JP3170180B2 - 粉砕工程制御方法、粉砕工程制御装置、および粉体製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体製造時に砕製
物を所定の粒度により分級し、所定粒度以下の粉体（精
粉）を製品とし、精粉以外の粉体（粗粉）を粉砕装置に
返送するように制御を行なうための粉砕工程制御方法、
粉砕工程制御装置、および粉体製造装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のセメント製造装置におけるセパレ
ータの運転条件の制御は、人手を介して比表面積を測定
することによって得た粉体粒度の情報によっているた
め、データのサンプリング間隔が長時間となり、制御動
作が系の粉砕状態の変化に対応して迅速に行うことがで
きず、粉体粒度のばらつき、ハンチング等を招きやすい
という欠点があった。

【０００３】このようなセパレータ運転条件の制御方法
における欠点を改善するため、近年では、セパレータに
よって分級された粉体の粒度をオンラインで測定し、演
算器で目標とする粉体粒度と比較して、セパレータ運転
条件を制御するオンライン粒度測定を適用した制御方法
が種々開発されてきた。

【０００４】例えば、オンライン粒度測定システムとし
て開発されたものに、小型セパレータを用いて、ある一
定の分級点における収率を求めて粉体の粒度を代表し、
セパレータ運転条件（回転数、風量）の制御値を決定す
る方法がある。しかし、この方法には、次のような多く
の欠点がある。 クリンカ温度、助剤濃度の変化等による小型セパレ
ータ分級条件の変化によって、収率測定値が異なる。 特定の粒度範囲の比率を測定するため、現在なお主
流である比表面積による品質管理には適さない。クリン
カの被粉砕性、粒度等の品質変化によって粒度構成が変
化した場合は、比表面積との検量線を実測値との対比に
よって更正しなくてはいけない。 サンプリング装置、集塵装置、サンプル回収装置等
の付帯設備を、適用する装置に合わせて設計、配置せね
ばならず、設備全体に高額の投資を要する。 付帯設備の数が多いため、１つでも故障すれば、設
備全体が稼働できなくなるために非稼働時間が多い。

【０００５】また、反射光量に基づき塊状体または粒状
体の粒度を測定するもの（例えば特開昭５８−６２５４
０号公報）がある。この方法では、コンベヤ上で搬送さ
れる測定対象に光を照射して、塊状体または粒状体の部
分を検知するときと、間隙部分を検知しているときの２
種類の信号だけで、搬送されている塊状体または粒状体
の粒度分布を表す。一つ一つの塊状体または粒状体の粒
径は塊状体または粒状体を検知している信号が出力され
ている時間とコンベヤの搬送速度から求められる。しか
し、この方法は粒径が数センチ以上の塊状体に対しては
有効な方法となるが、セメントのようにほとんどが 100
μｍ以下となる微細な粉体に対しては適用できないとい
う欠点がある。

【０００６】この他に、レーザ回折式粒度測定装置を用
いた方法がある。この方法は、粉体をサンプリングし
て、測定装置のレーザ光束中に分散させ、回折した光の
像から粒度を知る。しかし、この方法では、下記のよう
な欠点があり、これが普及を妨げる理由となっている。 粉体の分散を、常時、均一に行うことが難しい。 試料の運搬中に偏析を生じやすいため、測定結果に
誤差が生じやすい。 付帯設備については、前述の小型セパレータを用い
てセパレータ運転条件の制御値を決定する方法と同様の
問題点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来技術のオンライン
粒度測定法を適用した粉体製造装置の制御方法において
は、手分析によるものと比較して応答性に優れている
が、それぞれ適用する方法に特有の多くの問題点をもっ
ており、粉体生産ラインに適用されて広く普及するに至
ったものはなかった。

【０００８】本発明は、従来技術における粉体製造装置
のオンライン粒度測定法を適用した制御方法にみられる
前記問題点を解消するためのものであり、そのための課
題は、粉粒体の比表面積と反射光量との相関関係に基づ
き分級条件を調整する粉砕工程制御方法、粉砕工程制御
装置、および粉体製造装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明において前記課題
を解決するため具体的に構成された請求項１記載の粉砕
工程制御方法は、あらかじめ作成した精粉の反射光量と
比表面積とを対応させる検量線に基づき、製造された精
粉の反射光量から、その粉末度を推定し、この推定粉末
度が目標粉末度になるように粉砕工程を制御することを
特徴とするものである。

【００１０】また、請求項２記載の粉砕工程制御方法
は、砕製物、精粉、粗粉の各反射光量の測定値から、あ
らかじめ作成された前記各粉体の反射光量と精粉の比表
面積とを対応させる検量線に基づいて、供給原料の品質
変化の影響を補正した精粉の粉末度を推定し、この推定
粉末度を目標粉末度と比較して粉砕工程を制御すること
を特徴とするものである。

