(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の炉頂バンカを有するベルレス高炉の炉頂部に高炉原料を搬送する炉頂コンベヤと、該炉頂コンベヤにより搬送された高炉原料を前記炉頂バンカに投入する炉頂ホッパと、該炉頂ホッパから前記炉頂バンカに投入された高炉原料を前記炉頂バンカの下方に配置されたレシーバに放出する複数の原料放出弁と、該原料放出弁から前記レシーバに放出された高炉原料を前記ベルレス高炉の内部に投下する旋回シュートと、前記炉頂バンカのバンカ重量を計測する複数のロードセルと、該ロードセルに対応して前記炉頂バンカに付設された複数の圧力検出器とを備えてなる高炉原料装入設備により前記ベルレス高炉に高炉原料を装入する方法であって、
前記ロードセルのバンカ重量計測値と前記圧力検出器のバンカ内圧検出値に基づいて前記高炉原料のバンカ内重量を
【数１】
0005664306.tif 000005
から算出し、その算出値を基に前記原料放出弁を開閉制御して前記ベルレス高炉に高炉原料を装入することを特徴とする高炉原料の装入方法。
【請求項２】
複数の炉頂バンカを有するベルレス高炉の炉頂部に高炉原料を搬送する炉頂コンベヤと、該炉頂コンベヤにより搬送された高炉原料を前記炉頂バンカに投入する炉頂ホッパと、該炉頂ホッパから前記炉頂バンカに投入された高炉原料を前記炉頂バンカの下方に配置されたレシーバに放出する複数の原料放出弁と、該原料放出弁から前記レシーバに放出された高炉原料を前記ベルレス高炉の内部に投下する旋回シュートと、前記炉頂バンカのバンカ重量を計測する複数のロードセルと、該ロードセルに対応して前記炉頂バンカに付設された複数の圧力検出器とを備えてなる高炉原料装入設備において、
前記ロードセルのバンカ重量計測値と前記圧力検出器のバンカ内圧検出値に基づいて前記高炉原料のバンカ内重量を
【数２】
0005664306.tif 000006
から演算する演算装置と、
該演算装置の演算結果に基づいて前記原料放出弁を開閉制御する制御装置とをさらに備えたことを特徴とする高炉原料装入設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の炉頂バンカを有するベルレス高炉にコークス等の高炉原料を装入する高炉原料の装入方法および高炉原料装入設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の炉頂バンカを有するベルレス高炉にコークス等の高炉原料を装入する高炉原料装入設備として、ベルレス高炉の炉頂部に高炉原料を搬送する炉頂コンベヤと、この炉頂コンベヤにより搬送された高炉原料を炉頂バンカに投入する炉頂ホッパと、この炉頂ホッパから炉頂バンカに投入された高炉原料を炉頂バンカの下方に配置されたレシーバに放出する複数の原料放出弁と、これらの原料放出弁からレシーバに放出された高炉原料をベルレス高炉の内部に投下する旋回シュートとを備えたものが知られている。
このような高炉原料装入設備によりベルレス高炉に高炉原料を均一な分布で装入するためには、炉頂バンカに投入された高炉原料のバンカ内重量を正確に算出し、その算出値に基づいて原料放出弁を開閉制御する必要がある。
【０００３】
そこで、ベルレス高炉の炉頂部に並設された３つの炉頂バンカにロードセルと圧力検出器を付設し、ロードセルにより計測されたバンカ重量と圧力検出器により検出されたバンカ内圧に基づいて高炉原料のバンカ内重量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を下式にて算出する方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
Ｗ１＝（Ｌ１−ＷＢ１）＋Ａ１２（Ｌ２−ＷＢ２）＋Ａ１３（Ｌ３−ＷＢ３）＋Ｂ１１（Ｐ１−ＰＢ１）
Ｗ２＝Ａ２１（Ｌ１−ＷＢ１）＋（Ｌ２−ＷＢ２）＋Ａ２３（Ｌ３−ＷＢ３）＋Ｂ２２（Ｐ２−ＰＢ２）
