JP6667992B2 - 粉体供給速度制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、吹込タンク内の粉体を、ロータリーバルブを介して粉体搬送用のガスが通過している吹込配管内に供給する際の粉体供給速度制御方法に関する。

例えば、特許文献１、２に示すように、鍋内に注湯した溶融金属中に含まれる不純物を除去する場合、不純物との反応性に優れた粉体を、粉体搬送用のガスが通過している吹込配管内に供給して吹込配管内をガスと共に移動させ、吹込配管の先部に取付けたランスの先側を溶融金属中に挿込み、ランスの先端の吹込ノズルから粉体を溶融金属中に吹込むことが行われている。
ここで、図３に示すように、鍋８０内の溶融金属８１中に挿込まれるランス８２内に、溶融金属８１に含まれる不純物との反応性に優れた粉体８３を吹込配管８４を介して供給し、ランス８２の先端の吹込ノズル８５から溶融金属８１中に吹込ませる場合、粉体８３を貯留している吹込タンク８６と吹込配管８４を連通する均圧配管８７を設置して吹込タンク８６と吹込配管８４との間でガスの移動を可能にして、吹込タンク８６内の吹込タンク圧力と吹込配管８４内の配管圧力を一致させることにより、粉体の供給速度を一定としている。

なお、符号８８は均圧配管８７に設けてガスの移動流量を制御する均圧弁、符号８９は粉体搬送用のガスを供給するガス源（図示せず）から吹込配管８４内に流入するガスの流量を調節する流量調節弁、符号９０は吹込配管８４内に流入するガスの流量を測定し流量信号として出力する流量測定器、符号９１は流量指令信号に基づいて吹込配管８４内に流入するガスの流量が設定流量となるように流量調節弁８９を調節する流量調節器、符号９２は流量調節器９１に流量指令信号を出力する設定器である。
また、符号９３は吹込タンク８６内の粉体８３を吹込配管８４内へ供給するロータリーバルブ（粉体供給手段の一例）、符号９４は吹込タンク８６内の粉体８３の重量を測定し重量信号として出力する重量測定器、符号９５は重量測定器９４の重量信号に基づいて、吹込タンク８６内の粉体８３の重量変化から粉体８３の供給速度を求めて供給速度信号として出力する供給速度演算器、符号９６は設定器９２からの供給速度指令信号に基づいて吹込タンク８６内からの粉体８３の供給速度が設定供給速度となるようにロータリーバルブ９３の回転速度を調節する粉体供給速度調節器である。
更に、符号９７は吹込配管８４内の配管圧力を測定し圧力信号として出力する配管圧力測定器、符号９８は吹込タンク８６内の吹込タンク圧力を測定し圧力信号として出力する吹込タンク圧力測定器である。

特開平７−２９１４４６号公報 特開平６−２５８１８９号公報

しかしながら、図３に示すように、吹込タンク８６と吹込配管８４を均圧配管８７で連通すると、吹込タンク８６内の吹込タンク圧力を独立して制御することができないという問題が生じる。
例えば、図４（Ａ）に示すように、ロータリーバルブ９３の回転速度を上昇させて吹込タンク８６内から吹込配管８４内へ供給する粉体８３の供給速度Ｑを上げると、供給速度Ｑの上昇に伴って吹込配管８４内の配管圧力Ｐｐが上昇を開始するので、配管圧力Ｐｐが吹込タンク８６内の吹込タンク圧力Ｐｔより高くなる。このため、図４（Ｂ）に示すように、均圧配管８７内に、吹込配管８４内から吹込タンク８６内に流入する均圧流量Ｆｂが発生し、粉体８３の搬送用ガスとして吹込配管８４内を通過するガスの吹込流量Ｆｉが低下する。その結果、ランス８２の吹込ノズル８５内に溶融金属８１が侵入し易くなり、吹込ノズル８５が閉塞するという虞が生じる。ここで、図４（Ｂ）では、吹込配管８４内から吹込タンク８６内に向かう均圧流量Ｆｂをプラスの流量、吹込タンク８６内から吹込配管８４内に向かう均圧流量Ｆｂをマイナスの流量として記載している。
なお、供給速度Ｑを所定供給速度まで増加させてから一定時間経過すると、吹込タンク圧力Ｐｔは配管圧力Ｐｐと等しくなるため均圧流量Ｆｂは消滅し、吹込配管８４内のガスの吹込流量Ｆｉは回復する。

