JPS599109A - 高炉炉内ガス分布制御方法 - Google Patents

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】 本発明は高炉操業における炉内カスの分布状態、すなわ
ち炉内半径方向のガス絹成分布あるいはカス温度分布を
制御する方法に関す。

一般に高炉操業においては、炉内のカス組成分布、ガス
温度分布の状況を把握しておく必要がある。第１図は炉
内の模式図であって、１は尚炉シャフト、２はコークス
層、３は鉱石層である。第１図（ａｌのように、炉壁部
に比べて炉中心部にコークスが多い場合は極端に中心部
のガス流が強くなり、炉内通気性が改善されるが、高炉
断面全治効に１１ｊ用することができず、生産性に欠け
る。寸だ、炉壁不活性帯の成長が促進され、荷゛「りが
悪化し、甚だしい場合にＱまそれが落丁して羽１１曲損
の事故原因となる。一方第１図（ｂ）のように中心部に
比べて炉壁部にコークスが多い場合には、生産性は確保
されるが極端に周辺部のガス流が強くなるために、鉄皮
が赤熱されるなどの事もあり、場合によっては羽目棚部
に溶銑が滴下するトラブルが発生ずる。このような理由
で、炉内半径方向のガス分布状況を把握し、それが適性
になるように鉱石やコークスの炉内半径方向の装入位置
を調整して適性な層厚とする必要がある。この装入物の
装入位置調整によって、高炉ガス利用率の向上、低燃料
・比操業が可能となる。

ベル式高炉における装入物の分布調整方法は、ストック
ラインの変更や装入シーケンスの変更があるが、適性な
装入物分布全調整する機能には欠ける。最近では第２図
に示すように、ムーバブルアーマと称する鉱石受金物５
ｆｉｌ−取り付けて、その設定位置を調整すること罠よ
って、原料の装入状況を調整して炉内ガス分布を制御す
る方法が採用されるようになった。

第２図において４はベル、５はムーバフルアーマ、６は
ムーバブルアーマ５の位置調整用チェーン、７は装入物
表面を示し、破線部のようにムーバブルアーマ５の位置
を調節することによって、装入物の炉内落下位＃を８か
ら９へと変える方法である。

しかし、ベル式の高炉では、装入原料が一度に排出され
るために、炉内半径方向に均等に装入することが困難で
ある。また炉壁側だけに鉱石を装入したい場合でも、上
記のように原料が全部同じ位置に装入されるために、ガ
ス分布の微調整が出来ない欠点があった。

本発明は、このような欠点・問題点の解決を目的とする
ものであって、ベル開度あるいはベル開速度の調整を行
なうことによつイ、原料の装入量、装入位置を制御し、
ベル特有の一度に同じ位置に装入されると云う装入物の
炉内分布ｇｌ／Ｊ整法の欠点を解決し、炉内半径方向の
装入物の適性な分布、すなわちガス分布を調整する制御
方法の提供によって、上記の目的を達成するに至った。

本発明はベル式高炉における炉内ガスの分布状態を制御
する方法であって、炉頂における炉内半径方向のカス分
布、すなわちガス組成の分布あるいｅよりス温…の分布
に基づき、それに対応して装入物の炉内半径方向におけ
るコークスまたは鉱石の分布を適性な層ｊ嗅とするため
に、ベル開度あるい６′まベル開速度全調整して、装入
物の炉内半径方向の落丁軌跡を調整することによって、
装入物の炉内分布状態を適正化して炉内ガス分布を制御
するものである。

次に本発明方法の構成を具体的な実施態様に基づいて図
面により詳細に説明する。

第３図Ｖよベル４の開度を調節することによる装入物の
洛Ｔ挙動を示した説明図である。ベル４はベルロッド１
０の操作によって、その開度が調節され、１２はベル開
度２／８の場合、また１８Ｆｉベル開度が全開の場合の
、それぞれのベル位置を示したものである。ベル開度４
の場合の装入物の鵡丁軌跡は１２′で示され、ベル開度
が全開の場合の装入物落下軌跡を１δ′で示す。第８図
では、ベル開１’ｆ　ｋ　２／／８と全開の二段階に設
定したが、コークス、鉱石がベルホッパ内部に棚を造ら
ないで排出可能な位ＩＮ、で、段階的に設定してもよい
。またベル開速度は開度５００朋を１０秒と１６秒で開
く二段階に分けたが、適宜ベル開速度を調整してもよい
。

第８図から、ベル開度が２／８の場合、すなわち炉内装
入物表面から商い位置Ｊ２で排出きれた装入物は、軌跡
１２′を描いて炉中心部側に近い位置へ、そしてベル開
度が全開の場合、すなわち炉内゛　装入物表面から近い
位置１３で排出された装入物は、軌跡１８′ヲ描いて、
炉壁側へと装入量れる。

装入物が鉱石の場合、ベル開度２／８における装入物の
落丁軌跡１２′では、ガスの中心流を抑制するようにＶ
ｒ−用し、ベル開度全開１８においてはガスの中心流の
強化に作用する。そして上記のことは、コークスの場合
は逆に作用する。

またベル開速度が遅い場合は装入物落“Ｆ軌跡は１２′
側に、そして早い場合には１３′側に向い、速度副整に
より図の１２’から】３′の間に均等に分配されること
になり、装入物の落丁軌跡が広がることになる。

更に、本発明における上述のベル開度及びベル開速度の
調整による装入物の落゛Ｆ軌跡を把握し、これに従来技
術のムーバブルアーマの設定位置を組み合わせて、装入
物の分布調整を一層精度よく行なうことができる。第４
図１はこのムーバフルアーマとベル開ｉ８ｉ′、ＭＩ整
とを併用した場合の説明図面である。］　２’と１８′
はそれぞれベル開度２／／８の位置１２と全開時１３の
装入物落下軌跡を示したものであるが、図面上で落下軌
跡が交差する１４の点より」二に設定したムーバフルア
ーマ位置では、ベル開度が小さい位置１２から落丁【７
た装入物１２′の方がムーバフルアーマの表面の高い位
置に１ホＩ突し、ベル開呟が大きい位９１８から排出し
た装入物］　８’よりも中心部側に装入される。

また、第５図にベル開度の小さい位置から排出された装
入物落下軌跡１２′とベル開度の大きい位置から排出さ
れた装入物落丁軌跡１３′との交点１４より低い位置に
ムーバゲルアーマを設定した場合を示す。この場合、装
入物の落下軌跡１２’はｌ、　−バブル゛ｒ−マに衝突
しないため、ムーバブルアーマに衝突する］　８’より
炉壁側に装入される。

鉱石の場合、ベル開度の小さい］２′はベル開度の大さ
い１３′に比べてガスの中心流金強化し、コークスの場
合は逆となる。

このように、本発明に従来技術のムーバフルアーマ５を
併用して、ベル開度あるいはベル開速度を、炉内のガス
組成分布、ガス温度分布に基づいて８周整すれば、より
正確な装入物の炉内分布制御が可能になる。

第１０図は、本発明を適用する際のベル開度とベル開速
度の調整手段の１例を示したものである。

この装置では、ベル開度の調整は、ベル４を昇降させる
ベルロッド１０の近辺に、開度設定用リミットスイッチ
２］、２２を設けておき、作動片２３がベルロッドの昇
降に応じてリミットスイッチ２１．２２ｅ作動させるよ
うにしておく。ベルロッド１０の昇降は、油ＦＦシリン
ダ２フにより、カウンターウェイト２６を有するレバー
２５を押し上げ、セグメント２斗を傾動させて行なうよ
うになっている。

一方、ベルＲｈ速度の調整は、シリンダ２７に設りた油
ＪＦ配９２９，８１１の供給流層と戻り流除との流〜（
ｉｌ、’４整で７丁なうようになっている。

ムーバフルアーマについては、炉外に設けられたゾリン
タ２８でチェーン６を昇降させて位置をｇｌｑ整−Ｊ−
る。

以１”　）′（、、本発明の実施例について説明する。

第６図は、冥操栗に適用する際のベル開（８）が２／８
の位置と全開の位置における炉内半径方向の装入物落下
軌跡を実線と破線で表わし、ベル開速度の遅速による軌
跡を範囲で表わしたものであり、実施Ｖすにおけるムー
バフルアーマ５の位ｔを（＋）（１）（ＩＮ）として例
示したものである。

図中ａ、ｂはベル開度全開位置でベル開運鼾７５０ｍｍ
７１０秒の場合の落下軌跡、ｏ、ａは同じベル開速度に
おけるベル開ｌＮ、′／８の落下軌跡、ｅ、ｂはベル開
度全開位置でベル開速度７５ＱｌｌＩｌ／］（３秒の場
合の落下軌跡を示−「。これかられかるようし゛こ、ベ
ル開度を２／８にすれば、原料の落下位１？！！、　＆
ま炉内側へずれ、ベル開速度を遅くすれば、同じベル開
度でも原料の落下幅が広がる。

このように、ベル開５４−と開運碑−及びムーノ（ブｌ
レアーマの位置を制御し、装入物の落Ｆ軌跡をｉｌ整し
て、装入物分布すなわちガス分布を制御するのであって
、以下にその具体例を示す。

内容積２０００ｍ８、炉口径８ｍで、かつ前述のベル開
明及びペル開運［１１ｉ１整の機能を有する炉頂装入装
置を設けた高炉に粋いて、アーマーノ・ノブ０　０　で
操業していた。その時のベル開暇は全８ 開、ベルｌ９ｒＪ速ｍ、は５０（１＋ｍ／１６秒である
。但し、７−マーノツチＣ□０８とは第６図に寂けるム
ー７（プルアーマ５０位ｆｌｉ’ｔ、コークスの場合は
（１）の位置に、そして鉱石の場合には（ＩＩＩ）の位
置にセットしたことを意味する。その時の固定ゾンデ□
Ｉｆ　ｆ）布を第７図ｔａ＋に示す。炉壁側８，７．６
ポイント部の温度が低下しているため、０□０８　／３
と云うように鉱石のときのベル開度を２／８に（−たと
ころ第７図（ｂ）のように、鉱石が中心寄りとなり炉壁
側のガス温裳が上昇した。

またＣ□　／８０８２／３、Ｃ工０８　”／８で操業し
た時のカス分布を第８図（ａｌに示す。ここで示したＯ
　ｒ　”７’ｓ２　　　　　　　　　　　２ ０８／８、Ｏ□０８／８とｔよ、１チヤージ目を０１”
／ｆ’１０８／３で装入し２チヤージ目を０１０８２／
ａで装入しこれを交互にくりかえすサイクルチャージ方
式を示すものである。中心部の温度が非常に商いの２ で、それを押えるため０１　／３０８　／３．０□′／
８０８　のように後半装入分の鉱石を中心寄りに装入し
た。その結果は第８図（ｂ）に示すように、カスの中心
流は抑制され、中心部温度が低下した。

−万同一高炉で、本発明に関する原料装入条件以外の操
業条件を同様にして操業（７た場合について、０□　／
３０Ｂ　　／３では、２，８ポイントあるいは８．７ポ
イントが極端に温度低下した場合を第９１￥、ｌ　（ａ
）に示す。この場合のベル開速度が５００朋７１０秒で
あったので、ベル開速度全５００朋／Ｊ６秒と遅くして
、鉱石落下幅を広げることによって旧制の極端な温度分
布を調整し、また。第９図（ｂ）に示ｔように、９，８
．７ポイントと２．８．’４ポイントとの中間部の温度
が均一に低重した。

′ｆなわち実施例によれば、ベル開度とベル開運［圧と
を、ムーバブルアーマと組み合わせて併用することで、
炉内ガス分布の哄整が可能となった。

尚前記の実施例では、ガス温度の分布についての制１ｉ
ｌｌ１例を示したが、カス組成の分布についての制御に
も適用し得るのは勿論である。

このように、本発明によれば炉内ガス温度の分布あるい
は）ｊス組成の分布に基づき、ベル開度あるいはベル開
速度を調整することで、所望のガス分布を得ることが可
能なので、′畠に適性なガス分布を？ｒｉることか出来
る。

寸だ従来のムーバブルアーマを併用すれば、更に微８周
整制御がｏＪ能となり、高炉の操業を常に安定した状態
に維持することが可能となる。

第１図は炉内装入物層１１の模式図、 第２図はムーバフルアーマによる装入物の落下挙動の説
明図、 第３図はベル開度の調節による装入′吻落下挙動のＭ（
？、明図、 ψ、４図および第５図はベル開度とＪ、−バブルアーマ
位置との関係による装入物落丁挙動の説明図、第６図ｒ
、ｒ、　火炉での装入物の落下軌跡を示す図、第７図１
および第８図１　ｔ、Ｊ、ベル開ｍ゛調節によるガス温
朋の分Ａ１ｉ状左目の＾Ｉｉ４整全示す図、第９図はベ
ル開速度の調節によるガス温度分布の調整を示す図、 第１０図はベル開度とベル開運ｍ′のび・１軒手段の実
施１例を示す図面である。

ｌ　・炉体、２　コークス層、３・鉱石／ｆη、４　・
ベル、５．、ム　バブルアーマ、６９．ムーバグルアー
１６１４節グエーン、７　装入物表面、８．９　・落−
Ｆ　ＶＪＬ　跡、１０・・ベルロッド、１１　ベルシー
ル音１〜、］２　・ベル開度２／、）位ＩＦ−５１３ベ
ル開ｔ８全開位１Ｎ、］　２’、　１８’・・落下軌跡
、１４・・落丁軌跡の交点、１５・・ベルホッパ、］６
・・・回転ビン、１７・・・ガスゾンデ、２１．２２・
・・リミットスイッチ、２８　作動片、２４　セグメン
ト、２５　レバー、２６・・カウンターウェイト、２７
．２８・油圧シリンダ、２９．３０・・油圧配管。

特許出願人　川崎製鉄株式会社 ４！ｌドＩ 第２１λ１　　　　第′、３１・１ 第４１１ 第５ｉ図 ／ｉ 第 （ａ＞ ！Ｊ　　　　　　　　　　　　　　壁 Ｌ゛ ７図 （１）） 第 （ａ） 乏）図 （１）。

第 （ａ） 璧　　　　　　　　　　　　　　ダ Ｌ、゛ １］図 ｒｂ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｌ　ベル式高炉の炉内ガス分布の制御に際し、炉頂にお
   ける炉内半径方向の−）ｊス組成分布あるいはガス温度
   分布に基づいて、ベル開度またはベル開速度を調整して
   、装入物の炉内半径方向の落−ド軌跡を変化させること
   によって、装入物の炉内分布状態を調整して炉内カス分
   イロを制御することを特徴とする高炉炉内カス分布制御
   方法。