JP2014112053A - コンベヤ上における石炭水分の測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水蒸気や粉塵を発生する石炭の水分を、搬送量の変動に左右されることなく、コンベヤ上において精度よく測定することができるコンベヤ上における石炭水分の測定方法を提供する。
【解決手段】ボックス４の内部に封入した非接触式水分計５を、コンベヤ１上を搬送される石炭層の層表面よりも低い位置に支持し、石炭層の内部に埋め込んだ状態で石炭Ｃの水分を測定する。非接触式水分計５としては例えばマイクロ波式水分計を用いることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、コンベヤ上を搬送される石炭の水分を精度よく測定する方法に関するものである。

例えば製鉄工場においては、コークス炉へ原料となる石炭を供給するために、ベルト式のコンベヤが使用されている。石炭は予め乾燥機において乾燥されたうえでコークス炉に投入されるのであるが、一般的には投入石炭の水分が低いほどコークスの品質が向上すると言われている。しかし余りに水分を低下させると発火する危険性があるため、水分を所定範囲に制御することが必要である。

このため従来から、コークス炉へ搬送される石炭の水分をコンベヤ上で測定している。例えば特許文献１には、赤外線式の水分計をコンベヤの上方位置に設置し、コンベヤ上を搬送される石炭の水分を非接触で計測する方法が開示されている。図１はこの方法を模式化したものである。しかし乾燥機から出た石炭Ｃは水蒸気や粉塵を発生するため、これらが石炭Ｃと水分計１との間に存在して赤外線を拡散してしまい、精度のよい水分測定を行えないという問題があった。

また、搬送量が変化すると石炭Ｃの層厚が変化するため、石炭Ｃと水分計１との間の距離が変動する。これによっても水分の測定値に変動が生じる。このため、特許文献１の方法では搬送量の変動にかかわらず、精度よく水分測定を行なうことは困難であった。

このほか特許文献２に示されるように、水分計をコンベヤの上方位置に設置するとともにその上流側に均し装置を設置し、水分計の直下を通過する石炭の層厚及び密度を一定にする方法も提案されている。この方法は搬送量の変動があっても水分計の直下を通過する石炭の層厚が一定となるため、特許文献１の欠点を補ったものと言える。しかし石炭から発生する水蒸気や粉塵が水分計との間に存在することは避けられず、やはり制度のよい水分測定は困難であった。

このように従来技術では水分の測定値のバラツキが大きいため、測定値が実際の水分よりも高く測定される可能性がある。そのような場合には石炭の過乾燥により発塵・火災の発生する恐れがあるため、測定値の変動幅を見込んで石炭水分の管理値を高めに設定しておく必要がある。このため必要以上に高品質の石炭を使用することとなり、コストアップの原因となっていた。

特公昭６１−６１６１５号公報 特開平７−４３３１９号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解消し、水蒸気や粉塵を発生する石炭の水分を、搬送量の変動に左右されることなく、コンベヤ上において精度よく測定することができるコンベヤ上における石炭水分の測定方法を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、ボックスの内部に封入した非接触式水分計を、コンベヤ上を搬送される石炭層の層表面よりも低い位置に支持し、石炭層の内部に埋め込んだ状態で石炭の水分を測定することを特徴とするものである。

なお、非接触式水分計としてマイクロ波式水分計を用いることが好ましい。また、コンベヤがコークス炉への石炭搬送用のコンベヤであることが好ましい。さらに前記ボックスが、上流側に石炭をかき分けるための突起を備えたものであることが好ましい。

本発明のコンベヤ上における石炭水分の測定方法によれば、ボックスの内部に封入した非接触式水分計をコンベヤ上を搬送される石炭層の層表面よりも低い位置に支持し、石炭層の内部に埋め込んだ状態で石炭の水分を測定する。このため石炭から発生する水蒸気や粉塵が石炭と非接触式水分計との間に入り込むことがなくなる。また搬送量の変動によってコンベヤ上における石炭の層厚が変動しても、その影響を受けることがない。このため本発明によれば、従来法によるよりも水分の測定精度を向上させることが可能となる。

従来技術を示す模式的な正面断面図である。 本発明の実施形態を説明する模式的な正面断面図である。 本発明の実施形態を説明する模式的な側面断面図である。 本発明の実施形態を説明する模式的な平面図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図２と図３は本発明の実施形態を説明する模式図である。これらの図において、１は石炭Ｃを搬送するコンベヤである。この実施形態では乾燥機により乾燥された石炭をコークス炉へ搬送するためのベルトコンベヤであり、例えば１００ｍ／ｍｉｎの速度で２００トン／時の石炭を搬送するものである。

このコンベヤ１を跨ぐように門型の支柱２が設けられており、その中央部から垂下させた垂直柱３の下端部に、ボックス４が取付けられている。このボックス４は鋼鉄製であり、その内部に非接触式水分計５が下向きに固定されている。非接触式水分計５の種類は特に限定されるものではないが、この実施形態ではマイクロ波式水分計が用いられている。ボックス４の底面を開口して非接触式水分計５の底面を露出させてもよいが、図２、図３に示すように非接触式水分計５の底部にフランジ７を取付け、このフランジ７をボックス４の底面にねじ止め固定してボックス４の底面を封鎖し、ボックス４内への石炭の進入を防止することが好ましい。このフランジ７はマイクロ波を透過させることができる材質、例えばフッ素系樹脂板やガラス板からなることが好ましい。

マイクロ波式水分計は、石炭に向ってマイクロ波を照射し、その減衰量から水分を測定する装置であり、層全体の水分を高速で測定することができる利点がある。しかしその他の型式の水分計を使用することもできる。石炭層は部位によって水分値が変動するため、マイクロ波式水分計を用いて層全体の水分値を測定できることは、コークスの品質管理上、有利である。

このボックス４は、コンベヤ１上を搬送される石炭層の層表面よりも低い位置に支持されている。このためボックス４は、石炭層の内部に埋め込まれた状態となり、石炭層の層表面よりも低い位置で石炭Ｃの水分を測定する。このため石炭Ｃから発生する粉塵の影響を受けることがなく、また石炭Ｃから発生する水蒸気の影響も受けることがない。

例えばコンベヤ１上を搬送される石炭Ｃの層厚が５０ｍｍである場合、非接触式水分計５がコンベヤ面から２５〜３０ｍｍ程度の高さに維持されるように、ボックス４の高さを設定しておくことが好ましい。なおボックス４の高さをコンベヤ面に接近しすぎると、その隙間に石炭が噛みこんでしまうため、ボックス４の底面とコンベヤ面との間隔は２０ｍｍ以上とすることが好ましい。

なお、このような位置にボックス４を固定すると石炭Ｃが激しく衝突することとなる。そこで図４に示すようにボックス４の上流側に石炭Ｃをかき分けるための突起６を設けておけば、走行する石炭が左右にかき分けられるので、石炭と衝突する際の負担を軽減することができる。この実施形態では突起６の形状は図４の示されるような嘴状であるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

このような非接触式水分計５の出力は垂直柱３を通じて外部に取り出され、管理水分値よりも測定された水分値が高い場合には、乾燥機への供給熱量を増加させ、逆に管理水分値よりも測定された水分値が低い場合には、乾燥機への供給熱量を減少させる制御が行なわれる。

本発明者が実機で測定した結果、従来法では測定水分値と実水分との間のバラツキは０.４５％程度であったが、本発明法によれば、測定水分値と実水分との間のバラツキは０.１３％にまで減少した。このため、従来は（設定水分値＋０.４５％）を管理水分値とし、測定値に０.４５％の誤差が含まれていてもなお設定水分値以下とならないように乾燥機を操業していたが、本発明によれば（設定水分値＋０.１３％）を管理水分値とすればよく、従来よりも高級な石炭の使用量を減少させることが可能となった。

以上に説明したように、本発明によれば、水蒸気や粉塵を発生する石炭の水分を、搬送量の変動に左右されることなく、コンベヤ上において精度よく測定することが可能となった。

コンベヤ
２ 門型の支柱
３ 垂直柱
４ ボックス
５ 非接触式水分計
６ 突起

Claims (4)

1. ボックスの内部に封入した非接触式水分計を、コンベヤ上を搬送される石炭層の層表面よりも低い位置に支持し、石炭層の内部に埋め込んだ状態で石炭の水分を測定することを特徴とするコンベヤ上における石炭水分の測定方法。
2. 非接触式水分計がマイクロ波式水分計であることを特徴とする請求項１記載のコンベヤ上における石炭水分の測定方法。
3. コンベヤがコークス炉への石炭搬送用のコンベヤであることを特徴とする請求項１記載のコンベヤ上における石炭水分の測定方法。
4. 前記ボックスが、上流側に石炭をかき分けるための突起を備えたものであることを特徴とする請求項１記載のコンベヤ上における石炭水分の測定方法。