JPS5930763B2 - シヤフト炉への装填物供給ならびにこれに関する改良 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシャフト炉（高炉）への装填材料供給用の方法
と装置とに関する。

高容量溶鉱炉分野における最近の進歩の結果として、か
＼る炉に使用される装填装置に対して課される要求はま
すます苛酷なものとなってきた。

例えば、炉効率は、のど部ガスが炉装荷の中を最適様式
にて通過することを保証されたときに極大になり得るこ
とが知られている。

代って、最適ガス流通は火床（炉床）上の炉装填材料の
分布を緊密に制御することによつＣのみ達成しうるもの
である。

炉火床上の装荷ないし積荷がとる所の配置は、さらにま
た、使用される装填装置に直接に依存することになる。

日本特許第７２８０８６号の装置においては、炉装填材
料ないし積荷は二つ以上の中間的貯蔵箱ないしホッパー
に貯えられ、計量装置の使用の後、排出漏斗と中央供給
導管を経て分布シュートへと制御された量づ５供給され
る。

斯界において公知な様式として、貯蔵ホッパーは予定さ
れたサイクルに従って運転される、すなわち、一方のホ
ッパーが装填材料で満されている間に、他方のホッパー
はその内容物を排出漏斗内へと排出し、こ〜からその材
料は中央供給導管を通過して分布シュートへ、そこから
更に炉火床へと流れて行く。

中央供給導管は回転可能分布シュートの材料受理端部上
に垂直に設置されていて、分布シュート駆動用機構と同
軸的についている。

一般的な円錐台形状となっている排出漏斗は供給導管に
対し垂直に上部にあり、これと同軸になっていて、排出
漏斗の小さい方の径の端部は中央供給導管の上流端に面
している。

炉の装填の間、例えば鉱石ないしコークスのような装填
材料はホッパーから交互に放出され、排出漏斗によって
固定された垂直供給導管に導入されよう。

次いで装荷は供給導管に導かれて回転可能で角度調整可
能なシュートの上部端上に達しよう、その物理的性質の
せいで、急速に動いている装荷材料は、その際に接触さ
れる所の排出漏斗と供給導管との壁の侵蝕を起すであろ
う。

排出漏斗の傾斜側壁と供給導管垂直壁との摩耗速度は、
比較的高い。

というのは、中間貯蔵ホッパーから炉へと配送される材
料は一般に同一軌道上に落下し、かくて、常に同一表面
領域と接触し、従って、この領域は常に磨耗を経験する
。

他方において、中央供給導管に落下する装填材料の軌道
は排出漏斗の傾斜側壁により発生される水平成分を有す
るから、回転している分布シュートの装填材料の衝突点
は、どちらのホッパーが空けられているのかによって変
ってくる。

どちらにせよ、この衝突点は供給導管中央線上、または
分布シュートの回転軸上に置かれることはなく、その結
果不規則な装荷分布になる。

本発明の目的は新規にして改良された方法と装置を提供
し、中央供給管を通過しての材料の垂直排出を達成し、
かつ、前記の摩耗を減少せしめるにある。

本発明によると、シャフト炉の火床上に装填材料を供給
する方法が提案されるが、その炉は排出漏斗と中央供給
管を含んでいる頂部設置装填装置を有していて、該方法
は装填材料を排出漏斗内へと放出し、装填材料を排出漏
斗内でその小直径排出端の周りに堆積せしめ、該堆積が
放出された装填材料の衝突領域内にまで延びていること
によって、後から構成される装填材料が漏斗壁よりもむ
しろ装填材料堆積上に衝突するようになり、そして漏斗
内の装填材料堆積上を動く後から構成される装填材料を
供給導管を通って炉内へと導くようにする段階等から成
っている。

また、少くとも第一貯蔵ホツバ−を含む炉装填装置も提
案されており、この中では該装填材料堆積誘引装置は排
出漏斗の小直径端部に位置する環状プラグを含んでおり
、該プラグは漏斗内に上向きに、漏斗の内壁に対する空
間配置関係において、該プラグの外壁と漏斗の内壁との
間に装填材料を受は入れ保持するための窪みを規定する
ように突き出ている。

