[发明专利]高炉的原料装入装置以及使用该原料装入装置的原料装入方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高炉的无料钟式原料装入装置以及使用该原料装入装置的原料装入方法。详细而言，涉及一种在从高炉的炉顶料仓向炉内装入铁源、还原材料（以下统称为“主要原料”）、和少量的特定牌子的原料（以下称为“特定原料”）而形成混合层时，能够形成主要原料和特定原料的混合比例均匀的混合层，从而能够提高高炉炉内的装入料分布的控制性的原料装入装置以及使用该原料装入装置的原料装入方法。

背景技术

在高炉作业中，从高炉炉顶部交替地装入作为铁源的烧结矿、块矿石、颗粒等（以下将它们统称为“矿石”）和作为还原材料的焦炭并使它们在炉内堆积成层状。在从高炉炉顶部装入矿石和还原材料时，能够使用在高炉上部并列地设有炉顶料仓的无料钟式原料装入装置（以下称为“并列料仓式无料钟装入装置”）。

图1是表示以往的并列料仓式无料钟装入装置的结构例的示意图。在图1中，矿石、还原材料这些高炉原料根据其种类、粒度而被分别储存于原料槽1。在使用原料装入装置向高炉炉内装入原料时，每次以预定质量将各原料取出到装料带式输送机2上并进行输送。利用装料带式输送机2输送到高炉的炉顶的原料借助切换进料管15供给于炉顶料仓4，并在炉顶料仓4暂时积存。

在图1所示的原料装入装置中，并列地配置有两个炉顶料仓4，利用装料带式输送机2输送到高炉的炉顶的原料利用切换进料管15分为两部分供给并积存于期望的炉顶料仓4。炉顶料仓4将积存的原料从底部的排出口4a排出，在炉顶料仓的排出口4a的下方配置有用于调整原料的流量的流量调整阀5。流量调整阀5能够通过改变开度来调节开口6的面积从而调整从炉顶料仓4借助集合料斗7供给于回转进料管8的原料的流量。回转进料管8将被供给的原料装入高炉9的炉内的期望位置。

在使用这样的并列料仓式无料钟装入装置的情况下，交替地进行从一个炉顶料仓装入矿石的操作和从另一个炉顶料仓装入焦炭的操作。由此，能够在高炉炉内使矿石层和焦炭层交替地形成并堆积。

若如此向炉内装入原料而对高炉进行作业，则在还原反应快速地进行的同时，产生通气阻力变得较大的区域。该区域被称为熔接带，对高炉整体的透气性以及高炉的生产率产生较大的影响。因而，为了改善熔接带的透气性并且促进还原反应，通常进行控制在高炉炉内堆积的原料在炉径向上的质量、层厚、粒度分布的操作。

例如，在上述图1所示的并列料仓式无料钟装入装置中，通过使回转进料管8一边偏斜一边回转而将原料装入炉内来控制装入料分布。在此，如上述图1中实线箭头所示，所谓偏斜是指在使回转进料管8回转的状态下，改变回转进料管的中心轴线8a与高炉垂直方向的中心轴线9a所成的角度。通常，回转进料管的偏斜以原料装入高炉炉内的位置按照炉壁侧、中间部以及中心侧的顺序移动的方式来操作。

近年，作为改善熔接带中的反应效率和透气性的一个方法，以在矿石中混合少量的焦炭的方式装入的方法引人注目。在将少量的焦炭混合到该矿石中从而形成混合层的方法中，能够期待同时实现通过将矿石和焦炭邻近配置来促进还原反应和通过在矿石软化熔接时使焦炭发挥作为骨料（间隔物）的作用来改善透气性。

在形成矿石和焦炭的混合层的方法中，存在沿着炉径向均匀地形成混合层的方式、或者在还原性、透气性较差的特定位置形成混合层的方式。无论是哪种方式，在从炉顶料仓4经由集合料斗7向回转进料管8供给原料时，都存在通过改变包含于供给到回转进料管8的原料中的矿石和焦炭的比例而使焦炭的比例降低的情况、或者显著增加的情况。在这些情况下，在高炉内的圆周方向或者径向上导致焦炭的比例产生偏差，在促进还原反应和改善透气性方面产生障碍。因此，当在高炉炉内形成混合层时，期望供给到回转进料管8的原料的混合比例的经时变化尽量小且均匀。

在此，为了形成混合比例均匀的混合层，考虑有通过将矿石和焦炭预先混合并供给到炉顶料仓而在炉内形成混合层的方式。但是，在该方式中，由于在装入高炉为止的输送过程中因粒径、密度不同而引起偏析，因此，在形成于高炉的混合层中，焦炭的比例根据位置而变化。因此，在预先混合矿石和焦炭的方式中，难以维持混合层整体的均匀的混合状态。

当在高炉炉内形成矿石和焦炭的混合层时，关于抑制偏析并维持均匀的混合状态的方法，例如形成有如专利文献1～3所示的以往以来的各种提案。在专利文献1和专利文献2所公开的原料装入方法中，在多个炉顶料仓中的一个炉顶料仓积存矿石，在另一个炉顶料仓积存焦炭。在该状态下，通过控制配置在炉顶料仓下方的流量调整阀而排出矿石和焦炭这两者并供给到回转进料管，从而在高炉炉内形成混合层。