JPS6238403B2

JPS6238403B2 -

Info

Publication number: JPS6238403B2
Application number: JP17755080A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Nishioka
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1980-12-16
Filing date: 1980-12-16
Publication date: 1987-08-18
Also published as: JPS57101605A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は高炉の各羽口から高炉内へ連続的に
微粉炭を供給する高炉用微粉炭吹込装置に関す
る。

一般に、微粉炭を補助燃料とする高炉は同高炉
の回りに設けられた30〜40本の羽口部を介して炉
内に微粉炭が吹き込まれると共に、その各羽口部
から２次空気（熱風）が吹き込まれ、これによ
り、微粉炭を燃焼させ、炉の安定操業に必要な熱
を得ている。従来、このような高炉の各羽口部へ
微粉炭を輸送する場合、微粉炭を１次空気（搬送
用空気）と混合し、この微粉炭混合気を高炉の近
くまで主輸送管で輸送し、同微粉炭混合気を高炉
近くで各枝管に分配し、この分配した微粉炭混合
気を各羽口部へ供給する方法がとられていた。と
ころで、この場合、分配点から各羽口部までの長
さが異なるため、分配点に近い羽口部へ微粉炭を
供給する枝管は蛇行配管等を行い、その枝管の流
入抵抗を増加させ、これにより、各枝管の流入抵
抗を等しくし、各枝管に流入する微粉炭混合気の
量が一定になるようしているが、分配する微粉炭
混合気中の微粉炭の量を一定にするのは容易でな
く、特に、粉体粒が大きい場合においては各枝管
に分配される微粉炭の量が同一にはならない、す
なわち、各羽口部に供給される微粉炭の量が一定
しないという問題がある。

また、貯蔵してある微粉炭を、直接、枝管に送
り出す場合において使用される従来のロータリー
フイーダはロータの回転に応じて微粉炭の送り出
し量が変化するという欠点がある。すなわち、ロ
ータが一定速度で回転している場合において、微
粉炭の送り出し量がロータの回転に対してパルス
状に脈動し、各羽口部に供給される微粉炭の量が
時間により変化するという欠点がある。このた
め、従来のロータリーフイーダを用いた場合にお
いては高炉の操業が安定しないという問題があ
る。

また、各羽口部の送風量、すなわち、吹き込ま
れる２次空気の量は各羽口部間で20％〜30％のば
らつきがあり、このばらつきに応じて、各羽口部
から吹き込む微粉炭量を変化させ、しかも、各羽
口から吹き込んだ微粉炭量の総量、すなわち、微
粉炭の全供給量は所定の量に制御したいという要
求がある。

この発明は上記の点に鑑み、蛇行配管を不要に
することができ、また、微粉炭の粉体粒が大きい
場合においても確実に分配することができ、また
各羽口部の２次空気の供給状態に応じて各羽口部
に供給する微粉炭供給量を制御することができ、
さらにその微粉炭全供給量を所定の量に制御する
ことができる高炉用微粉炭吹込装置を提供するも
ので、計量ホツパに同計量ホツパ内の微粉炭の量
を検出する微粉炭検出器を設け、また、この計量
ホツパの下部に、各羽口部と対応する数のロータ
リーフイーダを設け、これらの各ロータリーフイ
ーダから対応する各羽口部へ微粉炭が供給される
ように構成し、また、各羽口部には同羽口部毎に
２次空気の量を検出する送風量検出器を設け、こ
れらの各送風量検出器の各出力および前記微粉炭
検出器の出力に基づいて各ロータリーフイーダの
回転を制御するように構成したものである。

以下、この発明を図面にしたがつて説明する。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示す概要
図、第２図は同実施例において用いられるロータ
リーフイーダの断面図、また、第３図は同実施例
の回路構成を示すブロツク図である。なお、この
実施例においては羽口部が５つの場合について説
明している。

第１図において、１は一般に用いられている微
粉炭製造装置で、この微粉炭製造装置１は供給さ
れた石炭の乾燥および粉砕を行う微粉炭ミル１ａ
および供給された微粉炭混合気を微粉炭と空気と
に分離するサイクロン１ｂ、バツクフイルタ１ｃ
とから構成されている。また、２は石炭が貯蔵さ
れている石炭ビンで、この石炭ビン２から排出さ
れた石炭が微粉炭製造装置１で微粉炭にされ、こ
の微粉炭が微粉炭分配設備３に供給されるように
なつている。この微粉炭分配設備３は供給された
微粉炭を貯蔵し、貯蔵した微粉炭を各羽口部４…
に分配供給するもので、次のように構成されてい
る。すなわち、微粉炭製造装置１からの微粉炭混
合気は貯炭ホツパ５に供給され、ここで、輸送用
空気と微粉炭とがサイクロン６によつて分離さ
れ、微粉炭だけが同貯炭ホツパ５に、一時、貯え
られ、貯えられた微粉炭が均圧ホツパ７内の微粉
炭量に応じて定期的に均圧ホツパ７に供給され
る。均圧ホツパ７は貯炭ホツパ５の内圧と計量ホ
ツパ８の内圧の違いを補償するために設置されて
いるもので、貯炭ホツパ５から微粉炭が供給され
る時は同均圧ホツパ７の内圧が貯炭ホツパ５の内
圧と略等しくなるように、また、同均圧ホツパ７
が計量ホツパ８に微粉炭を供給する時には均圧ホ
ツパ７の内圧が計量ホツパ８の内圧と略等しくな
るように各バルブ９ａ〜９ｆの開閉が制御され、
貯炭ホツパ５から供給された微粉炭が計量ホツパ
８内の微粉炭量に応じて定期的に計量ホツパ８へ
供給されるようになつている。また、計量ホツパ
８は均圧ホツパ７から供給され同計量ホツパ８内
に貯えられた微粉炭量を計量を計量するもので、
同計量ホツパ８には同計量ホツパ８内の微粉炭の
量を検出するためのロードセル（圧力セル）８
Ａ，８Ａが設置されている。このロードセル８
Ａ，８Ａは計量ホツパ８内の微粉炭量（微粉炭の
重量）を電気信号に変換し、この電気信号（重量
信号）を常時出力している。また、計量ホツパ８
の下部には各羽口部４ａ〜４ｅと対応する数だけ
ロータリーフイーダ１０ａ〜１０ｅが設けられ、
各ロータリーフイーダ１０ａ〜１０ｅが対応する
各羽口部４ａ〜４ｅに供給する微粉炭量を各ロー
タリーフイーダ１０ａ〜１０ｅのロータの回転数
により制御するように構成されている。なお、こ
の各ロータリーフイーダは後述するように脈動の
発生を防止することができるロータリーフイーダ
である。

また、微粉炭分配設備３の外部には、この微粉
炭分配設備３に圧縮空気を供給するコンプレツサ
１１および各羽口部４、…に対応して２次空気を
炉内に送る送風支管１２、…等が設けられてい
る。すなわち、コンプレツサ１１が圧縮した空気
は微粉炭分配設備３内の各バルブ９ｃ〜９ｅを介
して計量ホツパ８および均圧ホツパ７へ定期的に
供給されると共に各バルブ１３ａ〜１３ｅを介し
て対応する各ロータリーフイーダ１０ａ〜１０ｅ
に接続され、ここで各ロータリーフイーダ１０ａ
〜１０ｅが供給する微粉炭と混合され、微粉炭混
合気となり、この微粉炭混合気が対応する各羽口
部４ａ〜４ｅに供給される。また、各羽口部４ａ
〜４ｅには、送風枝管１２ａ〜１２ｅを介して熱
風環状管１４の加熱空気（２次空気）が送られ
る。また、各送風支管１２ａ〜１２ｅには、
各々、流量計１５ａ〜１５ｅが設けられ、この各
流量計１５ａ〜１５ｅが対応する各送風支管１２
ａ〜１２ｅ内を通過する２次空気の送風量を検出
し、この検出結果に応じた電気信号を各出力端子
から出力するように構成されている。

