(57)【要約】【課題】設備稼働能力を落とすことなく、安定した異種コークスの装入を可能とする。【解決手段】性状の異なるコークスＡ、Ｂを２種類以上受け入れるコークスホッパー１０ａ〜ｃを有し、且つ、その秤量が高炉炉頂部（３２）へ原料を搬送する装入コンベア２４上のコークス秤量ホッパー１４ａ、１４ｂで行なわれる異種コークスＡ、Ｂの高炉装入方法において、コークス秤量ホッパー１４ａ、１４ｂまでの搬送ルート上でコークスの搬送量を測定し、異種コークスＡ、Ｂの搬送量を個別に把握して、コークス秤量ホッパー１４ａ、１４ｂにコークスが到達する迄に、コークス切出しフィーダ１１ａ〜ｃの停止／運転指示を行う。【選択図】図１
2008088479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
性状の異なるコークスを２種類以上受け入れるコークスホッパーを有し、且つ、その秤量が高炉炉頂部へ原料を搬送する装入コンベア上のコークス秤量ホッパーで行なわれる異種コークスの高炉装入方法において、
コークス秤量ホッパーまでの搬送ルート上でコークスの搬送量を測定し、異種コークスの搬送量を個別に把握して、
コークス秤量ホッパーにコークスが到達する迄に、コークス切出フィーダの停止／運転指示を行なうことを特徴とする異種コークスの高炉装入方法。
【請求項２】
高品位コークスと低品位コークスを混合させる際に、コークス切出フィーダの運転停止タイミングを、必ず低品位コークスが高品位コークスに挟まれる形で混合されるように制御することを特徴とする請求項１に記載の異種コークスの高炉装入方法。
【請求項３】
性状の異なるコークスを２種類以上受け入れるコークスホッパーを有し、且つ、その秤量が高炉炉頂部へ原料を搬送する装入コンベア上のコークス秤量ホッパーで行なわれる異種コークスの高炉装入設備において、
コークス秤量ホッパーまでの搬送ルート上でコークスの搬送量を測定する手段と、
異種コークスの搬送量を個別に把握して、コークス秤量ホッパーにコークスが到達する迄に、コークス切出フィーダの停止／運転指示を行う手段と、
を備えたことを特徴とする異種コークスの高炉装入設備。
【請求項４】
高品位コークスと低品位コークスを混合させる際に、コークス切出フィーダの運転停止タイミングを、必ず低品位コークスが高品位コークスに挟まれる形で混合されるように制御することを特徴とする請求項３に記載の異種コークスの高炉装入設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異種コークスの高炉装入方法および設備に係り、特に、設備稼働能力を落とすことなく、安定した異種コークスの装入が可能な、異種コークスの高炉装入方法および設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に高炉の操業においては、高炉の炉頂から、原料となる鉄源としての鉱石および炭材そしてコークスを交互に装入し、鉱石とコークスを層状に堆積させ、高炉下方から吹き込まれる熱風によって発生させた還元性ガスが層状の原料の間隙を通過し、昇温、還元、軟化、溶融し、最終的に溶銑となって銑鉄を生成させるプロセスが行われる。この還元あるいは溶融によって高炉内原料は消費され下降するため、炉頂部から次の原料を装入しながら連続的に銑鉄を生成している。交互に繰り返し（サイクル）装入される鉱石／コークスの量は、それぞれが所定の量になるように管理され、高炉内ガス流を安定化させるように落下軌跡を考慮した装入位置を制御している。装入される鉱石およびコークスについては、種類および性状に応じて、原料切出し装置にて計量され、炉頂部へ搬送するコンベア（以下装入コンベア）前、あるいは炉頂部でのバンカーから炉内への装入時に同時に装入する方法で混合させる方法が取られている。
【０００３】
例えば特許文献１に見られるように、装入コンベア上への鉱石とコークスの切出し制御で、原料を混合する方法が知られている。
【０００４】
又、特許文献２に見られるように、炉頂部受入バンカーにて混合させる方法も知られている。
【０００５】
更に、特許文献３に見られるように、室炉コークスと成形コークスという異種コークスの混合において、粒径をもとに指標を算出して管理し、小塊コークスと大塊コークス混合における適切な混合比率を管理する方法も知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１３３１７０号公報
【特許文献２】特開平３−３６２０６号公報
