高炉的原料装入方法技术

在具有无料钟式装入装置的高炉中，当在炉内形成小块焦炭与矿石的混合层时，防止炉心焦炭的细粒化并促进矿石的还原反应。具备无料钟装入装置的高炉的原料装入方法，所述无料钟装入装置在炉顶部具有多个主料斗和容量比主料斗小的副料斗，其中，在将投入到多个主料斗中的1个以上中的矿石排出并利用旋转滑槽从炉中心侧朝向炉壁侧依次装入时，在开始矿石的装入后，至少直到1批次中所装入的所述矿石的总量的15质量％的装入完成为止，从旋转滑槽仅装入矿石，然后，从任意时间点起，开始将投入到副料斗中的小块焦炭的排出，然后，在任意期间，从旋转滑槽将小块焦炭与矿石一同装入。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高炉的原料装入方法
本专利技术涉及具有无料钟式装入装置的高炉的原料装入方法。
技术介绍
近年来，从防止全球变暖的观点出发要求削减CO2。在钢铁业中，CO2排出量的大约70％由高炉产生，要求削减高炉中的CO2排出量。高炉中的CO2削减能够通过削减高炉中使用的焦炭、微粉炭、天然气等还原材料来实现。另一方面，在削减还原材料、特别是削减焦炭的情况下，由于确保炉内通气性的焦炭减少，因此炉内通气阻力增加。在通常的高炉中，若从炉顶装入的矿石达到开始软化的温度，则由于上部存在的原料的自重而在填埋空隙的同时变形。因此，在高炉下部，矿石层的通气阻力非常大，形成气体几乎不流动的熔融带。该熔融带的通气性对于高炉整体的通气性影响很大，限制高炉中的生产率。以往，为了改善熔融带的通气阻力而进行了许多研究。作为其中之一，已知在矿石层中混合焦炭是有效的。对此，例如，专利文献1中公开了下述方法：在无料钟式高炉中，向矿石料斗中的下游侧的料斗中装入焦炭，在输送机上使焦炭堆积在矿石之上后装入炉顶料斗，经由旋转滑槽将矿石和焦炭装入高炉内，从而将焦炭均匀混合到矿石中。在专利文献2中公开了下述方法：将矿石和焦炭分别贮存在炉顶的料斗中，并将焦炭和矿石同时混合装入，从而始终顺畅地进行焦炭的中心装入和矿石及焦炭的混合装入。为了获得将矿石和焦炭均匀混合所带来的效果，关于向高炉的原料装入方法、装入装置的研究也是重要的，以往进行了许多研究。专利文献3公开了相对于使高炉原料贮藏用料斗与分配滑槽连通的原料的主供给通路而从副供给通路进行原料供给的原料装入方法。专利文献3中公开了对应于主原料的装入时间而依次混入副原料并向炉内供给的方式。专利文献4中，公开了从多个主料斗同时装入多种原料的向高炉的原料装入方法。但是，在原料向高炉装入时，需要用于将主料斗内置换为高炉内气氛的均排压时间(日文：均排圧時間)，因此，为了维持生产量而难以使用仅为少量原料的料斗。专利文献5中，公开了下述方法：为了实现少量原料的装入，在通常的料斗(第1料斗)的基础上设置小型的第2料斗，对应于原料种类而在从第1料斗装入主原料的间歇或者与主原料的装入同时从第2料斗装入原料。在专利文献5中，预先在收容作为主原料的矿石的第1料斗内的预先确定的水平(level)收容劣质矿石，在向高炉装入时，与从第1料斗排出的矿石基于漏斗流排出特性而向炉内装入的时机相应地将筛下焦炭从第2料斗排出，从而促进劣质矿石与筛下焦炭的混合。对于设置在高炉上部的料斗而言，如上所述，由于需要在向料斗的原料贮藏时置换为大气气氛、在向高炉的原料排出时置换为高炉内气氛的均排压时间，因此为了维持生产量，难以使用仅为少量原料的料斗。专利文献5中公开的第2料斗为了解决这一问题而设，能够单独装入少量原料，能够有效利用少量原料。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平3-211210号公报专利文献2:日本特开2004-107794号公报专利文献3:日本特开昭57-207105号公报专利文献4:国际公开2013/172045号专利文献5:日本专利3948352号公报非专利文献非专利文献1：清水等、“关于高炉炉芯焦炭层的控制的基础的研究”、铁与钢、社团法人日本钢铁协会、1987年、第73卷、S754
技术实现思路
