JPH06172838A - 粉体吹込設備およびその分岐継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微粉炭吹込設備の各輸送管から略等量づつの
微粉炭を高炉に吹込む。 【構成】 粉体圧送タンク２の下方に粉体供給管３を介
して設けた粉体切出継手４に接続される輸送元管７の他
端側に二分岐継手８を接続し、二分岐継手８の分岐部側
に短絡ポート１０ａ，１０ａを有し、高炉１２の送風支
管１２ａに連通する分岐輸送管１０を接続し、短絡ポー
ト１０ａ，１０ａの間に短絡管１１を介装する一方、最
外側の分岐輸送管１０の短絡ポート１０ａ同士の間に短
絡管１１ａを介装して、これら短絡管１１，１１ａを介
して各分岐輸送管１０を連通させることにより、高圧力
側から低圧力側に固気混合流体が流入して、二分岐継手
８の分岐部で生じる固気混合流体の圧損偏差や等配偏差
を是正し得るので、各分岐輸送管１０から略等量づつの
微粉炭を高炉１２に吹込むことかできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体吹込設備およびそ
の分岐継手の改善に係り、より詳しくは、粉体圧送タン
クから供給される粉体である微粉炭を、枝別れした分岐
輸送管のそれぞれからシャフト炉に均等に吹込むことを
可能ならしめるようにした粉体吹込設備およびその分岐
継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄鉱石、石炭粉、微粉炭等の粉体をシャ
フト炉へ吹込む設備、例えば、吹込配管ラインの本数が
比較的多い高炉用の微粉炭吹込設備の場合には、スプリ
ッタと称する二分岐継手を用いて微粉炭供給元側の配管
ラインの本数を低減し得るように工夫されている。つま
り、このような微粉炭吹込設備に用いられる二分岐継手
は、微粉炭吹込設備の概念図の図５に示すように、中間
タンク５０から粉体圧送タンク５１、粉体供給管５２、
粉体切出継手５３とからなる粉体供給側の前記粉体切出
継手５３に接続されてなる粉体輸送管５４に介装される
が、この二分岐継手５５の介装数を増やすほど、上記粉
体圧送タンク５１の出口５１ａに連結される粉体供給管
５２の数が少なくて良いことになり、流量計や流量調節
弁等の介装個数を少なくし得るという利点がある。

【０００３】一方、二分岐継手５５の分岐部における粉
体の等配偏差は二分岐継手５５の介装数を重ねる度に不
安定、かつ大きくなるという欠点を孕んでいる。粉体を
シャフト炉（図示省略）に吹込む場合、粉体は希釈ガス
供給管５６から供給される希釈ガスと粉体切出継手５３
で混和され、固気混合流の状態で輸送管５４，５４ａ，
５４ｂを経て圧送される。固気混合流を二分岐継手５５
により二等分することは、この二分岐継手５５の製作の
良否や均一性などの点から極めて困難である。二分岐継
手５５から各吹込口へ導く枝別れした各輸送管５４，５
４ａ，５４ｂの圧損偏差は、設計上は僅少になるように
配慮されるとしても、現実には各輸送管５４，５４ａ，
５４ｂの配管材料に寸法許容差もあり、必ずしも設計の
思惑通りになっていない。

【０００４】この二分岐継手５５での粉体の分配偏差
や、枝別れした各輸送管５４，５４ａ，５４ｂの圧損偏
差は、各輸送管５４，５４ａ，５４ｂの粉体の吹込量に
偏差を生じさせ、そして、その偏差値が大きい場合に
は、シャフト炉の安定操業にとって好ましくない。この
ような課題を解決する手段としては、例えば、微粉炭吹
込設備の概念図の図６ａに示すように、二分岐継手５５
を介して枝別れした各輸送管５４に高価な粉体用流量計
や、流量調節弁等をそれぞれ介装すると共に、複雑な制
御を行って、枝別れした各輸送管５４からの粉体の吹込
量の偏差を一定値以下に維持するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】二分岐継手は、材料の
均質性、加工精度、形状精度等の点で粉体の等分配性に
自ずから限界があるのに加えて、粉体の吹込み開始と共
に粉体の通過分岐に伴って摩損が生じる。二分岐継手の
摩損により、等分配性の維持を期待することができず、
むしろ摩損は偏摩耗を助長し、粉体の等分配性を悪化さ
せる方向に作用する。従って、二分岐継手による粉体の
等分配性については設計あるいは操業する者等にとっ
て、完全には制御しきれないものであるところに潜在的
な解決すべき課題があった。