【特許文献３】特開平７−９０３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１や２は、鉱石とコークスの混合についての技術であり、異種コークスの混合に関する技術ではない。又、特許文献３は、コークス混合における粒径を指標として混合比率を管理する技術であるが、異種コークスの混合方法については具体的に言及されていない。
【０００８】
前述した高炉内への原料装入方法で還元ガス流を制御するために、例えば、炉口中心部にコークスを装入する方法が挙げられるが、中心流を安定的に確保するため、装入されるコークスの粒度、水分を管理することが重要となる。異なる２種類以上のコークスを装入する操業において、品質上高位なコークス（高品位コークス）を中心部へ装入し、低位なコークス（低品位コークス）を周辺に装入する制御を行なう場合、異種を混合せず装入するためには、装入する原料の秤量を炉頂バンカー単位に区切って行って、高炉内に受け入れる必要がある。しかしながら、低品位コークスのみでは周辺部分でも通気悪化を招く恐れがある場合は、高品位コークスと低品位コークスを混合し、その混合比率による装入分布制御を行なう必要がある。コークス原料槽から切出された原料を、装入コンベア上の秤量ホッパーまでのコンベア（コークス搬送コンベア）上に残さず払出し完了させることで、装入単位で異種のコークスを区別、もしくは、秤量ホッパーでの秤量値変動にて判断することが可能であるが、前者はコークス原料槽からの切出し終了から荷払い完了停止までの時間を要するため、コークスの延べ切出能力の低減を招く。
【０００９】
更に、例え、コークス切出しフィーダの順序起動を行い、異種コークスの秤量完了が把握できるようにフィーダの切出しタイミングを制御して計量する方法であっても、搬送ルート上のコンベアやシュートにおいて堆積形状が変化するので、種別毎に秤量を行なうためには、一定の時間間隔を空けての順次起動／停止が必要となる。このような方法では、必要量を得るために、異なる銘柄のフィーダ運転間隔を十分取る必要があり、延べ切出し能力を阻害するという問題点を有していた。
【００１０】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、設備能力の低下を招かず、異性状のコークスの混合比を的確に把握し、かつ装入サイクル内のコークスの切出し回数や量の変更に対しても低品位コークスが重要部位に装入されることを回避可能な、異種コークスの高炉への装入方法および設備を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、性状の異なるコークスを２種類以上受け入れるコークスホッパーを有し、且つ、その秤量が高炉炉頂部へ原料を搬送する装入コンベア上のコークス秤量ホッパーで行なわれる異種コークスの高炉装入方法において、コークス秤量ホッパーまでの搬送ルート上でコークスの搬送量を測定し、異種コークスの搬送量を個別に把握して、コークス秤量ホッパーにコークスが到達する迄に、コークス切出フィーダの停止／運転指示を行なうようにして、前記課題を解決したものである。
【００１２】
本発明は、又、性状の異なるコークスを２種類以上受け入れるコークスホッパーを有し、且つ、その秤量が高炉炉頂部へ原料を搬送する装入コンベア上のコークス秤量ホッパーで行なわれる異種コークスの高炉装入設備において、コークス秤量ホッパーまでの搬送ルート上でコークスの搬送量を測定する手段と、異種コークスの搬送量を個別に把握して、コークス秤量ホッパーにコークスが到達する迄に、コークス切出フィーダの停止／運転指示を行う手段と、を備えたことを特徴とする異種コークスの高炉装入設備を提供するものである。
【００１３】
ここで、高品位コークスと低品位コークスを混合させる際に、コークス切出フィーダの運転停止タイミングを、必ず低品位コークスが高品位コークスに挟まれる形で混合されるように制御することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コークス秤量ホッパーまでの搬送ルート上でコークスの搬送量を測定することで、異種コークスの搬送量を個別に把握して、コークス搬送量の予測精度を向上させ、コークス秤量ホッパーにコークスが到達する迄に、コークス切出フィーダの停止／運転指示を行なうようにすることで、コークス切出フィーダの運転停止精度の向上による切出制御の精度の向上、および、異種のコークス（特に低品位コークス）の混合比の把握精度を向上させることができる。
【００１５】
従って、コークス切出しの延べ能力を落とすことなく、低品位のコークスをコークス搬送コンベア上に残すことなく、切出しを行なうことを可能として、高炉炉内へのコークス分布に影響されるガス流分布特性の安定化を達成することができる。更に、低品位コークスがコークス秤量ホッパー内でふ粉化を起こすのを防ぐことを可能とし、高炉炉頂部でみたコークス品位の更なる低下を防ぐこともできる。
