JPH07286950A - 嵩密度測定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、粉粒体の嵩密度を精度よく簡単に
短時間で効率的に測定する方法及び装置に関する。 【構成】 本発明は、粉粒体の安息角を利用して容積を
測定する容積升と重量計に乗せられた外力の影響を受け
ない容重升を使用し、粉粒体の容積と重量とからその嵩
密度を測定する方法及び装置に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉粒体、例えばセメン
ト原料、ドロマイト、マグネシア、パーライト、スラグ
などの粉粒体の嵩密度を効率的に精度よく測定する方法
及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉粒体を取り扱う工業において、粉粒体
の嵩密度を知ることは、その物理的、化学的特性、組
成、性状などを判断、管理する手段として非常に重要で
ある。例えば、セメント製造工程や金属マグネシウム製
造工程などにおいては、セメントクリンカやドロマイト
の焼成度を管理する有力な手段として嵩密度が用いられ
ており、その測定が行われている。

【０００３】従来嵩密度の測定は、一般に一定容積の容
積升（容器）に、試料粉粒体を容積升に山積みにいれ、
水平板で升切りして余分の粉粒体を除いた後、升を重量
計に乗せて秤量する方法が採用されていた。しかしこの
方法は、手作業が多く測定に手間と時間がかかるため、
例えば測定値を製造工程にフイードバックさせて焼成度
を管理する場合、時間誤差が大きくなり十分な焼成度の
コントロールが難しく、運転管理上の問題とともに品質
面のバラツキが生じるという難点があった。また粉粒体
は容積升に入れられて時間が経過すると圧密されるた
め、測定誤差が生じるだけでなく、人手で測定されるた
め測定者による測定値のバラツキが生じるという難点が
あった。