発明の望ましい実施態様に該当していて、直ぐ上記した
ような運転特性を呈するための器械装置は、排出漏斗内
へその小直径端部から上向きに突出している管状挿入物
を含んでいる。

この挿入物はそれを通過した材料の流れが実質上水平方
向運動分力を持たぬようになるような形状に作られてい
る。

その管状挿入物の排出端は中央供給噴流口よりも小さい
直径に作られており、したがって、挿入物を通って落ち
る材料は供給導管内を壁にほぼぶつかることなく通過す
るようになる。

また、排出漏斗内へ上向きに突き出ている挿入物端部は
漏斗の下方部分のあたりに「石ダム」を形成し、それに
よって漏斗に送入されつＸある装填材料が漏斗壁よりも
むしろ、以前に送入された材料と接触するようになる。

この挿入物は磨耗に抵抗するように、かつ、容易く取付
けられ、あるいは、全体−諸にも部分的にも交換が利く
よらに構成されている。

図面を参照すると、部分的に描いである装填装置は日本
特許第７２８０８６号に公告された型のものである。

かくて、装填装置は回転式で角度調整可能の排出噴口（
図示せず）を含み、これは描かれた構造の下に位置して
いる。

排出シュートは炉装填物を構成している材料を、予め選
択された装填物プロファイル分布に従って炉の火床上に
分布するが、装填物は鉱石、コークス、ペレット、等か
ら成っている。

装填材料は固定中央供給導管２を通って分布シュートに
送入される。

導管２は典型的には一般的円筒状内部形状のもので、炉
軸と同軸的きなっていよう。

分布シュート駆動用機構は、中央供給導管２の外部にか
つ又これと同軸になっている環状の室３内に設置されて
いよう。

導管２がその中に突き出している所の炉のと部は、補償
体１を用いて排出漏斗４に密閉的に接続されている。

排出漏斗４には一対の中間貯蔵ホッパー５．５′とが適
用されている。

炉装填材料はホッパー５と５′からそれぞれの排出導管
６と６′とを経由して漏斗４中へと排出される。

ホッパーから漏斗４への装填材料の送入の量と速度の制
御は保持および比例バルブ９と９′とによって行われる
。

中間貯蔵ホッパー５と５′とは炉内に存在する圧力から
遊離されていてもよい。

又、漏斗４内においても、比例バルブ９および９′の下
流に設置されている各各の封止バルブ８および８′によ
り同様になる。

図において、炉装填装置は、中間貯蔵ホッパー５が装填
材料を漏斗４に送入している状態を示している。

これらの状態下に於ては封止バルブ８は一杯に開いてお
り、比例バルブ９は少くとも部分的に開いている。

材料がホッパー５から炉内に排出されているときに、ホ
ッパー５′は封止バルブ８′によって炉内に存在する状
況から遊離されていよう、そしてホッパー５′はコーク
ス、鉱石等が再装填されている過程にあろう。

勿論、比例バルブ９′はこの時炉装填材料をホッパー５
′内に保持するために閉鎖されよう。

図において、破線矢印１０は中間貯蔵ホッパー５の排出
導管６から自由落下する装填材料の平均軌道を表してお
る、すなわち、破線矢印１０は先行技術を表している。

矢印１０について見ると、装填材料は、本発明の使用以
前には、はさんど点Ａの近辺において、漏斗４の壁にぶ
つかるのが見られる。

その後、装填材料は排出漏斗４の壁に沿って滑り、それ
から再び自由落下して中央供給導管２の中へと入る。

重力の影響下に下方に動いている装填材料の獲でいる速
度の為に、漏斗４の下部端の下流での材料の軌道は以前
には動物線形をとった。

かくして、中央供給導管２中へ落下する装填材料は水平
運動分力を有し、その結果、材料は供給導管の壁に向っ
てＢに示した一般区域においてむしろ烈しく衝突してい
た。

漏斗４と供給導管２の壁のそれぞれの上の領域ＡとＢと
は、連続的に装填材料の衝突を受けているために、衝突
力の結果として、かつはまた、炉に装填される材料の鋭
い端縁のために、非常に急速な磨耗を蒙っている。