Ｗ３＝Ａ３１（Ｌ１−ＷＢ１）＋Ａ３２（Ｌ２−ＷＢ２）＋（Ｌ３−ＷＢ３）＋Ｂ３３（Ｐ３−ＰＢ３）
【０００４】
ただし、Ａ１２，Ａ１３，Ａ２１，Ａ２３，Ａ３１，Ａ３２：炉頂バンカのバンカ重量による影響係数、Ｂ１１，Ｂ２２，Ｂ３３：炉頂バンカのバンカ内圧による影響係数、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３：ロードセルのバンカ重量計測値、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３：圧力検出器のバンカ内圧検出値、ＷＢ１，ＷＢ２，ＷＢ３：ロードセルにより計測されたバンカ重量の基準値、ＰＢ１，ＰＢ２，ＰＢ３：圧力検出器により検出されたバンカ内圧の基準値である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３３５２９号公報（第４−５頁）
【特許文献２】特開２００２−３０２７０７号公報（０００９−００１２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した方法では、ベルレス高炉の炉頂部に並設された３つの炉頂バンカのうち何れか１つの炉頂バンカが高炉原料を受け入れるタイミングでロードセルと圧力検出器の出力をバンカ重量基準値ＷＢやバンカ内圧基準値ＰＢとして読み込んで高炉原料のバンカ内重量を算出しているため、隣り合う２つの炉頂バンカで重量条件が異なる場合には、図２に示すように、例えばバンカ重量基準値ＷＢ２とバンカ重量基準値ＷＢ３との間に基準値誤差ΔＷＢが生じ、この基準値誤差ΔＷＢによって高炉原料のバンカ内重量を正確に算出することができなくなる。このため、原料放出弁を精度よく開閉制御することが困難となり、その結果、複数の炉頂バンカを有するベルレス高炉に高炉原料を均一な分布で装入することができないおそれがあった。
本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、複数の炉頂バンカを有するベルレス高炉に高炉原料を均一な分布で装入することのできる高炉原料の装入方法と高炉原料装入設備を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明は、複数の炉頂バンカを有するベルレス高炉の炉頂部に高炉原料を搬送する炉頂コンベヤと、該炉頂コンベヤにより搬送された高炉原料を前記炉頂バンカに投入する炉頂ホッパと、該炉頂ホッパから前記炉頂バンカに投入された高炉原料を前記炉頂バンカの下方に配置されたレシーバに放出する複数の原料放出弁と、該原料放出弁から前記レシーバに放出された高炉原料を前記ベルレス高炉の内部に投下する旋回シュートと、前記炉頂バンカのバンカ重量を計測する複数のロードセルと、該ロードセルに対応して前記炉頂バンカに付設された複数の圧力検出器とを備えてなる高炉原料装入設備により前記ベルレス高炉に高炉原料を装入する方法であって、前記ロードセルのバンカ重量計測値と前記圧力検出器のバンカ内圧検出値に基づいて前記高炉原料のバンカ内重量を下式から算出し、その算出値を基に前記原料放出弁を開閉制御して前記ベルレス高炉に高炉原料を装入することを特徴とする。
【０００８】
【数１】
0005664306.tif 000002
【０００９】
また、請求項２に係る本発明は、複数の炉頂バンカを有するベルレス高炉の炉頂部に高炉原料を搬送する炉頂コンベヤと、該炉頂コンベヤにより搬送された高炉原料を前記炉頂バンカに投入する炉頂ホッパと、該炉頂ホッパから前記炉頂バンカに投入された高炉原料を前記炉頂バンカの下方に配置されたレシーバに放出する複数の原料放出弁と、該原料放出弁から前記レシーバに放出された高炉原料を前記ベルレス高炉の内部に投下する旋回シュートと、前記炉頂バンカのバンカ重量を計測する複数のロードセルと、該ロードセルに対応して前記炉頂バンカに付設された複数の圧力検出器とを備えてなる高炉原料装入設備において、前記ロードセルのバンカ重量計測値と前記圧力検出器のバンカ内圧検出値に基づいて前記高炉原料のバンカ内重量を下式から演算する演算装置と、該演算装置の演算結果に基づいて前記原料放出弁を開閉制御する制御装置とをさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】
