JPH0696723B2 - 高炉への原料装入方法 - Google Patents
高炉への原料装入方法Info
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- JPH0696723B2 JPH0696723B2 JP2126275A JP12627590A JPH0696723B2 JP H0696723 B2 JPH0696723 B2 JP H0696723B2 JP 2126275 A JP2126275 A JP 2126275A JP 12627590 A JP12627590 A JP 12627590A JP H0696723 B2 JPH0696723 B2 JP H0696723B2
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Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
本発明は、ホッパから排出される原料を、旋回半径を可
変することのできる旋回シュートを介して高炉内へ装入
する、高炉への原料装入方法に係り、特に、高炉内への
原料の装入の均一性を向上させることが可能な高炉への
原料装入方法に関する。
変することのできる旋回シュートを介して高炉内へ装入
する、高炉への原料装入方法に係り、特に、高炉内への
原料の装入の均一性を向上させることが可能な高炉への
原料装入方法に関する。
ベルレス高炉や一般シャフト炉など炉頂から原料を装入
する高炉においては、原料の流量調整ゲート（以降、流
調ゲートと呼ぶ）の開度を調整しながら旋回動作を行っ
ている旋回シュートを介して高炉への原料装入が行われ
ている。 このような高炉への原料装入方法地おいては、 従来から、高炉へ装入される原料の装入総量の制御精度
の向上や、高炉内への原料の装入の均一性の向上や、総
装入時間の制御精度向上のための様々な技術が開示され
ている。 特開昭54−31005では、高炉へ装入される原料の条件と
分布パターンと原料流出量特性とを基にして最適な流調
ゲートの開度と旋回シュートの旋回速度とを求め、こた
れに従ったパルス信号により、流調ゲート開閉機構に連
結されてデジタルアクチュエータと、旋回シュートの旋
回機構に連結されたステッピングモータとにより、原料
装入制御を行うという高炉への原料装入方法が開示され
ている。 特開昭59−229407では、過去の複数の装入時における原
料排出時間の測定値と設定値との差の平均値並びに分散
値に基づいて次回の原料装入時における流調ゲート開度
修正量を求め、一方、予め原料の切出し量と銘柄と装入
パターン等から定められめている原料の装入別の流調ゲ
ート開度必要設定量群から次回の原料の装入に対応する
流調ゲート開度必要設定量を決定し、これと前記流調ゲ
ート開度修正量とから次回の原料の装入時における流調
ゲート開度設定値を求め、これに従って次回の原料装入
時に流調ゲートの開度を制御するという技術が開示され
ている。 特開昭61−238906では、原料の高炉への装入前に、前回
の原料の装入時における原料の重量実測値及び上部ホッ
パからの原料切出し時間実測値に基づいて該装入期間中
の原料排出速度を求め、この排出速度と同じ排出速度で
次回の原料装入時に予定していた重量の原料を排出する
ために必要な旋回シュート旋回数を求め、この旋回数と
次回の原料装入時に予定した決定旋回数との差に応じ流
調ゲート開度を設定するという技術が開示されている。 特開昭63−15083では、特に旋回シュート上にある原料
の重量測定の精度向上について、旋回シュート上にある
原料の重量を旋回位置と傾動角度による影響を考慮して
補正した値として求め、得られた新重量に基づいて上部
ホッパ下の流調ゲートの開度と旋回シュートの旋回速度
とを調整するという技術が開示されている。 一方、高炉内の原料上面における原料装入分布量の均一
化を図るために、旋回半径を可変することのできる旋回
シュートを用い、この旋回シュートを旋回させながら高
炉内へ原料の装入をしている期間において、この旋回シ
ュートの旋回半径を可変していくという技術がある。 第７図は、旋回半径を可変することのできる旋回シュー
トを用いた従来の高炉への原料装入方法を原料装入装置
に用いたときの装入方法を示す線図である。 この第７図において、上部ホッパ20には高炉10へ装入さ
れる原料１が蓄えられている。流調ゲート22は、排出速
度Ｗに従った開度で、所定時間だけ開くことにより、旋
回シュート24へ原料１を供給するものである。旋回シュ
ート24は、角速度ωで旋回しながら傾動角θを可変する
ことができるものであり、これにより高炉内の原料上面
の炉壁側円周部にも炉心部にも原料１を装入できるよう
になっている。
する高炉においては、原料の流量調整ゲート（以降、流
調ゲートと呼ぶ）の開度を調整しながら旋回動作を行っ
ている旋回シュートを介して高炉への原料装入が行われ
ている。 このような高炉への原料装入方法地おいては、 従来から、高炉へ装入される原料の装入総量の制御精度
の向上や、高炉内への原料の装入の均一性の向上や、総
装入時間の制御精度向上のための様々な技術が開示され
ている。 特開昭54−31005では、高炉へ装入される原料の条件と
分布パターンと原料流出量特性とを基にして最適な流調
ゲートの開度と旋回シュートの旋回速度とを求め、こた
れに従ったパルス信号により、流調ゲート開閉機構に連
結されてデジタルアクチュエータと、旋回シュートの旋
回機構に連結されたステッピングモータとにより、原料
装入制御を行うという高炉への原料装入方法が開示され
ている。 特開昭59−229407では、過去の複数の装入時における原
料排出時間の測定値と設定値との差の平均値並びに分散
値に基づいて次回の原料装入時における流調ゲート開度
修正量を求め、一方、予め原料の切出し量と銘柄と装入
パターン等から定められめている原料の装入別の流調ゲ
ート開度必要設定量群から次回の原料の装入に対応する
流調ゲート開度必要設定量を決定し、これと前記流調ゲ
ート開度修正量とから次回の原料の装入時における流調
ゲート開度設定値を求め、これに従って次回の原料装入
時に流調ゲートの開度を制御するという技術が開示され
ている。 特開昭61−238906では、原料の高炉への装入前に、前回
の原料の装入時における原料の重量実測値及び上部ホッ
パからの原料切出し時間実測値に基づいて該装入期間中
の原料排出速度を求め、この排出速度と同じ排出速度で
次回の原料装入時に予定していた重量の原料を排出する
ために必要な旋回シュート旋回数を求め、この旋回数と
次回の原料装入時に予定した決定旋回数との差に応じ流
調ゲート開度を設定するという技術が開示されている。 特開昭63−15083では、特に旋回シュート上にある原料
の重量測定の精度向上について、旋回シュート上にある
原料の重量を旋回位置と傾動角度による影響を考慮して
補正した値として求め、得られた新重量に基づいて上部
ホッパ下の流調ゲートの開度と旋回シュートの旋回速度
とを調整するという技術が開示されている。 一方、高炉内の原料上面における原料装入分布量の均一
化を図るために、旋回半径を可変することのできる旋回
シュートを用い、この旋回シュートを旋回させながら高
炉内へ原料の装入をしている期間において、この旋回シ
ュートの旋回半径を可変していくという技術がある。 第７図は、旋回半径を可変することのできる旋回シュー
トを用いた従来の高炉への原料装入方法を原料装入装置
に用いたときの装入方法を示す線図である。 この第７図において、上部ホッパ20には高炉10へ装入さ
れる原料１が蓄えられている。流調ゲート22は、排出速
度Ｗに従った開度で、所定時間だけ開くことにより、旋
回シュート24へ原料１を供給するものである。旋回シュ
ート24は、角速度ωで旋回しながら傾動角θを可変する
ことができるものであり、これにより高炉内の原料上面
の炉壁側円周部にも炉心部にも原料１を装入できるよう
になっている。
しかしながら、高炉内の原料上面における原料装入分布
量の均一を図るために、前述のような旋回半径を可変す
ることのできる旋回シュートを用いて高炉内へ原料を装
入する高炉への原料装入方法においては、この高炉内の
原料上面における炉壁側円周部と炉心部との間に装入量
の偏差が生じてしまうという問題がある。 この旋回半径を可変することのできる旋回シュートを介
して高炉内へ装入する高炉への原料装入方法において
は、１回の原料装入期間中においては常に一定の回転速
度でこの旋回シュートの回転を行っている。従って、こ
の旋回半径が可変され、原料を高炉内の原料上面におけ
る炉壁側円周部に装入しているときと、原料を高炉内の
原料上面における炉心部に装入しているときとでは、原
料落下点の円軌跡における周速度に大きな違いが生じて
しまう。従って、特に炉心部においては、原料落下点の
軌跡の単位当たりの軌跡長に対する装入量が多くなって
しまうという問題がある。 又、従来、装入総量と装入速度と装入時間に従って旋回
シュートの旋回速度を決める方法が定められていなかっ
た。このため、例えば、装入総量が増加したにも拘らず
同じ装入速度と旋回シュートの旋回速度（同一の原料落
下点の軌跡に対して、同じ旋回速度）とにより原料の装
入を行った場合においては、装入が完了していない原料
があるにも拘らず装入軌跡の装入終了点に達してしま
い、炉内反応が活性である炉心部に残りの原料の装入が
行われてしまうという問題がある。 なお、前述の特開昭54−31005と特開昭59−229407と特
開昭61−238906と特開昭63−15083とに開示されている
技術は、特に高炉内の原料上面の原料装入の均一性を狙
ったものではない。 本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたも
ので、高炉内の原料上面における原料装入分布量の均一
化を図るために旋回半径を可変することのできる旋回シ
ュートを介して高炉内へ装入する高炉への原料装入方法
において、高炉内全体を網羅する装入軌跡をばらつきな
く正確に描き、高炉内の各装入位置に安定して原料装入
を行うと共に、特に、高炉の炉心においての正確な装入
量の制御を行い、又、装入量の変更があっても装入時間
を制御することのできる高炉への原料装入方法を提供す
ることを目的とする。
量の均一を図るために、前述のような旋回半径を可変す
ることのできる旋回シュートを用いて高炉内へ原料を装
入する高炉への原料装入方法においては、この高炉内の
原料上面における炉壁側円周部と炉心部との間に装入量
の偏差が生じてしまうという問題がある。 この旋回半径を可変することのできる旋回シュートを介
して高炉内へ装入する高炉への原料装入方法において
は、１回の原料装入期間中においては常に一定の回転速
度でこの旋回シュートの回転を行っている。従って、こ
の旋回半径が可変され、原料を高炉内の原料上面におけ
る炉壁側円周部に装入しているときと、原料を高炉内の
原料上面における炉心部に装入しているときとでは、原
料落下点の円軌跡における周速度に大きな違いが生じて
しまう。従って、特に炉心部においては、原料落下点の
