JPH09125112A - ベルレス高炉における鉱石、コークス混合装入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 高炉内にコークス層と交互に形成される鉱
石層の通気性を向上して鉱石の溶解を促進する。 【解決手段】 高炉内に鉱石を装入する段階で、当該鉱
石装入前に炉内に形成した炉周辺部から炉中心部に向け
て低くなる表面傾斜角θが５度以上、25度以下のコーク
ス層上に、炉頂ホッパから鉱石（Ｏ）とコークス（Ｃ）
の一部とを混合させた状態で排出し、旋回シュート14の
底面を流れる鉱石上にコークスを再偏析させつつ、該シ
ュート14を炉中心部から周辺部に傾動して装入すること
により、炉内に装入された鉱石層Ｏに、縦方向にスリッ
ト状に形成される再偏析コークス層Ｃ₁ を炉半径方向に
分布させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉のベルレス装入装
置に配置した炉頂ホッパから旋回シュートを介して炉内
に鉱石とコークスとを交互に層状に装入する方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】高炉の原料装入装置を大別するとベル式
装入装置と炉頂ホッパ、旋回シュートを有するベルレス
式装入装置になるが、近年では装入方法の自由度が大き
いベルレス装入装置が主流になりつつある。ベルレス式
装入装置では、炉頂ホッパに装入された原料を旋回シュ
ートを用いて高炉の半径方向の任意の位置に装入するこ
とができる。通常の装入においては、鉄原料である鉱石
と燃料、還元剤であるコークスとを交互に炉内に装入
し、炉内に鉱石層、コークス層を交互に形成する。

【０００３】一般に図８に示す固体流れの模式断面図の
ように高炉１内に装入された鉱石とコークスは、鉱石層
Ｏとコークス層Ｃとの層構造を保持した状態で鉱石の還
元粉化を生じながら流れ線Ａのようにシャフト内を降下
する。すなわち高炉１内の炉周辺部領域３に装入された
コークスは羽口４から吹き込まれた熱風により形成され
たレースウェイ６に向かって降下する。なお、炉頂より
装入する高価なコークスを節減するために羽口４から熱
風と共に微粉炭等の補助燃料を吹き込むことが盛んに行
われている。

【０００４】そしてコークス等の装入物は羽口４前のレ
ースウェイ６上部へのすりばち状の流れ込みと炉芯での
荷下り停滞に代表される複雑な挙動で降下する。このよ
うにして降下する装入物と上昇するガスとの各熱流速と
のバランスによって融着帯５を形成し、滴下帯７を経由
して炉床９に溶銑10とスラグ11がプールされる。炉床９
にたまった溶銑10はスラグ11と共に出銑口８から炉外に
排出される。

【０００５】ところで、前述のようにして鉱石とコーク
スとを交互に炉内に装入する際に、鉱石層の中にもコー
クスを混入して鉄鉱石の還元、溶融を促進するいわゆる
混合装入技術（特開昭62−127413号公報）が知られてい
る。鉄鉱石は高炉内で昇温、還元、軟化、溶融し、最終
的に溶銑となって炉外に排出されるが、鉱石の軟化、収
縮により層内を流れるガス量が低下すると還元が停滞
し、同時に溶融、滴下が遅れるという問題が顕在化す
る。コークスを鉱石に混合する混合装入技術では、鉱石
層内に分散して存在するコークスが鉱石の軟化、収縮を
防止し、層内の通気性を改善している。前記の混合装入
技術（特開昭62−127413号公報）では、炉内に形成され
る鉱石類層中に反応性指数：30％以上の高反応性コーク
スを全装入コークス量に対して30％を超えない範囲で存
在させることを特徴としている。また、高反応性コーク
スは、鉱石層中に水平に層状に形成、あるいは鉱石層内
に分散して存在している。