一方、図４（Ａ）に示すように、ロータリーバルブ９３の回転速度を低下させて吹込タンク８６内から吹込配管８４内へ供給する粉体８３の供給速度Ｑを低下させると、供給速度Ｑの低下に伴って吹込配管８４内の配管圧力Ｐｐが下降を開始するので、吹込タンク圧力Ｐｔが配管圧力Ｐｐより高くなる。このため、図４（Ｂ）に示すように、均圧配管８７内に吹込タンク８６内から吹込配管８４内に流入する均圧流量Ｆｂが発生し、粉体８３の搬送用ガスとして吹込配管８４内を通過するガスの吹込流量Ｆｉが増加する。その結果、ランス８２の吹込ノズル８５から溶融金属８１中に吹込まれるガス流量が過大となって、鍋８０内の溶融金属８１が吹きこぼれるという問題が生じる。
なお、供給速度Ｑを所定供給速度まで低下させてから一定時間経過すると、吹込タンク圧力Ｐｔは配管圧力Ｐｐと等しくなるため均圧流量Ｆｂは消滅し、吹込配管８４内のガスの吹込流量Ｆｉは回復する。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、吹込タンク内の粉体を、ロータリーバルブを介して粉体搬送用のガスが通過している吹込配管内に供給する際に、粉体の供給速度を変化させてもロータリーバルブの上流側圧力をロータリーバルブの下流側圧力に対して一定範囲内の圧力だけ高く制御することが可能な粉体供給速度制御方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る粉体供給速度制御方法は、吹込タンク内の粉体を、ガス源からの粉体搬送用のガスが流れている吹込配管内に、ロータリーバルブを介して供給し、溶融金属中に挿込まれるランス内に、前記粉体を供給して、前記ランスの先端の吹込ノズルから前記粉体を前記溶融金属中に吹込ませる粉体吹込装置に用いられる粉体供給速度制御方法において、
前記粉体吹込装置には、前記吹込タンクと、前記ロータリーバルブを有する粉体供給機構と、前記吹込タンク内に前記ガス源からのガスの供給と該吹込タンク内からのガスの放出を行うガス供給放出手段が設けられ、前記粉体供給機構には、前記吹込タンク内の粉体の重量を測定し重量信号として出力する重量測定器と、該重量測定器から出力される重量信号を用いて前記ロータリーバルブから前記吹込配管に供給される粉体の供給速度を求める供給速度演算器と、求めた粉体の供給速度を供給速度信号として出力する出力器と、該出力器から出力された供給速度信号から、前記ロータリーバルブから前記吹込配管に供給される粉体の供給速度が、設定粉体供給速度となるように前記ロータリーバルブの回転速度を調節する粉体供給速度調節器が設けられ、
前記ロータリーバルブによる粉体の供給速度制御を行いながら、粉体の供給速度の変化に応じて、前記ガス供給放出手段を介して前記吹込タンク内へのガスの供給又は該吹込タンク内からのガスの放出を行って、前記ロータリーバルブの上流側圧力を該ロータリーバルブの下流側圧力に対して一定範囲内の圧力差だけ高く制御して、前記吹込配管内を通過するガスの吹込流量変動を抑制する。

本発明に係る粉体供給速度制御方法において、前記ガス供給放出手段に、基側が前記吹込タンク内と連通し先側が前記ガス源と連通する加圧配管と、基側が前記吹込タンク内と連通し先側が該吹込タンクの外部で開放する減圧配管とを設け、
前記加圧配管を介して前記ガス源からガスを前記吹込タンク内に直接供給して該吹込タンク内の圧力を上昇させ、前記減圧配管を介して前記吹込タンク内からガスを外部に直接放出して該吹込タンク内の圧力を下降させることが好ましい。
加圧配管と減圧配管を設けることで、配管の磨耗速度を低減することができ、加圧配管及び減圧配管の保守管理負担を軽減することができる。