軌跡の単位当たりの軌跡長に対する装入量が多くなって
しまうという問題がある。 又、従来、装入総量と装入速度と装入時間に従って旋回
シュートの旋回速度を決める方法が定められていなかっ
た。このため、例えば、装入総量が増加したにも拘らず
同じ装入速度と旋回シュートの旋回速度（同一の原料落
下点の軌跡に対して、同じ旋回速度）とにより原料の装
入を行った場合においては、装入が完了していない原料
があるにも拘らず装入軌跡の装入終了点に達してしま
い、炉内反応が活性である炉心部に残りの原料の装入が
行われてしまうという問題がある。 なお、前述の特開昭54−31005と特開昭59−229407と特
開昭61−238906と特開昭63−15083とに開示されている
技術は、特に高炉内の原料上面の原料装入の均一性を狙
ったものではない。 本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたも
ので、高炉内の原料上面における原料装入分布量の均一
化を図るために旋回半径を可変することのできる旋回シ
ュートを介して高炉内へ装入する高炉への原料装入方法
において、高炉内全体を網羅する装入軌跡をばらつきな
く正確に描き、高炉内の各装入位置に安定して原料装入
を行うと共に、特に、高炉の炉心においての正確な装入
量の制御を行い、又、装入量の変更があっても装入時間
を制御することのできる高炉への原料装入方法を提供す
ることを目的とする。
本発明は、ホッパから排出される原料を、旋回半径を可
変することのできる旋回シュートを介して高炉内へ装入
する、高炉への原料装入方法において、予め決定されて
いる装入総量に従って、装入速度と装入時間とのうち予
め決定されている一方より、他方を求め、前記装入時間
と、前記旋回シュートからの落下点軌跡の合計長に従っ
て該旋回シュートの旋回周速度を求め、前記旋回シュー
トを前記旋回周速度で旋回させながら、前記装入速度で
原料を高炉へ装入することにより、前記課題を達成した
ものである。 又、本発明においては、旋回シュートから落下する原料
の位置を検出する反射型距離計を配置し、原料落下点に
おける旋回半径を求め、前記原料落下点にとける旋回半
径を参照しながら該原料落下点での旋回周速度が前記旋
回周速度となるように制御することにより、同じく、前
記課題を達成したものである。
変することのできる旋回シュートを介して高炉内へ装入
する、高炉への原料装入方法において、予め決定されて
いる装入総量に従って、装入速度と装入時間とのうち予
め決定されている一方より、他方を求め、前記装入時間
と、前記旋回シュートからの落下点軌跡の合計長に従っ
て該旋回シュートの旋回周速度を求め、前記旋回シュー
トを前記旋回周速度で旋回させながら、前記装入速度で
原料を高炉へ装入することにより、前記課題を達成した
ものである。 又、本発明においては、旋回シュートから落下する原料
の位置を検出する反射型距離計を配置し、原料落下点に
おける旋回半径を求め、前記原料落下点にとける旋回半
径を参照しながら該原料落下点での旋回周速度が前記旋
回周速度となるように制御することにより、同じく、前
記課題を達成したものである。
第２図は、旋回半径を可変して原料１を装入したときの
高炉内の原料上面における原料落下点の軌跡の一例を示
す線図である。 この第２図において、高炉内の原料上面における原料落
下点の軌跡は、主に、半径roと半径2roと半径3roとの３
つの円によってなされている。この原料落下点の軌跡に
おいて、Lsは装入開始点であり、Leは装入終了点であ
る。又、Laは、半径3roの円軌跡から半径2roの円軌跡へ
移るときの軌跡き長さである。Lbは、半径2roの円軌跡
から半径roの円軌跡へ移るときの軌跡の長さである。
又、L1は半径3roの円周長であり、L2は半径2roの円軌跡
の円周長であり、L3は半径roの円軌跡の円周長である。 この図において、この円周長L1とL2とL3は、それぞれ次
式で表わすことができる。 L1＝３×２πro …（１） L2＝２×２πro …（２） L3＝２πro …（３） 従って、高炉内の原料上面における原料落下点の軌跡の
合計長Ｌ０は、次式で表わすことができる。 Ｌ０＝L1＋L2＋L3＋La＋Lb ＝３×２πro＋２×２πro ＋２πro＋La＋Lb …（４） 前述の（１）〜（３）式から明らかなように、円周長L1
と円周長L2とはそれぞれ円周長L3のそれぞれ３倍の長さ
と２倍の長さである。 又、原料落下点の半径ｒにおける周速度Ｖ（旋回シュー
ト24の旋回半径と旋回シュート24からの原料１の落下距
離との和の円周における周速度）はこの原料落下点の半
径ｒにおける角速度をωとすると次式で表わすことがで
きる。 Ｖ＝ｒ×ω …（５） 更に、原料落下点の軌跡単位長さ当たりの装入量Wdは、
前述の周速度Ｖと流調ゲート22の排出速度Ｗにより、次
式から求められる。 Wd＝W/V …（６） 旋回シュート24の旋回を回転速度一定、即ち、角速度ω
を原料装入中一定とした場合においては、前記（６）式
から明らかなように、高炉10の炉心側に原料１を装入す
る時程（原料落下点の半径ｒが小さくなる程）、原料落
下点の周速度Ｖが遅くなる。従って、高炉10の炉心ほど
原料落下点の軌跡単位長さ当たりの装入量Wdが増大して
いく。 この様子は第７図下部の装入軌跡Ｌと装入量Wdとの関係
を示すグラフにおける実線に明らかである。即ち、円周
長L1の区間と円周長L2の区間と円周長L3の区間を比べる
と、原料落下点の軌跡単位長さ当たりの装入量Wdには大
きな差がある。なお、このグラフにおいての斜線部分は
原料１の総装入量Ｗ０に相当するものである。 このような高炉10の炉心部と炉壁側円周部との間の原料
装入分布量の不均一の問題を解決するために、本発明で
は、旋回シュート24の旋回にあたり、旋回の周速度Ｖ一
定になるようにしている。 前述の（６）式から明らかなように、排出速度Ｗと原料
落下点における周速度Ｖとを一定とすることによって、
原料落下点の軌跡単位長さ当たりの装入量Wdを炉心部に
おいても炉壁側円周部においても等しくすることができ
る。 ここで、原料１の装入にあたり、原料１の総装入量Ｗ０
と排出速度Ｗが予め与えられていて、総装入時間Ｔが決
められていなかった場合には、次式によりこの総装入時
間Ｔを求める。 Ｔ＝Ｗ０/W …（７） なお、総装入時間Ｔが予め与えられていて場合において
は、この総装入時間Ｔをそのまま用いる。 旋回半径を可変することのできる旋回シュートを用い、
第２図に示される軌跡のようにこの旋回シュートを旋回
させながら且つ旋回半径を順次小さくしながら原料１を
装入する場合、第３図において、装入開始点Ls点で装入
を開始し且つ旋回シュートが装入終了点Le点に達したと
きに原料１の装入を全て終了するためには、落下点軌跡
の合計長Ｌ０と総装入時間Ｔと原料落下点における周速
度Ｖとの間には次式に示されるような関係が成立してい
なければならない。 Ｖ＝Ｌ０/T …（８） つまり、円周長L1における円軌跡と円周長L2の円軌跡と
円周長L3の円軌跡とにおける旋回シュート24の角速度ω
を、次の３つの式で示されるようにそれぞれω１とω２
とω３とすることにより、第７図下図の装入軌跡Ｌと装
入量Wdとの間の関係を示すグラフにおける破線に示され
るような均一な原料装入を行うことができる。 ω１＝V/3ro …（９） ω２＝V/2ro …（10） ω３＝V/ro …（11） この旋回シュート24の周速一定の旋回の様子は第３図
（Ａ）、（Ｂ）に示される通りである。 第３図（Ａ）は、旋回シュートの旋回半径ｒと旋回回転
速度ωとの間の関係を示すグラフである。 又、第３図（Ｂ）は、旋回シュートの旋回半径ｒと、旋
回回転をする原料１の高炉内における落下点の軌跡の周
速度Ｖとの間の関係を示すグラフである。 これらの図において、実線A1とA2とで本発明の一例によ
る周速一定の時の特性が示されており、破線B1とB2とで
比較のため従来の回転速度一定のときの特性が示されて
いる。 又、この原料落下点の半径ｒにおける周速度Ｖ（旋回シ
ュート24の旋回半径と、旋回シュート24からの原料１の
落下距離との和ｒの円周における周速度）は、後述する
ように、反射型距離計弐より原料落下点の半径ｒを求め
ることで精度向上を図ることができる。 以上説明した通り、旋回シュート24の周速度を定め、原
料１の装入中旋回シュート24をこの周速度で旋回させる
ことにより、旋回シュート24が装入終了点Leに到達した
時点で装入すべき原料１の全てを装入終了することがで
き、更に、高炉内の原料上面における原料装入分布量の
均一性を向上させることができる。 なお、本発明の請求項における周速度とは、前述の原料
落下点の半径ｒにおける周速度Ｖに限定したものではな
く、旋回シュートの旋回周速度としてもよい。 又、本発明は周速度一定とする周速度に従った制御に限
定したものではなく、高炉内の原料上面における原料装
入分布量を意図的に不均一にするために（ある部分の挿
入量を増加させたりするために）、装入中に周速度を変
更してもよい。このときにおいても、各時点における周
速度の合計（周速度の積分値）は、装入時間終了時にお
いて、落下点軌跡の合計長になるようにする。
高炉内の原料上面における原料落下点の軌跡の一例を示
す線図である。 この第２図において、高炉内の原料上面における原料落
下点の軌跡は、主に、半径roと半径2roと半径3roとの３
つの円によってなされている。この原料落下点の軌跡に
おいて、Lsは装入開始点であり、Leは装入終了点であ
る。又、Laは、半径3roの円軌跡から半径2roの円軌跡へ
移るときの軌跡き長さである。Lbは、半径2roの円軌跡
から半径roの円軌跡へ移るときの軌跡の長さである。
又、L1は半径3roの円周長であり、L2は半径2roの円軌跡
の円周長であり、L3は半径roの円軌跡の円周長である。 この図において、この円周長L1とL2とL3は、それぞれ次
式で表わすことができる。 L1＝３×２πro …（１） L2＝２×２πro …（２） L3＝２πro …（３） 従って、高炉内の原料上面における原料落下点の軌跡の
合計長Ｌ０は、次式で表わすことができる。 Ｌ０＝L1＋L2＋L3＋La＋Lb ＝３×２πro＋２×２πro ＋２πro＋La＋Lb …（４） 前述の（１）〜（３）式から明らかなように、円周長L1
と円周長L2とはそれぞれ円周長L3のそれぞれ３倍の長さ
と２倍の長さである。 又、原料落下点の半径ｒにおける周速度Ｖ（旋回シュー
ト24の旋回半径と旋回シュート24からの原料１の落下距
離との和の円周における周速度）はこの原料落下点の半
径ｒにおける角速度をωとすると次式で表わすことがで
きる。 Ｖ＝ｒ×ω …（５） 更に、原料落下点の軌跡単位長さ当たりの装入量Wdは、
前述の周速度Ｖと流調ゲート22の排出速度Ｗにより、次
式から求められる。 Wd＝W/V …（６） 旋回シュート24の旋回を回転速度一定、即ち、角速度ω
を原料装入中一定とした場合においては、前記（６）式
から明らかなように、高炉10の炉心側に原料１を装入す
る時程（原料落下点の半径ｒが小さくなる程）、原料落
下点の周速度Ｖが遅くなる。従って、高炉10の炉心ほど
原料落下点の軌跡単位長さ当たりの装入量Wdが増大して
いく。 この様子は第７図下部の装入軌跡Ｌと装入量Wdとの関係
を示すグラフにおける実線に明らかである。即ち、円周
長L1の区間と円周長L2の区間と円周長L3の区間を比べる
と、原料落下点の軌跡単位長さ当たりの装入量Wdには大
きな差がある。なお、このグラフにおいての斜線部分は
原料１の総装入量Ｗ０に相当するものである。 このような高炉10の炉心部と炉壁側円周部との間の原料
装入分布量の不均一の問題を解決するために、本発明で
は、旋回シュート24の旋回にあたり、旋回の周速度Ｖ一
定になるようにしている。 前述の（６）式から明らかなように、排出速度Ｗと原料
落下点における周速度Ｖとを一定とすることによって、
原料落下点の軌跡単位長さ当たりの装入量Wdを炉心部に
おいても炉壁側円周部においても等しくすることができ
る。 ここで、原料１の装入にあたり、原料１の総装入量Ｗ０
と排出速度Ｗが予め与えられていて、総装入時間Ｔが決
められていなかった場合には、次式によりこの総装入時
間Ｔを求める。 Ｔ＝Ｗ０/W …（７） なお、総装入時間Ｔが予め与えられていて場合において
は、この総装入時間Ｔをそのまま用いる。 旋回半径を可変することのできる旋回シュートを用い、
第２図に示される軌跡のようにこの旋回シュートを旋回
させながら且つ旋回半径を順次小さくしながら原料１を
装入する場合、第３図において、装入開始点Ls点で装入
を開始し且つ旋回シュートが装入終了点Le点に達したと
きに原料１の装入を全て終了するためには、落下点軌跡
の合計長Ｌ０と総装入時間Ｔと原料落下点における周速
度Ｖとの間には次式に示されるような関係が成立してい
なければならない。 Ｖ＝Ｌ０/T …（８） つまり、円周長L1における円軌跡と円周長L2の円軌跡と
円周長L3の円軌跡とにおける旋回シュート24の角速度ω
を、次の３つの式で示されるようにそれぞれω１とω２
とω３とすることにより、第７図下図の装入軌跡Ｌと装
入量Wdとの間の関係を示すグラフにおける破線に示され
るような均一な原料装入を行うことができる。 ω１＝V/3ro …（９） ω２＝V/2ro …（10） ω３＝V/ro …（11） この旋回シュート24の周速一定の旋回の様子は第３図
（Ａ）、（Ｂ）に示される通りである。 第３図（Ａ）は、旋回シュートの旋回半径ｒと旋回回転
速度ωとの間の関係を示すグラフである。 又、第３図（Ｂ）は、旋回シュートの旋回半径ｒと、旋
回回転をする原料１の高炉内における落下点の軌跡の周
速度Ｖとの間の関係を示すグラフである。 これらの図において、実線A1とA2とで本発明の一例によ
る周速一定の時の特性が示されており、破線B1とB2とで
比較のため従来の回転速度一定のときの特性が示されて
いる。 又、この原料落下点の半径ｒにおける周速度Ｖ（旋回シ
ュート24の旋回半径と、旋回シュート24からの原料１の
落下距離との和ｒの円周における周速度）は、後述する
ように、反射型距離計弐より原料落下点の半径ｒを求め
ることで精度向上を図ることができる。 以上説明した通り、旋回シュート24の周速度を定め、原
料１の装入中旋回シュート24をこの周速度で旋回させる
ことにより、旋回シュート24が装入終了点Leに到達した
時点で装入すべき原料１の全てを装入終了することがで
き、更に、高炉内の原料上面における原料装入分布量の
均一性を向上させることができる。 なお、本発明の請求項における周速度とは、前述の原料
落下点の半径ｒにおける周速度Ｖに限定したものではな
く、旋回シュートの旋回周速度としてもよい。 又、本発明は周速度一定とする周速度に従った制御に限
定したものではなく、高炉内の原料上面における原料装
入分布量を意図的に不均一にするために（ある部分の挿
入量を増加させたりするために）、装入中に周速度を変
更してもよい。このときにおいても、各時点における周
速度の合計（周速度の積分値）は、装入時間終了時にお
いて、落下点軌跡の合計長になるようにする。
以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。 第１図は、本発明が実施された高炉への原料装入装置の
構成図である。 この第１図において、上部ホッパ20には高炉10へ装入さ
れる原料１が蓄えられている。流調ゲート22は、排出速
度Ｗに従った開度で、所定時間だけ開くことにより、旋
回シュート24へ原料１を供給するものである。旋回シュ
ート24は、角速度ωで旋回しながら傾動角θを可変する
ことができるものであり、これにより高炉内の原料上面
の炉壁側円周部にも炉心部にも原料１を装入できるよう
になっている。 レベル計26は、例えばマイクロ波測長センサにより、高
炉10内の原料１上面と旋回シュート24との間の距離l2の
測定を行い、この測定された長さl2を旋回シュート回転
速度演算器50へ出力する。 傾動制御装置30は、旋回シュート回転速度演算器50から
の傾動角指令に従ってサーボモータ31の位置決めを行
い、これにより、傾動駆動機構32を介して旋回シュート
24を指令された傾動角にするものである。 旋回制御装置35は、旋回シュート回転速度演算器50から
与えられる旋回シュート回転角速度指令に従ってインダ
クションモータ37の速度制御を行い、これにより、旋回
駆動機構39を介して旋回シュート24を旋回させるもので
ある。 旋回シュート回転速度演算器50の内部では、設定器52か
らの原料の総装入量Ｗ０と総装入時間Ｔとの入力に従っ
て以下に述べるような処理を行い、旋回シュート24の傾
動制御と旋回制御と、流調ゲート22の開度の制御を行
う。 この旋回シュート回転速度演算器50の内部では、まず、
入力された原料１の総装入量Ｗ０と総装入時間Ｔと次式
とにより排出速度Ｗを求める。 Ｗ＝Ｗ０/T …（12） 又、前述の（８）式と、前記設定器52から入力された前
記総装入時間Ｔと、予め旋回シュート回転速度演算器50
内部に設定されている落下点軌跡の合計長Ｌ０とによ
り、原料落下点における周速度Ｖが求められる。 旋回シュート24の角速度ωは、原料落下点における周速
度Ｖ等により、次のようにして求められる。 原料落下点の旋回半径ｒは、傾動角θにおける旋回シュ
ート24の旋回半径r1とし、旋回シュート24からの原料１
の落下距離をr2とし、旋回シュート24の長さをl1とし、
レベル計26により求められる高炉10内の原料上面から旋
回シュート24までの距離をl2とすると次式のように求め
ることができる。 r1＝l1sinθ …（13） 従って、原料落下点における角速度ωは次の式で求める
ことができる。 以上のようにして、旋回シュート回転速度演算器50で
は、原料１の排出速度Ｗと、旋回シュート24の角速度ω
とを求める。 更に、この旋回シュート回転速度演算器50は、旋回シュ
ート24から落下する原料１の軌跡が第２図に示されるよ
うな軌跡となるように、傾動角θと旋回シュートの旋回
角速度ωとを制御しながら原料１を排出速度Ｗで排出さ
せる制御を行う。 ここで、前述の（14）式では、係数Ｐが用いられている
が、これは、旋回シュート24から落下する原料の排出速
度Ｗや、旋回シュート24の回転角速度ωや、装入される
原料１の粒状性の相違等により、例え高炉10内の原料上
面と旋回シュート24との間の距離l2や、旋回シュート24
の傾動角θが同一であっても、前述の落下距離r2が異な
るためである。 第４図（Ａ）、（Ｂ）は、旋回シュート24からの原料１
の落下距離r2を示す線図である。 この第４図（Ａ）と（Ｂ）とを比較すると原料１の落下
距離r2が大きく異なっている。 一般に、例えば、旋回シュート24の回転角速度ωが速く
なる程旋回シュート24から落下する原料１に作用する遠
心力が大きくなってゆき、又、旋回シュート24から落下
する原料１の排出速度Ｗが大きくなる程この旋回シュー
ト24から落下する原料１の速度は速くなってゆき、又、
旋回シュート24から落下する原料１の粒状性が流動性の
あるものであるほど旋回シュート24からの原料１の落下
速度が速くなり、このような場合においては、第４図
（Ｂ）に比較して第４図（Ａ）に示されるように落下距
離r2が大きくなる。 このために前述き係数Ｐは、このような落下距離r2に影
響を与える要因毎にマップとして旋回シュート回転速度
演算器50に記憶されている。 前述の（13）式から（15）式による原料落下点の旋回半
径ｒを求める方法ではなく、第５図に示されるような方
法により原料落下点の旋回半径ｒを求めることができ
る。 第５図は、反射型距離計による原料落下点の旋回半径ｒ
の測定方法を示す線図である。 この図において、反射型距離計27は、反射型距離センサ
27aにより、旋回シュート24から落下する原料１までの
距離lsを測定すると共に、この反射型距離計27の内部に
は、第６図に示されるような落下中の原料１までの距離
lsと原料落下点の旋回半径ｒの関係がマップとして記憶
されている（距離ls０のとき、原料落下点の旋回半径ｒ
はゼロになる）。この反射型距離計27は、このマップに
より落下原料までの距離lsから原料落下点の旋回半径ｒ
を求め、この旋回半径ｒを前述の旋回シュート回転速度
演算器50へ出力する。 このようにすることによって原料落下点の旋回半径ｒを
より正確に求めることができる。 なお、前述の反射型距離センサ27aには、例えばマイク
ロ波距離センサや超音波距離センサ等を用いることがで
きる。
構成図である。 この第１図において、上部ホッパ20には高炉10へ装入さ
れる原料１が蓄えられている。流調ゲート22は、排出速
度Ｗに従った開度で、所定時間だけ開くことにより、旋
回シュート24へ原料１を供給するものである。旋回シュ
ート24は、角速度ωで旋回しながら傾動角θを可変する
ことができるものであり、これにより高炉内の原料上面
の炉壁側円周部にも炉心部にも原料１を装入できるよう
になっている。 レベル計26は、例えばマイクロ波測長センサにより、高
炉10内の原料１上面と旋回シュート24との間の距離l2の
測定を行い、この測定された長さl2を旋回シュート回転
速度演算器50へ出力する。 傾動制御装置30は、旋回シュート回転速度演算器50から
の傾動角指令に従ってサーボモータ31の位置決めを行
い、これにより、傾動駆動機構32を介して旋回シュート
24を指令された傾動角にするものである。 旋回制御装置35は、旋回シュート回転速度演算器50から
与えられる旋回シュート回転角速度指令に従ってインダ
クションモータ37の速度制御を行い、これにより、旋回
駆動機構39を介して旋回シュート24を旋回させるもので
ある。 旋回シュート回転速度演算器50の内部では、設定器52か
らの原料の総装入量Ｗ０と総装入時間Ｔとの入力に従っ
て以下に述べるような処理を行い、旋回シュート24の傾
動制御と旋回制御と、流調ゲート22の開度の制御を行
う。 この旋回シュート回転速度演算器50の内部では、まず、
入力された原料１の総装入量Ｗ０と総装入時間Ｔと次式
とにより排出速度Ｗを求める。 Ｗ＝Ｗ０/T …（12） 又、前述の（８）式と、前記設定器52から入力された前
記総装入時間Ｔと、予め旋回シュート回転速度演算器50
内部に設定されている落下点軌跡の合計長Ｌ０とによ
り、原料落下点における周速度Ｖが求められる。 旋回シュート24の角速度ωは、原料落下点における周速
度Ｖ等により、次のようにして求められる。 原料落下点の旋回半径ｒは、傾動角θにおける旋回シュ
ート24の旋回半径r1とし、旋回シュート24からの原料１
の落下距離をr2とし、旋回シュート24の長さをl1とし、
レベル計26により求められる高炉10内の原料上面から旋
回シュート24までの距離をl2とすると次式のように求め
ることができる。 r1＝l1sinθ …（13） 従って、原料落下点における角速度ωは次の式で求める
ことができる。 以上のようにして、旋回シュート回転速度演算器50で
は、原料１の排出速度Ｗと、旋回シュート24の角速度ω
とを求める。 更に、この旋回シュート回転速度演算器50は、旋回シュ
ート24から落下する原料１の軌跡が第２図に示されるよ
うな軌跡となるように、傾動角θと旋回シュートの旋回
角速度ωとを制御しながら原料１を排出速度Ｗで排出さ
せる制御を行う。 ここで、前述の（14）式では、係数Ｐが用いられている
が、これは、旋回シュート24から落下する原料の排出速
度Ｗや、旋回シュート24の回転角速度ωや、装入される
原料１の粒状性の相違等により、例え高炉10内の原料上
面と旋回シュート24との間の距離l2や、旋回シュート24
の傾動角θが同一であっても、前述の落下距離r2が異な
るためである。 第４図（Ａ）、（Ｂ）は、旋回シュート24からの原料１
の落下距離r2を示す線図である。 この第４図（Ａ）と（Ｂ）とを比較すると原料１の落下
距離r2が大きく異なっている。 一般に、例えば、旋回シュート24の回転角速度ωが速く
なる程旋回シュート24から落下する原料１に作用する遠
心力が大きくなってゆき、又、旋回シュート24から落下
する原料１の排出速度Ｗが大きくなる程この旋回シュー
ト24から落下する原料１の速度は速くなってゆき、又、
旋回シュート24から落下する原料１の粒状性が流動性の
あるものであるほど旋回シュート24からの原料１の落下
速度が速くなり、このような場合においては、第４図
（Ｂ）に比較して第４図（Ａ）に示されるように落下距
離r2が大きくなる。 このために前述き係数Ｐは、このような落下距離r2に影
響を与える要因毎にマップとして旋回シュート回転速度
演算器50に記憶されている。 前述の（13）式から（15）式による原料落下点の旋回半
径ｒを求める方法ではなく、第５図に示されるような方
法により原料落下点の旋回半径ｒを求めることができ
る。 第５図は、反射型距離計による原料落下点の旋回半径ｒ
の測定方法を示す線図である。 この図において、反射型距離計27は、反射型距離センサ
27aにより、旋回シュート24から落下する原料１までの
距離lsを測定すると共に、この反射型距離計27の内部に
は、第６図に示されるような落下中の原料１までの距離
lsと原料落下点の旋回半径ｒの関係がマップとして記憶
されている（距離ls０のとき、原料落下点の旋回半径ｒ
はゼロになる）。この反射型距離計27は、このマップに
より落下原料までの距離lsから原料落下点の旋回半径ｒ
を求め、この旋回半径ｒを前述の旋回シュート回転速度
演算器50へ出力する。 このようにすることによって原料落下点の旋回半径ｒを
より正確に求めることができる。 なお、前述の反射型距離センサ27aには、例えばマイク
ロ波距離センサや超音波距離センサ等を用いることがで
きる。
以上説明した通り、本発明によれば、高炉内全体を網羅
する装入軌跡をばらつきなく正確に描き、高炉内の角装
入位置に安定して原料装入を行うと共に、特に、高炉の
炉心においても正確な装入量の制御を行い、又、装入量
の変更があっても正しく装入時間を制御することができ
るという優れた効果を有する。
する装入軌跡をばらつきなく正確に描き、高炉内の角装
入位置に安定して原料装入を行うと共に、特に、高炉の
炉心においても正確な装入量の制御を行い、又、装入量
の変更があっても正しく装入時間を制御することができ
るという優れた効果を有する。
第１図は、本発明が実施された高炉への原料装入装置の
構成図、 第２図は、旋回半径を可変して原料を装入したときの高
炉内の原料上面における原料落下点の軌跡の一例を示す
線図、 第３図（Ａ）は、旋回シュートの旋回半径と旋回回転速
度との間の関係を示すグラフ、 第３図（Ｂ）は、旋回シュートの旋回半径と、旋回回転
をする原料の高炉内における落下点の軌跡の周速度との
間の関係を示すグラフ、 第４図（Ａ）、（Ｂ）は、旋回シュートからの原料の落
下距離を示す線図、 第５図は、反射型距離計による原料落下点の旋回半径ｒ
の測定方法を示す線図、 第６図は、反射型距離計により測定される落下原料まで
の距離lsと原料落下点の旋回半径ｒとの関係を示すグラ
フ、 第７図は、旋回半径を可変することのできる旋回シュー
トを用いた従来の高炉への原料装入方法を原料装入装置
に用いたときの装入方法を示す線図である。 １…原料、 10…高炉、 20…上部ホッパ、 22…流調ゲート（FCG）、 24…旋回シュート、 26…レベル計、 26a…マイクロ波測長センサ、 30…傾動制御装置、 31…サーボモータ、 32…傾動駆動機構、 35…旋回制御装置、 37…インダクションモータ、 39…旋回駆動機構、 50…旋回シュート回転速度演算器、 52…設定器、 ｒ…原料落下点の旋回半径、 r1…傾動角θにおける旋回シュートの旋回半径、 r2…原料の旋回シュートからの落下距離、 l1…旋回シュートの長さ、 l2…高炉内原料上面からの旋回シュートの高さ、 ｌｓ…旋回シュートから落下中の原料までの距離、 θ…旋回シュートの傾動角、 ω…旋回シュートの回転速度（角速度）、 Ｖ…原料落下点における旋回周速度、 Ｌ…装入軌跡、 Ｌ０…落下点軌跡の合計長、 Ls…装入開始点、 Le…装入終了点、 Ｗ０…原料の総装入量、 Ｗ…排出速度、 Wd…原料落下点の軌跡単位長さ当りの装入量。
構成図、 第２図は、旋回半径を可変して原料を装入したときの高
炉内の原料上面における原料落下点の軌跡の一例を示す
線図、 第３図（Ａ）は、旋回シュートの旋回半径と旋回回転速
度との間の関係を示すグラフ、 第３図（Ｂ）は、旋回シュートの旋回半径と、旋回回転
をする原料の高炉内における落下点の軌跡の周速度との
間の関係を示すグラフ、 第４図（Ａ）、（Ｂ）は、旋回シュートからの原料の落
下距離を示す線図、 第５図は、反射型距離計による原料落下点の旋回半径ｒ
の測定方法を示す線図、 第６図は、反射型距離計により測定される落下原料まで
の距離lsと原料落下点の旋回半径ｒとの関係を示すグラ
フ、 第７図は、旋回半径を可変することのできる旋回シュー
トを用いた従来の高炉への原料装入方法を原料装入装置
に用いたときの装入方法を示す線図である。 １…原料、 10…高炉、 20…上部ホッパ、 22…流調ゲート（FCG）、 24…旋回シュート、 26…レベル計、 26a…マイクロ波測長センサ、 30…傾動制御装置、 31…サーボモータ、 32…傾動駆動機構、 35…旋回制御装置、 37…インダクションモータ、 39…旋回駆動機構、 50…旋回シュート回転速度演算器、 52…設定器、 ｒ…原料落下点の旋回半径、 r1…傾動角θにおける旋回シュートの旋回半径、 r2…原料の旋回シュートからの落下距離、 l1…旋回シュートの長さ、 l2…高炉内原料上面からの旋回シュートの高さ、 ｌｓ…旋回シュートから落下中の原料までの距離、 θ…旋回シュートの傾動角、 ω…旋回シュートの回転速度（角速度）、 Ｖ…原料落下点における旋回周速度、 Ｌ…装入軌跡、 Ｌ０…落下点軌跡の合計長、 Ls…装入開始点、 Le…装入終了点、 Ｗ０…原料の総装入量、 Ｗ…排出速度、 Wd…原料落下点の軌跡単位長さ当りの装入量。
Claims (2)
- 【請求項１】ホッパから排出される原料を、旋回半径を
可変することのできる旋回シュートを介して高炉内へ装
入する、高炉への原料装入方法において、 予め決定されている装入総量に従って、装入速度と装入
時間とのうち予め決定されている一方より、他方を求
め、 前記装入時間と、前記旋回シュートからの落下点軌跡の
合計長に従って該旋回シュートの旋回周速度を求め、 前記旋回シュートを前記旋回周速度で旋回させながら、
前記装入速度で原料を高炉へ装入することを特徴とする
高炉への原料装入方法。 - 【請求項２】請求項１において、 旋回シュートから落下する原料の位置を反射型距離計で
検出して、原料落下点における旋回半径を求め、 前記原料落下点における旋回半径を参照しながら該原料
落下点での旋回周速度が前記旋回周速度となるように制
御することを特徴とする高炉への原料装入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2126275A JPH0696723B2 (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | 高炉への原料装入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2126275A JPH0696723B2 (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | 高炉への原料装入方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0421707A JPH0421707A (ja) | 1992-01-24 |
| JPH0696723B2 true JPH0696723B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=14931173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2126275A Expired - Fee Related JPH0696723B2 (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | 高炉への原料装入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0696723B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015120964A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 新日鐵住金株式会社 | 高炉装入物の落下軌跡測定方法 |
| WO2019189025A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉設備および高炉の操業方法 |
-
1990
- 1990-05-16 JP JP2126275A patent/JPH0696723B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0421707A (ja) | 1992-01-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |