JP3978105B2 - 高炉の原料装入方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定ホッパー下部にある貯留ホッパー内の原料堆積レベルを一定に保つことにより、原料落下軌跡の安定化を図ることができる高炉の原料装入方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特公昭６３−３９６４２号公報
【０００３】
従来から、鉄鉱石およびコークスの各固定ホッパーからの原料を貯留ホッパーを介して炉内旋回シュートに供給し、該炉内旋回シュートの傾動および旋回により交互に炉内に装入分配するようにしたベルレス式高炉の原料装入方法が広く知られている。一方、高炉の繰業を安定的に維持するためには、炉内各位置における鉄鉱石の量とコークスの量の比や層状態を一定に保ち、炉内ガス流分布や炉熱分布等を均一にすることが重要である。
【０００４】
そこで、本件出願人は炉内装入原料のレベルをフラットにし、炉径方向の粒度を炉径方向に段階的に変化させるようにした高炉の原料装入方法を開発し、特許文献１として示すように、先に特公昭６３−３９６４２号（特願昭６０−６７３９６号）として提案した。
しかしながら、本発明者が研究した結果、貯留ホッパーから炉内旋回シュートへ落下する原料の落下軌跡が鉄鉱石とコークスの層状態を均一化するのに大きな影響を与えることを見出した。即ち、貯留ホッパー内の原料堆積レベルが変動すると原料の落下軌跡が変化して、炉内に均一な原料の層を形成することができないという問題点があることを見出した。従って、貯留ホッパー内の原料堆積レベルを一定に保つための新たな技術の開発が望まれていた。
また、従来は上部流調ゲートの初期開度を経験的に求めた所定値に定めていたので、原料の粒度変化等により原料の溜まり具合が変化した場合には、貯留ホッパー内の原料堆積レベルの制御性にも悪影響が出るという問題点もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、固定ホッパー下部にある貯留ホッパー内の原料堆積レベルを一定に保つことにより、原料落下軌跡の安定化を図ることができ、更には原料の粒度変化等があっても次回の原料装入時には何ら影響を受けることなく原料堆積レベルを一定に保持しつつ原料を装入できる高炉の原料装入方法を提供することを目的として完成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の高炉の原料装入方法は、鉄鉱石およびコークスの各固定ホッパーの原料を貯留ホッパーを介して炉内旋回シュートに交互に供給し、該炉内旋回シュートの傾動および旋回により炉内に装入分配する高炉の原料装入方法において、前記固定ホッパー下部にある上部流調ゲートの開度を、各固定ホッパー毎に設定される各上部流調ゲート（ 10a ）、（ 10b ）のベース開度をそれぞれ（θ a ）、（θ b ）、および各固定ホッパー毎に設定される補正角度をそれぞれ（β a ）、（β b ）とした場合に、所定のレベルになった時点で上部流調ゲートの開度を（θ a −β a ）あるいは（θ b −β b ）とし、低いレベルになった時点で上部流調ゲートの開度を（θ a ）あるいは（θ b ）に戻し、高いレベルになった時点で上部流調ゲートの開度を（θ a −２β a ）あるいは（θ b −２β b ）とし、所定のレベルになった時点で（θ a −β a ）あるいは（θ b −β b ）に戻すように調整して、１回の原料装入工程における全時間のうち、各原料の溜まり具合がいずれのレベルに属するかを時間に換算し定量化したデータを用いて、上部流調ゲートの平均開度を算出し、この値を基に次回の原料装入時における各固定ホッパーの上部流調ゲートの初期開度を決定することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１において、１ a は鉄鉱石の各固定ホッパー、 1b はコークスの固定ホッパー、２は高炉本体であり、前記固定ホッパーには鉄鉱石とコークスとが一定周期で入れ替えて投入されている。これらの各原料は、上部にあるベルトコンベア３および切替シュート４を通じて各固定ホッパー１ a 、１ bへ装入される。そして各固定ホッパー１ a 、１ bに貯留された鉄鉱石およびコークス原料は、貯留ホッパー５を介して炉内旋回シュート６に交互に供給され、該炉内旋回シュート６の傾動および旋回により炉内に装入分配されるものであり、以上の原料装入工程は従来のベルレス式高炉の原料装入方法と基本的に同じである。
【０００８】
そして本発明においては、前記固定ホッパー下部にある上部流調ゲート１０の開度を、貯留ホッパー５内に設置したレベル計７を基に原料の溜まり具合が一定となるように調整しつつ原料を装入するとともに、この時の上部流調ゲート１０の平均開度を算出し、この値を基に次回の原料装入時における上部流調ゲート１０の初期開度を決定するようにした点に特徴を有するものである。
【０００９】
更に詳述すれば、貯留ホッパー５内には原料の溜まり具合を計測するレベル計７が設置されている。具体的には上下方向に３個のレベル計７、７、７（上からＨ、Ｍ、Ｌとする）が設置されており、レベル計を超えて原料が溜まった場合に各レベル計より信号が発せられ、１回の原料装入工程における全時間のうち、原料の溜まり具合がレベルＬ未満、レベルＬ〜Ｍ、レベルＭ〜Ｈ、レベルＨ以上の４段階のいずれに属するかを時間に換算し定量化するよう構成されている。
【００１０】
そして、上記のように定量化した数値に基づいて、上部流調ゲート１０の開度を調整し、原料の溜まり具合がレベルＭの近辺を維持するように微調整する。
即ち、各上部流調ゲート１０ a 、１０ bのベース開度をそれぞれ（θ a ）、（θ b ）とすると、レベルＭになった時点で各上部流調ゲート１０ a 、１０ bの開度を（θ a −β a ）あるいは（θ b −β b ）とする。ここで、β a 、β bは鉄鉱石、コークスの銘柄、および各固定ホッパー毎に設定される補正角度である。そして、レベルＬになった時点で各上部流調ゲート１０ a 、１０ bの開度を（θ a ）あるいは（θ b ）に戻す。また、レベルＨになった時点で各上部流調ゲート１０ a 、１０ bの開度を（θ a −２β a ）あるいは（θ b −２β b ）とし、レベルＭになった時点で（θ a −β a あるいは（θ b −２β b ）に戻すようにして調整する。
なお、レベルＭ、Ｈを検出し上部流調ゲート１０の開度を（θ a −β a ）あるいは（θ b −β b ）、（θ a −２β a ）あるいは（θ b −２β b ）に制御して、一定時間経過後においてもレベルがＬ、Ｍに戻らない場合は、入力値異常として上部流調ゲート１０の開度をベース開度（θ）に戻して再制御する。
【００１１】
また、このように１回の原料装入工程における全時間のうち、原料の溜まり具合がいずれのレベルに属するかを時間に換算し定量化したデータを用いて、上部流調ゲートの平均開度を算出し、この値を基に次回の原料装入時における上部流調ゲートの初期開度を決定する。これにより、原料粒度の変化等による溜まり具合の変化があったとしても、上部流調ゲートの初期開度が適正値となっているため、次回の原料装入時に悪影響が出ることがなく、円滑な原料装入を実行することが可能となる。
なお、次回の原料装入時における上部流調ゲートの初期開度の決定は、具体的には１回の原料装入工程における全時間のうち、原料の溜まり具合がレベルＬ未満、レベルＬ〜Ｍ、レベルＭ〜Ｈ、レベルＨ以上の４段階のいずれに属するかを時間に換算し定量化した値をもとに、各レベルの時間割合を算出（全体を１００とした場合の比率で算出）し、これに補正係数を掛けた数値の平均をとって平均レベルとする。そして、この平均レベルと比較してその±で補正を加え、上部流調ゲートの初期開度を決定するのである。
【００１２】
このように、本発明では固定ホッパー下部にある上部流調ゲート１０の開度を、貯留ホッパー５内に設置したレベル計７を基に原料の溜まり具合が一定となるように調整しつつ原料を装入するとともに、この時の上部流調ゲート１０の平均開度を算出し、この値を基に次回の原料装入時における上部流調ゲート１０の初期開度を決定するようにしたので、例えば原料の粒度に変化等があっても、貯留ホッパー内の原料堆積レベルは一定に保たれることとなる。この結果、原料を炉内旋回シュート６へ常に一定の条件で落下させることができるため、炉内各位置における鉄鉱石の量とコークスの量の比や層状態を一定に保つこととなり、炉内反応を一定にして安定した高炉繰業を確保できることとなる。
【００１３】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明は固定ホッパー下部にある貯留ホッパー内の原料堆積レベルを一定に保つことにより、原料落下軌跡の安定化を図ることができ、更には原料の粒度変化等があっても次回の原料装入時には何ら影響を受けることなく原料堆積レベルを一定に保持しつつ原料を装入できるものである。
よって本発明は従来の問題点を一掃した高炉の原料装入方法として、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【符号の説明】
１ a 鉄鉱石の固定ホッパー
１ b コークスの固定ホッパー
２ 高炉本体
５ 貯留ホッパー
７ レベル計
１０ a 上部流調ゲート
１０ b 上部流調ゲート
１１ 下部流調ゲート