本発明に係る粉体供給速度制御方法において、前記ロータリーバルブからの粉体の供給速度が上昇して前記吹込配管内の配管圧力が上昇する（際の）制御は、前記減圧配管に設けた流出制御弁を閉じると共に、前記配管圧力の上昇に伴って前記加圧配管に設けた流入制御弁を開けて、前記吹込タンク内にガスを供給することが好ましい。
また、前記ロータリーバルブからの粉体の供給速度が下降して前記吹込配管内の配管圧力が下降する（際の）制御は、前記加圧配管に設けた流入制御弁を閉じると共に、前記配管圧力の下降に伴って前記減圧配管に設けた流出制御弁を開けて、前記吹込タンク内からガスを排出することが好ましい。
これによって、吹込タンク内の圧力を任意に制御することができ、粉体の供給速度が変化する際に、ロータリーバルブの上流側圧力と下流側圧力を一定範囲内に制御することが容易となる。

本発明に係る粉体供給速度制御方法において、前記ガス供給放出手段に、基側が前記吹込タンク内と連通し、２つに分かれた一方の先側分岐部が前記ガス源と連通し他方の先側分岐部が前記吹込タンクの外部で開放する分岐配管を設け、
前記一方の先側分岐部を介して前記ガス源からガスを前記吹込タンク内に直接供給して該吹込タンク内の圧力を上昇させ、前記他方の先側分岐部を介して前記吹込タンク内からガスを外部に直接放出して該吹込タンク内の圧力を下降させることが好ましい。
分岐配管とすることで吹込タンク周囲の配管本数が少なくなって（設備構成が簡単になって）、設備製作費用を低減することができる。

本発明に係る粉体供給速度制御方法において、前記ロータリーバルブからの粉体の供給速度が上昇して前記吹込配管内の配管圧力が上昇する（際の）制御は、前記分岐配管の他方の先側分岐部に設けた流出制御弁を閉じると共に、前記配管圧力の上昇に伴って前記分岐配管の一方の先側分岐部に設けた流入制御弁を開けて、前記吹込タンク内にガスを供給することが好ましい。
また、前記ロータリーバルブからの粉体の供給速度が下降して前記吹込配管内の配管圧力が下降する（際の）制御は、前記分岐配管の一方の先側分岐部に設けた流入制御弁を閉じると共に、前記配管圧力の下降に伴って前記分岐配管の他方の先側分岐部に設けた流出制御弁を開けて、前記吹込タンク内からガスを排出することが好ましい。
これによって、吹込タンク内の圧力を任意に制御することができ、粉体の供給速度が変化する際に、ロータリーバルブの上流側圧力と下流側圧力を一定範囲内に制御することが容易となる。

本発明に係る粉体供給速度制御方法において、前記圧力差は、前記粉体が供給される位置より直手前の前記吹込配管の配管圧力の０％を超え２０％以下の範囲にあることが好ましい。
これによって、吹込配管内のガスの流れを乱すことなく、吹込タンク内の粉体をガスの流れの中に確実に供給することができる。

本発明に係る粉体供給速度制御方法においては、吹込タンク内にガス源からのガスの供給と吹込タンク内からのガスの放出を行うガス供給放出手段を設け、ロータリーバルブによる粉体の供給速度制御を行いながら、吹込タンク内から吹込配管内にロータリーバルブを介して粉体を供給する際の粉体の供給速度の変化に応じて、ガス供給放出手段を用いて吹込タンク内へのガスの供給又はガス供給放出手段を用いて吹込タンク内からのガスの排出を行って、ロータリーバルブの上流側圧力を下流側圧力に対して一定範囲内の圧力だけ高く制御するので、粉体の供給速度が変化しても吹込配管内を通過するガスの流量変動を抑制することが可能となる。
これにより、吹込配管を介して粉体を、必要な時に必要な量だけ安定して供給することができ、粉体の効率的かつ経済的な供給を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係る粉体供給速度制御方法が適用される粉体吹込装置の説明図である。 （Ａ）は、同粉体供給速度制御方法で粉体の供給速度を変化させた際における吹込みタンク圧力と配管圧力の時間変化状況を示すグラフ、（Ｂ）は、吹込流量、加圧流量、及び減圧流量の時間変化状況を示すグラフである。 従来例に係る粉体供給速度制御方法が適用される粉体吹込装置の説明図である。 （Ａ）は、同粉体供給速度制御方法で粉体の供給速度を変化させた際における吹込みタンク圧力と配管圧力の時間変化状況を示すグラフ、（Ｂ）は、吹込流量、加圧流量、及び減圧流量の時間変化状況を示すグラフである。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る粉体供給速度制御方法が適用される粉体吹込装置１０は、例えば、鍋１１内の溶融金属１２（例えば、溶銑や溶鋼）中に挿込まれるランス１３内に、溶融金属１２に含まれる不純物（例えば、硫黄やリン）との反応性に優れた粉体１４（例えば、脱硫剤や脱リン剤）を供給して、ランス１３の先端の吹込ノズル１５から溶融金属１２中に吹込ませるものである。

そして、粉体吹込装置１０は、粉体１４を貯留する吹込タンク１６と、吹込タンク１６の下部に形成された排出口１７の下方に配置されて上流側が排出口１７と連通し、吹込タンク１６内から粉体１４を所定の切出し速度で排出させて送り出すロータリーバルブ１８とを備えた粉体供給機構１９と、中間部に形成した粉体供給口１７ａを介してロータリーバルブ１８の下流側と連通してロータリーバルブ１８から送り出された粉体１４が内部に供給され、基端側に設けた流量調節弁２０を介して粉体搬送用のガスを供給する図示しないガス源からガスが流入し通過している吹込配管２１とを有している。

また、粉体吹込装置１０には、吹込タンク１６内にガス源からのガスの供給と吹込タンク１６内からのガスの放出を行うガス供給放出手段３７と、粉体吹込装置１０の運転条件を決定して各機器に向けて指令信号を出力する運転条件設定器２９とを有している。ここで、ガス供給放出手段３７は、基側が吹込タンク１６内と連通し先側がガス源と連通する加圧配管２２と、基側が吹込タンク１６内と連通し先側が吹込タンク１６の外部で開放する減圧配管２３と有し、加圧配管２２には流入制御弁２４が、減圧配管２３には流出制御弁２５がそれぞれ設けられている。これによって、減圧配管２３に設けた流出制御弁２５を閉じ、加圧配管２２に設けた流入制御弁２４を開けることにより、加圧配管２２を介してガス源からガスを吹込タンク１６内に直接供給して吹込タンク１６内の圧力を上昇させることができる。また、加圧配管２２に設けた流入制御弁２４を閉じ、減圧配管２３に設けた流出制御弁２５を開けることにより、減圧配管２３を介して吹込タンク１６内からガスを外部に直接放出して吹込タンク１６内の圧力を下降させることができる。

なお、加圧配管２２と減圧配管２３を設ける代わりに、基側が吹込タンク１６内と連通し、２つに分かれた一方の先側分岐部がガス源と連通し他方の先側分岐部が吹込タンク１６の外部で開放する分岐配管を設けてもよい。ここで、分岐配管の一方の先側分岐部には流入制御弁が、他方の先側分岐部には流出制御弁がそれぞれ設けられている。これによって、他方の先側分岐部の流出制御弁を閉じ、一方の先側分岐部の流入制御弁を開けることにより、一方の先側分岐部を介してガス源からガスを吹込タンク１６内に直接供給して吹込タンク１６内の圧力を上昇させることができ、一方の先側分岐部の流入制御弁を閉じ、他方の先側分岐部の流出制御弁を開けることにより、他方の先側分岐部を介して吹込タンク１６内からガスを外部に直接放出して吹込タンク１６内の圧力を下降させることができる。

ここで、粉体供給機構１９には、吹込タンク１６内の粉体１４の重量を測定し重量信号として出力する重量測定器２６と、重量測定器２６から出力される重量信号を用いてロータリーバルブ１８から吹込配管２１に供給される粉体１４の供給速度を求める供給速度演算器２７と、求めた粉体の供給速度を供給速度信号として出力する出力器２８が設けられている。更に、粉体供給機構１９には、出力器２８から出力された供給速度信号から、ロータリーバルブ１８から吹込配管２１に供給される粉体１４の供給速度が、運転条件設定器２９から指定された設定粉体供給速度となるようにロータリーバルブ１８の回転速度を調節する粉体供給速度調節器３０が設けられている。

