JP7343052B2 - Blast furnace raw material charging method - Google Patents
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Description
本発明は、高炉の原料装入方法に関するものである。 The present invention relates to a method for charging raw materials into a blast furnace.
高炉では、通常、図1に示すように、焼結鉱、ペレット、塊状鉱石等の鉱石類原料とコークスとを上部から交互に層状に装入して鉱石層およびコークス層を形成し、羽口先より上方に向かって高温の還元性ガスを流して銑鉄を得るという操業が行われる。なお、以下、鉱石類原料とコークスを総称して原料ともいう。図中、符号1が高炉、2が羽口、3が鉱石層、4がコークス層、5が融着層である。
In a blast furnace, ore materials such as sintered ore, pellets, or lump ores and coke are normally charged in layers from above, forming an ore layer and a coke layer, as shown in Figure 1. The operation involves flowing high-temperature reducing gas upwards to obtain pig iron. Note that ore raw materials and coke are hereinafter also collectively referred to as raw materials. In the figure,
このような高炉の操業では、高炉内のガスの流れが、鉱石類原料の還元効率や高炉外への放散熱量に影響する。一般的に、鉱石類原料の還元効率を向上させ、かつ高炉外への放散熱量を低減するためには、高炉の中心部近傍に、より多くのガスを流すことが望ましいとされている。 In the operation of such a blast furnace, the flow of gas within the blast furnace affects the reduction efficiency of ore raw materials and the amount of heat dissipated to the outside of the blast furnace. Generally, in order to improve the reduction efficiency of ore raw materials and reduce the amount of heat dissipated to the outside of the blast furnace, it is considered desirable to flow more gas near the center of the blast furnace.
この理由として、主に、以下の2つの理由が挙げられる。
(1)高炉の炉壁近傍のガス流量が増えると、高炉外への放散熱量が増加しエネルギー効率が低下する。
(2)高炉下部では、高炉内に装入された鉱石類原料が、還元ガスにより昇温および還元され、融着帯が形成される。融着帯は、鉱石類原料の粒子同士が互いに融着した岩盤状の構造となる融着層と、コークスが単体で存在するコークススリットとが、交互に存在する領域である。融着層は、上述したように鉱石類原料の粒子同士が互いに融着した岩盤状の構造となるため、層内の空隙率は極めて低い。一方、コークススリットの空隙率は、融着層よりも高い。そのため、融着帯では、鉛直方向下方より流れてくるガスが、コークススリットを選択的に流れる。ここで、高炉の中心部近傍を流れるガス量が増加すると、融着帯の高さ領域が拡張される。その結果、融着帯におけるコークススリット数が増加し、ガスの通気性が向上する。This is mainly due to the following two reasons.
(1) When the gas flow rate near the blast furnace wall increases, the amount of heat dissipated to the outside of the blast furnace increases and energy efficiency decreases.
(2) In the lower part of the blast furnace, the ore raw material charged into the blast furnace is heated and reduced by the reducing gas, and a cohesive zone is formed. The cohesive zone is a region in which cohesive layers, which have a rock-like structure in which particles of ore raw materials are fused to each other, and coke slits, in which coke exists alone, alternately exist. As described above, the fused layer has a rock-like structure in which the particles of the ore raw material are fused to each other, so the porosity within the layer is extremely low. On the other hand, the porosity of the coke slit is higher than that of the cohesive layer. Therefore, in the cohesive zone, gas flowing from vertically downward selectively flows through the coke slits. Here, when the amount of gas flowing near the center of the blast furnace increases, the height region of the cohesive zone expands. As a result, the number of coke slits in the cohesive zone increases, improving gas permeability.
高炉の中心部近傍のガス流量を増加させるには、高炉の半径方向において、中心部近傍に大粒径原料を配置し、炉壁近傍に小粒径原料を配置することが有効である。
これは、大粒径の粒子の充填層と、小粒径の粒子の充填層とを比較すると、前者の方が充填された粒子の合計の比表面積が小さくなる、すなわち、当該充填層中を流れるガスと粒子との摩擦が低減され、ガス流量が増加するからである。In order to increase the gas flow rate near the center of the blast furnace, it is effective to arrange large grain raw materials near the center and arrange small grain raw materials near the furnace wall in the radial direction of the blast furnace.
This is because when comparing a packed bed of large-sized particles and a packed bed of small-sized particles, the former has a smaller total specific surface area of the packed particles. This is because the friction between the flowing gas and particles is reduced and the gas flow rate is increased.
そのため、高炉内に形成される鉱石層およびコークス層について、粒度分布、さらには層厚などを制御して高炉の中心部近傍のガス流量を増加させようとする技術が、種々提案されている。 Therefore, various techniques have been proposed to increase the gas flow rate near the center of the blast furnace by controlling the particle size distribution, layer thickness, etc. of the ore layer and coke layer formed in the blast furnace.
例えば、特許文献1には、
「旋回シュートを備え、炉頂にバンカを並列に配置したベルレス型装入装置を用いた高炉の原料装入方法であって、
高炉に装入する原料を一時貯溜し、その下方に設けた旋回シュートヘ払い出す炉頂バンカを介して、該原料を炉内へ装入するに際して、
前記炉頂バンカ内に傾動自在な可動板を設け、該炉頂バンカヘ装入される原料を該可動板へ衝突させ、旋回シュートの先端を高炉内の周辺から中心方向に向けて傾動させる場合には、原料の落下方向が、該炉頂バンカの排出ロの方向となるように、可動板を操作し、炉頂バンカ内へ装入される原料の落下位置を、該原料の排出口の直上部として、炉頂バンカ内には、原料の堆積特性より細粒が排出口近くに集まり、そこから離れた位置に粗粒が集まるようにし、
旋回シュートの先端を高炉内の中心から周辺方向に向けて傾動させる場合には、原料の落下方向が、該炉頂バンカの排出ロの反対方向となるように、可動板を操作し、炉頂バンカ内へ装入される原料の落下位置を排出口から離れた側壁とし、粗粒の原料が、排出口近くに集まり、細粒が該排出口から遠くに集まるようにして、
高炉の中心部へ粗粒を堆積させることを特徴とする炉頂バンカ及びベルレス型装入装置を用いた高炉の原料装入方法。」
が提案されている。For example, in
``A method for charging materials into a blast furnace using a bellless type charging device equipped with a rotating chute and having bunkers arranged in parallel at the top of the furnace,
When charging the raw material into the blast furnace through the top bunker, which temporarily stores the raw material and discharges it to a rotating chute provided below,
In the case where a movable plate that can be freely tilted is provided in the top bunker, the raw material charged into the top bunker is made to collide with the movable plate, and the tip of the rotating chute is tilted from the periphery of the blast furnace toward the center. The operator operates the movable plate so that the falling direction of the raw material is in the direction of the discharge port of the furnace top bunker, and the falling position of the raw material charged into the furnace top bunker is set directly at the discharge port of the raw material. In the upper part of the furnace top bunker, due to the deposition characteristics of the raw materials, fine particles are collected near the outlet, and coarse particles are collected at a distance from there.
When tilting the tip of the swing chute from the center of the blast furnace toward the periphery, operate the movable plate so that the falling direction of the raw material is opposite to the discharge hole of the furnace top bunker. The falling position of the raw material charged into the bunker is made to be a side wall away from the discharge port, so that coarse grain raw materials collect near the discharge port and fine grains collect far from the discharge port,
A method for charging raw materials into a blast furnace using a top bunker and a bellless charging device, which is characterized by depositing coarse particles in the center of the blast furnace. ”
is proposed.
ところで、図2に示すようなベルレス式高炉では、高炉に装入する原料を一時的に貯留する炉頂バンカーが、高炉の炉頂部分に配設される。そして、流量調整ゲートを開いて炉頂バンカーから排出される原料を、集合ホッパーや旋回シュートを介して、高炉内に装入する。この際、旋回シュートの半径方向の先端位置を変更(以下、傾動ともいう)して、高炉の半径方向における原料の落下位置を調整することがある。
なお、図中、符号6が炉頂バンカー、7が流量調整ゲート、8が集合ホッパー、9が旋回シュートである。By the way, in a bell-less type blast furnace as shown in FIG. 2, a furnace top bunker for temporarily storing raw materials to be charged into the blast furnace is arranged at the furnace top portion of the blast furnace. Then, the flow rate adjustment gate is opened and the raw material discharged from the furnace top bunker is charged into the blast furnace via the collection hopper and the rotating chute. At this time, the radial tip position of the rotating chute may be changed (hereinafter also referred to as tilting) to adjust the falling position of the raw material in the radial direction of the blast furnace.
In the figure,
すなわち、旋回シュートは、高炉への原料装入時、高炉の軸心を回転軸とし、高炉の周方向に一定の速度で旋回しつつ、一定の間隔で傾動を行う。傾動方式は大きく2つに分けられ、高炉の炉壁近傍から高炉の中心部へと傾動させる場合を順傾動装入と、高炉の中心部から高炉の炉壁近傍へと傾動させる場合を逆傾動装入と呼ぶ。 That is, when charging the raw material into the blast furnace, the rotating chute rotates at a constant speed in the circumferential direction of the blast furnace and tilts at regular intervals with the axis of the blast furnace as the rotation axis. Tilting methods are broadly divided into two types: forward tilting, which is when the blast furnace is tilted from near the wall of the blast furnace to the center of the blast furnace, and reverse tilting, where the tilting is from the center of the blast furnace to near the wall of the blast furnace. It is called charging.
このうち、逆傾動装入は、原料を高炉内に装入・堆積させた後、原料が高炉の中心部へ流れ込むことを抑制する効果がある。そのため、逆傾動装入は、順傾動装入と比較して、原料堆積形状が安定化し易く、高炉内の原料粒度分布などを制御するうえで有利となる。 Among these, reverse tilting charging has the effect of suppressing the raw material from flowing into the center of the blast furnace after the raw material is charged and deposited in the blast furnace. Therefore, compared with forward tilting charging, reverse tilting charging makes it easier to stabilize the shape of the raw material pile, which is advantageous in controlling the raw material particle size distribution in the blast furnace.