【００１１】また、請求項３記載の粉砕工程制御方法
は、供給原料の一部をサンプリングして粉砕限界まで粉
砕することにより粉末度を一定とした粉体の反射光量の
変化から供給原料の品質変化を検知して、あらかじめ作
成された精粉の反射光量と比表面積とを対応させる検量
線に対する補正値を求め、精粉の反射光量から供給原料
の品質変化につき補正された粉末度を推定して、供給原
料の品質変化にかかわらず正確な精粉の粉末度を得るこ
とにより精粉仕上工程を制御することを特徴とする。

【００１２】また、請求項４記載の粉砕工程制御装置
は、精粉の反射光量の測定装置と、あらかじめ反射光量
と比表面積とを対応させる検量線データを格納する記憶
手段と、精粉の反射光量測定値から前記記憶手段のデー
タに基づき精粉の粉末度を算出し、この算出した粉末度
と目標粉末度との比較に基づき粉砕工程の制御データを
算出し、その制御データに基づき粉砕工程を制御する制
御装置とからなることを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項５記載の粉砕工程制御装置
は、砕製物、精粉、粗粉のそれぞれの反射光量の測定装
置と、あらかじめ前記各反射光量を比較評価した結果に
基づき供給原料の品質変化の影響を補正した精粉の反射
光量と比表面積とを対応させる検量線データの記憶手段
と、前記精粉の反射光量測定値から前記記憶手段のデー
タに基づき精粉の粉末度を算出し、この算出した粉末度
と目標粉末度との比較に基づき粉砕工程の制御データを
算出し、その制御データに基づき粉砕工程を制御する制
御装置とからなることを特徴とするものである。

【００１４】また、請求項６記載の粉砕工程制御装置
は、仕上工程投入前の供給原料の一部をサンプリングす
るサンプリング装置と、そのサンプリングした供給原料
を粉砕限界まで粉砕する小型のミルと、粉砕限界まで粉
砕された粉体の反射光量を測定する粉体反射光量測定装
置と、仕上工程後の精粉の反射光量を測定する精粉反射
光量測定装置と、粉砕限界まで粉砕された粉体の反射光
量と粉末度との関係、標準的な精粉の反射光量と粉末度
との関係、および前記粉体と前記精粉との標準からの偏
りの相互関係をあらかじめ設定しておいたデータの記憶
手段と、この記憶手段のデータに基づき、前記粉体と精
粉との反射光量測定値を標準値およびそれらの偏りの相
互関係に基づいて供給原料の品質変化の影響を補正した
精粉の粉末度を算出し、この補正した精粉の粉末度と目
標粉末度との比較に基づき粉砕工程の制御データを算出
し、その制御データに基づき粉砕工程を制御する制御装
置とからなることを特徴とするものである。

【００１５】また、請求項７記載の粉砕工程制御装置
は、前記反射光量測定装置は、粉粒体中に直接挿入する
プローブと、発光部と受光部とを内蔵して粉粒体からの
反射光量を電気信号として出力する光電変換器と、該光
電変換器からの電気信号を所定の制御電圧レベルで出力
する増幅器とからなる装置であることを特徴とする。

【００１６】さらにまた、請求項８記載の粉体製造装置
は、セパレータの入口部でミルによって粉砕された砕製
物の反射光量を測定する砕製物反射光量測定装置と、セ
パレータ下流の搬送路中で粗粉の反射光量を測定する粗
粉反射光量測定装置と、バッグフィルタ出口部で精粉の
反射光量を測定する精粉反射光量測定装置と、あらかじ
め前記各反射光量を比較評価した結果に基づき供給原料
の品質変化の影響を補正した精粉の反射光量と比表面積
とを対応させる検量線データを格納する記憶装置と、こ
の記憶装置のデータに基づき、砕製物、粗粉、精粉の各
反射光量測定値から精粉の粉末度を算出し、この算出粉
末度と目標粉末度との比較に基づきセパレータのモータ
回転数とバッグフィルタのダンパ開度の制御データを算
出し、その制御データに基づきセパレータの分級回転数
と分級風量とを制御する制御装置とを備えてなることを
特徴とする。

【００１７】さらにまた、請求項９記載の粉体製造装置
は、各仕上工程の系統におけるバッグフィルタ出口部で
精粉の反射光量を測定する精粉反射光量測定装置と、仕
上工程投入前の供給原料の一部をサンプリングするサン
プリング装置と、そのサンプリングした供給原料を粉砕
限界まで粉砕する小型のミルと、粉砕限界まで粉砕され
た供給原料の粉体の反射光量を測定する反射光量測定装
置と、粉砕限界まで粉砕された粉体の反射光量と比表面
積との検量線データ、前記精粉の反射光量と比表面積と
の検量線データ、および前記粉体と前記精粉との標準か
らの偏りの相互関係を設定したデータの記憶装置と、こ
の記憶装置のデータに基づき、前記精粉の反射光量測定
値から供給原料の品質変化の影響を補正した粉末度を算
出し、この算出粉末度と目標粉末度との比較に基づきセ
パレータのモータ回転数とバッグフィルタのダンパ開度
の制御データを算出し、算出した制御データに基づきセ
パレータの回転数とバッグフィルタ風量すなわちセパレ
ータの分級風量とを制御する制御装置とを備えてなるこ
とを特徴とする。

