JPH05339612A

JPH05339612A - 高炉の原料装入装置及び原料装入方法

Info

Publication number: JPH05339612A
Application number: JP17605092A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Nakamura; 義久中村
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1993-12-21

Abstract

(57)【要約】【目的】高炉内のガス流れの中心流化を図り、並び
に、高炉の上昇ガス分布を最適制御することにより、高
炉の安定操業及び燃料比低減等による銑鉄コストの低減
化を図る。【構成】装入原料２を搬送する装入コンベア１と、該
装入コンベア１から装入原料２を受け取って一旦貯蔵す
る上段バンカー４及び下段バンカー５と、下段バンカー
５から排出される原料２を案内する主供給通路６と、該
主供給通路６を通ってくる原料２を高炉３内所定位置に
落下積層させる分配シュート７を有するバンカー式ベル
レス高炉において、前記上段バンカー４、下段バンカー
５とは別に前記装入コンベア１から必要に応じて別装入
原料２’を受け取って別装入原料２’を貯蔵する上段ホ
ッパー９、下段ホッパー１１を設ける。下段ホッパー１
１内の圧力を高炉内の圧力と同一にする均排圧機構１６
と、前記下段ホッパー１１内の別装入原料２’を前記主
供給通路６に供給する装入シュート１３を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉炉頂部に、垂直あ
るいは並列に２個の原料バンカーを有するベルレス高炉
における原料装入装置及びその原料装入装置を使用する
原料装入方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高炉内にコークス層及び鉱石層を交互に
積層するに際し、炉芯部にほぼ連続したコークス層を形
成し、高炉内のガス流れを中心流化することによって、
融着帯を逆Ｖ字形に維持し、高炉炉況の安定化を図るこ
とが知られている。

【０００３】そして、炉芯部にほぼ連続したコークス層
を形成するようにコークスを装入する方法の一例とし
て、特開平１−２０５００６号公報に記載の方法が提案
されている。この方法は、ベル式或いはベルレス式高炉
の炉頂部炉壁を貫通して高炉軸芯部を指向するように軸
芯部装入シュートを設置し、この軸芯部装入シュートか
ら高炉の軸芯部専用コークスを装入する方法である。

【０００４】また、高炉内にコークス層及び鉱石層を交
互に積層するに際し、これらの主原料とは別に、石灰石
やマンガン鉱石等の少量の副原料を前記主原料に完全に
混合させて炉内に均一に分散装入させる方法が、特開昭
５７−２０７１０５号公報に記載されている。この方法
は、高炉炉頂部に設置したベルトコンベアにより供給さ
れる主原料を貯蔵する原料貯蔵用ホッパーとこのホッパ
ーの下方に設置した分配シュートとを連通する主供給通
路に、別の原料供給通路であるスクリューコンベアを接
続し、前記ベルトコンベアによる供給ルートとは全く独
立に供給される前記副原料を貯蔵する副ホッパー内の副
原料をこのスクリューコンベアを用いて別ルートで供給
する方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た前者の方法では、軸芯部装入シュートが固定配置され
ているので、軸芯部装入シュートの先端から放出された
原料は放物線の落下軌跡を描いて水平方向にも飛び、ま
た炉内原料堆積層（ストックレベル）の高さや、操業中
は炉内上昇ガス流の影響により、落下位置が変化するの
で、ストックレベル上の高炉炉芯領域に正確に軸芯部専
用コークスを落下させることが困難である。

【０００６】加えて、上記した前者の方法では、軸芯部
装入シュートの先端が炉内の炉芯部もしくは、炉芯部近
くまで挿入配置されているので、常時、比較的高温（５
００〜８００℃）である炉芯部の上昇ガス流による熱影
響を受けて、シュート先端部が強度低下をきたし、つい
には曲損等にいたり、高炉の炉芯領域に正確に軸芯部専
用コークスを落下させることが困難になる。その結果、
炉芯固体還元層の制御精度が悪化して、中心ガス流を良
好な状態に維持することができなくなり、炉内ガス流分
布が乱れるという問題がある。

【０００７】また、上記した後者の方法には、炉内と炉
外のガスシールは、副ホッパーとスクリューコンベア内
に充填されている副原料によるマテリアルシールのみで
あるので、高炉内の高圧、高温ガスが副ホッパー側に逆
流して、炉外に漏洩するという問題がある。

