JPS61227109A - 高炉装入物の装入方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、高炉装入物の装入方法に係り、特に炉内半
径方向全域にわたり適正な装入物分布が得られる装入方
法に関する。

（従来の技術） 高炉操業において、鉱石を安定に還元、溶解するために
は、シャフト部におけるガス流分布を適正な状態に維持
し、ガスのもつ顕熱と還元能力を効率よく利用すること
がもっとも重要な問題であ的、そのためには、いかにし
て良く炉内坊入物分布を制御し、適正なガス流分布を得
られるかにかかっている。特に近年の大型高炉は、炉口
径が１０ｍ前後に達するものもあり、このような大型高
炉の操業においては、とりわけ炉の半径方向のガス流分
布を適正に調整することが、安定かつ能率的な高炉操業
を行う上で必須の条件とされている。

高炉の半径方向ガス流分布は通常、炉頂部の半径方向装
入物分布を制御することによって調整される。すなわち
、炉頂部における炉内半径方向の鉱石とコークスの重量
比分布、粒径分布、空隙率分布を制御し、当該半径方向
の通気性分布を調節することによってガス流分布の適正
化が図れるからである。

このため、従来より例えばベル式装入装置を備えた高炉
においては、第６図に示す如く、大ベル（ｌＯ）直下の
炉内壁周面にムーバブル・アーマ（アジャスタブル・ス
ロート・アーマ）と称する当て板（２３）を装着し、該
ムーバブル・アーマのノツチを操作することによって炉
頂部半径方向の装入物分布を制御する対策が施されてい
る。

一方、ベルレス式装入装置を備えた高炉においては、第
２図に示す如く、装入物分配シュート（工９）の傾動角
θを各旋回ごとに変化させて、装入物を炉中心部では垂
直に近い軌道に沿って落下させ、中間部から周辺部にか
けては次第に大きな放物線軌道に沿って落下させること
により、炉頂部半径方向の装入物分布を一様に制御する
対策が施されてきた。

（発明が解決しようとする問題点） 然しなから、上記の従来方法には、いずれも次のような
問題がある。

すなわち、ベル式装入装置を備えた高炉の場合、装入物
の落下位置が前記ムーバブル・アーマによって制御され
てはいるものの、炉口径の大きな高炉では大半の装入物
が炉内周辺部に落下し、その後、炉中心方向に流入して
堆積する。この流入運動が、装入物の堆積斜面上での再
分級を引き起こし、炉半径方向に粒度の偏析現象（炉周
辺部は細粒、炉中心部は粗粒）を発生したり、あるいは
鉱石装入の場合に、下層コークス層の一部を崩し、発生
して炉半径方向の装入物分布、とりわけ炉中心部の装入
物分布の制御を悪化させるのである。

一方、ベルレス式装入装置を備えた高炉の場合は、分配
シュートの傾動角度を変化させることによって装入物の
落下位置を自由に制御できるが、分配シュートに原料を
供給する炉頂バンカーからの原料流出挙動の影響を直接
的に受けるため、やはり炉中心部の装入物分布を充分に
制御することができない、すなわち、上記原料流出挙動
は、いかに装入条件（装入量、装入速度）や原料性状（
粒度構成、冷間強度等の物理性状）を一定に管理してい
ても、常に多少のバラツキがあり、このため特に装入面
積の小さい炉中心部では、装入原料の層厚の大きな変動
として現れるからである。

なお、最近では上記以外の新たな装入装置として、炉内
装入用旋回シェードと、これと同期的な回転を行うディ
ストリビュータ−とを組み合わせた装入装置（特開昭４
９−２２３０７号）や、炉高方向、炉半径方向、炉周方
向に同時に移動可能な漏斗状シュートを用いて原料落下
位置を選択可能とした装入装置（特開昭５９−２１１５
１５号）が提案されているが、前者の装入装置は原理的
に前記ベルレス式装入装置と同じであり、同じ問題が残
されている。

また、後者の装入装置は装置の構造が非常に複雑であり
、ダストの多い腐食性ガスにさらされる炉頂部に設置す
るにはメインテナンスの面で問題が多く、実施困難であ
る。

本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、従来
は装入物分布の制御が困難であった炉内中心部のみなら
ず、炉半径方向全域にわたって常に装入物分布の適正制
御が可能な高炉装入物の装入方法を提供しようとするも
のである。

