JPH02270725A - 粉体気流輸送配管の閉塞位置特定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば微粉炭のような粉体を配管を用いて気
流輸送する場合に、前記配管が閉塞したときに、この閉
塞位置を迅速に、かつ正確に特定することができる粉体
気流輸送配管の閉塞位置特定方法に関する。

（従来の技術） 高炉は、周知のように、高いシャフトと炉底の湯溜まり
部とを有し、鉄鉱石とコークスとを巻き上げ装置または
へルトコンヘアーによって高炉の炉頂から装入し、湯溜
まり部にある羽口から通常１０００〜１２００’ｃの熱
風を炉内に送風して、コークスを燃焼させ、鉄鉱石を還
元熔解させる高能率の銑鉄製造装置である。

ところで、従来より、高炉の生産性を向上させるべく、
様々な新技術が用いられているが、このうちでも、石炭
を粒径７０ノ鹿程度の微粉炭として高炉内へ吹き込む手
段が、鉄鉱石の還元溶解能を著しく高める手段として注
目されている。

この微粉炭を高炉内へ吹き込む手段には、例えば第４図
に示すように、粉砕乾燥系１０と吹き込み系１１との間
を粉体気流輸送配管２で接続する手段、すなわち窒素ガ
スまたは圧縮空気をキャリアガスとして用い、微粉炭を
輸送する手段が用いられる。

工場のレイアウト等にもよるが、−殻的にこのわ）体気
流輸送配管２の全長は、１００〜８００ｍにも達するも
のである。

しかし、この手段では、前述したように粉体気流輸送配
管２の全長が極めて長大となってしまうため、その途中
の部位（例えば配管のエルボ部等のような流速の低下す
る部位）に、８ｉｌ！粉炭が堆積し易く、この堆積がき
っかけとなって粉体気流輸送配管２が完全に閉塞され、
微粉炭の輸送が完全に不可能になってしまうことがある
。

そこで、この微粉炭による粉体気流輸送配管２の閉塞が
発生した場合には、 ■粉体気流輸送配管の全長について、作業者がその配管
をハンマー等で叩き、この際の打音により閉塞位置を特
定する手段、または ■第５図に示すように、経験的に閉塞が発生し易いと知
られている部位、例えば前述したような流速低下部位を
、分離が容易なボルト締結によるフランジ接続の短管１
２としておき、この閉塞が発生したときには、この短管
１２のみを外しζ、その内部を直接的に目視観察して、
閉塞位置を特定する手段 等を用いて、前記閉塞部を補修することにより対応して
いた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、これらの手段には、下記（ａｊないしくｄｌに
示すような問題がある。すなわぢ、 ｔａ＋■の手段または■の手段ともに、閉塞位置を特定
するためには、極めて多くの作業者を必要とし、またそ
の作業には長時間を要する。したがって、たとえば全長
カ月ｋｍ程度もある粉体気流輸送配管に閉塞が発生した
場合には、その閉塞位置を特定することは殆ど困難であ
る、 ｆｂ）点検・修理等の際に用いる作業用の歩廊台を粉体
気流輸送配管の全長について取りつける必要があり、設
備費が増加する、 ｆｃｌ■に示した手段では、可燃性の微粉炭を対象にし
た場合に、短管を取り外したときに火災が発生する危険
がある、および （［１）特に、■に示した手段は、作業者の経験・Ｗ）
練により閉塞位置を特定するため、一般には正確に閉塞
部位を特定することができない という問題があった。

すなわち、前述の公知手段では、簡易に、短時間で、低
コストで、安全に、さらには確実に粉体気流輸送配管の
閉塞位置を特定することはできなかったのである。

ここに、本発明の目的は、上記の課題を解決することが
できる粉体気流輸送配管の閉塞位置特定方法を提供する
ことにある。

（課題を解決するだめの手段） 本発明者は、上記の課題を解決するため、まず粉体気流
輸送配管に閉塞が発生している場合に生じる現象につい
て詳細に検討した。すなわち、粉体気流輸送配管に閉塞
が発生している場合には、当然のことながら、粉体の圧
送が困難となるとともに、この粉体を運搬するキャリア
ガスの移動も困難となっている。したがって、粉体気流
輸送配管に閉塞が発生しているか否かは、この粉体気流
輸送配管中をキャリアガスが移動することができるか否
かを検出することにより間接的に検出することができる
ごとを知見した。