Claims (1)

1. 鉄鉱石およびコークスの各固定ホッパーの原料を貯留ホッパーを介して炉内旋回シュートに交互に供給し、該炉内旋回シュートの傾動および旋回により炉内に装入分配する高炉の原料装入方法において、前記固定ホッパー下部にある上部流調ゲートの開度を、各固定ホッパー毎に設定される各上部流調ゲート（ 10a ）、（ 10b ）のベース開度をそれぞれ（θ a ）、（θ b ）、および各固定ホッパー毎に設定される補正角度をそれぞれ（β a ）、（β b ）とした場合に、所定のレベルになった時点で上部流調ゲートの開度を（θ a −β a ）あるいは（θ b −β b ）とし、低いレベルになった時点で上部流調ゲートの開度を（θ a ）あるいは（θ b ）に戻し、高いレベルになった時点で上部流調ゲートの開度を（θ a −２β a ）あるいは（θ b −２β b ）とし、所定のレベルになった時点で（θ a −β a ）あるいは（θ b −β b ）に戻すように調整して、１回の原料装入工程における全時間のうち、各原料の溜まり具合がいずれのレベルに属するかを時間に換算し定量化したデータを用いて、上部流調ゲートの平均開度を算出し、この値を基に次回の原料装入時における各固定ホッパーの上部流調ゲートの初期開度を決定することを特徴とする高炉の原料装入方法。

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