【０００４】また、例えば特開昭５７−７０４２９号公
報には、試料をホッパシュートから重量計に乗せられ、
押圧部材で保持した容器に投入し、スリ切り（升切り）
後、秤量し、容器を回転させて排出させるようにした粉
粒体の嵩密度測定装置が提案され、特開平２−３５３３
３号公報などにおいては、スリ切りホッパ用パワーシリ
ンダを備えたスリ切りホッパ及び秤量ホッパ回転駆動装
置を備えた秤量ホッパからなる容器に、試料を供給し、
スリ切りホッパを水平移動させてスリ切り（升切り）
後、秤量し、次いで秤量ホッパを反転して試料を排出す
るようにした嵩密度測定装置が提案されている。これら
提案の装置はいずれの装置においても升切り操作及びそ
の駆動装置を必要とするだけでなく、秤量後の試料容器
を反転させて試料を排出するための複雑な反転駆動装置
が必要になり、また試料容器は押圧部材、回転駆動装置
などで保持する必要がある。またこれらの方法による
と、前記手作業による嵩密度の測定方法の難点をある程
度改良することはできるが、装置を含めてさらに改良の
余地がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前述し
た点に鑑み、従来法の難点を改良できる嵩密度の測定方
法及び装置を開発することを課題として、また升切り操
作やその駆動装置を必要とせずに精度よく秤量でき、秤
量後の試料を簡単に排出でき、短時間で自動的に嵩密度
を測定する方法及び装置を開発することを課題として鋭
意研究を行った。その結果、改良された特定の容積升と
容重升とを巧みに組み合わせて使用することによって課
題を解決できることを知り、本発明に到った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上部に粉粒体
入口及び下部に粉粒体出口を有する容積升の粉粒体入口
面を水平な円形構造とした容積升に、粉粒体を粉粒体入
口面に安息角が形成されるまで供給した後、升切りせず
に粉粒体出口に設けた開閉蓋を開口して、容積升の開閉
蓋の直下に入口が位置するように配置され、重量計に乗
せて設けられている上部に入口及び下部に粉粒体排出口
を有する容重升の上部の入口から、前記容積升の粉粒体
を全量供給し、秤量後、容重升の外面下部に側面部が逆
扇形で底面部が該粉粒体排出口面と略同一形状の底面を
有し、底面部が粉粒体排出口を覆うように振り子状に吊
り下げて設けられた蓋部材に、閉口時には容重升と接触
していない外的手段を開口時に加え、蓋部材を振り子移
動させて粉粒体排出口を開口し、容重升内の粉粒体を排
出し、前記容積升と容重升の粉粒体の容重量から嵩密度
を測定することを特徴とする嵩密度測定方法に関する。
また本発明は、上部に粉粒体入口及び下部に粉粒体出口
を有する容積升の該粉粒体入口面を水平な円形構造と
し、該粉粒体出口にシリンダで開閉できるようにした開
閉蓋を設けてなる容積升と、該容積升の該開閉蓋の直下
に容重升の入口が位置するように、上部に容積升からの
粉粒体を受け入れる前記入口及び下部に粉粒体排出口を
有する前記容重升を重量計に乗せて設け、該容重升の外
面下部には、側面部が逆扇形で底面部が該粉粒体排出口
面と略同一形状の底面を有し、該底面部が該粉粒体排出
口を覆うように振り子状に吊り下げた蓋部材を設け、か
つ該蓋部材に係部を設け、該粉粒体排出口の開口を該係
部に該容重升と非接触の外的手段によって該蓋部材底面
を振り子移動させて行うようにした容重升を具備する嵩
密度測定装置に関する。さらに本発明は、粉粒体の製造
工程において、所定時間毎に試料粉粒体を取り出す手
段、取り出した試料を分級する手段、分級した所定粒径
の試料の容積を測定するための上部に粉粒体入口及び下
部に粉粒体出口を有し、該粉粒体入口面を水平な円形構
造とし、該粉粒体出口にシリンダで開閉できるようにし
た開閉蓋を設けてなる容積升、試料重量を秤量するため
の前記容積升の開閉蓋の直下に入口が位置するように配
置された上部に容積升からの粉粒体を受け入れる前記入
口及び下部に粉粒体排出口を有する容重升を重量計に乗
せて設け、該容重升の外面下部には、側面部が逆扇形で
底面部が該粉粒体排出口面と略同一形状の底面を有し、
該底面部が該粉粒体排出口を覆うように振り子状に吊り
下げた蓋部材を設け、かつ該蓋部材に係部を設けた容重
升とからなる容積重量測定手段、前記容重升の粉粒体排
出口の開閉を該蓋部材に設けた係部に外力を加えて蓋部
材底面を振り子移動させて行うための該容重升と非接触
の外力供給手段を具備する嵩密度測定装置に関する。

【０００７】

【作用】本発明の嵩密度の測定においては、最初に所定
粒径の試料粉粒体を容積升に供給して粉粒体の容積を測
定し、次いで容重升に供給してその重量を秤量して容積
と重量とから嵩密度を測定する。

【０００８】本発明において、容積升としては、粉粒体
入口面を水平な円形構造とした上部に粉粒体入口及び下
部に粉粒体出口を有する容積升を使用する。粉粒体入口
面を水平な円形構造とすることによって、粉粒体に固有
の安息角を利用することができ、升切りしなくても粉粒
体の容積を測定することができる。即ち、粉粒体入口面
が水平な円形構造のものを使用するので、容積升に粉粒
体の供給を続けると粉粒体入口面に粉粒体が円錐状に堆
積し、粉粒体固有の安息角が形成される。安息角は粉粒
体の種類によって一定であるので、従来のように升切り
をしなくても容積升に保持されている試料粉粒体の容積
を容易にかつ精度よく知ることができる。

【０００９】容積升は、粉粒体入口面が水平な円形構造
のもので、下部に開閉蓋を有する粉粒体出口のものであ
れば、その胴部本体の形状、大きさなどは特に制限はな
く、試料粉粒体の粒径、種類などによって適宜の形状、
大きさのものが選択使用される。一般には胴部が円筒形
のものが使用される。また、粉粒体出口の開閉は、開閉
蓋に接続したシリンダを有するロッド棒で一枚の開閉蓋
を一方向に或いは開閉蓋を二分してその中央から両側に
スライド移動させたり、開閉蓋を片開き或いは両開き式
にして蓋の一端或いは両端を引下げたりする方法で行わ
れるが、後記容重升の場合と同様の振り子移動式で行う
こともできる。

【００１０】本発明において、容積升の粉粒体入口面に
安息角が形成されるまで粉粒体を供給した後、容積升に
保持されている粉粒体を升切りせずに、その全量を粉粒
体出口に設けた開閉蓋を開口して、容積升の開閉蓋の直
下に容重升の入口が位置するするように配置された容重
升に、落下、供給して試料粉粒体を秤量する。なお容重
升の入口の開口径は容積升の粉粒体出口の開口径より大
きくして容積升中の粉粒体が系外に飛散しないようにす
る必要がある。

【００１１】容重升は、外部の加重が加わらないよう
に、重量計に吊り下げた状態で或いは重量計の載荷枠で
保持された状態で、独立させて重量計に乗せて設けられ
ている。重量計はこのような状態で秤量できれるもので
あればいずれでもよいが、ロードセル式のものが特に好
適に使用される。従って秤量時に外からの力が作用しな
いので試料粉粒体の重量を正確に秤量することができ
る。

【００１２】また容重升には、容積升からの試料粉粒体
を受け入れるための上部の入口とともに下部に粉粒体排
出口が設けられている。粉粒体排出口の形状は方形、円
形などとくに制限されないが、普通には容重升の下部を
筒状の方形として粉粒体排出口も方形のものが後記蓋部
材の取り付けも容易になるので好適である。また容重升
の外面下部には、側面部が逆扇形（略三角形状）で、そ
の底面部が粉粒体排出口面と略同一の底面を有し、かつ
底面部が粉粒体排出口面を覆うようにした蓋部材が、振
り子運動するようにピンなどの留め具で吊り下げられて
設けられており、粉粒体排出口を開閉するためのロッド
棒のようなものは直接容重升に固定乃至は接続されてい
ない。蓋部材が取り付けられる容重升の下部の形状及び
粉粒体排出口の形状は、蓋部材を振り子移動させること
ができ、粉粒体排出口を覆いかつ開閉を十分に行うこと
ができれば、正四角形、長方形のような方形、円形など
いずれでもよいが、蓋部材が取り付けられる容重升の下
部及び粉粒体排出口は長方形のような方形にし、また蓋
部材の底面部もそれに合わせた方が、ピンなど止め具の
取り付け、良好な振り子移動、粉粒体排出口の開閉の容
易さの面で好適である。

【００１３】また蓋部材の側面部には、蓋部材を振り子
移動させて粉粒体排出口を開閉するために用いられる係
部が設けられている。この係部は、秤量した後の粉粒体
を排出する際に容重升と非接触の外力供給手段によっ
て、例えば外部からシリンダを作用させてシリンダ棒を
係部に押し当て、蓋部材を振り子運動させて移動させ、
粉粒体排出口を開口させるために設けられている。係部
の形状、大きさなどは、例えば外部から係部を押したり
引いたりして蓋部材を振り子移動させることができれ
ば、凸状、鉤状などいずれでもよく、適宜の大きさ形状
のものが採用される。

【００１４】

【実施例】次に本発明を図面に従いドロマイトの焼成工
程を例にとってさらに詳細に説明する。図１は、本発明
の１実施例であるドロマイトの焼成工程における試料粉
粒体の嵩密度測定のフローを示す概略工程図である。図
２は、容重升の蓋部材の１例を示す蓋部材の概略斜視図
である。

【００１５】焼成キルン１で焼成されたドロマイト（ド
ーライム）は、クーラ２で冷却する前にドロマイトの焼
成具合（焼成度）をみるために、嵩密度が測定される。
その結果は焼成キルン１にフイードバックさせてキルン
内温度、滞留時間など焼成キルン１の運転管理が行われ
る。嵩密度測定用の焼成済ドロマイトであるドーライム
（試料粉粒体）は、焼成キルン１の出口のバーナの前に
設けられた窯前フード３から、所定時間毎に試料粉粒体
を取り出す手段、例えば試料粉粒体を取り出すためのシ
リンダ４を作用させて取り出し、シリンダ４から取り出
した試料を分級する手段、例えばトロンメル型などの分
級機５に導かれて分級される。

【００１６】所定粒径、例えば粒径５〜１１ｍｍのドー
ライムは，ライン１８を経て入口が水平な円形構造の所
定容積の容積升８に落下供給される。所定時間供給を続
けると、容積升８の粉粒体入口６に安息角が形成され、
余剰のドーライムはオーバーフローしてライン２０から
スクリューコンベア１７に導かれて系外に排出される。
容積升８に供給、保持されたドーライムは、升切りせず
に、容積升８の容積と安息角とからその容積が算出され
る。次に容積升８の粉粒体出口に設けた開閉蓋９に固定
されているシリンダ１１のロッド棒１０が作用して開閉
蓋９を開口し、その直下に入口が位置するように配置さ
れた容重升１２の入口７から、容積升８に供給、保持さ
れたドーライムの全量は、矢印で示すように容重升１２
に落下、供給される。

【００１７】容重升１２は、外部からの力が作用しない
ようにロードセル式の重量計１３に乗せて設けられてい
る。また容重升１２の蓋部材１４とシリンダ１５の押し
出し棒１６とは、秤量時には容重升１２と接触しないよ
うにしてある。それ故重量計１３に影響を及ぼすような
外部からの力は容重升１２には加わらない。

【００１８】蓋部材１４は、図２のように側面部２２が
逆扇形で底面部２３が容重升１２の粉粒体排出口面と略
同一の形状を有し、底面部２３が粉粒体排出口を覆うよ
うに、ピンの如き留め具２４で、容重升１２の外面下部
に振り子状に吊り下げて取り付けられている。また蓋部
材１４には、鉤状に突出した係部２５が設けられてい
る。なお、図２の容重升１２の蓋部材１４の底面部２３
は、容重升１２の下部を筒状の長方形として粉粒体排出
口面の形状を長方形にした場合の例を示しており、蓋部
材１４は容重升１２の下部の筒状部分に留め具２４で吊
り下げられている。

【００１９】容重升１２に落下、供給されたドーライム
が、重量計１３で秤量された後、シリンダ１５が作用し
て、押し出し棒１６が蓋部材１４の係部２５に押し当て
られる。これによって蓋部材１４は留め具２４を支点と
して振り子運動して左右に振られて移動し、容重升１２
の粉粒体排出口が開口されてドーライムは容重升１２か
ら排出され、ライン２１からスクリューコンベア１７に
導かれて系外に排出される。これらドロマイトの焼成工
程における試料ドーライムの取り出し、供給、排出、秤
量など一連の嵩密度測定操作は、コンピュータに接続し
て自動的に行われ、ドロマイトの焼成度が良好に管理さ
れる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によると、工夫された容積升と容
重升を使用するので、升切り操作やその駆動装置を必要
とせずに精度よく秤量でき、秤量後の試料を蓋部材の振
り子移動で簡単に排出でき、短時間で自動的に嵩密度を
測定することができる。また容積升と容重升とを上下に
一列に並べて配置すると、試料粉粒体を上から下へ流す
ことができるので、場所をとらずに操作も簡単になり自
動化が容易になる。また本発明を粉粒体の焼成に適用す
ると、従来のような手作業を必要とせずに嵩密度を正確
に短時間で測定できるので、焼成度のコントロールが容
易で、品質面のバラツキを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例であるドロマイトの焼成工程
における試料粉粒体の嵩密度測定のフローを示す工程
図。

【図２】容重升の蓋部材の１例を示す蓋部材の概略斜視
図。

【符号の説明】

１ 焼成キルン ２ クーラ ３ 窯前フード ４ シリンダ ５ 分級機 ６ 粉粒体入口 ７ 入口 ８ 容積升 ９ 開閉蓋 １０ ロッド棒 １１ シリンダ １２ 容重升 １３ 重量計 １４ 蓋部材 １５ シリンダ １６ 押し出し棒 １７ スクリューコンベア ２２ 側面部 ２３ 底面部 ２４ 留め具 ２５ 係部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀江 重人 山口県宇部市西本町１丁目12番32号 宇部 興産株式会社宇部本社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部に粉粒体入口及び下部に粉粒体出口
   を有する容積升の粉粒体入口面を水平な円形構造とした
   容積升に、粉粒体を粉粒体入口面に安息角が形成される
   まで供給した後、升切りせずに粉粒体出口に設けた開閉
   蓋を開口して、容積升の開閉蓋の直下に入口が位置する
   ように配置され、重量計に乗せて設けられている上部に
   入口及び下部に粉粒体排出口を有する容重升の上部の入
   口から、前記容積升の粉粒体を全量供給し、秤量後、容
   重升の外面下部に側面部が逆扇形で底面部が該粉粒体排
   出口面と略同一形状の底面を有し、底面部が粉粒体排出
   口を覆うように振り子状に吊り下げて設けられた蓋部材
   に、閉口時には容重升と接触していない外的手段を開口
   時に加え、蓋部材を振り子移動させて粉粒体排出口を開
   口し、容重升内の粉粒体を排出し、前記容積升と容重升
   の粉粒体の容重量から嵩密度を測定することを特徴とす
   る嵩密度測定方法。
2. 【請求項２】 上部に粉粒体入口及び下部に粉粒体出口
   を有する容積升の該粉粒体入口面を水平な円形構造と
   し、該粉粒体出口にシリンダで開閉できるようにした開
   閉蓋を設けてなる容積升と、該容積升の該開閉蓋の直下
   に容重升の入口が位置するように、上部に容積升からの
   粉粒体を受け入れる前記入口及び下部に粉粒体排出口を
   有する前記容重升を重量計に乗せて設け、該容重升の外
   面下部には、側面部が逆扇形で底面部が該粉粒体排出口
   面と略同一形状の底面を有し、該底面部が該粉粒体排出
   口を覆うように振り子状に吊り下げた蓋部材を設け、か
   つ該蓋部材に係部を設け、該粉粒体排出口の開口を該係
   部に該容重升と非接触の外的手段によって該蓋部材底面
   を振り子移動させて行うようにした容重升を具備する嵩
   密度測定装置。
3. 【請求項３】 粉粒体の製造工程において、所定時間毎
   に試料粉粒体を取り出す手段、取り出した試料を分級す
   る手段、分級した所定粒径の試料の容積を測定するため
   の上部に粉粒体入口及び下部に粉粒体出口を有し、該粉
   粒体入口面を水平な円形構造とし、該粉粒体出口にシリ
   ンダで開閉できるようにした開閉蓋を設けてなる容積
   升、試料重量を秤量するための前記容積升の開閉蓋の直
   下に入口が位置するように配置された上部に容積升から
   の粉粒体を受け入れる前記入口及び下部に粉粒体排出口
   を有する容重升を重量計に乗せて設け、該容重升の外面
   下部には、側面部が逆扇形で底面部が該粉粒体排出口面
   と略同一形状の底面を有し、該底面部が該粉粒体排出口
   を覆うように振り子状に吊り下げた蓋部材を設け、かつ
   該蓋部材に係部を設けた容重升とからなる容積重量測定
   手段、前記容重升の粉粒体排出口の開閉を該蓋部材に設
   けた係部に外力を加えて蓋部材底面を振り子移動させて
   行うための該容重升と非接触の外力供給手段を具備する
   嵩密度測定装置。