【００１６】
特に、高品位コークスと低品位コークスを混合させる際に、コークス切出フィーダの運転停止タイミングを、必ず低品位コークスが高品位コークスに挟まれる形で混合されるように制御するようにした場合には、次装入コークスが高品位コークスのみで切出されるようにすることができ、炉頂部で分布制御され装入される原料の重要部位への低品位コークスの投入を抑止させ、又、混合比による分布制御を可能とし、安定した炉内ガス分布を達成させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１に示す如く、性状の異なる室炉コークスを２種類以上（図では３種類）受け入れるコークスホッパー１０ａ〜１０ｃを有し、且つその秤量が、高炉３０の炉頂部へ搬送するコンベア（搬送コンベア）１２上のコークス秤量ホッパー１４ａ、１４ｂで行なわれる方法にて操業している高炉原料装入設備において、コークス秤量ホッパー１４ａ、１４ｂまでの搬送ルート上にコークス搬送量測定器１６を設置する。このコークス搬送量測定器１６は、各々のコークス切出フィーダ１１ａ〜１１ｃに対して設置する方法も考えられるが、投資を削減するために１台を設置した例として以下説明する。また、前記コークス搬送量測定器１６は、コークス搬送コンベア１２の乗り継ぎ等を含まない範囲で、コークス切出フィーダ１１ａ〜１１ｃの運転／停止タイミングの間隔を挟められるように、出来るだけコークス切出フィーダ１１ａ〜１１ｃからの原料（コークス）落下位置への近傍に設置するのが望ましい。
【００１９】
図において、１４ｃはホッパー切替シュート（ダンバー）、１５ａ、１５ｂは秤量機、２０は鉱石原料槽、２２は、鉱石秤量ホッパー、２４は装入コンベア、３２は高炉炉頂部受入バンカー、３４は高炉炉内である。
【００２０】
以下、制御方法を具体的に説明する。
【００２１】
１サイクル内での任意のコークスの投入タイミングに対する必要量をＸｃとする。このＸｃを、仮に、２種の異なる性状のコークスＡ、Ｂ（Ａを高品位、Ｂを低品位とする）を用いて、コークスＡとコークスＢを混合する装入スケジュールを構成させた制御を行なう場合、コークスＡ、Ｂの切出量をＸｃA、ＸｃBとすると、Ｘｃ＝ＸｃA＋ＸｃBとなる。
【００２２】
必要なコークス量を、コークスホッパー１０ａ〜１０ｃの下に設けられたコークス切出フィーダ１１ａ〜１１ｃの位置に近い場所で、コークスＢのフィーダー運転開始後から一定時間後のコンベア搬送量を測定し、ＸｃBの量として認識させることで、コークスＢのフィーダ停止タイミングを精度良く制御することが出来る様にする。
【００２３】
必要な量をＸｃAとして、前回の搬送によって切出しコンベア上に荷残りしている量をＸｃA0、初期のコークスＡフィーダ運転によって切出されるコークスＡの切出量をＸｃA1、コークスＢの切出し量をＸｃB、最終的にコークス必要量に到達させるための切出し量をＸｃA2とすると、ＸｃA＝ＸｃA0＋ＸｃA1＋ＸｃA2の関係式が成り立つが、最後の切出量ＸｃA2は秤量ホッパー１４ａ、１４ｂに到達するまで不明であるため、不足とならない様、実際には予め多めに切出を行い、次回のコークスの計量時には、必ず、コークスＡの計量から始まるような切出構成を持たせておく。このタイミングで切出させるコークスＡの切出し量は、ＸｃA2よりも大きい量、即ち、次回コークス秤量における、前回切出し時のコンベア残量を含むものとなる。コークス搬送量測定器１６は、当該量の測定も可能である。即ち、コークスＡの秤量も行なえるため、２回目のＸｃA2のタイミングでの切出量のコンベア残量を予測できるので、その量に応じて、次回、切出し可能なコークスＢの量（ＸｃB）を事前に求めることが出来る。
【００２４】
このような高品位コークスＡにて低品位コークスＢを挟み込んで、炉頂部（３２）への装入を行なう混合方法を行なうことで、通気の要となる中心へは、通気の良い高品位コークスＡのみとする場合（ケース１）、通気悪化が発生した時に、サイクル内でのコークス混合を行なわないような装入（この場合、高品位コークスＡのみ）での装入を行なう必要が生じた場合（ケース２）において、低品位コークスＢが混在することを抑止できる。
【実施例】
【００２５】
本実施例では、各コークスホッパー１０ａ〜１０ｃの下部に位置しているコークス切出フィーダ１１ａ〜１１ｃより切出されたコークスは、コークス搬送コンベア１２を経由して、コークス秤量ホッパー１４ａ、１４ｂに移送され、秤量機１５ａ、１５ｂによって計量され、装入コンベア２４を経由し、炉頂部の炉内装入のためのバンカー３２へ運ばれ、高炉炉内３４へ装入される。
【００２６】
本構成をもつコークス切出／計量設備では、コークス秤量ホッパー１４ａ、１４ｂ部にコークスが到達することで、計量がなされており、コークス搬送コンベア１２上にどれだけのコークスが搬送されているかは、従来、コークス切出フィーダ１１ａ〜１１ｃの振幅や、運転開始／停止タイミング、コークス搬送コンベア１２の速度によって推定せざるを得なかった。これに対して、本発明によると、コークス搬送コンベア１２上のフィーダ切出し位置近傍に設置したコークス搬送量測定器１６によりコークスの搬送量が測定される。
【００２７】
図２に、前記コークス搬送量測定器１６の値を使用した、混合方法の一例を示す。まず、コークス秤量ホッパー１４ａ、１４ｂへの原料受入が開始された場合、前回のコンベア残量Ａ0（＝ＸｃA0）分、秤量され、その後、高品位の銘柄である、コークスＡの運転を開始する。本運転に関しては、前回コークス搬送コンベア１２上に残された、コークスＡの量が多い場合、省略可能である。次にコークスＢの切出し運転を行ない、搬送量を測定する。その結果をＢ（＝ＸｃB）とする。コークス搬送量測定器１６が無い場合は、コークス秤量ホッパー１４ａ、１４ｂへの原料到達時間までのインターバル分のコークスＡとＢのフィーダ運転間隔を設けコークス種類を区別する、若しくは、その時間は、搬送ルートでの乗り継ぎ回数等に依存するが、秤量機１５ａ、１５ｂによる秤量値が十分に安定する時間を取る必要がある。これに対して、本発明により、コークス搬送量測定器１６を設けることで、コークス切出フィーダ１１ａ〜１１ｃからコークス搬送量測定器１６までのタイムラグ時間内で、次種のコークスを切出すことが可能となる。即ち、図中の期間Ｔ２−１、２を短くし、コークスＢの運転を開始可能である。
【００２８】
次に、前記コークス搬送量測定器１６の情報を基に、劣品位であるコークスＢが、定量切出し段階にてコークス搬送コンベア１２上に残らない様に制御する方法について示す。コークスＢの切出し量、図中Ｂ（＝ＸｃB）は、前回のコークス搬送コンベア１２上残のコークス量を、今回必要コークス量Ｘｃから除いた値であるが、最終段階までコークスＢを切出すと、次回秤量開始時のコンベア残がコークスＢとなる可能性があり、次回秤量が中心部への装入といった重要部位に対する秤量になることが有り得るため、必ずコークスＢをＡで挟み込むように切出し制御をする機能を付加している。即ち、従来は、コークス秤量ホッパー１５ａ、１５ｂまで不明だったコークスＢの量を、本実施例では、コークス搬送量測定器１６の情報をもとに、今回必要秤量分Ｘｃから、今回の秤量機１５ａ、１５ｂの通過量の積算を減算した値が、一定値以下になると、強制的にコークスＢの切出しを停止させる。このことにより、必ず定量までにコークスＡの切出しを行なう運転となり、図３に示す様な、コークス秤量ホッパー１４ａ、１４ｂおよびコークス搬送コンベア１２上のコークス種を維持できる制御を可能とする。
【００２９】
このように、コークス搬送量測定器１６の設置および混合方法によって、装入能力の低減を伴わずに、異種コークスの混合制御性の向上および混合比の実績収集を可能とし、炉内中心部への低品位コークスの装入抑止を達成したことにより、通気を安定化させ、同種原料使用期間での炉内反応の安定化を達成することができる。図４に、その一つの指標である、発生ガスＣＯ／ＣＯ２の分布の安定性を従来例と比較して示す。
【００３０】
なお、前記実施形態では、コークスホッパーが３台で室炉コークスの種類がＡ、Ｂの２種類の場合について説明したが、本発明の適用対象は、これに限定されない。コークスの組合せも、これに限定されず、室炉コークスと成形コークスの組合せにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る高炉装入設備の実施形態の全体構成を示す系統図
【図２】前記実施形態の異種コークス原料混合時の切出しシーケンス例を示すタイムチャート
【図３】同じくコークス搬送コンベア停止時のコークス混合イメージを示す断面図
【図４】同じく（Ａ）従来例と（Ｂ）本発明の実施例におけるＣＯ／ＣＯ２の分布を比較して示す線図
【符号の説明】
【００３２】
１０ａ、ｂ、ｃ…コークスホッパー
１１ａ、ｂ、ｃ…コークス切出フィーダ
１２…コークス搬送コンベア
１４ａ、１４ｂ…コークス秤量ホッパー
１６…コークス搬送量測定器
２０…鉱石原料槽
２２…鉱石秤量ホッパー
２４…装入コンベア
３０…高炉
３２…高炉炉頂部受入バンカー
３４…高炉炉内
【図１】
2008088479.tif 000003
【図２】
2008088479.tif 000004
【図３】
2008088479.tif 000005
【図４】
2008088479.tif 000006