JP3330334B2 - 移動型充填層の温度測定方法 - Google Patents
移動型充填層の温度測定方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼結機やペレット
工場等の冶金工業設備における移動型充填層の温度測定
方法に関するものである。
工場等の冶金工業設備における移動型充填層の温度測定
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】焼結機としては、例えば図１に記載のド
ワイトロイド式焼結機がある。上記焼結機において、焼
結用の鉄鋼石粉やコークス等の混合物からなる焼結原料
１は、原料ホッパー２からロール・フィーダー３により
排出され、所定量がほぼ一定の層厚となる様にパレット
４の中に装入される。焼結原料１が装入されたパレット
４は、点火炉５の下方に移送され、パレット４内の焼結
原料１は点火炉５の燃焼焔によって点火される。焼結原
料１の燃焼によって発生する燃焼ガスは、パレット下部
のグレートを通じて風箱６によって吸引され外部に排出
される。この様にして燃焼ガスを風箱によって吸引しつ
つ焼結され焼結鉱７として後工程に送られ、冷却及び破
砕され製品焼結鉱となるものである。
ワイトロイド式焼結機がある。上記焼結機において、焼
結用の鉄鋼石粉やコークス等の混合物からなる焼結原料
１は、原料ホッパー２からロール・フィーダー３により
排出され、所定量がほぼ一定の層厚となる様にパレット
４の中に装入される。焼結原料１が装入されたパレット
４は、点火炉５の下方に移送され、パレット４内の焼結
原料１は点火炉５の燃焼焔によって点火される。焼結原
料１の燃焼によって発生する燃焼ガスは、パレット下部
のグレートを通じて風箱６によって吸引され外部に排出
される。この様にして燃焼ガスを風箱によって吸引しつ
つ焼結され焼結鉱７として後工程に送られ、冷却及び破
砕され製品焼結鉱となるものである。
【０００３】上記の様なパレットに装入された焼結原料
は、移動型充填層と呼ばれ、焼結不良を防止する為に、
その内部の温度分布を測定することにより燃焼状態をモ
ニターすることが必要である。その温度測定方法として
は、複数の熱電対をプローブ内に設置して、パレット台
車の側壁または充填層の上面から充填層内に装入してパ
レットの移動に合わせてプローブを流し、温度を測定す
る方法が採用されている。しかしながら、測温点の数だ
け熱電対セットが必要となることから、高価なものとな
りやすい。また取り外し式のものもあるが、現状の取り
外し作業は作業者により行われており、作業者がパレッ
ト台車に追随することが必要であるため危険である。
は、移動型充填層と呼ばれ、焼結不良を防止する為に、
その内部の温度分布を測定することにより燃焼状態をモ
ニターすることが必要である。その温度測定方法として
は、複数の熱電対をプローブ内に設置して、パレット台
車の側壁または充填層の上面から充填層内に装入してパ
レットの移動に合わせてプローブを流し、温度を測定す
る方法が採用されている。しかしながら、測温点の数だ
け熱電対セットが必要となることから、高価なものとな
りやすい。また取り外し式のものもあるが、現状の取り
外し作業は作業者により行われており、作業者がパレッ
ト台車に追随することが必要であるため危険である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであって、測温プローブを常設する
ことによって移動型充填層の温度分布を定常的に測定す
ることのできる方法を提供しようとするものである。
目してなされたものであって、測温プローブを常設する
ことによって移動型充填層の温度分布を定常的に測定す
ることのできる方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明とは、原料を移動式パレットに積載した移動型充填層
の加熱を行うにあたり、通気孔形成手段を用いて上記移
動型充填層の移動方向と平行に通気孔を形成する移動型
充填層の温度測定方法であって、上記通気孔形成手段内
に測温プローブを挿通させて上記通気孔内の温度を測定
することを要旨とするものである。
明とは、原料を移動式パレットに積載した移動型充填層
の加熱を行うにあたり、通気孔形成手段を用いて上記移
動型充填層の移動方向と平行に通気孔を形成する移動型
充填層の温度測定方法であって、上記通気孔形成手段内
に測温プローブを挿通させて上記通気孔内の温度を測定
することを要旨とするものである。
【０００６】また、前記測温プローブに配設する温度測
定手段として、光ファイバーを用いることが望ましく、
上記測温プローブとして硬質保護管の内部に光ファイバ
ーが螺旋状に巻回されたものを用いれば測温間隔を短く
することができる。
定手段として、光ファイバーを用いることが望ましく、
上記測温プローブとして硬質保護管の内部に光ファイバ
ーが螺旋状に巻回されたものを用いれば測温間隔を短く
することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態及び実施例】移動型充填層を加熱す
るにあたっては、移動型充填層内部の通気性を確保する
ことを目的として、通気棒や通気板等の通気孔形成手段
を用いて充填層内に通気孔を形成する方法が知られてい
る。この通気孔に細い温度センサーを装入すれば、生産
性に影響を与えることなく移動型充填層内部の測温が可
能である。即ち、通気孔の形成手段（通気棒や通気板
等）の内部を通り、通気孔を貫くように測温プローブを
