JPS60159103A - 堅型炉のベル式原料装入装置における中継ホッパ−への原料装入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、竪型炉、例えば高炉炉頂にベルトコンベヤー
あるいはスキップ等の搬送装置によシ、装入原料を搬送
し、高炉炉頂部に設けた旋回シュートあるいは旋回ホッ
パー等の旋回排出装置を介して固定ホンパー、あるいは
ベルホッパー等の中継ホ、バーに装入する場合において
、搬送装置による装入原料の搬送量、搬送時間、銘柄（
原料特性）に応じて、旋回排出装置の排出ゲート弁の開
度、旋回数、旋回速度等を制御して中継ホッパー円局方
向の原料装入分布を均一化するための原料装入方法に関
するものである。

従来技術 一般に高炉等に装入される鉱石、石灰石、コークス等の
原料は、炉外に設けたサージポツパーに夫々銘柄別に貯
留されており、これを高炉に装入する場合には、サージ
ホッパーから銘柄毎ニベルトコンベヤー、あるいはスキ
ップ等の搬送装置に切シ出し、この搬送装置によって高
炉炉頂まで搬送し高炉炉頂に設けた旋回シュート、ある
いけ旋回ホッパー等の旋回排出装置を介して固定ホッパ
ー、あるいはベルホッパー等の中継ホッパーに装入する
ようになっている。

中継ホッパーに装入された原料は適時、その排出口を開
きムーバブルアーマ−等の原料反撥器を介して炉内に装
入するが、この原料装入に際しては、高炉操業の安定化
、溶銑の品質安定化を図る上で炉内への原料装入分布の
均一化を図ることが強く要請されている。

前記の旋回排出装置、原料反撥器はそのために設置され
るものであるが、例えば特開昭　５５−１４、８．７０
９は旋回排出装置の排出口部に開閉弁を設け、開閉弁を
閉じた状態で旋回排出装置に所定喰の原料を受け、次い
で開閉弁を開くと共に旋回して原料を分配する方式であ
る。この方式によると原料の均一装入が達成されるが装
入スケジュールに余裕がない場合には採用に難点がある
。

又、特開昭！５５−１４８７０８は旋回排出装置の排出
口部直下ＶＣ排出口の開度調節体を固定的に設けた装置
であって、この装置によっても原料の均一装入が達成さ
ハ２る。しかし、よシ厳密な制御を要求される場合Ｓ開
度調節体は固定であるため対応できない。

第１図は炉頂への原料Ｍの搬送装置としてベルトコノベ
”Ｖ−１、旋回排出装置として旋回シュート２を用いた
場合において、旋回シュート２がらの原料排出量に不均
一があった場合の中継ホンパー、炉内における原料装入
分布の偏シ状況を例示的に示したものである。

この図で示されるように例えば旋回シュート２から固定
ホッパー８への原料排出量が右方（Ｖｌ）と左方（ｖ２
）とで異なった場合は、固定ホッパー８ＶＣおける装入
分布の偏りとなって表われ、この装入分布の偏シは小ペ
ルホッパー４、大ベルホッパー５においても同様な偏り
となって表われ、原料反撥器を介しても解消されること
なく炉内６においても装入外布の偏り（ΔＨ）となって
表われるのが通例である。

したがって、この原料装入分布の偏シを緩和するために
は、先ずベルトコンベヤー１から旋回シュートへの原料
流の方向性を消去すると共にこの旋回シュー）において
固定ホッパー円周方向への原料排出分布を均一にするよ
うな制御性のある排出操作が要請される。

発明の目的 本発明は前記の要請に応えるためになされたもので、搬
送装置からの原料を旋回排出装置を介して中継ホッパー
に装入するよ′うにした竪型炉の原料装入において、特
に搬送装置から中継ホッパー円周方向の原料装入分布の
均一化を図り、竪型炉内における原料装入分布の均一化
を容易となし、もって竪型炉操業の安定化と溶銑の品質
の安定化に寄与することを目的とするものである。

発明の構成作用 本発明は、炉頂部において、原料を搬送装置から旋回排
出装置を介して炉内に装入する場合において、原料が搬
送装置から旋回排出装置に搬送される過程で原料の銘柄
（原料特性）原料の搬送量、搬送時間、旋回排出装置の
容量値を把握しこれらの値に対応して旋回排出装置のオ
ーバーフロー条件を考慮しつつ、旋回排出装置から中継
ホッパーへの原料排出速度が一定で、かつ旋回が整数回
で終了するように旋回排出ゲート弁の開度、−旋回数、
旋回速度を演算制御することを特徴とする竪型炉の原料
装入方法である。

