JPS61264113A - 高炉用材料仕込装置 - 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、回転シュートまたは揺動シュート分布装置と
貯蔵ホッパーとを有する高炉用の装填装置で、ホッパー
は炉の垂直軸上に装着されて居り、それのシュートに向
う排出オリフィスは、該垂直軸の周りに排出断面を対称
に増大及び減少するように設計された分配手段によって
制御されるようになっているものに関するものである。

この型の装置はＥＰ−Ａ−００６２７７０出願書類にて
提案されている。この特許出願にて最近構成された装置
は互に相次いで置かれている二つの交互に運転する貯蔵
ホッパーの付いた公知の装置内での装填用材料の斜めの
落下により呈せられる問題を最終的に解決することを可
この新しい装置は、回転シュート装填用装置の開発以来
公知であった問題を解決することを可能としたけれども
、それにも拘らず、若干以前に見付かった、装填用材料
の粒度測定に帰し得る他の問題を受けて居る。実際に、
装填材料は、それが鉄鉱石の粒子から成ろうとコークス
の粒子から成っていようとも、種々の不均一な粒度を有
している。さて、気閘（１ｏｃｋｓ　）及び貯蔵ホッパ
ーの充填の間、装填用材料はこの粒度測定によって精密
に分離される。その上、この分離現象はこの排出の結果
として強化される。

この分離は蓄積効果を有する種々の因子の結果として起
る。

この分離に対する理由の一つは、箱組の充填の間に、自
然の定着円錐が落下点の周りに形成されることである。

最大及び最小の粒子がこの円錐の傾斜に沿い、夫等自身
の重量の影響で、箱組の周辺区域に向って転り落ちる傾
向になるからである。対照的に最小の粒子で、“小粒”
る傾向になる。

充填の間には、自然定着円錐が形成されるけれども、他
方に於て、排出の間には反対の現象が起る。即ち、中央
区域の粒子が先ず流れ去る傾向になり、一層沈んで、Ｖ
字形の排出レベルを形成する。

この充填及び排出現象に加えて、小粒は箱組の底により
大きい比率に蓄積する傾向になる。

何故なら、それらの太きのせいで、それらはより嵩張っ
た粒子間を滑るこが出来るからである。

第三の理由は、装填用材料が箱組内に落下する時、なか
んずく、充填相の始めに、成敗の一層大きい粒子は数部
分に壊れて、小粒を形成することである。

これら総ての因子の累積効果は、箱組から装填用材料を
排出する初期相の間に小粒の比率が排出の終りでより嵩
張った粒子の割合がより大きくなる時よりもずっと高い
ことになる。その結果、もしも箱組の内容が全体の上部
装填用表面上に層を沈積するに使われるならば、又、も
しもこの目的の為に回転シュートにより外側から中心区
域に向けて渦巻または同心的円が書かれるならば、小粒
の濃度は、炉の垂直軸の周りの中央区域でよりも周辺区
域でずつと高くなる。

そしてこれは冶金家の要求には通常会わない。

この分離現象の影響は、お互に並べられた二つの交互に
運転するホッパーのついた装置では受容しうる限度内に
留るけれども、それらは上記した型の高容量装置で、大
容積の中央ホッパーとその上に置かれた追加のホッパー
がついたものでは、より大きな影響を有する。しかし、
高さを誇張した程度迄増大することは望ましくないから
、容量の増加は必然的にホッパーの直径を増大すること
により達成される。直径の増大は分離効果を強めること
は明白であるので、それの結果は、装置がその上に装着
されている炉の容積の増大に比例して段々と一層害があ
るものになって来る。

本発明の目的は、前特徴付は文句内に記された型の分離
を有効に減する手段を有する、高炉用の新しい装填装置
を提供することに在る。

この目的を達成するために、本発明による装填用装置は
、貯蔵ホッパーと分配用手段とが垂直軸の周りに動き得
るようになっていて、封じられた室の内側に装着されて
居り、その室の上には各々上部及び下部封止用フラップ
が備えられている少くとも二つの気閘（Ｌｏｃｋｓ　）
が配置されていることと、又、ホッパーと各気閘の底と
がテーパー付きの漏斗の形になっていて、それの円錐形
の壁は炉の垂直軸と３０°より少いか、または等しい角
度を形成していることとを特徴としている。

該室は成るべくはそれの上に三つ気閘を配置していて、
これらの各々の容量を減することを可能ならしめるよう
にし、かつ又、より良い装填連続性を確実にする。即ち
、アイドルタイムを出来るたけ減少する◇ 各気閘の最大直径は成るべくは３メートル以下にする。