【０００８】加えて、上記した後者の方法では、副ホッ
パーに副原料を連続的、もしくは断続的に供給する手
段、方法が開示されていないので、このままでは実操業
への適用は困難である。

【０００９】本発明は上記した問題点に鑑みてなされた
ものであり、高炉内にコークス及び鉱石を交互に装入し
てコークス層及び鉱石層を積層するに際し、高炉炉芯部
に正確に炉芯専用コークスを別装入可能として高炉内の
ガス流れを中心流化し、並びに、粒度及び／又は性状の
異なる原料を炉内円周方向の任意位置に別装入可能とし
て、高炉の上昇ガス分布を最適制御することにより、高
炉の安定操業及び銑鉄コストの低減化を図れる原料装入
装置及びその原料装入装置を使用する原料装入方法を提
供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】ところで、垂直２段バン
カー式ベルレス高炉では上段バンカーが、また並列バン
カー式ベルレス高炉では左右いずれかのバンカーが予備
のホッパーに相当するものと考えられるが、垂直２段バ
ンカー式ベルレス高炉の場合、下段バンカーから原料を
排出して、炉内に原料を装入している間に、次に炉内に
装入する原料を下段バンカーに充填、装入することがで
きない。このため、垂直２段バンカー式ベルレス高炉に
おいては、上段バンカーから下段バンカーに原料を装入
する時間が余分にかかることになる。なお、上段バンカ
ーから下段バンカーへの原料装入時間を短縮するため、
上段バンカーの排出口を複数個設置することが考えられ
るが、これでも時間短縮に対してはまだ不十分である。

【００１１】一方、並列バンカー式ベルレス高炉は、一
方の原料バンカーから原料を排出し、炉内に原料を装入
している間に、他方の原料バンカーに、次に炉内に装入
する原料を充填、装入することができるので、垂直２段
バンカー式ベルレス高炉のような問題はない。しかし、
この並列バンカー式ベルレス高炉において、例えば高炉
内の上昇ガス流を中心流化するのに必要な炉芯専用コー
クスを炉芯部に装入する場合、前記炉心専用コークスの
装入量が、通常装入コークス量の０．３〜３％程度
（０．１〜１．０Ｔｏｎ／バッチ）と少量であるので、
この少量のコークスを装入コンベアの前工程の打ち込み
ホッパーで正確に秤量して切り出し、装入コンベアによ
り搬送して炉頂頂部の原料バンカーに装入することは、
打ち込みホッパーの秤量装置の誤差精度上不可能に近
い。このことは、垂直２段バンカー式ベルレス高炉の場
合も同じである。

【００１２】また、並列バンカー式ベルレス高炉は、垂
直２段バンカー式ベルレス高炉に比べて原料装入に余裕
があるものの、前記したように、炉芯専用コークスを通
常の装入コークス及び鉱石と分別して装入すると、１チ
ャージ当たりの装入時間が長くなり、高炉の生産性を増
加させようとしても、それに追随できない場合が生じ
る。さらに、原料バンカーの均圧、排圧の回数が多くな
るので、それに要するガス（例えばＮ₂ガス）の使用量
が増加するので、高炉の生産性の向上は不可能である。

【００１３】本発明の高炉の原料装入装置は、上記した
課題を達成するために、装入原料を搬送する装入コンベ
アと、該装入コンベアから装入原料を受け取って一旦貯
蔵する２つの原料貯蔵用バンカーと、該原料貯蔵用バン
カーから排出される原料を案内する主供給通路と、該主
供給通路を通ってくる原料を高炉内所定位置に落下積層
させる分配シュートを有する垂直２段あるいは並列バン
カー式ベルレス高炉において、前記装入コンベアから必
要に応じて装入原料を受け取って前記原料貯蔵用バンカ
ーとは別に装入原料を貯蔵する１又は２つの原料貯蔵用
ホッパーと、該原料貯蔵用ホッパーのうちの少なくとも
１つを高炉内の圧力と同一にする均排圧機構と、前記ホ
ッパー内の装入原料を前記主供給通路に供給する装入シ
ュートを有することを要旨とし、また、前記装入シュー
トに案内される装入原料の落下軌跡上における主供給通
路内位置に、高炉内に落下させる装入原料の偏流を防止
するための偏流防止機構を設けたことを要旨としてい
る。

