JPH0414438Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、粒径分布を持つ原料を炉上部から装
入する竪型精錬炉のベルレス装入装置に関する。

（従来の技術） 向流竪型精錬炉（例えば溶鉱炉）での通気効率
を含めた安定操業の為には適切なガス流分布であ
る事が必要である。

その為、炉内原料分布の制御性及び分布の自由
度を向上させる得る竪型炉の炉頂装入装置をして
ベルレス型が採用されている。

このベルレス装入装置は第４図に示す如く竪型
炉１の炉頂中心に炉軸周りの円運動と炉軸に対す
る傾斜角運動が同時に可能な分配シユート３を設
置し、その上部に設置されたホツパー６から原料
７を排出し分配シユート３の運動によつて所定の
位置に落下させる装置である。図中２は分配シユ
ート駆動装置、４は集合シユート、５は下部シー
ル弁、８は上部シール弁である。

しかしながら上記ベルレス方式は、ベル方式に
比し排出速度が小さく分配シユート３の傾動ノツ
チを細かく制御する事により、炉半径方向の制御
精度・自由度は向上するが、第４図のホツパー６
が軸対称位置に設置され、これを炉内装入毎に切
り替えて使用する為、円周方向の落下位置の偏差
が大きくなる。すなわち第５図に於て側ホツパ
ーから排出された原料は図中の実線に示される様
な流下をし、側ホツパーから排出される原料は
破線に示される様な流下線をたどつて炉内分配シ
ユート３上に落下する。

この結果分配シユート３上を流下する距離は、
排出中ホツパー６と炉内分配シユート３の相対位
置により常に変化する事となる。例えば第４図に
於て、分配シユート３の位置が排出ホツパー６に
対し、ホツパーに正対する場合と反対に位置する
時とで最大ｌの距離だけ、分配シユート３上を流
下する距離が変化する事となり、結果としてこの
流下距離の差の分分配シユート３先端での速度が
変化し、原料粒子の炉内落下位置が分配シユート
３の旋回とともに円周方向で周期的な偏りをもつ
事となる。

このように、V_pの落下速度で分配シユート３
に落下した原料は、分配シユート３上を転動乃至
滑りながら分配シユート３先端で速度V_pに達し
た後分配シユート３を離れ、自由落下して装入物
表面に到達する。

したがつて、分配シユート３先端での速度は次
式によつて表わされる V² _P＝V² ₀＋２・Ｓ・ｇsim〓（sinθ−μcosθ）
……(1)式 ここで、 V_p：分配シユート落下点での傾斜角θの初期
速度 （ｍ／sec） Ｓ：分配シユート上の流下距離 （ｍ） θ：分配シユートの水平に対する傾斜角度
（deg） μ：摩擦係数 （−） ｇ：重力加速度 （9.8m／sec） したがつて円周方向での落下軌跡を安定させる
為には、Ｓを一定にする必要があり、その為には
集合シユート４先端での水平速度ベクトルを零に
する必要がある。

その為、例えば特開昭56−86785号公報に示す
ように集合シユート上で原料を一担貯留しながら
排出する事により水平方向の速度ベクトルを除去
する手段を用いるか、あるいは特開昭56−87613
号公報のように排出口を炉軸に一致させる為、原
料を炉内装入ホツパーと受入れホツパーとに分
け、中心軸を炉軸に合わせて積み重ね水平速度ベ
クトルを零にする等の手段が提案されている。

しかしながら、これらの装置は、設備的に分配
シユート重量及びそれに伴なう旋回駆動力の増加
や装置の全体高さの増加等の問題がある。

更に粒度偏析の問題が充分に解決出来ず、分布
制御上の問題も十分でない等の欠点を有してい
る。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、対向するホツパーの排出口を炉軸に
可能な限り近付け、これに伴ない対向ホツパーの
形状も非対称偏芯ホツパーとする事により、円周
方向装入物分布の均一化を可能とする装入装置の
提供にある。

（問題点を解決するための手段） 以下本考案による竪型精錬炉の炉頂装入装置を
図に基づいて述べる。

第１図は本考案による竪型精錬炉の炉頂装入装
置の断面図を示す。

第１図において竪型炉１の上部には駆動装置２
に連設保持された分配シユート３が旋回自在に設
けてあり、該分配シユート３の上部には集合シユ
ート４が設けてある。

この集合シユート４の上部には原料炉頂ホツパ
ー９とその排出口１３が一体に設けてある。

原料炉頂ホツパー９は中心軸１２に対して非対
称であり、しかも原料炉頂ホツパー９の中心軸１
２と排出口１３の中心軸１４とを異軸とし、且
つ、排出口１３の中心軸１４を竪型炉１の炉心に
近接させてある。

この原料炉頂ホツパー９は炉心を挾んで左右そ
れぞれに設けてあり、前述の受入シユート１０の
装入口１１がそれぞれの原料炉頂ホツパー９に連
通固設してあり、該受入シユート１０上のベルト
コンベア１５から原料が供給される。

（作用） 次に、まず受入シユート１０から排出される原
料の主流落下軌跡が、排出口１３の中心軸１４に
近い位置に配されると、主流軌跡が原料炉頂ホツ
パー９内のパーコレーシヨンによつて細粒比率が
高い為、細粒が優先的に排出される事となり、排
出初期と後期とで著しい粒度分布の変化が現れ
る。その為装入口１１は、炉軸に対し排出口１３
中心軸１４より更に離した位置に配することによ
り解消する。

排出口１３は炉軸に近接させる事により、集合
シユート４の上でのパーコレーシヨン、水平速度
ベクトルの増加を抑制し、円周方向の分布を均一
にする。

（実施例） さらに本考案の効果を実機５分１のモデルで実
験した例で説明する。

第２図は、モデル実験で得られた円周方向の粒
度偏析の結果を示したものである。

粒度偏析の程度は縦軸に粒度偏析指数として表
わされているが、この指数は以下の様に算出して
いる。すなわち、第２図中の凡例に示される様な
等容積に二分する仕切板を設けたサンプリング箱
を円周方向８ケ所に置き、原料を旋回分配シユー
トで分配した後、仕切板で分けられた、Ａ，Ｂ部
分の重量：粒度、Ａ＋Ｂの重量・粒度を測定算出
する。上記の計算を円周８ケ所のサンプリングボ
ツクスについて行ない、そのmax.min.値から粒
度偏析指数を算出する。

すなわち 落下流粒度偏析指数＝（d_u ^*−d_L）max.−（d_u ^*
−d_L ^*）min 上層流粒度偏析指数＝d_u ^*max.−d_u ^*min 但し d_u ^*＝d_u／d_T，d_L ^*＝d_L／d_T ここで d_u：上層流平均粒径（mm）d_L：下層流平均粒径
（mm） d_T：（上層＋下層）平均粒径（mm） 第２図で縦軸は上記粒度偏析指数を表わし、横
軸は炉軸（二分配シユート旋回軸）〜排出口中心
間の距離を表わしている。すなわち従来型の520
mm（実機2.6m）から距離を小さくするに従つて
粒度偏析指数は低下し、200mm（実機1m）で最小
となつている。

第３図は、円周方向の落下流の安定性を表わし
て、前述のサンプル箱のサンプル採取重量と、炉
軸（分配シユート旋回軸）と排出口中心間の距離
との関係で表現したものである。もし落下軌跡が
不安定であればある程、サンプ重量差は拡大する
事となるが、第３図では、炉軸〜排出口間距離が
小さくなると最大と最小との差が少なくなり、
200mmの距離で最小となる関係が得られた。

（考案の効果） 以上述べた如く本考案による装入装置を用いる
ことにより簡単な構成でもつて装入原料の粒度分
布の均一化を実現できるとともに、粒度分布の均
一化によつて高炉の安定化操業を可能にできる等
極めて優れた装入装置でる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による竪型精錬炉の炉頂装入装
置の断面図、第２図は円周方向の粒度偏析説明
図、第３図は円周方向落下軌跡の安定性説明図、
第４図は従来型のベルレス装入装置の概略図、第
５図はベルレス装入装置内原料流れの模式図及び
傾斜面での粒子の運動式を表わす説明図である。 １は竪型炉、２は分配シユート駆動装置、３は
分配シユート、４は集合シユート、５は下部シー
ル弁、６は原料炉頂ホツパー、７は原料、８は炉
上シール弁、９は本考案による原料炉頂ホツパ
ー、１０は受入シユート、１１は装入口、１３は
排出口、１４は中心軸、１５はベルトコンベア
ー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 竪型精錬炉の炉頂より原料を装入するベルレス
   装入装置に於て、炉頂装入ホツパーを非対称偏心
   ホツパーにするとともに炉頂装入ホツパーの中心
   軸と排出口の中心軸とを異軸とし、且つ、排出口
   を炉軸に近接せしめたことを特徴とする竪型精錬
   炉の炉頂装入装置。