そこで、本発明者はざらに横側を重ねた結果、粉体気流
輸送配管に分岐管を適当な間際で複数設置し、前記複数
設置された各分岐管から粉体気流輸送配管へガスをある
大きさの圧力および／または流量で圧送し、このガスの
圧力および／または流量の変化を調べることにより、粉
体気流輸送配管の閉塞位置を、簡易に、短時間で、低コ
ストで、安全に、さらには確実に特定することができる
ことを知見して、本発明を完成した。

ここに、本発明の要旨とするところは、粉体気流輸送配
管にある距離を隔てて分岐管を複数設け、前記分岐管か
ら粉体気流輸送配管へガスを一定圧力および／または一
定流量で圧送し、複数設けられた各前記分岐管における
、圧送される前記ガスの圧力および／または流量の変化
を調べることにより、粉体気流輸送配管の閉塞位置を特
定することを特徴とする粉体気流輸送配管の閉塞位置特
定方法である。

また、上記の本発明は、その好適態様として、粉体気流
輸送配管にある距離を陥でて分岐管を複数設け、各分岐
管に開閉弁を設けるとともに、各前記分岐管を１本のガ
ス圧送配管に接続し、（１）前記開閉弁のうちの任意の
１つの開閉弁を開くとともに他の残りの開閉弁を閉しる
、（ｉｉ）１つの開閉弁を有する前記分岐管から粉体気
流輸送配管へガスを一定圧力および／または一定流量で
圧送する、 （ｉｉｉ）ｎ″ｌＪ記分岐管におｉＪる、圧送される前
記ガスの圧力および／または流量の変化を調べる、（ｉ
ｖ）前記（ｉ）ないしく　ｉｉｉ　）の操作を、任意の
１つの前記開閉弁以外の開閉弁についても行うことによ
り、粉体気流輸送配管の閉塞位置を特定することを特徴
とする粉体気流輸送配管の閉塞位置特定方法である。

さらに、上記の本発明は、その別の好適態様によれば、
粉体気流輸送配管にある距離を隔てて分岐管を複数設り
、各分岐管に開閉弁を設けるとともに、各前記分岐管を
複数のガス圧送配管に接続し、前記開閉弁を１つまたは
２つ以上開き、１つまたは２つ以上の分岐管から粉体気
流輸送配管へガスを一定圧力および／または一定流量で
圧送し、前記各分岐管における、圧送される前記ガスの
圧力および／または流量の変化を調べることにより、粉
体気流輸送配管の閉塞位置を特定することを特徴とする
わ）体気流輸送配管の閉塞位置特定方法である。

本発明において、「粉体」とは、気流輸送の対象であれ
ば特に制限されないが、上記したように微粉炭、生石灰
またはドロマイトのような、例えば直径がＱ、２寵璽以
下の粉体が例示される。

また本発明において、「ガス」とは、前記粉体を気流輸
送する際のキャリアガスであって、窒素ガス、圧縮空気
等が例示される。

さらに、本発明において、「開閉弁」とは、自動式、手
動式に関係なく、前記ガスの流れを完全に遮断し、また
は通過させる機能を具備する開閉弁であれば等しく適用
できるものである。

（作用） 以下、本発明を作用効果とともに詳述する。なお、以降
の本発明の説明においては、キャリアガスとして窒素ガ
スを用いるが、これは説明の便宜上のためであり、これ
により本発明が限定的に解釈されるものではない。

第１図は、本発明の詳細な説明するだめの略式説明図で
あり、粉体１が粉体気流輸送配管２中をキャリアガス（
窒素ガス）により同図中の矢印方向に圧送されている。

また３ａ、３ｂおよび３Ｃは、ある距離を隔てて設けら
れた分岐管である。各分岐管間の距離は特に限定を要す
るものではなり、−定であっても、または一定でなくて
もよい。また、分岐管の設置数は第１図に示す例では３
本であるが、これも特に限定を必要とするものではなく
、実際の粉体気流輸送配管においては、３０〜１００ｍ
ピッチで設置することが例示される。さらに、第１図に
おいて、斜線部４は閉塞が発生している部位である。

