CN111886348A - 高炉设备及高炉的作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有正确且迅速地把握炉内装入物的表面轮廓的测定手段的高炉设备。其具备：从高炉的炉顶向炉内装入原料的旋转流槽，测定经由上述旋转流槽装入到炉内的装入物的表面轮廓的轮廓测定装置，以及控制上述旋转流槽的倾斜角的倾斜角控制装置；上述轮廓测定装置具有：设置于上述炉顶并测量到上述炉内的装入物表面为止的距离的电波式的测距仪，以及如下的运算器中的1种以上：上述运算器是基于与将该测距仪的检测波在上述高炉的周向上扫描而得到的到上述装入物表面为止的距离相关的、上述炉内整个区域上的距离数据而导出上述装入物的表面轮廓，并且，基于得到的表面轮廓，向上述倾斜角控制装置指令旋转中的上述旋转流槽的倾斜角变更的运算器，向上述速度控制装置指令旋转中的上述旋转流槽的旋转速度的变更的运算器，以及向上述速度控制装置指令向旋转中的上述旋转流槽供给的装入物的供给速度的变更的运算器。

Description

高炉设备及高炉的作业方法

技术领域

本发明涉及一种高炉设备，特别是涉及通过具备旋转流槽的无料钟装料装置向炉内进行原料的装入的高炉设备及高炉作业方法。这样的将一组矿石层和焦碳层进行装料的作业通常称为1次加料，1次加料可将矿石和焦碳分别分为多批次进行装入。通常，在各批次中，将设置于高炉的炉顶的料斗内的原料以可得到所希望的堆积形状的方式改变旋转流槽的角度的同时装入到炉内。

背景技术

一般而言，高炉的作业中，从炉顶部将作为原料的矿石(有时在矿石中混合焦碳的一部分)和焦碳交替地装入，在炉内以交替地堆积矿石层和焦碳层的状态填充原料。

高炉的作业中，重要的是将炉顶部的装入物分布维持在恰当的状态，若装入物分布不恰当则由于气体流分布的不均匀化、气体通气性的降低、还原效率的降低等而将导致生产率的降低、作业的不稳定化。换言之，通过恰当地控制气体流分布，能够实现高炉作业的稳定化。

作为控制这样的气体流分布的手段之一，已知有使用具备旋转流槽(分配流槽)的无料钟装料装置的方法。该装料装置中，通过选择旋转流槽的倾斜角和旋转次数，调整炉径方向上的原料的落下位置和堆积量，对装入物分布进行控制，从而控制气体流分布。

进行这种装入物分布的控制时，把握装入物分布是有利的。为此，需要测定炉内装入物(原料堆积物)的表面轮廓。作为这种测定炉内装入物的表面轮廓的方法，在进行将微波等检测波朝向炉内装入物面发送，接受在炉内装入物面反射的检测波而测定到达炉内装入物面为止的距离，基于该测定距离求出炉内装入物面的轮廓。作为具体的方法，主流的是将设置检测波用天线的测量仪从炉口部一侧朝向炉中心部***的方法。

例如，专利文献1中记载了使用基于上述的检测波的距离测定，针对每个批次测定炉内装入物表面的轮廓，根据基于该测定结果求出的矿石和焦碳的装入分布来调整旋转流槽的凹口或/和旋转次数。另外，专利文献2中记载了针对流槽的旋转中或按每个规定旋转次数测定轮廓，对流槽进行控制的内容。

专利文献1：日本特开2017-95761号公报

专利文献2：WO2015/133005号公报。

发明内容

上述专利文献1中记载的方法能够通过在原料的装入后测定炉内装入物的堆积面，并基于该测定结果而校正批次间的装入分布的变动。然而，以往的测定方法中，测定本身耗费时间，无法进行迅速的测定，除此之外，原料装入时必须将测量仪退避到炉体外部，因此存在测定频度低的问题。另外，专利文献1中记载的方法中，通过选择旋转流槽的倾斜角和旋转次数而调整炉径向的原料的落下位置和堆积量，从而能够调整径向上的气体分布。然而，现状是还要求调整炉周向的气体流分布，因此存在改善的余地。

