JPS6256507A - ベルレス高炉における原料装入方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、並列に配設した固定ホッパーと炉内旋回シュ
ートを有するベルレス高炉における原料の装入方法に関
するものである。

（従来の技術） 周知のごとく、大型高炉においては、炉頂部に旋回機能
を有し、且つその俯仰角度が変更できるシュートを設け
、このシュートより原料を輪状あるいは螺旋状に装入す
る旋回シュート式原料装入装置、すなわち、ベルレス装
入装置が採用されている。

このベルレス装入装置において、複数の固定ホッパーを
並列に配設したものが採用されている。

一方、高炉においては原料を炉内に装入するに際し、装
入原料の粒度偏析を起こさず、且つ、原料落下流が中心
流化されていることが、炉内装入物の円周バランスを保
ち、適正な炉内のガス流分布を形成するだめに不可欠と
されている。

一般的に言って固定ホッパーを並列に配設したベルレス
装入装置においては、固定ホッパーの下方に集合、垂直
シュートを有しているが固定ホッパーの排出口が集合垂
直シュートの真上に位置していないため、この固定ホッ
パーから排出される原料の水平方向速度ベクトルを完全
に消去することができず、中心落下流が得がたく、粒度
偏析の発生は避は難い。このため炉内において好ましい
原料装入分布を得ることができず、好ましい炉況を確保
することができないという問題がある。

この問題の解決を図った従来法として、例えば第５図（
特開昭５６−６８７８５号など）に示されるごとく、固
定ホッパー１からの原料Ｍを集合垂直シュート３，５に
完全貯留しながら炉内旋回シュート７を介して炉内に原
料を装入する方法がある。

（発明が解決しようとする問題点） 前記の方法においては、固定ホッパーからの原料を集合
垂直シュート部に原料の安息角で決定されるレベルＳＬ
まで貯留することによって、粒度偏析の防止と原料の中
心流化を図っているが、この方法では貯留部に原料が供
給される際、原料の遠方に粗粒が堆積し偏析することと
なり、炉内において原料粒度の偏析が発生し、好ましい
炉況を確保することができないという欠点がある。又、
第６図のように集合垂直シュートにおける貯留量を極少
にした場合は、全く貯留しない場合と大差がなく原料の
粒度偏析が生じ原料落下流も不安定であるという欠点が
ある。

本発明は、前記従来法における欠点を解消するためにな
されたものであシ、集合垂直シュートにおける原料貯留
量を集合垂直シュートからの原料落下流を中心流化し、
粒度偏析が少ない貯留量の範囲に調整して炉内における
原料装入分布制御の精度を向上し、最適炉況の確保を容
易にするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、並列に配設した複数の固定ホツノ＜−と、該
固定ホッパーの下方に位置する集合垂直シュートを有し
、その下方に炉内旋回シュートを有するベルレス高炉の
原料装入装置において、前記固定ホッパーの排出部と前
記集合垂直シュート部に流量調整機構を設けて該固定ホ
ッパーからの原料排出流量と該垂直シュートからの原料
排出流量を調整可能となし、該集合垂直シュートからの
原料排出流量に応じて該固定ホッパーからの原料排出流
量を調整することによって、前記集合垂直シュートにお
ける原料の貯留量を原料の安息角で決まる貯留量の３７
４以下に調整して原料を炉内に装入するところに特徴が
ある。

本発明者等は集合垂直シュート部における原料の粒度偏
析を防止し、かつ集合垂直シュートから安定した中心落
下流を得る条件について種々実験を重ねた結果、固定ホ
ッパーから集合垂直シュート部に排出される原料の貯留
量レベルを安息角に達しない範囲の貯留量レベルに調整
することによって、前記条件が得られるという知見を得
るに至ったＯ そして更に実験を重ねた結果、この集合垂直シュート部
における原料貯留量は、原料の安息角で決まる原料貯留
量の３７４以下に調整しながら集合垂直シュート部から
旋回シュートに排出した場合に、よシ効来が顕著であシ
、集合垂直シュート部における原料貯留量を原料の安息
角で決まる原料貯留量の３７４以上にした場合は、前記
従来法の完全貯留の場合に近い現象が残り、特（τ粒度
偏析の防止効果が不充分であることを確認した。

通常の操業においては、固定ホッパーからの原料排出終
期から集合垂直シュート部の原料貯留量は次第に減少し
、垂直シュート部からの原料排出を完了した時ははＮＱ
になるので、この場合、実質的には集合垂直シュート部
における原料貯留量の調整は、集合垂直シュート部の原
料貯留量の減少が始まるところまでになるが、垂直シュ
ート部から所定量の原料の排出を完了した場合にも、垂
直シュート部に原料が貯留するように、例えば次回装入
の原料を引き続き固定ホッパーから排出することも考え
られ、この場合には、垂直シュート部から所定量の原料
の排出を完了した後においても引続き垂直シュート部の
原料貯留量の調整を行うようにしても良いのは当然であ
る０ （実施例） 以下、本発明の実施例を、第１図に示す実施装置例と共
に説明する○ この実施例は、集合シュート・垂直シュート部に原料の
貯留量レベル検知センサーを設け、このレベル検知セン
サーからの信号に基づき垂直シュート部の原料貯留量レ
ベルを、適正範囲に調整するようにしたものである。

１．１′は並列に配列された固定ホッパーで、その排出
口２．２′はその下方に設けた集合シュート３内に位置
し、上部流調ゲー）　４．４’を有している。

集合シュート３の下部には垂直シュート５が設けられて
おり、集合垂直シュート部を形成する。

この垂直シュート５には、下部流調ゲート６が設けられ
ている。この下部流調ゲート６は装入原料Ｍが所定の時
間内に炉内工に装入されるために必要な開度に調整され
るようになっておシ、上部流調ゲート４．４’は、この
下部流調ゲート６とはソ同様の原料排出流量が得られる
開度に調整できるようになっている。

集合シュート３・垂直シュート５には原料の貯留量レベ
ルを検知する３つの放射線透過式のレベル検知センサー
Ａ、’Ｂ、Ｏが設けられている。

最上位のレベル検知センサーＡば、完全貯留した場合の
原料の安息角で決まる貯留量に対応するレベルの近傍部
に位置し、中位のレベル検知センサーＢは理想貯留量に
対応するレベルの上限近傍部（レベル検知センサーＡレ
ベルに対応する貯留量の約３７４の貯留量に対応するレ
ベル）に位置し、下位のレベル検知センサーＣは、垂直
シュート５からの原料排出開始レベル近傍部（レベル検
知セ７サーＡレベルの貯留量の約１７５の貯留量に対応
するレベル）に位置している。

これらのレベル検知センサーＡ、　Ｂ、　Ｃは前記上部
流調ゲート４．４’の作動制御９８．８’、下部流調ゲ
ート６の作動制御部９と演算処理装置１０を介して接続
されている。

７は垂直シュート５の下方に設けられた炉内旋回シュー
トであり、下部流調ゲート６から排出された原料Ｍを受
け、これを旋回・傾動により炉内工に分配装入するもの
である。

カくシて、ベルトコンベヤーＢｃによって原料装入装置
の上方に搬送された原料Ｍは分配シュートＳを介して固
定ホッパー１と１′に装入され、ここで一旦貯留された
後、固定ホッパー１，１′の排出口２，２′から排出さ
れ集合シュート３．垂直シュート５を経て炉内旋回シュ
ート７を介して、所定の時間内に炉内に装入される訳で
あるが、固定ホッパー１，１′から原料を排出するに際
しては、垂直シュート５の下部流調ゲート６の開度を絞
っておき、固定ホッパー１又は１′の下部流調ゲート４
または４′を作動して設定開度（原料を所定時間内に炉
内に装入するだめに必要な排出流量が得られる開度であ
り、したがって原則的には炉内装入条件として設定され
る下部流調ゲート６の開度に対応する開度）にして固定
ホッパー１又は１′から原料の排出を開始する。

この排出原料が集合シュート３を経て垂直シュート５に
次第に貯留され、その貯留レベルがレベル検知センサー
Ｃによシ検知されたとき、その検知信号を演算処理装置
１０に送シ作動制御部９を作動して下部流調ゲート６を
設定開度まで開き、垂直シュート５の原料Ｍを炉内旋回
シュート７に排出を開始する。この間も上部流調ゲート
４又は４′は設定開度になっており、固定ホッパー１又
は１′からの原料排出が継続しているので、下部流調ゲ
ート６からの原料排出流量が設定値になるまでの間、垂
直シュート５内の原料貯留量レベルはレベル検知センサ
ーＢのレベルまで上昇し、排出末期まで、このレベルで
はソ安定する。

炉内に原料を装入している過程で、上下流調ゲート４又
は４′、あるいは６からの排出に異常を生じ、垂直シュ
ート５内の貯留量レベルが大きく変化シ、レベル検知セ
ンサーＡ、あるいはＢで異常レベルを検知した時は、こ
の異常レベル検知信号を演算処理装置１０に送り、作動
制御部８．８′を作動して、上部流調ゲート４又は４′
の開度を所定量減少又は増加する開度に調整して貯留量
レベルが最適位置であるレベル検知センサーＢの近傍に
変化させる。

なお固定ホッパー１又は１′からの原料排出の末期に至
り、上部流調ゲート４又は４′からの原料排出流量が減
少する過程から、垂直シュート５内の貯留量レベルが次
第に減少し、最終的にはＯになるので、この貯留量レベ
ルを回復させることができないがこの垂直シュート５か
らの原料排出の完了確認まで前記貯留量レベル制御を継
続させるようにした。

もちろん、固定ホッパー１、又は１′からの原料排出完
了を例えば音響式センサー又は振動式センサーあるいは
重量、容量測定器等により、検知して貯留レベル制御を
終了し、最初の状態に戻すようにしても良く、あるいは
予め貯留量レベル制御の終了時期を設定しておいても良
く種々な方法を採用することができる。また、本実施例
においては初期段階で固定ホッパーからの原料を垂直シ
ュートチ排出する際、下部流調ゲートを絞っておき、所
定の貯留量レベルに達したとき下部流調ゲートを設定開
度にして垂直シュートから炉内旋回シュートに排出を開
始し、所望の貯留量レベルを得るようにしたが、下部流
調ゲートの開度を設定開度で開いておいて、上部流調ゲ
ートを下部流調ゲートからの排出流量より若干条目にし
て排出し、所望の貯留量レベルを得るようにしてもある
程度、・４足できる効果が期待できる。しかしこの場合
、特に初期段階で装入量分布が不安定となり、好ましく
ないので、前記実施例の場合のようにする方が好ましい
。

さらに、本実施例においては、集合シュート・垂直シュ
ートに上位、中位、下位の３つの１７ベル検知センサー
を設けて、これらのレベル検知センサーの信号によって
流調ゲートの開度を調整して垂直シュート部における原
料貯留量レベルを所望の貯留量レベルに制御するように
したが、レベル検知センサーに代えて、垂直シュート部
の原料の重量あるいは容量を測定して、この測定信号に
よって流調ゲートを調整するようにしても良い。

又、流量調整機構として、自然排出型の流調ゲートを使
用したが、フィーダ等の強制排出型の流量調整機構の使
用も考慮できる。

前記実施例の他の方法として、例えば上部流調ゲート近
傍および下部流調ゲート近傍に音響式センサー、あるい
は振動式センサーを設けて上部流調ゲートからの原料排
出完了から、下部流調ゲートからの原料排出完了までの
時間Δｔを測定できるようにしておきこのΔｔによって
予め制御パターンを設定し、このΔｔを実測し、この実
測値と設定Δｔとの差に応じて次回装入持上部流調ゲー
トの設定開度を調整して所望の貯留量レベルを得るよう
にする方法等も考えられる。

即ちこの場合は第４図で制御の方式を説明する。

上部流調ゲート４から装入物が排出完了してから下部流
調ゲート６から装入物が排出完了までの時間Δｔ２　ｓ
ｅｃ　を次の方法で設定する。即ち上部流調ゲートの開
度は前記実施例の場合に準する開度とし、その時の原料
の流出速度をＡ”／ｓｅｃとする。

下部流調ゲート６上の集合シュート及び垂直シュートに
原料の安息角度によって自然に貯留される容積ｖｍ３に
対して適正貯留レベル係数ｋ（１＞Ｋ）Ｖ を乗じた貯留量ＫＶとなるようにするためΔｔ２−−と
する。なおこの場合上部流調、ゲート４「開」後下部流
調ゲート６の「開」開始までの時間差ΔＴ１５ｅＣは次
の式で計算して設定する。

Δ’ｒｉ　＝ΔＴ２−　百（ｔｌ−ｔＨ）ｒ■（：　　
上部流調ゲートの開動作時間ｔＬ：　　下部流調ゲート
の開動作時間上記の方法で設定した上下の原料排出時間
差ΔＴ２と実績時間差Δづを比較しΔＴ２′＜ΔＴ２場
合は次回の装入特上部流調ゲートの開度を若干大きくΔ
Ｔ２゛〉ΔＴ２の場合は上部流調ゲートの開度を若干小
さく設定するよう制御する。

この方式の場合１回の装入中に貯留量レベルを細かく制
御できないが、多数回の間に上部流調ゲートを適正開度
に収斂させることになるが、前記の実施例に比べ安価で
簡易なセンサーで対処できる点が利点である。

この様にして、実施した結果、高炉炉内における円周方
向の装入物の粒度偏析、装入量偏析を従来の貯留量レベ
ルを調整しない完全貯留による場合の結果とともに第２
図と第３図に示す。

これらの図からも明らかのごとく、本発明は従来の完全
貯留の場合に比べ、原料粒度及び装入量分布の円周方向
での偏析が極めて少なく、かつ安定している。

（発明の効果） 以上詳細に説明したごとく、本発明は炉内装入物の粒度
偏析及び装入量偏析が解消され、炉内での装入物の円周
バランスが保たれ、高炉の安定操業、低燃料比の達成に
寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するベルレス装入装置例を示す
図、第２図と第３図は、本発明実施例と従来方法（比較
例）における炉内装入原料の粒度及び装入量の分布図、
第４図は本発明の実施例における上部流調ゲートと下部
流調ゲートの開度と作動関係図、第５図、第６図は従来
法における原料貯留落下形態説明図である。 １．１′・・・固定ホッパー ２．２′・・・排出口　　　３・・・集合シュート４　
・・・・・・・・・上部流調ゲート５　・・・・・・・
・・垂直シュート ６　・・・・・・・・・下部流調ゲート７　・・・・・
・・・・炉内旋回シュート８．８′・・・上部流調ゲー
ト作動制御部９　・・・・・・・・・下部流調ゲート作
動制御部１０　　・・・・・・・・・演算処理装置Ａ、
　Ｂ、　Ｃ・・・・・・貯留レベル検知センザー第１図 月Ｃ 第２図 す内印卿頗ｔ１ 第３図 炉−）μ）１１１１１フ「６４イ１−１第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 並列に配設した複数の固定ホッパーと、該固定ホッパー
   の下方に位置する集合垂直シュートを有し、その下方に
   炉内旋回シュートを有するベルレス高炉の原料装入装置
   において、前記固定ホッパーの排出部と前記集合垂直シ
   ュート部に流量調整機構を設けて該固定ホッパーからの
   原料排出流量と該集合垂直シュートからの原料排出流量
   を調整可能となし、該集合垂直シュートからの原料排出
   流量に応じて該固定ホッパーからの原料排出流量を調整
   することによって、前記集合垂直シュート部における原
   料の貯留量を原料の安息角で決まる貯留量の３／４以下
   に調整することを特徴とするベルレス高炉における原料
   装入方法。