定常設置することで移動充填層の温度分布を定常的に測
定することが可能となるのである。
るにあたっては、移動型充填層内部の通気性を確保する
ことを目的として、通気棒や通気板等の通気孔形成手段
を用いて充填層内に通気孔を形成する方法が知られてい
る。この通気孔に細い温度センサーを装入すれば、生産
性に影響を与えることなく移動型充填層内部の測温が可
能である。即ち、通気孔の形成手段（通気棒や通気板
等）の内部を通り、通気孔を貫くように測温プローブを
定常設置することで移動充填層の温度分布を定常的に測
定することが可能となるのである。
【０００８】図２は、本発明に係る温度測定方法の代表
例を示す概略説明図である。パレットのグレート４ａ上
に原料ホッパー２から積載された焼結原料が、移動型充
填層８であり、点火炉５の下方を通過した後には、焼結
燃焼帯（ヒートフロント）９が形成される。測温プロー
ブ１０は、通気孔形成手段１１の内部を通して配置する
ことで移動型充填層の移動方向と平行に配設できる。
例を示す概略説明図である。パレットのグレート４ａ上
に原料ホッパー２から積載された焼結原料が、移動型充
填層８であり、点火炉５の下方を通過した後には、焼結
燃焼帯（ヒートフロント）９が形成される。測温プロー
ブ１０は、通気孔形成手段１１の内部を通して配置する
ことで移動型充填層の移動方向と平行に配設できる。
【０００９】測温プローブとしては、図３に示す様に、
長さの異なる熱電対１２を数セット束ねた構造の測温プ
ローブを用いればプローブの長さ方向の温度分布を測定
できる。
長さの異なる熱電対１２を数セット束ねた構造の測温プ
ローブを用いればプローブの長さ方向の温度分布を測定
できる。
【００１０】また測温プローブに、光ファイバー（グラ
スファイバー）を用いればレーザーラマン散乱を用いた
温度分布測定方法により温度の経時変化に対する測温精
度が高く、しかも１本でもその距離分解能（通常、約４
０ｃｍ〜１ｍ）に応じて先端から後端までの多点の測温
が可能である［図４（ａ）参照］。また２本を並設すれ
ばその分解能は倍増する。更に、より短い間隔で測温し
たい場合には、センサープローブの中に光ファイバーを
螺旋状に配置することで実現可能である。例えば、図４
（ｂ）に示す様に、光ファイバー２１を硬質保護管２２
の内面に沿って螺旋状に巻回させて配設すれば、たとえ
光ファイバー自体の距離分解能が約１ｍであったとして
も、測温間隔を例えば０．１ｍに縮めることができ、よ
り連続的な温度測定が可能となる。
スファイバー）を用いればレーザーラマン散乱を用いた
温度分布測定方法により温度の経時変化に対する測温精
度が高く、しかも１本でもその距離分解能（通常、約４
０ｃｍ〜１ｍ）に応じて先端から後端までの多点の測温
が可能である［図４（ａ）参照］。また２本を並設すれ
ばその分解能は倍増する。更に、より短い間隔で測温し
たい場合には、センサープローブの中に光ファイバーを
螺旋状に配置することで実現可能である。例えば、図４
（ｂ）に示す様に、光ファイバー２１を硬質保護管２２
の内面に沿って螺旋状に巻回させて配設すれば、たとえ
光ファイバー自体の距離分解能が約１ｍであったとして
も、測温間隔を例えば０．１ｍに縮めることができ、よ
り連続的な温度測定が可能となる。
【００１１】尚、通気孔形成手段の周囲の測温に関して
は、測温プローブをそのまま給鉱部側から充填層に挿入
することでその温度分布を定常的に測定してもよい。
は、測温プローブをそのまま給鉱部側から充填層に挿入
することでその温度分布を定常的に測定してもよい。
【００１２】また、測温プローブの内部にガス導通管を
設け、プローブにガスサンプリングのための孔を穿ち、
プローブを充填層の移動方向に前後移動できる構造にす
ると任意の位置の測温とガス採取が同時に可能である。
設け、プローブにガスサンプリングのための孔を穿ち、
プローブを充填層の移動方向に前後移動できる構造にす
ると任意の位置の測温とガス採取が同時に可能である。
【００１３】尚、光ファイバーによるラマン散乱を利用
した温度の測定自体は、公知の技術であるが、参考まで
に以下に説明しておく。
した温度の測定自体は、公知の技術であるが、参考まで
に以下に説明しておく。
【００１４】化学種に光が入射すると、化学種は変形し
て高いエネルギー状態に達する。この変形した化学種
は、光を放出して低エネルギー準位に移るが、大部分は
もとの準位にもどり、入射光と同一波長の光を放出する
（即ち、レイリー散乱）。但し、もとの準位にもどらな
いものがあり、入射光とは違う波長の光を放出する。こ
れがラマン散乱であり、光ファイバーコアは光学的に全
く均一ではなくガラス成分以外の不純物が存在し、それ
に光パルスを入射すると上記ラマン散乱が生じる。その
散乱光にはストーク光と反ストーク光との２種類があっ
て、光の入射により生じたこれら２つの強度をＯＴＤＲ
（optical time-domain refractmetry) 法で測定し、温
度によって変化するその強度比を求めれば上記ラマン散
乱が生じた場所における温度を測ることができる。ま
た、測温した位置までの距離の値は、次の式から求めれ
ばよい。 距離＝（Ｃ／２ｎ）×Δｔ［但し、Ｃ：真空中の光速
度，ｎ：光ファイバー屈折率，Δｔ：光パルス入射から
ラマン散乱光検出までの遅れ時間］
て高いエネルギー状態に達する。この変形した化学種
は、光を放出して低エネルギー準位に移るが、大部分は
もとの準位にもどり、入射光と同一波長の光を放出する
（即ち、レイリー散乱）。但し、もとの準位にもどらな