そして、本発明は、各分岐管３ａないし３ｃから粉体気
流輸送配管２へ窒素ガスを圧送する。この圧送は、輸送
時の全ての時間に連続的に行ってもよく、または測定時
にのみ行ってもよい。また、粉体気流輸送配管２に分岐
管３ａないし３ｃからガスを圧送するため、当然のこと
ながら、分岐管３ａないし３ｃ内のガスの圧力は粉体気
流輸送配管２内の圧力より高まっていることが必要であ
る。

まず、閉塞が発生していない場合（第１図中の斜線部４
が存在しないとき）について説明する。

各分岐管３ａないし３ｃから粉体気流輸送配管２に一定
の圧力および／または流量で圧送されるガスは、全て一
定の流速で粉体気流輸送配管２に流れ込むため、各分岐
管３ａないし３ｃ内の圧力はガス吹き込み初期から一定
の値を示す。すなわち、各分岐管３ａないし３ｃ内の圧
力および／または流量が一定である場合（常時ガスを流
しているとき）、または初期圧に比較して変動がない場
合（測定時にのみガスを流すとき）には、粉体気流輸送
配管２内には閉塞が発生していないと判断することがで
きる。

なお、各分岐管３ａないし３ｃ内の圧力および／または
流量を測定するには、この各分岐管３ａないし３ｃに圧
力計および／または流量計を設置しておりばよい。

次に粉体気流輸送配管２に閉塞が発生した場合（第１図
中の斜線部４が存在するとき）について説明する。分岐
管３ａないし３ｃから粉体気流輸送配管２に圧送される
窒素ガスは、閉塞が発生していないときには、前述した
ように容易に粉体気流輸送配管２に圧送されるため分岐
管３ａないし３ｃ内の圧力は一定である。したがって、
粉体気流輸送配管２に閉塞が発生した場合も、第１図に
おいて、３ａおよび３ｃの分岐管内の圧力は高まらず、
圧送されるガスは粉体気流輸送配管２中においても圧送
される。しかし、３ｂに示した分岐管では、圧送される
ガスが粉体気流輸送配管２内に流れ込むことができない
ため、分岐管３ｂ内の圧力は増加し、また流量は低下し
てしまう。したがって、分岐管３ｂから粉体気流輸送配
管２内にガスを圧送したときに分岐管内の圧力が高まる
か、または流量が低下した場合には、当該分岐管３ｂの
近傍の粉体気流輸送配管２内に閉塞が発生していると考
えられる。

このようにして、粉体気流輸送配管２内の閉塞部位を簡
易に確実に特定することができる。

なお、分岐管から圧送するガスの圧力は、配管２の長さ
にもよるが、通常の場合明確に差をみるという観点から
２ｋｇｆ／ｃｍ２Ｇ以上であることが望ましい。

ところで、詳述してきた本発明において、各分岐管３ａ
ないし３ｃに窒素ガスを圧送する手段には、様々な態様
があり、以下この態様に基づいて本発明にかかる粉体気
流輸送配管の閉塞位置特定を方法を説明する。

第２図は、上記した本発明の好適態様を示すものである
。第２図に示すように、その上流側に遮断弁７を有する
粉体気流輸送配管２に設置された分岐管３ａないし３ｃ
には、開閉弁５ａないし５ｃが設けられている。この開
閉弁５ａないし５ｃは、粉体気流輸送配管２の距離が短
く、作業員が直ちに近づける位置に設置することができ
る場合には、手動型であってもよいが、遠隔操作により
自動開閉することが可能なタイプの開閉弁であることが
望ましく、具体的な型式としては、電磁弁、エアー駆動
弁または電動弁等がある。さらに自動開閉型の開閉弁を
用いる場合には、後述するように、この複数の開閉弁の
うち、１つの開閉弁が開いた場合には、他の残りの開閉
弁は全て閉じるように制御を行っておくとさらに好適で
ある。

