朝高爐裝入原料的原料裝入方法
【專利摘要】本發(fā)明提供朝高爐裝入原料的原料裝入方法。在將燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊狀礦石等的礦石類原料以及焦炭的高爐裝入原料使用旋轉(zhuǎn)滑槽裝入高爐內(nèi)的高爐作業(yè)方法中，當(dāng)將所述高爐裝入原料裝入高爐內(nèi)時(shí)，在高爐的軸心部形成中心焦炭層，在該中心焦炭層的外側(cè)形成礦石類原料和焦炭的混合層，此時(shí)，從高爐的軸心朝爐壁在高爐半徑方向使焦炭的混合率連續(xù)地或者階段性地變化，由此，即便在實(shí)施微粉炭的大量吹入作業(yè)的情況下也能夠確保通氣性，能夠達(dá)成高爐作業(yè)的穩(wěn)定化以及熱效率的提高。
【專利說明】朝高爐裝入原料的原料裝入方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種朝高爐裝入原料的原料裝入方法，利用旋轉(zhuǎn)滑槽（rotating chute)進(jìn)行原料朝爐內(nèi)的裝入。

【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于高爐，通常將燒結(jié)礦、球團(tuán)礦（pellet)、塊狀礦石等的礦石類原料和焦炭從爐 頂呈層狀地裝入，并使燃燒氣體從風(fēng)口流入，從而得到生鐵。所裝入的高爐裝入原料亦即焦 炭和礦石類原料自爐頂朝爐下部下降，發(fā)生礦石的還原和原料的升溫。礦石類原料層借助 升溫和來自上方的載荷一邊填埋礦石類原料間的空隙一邊逐漸變形，從而在高爐的軸部的 下方形成通氣阻力非常大而氣體幾乎不流動(dòng)的內(nèi)聚層（cohesive layer)。
[0003] 以往，對(duì)于原料朝高爐的裝入，將礦石類原料和焦炭交替裝入，在爐內(nèi)，礦石類原 料層和焦炭層交替地形成層狀。并且，在高爐內(nèi)下部，存在被稱作軟熔帶的區(qū)域，在該區(qū)域 混雜有礦石軟化熔融后的通氣阻力大的礦石類原料層和源自焦炭的通風(fēng)阻力較小的焦炭 夾層（coke slit) 〇
[0004] 該軟熔帶的通氣性對(duì)高爐整體的通氣性造成大幅影響，決定高爐中的生產(chǎn)率。當(dāng) 進(jìn)行低焦炭作業(yè)的情況下，由于所使用的焦炭量減少，因此認(rèn)為焦炭夾層變得非常薄。
[0005] 為了改善軟熔帶的通氣阻力，公知在礦石類原料層混合焦炭的做法是有效的，為 了獲得合適的混合狀態(tài)，已報(bào)道了許多研究。
[0006] 例如，在專利文獻(xiàn)1中，在無鐘（bell-less)高爐中，將焦炭裝入礦石料斗中的下 游側(cè)的礦石料斗，在傳送帶上將焦炭層疊在礦石的上面，并裝入于爐頂料倉，從而將礦石和 焦炭經(jīng)由旋轉(zhuǎn)滑槽裝入高爐內(nèi)。
[0007] 并且，在專利文獻(xiàn)2中，將礦石和焦炭分別貯存于爐頂?shù)牧蟼}，并將焦炭和礦石同 時(shí)混合裝入，由此，同時(shí)進(jìn)行焦炭的通常裝入用批次、焦炭的中心裝入用批次以及混合裝入 用批次這三個(gè)批次。
[0008] 此外，在專利文獻(xiàn)3中，為了防止高爐作業(yè)中的軟熔帶形狀的不穩(wěn)定化以及中心 部附近的氣體利用率的降低，實(shí)現(xiàn)安全作業(yè)和熱效率的提高，在高爐的原料裝入方法中，在 將所有礦石和所有焦炭完全混合之后裝入爐內(nèi)。
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平3-211210號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2004-107794號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)3 :日本特公昭59-10402號(hào)公報(bào)
[0012] 為了改善軟熔帶的通氣阻力，公知如上述的專利文獻(xiàn)3所記載的現(xiàn)有例那樣將焦 炭混合于礦石層的做法是有效的。