いものがあり、入射光とは違う波長の光を放出する。こ
れがラマン散乱であり、光ファイバーコアは光学的に全
く均一ではなくガラス成分以外の不純物が存在し、それ
に光パルスを入射すると上記ラマン散乱が生じる。その
散乱光にはストーク光と反ストーク光との２種類があっ
て、光の入射により生じたこれら２つの強度をＯＴＤＲ
（optical time-domain refractmetry) 法で測定し、温
度によって変化するその強度比を求めれば上記ラマン散
乱が生じた場所における温度を測ることができる。ま
た、測温した位置までの距離の値は、次の式から求めれ
ばよい。 距離＝（Ｃ／２ｎ）×Δｔ［但し、Ｃ：真空中の光速
度，ｎ：光ファイバー屈折率，Δｔ：光パルス入射から
ラマン散乱光検出までの遅れ時間］
【００１５】このような方法で温度分布を測定するにあ
たっては、公知の温度分布測定装置を用いればよく、例
えば図５に示すようなものがある。図５において、パル
ス発生器３１により生じたパルスは光方向性結合器３２
を通して温度分布測定用の光ファイバー３３に入射す
る。光パルスが光ファイバー３３を伝搬するに従い光フ
ァイバー内の各部でラマン散乱光が発生し、そのラマン
散乱光が光方向性結合器３２に戻り、分光器３４によっ
てストーク光と反ストーク光とに分光される。これらを
別々の受光素子３５，３６で検出し、得られた夫々の検
出信号を増幅器３７，３８を介して比率演算装置３９に
入力すれば、温度及び位置が特定でき温度分布を測定す
ることが可能である。
たっては、公知の温度分布測定装置を用いればよく、例
えば図５に示すようなものがある。図５において、パル
ス発生器３１により生じたパルスは光方向性結合器３２
を通して温度分布測定用の光ファイバー３３に入射す
る。光パルスが光ファイバー３３を伝搬するに従い光フ
ァイバー内の各部でラマン散乱光が発生し、そのラマン
散乱光が光方向性結合器３２に戻り、分光器３４によっ
てストーク光と反ストーク光とに分光される。これらを
別々の受光素子３５，３６で検出し、得られた夫々の検
出信号を増幅器３７，３８を介して比率演算装置３９に
入力すれば、温度及び位置が特定でき温度分布を測定す
ることが可能である。
【００１６】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているの
で、測温プローブを常設することによって移動型充填層
の温度分布を定常的に測定することのできる方法が提供
できることとなった。更に、上記測温プローブに配設す
る温度測定手段として、光ファイバーを用いれば、より
安価に且つ高精度で測温を行うことが可能である。
で、測温プローブを常設することによって移動型充填層
の温度分布を定常的に測定することのできる方法が提供
できることとなった。更に、上記測温プローブに配設す
る温度測定手段として、光ファイバーを用いれば、より
安価に且つ高精度で測温を行うことが可能である。
【図１】ドワイトロイド式焼結機の代表例を示す概略説
明図である。
明図である。
【図２】上記ドワイトロイド式焼結機の一部断面説明図
である。
である。
【図３】本発明に係る測温プローブの一例を示す説明図
である。
である。
【図４】本発明に係る測温プローブの他の例を示す説明
図である。
図である。
【図５】本発明に用いることのできる温度分布測定装置
の概略構成を示す説明図である。
の概略構成を示す説明図である。
１ 焼結原料 ２ 原料ホッパー ３ ロール・フィーダー ４ パレット ４ａ グレート ５ 点火炉 ６ 風箱 ７ 焼結鉱 ８ 移動型充填層 ９ 焼結燃焼帯 １０ 測温プローブ １１ 通気孔形成手段 １２ 熱電対 ２１ 光ファイバー ２２ 硬質保護管 ３１ パルス発生器 ３２ 光方向性結合器 ３３ 光ファイバー ３４ 分光器 ３５，３６ 受光素子 ３７，３８ 増幅器 ３９ 比率演算装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−280664（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−243919（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−80228（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−9604（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−279873（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−46645（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01K 11/12 C22B 1/20 F27B 21/14
Claims (3)
- 【請求項１】 原料を移動式パレットに積載した移動型
充填層の加熱を行うにあたり、通気孔形成手段を用いて
上記移動型充填層の移動方向と平行に通気孔を形成する
移動型充填層の温度測定方法であって、 上記通気孔形成手段内に測温プローブを挿通させて上記
通気孔内の温度を測定することを特徴とする移動型充填
層の温度測定方法。 - 【請求項２】 前記測温プローブに配設する温度測定手
段として、光ファイバーを用いる請求項１に記載の温度
測定方法。 - 【請求項３】 前記測温プローブが硬質保護管の内部に
光ファイバーが螺旋状に巻回されたものである請求項２