前述したように、高炉の中心部近傍のガス流量を増加させるという観点からは、高炉の半径方向において、中心部近傍に大粒径原料を配置し、高炉の炉壁近傍に小粒径原料を配置することが有効である。本明細書では、高炉の炉頂部から装入されるコークス、鉱石(塊成化された鉱石を含む)、および、石灰石などの副原料を総称して原料と呼ぶ。これらの原料のすべてについて、高炉の中心部に大粒径のものを配置することが最も好ましいが、そのうちのコークス、鉱石、および、コークスと鉱石の混合物のいずれか1種以上について中心部に大粒径のものを配置しても有効である。炉頂バンカーには、通常、1バッチあたりの原料が貯留される。そのため、逆傾動装入を行う場合には、炉頂バンカーからの原料排出初期に、大粒径原料が、多数排出されるような炉頂バンカー内の原料粒度分布とすることが好ましい。 As mentioned above, from the perspective of increasing the gas flow rate near the center of the blast furnace, it is possible to place large-grained raw materials near the center in the radial direction of the blast furnace, and place small-grained raw materials near the wall of the blast furnace. It is effective to place In this specification, coke, ore (including agglomerated ore), and auxiliary raw materials such as limestone, which are charged from the top of the blast furnace, are collectively referred to as raw materials. For all of these raw materials, it is most preferable to place large particles in the center of the blast furnace, but among them, it is most preferable to place large particles in the center of the blast furnace. It is also effective to arrange particles of particle size. The furnace top bunker usually stores raw materials for one batch. Therefore, when reverse tilting charging is performed, it is preferable to set the raw material particle size distribution in the furnace top bunker such that a large number of large particle diameter raw materials are discharged at the initial stage of raw material discharge from the furnace top bunker.
この点、特許文献1の技術は、炉頂バンカー内に設けた傾動自在な可動板(以下、偏析制御板ともいう)を用いて、炉頂バンカー内に貯留される原料を意図的に偏析させる。これにより、傾動方式に応じて、好ましい炉頂バンカー内の原料粒度分布を実現しようとするものである。
In this regard, the technology of
しかし、特許文献1の技術では、逆傾動装入に適した炉頂バンカー内の原料粒度分布を十分には実現できない。すなわち、炉頂バンカーからの原料排出中期~末期に排出される原料に、大粒径原料が一定数混在して、結果的に、高炉の炉壁近傍に大粒径原料が一定数混在する場合があった。
However, the technique disclosed in
本発明は、上記の現状に鑑み開発されたものであって、順傾動装入および逆傾動装入のそれぞれに適した炉頂バンカー内の原料粒度分布を実現し、これにより、傾動方式によらず、高炉の中心部近傍のガス流量を増加させて、通気性および還元効率のさらなる向上を図ることが可能な高炉の原料装入方法を、提供することを目的とする。 The present invention was developed in view of the above-mentioned current situation, and realizes a raw material particle size distribution in the furnace top bunker that is suitable for both forward tilting charging and reverse tilting charging, thereby making it possible to First, it is an object of the present invention to provide a method for charging raw materials into a blast furnace that can further improve air permeability and reduction efficiency by increasing the gas flow rate near the center of the blast furnace.
さて、発明者らは、上記の目的を達成すべく、鋭意検討を重ねた。
まず、発明者らは、特許文献1の技術において、逆傾動装入に適した炉頂バンカー内の原料粒度分布が十分に実現されない場合がある理由を調査した。
一般的に、炉頂バンカーから排出される原料を受ける集合ホッパーをコンパクト化する観点およびバンカー内の粒度偏析を強化する観点から、炉頂バンカーの原料排出口は、図3に示すように、水平面(鉛直方向への投影面)において、原料貯留部の中心から高炉の軸心側に偏心して、配置される。なお、図3は、鉛直方向上方から見たときの、炉頂バンカーの各部の配置を示す模式図である。図中、6-1は原料貯留部、6-2は原料排出口である。
ここで、偏心方向は、水平面において、原料貯留部の中心から原料排出口の中心に向かう方向とし、鉛直方向上方から見た場合に、偏心方向から時計回りに90°回転した方向を第1の方向、180°回転した方向を偏心反対方向、270°回転した方向を第2の方向と呼ぶ。なお、炉頂バンカーの原料排出口は、水平面(鉛直方向への投影面)において、原料貯留部の中心から高炉の軸心側に偏心して配置される。そのため、炉頂バンカーを高炉頂部に配設した状態では、通常、偏心方向は、原料貯留部の中心から高炉の軸心に向かう方向(以下、高炉軸心方向ともいう)と同じ方向となる。Now, the inventors have made extensive studies to achieve the above object.
First, the inventors investigated the reason why, in the technique of
Generally, from the viewpoint of compacting the collection hopper that receives the raw materials discharged from the furnace top bunker and from the viewpoint of strengthening particle size segregation within the bunker, the raw material discharge port of the furnace top bunker is placed in a horizontal plane as shown in Fig. 3. (in a vertical projection plane), it is arranged eccentrically from the center of the raw material storage section to the axial center side of the blast furnace. Note that FIG. 3 is a schematic diagram showing the arrangement of each part of the furnace top bunker when viewed from above in the vertical direction. In the figure, 6-1 is a raw material storage section, and 6-2 is a raw material discharge port.
Here, the eccentric direction is a direction from the center of the raw material storage section to the center of the raw material discharge port in a horizontal plane, and when viewed from above in the vertical direction, the direction rotated 90 degrees clockwise from the eccentric direction is the first direction. The direction rotated by 180 degrees is called the eccentric opposite direction, and the direction rotated by 270 degrees is called the second direction. Note that the raw material discharge port of the furnace top bunker is arranged eccentrically from the center of the raw material storage section toward the axis of the blast furnace in a horizontal plane (a plane projected in the vertical direction). Therefore, when the furnace top bunker is disposed at the top of the blast furnace, the eccentric direction is usually the same direction as the direction from the center of the raw material storage section to the axis of the blast furnace (hereinafter also referred to as the blast furnace axis direction).
特許文献1の技術で逆傾動装入を行う場合、図4に示すように、原料の落下方向が、水平面において、炉頂バンカーの原料排出ロの反対側、つまり偏心反対方向側の壁部(以下、偏心反対側壁部ともいう)近傍となるように、偏析制御板を操作する。そのため、炉頂バンカー内の原料堆積層の形状は、原料堆積面が、偏心方向に向かって(偏心反対側壁部から偏心方向側の壁部(以下、偏心側壁部ともいう)に向かって)鉛直方向下方に傾斜するものとなる。図中、6-3は偏析制御板である。
When reverse tilting charging is performed using the technique of
この場合の炉頂バンカー内の原料粒度分布、および、炉頂バンカーからの原料排出時の原料排出順序(炉頂バンカー内の原料貯留位置ごとの排出時間)を、離散要素法と呼ばれる数値シミュレーションにより計算したところ、図5に示すように、大粒径原料の半数超が、原料排出口近傍、つまり、原料排出初期に排出される領域に集まる。しかし、大粒径原料の残りの多くが、炉頂バンカーの偏心方向に直角な方向である第1の方向および第2の方向側の壁部(以下、第1の壁部および第2の壁部ともいう)の近傍、つまり原料排出中期~末期に排出される領域に位置することがわかった。すなわち、これが原因で、逆傾動装入を行うと、高炉の炉壁近傍にも大粒径原料が一定数混在するようになることがわかった。 In this case, the raw material particle size distribution in the furnace top bunker and the raw material discharge order (draining time for each raw material storage position in the furnace top bunker) when discharging raw materials from the furnace top bunker were determined using a numerical simulation called the discrete element method. As a result of calculation, as shown in FIG. 5, more than half of the large-particle raw materials gather near the raw material discharge port, that is, in the area where the raw materials are discharged at the beginning of raw material discharge. However, most of the remaining large-grain raw materials are located in the first and second wall portions (hereinafter referred to as the first wall portion and the second wall portion) that are perpendicular to the eccentric direction of the top bunker. It was found that the raw material is located in the vicinity of the raw material discharge area, that is, in the area where the raw material is discharged from the middle to the final stage. In other words, it was found that due to this, when reverse tilting charging is performed, a certain number of large-grained raw materials are mixed near the furnace wall of the blast furnace.
この点を踏まえて、発明者らがさらに検討したところ、
・炉頂バンカーに装入される原料の落下位置を、偏心反対側壁部近傍だけでなく、第1の壁部および第2の壁部近傍にも分散させ、
・これによって、図6に示すように、炉頂バンカー内の原料堆積層の形状を、偏心反対側壁部からだけでなく、第1の壁部および第2の壁部からも、原料排出ロに向かって鉛直方向下方に傾斜させる、換言すれば、原料堆積層の形状を略すり鉢形にする、
ことが有効であることを知見した。
そして、これによって、より密に原料排出口近傍に大粒径原料を集められることを知見した。Based on this point, the inventors further investigated and found that
・The falling position of the raw material charged into the furnace top bunker is distributed not only near the wall on the opposite side of the eccentricity but also near the first wall and the second wall,
・As a result, as shown in Figure 6, the shape of the raw material accumulation layer in the furnace top bunker can be changed so that the raw material is discharged not only from the wall on the opposite side of the eccentricity, but also from the first wall and the second wall. In other words, the shape of the raw material accumulation layer is made to be approximately conical.
We found that this is effective.
It was also discovered that this allows large-particle raw materials to be gathered more densely near the raw material discharge port.
なお、発明者らは上記の理由について、以下のように考えている。
すなわち、大粒径原料は、小粒径原料に比べて、堆積面を転がり易い傾向にある。そのため、炉頂バンカーに装入される原料の落下位置を、偏心反対側壁部近傍だけでなく、第1の壁部および第2の壁部近傍にも分散させることによって、第1の壁部および第2の壁部から原料排出ロに向かって鉛直方向下方に傾斜する原料堆積層が形成される。そして、漸次装入される大粒径原料がこの堆積面を転がる一方、小粒径原料は落下位置で堆積することにより、より密に原料排出口近傍に大粒径原料を集められる。The inventors consider the above reason as follows.