第２図は上述した実施例における各ロータリー
フイーダ１０ａ〜１０ｅの構成を示す断面図であ
り、この図において、１６は無断変速機付のモー
タによつて回転駆動されるロータである。このロ
ータ１６の外周縁には半径方向へ突出する複数の
回転羽１６ａ、…が等間隔で設けられ、また、各
回転羽１６ａ、…の背面、すなわち、ロータ１６
の回転方向（矢印×方向）に対して後方に位置す
る面には、各回転羽１６ａ、…に対して所定角度
をもつてテーパ部１６ｂ…が形成されている。こ
の各テーパ部１６ｂ…が設けられていることによ
り各微粉炭計量スペース１８、…に有る微粉炭が
排出口１９から均等に、かつ、連続的に排出され
る。すなわち、ガイド部材２０ａ，２０ｂにより
供給口２１に導かれた微粉炭がロータ１６が回転
することにより、供給口２１から各微粉炭計量ス
ペース１８、…に順次供給され、同微粉炭計量ス
ペース１８、…に供給された微粉炭がロータ１６
の回転により排出口１９まで搬送される。ここ
で、ロータ１６の回転により、回転羽１６ａ…の
１つが外壁１７ｂに習接しなくなると共に、対応
する微粉炭計量スペース１８内にある微粉炭の傾
斜角（水平面に対する角）が微粉炭の安息角（水
平状態にあつた微粉炭面を傾けた場合に、微粉炭
面がすべり始める角度）以上となることにより微
粉炭が排出口１９に排出され始める。この状態は
テーパ部１６ｂと水平面とのなす角が微粉炭の安
息角と略等しくなるまで続く。この結果、ロータ
１６の回転にしたがつて、微粉炭が均等に、か
つ、連続的に排出口１９から排出される。

次に、この実施例の回路構成について説明す
る。第３図において、８Ａは微粉炭量検出器であ
り、１５ａ〜１５ｅは送風量検出器であり、これ
らの微粉炭量検出器８Ａおよび各送風量検出器１
５ａ〜１５ｅは各々第１図において示したロード
セル８Ａおよび各流量計１５ａ〜１５ｅに対応し
ている。また、２２Ａおよび２２ａ〜２２ｅは
Ａ／Ｄ変換器で、この各Ａ／Ｄ変換器２２A.２
２ａ〜２２ｅは、各々、演算器２３からサンプリ
ング信号が供給された時に入力信号をデジタル信
号に変換し、このデジタル信号を演算器２３へ供
給するもので、各Ａ／Ｄ変換器２２A.２２ａ〜
２２ｅが、各々、微粉炭量検出器８Ａおよび各送
風量検出器１５_１，１５_２…と対応するように設
けられている。また演算器２３は各Ａ／Ｄ変換器
２２Ａおよび２２ａ〜２２ｅからのデータおよび
微粉炭量設定部（図示略）で設定されたデータと
に基づいて各モータ制御部２４ａ〜２４ｅに制御
信号を出力するもので、プロセツサおよびメモ
リ、各インターフエス等から構成されている。ま
た、Ｌは高炉の操業に異常（送風量異常、炉内の
温度異常等）が生じた時に演算器２３に割り込み
をかけ、必要な指示を演算器２３に与えるもの
で、オペレータからの指示データあるいは異常検
出回路（図示略）からのデータが演算器２３に供
給されるように構成されている。また、各モータ
制御部２４ａ〜２４ｅは、各々、演算器２３から
供給された制御信号に応じて、対応するロータリ
ーフイーダの回転数を制御するもので、演算器２
３からの制御信号により各モータ（図示略）に設
けられている無段変速機に駆動信号を出力し、同
無段変速機の出力回転数を変えるように構成され
ている。