に記載の温度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31242798A JP3330334B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | 移動型充填層の温度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31242798A JP3330334B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | 移動型充填層の温度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000136969A JP2000136969A (ja) | 2000-05-16 |
| JP3330334B2 true JP3330334B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=18029089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31242798A Expired - Fee Related JP3330334B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | 移動型充填層の温度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3330334B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102927820A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-02-13 | 戈文燕 | 吸风烧结机烧穿点位置和烧穿温度直接测定系统 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4764225B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2011-08-31 | 株式会社神戸製鋼所 | 焼結原料層の温度測定方法及び測温構造体 |
| CN102411061A (zh) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 鞍钢股份有限公司 | 垂直烧结速度的检测方法和设备 |
| JP2019004840A (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 株式会社ブルボン | 食品加熱装置及び食品冷却装置 |
| JP7011214B2 (ja) * | 2017-08-31 | 2022-01-26 | 横河電機株式会社 | 光ファイバセンサ測定ユニット |
| JP7155910B2 (ja) * | 2018-11-14 | 2022-10-19 | 日本製鉄株式会社 | 焼結機ガスサンプリング装置及び焼結機 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0342028Y2 (ja) * | 1985-09-09 | 1991-09-03 | ||
| JPS6280228A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-13 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 焼結層内温度測定方法 |
| JP2669200B2 (ja) * | 1991-06-29 | 1997-10-27 | 住友金属工業株式会社 | 焼結原料層内の状況測定方法 |
| JPH06279873A (ja) * | 1993-03-24 | 1994-10-04 | Nippon Steel Corp | 焼結原料層の予熱方法および予熱装置 |
| JP2774767B2 (ja) * | 1994-03-03 | 1998-07-09 | 株式会社神戸製鋼所 | 温度分布測定用光ファイバー |
| JP2786811B2 (ja) * | 1994-04-04 | 1998-08-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 測温方法 |
-
1998
- 1998-11-02 JP JP31242798A patent/JP3330334B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102927820A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-02-13 | 戈文燕 | 吸风烧结机烧穿点位置和烧穿温度直接测定系统 |
| CN102927820B (zh) * | 2012-10-31 | 2014-10-15 | 戈文燕 | 吸风烧结机烧穿点位置和烧穿温度直接测定系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000136969A (ja) | 2000-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020618 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |