高炉コークスの分級方法

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【発明の名称】	高炉コークスの分級方法
【発明者】	【氏名】後藤滋明【住所又は居所】千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内【氏名】渡壁史朗【住所又は居所】千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究所内【氏名】西村博文【住所又は居所】千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内
【要約】	【課題】高炉の生産能力に影響を与えず、且つ小塊コークスの用途を従来通りに維持可能な高炉コークスの分級方法を提供する。【解決手段】貯骸槽１より切り出された１チャージ分のコークス７を、秤量ホッパ５で秤量した後に高炉の炉頂に設けた装入ホッパ８へ送り、該装入ホッパを介して高炉４へ装入するに際して、前記秤量ホッパの上部に篩６を設置し、篩分けした後の篩上のコークス若しくは篩下のコークスとを異なる秤量ホッパへそれぞれ落下させると共に、篩上のコークスの量が所定の量に達した時点で篩い分けを停止し、引き続き貯骸槽より送られてくるコークスを前記篩をバイパスさせて、前記篩下のコークスを受容した秤量ホッパへ直接落下させる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】貯骸槽より切り出された１チャージ分のコークスを、秤量ホッパで秤量した後に高炉の炉頂に設けた装入ホッパへ送り、該装入ホッパを介して高炉へ装入するに際して、前記秤量ホッパの上部に篩を設置し、篩分けした後の篩上のコークスと篩下のコークスとを異なる秤量ホッパへそれぞれ落下させると共に、篩上のコークス若しくは篩下のコークスの量が所定の量に達した時点で篩い分けを停止し、引き続き貯骸槽より送られてくるコークスを前記篩をバイパスさせて、前記篩下のコークスを受容した秤量ホッパへ直接落下させることを特徴とする高炉コークスの分級方法。
【請求項２】前記篩分けを、１チャージ分のコークスを秤量ホッパで受容する全期間のうちの任意な時期に行うことを特徴とする請求項１記載の高炉コークスの分級方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉コークスの分級方法に係わり、詳しくは、高炉へ装入する１チャージ分のコークスの一部を、その残りの部分と別にして炉中心部へ装入するのに有効な高炉コークスの分級技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】製鉄用の高炉では、炉頂より１回当たりの装入分（１チャージという）の鉄鉱石類（焼結鉱、造滓材を含む）及びコークスを交互に順次装入してそれぞれの充填層を重ねて形成すると共に、炉下部に設けた羽口を介して空気又は酸素を富化した空気を炉内へ吹込んで炉内のコークスを燃焼させ、発生する熱で鉱石類の還元及び溶融が行なわれる。従って、高炉内で鉱石、コークスへ円滑に伝熱を行なうには、炉内を上昇するガス流の流速や分布を安定化する必要がある。そのため、従来より、炉半径方向での鉱石類やコークスの粒径分布をある一定のパターン（炉中心部に存在する粒子の粒径が炉壁側より大）として、炉中心部に比較的強い上昇ガス流を形成し、ガス流れの変動をできるだけ回避するようにしている。
【０００３】例えば、特開昭６０－５６００３号公報及び特開昭６２－２９０８０９号公報は、１チャージ分のコークスの一部をその残りの部分とは別に、つまり２バッチに分けてその２バッチ目に炉中心部へ装入し、該炉中心部での鉱石類とコークスの存在割合（以下、Ｏｒｅ／Ｃｏｋｅという）を小さくし、炉中心部での上昇ガス流を他の部分よりも強化する方法を開示している。これは、コークスの粒径が通常平均５０ｍｍ程度と大きいのに対して、鉱石類の粒径は１５～２０ｍｍ程度と比較的小さく、従って前記Ｏｒｅ／Ｃｏｋｅが小さい部分の方が空隙が大きくなってガス流が強化されるからである。また，この方法では、炉中心部を流れるガスが鉱石類により酸化されてＣＯ₂になり、コークス中の炭素を消費するという所謂「ソリューションロス反応」が生じ難くなるため、装入されたコークスの粒径低下も軽減されることになる。