【０００６】そのため、上記二分岐継手を用いて粉体供
給管の数を低減させる場合、二分岐継手から吹込先との
間の輸送管の圧損偏差を低減するために、微粉炭吹込設
備の主要部を示す概念図の図６ｂに示すように、各輸送
管５４に流量計５６や流量調節弁５７を設けたり、また
微粉炭吹込設備の主要部を示す概念図の図６ｃに示すよ
うに、各輸送管５４に介装した流量計５６、５６ａから
の出力信号を制御装置５８に入力し、この制御装置５８
によりアクチュエータ５９を作動させて、二分岐継手５
５の開度を変えるという流量制御をしなければならず、
粉体吹込設備に関して経済的に不利にならざるを得なか
った。つまり、微粉炭吹込設備は簡単な構成、かつその
取り扱いが容易であって、しかも枝別れした各輸送管５
４のそれぞれから均等な量の微粉炭を高炉の送風支管
（図示省略）に吹込み得るものが好ましい。

【０００７】従って、本発明の目的とするところは、粉
体の吹込ラインの数を少なくしながら、吹込ライン相互
間の吹込量の偏差を少なくし、かつ配列が簡単で経済的
な粉体吹込設備およびその分岐継手を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記実情に鑑
み、各輸送管のうち、圧損が少なくかつ固気混合流体の
分配量が多い側から、圧損が多くかつ固気混合流体の分
配量が少ない側に固気混合流体を流入させるようにすれ
ば、分岐継手に圧損偏差や分配偏差を生じるような機能
の低い分岐継手であっても、この分岐継手の下流側を流
れる固気混合流体の圧損偏差や分配偏差を確実に是正し
得ると考えてなしたものである。

【０００９】従って、本発明の請求項１に係る粉体吹込
設備が採用した主たる手段の特徴とするところは、分配
圧送タンクの下部に接続されてなる粉体供給管に、該粉
体供給管から供給される粉体を希釈するための希釈ガス
を供給する希釈ガス供給管が連通する粉体切出継手が設
けられ、該粉体切出継手の該希釈ガス供給管の反連通側
から、分岐継手を介す毎に枝別れして粉体吹込先に連通
する粉体輸送管を備えてなる粉体吹込設備において、前
記分岐継手の分岐部よりも下流側にそれぞれ短絡ポート
を設け、これら各短絡ポートの間に短絡管を介装した構
成にしたところにある。

【００１０】また、本発明の請求項２に係る粉体吹込設
備の分岐継手が採用した主たる手段の特徴とするところ
は、分配圧送タンクの下部に接続されてなる粉体供給管
に、該粉体供給管から供給される粉体を希釈するための
希釈ガスを供給する希釈ガス供給管が連通する粉体切出
継手が設けられ、該希釈ガス供給管の反連通側から粉体
吹込先に連通する粉体輸送管に介装される粉体吹込設備
の分岐継手において、前記分岐継手の分岐部の下流側に
それぞれ短絡管が接続される短絡ポートを設けた構成に
したところにある。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１に係る粉体吹込設備によれ
ば、分岐継手を介す毎に枝別れして粉体吹込先に連通す
る粉体輸送管を備えてなる粉体吹込設備の分岐継手の分
岐部よりも下流側にそれぞれ短絡ポートを設け、これら
各短絡ポート間に短絡管を介装したので、分岐継手の分
岐部で分岐された固気混合流体に圧損偏差や分配偏差が
生じると、短絡管を介して圧損が少なくて圧力が高い側
から圧損が大きくて圧力が低い側に固気混合流体が流入
する。