【００１４】また、本発明の高炉の原料装入方法は、高
炉の炉頂部に設置した２つの原料貯蔵用バンカー内の原
料を、分配シュートを用いて高炉内にコークス層と鉱石
層を交互に積層すべく装入する方法において、前記のコ
ークス層と鉱石層を形成する装入原料とは別の装入原料
を、前記原料貯蔵用バンカーとは異なる原料貯蔵用ホッ
パーから分配シュートを介して高炉内の任意の位置に装
入することを要旨としている。

【００１５】

【作用】本発明に係る高炉の原料装入装置は、装入原料
を搬送する装入コンベアから装入原料を受け取って一旦
貯蔵する２つの原料貯蔵用バンカーと、該原料貯蔵用バ
ンカーから排出され、主供給通路を通ってくる原料を高
炉内所定位置に落下積層させる分配シュートを有する垂
直２段あるいは並列バンカー式ベルレス高炉を採用する
ので、炉内半径方向の装入物分布制御性に優れており、
分配シュートを炉芯軸と平行かつ垂直に傾動すれば、前
記原料貯蔵用バンカーからの原料を分配シュートを介さ
ず、直接炉芯部に正確に装入できる。

【００１６】また、本発明の高炉の原料装入装置は、前
記装入コンベアから必要に応じて装入原料を受け取って
前記原料貯蔵用バンカーとは別に装入原料を貯蔵する１
又は２つの原料貯蔵用ホッパーと、該原料貯蔵用ホッパ
ーのうちの少なくとも１つを高炉内の圧力と同一にする
均排圧機構と、前記原料貯蔵用ホッパー内の装入原料を
前記主供給通路に供給する装入シュートを有するので、
２つの原料貯蔵用バンカー内の原料とは別の装入原料
を、前記原料貯蔵用バンカーとは異なる原料貯蔵用ホッ
パーから装入シュート、さらに分配シュートを介して高
炉内の任意の位置に装入することができる。

【００１７】さらに、本発明の高炉の原料装入装置は、
前記装入シュートに案内される装入原料の落下軌跡上に
おける主供給通路内位置に、装入シュートから高炉内に
落下させる装入原料の偏流を防止するための偏流防止機
構を設けたので、原料貯蔵用ホッパー内の装入原料を、
装入シュートと分配シュートを介して高炉内に装入する
際、原料貯蔵用ホッパー内の装入原料の装入に偏流を生
じさせることがない。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づ
いて説明する。図１は本発明に係る高炉の原料装入装置
の第１実施例を示す図面、図２は同じく第２実施例を示
す図面、図３は図１または図２に使用する偏流防止機構
部分の一例を示す拡大図、図４は同じく偏流防止機構に
おける傾動機構の一例を示す斜視図、図５は本発明に係
る高炉の原料装入装置の第３実施例を示す正面図、図６
は図５の側面図である。

【００１９】（第１実施例）図１は２個の原料貯蔵用バ
ンカーを垂直に設置した場合の垂直２段バンカー式ベル
レス高炉の例であり、この図１において、１は装入原料
２を高炉３の炉頂に搬送する装入コンベアであり、この
装入コンベア１によって搬送された装入原料２は、高炉
３の炉芯と同軸上にその排出口４ａ、５ａを有するよう
に、上下２段に配置された上段の原料貯蔵用バンカー
（以下単に「上段バンカー」という）４と下段の原料貯
蔵用バンカー（以下単に「下段バンカー」という）５、
及びこの下段バンカー５の排出口５ａに連続すべく設置
された主供給通路６を介して高炉３の炉頂部に配設され
た分配シュート７上に落としこまれ、この分配シュート
７の傾動及び旋回制御によって高炉３内において所要の
プロフィールとなるように装入される。

【００２０】なお、４ｂ・５ｂは上段バンカー４・下段
バンカー５のそれぞれの排出口４ａ・５ａに設置された
ゲート弁であり、４ｂが上部ゲート弁、５ｂが下部ゲー
ト弁である。また、４ｃ・５ｃは前記上部ゲート弁４
ｂ、下部ゲート弁５ｂの下方にそれぞれ設置されたシー
ル弁であり、４ｃが上部シール弁、５ｃが下部シール弁
である。

