JPH0424403B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0424403B2 JPH0424403B2 JP3007483A JP3007483A JPH0424403B2 JP H0424403 B2 JPH0424403 B2 JP H0424403B2 JP 3007483 A JP3007483 A JP 3007483A JP 3007483 A JP3007483 A JP 3007483A JP H0424403 B2 JPH0424403 B2 JP H0424403B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge
- bunker
- furnace
- particle size
- blast furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1468—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry with spatial resolution of the texture or inner structure of the particle
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高炉装入中の装入物の粒径推定方法に
関し、更に詳しくは、ベルレス高炉の炉頂バンカ
ー内の装入物の径方向および円周方向の粒径分布
を測定してその測定値に基づいて炉頂バンカーか
ら高炉内に装入中の装入物の粒径の変化を推定す
る方法に関する。
関し、更に詳しくは、ベルレス高炉の炉頂バンカ
ー内の装入物の径方向および円周方向の粒径分布
を測定してその測定値に基づいて炉頂バンカーか
ら高炉内に装入中の装入物の粒径の変化を推定す
る方法に関する。
高炉において、大ベルおよび小ベルの開閉によ
り装入物を高炉内に装入する方法に代り、近年大
ベルや小ベルを用いず、旋回および傾動可能な分
配シユートを介して分配装入するいわゆるベルレ
ス式の炉頂装入装置が多く使用されるようになつ
て来た。
り装入物を高炉内に装入する方法に代り、近年大
ベルや小ベルを用いず、旋回および傾動可能な分
配シユートを介して分配装入するいわゆるベルレ
ス式の炉頂装入装置が多く使用されるようになつ
て来た。
このベルレス式の炉頂装入装置は、第１図に示
されるように、原料すなわち装入物を高炉のベル
トコンベア１、切換シユート２、上部ゲート弁３
および上部シール弁４を介して一旦炉頂バンカー
５内に貯蔵しておき、高炉１０内の装入物が荷下
がりして補給すべき所定のストツクライン６のレ
ベルに達した際に装入物流量調整用の下部ゲート
弁７および下部シール弁８を開弁して炉頂バンカ
ー５内の装入物を分配シユート９に供給し、この
分配シユート９の旋回速度および傾動角度を調整
して装入物を順次連続的に分配シユート９から炉
内に分配装入するようになつている。
されるように、原料すなわち装入物を高炉のベル
トコンベア１、切換シユート２、上部ゲート弁３
および上部シール弁４を介して一旦炉頂バンカー
５内に貯蔵しておき、高炉１０内の装入物が荷下
がりして補給すべき所定のストツクライン６のレ
ベルに達した際に装入物流量調整用の下部ゲート
弁７および下部シール弁８を開弁して炉頂バンカ
ー５内の装入物を分配シユート９に供給し、この
分配シユート９の旋回速度および傾動角度を調整
して装入物を順次連続的に分配シユート９から炉
内に分配装入するようになつている。
しかしながら、かかるベルレス式の炉頂装入装
置により高炉内に装入物を装入する場合、次のよ
うな問題がある。すなわち、ある粒度構成を持つ
た装入物（コークス或は鉱石）は炉頂バンカー５
内では半径方向に粒度偏析を持つた状態で堆積し
ており、分配シユート９を介して炉内に装入され
る装入物の粒径が時間的に変化する。そのため装
入パターン、ストツクライン装入量等の装入条件
が一定であつても炉内装入中の装入物の粒径が時
間的に変化すれば炉内半径方向での装入物の粒径
分布が変るので、通気性分布が変化しガス流分布
が変化する。そのため炉況が不安定となり、スリ
ツプ（装入物の降下不安定）、炉熱変動、溶銑成
分の変動等を引き起こすことになる。
置により高炉内に装入物を装入する場合、次のよ
うな問題がある。すなわち、ある粒度構成を持つ
た装入物（コークス或は鉱石）は炉頂バンカー５