【００１８】

【００１９】

【発明の実施の形態】以下にセメント製造設備に適用し
た場合について具体的に説明する。 〔反射光量測定による粒度推定〕まず、粉砕工程制御方
法として、セパレータ前後の３ヶ所において砕製物、粗
粉、精粉の反射光量を測定し、粉末度を表す指標の１つ
である比表面積との関係を求めて、目標とする比表面積
となるように制御する場合について説明する。

【００２０】この場合における粉体製造装置は、図１に
示すように、供給原料を供給して粉砕するミル１と、ミ
ル１によって粉砕された砕製物を上方へ移送するバケッ
トエレベータ２と、バケットエレベータ２によって供給
された砕製物を所定粒度より粗い粗粉と所定粒度以下で
ある精粉とに分級するセパレータ３と、セパレータ駆動
用のインバータモータ３ａと、分級された精粉を捕集す
るバッグフィルタ４と、バッグフィルタ４の風量を調節
する電動ダンパ５と、バッグフィルタ４内の空気を電動
ダンパ５を介して外部に排気する送風機６と、セパレー
タ３の入口部でミル１によって粉砕された砕製物の反射
光量を測定する第１の反射光量測定装置７と、セパレー
タ３の下流側搬送路中で粗粉の反射光量を測定する第２
の反射光量測定装置８と、バッグフィルタ４の出口部で
精粉の反射光量を測定する第３の反射光量測定装置９
と、反射光量と粉末度を表す指標の１つである比表面積
との関係を定めた検量線データを保持する記憶装置１０
と、この記憶装置１０のデータに基づき砕製物、精粉、
粗粉の各反射光量の測定値をそれぞれの比表面積に換算
し、この比表面積を目標粉末度としての目標比表面積と
比較してインバータモータ３ａの回転数と電動ダンパ５
の開度との制御値を計算し、その計算値に基づきセパレ
ータ３の回転数とバッグフィルタ４の風量とを制御する
制御装置１１とを備える。

【００２１】各反射光量測定装置７，８，９は、粉粒体
中に直接挿入するプローブと、発光部と受光部とを内蔵
して粉粒体からの反射光量を光電変換して得られる電気
信号として出力する光電変換器と、光電変換された電気
信号を増幅しゲイン調整して所定の制御電圧レベルで出
力する増幅器とからなる装置とする。プローブは、耐磨
耗製と耐熱性に優れた材質で製作して、輸送機械やシュ
ート等に、常時、取り付けられた状態で測定を行うこと
ができるようにする。そして、特別な付帯設備を必要と
しないので、反射光量測定装置７，８，９や制御装置１
１の設置も簡便であり、メンテナンスはプローブ部分の
交換のみで充分となる。これらの反射光量測定装置７，
８，９を、それぞれ砕製物、粗粉、精粉の反射光量が測
定できるように設置して、その測定値に基づき、制御装
置１１がインバータモータ３ａと電動ダンパ５を制御し
て、セパレータ３の回転数とバッグフィルタ４における
風量とを調節し、バッグフィルタ４で捕集する精粉が目
標とした比表面積を有する粉体となるように制御する。

【００２２】反射光量測定装置７，８，９の測定値は、
プローブから光電変換器および増幅器を介して、瞬時に
所定電圧レベルの電気信号として制御装置１１に出力さ
れ、制御装置１１でデータを連続的にサンプリングし、
連続して入力される測定値を積分平均することにより、
応答性に非常に優れているとともに精度の高いデータを
得ることができるようにする。

【００２３】通常、クリンカの品質変動による反射光量
測定値への影響が無視できない長時間の測定では、単に
精粉の反射光量の測定値だけでは大きな誤差が生じてし
まうが、セパレータ前後における砕製物、精粉、粗粉の
３つの反射光量の重回帰式を用いれば、実用上、十分な
精度が得られる。

【００２４】すなわち、砕製物の反射光量測定装置７、
精粉の反射光量測定装置９、粗粉の反射光量測定装置８
からの出力電圧（以下、単に反射光量という）をそれぞ
れＬ１，Ｌ２，Ｌ３とし、精粉の比表面積（ブレーン法
を適用して得られた値、以下、ブレーン値という）をＳ
とすれば、係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを用いて、

【数１】 Ｓ＝ａ・Ｌ１＋ｂ・Ｌ２＋ｃ・Ｌ３＋ｄ … （１） と表わされる。

【００２５】ここでは、３日に渡って砕製物の反射光量
Ｌ１、精粉の反射光量Ｌ２、粗粉の反射光量Ｌ３（図
２、反射光量に基づき得られた出力信号の電圧値にて表
示）および精粉の比表面積Ｓ（図３）を収集した。これ
らのデータから、（１）式のような、複数のデータの間
に１次の線型式が成り立つとして、予測値と実験値との
差（予測誤差）の２乗和が最小になる係数ａ，ｂ，ｃ，
ｄを求める。

