JPS6090177A

JPS6090177A - 粉粒体の竪型槽

Info

Publication number: JPS6090177A
Application number: JP58197633A
Authority: JP
Inventors: 敏幸那須
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1983-10-24
Filing date: 1983-10-24
Publication date: 1985-05-21

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】本発明は粉粒体の竪型槽に係り、特に竪型の槽体内をそ
の頂部の装入口を中心として径方向に分割する隔壁を設
け、該隔壁により槽体内をブロック化して、４Ｉ休に装
入される粉粒体の偏析を防止Ｊ°るようになした粉粒体
の竪型槽に関する。

本発明の粉粒体の竪型槽は、石灰、コークス。

鉄鉱石、焼結鉱、ペレット、石灰石等の粉粒体が装入さ
れる竪型槽体であって、例えば、高炉や直接還元炉等の
シャフト炉用の原料ビン、炉頂バンカー、ホッパー等の
粉粒体の貯槽あるいはコークス乾式消火設備、焼結鉱冷
却設備、乾式スラグ造粒設備等の冷却塔のような粉粒体
の熱交換塔などとして使用されるものである。以下には
、主に高炉の炉頂バンカーを具体例として説明する。

従来における高炉のベルレス炉頂装入装置のバンカーは
、第１図の如き竪型筒体状をなし、バンカーａの頂部中
央から投入された粉粒状の原料ｍは、図示のように原料
ｍにより定まった安息角θの山を形成しつつバンカーａ
内に堆積する。このため、投入された原料屈のうち、大
径のものはころがり易いのでバンカーａの外周部１）に
集まり、一方小径のものはバンカーａの中央部Ｃに集ま
る。

ｆｆ１Ｊも、バンカーａ内には半仔方向の粒度偏析が生
ずる。また、バンカーａ底部のゲートｄを開くと、原ｖ
＃ｍは、まずバンカーａの中央部Ｃから流出し、その後
、外周部すの流出が起る、いわゆるチャンネルフローと
なる。従って、バンカーａから流出された原料ｍを分配
シュートにより高炉内に分配すると、最初は粒度の小さ
いものが炉内に供給され、次に粒度の大きいものが供給
されるようになる。しかも、分配シュートは、旋回しつ
つその傾斜角を変えて炉の外周部から中央部へと原料ｍ
を分配供給していくため、高炉の外周部に粒度の小さい
ものが、また中央部に粒度の大きいものが分配され、炉
の半径方向に粒度偏析を生ずる。

粒度の大きいところは、通気抵抗が小さく、粒度の小さ
いところは通気抵抗が大きいので、炉内ガスは粒度の大
きな中央部をより多く流れる。つまり、炉の半径方向で
ガスの流れにアンバランスを生ずる。このガスの流れの
アンバランスは、炉内の化学反応のアンバランスを引き
起こし、炉内の荷下がりがアンバランスとなって炉況の
不安定化を招く。

ところで、バンカーａ内での粒度偏析は、単一の原料で
あっても、その粒度及び形状の相違によって発生Ｊ゛る
。また異種原料を混合したものであれば、粒麿、形状の
他、更に比重差によってち偏析が生じる。従って、高炉
の場合、鉱石として粒麿、形状、比重の異なる、焼結鉱
、ペレット、生鉱１石灰石および雑原料が混合されてい
るので、偏析が大きく、また殊に゛石灰石や雑原料はそ
の量が少いので偏析により全く存在しないところができ
、大きな問題となっている。

まｌζ、近年、ベルレス炉頂装入装置においては、第２
図に示すように、炉体ｅ内上部の分配シューヂｆを駆動
する駆動装置Ｑ上部の集合ホッパーｈ上方にバンカーａ
ｓ、ａｌを並列に並べた従来の並列方式に対し、第３図
に示づ゛ように、バンカーａｌ、ａｔを直接に設けた中
実装入方式が注目されている。しかしながら、中実装入
方式の場合には、バンカーが直列配置なので上側のバン
カー８１で生じた偏析が下側のバンカーａｌで更に増大
され、従来の並列方式に比べで偏析が倍増されるという
問題がある。

更に、コークス乾式消火設備やシャフト型の焼結鉱冷却
設備あるいは乾式スラグ造粒設備における冷却塔のよう
な粉粒体の熱交換塔においては、冷却塔自体が竪型槽で
あるため、投入された原料に塔半径方向の粒度偏析（塔
中央部に小粒径のものが、外周部に大粒径のものが集ま
る）が発生Ｊる。この粒度偏析は、塔内を上昇する冷却
ガスの偏流を引き起こＪ０最初に冷却」バから排出され
る原料は、中央部の小粒径のものであるが、小粒径の中
央部分は通気抵抗が大ぎいため、冷却ガスの流れが悪く
、後から排出される外周部の大粒径のものに比べて高湿
となる。従って、冷却場から排出される原料の泪１食が
不均一となる。さらに搬出コンペへ７のベルトの焼損防
止のため原料の排出温度が制限されるため、冷却塔内の
外周部のものは過冷却となり冷却塔の熱交換率が低下し
、その分冷却塔の高さを大きくする必要から設備費が大
きく、かつランニングコストも大きいという問題がある
。また近年は、処理量の増大を冷却塔の径を大きくする
ことによりカバーしているため、粒度偏析はまずまず大
きな問題となっている。