内では半径方向に粒度偏析を持つた状態で堆積し
ており、分配シユート９を介して炉内に装入され
る装入物の粒径が時間的に変化する。そのため装
入パターン、ストツクライン装入量等の装入条件
が一定であつても炉内装入中の装入物の粒径が時
間的に変化すれば炉内半径方向での装入物の粒径
分布が変るので、通気性分布が変化しガス流分布
が変化する。そのため炉況が不安定となり、スリ
ツプ（装入物の降下不安定）、炉熱変動、溶銑成
分の変動等を引き起こすことになる。
本発明はかかる問題に鑑み成されたものであつ
て、その目的とするところは、炉頂バンカー内に
装入された装入物の径方向、円周方向の粒径分布
を予め測定することによつて高炉装入中の装入物
の粒径の変化を推測する方法を得ることにある。
て、その目的とするところは、炉頂バンカー内に
装入された装入物の径方向、円周方向の粒径分布
を予め測定することによつて高炉装入中の装入物
の粒径の変化を推測する方法を得ることにある。
本発明は、ベルレス高炉の炉頂バンカー内にテ
レビカメラ等の撮影装置を設けて該撮影装置によ
り該炉頂バンカー内に入れられた装入物の径方向
および円周方向の少なくとも一方の粒径分布を測
定し、該粒径分布と炉頂バンカー内の装入物流れ
モデルとにより該炉頂バンカーから高炉内に装入
中の装入物の粒径の変化を推定するように構成さ
れている。
レビカメラ等の撮影装置を設けて該撮影装置によ
り該炉頂バンカー内に入れられた装入物の径方向
および円周方向の少なくとも一方の粒径分布を測
定し、該粒径分布と炉頂バンカー内の装入物流れ
モデルとにより該炉頂バンカーから高炉内に装入
中の装入物の粒径の変化を推定するように構成さ
れている。
次に本発明の実施例の説明に入る前に本発明の
原理について第２図および第３図を参照して説明
する。
原理について第２図および第３図を参照して説明
する。
炉頂バンカー５内に装入物を装入する場合、装
入物の落下点の近傍には粒径の小さな装入物が集
り、そこから離れるに従つて粒径が大きくなる。
したがつて落下点が炉頂バンカー（以下単にバン
カーと呼ぶ）のほぼ中央の場合には、第２図に示
されるように装入物はバンカーの中央が山状に高
くなるとともにその部分での装入物の粒径は小さ
く、バンカーの外周に近ずくにしたがつて半径方
向に沿つて低くなるとともに粒径が大きくなる傾
向がある。
入物の落下点の近傍には粒径の小さな装入物が集
り、そこから離れるに従つて粒径が大きくなる。
したがつて落下点が炉頂バンカー（以下単にバン
カーと呼ぶ）のほぼ中央の場合には、第２図に示
されるように装入物はバンカーの中央が山状に高
くなるとともにその部分での装入物の粒径は小さ
く、バンカーの外周に近ずくにしたがつて半径方
向に沿つて低くなるとともに粒径が大きくなる傾
向がある。
このように装入された装入物をバンカーから排
出するにあたつて、排出口上部の原料がまず排出
されついで上層から下層へと排出が進むフアネル
フロー（漏斗状流れ）を仮定すると、その流れは
第３図に示されるように、排出口上部の排出角
θ′で示される円錐面１１の内側の部分が下部から
〜の順序で排出され、その排出に基づき装入
物の中央部が陥没すると円錐面の外周部分が上部
から〜の順に陥没部分に流れ込んで排出され
（第３図Ｂ，Ｃ）、最後に〇10の部分が排出され
る。
出するにあたつて、排出口上部の原料がまず排出
されついで上層から下層へと排出が進むフアネル
フロー（漏斗状流れ）を仮定すると、その流れは
第３図に示されるように、排出口上部の排出角
θ′で示される円錐面１１の内側の部分が下部から
〜の順序で排出され、その排出に基づき装入
物の中央部が陥没すると円錐面の外周部分が上部
から〜の順に陥没部分に流れ込んで排出され
（第３図Ｂ，Ｃ）、最後に〇10の部分が排出され
る。
したがつて第３図に示される〜〇10にある部
分の粒径を予め測定しておけば、その測定結果と
上記のバンカー内の装入物の流れモデル（以下バ
ンカーモデルと呼ぶ）とから、一つのバンカーか
ら高炉内に装入物が装入されるときの流れ始めか
ら終りまでの装入物の粒径の変化を推定すること
が可能である。
分の粒径を予め測定しておけば、その測定結果と
上記のバンカー内の装入物の流れモデル（以下バ
ンカーモデルと呼ぶ）とから、一つのバンカーか
ら高炉内に装入物が装入されるときの流れ始めか
ら終りまでの装入物の粒径の変化を推定すること
が可能である。
そこでバンカー５の上部には第２図に１個又は
それ以上のテレビカメラのような撮影装置１２を
設けてその撮影装置により上記区分に属する部分
の流径の分布すなわちバンカーの径方向および／
又は円周方向の流径の分布を影像により予め測定
しておく。
それ以上のテレビカメラのような撮影装置１２を
設けてその撮影装置により上記区分に属する部分
の流径の分布すなわちバンカーの径方向および／
又は円周方向の流径の分布を影像により予め測定
しておく。
この測定結果と前記バンカーモデとから前述の
ように粒径の変化を推定する。
ように粒径の変化を推定する。
次に第５図を参照して実機大模型実験装置を用
いて行なつた本発明の実施例について説明する。
いて行なつた本発明の実施例について説明する。
模型実験装置の炉頂バンカー５′は直径が6m、
排出口直径が1.7mで、容積が95m3である。この
バンカー５′内に１チヤージ装入量に相当する量
の焼結鉱148tを装入したときのバンカー内の装入
物の直径方向の粒径の分布を、バンカー上部に設
けたテレビカメラ（図示せず）で撮影して行なつ
た画像解析と炉内サンプリングとにより測定した
結果、第６図に示されるような値になつた。この
第６図のグラフからも明らかなようにテレビカメ
ラによる画像解析で測定した結果（図中破線で示
す）と炉内サンプリング結果（図中黒点で示す）
とは良く一致することがわかる。
排出口直径が1.7mで、容積が95m3である。この
バンカー５′内に１チヤージ装入量に相当する量
の焼結鉱148tを装入したときのバンカー内の装入
物の直径方向の粒径の分布を、バンカー上部に設
けたテレビカメラ（図示せず）で撮影して行なつ
た画像解析と炉内サンプリングとにより測定した
結果、第６図に示されるような値になつた。この
第６図のグラフからも明らかなようにテレビカメ
ラによる画像解析で測定した結果（図中破線で示
す）と炉内サンプリング結果（図中黒点で示す）
とは良く一致することがわかる。
次にバンカー５′の下部の排出口から装入物を
排出して炉１０′内に装入するに際して上記の粒
径分布測定結果を入力として装入物の粒径変化を
前記バンカーモデルで計算した結果第７図で実線
で示されるような結果になつた。なおバンカーモ
デル計算において、バンカー内装入位置Ｐは実測
値を用い、装入原料堆積角θを30゜、排出口上部
の排出角度θ′を90゜、上層から順に排出される角
度θ″を70゜で計算した。
排出して炉１０′内に装入するに際して上記の粒
径分布測定結果を入力として装入物の粒径変化を
前記バンカーモデルで計算した結果第７図で実線
で示されるような結果になつた。なおバンカーモ
デル計算において、バンカー内装入位置Ｐは実測
値を用い、装入原料堆積角θを30゜、排出口上部
の排出角度θ′を90゜、上層から順に排出される角
度θ″を70゜で計算した。
またバンカーから炉内への装入中に分配シユー
ト９′の下方でサンプリングして粒径の変化を測
定した結果、第７図で黒点で示されるようになつ
た。この第７図のグラフからも明らかなようにバ
ンカーモデル計算値と実測値とが良く一致し、バ
ンカーモデルの有効性が証明される。
ト９′の下方でサンプリングして粒径の変化を測
定した結果、第７図で黒点で示されるようになつ
た。この第７図のグラフからも明らかなようにバ
ンカーモデル計算値と実測値とが良く一致し、バ
ンカーモデルの有効性が証明される。
次に本発明による粒径堆定方法を高炉の操業に
利用する方法について説明する。
利用する方法について説明する。
例えば装入物の粒度構成が変化しバンカー内の
粒径偏析が大きくなつた場合、高炉装入中の装入
物の粒径変化が大きくなり、炉壁部から順に分配
シユートを介して装入物を装入する関係上高炉内
での粒径偏析も大きくなることが予想される。そ
して高炉内での粒径偏析が大きくなると、炉壁部
の通気抵抗が上昇しガスは炉中心部を流れ易くな
り、ガス流分布は変化する。
粒径偏析が大きくなつた場合、高炉装入中の装入
物の粒径変化が大きくなり、炉壁部から順に分配
シユートを介して装入物を装入する関係上高炉内
での粒径偏析も大きくなることが予想される。そ
して高炉内での粒径偏析が大きくなると、炉壁部
の通気抵抗が上昇しガスは炉中心部を流れ易くな
り、ガス流分布は変化する。
この場合バンカーモデルで計算した粒径変化を
考慮に入れて、装入パターンを炉壁部にコークス
を多く装入するか、炉中心部に鉱石を多く装入す
るパターンに変更すれば、ガス流分布を一定に保
つことができる。
考慮に入れて、装入パターンを炉壁部にコークス
を多く装入するか、炉中心部に鉱石を多く装入す
るパターンに変更すれば、ガス流分布を一定に保
つことができる。
以上のように、本発明の方法によれば、ベルレ
ス式の炉頂装入装置により高炉内に装入物を装入
するに際して、装入の開始から終了まで時間の経
過に対する粒径の変化を実際の値に近い値で推測
することが可能となり、高炉の安定操業に大きく
寄与することができる。
ス式の炉頂装入装置により高炉内に装入物を装入
するに際して、装入の開始から終了まで時間の経
過に対する粒径の変化を実際の値に近い値で推測
することが可能となり、高炉の安定操業に大きく
寄与することができる。
第１図はベルレス式炉頂装入装置の概略説明
図、第２図は炉頂バンカー内の装入物の堆積状態
を示す図、第３図はバンカーモデルの説明図、第
４図はバンカーから排出される装入物の粒径の時
間的変化を示すグラフ図、第５図は実機大模型試
験装置の概略図、第６図はバンカー内の装入物の
径方向の粒径分布を示すグラフ図、第７図はバン
カーから排出される装入物の粒径の変化を示すグ
ラフ図であつて、本発明により推定した結果とサ
ンプリングによる実測結果とを比較して示す図で
ある。
図、第２図は炉頂バンカー内の装入物の堆積状態
を示す図、第３図はバンカーモデルの説明図、第
４図はバンカーから排出される装入物の粒径の時
間的変化を示すグラフ図、第５図は実機大模型試
験装置の概略図、第６図はバンカー内の装入物の
径方向の粒径分布を示すグラフ図、第７図はバン
カーから排出される装入物の粒径の変化を示すグ
ラフ図であつて、本発明により推定した結果とサ
ンプリングによる実測結果とを比較して示す図で
ある。
Claims (1)
- １ ベルレス高炉の炉頂バンカーにテレビカメラ
等の撮影装置を設けて該撮影装置により該炉頂バ
ンカー内に入れられた装入物の径方向および円周
方向の少なくとも一方向の粒径分布を測定し、該
粒径分布と炉頂バンカー内の装入物流れモデルと
により該炉頂バンカーから高炉内に装入中の装入
物の粒径の変化を推定することを特徴とした高炉
装入中の装入物の粒径推定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007483A JPS59155706A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 高炉装入中の装入物の粒径推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007483A JPS59155706A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 高炉装入中の装入物の粒径推定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155706A JPS59155706A (ja) | 1984-09-04 |
| JPH0424403B2 true JPH0424403B2 (ja) | 1992-04-27 |
Family
ID=12293648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3007483A Granted JPS59155706A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 高炉装入中の装入物の粒径推定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59155706A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ303348B6 (cs) * | 2008-05-16 | 2012-08-08 | Vysoká škola bánská - Technická univerzita Ostrava | Zpusob simulace kinetiky pohybu cástic sypké hmoty a zarízení k provádení zpusobu |
-
1983
- 1983-02-24 JP JP3007483A patent/JPS59155706A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59155706A (ja) | 1984-09-04 |
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