【００１２】また、本発明の請求項２に係る粉体吹込設
備の分岐継手によれば、粉体吹込設備の粉体吹込先に連
通する粉体輸送管に介装される分岐継手の分岐部の下流
側にそれぞれ短絡管が接続される短絡ポートを設けたの
で、この短絡ポートに短絡管を接続することにより、分
岐継手の分岐部で分岐された固気混合流体に圧損偏差や
分配偏差が生じると、短絡管を介して圧損が少なくて圧
力が高い側から圧損が多くて圧力が低い側に固気混合流
体を流入させることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の第１実施例に係る粉体吹込設
備を、微粉炭吹込設備を例として、その概念図の図１を
参照しながら説明すると、この微粉炭吹込設備の概要
は、中間タンク１が設けられ、その下方に管路を介して
粉体圧送タンク２が配設されると共に、この粉体圧送タ
ンク２の下部の出口２ａには、下部に粉体切出継手４が
接続されてなる粉体供給管３の上端が接続されている。
また、上記粉体切出継手４の一端側、つまり同図におけ
る左側には、粉体供給管３からこの粉体切出継手４に供
給される粉体である微粉炭を混和する希釈ガスを供給す
る希釈ガス供給管５が連通する一方、希釈ガス供給管５
の反接続側には後述する構成になる粉体輸送ライン６が
配設されている。

【００１４】上記粉体輸送ライン６は３つのラインが並
設されてなっているが、同図から良く理解されるよう
に、何れも同構成のため１つのラインを取上げて以下に
説明すると、一端側が粉体切出継手４に接続される輸送
元管７の他端側に二又状の分岐継手である二分岐継手８
が接続され、この二分岐継手８の分岐部側に一端側が接
続され、それぞれフレキシブルホース９，９を介して連
通する分岐輸送管１０，１０の他端側が微粉炭吹込先の
高炉１２の送風支管１２ａに連通している。さらに、こ
れら分岐輸送管１０，１０のフレキシブルホース９，９
よりも二分岐継手８側寄りには短絡ポート１０ａ，１０
ａが設けられ、これらの間にそれぞれ短絡管１１が介装
されると共に、最外側の分岐輸送管１０，１０の短絡ポ
ート１０ａ，１０ａ同士の間には短絡管１１ａが介装さ
れることにより、これら短絡管１１，１１ａで各分岐輸
送管１０が相互に連通するように構成されている。

【００１５】以下、上記構成になる微粉炭吹込設備の作
用態様を説明すると、粉体圧送タンク２から粉体供給管
３を介して供給される微粉炭等の粉体と、希釈ガス供給
管５から供給される希釈ガスとが粉体切出継手４で混和
され、そして固気混合流体となって輸送元管７を流れ、
次いで二分岐継手８の分岐部で分岐されてそれぞれ分岐
輸送管１０，１０を流れて高炉１２の送風支管１２ａに
吹込まれる。ところが、この二分岐継手８では、当然、
圧損偏差や分配偏差が生じるので、分岐輸送管１０，１
０を流れる固気混合流体の圧力や量に相違が生じる。

【００１６】しかしながら、これら分岐輸送管１０，１
０は短絡管１１，１１ａを介して連通していて、圧損が
少なくて固気混合流体の圧力が高い側から圧損が多くて
固気混合流体の圧力が低い側に固気混合流体が流入する
ため、これら分岐輸送管１０，１０の固気混合流体の圧
力や量が是正されることとなる。このように、例え二分
岐継手８に圧損偏差や分配偏差があっても、短絡管１
１，１１ａにより二分岐継手８の下流側の分岐輸送管１
０，１０を流れる固気混合流体の圧力や分配量が等しく
なるように是正されるので、分岐輸送管１０，１０のそ
れぞれから高炉の送風支管（図示省略）に略同量づつの
微粉炭が吹込まれる。

【００１７】従って、この実施例に係る微粉炭吹込設備
によれば、従来のように、各輸送管に高価な流量計や流
量調節弁を介装したり、あるいは流量計の出力が入力さ
れる制御装置により流量調節弁の開度を加減するという
ような難しい制御をするまでもなく、さらに、二分岐継
手の材料の均質性、加工精度、形状精度等、あるいは摩
損による偏摩耗の程度の如何に関わりなく微粉炭と希釈
ガスとからなる固気混合流体が均等に配分されるので、
微粉炭吹込設備の構成が簡単になり、この吹込設備費に
関して極めて有利になる。

【００１８】次に、本発明の第２実施例に係る微粉炭吹
込設備を、その主要部概念図の図２を参照しながら、第
１実施例と同一のもの並びに同一機能を有するものを同
一符号を以て、構成上相違する点についてだけ説明する
と、これは同図から良く理解されるように、二分岐継手
８の二又分岐部にそれぞれ２つづつの短絡ポート８ａ，
８ａを設け、二又分岐部の相対する側に設けた短絡ポー
ト８ａ，８ａに短絡管１１を介装すると共に、相反する
側に設けた短絡ポート８ａと他の二分岐継手８の二又分
岐部に設けた短絡ポート８ａとの間にも短絡管１１をそ
れぞれ介装して、相互に連通する構成としたものであ
る。

【００１９】従って、分岐継手８の分岐部よりも下流側
の二又分岐部同士が短絡管１１を通して連通しているの
で、圧損が少なくて固気混合流体の圧力が高い側から圧
損が多くて固気混合流体の圧力が低い側に固気混合流体
が流入するので、二又分岐部に接続される分岐輸送管１
０，１０の固気混合流体の圧力や分配量が是正されるか
ら、この実施例は上記第１実施例と同効である。

【００２０】次に、本発明の第３実施例に係る微粉炭吹
込設備を、その概念図の図３を参照しながら、第１実施
例と同一のもの並びに同一機能を有するものを同一符号
を以て、構成上相違する点についてだけ説明すると、こ
れは同図から良く理解されるように、一端側が粉体切出
継手４に接続される輸送元管７の他端側に二分岐継手８
が接続され、この二分岐継手８の分岐部側に、それぞれ
の短絡ポート１０ａの間に短絡管１１が介装され、この
短絡管１１を介して相互に連通する分岐輸送管１０，１
０の一端側が接続されると共に、これら分岐輸送管１
０，１０の他端側のそれぞれに２段目の二分岐継手１
３，１３が接続されている。

【００２１】そして、これら二分岐継手１３，１３の分
岐部側のそれぞれに、高炉の送風支管（図示省略）に連
通する後述する構成になる２段目の粉体輸送ライン１４
を配設した。即ち、この２段目の粉体輸送ライン１４
は、２つづつの２段目の短絡ポート１５ａを有し、相対
する側の短絡ポート１５ａ同士が、また相対する側の短
絡ポート１５ａと隣接した短絡ポート１５ａとの間のそ
れぞれが２段目の短絡管１６で連通すると共に、最外側
の短絡ポート１５ａ同士が短絡管１７で連通してなる２
段目の輸送管１５を備えている。

【００２２】さらに、これら輸送管１５は２段目のフレ
キシブルホース１８を介して、それぞれ高炉の送風支管
に連通してなる構成になっている。端的にいえば、この
実施例に係る輸送ライン１４は、第１実施例に係る輸送
ライン６が１回分岐した構成であるのに対して、２回分
岐させた構成になるもので、ただ分岐段数が相違するだ
けである。

【００２３】従って、二分岐継手８の下流側の分岐輸送
管１０は短絡管１１によって連通され、また２段目の二
分岐継手１３の下流側の２段目の輸送管１５は短絡管１
６，１７によって連通されているので、二分岐継手８に
よる粉体の圧損偏差や分配偏差は短絡管１１によって是
正される一方、２段目の二分岐継手１３による粉体の圧
損偏差や分配偏差は短絡管１６，１７によって是正され
るので、本実施例は上記第１実施例と同効である。な
お、第２実施例において説明したような、短絡ポートを
有する二分岐継手を用いることもできる。

【００２４】次に、本発明の第４実施例に係る微粉炭吹
込設備を、その主要部を示す概念図の図４を参照しなが
ら、第３実施例と構成上相違する点についてだけ説明す
ると、これは同図から良く理解されるように、２段目の
二分岐継手１３，１３の二又分岐部のそれぞれに接続し
た２段目の粉体輸送ライン１４のそれぞれの２段目の輸
送管１５の相対する側の短絡ポート１５ａ同士を短絡管
１６でさせる一方、これら短絡管１６と最外側の短絡ポ
ート１５ａ同士を連通させる短絡管１７とを連通管１９
により連通させてなる構成としたものである。

【００２５】従って、二分岐継手１３の下流側の２段目
の輸送管１５は短絡管１６，１７によって連通されてい
て、二分岐継手１３に起因して生じる粉体の圧損偏差や
分配偏差は短絡管１６，１７によって是正されるので、
本実施例は上記第３実施例と同効である。勿論、この実
施例も第２実施例において説明したような、短絡ポート
を有する二分岐継手を用いることができる。なお、以上
詳述した各実施例は何れも本発明の具体例にすぎず、従
って本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲内におけ
る設計変更等は自由自在である。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
と２とに係る粉体吹込設備およびその分岐継手によれ
ば、分岐継手の下流側を流れる固気混合流体に、分岐継
手の材料の均質性、加工精度、形状精度等に起因して、
圧損偏差や分配偏差が生じるが、圧損が少なくて圧力が
高い側から、圧損が多くて圧力が低い側に短絡管を介し
て固気混合流体が流入して、この分岐継手の下流側を流
れる固気混合流体の圧損偏差や分配偏差が是正されるた
め、吹込先側に略同量の粉体を供給することが可能にな
り、従来のように、高価な流量計や流量制御弁を介装し
たり、あるいは難しい流量制御をする必要がなくなる結
果、粉体吹込設備の簡単化が可能になり、粉体吹込設備
費の低減に対して多大な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る微粉炭吹込設備の概
念図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る微粉炭吹込設備の主
要部概念図である。

【図３】本発明の第３実施例に係る微粉炭吹込設備の概
念図である。

【図４】本発明の第４実施例に係る微粉炭吹込設備の主
要部を示す概念図である。

【図５】第１従来例に係る微粉炭吹込設備の概念図であ
る。

【図６】図６ａは第２従来例に係る微粉炭吹込設備の概
念図、図６ｂは第３従来例に係る微粉炭吹込設備の主要
部を示す概念図、図６ｃは第４従来例に係る微粉炭吹込
設備の主要部を示す概念図である。

【符号の説明】

１…中間タンク ２…粉体圧送タンク、２ａ…出口 ３…粉体供給管 ４…粉体切出継手 ５…希釈ガス供給管 ６…粉体輸送ライン ７…輸送元管 ８…二分岐継手、８ａ…短絡ポート ９…フレキシブルホース １０…分岐輸送管、１０ａ…短絡ポート １１…短絡管、１１ａ…短絡管 １２…高炉、１２ａ…送風支管 １３…２段目の二分岐継手 １４…２段目の輸送ライン １５…２段目の輸送管、１５ａ…２段目の短絡ポート １６，１７…２段目の短絡管 １８…２段目のフレキシブルホース １９…連通管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蓼原 薫 兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 株式会社神戸製鋼所神戸本社内 (72)発明者 君島 幸一 兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 株式会社神戸製鋼所神戸本社内 (72)発明者 船曳 哲史 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 山本 吉弘 兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 株式会社神戸製鋼所神戸本社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分配圧送タンクの下部に接続されてなる
   粉体供給管に、該粉体供給管から供給される粉体を希釈
   するための希釈ガスを供給する希釈ガス供給管が連通す
   る粉体切出継手が設けられ、該粉体切出継手の該希釈ガ
   ス供給管の反連通側から、分岐継手を介す毎に枝別れし
   て粉体吹込み先に連通する粉体輸送管を備えてなる粉体
   吹込設備において、前記分岐継手の分岐部よりも下流側
   にそれぞれ短絡ポートを設け、これら各短絡ポートの間
   に短絡管を介装したことを特徴とする粉体吹込設備。
2. 【請求項２】 分配圧送タンクの下部に接続されてなる
   粉体供給管に、該粉体供給管から供給される粉体を希釈
   するための希釈ガスを供給する希釈ガス供給管が連通す
   る粉体切出継手が設けられ、該希釈ガス供給管の反連通
   側から粉体吹込み先に連通する粉体輸送管に介装される
   粉体吹込設備の分岐継手において、前記分岐継手の分岐
   部の下流側にそれぞれ短絡管が接続される短絡ポートを
   設けたことを特徴とする粉体吹込設備の分岐継手。