本発明の原料装入方法においては、第２図に示すように
旋回排出装置２の排出口にその開度を調整する排出ゲー
ト弁７を設け、この排出ゲート弁によって、旋回排出装
置からオーバーフローしない範囲で搬送装置ｌからの原
料Ｍの流れに抵抗を与え、原料流の方向性を消去すると
共に旋回排出装置２の排出ゲート弁７からの原料の排出
量が中継ホンパー円周方向で均一（Ｖ１＝Ｖ２）　Ｋな
るように旋回排出装置の排出ゲート弁の開度、旋回数、
旋回速度を演算制御するものである。

これによって中継ホソハー、すなわち固定ホッパ−３、
小ベルポツパー４、大ベルホスパー５円周方向の原料装
入分布を均一にすることができ、炉内６円周方向の原料
装入分布も均一（ΔＨ＝０）Ｋすることができる。

上記の旋回排出装置からの原料排出中においては、排出
ゲート弁の開度は固定するので、中継ホッパー円周方向
への原料排出量を均一にするためＫは旋回速度を固定し
、旋回数が整数になるよう旋回操作を演算制御すること
になる。

又炉内への各原料の装入量と装入時間の最適範囲が定め
られているのでこの条件を充たすよう旋回排出時間も制
限される。

したがって、搬送装置から旋回排出装置への原料搬送量
、搬送時間（速度）の把握が必要であり、又原料が旋回
排出装置でオーバーフローしない条件を得るために旋回
排出装置の容量把握も必要とする。更に旋回排出装置の
排出ゲート弁の開度および旋回の最適条件を決定するた
めに原料の粒度、密度、摩擦係数等の原料特性も重要な
要素となる。

なお本出願人は先に特願昭ｊ６−１５：１１７４０号の
発明として、排出口に排出ゲート弁を設けた旋回／ニー
トを提案しており、本発明方法忙おいてはこれを旋回排
出装置の一つとして用いるものである。

本発明の方法の実施における旋回排出装置の排出ゲート
弁の開度、旋回数、旋回速度、中継ホッパーへの排出時
間（排出速度）等の演算制御形態は各種考えられるが、
つぎのような演算制御形態が普遍的といえる。

演算制御例１ 旋回排出装置の排出ゲート弁の開度を初期設定し、搬送
装置からの原料搬送量、搬送速度（時間）Ｋ応じて、旋
回排出装置から中継ホ、ｙ、＜−への排出時間を演算し
て旋回数が整数になるように旋回速度を演算制御する。

演算制御例２ 搬送装置における原料搬送量、搬送速度（時間ンと旋回
排出装置の容量から旋回排出装置の排出ゲート弁の開度
を演算制御するとともに、旋回排出装置から中継ホッパ
ーへの原料排出時間（排出速度）を演算して旋回数が整
数となるように旋回速度を演算制御する。− 演算制御例３ 各銘柄別に旋回排出装置の整数旋回数と旋回速度を初期
設定し、搬送装置からの各銘柄別の搬送量、搬送速度（
時間）　Ｋ　Ｌｃ、：じて旋回排出装置の排出ゲート弁
の開度を演算制御して旋回排出装置から中継ホッパーへ
の原料排出時間を演算制御する。

なお、本発明における前記演算制御例に対応する炉頂部
における搬送装置から旋回排出装置への受入れシーケン
スとしては各種考えられるが、その代表的なものとして
は第８図に示すような３例があげられる。

本発明においてはこの原料受入れシーケンスは任意に選
択することができるようになっている。

原料受入れシーケンス例Ａ（第３図（イ））原料搬送装
置から旋回排出装置への原料受入れ開始前に、旋回排出
装置の排出ゲート弁の開度を、前記演算制御例１〜３に
おいて予め演算又は設定された開度に置針してから搬送
装置から旋回排出装置に原料を受け入れるものである。

この場合においては、旋回排出装置の排出ゲート弁の開
度を絞った公文この排出ゲート弁からの原料排出時間が
遅れることになる０ ここでｔ８は搬送装置から旋回排出装置への原料排出時
間。