That is, large-particle raw materials tend to roll more easily on the deposition surface than small-particle raw materials. Therefore, by distributing the falling position of the raw material charged into the furnace top bunker not only near the wall on the opposite side of the eccentricity but also near the first wall and the second wall, the first wall and A raw material accumulation layer is formed that slopes vertically downward from the second wall toward the raw material discharge hole. Then, while the large-particle raw materials that are gradually charged roll on this stacking surface, the small-particle raw materials are deposited at the falling position, so that the large-particle raw materials can be more densely collected near the raw material discharge port.
そして、発明者らは、上記の知見を基に、炉頂バンカーに装入される原料の落下位置を、偏心反対側壁部近傍だけでなく、第1の壁部および第2の壁部近傍にも分散させる方法について検討したところ、
・炉頂バンカーの原料貯留部の内部に、原料衝突面を有する構造体を配置し、
・原料衝突面の形状を偏心反対方向、ならびに、偏心反対方向と鉛直方向とに直角な第1の方向および第2の方向においてそれぞれ、構造体の頂部から原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜させる、
ことが有効であることを知見した。Based on the above knowledge, the inventors determined that the falling position of the raw material charged into the furnace top bunker was not only near the wall on the opposite side of the eccentricity, but also near the first wall and the second wall. When considering ways to disperse the
・A structure with a raw material collision surface is placed inside the raw material storage part of the furnace top bunker,
・The shape of the raw material collision surface is changed downward from the top of the structure toward the end of the raw material collision surface in the opposite eccentric direction, and in the first and second directions perpendicular to the opposite eccentric direction and the vertical direction, respectively. tilt to,
We found that this is effective.
また、発明者らは、さらに検討を重ね、図8に示すように、
・原料衝突面の形状を、偏心反対方向、ならびに、偏心反対方向と鉛直方向とに直角な第1の方向および第2の方向に加え、さらに、偏心方向にも、構造体の頂部から原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜させるとともに、
・高炉内に原料を装入する際の傾動方式に応じて(炉頂バンカーの原料貯留部の内部に配置した)構造体における原料衝突位置を決定することにより、順傾動装入および逆傾動装入を行う場合のそれぞれに適した、炉頂バンカー内の原料粒度分布を実現することができることを知見した。なお、図中、6-4は構造体、6-5が原料衝突面である。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。In addition, the inventors further investigated, and as shown in FIG.
- In addition to changing the shape of the raw material collision surface in the opposite direction of eccentricity, and in the first and second directions perpendicular to the opposite direction of eccentricity and the vertical direction, the raw material collision surface is also applied in the eccentric direction from the top of the structure. Inclined downward toward the edge of the surface, and
・By determining the raw material collision position in the structure (located inside the raw material storage section of the furnace top bunker) according to the tilting method when charging raw materials into the blast furnace, forward tilting charging and reverse tilting system It has been found that it is possible to realize a raw material particle size distribution in the furnace top bunker that is suitable for each case in which the furnace top bunker is used. In the figure, 6-4 is a structure, and 6-5 is a raw material collision surface.
The present invention was completed based on the above findings and further studies.
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
1.高炉の原料装入方法であって、
前記高炉は、炉頂部に炉頂バンカーを有し、
前記炉頂バンカーのうちの少なくとも1つは、
原料貯留部と、
前記原料貯留部に、前記原料貯留部の上方から原料を装入する、原料装入口と、
前記原料貯留部の内部に配置され、かつ、前記原料装入口から装入された原料が衝突する原料衝突面を有する、構造体と、
前記原料貯留部内の原料を、前記原料貯留部の下方に排出する、原料排出口と、
をそなえ、
前記原料排出口が、水平面において、前記原料貯留部の中心から偏心して配置されており、
また、前記構造体の原料衝突面が、少なくとも、偏心方向、偏心反対方向、ならびに、該偏心方向と鉛直方向とに直角な第1の方向および第2の方向においてそれぞれ、前記構造体の頂部から前記原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜しており、
さらに、前記高炉の原料装入方法は、
前記炉頂バンカーの前記原料装入口から前記原料貯留部に原料を装入し、該原料を、前記構造体に衝突させたうえで、該原料を、前記原料貯留部に貯留する、貯留工程と、
前記原料貯留部内に貯留した原料を前記原料排出口から排出し、排出した原料を、前記高炉の旋回シュートを介して前記高炉内に装入する、装入工程と、をそなえ、
前記装入工程での傾動方式に応じて、前記貯留工程での前記構造体における原料衝突位置を決定する、高炉の原料装入方法。
ここで、偏心方向は、水平面において、原料貯留部の中心から原料排出口が偏心している方向である。また、偏心反対方向は、同水平面において、偏心方向と反対向きの方向である。That is, the gist of the present invention is as follows.
1. A method for charging raw materials into a blast furnace, the method comprising:
The blast furnace has a furnace top bunker at the furnace top,
At least one of the furnace top bunkers is
a raw material storage section;
a raw material charging port for charging the raw material into the raw material reservoir from above the raw material reservoir;
a structure that is disposed inside the raw material storage section and has a raw material collision surface on which raw materials charged from the raw material charging port collide;
a raw material discharge port that discharges the raw material in the raw material storage section below the raw material storage section;
Equipped with
The raw material outlet is arranged eccentrically from the center of the raw material storage part in a horizontal plane,
Further, the raw material collision surface of the structure is arranged from the top of the structure at least in an eccentric direction, an opposite eccentric direction, and a first direction and a second direction perpendicular to the eccentric direction and a vertical direction, respectively. sloped downward toward the end of the raw material collision surface;
Furthermore, the method for charging raw materials into the blast furnace includes:
a storage step of charging the raw material into the raw material storage part from the raw material charging port of the furnace top bunker, causing the raw material to collide with the structure, and then storing the raw material in the raw material storage part; ,
A charging step of discharging the raw material stored in the raw material storage section from the raw material discharge port and charging the discharged raw material into the blast furnace via the rotating chute of the blast furnace,
A method for charging materials into a blast furnace, wherein a material collision position in the structure in the storage step is determined according to a tilting method in the charging step.
Here, the eccentric direction is a direction in which the raw material outlet is eccentric from the center of the raw material storage section in the horizontal plane. Moreover, the eccentricity opposite direction is a direction opposite to the eccentricity direction in the same horizontal plane.
2.前記偏心方向および前記偏心反対方向における、前記構造体の頂部と前記原料衝突面の端部とを結ぶ線分の水平方向からの傾斜角度αおよびα´がそれぞれ25~45°である、前記1に記載の高炉の原料装入方法。 2. 1, wherein the inclination angles α and α′ from the horizontal direction of the line connecting the top of the structure and the end of the raw material collision surface in the eccentric direction and the opposite direction to the eccentricity are 25 to 45 degrees, respectively; The method for charging raw materials into a blast furnace described in .
3.前記第1の方向および前記第2の方向における、前記構造体の頂部と前記原料衝突面の端部とを結ぶ線分の水平方向からの傾斜角度βおよびγがそれぞれ25~45°である、前記1または2に記載の高炉の原料装入方法。 3. Inclination angles β and γ from the horizontal direction of the line segment connecting the top of the structure and the end of the raw material collision surface in the first direction and the second direction are 25 to 45 degrees, respectively; The method for charging raw materials into a blast furnace according to 1 or 2 above.
4.前記構造体の頂部が、水平面において、原料貯留部の中心からの無次元距離(r/R)で0~0.6の範囲に位置する、前記1~3のいずれかに記載の高炉の原料装入方法。
ここで、無次元距離(r/R)とは、水平面における、原料貯留部の中心からの距離(r)を、原料貯留部の内半径(R)で除した値である。4. The raw material for a blast furnace according to any one of 1 to 3 above, wherein the top of the structure is located in a dimensionless distance (r/R) from the center of the raw material storage part in a range of 0 to 0.6 on a horizontal plane. How to charge.
Here, the dimensionless distance (r/R) is a value obtained by dividing the distance (r) from the center of the raw material reservoir in the horizontal plane by the inner radius (R) of the raw material reservoir.
本発明によれば、順傾動装入および逆傾動装入を行う場合のそれぞれに適した、炉頂バンカー内の原料粒度分布を実現することができる。
その結果、高炉の操業時に、傾動方式によらず、高炉の中心部近傍のガス流量を増加させて、通気性および還元効率のさらなる向上を図ることが可能となる。
加えて、本発明は、厳密な制御を行う必要やそのための複雑な構造体等を必要としないので、操業性やメンテナンス性の面でも優れている。According to the present invention, it is possible to realize a raw material particle size distribution in the furnace top bunker that is suitable for both forward tilting charging and reverse tilting charging.
As a result, during operation of the blast furnace, it is possible to increase the gas flow rate near the center of the blast furnace without using the tilting method, thereby further improving air permeability and reduction efficiency.
In addition, the present invention is excellent in terms of operability and maintainability because it does not require strict control or a complicated structure for that purpose.
本発明を、以下の実施形態に基づき説明する。 The present invention will be explained based on the following embodiments.
本発明の一実施形態に係る高炉の原料装入方法は、炉頂部に、炉頂バンカーを1つ以上配設した高炉で行うものであり、
炉頂バンカーの原料装入口から原料を装入し、原料を、所定形状の構造体に衝突させたうえで、原料を、炉頂バンカーの原料貯留部に貯留する、貯留工程と、
炉頂バンカーの原料貯留部に貯留した原料を排出し、排出した原料を、高炉の旋回シュートを介して高炉内に装入する、装入工程と、をそなえる。
ここで、炉頂バンカーは、図2に示すように、高炉の炉頂部に配設され、高炉に装入する原料を一時的に貯留するものである。高炉の炉頂部に配設される炉頂バンカーの数は特に限定されるものではなく、原料種類の数や炉頂バンカーに求められる容積によって適宜設定すればよいが、通常、2~4個である。
以下、本発明の一実施形態に係る高炉の原料装入方法で使用する炉頂バンカー、ならびに、本発明の一実施形態に係る高炉の原料装入方法の貯留工程および装入工程について説明する。A method for charging raw materials into a blast furnace according to an embodiment of the present invention is carried out in a blast furnace in which one or more furnace top bunkers are arranged at the top of the furnace,
a storage step of charging the raw material from the raw material charging port of the furnace top bunker, causing the raw material to collide with a structure of a predetermined shape, and then storing the raw material in the raw material storage section of the furnace top bunker;
The method includes a charging step of discharging the raw material stored in the raw material storage section of the furnace top bunker and charging the discharged raw material into the blast furnace through the rotating chute of the blast furnace.
