JPH08120351A - 焼結原料の水分制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 焼結原料の水分値を一定に制御する。 【構成】 焼結原料の含有水分を非接触型水分計１１、
１６により連続測定し、該測定した水分値を注水制御部
７にフィードバックし、焼結原料の含有水分値が予め定
めた設定値となるよう注水制御を行う焼結原料の水分制
御方法において、絶対乾燥式の自動水分測定手段１２、
１３により精密水分測定を行い、この精密水分測定値と
前記非接触型水分計による連続測定水分値とをメモリ操
作により同時刻データとして選出し、選出した精密水分
測定値と連続測定水分値の偏差を求めて連続測定されて
いる水分値を修正し、該修正した連続測定水分値を用い
焼結原料の含有水分値が予め定めた設定値となるよう注
水制御を行う。 【効果】 焼結機の生産諸元および焼結鉱品質面の好転
をもたらすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、焼結原料、すなわち
焼結鉱用の粉体原料の含有水分を精度よく、連続的に測
定することによって、焼結原料の含有水分を均一に制御
する焼結原料の水分制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼結鉱の製造工程において焼結鉱の原料
である鉄鉱石、石灰石等を混合した焼結原料の水分値
は、焼結機パレット上の原料通気度を管理するために重
要な因子であり、この焼結原料の水分を一定に保持する
ため、焼結原料の水分値を測定し、測定した水分値に基
づいて注水制御が行われている。例えば、図３に示すと
おり、焼結原料を搬送コンベア２１により一次混合機２
２に搬送し、一次混合機２２で混合したのち焼結原料を
二次混合機２３に搬送する搬送コンベア２４上に設けた
非接触型水分計２５からプロセスコンピュータ２６に入
力される焼結原料水分値と、予め設定された水分設定値
とを比較し、一次混合機２２で所定水分値となるよう一
次注水２７して混合したのち、搬送コンベア２４により
二次混合機２３に搬送し、二次混合機２３から焼結原料
をサージホッパー２８に搬送する搬送コンベア２９上に
設けた非接触型水分計３０からプロセスコンピュータ２
６に入力される焼結原料水分値と、予め設定された水分
設定値とを比較し、設定水分値となるよう二次注水３１
して混合したのち、搬送コンベア２９によりサージホッ
パー２８に搬送し、サージホッパー２８下部のロールフ
ィーダ３２により焼結機のパレット３３上に切出してい
る。なお、３４はサージホッパー２８に設けた中性子水
分計で、中性子水分計３４で測定された水分値はプロセ
スコンピュータ２６に入力され、焼結原料の水分値の調
整に使用される。

【０００３】従来、焼結原料の水分値の測定手段として
は、採取した焼結原料の重量と、それを完全乾燥した後
の重量とを比較することによって水分値を求める絶対乾
燥式があり、非常に高精度で焼結原料の水分値を求める
ことができる。しかし、絶対乾燥式は、焼結原料の採取
という間欠的な作業の後に行われるもので、しかも、焼
結原料の採取から完全乾燥を経て水分値を得るまでに長
時間を要するという欠点を有している。また、赤外線水
分計、中性子水分計、三波水分計等の非接触型水分計
は、天候や原料配合状況が安定しているときはほぼ正確
に焼結原料の水分値を測定できるが、試料の形状、粒
度、色、焼結原料中の生石灰の発熱反応による水蒸気、
鉱石中に内包される結晶水の割合等によって、図４に示
すとおり、絶乾水分値との間に誤差を生じる。

【０００４】このため、乾燥等の操作を必要とせずに迅
速に粉体原料の水分値を測定する方法としては、赤外線
を粉体原料に照射し、検出した赤外線量を換算器に導
き、予め設定した赤外線量と水分値との関係を示す検量
線により粉体原料中の水分値に換算して出力する赤外線
方式（特開昭５９−７２０４７号公報）、また、同様の
赤外線水分計を使いながら、焼結原料固有の外乱要因を
取り除いて測定精度を高める方法として、水分制御にお
ける定常偏差を検出して定常偏差分の上乗せを行うこと
により、配合変更時に特に発生しがちな誤差を吸収する
方法（特開昭６２−８３９号公報）等が提案されてい
る。

