[發(fā)明專利]無料鐘高爐的原料裝入方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380028508.6
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN104364397A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 夏井琢哉;中野薫;稻田隆信
• 申請（專利權(quán)）人: 新日鐵住金株式會社
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;C21B7/20
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在不使高爐的還原材料比例大幅度增加的情況下就能夠控制爐壁附近的氣體流動的無料鐘高爐(日文：ベルレス高爐)的原料裝入方法。

背景技術(shù)

無料鐘高爐是在爐頂部設有具備旋轉(zhuǎn)送料槽作為原料裝入裝置的無料鐘式裝入裝置的高爐。

圖1是示意性舉例表示無料鐘高爐的爐頂部的裝置結(jié)構(gòu)以及高爐爐內(nèi)的原料堆積狀態(tài)的圖。如圖1所示，在無料鐘高爐中，利用旋轉(zhuǎn)送料槽1使作為鐵原料的燒結(jié)礦、塊礦石、條形團礦(pellet)、碎鐵(scrap)、以及還原鐵等(以下，將這些統(tǒng)稱為“礦石”)和作為還原材料的焦炭(將礦石以及焦炭統(tǒng)稱為“原料”)呈層狀交替堆積于高爐2的爐內(nèi)，自爐下部的風口與熱風一起向爐內(nèi)吹入煤粉等的輔助燃料。作為裝入到高爐內(nèi)的原料的裝入原料(裝入物)自爐頂在爐內(nèi)緩慢地下降的同時，利用上升的高溫氣體以及裝入物中的焦炭而被加熱·還原，從而礦石熔融變成生鐵，自爐底部側(cè)壁的出鐵孔排出。

無料鐘高爐中的裝入物分布操作通過如下過程進行，使所述的旋轉(zhuǎn)送料槽1一邊傾動一邊旋轉(zhuǎn)，將焦炭和礦石裝入爐內(nèi)，控制原料存放水平線(stock?lever)3處的爐口半徑4方向的焦炭以及礦石的落下位置。在此，傾動是指在旋轉(zhuǎn)過程中改變旋轉(zhuǎn)送料槽的中心軸線1a和高爐垂直方向的中心軸線2a所成的角度。通常，以裝入開始時向爐壁側(cè)配置、之后逐漸向爐中心側(cè)傾動的方式操作旋轉(zhuǎn)送料槽。

將在高爐中形成焦炭層和礦石層(以礦石為主體，但是有時包括小、中塊焦炭)的一系列的裝入操作稱為裝料(charge)。以往，1裝料的原料的裝入是通過如下過程進行的，一邊使旋轉(zhuǎn)送料槽傾動一邊自爐壁側(cè)向中心側(cè)分別連續(xù)地裝入1份焦炭、以及1份礦石。

為了高爐的穩(wěn)定作業(yè)，使裝入物的下降以及爐內(nèi)的氣體流動穩(wěn)定化并且良好地保持通氣性是重要的。因此，進行自風口的送風條件的操作，并且進行控制堆積于爐內(nèi)的原料的在爐半徑方向上的礦石和焦炭的質(zhì)量比(以下，稱為“O/C”)的分布、以及粒度分布的操作。由于裝入到爐內(nèi)的焦炭的平均粒徑比礦石大，因此，通過控制礦石和焦炭的爐半徑方向的O/C分布以及粒度分布(換言之，操作裝入物的分布)，從而能夠控制自爐下部向爐上部的氣流分布。

為了確保氣流穩(wěn)定，優(yōu)選的是，將中心部的O/C保持為低位(即，提高焦炭的比率)。另外，為了提升爐整體的反應效率，優(yōu)選的是，將自占爐口截面積的比例較大的爐中間部(在爐中，中心部附近的區(qū)域和爐壁附近的區(qū)域之間的部分)到爐壁側(cè)的O/C維持為高位。

為了容易得到這樣的O/C分布，分別分批裝入焦炭、以及礦石。圖1中表示了分別將焦炭、以及礦石各分為2份，合計裝入了4份的1裝料的原料的堆積狀態(tài)5。

自爐壁部到中間部裝入有焦炭的第1份(以下，稱為“第1裝入份”)5a，在爐的中心附近以厚度比第1裝入份5a大的方式裝入有焦炭的第2份(以下，稱為“第2裝入份”)5b。在第1裝入份5a以及第2裝入份5b的上面，自爐壁到爐中間部，裝入有礦石的第1份(以下，稱為“第3裝入份”)5c，在爐壁側(cè)裝入有礦石的第2份(以下，稱為“第4裝入份”)5d。根據(jù)由第1裝入份5a以及第2裝入份5b構(gòu)成的焦炭層的厚度和由第3裝入份5c以及第4裝入份5d構(gòu)成的礦石層的厚度之間的關(guān)系，爐的中心部的O/C保持為低位，從而氣流被確保為穩(wěn)定，自爐中間部到爐壁側(cè)的O/C維持為高位，從而提升爐整體的反應效率。

通常，礦石份中混合有粒徑比利用焦炭份裝入的焦炭粒徑小的、所謂的小、中塊焦炭。這是因為，能夠期待通過礦石和焦炭的靠近配置所帶來的反應促進，能夠期待通過在礦石軟化熔融時焦炭起到骨架材料(spacer)的作用所帶來的通氣性改善。小、中塊焦炭的粒徑的下限為5mm程度，其上限根據(jù)利用焦炭份裝入的焦炭粒徑不同而不同，為35mm～40mm程度。

然而，在高爐中，存在含鋅化合物在爐上部的內(nèi)壁處凝固而形成附著物，另外，金屬鐵、熔渣在自爐腹部到爐下部的內(nèi)壁處凝固而形成附著物的情況。若這樣的爐壁附著物過度增長，則裝入物的下降、氣體流動會不穩(wěn)定化，從而對高爐的穩(wěn)定作業(yè)造成障礙。而且，若爐壁附著物不定期地脫落而降落到爐下部，則由于該脫落的附著物而引起爐熱量不足，甚至引起爐冷等嚴重的作業(yè)問題。因此，為了維持高爐的穩(wěn)定作業(yè)而抑制爐壁附著物的形成是重要的。

為了抑制爐壁附著物的形成，通常，習慣于用于將爐壁側(cè)的O/C控制為相對較低的裝入物分布操作。通過這樣的控制，爐壁側(cè)的氣體流動被強化，由于熱水平(lever)維持為高位，因此能夠抑制附著物的形成。