Here, as shown in FIG. 2, the furnace top bunker is disposed at the top of the blast furnace to temporarily store raw materials to be charged into the blast furnace. The number of top bunkers installed at the top of the blast furnace is not particularly limited, and may be set as appropriate depending on the number of raw materials and the required volume of the top bunker, but it is usually 2 to 4. be.
Hereinafter, a furnace top bunker used in a method for charging raw materials for a blast furnace according to an embodiment of the present invention, and a storage process and a charging process for the method for charging raw materials for a blast furnace according to an embodiment of the present invention will be described.
[炉頂バンカー]
本発明の一実施形態に係る高炉の原料装入方法では、この炉頂バンカーの少なくとも1つに、図8に示すような、
原料貯留部と、
該原料貯留部に、該原料貯留部の上方から原料を装入する、原料装入口(図示せず)と、
該原料貯留部の内部に配置され、かつ、該原料装入口から装入された原料が衝突する原料衝突面を有する、構造体と、
該原料貯留部内の原料を、該原料貯留部の下方に排出する、原料排出口と、
をそなえる炉頂バンカーを使用する。好ましくは、高炉の炉頂部に配設される炉頂バンカーの全てに、上記の炉頂バンカーを使用する。
なお、上方、下方、上部および下部という用語は、特に断りがない限り、鉛直方向の上方、下方、上部および下部を意味するものとする。[Top Bunker]
In the blast furnace raw material charging method according to an embodiment of the present invention, at least one of the furnace top bunkers is provided with a material as shown in FIG.
a raw material storage section;
a raw material charging port (not shown) for charging the raw material into the raw material reservoir from above the raw material reservoir;
a structure disposed inside the raw material storage section and having a raw material collision surface with which raw materials charged from the raw material charging port collide;
a raw material discharge port that discharges the raw material in the raw material storage section below the raw material storage section;
Use a furnace top bunker with a Preferably, the above-mentioned furnace top bunker is used for all the furnace top bunkers arranged at the furnace top of the blast furnace.
Note that the terms upper, lower, upper, and lower mean vertically upper, lower, upper, and lower, unless otherwise specified.
ここで、原料装入口は、原料貯留部の上部に配置される。原料装入口の水平面における位置は特に限定されるものではないが、一般的には、原料貯留部の中心位置から高炉の軸心側(原料排出口と同じ方向)に位置している。 Here, the raw material charging port is arranged at the upper part of the raw material storage section. Although the position of the raw material charging port in the horizontal plane is not particularly limited, it is generally located on the axis side of the blast furnace (in the same direction as the raw material discharge port) from the center position of the raw material storage section.
そして、原料装入口から装入された原料は、原料貯留部の内部に配置された構造体の原料衝突面に衝突したのち、原料貯留部に落下して、原料貯留部内に一時的に貯留される。なお、原料貯留部内に一時的に貯留される原料は、通常、1バッチ分である。また、原料貯留部は、円筒状、円錐台筒状またはこれらを組み合わせた形状などとなる胴部と、下方に向かって径が小さくなる縮径部とを有する。
なお、炉頂バンカーの最大径(外径)は、通常、4000~5000mm程度であり、また、炉頂バンカーの高さは9000~13000mm程度である。Then, the raw material charged from the raw material charging port collides with the raw material collision surface of the structure placed inside the raw material storage section, falls into the raw material storage section, and is temporarily stored in the raw material storage section. Ru. Note that the raw material temporarily stored in the raw material storage section is usually for one batch. Further, the raw material storage section has a body section having a cylindrical shape, a truncated conical tube shape, or a combination thereof, and a diameter-reducing section whose diameter decreases toward the bottom.
Note that the maximum diameter (outer diameter) of the furnace top bunker is usually about 4,000 to 5,000 mm, and the height of the furnace top bunker is about 9,000 to 13,000 mm.
ついで、高炉の操業に合わせて、流量調整ゲートが開けられ、原料貯留部の縮径部の下端の原料排出口から、原料の自重によって、原料が漸次排出され、集合ホッパーおよび旋回シュートを介して、高炉内へ原料が装入される。 Then, in accordance with the operation of the blast furnace, the flow rate adjustment gate is opened, and the raw material is gradually discharged by its own weight from the raw material discharge port at the lower end of the reduced diameter part of the raw material storage section, and is then passed through the collection hopper and the rotating chute. , raw materials are charged into the blast furnace.
原料排出口は、図3に示すように、水平面において、原料貯留部の中心から偏心しており、通常、水平方向における原料貯留部と原料排出口の中心間距離(偏心量):Aは、原料貯留部の内半径:Rの0.60~0.70倍である。また、原料排出口の内半径:Bは、通常、原料貯留部の内半径:Rの0.10~0.30倍である。なお、原料貯留部の中心位置および内径は、後述する構造体の頂部の設置高さ位置を基準とする。また、原料排出口の中心位置および内径は、原料貯留部の下端と接続する高さ位置を基準とする。これ以降も同様である。
なお、図3では、原料貯留部の水平断面を円形とした例で説明したが、これ以外の形状の場合、原料貯留部の中心は、最大の面積となる水平断面の重心とする。この場合、偏心方向は、当該水平断面(最大の面積となる水平断面)における原料排出口の中心と原料貯留部の中心とを結ぶ原料貯留部の中心から原料排出口の中心に向かう方向であり、Rは、当該水平断面の偏心方向での原料貯留部の長さの1/2とする。As shown in FIG. 3, the raw material discharge port is eccentric from the center of the raw material storage part in the horizontal plane, and normally, the distance between the centers of the raw material storage part and the raw material discharge port in the horizontal direction (eccentricity amount): A is the raw material The inner radius of the reservoir: 0.60 to 0.70 times R. Further, the inner radius B of the raw material discharge port is usually 0.10 to 0.30 times the inner radius R of the raw material storage section. Note that the center position and inner diameter of the raw material storage section are based on the installation height position of the top of the structure, which will be described later. Moreover, the center position and inner diameter of the raw material discharge port are based on the height position where it connects to the lower end of the raw material storage part. The same applies from here on.
In addition, in FIG. 3, an example was explained in which the horizontal cross section of the raw material storage part was circular, but in the case of a shape other than this, the center of the raw material storage part is the center of gravity of the horizontal cross section that has the largest area. In this case, the eccentric direction is a direction from the center of the raw material storage section that connects the center of the raw material discharge port and the center of the raw material storage section in the horizontal section (horizontal cross section with the largest area) toward the center of the raw material discharge port. , R is 1/2 of the length of the raw material storage section in the eccentric direction of the horizontal section.
そして、本発明の一実施形態に係る高炉の原料装入方法では、上記構造体の原料衝突面の形状が極めて重要となる。
具体的には、図8に示すように、原料衝突面の形状を、少なくとも、偏心方向、偏心反対方向、偏心方向と鉛直方向とに直角な第1の方向および第2の方向においてそれぞれ、構造体(原料衝突面)の頂部から原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜させることが重要となる。In the method for charging materials into a blast furnace according to an embodiment of the present invention, the shape of the material collision surface of the structure is extremely important.
Specifically, as shown in FIG. 8, the shape of the raw material collision surface is changed at least in the eccentric direction, the opposite eccentric direction, the first direction and the second direction perpendicular to the eccentric direction and the vertical direction, respectively. It is important to incline downward from the top of the body (raw material collision surface) toward the end of the material collision surface.
すなわち、上述したように、逆傾動装入を行う場合、図6に示すように、炉頂バンカーに装入される原料の落下位置を、偏心反対側壁部近傍だけでなく、第1の壁部および第2の壁部近傍にも分散させる。これによって、炉頂バンカー内の原料堆積層の形状を、偏心反対側壁部からだけでなく、第1の壁部および第2の壁部からも、原料排出ロに向かって鉛直方向下方に傾斜させる、換言すれば、原料堆積層の形状を略すり鉢形にすることが重要となる。これによって、より密に原料排出口近傍に大粒径原料を集められる。そのため、上記構造体の原料衝突面の形状(鉛直断面の外周形状)を、偏心反対方向だけでなく、第1の方向および第2の方向においてそれぞれ、構造体の頂部から原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜させることが重要となる。 That is, as described above, when reverse tilting charging is performed, as shown in FIG. and also dispersed near the second wall. As a result, the shape of the raw material accumulation layer in the furnace top bunker is tilted vertically downward toward the raw material discharge hole not only from the eccentric opposite side wall but also from the first wall and the second wall. In other words, it is important that the raw material deposition layer has a substantially conical shape. This allows large-particle raw materials to be gathered more densely near the raw material discharge port. Therefore, the shape of the raw material collision surface of the above structure (the outer peripheral shape of the vertical cross section) is changed from the top of the structure to the end of the raw material collision surface not only in the opposite direction of eccentricity but also in the first direction and the second direction. It is important to tilt downward toward the
また、順傾動装入を行う場合には、図7に示すように、炉頂バンカーに装入される原料の落下位置を偏心側壁部近傍(つまり、原料排出口近傍)だけでなく、第1の壁部および第2の壁部近傍にも分散させる。これによって、炉頂バンカー内の原料堆積層の形状を、偏心側壁部からだけでなく、第1の壁部および第2の壁部からも、偏心反対側壁部に向かって鉛直方向下方に傾斜させることが重要である。これによって、原料排出口から離れた位置に大粒径原料が集められる。すなわち、炉頂バンカーからの排出末期に大粒径原料が排出される。そのため、上記構造体の原料衝突面の形状(鉛直断面の外周形状)を、偏心方向においても、構造体の頂部から原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜させることが重要となる。 In addition, when performing forward tilting charging, as shown in Fig. 7, the falling position of the raw material charged into the furnace top bunker is not only near the eccentric side wall (that is, near the raw material discharge port) but also at the first It is also dispersed near the wall and the second wall. As a result, the shape of the raw material accumulation layer in the furnace top bunker is tilted vertically downward not only from the eccentric side wall but also from the first wall and the second wall toward the opposite side wall. This is very important. As a result, large-particle raw materials are collected at a location away from the raw material discharge port. That is, large particle size raw material is discharged at the end of discharge from the furnace top bunker. Therefore, it is important that the shape of the raw material collision surface of the structure (the outer peripheral shape of the vertical cross section) is inclined downward from the top of the structure toward the end of the raw material collision surface also in the eccentric direction.