漏斗４の壁で装填材料運動の方向にある点または領域Ａ
から下流の所は、やはり、装填材料が下方に運動した時
の滑動摩擦の結果として相当な摩耗を蒙っていた。

漏斗４と供給導管２との稼働期間はそれらの上に耐磨耗
性ライニング１３を設けることによって高めてもよいけ
れども、か５るライニングは典型的にはマンガン鋳鋼な
いしオーステン鋼製であるので、ライニング使用によっ
て磨耗は解消されず、かくて、装填設備のこれらの部品
取換という時間浪費的仕事の実施が結局必要となるのを
防ぐことができなかった。

領域Ｂの下流においては、装填材料は以前には分布ジュ
ート上の供給導管２の壁に沿って落ちていた。

かくて、ホッパー５からの装填材料は供給導管５の中心
線の左手（図において）に落下し、他方、ホッパー５′
からの材料は導管２の中心線の右手側に落下して、その
結果、不均等な装填分布となっていた。

本発明は漏斗４から炉内へ供給導管２を経て送入される
装填材料によりとられた軌道と速度との双方を修正する
もので、それによって供給導管２の磨耗速度は大きく減
少される。

公告された実施態様においては、これらの改良は漏斗４
の頚またはその最小径端部に設置された管状プラグ１４
を使用して達成されるが、このプラグ１４は漏斗４およ
び供給導管２と同軸になっている。

プラグ１４の設計と構造は、漏斗４内部へ古上向きに突
き出していて、漏斗から漏斗下端の周りの供給導管内へ
と材料が排出するのに対して障壁を構成するようになっ
ている。

かようにして、図に見られるように、また、後で更に詳
細に記述されるように、漏斗４内に上向きに突出してい
るプラグ１４の部分は漏斗４内での１石ダム」２８を形
成する結果となっている。

プラグ１４のこの障壁または「石ダム」形成部は円筒形
で垂直に堆積した環２４の複数個で規定されている。

プラグ１４の下部は一般的に１８で示されているが、円
錐台形状をしていて中央供給導管２の方向に収斂する。

プラグ１４の円錐台状部分１８は漏斗４よりの排出を供
給導管２に関して軸上に集中せしめるよう機能する。

さて、プラグ１４の構造を考えて、発明の望ましい実施
態様に於ては、プラグはフランジを有する円形外部鍔２
２を含み、これが漏斗４の頚に位置しているフランジ２
０上に止っている。

プラグ１４の円錐台状部１８は外部覆い１１（！ｌ−内
部内張り１９から成っている。

さや１７はそれ自体の重量で支持されるが、しかし、鍔
２２に機械的に固定せしめることもできる。

内張り１９は望ましくは、分離して取除いたり取換えた
りできる垂直な槽板状エレメントの複数個より作られる
。

ライニング１９を構成するエレメント、または、もし使
われているなら単体ライニング、は単に外部覆い１７内
に置かれていて、その円錐台形状のせいで位置に保たれ
ている。

環２４の堆積はプラグ１４の部分１８のライニング１９
の上部端に置かれている、そしてそれらの組合い構造の
故に、環２４は例等の特殊組立装置をも要せずにその位
置を保つ。

しかしながら、環２４は、必要止むを得ぬときまたは望
ましいときには、相連結して剛性にしてもよい。

ライニング１９またはライニング１９を規定する個々の
エレメントおよび環２４は高耐磨耗性材料で作られる。

これは、排出漏斗４のライニング１３を形成するものと
同じ材料でもよい。

落下する装填材料に曝されるプラグ１４の表面、特に環
２４の内面、ならびにライニング１９を成しているエレ
メントないしエレメント等の内面は滑らかにするか、あ
るいは、示されているように円形の突起２６をつげるよ
うにしてもよい。

