特許 5982275 装入シュート及び装入装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5982275

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】装入シュート及び装入装置

(51)【国際特許分類】

   C21B 7/20 20060101AFI20160818BHJP

【ＦＩ】

   C21B7/20 302

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-276157(P2012-276157)

(22)【出願日】2012年12月18日

(65)【公開番号】特開2014-118616(P2014-118616A)

(43)【公開日】2014年6月30日

【審査請求日】2015年4月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】306022513

【氏名又は名称】新日鉄住金エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100129403

【弁理士】

【氏名又は名称】増井 裕士

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(72)【発明者】

【氏名】三尾 浩

(72)【発明者】

【氏名】松崎 眞六

(72)【発明者】

【氏名】飯田 洋行

(72)【発明者】

【氏名】冨崎 真

【審査官】 藤長 千香子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０８８５４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２１Ｂ ７／００−９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高炉上部に配置されて前記高炉内に原燃料を供給する流動路を備え、前記流動路が鉛直方向に伸びる鉛直軸線に対して傾いた状態で前記鉛直軸線周りに回動されながら高炉内に原燃料を装入する装入シュートであって、
長手方向と直交する断面が真円又は楕円の全周または一部からなる壁部を備え、
ノッチ角度αが５５°であるときの前記壁部の底部における前記原燃料の落下位置から先端までの長手方向の長さＬ０、前記長手方向から見たときの壁部先端側の直径又は長径からなる代表寸法Ｄ１とした場合に、（Ｌ０／Ｄ１）が２．２〜４．６とされ、
かつ前記壁部の先端側の流動路には、流動路に０．５５Ｄ１以上の長さ寸法を有する筒状部が形成されていることを特徴とする装入シュート。

【請求項2】

高炉上部に配置されて前記高炉内に原燃料を供給する流動路を備え、前記流動路が鉛直方向に伸びる軸線に対して傾いた状態で前記軸線周りに回動されながら高炉内に原燃料を装入する装入シュートであって、
長手方向と直交する断面が、真円又は楕円の全周または一部からなる壁部を備え、
ノッチ角度αが５５°であるときの前記壁部の底部における長手方向の全長Ｌ１、前記長手方向から見たときの壁部先端側の直径又は長径からなる代表寸法Ｄ１とした場合に、（Ｌ１／Ｄ１）は２．５〜５．０とされ、
かつ前記壁部の先端側の流動路には、０．５５Ｄ１以上の長さ寸法を有する筒状部が形成されていることを特徴とする装入シュート。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の装入シュートであって、
前記流動路は、
基端側から先端側に向かって勾配２°以下で縮小されるテーパ状に形成されていることを特徴とする装入シュート。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の装入シュートであって、
前記流動路は、
基端側から先端側に向かって勾配１°以下で縮小されるテーパ状に形成されていることを特徴とする装入シュート。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載の装入シュートであって、
前記流動路を構成する壁部の長手方向と直交する断面が楕円の全周または一部である場合に、
前記長手方向と直交する断面における長径Ｄ１と短径Ｄ２のアスペクト比（Ｄ１／Ｄ２）が、１．８以下であることを特徴とする装入シュート。

【請求項6】

請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の装入シュートを備えることを特徴とする装入装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、高炉炉内に原燃料を装入する装入シュート及び装入装置に関する。

【背景技術】

【0002】

周知のように、高炉炉内に焼結鉱、コークス等の原燃料を装入する手段として、例えば、旋回シュートを用いるベルレス装入装置が知られている。
ベルレス装入装置により高炉炉内に原燃料を装入する場合、断面Ｕ字形のシュートが用いられるのが一般的である。

【0003】

しかしながら、断面Ｕ字形のシュートは、上方が開放されていることから、旋回速度増加時や装入速度増加時にシュートから原燃料が溢れて、装入された原燃料が高炉炉内において分散するという問題があり、このような原燃料の溢れを防止するために、シュートを筒状とする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

【0004】

また、シュートの先端に筒状部にシュート長さの１０〜５０％の長さの筒状部を設けて、中心コークス装入時の制御性を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１３３０００号公報

【特許文献2】特表２００８‐５４４０８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、原燃料を特許文献１に開示された技術を用いて高炉炉内に装入する場合、シュート上部から原燃料が溢れて分散するのは解消するものの、シュート先端から装入された原燃料が、必ずしも高炉内の所定位置に装入されずに分散される場合があることが判明した。

【0007】

そのため、装入シュートから装入される原燃料の分散を抑制して、高炉内の所定位置に安定して装入されるように制御し、ひいては高炉の還元材比の低減や安定操業を図ることが可能な技術に対する強い要請がある。

【0008】

そこで、発明者は、原燃料を装入シュートによって装入する場合の原燃料の挙動及び所定位置に原燃料を安定して装入するための技術について鋭意研究した結果、原燃料が装入シュートの流動路内において、装入シュートが旋回することに起因する流動路の軸線周りに遠心力を受け、この遠心力により装入シュートの内周面に沿って移動する場合があるとの知見を得た。

【0009】

そして、装入シュート上面が開放されている場合には、この遠心力によって原燃料が流動路上縁から跳び出しやすくなり、装入シュートが筒状に形成されている場合には、装入シュートの途中からあふれることはないが、原燃料が流動路内の内面に沿って周回運動や螺旋状の運動を生じて、排出口から排出される際に流動路の軸線から離間しながら高炉内に装入、分散されることが判明した。

【0010】

さらに、先端側を絞っている場合には、流動路内を流動する原燃料の粒子に遠心力が過度に作用し、流動路内を流動する際の螺旋運動が引き起こされやすくなり、高炉装入時の炉中心方向への流れ込み挙動やコークス崩れ挙動の制御性に大きな影響が生じることも判明した。

【0011】

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、高炉炉内への原燃料を装入する際に、原燃料が装入シュートから溢れ出るのを抑制するとともに、高炉内に装入される際に分散されるのを抑制して、原燃料を高炉内の所定位置に安定して装入することが可能な装入シュート及び装入装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、高炉上部に配置されて前記高炉内に原燃料を供給する流動路を備え、前記流動路が鉛直方向に伸びる鉛直軸線に対して傾いた状態で前記鉛直軸線周りに回動されながら高炉内に原燃料を装入する装入シュートであって、長手方向と直交する断面が真円又は楕円の全周または一部からなる壁部を備え、ノッチ角度αが５５°であるときの前記壁部の底部における前記原燃料の落下位置から先端までの長手方向の長さＬ０、前記長手方向から見たときの壁部先端側の直径又は長径からなる代表寸法Ｄ１とした場合に、（Ｌ０／Ｄ１）が２．２〜４．６とされ、かつ前記壁部の先端側の流動路には、流動路に０．５５Ｄ１以上の長さ寸法を有する筒状部が形成されていることを特徴とする。

【0013】

請求項２に記載の発明は、高炉上部に配置されて前記高炉内に原燃料を供給する流動路を備え、前記流動路が鉛直方向に伸びる軸線に対して傾いた状態で前記軸線周りに回動されながら高炉内に原燃料を装入する装入シュートであって、長手方向と直交する断面が、真円又は楕円の全周または一部からなる壁部を備え、ノッチ角度αが５５°であるときの前記壁部の底部における長手方向の全長Ｌ１、前記長手方向から見たときの壁部先端側の直径又は長径からなる代表寸法Ｄ１とした場合に、（Ｌ１／Ｄ１）は２．５〜５．０とされ、かつ前記壁部の先端側の流動路には、０．５５Ｄ１以上の長さ寸法を有する筒状部が形成されていることを特徴とする。

【0014】

請求項６に記載の発明は、装入装置であって、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の装入シュートを備えることを特徴とする。

【0015】

この発明に係る装入シュート及び装入装置によれば、長手方向と直交する断面が円の全周または一部からなる壁部を備え、ノッチ角度αが５５°であるときの壁部の底部における落下位置から先端までの長手方向の長さＬ０、壁部の底部における全長Ｌ１、前記長手方向から見たときの壁部先端側の代表寸法Ｄ１とした場合に、（Ｌ０／Ｄ１）が２．２〜４．６に設定され、又は（Ｌ１／Ｄ１）が２．５〜５．０に設定されているので、流動路内における流動路の長手方向に伸び流動路の中心位置に形成される軸線方向と直交する方向への原燃料の移動や装入シュートの流動路縁部へのせり上がりが抑制され、ひいては装入シュートからの溢れが抑制される。
また、壁部の先端側に、長さ寸法０．５５Ｄ１以上、すなわち原燃料の落下位置から先端までの長さＬ０に対する２５％以上の長さが筒状壁部とされているので、流動路を流動する原燃料が、流動路の長手方向と直交する周方向に移動されて、装入シュート先端側において装入シュート基端側の円弧状壁部（例えば、半円状壁部）を乗り越える程度まで移動しても、筒状壁部があることにより原燃料が流動路外に跳び出して溢れることが抑制される。その結果、原燃料が流動路内において周回方向に移動したる場合でも、高炉内に装入される際に原燃料が分散されるのを抑制することができる。
また、装入シュートから高炉内の装入される際の原燃料の分散が抑制されるので、原燃料の制御性及び装入位置の再現性を向上することができる。

【0016】

この明細書において、円とは、真円及び楕円を含むものとする。また、円の全周とは、装入シュートの内周面（流動路の外周）が全周にわたって円により構成されていることをいい、円の一部とは、流動路の内周面が仮想円の一部によって構成されていることを意味する。

【0017】

また、この明細書において、代表寸法Ｄ１とは、流動路が真円の場合には直径を意味しており、流動路が楕円である場合には長径（流動路の長さ方向と直交する向きの最大寸法）を意味する。

【0018】

なお、装入シュートの底部の全長Ｌ１＝Ｌ０＋Ｄ０×（０．５／ｔａｎ（α０））により算出可能とされる。ここで、（α０）は、対象とされる装入シュートのノッチ角度の最大角度を意味する。

【0021】

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の装入シュートであって、前記流動路は、基端側から先端側に向かって勾配２°以下で縮小されるテーパ状に形成されていることを特徴とする。

【0022】

この発明に係る装入シュートによれば、流動路が、基端側から先端側に向かって傾斜角度２°以下で縮小されているので、先端に流動する間に生じる原燃料の粒子が過度に密集しにくくなり、流動路内において原燃料の粒子に作用する遠心力が助長されるのが抑制されるとともに、原燃料に螺旋運度が生じるのが制御される。その結果、原燃料が排出口から周回又は螺旋運動をともなって排出されても、排出口から周囲に分散して排出されるのを抑制することができる。

【0023】

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装入シュートであって、前記流動路は、基端側から先端側に向かって勾配１°以下で縮小されるテーパ状に形成されていることを特徴とする。

【0024】

この発明に係る装入シュートによれば、流動路が、基端側から先端側に向かって傾斜角度１°以下で縮小されているので、流動路内において原燃料の粒子に作用する遠心力が助長されるのがさらに抑制されるとともに、原燃料に螺旋運度が生じるのが制御される。その結果、流動路にテーパが形成されていない場合と同様に、装入シュート排出口から周囲への原燃料の分散が抑制される。

【0025】

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装入シュートであって、前記流動路を構成する壁部の長手方向と直交する断面が楕円の全周または一部である場合に、前記長手方向と直交する断面における長径Ｄ１と短径Ｄ２のアスペクト比（Ｄ１／Ｄ２）が、１．８以下であることを特徴とする。

【0026】

この発明に係る装入シュートによれば、アスペクト比（Ｄ１／Ｄ２）が、１．８以下とされているので、同一の断面積である場合に流動路内における原燃料の分散を抑制しつつ効率的な流動が確保される。

【発明の効果】

【0027】

この発明に係る装入シュート、装入装置によれば、原材料が流動路内でせり上がって溢れ出すのを抑制するとともに高炉内に装入される際の原燃料の分散を抑制することができる。
その結果、装入シュートから高炉内への原燃料装入の制御性及び装入位置の再現性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の第１実施形態に係る高炉装入装置の概略構成を示す図であり、装入シュートは縦断面を示している。

【図2】第１実施形態に係る装入シュートを示す図であり、（Ａ）は図１におけるＸ１−Ｘ１断面を、（Ｂ）は図１におけるＸ２−Ｘ２矢視を示す図である。

【図3】本発明に係る分散度を説明する図である。

【図4】本発明に係る装入シュートの（Ｌ１／Ｄ１）と分散度の関係を説明する図である。

【図5】本発明に係る装入シュートのアスペクト比と分散度の関係を説明する図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る高炉装入装置の概略構成を示す図である。

【図7】第２の実施形態に係る装入シュートを示す図であり、（Ａ）は図６におけるＹ１−Ｙ１矢視を、（Ｂ）は図６におけるＹ２−Ｙ２矢視を、（Ｃ）は図７（Ａ）におけるＹ３−Ｙ３断面を示す図である。

【図8】本発明の第３実施形態に係る高炉装入装置の概略構成を示す図であり、装入シュートは縦断面を示している。

【図9】第３の実施形態に係る装入シュートを示す図であり、（Ａ）は図８におけるＺ１−Ｚ１断面を、（Ｂ）は図８におけるＺ２−Ｚ２矢視を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、図１から図５を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る高炉装入装置（装入装置）の概略構成を示す図であり、符号１は高炉を、符号２は高炉本体を、符号３は高炉装入装置を示している。
また、図２は、高炉装入装置３に用いられる装入シュート１０の概略構成の一例を示している。

【0030】

高炉装入装置３は、高炉本体２の上部に配置され、鉛直軸線Ｏ１方向に形成された原燃料投入筒４と、装入シュート１０と、図示しない旋回機構と、図示しない傾動機構とを備えていて、装入シュート１０は、図示しない旋回機構及び傾動機構に連結されている。

【0031】

また、高炉装入装置３は、旋回機構により装入シュート１０を鉛直軸線Ｏ１周りに矢印Ｒ方向に旋回可能とされるとともに、傾動機構により装入シュート１０を傾動支点ＯＳ周りに矢印T方向に回動して、鉛直軸線Ｏ１に対する装入シュート１０の傾き（以下、ノッチ角度αという）を変化可能に構成されている。

【0032】

装入シュート１０は、図２に示すように、例えば、一定肉厚の筒状壁部（壁部）を備えていて、基端側に原燃料が供給される供給口１１が開口するとともに、先端側に原燃料が排出される排出口１２が開口して形成されている。

【0033】

また、装入シュート１０の内方には、供給口１１から排出口１２に原燃料が流動する流動路１３が形成された構成とされている。また、装入シュート１０は、底部における落下位置Ｐ０〜排出口１２までの長さをＬ０とした場合に、例えば、Ｌ０＝２．８〜５．０ｍに形成されている。

【0034】

流動路１３は、装入シュート１０の長手方向に伸びて流動路１３の中心に形成される軸線Ｏ２と直交する断面が楕円形状に形成されている。
流動路１３の先端側の排出口１２を構成する断面を構成する楕円形状は、装入シュート１０が高炉装入装置３に配置された際に、流動路１３の鉛直軸線Ｏ１を含む断面に形成される長径（代表寸法）がＤ１、長径と直交する方向に形成された短径がＤ２とされ、例えば、長径Ｄ１＝０．７５〜１．３５mに形成されている。

【0035】

また、流動路１３は、供給口１１の寸法が長径Ｄ０（＞Ｄ１）に形成されていて、供給口１１から排出口１２に向かって、流動路１３を構成する装入シュート１０の内周面が軸線Ｏ２に近接するように縮小されていて、例えば、傾斜角度２°のテーパ形状とされている。

【0036】

また、装入シュート１０は、流動路１３の排出口１２における楕円形状は、長径Ｄ１と、短径Ｄ２で定義されるアスペクト比（Ｄ１／Ｄ２）が、例えば、１．８以下に形成されている。

【0037】

また、図１、図２に示した符号Ｐ０は、高炉装入装置３において、ノッチ角度αを操業時における最大ノッチ角度α０（例えば、５５°）とした場合に、原燃料投入筒４から供給される原燃料が装入シュート１０に落下する際に、装入シュート１０の底部と衝突する位置を示している。

【0038】

また、装入シュート１０は、底部における落下位置Ｐ０〜排出口１２までの長さＬ０とした場合に、（Ｌ０／Ｄ１）が２．２〜４．６、となるように構成されている。
また、装入シュート１０は、底部における全長Ｌ１とした場合に、（Ｌ１／Ｄ１）が２．５〜５．０となるように構成されている。
ここで、全長Ｌ１＝Ｌ０＋Ｄ０×０．５／ｔａｎ（α０）で算出可能である。

【0039】

高炉装入装置３は、例えば、装入シュート１０を鉛直軸線Ｏ１周りに８ｒｐｍで旋回させながら、鉛直軸線Ｏ１に対する傾斜角度２４°〜５５°の範囲で予め設定されたノッチ角度αで複数段階に傾動しながら、流量０．４ｍ^３／ｓ〜１．０ｍ^３／ｓで原燃料を供給、高炉１内に原燃料を装入するようになっている。

【0040】

次に、図３を参照して、分散度について説明する。
図３は、分散度を説明する図であり、図３（Ａ）は分散度を求める装入シュートＳを示す図であり、図３（Ｂ）は分散度を定義する図である。なお、符号Ｍは、原燃料の粒子を示している。

【0041】

まず、図３（Ａ）に示すように、対象とする装入シュートＳを装入装置の鉛直軸線Ｏ１周りに矢印Ｒ方向に旋回させつつ、装入シュートＳを矢印Ｔ方向に変化させて、ノッチ角度α（例えば、実用的な２４°〜５５°の範囲における７条件）を変えながら原燃料Ｍを高炉内に装入する。
そして、７つのノッチ角度αのそれぞれについて、図３（Ｂ）に示す原燃料Ｍが分散された分散角度θを求めて、その平均値をその装入シュートＳの代表値（θr）とする。なお、θrを算出する場合は、単純平均により平均値を算出する。

【0042】

そして、流動路の断面が真円の装入シュートについて、分散角度の代表値θrは、流動路内を流通する原燃料Ｍが流量１．０ｍ^３／ｓ、（Ｌ１／Ｄ１）＝４．０の場合に最小となった。そこで、この時の分散角度の代表値θrを基準にして、分散度を１．０とした。
そして、（Ｌ１／Ｄ１）が異なる装入シュートＳの分散角度の代表値θrを、（Ｌ０／Ｄ１）＝４．０の分散角度の代表値θrで除して得た相対値をそれぞれの装入シュートＳの分散度と定義した。

【0043】

次に、図４、図５を参照して、装入シュートＳの（Ｌ１／Ｄ１）、及びアスペクト比と分散度の関係を説明する。
図４は、装入シュートの流動路が断面真円である場合に、原燃料投入筒４から装入シュートＳに供給された原燃料Ｍの落下位置から先端までの長手方向の長さＬ０、長手方向から見たときの壁部先端側の代表寸法Ｄ１とした場合における（Ｌ１／Ｄ１）と分散度の関係を示す図である。

【0044】

なお、分散度は、焼結鉱を原燃料として、最小流量Ｑｍｉｎ０．４ｍ^３／ｓと最大流量Ｑｍａｘ１．０ｍ^３／ｓの範囲で、分散度粒子要素法のシミュレーションにより算出した。

【0045】

図４において、（□）及び実線で示した曲線は、Ｑｍｉｎ＝０．４ｍ^３／ｓである場合の（Ｌ１／Ｄ１）と分散度の関係を示し、（●）及び破線で示した曲線は、Ｑｍａｘ＝１．０ｍ^３／ｓである場合の（Ｌ０／Ｄ１）と分散度の関係を示している。
断面真円の流動路を有する装入シュートでは、高炉内への原燃料の装入に関して、原燃料の分散が生産に支障を生じないのは分散度４．０以下の場合であることから、分散度４．０以下を好適な範囲とした。

【0046】

図４によれば、原燃料の流量０．４ｍ^３／ｓである場合には、（Ｌ１／Ｄ１）が２．５〜５．０の範囲で分散度が４．０である。
また、原燃料の流量１．０ｍ^３／ｓである場合には、（Ｌ１／Ｄ１）が２．５〜５．３の範囲で分散度が４．０である。

【0047】

また、図５は、装入シュートのアスペクト比と分散度の関係を、粒子要素法のシミュレーションにより算出した結果を示す図であり、図５によれば、分散度が４．０となるのは、アスペクト比（Ｄ１／Ｄ２）が１．８以下の場合である。
以上のことから、アスペクト（Ｄ２／Ｄ１）が１．８以下が好適な範囲であるといえる。

【0048】

また、装入シュート１０及び高炉装入装置３によれば、（Ｌ０／Ｄ１）を２．２〜４．６、（Ｌ１／Ｄ１）を２．５〜５．０に構成されているので、原燃料が流動路の軸線と直交する方向に移動するのが抑制され、その結果、原燃料が装入シュートから溢れるのが抑制されるとともに高炉内に分散されるのが抑制される。

【0049】

装入シュート１０によれば、流動路１３が、基端側から先端側に向かって傾斜角度２°以下のテーパ状に形成されているので、原燃料が螺旋運動等をともなっている場合でも、排出口１２から周囲に分散されながら排出されるのを抑制することができる。

【0050】

また、装入シュート１０によれば、流動路１３の先端側におけるアスペクト比（Ｄ１／Ｄ２）が、１．８以下とされているので、流動路１３内における原燃料の分散を抑制しつつ効率的な流動を確保することができる。

【0051】

したがって、例えば、特開２０１０−１３３０００に示されるように、シュートの傾斜角度が複数の軸線相互の交差角で調整されるために、シュート内面を断面円形に形成する必要があるような場合に、大きな効果を発揮することができる。

【0052】

また、種々の高炉に対応して、原燃料の溢れ防止及び高炉内での装入位置の制御性を向上しつつ装入シュートを最適設計することが可能となる。

【0053】

次に、図６、図７を参照して、この発明の第２の実施形態について説明する。
図６は、第２の実施形態に係る高炉装入装置（装入装置）３の概略構成を示す図であり、第１の実施形態と異なるのは、装入シュート１０に代えて装入シュート３０を備えている点である。その他は、第１の実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。

【0054】

装入シュート３０は、図６、図７に示すように、例えば、基端側に原燃料が供給される供給部３１が形成され、先端側に原燃料が排出される排出口３２が開口する一定肉厚の円弧状壁部（壁部）３４と筒状壁部（壁部）３５を備えていて、原燃料が供給部３１から排出口３２に流動する流動路３３が形成された構成とされている。

【0055】

流動路３３は、装入シュート３０の長手方向に伸びて流動路３３の中心に形成される軸線Ｏ２と直交する断面が楕円形状に形成されている。流動路３３の筒状壁部３５の排出口３２を構成する楕円形状は、装入シュート３０が高炉装入装置３に配置された際に、流動路３３の鉛直軸線Ｏ１を含む断面に形成される長径（代表寸法）がＤ３１、長径と直交する方向に形成された短径がＤ３２とされ、例えば、長径Ｄ３１＝０．７５〜１．３５mに形成されている。

【0056】

また、流動路３３は、例えば、供給部３１の寸法が長径Ｄ３０（＞Ｄ３１）に形成されていて、流動路３３の供給部３１から排出口３２に向かって軸線Ｏ２に対して細くなる傾斜角度２°のテーパ形状が形成されている。

【0057】

また、装入シュート３０は、流動路３３の排出口３２側を構成する楕円形状の長径Ｄ３１と、短径Ｄ３２で定義されるアスペクト比（Ｄ３１／Ｄ３２）が、例えば、１．８以下に形成されている。

【0058】

また、図６、図７に示した符号Ｐ０は、高炉装入装置３において、ノッチ角度αを操業時における最大ノッチ角度α０（例えば、５５°）とした場合に、原燃料投入筒４から供給される原燃料が装入シュート３０に落下する際に、装入シュート３０の底部と衝突する位置を示している。

【0059】

また、装入シュート３０の底部における落下位置Ｐ０〜排出口３２までの長さＬ０とした場合に、（Ｌ０／Ｄ３１）が２．２〜４．６となるように構成されている。
また、装入シュート３０の底部における全長Ｌ１とした場合に、（Ｌ１／Ｄ３１）が２．５〜５．０となるように構成されている。
また、筒状部３５は、長さＬ２≧（０．５５）Ｄ３１とされ、筒状部３５のＬ１に対する比（Ｌ２／Ｌ１）は、２５％以上とされている。

【0060】

装入シュート３０によれば、Ｌ１に対する比（Ｌ２／Ｌ１）が２５％以上の筒状壁部３５が形成されているので、流動路３３を流動する原燃料が、流動路３３の軸線Ｏ２と直交する移動されても、原燃料が流動路３３外に跳び出して溢れることが抑制され、原燃料が流動路３３内において螺旋運動等を発生しても、高炉内に装入される際に原燃料が分散されるのを抑制することができる。

【0061】

次に、図８、図９を参照して、この発明の第３の実施形態について説明する。
図８は、第３の実施形態に係る高炉装入装置（装入装置）３の概略構成を示す図であり、第１の実施形態と異なるのは、装入シュート１０に代えて装入シュート４０を備えている点である。その他は、第１の実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。

【0062】

装入シュート４０は、図８、図９に示すように、例えば、基端側に原燃料が供給される供給部４１が形成され、先端側に原燃料が排出される排出部４２が形成される一定肉厚に形成され上方が開放された円弧状壁部（壁部）とされていて、内方には原燃料が供給部４１から排出部４２に流動する流動路４３が形成された構成とされている。

【0063】

流動路４３は、装入シュート４０の長手方向に伸びて流動路４３の中心に形成される軸線Ｏ２と直交する断面は、仮想楕円形状の一部に形成されている。仮想楕円形状は、流動路４３の排出部４２において、装入シュート４０が高炉装入装置３に配置された際に、流動路４３の鉛直軸線Ｏ１を含む断面に形成される長径（代表寸法）がＤ４１、長径と直交する方向に形成された短径がＤ４２とされ、例えば、長径Ｄ４１＝０．７５〜１．３５mに形成されている。

【0064】

また、流動路４３は、例えば、供給部４１の寸法が長径Ｄ４０（＞Ｄ４１）に形成されていて、流動路４３の供給部４１から排出口４２に向かって軸線Ｏ２に対して細くなる傾斜角度２°のテーパ形状が形成されている。

【0065】

また、装入シュート４０は、流動路４３の排出部４２側を構成する仮想楕円形状の長径Ｄ４１と、短径Ｄ４２で定義されるアスペクト比（Ｄ４１／Ｄ４２）が、例えば、１．８以下に形成されている。

【0066】

また、図８、図９に示した符号Ｐ０は、高炉装入装置３において、ノッチ角度αを操業時における最大ノッチ角度α０（例えば、５５°）とした場合に、原燃料投入筒４から供給される原燃料が装入シュート４０に落下する際に、装入シュート４０の底部と衝突する位置を示している。

【0067】

また、装入シュート４０の底部における落下位置Ｐ０〜排出部４２までの長さＬ０、底部における全長Ｌ１とした場合に、（Ｌ０／Ｄ４１）が２．０〜４．６となるように構成されている。
また、装入シュート４０の底部における全長Ｌ１とした場合に、（Ｌ１／Ｄ４１）が２．５〜５．０となるように構成されている。

【0068】

なお、本発明は、上記第１〜第３の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施形態においては、装入シュート１０の流動路１３、装入シュート３０の流動路３３、装入シュート４０の流動路４３が、断面楕円形（仮想円を含む）に形成されている場合について説明したが、例えば、流動路１３、３３、４３の断面形状を楕円形とするか真円とするかは任意に設定することができる。

【0069】

また、上記実施の形態においては、装入シュート１０が全長にわたって筒状に形成され、装入シュート３０が円弧状壁部３４と筒状壁部３５とを備え、装入シュート４０が円弧状壁部により構成されている場合について説明したが、装入シュートの長手方向のどの部分の上部を開放するか、また、どの程度の長さを筒状壁部とするかは任意に設定することができる。

【0070】

なお、第２の実施の形態において、筒状部３５の長さＬ２を長さＬ０に対して２５％以上とする場合について説明したが、筒状部３５の長さＬ２を長さＬ０に対して２５％未満としてもよい。

【0071】

また、上記実施の形態においては、長径Ｄ１、Ｄ３１、Ｄ４１が、短径Ｄ２、Ｄ３２、Ｄ４２に対して、アスペクトが１．８以下である場合について説明したが、アスペクトを１．８より大きくしてもよい。

【0072】

また、上記実施の形態においては、長径Ｄ１、Ｄ３１、Ｄ４１が、鉛直軸線Ｏ１を含む断面に形成され場合について説明したが、長径Ｄ１、Ｄ３１、Ｄ４１を鉛直軸線Ｏ１と直交する方向に形成してもよいし、鉛直軸線Ｏ１に対して任意の斜め方向に形成してもよい。

【0073】

また、上記実施の形態においては、装入シュート１０が、高炉装入装置３において、鉛直軸線Ｏ１周りに８ｒｐｍで旋回させながら、ノッチ角度α２４°〜５５°で、原燃料を流量０．４ｍ^３／ｓ〜１．０ｍ^３／ｓで装入して操業する場合について説明したが、上記条件以外で操業される高炉装入装置に用いてもよい。

【0074】

また、上記実施の形態においては、流動路１３、３３、４３が楕円形（仮想円を含む）の全周又は一部により構成される場合について説明したが、長円等、一部に緩やかな曲線が不連続となる部分や直線を含む構成としてもよい。

【0075】

また、上記実施の形態においては、流動路１３、３３、４３が基端側から先端側に向かって傾斜角度２°以下のテーパ状に形成されている場合について説明したが、流動路を、傾斜角度２°以上のテーパ状に形成してもよいし、傾斜角度１°以下のテーパ状に形成し、又はテーパ形状を備えない構成としてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0076】

この発明に係る装入シュート、装入装置によれば、高炉炉内への原燃料装入に際して、原燃料が装入シュートから溢れるのと高炉内に分散されるのを抑制することができるので産業上利用可能である。

【符号の説明】

【0077】

Ｏ１ 鉛直軸線
Ｏ２ 軸線（流動路の軸線）
１ 高炉
３ 高炉装入装置（装入装置）
４ 原燃料投入筒
１０、３０、４０ 装入シュート
１３、３３、４３ 流動路
１１ 供給口
３１、４１ 供給部
１２、３２ 排出口
４２ 排出部
３４ 円弧状壁部（壁部）
３５ 筒状壁部（壁部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】