ここで、偏心方向および偏心反対方向において、構造体の頂部から原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜するとは、図8に示すように、構造体の頂部を通る位置の構造体の鉛直断面を第1の方向から見たときに、構造体の頂部から原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜していることを意味する。同様に、第1の方向および第2の方向において構造体の頂部から原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜するとは、図8に示すように、構造体の頂部を通る位置の構造体鉛直断面を偏心方向から見たときに、構造体の頂部から第1の方向および第2の方向の原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜していることを意味する。または、構造体の第1の方向および第2の方向に沿った断面において、原料衝突面の最も高い位置から端部に向かって下方に傾斜していることを意味する。 Here, in the eccentric direction and the direction opposite to the eccentricity, being inclined downward from the top of the structure toward the end of the raw material collision surface means that the structure is vertical at a position passing through the top of the structure, as shown in FIG. This means that when the cross section is viewed from the first direction, it is inclined downward from the top of the structure toward the end of the raw material collision surface. Similarly, sloping downward from the top of the structure toward the end of the raw material impingement surface in the first direction and the second direction means that the structure is at a position passing through the top of the structure, as shown in FIG. This means that when a vertical cross section is viewed from the eccentric direction, it is inclined downward from the top of the structure toward the ends of the raw material collision surfaces in the first direction and the second direction. Alternatively, it means that in the cross section along the first direction and the second direction of the structure, the raw material collision surface is inclined downward from the highest position toward the end.
なお、原料衝突面は、構造体の上面(上方から見たときの構造体の領域)である。そのため、構造体の頂部は、原料衝突面の鉛直方向で最も高い位置となる。ここで、原料衝突面に最も高い位置が複数存在する場合には、最も高い位置のうちで、偏心方向において原料排出口から最も遠い距離にある点を頂部とする。また、構造体を固定するための部材なども原料衝突面からは除くものとする。なお、原料衝突面は、連続した1つの面から構成されていてもよいし、複数の面から構成されていてもよい。 Note that the raw material collision surface is the upper surface of the structure (the area of the structure when viewed from above). Therefore, the top of the structure is the highest position in the vertical direction of the material collision surface. Here, if there are a plurality of highest positions on the raw material collision surface, the point located at the farthest distance from the raw material discharge port in the eccentric direction among the highest positions is defined as the top. Also, members for fixing the structure shall be removed from the material collision surface. Note that the raw material collision surface may be composed of one continuous surface or may be composed of a plurality of surfaces.
また、偏心方向および偏心反対方向における、構造体の頂部と原料衝突面の端部とを結ぶ線分の水平方向からの傾斜角度αおよびα´はそれぞれ25~45°とすることが好ましい。αおよびα´はそれぞれ、より好ましくは40~43°である。 Further, the inclination angles α and α' from the horizontal direction of the line segment connecting the top of the structure and the end of the raw material collision surface in the eccentric direction and the opposite direction to eccentricity are preferably 25 to 45 degrees, respectively. α and α′ are each more preferably 40 to 43°.
さらに、第1の方向および第2の方向における、構造体の頂部と原料衝突面の端部とを結ぶ線分の水平方向からの傾斜角度βおよびγはそれぞれ25~45°とすることが好ましい。βおよびγはそれぞれ、より好ましくは40~43°である。 Further, it is preferable that the inclination angles β and γ from the horizontal direction of the line segment connecting the top of the structure and the end of the material collision surface in the first direction and the second direction are respectively 25 to 45 degrees. . β and γ are each more preferably 40 to 43°.
同様に、第1の方向から、偏心反対方向を通り、第2の方向までの間の方向(偏心方向から時計回りに90°~270°の間の方向)における構造体の頂部から原料衝突面の端部までの形状も、構造体の頂部から原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜させることが好ましい。これらの方向における構造体の頂部と原料衝突面の端部とを結ぶ直線の水平方向からの好適な傾斜角度も、上記の傾斜角度α、α´、βおよびγと同様である。 Similarly, from the top of the structure in the direction from the first direction, through the direction opposite to the eccentricity, to the second direction (direction between 90° and 270° clockwise from the eccentricity direction) to the raw material collision surface. It is also preferable that the shape from the top of the structure to the end of the structure be sloped downward from the top of the structure toward the end of the raw material collision surface. Suitable inclination angles from the horizontal direction of the straight line connecting the top of the structure and the end of the material collision surface in these directions are also the same as the above-mentioned inclination angles α, α', β, and γ.
なお、構造体の各鉛直断面における構造体の頂部から原料衝突面の端部までの形状(外周形状)は、方向によらず、一定の傾きとする必要はなく、傾きが種々変化するよう形状、例えば、図9に示すように、円弧状や傾斜が段階的に変化するような形状でもよい。 Note that the shape (outer circumferential shape) from the top of the structure to the end of the raw material collision surface in each vertical cross section of the structure does not need to have a constant inclination regardless of the direction, but can be shaped so that the inclination changes variously. For example, as shown in FIG. 9, the shape may be an arc or a shape in which the slope changes stepwise.
加えて、第1の方向から、偏心方向を通り、第2の方向までの間の方向(偏心方向から時計回りに0~90°、270°~360°の間の方向、ただし、第1の方向および第2の方向は除く)における構造体の頂部から原料衝突面の端部までの形状は特に限定されない。
例えば、偏心反対方向や第1の方向および第2の方向と同様に、構造体の頂部から原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜させてもよい。この場合、構造体の形状は、例えば、図10に示すように、円錐形や斜円錐形、楕円錐形、円錐台の上部に円錐を張り合わせた形状(形状1)、半割にした円錐と半割にした楕円錐とを切断面同士で張り合わせた形状(形状2)、原料衝突面が球面状となるドーム形、四角錐、六角錐、八角錐などの多面体形、これらの形状を任意の位置で鉛直方向に切断した形状などとなる。なお、構造体の内部は中空であってもよく、底面や側面といった原料衝突面以外の面には、部材が配置されていなくてもよい。また、上記した形状には、原料衝突面の領域が変わらなければ、底面などに部材を設けることによって、形状が変化したものも含まれるものとする。In addition, a direction from the first direction, passing through the eccentric direction to the second direction (a direction between 0 to 90 degrees clockwise from the eccentric direction, and a direction between 270 degrees and 360 degrees, provided that the first direction The shape from the top of the structure to the end of the raw material collision surface in the direction (excluding the direction and the second direction) is not particularly limited.
For example, it may be inclined downward from the top of the structure toward the end of the raw material collision surface, similar to the opposite eccentric direction, the first direction, and the second direction. In this case, the shape of the structure may be, for example, a conical shape, an oblique conical shape, an elliptical conical shape, a shape in which a cone is attached to the top of a truncated cone (shape 1), or a halved cone shape, as shown in Fig. 10. Shapes in which two halves of an elliptical cone are pasted together with their cut surfaces (shape 2), dome shapes in which the collision surface of raw materials is spherical, polyhedral shapes such as square pyramids, hexagonal pyramids, and octagonal pyramids; these shapes can be made into any shape. It is a shape cut vertically at a certain position. Note that the interior of the structure may be hollow, and no member may be disposed on surfaces other than the raw material collision surface, such as the bottom surface and side surfaces. Furthermore, the above-mentioned shapes include those in which the shape is changed by providing a member on the bottom surface, etc., as long as the region of the raw material collision surface does not change.
加えて、上記の構造体の長さ(構造体を第1の方向から見たときの水平方向における原料衝突面の端部間の距離)aは、原料貯留部の内半径:Rの0.4~0.8倍とすることが好ましい(図8参照、後述する構造体の幅および高さも同様)。上記の構造体の幅(構造体を偏心方向から見たときの水平方向における原料衝突面の端部間の距離)bは、原料貯留部の内半径:Rの0.4~0.8倍とすることが好ましい。上記の構造体の高さh(原料衝突面の下端から頂部までの距離)は、構造体の長さ:aの0.47~1.0倍とすることが好ましい。 In addition, the length a of the above structure (the distance between the ends of the raw material collision surfaces in the horizontal direction when the structure is viewed from the first direction) is equal to 0.000 mm of the inner radius: R of the raw material storage section. It is preferable to set it to 4 to 0.8 times (see FIG. 8; the same applies to the width and height of the structure described later). The width b of the above structure (the distance between the ends of the raw material collision surfaces in the horizontal direction when the structure is viewed from the eccentric direction) is 0.4 to 0.8 times the inner radius of the raw material storage part: R It is preferable that The height h (distance from the bottom end to the top of the raw material collision surface) of the above structure is preferably 0.47 to 1.0 times the length a of the structure.
なお、構造体の形状は、第1の方向と第2の方向で対称であってもよく、非対称であってもよい。 Note that the shape of the structure may be symmetrical or asymmetrical in the first direction and the second direction.
さらに、上記の構造体の水平方向における設置位置については、図11に示すように、構造体の頂部が、原料貯留部の中心からの無次元距離(r/R)で0~0.6の範囲に位置することが好ましい。
ここで、無次元距離(r/R)とは、水平面(鉛直方向への投影面)における、原料貯留部の中心からの距離(r)を、原料貯留部の内半径(R)で除した値である。Furthermore, regarding the installation position of the above structure in the horizontal direction, as shown in FIG. Preferably located within the range.