【００２６】もし、データがｎ組ある時は、予測誤差の
２乗和をＱとすると、

【数２】 が最小になるように係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを決定する。

【００２７】すなわち、係数ａ，ｂ，ｃ，ｄは、統計学
より

【数３】

【数４】

【数５】

【数６】 により求められることが知られている。

【００２８】ここで、各記号Ｓ，Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ にバ
ー（￣）を付したものは、平均値を示し、またＳ_jkとＳ
_ksは、それぞれ

【数７】

【数８】 である。

【００２９】図２，３に示すデータの場合には式３〜６
から ａ＝−１９１．７ ｂ＝ ９００．１ ｃ＝− ８６．２ ｄ＝ ２１．９ となり、式１は、具体的に、 Ｓ＝−１９１．７・Ｌ１＋９００．１・Ｌ２＋−８６．
２・Ｌ３＋２１．９ となる。

【００３０】重回帰式の、あてはまりの指標となる重相
関係数ｒは、予測値（Ｙｉ）と実測値（Ｓｉ）とから、

【数９】 ここで、Ｙは重回帰式による推定比表面積である。

【００３１】この式により計算すると、ｒ＝０．９９９
を得た（１に近づくほどあてはまりが良い値である）。
この重回帰式を使って、１か月後に精粉の比表面積につ
き予測値と実測値とを比較した。その結果を表１に示
す。

【表１】

【００３２】予測値（Ｙｉ）と実測値（Ｓｉ）との偏差
を

【数１０】 とすると、表１のデータにつき計算すれば、ｄｅｖ＝１
０．４が得られた。この値は、表１の予測値および実測
値に対して丸め誤差程度の値であるから、予測値の精度
は非常に良く、予測結果が１か月を経てもなお有効であ
ることが確認できた。

【００３３】以上のようにして求めた精粉の比表面積Ｓ
と、目標とされる比表面積とが記憶装置１０のデータに
基づき制御装置１１で比較され、セパレータ３に設けら
れているインバータモータ３ａの回転数と、バッグフィ
ルタ４の風量を調節する電動ダンパ５の開度との制御値
が計算され、その結果としての制御信号をそれぞれイン
バータモータ３ａと電動ダンパ５とに出力することによ
って、砕製物の分級を制御し、所定粉末度の精粉を得る
ことができる。

【００３４】〔測定値変動補正〕つぎに、粉砕工程制御
方法における供給原料の品質変動による測定値の変動を
補正する方法として、サンプリングして一定の粉末度に
調整した供給原料と、製造された精粉とを、それぞれ測
定して得られた各反射光量（電圧値）の測定値およびそ
れらの標準値からの偏りに基づき、精粉の検量線からの
偏りの補正を行う場合を説明する。

【００３５】この場合におけるサンプリング系の装置構
成では、図４に示すように、原料供給元であるクリンカ
サイロ２１と、供給原料であるクリンカを複数設けられ
ている仕上工程の各系統（系１，系２，…，系５）に受
渡し運搬するクリンカサイロ引出し輸送機２２と、クリ
ンカサイロ引出し輸送機２２からクリンカをサンプリン
グして一部取り出すサンプリング装置２３と、サンプリ
ングしたクリンカを粉砕時間を延長しても比表面積が増
加しなくなるまで粉砕する小型振動ミル２４と、小型振
動ミル２４により粉砕されて得られた粉体を充填する容
器２５と、容器２５にプローブ（図示せず）を装着して
充填された粉体の反射光量を測定する反射光量測定装置
２６とを備える。ここで使用される小型振動ミルの場合
には、１８分粉砕するとクリンカの性状に関係なく比表
面積が５０００cm² ／ｇ（ブレーン値）に達し、それ以
上粉砕時間を延長しても比表面積が増加しないことが予
め確認されているが、運用上は２０分間粉砕するように
設定する。反射光量測定装置２６は図１の反射光量測定
装置７，８，または９と同様の装置が用いられるものと
する。そして、各仕上工程の各系統（系１，系２，…，
系５）には、製造された精粉の測定用として反射光量測
定装置２６と同様の装置を少なくとも１つは具備するも
のとする。

【００３６】この例では、サンプリング装置２３がクリ
ンカサイロ引出し輸送機２２から３０分間隔で１ｋｇの
クリンカをサンプリングし、サンプリングしたクリンカ
を小型振動ミル２４に供給し、小型振動ミル２４で２０
分間粉砕する。得られた粉体は、反射光量測定装置２６
の測定プローブが装着された容器２５に充填されて、反
射光量が測定される。

【００３７】また、基準となる精粉の反射光量と比表面
積とを対応させる検量線を得るために、同じクリンカの
供給を受ける２つの仕上工程（系１，系２，…，系５の
いずれか２つ）で製造される比表面積の異なる精粉を製
造し（ブレーン値で表示すると３０００cm² ／ｇ，３４
００cm² ／ｇ）、クリンカのサンプリングと同時にサン
プリングした。

【００３８】そして、２つの異なる仕上工程からそれぞ
れ得られた比表面積の異なる精粉から、それらの混合比
率を２５％ずつ変えた混合試料を５種類作成した（ブレ
ーン値は３０００，３１００，３２００，３３００，３
４００cm² ／ｇ）。これらの試料は、同一のクリンカ品
質と見なせるため、品質変動がなく比表面積のみ異なる
精粉として扱える。

【００３９】これらの試料から品質変動がなく比表面積
のみ異なる標準的な精粉の反射光量と比表面積を求め
た。その結果、精粉の反射光量Ｌと比表面積Ｓとの間で
図５のような関係が得られた（検量線の縦軸は反射光量
に基づき得られた出力信号の電圧値にて表示）。（図１
の装置における測定値と異なるのは測定レンジが異なる
ためである）これから、ＬとＳとの関係式はつぎのよう
になる。

【数１１】 Ｌ＝ｄ＋ｅ・Ｓ … （１１） そして、図５に示すデータによれば、 ｄ＝−３０．１ ｅ＝０．０１０１５ であり、式１１は、具体的に、 Ｌ ＝−３０．１＋０．０１０１５・Ｓ となる。

【００４０】これらの測定から得られた供給原料の反射
光量および精粉の検量線を標準として扱うことにし、そ
の標準からの偏りδを品質変化によるものとした。これ
に伴い、品質変化によるクリンカの反射光量の変化と、
精粉の検量線からの偏りとの関係を掴むため、３日間に
わたってクリンカおよび精粉をサンプリングし、そのサ
ンプルの反射光量Ｌと比表面積Ｓを測定した。その結
果、各サンプルの偏りについては図６のような結果が得
られた。

【００４１】これらの結果から、供給原料の品質変動に
起因して生じるクリンカの反射光量の標準からの偏りδ
ｆと、精粉の反射光量の検量線からの偏りδｐとの間に
は、次の関係があることが分かった。

【数１２】 δｐ＝ｇ・δｆ … （１２）

【００４２】すでに得られている図６のデータによれ
ば、係数ｇは ｇ＝０．７ であり、式１２は具体的に、 δｐ＝０．７・δｆ となる。

【００４３】従って、精粉の比表面積Ｓは、測定反射光
量Ｌｐより、次のようにして得られる。

【数１３】 Ｌｐ−δｐ＝ｄ＋ｅ・Ｓ … （１３） ここで、図５のデータを適用すれば、具体的に、 Ｌｐ−δｐ＝−３０．１＋０．０１０１５・Ｓ となる。

【００４４】したがって、精粉のブレーン値Ｓは、

【数１４】 Ｓ＝（Ｌｐ−ｇ・δｆ−ｄ）／ｅ … （１４） ここで、図５，６のデータの場合には、具体的に、 Ｓ＝（Ｌｐ−０．７・δｆ＋３０．１）／０．０１０１
５ となる。実施例１と同じ方法で、検量線作成の１月後
に、予測値と実測値を比較したところ、dev ＝７．９と
良好な結果が得られた。

【００４５】以上のようにして求めた標準としてのクリ
ンカの反射光量および精粉の検量線を用いて、クリンカ
サイロ引出し輸送機２２からクリンカをサンプリング
し、小型振動ミル２４により粉砕限界まで粉砕して製造
した粉体を、反射光量測定装置２６により測定して得た
反射光量と、仕上工程の各系統（系１，系２，…，系
５）に備えた精粉測定用の反射光量測定装置（図示せ
ず）により測定して得た反射光量から得られた精粉の検
量線とを、先に得られている標準と比較することによっ
て、標準からの偏りを容易に見出すことができ、許容で
きない供給原料の品質変動があった場合には、その品質
変動分を補正して精粉の比表面積すなわち粉末度を正確
に把握することができ、各仕上工程において正確に把握
された粉末度が製造すべき目標とする精粉の粉末度にな
るように、それぞれ粉砕制御することにより、所定の粉
末度に精度良く効率的に製粉することができる。

【００４６】特に、セメントの仕上工程においては、共
通の原料（クリンカ）が多くの仕上工程に供給される場
合があるから、このような場合には供給原料に対するサ
ンプリング装置を１台設けることにすれば、反射光量測
定装置は精粉測定用としては各系統ごとに１つ設ければ
済むようになり、仕上工程の系統が多くなっても設備費
を安価にすることができる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、請求項１
記載の粉砕工程制御方法では、粉粒体の比表面積と反射
光量に強い相関があるから、あらかじめ作成した精粉の
反射光量と比表面積とを対応させる検量線を求めてお
き、この検量線データに基づき、製造された精粉の反射
光量から、その粉末度を推定し、この推定粉末度が目標
粉末度になるように粉砕工程を制御することができるよ
うにしたことによって、粉砕状態の変化に迅速に対応す
ることができ、安定良く粉砕工程制御ができて、精粉の
粉末度のばらつきを少なくすることができ、粉体の品質
を向上させることができる。