专利文献2中记载的方法也同样地进行径向的调整，而现状是要求调整炉周向上的气体流分布，因此存在改善的余地。

另外，所有法均没有考虑到装入物的下降速度的影响，在这方面也有改善的余地。

因此，本发明的目的在于，首先，提供一种能够将炉内装入物的表面轮廓在炉周向上正确且迅速地把握的测定单元以及能够将其在旋转流槽的倾斜角控制和装入物的装入速度控制方面进行利用的高炉设备。并且，目的还在于，提供一种用于使用该高炉设备，在旋转流槽的每次旋转中测定装入物的表面轮廓，基于表面轮廓的测定结果将炉内装入物维持在恰当分布的用法。

用于解决上述课题的本发明的主旨构成如下所述。

1.一种高炉设备，具备：

旋转流槽，从高炉的炉顶向炉内装入原料；

轮廓测定装置，测定经由上述旋转流槽装入到炉内的装入物的表面轮廓；以及

倾斜角控制装置，控制上述旋转流槽的倾斜角，

上述轮廓测定装置具有：设置于上述炉顶并测量到上述炉内的装入物表面为止的距离的电波式的测距仪以及如下运算器中的任1种以上：所述运算器是基于将该测距仪的检测波在上述高炉的周向上扫描而得到的、与上述装入物表面为止的距离相关的、在上述炉内整个区域上的距离数据，导出上述装入物的表面轮廓，并且，基于得到的表面轮廓，向上述倾斜角控制装置指令将旋转中的上述旋转流槽的倾斜角进行变更的运算器、向上述速度控制装置指令将旋转中的上述旋转流槽的旋转速度进行变更的运算器、以及向上述速度控制装置指令将向旋转中的上述旋转流槽供给的装入物的供给速度进行变更的运算器。

2.根据上述1所述的高炉设备，其中，上述轮廓测定装置还具备基于上述装入物的表面轮廓将上述装入物的下降速度在上述高炉的整周上进行计算的运算器。

3.一种高炉的作业方法，使用上述1或2所述的高炉设备，将矿石和焦碳从上述旋转流槽向炉内装入而进行，其中，

通过轮廓测定装置，导出上述装入物的表面轮廓，从该导出的表面轮廓或者从表面轮廓导出的装入物的下降速度的偏差或矿石层厚比的偏差为规定值以上的情况下，调整经由上述旋转流槽装入的矿石和焦碳中的至少一者的装入位置和经由上述旋转流槽装入的矿石和焦碳中的至少一者的装入速度中的1种以上。

4.根据上述3所述的高炉作业方法，其中，上述装入位置的调整是将上述旋转流槽的倾斜角在旋转中进行变更，对于旋转流槽的每次旋转，调整上述表面轮廓。

5.根据上述3或4所述的高炉作业方法，其中，上述装入速度的调整是上述旋转流槽的旋转中进行的。

根据本发明，能够将高炉内装入物的表面轮廓在炉周向上正确且迅速地把握，能够基于得到的表面轮廓立即变更旋转流槽的倾斜角、装入物的装入速度。其结果能够恰当地控制高炉内的气体流分布。因此，高炉作业中，可得到高的矿石还原效率，并且能够实现作业的稳定化。

附图说明

图1是表示高炉设备的结构的图。

图2是表示轮廓测定装置的构成的图。

图3是表示轮廓测定装置的测距仪的动作的图。

图4是表示炉周向的矿石层厚比的图。

图5是表示炉周向的矿石层厚比的图。

图6是表示炉周向的矿石层厚比的图。

具体实施方式

以下，参照图1详细说明本发明的高炉设备。

即，本发明的高炉设备具备：从高炉主体1的炉顶部将包含焦碳的矿石等原料装入炉内的旋转流槽2；在炉内吹入热风和微粉碳的多个送风口3；测定经由旋转流槽2装入到炉内的装入物4的表面轮廓的轮廓测定装置5；以及，控制旋转流槽2的倾斜角的倾斜角控制装置6。还具备控制旋转流槽2的旋转速度的旋转速度控制装置。另外，在设置于炉顶的料斗与旋转流槽2之间，具备控制装入物的供给速度的装入物供给速度控制装置。作为装入物供给量控制装置的例，可举出对设置于装入物的流路的门阀的开度进行控制的机构。