本発明は以上の従来の問題点を有効に解決すべく創案さ
れたちのであり、本発明の２目的は、竪型の槽体内に装
入される石灰、コークス、鉄鉱石等の粉粒体の偏析を防
止することができる粉粒体の竪型槽を提供することにあ
る。

上記目的を達成するために、本発明は、頂部に粉粒体の
装入口を、底部にその排出口を有する竪型の槽体内に、
上記技へ［１を中心どして槽体内を径方向に分割する隔
壁を設け、該隔壁により槽体内をブロック化して、槽体
内の粉粒体の径方向の偏析を各ブロックに分割しブロッ
ク範囲内に制限するようになしたことを特徴とづ゛る。

以下に本発明の実施例を添（＝Ｊ図面に従って詳述Ｊる
。

第４図において、１は竪型筒体状のバンカーであり、バ
ンカー１の頂部中央には粉粒状の原料ｍの装入口２が、
ま／ｊバンカー１の底部中央には排出口３が設【〕られ
ている。バンカー１の上部および下部は、それぞれ装入
口２、排出口３に向って漸次縮径され、上部コーン１ａ
と下部コーン１ｂとが形成されている。バンカー１内に
は、第４図ないしその／ｌ−Ａ矢視である第５図に示す
ように、バンカー１内をその半径方向に分割する筒体状
の隔壁４ａ、４Ｌ＋が同心円配置に設けられている。

バンカー１内は、隅壁４ａ、、４１１により３つの領域
ないしブロックに区分される。即ち、バンカ−１中心部
に隔壁４ａに区画されて第１ブロツクＢ１が形成され、
また隔壁４ａと隔壁４ｂとの間に第２ブロツクＢ２が形
成され、更に隔壁４ｂとバンカー１内壁との間に第３ブ
ロツクＢ（が形成される。また、バンカー１中央側の隔
壁４ａの上端は、その外側の隔壁４ｂの上端よりも高く
なってＪ３す、隔壁４ａ、４ｂの上端間の傾斜角は、バ
ンカー１内に装入される原料ｍの安息角θに近似させて
形成されている。更に、隔壁４ａ、４ｂの下端は下部コ
ーン１ｂ内壁から適宜離間させて設けられるが、原料ｍ
の流れを阻害しない範囲でなるべく下部コーン１ｂに近
づけて設【プる。従って、内側の隔壁４ａの下端は、外
側の隔壁４ｂの下端より低くなっている。隔壁４−ａ、
４１＋は、隔壁４ａと隔壁４ｂとの間および隔壁、！Ｉ
ｂどバンカー１内壁との間にそれぞれ介設されたプボー
ト５により支持されている。また、排出口３には、スラ
イド式のゲート６が設けられている。なお、隔壁４ａ、
４ｂの両面には摩耗防止用のライナ（図示せず）が取付
けられている。

次に本実施例の作用について述べる。

バンカー１の頂部中央の装入ＣＩ　２から投入され１ｃ
原料ｍは、まず、第６図に示ずように、内側の隔壁４ａ
により区画される装入口２直下の第１ブロツクＢｌ内に
堆積ジる。このとき、投入された原料ｍは、隔壁４ａ下
端より外側の第２ブロツクＢ２側に安息角θにて流れ出
し１ｃわずかな部分を除き、全て第１ブロツクＢ１に堆
積し、原料ｌのころがりによる半径方向の粒度偏析は、
第１ブロツクＢ！内に制限される。

第６図の状態より更に原料ｍを投入すると、原料ｍは、
第７図に示すように隔壁４ａと隔壁４ｂどの間に区画形
成される第２ブロツクＢｔ内にｊ「積する。このときも
、隔壁４ｂ下端より安息角θで第３ブロツクＢｉ側に流
れ出したわずかな部分を除ぎ、全て第２ブロツクＢＳ内
に堆積する。そして、第７図の状態より更に原料ｍを投
入すると、今度は、隔壁４ｂとバンカー１内壁との間の
第３ブロツクＢ３に原料ｍは堆積し、最終的に第４図の
状態となる。

このように、バンカー１内をその半径方向に分割する隔
壁４．ａ、４ｂを設けたため、装入口２からバンカー１
内に投入された原料ｍは、隔壁４ａ。

４ｂにより区画される第１ブロツクＢ１、第２ブロツク
Ｂ＋および第３ブロツクＢ３にそれぞれ分割されて貯蔵
されることとなり、バンカー１内の原お１ｍの半径方向
の粒度偏析は各ブロックＢ１゜８＋　、Ｂｌごとに制限
される。このため、従来のようなバンカー全域に亙る大
きな半径方向偏析はなくなり、各ブロックＢ１．［３＋
　、Ｂ３内だけの多少の偏析が残るだけで、バンカー１
内の全体的な粒度偏析は大幅に低減される。更に、各ブ
ロックｔ’ｓ　、Ｂｌ、　Ｂｑの単位で比較した場合に
は偏析はない。また、隔壁４ａ、４．ｂの上端間の傾斜
角が装入原料の安息角θに近似さＵているので、粒度偏
析を防止しつつバンカー１の内容積を有効に利用できる
。第８図に示ずにうに、隔壁４ａ。

４ｂの上端を水平にそろえた場合には、隔壁４ａ。

４ｂ上方の図中斜線で示寸原１’３１　＋ｎの山Ｍの部
分は、従来通りの粒度偏析を起こしてしまう。

一方、第４図に示す状態より排出口３のゲート６を開く
と、原料ｍは内側の第１ブロツクＢ１から排出され始め
、次第に外側の第２ブロツクＢ＋。

第３ブロツクＢ３内の原料ｍに移行するが、各ブロック
Ｂｓ　、　Ｂｓ　、　Ｂｌｆｉｌｉの原料ｍの偏析はな
いので、原料排出時間の経過につれて原料の粒度や混合
比が変動づ゛るということはなくなる。

尚、上記実施例においては、隔壁４ａ　、４ｂの両面に
摩耗防止のためにライナを取付け１Ｃが、第９図に示す
うに、隔壁４ａ　、４ｂの両面に棚７を設け、棚７上に
堆積される原料ｍをライナとして使用するようにしても
よい。また、上記実施例では、装入口２がバンカー１の
軸心にあったが、装入口２がバンカー１の軸心より偏心
している場合には、例えば第１０図ないし第１１図に示
すように、装入［１２を中心として曲率の異なる隔壁４
ｃ。

４、ｄ、４ｅによりバンカー１内を分割づ”ればよい。

また、粉粒体の槽体が例えば矩形断面の場合には、矩形
筒体状の隔壁を設けるようにしてもよい。更になお、冷
却塔に本発明を適用する場合には、槽体内に設けられる
隔壁を中空構造とし該中空部に冷媒を通１などして、隔
壁を原料の高熱から保護する必要がある。この場合、上
記冷媒として原料冷却用の冷媒を使用し、隔壁冷却後の
冷媒を隔壁に設（）だ噴口等より噴出させるようにして
もよい。

以上要するに、本発明ににれば次のような優れた効果を
Ｒ［する。

単一の粉粒状の原料の場合には槽体内の粒度偏析が防止
され、異種混合原料の場合は原料の種類ごとの偏析及び
粒度偏析が防止される。このため、■　高炉や直接還元
炉等のシャツ１〜炉用の原料貯蔵槽として使用し１ｃ場
合には、イ、炉内ガスの流れのアンバランスがなくなり、且つペ
レット、石灰石、雑原料どいっｌ〔少■の副原料も均等
に炉内に分配されるため、炉内の化学反応のアンバラン
スがなくなり、炉況が安定し生産性が向上する。

口、槽体を直列に配置しても、槽体毎に槽体の数だけ偏
析が増大されるということがなくなるので、中実装入方
式のベルレス炉頂のバンカーに最適である。

ハ、将来の理想的な装入方法として、コークスと鉱石（
焼結鉱、ペレツｌ−、生鉱１石灰石、雑原料を含む）を
混合して一度に装入Ｊ−るミキシングチャージ法（現在
はコークスと鉱石を交互に層状に装入している）がｖ１
究されているが、ミキシングチャージ法では貯蔵槽内で
の偏析防止が最大の課題であり、この解決策として本発
明はきわめて有効である。

■　コークス乾式消火設備の冷ＭＪ塔の如き熱交換塔と
して使用した場合には、冷却ガスの偏流がなくなるため
、粉粒状の原料が均一に冷却されると共に、熱交換率が
向上し、設備を小型化できると共にランニングコストも
低減し大幅なコストダウンとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の粉粒体の竪型槽における粒度偏析を説明
する縦断面図、第２図、第３図はベルレス炉頂装入装置
をそれぞれ示す側面図、第４図は、本発明に係る粉粒体
の竪型槽の一実施例を示す縦断面図、第５図は第４図の
Ａ−ＡＩ矢視断面図、第６図、第７図は、同竪型槽体内
の原ｎ堆積状況をそれぞれ示す縦断面図、第８図は、隔
壁の他の実施例を示１縦断面図、第９図は隔壁に設けら
れる摩耗防止手段の一実施例を示す部分断面図、第１０
図は本発明の他の実施例を示す縦断面図、第１１図は第
１０図のＢ−Ｂ線矢視断面図である。図中、１はバンカー（槽体）、２は装入口、３は排出口
、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｃは隔壁、５はサポート
、６はゲート、７は棚、ｍは原料（粉粒体）、θは安息
角である。特許用願大　石川島１ｉｌ！磨＠’Ｊｌ業株式会社代理
人弁理士　絹　谷　信　〃Ｅ第６図第５図第７図第８図第１０図第９図第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

頂部に粉粒体の装入口を、底部にその排出口を有する竪
型の槽体において、上記装入口を中心として上記槽体内
を径方向に分割する隔壁を設けたことを特徴とダる粉粒
体の竪型槽。