JPS6097121A

JPS6097121A - 粉粒体の流量分配制御方法

Info

Publication number: JPS6097121A
Application number: JP20670983A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Koyama; 小山　朝良
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1983-11-02
Filing date: 1983-11-02
Publication date: 1985-05-30

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】との発明は、微粉度、粉コークス、あるいは粉鉄鉱石、
粉石灰石等の粉粒体の高炉羽口、あるいは各種加熱炉、
均熱炉、焼結機点火炉、ボイラー等のバーナ吹込みにお
ける流量分配制御性の改善と圧力損失の低減を目的とす
る粉粒体の流量分配制御方法に関する。

例えば、高炉へ微粉炭（補助燃料）を吹込む方法として
は、微粉炭をＮ２ガス等のキャリアガスと混合させて固
気二相流体とし、分配器および分岐管を介して各羽口へ
送給することにより行なわれるが、この微粉炭の吹込み
に際しては、高炉操業上円周方向の熱量まだは熱負荷を
安定させるために２０数本〜３０数本の各羽目へ微粉炭
を均等、または高炉送風量等に対応さすて吹込むことが
重要である。この課題に対し、従来より以下に示す種々
の流量分配制御法が提案されている。

■　ブロータンクに羽口数に対応した吹出管を設け、切
出しと同時に分配し、吹出管に設けられた絞り弁および
二次ブースターガス流量により制御する方法（特開昭５
６−５２３２１号公報、特開昭５７−１０２４３１号公
報、特開昭５７−９８４２７号公報、特開昭５７−１０
７３１６号公報）。

■　フィードタンクから切出された微粉炭をキャリアー
ガスで固気二相流体とし、輸送途中に設けた１個の分配
器で全羽口に対応した分岐管に分配する方法（特開昭４
９−４０２０８号）。

を設け、二次キャリアーガスによる付加圧損により羽口
毎吹込量を制御する方法（特開昭５７−１１２２３１号
）。

■　輸送本管途中に丁字形管あるいは丁字形管等を多段
に組合わせて分配する多段分配方式。

しかし、■の方法では、大容量のブロータンクを高炉羽
口近傍に設置することは不可能であり、従って各羽口毎
の小径の分岐管長さが長くなり、輸送圧損が大きくなる
ため、高圧のキャリアーガスを必要とし、エネルギーロ
スが大きい。また、各々分岐管圧損の影響を受け易く、
分配精度は２０％程度と悪い。■の方法では、１個の分
配器より多数の分岐管を取出しているため、製作精度等
による偏分前が生じ易く、また羽目近傍に設置し易い反
面、分岐管の長さを均一にできないため圧損差が生じ易
く、かつ羽目圧変動の影響を受け易いため、非常に分配
精度が悪い。さらに、分岐管が頻雑となり、計測制御機
器の設置が難１７＜、その対策として、分配器を炉頂に
設置する倒木あるが、この場合は分岐管の長さが長くな
り圧力損失が大きい。また、二次キャリアーガス等を付
加して分岐管の圧力損失を変え、羽口毎吹込量を制御す
る■の方法では、制御感度が小さいＥに二次キャリアー
ガス等のランニングコストも大きい。また、■の多段分
配方式では、分配段数が多いため流量制御の安定化が峻
しい上、分配誤差も大きい。

さらに、上記■〜■に共通する問題点として、一部吹込
羽口を停止上した場合、他の配管がその影響を受け易く
、流量バランスもとりにくく、配管詰まりを生じ易いこ
とがヒげられる。

この発明は、これら従来法の欠点を解決するためになさ
れたもので、小型分配器で、羽口近傍に設置でき、圧力
損失が小さく、ランニングコストを低減でき、分配精度
が高く、さらに、単に羽口毎均等分配吹込みだけでなく
、操業条件によっては羽目熱負荷分布、送風流量分布に
対応させて、任意の分配制御が可能な粉粒体の流量分配
制御方法を提案するものである。

この発明に係る粉粒体の流量分配制御方法は、粉粒体を
キャリアーガスにより固気二相流体とし、該流体を分配
して各供給先へ送給する方法において、送給本管と供給
先との間に、グループ分けするための一次分配器と、該
グループ毎の粉粒体を各供給先毎に分配する二次分配器
を設け、−灰分配器出側のグループ配管および／または
各二次分配器出側の分岐管に流量制御弁を設け、各々の
流量制御弁の開度を調節するととにより、各羽口毎の粉
粒体吹込流量を制御することを特徴とし、また上記の一
次分配器と二次分配器間のグループ配管、または／およ
び二次分配器と供給先間の分岐管に、粉粒体流量計測器
を設けるとともに、該粉粒体流量計測器からの実測値を
受信する演算制御器を設け、各グループ配管毎、または
各分岐管毎の粉粒体吹込流量を目標値に一致させるべく
、演算制御器により上記流量制御弁を調節することによ
り、粉粒体吹込流量を制御することを特徴とするもので
ある。

すなわち、この発明は二段分配方式により供給先数本を
まとめて微粉炭を分配する方法を基本と１−１各分配器
出側の分岐管に設けた流量制御弁により各分岐管毎の粉
粒体の流量を制御する方法であり、また各供給先グルー
プ毎または各供給先毎の粉粒体吹込流量を目標値に一致
させるべく、上記流量制御弁をフィードバック制御する
方法である。

以下、この発明の一実施例を高炉羽口からの微粉炭吹込
みを例にとり、図面に基づいて説明する。

第１図において、（１）は粉粒体（微粉炭）切出タンク
、（２）はキャリアーガス、（３）は送給本管、（４）
はグループ分けするだめの一次分配器、（５）はグルー
プ毎に分配されて二次分配器に粉粒体を送給するグルー
プ配管、（６）は各羽口毎に分配するための二次分配器
、（７）は分岐管、（８）は高炉、（９）は羽目、（５
ｖ）および（７ｖ）は流量制御弁をそれぞれ示す。

すなわち、この発明では、高炉（８）へ粉粒体を送給す
る送給本管（３）に−次分配器（４）を設け、この分配
器の出側に羽目（９）を数本ずつグループ分けしたグル
ープ配管（５）を接続し、さらに各グループ配管に二次
分配器（６）を設け、各二次分配器（６）に羽口数本分
の羽目分岐管（７）を接続する。この二段分配方式の場
合、キャリアーガス（２）により固気二相流体とな１〜
た微粉炭は、送給本管（３）の途中に設けた一次分配器
（４）により各グループ配管（５）に分配され、続いて
、各グループ配管に設けた分岐管（７）により各羽口に
分配供給される。

この方式によれば、二次分配器（６）を小型化すること
ができるので、各二次分配器は羽目近傍に設置すること
ができる。従って、小径の羽口に到る分岐管（７）の配
管施工範囲が短縮され圧力損失が小さくなる。さらに、
各羽目への配管長が均一化１−易くなり、配管長の違い
による分配誤差要因が小に分散設置できるので、設置ス
ペースの制限が少なくメンテナンス性も良くなる。また
、一段分削方式に比べ、低吹込流景時の羽口粉粒体吹込
みの間引舞吹込み、あるいは配管トラブル時、流量パヲ
ンスがとり易く分配操作性も良い。

なお、−次および二次分配器の分配数としては、特に限
定するものではないが、−次分配器で４〜６分配、二次
分配器で４〜８分配が分配器規模、分配性能、施工性等
から適当である。

また、上記二段分配方式における各分配器出側の分岐管
（７）に流量制御弁（５Ｖ）（７Ｖ）を設けることによ
り、通常の流体と同様弁開度による流量制御が可能とな
るので、分配制御性が大巾に改善される。

さらに、この弁開度による流量制御方式は、従来の高圧
Ｎ８等不活性ガスによる二次キャリアあるいはブースタ
ーガスによる分配制御方式に比べ制御効果が良好で、ラ
ンニングコストが非常に小さいというメリットがある。

なお、上記流量制御弁としては、例えばアルミナ系セラ
ミックス弁等の耐摩耗性ボール弁が望ましい。また、こ
の制御弁は遮断弁としての機能を併用させることにより
、一部ラインの吹込み停止や緊急時の安全対策として活
用することもでき、配管システムの簡略化をはかること
ができる。

また、この発明は第２図に示すごとく、−灰分配器出側
のグループ配管（５）または二次分配器出側の分岐管（
７）あるいは両方の分岐管に粉粒体流量計測器（５Ｍ）
　（７Ｍ）を設け、流量計測器出力値を演算制御器（ｌ
υに入力し、各羽目グループ毎または各羽口毎の粉粒体
吹込流量を目標値に一致させるべく、演算制御器（１０
）により各流量制御弁をｆＡ節することを特徴とする。

なお、各流量制御弁の弁開度調節は、流量制御弁毎に個
別に行なう方法以外に、集中演算制御器（より一括制御
方式により行なうこともできる。すなわち、−灰分配器
出側の各グループ配管（５）または二次分縮器出側の各
羽目分岐管（７）の流量を粉粒体流量計測器（５Ｍ）　
（７１Ｖ）により検出し、該検出値を演算制御器叫に入
力し、ここで目標値との差をめその流量差に応じて、各
羽口グループ毎または各別口毎の粉粒体吹込み流量を目
標値に一致させるべく、各流量制御弁の弁開度を調節す
るのである。また、演算制御器（１０１内では、ある特
定の二次分配器（６）に連通ずる分岐管（７）に設けた
粉粒体流量計測器（７Ｍ）の実測値の合計流量をめ、こ
の合計流量を目標値と比較し、その差に応じてグループ
配管（５）に設けた流量制御弁（５ｖ）の開度を制御す
ることもできる。従って、この方法によれば、各グルー
プ配管（５）または各羽口に到る分岐管（７）の分配流
量の任意設定制御が可能となり、羽目均等分配または任
意分配が可能となる。すなわち、一部羽口吹込停止、ま
たは配管トラブルに対し、各グループ配管間、または各
分岐管間における微粉炭流量の不均等をなくするための
迅速な措置が可能となる。さらにまた、羽目熱負荷、送
風流量等の変動に対しても、迅速にその変動に応じて分
配制御を行なうことができる。

以上説明したごとく、この発明に係る二段分配器方式に
よる多分配方式は、高炉羽目への微粉炭吹込システムと
して分配性、操作性および配管設計、施工−ヒ最適であ
り、制御弁および流量検出、演算制御機能との組合せに
より、羽目均等分配および傾斜分配が高精度に実現し得
る。従って、この発明法によれば、炉内均一燃焼を維持
して高炉の安定操業を可能に、かつ燃料比、分配管寿命
等を大巾に改善することができる。

以−ヒの説明では、高炉への微粉炭吹込みの場合である
が、多数の炉を併用し、しかも各炉毎に複数のバーナを
配設した均熱炉、焼結機点火炉、その他ボイラー等につ
いてもこの発明法は含まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す系統図、第２図は同
じくこの発明の他の実施例を示す系統図である。１・・・・粉粒体切出タンク、２・・・・キャリアーガ
ス、３・・・・送給本管、４・・・・−灰分配器、５・
・・・グループ配管、６・・・・二次分配器、５・・・
・分岐管、８・・・・高炉、９・・・・羽口、１０・・
・・演算制御器、５Ｖ。７Ｖ・・・・流量制御弁、５Ｍ、　７Ｍ・・・・粉粒体
流量計測洗出願人　住友金属工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、粉粒体をキャリアガスにより固気二相流体とし、該
流体を分配して各供給先へ送給する方法において、送給
本管と供給先との間に、グループ分けするための一次分
配器と、該グループ毎の粉粒体を各供給先毎に分配する
二次分配器を設け、−灰分配器出側のグループ配管およ
び／または各二次分配器出側の分岐管に流量制御弁を設
け、各々の流量制御弁の開度を調節するととにより、各
供給先の粉粒体吹込流量を制御することを特徴とする粉
粒体の流量分配制御方法。２、粉粒体をキャリアガスにより固気二相流体とし、該
流体を分配して各供給先へ送給する方法において、送給
本管と供給先との間に、等分にグループ分けするための
一次分配器と、該グμｍブ毎の粉粒体を各供給先毎に分
配する二次分配器を設け、−灰分配器出側のグループ配
管および／または各二次分配器出側の供給先分岐管に流
量制御弁を設け、さらに−灰分配器と二次分配器間のグ
ループ配管、または／および二次分配器と供給先間の分
岐管に、粉粒体流量計測器を設けるとと亀に、前記粉粒
体流量計測器からの実測値を受信する演算制御器を設け
、各グループ配管毎または各羽口毎の粉粒体吹込流量を
目標値に一致させるべく、演算制御器により上記流量制
御弁を調節することにより、粉粒体吹込流量を制御する
ことを特徴とする粉粒体の流量分配制御方法。