JPH021882B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ベルレス高炉の炉周方向における鉱
石／コークス分布制御に適する原料の装入方法に
かかわり、とくにどの炉頂バンカーより切出する
かということと、旋回の向きをどの方向にするか
という装入方式の違いが、炉周に沿つた各部（以
下炉周方向という）の装入物の分布に強く影響を
及ぼすことに着目し、逆にそれらを調節すること
によつて炉操業上の要請による炉周方向の装入物
分布とりわけ鉱石／コークス（以下Ｏ／Ｃとい
う）分布を制御して操業するのに好適な原料装入
方法について提案する。 一般に、高炉の炉周方向の熱レベルの状態が違
うと、炉周方向に複数の出銑口を有する場合、各
出銑口からそれぞれ異なつた成分や温度の溶銑を
出銑するようになる。ところが、こうした性状の
異なる溶銑が方位の違う各出銑口から出るように
なると、高炉の操業を不安定なものにして燃料比
が増大するとともに、後続の溶銑処理に悪影響を
及ぼすようになる弊害を生む。 従来、上述した高炉炉周方向の熱レベル較差を
制御する有効な手段として各送風羽口毎の送風流
量を調節する方法がとられているが、この技術の
場合送風圧力・温度が高いために制御が複雑にな
る上設備も高価になることからあまり実効が上が
らないという欠点があつた。 この点、かかる炉周方向熱レベルの較差を制御
するには、原料装入方式の調整による装入物層の
Ｏ／Ｃ分布を制御するのが有効な方法として知ら
れてはいるが、既知の炉周方向の装入物層Ｏ／Ｃ
分布の制御を伴う原料装入方法は、種々の外乱要
因の解析が不十分で未だ完成されたものがないの
が実情である。 本発明は、熱レベルの炉周方向の較差是正にも
有効に利用することができる高炉炉周方向の装入
物層Ｏ／Ｃ分布制御に好適な原料装入方法を提供
することを目的とするもので、その要旨とすると
ころは、異なる種類の原料を貯蔵した対向する複
数の炉頂バンカーから垂直シユートに切出した偏
流落下する装入原料を、炉内に臨む旋回シユート
を介して直接炉内に装入するに当り、 炉周に沿つて区画した複数領域別に把握される
装入物堆積状態にもとづく炉操業上の要請によつ
て、予め用意した炉周に沿う方向で異なる分布を
示す幾つかの鉱石／コークス分布パターンのうち
からその１つを指定し、その指定した鉱石／コー
クス分布パターンに応じて決められている炉頂バ
ンカーの選択ならびに旋回シユート旋回の方向を
特定して原料の装入を行うようにした点の構成に
ある。以下にその構成の詳細を説明する。 本発明者らの研究によると、高炉の炉周方向の
異なる４点（アツプテイク）で採取分析した炉頂
ガスの成分は、装入方式を変えると変動し、とく
に炉周方向の各部で較差が生じることを見い出し
た。しかも、上記較差がそのまま炉熱レベルに直
接影響を与える炉周方向の装入物層中Ｏ／Ｃ分布
の差となつていることを知見した。そこでかかる
装入方式を適宜に調節すれば逆に該炉内装入物層
のＯ／Ｃ分布を制御することが可能になることが
判つた。本発明は正にこの点に着目してなされた
方法である。 第１図は原料装入によつて生ずる高炉内周方向
の鉱石／コークス（Ｏ／Ｃ）分布偏差の発生状況
の一例を示す図である。装入設備は、対向設置の
一対の炉頂バンカー１，２と、垂直シユート３
と、変向の可能な旋回シユート４とからなる。こ
の装入設備を通して原料を装入すると次のような
問題点を生じさせる。すなわち、垂直シユート内
を通過する原料は、常にどちらの炉頂バンカー
１，２から排出するかで、該垂直シユート内の異
なる位置を落下のルートとして選び、その結果偏
流を起すようになる。そのために、落下する原料
は、旋回シユート４上の異なる位置に落下するか
ら、その偏流分の差だけシユート上での移動距離
がd₁，d₂と変動し、これがため移動時間、シユー
トを離れる原料落下速度、落下の軌跡を変動さ
せ、最終的には炉内堆積位置が変動して装入物層
の炉周方向の装入物の分布偏差、とりわけ第１図
のプロフイル中に見られるようなＯ／Ｃ分布の偏
差を生じるに到る。 以上の説明から判るように、２つの炉頂バンカ
ー１，２のうち、一方から鉱石を切出し他方から
はコークスを切出してこれを交互に継続すると、
炉周方向のＯ／Ｃ分布に大きな偏りを生じさせる