円形の突起は、もしつけられると、プラグ１４の形状と
協力して、落下する装填材料の減速に役立つ。

この減速は、もしも材料が一時的に突起の間の領域にと
どまって、各突起ごとに小「石ダム」を形成するならば
更に高められよう。

望ましい実施態様に於ては、ライニング１９は複数個の
エレメントで規定されているが、プラグ１４の円錐形お
よび円錐台形部分双方共に不当に磨耗したエレメント等
のみを置換えることで修繕しうる。

プラグ１４は、ライニング１９が単一であっても分割で
あっても、都合よくお５い１γ内に単に置かれているだ
けであり、よって、同等切放すべき締付エレメントがな
いので、容易に手入しうる。

プラグ１４の円錐形部を規定する環２４の堆積の高さは
、本来、排出漏斗４の寸法に依存する。

かくて、環２４の数としては、プラグ１４が漏斗４内へ
突出る距離が、装填材料に対し効率的障壁を与えるもの
であることを保証しうるように選択する。

プラグ１４の設置後、始めて供給ホッパーが空にされた
ときには、装填材料はプラグ１４の外部によりせき止め
られ、あるいは、保持されて、よって環２４の背後に堆
積する。

この堆積すなわち石ダムは２８に示されているが、プラ
グ１４が置換されるまではその場所に滞留する。

図の矢印１２は、石ダム２８が創られて、環２４と排出
漏斗４の壁との間の全空間を占領した後で、下降する装
填材料がとる経路を示している。

もし、プラグ１４が漏斗１４内に充分な距離だけ案出し
ていると、供給ホッパーから排出導管６と６′とを経て
排出された材料は漏斗４のライニング１３上には衝突せ
ず、むしろ、材料の堆積２８上につき当る。

装填材料はその後、石ダムの頂部に沿って動き、プラグ
１４の中へと落ちよう。

かくして、もしもプラグ１４の高さ、すなわち、環２４
の数、を適切に選ぶならば、排出漏斗４のライニング１
３の急速な磨耗は、落下装填材料がライニングに衝突す
るのを避け、かつまた、ライニング上を滑る装填材料に
より起される摩擦を除去してしまうことによって、回避
される。

石ダム２８をオーバフローする装填材料は、環２４の最
上部のものを越えてプラグ１４内へと落下する。

落下する装填材料は、プラグ１４と中央供給導管２を横
切るときには矢印１２で示されている経路をとる。

プラグ１４は有効に自由落下を妨げ、よって、落下装填
材料を減速し、供給導管２を通るその軌道を修飾する。

実際上は、炉に供給される材料は、上部環２４からプラ
グ１４内に落ち、その減速された速度とプラグ１４の円
錐台状部分の造形機能のために、落下する装填材料は実
質上水平運動分力を持たなくなる。

装填材料の軌道は、プラグ１４取付しない時の装填操作
とプラグ１４を取付げた場合のそれぞれについて、中央
供給導管２の入口において略図的にヴエクトルＣとｄと
で示されている。

ヴエクトルｄは、ヴ工りトルＣに反して、垂直である。

かくのどとくに、漏斗４よりの降下排出の軌道から運動
の水平分力を取除くことは、元来、漏斗４の頭部に石ダ
ム２８が形成されることの結果であって、これにより下
降速度が減少され、材料が従う軌道が修正される。

今や、斯界の熟達者には明白なように、石ダム２８の形
成をプラグ１４の利用とにより、中央供給導管を通ずる
排出が中心に集まり、従来は落下する材料の結果として
の磨滅に主として曝されていた装填設備のこれらの部品
の急速な磨耗を避けることができるようになった。