そして分岐管３ａないし３ｃの他端には、−本のガス圧
送配管６が設けられており、各分岐管３ａないし３ｃに
ガスを圧送することが可能な構造となっている。以下、
閉塞位置特定時の操作内容を■ないし■に分けて説明す
る。

まづ、遮断弁７が開いていることを確認する。

そして、次に ■第２図に示すような状態で粉体気流輸送配管２内に閉
塞４が発生した場合を考える。閉塞位置特定時には、前
記各開閉弁５．〕ないし５ｃを」１流側から順々に開閉
していく。すなわち、開閉弁５ａを開く時には他の開閉
弁は全て閉じておく。また開閉弁５ｂを開く時には他の
開閉弁は全て閉じておく。以下全ての開閉弁について同
様である。例えば、開、閉弁５ａを開いたときには、ガ
スは分岐管３ａから粉体気流輸送配管２の下流側（第２
図において紙面」二の右方向）には流れず、遮断弁７を
通過して輸送タンク側に抜け、輸送タンクの排気管（図
示せず）から外に放散される。したがってこの場合には
、ガス圧送時には分岐管３ａ内において、圧力は上昇せ
ず、また流量も低下しない。

■次に分岐管３ａに設けた開閉弁５ａを閉じ、分岐管３
ｂに設けた開閉弁５ｂを開くと、ガスは分岐管３ｂから
粉体気流輸送配管２内には閉塞４が存在するために流れ
込まず、分岐管３ｂ内の圧力は」１昇し、また流量は低
下する。

０次に、同しようにして分岐管３ｂに設けた開閉弁５ｂ
を閉し、分岐管３ｃに設けた開閉弁５ｃを開くと、ガス
は分岐管３ｃより粉体気流輸送配管２内に流れ込むため
、ガス圧送時には分岐管３ｃ内において、圧力は上昇せ
ず、また流量も低下しない。

したがって、■ないし■の各ケースの流量および／また
は圧力の変化が定量的に見られるので、この場合には分
岐管３ｂの近傍の粉体気流輸送配管２の内部に閉塞が発
生していることがわかる。

なお、第２図に示す位置、すなわち粉体気流輸送配管２
と各分岐管３ａないし３ｃとの接続位置で閉塞が発生し
た場合には、上記の■ないし■に示ず操作を行うことに
より、粉体気流輸送配管２内の閉塞位置を特定すること
ができるが、例えば粉体気流輸送配管２と各分岐管３ａ
ないし３ｃとの接続位置の間で閉塞が発生した場合には
、前述の操作を行っても各分岐管内の圧力および／また
は流量の変化が発生しないことがある。したがっ゛ζ第
２図に示す手段により、粉体気流輸送配管２の閉塞位置
を特定するには、前述したように、まず遮断弁７を開に
して前記■ないし■に示ず操作を行った後に、さらに遮
断弁７を閉にして前記■ないし■に示ず操作を行うこと
が望ましい。このようにすることにより、粉体気流輸送
配管２と各分岐管３ａないし３ｃとの接続位置の間で発
生した閉塞をも特定することができるのである。

すなわち、配管２の全長が如何に長くとも、上記の開閉
弁を１つずつ操作して、各分岐管の圧力および／または
流量を測定することにより、閉塞位置を探すことができ
る。なおこの本発明の好適態様においては、開閉弁５ａ
ないし５ｃの開閉動作を演算器等を用いて自動制御する
ことにより、作業者の点検作業を必要とせずに、たとえ
ば制御室等からの遠隔操作で行うことができ、粉体気流
輸送配管の発生した閉塞位置の特定を迅速に行うことが
できるとともに、点検用歩廊台の設置を必要最小限に抑
えることができ、設備費を低減することができる。

また、この本発明の好適態様においては、設置する開閉
弁の数に関係なく、ガス圧送配管は１木だけ設置すれば
よいから、さらに設備費を低減することができる。

なお、本発明の好適態様である上記の発明は、各分岐管
３ａないし３ｃにガスを供給する配管として一層のガス
圧送配管６を用いたために、閉塞位置の特定時には各開
閉弁５ａないし５ｃの開閉を順々に行う必要がある。そ
こで、このガス圧送配管６を二つ以上または各分岐管の
数と同数のガス圧送配管６ａないし６Ｃとすることによ
り、全ての開閉弁を同時に開いて測定すること、または
開閉弁を必要とせずに常時ガスを粉体気流輸送配管内に
圧送しながら測定することが可能となる。第３図は、こ
の手段を用いた、本発明の別の好適態様を示すものであ
って、各分岐管３ａないし３ｃにはそれぞれ独立したガ
ス圧送配管６ａないし６ｃが接続されている。

このようにして同時に各分岐管における圧力および／ま
たは流量を計測することにより、より一層早く閉塞位置
を特定することが可能となる。

なお、第３図に示した手段は、第２図に示した手段のよ
うに、開閉弁の操作を必ずしも必要としない手段であり
操作が容易である。これに対し第２図に示した手段は、
ガス圧送配管を１本とすることができ、設備費を低減す
ることができる手段である。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明により、 （１）閉塞位置を簡易に確実に特定することが可能とな
る、 （１１）閉塞位置を迅速に特定することが可能となるた
め、設備休止時間を大幅に低減することができる、 （ｉｉｉ　）輸送配管長が長大である場合には、点検用
歩廊自を設置する必要がある部位を大幅に低減すること
ができ、設備費を低減することができる、こととなった
。

かかる効果を有する本発明の実用上の意義は、極めて著
しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を模式的に示す略式説明図；第２図は
、本発明の好適態様を模式的に示す略式説明図； 第３図は、本発明の別の好適態様を模式的に示す略式説
明図： 第４図は、粉体気流輸送配管の使用例を模式的に示す略
式説明図：および 第５図は、粉体気流輸送配管の他の使用例を模式的に示
す略式説明図である。 ］・粉体　　　　　　２：粉体気流輸送配管３ａ、３ｂ
、３ｃ：分岐管　４：閉塞発生部５ａ、５ｂ、５ｃ、開
閉力 ６．６ａ、　６ｂ、６ｃ　　ガス圧送配管７：遮断弁　
　　　　１０・粉砕乾燥系１１：吹き込み系　　　１２
・短管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉体気流輸送配管にある距離を隔てて分岐管を複
   数設け、前記分岐管から粉体気流輸送配管へガスを一定
   圧力および／または一定流量で圧送し、複数設けられた
   各前記分岐管における、圧送される前記ガスの圧力およ
   び／または流量の変化を調べることにより、粉体気流輸
   送配管の閉塞位置を特定することを特徴とする粉体気流
   輸送配管の閉塞位置特定方法。
2. （２）粉体気流輸送配管にある距離を隔てて分岐管を複
   数設け、各分岐管に開閉弁を設けるとともに、各前記分
   岐管を１本のガス圧送配管に接続し、（ｉ）前記開閉弁
   のうちの任意の１つの開閉弁を開くとともに他の残りの
   開閉弁を閉じる、 （ｉｉ）１つの開閉弁を有する前記分岐管から粉体気流
   輸送配管へガスを一定圧力および／または一定流量で圧
   送する、 （ｉｉｉ）前記分岐管における、圧送される前記ガスの
   圧力および／または流量の変化を調べる、（ｉｖ）前記
   （ｉ）ないし（ｉｉｉ）の操作を、任意の１つの前記開
   閉弁以外の開閉弁についても行うことにより、粉体気流
   輸送配管の閉塞位置を特定することを特徴とする粉体気
   流輸送配管の閉塞位置特定方法。
3. （３）粉体気流輸送配管にある距離を隔てて分岐管を複
   数設け、各分岐管に開閉弁を設けるとともに、前記各分
   岐管を複数のガス圧送配管に接続し、前記開閉弁を１つ
   または２つ以上開き、１つまたは２つ以上の分岐管から
   粉体気流輸送配管へガスを一定圧力および／または一定
   流量で圧送し、前記各分岐管における、圧送される前記
   ガスの圧力および／または流量の変化を調べることによ
   り、粉体気流輸送配管の閉塞位置を特定することを特徴
   とする粉体気流輸送配管の閉塞位置特定方法。