【０００６】また、ベルレス式高炉に鉄源の鉱石とコー
クスの混合原料を装入し、炉内に均一に分散させる方法
としては、特開昭62−260010号公報が開示されている。
混合原料中の還元剤の重量比率を一定、あるいは経時的
に制御し、かつ、旋回シュートの傾動角度を制御して前
記混合原料を炉中心部から炉壁方向に装入するととも
に、炉内装入後の原料の堆積角度が20度を超えないよう
に旋回シュートの傾動角度、各傾動角度における旋回
数、下部ゲート弁開度のうち少なくとも１つを制御する
ことを特徴とするベルレス式高炉の混合装入法である。
このような制御を行うことによりコークスを鉱石層に均
一に分散させることが可能であると報告されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の混合装入技
術は、微粉炭、重油等の補助燃料の吹き込み量が低く、
炉頂から装入される鉱石（Ｏ）とコークス（Ｃ）の重量
比（以後Ｏ／Ｃ）が比較的低い操業条件で効果を発揮し
てきた。一方、最近の微粉炭多量吹き込み（150kg/t 以
上）でコークス比を350kg/t 以下（Ｏ／Ｃ 4.7以上）で
は混合装入を行っても充分な通気改善が得られないこと
が操業経験上明らかになってきた。

【０００８】鉱石中に混合されたコークスは、鉱石の収
縮、変形に対する抵抗になるとともに、鉱石の還元によ
り生じたCO₂ を(1) 式の反応でCOに変えることにより鉱
石の還元反応を促進している。 Ｃ＋ＣＯ₂ →２ＣＯ …………(1) 鉱石層に混合するコークスとして高反応性コークスを用
いる理由は、(1) 式の反応を促進できることによる。

【０００９】微粉炭多量吹き込みでは、レースウエイ内
で未燃焼となった微粉炭に由来するチャー粒子が、炉内
をガスとともに上昇し、融着帯近傍で鉱石層、あるいは
鉱石が軟化溶融した融着帯にトラップされる。未燃焼チ
ャーは混合コークスと同様に(1) 式の反応により鉱石の
還元に寄与すると同時にそれ自身が消費される。未燃焼
のチャー反応性はコークスの反応性よりはるかに高いた
め、混合コークスが未反応となりその通気改善効果が充
分現れない。また、微粉炭多量吹き込みでは装入原料の
Ｏ／Ｃが増大し、相対的に鉱石層厚が増加している。そ
の結果、鉱石層の通気が悪化し、特に鉱石の溶け落ち時
の通気の悪化が問題になることが明らかになった。

【００１０】溶け落ち時には、鉱石層はほぼ完全に融着
し、層内を流れるガス量は極端に少なくなる。鉱石を溶
解するための熱量はその周辺のコークス層を流れるガス
からの伝導伝熱により供給される。したがって、従来の
混合装入による軟化融着帯の通気を多少改善したとて
も、その溶融を改善することは困難である。以上、従来
の混合装入法では上記に示した理由で充分な効果を発揮
することが困難である。また、混合装入を実現するため
の装入法、特開昭60−260010号公報も層内での均一なコ
ークスの分散を目的とする以上、その効果を充分に発揮
することは困難である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】鉱石の軟化、融着後の溶
け落ちを支配するガス流れの変化、伝熱現象を詳細に検
討したところ以下の点が明らかになった。 （１）融着帯内を流れるガスは極く微量であり、そのガ
ス流れが伝熱溶解に及ぼす影響は小さい。

【００１２】（２）高Ｏ／Ｃ時の鉱石層の溶解の遅れ
は、厚い融着帯内での遅い伝導伝熱に起因している。し
たがって、鉱石層厚を薄くすることで溶解速度の向上を
達成できる。 （３）融着帯内に縦方向に通気の良いコークススリット
を縦方向に形成することにより融着帯内の伝熱を促進す
ることができる。

【００１３】本発明は、とくに上記（３）に着目して高
Ｏ／Ｃ時の鉱石層の溶解速度を向上させるものである。
具体的には、鉱石層内に通気の良いコークス層を縦方向
に筋状に形成することにより通気抵抗の小さいコークス
スリットを設け、そこを流れるガスにより溶解を促進す
る装入法とそれを実現するための具体的な装入手段に提
供するものである。

【００１４】すなわち、請求項１記載の本発明は、高炉
のベルレス装入装置に配置した炉頂ホッパから旋回シュ
ートを介して炉内に鉱石とコークスとを交互に層状に装
入する方法において、炉内に鉱石を装入する段階で、当
該鉱石装入前に炉内に形成した炉周辺部から炉中心部に
向け低くなる表面傾斜角度θが５度以上、25度以下のコ
ークス層上に、炉頂ホッパから鉱石（Ｏ）とコークス
（Ｃ）の一部とを混合させた状態で排出し、旋回シュー
トを流れる鉱石上にコークスを再偏析させつつ該シュー
トを炉中心部から周辺部に向けて傾動して装入すること
により、炉内に装入された鉱石層に、縦方向にスリット
状に形成される再偏析コークス層の炉半径方向の幅厚さ
ＤＷ_f を装入レベルの炉口半径Ｒ_O により無次元化した
無次元再偏析層幅厚さＤＷ_f ／Ｒ_O を0.01以上0.04以下
として、炉半径方向に分布させることを特徴とするベル
レス高炉における鉱石、コークス混合装入方法である。