【００２１】８は前記装入コンベア１のヘッド部近傍に
設置された切替えダンパーであり、この切替えダンパー
８の操作によって装入コンベア１で搬送されてきた装入
原料２を上段バンカー４に供給したり、あるいは後述す
る別装入原料を後述する原料貯蔵用ホッパーに供給した
りするのである。

【００２２】９は前記切替えダンパー８の操作によって
案内される、別装入する炉芯専用コークスもしくは粒度
及び／又は性状の異なる原料（以下これらを「別装入原
料」という）２’を、シュート１０を介して一旦貯蔵す
る上段の原料貯蔵用ホッパー（以下単に「上段ホッパ
ー」という）であり、この上段ホッパー９にはこれの満
空検知も兼ね、受入れ量及びこの上段ホッパー９の下方
に接続設置される下段の原料貯蔵用ホッパー（以下単に
「下段ホッパー」という）１１への切り出し量の秤量を
行うロードセル１２が設置されている。

【００２３】１３は前記下段ホッパー１１から切り出さ
れた別装入原料２’を前記した主供給通路６内に案内す
る装入シュートであり、その先端は前記した下段バンカ
ー５から切り出される装入原料２の落下および下部シー
ル弁５ｃの開閉軌跡の邪魔にならない程度に主供給通路
６の側壁を貫通して位置している。

【００２４】１４は前記主供給通路６内に配設された偏
流防止機構であり、前記装入シュート１３を介して主供
給通路６内に切り出される別装入原料２’が、主供給通
路６の下方に配置された垂直シュート１５を介して高炉
３の炉芯に沿って流下するようにすることを主たる目的
とし、主供給通路６の内壁面を原料の衝撃損耗から護る
ことも兼ねている。

【００２５】この偏流防止機構１４は、図４に示すよう
に、その内面に例えば耐摩耗性ライナー等を貼設したシ
ュート１４ａと、このシュート１４ａに所要の揺動を付
与すべく、そのトラニオン軸１４ｂをレバー１４ｃを介
して所要量回動させるシリンダ装置１４ｄとで構成され
ている。

【００２６】このような構成とすることにより、別装入
原料２’を高炉３の炉芯に沿って正確に装入できるよう
になり、図１に示すような炉芯専用コークス（Ｃ
Ｂ₁）、（ＣＢ₂）を各コークス層（Ｃ₁）、（Ｃ₂）
の上に、しかも炉芯に沿って装入することが可能となっ
て、炉内上昇ガスを的確に中心流化でき、高炉操業の安
定化及び効率化が達成できる。

【００２７】１６は前記下段ホッパー１１内の圧力を高
炉３内の圧力と略同一とするための均排圧機構であり、
図示しない加圧源と下段ホッパー１１とを接続する配管
１６ａと、この配管１６ａの途中に介設する均圧弁１６
ｂ及び排圧弁１６ｃとからなっている。

【００２８】なお、１７ａは上段ホッパー９と下段ホッ
パー１１との接続管１８の途中に、また１７ｂは下段ホ
ッパー１１と装入シュート１３との接続管１９の途中に
それぞれ介設されたゲート弁、２０ａ・２０ｂは同じく
シール弁である。また、２１は下段バンカー５に設置し
たロードセル、２２は下段ホッパー１１に設置したロー
ドセルである。

【００２９】次に図１に示す構成の高炉の原料装入装置
を用いて、装入原料２及び別装入原料２’を高炉３内に
装入する場合について説明する。別装入原料２’を炉内
に装入するには、先ず、シール弁２０ａ、ゲート弁１７
ａの順に開操作して、上段ホッパー９内の別装入原料
２’を下段ホッパー１１内に装入する。この時、ゲート
弁１７ａは原料排出流量制御を有したコントロールゲー
トとして、炉内に装入する所定重量（Ｔｏｎ／バッチ）
を切り出し、この切り出し量は、下段ホッパー１１に設
置したロードセル２２で秤量される。