Here, the dimensionless distance (r/R) is the distance (r) from the center of the raw material storage section divided by the inner radius (R) of the raw material storage section on the horizontal plane (projection plane in the vertical direction). It is a value.
加えて、上記の構造体の鉛直方向における設置位置については、特に限定されるものではないが、構造体の頂部における無次元高さ(h´/H)を0.75~0.85の範囲内とすることが好ましい。
ここで、無次元高さ(h´/H)とは、鉛直方向における、炉頂バンカーの下端(原料排出口の高さ位置)から構造体の頂部までの距離(高さ):h´を、炉頂バンカーの高さ:Hで除した値である。In addition, the installation position of the above structure in the vertical direction is not particularly limited, but the dimensionless height (h'/H) at the top of the structure is in the range of 0.75 to 0.85. It is preferable to keep it within.
Here, the dimensionless height (h'/H) is the distance (height) from the lower end of the furnace top bunker (the height position of the raw material discharge port) to the top of the structure in the vertical direction: h'. , the height of the furnace top bunker: the value divided by H.
また、上記の構造体は、偏心方向から見たときに原料貯留部の中心を通る鉛直線を基準に左右対称となるように配置することが好ましい。ただし、構造体の頂部から第1の方向および第2の方向の端部に向かって下方に傾斜していれば、左右対称とならなくてもよい。 Moreover, it is preferable that the above-mentioned structure is arranged so as to be symmetrical with respect to a vertical line passing through the center of the raw material storage section when viewed from the eccentric direction. However, as long as it is inclined downward from the top of the structure toward the ends in the first direction and the second direction, it does not have to be symmetrical.
加えて、上記の構造体の材質については特に限定されず、一般的な鋼材などを使用すればよい。また、構造体の設置方法についても特に限定されず、例えば、炉頂バンカーの内壁に金具や溶接などによって梁部材を固定し、この梁部材に金具や溶接などによって、上記の構造体を固定すればよい。さらに、上記の構造体は、その位置を変更するための位置調整機構や、設置角度を変更するための設置角度調整機構を有していてもよい。 In addition, the material of the above-mentioned structure is not particularly limited, and general steel or the like may be used. Furthermore, the method of installing the structure is not particularly limited. For example, a beam member may be fixed to the inner wall of the furnace top bunker with metal fittings or welding, and the above-mentioned structure may be fixed to this beam member with metal fittings or welding. Bye. Furthermore, the above structure may have a position adjustment mechanism for changing its position and an installation angle adjustment mechanism for changing its installation angle.
[貯留工程]
本発明の一実施形態に係る高炉の原料装入方法の貯留工程は、炉頂バンカーの原料装入口から原料貯留部に原料を装入し、原料を、構造体に衝突させたうえで、原料を、原料貯留部に貯留する工程である。
そして、本工程では、後述する装入工程で採用する傾動方式に応じて、構造体における原料衝突位置を決定(設定)することが重要である。[Storage process]
In the storage step of the raw material charging method for a blast furnace according to an embodiment of the present invention, the raw material is charged into the raw material storage part from the raw material charging port of the furnace top bunker, the raw material is collided with the structure, and then the raw material is This is the process of storing the raw material in the raw material storage section.
In this step, it is important to determine (set) the raw material collision position in the structure according to the tilting method employed in the charging step, which will be described later.
上述したように、傾動方式によって、好ましい炉頂バンカー内の原料粒度分布は異なる。例えば、逆傾動装入の場合、図6に示すように、炉頂バンカー内の原料堆積層の形状を、偏心反対側壁部からだけでなく、第1の壁部および第2の壁部からも、原料排出ロに向かって鉛直方向下方に傾斜させる、換言すれば、原料堆積層の形状を略すり鉢形にする(原料排出口近傍に大粒径原料を集める)ことが重要である。そのため、逆傾動装入の場合には、構造体における原料衝突位置を構造体の頂部よりも偏心反対方向側とする。 As mentioned above, the preferable raw material particle size distribution in the top bunker differs depending on the tilting method. For example, in the case of reverse tilting charging, as shown in Fig. 6, the shape of the raw material accumulation layer in the top bunker can be changed not only from the eccentric opposite side wall but also from the first wall and the second wall. It is important to tilt downward in the vertical direction toward the raw material discharge port, in other words, to make the shape of the raw material accumulation layer substantially conical (to collect large-particle raw materials near the raw material discharge port). Therefore, in the case of reverse tilting charging, the material collision position in the structure is set to the side opposite to the eccentricity from the top of the structure.
一方、順傾動装入の場合、図7に示すように、炉頂バンカー内の原料堆積層の形状を、偏心側壁部からだけでなく、第1の壁部および第2の壁部からも、偏心反対側壁部に向かって鉛直方向下方に傾斜させることが重要である。そのため、順傾動装入の場合には、構造体における原料衝突位置を構造体の頂部よりも偏心方向側とする。 On the other hand, in the case of forward tilting charging, as shown in FIG. It is important to incline vertically downward toward the side wall opposite the eccentricity. Therefore, in the case of forward tilting charging, the material collision position in the structure is set to the eccentric direction side with respect to the top of the structure.
ここで、構造体における原料衝突位置は、構造体における原料衝突範囲の偏心反対方向での代表位置を基準として、偏心反対方向側か偏心方向側かを判断する。
すなわち、鉛直方向上方から見たときの構造体(原料衝突面)における原料の各粒の衝突位置(範囲)を、構造体の頂部を原点として、横軸(X軸)を偏心反対方向における構造体の頂部からの距離、縦軸(Y軸)を第1の方向における構造体の頂部からの距離(偏心反対方向および第1の方向への距離を正の値、偏心方向および第2の方向への距離を負の値)としてプロットする。そして、偏心反対方向の重心位置、すなわち、各粒の衝突位置のプロットにおける偏心反対方向(X座標)の平均値を、構造体における原料衝突範囲の偏心反対方向での代表位置(以下、単に偏心反対方向での代表位置ともいう)とする。同様に、第1の方向の重心位置、すなわち、各粒の衝突位置のプロットにおける第1の方向(Y座標)の平均値を、構造体における原料衝突範囲の第1の方向での代表位置(以下、単に第1の方向での代表位置ともいう)とする。
例えば、偏心反対方向での衝突代表位置が正の値(0超)であれば、構造体における原料衝突位置は構造体の頂部よりも偏心反対方向側であり、偏心反対方向での衝突代表位置が負の値(0未満)であれば、構造体における原料衝突位置は構造体の頂部よりも偏心方向側である。Here, it is determined whether the raw material collision position in the structure is on the opposite eccentric direction side or the eccentric direction side, based on a representative position in the opposite eccentric direction of the raw material collision range in the structure body.
In other words, the collision position (range) of each particle of the raw material on the structure (raw material collision surface) when viewed from above in the vertical direction, with the top of the structure as the origin, the horizontal axis (X axis) is the structure in the opposite direction of eccentricity. Distance from the top of the body, distance from the top of the structure in the first direction with the vertical axis (Y axis) (distance in the opposite direction of eccentricity and in the first direction, positive value, eccentric direction and second direction) Plot the distance to (as a negative value). Then, the center of gravity position in the direction opposite to the eccentricity, that is, the average value in the direction opposite to the eccentricity (X coordinate) in the plot of the collision position of each particle is calculated as the representative position in the direction opposite to the eccentricity of the raw material collision range in the structure (hereinafter simply referred to as eccentricity (also referred to as the representative position in the opposite direction). Similarly, the center of gravity position in the first direction, that is, the average value in the first direction (Y coordinate) in the plot of the collision position of each particle is calculated as the representative position in the first direction of the raw material collision range in the structure ( (hereinafter also simply referred to as a representative position in the first direction).
For example, if the representative collision position in the opposite direction of eccentricity is a positive value (over 0), the raw material collision position in the structure is on the opposite side of eccentricity from the top of the structure, and the representative collision position in the opposite direction of eccentricity is If is a negative value (less than 0), the raw material collision position in the structure is on the eccentric direction side with respect to the top of the structure.
なお、逆傾動装入の場合には、偏心反対方向での衝突代表位置を、a1/4~a1/2の範囲とすることが好ましい。ここで、a1は、構造体の頂部と偏心反対方向における原料衝突面の端部間の距離(構造体を第1の方向から見たときの構造体の頂部と偏心反対方向における原料衝突面の端部間の距離、図8参照)である。
また、順傾動装入の場合には、偏心反対方向での衝突代表位置を、-a2/2~-a2/4の範囲とすることが好ましい。ここで、a2は、構造体の頂部と偏心方向における原料衝突面の端部間の距離(構造体を第1の方向から見たときの構造体の頂部と偏心方向における原料衝突面の端部間の距離、図8参照)である。In the case of reverse tilting loading, it is preferable that the representative collision position in the opposite direction of eccentricity be in the range of a 1 /4 to a 1 /2. Here, a1 is the distance between the top of the structure and the end of the raw material collision surface in the opposite direction of eccentricity (the distance between the top of the structure and the raw material collision surface in the opposite direction of eccentricity when the structure is viewed from the first direction) (see FIG. 8).
Further, in the case of forward tilting loading, it is preferable that the representative collision position in the opposite direction of eccentricity is in the range of -a 2 /2 to -a 2 /4. Here, a2 is the distance between the top of the structure and the end of the raw material collision surface in the eccentric direction (the distance between the top of the structure and the end of the raw material collision surface in the eccentric direction when the structure is viewed from the first direction) (see FIG. 8).
なお、構造体における原料の第1の方向での衝突範囲は特に限定されるものではないが、構造体における原料衝突範囲の第1の方向での代表位置(以下、第1の方向での衝突代表位置ともいう)を、-b/10~b/10の範囲とすることが好ましい。特に好ましくは、第1の方向での衝突代表位置が0である。 Note that the collision range of the raw materials in the structure in the first direction is not particularly limited, but the representative position of the raw material collision range in the first direction in the structure (hereinafter referred to as "collision in the first direction") (also referred to as a representative position) is preferably in the range of -b/10 to b/10. Particularly preferably, the collision representative position in the first direction is 0.
また、原料装入口から落下する原料の粒(個数)のうち、80%以上、好ましくは90%以上が構造体(原料衝突面)に衝突するように(すなわち、構造体への原料衝突割合(=[構造体(原料衝突面)に衝突する原料の個数]/[炉頂バンカー内に装入する原料の個数]×100)を80%以上、好ましくは90%以上となるように)、構造体における原料衝突位置を調節する。構造体への原料衝突割合は100%であってもよい。 Also, of the grains (number) of raw materials falling from the raw material charging port, 80% or more, preferably 90% or more of them collide with the structure (raw material collision surface) (i.e., the ratio of raw material collision with the structure) = [Number of raw materials colliding with the structure (raw material collision surface)] / [Number of raw materials charged into the furnace top bunker] x 100) so that it is 80% or more, preferably 90% or more), structure Adjust the material impact position in the body. The raw material impingement rate on the structure may be 100%.
なお、構造体における原料衝突位置や原料衝突角度は、例えば、図16に示すような、レシービングホッパから炉頂バンカーの原料装入口への原料流通路内に、可動式の制御板17を設け、その位置や角度を変更することにより、調節することができる。なお、図16では、可動式の制御板17の原料衝突面を水平面に対して直角に固定し、可動式の制御板17を炉頂バンカー6の偏心方向と偏心反対方向に移動させる例を示しているが、これに限るものではない。例えば、さらに、可動式の制御板17の原料衝突面の角度を変更できるようにして、その位置や角度を変更することにより、構造体における原料衝突位置や衝突角度をより詳細に調節することができる。
The raw material collision position and raw material collision angle in the structure can be determined by, for example, providing a
[装入工程]
上記の貯留工程において、炉頂バンカーの原料貯留部内に貯留した原料を原料排出口から排出し、排出した原料を、高炉の旋回シュートを介して、逆傾動装入または順傾動装入により、高炉内に装入する。
すなわち、逆傾動装入を行う場合には、逆傾動装入に適した原料粒度分布とした炉頂バンカーから原料を排出し、排出した原料を、高炉内に装入する。
一方、順傾動装入を行う場合には、順傾動装入に適した原料粒度分布とした炉頂バンカーから原料を排出し、排出した原料を、高炉内に装入する。
その結果、順傾動装入および逆傾動装入のいずれを行う場合にも、高炉の中心部近傍のガス流量が増加し、通気性および還元効率が向上する。[Charging process]
In the above storage process, the raw material stored in the raw material storage section of the furnace top bunker is discharged from the raw material discharge port, and the discharged raw material is transferred to the blast furnace by reverse tilting charging or forward tilting charging through the rotating chute of the blast furnace. Insert it inside.
That is, when performing reverse tilting charging, the raw material is discharged from the furnace top bunker which has a raw material particle size distribution suitable for reverse tilting charging, and the discharged raw material is charged into the blast furnace.
On the other hand, when performing forward tilting charging, the raw material is discharged from the furnace top bunker with a raw material particle size distribution suitable for forward tilting charging, and the discharged raw material is charged into the blast furnace.
As a result, in both forward tilting charging and reverse tilting charging, the gas flow rate near the center of the blast furnace increases, improving air permeability and reduction efficiency.
上記以外の条件については特に限定されず、常法に従えばよい。 Conditions other than those mentioned above are not particularly limited, and conventional methods may be followed.
以下の条件1および条件2により、炉頂バンカーをモデリングし、それぞれの炉頂バンカーの内部に原料を装入したときの炉頂バンカー内の原料粒度分布、および、炉頂バンカーからの原料排出時の原料排出順序(炉頂バンカー内の原料貯留位置ごとの排出時間)を、離散要素法により計算した。
The furnace top bunker is modeled according to the following
・条件1(発明例)
[炉頂バンカー内に設置した構造体の形状]
傾斜角度:α=42°、α´=42°、β=42°、γ=42°
幅:a=R×0.5、長さ:b=R×0.5、高さ:h=a×0.5
[炉頂バンカー内の構造体の設置位置]
構造体の頂部の位置:原料貯留部の中心位置から偏心方向にr/R=0.53の位置
構造体の頂部の設置高さ:h´/H=0.82
[炉頂バンカー内の構造体における原料衝突位置]
・順傾動装入の場合
偏心方向側
(偏心反対方向の衝突代表位置:-a2/4、第1の方向の衝突代表位置:0、
原料衝突割合:100%)
・逆傾動装入の場合
偏心反対方向側
(偏心反対方向の衝突代表位置:a1/2、第1の方向の衝突代表位置:0、
原料衝突割合:100%)・Condition 1 (invention example)
[Shape of the structure installed inside the furnace top bunker]
Inclination angle: α=42°, α′=42°, β=42°, γ=42°
Width: a = R x 0.5, length: b = R x 0.5, height: h = a x 0.5
[Installation position of the structure inside the furnace top bunker]
Position of the top of the structure: position r/R = 0.53 eccentrically from the center position of the raw material storage section Installation height of the top of the structure: h'/H = 0.82
[Location of raw material collision in the structure inside the furnace top bunker]
・For forward tilting loading: Eccentric direction side (Representative collision position in the opposite direction of eccentricity: -a 2 /4, Representative collision position in the first direction: 0,
Raw material collision rate: 100%)
・In the case of reverse tilting loading, the opposite direction of eccentricity (representative collision position in the opposite direction of eccentricity: a 1/2 , representative collision position in the first direction: 0,
Raw material collision rate: 100%)
・条件2(比較例)
[炉頂バンカー内に設置した構造体の形状]
板状(特許文献1でいう偏析制御板)
傾斜角度:
・順傾動装入の場合 α=80°、β=0°、γ=0°
・逆傾動装入の場合 α=155°(α´=25°)、β=0°、γ=0°
幅:R×0.31、長さ:R×1.0、厚み:160mm
[炉頂バンカー内の構造体の設置位置]
偏析制御板の中心位置:原料貯留部の中心位置から偏心方向にr/R=0.37の位置
偏析制御板の中心位置の設置高さ:h´/H=0.42
[炉頂バンカー内の構造体における原料衝突位置]
偏析制御板の略中心位置、原料衝突割合:100%
(順傾動装入および逆傾動装入とも同じ)・Condition 2 (comparative example)
[Shape of the structure installed inside the furnace top bunker]
Plate-shaped (segregation control plate referred to in Patent Document 1)
Tilt angle:
・For forward tilting loading α=80°, β=0°, γ=0°
・In the case of reverse tilting charging α = 155° (α' = 25°), β = 0°, γ = 0°
Width: R x 0.31, Length: R x 1.0, Thickness: 160mm
[Installation position of the structure inside the furnace top bunker]
Center position of segregation control plate: position r/R = 0.37 eccentrically from the center position of the raw material storage section Installation height of center position of segregation control plate: h'/H = 0.42
[Location of raw material collision in the structure inside the furnace top bunker]
Approximate center position of segregation control plate, material collision rate: 100%
(Same as forward tilting charging and reverse tilting charging)
また、条件1および2の構造体とも、偏心方向から見たときに原料貯留部の中心を通る鉛直線を基準に左右対称となるように配置した。
さらに、炉頂バンカーの原料貯留部や原料装入口、原料排出口の形状については、実機に合わせて条件1および2とも同じ条件(R=2350mm、H=12000mm、原料貯留部と原料排出口の中心間距離(偏心量):A=R×0.64、原料排出口の内半径:B=R×0.35)でモデリングした。Furthermore, both the structures under
Furthermore, the shapes of the raw material storage part, raw material charging port, and raw material discharge port of the furnace top bunker are the same for
また、原料装入条件も、条件1および2で同じとした。具体的には、ここでいう原料は鉱石を指し、原料装入量は1バッチ分相当量とする。また、実際の原料での粒度分布から粒度を大粒子・中粒子・小粒子の3種類で代表させ、実際の原料に合わせて、大粒子・中粒子・小粒子の粒径比を3.8:2.0:1.0とした。さらに、大粒子・中粒子・小粒子はそれぞれ同じ質量で含まれているとした。このとき、コークスは、条件1および2でそれぞれ同じバンカーを使用し、装入条件も同じとした。
逆傾動装入を行ったときの評価結果を代表して図12に示す。Further, the raw material charging conditions were also the same for
FIG. 12 shows representative evaluation results when reverse tilting charging was performed.
図12に示したように、条件1(発明例)では、逆傾動装入に適した炉頂バンカー内の原料粒度分布を実現することができた。すなわち、逆傾動装入の場合、原料排出口近傍に大粒子を集めて、炉頂バンカーからの排出初期に多くの大粒子を排出できる。また、順傾動装入に適した炉頂バンカー内の原料粒度分布も実現することができた。すなわち、順傾動装入の場合、原料排出口から離れた位置に大粒子を集めて、炉頂バンカーからの排出末期に多くの大粒子を排出できる。
一方、条件2(比較例)では、逆傾動装入の場合に原料排出口近傍に大粒子を十分に集めることができず、逆傾動装入に適した炉頂バンカー内の原料粒度分布を実現することができなかった。As shown in FIG. 12, under condition 1 (invention example), it was possible to realize a raw material particle size distribution in the furnace top bunker suitable for reverse tilting charging. That is, in the case of reverse tilting charging, large particles can be collected near the raw material discharge port and many large particles can be discharged at the initial stage of discharge from the furnace top bunker. Additionally, we were able to achieve a raw material particle size distribution in the top bunker that is suitable for forward tilting charging. That is, in the case of forward tilting charging, large particles can be collected at a position away from the raw material discharge port, and many large particles can be discharged at the end of discharge from the furnace top bunker.
On the other hand, under condition 2 (comparative example), in the case of reverse tilting charging, large particles could not be sufficiently collected near the raw material discharge port, and a material particle size distribution in the top bunker suitable for reverse tilting charging was achieved. I couldn't.
なお、条件1(発明例)の条件をベースに、構造体の形状をα=25~45°、β=25~45°、γ=25~45°の範囲で種々変化させた場合にも、条件1(発明例)とほぼ同様の結果が得られた。また、構造体の頂部の位置をr/R=0~0.6の範囲で種々変化させた場合にも、条件1(発明例)とほぼ同様の結果が得られた。さらに、構造体の形状として、上記した斜円錐形や楕円錐形などの他の形状とした場合にも、条件1(発明例)とほぼ同様の結果が得られた。 Furthermore, even when the shape of the structure is varied in the range of α = 25 to 45°, β = 25 to 45°, and γ = 25 to 45° based on the condition of Condition 1 (invention example), Almost the same results as under Condition 1 (invention example) were obtained. Also, when the position of the top of the structure was varied in the range of r/R=0 to 0.6, almost the same results as under Condition 1 (invention example) were obtained. Furthermore, when the shape of the structure was other than the above-mentioned oblique conical shape or elliptical conical shape, almost the same results as under Condition 1 (invention example) were obtained.
また、上記の数値シミュレーションによる炉頂バンカー内の粒度分布の精度を確認するため、模型実験を行った。
すなわち、図13に示すような、条件1(発明例)および条件2(比較例)に対応する実機1/17.8サイズの炉頂バンカー模型をそれぞれ製作した。図中、符号10は装入ベルトコンベア、11は炉頂バンカー模型、12は集合ホッパー模型、13はサンプリングボックス、14はローラーコンベア、15はサンプリングボックス用ベルトコンベア、16は偏析制御板模型または構造体模型である。
そして、装入ベルトコンベアから原料(ここでは鉱石)を、炉頂バンカー模型内に装入した。なお、原料の装入位置(偏析制御板模型および構造体模型における原料衝突位置)は、装入ベルトコンベアの位置を変更することにより、調節した。装入後、炉頂バンカー模型下端に接続した排出口の弁を開き、排出口から原料を排出した。そして、排出された原料を、複数のサンプリングボックスで捕集した。その際、サンプリングボックスをサンプリングボックス用ベルトコンベアにより、漸次、水平方向に移動させ、排出される原料を、排出開始から排出終了までの一定間隔で時系列に分別した。ついで、各サンプリングボックスに捕集された原料をふるい分けし、各サンプリングボックスで捕集された原料の平均粒径を算出し、炉頂バンカー模型に装入する前の全ての原料の平均粒径で除することにより、無次元化排出時間ごとの原料の無次元化粒径を算出した。結果を、図14および図15に示す。In addition, a model experiment was conducted to confirm the accuracy of the particle size distribution in the furnace top bunker based on the above numerical simulation.
That is, as shown in FIG. 13, furnace top bunker models corresponding to condition 1 (inventive example) and condition 2 (comparative example) of 1/17.8 size of the actual machine were manufactured. In the figure, numeral 10 is a charging belt conveyor, 11 is a furnace top bunker model, 12 is a collection hopper model, 13 is a sampling box, 14 is a roller conveyor, 15 is a belt conveyor for sampling box, and 16 is a segregation control plate model or structure. It is a body model.
Then, the raw material (ore in this case) was charged from the charging belt conveyor into the furnace top bunker model. The charging position of the raw material (the collision position of the raw material in the segregation control plate model and the structure model) was adjusted by changing the position of the charging belt conveyor. After charging, the valve of the discharge port connected to the lower end of the furnace top bunker model was opened, and the raw material was discharged from the discharge port. Then, the discharged raw materials were collected in multiple sampling boxes. At this time, the sampling box was gradually moved horizontally by a sampling box belt conveyor, and the discharged raw materials were separated in chronological order at regular intervals from the start of discharge to the end of discharge. Next, the raw materials collected in each sampling box are sieved, the average particle size of the raw materials collected in each sampling box is calculated, and the average particle size of all the raw materials before charging into the furnace top bunker model is calculated. By dividing, the dimensionless particle size of the raw material for each dimensionless discharge time was calculated. The results are shown in FIGS. 14 and 15.
図14および図15より、当該模型実験でも、上記の数値シミュレーション結果を裏付けるデータが得られた。
すなわち、条件1(発明例)では、順傾動装入の場合、炉頂バンカーからの排出末期に多くの大粒子を排出できた。また、逆傾動装入の場合、炉頂バンカーからの排出初期に多くの大粒子を排出できた。
一方、条件2(比較例)では、逆傾動装入の場合、条件1(発明例)に比べて、炉頂バンカーからの排出初期に多くの大粒子を排出することができなかった。From FIG. 14 and FIG. 15, data supporting the above numerical simulation results was obtained in the model experiment as well.
That is, under condition 1 (invention example), in the case of forward tilting charging, many large particles could be discharged at the end of discharge from the furnace top bunker. In addition, in the case of reverse tilting charging, many large particles could be discharged from the top bunker at the beginning of discharge.
On the other hand, under condition 2 (comparative example), in the case of reverse tilting charging, many large particles could not be discharged at the initial stage of discharge from the top bunker compared to condition 1 (invention example).
1:高炉
2:羽口
3:鉱石層
4:コークス層
5:融着層
6:炉頂バンカー
6-1:原料貯留部
6-2:原料排出口
6-3:偏析制御板
6-4:構造体
6-5:原料衝突面
6-6:分散調整板
7:流量調整ゲート
8:集合ホッパー
9:旋回シュート
10:装入ベルトコンベア
11:炉頂バンカー模型
12:集合ホッパー模型
13:サンプリングボックス
14:ローラーコンベア
15:サンプリングボックス用ベルトコンベア
16:偏析制御板模型または構造体模型
17:可動式の制御板1: Blast furnace 2: Tuyere 3: Ore layer 4: Coke layer 5: Cohesive layer 6: Furnace top bunker 6-1: Raw material storage section 6-2: Raw material outlet 6-3: Segregation control plate 6-4: Structure 6-5: Raw material collision surface 6-6: Dispersion adjustment plate 7: Flow rate adjustment gate 8: Collection hopper 9: Rotating chute 10: Charging belt conveyor 11: Furnace top bunker model 12: Collection hopper model 13: Sampling box 14: Roller conveyor 15: Belt conveyor for sampling box 16: Segregation control plate model or structure model 17: Movable control plate
Claims (4)
前記高炉は、炉頂部に炉頂バンカーを有し、
前記炉頂バンカーのうちの少なくとも1つは、
原料貯留部と、
前記原料貯留部に、前記原料貯留部の上方から原料を装入する、原料装入口と、
前記原料貯留部の内部に配置され、かつ、前記原料装入口から装入された原料が衝突する原料衝突面を有する、構造体と、
前記原料貯留部内の原料を、前記原料貯留部の下方に排出する、原料排出口と、
をそなえ、
前記原料排出口が、水平面において、前記原料貯留部の中心から偏心して配置されており、
また、前記構造体の原料衝突面が、少なくとも、偏心方向、偏心反対方向、ならびに、該偏心方向と鉛直方向とに直角な第1の方向および第2の方向においてそれぞれ、前記構造体の頂部から前記原料衝突面の端部に向かって下方に傾斜しており、
さらに、前記高炉の原料装入方法は、
前記炉頂バンカーの前記原料装入口から前記原料貯留部に原料を装入し、該原料を、前記構造体に衝突させたうえで、該原料を、前記原料貯留部に貯留する、貯留工程と、
前記原料貯留部内に貯留した原料を前記原料排出口から排出し、排出した原料を、前記高炉の旋回シュートを介して前記高炉内に装入する、装入工程と、をそなえ、
前記装入工程での傾動方式が逆傾動装入の場合には、前記貯留工程での前記構造体における原料衝突位置を前記構造体の頂部よりも偏心反対方向側とし、
前記装入工程での傾動方式が順傾動装入の場合には、前記貯留工程での前記構造体における原料衝突位置を前記構造体の頂部よりも偏心方向側とする、高炉の原料装入方法。
ここで、偏心方向は、水平面において、原料貯留部の中心から原料排出口が偏心している方向である。また、偏心反対方向は、同水平面において、偏心方向と反対向きの方向である。 A method for charging raw materials into a blast furnace, the method comprising:
The blast furnace has a furnace top bunker at the furnace top,
At least one of the furnace top bunkers is
a raw material storage section;
a raw material charging port for charging the raw material into the raw material reservoir from above the raw material reservoir;
a structure that is disposed inside the raw material storage section and has a raw material collision surface on which raw materials charged from the raw material charging port collide;
a raw material discharge port that discharges the raw material in the raw material storage section below the raw material storage section;
Equipped with
The raw material outlet is arranged eccentrically from the center of the raw material reservoir in a horizontal plane,
Further, the raw material collision surface of the structure is arranged from the top of the structure at least in an eccentric direction, an opposite eccentric direction, and a first direction and a second direction perpendicular to the eccentric direction and a vertical direction, respectively. sloped downward toward the end of the raw material collision surface;
Furthermore, the method for charging raw materials into the blast furnace includes:
a storage step of charging the raw material into the raw material storage part from the raw material charging port of the furnace top bunker, causing the raw material to collide with the structure, and then storing the raw material in the raw material storage part; ,
A charging step of discharging the raw material stored in the raw material storage section from the raw material discharge port and charging the discharged raw material into the blast furnace via the rotating chute of the blast furnace,
When the tilting method in the charging step is reverse tilting charging, the raw material collision position in the structure in the storage step is on the opposite side of the eccentricity from the top of the structure,
When the tilting method in the charging step is forward tilting charging, a material charging method for a blast furnace in which the material collision position in the structure in the storage step is on the eccentric direction side with respect to the top of the structure. .
Here, the eccentric direction is a direction in which the raw material outlet is eccentric from the center of the raw material storage section in the horizontal plane. Moreover, the eccentricity opposite direction is a direction opposite to the eccentricity direction in the same horizontal plane.
ここで、無次元距離(r/R)とは、水平面における、原料貯留部の中心からの距離(r)を、原料貯留部の内半径(R)で除した値である。 The blast furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the top of the structure is located in a dimensionless distance (r/R) from the center of the raw material storage part in a range of 0 to 0.6 in a horizontal plane. Raw material charging method.
Here, the dimensionless distance (r/R) is a value obtained by dividing the distance (r) from the center of the raw material reservoir in the horizontal plane by the inner radius (R) of the raw material reservoir.
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