【００１５】請求項２記載の本発明は、高炉のベルレス
装入装置に配置した炉頂ホッパにから旋回シュートを介
して炉内に鉱石とコークスとを交互に層状に装入する方
法において、炉内に鉱石を装入する段階で、当該鉱石装
入前に炉内に形成した炉周辺部から炉中心部に向け低く
なる表面傾斜角度θが５度未満のコークス層上に、炉頂
ホッパから鉱石（Ｏ）とコークス（Ｃ）の一部とを混合
させた状態で排出し、旋回シュートを流れる鉱石上にコ
ークスを再偏析させつつ該シュートを炉中心部から周辺
部に向けて傾動して原料落下間隔ＤＲ_f を装入位置の炉
口半径Ｒ_O により無次元化した無次元原料位置間隔ＤＲ
_f ／Ｒ_O が下記条件式を満足するように装入し、炉内装
入された鉱石層に、縦方向にスリット状に形成される再
偏析コークス層の炉半径方向の幅厚さＤＷ_f を装入レベ
ルの炉口半径Ｒ_O により無次元化した無次元再偏析層幅
厚さＤＷ_f ／Ｒ_O を0.005 以上0.01未満として炉半径方
向に分布させることを特徴とするベルレス高炉における
鉱石、コークス混合装入方法である。

【００１６】記 無次元原料落下位置間隔ＤＲ_f ＞0.04−0.008 ×（鉱石
装入前に形成したコークス層の表面傾斜角度） 請求項３記載の本発明は、炉内に装入した鉱石層に、縦
方向にスリット状に形成される再偏析コークス層を炉半
径方向に３箇所以上に分布させることを特徴とする請求
項１または請求項２のベルレス高炉における鉱石、コー
クス混合装入方法である。

【００１７】

【作用】図５にベルレス高炉１での鉱石とコークスとの
混合原料の装入方法を示す。地上に設置された（図示し
ない）鉱石槽、コークス槽から装入ベルトコンベヤを用
いて２基のうちの一方の炉頂ポッパ12に原料として鉱石
（Ｏ）とコークス（Ｃ）とを装入し、炉頂ホッパ12から
鉱石（Ｏ）、コークス（Ｃ）を同時に排出することによ
り混合装入を行う。混合装入を行う手段としては、図示
したように鉱石、コークスを同一のホッパ12に積み付け
排出し、上下２層または多層に積み付ける方法、あるい
は図６に示したように鉱石（Ｏ）とコークス（Ｃ）を炉
頂の別々のホッパ12に貯蔵し、同時に排出することによ
って混合装入する方法などが考えられるが、特に限定す
る必要はなく、炉頂ホッパ12に原料を装入する以前に予
め鉱石とコークスを混合しておいてもよい。炉頂ホッパ
12から排出された鉱石（Ｏ）、コークス（Ｃ）は集合シ
ュート13を経由して所定の角度を保ちながら回転する旋
回シュート14にて炉頂部15に積み付けられる。装入物は
炉内で旋回毎に積み付けられ、最終的に鉱石層Ｏ、コー
クス層Ｃを形成する。なお、図５、図６におけるＣ
₁ は、鉱石層Ｏ内に形成されるスリット状の再偏析コー
クス層を示している。

