JP2015151623A - Method for estimating apparent specific gravity and porosity of granules, and method for controlling granulation process - Google Patents

Method for estimating apparent specific gravity and porosity of granules, and method for controlling granulation process Download PDF

Info

Publication number
JP2015151623A
JP2015151623A JP2014029676A JP2014029676A JP2015151623A JP 2015151623 A JP2015151623 A JP 2015151623A JP 2014029676 A JP2014029676 A JP 2014029676A JP 2014029676 A JP2014029676 A JP 2014029676A JP 2015151623 A JP2015151623 A JP 2015151623A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt conveyor
porosity
specific gravity
granulated
deposition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014029676A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6207421B2 (en
Inventor
耕一 森岡
Koichi Morioka
耕一 森岡
健太郎 野澤
Kentaro Nozawa
健太郎 野澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP2014029676A priority Critical patent/JP6207421B2/en
Publication of JP2015151623A publication Critical patent/JP2015151623A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6207421B2 publication Critical patent/JP6207421B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for rapidly estimating the apparent specific gravity and porosity of granules from the deposition shape of the granules, and a method for stably manufacturing granules based on the estimated apparent specific density and porosity of the granules.SOLUTION: In the method for rapidly estimating the apparent specific gravity and porosity of granules, when granules produced in a granulation process of ores are dropped onto a conveying machine so as to be deposited on the conveying machine for conveyance, the deposition shape and weight of the granules are measured, so that the apparent specific gravity and porosity of the granules can be estimated. In the method for controlling a granulation process, the granulation process of ores is controlled based on the estimated apparent specific gravity and/or porosity of the granules.

Description

本発明は、造粒物の見掛け比重・気孔率の推定方法及び造粒プロセスの制御方法に関する。   The present invention relates to a method for estimating the apparent specific gravity / porosity of a granulated product and a method for controlling the granulation process.

従来より、高炉の原料として用いられる鉄鉱石ペレットなどの見掛比重等を測定する技術として、特許文献1及び2に示すものが開発されている。
特許文献1は、簡便な測定操作で且つ精度良く、形状の不規則な多孔体の見掛比重測定方法を提供することを目的としたもので、多孔体の外表面を不透水性フィルムで真空密着包装したのち浮力測定法により見掛体積を算出し、その見掛体積で該試料の乾燥重量を除することにより試料の見掛比重を算出すると共に、気孔率は、見かけ比重を真比重で除して求める。
Conventionally, those shown in Patent Documents 1 and 2 have been developed as techniques for measuring apparent specific gravity and the like of iron ore pellets used as a raw material for a blast furnace.
Patent Document 1 aims to provide a method for measuring the apparent specific gravity of an irregularly shaped porous body with a simple measurement operation and with high accuracy, and the outer surface of the porous body is vacuumed with an impermeable film. After the tight packaging, the apparent volume is calculated by the buoyancy measurement method, and the apparent specific gravity of the sample is calculated by dividing the dry weight of the sample by the apparent volume, and the porosity is the true specific gravity. Divide and seek.

特許文献2は、大きな気孔径と複雑な表面形状を有する多孔体の気孔率を精度良く、測定時間などの効率の良い測定方法を提供することを目的としたもので、多孔体を水中に浸して減圧脱泡し、予め定めた適正量の水分を含有させた多孔質吸水材により前記試料を挟んで試料表面水を除去し、ついで、該試料を天秤上に設置した水槽内に上方より吊るし、天秤に表示される重量増分を水の比重にて除することで試料の見掛体積を算出し、さらに見掛体積で試料乾燥重量を除することにより試料の見掛比重を算出している。   Patent Document 2 aims to provide an efficient measurement method such as a measurement time and the like with high accuracy in the porosity of a porous body having a large pore diameter and a complicated surface shape. The sample surface water is removed by sandwiching the sample with a porous water-absorbing material containing a predetermined appropriate amount of water, and the sample is then suspended from above in a water tank placed on a balance. The apparent volume of the sample is calculated by dividing the weight increment displayed on the balance by the specific gravity of water, and the apparent specific gravity of the sample is calculated by dividing the dry weight of the sample by the apparent volume. .

特許文献3は、ベルトコンベヤ上の搬送物のかさの計測や比重を掛けて輸送重量の計測をするための処理スピードが速くかつ簡便な処理装置による断面積計測方法を提供することを目的したものである。この特許文献3では、ベルトコンベヤ上方に設置してベルト表面又はベルト上の搬送物表面に投射する照明光を、ベルト進行方向と直角に一直線に遮る板を設けることで、ベルト表面又は搬送物の表面に明暗に分離された両方の明暗分離境界部が視野に入るように一定位置から撮像装置に映像を入力し、搬送物が無いときにベルトの表面に出来る明暗に分離された境界線形状に合わせて作成した周辺画像をマスクするためのウィンドウ下部の境界部と搬送物表面の明暗分離境界部に囲まれた画像情報を二値化処理することにより、搬送物の断面を抽出している。   Patent Document 3 is intended to provide a cross-sectional area measuring method using a processing device that is fast and has a high processing speed for measuring the transport weight by multiplying the bulk of the conveyed material on the belt conveyor and measuring the specific gravity. It is. In this Patent Document 3, a plate that blocks the illumination light that is installed above the belt conveyor and projected onto the belt surface or the surface of the conveyed product on the belt in a straight line perpendicular to the belt traveling direction is provided. The image is input to the image pickup device from a certain position so that both the light and dark separation boundary parts separated into the surface are in the field of view, and the boundary line shape is formed on the surface of the belt when there is no conveyed object The cross section of the conveyed product is extracted by binarizing the image information surrounded by the boundary portion at the bottom of the window for masking the peripheral image created in combination and the light and dark separation boundary portion of the surface of the conveyed product.

特許文献4は、ベルトコンベア上を搬送される搬送物の搬送量を正確に計測することが可能なベルトコンベア搬送物の搬送量自動計測装置及びその方法並びにベルトコンベアの移動速度を正確に把握するためのベルトコンベアの移動速度測定方法を提供することを目的したものである。この特許文献4では、不定形の固体原料を搬送しているベルトコンベアの上に隙間を有して配置され、原料の表面を横切る複数位置までの距離を計測する非接触型の距離計測手段により原料の表面までの距離を微小時間間隔で計測し、固体原料の各位置での表面高さを求めて、ベルトコンベアの移動速度を測定及び表面高さを用いてベルトコンベア上の固体原料の表面の各位置の座標を計算して該固体原料の積載形状を決定し、空荷状態のベルトコンベアの形状から原料の搬送体積を求めるている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228867 accurately grasps the belt conveyor conveyed product automatic measurement apparatus and method, and the moving speed of the belt conveyor, which can accurately measure the conveyed amount of the conveyed product conveyed on the belt conveyor. It is an object to provide a method for measuring the moving speed of a belt conveyor. In this Patent Document 4, a non-contact type distance measuring means is provided that has a gap on a belt conveyor that conveys an amorphous solid material and measures the distance to a plurality of positions that cross the surface of the material. The distance to the surface of the raw material is measured at minute time intervals, the surface height at each position of the solid raw material is obtained, the moving speed of the belt conveyor is measured, and the surface of the solid raw material on the belt conveyor is measured using the surface height. The solid material stacking shape is determined by calculating the coordinates of the respective positions, and the material transport volume is obtained from the shape of the belt conveyor in an empty state.

特開昭62−269040号公報JP 62-269040 A 特開昭62−134541号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-134541 特開2000−304523号公報JP 2000-304523 A 特開2004−144643号公報JP 2004-144463 A

特許文献1や2の技術では、試料の見掛比重等を求めるものであるが、そのために、試料採取、乾燥、フィルム被覆、浮力測定の工程が必要であり、測定に時間を要することから、例えば、秒単位で迅速に測定することは困難である。特許文献3や4の技術では、ベルトコンベア上を搬送される搬送物の搬送量(輸送重量)を求めることができるものの、様々な粒度が有する試料(材料)について、見掛比重等を迅速に求めることができないの
が実情である。
In the techniques of Patent Documents 1 and 2, the apparent specific gravity of the sample is obtained, but for that purpose, the steps of sample collection, drying, film coating, and buoyancy measurement are necessary, and measurement takes time. For example, it is difficult to quickly measure in seconds. In the techniques of Patent Documents 3 and 4, although the transport amount (transport weight) of the transported material transported on the belt conveyor can be obtained, the apparent specific gravity and the like can be quickly obtained for samples (materials) having various particle sizes. The fact is that we cannot find it.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、造粒物の堆積形状から素早く造粒物の見掛け比重や気孔率を推定することができる造粒物の見掛け比重・気孔率の推定方法を提供することを目的とする。また、推定した造粒物の見掛け比重や気孔率に基づいて造粒プロセスを制御することにより造粒物を安定的に製造することができる造粒プロセスの制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and can be used to quickly estimate the apparent specific gravity and porosity of a granulated product from the accumulated shape of the granulated product. The purpose is to provide. Moreover, it aims at providing the control method of the granulation process which can manufacture a granulated material stably by controlling a granulation process based on the apparent specific gravity and porosity of the estimated granulated material. .

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明の造粒物の見掛け比重・気孔率の推定方法は、鉱石の造粒プロセスにおいて造粒した造粒物を運搬機械に落下させて当該運搬機械上に堆積しながら運搬する際に、前記運搬機械上における造粒物の堆積形状及び質量を測定することにより、前記造粒物の見掛け比重及び/又は気孔率を推定することを特徴とする。
本発明の造粒プロセスの制御方法は、上述した造粒物の見掛け比重・気孔率の推定方法を用いて推定した造粒物の見掛け比重及び/又は気孔率に基づいて、鉱石の造粒プロセスを制御することを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, the present invention takes the following technical means.
The method for estimating the apparent specific gravity / porosity of the granulated product according to the present invention is the method of dropping the granulated product granulated in the ore granulation process onto the transporting machine and depositing it on the transporting machine. The apparent specific gravity and / or the porosity of the granulated product are estimated by measuring the shape and mass of the granulated product deposited on the transporting machine.
The control method of the granulation process of the present invention is based on the apparent specific gravity and / or porosity of the granulated product estimated using the above-described method for estimating the apparent specific gravity / porosity of the granulated product. It is characterized by controlling.

本発明によれば、造粒物の堆積形状から素早く造粒物の見掛け比重や気孔率を推定することができる。また、推定した造粒物の見掛け比重や気孔率に基づいて、安定的に造粒物を製造することができる。   According to the present invention, it is possible to quickly estimate the apparent specific gravity and porosity of a granulated material from the accumulated shape of the granulated material. Further, the granulated product can be stably produced based on the estimated apparent specific gravity and porosity of the granulated product.

見掛け比重、気孔率等を求めるフローチャートである。It is a flowchart which calculates | requires apparent specific gravity, a porosity, etc. FIG. 運搬機械による分級作用と運搬機械での造粒物の堆積状況を示す模式図であり、(a)は正面図、(b)は平面図である。It is a schematic diagram which shows the classification effect | action by a conveyance machine, and the accumulation condition of the granulated material by a conveyance machine, (a) is a front view, (b) is a top view. 傾斜板を用いた場合の造粒物の堆積状況を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the accumulation condition of the granulated material at the time of using an inclined plate. 篩いを用いた場合の造粒物の堆積状況を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the accumulation condition of the granulated material at the time of using a sieve. (a)は、運搬機械上での堆積物の表面形状を示し、(b)は、運搬機械に落下・堆積する造粒物が有する粒度分布の変化パターンを示している。(A) shows the surface shape of the deposit on the transporting machine, and (b) shows the change pattern of the particle size distribution of the granulated material falling and depositing on the transporting machine. 造粒装置の全体構成を示した図である。It is the figure which showed the whole structure of the granulation apparatus. シードスクリーンを用いた場合におけるベルトコンベア上への造粒物の堆積状況を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the accumulation condition of the granulated material on the belt conveyor in the case of using a seed screen. シードスクリーンと、ベルトコンベアとを上面視したものである。This is a top view of the seed screen and the belt conveyor. ベルトコンベアと測定器との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a belt conveyor and a measuring device. 実験番号1における全生ボール重量に対するサイズの分級重量比率を示す図である。It is a figure which shows the classification weight ratio of the size with respect to the whole raw ball weight in the experiment number 1. FIG. 実験番号1における生ボールの堆積層の堆積形状を示す図である。It is a figure which shows the deposition shape of the deposition layer of the raw ball in Experiment No. 1. 生ボールの堆積位置と平均粒度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the accumulation position of a raw ball, and an average particle size. 生ボールの堆積ピーク高さと標準偏差との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the accumulation peak height of a raw ball, and a standard deviation. 粒度の標準偏差と、空隙率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the standard deviation of a particle size, and the porosity. ペレットの粒度の標準偏差と充填率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the standard deviation of the particle size of a pellet, and a filling rate. (a)ベルトスケールの全体図であり、(b)インパクトフローメータ(衝撃式質量測定装置)の全体図である。(A) It is a general view of a belt scale, (b) It is a general view of an impact flow meter (impact type mass measuring device). 造粒物の見掛け比重及び気孔率の算出の従来法の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the conventional method of calculation of the apparent specific gravity and porosity of a granulated material. 従来法による気孔率の測定結果及び測定までの時間を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the porosity by a conventional method, and the time to a measurement. 本発明によって求めた見掛け比重及び気孔率と測定までの時間を示した図である。It is the figure which showed the apparent specific gravity and porosity which were calculated | required by this invention, and the time to a measurement. ペレットの気孔率の変化を示した図である。It is the figure which showed the change of the porosity of a pellet. グレートキルンシステムの全体図である。1 is an overall view of a great kiln system. ペレットの冷却設備から測定装置までの経路を示す図である。It is a figure which shows the path | route from the cooling equipment of a pellet to a measuring apparatus. シュート、ベルトコンベア及びベルトスケールの平面図である。It is a top view of a chute, a belt conveyor, and a belt scale. ペレットがベルトコンベア上へ堆積する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which a pellet accumulates on a belt conveyor. ペレットの堆積位置と平均粒度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the deposition position of a pellet, and an average particle size. ペレットの堆積ピーク高さと標準偏差との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the deposition peak height of a pellet, and a standard deviation. 変形例におけるペレットの粒度の標準偏差と充填率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the standard deviation of the particle size of the pellet in a modification, and a filling rate. 変形例において求めた見掛け比重及び気孔率と測定までの時間を示す図である。It is a figure which shows the apparent specific gravity calculated | required in the modification, the porosity, and the time to a measurement. 変形例において求めたペレットの気孔率の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the porosity of the pellet calculated | required in the modification.