图1的例子中，旋转速度控制装置和装入物供给速度控制装置的门阀开度的控制部收纳于上述倾斜角控制装置6内。应予说明，作为本发明的高炉设备，可以具备倾斜角控制装置、旋转速度控制装置和装入物供给速度控制装置中的1个以上，优选全部具备。

这里，轮廓测定装置5具备电波式的测距仪5a和运算器5b，所述电波式的测距仪5a设置于高炉主体1的炉顶部并测定到炉内的装入物4表面为止的距离，所述运算器5b基于将该测距仪5a的检测波沿着高炉主体1的周向扫描而得到的与上述装入物4表面为止的距离相关的、炉内全领域上的距离数据，导出装入物4的表面轮廓。

应予说明，测距仪5a为电波式，例如可以使用图2和3所示的构成的装置。即，测距仪5a如图2所示具备收发毫米波、微波等检测波的检测波收发信号器50、在该检测波收发信号器50经由导波管51连接的天线52、以及以与该天线52对置的方式设置的反射角度可变的检测波反射板53。通过使从检测波收发信号器50发射并从天线52放射的检测波在检测波反射板53反射并向炉内装入物表面入射，使在炉内装入物表面反射的检测波经由检测波反射板53和天线52在检测波收发信号器50接收，从而测定到炉内装入物表面为止的距离，并且通过调整检测波反射板53的反射角度，使检测波放射方向在炉内的周向扫描。

在高炉炉顶部的炉体部分，在向下方或斜下方能够看到炉内装入物表面(堆积面)的位置形成有窗孔54，并且在其炉体部分的外侧，以覆盖窗孔54的方式安装固定有具有规定的耐压性能的外壳55。并且，该外壳55的内部构成收纳室56，该收纳室56通过窗孔54而向炉内空间开口(开口部55A)。并且，在收纳室56内，配置有天线52，并且在收纳室56的外侧(高炉主体1的外侧)配置有检测波收发信号器50。将检测波收发信号器50和天线52进行连接的导波管51贯通外壳55，在其前端支撑有天线52。

另外，在收纳室56内，以与天线52对置的方式配置有检测波反射板53。在收纳室56的外侧(高炉主体1的外侧)配置有用于使检测波反射板53转动的驱动装置57，其旋转驱动轴58贯通外壳55，在其前端支撑有检测波反射板53。

这里，天线52与检测波反射板53及其驱动装置57与收纳室56的开口部55A的位置关系具备如下的条件：(i)天线52的中心轴线的延长线与驱动装置57的旋转驱动轴58的中心轴线一致，(ii)检测波反射板53在驱动装置57的旋转驱动轴58，能够变更相对于该旋转驱动轴58的角度α地固定，能够进行实现直线状的扫描和周向的扫描的检测波反射板53的动作，(iii)以天线52和检测波反射板53相对于开口部55A配置以使从天线52发送并在检测波反射板53反射的检测波通过开口部55A而导入到炉内。

此外，在吹去炉内装入物时，以不会因吹上的原料碰到检测波反射板53而破坏反射面59等的方式，在非测定时，检测波反射板53能够停止在使其背面侧(反射面59的相反的一侧)朝向开口部55A的转动位置。

检测波收发信号器50产生频率在一定范围内连续地时间变化的检测波(毫米波、微波等)，能够进行该检测波的送信和接收。

作为天线52，可使用高增益天线、喇叭天线等。应予说明，这些中，由于带透镜的喇叭天线的指向特性优异，因而特别优选。

检测波反射板53例如是由不锈钢等金属材料构成，形状没有限定，通常为圆形。通过使检测波反射板53用驱动装置57的旋转驱动轴58旋转，能够从天线52向其中心轴向发送信号，使在检测波反射板53反射的检测波的放射方向呈直线状扫描。并且，通过变更检测波反射板53和旋转驱动轴58的角度α，能够任意地变更所扫描的直线的位置。具体而言，根据旋转驱动轴58的旋转，能够进行相对于检测波送信方向为横向的直线扫描，能够根据角度α的变更进行相对于检测波送信方向为前后方向的直线扫描。经由该机构，通过同时调整旋转驱动轴58的旋转角度和检测波反射板53的角度，能够使检测波的放射方向在高炉内的周向扫描。

