JPS62218507A - ベルレス高炉の原料装入方法 - 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） 本発明は、高炉炉頂部において原料貯槽（以下「炉頂バ
ンカー」と云う）と分配シュートを有するいわゆるベル
レス高炉における原料装入方法に関するものである。

（従来の技術） 高炉操業においては、炉内半径方向のガス流分布を適正
に制御し、炉内の鉱石の還元・溶解を安定に行なう必要
がある。しかして、炉内半径方向のガス流分布の制御方
法としては、炉頂の装入物分布１ｉｌＩ′ａによる方法
が多（採用されている。この装入物分布制御は、半径方
向の鉱石とコークスの重量比分布、半径方向の粒径分布
、半径方向の空隙率分布等を制御して行なう方法である
。

例えば、炉頂バンカーが並列に設置されたベルレス装入
装置の場合は第４図に示すように、原料はベルトコンベ
ア１、上部ゲート弁２、上部シール弁３を介して一旦炉
頂バンカー４内に貯蔵され、高炉内の装入物が荷下がり
して補給すべき所定のストックレベル５に到達すると、
装入物流量調整用の下部ゲート弁６および下部シール弁
７を開操作して炉頂バンカー４内の原料を分配シュート
８上に落下さ・せ、該分配シュート８の傾動角度や旋同
速度等を調整して原料を連続的に分配シュート８から炉
内に装入するのである。

しかしながら、前記した従来のベルレス装入では、炉頂
バンカー４への原料装入時に、当該炉頂バンカー４内に
既に堆積している原料の斜面上で、装入された原料の再
分級が生じ、第５図に示すように、原料装入位置近傍に
は細粒が、また、炉頂バンカー４の壁側には粗粒が偏析
して堆積することになる。第５図に示す例では、コーク
ス（＋）に比べて焼結鉱（−）の粒度構成の分布が大き
く炉頂バンカー４内の半径方向の粒径偏析が太き（なっ
ている。

更に、炉頂バンカー４から原料を排出する場合にも、下
部ゲート弁６の上部に位置する原料が先に排出され、そ
の後、炉頂バンカー４の上部に堆積した原料が排出され
、最後に炉頂バンカー４の壁部に堆積した原料が排出さ
れるという、いわゆるファネルフローを呈することが知
られている（「鉄と鋼」第７１巻、１９８５年、１７５
頁）。

従って、炉頂バンカー４からの排出時の原料の排出挙動
によっても原料の粒径は顕著な経時変化を呈するのであ
る。

このような、炉頂バンカー４への原料装入時の粒径偏析
および排出時のファネルフローによって、第６図に示す
ように、炉頂バンカー４から排出される原料の粒径は大
きな経時変化を呈するのである。なお、第６図中−４は
焼結鉱を、０はコークスを示す。このため、単に分配シ
ュート８の傾動角度や旋回速度を変えることにより装入
物分布制御を実施していた従来のベルレス原料装入方法
においては、炉内の半径方向の粒径分布を精度良く制御
することはできなかった。

そこで、これらの問題を解決すべく、特開昭５６−１０
８８０８号公報や特開昭５８−１３６７０４号公報等に
開示される発明が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、先に開示された発明はいずれも次の２つ
の欠点を有している。

先ず、第１の欠点は、炉頂バンカー４からの原料の粒径
の経時変化の原因は、原料の装入時と炉頂バンカー４か
らの排出時の２つの時期に発生するのであるが、前記発
明はいずれもこれを１個のインサートで対処しているた
め、装入時の偏析防止を主目的にしたインサートでは、
排出時の粒径の経時変化が抑制できず、また、逆に排出
時のファネルフローの抑制を主目的としたインサートで
は装入時の粒径偏析を抑制することができない。

次に、第２の欠点は、前記発明はいずれも、炉頂バンカ
ー４に装入する１回分の原料については、インサートを
固定して使用しており、例えば炉頂バンカー４内の原料
装入レベルおよび／又は排出レベルに応じてインサート
の位置を適正に制御していない為、炉頂バンカー４から
原料の排出粒径を精度良く制御することができなかった
。

すなわち、従来のベルレス原料装入方法にあっては、炉
頂バンカー４から排出される原料の粒径を精度良く制御
できず、よって高炉炉内の半径方向の粒径分布を十分に
制御することができなかった。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて成されたもの
であり、炉頂バンカーへの原、料装入時の原料の偏析お
よび炉頂バンカーからの原料排出時のファネルフローを
同時に、かつ、粒度良く制御できるベルレス高炉の原料
装入方法を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ベルレス高炉炉頂部における原料貯槽内に夫
々が上下方向に移動可能なインサートを同軸上に複数個
設置し、前記原料貯槽内への原料受入れ開始時には、前
記全てのインサートを原料貯槽内底部に位置させ、しか
る後最上部のインサートは原料受入れや排出時の原料堆
積レベルに従って昇降動させるか、あるいは上昇移動の
後排出時には当該位置で固定させ、他方、最下部のイン
サートは、原料受入れ時の原料堆積レベルに従って上昇
させ、当該位置が原料排出時における最適位置にきたと
きに固定させることを要旨とするものである。

（作　　　用）′ 本発明は、ベルレス高炉炉頂部における原料貯槽内に夫
々が」二下方向に移動可能なインサートを同軸上に複数
個設置し、前記原料貯槽内への原料受入れ開始時には、
前記全てのインサートを原料貯槽内底部に位置させ、し
かる後最上部のインサートは原料受入れや排出時の原料
堆積レベルに従って昇降動させるか、あるいは上昇移動
の後排出時には当該位置で固定させ、他方、最下部のイ
ンサートは、原料受入れ時の原料堆積レベルに従って上
昇させ、当該位置が原料排出時における最適位置にきた
ときに固定させるようにして原料を装入する為、最上部
のインサートで装入時の原料偏析を抑制できると共に最
下部のインサートでは、排出時のフプネルフローを制御
できる。

（実　施　例） 以下本発明を第１図〜第３図に示す実施例に基づいて説
明する。

第１図（イ〉は炉頂バンカー４への原料１２の装入初期
、（ロ）は装入中期、（ハ）は装入末期、（ニ）は排出
初期、（ホ）は排出完了期の状態を夫々示す説明図、第
２図（イ）〜（ト）はインサートの形状を変化させた図
である。

本実施例は、炉頂バンカー４の中心位置に夫々が上下方
向゛に移動可能な２個のインサート９．１０を設置して
本発明方法を実施する場合について説明する。

先ず、装入開始時には、」二部インサート９および下部
インサートＩＯは共に炉頂バンカー４の底部に位置せし
めておく　（第１図（イ））、かかる状態に両インサー
ト９、ｌＯを成さしめた後、原料１２を装入すると、装
入原料１２は上部インサート９に衝突しながら炉頂バン
カー４内に堆積し、炉頂バンカー４内の原料堆積レベル
が上昇する。

そして、原料堆積レベルを必要に応じてザウンジング１
１等で計測し、常に原料堆積レベルの最上部位置に両イ
ンザート９．１０が位置するよう両インサート９．１０
を上昇移動させる。

しかして、下部インサート１０の位置が、原料排出時の
最適位置まできたところで、当該下部インサート１０を
固定せしめ、以後は上部インサート９のみを前記の如く
上昇移動させる（第１図（ロ））。

また、装入末期においては、上部インサート９は原料装
入時の偏析および炉頂バンカー４からの排出時における
偏析を最小限とする位置にきたときに固定する（第１図
（ハ））。

次に、排出時には、上部インサート９は固定もしくは必
要に応じて炉頂バンカー４内の原料１２の堆積レベルの
降下と共に降下せしめる。他方、下部インサート１０は
、通常は前記した位置に固定した状態を維持せしめてお
く　（第１図（ニ））。

そして、炉頂バンカー４から原料排出が完了すると、両
インサート９．１０は共に上下動させて炉頂バンカー４
内から原料１２が完全に排出したことを確認する。これ
は、インサート９．１０上やインサート９．１０と炉頂
バンカー４壁の問および炉頂バンカー４の偏部に残存し
た原料を完全に排出する目的で行うものである（第１図
（ネ））。

ところで、本発明方法に使用するインサート９．１０は
、先ず上部インサート９は主に装入時の偏折を防止する
ことを目的とし、また、下部インサーｌ−１０は主に排
出時のファネルフロー化抑制を目的として設置するもの
であるから、この目的にかなうインサートであればその
種類は問わない。

例えば、第１図に示す実施例では上部インサート９、下
部インサート１０共に円錐形状のものを使用したものを
示しているが、例えば第２図の（イ）に示すように両イ
ンサート９．１０共に直方体のストーンボックスを使用
したり、（ロ）に示すように上部インサート９に直方体
のストーンボックスを、また、下部インサート１０に円
錐形状のものを使用したり、（ハ）に示す如く両インサ
ート９．１０を前記（ロ）と逆に使用したり、（ニ）に
示す如く上部インサート９を円錐形状に、また、下部イ
ンサート１０を模形状にしたものであってもよい。

また、本発明方法の効果を更に高めるため、炉頂バンカ
ー４への原料装入時に上部インサート９に確実に原料１
２を衝突する目的で、炉頂バンカー４上方に原料の落下
軌跡を制御する、例えば第２図（ホ）に示すような反撥
板１３を設置したり、また、同図（へ）に示すような固
定シュート１４や、同図（ト）に示すような旋回シュー
ト１５を設置してもよい。

次に本発明方法の効果を確認するために、実機の炉頂バ
ンカーの１７１０の模型を作成し、炉頂バンカーからの
排出粒径の経時変化を測定した。その結果を第３図に示
す。

なお、第３図中、今は従来のインサートとして炉頂バン
カー内の−Ｅ部に直方体のストーンボックスのみを設置
した場合、・−・は炉頂バンカーの下部に円錐のみを設
置した場合、−は第２図（ロ）に示すインサートを用い
て本発明方法により原料を装入した場合を示す。また、
粒径は、装入原料の平均粒径で割った無次元粒径で表示
した。

第３図より、本発明によれば炉頂バンカーから排出され
る原料の粒径の経時変化を最小に抑制できることは明ら
かである。

また、本発明によれば、粒径の経時変化を最小にできる
だけでなく、例えば装入初期に粒径を大とすることや、
また、装入末期に粒径を大とすることも、当該インサー
ト位置を制御す、れば可能であることは勿論である。

（発明あ励果） 以上説明したように本発明は、ベルレス高炉炉頂部にお
ける原料貯槽内に夫々が上下方向に移動可能なインサー
トを同軸上に複数個設置し、前記原料貯槽内への原料受
入れ開始時には、前記全てのインサートを原料貯槽内底
部に位置させ、しかる後最上部のイン・す・−トは原料
受入れや排出時の原料堆積レベルに従って騨降動させる
か、あるいは上昇移動の後排出時には当該位置で固定さ
せ、他方、最下部のインサートは、原料受入れ時の原料
堆積レベルに従ってＪ二ｊ７．させ、当該位置が原料排
出時における最適位置にきたときに固定させるようにし
て原料を装入する為、最上部のインサートで装入時の原
料偏析を抑制できると共に最下部のインサートでは、排
出時のファネルフローを制御できる。

従って、本発明によれば炉頂バンカーへの原料供給時に
おける粒径偏析及び炉頂バンカーからの原料排出時にお
けるファネルフローによる粒径の経時変化を同時に、か
つ、高精度に制御することができ、よって、炉頂バンカ
ーから排出される原料の粒径の経時変化すなわち炉内半
径方向の原料の粒径分布を高精度に制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）〜（ホ）は本発明方法の実施説明図、第２
図（イ）〜（ト）は本発明方法に使用するインサートの
実施例を示す図面、第３図は本発明方法は従来方法の効
果の比較説明図、第４図は従来の原料装入方法の説明図
、第５図及び第６図は従来方法による問題点の説明図で
ある。 ４は炉頂バンカー、９は上部インサート、１０は下部イ
ンサート。 特許出願人　　住友金属工業株式会社 Ｚ 第３図 駅次を排圭崎閑 第４図 第５図 下旬ケ−）弁の４Ｆ心かＳの跳動（亀）第６図 焦吹り装入峙簡

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベルレス高炉炉頂部における原料貯槽内に夫々が
   上下方向に移動可能なインサートを同軸上に複数個設置
   し、前記原料貯槽内への原料受入れ開始時には、前記全
   てのインサートを原料貯槽内底部に位置させ、しかる後
   最上部のインサートは原料受入れや排出時の原料堆積レ
   ベルに従って昇降動させるか、あるいは上昇移動の後排
   出時には当該位置で固定させ、他方、最下部のインサー
   トは、原料受入れ時の原料堆積レベルに従って上昇させ
   、当該位置が原料排出時における最適位置にきたときに
   固定させることを特徴とするベルレス高炉の原料装入方
   法。