本発明の造粒物の見掛け比重・気孔率の推定方法及び造粒プロセスの制御方法について説明する。
鉱石は、焼成、か焼、還元、化合などの利用目的によって、所定の大きさの塊にする必要がある。鉱石を所定の大きさの塊にする処理として、造粒プロセスというものがある。
造粒プロセスでは、例えば、小さな粒状の鉱石、水及びバインダーを、回転するディスクペレタイザに投入し、これら原料(鉱石、水、バインダー)をディスクペレタイザ上で転動させることにより、鉱石(原料)を所定の大きさの塊にする。以降、造粒物プロセスで所定の大きさにした鉱石(原料)のことを造粒物という。
A method for estimating the apparent specific gravity / porosity of the granulated product of the present invention and a method for controlling the granulation process will be described.
The ore needs to be made into a lump of a predetermined size depending on the purpose of use such as calcination, calcination, reduction, and compounding. There is a granulation process as a process for turning the ore into a lump of a predetermined size.
In the granulation process, for example, small granular ore, water and binder are put into a rotating disk pelletizer, and these raw materials (ore, water, binder) are rolled on the disk pelletizer, thereby producing ore (raw material). ) Into a lump of a predetermined size. Hereinafter, the ore (raw material) having a predetermined size in the granulated product process is referred to as a granulated product.

このような鉱石を転動させて造粒物を生成する転動造粒プロセスでは、製造される個々の造粒物の大きさにはバラつきが存在する。造粒物の粒度分布(各粒度の造粒物の個数の存在比率)は正規分布と見なせることが知られている(化学工学便覧第3版、p850)。
さて、転動造粒プロセスなどの造粒プロセスにおいて、所定の大きさの塊に形成された造粒物は、ベルトコンベアやパレット台車などの運搬機械に載せられて造粒プロセスから下工程に送られる。
In the rolling granulation process in which such ore is rolled to produce a granulated product, the sizes of the individual granulated products produced vary. It is known that the particle size distribution of granules (the abundance ratio of the number of granules of each particle size) can be regarded as a normal distribution (Chemical Engineering Handbook 3rd Edition, p850).
In a granulation process such as a rolling granulation process, the granulated material formed into a lump of a predetermined size is placed on a conveyor such as a belt conveyor or a pallet truck and sent from the granulation process to the lower process. It is done.

例えば、造粒プロセスで製造した造粒物を上段ベルトコンベアに載せて運搬後、上段ベルトコンベアから下段ベルトコンベアに落下させて、下段ベルトコンベア上に堆積した造粒物を下工程に向けて運搬する。或いは、造粒プロセスで製造した造粒物を金属製のパレット台車に堆積して、パレット台車を下工程に向けて走行させることにより造粒物を運搬する。   For example, after the granulated product produced by the granulation process is transported on the upper belt conveyor, it is dropped from the upper belt conveyor to the lower belt conveyor, and the granulated material deposited on the lower belt conveyor is transported toward the lower process. To do. Alternatively, the granulated product manufactured by the granulation process is deposited on a metal pallet cart, and the granulated product is transported by running the pallet cart toward the lower process.

本発明では、運搬機械上に堆積した造粒物の状態に着目して、造粒物の見掛け比重や気孔率を推定している。図1は、造粒物の見掛け比重及び気孔率の推定方法のフローチャートを示した図である。
図1に示すように、造粒物の見掛け比重を推定するにあたっては、ベルトコンベア等に堆積した造粒物の堆積形状を測定する(S1)。そして、測定した造粒物の堆積形状から造粒物堆積層の断面積を求める(S2)と共に、断面積を時間積分することにより造粒物堆積層の体積を求める(S3)。また、造粒物の堆積形状から造粒物の粒度の標準偏差を求める(S4)と共に、予め用意されたデータベースや検量線に基づいて充填率を求める(S5)。そして、測定した造粒物堆積層の体積と充填率とから最密充填後の造粒物堆積層の体積(見掛け体積)を求める(S6)。なお、この実施形態では、再現性よく安定した充填構造のことを最密充填と言う。
In the present invention, the apparent specific gravity and the porosity of the granulated product are estimated by paying attention to the state of the granulated product deposited on the transporting machine. FIG. 1 is a view showing a flowchart of a method for estimating an apparent specific gravity and a porosity of a granulated product.
As shown in FIG. 1, in estimating the apparent specific gravity of the granulated material, the accumulation shape of the granulated material deposited on a belt conveyor or the like is measured (S1). Then, the cross-sectional area of the granule deposit layer is obtained from the measured granule deposit shape (S2), and the volume of the granule deposit layer is obtained by integrating the cross-sectional area over time (S3). Further, the standard deviation of the granule particle size is obtained from the accumulated shape of the granule (S4), and the filling rate is obtained based on a database and a calibration curve prepared in advance (S5). Then, the volume (apparent volume) of the granule deposit layer after the closest packing is obtained from the measured volume and filling rate of the granule deposit layer (S6). In this embodiment, a stable filling structure with high reproducibility is referred to as closest packing.

また、ベルトコンベア等に堆積した造粒物堆積層の質量を測定して(S7)、この造粒物堆積層の質量と、造粒物堆積層の見掛け体積とに基づいて、造粒物の見掛け比重を求める(S8)。
一方、造粒物の気孔率を推定するにあたっては、造粒物の原料配合や化学分析のデータを取得した後(S10)、取得したデータに基づき、造粒物の真比重式等により、造粒物の真比重を算出する(S11)。そして、造粒物の真比重と、造粒物の見掛け比重とから造粒物の気孔率を求める(S12)。
Further, the mass of the granulated material deposited layer deposited on the belt conveyor or the like is measured (S7). Based on the mass of the granulated material deposited layer and the apparent volume of the granulated material deposited layer, The apparent specific gravity is obtained (S8).
On the other hand, in estimating the porosity of the granulated product, after acquiring the raw material composition and chemical analysis data of the granulated product (S10), based on the acquired data, the true specific gravity formula of the granulated product is used. The true specific gravity of the granules is calculated (S11). Then, the porosity of the granulated product is obtained from the true specific gravity of the granulated product and the apparent specific gravity of the granulated product (S12).

まず、図1で示したS1〜S4までの流れ、即ち、造粒物の堆積形状の測定、造粒物堆積層の断面積の算出、造粒物堆積層の体積の算出、標準偏差の算出方法について詳しく説明する。
図2(a)(b)は、上段ベルトコンベアから下ベルトコンベアに造粒物を落下させて
いる状況を例示したものである。
First, the flow from S1 to S4 shown in FIG. 1, that is, measurement of the shape of the granulated material, calculation of the cross-sectional area of the granulated material deposit layer, calculation of the volume of the granulated material deposit layer, calculation of the standard deviation The method will be described in detail.
FIGS. 2A and 2B illustrate a situation where the granulated product is dropped from the upper belt conveyor to the lower belt conveyor.

図2に示すように、上段ベルトコンベア1は、紙面の右左方向に造粒物Gを運搬するもので、下段ベルトコンベア2は紙面の上下方向に造粒物Gを運搬するものである。上段ベルトコンベア1の運搬方向と下段ベルトコンベア2の運搬方向とは直交している。
このような上段ベルトコンベア1及び下段ベルトコンベア2を備えた運搬機械3において、例えば、造粒物の大きさが「大」、「中」、「小」が混在する造粒物群を、上段ベルトコンベア1から下段ベルトコンベア2に落下させたとする。
As shown in FIG. 2, the upper belt conveyor 1 conveys the granulated material G in the right and left direction of the paper surface, and the lower belt conveyor 2 conveys the granulated material G in the vertical direction of the paper surface. The conveyance direction of the upper belt conveyor 1 and the conveyance direction of the lower belt conveyor 2 are orthogonal to each other.
In the transporting machine 3 including the upper belt conveyor 1 and the lower belt conveyor 2, for example, a group of granulated materials in which the sizes of the granulated materials are “large”, “medium”, and “small” are mixed. Suppose that it was dropped from the belt conveyor 1 to the lower belt conveyor 2.

造粒物の大きさが「大」である大造粒物G1は、慣性力が大きいために大きく飛び、下段ベルトコンベア2上において、上段ベルトコンベア1の先端から最も離れた位置に着地し易い。また、造粒物の大きさが「小」である小造粒物G2は、慣性力が小さい上に空気抵抗等の影響を大きく受けるため直ちに減速し、下段ベルトコンベア2上において、上段ベルトコンベア1の先端から最も近い位置に着地し易い。また、造粒物の大きさが「中」である中造粒物G3は、下段ベルトコンベア2上において、大造粒物G1と小造粒物G2の間の位置に落下し易い。   The large granulated product G1 having a large granulated product has a large inertia force and thus jumps greatly, and easily lands on the lower belt conveyor 2 at a position farthest from the tip of the upper belt conveyor 1. . In addition, the small granulated product G2 having a small size of granulated material has a small inertial force and is greatly affected by air resistance and the like, so that it is immediately decelerated. On the lower belt conveyor 2, the upper belt conveyor It is easy to land at a position closest to the tip of 1. Further, the middle granulated product G3 having the size of the granulated product of “medium” is likely to fall on the lower belt conveyor 2 to a position between the large granulated product G1 and the small granulated product G2.

つまり、下段ベルトコンベア2上において、上段ベルトコンベア1に最も近い位置を原点Oとしたとき、原点Oに近い側に小造粒物G2が堆積し、原点Oに最も遠い側に大造粒物G1が堆積し、幅方向中央部側に中造粒物G3が堆積する。言い換えれば、下段ベルトコンベア2上では、造粒物が落下する前の進行方向に沿って、小粒(細粒)から大粒(粗粒)へと分級された堆積層が形成される。   That is, when the position closest to the upper belt conveyor 1 is the origin O on the lower belt conveyor 2, the small granulated material G2 is deposited on the side closer to the origin O, and the large granulated material is located on the side farthest from the origin O. G1 is deposited, and the intermediate granulated product G3 is deposited on the central side in the width direction. In other words, on the lower belt conveyor 2, a deposition layer classified from small grains (fine grains) to large grains (coarse grains) is formed along the traveling direction before the granulated product falls.

なお、図3に示すように、上段ベルトコンベア1から下段ベルトコンベア2に造粒物を落下させる運搬機械3において、上段ベルトコンベア1が傾斜している場合がある。傾斜した上段ベルトコンベア1と水平方向との角度は、5度〜50度のものが多く、造粒物の安息角よりも大きければ、造粒物は重力によって落下運動するため、図2と同じような状況下で下段ベルトコンベア2上に造粒物は堆積する。即ち、図3に示したように、上段ベルトコンベア1が傾斜している場合であっても、下段ベルトコンベア2上において、上段ベルトコンベア1に最も近い側に小造粒物G2が堆積し、最も離れた側に大造粒物G1が堆積し、小造粒物G2と大造粒物G1との間に中造粒物G3が堆積する。
また、図4に示すように、造粒物を運搬機械3で運搬するにあたって、上段ベルトコンベア1の代わりに篩い部材4を採用することがある。篩い目部材4を採用した場合、篩い目部材4は、例えば、板材で構成され、この板材に篩い目が形成されたものとなる。
In addition, as shown in FIG. 3, in the conveyance machine 3 which drops a granulated material from the upper stage belt conveyor 1 to the lower stage belt conveyor 2, the upper stage belt conveyor 1 may incline. The angle between the inclined upper belt conveyor 1 and the horizontal direction is often 5 to 50 degrees, and if it is larger than the angle of repose of the granulated product, the granulated product drops and moves by gravity, so it is the same as FIG. Under such circumstances, the granulated material accumulates on the lower belt conveyor 2. That is, as shown in FIG. 3, even when the upper belt conveyor 1 is inclined, the small granulated material G2 is deposited on the lower belt conveyor 2 on the side closest to the upper belt conveyor 1, The large granulated product G1 is deposited on the farthest side, and the intermediate granulated product G3 is deposited between the small granulated product G2 and the large granulated product G1.
As shown in FIG. 4, when the granulated material is transported by the transporting machine 3, a sieving member 4 may be employed instead of the upper belt conveyor 1. When the sieve member 4 is employed, the sieve member 4 is made of, for example, a plate material, and a sieve mesh is formed on the plate material.

この篩い目は、運搬元から運搬先に向けて順に大きくする。即ち、篩い目部材において、篩いの分級サイズは造粒物群の進行方向に沿って拡大して配置している。図4のように、篩い目部材から下段ベルトコンベア2に造粒物を落下させた場合でも、下段ベルトコンベア2上の造粒物は、落下前の進行方向に沿って細粒から粗粒に分級された状態で堆積していく。なお、篩い部材は、自身が振動して造粒物を運搬したり、傾斜して重力により造粒物を運搬するものであってもよい。また、篩い目部材は、所定の間隔にローラーを設置して、ローラの回転力により造粒物を分級しつつ運搬するものであってもよい。   The sieve mesh is increased in order from the transportation source to the transportation destination. That is, in the sieve member, the sieve classification size is enlarged and arranged along the traveling direction of the granulated material group. As shown in FIG. 4, even when the granulated material is dropped from the sieve member onto the lower belt conveyor 2, the granulated material on the lower belt conveyor 2 is changed from fine particles to coarse particles along the traveling direction before dropping. It accumulates in a classified state. In addition, the sieving member may vibrate itself to carry the granulated product, or may tilt and carry the granulated product by gravity. In addition, the sieve member may be one in which rollers are installed at a predetermined interval and the granulated material is classified while being classified by the rotational force of the rollers.

したがって、造粒プロセスで製造した造粒物を、所定の方向に移動させた後に落下させることにより、造粒物の落下前の進行方向に沿って分級することができる。
さて、工業規模の造粒プロセスで製造される造粒物は、先述のとおり、造粒物の大きさと、その大きさの造粒物の重量比率が正規分布に従って整理できることがわかっている。即ち、母集団である造粒物群の平均粒度を示す造粒物に関してはその重量比率が最も高くなると共に、造粒物群における個々の造粒物の粒度のバラツキの大小は正規分布における標準偏差の大小と同じであると考えられる。換言すれば、造粒物群の粒度分布は、母集団の平均粒度と標準偏差が求まれば推定が可能である。
Therefore, the granulated product manufactured by the granulation process can be classified along the traveling direction before dropping of the granulated product by dropping it after moving in a predetermined direction.
Now, as described above, it is known that a granulated product manufactured by an industrial-scale granulation process can be arranged according to a normal distribution in the size of the granulated product and the weight ratio of the granulated product of that size. That is, the weight ratio of the granulated product showing the average particle size of the granulated group as the population is the highest, and the size variation of the individual granulated products in the granulated group is the standard in the normal distribution. It is considered to be the same as the magnitude of the deviation. In other words, the particle size distribution of the granulated product group can be estimated if the average particle size and standard deviation of the population are obtained.