在收纳室56内的检测波反射板53与开口部55A之间(图示例中开口部55A的附近位置)，可开闭地设置有将收纳室56从炉内空间截断的分隔阀60。在收纳室56的外侧(高炉主体1的外侧)设置有分隔阀60的开闭驱动部61，通过该开闭驱动部61，分隔阀60滑动移动而进行开闭。分隔阀60在轮廓测定时被开放，在其以外的时刻关闭。

另外，为了测定时炉内气体、粉尘等不侵入到收纳室56内并防止从外壳55向外部泄露炉内气体，在外壳55连接有吹扫气体供给用的气体供给管62，通过该气体供给管62而在收纳室56内供给规定压力的吹扫气体(通常为氮气)。

该轮廓测定装置基于在检测波收发信号器50接收而检测的数据，计算从天线52到炉内装入物表面的距离，并且具有从该距离数据求出炉内装入物表面的轮廓的运算器5b。

以上的轮廓测定装置中，在检测波收发信号器50产生的频率连续地变化的检测波，从天线52发送信号，经由检测波反射板53朝向炉内装入物表面放射。在炉内装入物表面反射的检测波(反射波)经由检测波反射板53在检测波收发信号器50被接收。在这样的基于检测波的炉内装入物表面的检测中，通过驱动装置57使检测波反射板53旋转而改变检测波的反射角度，从而能够如图3所示使检测波放射方向直线状地扫描。此时，通过进一步改变检测波反射板53与旋转驱动轴58的角度，也能够进行炉内圆周向的扫描。

运算器5b中，通常根据FMCW方式(调频连续波方式)由天线52求出到炉内装入物表面为止的检测波的往返时间，计算出从天线52到炉内装入物表面为止的距离。进而，如上述那样，由使检测波放射方向在炉径向扫描而得到的距离数据求出炉内装入物表面的轮廓。

应予说明，为了使检测波的放射方向在周向上扫描，可以使用使测距仪5a整体沿着开口部55A的贯通方向的周围旋转的机构来代替调整旋转驱动轴58的旋转角度和检测波反射板53的角度的机构，。

另外，代替使检测波在周向上扫描，可以求出高炉装入物整体的表面形状，从其中提取周向的位置的信息而求出周向的轮廓。

如上所述，通过使炉内装入物表面的轮廓测定装置5的测距仪5a为电波式的测距仪，能够在旋转流槽2的旋转中测定到装入物4的表面为止的距离，能够正确地把握装入物分布。特别是还能够在炉的径向的基础上在周向也进行测定，由此能够在炉内的整个区域正确把握装入物分布。即，由于能够以旋转流槽的1个旋转为单位测定所装入的装入物的堆积状况，因此装入物分布的把握极其正确。

并且，轮廓测定装置5优选还具备基于装入物4的表面轮廓而使装入物4的下降速度在高炉的整周上进行计算的运算器。该运算功能也能够赋予到上述运算器5b，图1中示出了运算器5b兼具该运算功能的方式。

这里，装入物的下降速度能够通过在不从流槽2装入原料的状态下，以规定的时间间隔进行2次炉内装入物4的表面轮廓测定，使用炉内装入物下降的距离和上述时间间隔而进行计算。作为上述规定的时间间隔，通常作业时如果在从数秒到数分钟的范围则可得到良好的数据。一般而言，1批次的装入结束到下一批次的装入开始为止的时间为1～2分钟左右，其期间不进行从流槽2的原料装入，因此其期间可以进行2次轮廓测定而求出下降速度。