【００３０】この秤量の後、ゲート弁１７ａ、シール弁
２０ａの順に閉操作する。次に、高圧の炉内に別装入原
料２’を装入する際には、所定容量の別装入原料２’が
充填された下段ホッパー１１内が炉内圧力と略同じ圧力
となるように均圧弁１６ｂを開操作して、Ｎ₂ガス等で
均圧した後、シール弁２０ｂ、ゲート弁１７ｂの順に開
操作する。ここで、ゲート弁１７ｂを開度調整し、下段
ホッパー１１内の前記別装入原料２’を装入シュート１
３を介して主供給通路６内に導入し、所定時間内に高炉
３内に排出する。

【００３１】ところで、前記主供給通路６に導入された
別装入原料２’は、装入シュート１３の先端から、図３
に示すように原料流束Ｍｂとなってある速度で流下する
が、この時、流下する別装入原料２’は偏流防止機構１
４を構成するシュート１４ａの傾動角度の制御により、
偏流を防止されて高炉３内に装入される。

【００３２】別装入原料２’の排出が完了した後は、ゲ
ート弁１７ｂ、シール弁２０ｂの順に閉操作し、次のバ
ッチの異なる装入原料２’を受け入れるため、排圧弁１
６ｃを開操作して炉内と略同じ圧力になっている下段ホ
ッパー１１内の圧力を大気圧とする。以下、上記した順
序で上段ホッパー９から別装入原料２’の受入れ、切り
出し操作を繰り返す。

【００３３】なお、上段バンカー４、下段バンカー５を
介して高炉３内に装入する装入原料２の装入タイムスケ
ジュールによる制約を軽減するためには、切替えダンバ
ー８の操作で別装入原料２’を装入コンベア１から切り
出す頻度は可及的に少ない方が良いため、上段ホッパー
９の容量は設置スペースの許容する範囲で大きい方が良
い。

【００３４】一方、前記した別装入原料２’以外の装入
原料２である鉱石（Ｏ）及びコークス（Ｃ）は、上段バ
ンカー４内に一旦貯蔵され、シール弁４ｃ、ゲート弁４
ｂの順に開操作して、上段バンカー４内の装入原料２を
所定量下段バンカー５に切り出す。なお、この切り出し
量は下段バンカー５に設置したロードセル２１によって
測定される。

【００３５】下段バンカー５への装入原料２の切り出し
完了後、高炉３内の原料が降下して所定のストックレベ
ルに到達したら、この装入原料２を高炉３内に装入する
際には、ゲート弁４ｂ、シール弁４ｃの順に閉操作し、
ついでシール弁５ｃ、ゲート弁５ｂの順に開操作し、下
段バンカー５内を炉内と略同一の圧力とする。

【００３６】この時、ゲート弁５ｂの開度制御によって
装入原料２を流量調整しながら主供給通路６に切り出
す。装入原料２は落下距離に伴って、図３に示すように
やや縮流した原料流束Ｍａとなって主供給通路６から垂
直シュート１５を介して分配シュート７に至り、分配シ
ュート７の旋回数及び傾動角度の制御によって順次連続
的に炉内に装入される。

【００３７】下段バンカー５内の装入原料２の排出が完
了した後、ゲート弁５ｂ、シール弁５ｃの順で閉操作
し、空になった下段バンカー５に前述のように上段バン
カー４から装入原料２を所定量切り出す。なお、前記ロ
ードセル２１は下段バンカー５内の装入原料２排出完了
時点の空検知としても使用される。

【００３８】上記した順序で装入原料２であるコークス
（Ｃ）及び鉱石（Ｏ）を交互にかつ連続的に貯蔵、排出
を繰り返し、次の炉内への原料装入に備える。

【００３９】次に、図１に示す構成の高炉の原料装入装
置を用いて、本発明方法を実施する場合について説明す
る。まず第１に、炉芯専用コークス層を形成する場合に
は、以下のように行う。コークス及び鉱石を交互に炉内
に装入する場合、分配シュート７を一般的には、内振り
分配、つまり炉壁側から炉芯側に旋回、傾動させること
によって炉内に原料を分配する。また、炉中心部に炉芯
専用コークスを装入する場合には、分配シュート７を図
１の実線に示すように炉軸芯と平行とすれば、前記上段
ホッパー９、下段ホッパー１１内の炉芯専用コークス
を、装入シュート１３から主供給通路６内において適正
に制御配置された偏流防止機構１４を介して炉芯部に直
接装入することが可能となる。

【００４０】図示例では、炉壁側から炉芯側に分配シュ
ート７を内振り分配してコークス層（Ｃ₁）を形成した
後、分配シュート７を炉軸芯と平行として下段ホッパー
１１から炉芯専用コークスを炉芯部に直接装入し、炉芯
専用コークス層（ＣＢ₁）とした後、上記したのと同様
の操作をして次に鉱石を内振り分配して鉱石層（Ｏ₁）
を、さらにコークスを内振り分配してコークス層
（Ｃ₂）を形成する。

【００４１】そして、前記したのと同様、分配シュート
７を炉軸芯と平行として下段ホッパー１１から炉芯専用
コークスを炉芯部に直接装入し、炉芯専用コークス層
（ＣＢ₂）を形成する。

【００４２】このように、コークスを分配した後、すな
わち鉱石の分配前に炉芯専用コークス層（ＣＢ）を交互
に装入することによって炉芯部にコークスのみの層が上
下に連続して形成され、中心ガス流を保持できることに
なる。従って、ガス流の制御性が向上する。

【００４３】第２に、粒度及び／又は性状の異なる原料
を下段ホッパー１１より切り出して炉内円周方向の任意
位置に別装入し、高炉上昇ガス分布を最適制御すること
により、高炉の安定制御及び銑鉄コストの低減化を図る
場合には以下のように行う。

【００４４】高炉３への主な装入原料２はコークスと鉱
石であるが、高炉３への装入前工程における原料槽下で
振動篩を用いて所定サイズ以下の篩下細粒原料及び／又
は副原料と称せられる石灰石、Ｍｎ鉱石、場合によって
は転炉滓、硅石等、性状の異なった別装入原料２’を装
入コンベア２で高炉３の頂部迄搬送し、ここで切替えダ
ンパー８を操作して上段ホッパー９から下段ホッパー１
１内に供給し、ここで一旦貯蔵する。

【００４５】そして、炉内に前記別装入原料２’を切り
出す際、分配シュート７の傾動角度を制御して高炉３内
における円周方向の任意位置（図１では炉壁近傍）に異
なる装入原料層（ＦＳ）を形成する。かかる如くするこ
とにより、細粒原料の場合には高炉３の通気性を悪化さ
せることなく細粒原料の使用量を増加できるので銑鉄コ
ストの低減化に大きな効果がある。また、性状の異なる
原料の場合には炉内における副原料分布の偏析を解消で
きるので炉内上昇ガス分布の最適制御が可能となり高炉
操業が安定する。

【００４６】（第２実施例）図２は図１の変形例で、原
料貯蔵用ホッパーを１段としたものである。この第２実
施例では、切替えダンパー８の操作によって案内される
別装入原料２’は、第１実施例のような上段ホッパー９
を介さず直接下段ホッパー１１に導かれる他は第１実施
例と同じである。

【００４７】（第３実施例）図５及び図６は２個の原料
貯蔵用バンカーを並列に設置した場合の並列バンカー式
ベルレス高炉を示し、この場合、装入コンベア１で搬送
されてきた装入原料２は、切替えシュート２３から受入
れシュート２４、上部シール弁２５ａ又は２５ｂを介し
て炉頂部に設置されたどちらかの原料貯蔵用バンカー２
６ａ又は２６ｂに供給されてここで一旦貯蔵される。

【００４８】そして、炉内の装入物が荷下がりして補給
すべき所定のストックレベルに達したところで、下部ゲ
ート弁２７ａ又は２７ｂ及び下部シール弁２８ａ又は２
８ｂを開操作して前記原料貯蔵用バンカー２６ａ又は２
６ｂ内の装入原料２を分配シュート７に切り出し、分配
シュート７の旋回、傾動角度の制御によって順次連続的
に炉内に装入する。

【００４９】一方、別装入原料２’は前記切替えシュー
ト２３の操作により、シュート１０を介して原料ホッパ
ー２９に装入され、ここで一旦貯蔵される。この原料ホ
ッパー２９への装入量を、第１及び第２実施例と同様、
ロードセル３０によって秤量し、所定重量に達するとロ
ードセル３０の信号により切替えシュート２３を旋回さ
せ、原料ホッパー２９への別装入原料２’の供給を停止
し、原料ホッパー２９の上部シール弁３１ａを閉操作す
る。