しかしながら、連続して多量の造粒物を生産する造粒プロセスの場合、使用する原料条件、大気湿度、などの外乱影響によって、平均粒度や標準偏差の値は刻一刻と変化する。造粒物群を回分的にサンプリングして粒度分布を測定したとしても、実際には空間的にも時間的にも一部分のサンプリングに過ぎず測定結果の代表性には常に疑念が生じる。
そこで、発明者らは様々な角度から検証を行い、造粒物がベルトコンベア等の運搬機械
3上へ落下する際に分級して堆積するという特性と、造粒物群が正規分布に従う特徴的な粒度分布との両方に着目して運搬機械上に落下した造粒物群の堆積表面形状から推定することを見出した。
However, in the case of a granulation process in which a large amount of granulated material is continuously produced, the average particle size and standard deviation values change every moment due to the influence of disturbances such as raw material conditions used and atmospheric humidity. Even if the granule group is sampled batchwise and the particle size distribution is measured, it is actually only a partial sampling in terms of space and time, and there is always doubt about the representativeness of the measurement results.
Therefore, the inventors have verified from various angles, and the characteristics that the granulated material is classified and deposited when it falls onto the transporting machine 3 such as a belt conveyor, and the characteristic feature that the granulated material group follows a normal distribution. We focused on both the particle size distribution and found out that it was estimated from the shape of the deposited surface of the granulated particles dropped on the transporting machine.

図5(a)は、下段ベルトコンベア2に堆積した造粒物群(造粒物堆積層)における表面形状(堆積形状)を例示したものである。説明の便宜上、図5(a)の実線で示した堆積形状を「堆積形状A」、点線で示した堆積形状を「堆積形状B」、二点鎖線で示した堆積形状を「堆積形状C」とする。
堆積形状とは、下段ベルトコンベア2に堆積した造粒物の輪郭を示したものである。詳しくは、堆積形状とは、下段ベルトコンベア2の正面(進行方向側の下流側)から当該下段ベルトコンベア2に堆積した造粒物群を見て、その堆積層の上部の稜線を示したものである。
FIG. 5A illustrates the surface shape (deposition shape) of the granulated material group (granulated material accumulation layer) accumulated on the lower belt conveyor 2. For convenience of explanation, the deposition shape indicated by the solid line in FIG. 5A is “deposition shape A”, the deposition shape indicated by the dotted line is “deposition shape B”, and the deposition shape indicated by the two-dot chain line is “deposition shape C”. And
The accumulated shape indicates the outline of the granulated material accumulated on the lower belt conveyor 2. Specifically, the accumulated shape refers to the ridge line at the top of the accumulated layer when the granulated material accumulated on the lower belt conveyor 2 is viewed from the front (downstream in the traveling direction) of the lower belt conveyor 2. It is.

図5(a)に示すように、堆積形状Aの頂部(造粒物が最も堆積した部分)の位置、即ち、「堆積ピーク位置」は、下段ベルトコンベア2の幅方向中央部からやや左側にシフトしていて、堆積形状Cの頂部の位置と同じである。このように、堆積形状Aと堆積形状Cとの堆積ピーク位置が下段ベルトコンベア2に対して同じ位置であるため堆積形状Aの造粒物の粒径と、堆積形状Cの造粒物の粒径とは同じであると考えられる。   As shown in FIG. 5 (a), the position of the top of the deposited shape A (the portion where the granulated material is most deposited), that is, the “deposition peak position” is slightly on the left side from the center in the width direction of the lower belt conveyor 2. It is shifted and is the same as the position of the top of the deposited shape C. Thus, since the deposition peak positions of the accumulation shape A and the accumulation shape C are the same position with respect to the lower belt conveyor 2, the particle size of the granulation material of the accumulation shape A and the granulation material of the accumulation shape C The diameter is considered to be the same.

さて、図5(b)は、造粒物の粒度と重量比率との分布図を示したものである。この第1分布〜第3分布は、図5(a)で示した堆積形状A、堆積形状B、堆積形状Cのいずれかの堆積物の分布である。図5(b)に示すように、第1分布及び第2分布は、ピークにおける造粒物の粒度が同じとなっているため、堆積ピーク位置が同じである堆積形状Aの造粒物、或いは、堆積形状Cの造粒物のいずれかであると推測できる。   Now, FIG.5 (b) shows the distribution map of the particle size and weight ratio of a granulated material. The first distribution to the third distribution are distributions of deposits of any one of the deposition shapes A, B, and C shown in FIG. As shown in FIG. 5 (b), since the first distribution and the second distribution have the same granule particle size at the peak, the granule of the deposited shape A having the same deposition peak position, or It can be inferred that it is one of the granulated products of the deposited shape C.

ここで、図5(a)で示した堆積形状Aと堆積形状Cとの下段ベルトコンベア2に対する広がりを見てみると、堆積形状Cは、堆積形状Aに比べて下段ベルトコンベア2の幅方向に広がっている。言い換えれば、堆積形状Cの堆積ピーク位置における堆積層の高さ(堆積形状Cの盛り上がり高さ)は、堆積形状Aの堆積ピーク位置における堆積層の高さよりも低くなっている。   Here, when the spread of the accumulation shape A and the accumulation shape C shown in FIG. 5A with respect to the lower belt conveyor 2 is seen, the accumulation shape C is larger than the accumulation shape A in the width direction of the lower belt conveyor 2. Has spread. In other words, the height of the deposition layer at the deposition peak position of the deposition shape C (the rising height of the deposition shape C) is lower than the height of the deposition layer at the deposition peak position of the deposition shape A.

一方、図5(b)に示すように、第1分布のピークにおける重量比率は、第2分布のピークにおける重量比率よりも小さい。ゆえに、第1分布及び第2分布のうち、ピークにおける重量比率が小さい第1分布が、堆積層の高さが低い堆積形状Cに対応していると考えられ、ピークにおける重量比率が大きい第2分布が、堆積層の高さが高い堆積形状Aに対応していると考えられる。   On the other hand, as shown in FIG. 5B, the weight ratio at the peak of the first distribution is smaller than the weight ratio at the peak of the second distribution. Therefore, among the first distribution and the second distribution, the first distribution having a small weight ratio at the peak is considered to correspond to the deposited shape C having a low height of the deposited layer, and the second weight ratio having the large weight ratio at the peak. The distribution is considered to correspond to the deposition shape A in which the height of the deposition layer is high.

また、図5(a)に示すように、堆積形状Bの頂部の位置(堆積ピーク位置)は、堆積形状A及び堆積形状Cの頂部の位置(堆積ピーク位置)に比べてやや左側にシフトしているため、堆積形状Bの造粒物の粒度は、堆積形条A及び堆積形状Cよりも大きいと考えられる。また、堆積形状Bの堆積ピーク位置における堆積層の高さは、堆積形状Aの堆積ピーク位置における堆積層の高さと同じである。それゆえ、図5(b)において、重量比率のピークが第2分布と同じで且つ造粒物の粒度が第2分布よりも大きい第3分布が、堆積形状Bの造粒物における分布と推測することができる。   Further, as shown in FIG. 5A, the position of the top of the deposition shape B (deposition peak position) is shifted slightly to the left compared to the position of the top of the deposition shape A and the deposition shape C (deposition peak position). Therefore, it is considered that the particle size of the granulated product of the deposition shape B is larger than the deposition shape A and the deposition shape C. Further, the height of the deposition layer at the deposition peak position of the deposition shape B is the same as the height of the deposition layer at the deposition peak position of the deposition shape A. Therefore, in FIG. 5B, the third distribution in which the peak of the weight ratio is the same as the second distribution and the granule size is larger than the second distribution is estimated as the distribution in the granulated product of the sediment shape B. can do.

以上、まとめると、造粒物は落下前の進行方向に沿って粒度分級されて運搬機械3上に堆積することになるが、これにより得られた堆積形状(表面形状)を運搬機械3上で測定して、最も高く堆積した位置(堆積ピーク位置)を取得すると共に、堆積ピーク位置における堆積ピーク高さ(堆積形状の盛り上がり高さ)を取得し、これら堆積ピーク位置及び堆積ピーク高さと、予め用意された造粒物の粒度及び重量比率を示す分布とを比較することにより、堆積ピーク位置と造粒物の平均粒度との関係、堆積ピーク高さと標準偏差との関係を求めることができる。つまり、下段ベルトコンベア2に堆積した造粒物群(造粒物堆積層)の状態(堆積ピーク位置、堆積ピーク高さ、平均粒度、標準偏差)を得ることができる。   In summary, the granulated material is classified in the particle size along the traveling direction before dropping and is deposited on the transporting machine 3. The deposited shape (surface shape) thus obtained is deposited on the transporting machine 3. Measurement is performed to obtain the highest deposition position (deposition peak position), and the deposition peak height (deposition height of the deposition shape) at the deposition peak position is obtained. By comparing the distribution showing the particle size and weight ratio of the prepared granulated product, the relationship between the deposition peak position and the average particle size of the granulated product and the relationship between the deposition peak height and the standard deviation can be obtained. That is, the state (deposition peak position, accumulation peak height, average particle size, standard deviation) of the granulated material group (granulated material accumulation layer) accumulated on the lower belt conveyor 2 can be obtained.

なお、運搬機械上の造粒物の堆積形状の測定にあたっては、測定器を用いて運搬機械に対してレーザ光を照射し、照射したレーザ光を撮像手段で撮像した上で、三角測量法の原理により形状を求めてもよいし、造粒物から反射したレーザ光を受光することにより測定
器から造粒物までの距離を求め(TOF法による距離計測法)、この距離に基づいて測定してもよい。このように、非接触型の測定器を用いることによって、堆積表面形状を崩さずに対象物までの距離を測定することができる。また、運搬機械の幅方向に落下又は堆積完了した瞬間にレーザ光を照射することにより、運搬機械上の造粒物群の運搬方向単位長さ当たり、あるいは単位経過時間当たりで平均化した堆積形状を得られるようにすることが望ましい。
In the measurement of the accumulation shape of the granulated material on the transporting machine, a laser beam is applied to the transporting machine using a measuring instrument, and the irradiated laser light is imaged by an imaging means, and then triangulation method is used. The shape may be obtained according to the principle, or the distance from the measuring instrument to the granulated product is obtained by receiving the laser beam reflected from the granulated product (distance measuring method by TOF method), and the measurement is performed based on this distance. May be. Thus, by using a non-contact type measuring instrument, the distance to the object can be measured without destroying the shape of the deposited surface. In addition, by irradiating laser light at the moment when it is dropped or deposited in the width direction of the transporting machine, the accumulated shape is averaged per unit length or per unit elapsed time of the granulated group on the transporting machine. It is desirable to be able to obtain

例えば、運搬機械の移動時の揺れや振動の影響を受けて堆積した造粒物が転動した場合は、堆積表面の最も高く堆積した位置や堆積高さが変化することがあるが、堆積形状を平均化したものとすることにより、上述した外乱影響が複雑に介在する環境下(運搬機械の移動時の揺れや振動がある環境下)でも造粒物の粒度等を測定することが可能である。
また、堆積ピーク位置及び堆積ピーク高さを有する粒度分布、即ち、図5に示すような粒度分布は、予め造粒プロセスを行い、造粒プロセスにて造粒した造粒物を運搬機械に落下させて、検量線を作成し、この検量線を用いることで堆積ピーク位置、堆積ピーク高さを、それぞれ平均粒度、標準偏差に換算して求める。検量線の作成方法は、例えば、運転中の運搬機械にて堆積ピーク位置、堆積ピーク高さを実測し、次に運搬機械を停止させて、運搬機械上の造粒物群をサンプリングする。サンプリングした造粒物群は、篩いにかけて粒度分布を実測し、平均粒度と標準偏差を求めておく。このような操作を複数の造粒条件にて実施することで、堆積ピーク位置と平均粒度の関係、堆積ピーク高さと標準偏差の関係を求めて、粒度分布を作成する。
For example, when the granulated material that has accumulated due to the influence of shaking or vibration during movement of the transporting machine rolls, the highest deposition position or height of the deposition surface may change. It is possible to measure the granularity of the granulated material even in an environment where the above-mentioned disturbance influence is complicated (in an environment where there is shaking or vibration during movement of the transporting machine). is there.
In addition, the particle size distribution having the deposition peak position and the deposition peak height, that is, the particle size distribution as shown in FIG. 5, is performed in advance by a granulation process, and the granulated product granulated by the granulation process is dropped on a transport machine. Thus, a calibration curve is created, and by using this calibration curve, the deposition peak position and the deposition peak height are respectively converted into an average particle size and a standard deviation. The calibration curve is created by, for example, actually measuring a deposition peak position and a deposition peak height with an operating transporting machine, then stopping the transporting machine, and sampling a group of granules on the transporting machine. The sampled granule group is sieved to measure the particle size distribution, and the average particle size and standard deviation are obtained. By performing such an operation under a plurality of granulation conditions, the relationship between the deposition peak position and the average particle size, and the relationship between the deposition peak height and the standard deviation are obtained, and a particle size distribution is created.

このように、堆積形状(表面形状)を実測することにより、造粒物堆積層の状態(堆積ピーク位置、堆積ピーク高さ、平均粒度、標準偏差)を得ることができる。
図6〜13に基づいて、造粒物の堆積形状の測定、造粒物堆積層の断面積の算出、造粒物堆積層の体積の算出、標準偏差の算出を行う実操業についてさらに詳しく説明する。
図6は、製鉄用の造粒物を製造する造粒設備を例示したものである。
Thus, the state (deposition peak position, accumulation peak height, average particle size, standard deviation) of the granulated material accumulation layer can be obtained by actually measuring the accumulation shape (surface shape).
Based on FIGS. 6 to 13, the actual operation for measuring the shape of the granulated material, calculating the cross-sectional area of the granulated material layer, calculating the volume of the granulated material layer, and calculating the standard deviation will be described in more detail. To do.
FIG. 6 shows an example of a granulation facility for producing a granulated product for iron making.

図6に示すように、造粒設備10では、原料槽Aから1mm以下の鉱石や石灰石等を切り出し、これら鉱石及び石灰石に水、バインダーを混合して、混合物を直径6mのディスクペレタイザ11に供給し、当該ディスクペレタイザ11を回転することにより、造粒物を製造する。なお、以下の説明では、原料(鉱石、石灰石、バインダー、水)をディスクペレタイザ11にて造粒したものを生ボールという。   As shown in FIG. 6, in the granulation facility 10, ores and limestones of 1 mm or less are cut out from the raw material tank A, water and binder are mixed into these ores and limestone, and the mixture is put into a disk pelletizer 11 having a diameter of 6 m. The granulated product is manufactured by supplying and rotating the disk pelletizer 11. In the following description, a raw material (ore, limestone, binder, water) granulated with a disk pelletizer 11 is referred to as a raw ball.

ディスクペレタイザ11は、生ボール(造粒物)を運搬する運搬機械3に接続されており、生ボールは、造粒後に運搬機械3に移動する。
図7に示すように、運搬機械3は、上流側に設置されたディスクペレタイザ11に接続され且つ上下方向に傾斜するシードスクリーン(篩い部材)4と、このシードスクリーン4の下側で当該シードスクリーン4で篩いにかけられた生ボールを運搬するベルトコンベア12とから構成されたものである。
The disk pelletizer 11 is connected to a transporting machine 3 that transports raw balls (granulated material), and the raw balls move to the transporting machine 3 after granulation.
As shown in FIG. 7, the transporting machine 3 includes a seed screen (sieving member) 4 that is connected to a disk pelletizer 11 installed on the upstream side and is inclined in the vertical direction, and the seed screen 4 below the seed screen 4. A belt conveyor 12 that conveys the raw balls sieved by the screen 4 is used.