【数２】
0005664306.tif 000003
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ベルレス高炉の炉頂部に並設された複数の炉頂バンカのうち何れか１つの炉頂バンカが高炉原料を受け入れるタイミングでロードセルと圧力検出器の出力をバンカ重量基準値やバンカ内圧基準値として読み込む必要がなく、隣り合う２つの炉頂バンカで重量条件が異なる場合でも高炉原料のバンカ内重量を正確に算出することができる。そして、算出されたバンカ内重量に基づいて原料放出弁を精度よく開閉制御することが可能となるので、複数の炉頂バンカを有するベルレス高炉に高炉原料を均一な分布で装入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る高炉原料装入設備を示す図である。
【図２】先行技術の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
本発明の一実施形態に係る高炉原料装入設備を図１に示す。図１に示される高炉原料装入設備は、３つの炉頂バンカ２１，２２，２３を有するベルレス高炉１に高炉原料を装入するものであって、炉頂コンベア３、炉頂ホッパ４、原料放出弁９１，９２，９３、旋回シュート１１、ロードセル１２１,１２２，１２３、圧力検出器１３１,１３２，１３３、演算装置１４および制御装置１５を備えている。
【００１４】
炉頂コンベア３はベルレス高炉１の炉頂部に高炉原料を搬送するものであって、例えばベルト式コンベヤから構成されている。
炉頂ホッパ４は炉頂コンベア３によりベルレス高炉１の炉頂部に搬送された高炉原料を炉頂バンカ２１〜２３に投入するものであって、炉頂コンベア３から炉頂ホッパ４に供給された高炉原料は、炉頂ホッパ４に接続された原料供給管５１，５２，５３および炉頂バンカ２１〜２３の上端部に設けられた上部シール弁６１，６２，６３を経て炉頂バンカ２１〜２３に供給されるようになっている。
【００１５】
原料放出弁９１〜９３は炉頂ホッパ４から炉頂バンカ２１〜２３に投入された高炉原料を炉頂バンカ２１〜２３の下方に配置されたレシーバ１０に放出するものであって、炉頂バンカ２１〜２３に投入された高炉原料は、炉頂バンカ２１〜２３の下端部に設けられた下部シール弁７１，７２，７３および下部シール弁７１〜７３に接続された伸縮継手配管８１，８２，８３を経て原料放出弁９１〜９３に供給されるようになっている。
【００１６】
旋回シュート１１は原料放出弁９１〜９３からレシーバ１０に放出された高炉原料をベルレス高炉１の内部に旋回しながら投下するものであって、ベルレス高炉１の炉頂部に設けられている。
ロードセル１２１〜１２３は炉頂バンカ２１〜２３の重量（以下「バンカ重量」という。）を計量するものであって、それぞれ炉頂バンカ２１〜２３に付設されている。
【００１７】
圧力検出器１３１〜１３３は炉頂バンカ２１〜２３の内部圧力を検出するものであって、ロードセル１２１〜１２３と同様に炉頂バンカ２１〜２３に付設されている。
演算装置１４は炉頂バンカ２１〜２３に投入された高炉原料のバンカ内重量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を演算するものであって、ロードセル１２１，１２２，１２３のバンカ重量計測値をＬ１，Ｌ２，Ｌ３、圧力検出器１３１，１３２，１３３のバンカ内圧検出値をＰ１，Ｐ２，Ｐ３とすると、高炉原料のバンカ重量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を式（１）から演算するように構成されている。
【００１８】
【数３】
0005664306.tif 000004
【００１９】
制御装置１５は原料放出弁９１〜９３を開閉制御するものであって、この制御装置１５は演算装置１４の演算結果に基づいて原料放出弁９１〜９３を開閉制御するように構成されている。
ここで、式（１）のＡ１２，Ａ１３は炉頂バンカ２１のバンカ重量が炉頂バンカ２２，２３によって影響を受けるバンカ重量影響係数、Ａ２１，Ａ２３は炉頂バンカ２２のバンカ重量が炉頂バンカ２１，２３によって影響を受けるバンカ重量影響係数、Ａ３１，Ａ３２は炉頂バンカ２３のバンカ重量が炉頂バンカ２１，２２によって影響を受けるバンカ重量影響係数であり、Ｂ１１〜Ｂ１３は炉頂バンカ２１〜２３の内圧によるバンカ内圧影響係数である。
【００２０】
また、式（１）のＷ＊１，Ｗ＊２，Ｗ＊３は炉頂バンカ２１〜２３の重量条件が隣り合う２つの炉頂バンカ同士で異なる場合にロードセル１２１〜１２３のバンカ重量計測値Ｌ１〜Ｌ３を補正するための補正係数であり、炉頂バンカ２１〜２３の内部が空のときのロードセル１２１〜１２３の基準出力値をＬＯ１，ＬＯ２，ＬＯ３、炉頂バンカ２１〜２３の内部が大気圧のときの圧力検出器１３１〜１３３の基準出力値をＰＯ１，ＰＯ２，ＰＯ３とすると、下式（２）〜（４）にて算出された値に予め設定されている。
Ｗ＊１＝（Ｌ１−ＬＯ１）＋Ｂ１１（Ｐ１−ＰＯ１）＋Ａ１２（Ｌ２−ＬＯ２）
＋Ａ１３（Ｌ３−ＬＯ３）    ‥…（２）
Ｗ＊２＝（Ｌ２−ＬＯ２）＋Ｂ２２（Ｐ２−ＰＯ２）＋Ａ２１（Ｌ１−ＬＯ１）
＋Ａ２３（Ｌ３−ＬＯ３）    ‥…（３）
Ｗ＊３＝（Ｌ３−ＬＯ３）＋Ｂ３３（Ｐ３−ＰＯ３）＋Ａ３１（Ｌ１−ＬＯ１）
＋Ａ３２（Ｌ２−ＬＯ２）    ‥…（４）
【００２１】
従って、演算装置１４はロードセル１２１〜１２３のバンカ重量計測値Ｌ１〜Ｌ３を予め設定された補正係数Ｗ＊１〜Ｗ＊３により補正して高炉原料のバンカ内重量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を算出している。
上述した本発明の一実施形態では、炉頂バンカ２１〜２３に投入された高炉原料をベルレス高炉１に装入するときに演算装置１４が高炉原料のバンカ内重量Ｗ１〜Ｗ３を式（１）から演算し、演算装置１４の演算結果に基づいて原料放出弁９１〜９３が制御装置１５によって制御される。
【００２２】
したがって、前述した先行技術のように、上部シール弁６１〜６３の１つが開となるタイミングでロードセル１２１〜１２３と圧力検出器１３１〜１３３の出力をバンカ重量基準値やバンカ内圧基準値として読込む必要がなく、隣り合う２つの炉頂バンカで重量条件が異なる場合でも高炉原料のバンカ内重量Ｗ１〜Ｗ３を正確に算出することができる。そして、算出されたバンカ内重量Ｗ１〜Ｗ３に基づいて原料放出弁９１〜９３を精度よく開閉制御することが可能となるので、ベルレス高炉１に高炉原料を均一な分布で装入することができる。
なお、上述した本発明の一実施形態では、３つの炉頂バンカを有するベルレス高炉に本発明を適用した場合を例示したが、炉頂バンカの個数は２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１…ベルレス高炉
２１，２２，２３…炉頂バンカ
３…炉頂コンベヤ
４…炉頂ホッパ
５１，５２，５３…原料供給管
６１，６２，６３…上部シール弁
７１，７２，７３…下部シール弁
８１，８２，８３…伸縮継手配管
９１，９２，９３…原料放出弁
１０…レシーバ
１１…旋回シュート
１２１，１２２，１２３…ロードセル
１３１，１３２，１３３…圧力検出器
１４…演算装置
１５…制御装置
【図１】
0005664306.tif 000007
【図２】
0005664306.tif 000008