【００５０】そして、原料ホッパー２９から高炉３内に
この別装入原料２’を切り出す際には、前記装入原料２
が原料貯蔵用バンカー２６ａ又は２６ｂから炉内に排出
されていない時間帯で以下のようにして行われる。

【００５１】すなわち、所定容量の別装入原料２’が充
填された原料ホッパー２９は、高炉３内の圧力と略同圧
力となるように、前記第１実施例と同じように、均圧弁
１６ｂを開操作したのち、原料ホッパー２９の下部シー
ル弁３１ｂ、ゲート弁３２の順に開操作する。この時、
ゲート弁３２の開度を調整して原料ホッパー２９内の別
装入原料２’を所定重量、所定時間内に排出できるよう
に流量制御する。

【００５２】この流量制御されて切り出された別装入原
料２’は、装入シュート１３を介して炉芯の軸線上に排
出される。原料ホッパー２９内の別装入原料２’の排出
が完了した後は、前記第１実施例と同じように、ゲート
弁３２、下部シール弁３１ｂの順に閉操作し、次のバッ
チの別装入原料２’を受け入れるため、排圧弁１６ｃを
開操作して炉内圧力と略同圧力となっている原料ホッパ
ー２９内の圧力を大気圧とする。なお、前記ロードセル
３０は原料ホッパー２９内の別装入原料２’の排出完了
時点の空検知用として使用することも、第１実施例と同
様である。

【００５３】以下、上記した順序で原料ホッパー２９へ
の別装入原料２’の受入れ、貯蔵、排出操作を繰り返
す。

【００５４】ところで、主供給通路６の炉芯軸線上から
装入された別装入原料２’は、垂直シュート１５内を略
炉芯軸線に沿って流下する。この時、分配シュート７を
図６に示すように、炉芯軸と平行の状態とすれば、炉芯
専用コークスを炉芯部に直接装入することが可能とな
り、第１実施例と同じように、炉芯部に炉芯コークス層
（ＣＢ）を上下に連続して形成でき、中心ガス流を保持
できる。これにより、ガス流の制御性が向上する。

【００５５】また、分配シュート７の傾動角度の調整に
より、円周方向の任意位置（図５、図６では炉壁近傍位
置）に粒度及び／又は性状の異なる原料を装入して異な
る装入原料層（ＦＳ）を形成することにより、炉内上昇
ガス分布の最適制御が可能となる。

【００５６】次に本発明の効果を確認するために行った
実験結果について説明する。図７は本発明のうち、高炉
３の炉芯部に炉芯専用コークスを別装入して、炉芯部に
略連続した炉芯専用コークス層（ＣＢ）を形成する装入
方法を実施した時と、炉芯部に別装入する炉芯専用コー
クス層（ＣＢ）が少なかった場合の装入方法を実施した
時の炉頂ガスの温度分布例を示すものである。

【００５７】図７において、破線で示す曲線ａは炉芯部
に別装入する炉芯専用コークス層（ＣＢ）が少ない状態
における従来法の温度分布図、実線で示す曲線ｂは本発
明方法実施時における温度分布図を示す。

【００５８】本発明方法実施時には、適正な炉壁ガス
流、炉中心ガス流が生じるので、高炉炉芯部の通気性が
良好となって高炉上昇ガスは中心流指向となるため、鉱
石の還元反応は、図８（ａ）に示すように、炉壁部より
も炉芯部の方が早い位置（高い位置）から進みはじめ、
その結果、軟化融着帯（ＳＭ）は逆Ｖ字形で安定する。

【００５９】しかし、従来法実施時のような温度分布図
のようになって炉芯部の通気性が悪くなると、通気抵抗
が大きいために上昇ガスは炉中心部から炉壁部へ指向せ
ざるを得ず、その結果、図８（ｂ）に示すように、炉壁
側にも早期還元反応進行域ができて軟化融着帯（ＳＭ）
はＷ字形を呈することになる。その結果、風圧変動や炉
壁側への熱損失の増大、荷下がり異常等が頻発し、炉況
は著しく不安定になる。なお、図８におけるＬは羽口部
のレースウェイを示す。

【００６０】図９は性状の異なる副原料を本発明方法に
より高炉３内の任意位置に装入した場合の半径方向の分
布状態を調べた結果を示すものであり、この図９におい
て、実線ｄは本発明方法を実施した場合を、また破線ｃ
は装入コンベア１で主原料の鉱石（Ｏ）の先頭に副原料
を搬送し、原料貯蔵バンカーより主原料と一緒に炉内に
装入する従来方法を実施した場合を示している。

【００６１】図９より明らかなように、従来方法では、
副原料は炉芯からある半径までの間に集中して供給さ
れ、この半径から炉壁までの間にはほとんど供給されて
いなかった。これに対し、本発明方法によれば、炉芯か
ら炉壁までの全範囲にわたって略均一に分散装入されて
いることが分かる。従って、本発明による原料装入方法
によれば、副原料を主原料層上に炉内で均一に分散装入
することができ、高炉の安定操業が図れる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
炉の炉芯部に炉芯専用コークスを正確に別装入して高炉
内のガス流れを中心流化すること、ならびに、粒度及び
／又は性状の異なる原料を炉内円周方向任意位置に別装
入して高炉の上昇ガス分布を最適に制御することによ
り、高炉の安定操業及び燃料比低減等による銑鉄コスト
の低減化を実現することができるばかりでなく、高炉の
延命も可能となるという効果を有する。

【００６３】なお、本実施例では偏流防止機構を構成す
るシュートがシリンダ装置によって傾動可能な構成のも
のを示したが、固定式のものでも偏流防止、摩耗防止の
目的を達成できることはいうまでもない。また、本発明
は上記したような副原料だけではなく、主原料の一部、
例えば堆積角が大きな異なるペレット等の少量を別装入
ラインによって炉内に装入することを可能とすることは
いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高炉の原料装入装置の第１実施例
を示す図面である。

【図２】本発明に係る高炉の原料装入装置の第２実施例
を示す図面である。

【図３】図１または図２に使用する偏流防止部材機構の
拡大図である。

【図４】図１または図２に使用する偏流防止機構の傾動
機構の一例を示す斜視図である。

【図５】本発明に係る高炉の原料装入装置の第３実施例
を示す正面図である。

【図６】図５の側面図である。

【図７】本発明方法と従来方法を実施した場合の炉頂ガ
スの温度分布を示す図面で、実線は本発明方法、破線は
従来方法を示す。

【図８】高炉の通気性と操業状況の関係を示す断面説明
図で、（ａ）は本発明方法、（ｂ）は従来方法を示す。

【図９】副原料の炉内における半径方向の分布状態を示
す図面で、実線は本発明方法、破線は従来方法を示す。

【符号の説明】

１装入コンベア２装入原料２’ 別装入原料３高炉４上段バンカー５下段バンカー６主供給通路７分配シュート８切替えダンパー９上段ホッパー１０シュート１１下段ホッパー１３装入シュート１４偏流防止機構１６均排圧機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装入原料を搬送する装入コンベアと、該
装入コンベアから装入原料を受け取って一旦貯蔵する２
つの原料貯蔵用バンカーと、該原料貯蔵用バンカーから
排出される原料を案内する主供給通路と、該主供給通路
を通ってくる原料を高炉内所定位置に落下積層させる分
配シュートを有する垂直２段あるいは並列バンカー式ベ
ルレス高炉において、前記装入コンベアから必要に応じ
て装入原料を受け取って前記原料貯蔵用バンカーとは別
に装入原料を貯蔵する１又は２つの原料貯蔵用ホッパー
と、該原料貯蔵用ホッパーのうちの少なくとも１つを高
炉内の圧力と同一にする均排圧機構と、前記ホッパー内
の装入原料を前記主供給通路に供給する装入シュートを
有することを特徴とする高炉の原料装入装置。
【請求項２】前記装入シュートに案内される装入原料
の落下軌跡上における主供給通路内位置に、高炉内に落
下させる装入原料の偏流を防止するための偏流防止機構
を設けたことを特徴とする請求項１に記載の高炉の原料
装入装置。
【請求項３】高炉の炉頂部に設置した２つの原料貯蔵
用バンカー内の原料を、分配シュートを用いて高炉内に
コークス層と鉱石層を交互に積層すべく装入する方法に
おいて、前記のコークス層と鉱石層を形成する装入原料
とは別の装入原料を、前記原料貯蔵用バンカーとは異な
る原料貯蔵用ホッパーから分配シュートを介して高炉内
の任意の位置に装入することを特徴とする高炉の原料装
入方法。