シードスクリーン4は、傾斜の角度が生ボールの安息角を越え、生ボールを転動落下させながら分級するもので、傾斜型篩いである。シードスクリーン4の傾斜角度は20度としている。このシードスクリーン4においては、過小粒径品を除くための篩い目を有するものの、生ボールを分級する傾斜面(斜面領域)には連続して、篩い目が形成されており、生ボールの落下時には、慣性力と空気抵抗が働き、上述した図2や3等と同じように、生ボールは堆積する。   The seed screen 4 is an inclined type sieve that is classified while the angle of inclination exceeds the angle of repose of the raw ball and the raw ball rolls and drops. The inclination angle of the seed screen 4 is 20 degrees. Although this seed screen 4 has sieves for removing products with an excessively small particle size, the sieves are continuously formed on the inclined surface (slope area) for classifying the raw balls, and the raw balls fall. In some cases, inertial force and air resistance work, and the raw balls accumulate as in the above-described FIGS.

詳しくは、シードスクリーン4において、上流側(上部側)には7mmの篩い目が連続して形成され、下流側(下部側)には15mmの篩い目が連続して形成されている。7mmの篩い目が形成された直下には、7mm以下の生ボールを受けるホッパ13aが設けられ、シードスクリーン4の傾斜面の下端側には、15mm超の生ボールを受けるホッパ13bが設けられている。それゆえ、このシードスクリーン4では、過小(粒径が7mm以下)の生ボールはホッパ13aに入ることになり、過大(粒径が15mm超)]の生ボールはホッパ13bに入ることになり、後工程に搬送することが不適合である生ボールが除去されることになる。つまり、粒径が7mm以上15mm以下の生ボールがベルトコンベア12に落下する。   Specifically, in the seed screen 4, 7 mm sieve meshes are continuously formed on the upstream side (upper side), and 15 mm sieve meshes are continuously formed on the downstream side (lower side). A hopper 13a for receiving raw balls of 7 mm or less is provided immediately below the 7 mm sieve mesh, and a hopper 13b for receiving raw balls of more than 15 mm is provided on the lower end side of the inclined surface of the seed screen 4. Yes. Therefore, in this seed screen 4, an excessively small (particle diameter of 7 mm or less) raw ball enters the hopper 13a, and an excessively large (particle diameter exceeds 15 mm) raw ball enters the hopper 13b. The raw balls that are incompatible with being transported to the subsequent process are removed. That is, a raw ball having a particle size of 7 mm or more and 15 mm or less falls on the belt conveyor 12.

ここで、ベルトコンベア12上においては、シードスクリーン4の上流側に近い側(右側)に粒径の小さな生ボールが堆積し、シードスクリーン4の下流側に近い側(左側)に粒径の大きな生ボールが堆積する。なお、ベルトコンベア12の幅は800mmである。
図8は、シードスクリーン4と、ベルトコンベア12とを上面から見たものである。
図8(a)は、シードスクリーン4とベルトコンベア12とのなす角が90度(シードスクリーン4とベルトコンベア12とが直交)である場合を示し、図8(b)及び(c)は、シードスクリーン4とベルトコンベア12とのなす角が135度である場合を示し、図8(d)は、シードスクリーン4とベルトコンベア12とのなす角が45度である場合を示している。なお、上述したように、シードスクリーン4とベルトコンベア12とのなす角は、両者を上面視(平面視)した状態において、シードスクリーン4の幅方向中心線とベルトコンベア12の幅方向中心線との角度のことである。
Here, on the belt conveyor 12, raw balls having a small particle size are deposited on the side close to the upstream side (right side) of the seed screen 4, and the particle size is large on the side close to the downstream side (left side) of the seed screen 4. Raw balls accumulate. The width of the belt conveyor 12 is 800 mm.
FIG. 8 is a top view of the seed screen 4 and the belt conveyor 12.
FIG. 8A shows a case where the angle formed by the seed screen 4 and the belt conveyor 12 is 90 degrees (the seed screen 4 and the belt conveyor 12 are orthogonal to each other). FIGS. 8B and 8C are A case where the angle formed by the seed screen 4 and the belt conveyor 12 is 135 degrees is shown, and FIG. 8D shows a case where the angle formed by the seed screen 4 and the belt conveyor 12 is 45 degrees. As described above, the angle formed by the seed screen 4 and the belt conveyor 12 is the center line in the width direction of the seed screen 4 and the center line in the width direction of the belt conveyor 12 in a state in which both are viewed from above (plan view). Is the angle.

図8(a)に示すように、シードスクリーン4とベルトコンベア12とが直交している場合、シードスクリーン4から落下した生ボールは、上述したように、ベルトコンベア12の幅方向に沿って大きさ順に堆積していく。ここで、シードスクリーン4とベルトコンベア12とが直交していない場合、シードスクリーン4から落下した生ボールは、上述したように、ベルトコンベア12の幅方向に沿って大きさ順に堆積しない可能性がある。しかしながら、操業や実験等により確認したところ、図8(b)〜(d)に示すように、シードスクリーン4とベルトコンベア12とのなす角が45度〜135度である場合、シードスクリーン4から落下した生ボールは、ベルトコンベア12の幅方向に沿って大きさ順に堆積した。即ち、図3に示すように、生ボールは、大きさ順にベルトコンベア12に落下した。   As shown in FIG. 8A, when the seed screen 4 and the belt conveyor 12 are orthogonal to each other, the raw balls dropped from the seed screen 4 are large along the width direction of the belt conveyor 12 as described above. It accumulates in order. Here, when the seed screen 4 and the belt conveyor 12 are not orthogonal, the raw balls dropped from the seed screen 4 may not be accumulated in order of size along the width direction of the belt conveyor 12 as described above. is there. However, as confirmed by operations and experiments, as shown in FIGS. 8B to 8D, when the angle formed by the seed screen 4 and the belt conveyor 12 is 45 degrees to 135 degrees, The dropped raw balls were deposited in order of size along the width direction of the belt conveyor 12. That is, as shown in FIG. 3, the raw balls dropped onto the belt conveyor 12 in order of size.

なお、図8(a)は、測定器13から照射したレーザ光の走査線がベルトコンベア12の進行方向、即ち、ベルトコンベア12の幅方向中心線と直交している例を示している。言い換えれば、レーザ光の走査線がシードスクリーン4の幅方向中心線と平行となっている例を示している。図8(b)、(d)は、レーザ光の走査線がシードスクリーン4の幅方向中心線と平行となっている例を示している。図8(c)は、レーザ光の走査線がベルトコンベア12の幅方向中心線と平行となっている場合を示している。図8(a)〜(d)のいずれの場合でも、ベルトコンベア12上の生ボールの堆積形状、即ち、堆積層の状態を適正に測定することができた。   8A shows an example in which the scanning line of the laser light emitted from the measuring device 13 is orthogonal to the traveling direction of the belt conveyor 12, that is, the center line in the width direction of the belt conveyor 12. FIG. In other words, an example in which the scanning line of the laser light is parallel to the center line in the width direction of the seed screen 4 is shown. FIGS. 8B and 8D show examples in which the scanning line of the laser beam is parallel to the center line in the width direction of the seed screen 4. FIG. 8C shows a case where the scanning line of the laser beam is parallel to the center line in the width direction of the belt conveyor 12. In any of the cases shown in FIGS. 8A to 8D, the accumulation shape of the raw balls on the belt conveyor 12, that is, the state of the accumulation layer could be measured appropriately.

次に、レーザ距離計などの測定器13によって、生ボールの堆積層(造粒物堆積層)の状態(堆積ピーク位置、堆積ピーク高さ、断面積、体積)の計算方法について説明する。
図9に示すように、ベルトコンベア12の上方に測定器13(レーザ距離計)を設置する。レーザ距離計のレーザ光の走査方向は、上述した図8に示した通りである。
まず、ベルトコンベア12の正面(進行方向側の下流側)から当該ベルトコンベア12を見た状態において、原点O(基準点)を定め、ベルトコンベア12の幅方向をX軸方向、ベルトコンベア12の上面(生ボールを載置する面)と直交する方向(X軸と直交する方向)をY軸方向とおく。なお、原点Oは、ベルトコンベア12の上面と同一平面上に設定することが望ましい。また、レーザ距離計の設置位置を座標系で表し、位置(Xf、Yf)とする。なお、レーザ距離計は、センサ部が回転しながら走査・測距を繰返すもので、例えば、北陽電機社製LX−04等である。
Next, a method for calculating the state (deposition peak position, deposition peak height, cross-sectional area, volume) of the raw ball deposition layer (granulated material deposition layer) using a measuring instrument 13 such as a laser distance meter will be described.
As shown in FIG. 9, a measuring device 13 (laser distance meter) is installed above the belt conveyor 12. The scanning direction of the laser light of the laser distance meter is as shown in FIG.
First, in a state where the belt conveyor 12 is viewed from the front (downstream side in the traveling direction) of the belt conveyor 12, an origin O (reference point) is determined, the width direction of the belt conveyor 12 is set to the X-axis direction, and the belt conveyor 12 A direction (direction orthogonal to the X axis) orthogonal to the upper surface (surface on which the raw ball is placed) is defined as the Y axis direction. The origin O is preferably set on the same plane as the upper surface of the belt conveyor 12. In addition, the installation position of the laser distance meter is represented by a coordinate system and is defined as a position (Xf, Yf). The laser rangefinder repeats scanning and ranging while the sensor unit rotates. For example, LX-04 manufactured by Hokuyo Electric Co., Ltd. is used.

レーザ距離計では、計測情報として、例えば、センサ部を通りX軸と平行な軸とレーザ光の垂直成分との角度β[°]と、センサ部から生ボールまでの距離Dが出力される。これにより、レーザ距離計による任意の測定座標(Xm、Ym)は、次式により求めることができる。
Xm=Xf+D×cos(π×β/180)
Ym=Yf−D×sin(π×β/180)
このように、複数の測定座標(Xm、Ym)を計測することにより、堆積ピーク位置や堆積ピーク高さを求めることができる。
In the laser distance meter, as measurement information, for example, an angle β [°] between an axis passing through the sensor unit and parallel to the X axis and the vertical component of the laser light, and a distance D from the sensor unit to the raw ball are output. Thereby, arbitrary measurement coordinates (Xm, Ym) by the laser distance meter can be obtained by the following equation.
Xm = Xf + D × cos (π × β / 180)
Ym = Yf−D × sin (π × β / 180)
Thus, by measuring a plurality of measurement coordinates (Xm, Ym), the deposition peak position and the deposition peak height can be obtained.

なお、レーザ距離計の走査線の範囲がベルトコンベア12の幅に収まるように設定していてもよい。また、レーザ距離計をベルトコンベア12から離れた位置で設置するほど、
レーザ距離計によって生ボールの堆積形状を測定するための視野を大きくすることができるものの、余りにもレーザ距離計をベルトコンベア12から離すと、レーザ距離計による最小測定角(例えば、LX−04の場合であれば約0.35°)に起因して測定間隔が大きくなり過ぎる。一方、レーザ距離計をベルトコンベア12に近づけすぎると、生ボールの堆積状況によっては、死角部分が発生して測定できない可能性がある。ゆえに、レーザ距離計とベルトコンベア12との距離は適正に設定することが必要ある。例えば、80t/時(1時間)で生ボールをシードスクリーン4から落下させてベルトコンベア12で運搬するものとし、ベルトコンベア12の幅を0.8mに設定した場合は、レーザ距離計とベルトコンベア12との距離を0.5mにする。ただし、レーザ距離計とベルトコンベア12との距離は、ベルトコンベア12上に堆積する生ボールの状況やレーザ距離計の性能によって適正に設定すればよく上述したものに限定されない。
In addition, you may set so that the range of the scanning line of a laser rangefinder may be settled in the width | variety of the belt conveyor 12. FIG. Moreover, the more the laser distance meter is installed at a position away from the belt conveyor 12,
Although the field of view for measuring the accumulation shape of the raw ball can be enlarged by the laser distance meter, if the laser distance meter is too far away from the belt conveyor 12, the minimum measurement angle by the laser distance meter (for example, LX-04 In some cases, the measurement interval becomes too large due to about 0.35 °). On the other hand, if the laser distance meter is too close to the belt conveyor 12, there may be a case where a blind spot portion is generated and measurement cannot be performed depending on the accumulation state of the raw balls. Therefore, it is necessary to set the distance between the laser distance meter and the belt conveyor 12 appropriately. For example, when a raw ball is dropped from the seed screen 4 and transported by the belt conveyor 12 at 80 t / hour (1 hour) and the width of the belt conveyor 12 is set to 0.8 m, the laser distance meter and the belt conveyor The distance to 12 is set to 0.5 m. However, the distance between the laser distance meter and the belt conveyor 12 may be set appropriately depending on the status of the raw balls accumulated on the belt conveyor 12 and the performance of the laser distance meter, and is not limited to the above.

上述したように、レーザ距離計によって生ボールまでの距離に基づいて、測定座標(Xm、Ym)を求めることができるため、この測定座標(Xm、Ym)に基づいて、生ボールの堆積層の断面積を求めることができる。即ち、測定座標のX座標(Xm)の値(生ボールからベルトコンベア12の上面までの距離)をベルトコンベア12の幅方向に積分することにより、生ボールの堆積層の断面積を求めることができる。また、生ボールの堆積層の断面積を所定時間毎に測定して、測定した断面積を積分することにより、生ボールの堆積層の体積を求めることができる。即ち、生ボールの堆積層の断面積を所定時間毎に測定して、運搬速度に対応する時間積分を行うことにより、生ボールの堆積層の体積を求めることができる。   As described above, since the measurement coordinates (Xm, Ym) can be obtained based on the distance to the raw ball by the laser distance meter, based on the measurement coordinates (Xm, Ym), the deposited layer of the raw ball is measured. The cross-sectional area can be determined. That is, by integrating the value of the X coordinate (Xm) of the measurement coordinates (distance from the raw ball to the upper surface of the belt conveyor 12) in the width direction of the belt conveyor 12, the cross-sectional area of the deposited layer of the raw balls can be obtained. it can. Further, the volume of the deposited layer of the raw ball can be obtained by measuring the cross-sectional area of the deposited layer of the raw ball every predetermined time and integrating the measured cross-sectional area. That is, the volume of the deposited layer of the raw balls can be obtained by measuring the cross-sectional area of the deposited layer of the raw balls every predetermined time and performing time integration corresponding to the transport speed.