【０００４】ところで、このコークスの中心装入の効果をより顕著にするには、炉中心部へ装入する２バッチ目のコークスの粒径を大きくしておくのが好ましい。従来は、図３に示すように、コークスは、高炉の貯骸槽１（コークスを貯留した槽）の各槽下に設置した篩２（篩目は、例えば３０ｍｍ）で分級し、最終的に炉内へ供給する粒径以上の大きさに調整され、コンベア３で秤量ホッパ（図示せず）へ送られる。その秤量ホッパでは、１チャージ分、あるいは１チャージ分のコークスを２バッチ以上に分割して装入する場合は、それぞれのバッチで装入される分だけの量を秤量して、これを高炉の炉頂に設けた装入ホッパ（あるいはベルホッパ）へ送り一時貯え、該装入ホッパを経由して炉内へ装入される。また、前記貯骸槽下の篩２で篩分けられた小粒径のコークスは、別途集められて小塊コークスとして別の用途に利用される。
【０００５】従って、前述のように、１チャージ分のコークスの一部だけ、その粒径を大きくして炉中心部へ装入しようとすると、複数の貯骸槽のうちの幾つかの槽で槽下の篩目を大きくしておき（例えば、５５ｍｍ）、中心部へ装入するコークスを秤量する場合には、この大きい篩目を備えた槽からのコークスを秤量し、それ以外の部位（通常通り、先に充填されている鉱石類の上に均一に装入）へ装入するコークスは、前記した通常の大きさの篩目を備えた貯骸槽からのコークスを秤量するという手段を取る必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一部の貯骸槽だけ篩目を大きくする、つまり必要なコークス粒径に応じて貯骸槽を使い分けることは、コークスの秤量に係る時間が長くなることに繋がり、ひいては高炉の生産能力を低下させる要因となる。また、大きい篩目を備えた貯骸槽で篩分けられた小粒径のコークスは、前記の小塊コークスとして別途利用されるが、篩目が大きくなっているので、小塊コークスの量が増加すると共に、その粒径も大きくなる。小塊コークスの用途は種々あるが、粒径の変化に応じて向け先の変更を余儀なくされる可能性もあり、好ましくないばかりでなく、高炉使用コークスの歩留り低下にもなる。
【０００７】本発明は、かかる事情に鑑み、高炉の生産能力に影響を与えず、且つ小塊コークスの用途を従来通りに維持可能な高炉コークスの分級方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【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、現在の分級方法を見直してその改良に鋭意努力し、その成果を本発明に具現化した。
【０００９】すなわち、本発明は、貯骸槽より切り出された１チャージ分のコークスを、秤量ホッパで秤量した後に高炉の炉頂に設けた装入ホッパへ送り、該装入ホッパを介して高炉へ装入するに際して、前記秤量ホッパの上部に篩を設置し、篩分けした後の篩上のコークスと篩下のコークスとを異なる秤量ホッパへそれぞれ落下させると共に、篩上のコークス若しくは篩下のコークスの量が所定の量に達した時点で篩い分けを停止し、引き続き貯骸槽より送られてくるコークスを前記篩をバイパスさせて、前記篩下のコークスを受容した秤量ホッパへ直接落下させることを特徴とする高炉コークスの分級方法である。この場合、前記篩分けを、１チャージ分のコークスを秤量ホッパで受容する全期間のうちの任意な時期に行うのが好ましい。
【００１０】本発明によれば、従来行っていた一部の貯骸槽だけ篩目を変更して、必要なコークスの粒径に応じて貯骸槽を使い分ける必要がなくなる。その結果、コークスの秤量に係る時間が従来より短縮され、高炉の生産能力を低下させる要因が解消される。また、篩下のコークスは、そのまま通常装入のコークスとして利用できるので、小塊コークスの用途を別途考慮する必要がなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】まず、本発明に係る分級方法では、図１に示すように、コークス７を高炉４の貯骸槽１から秤量ホッパ５へ送るコンベア３の先端（ヘッド）部に分級装置（具体的には、前記と同じ大き目の篩）６を新規に設置する必要がある。また、既存の２基設けられてある秤量ホッパ５の片側には、炉の中心部へ装入するための篩上の大径コークス（中心装入コークスともいう）を、もう一方の秤量ホッパには、篩下の小径コークスを落下させるようにする。
【００１３】本発明は、かかる分級装置６を利用して次のように行われる。まず、コークス７が貯骸槽１から切り出され、前記分級装置６に送られて篩分けされる。２バッチ目の所定量（例えば、５トン／チャージ）の中心装入コークスが前記片側の秤量ホッパに溜まったら、連続して貯骸槽１から送られてくるコークス７を、直ちに分級装置６からバイパスさせると同時に篩分けを停止し、篩下の小径コークスを収容していた前記一方の秤量ホッパ５へ直接落下させる。そして、１バッチ目の所定量（例えば、２８ｔ／ｃｈ）になるまで継続して供給する。これにより、中心装入コークスと通常通りの装入に用いるコークスとが別々に分かれて秤量ホッパに貯えられることになる。その後は、これら１バッチ目及び２バッチ目のコークスを装入する順番に従い、炉頂に設けた装入ホッパ８に順次送られ、ベル又はベルレス装入装置（シュート）により高炉内へ投入されることになる。