[0013] 然而，若為了改善高爐內(nèi)的通氣性而增加混合于礦石類原料層的焦炭量，則焦炭 夾層減少，最終成為在局部不存在焦炭夾層的狀況。如果也一并考慮像這樣的在局部不存 在焦炭夾層的狀況，則軟化時(shí)的礦石類原料層中的通氣性的改善效果大，因此軟熔帶整體 的通氣性提1?。
[0014] 但是，在高爐作業(yè)中，重要的是使還原氣體對(duì)礦石類原料的還原效率和還原氣體 的通氣性平衡。因此，在以往的高爐作業(yè)中，使礦石類原料層和焦炭層的厚度比（以下稱為 U/L。。此處，L tl是礦石類原料層的厚度，L。是焦炭層的厚度。）在高爐半徑方向變化從而控 制高爐內(nèi)的氣體流動(dòng)。
[0015] 然而，當(dāng)如上所述焦炭夾層非常薄或者局部不存在焦炭夾層的狀況下，無法在高 爐半徑方向控制U/L。。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明就是鑒于上述現(xiàn)狀而開發(fā)的，其目的在于提供一種朝高爐裝入原料的原料 裝入方法，無需存在焦炭夾層就能夠控制高爐內(nèi)的氣體流動(dòng)，從而能夠達(dá)成高爐作業(yè)的穩(wěn) 定化以及熱效率的提商。
[0017] SP，本發(fā)明的主旨結(jié)構(gòu)如下。
[0018] 1、一種朝高爐裝入原料的原料裝入方法，在將燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊狀礦石等的礦石 類原料以及焦炭的高爐裝入原料使用旋轉(zhuǎn)滑槽裝入高爐內(nèi)的高爐作業(yè)方法中，其特征在 于，
[0019] 當(dāng)將上述高爐裝入原料裝入高爐內(nèi)時(shí)，在高爐的軸心部形成中心焦炭層，在該中 心焦炭層的外側(cè)形成礦石類原料和焦炭的混合層，此時(shí)，使焦炭的混合率在高爐的半徑方 向連續(xù)地或者階段性地變化。
[0020] 2、根據(jù)1所述的朝高爐裝入原料的原料裝入方法，其特征在于，在上述高爐的爐 頂具備至少兩個(gè)爐頂料倉，在上述爐頂料倉的一個(gè)或者兩個(gè)中，分別貯存上述礦石類原料 或者混合原料中的任一方或者雙方，該混合原料通過將上述礦石類原料和上述焦炭以焦炭 量為全部焦炭量的30質(zhì)量％以下的方式混合而成，在其余的爐頂料倉的一個(gè)中貯存上述 焦炭，在將從各爐頂料倉排出的原料暫時(shí)收納于集合料斗之后朝上述旋轉(zhuǎn)滑槽供給，由此 將上述高爐裝入原料裝入高爐內(nèi)，此時(shí)，
[0021] (1)首先，將上述旋轉(zhuǎn)滑槽的原料裝入目的地設(shè)定為高爐的軸心部，通過從僅裝入 有焦炭的爐頂料倉僅將焦炭排出，在高爐的軸心部形成中心焦炭層，
[0022] (2)接著，將上述旋轉(zhuǎn)滑槽的原料裝入目的地設(shè)定為上述中心焦炭層的外側(cè)，一邊 調(diào)整排出速度一邊從各爐頂料倉同時(shí)排出焦炭和礦石類原料以及/或者混合原料，通過在 集合料斗混合之后朝旋轉(zhuǎn)滑槽供給，在上述中心焦炭層的外側(cè)形成使焦炭的混合率在高爐 的半徑方向連續(xù)地或者階段性地變化的混合層。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明，即便消除焦炭夾層也能夠控制高爐內(nèi)的氣體流動(dòng)，能夠維持良好的 高爐通氣性，因此高爐作業(yè)穩(wěn)定化、且還原效率也得到改善，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高生產(chǎn)率以及低 還原材料比作業(yè)。結(jié)果，能夠削減CO產(chǎn)生量，能夠?qū)Φ厍颦h(huán)境問題的改善做出貢獻(xiàn)。
[0024] 并且，根據(jù)本發(fā)明，即便當(dāng)由于混合原料在爐頂料倉內(nèi)的偏析而導(dǎo)致高爐半徑方 向的混合層中的焦炭分布從合適范圍脫離，高爐內(nèi)的氣體流動(dòng)產(chǎn)生異常的情況下，在此基 礎(chǔ)上，通過形成構(gòu)成對(duì)脫離的焦炭分布進(jìn)行補(bǔ)償?shù)慕固勘鹊幕旌蠈?，能夠防止高爐內(nèi)的氣 體流動(dòng)的惡化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1是示出本發(fā)明的朝高爐裝入原料的原料裝入方法的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。