【００４８】また、請求項２記載の粉砕工程制御方法で
は、砕製物、精粉、粗粉の反射光量とそれらの比表面積
に強い相関があるから、前記各反射光量と供給原料の品
質変化の影響を補正した精粉の比表面積とを対応させた
検量線を求めておき、砕製物、精粉、粗粉の各反射光量
の測定値から、あらかじめ作成された前記検量線に基づ
いて、供給原料の品質変化の影響を補正した精粉の粉末
度を推定し、この推定粉末度を目標粉末度と比較して粉
砕工程を制御することができるようにしたことによっ
て、供給原料の品質変化の影響が無視できない場合で
も、実用上、充分な精度で安定良く粉砕工程制御がで
き、精粉の粉末度のばらつきが少ない、良質な精粉を得
ることができる。

【００４９】また、請求項３記載の粉砕工程制御方法で
は、あらかじめ供給原料の一部をサンプリングして粉砕
限界まで粉砕することにより粉末度を一定とした粉体の
反射光量と、精粉の反射光量と比表面積とを対応させる
検量線とを作成し、これらのデータに基づき、供給原料
の一部をサンプリングして粉砕限界まで粉砕することに
より粉末度を一定とした粉体の反射光量の変化を求めて
供給原料の品質変化を検知し、その結果に基づきあらか
じめ作成された精粉の検量線に対する補正値を求め、精
粉の反射光量から供給原料の品質変化につき補正された
粉末度を推定して、供給原料の品質変化があっても正確
な精粉の粉末度を得るようにし、この正確な精粉の粉末
度を目標粉末度になるように精粉仕上工程を制御するこ
とができるようにしたことによって、実用上、充分な精
度で安定良く粉砕工程制御ができ、供給原料における品
質変動の影響を排除して精粉の粉末度のばらつきを少な
くした良質な精粉を得ることができるとともに、各仕上
工程の反射光量装置の設置台数が１台で済むようにし
て、多くの仕上げ工程が設けられている場合の経費を大
幅に低減させることができる。

【００５０】また、請求項４記載の粉砕工程制御装置で
は、反射光量の測定装置が測定した精粉の反射光量か
ら、制御装置が記憶手段の検量線データに基づき精粉の
粉末度を算出し、この算出された粉末度と目標粉末度と
の比較に基づき粉砕工程の制御データを算出して粉砕工
程を制御することによって、オンラインで安定良く粉砕
工程を制御できて、粉末度のばらつきを少なくした良質
な精粉ができる。

【００５１】また、請求項５記載の粉砕工程制御装置で
は、反射光量の測定装置が測定した砕製物、精粉、粗粉
のそれぞれの反射光量から、制御装置が記憶手段の検量
線データに基づき供給原料の品質変化の影響を補正した
精粉の粉末度を算出して、目標とする粉末度になるよう
に粉砕工程を制御することによって、供給原料の品質変
化の影響がなく、精度の良い、安定したオンライン制御
ができ、粉末度のばらつきを少なくした良質な精粉を得
ることができる。

【００５２】また、請求項６記載の粉砕工程制御装置で
は、サンプリング装置が仕上工程投入前の供給原料の一
部をサンプリングし、そのサンプリングした供給原料を
小型のミルが粉砕限界まで粉砕し、粉砕限界まで粉砕さ
れた粉体の反射光量を粉体反射光量測定装置が測定する
とともに、精粉反射光量測定装置が仕上工程後の精粉の
反射光量を測定して、記憶手段のデータに基づき、制御
装置が粉体と精粉との反射光量測定値から供給原料の品
質変化の影響を補正した精粉の粉末度を算出し、この精
粉の粉末度と目標粉末度との比較に基づき粉砕工程の制
御データを算出し、その制御データに基づき粉砕工程を
制御することができるようにしたことによって、供給原
料の品質変化の影響を排除した精度の良い安定したオン
ライン制御ができ、粉末度のばらつきを少なくした良質
な精粉を得ることができるとともに、同一供給原料を多
数の粉砕工程に投入する粉体製造装置の設備投資を少な
くして経費を低減させることができる。

【００５３】また、請求項７記載の粉砕工程制御装置で
は、前記反射光量測定装置が、粉粒体中に直接挿入する
プローブと、発光部と受光部とを内蔵して粉粒体からの
反射光量を電気信号として出力する光電変換器と、該光
電変換器からの電気信号を所定の制御電圧レベルで出力
する増幅器とからなる装置であるから、粉粒体中に直接
挿入されたプローブによって粉粒体の反射光量を測定
し、光電変換器に内蔵された発光部と受光部とが粉粒体
からの反射光量を電圧信号に変換し、増幅器がその出力
信号を所定の制御電圧レベルに増幅して出力することが
できるようになり、制御装置によって直接に制御用信号
として扱われて処理を迅速に行うことができるとともに
装置を安価にでき、また、プローブを耐磨耗製と耐熱性
に優れた材質で製作することにより、輸送機械やシュー
ト等に常時取り付けられた状態で測定を行うことがで
き、メンテナンスはプローブ部分の交換のみで済むよう
になり、メンテナンスが簡便化できるとともに維持費を
低減化できる。

【００５４】また、請求項８記載の粉体製造装置では、
砕製物反射光量測定装置がセパレータの入口部でミルに
よって粉砕された砕製物の反射光量を測定し、粗粉反射
光量測定装置がセパレータ下流の搬送路中で粗粉の反射
光量を測定し、精粉反射光量測定装置がバッグフィルタ
出口部で精粉の反射光量を測定すると、記憶装置の供給
原料の品質変化の影響を補正した精粉の反射光量と比表
面積とを対応させる検量線データに基づき、制御装置が
砕製物、精粉、粗粉の各反射光量測定値から精粉の粉末
度を算出し、この粉末度と目標粉末度との比較に基づき
セパレータのモータ回転数とバッグフィルタのダンパ開
度の制御データを算出し、その制御データに基づきセパ
レータ回転数とバッグフィルタの排気風量すなわちセパ
レータの分級風量とを制御できるようにしたことによっ
て、効率よくセパレータによる分級を調整できるように
し、砕製物、精粉、粗粉の各反射光量の測定値に基づき
セパレータの粉砕制御がオンラインで精度良くかつ安定
良くでき、粉末度のばらつきを少なくした良質な精粉を
得ることができる。また、反射光量の測定値は瞬時に電
圧信号として制御装置に出力されるので、データを連続
的にサンプリングでき、応答性に優れ、連続して入力さ
れる測定データを積分平均することにより、データ精度
を容易に高くすることができる。また、付帯設備を要し
ないので、装置の設置も簡便であり、メンテナンスは反
射光量測定装置のプローブ部分の交換のみであるため、
経費節減にも寄与することができる。さらにまた、供給
原料の品質変化により反射光量と粉末度との関係が変化
する場合であっても、各測定値の比較から補正を行うこ
とができるため、供給原料の品質変化の影響がなくな
り、信頼性を向上させることができる。

【００５５】さらにまた、請求項９記載の粉体製造装置
では、精粉反射光量測定装置が各仕上工程の系統におけ
るバッグフィルタ出口部で精粉の反射光量を測定し、サ
ンプリング装置が仕上工程投入前の供給原料の一部をサ
ンプリングし、そのサンプリングした供給原料を小型の
ミルが粉砕限界まで粉砕し、反射光量測定装置が粉砕限
界まで粉砕された供給原料の粉体の反射光量を測定する
と、記憶装置のデータに基づき、制御装置が精粉の反射
光量測定値から供給原料の品質変化の影響を補正した粉
末度を算出し、この粉末度と目標粉末度との比較に基づ
きセパレータのモータ回転数とバッグフィルタのダンパ
開度の制御データを算出し、算出した制御データに基づ
きセパレータの回転数とバッグフィルタ排気風量すなわ
ちセパレータの分級風量とを制御できるようにしたこと
によって、効率よくセパレータによる分級を調整できる
ようにし、仕上工程投入前の供給原料のデータに基づき
供給原料の品質低下の影響を排除して、セパレータの粉
砕制御を精度良くかつ安定良くでき、粒度のばらつきを
少なくした良質な精粉を得ることができる。

【００５６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施例の粉体製造装置を示す
ブロック図である。

【図２】第１実施例において収集された砕製物、精粉、
粗粉の反射光量に基づく出力電圧を示すグラフである。

【図３】第１実施例において収集された精粉比表面積を
示すグラフである。

【図４】本発明による第２実施例の粉体製造装置を示す
ブロック図である。

【図５】第２実施例において得られた精粉比表面積と反
射光量に基づく出力電圧との関係を示すグラフである。

【図６】第２実施例において収集された供給原料と精粉
との標準サンプルからの偏りを示すグラフである。

【符号の説明】

１ ミル ２ バケットエレベータ ３ セパレータ ３ａ インバータモータ ４ バッグフィルタ ５ 電動ダンパ ６ 送風機 ７，８，９ 反射光量測定装置 １０ 記憶装置 １１ 制御装置 ２１ クリンカサイロ ２２ クリンカサイロ引出し輸送機 ２３ サンプリング装置 ２４ 小型振動ミル ２５ 容器 ２６ 反射光量測定装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−62540（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−274440（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−7662（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B02C 1/00 - 25/00 G01N 15/02