次に、この実施例の動作を説明する。まず、ス
タート信号が起動回路（図示略）から演算器２３
に供給されることにより、同演算器２３が動作を
開始し、演算器２３が微粉炭重量設定部で設定さ
れた単位時間あたりの微粉炭供給総量Ｍを読み込
み記憶すると共に、この値Ｍをロータリーフイー
ダの数（この実施例では５）で除算し、この結果
（Ｍ／５）を記憶し、その後に、Ａ／Ｄ変換器２
２Ａにサンプリング信号を出力する。Ａ／Ｄ変換
器２２Ａはサンプリング信号が供給されることに
より、微粉炭量検出器８Ａが出力している重量信
号をデジタル信号に変え、このデジタル信号を演
算器２３に供給する。演算器２３はＡ／Ｄ変換器
２２Ａから供給された重量データを記憶し、その
後に、次のＡ／Ｄ変換器２２ａにサンプリング信
号を供給し、送風量検出器１５ａが出力している
送風量信号の値を読み込み記憶し、その後に、
Ａ／Ｄ変換器２２ｂにサンプリング信号を出力し
送風量検出器１５ｂの送風量信号の値を読み込み
記憶すると共に、記憶している送風量検出器１５
ａの送風量データを呼び出し、この送風量検出器
１５_１のデータの値と送風量検出器１５ｂのデー
タの値との和を求め、この和の値（加算結果）を
記憶する。以下、同様にして、送風量検出器１５
ｃ、…の値が順次読み込まれ、この値が記憶され
ると共に、記憶している加算結果と加算される。
そして、送風量検出器１５ｅの値が読み込まれ、
この値が記憶されると共に、加算結果に加算され
た後に、同演算器２３はこの加算結果を全送風量
検出器の数（この数は全ロータリーフイーダの数
と同じ）で除算し、この除算結果で記憶している
送風量検出器１５_１の送風量データを除算し、こ
の除算結果（この値が送風量検出器１５ａの偏差
データとなる）と記憶しているＭ／５との積を求
める。このようにして求められた乗算結果が送風
量検出器１５ａが設置されている羽口部の必要微
粉炭量となる。そして、同演算器２３は求めた必
要微粉炭量を予め記憶している微粉炭量―回転数
変換プログラムにしたがつて回転数に変換し、こ
の回転数に応じた制御信号をモータ制御部２４ａ
に供給する。演算器２３は、以下、同様の演算を
行い各送風量検出器１５ｂ〜１５ｅの送風量デー
タに応じた制御信号（回転数信号）を対応する各
モータ制御部２４ｂ〜２４ｅに供給する。この結
果、各ロータリーフイーダ１０ａ〜１０ｅの各ロ
ータは対応する各羽口部４ａ〜４ｅを介して炉内
に供給されている２次空気の量に応じた回転数で
回転する。すなわち、各羽口部４ａ〜４ｅには２
次空気の送風量に応じた量の微粉炭が供給され
る。なお、各羽口部４ａ〜４ｅを介して炉内に供
給される２次空気の総量は微粉炭量設定部の値に
応じた所要の値に保たれている。また、演算器２
３はモータ制御部２４_５に制御信号を出力した後
に、再び、微粉炭重量設定の値（この値をM′と
する）を読み込み、この値を記憶すると共に、こ
の値と記憶している前回の微粉炭重量設定部の値
Ｍとの差（M′―Ｍ）を求め、この結果を記憶し
た後に、上述したのと同様な除算結果を求め、こ
の除算結果を記憶し、その後に、Ａ／Ｄ変換器２
２Ａにサンプリング信号を供給し、微粉炭量検出
器１８Ａの値を読み込み、この読み込んだ値と記
憶している前回の微粉炭量検出器８Ａの値と比較
演算し単位時間あたりの実際の微粉炭供給総量を
求める。そして、この求めた微粉炭供給総量と設
定された微粉炭供給窓量との差を求め、この求め
た値と記憶している値（M′―Ｍ）に応じて予じ
め記憶している変化係数の値と、求めた実際の微
粉炭供給総量と設定された微粉炭供給総量との差
との積を求め、この値（この値が補正データとな
る）と記憶している値（M′／５）との積を求
め、この値（この値が補正された１ロータリーフ
イーダあたりの微粉炭供給量設定値となる）を記
憶する。

この補正データは１を基準として変化する係数
で１より大きい（あるいは、小さい値）から１に
漸次近ずくように設定されている。以下、上述し
た動作と同様な動作が行われ、そして、送風量検
出器１５ａの偏差データが求められた時に、この
偏差データと記憶している補正された１ロータリ
ーフイーダあたりの微粉炭供給量設定値との積を
求める。このようにして求められた乗算結果が送
風量検出器１５ａが設置されている羽口部４ａに
供給される微粉炭量となる。すなわち、微粉炭重
量設定部で設定された微粉炭供給総量と実際の微
粉炭供給総量とが異なる場合には予じめ記憶して
いる変化係数にしたがつて、漸次、設定された微
粉炭供給総量に近づくように各ロータリーフイー
ダ１０ａ〜１０ｅの回転数が制御されている。こ
のようにして、微粉炭重量設定部で設定された値
が変わつた場合および各ロータリーフイーダ１０
ａ〜１０ｅの計量誤差により実際の微粉炭供給総
量に誤差が生じた場合を補償している。