另外，能够由测定多次的炉内装入物的轮廓得到原料的层厚分布和矿石层厚比。具体而言，例如可以如下求出。首先，测定焦碳层或矿石层的装入前的轮廓(从特定的高炉内水平剖面位置的垂直方向的距离)。接下来，按照上述的方法求出下降速度。接着，求出焦碳层或者矿石层的装入后的轮廓。基于由所测定的原料下降速度、装入前后的测定轮廓的时间间隔求得的、原料下降距离(＝原料下降速度×装入前后的测定的时间间隔)，推断装入前测定的原料表面在装入后的测定时下降到什么位置。取装入后的轮廓与上述推断的轮廓之差，则可得到各位置的焦碳层者矿石层的厚度即层厚分布。如此，如果得到1个加料的焦碳层与矿石层的各个层厚，则能够求出进行轮廓测定的各位置的矿石层厚比(＝矿石层厚/(矿石层厚+焦碳层厚))。

本发明中，在求周向的装入物的表面轮廓或下降速度时，优选求出特定的径向位置的周向的轮廓。高炉内的径向的位置一般而言是以无量纲半径表示。无量纲半径是指在某个高炉的水平剖面上，无量纲半径＝(高炉内的某个位置与高炉中心之间的水平方向距离)/(从高炉中心到高炉的内壁面为止的水平方向距离)。本发明中，优选求出无量纲半径为0.5～0.97之间的径向位置的、炉周向的表面轮廓。这是由于在无量纲半径比0.5小的位置，周向的偏差成为问题的情况较少，另外，在无量纲半径大于0.97的区域中，由于容易受到高炉内壁的影响，所以不易得到成为作业参考的数据。作为径向的位置，特别优选选择无量纲半径在0.7～0.95之间的位置。

本发明方法中，对于导出的表面轮廓具有变动的情况具体进行说明。即，相对于前一次加料的相同的批次具有变动，或者对第一次原料装入后测定的轮廓与第二次的装入后的轮廓进行比较时观察到与原料的均匀的下降和装入不同的变化的情况下，进行后述的装入位置调整以使在第3次以后的装入中轮廓变恰当。这里，恰当的轮廓是指通常的作业中，周向上的轮廓的偏差即各位点的距离相对于平均值的偏差小的轮廓。如果调整了装入位置的装入后的轮廓返回到恰当的状态，则继续进行调整后的装入。若从第一次装入后测定的轮廓再次发生变化，则同样地进行装入位置调整。

应予说明，装入物的下降速度分布优选在炉的圆周上的至少4个点(例如，东西南北等的圆周等分4个部位～与送风口数相当的约42个部位)获取。但是，如仅是东西南北，则例如仅北东部极小的区域发生下降速度变化的情况等，少许存在一些无法正确评价圆周方向上的下降速度分布的情况。因此，优选获取包含对应于在炉的周向设置的多各(8～42个)送风口位置的所有位置的下降速度的下降速度分布。

经由旋转流槽装入的矿石和焦碳的装入位置的调整，至少对矿石和焦碳中的任一者进行。另外，装入位置的调整方法可以根据改变旋转流槽的倾斜角，或改变旋转流槽的旋转速度，或改变装入物的供给速度，或者它们的组合而进行。在改变旋转流槽的倾斜角的情况下，通常根据所设定的多个倾斜角的值进行选择，通过将所设定的倾斜角的值变更为任意的值，从而在以往无法进行的、按照预先设定的倾斜角的装入位置之间也能够装入，能够进行更为详细的装入位置的调整。

改变旋转流槽的旋转速度的情况或改变装入物的供给速度的情况下，等于对在特定位置以单位时间装入的装入物的装入速度进行变更。例如如果使装入物向旋转流槽的供给速度为一定并变更旋转流槽的旋转速度，则在旋转速度高的位置投入的装入物的单位时间的装入量、即装入速度(＝堆积速度)变小。另外，如果使旋转流槽的旋转速度为一定，减少装入物向旋转流槽的供给速度，则某个位置的装入速度(＝堆积速度)变小。当然，可以同时变更旋转流槽的旋转速度和装入物的供给速度这两者。

装入物的供给速度能够使用在设置于炉顶的料斗与旋转流槽之间设置的装入物的供给量控制装置来实施控制。例如可以将能够进行开度调整的阀设置于料斗的下部，通过控制其开度而控制装入物的供给速度。