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】あらかじめ作成した精粉の反射光量と比表
   面積とを対応させる検量線に基づき、製造された精粉の
   反射光量から、その粉末度を推定し、この推定粉末度が
   目標粉末度になるように粉砕工程を制御することを特徴
   とする粉砕工程制御方法。
2. 【請求項２】砕製物、精粉、粗粉の各反射光量の測定値
   から、あらかじめ作成された前記各粉体の反射光量と精
   粉の比表面積とを対応させる検量線に基づいて、供給原
   料の品質変化の影響を補正した精粉の粉末度を推定し、
   この推定粉末度を目標粉末度と比較して粉砕工程を制御
   することを特徴とする粉砕工程制御方法。
3. 【請求項３】供給原料の一部をサンプリングして粉砕限
   界まで粉砕することにより粉末度を一定とした粉体の反
   射光量の変化から供給原料の品質変化を検知して、あら
   かじめ作成された精粉の反射光量と比表面積とを対応さ
   せる検量線に対する補正値を求め、精粉の反射光量から
   供給原料の品質変化につき補正された粉末度を推定し
   て、供給原料の品質変化にかかわらず正確な精粉の粉末
   度を得ることにより精粉仕上工程を制御することを特徴
   とする粉砕工程制御方法。
4. 【請求項４】精粉の反射光量の測定装置と、あらかじめ
   反射光量と比表面積とを対応させる検量線データを格納
   する記憶手段と、精粉の反射光量測定値から前記記憶手
   段のデータに基づき精粉の粉末度を算出し、この算出し
   た粉末度と目標粉末度との比較に基づき粉砕工程の制御
   データを算出し、その制御データに基づき粉砕工程を制
   御する制御装置とからなることを特徴とする粉砕工程制
   御装置。
5. 【請求項５】砕製物、精粉、粗粉のそれぞれの反射光量
   の測定装置と、あらかじめ前記各反射光量を比較評価し
   た結果に基づき供給原料の品質変化の影響を補正した精
   粉の反射光量と比表面積とを対応させる検量線データの
   記憶手段と、前記精粉の反射光量測定値から前記記憶手
   段のデータに基づき精粉の粉末度を算出し、この算出し
   た粉末度と目標粉末度との比較に基づき粉砕工程の制御
   データを算出し、その制御データに基づき粉砕工程を制
   御する制御装置とからなることを特徴とする粉砕工程制
   御装置。
6. 【請求項６】仕上工程投入前の供給原料の一部をサンプ
   リングするサンプリング装置と、そのサンプリングした
   供給原料を粉砕限界まで粉砕する小型のミルと、粉砕限
   界まで粉砕された粉体の反射光量を測定する粉体反射光
   量測定装置と、仕上工程後の精粉の反射光量を測定する
   精粉反射光量測定装置と、粉砕限界まで粉砕された粉体
   の反射光量と粉末度との関係、標準的な精粉の反射光量
   と粉末度との関係、および前記粉体と前記精粉との標準
   からの偏りの相互関係をあらかじめ設定しておいたデー
   タの記憶手段と、この記憶手段のデータに基づき、前記
   粉体と精粉との反射光量測定値を標準値およびそれらの
   偏りの相互関係に基づいて供給原料の品質変化の影響を
   補正した精粉の粉末度を算出し、この補正した精粉の粉
   末度と目標粉末度との比較に基づき粉砕工程の制御デー
   タを算出し、その制御データに基づき粉砕工程を制御す
   る制御装置とからなることを特徴とする粉砕工程制御装
   置。
7. 【請求項７】前記反射光量測定装置は、粉粒体中に直接
   挿入するプローブと、発光部と受光部とを内蔵して粉粒
   体からの反射光量を電気信号として出力する光電変換器
   と、該光電変換器からの電気信号を所定の制御電圧レベ
   ルで出力する増幅器とからなる装置であることを特徴と
   する請求項４乃至５記載の粉砕工程制御装置。
8. 【請求項８】セパレータの入口部でミルによって粉砕さ
   れた砕製物の反射光量を測定する砕製物反射光量測定装
   置と、セパレータ下流の搬送路中で粗粉の反射光量を測
   定する粗粉反射光量測定装置と、バッグフィルタ出口部
   で精粉の反射光量を測定する精粉反射光量測定装置と、
   あらかじめ前記各反射光量を比較評価した結果に基づき
   供給原料の品質変化の影響を補正した精粉の反射光量と
   比表面積とを対応させる検量線データを格納する記憶装
   置と、この記憶装置のデータに基づき、砕製物、粗粉、
   精粉の各反射光量測定値から精粉の粉末度を算出し、こ
   の算出粉末度と目標粉末度との比較に基づきセパレータ
   のモータ回転数とバッグフィルタのダンパ開度の制御デ
   ータを算出し、その制御データに基づきセパレータ回転
   数とバッグフィルタ風量とを制御する制御装置とを備え
   てなることを特徴とする粉体製造装置。
9. 【請求項９】各仕上工程の系統におけるバッグフィルタ
   出口部で精粉の反射光量を測定する精粉反射光量測定装
   置と、仕上工程投入前の供給原料の一部をサンプリング
   するサンプリング装置と、そのサンプリングした供給原
   料を粉砕限界まで粉砕する小型のミルと、粉砕限界まで
   粉砕された供給原料の粉体の反射光量を測定する反射光
   量測定装置と、粉砕限界まで粉砕された粉体の反射光量
   と比表面積との検量線データ、前記精粉の反射光量と比
   表面積との検量線データ、および前記粉体と前記精粉と
   の標準からの偏りの相互関係を設定したデータの記憶装
   置と、この記憶装置のデータに基づき、前記精粉の反射
   光量測定値から供給原料の品質変化の影響を補正した粉
   末度を算出し、この算出粉末度と目標粉末度との比較に
   基づきセパレータのモータ回転数とバッグフィルタのダ
   ンパ開度の制御データを算出し、算出した制御データに
   基づきセパレータの回転数とバッグフィルタ風量とを制
   御する制御装置とを備えてなることを特徴とする粉体製
   造装置。