【００１８】混合装入時における旋回シュート14から排
出される原料の挙動を図１〜図４に示した。旋回シュー
ト14上で小粒径で重い鉱石層Ｏ₂ はシュート底面をゆっ
くりと流れ、大粒径で軽いコークス層Ｃ₁ は中、大粒径
の鉱石層Ｏ₁ の上面部を速いスピードで流れる。その結
果、コークスがより遠くへ落下する再偏析コークス層Ｃ
₁ が現れる。この状態で旋回シュートの傾動角度の変更
方向、変更の大きさ、下面の形状を種々変更してコーク
スの堆積挙動を調べた結果が図１〜図４である。図４に
示すように、旋回シュート14の傾動角度を通常行われて
いる矢印で示す傾動方向、すなわち炉周辺部から炉中心
部へ変更した場合には炉壁に再偏析したコークスＣ₁ が
装入されたのち中心部へ押し流されて再度炉中心部へ堆
積するため、鉱石層内にスリット状の縦方向に偏析した
コークススリットを形成できず、炉中心部に再偏析コー
クス層Ｃ₁ を形成する。一方、炉中心部から炉周辺部に
向けて逆方向に旋回シュートの傾動角を変更し、下層の
コークス層Ｃの表面傾斜角、旋回シュートの傾動角の変
化幅を適正に設定すると図１のように鉱石層Ｏにスリッ
ト状（筋状）に本発明の再偏析コークス層Ｃ₁ が入った
鉱石層Ｏを形成することができる。

【００１９】図２のように下層のコークス層Ｃの表面傾
斜が緩く、かつ旋回シュート14を炉周辺部から炉中心部
へ変更すると前回旋回時の装入位置と今回の装入位置が
接近している場合には、前回旋回時の再偏析コークス層
Ｃ₀ が装入物の落下流により炉壁方向に押し流され、図
１のように適正な再偏析コークス層Ｃ₁ を形成すること
が困難になる。このため、各旋回毎の再偏析コークス層
が押し流されて集まり、炉壁部にコークス単一層を形成
する。一方、図３に示すように下層のコークス層Ｃの表
面傾斜がきつい場合には、各旋回で装入された原料は装
入位置に留まらず、中心部に流れ込んで再偏析コークス
層Ｃ₁ を形成するため、適正な再偏析コークス層が得ら
れない。

【００２０】本発明では、図１に示すように、旋回シュ
ート14を炉中心部から炉周辺部に向けて傾動角を変更す
ると共に、下層のコークス層Ｃの表面傾斜角θを適正に
することによって鉱石層Ｏにスリット状の再偏析コーク
ス層Ｃ₁ を炉半径方向に環状に分布させることができ
る。図１では、鉱石を装入する前のコークス層Ｃの表面
傾斜角θ、炉中心から原料落下位置までの距離Ｒ_f にお
いて、旋回シュート14から旋回ごとにコークス層Ｃ上に
形成される炉半径方向の鉱石とコークスとを含む原料落
下位置間隔ＤＲ_f および縦方向にスリット状の再偏析コ
ークス層Ｃ₁ の幅厚さをＤＷ_f としている。このような
原料落下位置間隔ＤＲ_f を落下位置での炉口半径Ｒ_O で
無次元化した無次元原料落下位置間隔ＤＲ_f ／Ｒ_O およ
び再偏析コークス層Ｃ₁ の幅厚さＤＷ _f を同じく炉口半
径Ｒ_O で無次元化した無次元再偏析コークス層幅厚さＤ
Ｗ_f ／Ｒ_O と定義する。

【００２１】図１に示すような通気を向上させるのに最
適なスリット状の再偏析コークス層Ｃ₁ を鉱石層Ｏに形
成させる条件を調査した。すなわち鉱石装入前の下層の
コークス層Ｃが炉周辺部から炉中心部に向け低くなる表
面傾斜角θを、無次元原料落下位置間隔ＤＲ_f ／Ｒ
_O と、鉱石層Ｏに形成される無次元再偏析コークス層幅
厚さＤＷ_f ／Ｒ_O とにより評価した。その結果を図７に
示す。図７における○印は鉱石層Ｏに縦方向にスリット
状の十分な無次元再偏析コークス層幅厚さＤＷ_f ／Ｒ_O
＝0.01〜0.04が形成される場合、△は許容できるＤＷ_f
／Ｒ_O ＝0.005 〜0.01未満が形成される場合、また●印
は再偏析コークス層の形成が不十分なＤＷ_f＜0.005 の
場合を示している。

【００２２】図７に示すように鉱石装入前のコークス層
Ｃの表面傾斜角θが５度以上、25度以下で十分または許
容し得る無次元再偏析コークス層幅厚さが得られること
がわかる。また、鉱石装入前のコークス層Ｃの表面傾斜
角θが５度未満では無次元原料落下位置間隔ＤＲ_f ／Ｒ
_O ＝0.04と傾斜角θ＝５度を結んだ直線より上の領域、
つまり無次元原料落下位置間隔ＤＲ_f ＞0.04−0.008 ×
（鉱石装入前に形成したコークス層の表面傾斜角度）で
少なくとも許容できるＤＷ_f ／Ｒ_O ＝0.005 〜0.01未満
が得られることを示している。

【００２３】一方、無次元原料落下位置間隔ＤＲ_f ／Ｒ
_O ＝0.04と鉱石装入前のコークス層Ｃの表面傾斜角θ＝
５度を結んだ線より下方の領域では、炉周辺部へのコー
クス流れ込みにより、いずれも無次元再偏析コークス層
幅厚さＤＷ_f ／Ｒ_O ＜0.005となり鉱石層Ｏ内に適正な
再偏析コークス層Ｃ₁ をほとんど形成せず、通気の向上
に寄与しない。

【００２４】このような鉱石層Ｏに形成される再偏析コ
ークス層Ｃ₁ は、必ずしも旋回シュート14の各旋回ごと
に形成する必要はなく、鉱石層Ｏの溶融が不十分になる
と考えられる部位を中心とする特定領域の半径方向に３
箇所以上、望ましくは６箇所以上に分布するように形成
するのが好適である。通常時に旋回シュート14からコー
クス層Ｃ上に装入される鉱石層Ｏの平均層厚Ｈ（図１参
照）は炉口半径Ｒ_O で無次元化した無次元鉱石層厚Ｈ／
Ｒ_O ＝0.1 であるので、原料落下位置炉口半径Ｒ_O ＝54
0cm の場合には、平均鉱石層厚Ｈ＝Ｒ_O ×0.1 ＝54cmと
なる。

【００２５】鉱石層Ｏの溶融が不十分となる半径方向部
位、無次元距離0.3 の領域の鉱石溶融性改善するには、
無次元鉱石層厚Ｈ＝54cmよりも小さい位置間隔ＤＲ_f ＜
Ｈ（＝54cm）でコークス再偏析層Ｃ₁ を形成する必要が
ある。すなわち、無次元距離0.3 に相当する半径方向の
領域＝540cm ×0.3 ＝162cm に旋回シュート14から（16
2 ／54＝３）３回の旋回により少なくとも３箇所の再偏
析コークス層Ｃ₁ を形成することが必要になる。さら
に、伝熱溶融速度を改善するには、６箇所以上の再偏析
コークス層Ｃ₁ を形成するのが望ましい。

【００２６】なお、再偏析コークス層Ｃ₁ を鉱石層Ｏの
半径方向における特定領域に形成するには、たとえば、
図６に示すように２基の炉頂ホッパ12にそれぞれ収容し
た鉱石（Ｏ）とコークス（Ｃ）とを排出するタイミング
を制御することにより可能となる。すなわち、まず炉頂
ホッパ12から鉱石（Ｏ）を排出し、旋回シュート14が特
定領域に達する時点で別の炉頂ホッパ12からコークス
（Ｃ）を排出すればよい。

【００２７】

【実施例】本発明の混合装入法を内容積4500ｍ³ ，炉口
径： 5.3ｍの大型ベルレス高炉で実施した結果を表１に
示した。炉頂に２個の並列バンカーを有する高炉であ
り、シュート長 4.0ｍの旋回シュートを用いて、１バッ
チの鉱石、コークスを13旋回にて炉内に装入している。
旋回シュートの傾動角度の設定は、52.5度を１ポイン
ト、13度を14ポイントとし、その間を等間隔で分割した
ポイントを用いて行った。燃料比は480kg/t から510kg/
t の間にあり、微粉炭多量吹き込みを実施している。混
合装入コークスとして粒径15−50mmの通常コークスとほ
ぼ同じ粒径のコークスを約80kg/t装入した。鉱石を炉頂
ホッパーに装入し、その後同一のホッパーに混合用コー
クスを装入し、同時に排出した。