原因となつていく。 なお、こうした炉周方向のＯ／Ｃ分布の偏り
は、他にも旋回シユート４と原料との摩擦係数や
垂直シユートから旋回シユート上に原料を落下さ
せるときその速度によつても変化し、また旋回シ
ユート傾動角によつても変化するが、これらによ
る影響は小さく、むしろ炉頂バンカー１，２の選
択とともに、旋回シユート４の旋回の向き（正
転、逆転）がどうなつているのかという装入方式
の如何の方がより大きな影響を与える。 そこで本発明は、実際の高炉における炉周方向
の装入物層のＯ／Ｃ分布の形態を、予め前記炉頂
バンカー１，２の別およびシユート旋回方向との
関連で幾つかのパターンに分類しておき、現実の
炉内装入物層中Ｏ／Ｃ分布の状態に応じ次の装入
をどのようなパターンで行うかを決定し、そのパ
ターンに対応する炉頂バンカー１，２および旋回
方向の選択を行つて装入するようにしたのであ
る。以下この点をさらに詳述する。 本発明は装入方式の決定に先立ち、まず現実の
高炉における炉周方向のＯ／Ｃがどのような分布
状態になつているかを知るために、炉周方向の複
数個所より炉頂ガスを採取分析し、例えばN₂濃
度やCOガス利用率｛（CO₂／CO＋CO₂）×100｝
を定量して各測定個所（領域）相互の間の差を計
算する。そして、その計算した上記炉頂ガス成分
の差をもとに、炉内装入物層の炉周方向で区分さ
れる各領域のＯ／Ｃ分布の状態を推定し、その推
定した測定時点のＯ／Ｃ分布を基礎として以後の
Ｏ／Ｃ分布制御を行う。 上述のような方法によつて高炉炉周方向のＯ／
Ｃ分布の状態、とりわけ炉周方向でどのような
Ｏ／Ｃ分布の片寄りが生じているかが判る。そこ
で本発明では、かかる状態（既装入原料による装
入物層）のＯ／Ｃ分布に対し、次に主として操業
上の要請にもとづくどのようなＯ／Ｃ分布の修正
を行えばよいかを決定し、そのＯ／Ｃ分布の修正
に適する装入方式を採用して装入する。 この点に関し特に本発明では、装入方式と炉周
方向のＯ／Ｃ分布の寄片りの程度との関係を予め
パターン化しておき、次回装入はどのようなＯ／
Ｃ分布にすればよいか：即ちどのパターンにすれ
ばよいかだけを決めれば、それがそのまま望まし
いＯ／Ｃ分布が得られる装入方式の決定となるよ
うに構成したのである。 表−１は、どちらの炉頂バンカー１，２を使う
のか、またシユートの旋回方向はどの向きにする
かという組合わせで決定される装入方式と、その
装入方式を採用したときに装入物が炉内において
どのようなＯ／Ｃ分布になるかという関係を示す
もので、各装入方式を採用するときにあらわれる
炉周方向に見られるＯ／Ｃ分布の違いに応じてそ
れを４種のものに区別した。その区別した４種の
ものをＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄパターンとすると、各パタ
ーンのＯ／Ｃ分布の偏りは、例えばＡパターンの
場合炉周方向を４つの領域に分けたときに第１、
３象限のＯ／Ｃは平均的な値をもつのに対し、第
２象限の領域ではＯ／Ｃが大きく、第４象限の領
域ではＯ／Ｃが小さいという炉周方向の偏りをも
つＯ／Ｃ分布を示しているのである。 逆に、このようなパターンＡのＯ／Ｃ分布で装
入したいときは、炉頂バンカー１，２は側より
コークスを排出して側より鉱石を排出するとと
もに旋回シユートは時計まわりの正旋回を選ぶ装
入方式とすればよいのである。

【表】 第２図は、炉周方向を側バンカー１が位置す
る領域Ｋと側バンカー２が位置する領域Ｌとの
２つの領域（１、４象限：２、３象限）に分け、
各領域に対応する位置で採取した炉頂ガスから
N₂濃度とCOガス利用率｛（CO₂／CO＋CO₂）×
100｝とを求め、Ｋ領域の値からＬ領域の値を差
引いた値について、パターン変更によつてどのよ
うに推移するかを示したものである。 また、第３図は、炉周方向を、側バンカー
１，２をともに分断する仕切り線で２つの領域
（１、２象限：３、４象限）Ｍ、Ｎに分けたとき
の、両者の炉頂ガス分析値の差についてのパター
ン変更に伴う推移を示すものである。 一方、第４図は、上述の炉頂ガス分析に代わり
サウンジングによつて、パターン変更によるＯ／
Ｃ分布の影響を調べたものである。すなわち、原
料装入直前の炉内装入物層表面レベルと装入直後
レベルとの差を求めることにより、鉱石堆積高さ
L_pとコークス堆積高さL_cとを算出し、それらの比
（L_O／l_C）を計算する。そこで、L_O／L_Cの値がパ
ターン変更を行つたときに、どのように変化する
かを２つの領域（Ｘ、Ｙ）間での差で示したもの
である。 以上説明した第２〜４図の実例で明らかなよう
に、パターン変更に対応する各装入方式の選択を
行えば、炉内のＯ／Ｃ分布を希望する形態に制御
することができる。 実施例 高炉円周方向の異なる位置に複数の出銑孔を有
し、通常２本以上の出銑孔を順次あるいは同時に
使用し、出銑する高炉においては、上述したよう
に炉周方向での熱レベルに較差があるとき、その
較差に起因して、溶銑温度や溶銑成分が出銑口毎
に相違するような場合がある。本発明は各出銑口
間での溶銑温度、溶銑成分の差を、前述した予め
定めたＯ／Ｃ分布のパターンによる装入方式の採
用によつて適切な装入物層中Ｏ／Ｃ分布に変更制
御するようにしたのである。例えば、溶銑温度、
溶銑中Si濃度の高い：すなわち熱レベルの高い出
銑口側にはＯ／Ｃの大きいものが装入される一方
熱レベルの低い出銑口側にはＯ／Ｃの小さいもの
が装入されるようなパターンを選び、そのパター
ンに対応する装入方式（バンカーの選択および旋
回方向の指定）で原料の装入を行えばよい。 以下にこれを表−１に例示するパターンで説明
する。第５図のような出銑口配置において、
＃１、＃８の出銑口より出銑したとき＃３の側の
溶銑温度、溶銑Si％が＃１側に較べて高いとき
は、第１象限でＯ／Ｃが小さく第３象限でＯ／Ｃ
が大きい表−１中のパターンＣに対応する装入方
式で原料の装入を行う。 このように＃１、＃３出銑口を使つて操業する
高炉について、各出銑口から出る溶銑の温度、Si
％の経時変化を示したのが第６図である。この第
６図中の期間ａの間は表−１に示すパターンＢの
装入方式で装入した時期であり、期間ｂの間はパ
ターンＣの装入方式により、そして期間Ｃの時期
はパターンＤで装入したときのものである。上記
パターン変更は、Ｂ→Ｃの場合（ａ期間からｂ期
間への推移）、出銑口間（＃１、＃３）の溶銑温
度、Si％の較差を解消する操作であり、一方Ｃ→
Ｄの場合、出銑口間の溶銑温度、Si％の較差がよ
り大きくなるような操業を意図したものであり、
それぞれパターン変更の効果が所期した形で現れ
ることが確認できた。 なお、本発明にかかる炉周方向におけるＯ／Ｃ
分布の制御法は、上述したような方位の異なる出
銑口間での溶銑温度、Si％で代表される溶銑成分
の較差を解消する意味で実施される：所謂均一化
のＯ／Ｃ分布制御の他、炉操業上の種々の要請で
故意にＯ／Ｃ分布の不均一化を狙つて装入方式を
決定する場合にも利用される。 以上説明したように本発明によれば、炉内装入
物層の炉周方向におけるＯ／Ｃ分布を簡単に制御
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は装入設備と炉内装入物層堆積の模様を
示す断面図、第２図、第３図は、いずれもパター
ン変更に伴う炉頂ガス成分変動の模様を示すグラ
フイと炉周分割の説明図ロ、第４図はパターン変
更に伴うサウンジング測定値の層厚変動の模様を
示すグラフイと炉周分割の説明図ロ、第５図は出
銑口配置の略線図、第６図は本発明の実施例を示
す溶銑温度とSi％のパターン変更に伴う推移を示
すグラフである。 １，２……炉頂バンカー、３……垂直シユー
ト、４……旋回シユート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 異なる種類の原料を貯蔵した対向する複数の
   炉頂バンカーから垂直シユートに切出した偏流落
   下する装入原料を、炉内に臨む旋回シユートを介
   して直接炉内に装入するに当り、 炉周に沿つて区画した複数領域別に把握される
   装入物堆積状態にもとづく炉操業上の要請によつ
   て、予め用意した炉周に沿う方向で異なる分布を
   示す幾つかの鉱石／コークス分布パターンのうち
   からその１つを指定し、その指定した鉱石／コー
   クス分布パターンに応じて決められている炉頂バ
   ンカーの選択ならびに旋回シユート旋回の方向を
   特定して原料の装入を行うことを特徴とするベル
   レス高炉炉周方向における鉱石／コークス分布制
   御に適する原料の装入方法。