[0026] 圖2是示出從爐頂料倉排出原料的原料排出順序的說明圖。
[0027] 圖3是示出包括爐頂料倉在內(nèi)的原料裝入狀態(tài)的示意圖。
[0028] 圖4是示出測(cè)定礦石類原料的高溫性狀的實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
[0029] 圖5是以燒結(jié)礦石比作為參數(shù)示出相對(duì)于礦石類原料的混合焦炭比和最大壓力 損失之間的關(guān)系的圖表。
[0030] 圖6是以焦炭和燒結(jié)礦的粒徑比作為參數(shù)示出混合焦炭比與焦炭混合填充層的 通氣阻力（AP/V)之間的關(guān)系的圖表。
[0031] 圖7是示出基于本發(fā)明使焦炭和礦石類原料的排出速度隨時(shí)間推移變化從而在 高爐的半徑方向使混合焦炭比變化的例子的圖。
[0032] 圖8是示出實(shí)施例1中的焦炭和礦石類原料的排出速度的經(jīng)時(shí)變化的圖。
[0033] 圖9是示出實(shí)施例2中的焦炭和礦石類原料的排出速度的經(jīng)時(shí)變化的圖。
[0034] 圖10是示出實(shí)施例3中的焦炭和礦石類原料的排出速度的經(jīng)時(shí)變化的圖。
[0035] 圖11是示出實(shí)施例4中的焦炭和礦石類原料的排出速度的經(jīng)時(shí)變化的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0037] 圖1是示意性地示出基于本發(fā)明的朝高爐裝入原料的原料裝入方法的一個(gè)實(shí)施 方式的圖。
[0038] 圖中，附圖標(biāo)記1是貯藏由燒結(jié)礦、球團(tuán)礦以及塊狀礦石中的至少一個(gè)構(gòu)成的礦 石類原料2的礦石類原料料斗，3是貯藏焦炭4的焦炭料斗。從上述礦石原料料斗1以及焦 炭料斗3以規(guī)定比率運(yùn)出的礦石類原料2以及焦炭4由礦石輸送帶5朝上方輸送，礦石類 原料2以及焦炭4在儲(chǔ)備料斗（reserving hopper) 6混合并作為高爐裝入原料7 I&存。從 該儲(chǔ)備料斗6運(yùn)出的高爐裝入原料7由裝入輸送帶8輸送至高爐10的爐頂，并經(jīng)由接收滑 槽11被投入至多個(gè)例如三個(gè)爐頂料倉12a?12c的一個(gè)例如12b并被貯存。另外，貯存于 爐頂料倉12b的礦石類原料以及焦炭的混合原料調(diào)整成焦炭量為全部焦炭量的30質(zhì)量％ 以下。
[0039] 此處,將焦炭量調(diào)整為全部焦炭量的30質(zhì)量％以下的理由如下。從礦石類原料料 斗1以及焦炭料斗3運(yùn)出的礦石類原料2以及焦炭4由礦石輸送帶5以焦炭4層疊在礦石 類原料2上的狀態(tài)投入至儲(chǔ)備料斗6,由此，在該儲(chǔ)備料斗6中礦石類原料2和焦炭4混合 而成為混合原料。然而，焦炭4和礦石類原料2存在比重差以及粒徑差，因此存在貯存于儲(chǔ) 備料斗6的混合原料在由裝入輸送帶8輸送至接收滑槽11的期間在裝入輸送帶8上偏析 的顧慮，此外，當(dāng)經(jīng)由接收滑槽11投入至爐頂料倉12b時(shí)也存在偏析的顧慮。
[0040] 此時(shí)，若混合的焦炭量為全部焦炭量的30質(zhì)量％以下，則在貯存于爐頂料倉12b 的時(shí)刻，在焦炭和礦石類原料不會(huì)產(chǎn)生大的偏析，能夠使利用旋轉(zhuǎn)滑槽16形成的礦石類原 料和焦炭的混合層的混合率大致均勻。
[0041] 與此相對(duì),若焦炭量超過全部焦炭量的30質(zhì)量％ ,貝U容易引起因比重差以及粒徑 差而導(dǎo)致的偏析，在貯存于爐頂料倉12b的時(shí)刻，焦炭和礦石類原料的偏析變大，會(huì)局部地 產(chǎn)生僅存在礦石類原料或僅存在焦炭的區(qū)域。
[0042] 并且，對(duì)于從爐頂料倉12b排出混合原料時(shí)的排出順序，如圖2所示，從距靠近高 爐的中心軸的排出口 12g近的位置開始朝上方依次移動(dòng)，然后沿從高爐的中心軸朝外側(cè)離 開的方向移動(dòng)，最后排出至傾斜側(cè)壁12h的上端側(cè)。
[0043] 因此，當(dāng)在排出口 12g的正上部或傾斜側(cè)壁12h的上端側(cè)僅存在礦石類原料或僅 存在焦炭的情況下，會(huì)僅排出礦石類原料或者僅排出焦炭。另外，即便在這種情況下，雖然 在后述的集合料斗14,與從其他的爐頂料倉12a以及12c排出的焦炭以及礦石類原料混合， 但礦石類原料或者焦炭的比率增加，利用旋轉(zhuǎn)滑槽16形成的礦石類原料以及焦炭的混合 層的混合率變得不均勻。
[0044] 其次，基于圖3對(duì)朝高爐內(nèi)裝入礦石類原料以及焦炭的具體的裝入要領(lǐng)進(jìn)行說 明。
[0045] 另外，在該例子中，在爐頂?shù)跖?2b貯存有礦石類原料以及焦炭的混合原料，并且 在爐頂料倉12a僅貯存有焦炭，此外在爐頂料倉12c僅貯存有礦石類原料。
[0046] 并且，對(duì)旋轉(zhuǎn)滑槽16以所謂的反向偏轉(zhuǎn)控制方式進(jìn)行原料裝入的情況進(jìn)行說明， 進(jìn)行反向偏轉(zhuǎn)控制以使得旋轉(zhuǎn)滑槽16在以高爐10的軸心為中心旋轉(zhuǎn)的同時(shí)從高爐10的 軸心部朝爐壁側(cè)偏轉(zhuǎn)。
[0047] 這樣，作為從爐頂料倉裝入原料的原料裝入順序，首先，將旋轉(zhuǎn)滑槽16的原料裝 入目的地設(shè)定為高爐的軸心部，從僅裝入有焦炭的爐頂料倉12a僅排出焦炭，由此，在高爐 的軸心部形成中心焦炭層12d。
[0048] 即，在旋轉(zhuǎn)滑槽16以大致垂直狀態(tài)偏轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，關(guān)閉爐頂料倉12b以及12c的 流量調(diào)整閘門13,僅打開爐頂料倉12a的流量調(diào)整閘門13,僅將貯存于該爐頂料倉12a的 焦炭朝旋轉(zhuǎn)滑槽16供給，由此，如圖3所示，在軸心部形成中心焦炭層12d。
[0049] 此時(shí)，在將高爐軸心部設(shè)定為0、將爐壁部設(shè)定為1的高爐無因次半徑上，優(yōu)選原 料爐頂加料線（Stock line)高度處的焦炭的落下位置為0以上0.3以下。其理由在于，通 過將焦炭的一部分集中在爐軸心部，能夠有效地改善軸心部處的通氣性、進(jìn)而有效地改善 高爐整體的通氣性。
[0050] 另外，優(yōu)選為了形成中心焦炭層而裝入的焦炭量為每一次裝料的焦炭裝入量的 5?30質(zhì)量％左右。這是因?yàn)?若朝軸心部的焦炭裝入量不滿5質(zhì)量％則軸心部周邊的通 氣性的改善不充分，另一方面，當(dāng)使多于30質(zhì)量％的焦炭集中于軸心部的情況下，不僅用 于在混合層使用的焦炭量降低，而且氣體在軸心部過度流動(dòng)、從爐體逃逸的熱量反而增加。 優(yōu)選為10?20質(zhì)量％。
[0051] 接著，在形成中心焦炭層12d之后，一邊使旋轉(zhuǎn)滑槽16逐漸朝水平方向側(cè)偏轉(zhuǎn)一 邊從各爐頂料倉同時(shí)排出焦炭和礦石類原料以及/或者混合原料，并在集合料斗14混合之 后朝旋轉(zhuǎn)滑槽16供給，由此在中心焦炭層12d的外側(cè)形成礦石類原料和焦炭的混合層12e。
[0052] S卩，當(dāng)旋轉(zhuǎn)滑槽的原料裝入目的地位于中心焦炭層的外側(cè)的情況下，不僅將爐頂 料倉12a、而且將其余的兩個(gè)爐頂料倉12b以及12c的流量調(diào)整閘門13打開規(guī)定的開度，將 從爐頂料倉12a排出的焦炭、從爐頂料倉12b排出的混合原料、從爐頂料倉12c排出的礦石 類原料同時(shí)朝集合料斗14供給，在該集合料斗14將焦炭和礦石類原料完全混合之后朝旋 轉(zhuǎn)滑槽16供給。結(jié)果，在高爐10內(nèi)的中心焦炭層12d的外側(cè)，形成有焦炭和礦石類原料為 大致均勻的混合率、不產(chǎn)生焦炭夾層的混合層12e。
[0053] 此處，對(duì)于混合層中的焦炭的比例，優(yōu)選（焦炭量/礦石類原料量）比為7?25 質(zhì)量％左右，更優(yōu)選為10?15質(zhì)量％左右。若（焦炭量/礦石類原料量）脫離上述范圍， 則在任一種情況下混合層中的通氣性均惡化。另外，混合層中的焦炭的優(yōu)選比例若換算成 相對(duì)于全部焦炭量的比率則為大約20?95%。
[0054] 并且，優(yōu)選礦石類原料的粒徑為5?35mm、優(yōu)選為10?30mm，另一方面，優(yōu)選焦炭 的粒徑為10?60mm、優(yōu)選為30?55mm，此外，優(yōu)選它們的粒徑比（焦炭的粒徑/礦石類原 料的粒徑）為1.0?5. 5左右。
[0055] 但是，在以往的高爐作業(yè)的情況下，如已經(jīng)敘述過的那樣，為了使基于還原氣體的 礦石類原料的還原效率和還原氣體的通氣性平衡，重要的是使礦石類原料量和焦炭量的比 率在高爐半徑方向適當(dāng)?shù)刈兓瘡亩刂聘郀t內(nèi)的氣體流動(dòng)。
[0056] 因此，在本發(fā)明中，代替以往的礦石類原料層和焦炭層的厚度比（U/L。）的調(diào)整， 將混合層中的礦石類原料層和焦炭量的比率在高爐半徑方向適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，由此來控制高爐 內(nèi)的氣體流動(dòng)。
[0057] 即，在本發(fā)明中，作為爐頂料倉，優(yōu)選具備貯存焦炭的爐頂料倉12a、貯存礦石類原 料的爐頂料倉12c以及貯存礦石類原料和焦炭的混合原料的爐頂料倉12b，并且，通過調(diào)整 配設(shè)在各爐頂料倉12的底部的流量調(diào)整閘門13的開度，能夠任意變更從各爐頂料倉排出 原料的原料排出速度。
[0058] 因此，通過上述流量調(diào)整閘門13的開度調(diào)整，能夠調(diào)整焦炭以及礦石類原料的排 出速度，進(jìn)而能夠使堆積在爐內(nèi)的混合層中的礦石類原料量和焦炭量的比率在高爐的半徑 方向連續(xù)地或者階段性地變化。
[0059] 通常，高爐半徑方向的氣體流動(dòng)由爐內(nèi)填充層和軟熔帶的半徑方向的通氣阻力的 比率分配，該通氣阻力由構(gòu)成該層的粒子的粒徑以及粒子間的空隙率決定，混合層的上述 參數(shù)主要由所混合的焦炭的量決定。
[0060] 因而，能夠通過調(diào)整混合層中所含的焦炭量來控制高爐半徑方向的氣體流動(dòng)。
[0061] 使用圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置模擬高爐內(nèi)的原料還原、升溫過程，調(diào)查通氣阻力的變 化。
[0062] 該實(shí)驗(yàn)裝置在圓筒狀的爐體31的內(nèi)周面配置爐芯管32,在該爐芯管32的外側(cè)配 置圓筒狀的加熱用加熱器33。在爐芯管32的內(nèi)側(cè)，在由耐火物構(gòu)成的圓筒體34的上端配 置石墨制坩堝35,裝入原料36裝入在該坩堝35內(nèi)。為了形成與高爐下部的內(nèi)聚層相同程 度的狀態(tài)，利用經(jīng)由加壓桿37連結(jié)的載荷施加裝置38從上部對(duì)該裝入原料36施加載荷。 在圓筒體34的下部設(shè)置有滴下物采樣裝置39。
[0063] 經(jīng)由坩堝35下部的圓筒體34朝坩堝35送入利用氣體混合裝置40調(diào)整后的氣體， 并利用氣體分析裝置41對(duì)通過坩堝35內(nèi)的裝入原料36后的氣體進(jìn)行分析。在加熱用加 熱器33配設(shè)有加熱溫度控制用的熱電偶42, 一邊利用該熱電偶42測(cè)定溫度一邊利用未圖 示的控制裝置控制加熱用加熱器33,由此將坩堝35加熱至1200?1500°C。
[0064] 此處，作為裝入原料36,使用在將燒結(jié)礦和鐵礦石以規(guī)定的比率混合而成的礦石 類原料中以各種比例混合焦炭而成的試樣。
[0065] 圖5是上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，是以燒結(jié)礦比作為參數(shù)示出相對(duì)于礦石類原料的混合焦 炭比和最大壓力損失之間的關(guān)系的圖表。
[0066] 如圖5所示，可知：最大壓力損失與礦石類原料的種類無關(guān)，隨著混合焦炭比的增 加而顯著降低。
[0067] 認(rèn)為其理由如下：通過混合焦炭，抑制了礦石的變形、并且維持了混合焦炭附近的 空隙，因此，抑制了因礦石的變形而粒子間的空隙減少從而通氣阻力上升的現(xiàn)象。
[0068] 并且，圖6中另外以焦炭與燒結(jié)礦的粒徑比作為參數(shù)示出調(diào)查混合焦炭比和焦炭 混合填充層的通氣阻力（AP/V)之間的關(guān)系而得的結(jié)果。
[0069] 另外，AP/V是將高爐內(nèi)的通氣阻力指數(shù)化而得的指標(biāo)，由下式算出。
[0070] A P/V = (BP-TP) /BGV
[0071] 此處，BP為送風(fēng)壓力[Pa]
[0072] TP為爐頂壓力[Pa]
[0073] BGV為爐腹氣體量[m3 (標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）/min]
[0074] 如圖6所示，伴隨著混合焦炭比的增加，焦炭混合填充層的通氣阻力上升。并且可 知：焦炭與燒結(jié)礦的粒徑比越大則該傾向越顯著。
[0075] 但是，在軟熔帶，伴隨著混合焦炭比的增加、進(jìn)而伴隨著焦炭和燒結(jié)礦的粒徑比的 增加，通氣阻力大幅減輕。因而，對(duì)于焦炭量的增加，雖然在填充層會(huì)提高通氣阻力，但在軟 熔帶，能夠得到減去負(fù)值還有余的正值，因此整體上具有降低通氣阻力的效果。
[0076] 因而，根據(jù)本發(fā)明，通過調(diào)整相對(duì)于礦石類原料的混合焦炭比、進(jìn)而調(diào)整焦炭與燒 結(jié)礦的粒徑比，能夠?qū)⒏郀t的半徑方向上的混合焦炭比適當(dāng)?shù)乜刂瞥深A(yù)先確定的值，結(jié)果， 能夠適當(dāng)?shù)鼐S持高爐內(nèi)的氣體流動(dòng)。
[0077] 并且，如前述圖2所示，當(dāng)因在爐頂料倉12b內(nèi)產(chǎn)生的混合原料的偏析而引起高爐 半徑方向的混合層中的焦炭分布脫離合適范圍、高爐內(nèi)的氣體流動(dòng)產(chǎn)生異常的情況下，在 此基礎(chǔ)上，通過形成構(gòu)成對(duì)上述的焦炭分布的紊亂進(jìn)行補(bǔ)償?shù)慕固勘鹊幕旌蠈?，能夠改?高爐內(nèi)的氣體流動(dòng)的惡化。
[0078] 其次，圖7示出使從貯存焦炭的爐頂料倉12a以及貯存礦石類原料的爐頂料倉12c 排出原料的原料排出速度隨時(shí)間推移而變化，從而使混合焦炭比在高爐的半徑方向變化的 例子。
[0079] 在該例子中為如下的情況：在高爐無因次半徑為0?0. 4的區(qū)域以0. 10t/s的排 出速度僅裝入焦炭而形成中心焦炭層12d，接著，當(dāng)在其周圍形成混合層時(shí)，使礦石類原料 的排出速度為I. 75t/s且恒定，但關(guān)于焦炭的排出速度，在高爐無因次半徑為0. 4?0. 7的 區(qū)域使排出速度為〇. 〇8t/s，接著在高爐無因次半徑為0. 7?I. 0的區(qū)域使排出速度上升至 0.12t/s〇
[0080] 另外，關(guān)于朝高爐內(nèi)的原料裝入，在高爐10內(nèi)從下部到上部依次形成如上所述的 由中心焦炭層12d和混合層12e構(gòu)成的層。
[0081] 這樣，通過依次層疊由中心焦炭層12d以及混合層12e構(gòu)成的層，在高爐10內(nèi)的 軸心部從高爐下部朝高爐上部形成通氣阻力小的中心焦炭層12d，在其外側(cè)形成焦炭和礦 石類原料完全混合的混合層12e。
[0082] 因此，通過從設(shè)置于高爐10下部的爐缸的風(fēng)口的送風(fēng)管朝爐內(nèi)吹入以CO為主體 的高溫氣體，形成通過軸心部的中心焦炭層12d上升的氣體流，同時(shí)，形成通過混合層12e 上升的氣體流。進(jìn)而，例如從該風(fēng)口送風(fēng)管吹入的高溫氣體使焦炭燃燒，并使礦石類原料還 原熔融。
[0083] 由此，通過高爐10下部的礦石類原料熔融，裝入于高爐10內(nèi)的焦炭和礦石類原料 自爐頂朝爐下部下降，產(chǎn)生礦石類原料的還原和礦石類原料的升溫。
[0084] 因此，在熔融層的上部側(cè)形成有礦石類原料軟化的軟熔帶，在該軟熔帶的上部側(cè) 進(jìn)行礦石類原料的還原。
[0085] 此時(shí)，在高爐10的下部，在混合層12e，礦石類原料和焦炭完全混合，成為焦炭進(jìn) 入礦石類原料間的狀態(tài)，由于沒有焦炭夾層，因此通氣性得到改善，并且，由于高溫氣體直 接從礦石類原料間通過，因此沒有導(dǎo)熱延遲，能夠改善導(dǎo)熱特性。
[0086] 因此，在高爐10的軟熔帶的下部，礦石類原料和高溫氣體的接觸面積擴(kuò)大，能夠 促進(jìn)滲碳。并且，在軟熔帶內(nèi)，能夠改善通氣性以及導(dǎo)熱性。此外，在高爐10的上部，由 于礦石類原料和焦炭接近配置，因此，借助礦石類原料的還原反應(yīng)和氣化反應(yīng)（碳溶反應(yīng) (carbon solution loss reaction))的相互活性化現(xiàn)象亦即偶聯(lián)反應(yīng)，能夠進(jìn)行良好的還 原而不會(huì)產(chǎn)生還原延遲。
[0087] 此時(shí)的還原反應(yīng)由Fe0+C0 = Fe+C02表示。
[0088] 并且，氣化反應(yīng)由C+C02 = 2C0表示。
[0089] 另一方面，在前面敘述的將礦石和焦炭呈層狀地層疊的現(xiàn)有例中，將礦石和焦炭 交替地裝入高爐內(nèi)，以礦石層和焦炭層在高爐內(nèi)呈層狀的方式裝入。在該情況下，存在如下 的問題：當(dāng)使CO主體的高溫氣體從風(fēng)口的送風(fēng)管流入時(shí)，在軟熔帶的下部，由于焦炭夾層 減少，通氣受到限制而壓力損失上升，由此，礦石與高溫氣體的接觸面積變小，滲碳受到限 制。
[0090] 并且，在軟熔帶的上部側(cè)，形成有焦炭夾層，主要通過該焦炭夾層朝礦石進(jìn)行熱傳 導(dǎo)，因此會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)熱延遲而變得導(dǎo)熱不足，并且，在高爐10的上部，通氣性良好的焦炭層和 通氣性差的礦石層層疊，因此，不僅升溫速度降低，而且僅進(jìn)行還原反應(yīng)，無法期待上述的 偶聯(lián)反應(yīng)，因此存在產(chǎn)生還原延遲的問題。
[0091] 然而，在本實(shí)施方式中，如上所述，由于層疊有由僅為焦炭的中心焦炭層12d和在 其周圍焦炭和礦石類原料完全混合的混合層12e形成的裝入層，因此在混合層12e不會(huì)形 成焦炭夾層，并且，通過在高爐的半徑方向適當(dāng)?shù)卣{(diào)整混合層12e中的焦炭的混合率，能夠 高精度地控制爐內(nèi)半徑方向的氣體流動(dòng)，因此高爐內(nèi)的氣體流動(dòng)穩(wěn)定，能夠確保良好的導(dǎo) 熱性而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的通氣改善，能夠解決上述現(xiàn)有例的問題點(diǎn)。
[0092] 另外，在圖7中，示出了以一級(jí)進(jìn)行焦炭的排出速度的切換的情況，但該排出速度 的切換也可以是兩級(jí)以上，進(jìn)一步也可以是使其連續(xù)地變化。
[0093] 例如，若對(duì)進(jìn)行排出速度的兩級(jí)切換的情況的一例進(jìn)行敘述則如下所述。
[0094] 在該情況下也在高爐無因次半徑為0?0. 4的區(qū)域以0. 10t/s的排出速度僅裝 入焦炭而形成中心焦炭層。接著，在形成混合層時(shí)，雖然礦石類原料的排出速度為1.75t/s 且保持恒定，但關(guān)于焦炭的排出速度，在高爐無因次半徑為〇. 4?0. 6的區(qū)域使排出速度為 0. 2t/s，在高爐無因次半徑為0. 6?0. 8的區(qū)域使排出速度為0. 17t/s，在高爐無因次半徑 為0. 8?1. 0的區(qū)域使排出速度為0. 15t/s即可。
[0095] 另外，如下的做法是有利的：在高爐作業(yè)中監(jiān)視軸壓力，在持續(xù)進(jìn)行基于本發(fā)明的 高爐裝入時(shí)，當(dāng)在軸壓力檢測(cè)到異常時(shí)，將原料的裝入方式切換成通常的分別形成礦石類 原料層和焦炭夾層的方式，然后，當(dāng)軸壓力的異常消除后再次切換至基于本發(fā)明的裝入方 式而進(jìn)行作業(yè)。
[0096] 實(shí)施例
[0097] 關(guān)于本實(shí)施方式的混合層12e，在實(shí)施例1中，將表不混合于混合層12e的焦炭量 相對(duì)于全部焦炭量的焦炭的混合率設(shè)定為40質(zhì)量％、將用高爐一天的出鐵量（t/d)除以爐 內(nèi)容積（m3)而得的數(shù)值亦即出鐵比設(shè)定為2. 2,在實(shí)施例2中，將焦炭的混合率設(shè)定為69 質(zhì)量％、將上述出鐵比設(shè)定為2. 2,在實(shí)施例3中，將焦炭的混合率設(shè)定為84質(zhì)量％、將上述 出鐵比設(shè)定為2. 2,在實(shí)施例4中，將焦炭的混合率設(shè)定為84質(zhì)量％、將出鐵比設(shè)定為2. 6， 作為比較例，在比較例1中，將焦炭的混合率設(shè)定為〇質(zhì)量％、將出鐵比設(shè)定為2. 2,在比較 例2中，將焦炭的混合率設(shè)定為32質(zhì)量％、將出鐵比設(shè)定為2. 2,在比較例3中，將焦炭的混 合率設(shè)定為32質(zhì)量％、將出鐵比設(shè)定為2. 6,在比較例4中，將焦炭的混合率設(shè)定為84質(zhì) 量％、將出鐵比設(shè)定為2. 6。
[0098] 另外，關(guān)于實(shí)施例1?4,如圖8?圖11所示，使混合層中的焦炭比在高爐的半徑 方向階段性地變化而進(jìn)行原料的裝入。
[0099] 表1中比較示出以各作業(yè)條件實(shí)施的作業(yè)結(jié)果。
[0100] [表 1]
[0101]

【權(quán)利要求】
1. 一種朝高爐裝入原料的原料裝入方法，在將燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊狀礦石等的礦石類原 料以及焦炭的高爐裝入原料使用旋轉(zhuǎn)滑槽裝入高爐內(nèi)的高爐作業(yè)方法中，其特征在于， 當(dāng)將所述高爐裝入原料裝入高爐內(nèi)時(shí)，在高爐的軸心部形成中心焦炭層，在該中心焦 炭層的外側(cè)形成礦石類原料和焦炭的混合層，此時(shí)，使焦炭的混合率在高爐的半徑方向連 續(xù)地或者階段性地變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的朝高爐裝入原料的原料裝入方法，其特征在于， 在所述高爐的爐頂具備至少兩個(gè)爐頂料倉，在所述爐頂料倉的一個(gè)或者兩個(gè)中，分別 貯存所述礦石類原料或者混合原料中的任一方或者雙方，該混合原料通過將所述礦石類原 料和所述焦炭以焦炭量為全部焦炭量的30質(zhì)量％以下的方式混合而成，在其余的爐頂料 倉的一個(gè)中貯存所述焦炭，在將從各爐頂料倉排出的原料暫時(shí)收納于集合料斗之后朝所述 旋轉(zhuǎn)滑槽供給，由此將所述高爐裝入原料裝入高爐內(nèi)，此時(shí)， (1) 首先，將所述旋轉(zhuǎn)滑槽的原料裝入目的地設(shè)定為高爐的軸心部，通過從僅裝入有焦 炭的爐頂料倉僅將焦炭排出，在高爐的軸心部形成中心焦炭層， (2) 接著，將所述旋轉(zhuǎn)滑槽的原料裝入目的地設(shè)定為所述中心焦炭層的外側(cè)，一邊調(diào)整 排出速度一邊從各爐頂料倉同時(shí)排出焦炭和礦石類原料以及/或者混合原料，通過在集合 料斗混合之后朝旋轉(zhuǎn)滑槽供給，在所述中心焦炭層的外側(cè)形成使焦炭的混合率在高爐的半 徑方向連續(xù)地或者階段性地變化的混合層。
【文檔編號(hào)】C21B5/00GK104302784SQ201380025051
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月18日
【發(fā)明者】渡壁史朗, 石井純, 廣澤壽幸, 市川和平 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社