また、吹込配管２１において、流量調節弁２０よりガス源側には、吹込配管２１内に流入するガスの流量を測定し流量信号として出力する流量測定器３１が、流量調節弁２０より粉体供給口１７ａ側には、吹込配管２１内の配管圧力を測定し圧力信号として出力する配管圧力測定器３２が設けられている。そして、吹込タンク１６には、吹込タンク１６内の吹込タンク圧力を測定し圧力信号として出力する吹込タンク圧力測定器３３が設けられている。

更に、粉体吹込装置１０には、流量測定器３１から出力される流量信号と運転条件設定器２９から出力される流量指令信号に基づいて、吹込配管２１内に流入するガスの流量が、粉体吹込装置１０の運転条件として決められた設定流量となるように流量調節弁２０を調節する流量調節器３４と、配管圧力測定器３２で測定された吹込配管２１内の配管圧力の圧力信号を運転条件設定器２９に伝送する圧力伝送器３５と、吹込タンク圧力測定器３３で測定された吹込タンク１６内の吹込タンク圧力の圧力信号を運転条件設定器２９に伝送すると共に、運転条件設定器２９からの吹込タンク圧力設定値信号により流入制御弁２４及び流出制御弁２５の開閉操作を行うタンク内圧力調節器３６とが設けられている。

ここで、運転条件設定器２９が、吹込タンク１６内から吹込配管２１内に供給する粉体１４の供給速度を上昇させる指令信号を、粉体供給速度調節器３０を介してロータリーバルブ１８に出力した場合、運転条件設定器２９は、圧力伝送器３５からの圧力信号により吹込配管２１内の配管圧力Ｐｐが上昇しているか否かを判断し、配管圧力Ｐｐが上昇していると判断した場合、圧力伝送器３５を介して把握している配管圧力Ｐｐに、予め設定された一定範囲内の圧力α（圧力差）を加えて得られるＰｐ＋αを吹込タンク１６内の吹込タンク圧力と設定する。タンク内圧力調節器３６は、運転条件設定器２９からの吹込タンク圧力設定値Ｐｐ＋αに基づいて、吹込タンク圧力が本設定値となるように、加圧配管２２の流入制御弁２４の開操作を行う。これによって、ロータリーバルブ１８の上流側圧力である吹込タンク圧力を、ロータリーバルブ１８の下流側圧力である配管圧力Ｐｐに対して一定範囲内の圧力αだけ高く制御することができる。

また、運転条件設定器２９が、吹込タンク１６内から吹込配管２１内に供給する粉体１４の供給速度を低下させる指令信号を、粉体供給速度調節器３０を介してロータリーバルブ１８に出力した場合、圧力伝送器３５からの圧力信号により吹込配管２１内の配管圧力Ｐｐが低下しているか否かを判断し、配管圧力Ｐｐが低下していると判断した場合、圧力伝送器３５介して把握している配管圧力Ｐｐに、予め設定された一定範囲内の圧力αを加えて得られるＰｐ＋αを吹込タンク１６内の吹込タンク圧力と設定する。タンク内圧力調節器３６は、運転条件設定器２９からの吹込タンク圧力設定値Ｐｐ＋αに基づいて、吹込タンク圧力が本設定値となるように、減圧配管２３の流出制御弁２５の開操作を行う。これによって、ロータリーバルブ１８の上流側圧力である吹込タンク圧力を、ロータリーバルブ１８の下流側圧力である配管圧力Ｐｐに対して一定範囲内の圧力αだけ高く制御することができる。

更に、運転条件設定器２９が、吹込タンク１６内から吹込配管２１内に供給する粉体１４の供給速度が一定となるように指令信号を粉体供給速度調節器３０を介してロータリーバルブ１８に出力している場合、圧力伝送器３５からの圧力信号により吹込配管２１内の配管圧力Ｐｐが変化したか否かを判断し、配管圧力Ｐｐが変化したと判断した場合、圧力伝送器３５介して把握している配管圧力Ｐｐに、予め設定された一定範囲内の圧力αを加えて得られるＰｐ＋αを吹込タンク１６内の吹込タンク圧力と設定する。タンク内圧力調節器３６は、運転条件設定器２９からの吹込タンク圧力設定値Ｐｐ＋αに基づいて、吹込タンク圧力が本設定値となるように、加圧配管２２の流入制御弁２４及び減圧配管２３の流出制御弁２５のいずれか一方の開操作を行う。これによって、ロータリーバルブ１８の上流側圧力である吹込タンク圧力を、ロータリーバルブ１８の下流側圧力である配管圧力Ｐｐに対して一定範囲内の圧力αだけ高く制御（維持）することができる。

続いて、本発明の一実施の形態に係る粉体供給速度制御方法を粉体吹込装置１０に適用した場合について説明する。
粉体吹込装置１０では、ガス源から吹込タンク１６内にガスを直接供給する加圧配管２２と吹込タンク１６内からガスを外部に直接放出する減圧配管２３をそれぞれ設けて、吹込タンク１６内の粉体１４を、ガス源から流量調節弁２０を介して粉体搬送用のガスが流入し通過している吹込配管２１内にロータリーバルブ１８を介して供給している。

このため、運転条件設定器２９が、吹込タンク１６内から吹込配管２１内に供給する粉体１４の供給速度Ｑを上昇させる指令信号を粉体供給速度調節器３０を介してロータリーバルブ１８に出力した場合、図２（Ａ）に示すように、運転条件設定器２９は、圧力伝送器３５からの圧力信号により吹込配管２１内の配管圧力Ｐｐが上昇しているか否かを判断し、配管圧力Ｐｐが上昇していると判断した場合、圧力伝送器３５を介して把握している配管圧力Ｐｐに、予め設定された一定範囲内の圧力αを加えて得られるＰｐ＋αを吹込タンク１６内の吹込タンク圧力Ｐｔと設定する。タンク内圧力調節器３６は、吹込タンク圧力Ｐｔが運転条件設定器２９からの設定値Ｐｐ＋αとなるように、加圧配管２２の流入制御弁２４の開操作を行う。

これにより、図２（Ｂ）に示すように、供給速度Ｑの増加過程で加圧配管２２を介して加圧流量Ｆａのガスが吹込タンク１６内に供給される。そして、ロータリーバルブ１８は構造上ある程度のガスのシール性を有するが、粉体１４がロータリーバルブ１８内に充填されるとガスのシール性が大きく向上するため、ロータリーバルブ１８を境にして吹込タンク圧力Ｐｔを配管圧力Ｐｐに対して圧力αだけ高くでき、吹込配管２１内に供給される粉体１４の供給速度Ｑが増加しても、ロータリーバルブ１８の上流側圧力、即ち、吹込タンク１６内の吹込タンク圧力Ｐｔを、ロータリーバルブ１８の下流側圧力、即ち、吹込配管２１内の配管圧力Ｐｐに対して一定範囲内の圧力αだけ高く制御することができる。その結果、吹込タンク１６内から吹込配管２１内に供給する粉体１４の供給速度を上昇させる過程において、吹込配管２１内を通過するガスの吹込流量Ｆｉの変動を抑制して吹込流量Ｆｉを一定に維持することができる。

ここで、一定範囲内の圧力αは、吹込配管２１において、粉体１４が供給される粉体供給口１７ａの位置より直手前（上流側）の位置にあって、配管圧力測定器３２によって測定される配管圧力Ｐｐの０％を超え２０％以下の範囲が好ましい。例えば、吹込配管２１内の配管圧力が０．３〜０．６メガパスカルの場合、圧力αは０メガパスカルを超え０．０６メガパスカル以下の範囲が好ましい。

また、供給速度Ｑの増加が停止して、供給速度Ｑが一定状態になった場合、運転条件設定器２９は、圧力伝送器３５からの圧力信号により吹込配管２１内の配管圧力Ｐｐが変化したか否かを判断し、配管圧力Ｐｐが増加（又は減少）したと判断した都度、圧力伝送器３５を介して把握している配管圧力Ｐｐに、予め設定された一定範囲内の圧力αを加えて得られるＰｐ＋αを吹込タンク１６内の吹込タンク圧力Ｐｔと設定する。タンク内圧力調節器３６は、吹込タンク圧力Ｐｔが運転条件設定器２９からの設定値Ｐｐ＋αとなるように、加圧配管２２の流入制御弁２４（又は減圧配管２３の流出制御弁２５）を開操作する。

これにより、図２（Ｂ）に示すように、加圧配管２２を介して加圧流量Ｆａのガスが吹込タンク１６内に供給され（又は減圧配管２３を介して減圧流量Ｆｄのガスが吹込タンク１６外に排出され）、ロータリーバルブ１８の上流側圧力である吹込タンク圧力Ｐｔを、ロータリーバルブ１８の下流側圧力である配管圧力Ｐｐに対して一定範囲内の圧力αだけ高く制御することができ、吹込タンク１６内から吹込配管２１内に供給する粉体１４の供給速度を一定とする場合においても、吹込配管２１内を通過するガスの吹込流量Ｆｉの変動を抑制して吹込流量Ｆｉを一定に維持することができる。

更に、運転条件設定器２９が、吹込タンク１６内から吹込配管２１内に供給する粉体１４の供給速度Ｑを低下させる指令信号を粉体供給速度調節器３０を介してロータリーバルブ１８に出力した場合、図２（Ａ）に示すように、運転条件設定器２９は、圧力伝送器３５からの圧力信号により吹込配管２１内の配管圧力Ｐｐが低下しているか否かを判断し、配管圧力Ｐｐが低下していると判断した場合、圧力伝送器３５を介して把握している配管圧力Ｐｐに、予め設定された一定範囲内の圧力αを加えて得られるＰｐ＋αを吹込タンク１６内の吹込タンク圧力Ｐｔと設定する。タンク内圧力調節器３６は、吹込タンク圧力Ｐｔが運転条件設定器２９からの設定値Ｐｐ＋αとなるように、減圧配管２３の流出制御弁２５の開操作を行う。

これにより、図２（Ｂ）に示すように、供給速度Ｑの低下過程で減圧配管２３を介して減圧流量Ｆｄのガスが吹込タンク１６内から外部に排出される。その結果、吹込配管２１内に供給される粉体１４の供給速度Ｑが低下しても、ロータリーバルブ１８の上流側圧力である吹込タンク圧力Ｐｔを、ロータリーバルブ１８の下流側圧力である配管圧力Ｐｐに対して一定範囲内の圧力αだけ高く制御することができる。その結果、吹込タンク１６内から吹込配管２１内に供給する粉体１４の供給速度を低下させる過程において、吹込配管２１内を通過するガスの吹込流量Ｆｉの変動を抑制して吹込流量Ｆｉを一定に維持することができる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。

１０：粉体吹込装置、１１：鍋、１２：溶融金属、１３：ランス、１４：粉体、１５：吹込ノズル、１６：吹込タンク、１７：排出口、１７ａ：粉体供給口、１８：ロータリーバルブ、１９：粉体供給機構、２０：流量調節弁、２１：吹込配管、２２：加圧配管、２３：減圧配管、２４：流入制御弁、２５：流出制御弁、２６：重量測定器、２７：供給速度演算器、２８：出力器、２９：運転条件設定器、３０：粉体供給速度調節器、３１：流量測定器、３２：配管圧力測定器、３３：吹込タンク圧力測定器、３４：流量調節器、３５：圧力伝送器、３６：タンク内圧力調節器、３７：ガス供給放出手段

Claims (8)

1. 吹込タンク内の粉体を、ガス源からの粉体搬送用のガスが流れている吹込配管内に、ロータリーバルブを介して供給し、溶融金属中に挿込まれるランス内に、前記粉体を供給して、前記ランスの先端の吹込ノズルから前記粉体を前記溶融金属中に吹込ませる粉体吹込装置に用いられる粉体供給速度制御方法において、
   前記粉体吹込装置には、前記吹込タンクと、前記ロータリーバルブを有する粉体供給機構と、前記吹込タンク内に前記ガス源からのガスの供給と該吹込タンク内からのガスの放出を行うガス供給放出手段が設けられ、前記粉体供給機構には、前記吹込タンク内の粉体の重量を測定し重量信号として出力する重量測定器と、該重量測定器から出力される重量信号を用いて前記ロータリーバルブから前記吹込配管に供給される粉体の供給速度を求める供給速度演算器と、求めた粉体の供給速度を供給速度信号として出力する出力器と、該出力器から出力された供給速度信号から、前記ロータリーバルブから前記吹込配管に供給される粉体の供給速度が、設定粉体供給速度となるように前記ロータリーバルブの回転速度を調節する粉体供給速度調節器が設けられ、
   前記ロータリーバルブによる粉体の供給速度制御を行いながら、粉体の供給速度の変化に応じて、前記ガス供給放出手段を介して前記吹込タンク内へのガスの供給又は該吹込タンク内からのガスの放出を行って、前記ロータリーバルブの上流側圧力を該ロータリーバルブの下流側圧力に対して一定範囲内の圧力差だけ高く制御して、前記吹込配管内を通過するガスの吹込流量変動を抑制することを特徴とする粉体供給速度制御方法。
2. 請求項１記載の粉体供給速度制御方法において、前記ガス供給放出手段に、基側が前記吹込タンク内と連通し先側が前記ガス源と連通する加圧配管と、基側が前記吹込タンク内と連通し先側が該吹込タンクの外部で開放する減圧配管とを設け、
   前記加圧配管を介して前記ガス源からガスを前記吹込タンク内に直接供給して該吹込タンク内の圧力を上昇させ、前記減圧配管を介して前記吹込タンク内からガスを外部に直接放出して該吹込タンク内の圧力を下降させることを特徴とする粉体供給速度制御方法。
3. 請求項２記載の粉体供給速度制御方法において、前記ロータリーバルブからの粉体の供給速度が上昇して前記吹込配管内の配管圧力が上昇する制御は、前記減圧配管に設けた流出制御弁を閉じると共に、前記配管圧力の上昇に伴って前記加圧配管に設けた流入制御弁を開けて、前記吹込タンク内にガスを供給することを特徴とする粉体供給速度制御方法。
4. 請求項２記載の粉体供給速度制御方法において、前記ロータリーバルブからの粉体の供給速度が下降して前記吹込配管内の配管圧力が下降する制御は、前記加圧配管に設けた流入制御弁を閉じると共に、前記配管圧力の下降に伴って前記減圧配管に設けた流出制御弁を開けて、前記吹込タンク内からガスを排出することを特徴とする粉体供給速度制御方法。
5. 請求項１記載の粉体供給速度制御方法において、前記ガス供給放出手段に、基側が前記吹込タンク内と連通し、２つに分かれた一方の先側分岐部が前記ガス源と連通し他方の先側分岐部が前記吹込タンクの外部で開放する分岐配管を設け、
   前記一方の先側分岐部を介して前記ガス源からガスを前記吹込タンク内に直接供給して該吹込タンク内の圧力を上昇させ、前記他方の先側分岐部を介して前記吹込タンク内からガスを外部に直接放出して該吹込タンク内の圧力を下降させることを特徴とする粉体供給速度制御方法。
6. 請求項５記載の粉体供給速度制御方法において、前記ロータリーバルブからの粉体の供給速度が上昇して前記吹込配管内の配管圧力が上昇する制御は、前記分岐配管の他方の先側分岐部に設けた流出制御弁を閉じると共に、前記配管圧力の上昇に伴って前記分岐配管の一方の先側分岐部に設けた流入制御弁を開けて、前記吹込タンク内にガスを供給することを特徴とする粉体供給速度制御方法。
7. 請求項５記載の粉体供給速度制御方法において、前記ロータリーバルブからの粉体の供給速度が下降して前記吹込配管内の配管圧力が下降する制御は、前記分岐配管の一方の先側分岐部に設けた流入制御弁を閉じると共に、前記配管圧力の下降に伴って前記分岐配管の他方の先側分岐部に設けた流出制御弁を開けて、前記吹込タンク内からガスを排出することを特徴とする粉体供給速度制御方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の粉体供給速度制御方法において、前記圧力差は、前記粉体が供給される位置より直手前の前記吹込配管の配管圧力の０％を超え２０％以下の範囲にあることを特徴とする粉体供給速度制御方法。

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