JPS60208404A - 高炉原料装入方法およびその装置 - 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】 技　術　分　野 本発明は、ペルレス高炉々内へ旋回シュートを使う原料
の装入方法、装入装置についての提案であり、本来は装
入に先立ち篩分けによって除去する細粒鉱石を、炉内の
通気性を態化させることなく高炉用原料として多量に使
用するための有利な条件についての開示である。

従来技術とその間貌点 一般に、高炉では良好な通気性を維持するために、篩１
管理を積極的に実施し、−５關粉をできるだけ高炉々内
へ装入しないようにしている。そのために、かかる粉、
粉鉱石は焼結過程を紅で、塊状化したのち高炉内へ装入
される。しがし、かかる細粒鉱石やさらに小さい粉鉱石
な焼結鉱にするためには、塊成化のためのコストや歩留
も考慮しなけれはならず、しがち多量のエネルギーが必
要である。

毘炉内へ装入される鉱石のうちに占める一５ｍ粉の割合
は、多くても６〜６％であり、それ以上に多くなると通
気性が害され高炉の安定操業ができなくなる。

一方、高炉の操業にあっては、上述した炉内通気性とと
もに還元カスを効率よく鉱石の還元に利用するために装
入物の分布を制御することが必要とされている。現在、
一般的に行なわれている高炉原料の装入（分配）は、ベ
ル式高炉の場合ベルアーマにより、又ベルレス式高炉で
は、旋回シュートを使うことにより行なわれており、ム
ーバプルアー７の位置、旋回シュートの旋回位置を調節
することによって、装入物分布の制御を行なっている。

これら従来装入法のうち； まず、上記ベルアーマ方式の場合、装入物が最下部の大
ベルからムーバブルアーマを経て装入物面上に落下し、
引続きその面上を中心方向へ流れ込むとき粗粒と細粒と
の分離が起らず、細粒が中心部まで流れ込み、中心部の
通気性が悪化し、ガス流れが悪くなるので細粒の多量使
用ができない。

一方、旋回シュートな使う方法は、ベルアーマ方式に比
べると粗粒と細粒の分離は起りやすいが１装入物の堆積
形状がすり針状（Ｖ型堆積分布ないしはＸ型堆積分布と
称する〕の装入方式を行なっている限り、細粒が多くな
ると、どのように制御しても中心部まで、細粒の流れ込
み量が多くなり、ベルアーマ方式と同様中心部の通気性
が低下する。

いずれにしても、従来技術では細粒を多量に使うときに
操業阻害を起さないような装入物分布の制御は困値であ
り、従って細粒鉱石の多量使用が制限されていた。

発　明　の　目　的 本発明の目的は、細粒鉱石を多量に使用しても炉内通気
性を阻害することのない高炉原料装入方法について提案
するところにあり、もって塊成化のための処理をＩＩ減
し、銑鉄コストの低減、高炉の安定操業を達成せんとす
るものである。かかる目的に対して、本発明が要旨とす
るところは、この明細書の頭書に記載した特許請求の範
囲に描記したとおりである。

発明の動機と要旨 斯界において確認されたところによると、ベルレスの旋
回シュートを使うものではペルアーマ方式に比較すると
、粗粒と細粒との分離が起りやすく、そして鉱石とコー
クスとをそれぞれ個別に装入するのに比べるとそれらを
予混合の状態で装入した方が、炉内通気性に良い結果が
得られることが判った。

しかしながら、旋回シュートを使ってしかも細粒鉱石と
コークスとを事前に混合する形式で装入しても、従来装
入方法を採用する限り、コークスと鉱石との粒子径、単
位粒子当りの重量および形状の相違により、装入ホッパ
ーからの排出時、旋回シュートから装入面に達するまで
の落下時および装入面上における中心方向への流れ込み
に際してコークスと鉱石とが分離し、両名の混合状態が
、炉頂部の半径方向で均一になるように堆積させること
は非常に麹しい。

そこで、本発明は第１に、 各ホッパーから、細粒鉱石とそれとは別に貯蔵されるコ
ークスとを、細粒鉱石中に１ｏｉｎｓ以上のコークスが
含まれるような割合で上記集合ホッパー内に切出して均
一に混合させ、それらの混合物を垂直シュートを経て旋
回シュートにより、炉中心から炉壁方向への無次元半径
の値がＱＪ〜０．８５を示す位置に原料を装入する方法
を採用するＯ そして、第２に上記方法の実施のために、原料の装入コ
ンベヤ漏下の高炉々頂部間にかけて上から、装入ホッパ
ー、集合ホッパー、垂直シュートおよび旋回シュートと
順次に配設してなる高炉原料装入装置において、 上記装入コンベヤと装入ホッパーとの間に原料分配装置
を配設し、装入ホッパーとして少なくとも４個を並設し
、上記集合ホッパー内には混合装ｗ！ｔｆ−内装設置し
た装置について提案する。

発　明　の　構　成 示す。図示の１は装入コンベヤ、２は原料分配装置、８
は装入ホッパー、６は集合ホッパー、７は垂直シュート
、８は旋回シュートであり、それらが１次縦配列で構成
されている。