专利技术要解决的课题如上所述，若能够有效地将小块焦炭等少量原料装入高炉，则能够改善炉内通气性，因此对于高炉还原材料比的减小而言是有效的。另一方面，上述少量原料和矿石等主原料因其密度差及粒径差而发生偏析，因此要求对其进行控制。对此，如上述专利文献3、专利文献5所示，研究了在向高炉内装入原料时同时从多个料斗装入不同种类原料的措施。但是，已知若小块焦炭这样的粒径小的原料被装入到炉中心部，则对在炉中心部流动的气流的阻力变大，因此这将成为妨碍形成稳定的中心气流的要因。如非专利文献1所报告那样，装入到高炉无量纲半径0.12以下的区域中的焦炭被供给至形成在熔融带的下方的炉芯。该炉心焦炭不会在从高炉的风口供给的氧气的作用下燃烧而长期间滞留在炉内，因此，若该炉心焦炭的粒径小，则成为在长期间内炉内通气性降低、不稳定化的原因。这样的课题是无法仅通过像专利文献3、专利文献5那样在将原料向高炉内装入时同时从多个料斗装入不同种类原料来解决的。本专利技术的目的在于提供一种高炉的原料装入方法，其能够解决上述现有技术的课题，在具有无料钟式装入装置的高炉中，在炉内形成小块焦炭和矿石的混合层时能够防止炉心焦炭的细粒化并促进矿石的还原反应，由此能够在抑制高炉内的通气性恶化的同时改善还原性。用于解决课题的手段解决上述课题的本专利技术的要旨如下。[1]高炉的原料装入方法，前述高炉具备无料钟装入装置，前述无料钟装入装置在炉顶部具有多个主料斗和容量比前述主料斗小的副料斗，前述高炉的原料装入方法中，在将投入到前述多个主料斗中的1个以上中的矿石排出并利用旋转滑槽从炉中心侧朝向炉壁侧依次装入时，在开始前述矿石的装入后，至少直到1批次中所装入的前述矿石的总量的15质量％的装入完成为止，从前述旋转滑槽仅装入前述矿石，然后，从任意时间点起，开始将投入到前述副料斗中的小块焦炭排出，然后，在任意期间，从前述旋转滑槽将前述小块焦炭与前述矿石一同装入。[2]根据[1]所述的高炉的原料装入方法，其中，向前述副料斗投入多个装载量的前述小块焦炭，从前述副料斗将1个装载量的前述小块焦炭分为各批次排出。[3]高炉的原料装入方法，前述高炉具备无料钟装入装置，前述无料钟装入装置在炉顶部具有多个主料斗和容量比前述主料斗小的副料斗，前述高炉的原料装入方法中，在将投入到前述多个主料斗中的1个以上中的矿石排出并利用旋转滑槽从炉壁侧朝向炉中心侧依次装入时，与前述矿石的装入开始同时或者从装入开始后的任意时间点起，开始将投入到前述副料斗中的小块焦炭排出，从前述旋转滑槽将前述小块焦炭与前述矿石一同装入，至少直到1批次中所装入的前述矿石的总量的90质量％的装入完成的时间点为止，停止前述小块焦炭的装入。[4]根据[3]所述的高炉的原料装入方法，其中，向前述副料斗投入多个装载量的前述小块焦炭，从前述副料斗将1个装载量的前述小块焦炭分为各批次排出。[5]根据[1]或[2]所述的高炉的原料装入方法，其中，在从1批次中所装入的前述矿石的总量的27质量％的装入完成的时间点起至46质量％的装入完成的时间点为止的期间的一部分或全部中，使从前述副料斗排出的前述小块焦炭的排出速度高于其他期间中的排出速度。[6]根据[5]所述的高炉的原料装入方法，其中，在从1批次中所装入的前述矿石的总量的27质量％的装入完成的时间点起至46质量％的装入完成的时间点为止的期间的一部分或全部中，使从前述副料斗排出的前述小块焦炭的排出速度为其他期间中的排出速度的1.5倍以上且2倍以下。[7]根据[3]或[4]所述的高炉的原料装入方法，其中，在从1批次中所装入的前述矿石的总量的54质量％的装入完成的时间点起至83质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高炉的原料装入方法，所述高炉具备无料钟装入装置，所述无料钟装入装置在炉顶部具有多个主料斗和容量比所述主料斗小的副料斗，所述高炉的原料装入方法中，/n在将投入到所述多个主料斗中的1个以上中的矿石排出并利用旋转滑槽从炉中心侧朝向炉壁侧依次装入时，/n在开始所述矿石的装入后，至少直到1批次中所装入的所述矿石的总量的15质量％的装入完成为止，从所述旋转滑槽仅装入所述矿石，/n然后，从任意时间点起，开始将投入到所述副料斗中的小块焦炭排出，然后，在任意期间，从所述旋转滑槽将所述小块焦炭与所述矿石一同装入。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180330 JP 2018-0664581.高炉的原料装入方法，所述高炉具备无料钟装入装置，所述无料钟装入装置在炉顶部具有多个主料斗和容量比所述主料斗小的副料斗，所述高炉的原料装入方法中，
在将投入到所述多个主料斗中的1个以上中的矿石排出并利用旋转滑槽从炉中心侧朝向炉壁侧依次装入时，
在开始所述矿石的装入后，至少直到1批次中所装入的所述矿石的总量的15质量％的装入完成为止，从所述旋转滑槽仅装入所述矿石，
然后，从任意时间点起，开始将投入到所述副料斗中的小块焦炭排出，然后，在任意期间，从所述旋转滑槽将所述小块焦炭与所述矿石一同装入。


2.根据权利要求1所述的高炉的原料装入方法，其中，向所述副料斗投入多个装载量的所述小块焦炭，从所述副料斗将1个装载量的所述小块焦炭分为各批次排出。


3.高炉的原料装入方法，所述高炉具备无料钟装入装置，所述无料钟装入装置在炉顶部具有多个主料斗和容量比所述主料斗小的副料斗，所述高炉的原料装入方法中，
在将投入到所述多个主料斗中的1个以上中的矿石排出并利用旋转滑槽从炉壁侧朝向炉中心侧依次装入时，
与所述矿石的装入开始同时或者从装入开始后的任意时间点起，开始将投入到所述副料斗中的小块焦炭排出，从所述旋转滑槽将所述小块焦炭与所述矿石一同装入，
至少直到1批次中所装入的所述矿石的总量的90质量％的装入完成的时间点为止，停止所述小块焦炭的装入。


4.根据权利要求3所述的高炉的原料装入方法，其中，向所述副料斗投入多个装载量的所述小块焦炭，从所述副料斗将1个装载量的所述小块焦炭分为各批次排出。


5.根据权利要求1或2所述的高炉的原料装入方法，其中，在从1批次中所装入的所述矿石的总量的27质量％的装入完成的时间点起至46质量％的装入完成的时间点为止的期间的一部分或全部中，使从所述副料斗排出的所述小块焦炭的排出...

【专利技术属性】
技术研发人员：市川和平，小笠原泰志，佐藤健，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP