(57)【要約】【課題】本発明は、コークス専用の装入装置を別途設けず、且つ原料のバッチ数を増やさずとも、周辺部に装入されるものより粒径の大きなコークスを高炉中心部へ選択的に装入可能なベルレス高炉の原料装入方法を提供することを目的としている。【解決手段】複数の貯骸槽に貯えたコークスを切り出し、槽下部に設けた篩で篩い、篩上のコークスを秤量ホッパ、炉頂に設けたバンカを順次経て、ベルレス装入装置のシュートを介し、高炉内へ炉中心から炉壁側へ該シュートを旋回しながら装入するに際して、前記貯骸槽の一部の槽下部に設けた篩の網目を他の貯骸槽の網目よりも大きくし、これら貯骸槽から秤量ホッパヘコークスを輸送する時に、最初に前記網目の大きな貯骸槽からのコークスを一定量だけ前記秤量ホッパへ輸送した後、引き続き前記他の貯骸槽からのコークスを輸送して１バッチ分のコークス秤量を行ない、前記バンカを経由させて高炉内へ装入する。【選択図】　　　　図１
2004060025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貯骸槽に貯えたコークスを切り出し、槽下部に設けた篩で篩い、篩上のコークスを秤量ホッパ、炉頂に設けたバンカを順次経て、ベルレス装入装置のシュートを介し、高炉内へ炉中心から炉壁側へ該シュートを旋回しながら装入するに際して、
前記貯骸槽の一部の槽下部に設けた篩の網目を他の貯骸槽の網目よりも大きくし、これら貯骸槽から秤量ホッパヘコークスを輸送する時に、最初に前記網目の大きな貯骸槽からのコークスを一定量だけ前記秤量ホッパへ輸送した後、引き続き前記他の貯骸槽からのコークスを輸送して１バッチ分のコークス秤量を行ない、前記バンカを経由させて高炉内へ装入することを特徴とするベルレス高炉の原料装入方法。
【請求項２】
前記網目の大きな貯骸槽からのコークスの量が、当該バッチの全コークス量の５〜５０質量％であることを特徴とする請求項１記載のベルレス高炉の原料装入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルレス高炉の原料装入方法に係わり、詳しくは、ベルレス装入装置（回転速度及び傾動角の変更が自在なシュート）を炉頂に備えた高炉に、該装入装置を介して原料を装入するに際し、粒径が炉内の周辺部へ装入するものより大きいコークスを炉中心部へ選択的に装入する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、高炉では、炉頂より鉱石とコークスを交互に装入し、炉上部（シャフトという）に層状の充填層を形成する。各層の鉱石あるいはコークスに相当する量を１チャージ分の鉱石量あるいはコークス量として管理し、この量比を一定とすることで操業管理上のコークス比としている。これら１チャージ分の鉱石、コークスは必ずしもそれぞれ一度に炉頂から装入されるのではなく、１チャージ分の鉱石量、コークス量をそれぞれ複数のバッチに分割して装入することも行われている。また、炉下部から空気又は酸素富化空気を炉内へ吹込み、炉内に存在するコークスを燃焼させ、この燃焼で発生する高温還元性ガスを用いて前記シャフト内の鉱石の還元及び溶融が行われる。したがって、高炉の生産性を向上させるには、シャフト内の鉱石やコークスの充填層の通気抵抗を低減することが重要となる。
【０００３】
そのため、従来より、高炉炉内の通気抵抗の増加を防ぎ、高炉炉内ガスの流れを安定に保つ方法が研究され、コークス（一般に鉱石より粒径が大きい）をシャフト（通常、円形断面）の中心部へ優先的に装入するバッチを形成し、炉内を上昇するガスの流量分布を中心が大きくなるようにする（これを中心流志向という）のが有効なことを見出している。例えば、特開昭６０−５６００３号公報は、１チャージで装入するコークスのうちの１．５〜８重量％を炉中心部へ集中的に装入し、中心の層厚が厚いコークス充填層にするという技術を開示している。
【０００４】
このコークスの中心装入は、炉内の通気抵抗を低減するという効果のみならず、炉の中心部に鉱石があまり存在しないことから、鉱石の還元で発生する二酸化炭素でコークスが酸化される所謂「ソリューションロス反応」（以下、ソルロス反応という）によるコークスの劣化が回避、低減されるという効果もある。また、コークスそのものの強度管理値が低下でき、コークス製造用原料炭のコストダウンを可能とし、さらに炉床部に形成される所謂炉芯（デッドマンともいう）のコークス粒径が必要以上に縮小するのも防止できるので、炉床での通液性の向上にも役立っている。
【０００５】
このようなコークス中心装入を具体的に実現する手段としては、前記特開昭６０−５６００３号公報に示されるような通常のベル式原料装入装置（炉内の炉頂に設けた昇降自在なコーン状部材の上に原料を一旦落下させ、該部材を押し下げてその周辺と炉壁との隙間から炉内へ原料を滑り落とす装置）とは別個にコークスを中心部へ装入する専用のコークス装入装置を設置する方法や、あるいは前記ベルレス装入装置を備えた高炉では、装入シュートの傾動角をほとんどゼロ（垂直）にして、炉の中心部ヘコークスを装入するといった方法が採られている。
【０００６】
ところで、前記炉床部での炉芯コークスの粒径を大きくして炉床での通液性の向上を図る手段としては、前記したコークス中心装入以外に、中心部へ装入するコークスの粒径を大きくしておくということも考えられる。つまり、コークス中心装入で炉中心部への鉱石の堆積を防ぎ、炉中心部でのソルロス反応によるコークス消費を防止する代わりに、炉中心部のコークス粒径を炉周辺部のコークス粒径よりも大きくしておき、ソルロス反応が起きた場合でも炉床炉芯でのコークス粒径の縮小を防止できるからである。なお、前記したコークスを中心へ装入する専用のコークス装入装置を用いれば、該装入装置を介して装入するコークスの粒径を予め大きくしておくことで、このような炉中心部のコークス粒径の拡大が可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常の原料装入装置とは異なるコークスを中心へ装入する専用の装入装置を設置するのは、多大の設備費が必要となる。また、ベルレス装入装置を介して粒径の大きいコークスを炉中心部へ装入する場合でも、現在は予め粒径の大きいコークスを用意して、これを通常粒径のコークスとは別のバッチにして、炉頂に設けたバンカヘ巻き上げてから炉内へ装入している。そのため、１チャージで装入されるコークスや鉱石のバッチ数が増えることになる。１チャージ分の原料を炉内へ装入するバッチ数が増えるのは、生産量を上げる場合の律速となることから重大な問題である。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑み、コークス専用の装入装置を別途設けず、且つ原料のバッチ数を増やさずとも、周辺部に装入されるものより粒径の大きなコークスを高炉中心部へ選択的に装入可能なベルレス高炉の原料装入方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化した。
【００１０】
すなわち、本発明は、複数の貯骸槽に貯えたコークスを切り出し、槽下部に設けた篩で篩い、篩上のコークスを秤量ホッパ、炉頂に設けたバンカを順次経て、ベルレス装入装置のシュートを介し、高炉内へ炉中心から炉壁側へ該シユートを旋回しながら装入するに際して、前記貯骸槽の一部の槽下部に設けた篩の網目を他の貯骸槽の網目よりも大きくし、これら貯骸槽から秤量ホッパヘコークスを輸送する時に、最初に前記網目の大きな貯骸槽からのコークスを一定量だけ前記秤量ホッパへ輸送した後、引き続き前記他の貯骸槽からのコークスを輸送して１バッチ分のコークス秤量を行ない、前記バンカを経由させて高炉内へ装入することを特徴とするベルレス高炉の原料装入方法である。
【００１１】
この場合、前記網目の大きな貯骸槽からのコークスの量が、当該バッチの全コークス量の５〜５０質量％であることが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、コークス専用の装入装置を別途設けずに既存のベルレス装入装置を用い、原料のバッチ数を増やさずとも、周辺部に装入されるものより粒径の大きなコークスを高炉中心部へ選択的に装入できるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、発明をなすに至った経緯をまじえ、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
まず、発明者は、ベルレス装入装置を用いて高炉へ原料を装入するとき、図２に示すように、炉頂バンカ５から排出される原料を、装入シュート６を炉中心軸の廻りで旋回させ、各旋回毎に装入シュートと炉中心軸とのなす角度（θ）を変更することで、炉周方向に均等に且つ炉半径方向で任意の位置へ装入することができる。すなわち、傾動角（θ）をほぼ０度として装入シュートをほぼ垂直にした状態からコークスの装入を始め、旋回毎に段階的にθを大きくして装入していくことで、炉内に堆積されるコークスは、装入開始時のものは炉中心部に堆積し、時間を経過するにしたがって炉壁側へ堆積するようにできる。この装入方法を用いると、炉頂バンカから炉内へ排出する１バッチ分のコークスのうち、排出当初に粒径の大きいコークスを選択的に排出するようにできれば、高炉内の中心部に粒径の大きなコークスを選択的に装入することができる。
【００１５】
１バッチのうちの最初に装入されるコークスの粒径を、後から装入されるコークスの粒径より大きくするには、下記のようにすれば良い。
【００１６】
高炉コークスを貯留した複数の貯骸槽下部には、通常篩１が設けられ、その網目は３５ｍｍに設定してある。そこで、一部の貯骸槽の網目を例えば５５ｍｍと，他の貯骸槽の網目よりも大きくする。このようにすると、図１に示すように、これら貯骸槽２から秤量ホッパ３ヘコークスを輸送する時に、最初に前記網目の大きな貯骸槽２ａからのコークス４ａを一定量だけ前記秤量ホッパ３へ輸送した後、引き続き前記他の貯骸槽からのコークス４ｂを輸送すれば、秤量ホッパ３内には、下側に粒径５５ｍｍ以上のコークス４ａが、その上に粒径が３５ｍｍ以上のコークス４ｂが１バッチ分堆積させることができる。そして、引き続き、該１バッチ分のコークスの秤量を行なってから、該ホッパ３の下部より切り出して炉頂にあるバンカ５に送っても、該バンカ５内には、同様に下側に粒径５５ｍｍ以上のコークス４ａが、その上に粒径が３５ｍｍ以上のコークス４ｂが１バッチ分堆積する。そこで、図２に示したように、これらコークスをバンカ５からシュート６を介して前記逆傾動装入をすると、高炉内に堆積するコークスの粒径は、中心部が周辺部より平均して大きくなる。
【００１７】
なお、本発明では、粒径５５ｍｍ以上のコークス４ａの量は、秤量ホッパ３での堆積高さで経験的に推定することにした。また、１バッチでのその量は、５〜５０質量％とするのが好ましい。５質量％未満では、炉中心部の粒径の大きいコークス量が少ないため、通常の粒径のコークスが炉中心部へ流れ込んで強い中心流を形成するには不十分であるし、５０質量％超えでは、中心流を強くするには十分であるものの、コークスの篩下として高炉へ利用できないコークス量の増加が生じて不都合も起きるからである。
【００１８】
【実施例】
ベルレス装入装置を備えた内容積が１０ｍ３程度の試験高炉を用い、原料の装入試験を行った。装入する原料は、鉄鉱石（記号Ｏ）として焼結鉱を、コークス（記号Ｃ）して通常用いられる高炉コークスを使用した。その際の鉱石／コークスの質量比は、Ｏ／Ｃ＝３．２であり、鉱石は１チャージを１バッチで、コークスは１チャージを１バッチで装入した。なお、コークスの装入は、前記した本発明に係る原料装入方法による場合と、通常の原料装入方法（すべての貯骸槽の篩網を３５ｍｍとする）による場合の２通り実施した。
【００１９】
そして、コークスの装入時にシュートから落下するコークスを、一定時間毎にサンプラーで捕獲し、得られた試料の粒度を測定した。図３の横軸は、バンカからのコークスの排出量（全量を１００％とした）を％で、縦軸を試料コークス中の５５以上の比率（％）である。図３より、本発明によれば、装入初期、つまり炉の中心部に堆積するコークスの粒径は、通常の装入方法による場合に比べて大きくなることが明らかである。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、コークス専用の装入装置を別途設けずに既存のベルレス装入装置を用いても、原料のバッチ数を増やさずに、周辺部に装入されるものより粒径の大きなコークスを高炉中心部へ選択的に装入できるようになる。これは、本発明を実際の高炉に採用すれば、炉内ガスの中心流が安定して確保でき、高生産性で経済的な溶銑の溶製が可能になることを示唆している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る原料装入方法を説明する図である。
【図２】炉頂バンカ及びベルレス装入装置のシュートを示す横断面図である。
【図３】本発明の実施成績を示す図である。
【符号の説明】
１　　篩
２　　２ａ：篩の網目が大きい方の貯骸槽、２ｂ：篩の網目が小さい方の貯骸槽
３　　秤量ホッパ
４　　４ａ：粒径５５ｍｍ以上のコークス、４ｂ：粒径３５ｍｍ以上のコークス
５　　バンカ
６　　シュート
【図１】
2004060025.tif 000003
【図２】
2004060025.tif 000004
【図３】
2004060025.tif 000005