次に、生ボールの堆積形状(堆積ピーク位置、堆積ピーク高さ)に基づいて、生ボールの標準偏差等を推定する方法について説明する。
造粒設備10のディスクペレタイザ11を用いて、生産量80t/時で生ボールを製造し、製造した生ボールを連続的にシードスクリーン4に供給する。また、シードスクリーン4を介してベルトコンベア12で生ボールを運搬する。例えば、ベルトコンベア12の運搬速度を50m/分とする。ベルトコンベア12で生ボールを運搬中に、レーザ距離計を用いてベルトコンベア12上に堆積した生ボールの堆積形状(堆積ピーク位置、堆積ピーク高さ)を測定する。生ボールがベルトコンベア12上を安定して流れている状況を確認し、所定時間後、造粒工程(造粒装置)を停止する。
Next, a method for estimating the standard deviation of the raw balls based on the shape of the raw balls deposited (deposition peak position, deposition peak height) will be described.
Using the disk pelletizer 11 of the granulation facility 10, raw balls are manufactured at a production rate of 80 t / hour, and the manufactured raw balls are continuously supplied to the seed screen 4. Further, the raw balls are conveyed by the belt conveyor 12 through the seed screen 4. For example, the conveyance speed of the belt conveyor 12 is set to 50 m / min. While the raw balls are transported by the belt conveyor 12, the shape of the raw balls deposited on the belt conveyor 12 (deposition peak position, deposition peak height) is measured using a laser distance meter. The state where the raw balls are stably flowing on the belt conveyor 12 is confirmed, and after a predetermined time, the granulation step (granulation apparatus) is stopped.

そして、レーザ距離計を通過してベルトコンベア12上にある生ボールを採取する。例えば、レーザ距離計の直下のベルトコンベア12上を採取開始点とし、この採取開始点から下流側に2m進んだ場所を採取終了点とし、採取開始点から採取終了点の間にあるベルトコンベア12上の生ボールを回収(採取)する。採取した生ボールを、篩い等で分級して、採取した全生ボール重量に対する当該サイズの分級重量の比率を計算する。また、回収した全生ボールの平均粒度と、標準偏差を求める。   Then, the raw balls on the belt conveyor 12 are collected through the laser distance meter. For example, the belt conveyor 12 immediately below the laser distance meter is set as a sampling start point, a location advanced 2 m downstream from the sampling start point is set as a sampling end point, and the belt conveyor 12 located between the sampling start point and the sampling end point. Collect (collect) the upper raw ball. The collected raw balls are classified with a sieve or the like, and the ratio of the classified weight of the size to the total collected raw ball weight is calculated. In addition, the average particle size and standard deviation of the collected whole raw balls are obtained.

即ち、造粒装置による生ボールの製造、堆積形状(堆積ピーク位置、堆積ピーク高さ)を測定した生ボールの回収、回収した全生ボール重量に対する当該サイズの分級重量の比率の計算、平均粒度、標準偏差の計算を行う。
表1は、実験番号1〜9の平均粒度と、標準偏差を求めた結果である。図10は、実験番号1における全生ボール重量に対する当該サイズの分級重量の比率である。
That is, production of raw balls by a granulator, collection of raw balls whose deposition shape (deposition peak position, deposition peak height) was measured, calculation of ratio of classification weight of the size to the total weight of collected raw balls, average particle size Calculate the standard deviation.
Table 1 shows the average particle sizes and standard deviations of the experiment numbers 1 to 9. FIG. 10 shows the ratio of the classified weight of the size to the total raw ball weight in Experiment No. 1.

次に、ベルトコンベア12上で採取した生ボールがレーザ距離計上を通過したときの計測情報を全て抽出して、抽出した計測上方に基づいて堆積形状(堆積ピーク位置、堆積ピーク高さ)を求める。即ち、ベルトコンベア12上で採取開始点から採取終了点までの生ボールにおける堆積形状を求める。
具体的には、ベルトコンベア12の運搬速度は50m/分であるため、当該ベルトコンベア12によって生ボールが2m進む時間(採取開始点から採取終了点まで進む時間)は2.4秒である。この間に、例えば、レーザ距離計は28ミリ秒で1回の走査を行うため、生ボールが2m進む間に約85回走査をし、85回分の計測情報が得られる。この85回分の計測情報を平均して、堆積形状を求める。図11は、実験番号1における生ボールの堆積層の稜線(堆積形状)を描いたものである。表2は、実験番号1〜9における堆積ピーク位置と堆積ピーク高さとをまとめたものである。
Next, all the measurement information when the raw balls collected on the belt conveyor 12 pass the laser distance meter is extracted, and the accumulation shape (deposition peak position, accumulation peak height) is obtained based on the extracted measurement upper part. . That is, the accumulated shape of the raw balls from the sampling start point to the sampling end point is obtained on the belt conveyor 12.
Specifically, since the conveying speed of the belt conveyor 12 is 50 m / min, the time for the raw balls to travel 2 m by the belt conveyor 12 (the time to travel from the collection start point to the collection end point) is 2.4 seconds. During this time, for example, the laser rangefinder performs one scan in 28 milliseconds, so that the measurement information for 85 times is obtained by scanning approximately 85 times while the raw ball travels 2 m. The measurement information for 85 times is averaged to obtain a deposition shape. FIG. 11 depicts the ridgeline (deposition shape) of the deposition layer of the raw ball in Experiment No. 1. Table 2 summarizes the deposition peak positions and the deposition peak heights in Experiment Nos. 1-9.

次に、平均粒度、標準偏差、堆積ピーク位置、堆積ピーク高さを求めた後、これらのデータを用いて、図12に示すように生ボールの堆積位置と平均粒度との関係、或いは、図13に示すように、生ボールの堆積ピーク高さと標準偏差との関係を求める。図12に示す一次近似線が、堆積ピーク位置から平均粒度を求める検量線となる。また、図13に示す一次近似線が、堆積ピーク高さから標準偏差(バラツキ)を求める検量線となる。   Next, after obtaining the average particle size, standard deviation, deposition peak position, and deposition peak height, using these data, as shown in FIG. As shown in FIG. 13, the relationship between the height of the raw ball and the standard deviation is obtained. The primary approximate line shown in FIG. 12 is a calibration curve for obtaining the average particle size from the deposition peak position. Further, the primary approximate line shown in FIG. 13 is a calibration curve for obtaining a standard deviation (variation) from the height of the deposition peak.

実操業では、連続して運搬される生ボールの堆積形状をレーザ距離計で測定し続け、計測情報に基づいて、堆積ピーク位置と堆積ピーク高さを計算し、予め求めておいた検量線を用い、生ボースの平均粒度と粒度の標準偏差を求め、これらを出力したり保存するという一連の処理を行う。
以上のように、堆積形状(表面形状)を実測することにより、造粒物堆積層の面積、体積及び造粒物の粒度の標準偏差を求めることができる。
In actual operation, the deposition shape of the raw balls that are continuously transported is continuously measured with a laser rangefinder, the peak position and height of the deposition peak are calculated based on the measurement information, and the calibration curve obtained in advance is calculated. Used, the average particle size and standard deviation of the raw Bose are obtained, and a series of processes are performed to output and save them.
As described above, by measuring the deposition shape (surface shape), the standard deviation of the area and volume of the granulated material deposition layer and the particle size of the granulated material can be obtained.

次に、図1で示したS5〜S8までの流れ、即ち、充填率の算出、造粒物堆積層の見掛け体積の算出、造粒物堆積層の質量の測定、造粒物の見掛け比重の算出について詳しく説明する。
さて、「球形粒子ランダム充てん層の配位数に及ぼす粒子径分布の影響、廣田ら、、粉体工学会誌39(9)、2002年、p656−661」の文献に示されているように、造粒物の標準偏差と、堆積層の空間率には一定の関係があって、標準偏差から空間率が推定できることが知られている。そのため、実機の造粒物の標準偏差と空間率の関係を予め測定して、近似式やデーターベースを作成することにより、ベルトコンベアに体積した造粒物堆積層の充填率を迅速に推定することが可能である。
Next, the flow from S5 to S8 shown in FIG. 1, that is, the calculation of the filling rate, the calculation of the apparent volume of the granulated material deposition layer, the measurement of the mass of the granulated material deposition layer, the apparent specific gravity of the granulated material The calculation will be described in detail.
Now, as shown in the literature of “Effect of particle size distribution on the coordination number of spherical particle random packed layer, Hamada et al., Journal of Powder Engineering 39 (9), 2002, p656-661”, It is known that there is a certain relationship between the standard deviation of the granulated product and the spatial rate of the deposited layer, and the spatial rate can be estimated from the standard deviation. Therefore, by measuring the relationship between the standard deviation of the actual granulated material and the space ratio in advance and creating an approximate expression and database, the filling rate of the granulated material accumulation layer volume on the belt conveyor can be estimated quickly. It is possible.

そして、上述した造粒物堆積層の体積と、造粒物堆積層の充填率とを用いれば、見掛け体積の算出を簡単に算出することができる。また、造粒物堆積層の質量を測定すれば、
「見掛け比重=造粒物堆積層の質量/見掛け体積」によって、造粒物の見掛け比重も求めることができる。さらに、造粒物の真比重が分かれば、造粒物の見掛け比重と真比重とにより造粒物の気孔率を求めることができる。
Then, the apparent volume can be easily calculated by using the above-described volume of the granule deposit layer and the filling rate of the granule deposit layer. Also, if you measure the mass of the granulated deposit,
The apparent specific gravity of the granulated product can also be determined by “apparent specific gravity = mass of the granulated product deposited layer / apparent volume”. Furthermore, if the true specific gravity of the granulated product is known, the porosity of the granulated product can be obtained from the apparent specific gravity and the true specific gravity of the granulated product.

なお、造粒物の真比重(例えば、ペレットの真比重)は、JISM8717等で計測することが多く、ペレットとの鉱物組成等から容易に推定することが可能である。例えば、生ペレットや乾燥ペレットでは、予め測定しておいた原料鉱石類の真比重を配合比に従って加重平均した値から推定することが出来る。
このように得られた真比重と、造粒堆積層の質量の測定から得られる見掛け比重を用いると、「気孔率=1−見掛け比重÷真比重」によって、気孔率が従来よりも短周期、迅速に推定することが可能である。
In addition, the true specific gravity (for example, the true specific gravity of the pellet) of the granulated material is often measured by JISM8717 or the like, and can be easily estimated from the mineral composition with the pellet. For example, in the case of raw pellets and dry pellets, it can be estimated from a value obtained by weighted average of the true specific gravity of raw material ores measured in advance according to the blending ratio.
Using the true specific gravity obtained in this way and the apparent specific gravity obtained from the measurement of the mass of the granulated sediment layer, the porosity is shorter than that of the prior art by “porosity = 1−apparent specific gravity ÷ true specific gravity”, It is possible to estimate quickly.

以下、充填率、見掛け体積、質量の測定、見掛け比重を求める実操業についてさらに詳しく説明する。
まず、造粒物堆積層の充填率の推定について説明する。上述した造粒物堆積層の体積には、各造粒物の体積と、各造粒物間の空隙とが含まれており、充填率と空隙率(ボイド率)とは、「充填率+空隙率=1」の関係にある。言い換えれば、図5に示したように、造粒物堆積層の稜線とベルトコンベアとで囲まれた空間(空隙を含む造粒物堆積層の体積)に、造粒物を最密充填したときの割合を充填率としている。例えば、造粒物がペレットである場合、充填率=ペレット見かけ体積(最密充填時の体積)÷ペレット堆積層の体積(空隙を含む造粒物堆積層の体積)で表すことができる。ここで、ペレット見かけ体積(ペレットの占める体積)とは、JIS−M8719で示されている体積測定方法により測定された体積である。
Hereinafter, the actual operation for obtaining the filling rate, apparent volume, mass, and apparent specific gravity will be described in more detail.
First, estimation of the filling rate of the granulated material deposition layer will be described. The volume of the granulated material accumulation layer described above includes the volume of each granulated material and the voids between the granulated materials, and the filling rate and void rate (void rate) are “filling rate + The porosity is 1 ”. In other words, as shown in FIG. 5, when the granule is packed in the space surrounded by the ridgeline of the granule deposit and the belt conveyor (the volume of the granule deposit including the void). Is the filling rate. For example, when the granulated product is a pellet, it can be expressed by filling rate = apparent volume (volume at the time of closest packing) ÷ pellet deposited layer volume (granulated product deposited layer volume including voids). Here, the apparent volume of the pellet (volume occupied by the pellet) is a volume measured by the volume measurement method shown in JIS-M8719.

言い換えれば、ペレット見かけ体積=ペレット堆積層の体積x充填率、即ち、ペレット見かけ体積=ペレット堆積層の堆積x(1−空隙率)で表すことができる。
一般にペレット等の粒子が充填層を構成したときにおいて、空隙体積が充填層の体積に対する割合は、粒子の大きさのばらつきに影響されることが知られている。例えば、「球
形粒子ランダム充てん層の配位数に及ぼす粒子径分布の影響、廣田ら、、粉体工学会誌39(9)、2002年、p656−661」の文献には、図14に示すように、粒子の大きさの標準偏差と空隙率の関係が示されている。この実施形態では、前述したように、求めた標準偏差と、造粒物堆積層の体積(ペレット見かけ体積)を測定してその関係を求めた。
In other words, it can be expressed by pellet apparent volume = volume of pellet deposition layer × filling rate, that is, pellet apparent volume = deposition of pellet deposition layer × (1−porosity).
In general, when particles such as pellets constitute a packed bed, it is known that the ratio of the void volume to the volume of the packed bed is affected by variations in the size of the particles. For example, in the document “Effect of particle size distribution on coordination number of spherical particle random packed layer, Tomita et al., Journal of Powder Engineering 39 (9), 2002, p656-661”, as shown in FIG. The relationship between the standard deviation of the particle size and the porosity is shown. In this embodiment, as described above, the relationship between the obtained standard deviation and the volume (pellet apparent volume) of the granulated material deposition layer was determined.

詳しくは、堆積のピーク高さ、造粒物堆積層の体積(ペレット見かけ体積)を2.4秒間測定した。その後、ベルトコンベアを停止して、測定対象範囲である、長さ2m、幅0.8mの範囲に堆積した造粒物(例えば、ペレット)を全て回収した。回収したペレットの見かけ体積は、JIS−M8749に従い測定した。このような測定を複数回繰り返し、ペレット粒度の標準偏差と充填率の関係を求めた。その結果は、図15に示す。図15に示すように、ペレットの粒度の標準偏差と充填率には強い関係があり、ペレット粒度の標準偏差から充填率を推定可能である。この実験例では、充填率=0.002X+0.152X−0.367X+0.933となった。Xは標準偏差である。 Specifically, the peak height of the deposit and the volume of the granulated material deposition layer (apparent pellet volume) were measured for 2.4 seconds. Then, the belt conveyor was stopped and all the granulated substances (for example, pellets) accumulated in the range of 2 m in length and 0.8 m in width, which are measurement target ranges, were collected. The apparent volume of the collected pellets was measured according to JIS-M8749. Such measurement was repeated a plurality of times, and the relationship between the standard deviation of the pellet particle size and the filling rate was determined. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 15, there is a strong relationship between the standard deviation of the pellet particle size and the filling rate, and the filling rate can be estimated from the standard deviation of the pellet particle size. In this experimental example, the filling factor = 0.002X 3 + 0.152X 2 −0.367X + 0.933. X is a standard deviation.

ペレットの質量の測定には、図16(a)に示すような市販のベルトスケールを用いた。即ち、図16(a)のベルトスケールは、ペレット等の造粒物を運搬機械を用いて運搬する際に、造粒物の質量を測定する装置であって、運搬されている造粒物の質量を連続測定することができる。なお、造粒物の質量の測定は、これに限定されず、運搬装置間の乗り継ぎにおいて質量を測定する図16(b)に示すようなインパクトフローメータ(衝撃式質量測定装置)であってもよい。   A commercially available belt scale as shown in FIG. 16A was used for measuring the mass of the pellet. That is, the belt scale of FIG. 16 (a) is a device for measuring the mass of the granulated product when the granulated product such as pellets is transported using a transport machine, Mass can be measured continuously. In addition, the measurement of the mass of a granulated material is not limited to this, Even if it is an impact flow meter (impact-type mass measuring device) as shown in FIG.16 (b) which measures mass in the connection between conveyance apparatuses. Good.

さて、図17は、造粒物の見掛け比重及び気孔率の算出の従来法の手順を示した図である。図17に示した従来法を説明しつつ、本発明における見掛け比重及び気孔率の算出について説明する。
図17に示すように、従来法では、造粒プロセスにおいて直接、ペレットを採取して、見掛け比重をJISに示された方法、即ち、次に示す(1)〜(5)の手順で測定していた。
(1)予め決めた位置と方法により偏りなくペレットを4時間に1回採取する。1回の採取量は、偏りなく試料を選び出すため、1度に約5kgのペレットをサンプリングプローブで3回採取する。
(2)採取されたペレットはバットに広げて110℃の恒温槽に2時間以上保持して乾燥する。乾燥後のペレットを室温になるまで静かに置く。
(3)冷却後のペレットの表面を人間の目視で確認し、チップ等の付着がなく、割れやクラックが認められないペレットを選別する。これは、後工程の表面皮膜を形成するときの誤差を減らすためである。そして、約200g相当のペレットを偏りのないように選別すると、ペレットの重量を測定し記録する。
(4)ペレット1個づつを予め用意しておいたオレイン酸ナトリウム溶液に20分間漬ける。その後、ガーゼでオレイン酸を丁寧にふき取り、灯油に10秒間浸漬した後、自然乾燥させる。
(5)ペレット1個を予め用意した金属製のかごに入れる。かごとペレットを蒸留水の浴槽に入れて、重量を測定し、記録すると共に蒸留水の温度を測定する。そして、蒸留水の温度から密度を物理表を用いて算出する。
従来法において、見かけ比重は式(1)で求める。
見かけ比重(g/cm)=乾燥ペレット重量(g)÷[乾燥ペレット重量(g)−ペレットとかごの水中重量(g)+かご水中重量(g)]×蒸留水の密度 ・・(1)
また、従来法において、真比重の推定は、JISM8717に従って行う。例えば、ペレット(生ペレット)の真比重は、鉱物組成等から容易に推定できる。予め測定しておいた原料鉱石類の真比重を配合比に従って加重平均した値から推定することができる。予め測定した原料鉱石類の真比重及び鉱石の割合が表3であったとする。
FIG. 17 is a diagram showing a procedure of a conventional method for calculating the apparent specific gravity and the porosity of the granulated product. Calculation of apparent specific gravity and porosity in the present invention will be described while describing the conventional method shown in FIG.
As shown in FIG. 17, in the conventional method, pellets are directly collected in the granulation process, and the apparent specific gravity is measured by the method shown in JIS, that is, the following procedures (1) to (5). It was.
(1) Collect pellets once every 4 hours with no bias according to a predetermined position and method. In order to select a sample without any deviation in one sampling amount, about 5 kg of pellets are sampled three times with a sampling probe at a time.
(2) The collected pellets are spread on a vat and kept in a thermostat at 110 ° C. for 2 hours or more to dry. Place the dried pellet gently until it reaches room temperature.
(3) The surface of the pellet after cooling is confirmed by human eyes, and a pellet that does not adhere to chips and has no cracks or cracks is selected. This is to reduce an error when forming a surface film in a subsequent process. Then, when pellets corresponding to about 200 g are selected so as not to be biased, the weight of the pellets is measured and recorded.
(4) Each pellet is soaked in a sodium oleate solution prepared in advance for 20 minutes. Thereafter, the oleic acid is carefully wiped off with gauze, immersed in kerosene for 10 seconds, and then naturally dried.
(5) Put one pellet in a metal basket prepared in advance. Place the basket and pellets in a bath of distilled water, measure and record the weight, and measure the temperature of the distilled water. Then, the density is calculated from the temperature of the distilled water using a physical table.
In the conventional method, the apparent specific gravity is obtained by equation (1).
Apparent specific gravity (g / cm 3 ) = dry pellet weight (g) ÷ [dry pellet weight (g) −pellet and cage weight in water (g) + basket weight in water (g)] × density of distilled water (1) )
In the conventional method, the true specific gravity is estimated according to JISM8717. For example, the true specific gravity of the pellet (raw pellet) can be easily estimated from the mineral composition and the like. It can be estimated from a value obtained by weighting and averaging the true specific gravity of raw material ores measured in advance according to the blending ratio. Table 3 shows the true specific gravity of raw material ores and the ratio of ores measured in advance.

この場合、ペレットの真比重(t/m)は、鉱石Aの真比重x鉱石Aの配合比率 +鉱石Bの真比重x鉱石Bの配合比率+鉱石Cの真比重x鉱石Cの配合比率+鉱石Dの真比重x鉱石Dの配合比率+鉱石Eの真比重x鉱石Eの配合比率 +鉱石Fの真比重x鉱石Fの配合比率で求めることができる。
見掛け比重を求めると、真比重を推定して、「気孔率(−)=1−(見掛け比重÷真比重)」により気孔率を求める。
In this case, the true specific gravity (t / m 3 ) of the pellet is the true specific gravity of the ore A × the mixing ratio of the ore A + the true specific gravity of the ore B × the mixing ratio of the ore B + the true specific gravity of the ore C × the mixing ratio of the ore C. + True specific gravity of ore D x blending ratio of ore D + true specific gravity of ore E x blending ratio of ore E + true specific gravity of ore F x blending ratio of ore F.
When the apparent specific gravity is obtained, the true specific gravity is estimated, and the porosity is obtained by “porosity (−) = 1− (apparent specific gravity ÷ true specific gravity)”.

従来法による気孔率の測定結果と、測定までの時間とをまとめると図18に示すものとなった。図18では、定常の4時間周期の測定に加えて、30分ごとにペレットを採取した結果を示している。図18に示すように、4時間周期の測定結果に比べて、30分周期の測定結果は、変動が大きくなっている。このことから、ペレット気孔率を安定して制御しするためには、短周期の気孔率測定が必要であると考えられた。しかしながら、上記の通り、サンプル採取から気孔率算出までの手順に時間を要するため、4時間よりも短周期での気孔率測定は、従来法を用いる限り困難である。   The results of measuring the porosity by the conventional method and the time to measurement are summarized as shown in FIG. FIG. 18 shows the result of collecting the pellets every 30 minutes in addition to the measurement in a steady 4-hour period. As shown in FIG. 18, the variation in the measurement result of the 30 minute period is larger than that of the measurement result of the four hour period. From this, it was considered that short-period porosity measurement was necessary to stably control the pellet porosity. However, as described above, since the procedure from sampling to calculation of porosity requires time, it is difficult to measure the porosity in a cycle shorter than 4 hours as long as the conventional method is used.

一方、本発明では、レーザ距離計等のセンサを用いて、造粒物の堆積形状を測定すると共に、造粒物堆積層の断面積、体積(見掛けた体積)、堆積ピーク位置と堆積ピーク高さ等を28ms毎に測定している。また、堆積ピーク高さから順次に標準偏差を求めている。さらに、造粒物粒の粒度の標準偏差から造粒物堆積層の充填率が、図14に示したような検量線を用いることにより推測求めることができる。これにより、本発明では、造粒物堆積層の見かけ体積(m)が素早く計算することができる。 On the other hand, in the present invention, the shape of the granulated material deposited is measured using a sensor such as a laser distance meter, and the cross-sectional area, volume (apparent volume) of the granulated material deposited layer, deposition peak position and deposition peak height are measured. Etc. are measured every 28 ms. The standard deviation is obtained sequentially from the height of the deposition peak. Furthermore, the filling rate of the granulated material accumulation layer can be estimated from the standard deviation of the granulated particle size by using a calibration curve as shown in FIG. Thereby, in this invention, the apparent volume (m < 3 >) of a granule deposit layer can be calculated rapidly.

また、ベルトスケール等によって、例えば、1秒毎の造粒物堆積層の質量が得られる。それゆえ、造粒物堆積層の見かけ体積(m)と、ベルトスケールによって求めた造粒物堆積層の質量(kg)とから、次式を用いて、見かけ比重(kg/m)を求めることができる。本発明では、見かけ比重(kg/m)=質量(t)÷造粒物堆積層の体積(m)÷充填率 (-)で求める。 Further, for example, the mass of the granulated material accumulation layer per second can be obtained by a belt scale or the like. Therefore, the apparent specific gravity (kg / m 3 ) is calculated from the apparent volume (m 3 ) of the granulated deposit and the mass (kg) of the granulated deposit determined by the belt scale using the following formula: Can be sought. In the present invention, the apparent specific gravity (kg / m 3 ) = mass (t) ÷ the volume of the granulated deposit (m 3 ) ÷ the filling rate (−).

本発明においても真比重の推定は、従来法と同じ手順である。生鉱石類の真比重を予め測定しておき、配合に従い、質量比例させた平均の真比重を計算により求める。そして、本発明でも、気孔率(−)=1−(見掛け比重÷真比重)により気孔率を求める。
図19は、本発明の方法によって、求めた見掛け比重及び気孔率と、測定までの時間を示したものである。なお、見掛け比重及び気孔率は、10分ごとの平均値を示している、図19に示すように、従来法では、ポイントP1,P2,P3に示すように、4時間毎に気孔率が求められていたが、本発明では瞬時に気孔率を求めることができた。また、本発明は数秒で気孔率を求めることができる結果となっているが、従来法による気孔率との値を見比べて見ても同じ値となっていて、本発明は、従来法に比べて測定精度は低下するものとはなっていない。また、従来法では、試料採取後、約4時間後に報告されるが、本発明では、測定後数秒で報告される。さらに測定頻度が従来法よりも多いため、従来法では見逃してきた気孔率の変動を測定できることができる。
In the present invention, the estimation of true specific gravity is the same procedure as in the conventional method. The true specific gravity of raw ore is measured in advance, and the average true specific gravity in proportion to the mass is determined by calculation according to the composition. Also in the present invention, the porosity is obtained by the porosity (−) = 1− (apparent specific gravity / true specific gravity).
FIG. 19 shows the apparent specific gravity and porosity determined by the method of the present invention, and the time until measurement. The apparent specific gravity and the porosity are average values every 10 minutes. As shown in FIG. 19, in the conventional method, the porosity is obtained every 4 hours as indicated by points P1, P2, and P3. However, in the present invention, the porosity could be obtained instantaneously. In addition, the present invention has the result that the porosity can be obtained in a few seconds, but it is the same value when compared with the value of the porosity by the conventional method, the present invention is compared with the conventional method Therefore, the measurement accuracy is not reduced. In the conventional method, it is reported about 4 hours after sampling, but in the present invention, it is reported several seconds after the measurement. Furthermore, since the measurement frequency is higher than that of the conventional method, it is possible to measure the variation in porosity that has been missed by the conventional method.

以上、本発明によれば、運搬機械上における造粒物の堆積形状に基づいて、簡単に造粒物の平均粒度や粒度分布を推定することができる。即ち、本発明では、従来のようにバッチサンプリングによる平均粒度の推定や粒度分布の取得に比べて、平均粒度や粒度分布をリアルタイム(例えば、1分以内)に把握することができる。また、短時間で造粒物の平均粒度等を把握することができるため、造粒プロセスで造粒物を製造したときの歩留を向上させることもできる。つまり、上述した造粒物の粒度推定方法を用いて、推定した造粒物の平均粒度、粒度分布等に基づいて、造粒プロセス、即ち、造粒装置を制御することができる。   As described above, according to the present invention, the average particle size and particle size distribution of the granulated product can be easily estimated based on the accumulated shape of the granulated product on the transporting machine. That is, in the present invention, the average particle size and the particle size distribution can be grasped in real time (for example, within one minute) as compared with the estimation of the average particle size and the acquisition of the particle size distribution by batch sampling as in the past. Moreover, since the average particle diameter etc. of a granulated material can be grasped | ascertained in a short time, the yield at the time of manufacturing a granulated material by a granulation process can also be improved. That is, the granulation process, that is, the granulation apparatus can be controlled based on the estimated average particle size, particle size distribution, and the like using the granulated product particle size estimation method described above.

さて、鉱石の造粒プロセスでは、上述したように、推定した造粒物の見掛け比重や気孔率等に基づいて制御を行っている。つまり、造粒プロセスにおいて、時系列的に気孔率を推定して、気孔率が予め定められた管理値を逸脱した時に当該造粒プロセスにおける設定値等を変化させる。
図20は、ペレットの気孔率の変化を示したものである。図20に示すように、ペレットの気孔率の範囲(管理値)が24〜27%とした。操作者は、ペレットの気孔率が管理値の範囲から外れないように、推定した気孔率(推定気孔率という)が管理値の下限値に近い24.5%を下回ったとき、或いは、推定気孔率が管理値の上限値に近い26.5を上回ったときに気孔率の修正操作を実施した。具体的には、図20に示すように、時間が70分のとき、推定気孔率は24.5%をなっているため、操作者は、気孔率を増加させる必要があると判断し、生ボールの製造を行うディスクペレタイザの回転数を8.4rpmから8.2rpmに0.2rpm低下させた。ここで、ディスクペレタイザの回転数を8.4rpmに低下させてから、10分経過しても、推定気孔率が増加しないため、操業者はディスクペレタイザの回転数をさらに、8.2rpmから8.0rpmへ低下させた。そうすると、ペレットの推定気孔率は増加した。また、180分の地点において、推定気孔率が26.5%を超えたので、操作者は、管理値の上限である27%に接近したと判断し、気孔率の低減のためディスクペレタイザの回転数を、8.0rpmから8.2rpmに増加させた、また、230分の地点において、推定気孔率が24.5%を下回ったために、気孔率を増加させるため、ディスクペレタイザの回転数を8.2rpmから8.0rpmに低下させた。さらに、380分の地点において、推定気孔率が26.5%を上回ったため、気孔率を低減するためディスクペレタイザの回転数を8.0rpmから8.2rpmに増加させた。このように、生ボールを製造する際のディスクペレタイザの回転数を推定気孔率に対応して変化させることにより、ペレットの気孔率を管理値内にすることができた。
In the ore granulation process, as described above, control is performed based on the estimated apparent specific gravity and porosity of the granulated product. That is, in the granulation process, the porosity is estimated in time series, and the set value in the granulation process is changed when the porosity deviates from a predetermined management value.
FIG. 20 shows the change in the porosity of the pellet. As shown in FIG. 20, the range (control value) of the porosity of the pellet was set to 24-27%. When the estimated porosity (referred to as the estimated porosity) falls below 24.5%, which is close to the lower limit value of the control value, or the estimated porosity so that the porosity of the pellet does not fall outside the control value range. When the rate exceeded 26.5, which was close to the upper limit value of the control value, the porosity was corrected. Specifically, as shown in FIG. 20, when the time is 70 minutes, the estimated porosity is 24.5%. Therefore, the operator determines that the porosity needs to be increased, and The rotational speed of the disk pelletizer for producing the balls was decreased from 8.4 rpm to 8.2 rpm by 0.2 rpm. Here, since the estimated porosity does not increase even after 10 minutes have passed since the rotational speed of the disk pelletizer is reduced to 8.4 rpm, the operator further increases the rotational speed of the disk pelletizer from 8.2 rpm. Reduced to 8.0 rpm. As a result, the estimated porosity of the pellet increased. In addition, since the estimated porosity exceeded 26.5% at a point of 180 minutes, the operator determined that it approached 27%, which is the upper limit of the control value. The rotational speed was increased from 8.0 rpm to 8.2 rpm, and the estimated porosity was below 24.5% at 230 minutes, so the disk pelletizer rotational speed was increased to increase the porosity. Was reduced from 8.2 rpm to 8.0 rpm. Furthermore, since the estimated porosity exceeded 26.5% at a point of 380 minutes, the rotational speed of the disk pelletizer was increased from 8.0 rpm to 8.2 rpm in order to reduce the porosity. As described above, the porosity of the pellets can be controlled within the control value by changing the number of rotations of the disk pelletizer when producing the raw balls in accordance with the estimated porosity.

さて、造粒プロセスとは造粒するためのプロセスであり、造粒とは、『百科事典マイペディア(平凡社、日立システムアンドサービス) 』によれば「ペレタイジングともいう。微細粒子からなる粉体を固めて球状にする処理。鉄鉱石の場合は、微粉鉱に少量の粘結剤と水を加え、ペレタイザーと呼ばれるドラムの中で粒子をころがして造粒し、1100℃程度で焼成する。」と説明されている。また、『世界大百科事典 第2版 平凡社』において、造粒とは「微細粒子からなる粉体を固めて粒状にすること。でき上がった粒状体に対しては、その製造法や技術分野により、ペレットpellet、顆粒(かりゆう)granule、マイクロカプセルmicrocapsuleなどの呼名がある。造粒についても,ペレットまたはペレタイジングpelletizing、顆粒化granulationなどの用語が使われている。練炭の製造などに古い歴史をもつブリケット化またはブリケティングbriquettingも一種の造粒技術である。」とあり造粒の専門文献である『造粒、株式会社化学工業社、昭和43年8月15日発行)には、造粒の実際例として「粉鉱石のペレット」がp102に紹介され、p107からプロセスの部分工程である焼成について記載されている。以上のように、造粒プロセスとは、転動造粒のみならず焼成まで含んでいる。そこで、鉄鉱石ペレットの焼成において、本発明を適用した変形例について説明する。   The granulation process is a process for granulation, and granulation is also referred to as “pelletizing.” According to the Encyclopedia Mypedia (Heibonsha, Hitachi System and Service) Solidified into a spherical shape.In the case of iron ore, a small amount of a binder and water are added to fine ore, and the particles are rolled and granulated in a drum called a pelletizer and fired at about 1100 ° C. ” Explained. In addition, in the “World Encyclopedia 2nd edition Heibonsha”, granulation is defined as “solidifying powder made of fine particles into granules. Depending on the production method and technical field of the finished granules, , Pellet pellets, granule granule, microcapsule microcapsule, etc. The terms of pelletization, pelletizing pelletization, granulation granulation, etc. are also used for granulation. Briquetting or briquetting is also a kind of granulation technology. "There is a granulation in" Granulation, Chemical Co., Ltd., issued on August 15, 1968 ", which is a specialized literature for granulation. As a practical example, “powder ore pellets” was introduced on p102, and from p107, calcination, which is a partial step of the process, is described. As described above, the granulation process includes not only rolling granulation but also firing. Therefore, a modified example to which the present invention is applied in firing iron ore pellets will be described.

図21は、鉄鉱石ペレットの製造プロセスにおいて、焼成以降の設備(グレートキルンシステム)を示している。図21に示すように、鉄鉱石ペレットの製造プロセスでは、まず、水等のバインダを用いて粉鉱石類を造粒した生ボールを、グレートキルンシステム20にて、乾燥と焼成を施して強度を高めて成品ペレットを製造する。つまり、グレートキルンシステム20では、乾燥焼成設備のグレート炉21にて生ボールの乾燥および予熱して、キルン炉22にて温度を制御しつつ転動焼成することにより、生ボールからペレットを製造する。焼成後の鉄鉱石ペレットは、クーラー23にて冷却されて成品ペレットとなり、高炉へ送られる。   FIG. 21 shows equipment after firing (a great kiln system) in the iron ore pellet manufacturing process. As shown in FIG. 21, in the iron ore pellet manufacturing process, first, raw balls granulated with fine ore using a binder such as water are dried and fired in a great kiln system 20 to increase the strength. To produce product pellets. That is, in the great kiln system 20, pellets are produced from raw balls by drying and preheating the raw balls in a great furnace 21 of a drying and firing facility, and rolling and firing in the kiln furnace 22 while controlling the temperature. . The iron ore pellets after firing are cooled by a cooler 23 to become product pellets, which are sent to a blast furnace.

このようなプロセスにおいては、高炉へ送られるペレットの品質を監視するため、クーラー23から高炉への搬送経路の途中で鉄鉱石ペレットの粒度や気孔率を監視している。ここでは、高炉で使用した場合におけるペレットの破壊防止や被還元性を確保するため、気孔率に上下限を設けて適正範囲とし、ペレット製造条件を制御してペレットの気孔率を適正範囲に納めるよう操業している。   In such a process, in order to monitor the quality of the pellets sent to the blast furnace, the particle size and porosity of the iron ore pellets are monitored in the middle of the conveyance path from the cooler 23 to the blast furnace. Here, in order to prevent pellet destruction and reducibility when used in a blast furnace, upper and lower limits are set in the porosity, and the pellet porosity is controlled within the appropriate range by controlling the pellet manufacturing conditions. It is operating.

ペレットの気孔率の制御方法としては、造粒時の転動条件を制御して焼成ペレットにおける気孔率を制御したり、キルンバーナーの熱量制御によるキルン温度制御等を制御している。
図22は、ペレットの冷却設備から測定装置(レーザ距離計)までの経路を示したものである。
As a method for controlling the porosity of the pellets, the rolling conditions during granulation are controlled to control the porosity of the fired pellets, or the kiln temperature control is controlled by controlling the amount of heat of the kiln burner.
FIG. 22 shows the path from the pellet cooling facility to the measuring device (laser distance meter).

キルン炉22にて転動焼成されたペレットはキルン炉22から排出された後、冷却設備である円形状のクーラー23にて約100℃まで冷却された後、クーラーフィーダ等を経由して、シュート24を介してベルトコンベア25に導かれる。ベルトコンベア25に導かれたペレットは、当該ベルトコンベア25上で堆積しながら高炉へ運搬される。測定器13であるレーザ距離計は、ベルトコンベア25の上方に設置される。詳しくは、レーザ距離計13は、シュート24の直ぐ近傍にあるベルトコンベア25上に設けられ、当該ベルトコンベア25上に堆積した造粒物堆積層(ペレット層)の堆積形状の測定に用いられる。レーザ距離計13による造粒物堆積層の堆積形状の測定の後、ペレットは、ベルトスケール26に運搬され、質量測定を受けた後、後続のベルトコンベア27により高炉工場へ送られる。なお、レーザ距離計による造粒物堆積層の堆積形状については、上述した方法と同様であるため説明を省略する。なお、鉄鉱石ペレットの生産量は400t/h、ベルトコンベアの速度は50m/分、ベルトコンベアの幅は800mmである。   Pellets baked and rolled in the kiln furnace 22 are discharged from the kiln furnace 22, cooled to about 100 ° C. in a circular cooler 23 as a cooling facility, and then shot through a cooler feeder or the like. 24 to the belt conveyor 25. The pellets guided to the belt conveyor 25 are transported to the blast furnace while being deposited on the belt conveyor 25. The laser distance meter as the measuring device 13 is installed above the belt conveyor 25. Specifically, the laser distance meter 13 is provided on the belt conveyor 25 in the immediate vicinity of the chute 24 and is used for measuring the accumulation shape of the granulated material accumulation layer (pellet layer) accumulated on the belt conveyor 25. After measurement of the accumulation shape of the granulated deposit layer by the laser distance meter 13, the pellets are conveyed to the belt scale 26, subjected to mass measurement, and then sent to the blast furnace factory by the subsequent belt conveyor 27. In addition, about the deposition shape of the granulated material deposition layer by a laser distance meter, since it is the same as that of the method mentioned above, description is abbreviate | omitted. The production amount of iron ore pellets is 400 t / h, the speed of the belt conveyor is 50 m / min, and the width of the belt conveyor is 800 mm.

図23は、シュート、ベルトコンベア及びベルトスケールの平面図である。
図23に示すように、鉄鉱石ペレットは冷却工程(クーラ等)23にて冷却された後、傾斜したシュート24を滑り落ちながら、ベルトコンベア25上に堆積する。シュート24の傾斜方向とベルトコンベア25の進行方向とは、約90度の角度となるように、シュート24及びベルトコンベア25は直交して配置されている。また、レーザ距離計13の走査方向と、ベルトコンベア25の進行方向とは直交している。
FIG. 23 is a plan view of a chute, a belt conveyor, and a belt scale.
As shown in FIG. 23, after the iron ore pellets are cooled in the cooling step (cooler or the like) 23, they are deposited on the belt conveyor 25 while sliding down the inclined chute 24. The chute 24 and the belt conveyor 25 are arranged orthogonally so that the inclination direction of the chute 24 and the traveling direction of the belt conveyor 25 are at an angle of about 90 degrees. The scanning direction of the laser distance meter 13 and the traveling direction of the belt conveyor 25 are orthogonal to each other.

図24は、シュートを介してペレットがベルトコンベア上へ堆積する状態を示している。図24に示すように、シュート24の上方から供給されたペレットは、重力により当該シュート24の斜面を下方に移動する。なお、シュート24は、水平に対して20度の角度で設置されている。ペレットは、シュート24の下端から幅800mmのベルトコンベア25に向けて飛び出す。慣性力と空気抵抗との影響により、小さなペレットは、ベルトコンベア25上においてシュート24の近傍に落下し、大きなペレットは、シュート24から離れた位置に落下する。即ち、ペレットにおいても上述した生ボールと落下原理は同じである。   FIG. 24 shows a state where the pellets are deposited on the belt conveyor via the chute. As shown in FIG. 24, the pellets supplied from above the chute 24 move down the slope of the chute 24 by gravity. The chute 24 is installed at an angle of 20 degrees with respect to the horizontal. The pellets jump out from the lower end of the chute 24 toward the belt conveyor 25 having a width of 800 mm. Due to the influence of inertia force and air resistance, small pellets fall on the belt conveyor 25 in the vicinity of the chute 24, and large pellets fall at a position away from the chute 24. That is, the dropping principle is the same as that of the above-described raw ball in the pellet.

つまり、ベルトコンベア25の幅方向に亘って、造粒物堆積層である鉄鉱石ペレット層(ペレット層)が堆積し、当該ペレット層を構成する各ペレットの粒径は、ベルトコンベア25上で異なる。即ち、ベルトコンベア25上のペレット層において、シュート24に近い側の鉄鉱石ペレットの粒径は小さく、シュート24から離れるほど粒径は大きくなる。変形例においても、ベルトコンベア25上に堆積したペレットの堆積形状は、距離センサ13により測定する。即ち、上述した生ボールと同じ方法で、ペレットの堆積形状(堆積ピーク位置、堆積ピーク高さ)を求めると共に、ペレットの標準偏差等を推定する。   That is, an iron ore pellet layer (pellet layer) that is a granulated material accumulation layer is deposited across the width direction of the belt conveyor 25, and the particle size of each pellet constituting the pellet layer is different on the belt conveyor 25. . That is, in the pellet layer on the belt conveyor 25, the particle size of the iron ore pellet on the side close to the chute 24 is small, and the particle size increases with distance from the chute 24. Also in the modified example, the accumulated shape of the pellets accumulated on the belt conveyor 25 is measured by the distance sensor 13. That is, the pellet deposition shape (deposition peak position, deposition peak height) is obtained and the standard deviation of the pellet is estimated by the same method as the raw ball described above.

図25は、ペレットの堆積位置と平均粒度との関係を示したもので、図26は、ペレットの堆積ピーク高さと標準偏差との関係を示したものである。図25に示す一次近似線が、堆積ピーク位置から平均粒度を求める検量線となる。また、図26に示す一次近似線が、堆積ピーク高さから標準偏差(バラツキ)を求める検量線となる。
次に、ペレットの粒度の標準偏差と充填率に基づいて、ペレットの充填率を推定する。図27は、ペレットの粒度の標準偏差と充填率との関係を示した図である。充填率=0.019X+0.152X−0.367X+0.883となった。Xは標準偏差である。なお、変形例では、ペレットを製造する装置が上述した実施形態と異なるため、ペレットの粒度の標準偏差と充填率との関係は、図27に示す結果となった。
FIG. 25 shows the relationship between the pellet deposition position and the average particle size, and FIG. 26 shows the relationship between the pellet deposition peak height and the standard deviation. The primary approximate line shown in FIG. 25 is a calibration curve for obtaining the average particle size from the deposition peak position. Further, the primary approximate line shown in FIG. 26 is a calibration curve for obtaining a standard deviation (variation) from the height of the deposition peak.
Next, the pellet filling rate is estimated based on the standard deviation of the pellet particle size and the filling rate. FIG. 27 is a diagram showing the relationship between the standard deviation of the pellet particle size and the filling rate. The filling factor was 0.019X 3 + 0.152X 2 -0.367X + 0.883. X is a standard deviation. In addition, in the modification, since the apparatus which manufactures a pellet differs from embodiment mentioned above, the relationship between the standard deviation of the particle size of a pellet and a filling rate became a result shown in FIG.

また、生ボールと同様に、ペレットの堆積層の断面積、ペレットの堆積層の断面積、ペレットの堆積層の質量を求める。そして、生ボールと同様に、ペレットの堆積層の体積と充填率とからペレットの堆積層における見掛け体積(最密充填後の体積)を求める。また、ペレットの堆積層の質量と、ペレットの堆積層の見掛け体積とに基づいて、ペレットの見掛け比重を求める。   Similarly to the raw balls, the sectional area of the pellet deposition layer, the sectional area of the pellet deposition layer, and the mass of the pellet deposition layer are obtained. Then, similarly to the raw balls, the apparent volume (the volume after the closest packing) in the pellet deposition layer is determined from the volume of the pellet deposition layer and the filling rate. Further, the apparent specific gravity of the pellet is obtained based on the mass of the pellet deposited layer and the apparent volume of the pellet deposited layer.

さらに、ペレットの真比重式を求めて、当該真比重式からペレットの真比重を算出し、ペレットの真比重と、ペレットの見掛け比重とからペレットの気孔率を求める。この実施形態(変形例)では、特開昭61−204344号公報に示された推定式を用いて、ペレットの真比重を求めている。詳しくは、ペレットの真比重は、真比重=a+b×(T−Fe質量%)÷(100−LOI%)で求めた。a、bは定数であり、a=2.75、b=3.36を用いた。T−Feは、原料の平均の全鉄分(%)であり、LOIは、平均の強熱減量である。T−Fe及びLOIを求めるにあたっては、ペレットを構成する鉱石類の全鉄分をJISM8212を求めると共に、強熱減量をJISM882により求める。例えば、ペレットの各原料における全鉄分、強熱原料及び配合率が表3に示す値であるとする。この場合、平均の全鉄分(T−Fe)は、鉱石類(原料)の配合比率に、各原料の全鉄分を掛けてることにより求める。つまり、ペレットの各原料が表3である場合、平均の全鉄分(%)=鉱石Aの全鉄分x鉱石Aの配合比率+鉱石Bの全鉄分x鉱石Bの配合比率+鉱石Cの全鉄分x鉱石Cの配合比率+鉱石Dの全鉄分x鉱石Dの配合比率で求めることができる。全鉄分と同じ方法で、平均の強熱減量も求める。   Further, the true specific gravity formula of the pellet is obtained, the true specific gravity of the pellet is calculated from the true specific gravity formula, and the porosity of the pellet is obtained from the true specific gravity of the pellet and the apparent specific gravity of the pellet. In this embodiment (modification), the true specific gravity of the pellet is obtained using the estimation formula disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-204344. Specifically, the true specific gravity of the pellet was determined by the true specific gravity = a + b × (T−Fe mass%) ÷ (100−LOI%). a and b are constants, and a = 2.75 and b = 3.36 were used. T-Fe is the average total iron content (%) of the raw material, and LOI is the average loss on ignition. In obtaining T-Fe and LOI, JISM8212 is obtained for the total iron content of ores constituting the pellet, and ignition loss is obtained by JISM882. For example, it is assumed that the total iron content, ignition raw material, and blending ratio in each raw material of the pellet are values shown in Table 3. In this case, the average total iron content (T-Fe) is obtained by multiplying the blending ratio of the ore (raw material) by the total iron content of each raw material. That is, when each raw material of the pellet is Table 3, the average total iron content (%) = total iron content of ore A × combination ratio of ore A + total iron content of ore B × composition ratio of ore B + total iron content of ore C x ore C blending ratio + ore D total iron x ore D blending ratio. The average loss on ignition is also calculated in the same way as for all iron.

これにより、T−Fe(全鉄分の平均)は61.9質量%となり、強熱減量は2.71質量%となり、ペレットの真比重(真比重の推定値)は4.89となった。
図28は、上述した変形例において求めた見掛け比重及び気孔率と、測定までの時間を示したものである。なお、見掛け比重及び気孔率は、5分ごとの平均値を示している、図28に示すように、従来法では、ポイントP4、P5に示すように、4時間毎に気孔率が求められていたが、本発明では瞬時に気孔率を求めることができた。また、本発明は数秒で気孔率を求めることができる結果となっているが、従来法による気孔率との値を見比べて見ても同じ値となっていて、本発明は、従来法に比べて測定精度は低下するものとはなっていない。また、従来法では、試料採取後、約4時間後に報告されるが、本発明では、測定後数秒で報告される。さらに測定頻度が従来法よりも多いため、従来法では見逃してきた気孔率の変動を測定できることができる。
As a result, T-Fe (average of total iron content) was 61.9% by mass, ignition loss was 2.71% by mass, and the true specific gravity (estimated value of true specific gravity) of the pellet was 4.89.
FIG. 28 shows the apparent specific gravity and porosity determined in the above-described modification, and the time until measurement. The apparent specific gravity and the porosity are average values every 5 minutes. As shown in FIG. 28, in the conventional method, the porosity is obtained every 4 hours as indicated by points P4 and P5. However, in the present invention, the porosity could be obtained instantaneously. In addition, the present invention has the result that the porosity can be obtained in a few seconds, but it is the same value when compared with the value of the porosity by the conventional method, the present invention is compared with the conventional method Therefore, the measurement accuracy is not reduced. In the conventional method, it is reported about 4 hours after sampling, but in the present invention, it is reported several seconds after the measurement. Furthermore, since the measurement frequency is higher than that of the conventional method, it is possible to measure the variation in porosity that has been missed by the conventional method.

図29は、変形例に基づいて求めたペレットの気孔率の変化を示したものである。図29に示すように、変形例でもペレットの気孔率の範囲(管理値)を26.5〜27.5%とした。図29に示すように、時間が30分のとき、推定気孔率が管理値に近い値である27.3%をなっているため、操作者は、気孔率を減少させる必要があると判断し、キルン炉の焼成温度を1270℃から1290℃に上昇させた。また、230分の地点において、推定気孔率が26.7%を超えて管理値の下限値に近づいたので、操作者は、気孔率の増加のためにキルン炉の焼成温度を1290℃から1270℃に低下させた。   FIG. 29 shows changes in the porosity of the pellets obtained based on the modification. As shown in FIG. 29, the porosity range (control value) of the pellets was also set to 26.5 to 27.5% in the modified example. As shown in FIG. 29, when the time is 30 minutes, the estimated porosity is 27.3% which is a value close to the control value, so the operator determines that the porosity needs to be reduced. The firing temperature of the kiln furnace was increased from 1270 ° C. to 1290 ° C. Also, at the 230 minute point, the estimated porosity exceeded 26.7% and approached the lower limit of the control value, so the operator increased the kiln furnace firing temperature from 1290 ° C to 1270 to increase the porosity. Reduced to 0C.

以上述べたように、本発明の造粒物の見掛け比重・気孔率の推定方法を採用することによって、造粒物の堆積形状及び質量から造粒物の見掛け比重及び/又は気孔率を推定することができる。また、造粒プロセスの制御方法によれば、所定の気孔率を有する造粒物を安定的に製造することができる。
なお、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する領域を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。
As described above, the apparent specific gravity and / or porosity of the granulated product is estimated from the accumulated shape and mass of the granulated product by employing the method for estimating the apparent specific gravity and porosity of the granulated product of the present invention. be able to. Moreover, according to the control method of a granulation process, the granulated material which has a predetermined porosity can be manufactured stably.
In the embodiment disclosed this time, matters not explicitly disclosed, for example, operating conditions and operating conditions, various parameters, dimensions, weights, volumes, etc. of components deviate from the areas normally practiced by those skilled in the art. However, matters that can be easily assumed by those skilled in the art are employed.

1 上段ベルトコンベア
2 下段ベルトコンベア
3 運搬機械
4 篩い目部材
10 造粒設備
11 ディスクペレタイザ
12 ベルトコンベア
20 グレートキルンシステム
21 グレート炉
22 キルン炉
23 クーラー
24 シュート
25 ベルトコンベア
26 ベルトスケール
27 ベルトコンベア
G 造粒物
G1 大造粒物
G2 小造粒物
G3 中造粒物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper belt conveyor 2 Lower belt conveyor 3 Conveying machine 4 Sieve member 10 Granulation equipment 11 Disc pelletizer 12 Belt conveyor 20 Great kiln system 21 Great furnace 22 Kiln furnace 23 Cooler 24 Chute 25 Belt conveyor 26 Belt scale 27 Belt conveyor G Granulated product G1 Large granulated product G2 Small granulated product G3 Medium granulated product

Claims (2)

鉱石の造粒プロセスにおいて造粒した造粒物を運搬機械に落下させて当該運搬機械上に堆積しながら運搬する際に、前記運搬機械上における造粒物の堆積形状及び質量を測定することにより、前記造粒物の見掛け比重及び/又は気孔率を推定することを特徴とする造粒物の見掛け比重・気孔率の推定方法。   When the granulated product granulated in the ore granulation process is dropped on a transport machine and transported while being deposited on the transport machine, by measuring the deposited shape and mass of the granulated product on the transport machine A method for estimating an apparent specific gravity / porosity of a granulated product, wherein the apparent specific gravity and / or porosity of the granulated product is estimated. 請求項1に記載の造粒物の見掛け比重・気孔率の推定方法を用いて推定した造粒物の見掛け比重及び/又は気孔率に基づいて、鉱石の造粒プロセスを制御することを特徴とする造粒プロセスの制御方法。   The ore granulation process is controlled based on the apparent specific gravity and / or porosity of the granulated product estimated using the method for estimating the apparent specific gravity and porosity of the granulated product according to claim 1. To control the granulation process.
JP2014029676A 2014-02-19 2014-02-19 Method for estimating apparent specific gravity / porosity of granulated product and method for controlling granulation process Expired - Fee Related JP6207421B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014029676A JP6207421B2 (en) 2014-02-19 2014-02-19 Method for estimating apparent specific gravity / porosity of granulated product and method for controlling granulation process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014029676A JP6207421B2 (en) 2014-02-19 2014-02-19 Method for estimating apparent specific gravity / porosity of granulated product and method for controlling granulation process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015151623A true JP2015151623A (en) 2015-08-24
JP6207421B2 JP6207421B2 (en) 2017-10-04

Family

ID=53894200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014029676A Expired - Fee Related JP6207421B2 (en) 2014-02-19 2014-02-19 Method for estimating apparent specific gravity / porosity of granulated product and method for controlling granulation process

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6207421B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112853088A (en) * 2021-01-05 2021-05-28 中冶长天国际工程有限责任公司 Method and system for comprehensively treating bulk materials of pellet chain grate machine
WO2021190107A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 中冶长天国际工程有限责任公司 Air permeability detection robot system and sintering process control method and system
KR20210134016A (en) * 2019-04-05 2021-11-08 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Method and apparatus for measuring fractions
CN114812189A (en) * 2022-02-08 2022-07-29 河钢股份有限公司承德分公司 Material guide chute of sintering machine and use method
WO2022264612A1 (en) * 2021-06-18 2022-12-22 株式会社リガク Distribution calculation device, method, and program

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50123003A (en) * 1974-03-15 1975-09-27
JPS5791732A (en) * 1980-11-26 1982-06-08 Kawasaki Steel Corp Method for granulating powder stock material
JPS5852445A (en) * 1981-09-24 1983-03-28 Sumitomo Metal Ind Ltd Manufacture of unfired lump ore
JP2005140526A (en) * 2003-11-04 2005-06-02 Nippon Steel Corp Void ratio measuring method, method for manufacturing sintered ore, and method for predicting permeability of sintered bed
JP2011075211A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Jfe Steel Corp Device for detecting sintering material charging state, sintering machine using the same, and method for manufacturing sintered ore

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50123003A (en) * 1974-03-15 1975-09-27
JPS5791732A (en) * 1980-11-26 1982-06-08 Kawasaki Steel Corp Method for granulating powder stock material
JPS5852445A (en) * 1981-09-24 1983-03-28 Sumitomo Metal Ind Ltd Manufacture of unfired lump ore
JP2005140526A (en) * 2003-11-04 2005-06-02 Nippon Steel Corp Void ratio measuring method, method for manufacturing sintered ore, and method for predicting permeability of sintered bed
JP2011075211A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Jfe Steel Corp Device for detecting sintering material charging state, sintering machine using the same, and method for manufacturing sintered ore

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210134016A (en) * 2019-04-05 2021-11-08 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Method and apparatus for measuring fractions
CN113646446A (en) * 2019-04-05 2021-11-12 杰富意钢铁株式会社 Powder rate measuring method and device
KR102614845B1 (en) * 2019-04-05 2023-12-15 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Fraction measurement method and device
WO2021190107A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 中冶长天国际工程有限责任公司 Air permeability detection robot system and sintering process control method and system
CN112853088A (en) * 2021-01-05 2021-05-28 中冶长天国际工程有限责任公司 Method and system for comprehensively treating bulk materials of pellet chain grate machine
WO2022264612A1 (en) * 2021-06-18 2022-12-22 株式会社リガク Distribution calculation device, method, and program
CN114812189A (en) * 2022-02-08 2022-07-29 河钢股份有限公司承德分公司 Material guide chute of sintering machine and use method
CN114812189B (en) * 2022-02-08 2023-10-10 河钢股份有限公司承德分公司 Sintering machine material guiding chute and use method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6207421B2 (en) 2017-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6207421B2 (en) Method for estimating apparent specific gravity / porosity of granulated product and method for controlling granulation process
JP6730186B2 (en) Device and method for constructing objects by selective solidification of powder material
JP6702293B2 (en) Steel slag treatment method
CN111968173A (en) Method and system for analyzing granularity of mixture
CN114025889B (en) Apparatus and method for picking up objects from a surface
CN111965081A (en) Mixture granularity analysis device and system
JPH06127663A (en) Measuring method for loaded condition of granular massive body on belt conveyor, and control method for meandering of conveyor
JP6052803B2 (en) Granule size estimation method and granulation process control method
JP4887611B2 (en) Method for producing sintered ore and granulated particles
JP6173247B2 (en) Method for estimating granule size and standard deviation and method for controlling granulation process
TWI658148B (en) Manufacturing method of sintered ore
Pandey et al. Optimization of disc parameters producing more suitable size range of green pellets
JP6988712B2 (en) Sintered ore manufacturing method
CN110546284B (en) Method for producing sintered ore
JP6146340B2 (en) Sintered raw material manufacturing method and sintered raw material manufacturing apparatus
JP6489092B2 (en) Sinter ore manufacturing method and sintered ore manufacturing equipment line
JP4230058B2 (en) Fluidized bed processing method for powder
JP6687145B1 (en) Granule size prediction method
JP6186442B2 (en) Granulating tower and granulation method for producing urea in particular
JP2016084511A (en) Pretreatment method of sintered raw material
Schulze et al. Segregation
JP2006126061A (en) Method and device for measuring particle size distribution of powder and grain
JP6156305B2 (en) Manufacturing equipment for sintering raw material and manufacturing method thereof
JP2019127647A (en) Method for producing iron raw materials separated from steel slag
WO2011147702A1 (en) Method and device for analyzing a granulate from a mineral melt

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160901

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170425

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170615

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170905

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170905

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6207421

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees