JP2009174032A - 焼結機の焼成点検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラマン散乱光を用いた光ファイバ式温度計による焼結機の焼成点検出を可能とする。
【解決手段】焼結機の焼成点検出に際して、ラマン散乱光を用いた光ファイバ式温度計の光ファイバ１０を、多孔式保護管１２に収容して、パレットａ直下のパレット進行方向及びパレット幅方向に配設すると共に、前記光ファイバ１０に沿って断熱材被覆ワイヤ１４を配設し、前記光ファイバ式温度計によりパレット進行方向及びパレット幅方向の温度分布を計測する。
【選択図】図３

Description

本発明は、焼結機の焼成点検出方法及び装置に係り、特に、ドワイトロイド式焼結機に用いるのに好適な、ラマン散乱光を利用した光ファイバ式温度計を用いて、焼成点を高精度、且つ短時間で検出することが可能な焼結機の焼成点検出方法及び装置に関する。

粉鉱石や細粒鉱石は、そのまま装入すると高炉内部の通気性悪化を招き、炉内反応を律速する原料であることから、所定粒径の焼結鉱として高炉に装入されている。この焼結鉱を製造する代表的な設備として、ドワイトロイド式焼結機がある。このドワイトロイド式焼結機においては、図１に例示する如く、コンベア上の焼結パレット（以下単にパレットとも称する）ａに原料装入装置によって焼結原料を装入し、この装入焼結原料層表層に点火炉で着火すると共に、ウィンドボックス（風箱とも称する）ｂを介して排風機によって装入焼結原料層の上方部の空気を吸引することにより、パレットａの移動に伴い焼結原料中に配合された粉コークスが燃焼し、順次、焼結原料の焼結が行なわれ、排鉱部ｄでパレットａより焼結鉱として排出される。

このような焼結機の焼結操業における焼成点（ＢＴＰ）は、高生産量、高効率を保つ上で最重要指標の１つである。

そこで、特許文献１では、パレットａ下部の風箱ｂの下方に熱電対の検出端ｃを設け、熱電対ｃが設置されている点でのみ排気ガスの温度を検出し、いくつかの熱電対での計測信号を用いて、図２に破線Ａで示す如く、２次曲線を求めてＢＴＰを算出していた。特許文献１には、更に、パレット速度を制御して、検出したＢＴＰの値を制御する手法も記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、実測した温度が点であるため、パレット進行方向に対する温度分布演算にて推定しており、温度分布そのものを測定してはいないため、実際の温度分布との差が生じるという問題点を有していた。

このような問題点を解決するものとして、特許文献２には、風箱ｂ内に光ファイバ温度計を焼結機の長手方向及び幅方向に複数台設置し、焼結原料底部の赤熱帯付近の表面温度分布を該光ファイバ温度計により直接測定することが記載されている。

しかしながら、特許文献２に記載の技術は、熱電対に代わるものとして光ファイバ式温度計を用いたものに過ぎず、光ファイバから入光される位置での温度測定であり、温度分布を測定するためには多数の光ファイバ温度計を設ける必要があった。

一方、特許文献３や４には、１本の光ファイバで、その長手方向に沿う温度分布を測定することが可能な、ラマン散乱光を用いた光ファイバ式温度計が記載されている。即ち、光ファイバに光パルスを入射すると、一部が後方散乱光として再び入射端まで戻る。ラマン散乱光は、この後方散乱光の一部であり、温度感受性の高い反ストークス側（短波長側）と、低いストークス側（長波長側）の両方から発生し、これらの強度比から温度が計測される。この強度比を時系列的に測定することにより、光速度と受信時刻から位置が求められ、光ファイバに沿った温度分布が求められる。

特開２００５−１８７８４１号公報 特開昭６１−１４７８２０号公報 特開平１１−１１８７４２号公報 特開２００６−１６８４５８号公報

しかしながら、特許文献３や４に記載されたようなラマン散乱光を用いた光ファイバ式温度計を焼結機に適用するに当たっては、落鉱による断線が発生する場合がある他、溶損による光ファイバ断線時の復旧方法を確立する必要があった。

本発明は、焼結機の焼成点検出に際して、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、落鉱、溶損対策をすることで、ラマン散乱光を用いた光ファイバ式温度計を焼結機での焼成点検出に適用可能として、焼成点検出精度を向上することを課題とする。

本発明は、ラマン散乱光を用いた光ファイバ式温度計の光ファイバを、多孔式保護管に収容して、パレット直下のパレット進行方向及びパレット幅方向に配設すると共に、前記光ファイバに沿って断熱材被覆ワイヤを配設し、前記光ファイバ式温度計によりパレット進行方向及びパレット幅方向の温度分布を計測するようにして、前記課題を解決したものである。

本発明は、又、ラマン散乱光を用いた光ファイバ式温度計と、該光ファイバ式温度計の光ファイバを収容して、パレット直下のパレット進行方向及びパレット幅方向に配設される多孔式保護管と、前記光ファイバに沿って配設される断熱材被覆ワイヤと、を備えたことを特徴とする焼結機の焼成点検出装置を提供するものである。

本発明によれば、ラマン散乱光を用いた光ファイバ式温度計の光ファイバを多孔式保護管に収容したので、落鉱で光ファイバが断線することがない。又、光ファイバに沿って断熱材被覆ワイヤを配設したので、溶損等により光ファイバが断線した場合、断熱材被覆ワイヤの一端に新規光ファイバを取り付け、別の端部からワイヤを引き抜くことで、溶損時の再敷設が容易になる。従って、ラマン散乱光を用いた光ファイバ式温度計で温度分布を直接測定して、焼成点を高精度で短時間に検出することが可能になる。

更に、光ファイバをパレット直下のパレット進行方向及びパレット幅方向に配設したので、１本の光ファイバでパレット進行方向及びパレット幅方向の温度分布を正確に測ることができ、図２に実線Ｂで示す如く、焼成点を面として検出することが可能になり、焼結最適操業が可能になる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本実施形態は、特許文献３や４に記載されたようなラマン散乱光を用いた光ファイバ式温度計の光ファイバ１０を、図３に示す如く、多数の穴１２ａが形成された多孔式保護管１２に収容して、図４に示す如く、焼結パレットａ直下のパレット進行方向及びパレット幅方向に配設すると共に、図３に詳細に示した如く、前記光ファイバ１０に沿って断熱材被覆ワイヤ１４を配設し、前記光ファイバ式温度計によりパレット進行方向及びパレット幅方向の温度分布を直接計測するようにしたものである。

本発明においては、温度計の検出速度と精度を、光ファイバのみを設置した場合と同等に保ち、且つ、落鉱による光ファイバ１０の断線を回避するため、光ファイバ１０を図３に示したような多孔式保護管１２に収容させることを特徴としている。

更に、異常温度による光ファイバ溶損等のトラブル時の復旧のため、光ファイバ延線ルートに断熱材で被覆したワイヤ１４を同時に敷設しておき、溶損時には、このワイヤ１４の片端に新規光ファイバを取り付け、別の端部からワイヤ１４を引き抜くことで、溶損時の再敷設が容易になる。

本実施形態によれば、図２中に実線Ｂで示した如く、光ファイバの温度分布をパレット幅方向及び進行方向に高精度で検出することが可能となり、ＢＴＰの検出精度を著しく向上させることができる。

前記保護管１２は、図５に例示する如く、各風箱ｂ内に蛇行させて配置したり、あるいは図６に例示する如く、風箱ｂを跨ぐように配置することができる。

本発明の適用対象であるドワイトロイド式焼結機の全体構成を示す概略図 従来例及び本発明により検出される焼成点を比較して示す図 本発明の実施形態における多孔式保護管を示す図 同じく多孔式保護管の配設状態を示す斜視図 同じく風箱内の配置の一例を示す（Ａ）平面図及び（Ｂ）正面図 同じく他の例を示す（Ａ）平面図及び（Ｂ）正面図

符号の説明

ａ…焼結パレット
ｂ…風箱
１０…光ファイバ
１２…多孔式保護管
１４…断熱材被覆ワイヤ

Claims (2)

1. 焼結機の焼成点検出に際して、
   ラマン散乱光を用いた光ファイバ式温度計の光ファイバを、多孔式保護管に収容して、パレット直下のパレット進行方向及びパレット幅方向に配設すると共に、
   前記光ファイバに沿って断熱材被覆ワイヤを配設し、
   前記光ファイバ式温度計によりパレット進行方向及びパレット幅方向の温度分布を計測することを特徴とする焼結機の焼成点検出方法。
2. ラマン散乱光を用いた光ファイバ式温度計と、
   該光ファイバ式温度計の光ファイバを収容して、パレット直下のパレット進行方向及びパレット幅方向に配設される多孔式保護管と、
   前記光ファイバに沿って配設される断熱材被覆ワイヤと、
   を備えたことを特徴とする焼結機の焼成点検出装置。

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