ｔｅは旋回排出装置への受入れ時間 Ｓ、Ｏは排出ゲート弁の設定開度 ｔｉは排出ゲート弁からの排出時間 ０は排出ゲート弁の開度 を表わす。

原料受入れシーケンス例Ｂ（第３図（ロ））旋回排出装
置の排出ゲート弁を全開にしておき。

原料搬送装置から旋回排出装置に原料を全量受入れてし
まった後、旋回排出装置の排出ゲート弁の開度を前記演
算制御例１と３において演算設定された開度にして原料
を旋回装置から排出するようにする。

このシーケンス例では原料を旋回排出装置に一度貯留し
た後排出弁を開いて排出するようになっているので、特
に少量の原料装入時において有効゛である。

原料受入れシーケンス例Ｃ（第３図（ハ））旋回排出装
置の排出ゲート弁を全閉として、搬送装置からの原料の
受入れを開始し、旋回排出装置からオーバーフローしな
い時間内閉保持し、その後旋回排出装置の排出ゲート弁
の開度を、前記演算制御例３において演算された開度ま
で開き、原料を旋回排出装置から排出するようにする。

ここでＣは排出ゲート弁全開を表わす。

このシーケンス例Ｃもシーケンス例Ｂと同様、原料を旋
回排出装置に一度貯留した後排出ゲート弁を開いて排出
するようになっているので、少量の原料装入時において
有効といえる。

前記の演算制御例１〜３に基づき数式を用いて更に具体
的に説明する。

（１）　演算制御例１の場合 旋回排出装置の排出量調整弁の開度Ｄｏ、を初期設定す
るとこの流量調整弁からの原料排出速度Ｑ】はつぎのよ
うに表わされる。

Ｑｔ　＝　Ｋｉ＊　Ｄｏｔ　・・・・・・・・■ここで
Ｋｉは密度、粒度、内部摩擦係数等原料の特性値で、銘
柄別にめておく。ｍは排出ゲート弁のゲートの水力直径
と排出速度との関係を表わす指数で通常２．５位である
。

■式を用いＫｉお１びｍを実験あるいは実炉試験により
めておくことにより上記排出量、（：・［の′［イ性値
から旋回排出装置の排出量調整弁からの排出速度Ｑ１が
められる。

一方搬送装置からの原料の搬送量Ｗ１はサージホッパー
からの排出時にインプットされ排出量調整弁からの排出
時間１．は０式で示される。

ｔ、　−Ｗ、Ｑ、・・・・・・・・・・・・■ここで、
旋回排出装置の旋回数を整数として中継ホッパー、旋回
排出装置の排出量調整弁の開度Ｄ３はサージホッパーか
らの排出原料の装入量Ｗ３と銘柄を杷握して中継ホッパ
ーへの排出量（ｔ／ｈｒ　）　ＱＢから演算する。

Ｑ３＝　Ｗ３ｔａ・・・曲・・・■ Ｄａ　＝　（Ｑａ／に３　）　ｍ−−・＠ただしく２）
の例の場合と同様旋回排出装置のオーバーフロー条−件
を考慮してＤａの開度に対して搬送装置からの排出量（
ｔ／ｈｒ）ＱａとＱＢの関係から（ＱＢ　ＱＢ）／（Ｔ
＊／））＜Ｖ−−−・ｕと満たす必要がある。

ここでＴは搬送装置からの原料排出時間である。

円周方向の装入バランスを維持するために、旋回排出装
置の最大可能旋回速度Ｒｍａｘ（ｒｐｍ）から演算し旋
回数ｎ１をめる。

ｔｌ　（６０／Ｒｍａｘ　）　＝　ｎｔ−・−−＝■た
だし、この場合ｎ１は非整数である可能性があり、上記
整数旋回条件を満たすためｎｌを四捨五入し整数旋回数
ｎ１′を演算する。

つぎにこのｎ’ＩＶｃ基づいて旋回速度Ｒ１をＲｍａｘ
を越えない範囲で演算する。

Ｒ１＝　６０　＊ｎｌ／ｌ　１　・・・・・・・・・・
・・・００式は最大旋回数を確保するためのものである
が、これは−測的であり、銘柄（原料特性）、原料の片
により最適範囲が存在する場合はＲｍａＫに最適範囲の
数値をインプットすることにより上記の整数旋回条件は
常に満たされる。

