JPH02190409A

JPH02190409A - 高炉の原料装入方法

Info

Publication number: JPH02190409A
Application number: JP887889A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Kajiwara; 梶原　義雅; Chisato Yamagata; 山縣　千里; Takaiku Yamamoto; 高郁山本; Shinichi Suyama; 須山　真一
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-01-17
Filing date: 1989-01-17
Publication date: 1990-07-26

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】産業上の利用分野この発明は高炉の原料装入方法に係り、より詳しくは通
常の原料装入装置（ベル、ムーバブルアーマ、ベルレス
シュート等）と高炉中心部に直接原料を装入する装置を
備えた高炉の原料装入方法において、円周方向の通気性
悪化部位と原料の降下速度弁イ１を検出して炉頂部の装
入物分布を精度よく制御する原料装入方法に関する。

従来の技術高炉を安定に操業するためには、高炉炉頂部の装入物分
布を精度よく制御する必要がある。この目的を達成する
ため、例えば特開昭６１−２２７１０９号公報には通常
の原料装入装置（ベル、ムーバブルアーマ、ベルレスシ
ュート）によらないで高炉中心部に直接原料を装入する
方法が開示されている。

第３図はその原料装入方法を例示したもので、高炉（１
）の炉頂部に装入ベルトコンベア（２）で搬送されてき
た原料（３）は、通常の装入装置を用いて炉内に装入さ
れる原料（３−１）と高炉中心部に直接装入される原料
（３−２）とに分割され、通常の装入装置で装入される
原料（３−１）は固定ホッパー（４）、旋回シュート（
５）、小ベル（６）を経て大ベル（力士にいったん貯溜
される。

一方、高炉中心部に直接装入される原料（３−２）はホ
ッパー（８）内にいったん貯溜される。

高炉内の装入物が降下して所定のストックレベルに到達
すると、まず炉中心部装入原料用ホッパー（８）の下部
に設置されている弁（９）を開し、該ホッパー内の原料
（３−２）を装入用シュート（１０）を介して炉中心部
に直接装入した後、通常の装入装置を用いて原料（３−
１）を炉内に層状装入する。

すなわち、大ベル（力士に堆積している炭材（１１）を
炉内に装入し、ムーバブルアーマ（１２）によって炭材
の炉内落下位置を変化させて炉内堆積状態を制御する。

次に、鉄源（１３）を大ベル（力士に装入した後、所定
の装入シーケンスにしたがって大ベル（７）を開き、鉄
源（１３）を炉内に装入する。この時、炭材の場合と同
様にムーバブルアーマ（１２）を用いて鉄源の炉内堆積
状態を制御する。

しかるに、このような原料装入方法においては、次に記
載する問題点がめった。

〔１〕高炉中心部に装入された原料は高炉の全円周方向
に向かって降下していくため、ある特定の円周方向の装
入物分布を制御できないという問題がある。

第４図は高炉の円周方向の通気性の偏差を示す概略図で
ある。

すなわち、図中の斜線で示すＮ方位の中心部の通気性を
改善したい場合、高炉の中心部に装入する原料中の炭材
の量を増加しても、増加した炭材はすべての方位の周辺
部に向ってほぼ均一に降下していき、Ｎ方位のみの通気
性を改善できず、高価な炭材を無駄に使用していた。

〔２〕高炉内において装入物の降下は高炉の炉壁状態（
局所的な煉瓦損耗や部分的な付着物の形成等）および炉
内の不均一な反応の進行（非対称な融着帯形状の形成等
）によって、半径方向および円周方向で不均一であり、
実質的な原料降下の中心と高炉の炉軸中心とは一致しな
い場合がある。

第５図は高炉炉頂部の原料の降下速度分布例を示す説明
図であり、Ｐｌは７５　ｍｍ　／ｍ団、Ｐ２は８０ｍｍ
／ｍｉｎ、　Ｐ３は９０ｍｍ／ｍｉｎ、　Ｐ４は１００
ｍｍ／ｍｉ眠Ｐ５は１１０ｍｍ／ｍｉｎである。

すなわち、炉中心に原料を装入しても実質的な原料降下
の中心（原料降下速度の最も小さい位置）はＳ方位に偏
奇しているためＮ方位には原料降下量は少なく、Ｎ方位
の装入物分布を十分制御することができなかった。

発明が解決しようとする課題この発明は通常の原料装入装置と高炉中心部に直接原料
を装入する装置を備えた高炉において、円周方向で通気
性に偏差を生じている場合にその特定の円周方位の装入
物分布を制御できないという問題点と、高炉の炉中心と
炉内原料降下の中心がずれていることによる中心部装入
原料の非効率的な装入に起因する特定方位の装入物分布
制御の困難性の問題を解決し、円周方向における通気性
の改善と炉中心部装入原料の非効率的な装入を改善し、
高炉の安定操業をはかる原料装入方法を提案しようとす
るものである。

課題を解決するための手段この発明は通常の原料装入装置と高炉中心部に直接原料
を装入する装置を備えた高炉における前記課題を解決す
る方法として、次の手段をこうじた。

（Ｉ＞円周方向で通気性に偏差を生じている場合に、羽
口のレース１クエイ奥の通気性を測定し、通気性が悪化
している円周方向部位を検出する。

（ｎ）高炉中心と炉内原料降下の中心とがずれているこ
とによる中心部装入原料の非効率的な装入を改善するた
め、炉頂部の原料降下速度弁−４５を検出する。

（ＩＩＩ）上記の検出値に基づいて、高炉中心部に装入
する原料の装入位置を決定し、炉中心部への原料装入装
置を制御して原料を特定の円周方位に偏析させて装入す
る。

作　　　用円周方向で通気性に偏差が生じている場合に、羽口のレ
ースウェイ奥の通気性を測定し、通気性が悪化している
円周方向部位を検出する方法としては、羽口にプローブ
を装入してレースウェイ深度を測定する方法、各羽口の
ガス滝川を計測する方法、各羽口のガス圧力を計測する
方法がある。

炉頂部の原料降下速度分布を検出する方法としては、例
えばレーザー式プロフィル計やマイクロ彼式プロフィル
計を用いて原料の降下速度を炉断面のすべての位置にお
いて計測するか、または赤外温度計を用いて原料表面の
温度を炉断面のすべての位置において計測することがで
きる。

炉中心部への原料装入装置による原料の炉内装入位＠（
半径方向位Ｗおよび円周方向位置）は、例えば炉中心部
へ原料を装入する装入シュートをモーターあるいはシリ
ンダー等の駆動装置により前（変動あるいは回動可能に
設け、該駆動装置により装入シュートを半径方向および
円周方向に移動させて制御することができる。

実　　施　　例第１図はこの発明の原料装入方法の一実施例を示す概略
図である。

すなわち、この発明方法により原料を装入する場合は、
まず円周方向で通気性の偏差が生じているか、また生じ
ていればどの円周方位で生じているかを把握するため、
高炉（１）の羽口（１４）の前に形成されたレースウェ
イ（１５）内にプローブ（１６）を挿入し、レースウェ
イ深度を測定して円周方向の通気性を検出する。

レースウェイ深度は、プローブ（１６）をレースウェイ
奥に挿入する際の駆動装置（図示せず）の推力を測定し
、推力が最大になる位置をレースウェイ先端位置として
求める方法、あるいはプローブ（１６）でレースウェイ
内のガスを採取し、その組成分布からＣＯ２濃度がゼロ
になる位置をレースウェイ先端位置として求める方法に
より計測する。

なお、円周方向の通気性を把握する方法としては、羽口
近傍の炉壁部のガス圧力を圧力計（１７）で測定し、そ
の圧力分布から円周方向の通気性の偏差を測定すること
も可能である。

次に、炉頂部の原料の降下速度分布を検出するため、炉
頂部の炉壁部を貫通してプローブ（１８）を炉内に挿入
し、該プローブ先端に設置したマイクロ波送信装置と受
信装置により、炉頂部の堆積原料表面をマイクロ波でス
キャンして時々刻々の表面形状を測定し、任意の時刻間
の原料表面形状の差から原料の降下速度を測定する。

また、炉壁部にレーザー式プロフィル計（１９）を設置
し、同様に原料の降下速度分布を測定することもできる
。

さらに、赤外温度計を用いて原料表面の温度を測定し、
温度が最も高い位置を原料降下の中心位置として計測す
ることもできる。

高炉中心部に直接原料を装入する装置は、ホッパー（８
）からの下降管（２１）と装入シュート（１０を例えば
蛇腹等の可撓管（２２）にて接続するとともに、モータ
ーあるいはシリンダーを駆動源とする旋回および前俊進
装置（２０）にて該装入シュートを半径方向に移動およ
び円周方向に回動可能に設けている。

次に、第１図に示す方式を内容積２７００ｍ’のベル式
高炉に試験的に適用した場合の結果を第１表に示す。

第１表におけるベース■は、微粉炭１００Ｋｇ／ｐｔ（
＊ｇ、／ｐｔは銑鉄１１当りの重量を示す）および粉鉱
石１１００Ｎ／ｐｔ吹込みで出銑比２．０５ｔ／ｄ／　
ｍ”の操業である。

この操業条件で操業中、圧力損失が１．４１に９１／ａ
ｔｒから１．５０　Ｋ３／　ｃｒｔに上昇し、高炉中心
部の通気性の悪化が顕著になったので、従来技術■によ
って中心部に直接装入するコークス量を３０に’ｊ／ｐ
ｔ増加したが、圧力損失の回復には２０日を要したとと
もに通気性悪化のため所定の送風量を確保できず、出銑
比は２．０１ｔ／ｄ／　ｍ３に低下した。

一方、圧力損失が同様に１．５０　Ｋｇ／　ｃｉに上昇
した際、本発明■を実施した。

本発明■は円周方向８ケ所の羽口に水冷プローブを挿入
し、該プローブの駆動装置の推力が急上昇した位置をレ
ースウェイ先端としてレースウェイ深度を訓測した。そ
の結果、北方位を除いてレースウェイ深度は１．ａｍ＋
　０．２ｍ、北方位のレースウェイ深度は１．２ｍであ
った。

この測定値より、北方位の通気性が悪化していると判断
し、当該方位に中心部に装入したコークスが降下するよ
うに、炉中心部装入用シュートの位置を北方位に５０ｃ
ｍ移動させたところ、圧力損失の回復は５日で達成でき
た。

また、中心部に直接装入するコークス量も３０Ｎｆｆ／
ｌ）ｔとベース■に比し少量の増加にとどまり、銑鉄コ
ストの上昇を抑制できた。

本発明１■においては、本発明■と同一の方法でレース
ウェイ深度を測定したところ、レースウェイ深度は四方
位を除いて１．８７７１＋　０．２ｍ、四方位は１．３
ｍであったため、四方位の通気性が悪化していると判断
した。

一方、高炉炉頂部における原料の降下速度分布をマイク
ロ波プロフィル計で計測した結果を第２図に示す。第２
図より、原料降下速度が最小となる位置は、炉軸中心か
ら西へ７０Ｃｍ偏位していることが判明した。

そこで、炉中心部に装入したコークスが当該方位に降下
するように、装入シュート位置を四方位に７０Ｃｍ移動
したところ、圧力の損失の回復はざらに短縮でき２日で
達成できた。さらに出銑比の低下も最小限度に抑制でき
た。

発明の詳細な説明したごとく、この発明方法によれば、円周方向の
通気性偏差および炉頂部の原料降下速度分布を検出し、
高炉中心部に装入する原料の装入位置を制御することに
よって、中心部通気性悪化時の高炉炉況を早期に回復で
きるので、高炉の安定操業に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略図、第２図はこ
の発明の実施例における炉頂部の原料降下速度分布を示
す図、第３図はこの発明の対象とする従来の高炉原料装
入方法の一例を示す概略図、第４図は同上の原料装入方
法による円周方向の通気性の偏差を示す概略図、第５図
は同じく炉頂部の原料の降下速度分布を示す説明図であ
る。１・・・高炉　　　　　　　１０・・・装入シュート１
１・・・炭材　　　　　　　１３・・・鉄源１４・・・
羽口　　　　　　　１５・・・レースウェイ１６、　ｉ
ａ・・・プローブ第１図第２図Ｎ第３図

Claims

【特許請求の範囲】

通常の原料装入装置と高炉中心部に直接原料を装入する
装置を備えた高炉の原料装入方法において、羽口のレー
スウェイ奥の通気性を測定し、通気性が悪化している円
周方向部位を検出するとともに、炉頂部の原料降下速度
分布を検出し、それらの検出値に基づいて、前記炉中心
部に装入される原料の炉内装入位置を制御することを特
徴とする高炉の原料装入方法。