かかる装置において本発明は、上記装入ホッパーとして
、４個以上Ｐ同一のレベルに（好ましくは対称に配設す
る）並設することにあわせ、その伽数個の装入ホッパー
８ａ〜８ｄに苅応して装入ホッパー１との間に原料分配
装置２を介在させ、さらに上記集合ホッパー６内に鉱石
とコークスとの均一混合を促進するため混合装置１４を
内装設置したことを特級とするものである。

上記原料分配装置２は、駆動４１！１８により旋回させ
ながら下端排出シュート８ａを各装入ホッパーＪｌａ〜
８ｄにシフトしてそれぞれ異なる穆類の原料を分配装入
するものである。

一方、集合ホッパー〇内混合装置１４はｍｓ図に示す如
きを代表例とし、装入ホッパー８ａ〜８ｄからのコーク
ス、細粒鉱石を均一混合状態で垂直シュート７部に送り
出すために、集合ホッパー６内の略中夫に設置されるも
のであって、間隔をおいた２列の板材１４ａｓ１４ｂを
一組として、その２組をＸ形の斜交配列した構成によっ
てなり、原料落下流を四方に均等にはら撒くのに好都合
な形を具えるものである。

第４図に上記混合装置１４を使った模型実験の結果を示
す。実験は、垂直シュート７下端で試料採取した細粒鉱
石比率と混合度の関係を示す。

混合度は（１）式によった。

こ−で、ｘｌはｎ回のサンプルについて実測した（コー
クス重層／細粒鉱石の重ｆｉ）Ｘ１００←）の値、又は
ｘｌの平ｊｌ＝Ｊ値、Ｓは標準偏差、細粒鉱石比率は、
コークスおよび細粒鉱石が装入されている装入ホッパ−
８下部設ｆｉｔのゲート弁４で１ＭｐＩｔ１した。

第４図から、細粒鉱石比率５〜９５チの範囲では、該混
合装置？ｒによって細粒鉱石とコークスは所頓の混合比
に混合されることが明らかである。

次に、上述した原料分配装置を使って、１〜５屑の細粒
鉱石をコークスに混ぜて多墓に使用する実蝕例について
説明する。コークス装入時には第５図の（ａ）、鉱石装
入時には第６図の（１））のように原料が各装入ホッパ
ーａａ、ａｂ、ａｃ、ｓａ内に装入される。装入ホッパ
ー８ａ〜８ｄの原料を高炉々口部から炉内に装入する順
序は、コークス装入の場合には、第５図（ａ）のように
装填されたコークスを装入ホッパー８ａ〜８ｄの下部に
取り付けられている弁開閉装置Ｇ５によってゲート弁４
を順次開き、集合ホッパ６、垂直シュート７を経て傾動
自在な旋回シュート８によってコークスを炉内に堆積さ
せる。このコークスの装入に当っては、第１図に示す如
く、平坦な堆積状態になるようにコークスを装入する。

このような装入は、傾動自在な旋回シュートによって旋
回中にシュート角のスケジュールを調節することにより
可能となる。

鉱石装入の場合には、第６図の（ｂ）のように、各装入
ホッパー８ａ〜８ｄに装填された原料を、まず、炉口肉
牛径方向の周辺部の位置に堆積させるべき比較的粗粒原
料を装入ホッパー８ａの下部に取り付けられている弁開
間装（ｉｌｓによってゲート弁４を開き、原料を傾動自
在な旋回シュート８を経て、目標位置（周辺部）９に堆
積させる◎続いて、細粒鉱石を装填した装入ホッパー８
ｂとコークスを装填した装入ホッパー８０のゲート弁４
を弁開閉装置６によって同時に開放し、集合ホッパ６に
各原料を移し、該ホッパー内に設置した混合装置！ｆ１
４によりコークスと細粒鉱石を混合しつつ傾動自在な旋
回シュート８を経て通気性を阻害しない特定範囲（ｖＩ
述する炉口無次元半径が、０．５〜０．９の位置）１０
に装入堆積させる。さらに、粗粒鉱石原料が装填しであ
る装入ホッパー８ｄのゲート弁４を開放し、旋回シュー
ト８を経て炉口中心部１１に装入する。

かような本発明方法に従う装入を行うことにより、細粒
鉱石とコークスの均一混合を混合装置１４を装備した集
合ホッパー６内で容易に達成することができ、混合比も
細粒鉱石装入ホッパーδｂとコークス装入ホッパー８０
の排出速度を胸整することによって容易に調節できる。

集合ホッパーにおいて得られる細粒鉱石とコークスの均
一混合物を、上記の特定箱間１０として示した炉口部半
径方向のどの位置に堆積させたらｔいか実験した。第６
図に、使用した原料鉱石の粒度構成の分布な示す。第７
図に、細粒鉱石とコークスの混合物１０を、半径方向の
特定位置に堆積させた場合のガス利用率および通気抵抗
指数の推移を示したが、第７図から細粒鉱石とコークス
の混合物を炉口部半径をＲ１中心からの距鴫をｒとした
無次元半径ｒ／Ｒが０．５〜０．８５の値を示す範囲に
堆積させた場合、通気性は最も向上し、阻害されないこ
とが判った。

第８図に、細粒鉱石とコークスの混合比（コークスｊｔ
／細粒鉱石ｆｉ）と通気性抵抗指数の関係を示す。この
第８図から混合比（コークス忽／細粒鉱石量）Ｘ１００
％の値が大きくなれはなるほど通気抵抗指数が低下し、
そして該混合率が１０係以上であれば、炉内における必
要な通気性が確保される。コークスを混合しない場合に
は、溶融還元生成メタルが融着層下部に、形成してホー
ルドアツプ現象を生じて通気性が阻害されるが、コーク
スを混合した場合には、メタルシェルｌ＃ｌｔｌに溶融
還元生成メタルが形成されるので、溶融還元進行による
１゜０糸スラグのホールドアツプが減少し、融着層の通
気性が改善されるものと考えられる。

ガス利用率に関しては、細粒鉱石はど還元速度が速いた
め、細粒鉱石量（堆積範囲の拡大）を増すほど増大する
が通気性と関連し、細粒鉱石とコークスノ混合物ＣＤｍ
１ａ位ｒｌ”／Ｂ　ｏ、ｓ　〜０．８５　ノ範囲で最大
になっている。つまり、無次元半径（炉中心から炉壁に
向って）　ｒ／Ｒ０，５〜０．８５の範囲に細粒鉱石と
コークスの混合物を堆積させた場合に高炉々内における
必要な通気性が阻害さｔｂず、ガス利用率も向上する。

従って、本発明は１〜５絽の細粒鉱石に対し１０Ｍ！姐
憾以上のコークスを含有するように予混合させ、その予
混合物を旋回シュートにより炉口無次元半径の値が０．
６〜０．８６の範囲内に装入することが特徴であり、こ
の方法の採用によって従来の粉鉱石焼結化＊が２０〜８
０％軽−される。

鈍　明　の　効　果 以上訃細に説明したとおり本発明によれ番よ、高炉々内
のガス通気抵抗を阻害することなく、摂社の細粒を装入
することができる。しかも、安定した高炉の操業達成と
ともに還元ガスσ）利用率を高めることがロエ能となり
、軟化溶融性向上により生産性も向上し、燃料原単位を
大幅節減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（：Ｌ１本発明炉頂装置６の路線（２）、第２図
は、装入ホッパー配電のもようを示す平面図、 第８図は、混合装置の斜視図、 第４図は、混合装置の有無による（コークス／細粒鉱石
）混合度の影響を示すグラフ、第５図（ａ）、Φ）は、
実施例での各装入ホッパー装填銘柄を例示する図、 第６図は、鉱石粒度構成の分布図、 第７図は、炉口無次元半径と通気抵抗、カス利用率の関
係を示すグラフ、 第８図は、混合率と通気抵抗との関係を示すグラフであ
る。 １・・・装入コンベアー　２・・・分配装置８・・・装
入ホッパー　４・・・ゲート弁６・・・開閉弁駆動装置
　６・・・集合ホッパー７・・・出直シュート　８・・
・旋回シュート９・・・鉱石（Ｉｉ！ｉｊ辺部）１０・
・・細粒鉱石とコークスの混合層　１１・・・鉱石（中
心部）１２・・・コークス層　１８・・・分配装置駆動
機１４・・・混合装置。 第１図 第２図 第３図 ０　Ｘ）　４０　６０　１３０　ｙｏ。 （Ｊ−’）ス會１／ａｓｈ、ｔ；ａ１量）Ｘｆｏｏ　（
％）第５図 （ａ） （ｂ） 第６図 崖立　／ｌ　（ｒｎｆｌｌ 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　報数個の装入ホッパー、混合装置つき集合ホッパー
   、垂直シュートと順次に経て旋回シュートにより装入す
   る摂社の細粒鉱石を装入原料の一部に使う高炉原料装入
   方法において、各ホッパーから、細粒鉱石とそれとは別
   に貯蔵されるコークスとを、細粒鉱石中に１０ｋｌ）ｔ
   ％以上のコークスが含まれるような割合で上記集合ホッ
   パー内に切出して均一に混合させ、それらの混合物を垂
   直シュートを経て旋回シュートにより、炉中心から炉壁
   方向への無次元半径の値が０．５〜０．８５を示す位置
   に装入することを特徴とする高炉原料装入方法。 東　原料の装入コンベヤ端上の高炉々頂部間にかけて上
   から、装入ホッパー、集合ホッパー、垂ｔＤ、シュート
   および旋回シュートと順次に配設してなる晶炉原料装入
   装置において、上記装入コンベヤと装入ホッパーとの間
   に原料分配装置を配設し、装入ホッパーとして少なくと
   も４個を並設し、上記集合ホッパー内には混合装置を内
   装設置したことを特徴とする高炉原料装入装置。