（２）　演算制御例２の場合 この例は（１）の例における旋回排出装置の排出量調整
弁の開度の初期設定、値を演算制御するだめのものであ
り、搬送装置から搬送量と旋回排出装置の容量を考慮し
オーバーフローをしないように極力排出量調整弁の開度
を絞って原料を堆積させることにより中継ホッパー円周
方向への装入バランスの改善を図るものである。

搬送装置からの原料搬送量（ｔ／ｈｒ　）をＱａ、旋回
排出装置の排出量調整弁からの排出Ｊｉｌ（ｔ／ｈｒ）
をＱ２とすると旋回排出装置における原料堆積速度はＱ
Ｂ　Ｑ２となる。

ここで旋回排出装置の容量ｋ　■、搬送装置からの排出
時間をＴとすると、オーバーフローしない条件として０
式が成立する。

（ＱＢ　Ｑ２）　Ｔ／ρ〈Ｖ　・・・・・・・・・・・
・・■ここでρは原料の密度である。

０式においてＱ２をめると０式となる。

Ｑ２＝ρＶ／ＴＱｓ　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・■ρ＋　ＱＢ＋　Ｔはサージホッパー
からの原料排出時にインプットされＱ２を演算する。

そして旋回排出装置の排出量調整弁の開度Ｄ２が０式で
演算される。

Ｑ２＝　Ｋｉ　Ｄ２” Ｄ２＝　０（Ｑ２に＋　）講・・・・・・・・・・・・
・−・・・・・・■この排出量調整弁の開度Ｄ２　ｒζ
基づき原料を堆積させつつ排出させる場合、排出量調整
弁からの排出時間して合わせて（１）例と同様旋回排出
装置の旋回速度を制御する。

なおこの例において旋回排出装置の容量ｖ全実際の容量
よシ小さく設定すればオーバーフローに対しては安全サ
イドになるとともに堆積しベルを選択することが可能で
ある。

第４図は上記演算制御例１，２における簡単な制御具体
例を示すものである。

（３）　演算制御例３の場合 旋回数Ｒ３とその整数旋回数０３を設定すると排出時間
ｔ３が演算される。

（６０／　Ｒ３）＊ｎａ　＝　ｔ３　−−・・■発明の
効果 本発明の方法ｒ（ｍおいては炉頂への原料搬送装置から
旋回排出装置を介して原料を装入する場合において、旋
回排出装置の機能を充分（（発揮させ、特に原料搬送装
置から旋回排出装置への原料の排出流の方向性および排
出流量の不均一を消去して、旋回排出装置から中継ホッ
パー円周方向に対する原料の装入分布を均一にすること
ができるため、炉内における円周方向原料装入分布の均
一化を容易とすることができ、又原料装入のクイムスケ
ジ・−−ルの精度向上も容易となりもって溶銑中Ω−８
ｌ量の変動の抑制、相反安定による炉操業の安定化と溶
銑の品質の安定化に寄与する等優れた効果をもたらすも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の旋回シュートによる炉頂原料装入におけ
る各部の原料装入分布状況を表わす説明図、第２図は本
発明の方法による炉頂原料装入における各部の原料装入
分布状況を表わす説明図、第３図（イ）（ロ）（ハ）は
本発明における旋回排出装置の原料受入れシーケンス例
を表わす説明図、第４図は本発明における旋回排出装置
の原料受入れ一排出の簡単な制御具体例を示すものであ
る。 １・・・ベルトコンベヤー ２・・・旋回シュート　３・・・固定ホッパー４・・・
小ベルホッパー　５・・・大ベルホッパー６・・・炉内
　７・・・排出ゲート弁 ８・・・サージホッパー　９・・・原料反撥板Ｍ・・原
料 出　願　人　新日本製鐵株式会社 第１１−４　第２図 第３図 （イ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉頂部において、旋回排出装置を介して原料を装入する
   場合、原料が搬送装置から旋回排出装置に供給される過
   程で原料特性、原料の供給量、供給時間、旋回排出装置
   の容量を把握し、これらの値に対応して旋回排出装置か
   ら中継ホ”ツバ−への原料排出速度が一定で、かつ旋回
   排出装置の旋回が整数回で終了するよう旋回排出装置の
   排出ゲート弁の開度、旋回数、旋回速度を演算制御する
   こと