試験の示す所では、軌道はそのように制御することによ
り、装填材料は垂直に回転シュートの固定位置に落下し
、炉火床上への材料の均等分布が可能となる。

【図面の簡単な説明】

本発明は技術熟達者にとっては、付図を参照するこ々に
より一層良く理解され、その多くの目的上利点とが明瞭
になるであろう。 付図は本発明の望ましい実施態様に従った器械装置の略
図的切断側面図である。 なお、符号２は中央供給導管、４は排出漏斗、５はホッ
パー、１４は管状プラグ、１１は外部覆い、１８は円錐
台状部分、１９は内張り、２２は鍔、２４は環、２６は
突起、２８は装填材料の堆積を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 排出漏斗と中央供給導管を内包している頂部設置装
   填装置を有するシャフト炉の火床上へ装填材料を供給す
   る方法であって、 装填材料を排出漏斗内へと放出し、 前記排出漏斗内でその小口径排出末端のまわりに前記装
   填材料の堆積を形成し、この堆積は前記の放出される装
   填材料が衝突する領域にまで拡がっているものであり、
   それによって、その後に放出される装填材料が漏斗壁よ
   りもむしろ装填材料の前記堆積上に衝突するようにし、
   そして、その後に放出される装填材料を漏斗内の装填材
   料の堆積上を動かしめて供給導管を通って炉内へと案内
   する段階から成っており、 この案内の段階は漏斗からその小口径排出末端より出る
   装填材料の速度を遅延せしめること、および供給導管の
   直径よりも小さい直径を有していて該供給導管の中心を
   垂直に通過して流れる柱体の中へと装填材料を封じこめ
   ることを含むシャフト炉火床上へ装填材料を供給する方
   法。 ２ 少くとも第一の貯蔵ホッパーと可動分布シュートと
   を具備し、前記ホッパーから前記シュート・・＼と放出
   される装填材料を直列に誘導する排出漏斗および供給導
   管を有する炉装填装置において、装填材料を前記漏斗の
   小口径排出末端の周りに堆積せしめるために前記排出漏
   斗の内部に設置された装置を有し、堆積した装填材料が
   漏斗壁に沿って上方へ、少くともホッパーから漏斗内へ
   と放出されて自由落下する材料の衝突領域まで、拡がら
   しめ、 前記の装填材料を堆積せしめる装置は排出漏斗の小口径
   末端内に位置した管状のプラグからなり、該プラグは漏
   斗内へ上刃へ突きでていて、漏斗内壁との空間配置関係
   により該プラグの外壁と漏斗の内壁との間に装填材料を
   受は入れて保持する為の窪みが形成されるようになって
   おり、 少くとも該プラグ゛の、該漏斗内へその壁と空間配置関
   係をもって上方へ突き出ている部分が、複数個の垂直に
   積み重ねた輪状要素により形成されている炉装填装置。 ３ 該管状プラグが更に、該プラグの該漏斗内へと上向
   きに突き出ている部分から、装填材料の運動の方向で下
   流向きに突き出している円錐台状部をもっていて、この
   円錐台上プラグ部は供給導管の方向に収斂する内径を有
   するようになっている特許請求の範囲第２項記載の炉装
   填装置。 ４ 少くとも該プラグの漏斗内へと上向きに突きでてい
   る部分に内部へき突出している突起が備えられている特
   許請求の範囲第２項記載の炉装填装置。 ５ 該円錐台形プラグ部分に内部に突き出している円形
   内部突起が備えられている特許請求の範囲第３項記載の
   炉装填装置。 ６ 該プラグの該漏斗内へ上向きに突き出ている部分が
   、一般的な円筒形状になっている特許請求の範囲第２項
   記載の炉装填装置。 γ 該管状プラグが更に円形の外部鍔を有し、該鍔は該
   漏斗ののど状部の領域にあるフランジ上に置かれている
   特許請求の範囲第２項記載の炉装填装置。 ８ 該円錐台形プラグ部分が円錐台形外部覆いを有し、
   該覆いは該鍔上に支持されており、また、耐摩耗性材料
   からなる内部内張りを着し、該内部内張りは収斂する通
   路を規定していて、かつ、該覆いの内径と釣合っている
   外径を有している特許請求の範囲第７項記載の炉装填装
   置。