装入物落下的位置可以通过考虑旋转流槽的倾斜角、旋转速度、或者装入物的物性、落下速度，以公知的方法计算落下轨迹，从而能够更正确地进行推断。

在装入物的轮廓、原料下降速度观测到周向上的偏差的情况下，通过变更装入物的装入位置、装入速度，消除该偏差。此时，优选将矿石层厚比(＝矿石层厚/(矿石层厚+焦碳层厚))作为指标进行调整。高炉内的周向的某个位置、其径向的某个位置的原料的下降被该位置的焦碳的消耗速度和矿石类的熔融滴落所支配。从送风口吹入的热风量、微粉碳等的吹入速度为一定的情况下，其位置上的焦碳消耗速度是一定的，因此该位置上存在的焦碳越多，下降速度越慢。即，矿石层厚比高时，在该位置上焦碳的量相对变少，因此原料的下降速度变快，矿石层厚比低时，相反地原料的下降速度变慢。

利用该关系，装入物的下降速度大的位置上，为了减少下降速度，进行增加焦碳的装入量或者降低矿石的装入量(即降低矿石层厚比)的动作。也可以进行增加焦碳装入量的动作和降低矿石装入量的动作这两者。欲提高下降速度的情况下采取与此相反的动作。另外，在装入物轮廓的分布中，装入物表面的位置高的情况下，采取提高下降速度的动作。

另外，还能够直接调整由轮廓计算的矿石层厚比的分布。例如，通过将1次加料的层厚设为一定，提高矿石的装入量，或者降低焦碳的装入量，从而能够实现提高矿石层厚比的动作。也可以采取提高矿石的装入量的动作和降低焦碳的装入量的动作这两者。

以往方法中，在调整根据由轮廓测定装置得到的每一个旋转当中的原料的堆积状况计算的矿石层厚比(＝矿石层厚/(矿石层厚+焦碳层厚))的情况下，仅能调整到某个范围内，但通过使用本发明能够进行精密的控制，因此能够设为恰当的矿石层厚比的条件。

作为采取对于上述偏差的动作的基准，可以预先确定规定的值，在测定值或计算值与其平均值之差超过规定的值的情况下采取动作。作为该规定的值，例如可以设定测定值或者计算值的周向上的标准偏差，也可以根据作业上的必要性将标准偏差的2倍、3倍等的值作为规定的值。

旋转流槽的倾斜角的变更在旋转流槽的旋转中进行。通过在旋转流槽旋转的中途变更旋转流槽的倾斜角设定值，从而与炉的周向上设定成均匀的装入的以往方法相比，能够高精度地调整相对于炉的周向的矿石层厚比的变化。特别是通过使用本发明中示出的轮廓测定装置，能够得到炉的周向上的炉内装入面的信息，因此在炉周向上也能够进行更精密的控制，能够发挥优异的效果。若改变旋转流槽的倾斜角，则能够将装入物装入到高炉的外圆周侧或者内圆周侧，因此特别是在欲消除周向的轮廓或下降速度的偏差的位置的外圆周侧或者内圆周侧具有相反的偏差的情况下，该方法是有效的。

欲在特定的径向的位置上消除周向的偏差的情况下，变更旋转流槽的旋转速度的方法或者变更装入物的供给速度的方法是有效的。例如欲增加装入到特定位置的焦碳的量的情况下，将向旋转流槽的焦碳供给量设为一定，减缓在该位置投入焦碳的区域上的旋转速度。或者使旋转速度为一定，在欲增加焦碳量的位置在焦碳到达的时刻增加向旋转流槽的焦碳供给速度。在这种情况下，例如可以以解析装入物的运动，以使原料到达欲调整的位置的方式，在恰当的时机进行旋转速度或供给速度的控制。

应予说明，矿石层厚比的变动不定期产生，认为这是由于矿石、焦碳等装入原料的粒度变动而矿石层厚比产生变动所致的。即，如果能够预先探测装入原料的粒度，则能够更为迅速地应对矿石层厚比的变动的抑制。因此，例如优选进一步具备连续且自动地得到焦碳、矿石的粒度的装置。

实施例1

根据本发明对炉周向的矿石层厚比的分布进行控制的作业例进行说明。即，在具有图1所示的结构的大型高炉中进行作业试验。将该作业的各种作业条件的推移示于表1。

该作业中，在旋转流槽的每次旋转中或者装入中断中，导出在炉周向上的装入物的表面轮廓。本实施例中在无量纲半径为0～1.0的位置进行周向的测量，求出高炉内整面的装入物表面的轮廓。由得到的炉周向的表面轮廓，如上所述求出下降速度，进一步求出矿石层厚比。表1中示出了从周向上求出的数据中作为代表性数据在东西南北的4部位的无量纲半径＝0.95的位置的矿石层厚比的测定结果。将如此求得的矿石层厚比产生了变动时的事例示于图4。图4中示出了东西南北方向上的无量纲半径＝0～1的范围的测定结果。

即，表1中昨晚比较例1示出的事例是如下的情况：测定炉内装入物的表面轮廓而计算矿石层厚比的结果，观察到仅炉的圆周上的北侧的炉壁矿石层厚比高的状态，直接在该状态下持续作业。该作业中，如表1所示通气阻力指数为高的值，是高炉内的通气性差的状态。

接下来，为了降低炉壁侧的矿石层厚比，将装入焦碳时的旋转流槽的倾斜角调整到炉壁侧(将相对于炉的中心轴的倾斜角度从25°变更为50°)后使旋转流槽旋转，其结果，如图5所示，炉壁侧的矿石层厚比整体上降低(比较例2)。然而，如表1所示，虽然通气阻力指数减少，但铁液温度降低，其结果是焦碳比和微粉碳比的合计即还原材比上升。应予说明，旋转流槽的旋转速度和原料的供给速度在该作业中是一定的。

因此，接着比较例2的作业，为了仅降低北侧的矿石层厚比，在旋转流槽的旋转中仅在北侧装入焦碳时使旋转流槽的倾斜角向壁侧调整(将相对于炉的中心轴的倾斜角度从25°变更为50°)，其结果，能够仅降低北侧的炉壁的矿石层厚比(发明例1)。即，如图6所示，矿石层厚比的炉周向的偏差减少，如表1所示，通气阻力指数相对于比较例1减少，铁液温度也上升。其结果是能够减少焦碳比。通气阻力指数虽然高于比较例2，但作为整体是优选的作业。认为这是由于，比较例2中在整个高炉炉壁附近的矿石层厚比下降，因而焦炭在炉壁附近增加，气体在炉壁的附近流动，气体无法有效利用，其结果通气阻力指数虽然低，但综合性的作业成绩差。

表1

项目	单位	比较例1	比较例2	发明例1
					出液量	t/d	10056	10033	10068
焦炭比	kg/t	333	333	328
					微粉碳比	kg/t	177	179	177
送风量	Nm<sup>3</sup>/min	6898	6898	6898
					氧富化率	％	4.2	4.2	4.2
送风温度	℃	1191	1191	1191
					送风湿分	g/Nm<sup>3</sup>	21	21	21
通气阻力指数	-	2.95	2.85	2.89
					气体利用率	％	48.7	48.6	49.2
铁液温度	℃	1494	1492	1501
					矿石层厚比(北)	-	0.56	0.55	0.53
矿石层厚比(东)	-	0.52	0.5	0.52
					矿石层厚比(南)	-	0.51	0.49	0.51
矿石层厚比(西)	-	0.52	0.5	0.52

实施例2

接下来，示出调整了原料的下降速度的例子。在无量纲半径＝0.8的位置，测定周向的装入物表面的轮廓，求出各位置上的原料下降速度。将其结果中的东西南北4个方向上的测定值和作业成绩示于表2。表2的比较例3中，东位置上的下降速度与其它位置相比高。该状态下，将向旋转流槽的焦炭供给速度设为一定，以将焦碳装入无量纲半径＝0.8的位置的旋转流槽的倾斜角，在旋转中，使焦碳向东侧落下的范围上的旋转流槽的旋转速度降低20％，使更多的焦碳向东侧装入，使东侧的矿石层厚比下降。装入矿石时，将矿石的供给速度、旋转流槽的速度为一定。5次加料中连续进行该调整。其结果是东位置的下降速度变小，炉内圆周方向的下降速度的偏差减少。伴随于此，还得到了通气阻力变小，铁液温度提高的效果。

该实施例2中，将装入焦碳时向旋转流槽的焦碳供给速度设为一定，通过在高炉内的特定的方向使旋转流槽的旋转速度降低，从而能够增加上述特定的方向的焦碳的堆积量。另一方面，还能够以将旋转流槽的旋转速度设为一定，并在上述特定的方向增加焦碳的落下量的方式，增加焦碳的供给速度。即使在将旋转流槽的旋转速度设为一定并增加特定方向上的焦碳供给速度的情况下，也得到了与本实施例同等的效果。

表2

项目	单位	比较例3	发明例2
				出液量	t/d	10060	10068
焦碳比	kg/t	333	328
				微粉碳比	kg/t	177	177
送风量	Nm<sup>3</sup>/min	6898	6898
				氧富化率	％	4.2	4.2
送风温度	℃	1191	1191
				送风湿分	g/Nm<sup>3</sup>	21	21
通气阻力指数	-	2.93	2.88
				气体利用率	％	48.5	49.1
铁液温度	℃	1493	1500
				下降速度(北)	mm/s	0.82	0.84
下降速度(东)	mm/s	0.88	0.83
				下降速度(南)	mm/s	0.85	0.84
下降速度(西)	mm/s	0.83	0.83
				矿石层厚比(北)	-	0.53	0.52
矿石层厚比(东)	-	0.54	0.52
				矿石层厚比(南)	-	0.51	0.51
矿石层厚比(西)	-	0.52	0.53

符号说明

1 高炉主体

2 旋转流槽

3 送风口

4 装入物

5 轮廓测定装置

5a 测距仪

5b 运算器

6 倾斜角控制装置

Claims (5)

1.一种高炉设备，具备：

旋转流槽，从高炉的炉顶向炉内装入原料,

轮廓测定装置，测定经由所述旋转流槽装入到炉内的装入物的表面轮廓,以及

倾斜角控制装置，控制所述旋转流槽的倾斜角；

所述轮廓测定装置具有：设置于所述炉顶并测量到所述炉内的装入物表面为止的距离的电波式的测距仪；以及，如下的运算器中的1种以上：所述运算器是基于与将该测距仪的检测波在所述高炉的周向上扫描而得到的到所述装入物表面为止的距离相关的、所述炉内整个区域上的距离数据而导出所述装入物的表面轮廓，并且，基于得到的表面轮廓，向所述倾斜角控制装置指令旋转中的所述旋转流槽的倾斜角变更的运算器，向所述速度控制装置指令旋转中的所述旋转流槽的旋转速度的变更的运算器，以及向所述速度控制装置指令向旋转中的所述旋转流槽供给的装入物的供给速度的变更的运算器。

2.根据权利要求1所述的高炉设备，其中，轮廓测定装置还具备基于所述装入物的表面轮廓，将所述装入物的下降速度在所述高炉的整周上进行算出的运算器。

3.一种高炉作业方法，使用权利要求1或权利要求2所述的高炉设备，将矿石和焦碳从所述旋转流槽向炉内装入而进行，其中，

根据所述轮廓测定装置，导出所述装入物的表面轮廓，在该导出的表面轮廓或从表面轮廓导出的装入物的下降速度的偏差或矿石层厚比的偏差为预定值以上的情况下，对经由所述旋转流槽装入的矿石和焦碳中的至少一者的装入位置以及经由所述旋转流槽装入的矿石和焦碳中的至少一者的装入速度中的1种以上进行调整。

4.根据权利要求3所述的高炉作业方法，其中，所述装入位置的调整是将所述旋转流槽的倾斜角在旋转中进行变更，在每次的旋转流槽的旋转中调整所述表面轮廓。

5.根据权利要求3或4所述的高炉作业方法，其中，所述装入速度的调整是在所述旋转流槽的旋转中进行的。

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