【０００５】上記特開昭５９−７２０４７号公報に開示
の赤外線水分計は、大気水分の影響を受けるばかりでな
く、原理的に試料の表面の光学的性質を測定対象とする
ものであり、また、試料の形状、粒度、色等の影響を受
ける。しかも、焼結原料のような粉状物に外面から散水
した試料を対象とした場合には、測定対象が真の試料を
代表していないという問題を有している。また、特開昭
６２−８３９号公報に開示の方法は、水分制御における
定常偏差的誤差が発生したときに初めて校正を行うもの
であり、配合変更等の特定の操作に起因する誤差発生に
対しては対策措置が遅れるおそれがある。しかも、この
方法は、水分計に関係のない外乱要因、例えば散水系の
異常に対しても水分計の問題であるかのように自動的に
校正してしまい、あたかも正当に制御されているかのよ
うに処理されてしまうおそれがあり、自動制御系に適用
するには危険を伴うという問題がある。

【０００６】前記従来技術の問題点を解決する方法とし
ては、試料を一定温度で乾燥させて含有水分を測定する
方法において、前記試料の水分蒸発率が所定値になった
時点Ｐで前記試料の乾燥を中止して該時点の水分含有率
Ｍ’を算出し、一定の水分含有率を有する試料について
該水分含有率を絶対乾燥法で求めた値と該試料の水分蒸
発率が前記所定値となったときの水分含有率との差Ｍｄ
を予め求めておき、前記試料中の水分Ｍを、Ｍ＝Ｍ’＋
Ｍｄによって求める方法（特開平２−５９６４５号公
報）、照射した赤外線の水による吸収を利用して被検体
中の含有水分をオンライン測定する焼結原料の水分測定
方法において、間欠的に実施される前記焼結原料の配合
変更の都度その直後に絶対乾燥式の水分測定手段により
精密水分測定を行い、この精密水分測定値と常時測定さ
れている前記赤外線吸収による相対水分測定値とをメモ
リ操作により同時刻データとして選出し、規定回数の前
記精密水分測定値と前記相対水分測定値の新たな検量線
を算出し、この検量線を用いて正確な水分値を求める方
法（特開平６−３４５３２号公報）が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平２−５９６
４５号公報に開示の方法は、試料の水分蒸発率が所定値
になるまで一定温度で乾燥させる必要があり、焼結原料
の水分管理の自動制御系に適用するには時間がかかり過
ぎるという欠点がある。また、特開平６−３４５３２号
公報に開示の方法は、焼結原料の配合変更の都度その直
後に絶対乾燥式の水分測定手段により精密水分測定を行
い、赤外線吸収による相対水分測定値を補正する検量線
を作成するものであるが、検量線作成に時間を要すると
ともに、焼結原料の配合変更がなくても時々刻々として
変化する焼結原料状況に追従できずに誤差が生じ易いと
いう欠点がある。

【０００８】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、非接触型水分計による水分測定値を、絶対乾燥
式の自動水分測定手段による精密水分測定値により測定
に都度補正することによって、焼結原料の水分値を一定
に制御できる焼結原料の水分制御方法を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を重ねた。その結果、絶対乾
燥式の自動水分測定手段によって精密水分測定を行い、
試料採取時の非接触型水分計による連続水分測定値との
偏差を測定の都度求め、非接触型水分計による水分測定
値を補正し、該補正した非接触型水分計の水分値を用い
て焼結原料の水分が所定値となるよう注水制御を行うこ
とによって、焼結原料の水分値を一定に制御できること
を確認し、この発明に到達した。

【００１０】すなわちこの発明は、焼結原料の含有水分
を非接触型水分計により連続測定し、該測定した水分値
を注水制御部にフィードバックし、焼結原料の含有水分
値が予め定めた設定値となるよう注水制御を行う焼結原
料の水分制御方法において、絶対乾燥式の自動水分測定
手段により精密水分測定を行い、この精密水分測定値と
前記非接触型水分計による連続測定水分値とをメモリ操
作により同時刻データとして選出し、選出した精密水分
測定値と連続測定水分値の偏差を求めて連続測定されて
いる水分値を修正し、該修正した連続測定水分値を用い
焼結原料の含有水分値が予め定めた設定値となるよう注
水制御を行うことを特徴とする焼結原料の水分制御方法
である。