【００１４】なお、篩分け停止後に篩をバイパスさせたコークスは、篩下コークスを収容した側の秤量ホッパではなく、篩上を収容している側に落下させても良い。中心装入用の篩上コークスと通常装入用のコークスとが同一秤量ホッパ内に個別の層状として堆積するが、順次切り出されるので、それぞれの重量さえ正確に把握してあれば、問題が生じないからである。
【００１５】このような本発明によれば、従来行っていた一部の貯骸槽だけ篩目を大きくして、必要なコークスの粒径に応じて貯骸槽を使い分ける必要がなくなる。その結果、コークスの秤量に係る時間が従来より短縮され、高炉の生産能力を低下させる要因が解消される。また、篩下のコークスは、そのまま通常装入のコークスとして利用できるので、小塊コークスの用途を別途考慮する必要がなくなる。
【００１６】次に、本発明では、中心装入コークスを秤量ホッパに蓄える、言い替えると、秤量ホッパ上で篩うタイミングを、図２（ａ）に示すように、１チャージ分のコークスを高炉へ送る全時間内の任意な時期とすることもできる。つまり、秤量ホッパ内で通常装入用コークスの粒径が細かい分を堆積させる位置を，図２（ｂ）に示すように変更するのである（図２（ｂ）では、粒径が細かい分をハッチで、篩いをバイパスさせた通常コークスを多点表示で示す）。このようにすると、炉内で通常コークスの半径方向の粒度分布を希望通りに変更できるからである。例えば、図２（ａ）に示したタイミングで分級を行ったケース１～３では、炉内の半径方向におけるコークスの粒径分布を、図２（ｃ）に示すようにすることができ、この篩い分けタイミングを変更する分級方法を利用すれば、炉内のガス流れ分布をも調整できるのである。
【００１７】
【実施例】４０００ｍ³級のベルレス装入装置を備えた高炉で溶銑を溶製する操業を行った。その際、１チャージ分のコークスの装入を２バッチに分け、１バッチ目は、通常通りに、ベルレス装入装置のシュートを操作し、２バッチ目は炉の中心部に装入するようにした。なお、高炉の操業条件は、通常通りとしたが、貯骸槽からのコークスの切り出しについては、従来の貯骸槽の下で篩い分けする方法と本発明に係る高炉コークスの分級方法との両方を、異なる操業期間において採用した。また、本発明の実施では、中心装入用コークスの分級タイミングは、図２に示したケース２で行った。
【００１８】そして、中心装入コークスが貯えられた秤量ホッパ下でサンプリングし、その平均粒径を調査した。その結果、表１に示すように、従来の貯骸槽下で篩分けした場合に比べて、コークスの平均粒径が大きくなり、且つ系外に排出するコークスが少なくなるため、貯骸槽下で篩い分けするとき、篩い目サイズが小さくてすみ（例えば、３５ｍｍ）、高炉使用コークス（定義が必要です）の歩留りが向上した。
【００１９】
【表１】

【００２０】その結果、本発明を適用した高炉では、炉のガス流れが安定した中心流分布となり、トラブルなく、円滑な操業ができた。また、高炉へより近い場所で分級することで、装入するコークスの粒度低下を防止できるという副次的な効果も生じた。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、コークスの秤量に係る時間が従来より短縮され、高炉の生産能力を低下させる要因が解消される。また、篩下のコークスは、そのまま通常装入のコークスとして利用できるので、コークス歩留まりが従来より向上するばかりでなく、小塊コークスの用途を別途考慮する必要がなくなる。さらに、本発明は、炉内のガス流れ分布を調整するのにも有効である。

【出願人】	【識別番号】０００００１２５８【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社【住所又は居所】東京都千代田区内幸町二丁目２番３号
【出願日】	平成１４年４月１２日（２００２．４．１２）
【代理人】	【識別番号】１０００７９１７５【弁理士】【氏名又は名称】小杉佳男（外１名）
【公開番号】	特開２００３－３０１２０４（Ｐ２００３－３０１２０４Ａ）
【公開日】	平成１５年１０月２４日（２００３．１０．２４）
【出願番号】	特願２００２－１１０９５９（Ｐ２００２－１１０９５９）