以下、掲げた図面に基づき本発明の詳細な説明する。

（問題を解決するための手段） 第１図は本発明法をベル式装入装置を備えた高炉に適用
した一例を示す模式図、第２図は同じく本発明法をベル
レス式装入装置を備えた高炉に適用した一例を示す模式
図である− 第１図および第２図に示す如く、本発明の装入方法は、
炉頂からの装入物（１）をベル式装入装置（２）または
ベルレス式装入装置（３）等既設の装入装置で炉内装入
面（４）周辺部に落下投入するに先だって、前記装入物
（１）の一部（１′）を別ルート（５）から上記装入面
（４）の中心部に投入、堆積させることを特徴とする。

すなわち、上記別ルート（５）は第１図の場合、上下２
段のホッパー（７，）（７りと、上記下段ホッパ（７ｇ
）の底部より炉頂壁を貫通して炉頂部（８）内中心部に
延長されたシュート（９）とで構成されている。

上段ホッパー（７，）には、大ベル（１ｏ）より炉頂部
（８）内の装入面（４）に装入される装入物（１）の一
部（１１）を予め秤量して投入しておく、下段ホッパー
（７ｆ）の内圧が開放されると上段ホッパー（７１）内
の装入物（１゛）は、上部ゲート弁（１１）および上部
シール弁（１２）を経て下段ホッパー（７ｔ）に入り、
下段ホッパー（７りが炉内圧に均圧されると、装入物（
１′）の炉内装入が常時可能となる。

下段ホッパー（７，）内の装入物（１１）を炉頂部（８
）内へ装入するタイミングは、大ベル（ｌＯ）上の装入
物（１）が炉頂部（８）内に装入される直前に設定し、
下部ゲート弁（１３）および下部シール弁（１４）を開
放して装入物（１１）をシュート（９）に流す、装入物
（１′）はシュート（９）を通って炉頂部（８）内に入
り、シュート（９）の先端（９１）から装入面（４）の
中心部に投下され、ここに堆積する。

一方、大ベル（１０）上の装入物（１）は、前記別ルー
１−（５）からの装入物（ｌｏ）投下直後に、大ベル（
１０）を破線で示す如くに降下させて装入面（４）上に
投下させる。大ベル（１０）より投下される装入物（１
）は、装入面（４）中心部に既に前記別ルート（５）か
らの装入物（１°）が堆積しているために装入面（４）
の中間部や周辺部に堆積することになり、装入面（４）
中心部への流入が可及的に抑制される。

従って、炉半径方向の粒径偏析や鉱石装入時の下層コー
クス層崩れ、混合層形成等の現象を適正に制御すること
ができるのである。

また、上記本発明法を第２図に示す如く、ベルレス式装
入装置（３）を備えた高炉に適用した場合は、別ルート
（５）により前記同様に炉内中心部に装入物（１）の一
部（１′）を投下、堆積させることによって、分配シュ
ート（１９）から装入面（４）中心部へ装入物（１）の
投入を行う必要がなくなり、前記炉頂バンカーからの装
入物流出挙動のバラツキに伴う装入物分布変動の問題を
回避することができるのである。

なお、第１図および第２図では、別ルート（５）は１系
統しか示されていていが、装入物（１１）の種Ｉｇ４（
鉱石またはコークス）や粒径側に複数系統設置すること
も勿論可能であり、別ルート（５）全体の構成やホッパ
ー（７υ（７８）、シュート（９）等の各部の具体的仕
様についても特に限定するものではない。

次ぎに、実施例について記載する。

（実施例） 前記第２図に示すベルレス式装入装置（３）を備えた高
炉の実機大棟型において本発明を実施した。

すなわち、上記高炉は炉口径（Ｌ）がｌ１ｍであり、炉
頂に巻き上げられた装入物（１）は原料ホッパー（１５
）に一旦貯蔵され、排出ゲート（１６）の開放によって
集合ホッパー（１７）へ流れ、動力（１８）によって旋
回する分配シュート（１９）から炉頂部（８）内に投入
される。

また、本発明法に従って設置した装入物の別ルー）（５
）は、底部に排出ゲート（２ｏ）を備えたホッパー（２
１）と、該ホッパー（２１）内の装入物（１ｇ）を炉頂
部（８）内中心部に送給するシュー）　（２２）とで構
成した。

別ルート（５）のホッパー（２１）には、原料ホッパー
　（１５）に貯蔵した装入物（１）の一部（１′）を秤
量して投入しておき、原料ホッパー（工５）側の排出ゲ
ート（１６）を開放する直前に、別ルート（５）のホッ
パー（２１）の排出ゲート（２０）を開放してホッパー
（２１）内の装入物（１′）をシュート（２２）で炉頂
部（８）内中央に投入した。ホッパー（２１）内の装入
物（１°）の炉内投入が完了した直後に、原料ホッパー
（１５）゛の排出ゲート（１６）を開放し、原料ホッパ
ー（１５）内の装入物（ｌｏ）を分配シュート（１９）
から炉頂部（８）内にスケジュールに従って投入した。

上記操業における原料装入条件はコークスベース４０，
０００Ｋｇ、鉱石／コークス重量比３．８、別ルートに
よる炉中心部への原料装入量は全装入量の約３．５％と
した。原料はコークスと焼結鉱を交互に積層させて装入
し、焼結鉱を装入したところで装入を終了させた。

また、分配シュート（１９）の傾動角θ制御は、下記第
１表に示すスケジュールによって行った。第２表には、
本実施例に使用したコークスおよび焼結鉱の粒度構成を
示しておく。

第１表 第２表 本発明の実施後、炉半径方向の５箇所で表層焼結鉱およ
びその下層のコークスを樹脂固定法によってサンプリン
グし、鉱石／コークス重量比と層内粒子の粒径を測定し
た。この測定試験は、本発明方法と従来方法それぞれに
ついて数回実施した。

その比較結果を第３図〜第５図に示す、　第３図は、炉
半径方向の鉱石（焼結鉱／コークス）重量比分布、第４
図はコークスの無次元粒径（粒径を装入コークス全体の
平均粒径で規格化したもの）の炉半径方向分布、第５図
は鉱石（焼結鉱）の無次元粒径の炉半径方向分布を示し
ている。　第３図〜第５図に見る如く、別ルートを使用
せず分配シュートのみで原料を装入した従来方法では、
装入条件を一定に保っているにもかかわらず、炉中心部
から中間部において鉱石／コークス重量比にバラツキが
見られ、さらにコークス、焼結鉱とも粒度偏析が顕著で
ある。

これに対して本発明では、炉中心部はもとより中間部で
の鉱石／コークス重量比のバラツキが小さく、コークス
および焼結鉱の粒度偏析も極めて少ないことを示してい
る。

（発明の効果） 以上に説明したとおり、本発明によれば、従来極めて困
難であった炉中心部のみならず、炉半径方向全域の装入
物分布を随意かつ容易に制御することが可能であるから
、炉半径方向に適正なガス流分布が得られ、常に安定か
つ良好な高炉操業を行うことができる。

また、既設の装入装置を備えた高炉に簡単に実施するこ
とができ、コストが安く、メインテナンス性が良好なの
も本発明の優れた効果である。

【図面の簡単な説明】

第１図はベル式装入装置を備えた高炉への本発明の適用
例を示す要部模式図、第２図はベルレス式装入装置を備
えた高炉への本発明の適用例を示す要部模式図、第３図
は本発明と従来法との炉半径方向の鉱石／コークス重量
比分布比較図、第４図は本発明と従来法とのコークスの
炉半径方向粒度分布比較図、第５図は本発明と従来法と
の焼結鉱の炉半径方向粒度分布比較図、第６図はムーバ
ブル・アーマを説明する高炉要部模式図である。 １．１’：装入物、４：装入面、５：別ルート第１ＷＡ 第５図 炉中心からの距離 第３關 第４Ｅ 炉中心からの距離

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）炉頂からの装入物をベル式またはベルレス式等既
   設の装入装置で炉内に投入するに先だって、前記装入物
   の一部を別ルートから装入面の中心部に投入、堆積させ
   ることを特徴とする高炉装入物の装入方法。