以下、上述した動作がくり返えされ、各羽口部
４ａ〜４ｅには同羽口部４ａ〜４ｅを介して供給
される２次空気の量に応じた微粉炭が対応する各
ロータリーフイーダ１０ａ〜１０ｅから均等に、
かつ、連続的に供給される。

このように、この実施例においては、各ロータ
リーフイーダ１０ａ〜１０ｅの各回転羽１６ａの
各背面にテーパ部１６ｂを設けたので、各羽口部
４ａ〜４ｅに供給される微粉炭供給量の脈動を防
止することができ、この結果、各羽口部４ａ〜４
ｅに均一に、かつ、連続的に微粉炭を供給するこ
とができるという利点が得られる。なお、上述し
た実施例において、２次空気の送風量の和に応じ
て各送風支管１２ａ…の全てに２次空気を供給し
ている送風機の送風量を制御するように構成する
ことも勿論可能である。また、上述した実施例に
おいては中央処理形式で演算を行つているが、各
送風量検出器１５ａ〜１５ｅに対応して個別に演
算器を設けて、並列処理形式で演算を行なうよう
にしても良い。ただし、この場合、必要に応じ
て、各演算器のデータバス等を接続することは勿
論である。

この発明は以上説明したように、計量ホツパに
同計量ホツパ内の微粉炭量を検出する微粉炭検出
器を設け、また、この計量ホツパの下部にロータ
リーフイーダを各羽口部と対応する数設け、これ
らの各ロータリーフイーダから対応する各羽口部
へ微粉炭が供給されるように構成し、また、各羽
口部には同羽口部毎に２次空気の量を検出する送
風量検出器を設け、これらの各送風量検出器の各
出力および前記微粉炭検出器の出力に基づいて各
ロータリーフイーダの回転を制御するように構成
したので、主輸送管を不要にすることができ、こ
れにより、各枝管の流入抵抗を均等にする必要が
なくなり、蛇行配管を不要にすることができ、ま
た、空気による分配を行う必要がなくなり、これ
により、微粉炭の粉体粒が大きい場合においても
確実に分配することができると共に、微粉炭輸送
用空気の量を少なくすることができ、これによ
り、高炉羽口温度の低下を少なくすることができ
る。また、微粉炭の粉体粒が大きくても良いこと
から、同一の微粉炭ミルを用いた場合において
も、微粉炭ミルから排出される微粉炭量が増加
し、この結果、同一の微粉炭製造能力に対する微
粉炭製造装置の設備費が少なくてすむという効果
も得られ、また、蛇行配管を不要にすることがで
きることから、高炉回りがすつきりするという利
点が得られる。

また、各羽口部の２次空気の供給状態に応じて
各羽口部に供給する微粉炭供給量を制御すること
ができ、かつ、全ての羽口部に供給されている微
粉炭量、すなわち、微粉炭全供給量を所定の量に
制御することができ、炉の操業を安定させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す概要
図、第２図は同実施例において用いられているロ
ータリーフイーダの一例の断面図、第３図は同実
施例の回路構成の一例を示すブロツク図である。４ａ……羽口部、８……計量ホツパ、８Ａ……
微粉炭量検出器、１０ａ〜１０ｅ……ロータリー
フイーダ、１５ａ〜１５ｅ……送風量検出器、２
３……演算器。

Claims

【特許請求の範囲】

１計量ホツパから各羽口部を介して炉内に微粉
炭を供給する高炉用微炭吹込装置において、前記
計量ホツパに同計量ホツパ内の微粉炭の量を検出
する微粉炭量検出器を設け、また、前記計量ホツ
パの下部に前記羽口部と対応する数のロータリー
フイーダを設け、これらのロータリーフイーダを
各々介して前記各羽口部の各々へ前記計量ホツパ
内の微粉炭を供給するようにし、また、前記各羽
口部へ供給する２次空気の量を検出する送風量検
出器を各羽口部に対応して設け、さらに、前記送
風量検出器および前記微粉炭量検出器の各出力が
供給される演算器を設け、前記演算器は前記各羽
口部へ供給される微粉炭の総量が一定となるよう
に、かつ、前記各羽口部へ各々供給される微粉炭
の量と前記２次空気の量とが対応するように前記
ロータリーフイーダの回転を制御することを特徴
とする高炉用微粉炭吹込装置。