シール弁４
を介して一旦炉頂バン力−５内に貯蔵しておき、高炉ｉ
ｏ内の装入物が荷下がりして補給ずべき所定のスＩ・ツ
クライン６０レベルに達した際に装入物流量調整用の下
部ゲート弁７および下部シール弁８を開弁して炉頂バン
カー５内の原料を分配シュート９に供給し、この分配シ
ュート９の旋回速度および傾動角度を調整して原料を順
次連続的に分配シュート９から炉内に分配装入するよう
になっている。
しかしながら、かかるベルレス式の炉頂装入装置により
高炉内に原料を装入する場合、次のような問題がある。
高炉内に原料を装入する場合、次のような問題がある。
ずなわち、ある粒度構成を持った原料（コークス或は鉱
石）は炉頂バンカー５内では半径方向に粒度偏析を持っ
た状態で堆積しており、分配シュート９を介して炉内に
装入される原料の粒径が時間的に変化する。そのため装
入パターン、ストックライン、装入量等の装入条件カ一
定であっても炉内装入中の原料の粒径が時間的に変化す
れば炉内半径方向での原料の粒径分布が変るので、通気
性分布が変化しガス流分布が変化する。そのため炉況が
不安定となり、スリップ（原料の降下不安定）、炉熱変
動、溶銑成分の変動等を引き起こすことになる。
石）は炉頂バンカー５内では半径方向に粒度偏析を持っ
た状態で堆積しており、分配シュート９を介して炉内に
装入される原料の粒径が時間的に変化する。そのため装
入パターン、ストックライン、装入量等の装入条件カ一
定であっても炉内装入中の原料の粒径が時間的に変化す
れば炉内半径方向での原料の粒径分布が変るので、通気
性分布が変化しガス流分布が変化する。そのため炉況が
不安定となり、スリップ（原料の降下不安定）、炉熱変
動、溶銑成分の変動等を引き起こすことになる。
本発明はかかる問題に鑑み成されたものであって、その
目的とするところは、炉頂バンカー内の原料流れモデル
により決定される炉頂バンカー内径方向、円周方向、必
要粒径分布に適合するように炉頂バンカー内に原料を装
入し、それによって高炉内の装入物を最適の粒径分布に
制御することにある。
目的とするところは、炉頂バンカー内の原料流れモデル
により決定される炉頂バンカー内径方向、円周方向、必
要粒径分布に適合するように炉頂バンカー内に原料を装
入し、それによって高炉内の装入物を最適の粒径分布に
制御することにある。
本発明は、所定量の原料を炉頂バンカー内に一旦装入し
ておき、該原料を炉頂バンカーから高炉炉頂部の分配シ
ュートを介して高炉内に装入する原料装入方法において
、該炉頂バンカー内における径方向、円周方向の少なく
とも一方向の半径分布を入力とする炉頂バンカー内の原
料流れモデルにより炉頂バンカー内の原料の径方向およ
び円周方向の少なくとも一方向における必要粒径分布を
決定し、該炉頂バンカー内への原料装入時に該炉頂バン
カー上部に設けた原料装入装置により原料を該必要粒径
分布にほぼ適合するように分配調節するように構成され
ている。
ておき、該原料を炉頂バンカーから高炉炉頂部の分配シ
ュートを介して高炉内に装入する原料装入方法において
、該炉頂バンカー内における径方向、円周方向の少なく
とも一方向の半径分布を入力とする炉頂バンカー内の原
料流れモデルにより炉頂バンカー内の原料の径方向およ
び円周方向の少なくとも一方向における必要粒径分布を
決定し、該炉頂バンカー内への原料装入時に該炉頂バン
カー上部に設けた原料装入装置により原料を該必要粒径
分布にほぼ適合するように分配調節するように構成され
ている。
次に本発明の詳細な説明に入る前に本発明の原理につい
て第２図および第３図を参照して説明する。
て第２図および第３図を参照して説明する。
炉頂バンカー５内に原料を装入する場合、原料の落下点
の近傍には粒径の小さな装入物が集り、そこから離れる
に従って粒径が大きくなる。したかって落下点が炉頂バ
ンカー（以下単にバンカーと呼ふ）のほぼ中央の場合に
は、第２図に示されるように、原料はバンカーの中央が
山状に高くなるとともにその部分での原料の粒径は小さ
く、バンカーの外周に近ず（にしたがって半径方向に沿
って低（なるとともに粒径が太き（なる傾向がある０ このように装入された原料をバンカーから排出するにあ
たって、排出口上部の原料がまず排出されついで上層か
ら下層へと排出が進むファネルフロ−（漏斗状流れ）を
仮定すると、その流れは、第３図に示されるように、４
苑出口上部の排出角θ′で示されている円錐面１１の内
側の部分が下部から■〜■の順序で排出され、その排出
に基づき原料の中央部が陥没すると円錐面の外周部分が
上部から■〜■の順に陥没部分に流れ込んで排出され。
の近傍には粒径の小さな装入物が集り、そこから離れる
に従って粒径が大きくなる。したかって落下点が炉頂バ
ンカー（以下単にバンカーと呼ふ）のほぼ中央の場合に
は、第２図に示されるように、原料はバンカーの中央が
山状に高くなるとともにその部分での原料の粒径は小さ
く、バンカーの外周に近ず（にしたがって半径方向に沿
って低（なるとともに粒径が太き（なる傾向がある０ このように装入された原料をバンカーから排出するにあ
たって、排出口上部の原料がまず排出されついで上層か
ら下層へと排出が進むファネルフロ−（漏斗状流れ）を
仮定すると、その流れは、第３図に示されるように、４
苑出口上部の排出角θ′で示されている円錐面１１の内
側の部分が下部から■〜■の順序で排出され、その排出
に基づき原料の中央部が陥没すると円錐面の外周部分が
上部から■〜■の順に陥没部分に流れ込んで排出され。
（第３図〔Ｂ〕〔Ｃ〕）最後に＠の部分が排出される。
したがってバンカー内の原料の複数に区切られた部分（
例えば第３図の■〜＠にある部分）の粒径が予めわかっ
ていれば、それとバンカー内の前述の原料流れモデル（
以下バンカーモデルと呼ぶ）とから、第４図に示すよう
に原料がバンカーから高炉内に装入されるときの装入開
始から終りまでの原料の粒径の変化がわかり、逆に高炉
への原料装入時の必要な粒径の変化が高炉内への原料装
入パターン（分配ｚｃト旋回速度および傾動角度）との
関係から予めわかっていれば、バンカー内へ原料を装入
するときに、そのような粒径変化を呈し得るように、バ
ンカー内の原料の粒径を径方向および／又は円周方向に
変化させればよいことになる。
例えば第３図の■〜＠にある部分）の粒径が予めわかっ
ていれば、それとバンカー内の前述の原料流れモデル（
以下バンカーモデルと呼ぶ）とから、第４図に示すよう
に原料がバンカーから高炉内に装入されるときの装入開
始から終りまでの原料の粒径の変化がわかり、逆に高炉
への原料装入時の必要な粒径の変化が高炉内への原料装
入パターン（分配ｚｃト旋回速度および傾動角度）との
関係から予めわかっていれば、バンカー内へ原料を装入
するときに、そのような粒径変化を呈し得るように、バ
ンカー内の原料の粒径を径方向および／又は円周方向に
変化させればよいことになる。
バンカー内の原料の粒径分布を所望の状態にする方法と
しては、バンカー上部に複数のテレビ力 ゛メラ等の撮
影装置１２を設けるとともにバンカー内上部に原料装入
装置として第５図〔Ａ〕に示されるように傾剃角可変の
原料反撥板１３を設けるか或は第５図〔Ｂ〕に示される
ように旋回シュート１４を設け、撮影装置１２により装
入中の原料の粒径分布状態を常時監視するとともに粒径
分布が所望の状態になっていないときは原料反撥板１３
の傾斜角を変えるか旋回シュート１４の傾動角を変えて
調節し原料を装入位置を変える。
しては、バンカー上部に複数のテレビ力 ゛メラ等の撮
影装置１２を設けるとともにバンカー内上部に原料装入
装置として第５図〔Ａ〕に示されるように傾剃角可変の
原料反撥板１３を設けるか或は第５図〔Ｂ〕に示される
ように旋回シュート１４を設け、撮影装置１２により装
入中の原料の粒径分布状態を常時監視するとともに粒径
分布が所望の状態になっていないときは原料反撥板１３
の傾斜角を変えるか旋回シュート１４の傾動角を変えて
調節し原料を装入位置を変える。
そして、原料の装入位置が第５図［Ａ）に示されろよう
にバンカー中心からδ変位した一点にした場合には、バ
ンカー内の粒径の分布を第５図ＣＢ）に示されるように
でき、第６図［Ａ）］に示されるようにバンカー内周で
環状にした場合には、粒径の分布は第６図〔ＢＩに示さ
れるようにできてバンカー中心部の粒径な大きくできる
。
にバンカー中心からδ変位した一点にした場合には、バ
ンカー内の粒径の分布を第５図ＣＢ）に示されるように
でき、第６図［Ａ）］に示されるようにバンカー内周で
環状にした場合には、粒径の分布は第６図〔ＢＩに示さ
れるようにできてバンカー中心部の粒径な大きくできる
。
次に第７図を参照して実機大模型実験装置を用いて行な
った本発明の実施例について説明する。
った本発明の実施例について説明する。
模型実験装置の炉頂バンカー５′は直径が（３ｙｎ、排
出口直径が１．７ｍで、容積が９５ｍ３である。このバ
ンカー５′内に１チヤージ装入量に和尚する量の焼結鉱
１４８１を装入したときのバンカー内の原料の直径方向
の粒径の分布を、バンカー上部に設けたテレビカメラ（
図示せず）で撮影して行なった画像解析と炉内サンプリ
ングとにより測定した結果、第８図に示されるような値
になった。
出口直径が１．７ｍで、容積が９５ｍ３である。このバ
ンカー５′内に１チヤージ装入量に和尚する量の焼結鉱
１４８１を装入したときのバンカー内の原料の直径方向
の粒径の分布を、バンカー上部に設けたテレビカメラ（
図示せず）で撮影して行なった画像解析と炉内サンプリ
ングとにより測定した結果、第８図に示されるような値
になった。
この第８図のグラフからも明らかなようにテレビカメラ
による画像解析で測定した結果（図中破線で示す）と炉
内サンプリング結果（図中破線で示す）と炉内サンプリ
ング結果（図中黒点で示す）とは良く一致することがわ
かる。
による画像解析で測定した結果（図中破線で示す）と炉
内サンプリング結果（図中破線で示す）と炉内サンプリ
ング結果（図中黒点で示す）とは良く一致することがわ
かる。
次にバンカー５′の下部の排出口から原料を排出して炉
１０′内に装入するに際して上記の粒径分布測定結果を
入力として装入物の粒径変化を前記ノくンカーモデルで
計算した結果第９図で実線で示されるような結果になっ
た。なおバンカーモデル計算において、バンカー内装入
位置Ｐは実測値を用い、装入原料堆積角θを３０°、排
出口上部の排出角度θ′を９０°、上層から順に排出さ
れる角度θ”を７０°で計算した。
１０′内に装入するに際して上記の粒径分布測定結果を
入力として装入物の粒径変化を前記ノくンカーモデルで
計算した結果第９図で実線で示されるような結果になっ
た。なおバンカーモデル計算において、バンカー内装入
位置Ｐは実測値を用い、装入原料堆積角θを３０°、排
出口上部の排出角度θ′を９０°、上層から順に排出さ
れる角度θ”を７０°で計算した。
またバンカーから炉内への装入中に分配シュート９′の
下方でサンプリングして粒径の変化を測定した結果、第
９図で黒点で示されるようになった。この第９図のグラ
フからも明らかなように、バンカーモデル計算値と実測
値とが良く一致し、バンカーモデルの有効性が証明され
る。
下方でサンプリングして粒径の変化を測定した結果、第
９図で黒点で示されるようになった。この第９図のグラ
フからも明らかなように、バンカーモデル計算値と実測
値とが良く一致し、バンカーモデルの有効性が証明され
る。
次に上記バンカーモデルと高炉内への原料装入パターン
とから、炉への装入開始から装入終了までの必要粒径変
化がわかりバンカー内の原料の径方向および／又は円周
方向の必要粒径分布が得られろ。
とから、炉への装入開始から装入終了までの必要粒径変
化がわかりバンカー内の原料の径方向および／又は円周
方向の必要粒径分布が得られろ。
そして必要粒径変化が第１０図の実線ａで示される場合
すなわち装入開始時に粒径を小さくし装入終了に近ずく
にしたがって粒径を大きくする場合（このようなことが
要求されるのは、通常炉壁を保獲するために、ガスが炉
中心部を流れ易くしたい場合で゛ある）、第１１図〔Ａ
〕に示されるようにバンカー５′の中心部に原料を装入
する。必要粒径変化が第１０図の鎖線りで示される場合
には、第１１図ＣＢ）に示されるようにバンカー中心と
周壁との中間部に装入する。また必要粒径変化が第１０
図で破線Ｃで示される場合ずなわぢ装入開始時に粒径を
太き（し終了に近ず（にしたがって粒径を小さくする場
合（このようなことが要求されるのは炉壁部の句着物つ
除去等を目的として、ガスが炉壁部を流れ易くしたい場
合である）には、第１１図［Ｃ１１に示されるようにバ
ンカ−５０周壁部に装入する。
すなわち装入開始時に粒径を小さくし装入終了に近ずく
にしたがって粒径を大きくする場合（このようなことが
要求されるのは、通常炉壁を保獲するために、ガスが炉
中心部を流れ易くしたい場合で゛ある）、第１１図〔Ａ
〕に示されるようにバンカー５′の中心部に原料を装入
する。必要粒径変化が第１０図の鎖線りで示される場合
には、第１１図ＣＢ）に示されるようにバンカー中心と
周壁との中間部に装入する。また必要粒径変化が第１０
図で破線Ｃで示される場合ずなわぢ装入開始時に粒径を
太き（し終了に近ず（にしたがって粒径を小さくする場
合（このようなことが要求されるのは炉壁部の句着物つ
除去等を目的として、ガスが炉壁部を流れ易くしたい場
合である）には、第１１図［Ｃ１１に示されるようにバ
ンカ−５０周壁部に装入する。
以上のように、本発明の原料装入方法によればバンカー
内の原料流れモデルを利用するとともにバンカー内の原
料の径方向および／または円周方向の粒径分布を適切に
制御することにより高炉内での原料の径方向および／又
は円周方向の粒径分布を所望の値に制御可能となり高炉
内のガス流分布を正確に制御できろ。
内の原料流れモデルを利用するとともにバンカー内の原
料の径方向および／または円周方向の粒径分布を適切に
制御することにより高炉内での原料の径方向および／又
は円周方向の粒径分布を所望の値に制御可能となり高炉
内のガス流分布を正確に制御できろ。
第１図はベルレス式炉頂装入装置の概略説明図、第２図
は炉頂バンカー内原料の堆積状態を示す図、第３図はバ
ンカーモデルの説明図、第４図はバンカーから排出され
る原料の粒径の時間的変化を示すグラフ図、第５図〔Ａ
〕は本発明の方法を実施ずろための炉頂バンカーー例の
断面図、第５図〔Ｂ〕は第５図［Ａ］の原料の粒径分布
を示す図、第６図［Ａ）は本発明の方法を実施するため
の炉頂バンカーの他の例の断面図、第６図〔Ｂ〕は第６
図［Ａ）の原料の粒径分布を示す図、第７図は実機大枚
型試験装置の概略図、第８図は炉頂パンツノー内の装入
物の径方向の粒径分布を示すグラフ図、第９図は炉頂バ
ンカーから排出される原料の粒径の変化を示すグラフ図
であって、バンカーモデルにより測定した結果とサンプ
リングによる測定結果とを比較する図、第１０図は炉頂
バンカーから排出される原料の粒径変化を示すグラフ図
、第１１図は第１０図の粒径変化に対応する炉頂バンカ
ー内の原料の装入状態を示す図である。 特許出願人 住友金属工業株式会社 ５−゛−菖 、１ 代理人 弁理士 湯 浅 恭 え−、」（外４名） 第１図 第３図
は炉頂バンカー内原料の堆積状態を示す図、第３図はバ
ンカーモデルの説明図、第４図はバンカーから排出され
る原料の粒径の時間的変化を示すグラフ図、第５図〔Ａ
〕は本発明の方法を実施ずろための炉頂バンカーー例の
断面図、第５図〔Ｂ〕は第５図［Ａ］の原料の粒径分布
を示す図、第６図［Ａ）は本発明の方法を実施するため
の炉頂バンカーの他の例の断面図、第６図〔Ｂ〕は第６
図［Ａ）の原料の粒径分布を示す図、第７図は実機大枚
型試験装置の概略図、第８図は炉頂パンツノー内の装入
物の径方向の粒径分布を示すグラフ図、第９図は炉頂バ
ンカーから排出される原料の粒径の変化を示すグラフ図
であって、バンカーモデルにより測定した結果とサンプ
リングによる測定結果とを比較する図、第１０図は炉頂
バンカーから排出される原料の粒径変化を示すグラフ図
、第１１図は第１０図の粒径変化に対応する炉頂バンカ
ー内の原料の装入状態を示す図である。 特許出願人 住友金属工業株式会社 ５−゛−菖 、１ 代理人 弁理士 湯 浅 恭 え−、」（外４名） 第１図 第３図
Claims (1)
- 所定量の原石を炉頂バンカー内に一旦装入しておき、該
原料を炉頂バンカーから高炉炉頂部の分配／ニートを介
して高炉内に装入する原料装入方法において、該炉頂バ
ンカー内における径方向、円周方向の少なくとも一方向
の粒径分布を入力とする炉頂バンカー内の原料流れモデ
ルにより炉頂バンカー内の原料の径方向および円周方向
の少なくとも一方向における必要粒径分布を決定し、該
炉頂バンカー内への原料装入時に該炉頂バンカー上部に
設けた原料装入装置により原料を該必要粒径分布にほぼ
適合するように分配調節することを特徴とするベルレス
高炉の原石装入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007383A JPS59157206A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | ベルレス高炉の原料装入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007383A JPS59157206A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | ベルレス高炉の原料装入方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59157206A true JPS59157206A (ja) | 1984-09-06 |
| JPS6254362B2 JPS6254362B2 (ja) | 1987-11-14 |
Family
ID=12293623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3007383A Granted JPS59157206A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | ベルレス高炉の原料装入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59157206A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0415582A2 (en) * | 1989-08-14 | 1991-03-06 | Westinghouse Electric Corporation | Method and apparatus for modeling bunker flow for better combustion or other plant operation |
| JP2011132597A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-07-07 | Jfe Steel Corp | 高炉炉頂バンカーの原料偏析装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56108808A (en) * | 1980-01-31 | 1981-08-28 | Kawasaki Steel Corp | Adjusting method of distribution of charging material for blast furnace or the like |
-
1983
- 1983-02-24 JP JP3007383A patent/JPS59157206A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56108808A (en) * | 1980-01-31 | 1981-08-28 | Kawasaki Steel Corp | Adjusting method of distribution of charging material for blast furnace or the like |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0415582A2 (en) * | 1989-08-14 | 1991-03-06 | Westinghouse Electric Corporation | Method and apparatus for modeling bunker flow for better combustion or other plant operation |
| JP2011132597A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-07-07 | Jfe Steel Corp | 高炉炉頂バンカーの原料偏析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6254362B2 (ja) | 1987-11-14 |
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