【００２８】

【表１】

【００２９】比較例１では炉壁部に傾斜角が０のコーク
ス表面（コークステラス）を形成し、そのうえに混合コ
ークス層を形成させた。コークステラスの長さが1.5 ｍ
と短いため、混合装入時の無次元原料落下位置間隔は0.
03と短い。その結果、炉壁近傍に混合コークスが集中し
て堆積し、鉱石層に縦方向に筋状のコークス層を形成す
ることが困難になっている。その結果、高炉下部の圧力
損失が0.029kg/m³と大きく、かつ通気抵抗の変動σΔＰ
／ｖが0.030 と操業の変動が大きいことが分かる。溶銑
温度を1500℃以上に維持することが困難になり同時に、
溶銑中の[Si]の変動も著しく大きい。

【００３０】比較例２では炉壁部のコークステラスの長
さを0.5 ｍと短くし、混合原料をコークスの斜面（角度
26度）上に装入した。混合装入時の無次元原料落下位置
間隔は0.05と大きいものの、装入された混合原料は炉壁
近傍の装入位置に留まらず、炉中心部に流れ込む。同時
に、混合原料中のコークスが炉内で再偏析を起こし、炉
中心部に混合コークスが集中して堆積した。その結果、
高炉下部の圧力損失が0.030kg/m³と大きく、かつ通気抵
抗の変動σΔＰ／ｖが0.028 と安定な操業ができていな
いことがわかる。また、溶銑温度を1500℃以上に維持す
ることが困難になると同時に、炉頂のガスの利用率が低
下し、燃料比を520kg/t にまで上昇することを余儀なく
されている。

【００３１】実施例１では、炉壁部に傾斜角が５度のコ
ークス表面（コークステラス）を形成し、そのうえに混
合コークス層を形成させた。コークステラスの長さを2.
5 ｍと長くしたため、混合装入時の無次元原料落下位置
間隔は0.04と大きくとることが可能になった。その結
果、炉壁近傍に装入した混合原料は図１に示すように、
鉱石層内の縦方向にスリット状の再偏析コークス層Ｃ₁
を形成している。その結果、軟化、融着帯の溶解が促進
され、結果、高炉下部の圧力損失が0.020kg/m³に低下
し、かつ通気抵抗の変動σΔＰ／ｖが0.018 まで低下、
安定操業が実現できた。溶銑温度を1503℃と高めに維持
することが可能になり、微粉炭吹き込み量を200kg/t ま
で増加、同時に燃料比を490kg/t に低下できた。

【００３２】実施例２では、炉壁部のコークステラスの
長さを0.5 ｍと短くし、混合原料をコークスの斜面（角
度15度）上に装入した。混合装入時の無次元原料落下位
置間隔は0.05と大きくし、同時に、下面の傾斜角を20度
になるようにコークスの装入パターンを調整した。コー
クスの傾斜角が適正範囲のため、装入された混合原料は
装入位置に留まり、図１に示すような安定な堆積層を形
成した。その結果、高炉下部の圧力損失は0.018kg/m³ま
で低下し、かつ通気抵抗の変動σΔＰ／ｖが0.015 と安
定操業が可能になった。同時に、溶銑温度を1505℃と高
めに維持することが可能になり、微粉炭吹き込み量を20
5kg/t まで増加、同時に燃料比を480kg/t に低下でき
た。

【００３３】本実施例では、鉱石を炉頂ホッパーに装入
し、その後同一のホッパーに混合コークスを装入し、同
時に排出したが、混合コークスを異なるホッパーに装入
し鉱石と同時に排出することも可能である。また、混合
コークスとして通常コークスに近い通気性の良いコーク
スを用いたが、従来から行われているように高反応性の
小粒径のコークスを用いることも可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明ではコークス
の生産能力の低下時、コークス不足時の低コークス比操
業時、微粉炭多量吹き込み操業時において、高炉内に装
入した鉱石の溶解速度を再偏析コークス層の通気改善効
果を利用して上昇することにより、コークス比の一層の
低下、操業の安定を達成することができる。

【００３５】製鉄所内のコークス生産量が不足する場合
には、一般には市場からコークスを購入し補うことが一
般的であるが、市場コークスの値段は自家生産コークス
の約50％増しであり、コークス使用量を減少できる本発
明の経済的効果は大きい。また、通気性の改善により、
実施例でも示したように出銑量が増加、製鉄所全体の生
産量を増加できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明例の原料装入により鉱石層に適正な再偏
析コークス層が形成される場合を断面で示す説明図であ
る。

【図２】比較例１の原料装入により適正な再偏析コーク
ス層が形成されない場合を断面で示す説明図である。

【図３】比較例２の原料装入により適正な再偏析コーク
ス層が形成されない場合を断面で示す説明図である。

【図４】従来例の原料装入により適正な再偏析コークス
層が形成されない場合を断面で示す説明図である。

【図５】本発明に係る同一の炉頂ホッパから鉱石、コー
クスを同時に排出し、旋回シュートを介して装入する場
合を断面で示す説明図である。

【図６】本発明に係る別々の炉頂ホッパから鉱石、コー
クスを同時に排出し、旋回シュートを介して装入する場
合を断面で示す説明図である。

【図７】鉱石装入前の下層のコークス層が炉周辺部から
炉中心部に向け低くなる表面傾斜角θと無次元原料落下
位置間隔ＤＲ_f ／Ｒ_O との関係を、鉱石層に形成される
無次元再偏析コークス層幅厚さＤＷ_f ／Ｒ_O より評価し
たグラフである。

【図８】従来の高炉内原料の効果状況を断面で模式的に
示す説明図である。

【符号の説明】

１ 高炉（ベルレス高炉） ２ 炉中心部領域 ３ 炉周辺部領域 ４ 羽口 ５ 融着帯 ６ レースウェイ ７ 滴下帯 ８ 出銑口 ９ 炉床 10 溶銑 11 スラグ 12 炉頂ホッパ 13 集合シュート 14 旋回シュート 15 炉頂部 Ａ 流れ線 Ｃ コークス層 Ｏ 鉱石層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉のベルレス装入装置に配置した炉頂
   ホッパから旋回シュートを介して炉内に鉱石とコークス
   とを交互に層状に装入する方法において、炉内に鉱石を
   装入する段階で、当該鉱石装入前に炉内に形成した炉周
   辺部から炉中心部に向け低くなる表面傾斜角度θが５度
   以上、25度以下のコークス層上に、炉頂ホッパから鉱石
   （Ｏ）とコークス（Ｃ）の一部とを混合させた状態で排
   出し、旋回シュートを流れる鉱石上にコークスを再偏析
   させつつ該シュートを炉中心部から周辺部に向けて傾動
   して装入することにより、炉内に装入された鉱石層に、
   縦方向にスリット状に形成される再偏析コークス層の炉
   半径方向の幅厚さＤＷ_fを装入レベルの炉口半径Ｒ_O に
   より無次元化した無次元再偏析層幅厚さＤＷ_f ／Ｒ_O を
   0.01以上0.04以下として、炉半径方向に分布させること
   を特徴とするベルレス高炉における鉱石、コークス混合
   装入方法。
2. 【請求項２】 高炉のベルレス装入装置に配置した炉頂
   ホッパから旋回シュートを介して炉内に鉱石とコークス
   とを交互に層状に装入する方法において、炉内に鉱石を
   装入する段階で、当該鉱石装入前に炉内に形成した炉周
   辺部から炉中心部に向け低くなる表面傾斜角度θが５度
   未満のコークス層上に、炉頂ホッパから鉱石（Ｏ）とコ
   ークス（Ｃ）の一部とを混合させた状態で排出し、旋回
   シュートを流れる鉱石上にコークスを再偏析させつつ該
   シュートを炉中心部から周辺部に向けて傾動して原料落
   下間隔ＤＲ_f を装入位置の炉口半径Ｒ_O により無次元化
   した無次元原料位置間隔ＤＲ_f ／Ｒ_O が下記条件式を満
   足するように装入し、炉内装入された鉱石層に、縦方向
   にスリット状に形成される再偏析コークス層の炉半径方
   向の幅厚さＤＷ_f を装入レベルの炉口半径Ｒ_O により無
   次元化した無次元再偏析層幅厚さＤＷ_f ／Ｒ_O を0.005
   以上0.01未満として炉半径方向に分布させることを特徴
   とするベルレス高炉における鉱石、コークス混合装入方
   法。 記 無次元原料落下位置間隔ＤＲ_f ＞0.04−0.008 ×（鉱石
   装入前に形成したコークス層の表面傾斜角度）
3. 【請求項３】 炉内に装入した鉱石層に、縦方向にスリ
   ット状に形成される再偏析コークス層を炉半径方向に３
   箇所以上に分布させることを特徴とするベルレス高炉に
   おける鉱石、コークス混合装入方法。