貯ｗ５ホ・ソバ−は一欝Ａべく一針ドちれナー宕の壁と
一体の円形レール上を動く支持及び案内ローラーに担わ
れているようにし、又、駆動機構の作用を受けてそれを
炉の垂直軸の周りに回転する。ようにする。

反分離箱を成るべく気閘とホッパーとの双方内に設け、
より充填を良好にし、又、なかんずく、異る粒度測定の
粒子のより均一な分布を保証するようにする。

本発明は従って、種々の有効な手段を設け【、分離ない
しそれの効果を減じ、特に気閘とホッパーとの小さい直
径およびそれらのテーパー付きの形、垂直軸の周りのホ
ッパーの回転、反分離箱などの種々の有効な手段を設け
ている。

他の特殊な特徴と特性とは、付図を参照して、描写のた
めに以下に行われる種々の実施態様の詳細な記述から明
かとなろう。

第１乃至３図は原理的に同じ装填用装置を示し、それは
それ自身高炉１２の頭部により支持されている枠１０に
より担われていて、その中部こｌｔｈ彷填ｍｊＦｉ料分
布用の回転乃至揺動シュート１４が装着されている。貯
蔵ホッパー１６は炉の垂直軸Ｏの周りに、シュート１４
上へ開いている垂直の供給溝１８上に対称に装着されて
いる。本発明の特殊な特徴の一つによると、このホッパ
ー１６はテーパー付の漏斗の形を有し、それの円錐の壁
は軸Ｏと３０°より少いか、又は等しい角度を形成し、
又、それの最大直径はそれの上部で４乃至５メートルを
越えない。

貯蔵ホッパー１６は枠１０により担われた封じられた室
２０に入れられている。本発明の他の特色特徴によると
、ホッパー１６は室２０の内側で垂直軸Ｏの周りに回転
出来る。この目的の為に、ホッパー１６は数個、例えば
４個の走行するローラー２２で、円形レー）ｖ２６上を
、かつ、内部室２０の内部肩上を動くものを備えている
。

ホッパー１６は、ホッパー１６からシュート１４上への
装填用材料の排出を調節する分配用フラップ３０を備え
ている。フラップ３０は成るべくはコツプ・の形をした
二つの換気調節弁から成り、それは同期に、かつ、軸に
対して反対方向に開いたり閉じたりして、軸Ｏの周りに
対称な排出オリフィスを形成する。これらの換気調節弁
はそれ自体公知の具合に環状のレールで、外側から上げ
たり出来、かつ、その中には動き案内ローラーが各々の
換気調節弁上に装着されているところのもので発動され
ることが出来て、フラップがホッパー１６の回転の間に
レール３２の垂直移動の結果として作動されるのを許す
ようになっている。

室２０中に熱ガスの過剰の透過を防ぐために、後者の底
は同じく漏斗形で、類２８上へ出来るたけ狭い絞り弁を
室２０の壁とホッパー１６の壁との間に形成するように
する。この絞り弁３４にこすり合せ用帯片を備えてガス
の通過を出来るたけ防ぐ。代りの解決策として、加圧し
た不活性ガスを室２０中に運び、絞り弁３４を経て、ガ
スが立上るのを防ぐ反射流下方ドラフトを発生するよう
にも出来る。

描かれた例では、室２０は三つの個別の気閘３６．３８
．４０　（気閘４０は図中では見えない）が個々の枠で
支持されて三角形配置になっている。各々の気閘３６，
３８，４０とホッパー１６とは、各々分配用フラップ４
８と封止用フラップ５０とを含む所のフラップ箱組４２
゜４４．４６を経てそれぞれお互に連通している。

分配用フラップ４８は再び、成るべくは二つの球状の換
気調節弁から成り、それは各気閘の垂直軸の周りの対称
作用の結果として旋回する。

このフラップ４８とそれが相互作用するところの気閘の
下部の頚は成るべくは出来るたけ広くし、ロックからホ
ッパー１６に向は迅速な流れ去りを確実ならしめる。

各々の気閘３６，３８．４０はまた、上部封止用フラッ
プ５２を備えて、気閘が材料のホッパーに向けて排出さ
れる間は加圧され、装填の間は換気されることが出来る
ようにせねばならない。封止された補償器５４が室２０
と炉１２の頭部との間に置かれている。同様に封止され
ナー姑滑皿にＣ講ζ々すｎＬ友ル小１貴１リイ竹ゑＲ４
２，４４，４６との間（こ置かれている。これらの補償
器５４と５６とは個別に、ホッパー１６のついた室２０
と各々の気閘３６，３８及び４０とを秤量することを可
能にする。秤量は、それ自体公知の具合に、線図的に５
８及び６０で示され、かつ、室２０及び各個の気閘３６
　、３８゜４０をそれぞれ担っている歪ゲージによって
実施される。これらの個別の秤量操作のせいで、ホッパ
ー１６の内容と、各々の気閘３６，３８゜４０の内容と
は、これらの貯槽を充満したり空にしたりするようにフ
ラップの開きを自動的に制御するために、測定すること
が出来る。

炉装填用材料はコンベヤーベルト６２により配送され、
ベルトは第１図の実施態様ではそれを待機ホッパー６４
中に投入し、それの排出はフラップ６６により制御され
る。このホッパー６４の下に置かれて回転シュート６８
があり、それがホッパー６４と各々の気閘３６．３Ｂ及
び４０との間の接続を次々に行う。

第２図による実施態様では、コンベヤーベルトロ２もま
た装填用材料を待機ホッパー７０中をこ投入する。この
実施態様では、第１図のシュートは、ホッパー７０を各
々の爪間３６’、３８及び４０に接続する三本の固定し
たパイプ７２で置換えられている。描かれた例では、こ
れらのパイプの各々は閉じ用と開き用のフラップ７４に
接続されている。しかしながら、三つのフラップを設け
る代りに、分岐パイプ７２とホッパー７０との交差点に
単一のフラップを設けることも可能である。この配置も
また、パイプ７２が完全に空にされることを許す。

第３図に提案された実施態様では、コンベヤーベル）６
０は同じく装填用材料を待機ホッパー７６中に投入して
居り、それの排出オリフィスはフラップ７８により制御
されている。ホッパー７６から、装填用材料は第二のコ
ンベヤーベル）８０上へ落下するが、それは中央垂直軸
０に平行な軸の周りに旋回の可能な枠８２内に装着され
ている。この第二のコンベヤーベルト８０もまた伸縮可
能で、又この目的の為に、前部偏向用ローラー８４はジ
ヤツキの作用下に縦に滑す得、コンベヤーベルトの長さ
は自由アイドル化ローラー８８により補償されている。

このような具合に、コンベヤーベル）８０は装填用材料
を各々の爪間３６．３８及び４０中に投入出来る。

緒論で述べた如くに、本発明の主目的は分離を無くする
ことか、又は、少くともその影響を減することである。

この目的を達成することに寄与する因子の一つは、報文
ＥＰ−Ａ−００６２７７０の単一の大容量ホッパーを四
つの小直径箱組により置換することである。例えば、好
ましい態様では、各個の爪間３６．３８及び４０の容量
とホッパー１６の容量とは上述の報文に於ける８０７Ｆ
ｌｓに対して、単に２０ｒＩｉ：である。その上部に、
各々の爪間とホッパー１６とは高度にテーパー付けされ
た形を有し、それらの円錐壁と垂直軸との間の角度は３
０°を越えない。ついでに、真直ぐな管状箱組を有する
ことが理想的だろうと言ってもよいが、それの切断面は
排出ノ（イブの切断面に等しい。しかしながら、これは
、その結果として高さが増加するせいで、実施は難かし
い。従って、爪間と貯蔵ホッパーとの使える高さと切断
面との間の妥協を見出すことが必要である。

それ自体公知の反分離箱９０は各々の爪間３６．３８及
び４０内にはめられている。そうした箱は充填間の分離
を減じ、空にする間は一層均一な排出を助ける。中央及
分離箱９４及び、加うるに、上部環状箱９２もまたホッ
パー１６内に配置されている。これらの箱は粒子の転り
を減じ、小粒を壁に向けて投げるのにも寄与し、他方、
箱が存在なしでは、これらの小粒は軸０に沿って蓄積す
る傾向になる。

ホッパー１６の回転も同様に分離を成る程度に減する。

しかしながら、この回転の主要目標はホッパー１６が正
しく充満されるのを確実ならしめることである。毎分６
乃至８回転の速度で起るこの回転は、気閘の内容をホッ
パー１６を中心区域につけて沈積させることを可能なら
しめる。

三つの爪間、各２０イのものと３０ぜのホッパーとのつ
いた装置によって炉を充填させる過程を記そう。

初期データは下記の如くである。

生産容量：　鋳鉄１００００）２７日 安全係数；１．３ 最大容量：鋳鉄１．３Ｘ１００００＝１３０００トン／
日炉の直径：１０ｍ 充填層の厚さ：１ｍ 充填層の容積：π５”Ｘ１＝８０ぜ ＝４つの気閘の容積 充填サイクル数毎日：　　　　　１３０００÷８０＝１
６３２４Ｘ６０Ｘ６０ 各サイクルに使える時間＝　　　　　　　３゜６＝２６
５５フラツプ３０の開閉必要時間：　　　２Ｘ１３＝２
６５毎サイクルに使える実際時間：　　　２６５−２６
＝２３９Ｓ第４図の装填用線図は、同じ時間ベースで、
実際に、４つの重畳されたぐらふである。ぐらふ■は連
続相を示し、各々、交替するコークスと鉱石装入用操作
が２６５秒続く。ぐらふ■は三つの気閘を空にすること
を表し、気閘は最早参照番号３６．３８及び４０ではな
く、便宜上Ａ、Ｂ、Ｃの文字で示しである。ぐらふ■は
三つの気閘Ａ、Ｂ及Ｃの装填を表し、他方、ぐらふ■は
コンベヤー６２によるコークスと鉱石との供給を表す。

最初の１３秒は分配用フラップ３０を毎秒装填用材料の
０．３３５ｍの配送速度に該当する位置へ向けて開く為
に予約しである。開始時間１＝０に、気閘Ａの封止用及
び分配用フラップが開かれる。そしてこの１３秒の間に
この気閘Ａの内容は完全にホッパー１６中に移される（
ぐらふ■を見よ）。この時間の間に気閘Ｂの充填が終り
、気閘Ｃの充填が始まる（ぐらふ■を見よ）。他方、コ
ンベヤーベルト（ぐらふ■を見よ）による連続層８０ｍ
”の用意が続いている。

描かれた例では、例として、コークスの層が最初に沈積
されると仮定し、これは厚い黒い線で示されている。

１３秒後に、分布シュート上へのコークスの排出は０．
３３５１１Ｔ″毎秒の速度で始まる。今やそれの内容が
空にされている気閘Ａは次の充填に対し準備をなしうる
。この目的の為、それの下部分配用フラップと封止用フ
ラップとは閉じられ、換気される。空２０とホッパー１
６との連続秤量が後者の内容が或しベル迄下降したこと
を示す時に、気閘Ｂの内容はホッパー１６へ同様に１３
で移され、他方、後者からの排出は続いている。これも
続いている気閘Ｃの充填はそれの結論に達し、そして後
者が満されるや否や気閘Ａは、それの上部封止用フラッ
プは丁度開かれていて、今やコンベヤーベルトからコー
クスの最後の２０７７１’を受理する。

気閘Ａの充填の間、気閘Ｃは加圧されていて、ホッパー
１６のレベルが充分に低く下降してしまうや否や、気閘
Ｃの内容はホッパー中へ移される。気閘Ａが満されると
、それは同様に、それの内容をホッパー１６へ移すため
に加圧される。これが行われてしまった時、気閘Ａの内
容はホッパー中に二回空けられたことになり、気閘Ｂと
Ｃとの各々の内容はホッパー中に一回、すなわち、４Ｘ
２０：８０ｍ’空けられたことになろう。２５２秒後に
、これら８０ゴのコークスは１メートルの均一層になっ
て沈積され、装填表面の外側から中心へ向って同心円に
なる。

この２５２秒の後にホッパー１６のフラップ３０は閉じ
られて鉱石充填サイクルの準備をする。

実際に、この鉱石充填サイクルは既に上部レベルで始っ
ており、コンベヤー６２が８０ｍ”の層を持ち上げ、気
閘ＢとＣとを充填している。

第一サイクルの終りに、すなわち、２６５秒後に、１３
秒間、気閘Ｅの内容鉱石はホッパー１６へ向は移され、
同時に、分配フラップの開きが０．３３５ｍ毎秒の配送
速度に該当する排出位置へ設定される。気閘Ｂを空にす
る間に、気Ｌｌ　　ｒ　ａ）−ｌｘ＋ｍｍ４ａＡ’ｅｉ
＋ｋｈ　　　　ｂ＋７ゴーｎ　ｌｉｔ　　Ｆ−１１Ａ　
　ｆ、　ｆ　ｍすることが始まる。鉱石の充填は第二サ
イクルの１３秒後に始まる。この充填はコークスの充填
と同様であり、すなわち、気閘Ｂ−Ｃ，Ａ及びＢが続い
て、ホッパー１６の秤量がこれを要求すると毎回行われ
る。

第４図は本発明による装置の他の利点を、上述の欧州特
許出願に記載された公知の装置と比較して現している。

実際に、ぐらふ■が示す如くに、充填は真空に続いて居
て、唯一の中断はホッパーのフラップを作動するための
各サイクル間２０秒の停止だけである。いずれにせよ、
１００％の連続充填を実施することは殆んど可能ではな
い。何故なら、各層が沈積された後に、シュートを上げ
て周辺上に新しい層を開始するために充填を停めること
が必要である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は、お互に気閘を充填する
装置が異っている三つの態様の部分的に断面にしての側
部図を線図的に示す。 第１ａ図は第１図の切断面ａ−ａに従っての水平断面を
示す。 第４図は、種々の装填用操作の時間線図を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高炉用の仕込装置で、回転シュートないし、揺動シ
   ュート分布装置と、炉の垂直軸上に装着されていて、そ
   れのシュートへ向う排出オリフィスは排出断面を該垂直
   軸の周りに対称的に増大及び減少するように設計された
   分配用手段によ制御されているようになつている貯蔵ホ
   ッパーとを有するものであつて、 貯蔵ホッパー（１６）と分配用手段（３０）とが垂直軸
   （０）の周りに可動で、封止された室（２０）内に装着
   されていて、それの上には少くとも二つ気閘が置かれて
   いて、各々、封止用たれ蓋（５２）と下部封止用たれ蓋
   （５０）とが備えられていることと、ホッパー（１６）
   と気閘の各々の底とは先細りになつた漏斗の形になつて
   居り、それの円錐形の壁は炉の垂直軸（０）と３０°よ
   り小さい角度をなしていることとを特徴とするところの
   装置。 ２、室（２０）はそれの上に配置された三つの気閘（３
   ６、３８、４０）を有することを特徴とするところの特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、ホッパー（１６）及び気閘（３６、３８、４０）と
   の最大直径が３米より少いかまたは等しいことを特徴と
   するところの特許請求の範囲第１または第２項何れかに
   記載の装置。 ４、貯蔵ホッパー（１６）は支持体及び室（２０）の壁
   と一体の円形レール（２６）上を動く案内ローラー（２
   ２）とにより担われて居り、駆動機構の作用を受けてい
   て、それを炉の垂直軸（０）の周りに回転させるように
   なつていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の装置。 ５、各々の気閘（３６、３８、４０）とホッパー（１６
   ）とのほぼ中心に装着されている反分離箱（９０、９４
   ）を特徴とするところの特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 ６、ホッパーの上方部分に追加の箱が設けられていて、
   この箱（９２）は環状の形を有し、かつ、気閘と連通し
   ているオリフィスのほぼ下を動いているものであること
   を特徴とするところの特許請求の範囲第５項記載の装置
   。 ７、気閘（３６、３８、４０）の各々とホッパー（１６
   ）との間に連通を確立しており、又、各々分配用フラツ
   プ（４８）と封止用フラツプ（５０）とを含んでいる三
   つのフラツプ箱組（４２、４４、４６）を特徴とすると
   ころの特許請求の範囲第１または第２項の一つに記載の
   装置。 ８、各々の箱組（４２、４４、４６）とを室（２０）と
   の間に置かれた補償器（５６）と、室（２０）の底と炉
   の頭部との間に置かれた補償器（５４）とを特徴とし、
   また、三つ気閘が気閘を個々に秤量する別々の歪ゲージ
   （６０）上に静止していることと、かつ、室（２０）が
   ホッパー（１６）と室（２０）とを秤量する歪ゲージ（
   ５８）上に静止していることとを特徴とするところの特
   許請求の範囲第７項記載の装置。 ９、装填用材料は待機ホッパー（６４）から気閘（３６
   、３８、４０）内に分布され、そのホッパーの下には回
   転シュート（６８）があつて、それがホッパー（６４）
   と各々の気閘（３６、３８、４０）との間の接続を続け
   て行うことを特徴とするところの特許請求の範囲第２乃
   至８項の何れかに記載の装置。 １０、装填用材料は待機ホッパー（７０）で、それの底
   にはホッパー（７０）を各々の気閘（３６、３８、４０
   ）へ接続する分布パイプ（７２）が備えられたものから
   三つの気閘へ向つて分布されることを特徴とするところ
   の特許請求の範囲第２乃至８項の何れかに記載の装置。 １１、装填用材料は三つの気閘中へ、垂直軸（０）へ平
   行な軸の周りを旋回することの出来る支持体上に装着さ
   れた伸縮自在のコンベヤーベルト（８０）によつて分布
   されることを特徴とするところの特許請求の範囲第２乃
   至８項の何れかに記載の装置。 １２、コンベヤーベルト（８０）の前部ローラー（８４
   ）がジャッキ（８６）の作用を受けてベルトの縦の方向
   に滑るようになつていることを特徴とするところの特許
   請求の範囲第１１項記載の装置。