【００１１】

【作用】この発明においては、絶対乾燥式の自動水分測
定手段により精密水分測定を行い、この精密水分測定値
と前記非接触型水分計による連続測定水分値とをメモリ
操作により同時刻データとして選出し、選出した精密水
分測定値と連続測定水分値の偏差を求めて連続測定され
ている水分値を修正し、該修正した連続測定水分値を用
い焼結原料の含有水分値が予め定めた設定値となるよう
注水制御を行うことによって、非接触型水分計により高
精度の連続測定水分値を得ることができ、焼結原料の水
分値を予め定めた設定値に制御することができる。

【００１２】この発明における絶対乾燥式の自動水分測
定手段としては、自動で搬送コンベア上から焼結原料の
試料採取から乾燥、水分値算出を行えるものを用いる。
また、この発明における非接触型水分計としては、赤外
線水分計、中性子水分計、マイクロ波水分計を用いるこ
とができる。この発明における焼結原料の注水制御は、
焼結設備のプロセスコンピュータに前記補正した非接触
型水分計による連続測定水分値を入力し、予め入力され
ている設定値と連続測定水分値を比較して偏差を求め、
該偏差が零となるようプロセスコンピュータにより注水
制御部に指令し、焼結原料への注水量を制御するのであ
る。

【００１３】

【実施例】

実施例１ 以下にこの発明による焼結原料の水分制御方法の実施例
を示す図１に基づいて説明する。図１はこの発明による
焼結原料の水分制御方法の全体系統図である。図１にお
いて、１は焼結原料の一次混合機、２は焼結原料の二次
混合機で、搬送コンベア３により搬送された焼結原料
は、一次混合機１で上部から一次注水４を受けたのち混
合され、搬送コンベア５により二次混合機２に搬送され
る。６は搬送コンベア５の上方に設けた非接触式の赤外
線水分計で、該赤外線水分計６で測定された搬送コンベ
ア５上の焼結原料の水分値は、焼結設備のプロセスコン
ピュータ７に出力される。８は二次混合機２で上部から
二次注水９を受けたのち混合された焼結原料をサージホ
ッパー１０に搬送する搬送コンベアである。１１は搬送
コンベア８上に設けた非接触式の赤外線水分計、１２は
搬送コンベア８の近傍に設けた試料サンプリング手段１
３によって採取された試料の絶対乾燥式水分計で、赤外
線水分計１１により測定された搬送コンベア８上の焼結
原料の水分値および試料サンプリング手段１３による試
料採取時間と絶対乾燥式水分計１２により精密測定され
た搬送コンベア８上の焼結原料の水分値も測定値記憶手
段や演算手段を有するプロセスコンピュータ７に出力さ
れ、記憶保持される。１４はサージホッパー１０の下部
に設けたロールフィーダで、サージホッパー１０から水
分調整された焼結原料を焼結機のパレット１５上に切出
す。１６はサージホッパー１０に設けた中性子水分計
で、中性子水分計１６により測定されたサージホッパー
１０内焼結原料の水分値は、プロセスコンピュータ７に
出力され、記憶保持される。

【００１４】プロセスコンピュータ７は、赤外線水分計
６から入力される搬送コンベア５上の焼結原料の水分値
と、一次混合機１から搬送コンベア５上に排出する予め
入力された焼結原料の水分設定値と比較し、その偏差が
零となるよう一次注水４の供給、制御を行う。また、プ
ロセスコンピュータ７は、絶対乾燥式水分計１２から入
力される試料サンプリング手段１３による搬送コンベア
８上の焼結原料のサンプリング時間における赤外線水分
計１１から入力される水分値を記憶する。さらに、プロ
セスコンピュータ７は、絶対乾燥式水分計１２から入力
される試料サンプリング手段１３による搬送コンベア８
上の焼結原料のサンプリング時間と、サージホッパー１
０内の焼結原料在庫量と焼結原料切出し量とから絶対乾
燥式水分計１２の試料サンプリング手段１３によるサン
プリング位置の焼結原料が中性子水分計１６に至るまで
の時間を予測演算し、試料サンプリング手段１３による
サンプリング位置の焼結原料が中性子水分計１６に至っ
た時間における中性子水分計１６の測定水分値を記憶保
持する。その後、プロセスコンピュータ７は、絶対乾燥
式水分計１２から絶乾水分値が入力されると、前記記憶
保持した試料サンプリング手段１３によるサンプリング
時間における赤外線水分計１１の水分値と絶乾水分値を
比較し、赤外線水分計１１の水分値が絶乾水分値と合致
するよう赤外線水分計１１の指示値を補正すると共に、
前記記憶保持した試料サンプリング手段１３によるサン
プリング位置の焼結原料が中性子水分計１６に至った時
間における中性子水分計１６の測定水分値と比較し、中
性子水分計１６の測定水分値が絶乾水分値と合致するよ
う中性子水分計１６の水分値を補正するよう構成する。
さらに、プロセスコンピュータ７は、赤外線水分計１１
から入力される搬送コンベア８上の焼結原料の水分値
と、二次混合機２から搬送コンベア８上に排出する予め
入力された焼結原料の水分設定値と比較し、その偏差が
零となるよう二次注水９の供給、制御を行うよう構成さ
れている。

【００１５】上記のとおり構成したことによって、搬送
コンベア８上の焼結原料の赤外線水分計１１による水分
値は、絶対乾燥式水分計１２による絶乾水分値により補
正されるから、赤外線水分計１１により搬送コンベア８
上の焼結原料の水分値を精度よく測定でき、該赤外線水
分計１１による水分値と二次混合機２から搬送コンベア
８上に排出する予め入力された焼結原料の水分設定値と
比較し、その偏差が零となるよう二次注水９の供給、制
御を行うことによって、高精度で焼結原料の水分値を予
め入力された水分設定値に保持することができる。ま
た、実際にサージホッパー１０から焼結機のパレット１
５上に切出す焼結原料の水分値を連続測定するサージホ
ッパー１０に設けた中性子水分計１６による水分値は、
絶対乾燥式水分計１２による絶乾水分値により補正され
るから、高精度で焼結原料の水分値を予め入力された水
分設定値に保持することができ、焼結機の生産諸元およ
び焼結鉱品質を安定かつ良好に維持することができる。

【００１６】実施例２ 公称能力８５００ｔ／Ｄのドワイトロイド式焼結機を用
い、焼結原料の水分設定値を６．７％に設定し、前記実
施例１に記載の絶対乾燥式水分計１２による絶乾水分値
により、搬送コンベア８上の焼結原料の赤外線水分計１
１の水分値およびサージホッパー１０に設けた中性子水
分計１６による水分値の補正を行う前後における絶対乾
燥式水分計による実測水分値の測定結果を図２に示す。
また、焼結機での操業における焼結鉱生産量、粉コーク
ス原単位、回収蒸気量、タンブラー回転強度、低温還元
粉化率を表１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】図２に示すとおり、絶対乾燥式水分計１２
による絶乾水分値により、搬送コンベア８上の焼結原料
の赤外線水分計１１の水分値およびサージホッパー１０
に設けた中性子水分計１６による水分値の補正前の焼結
原料の平均水分値６．５９％、水分値バラツキ０．１５
％に対し、補正後の焼結原料の平均水分値６．７２％、
水分値バラツキ０．０９％と高精度で焼結原料の水分制
御を行うことができた。また、表１に示すとおり、補正
後は、補正前に比較し、生産諸元および焼結鉱品質面で
も好転していることは明らかである。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、従来方法の焼結原料の水分測定における外乱要因、
すなわち試料の形状、粒度、色等による測定誤差を排除
して、絶対乾燥式測定に準ずる精度で焼結原料の水分制
御を実施することができ、焼結機の生産諸元および焼結
鉱品質面の好転をもたらすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による焼結原料の水分制御方法の全体
系統図である。

【図２】絶対乾燥式水分計の絶乾水分値による補正前後
の焼結原料の水分バラツキを示すグラフである。

【図３】従来の焼結原料の水分制御方法の全体系統図で
ある。

【図４】絶対乾燥式による絶乾水分値と三波水分計、中
性子水分計による水分値との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１、２２ 一次混合機 ２、２３ 二次混合機 ３、５、８、２１、２４、２９ 搬送コンベア ４、２７ 一次注水 ６、１１ 赤外線水分計 ７、２６ プロセスコンピュータ ９、３１ 二次注水 １０、２８ サージホッパー １２ 絶対乾燥式水分計 １３ 試料サンプリング手段 １４、３２ ロールフィーダ １５、３３ パレット １６、３４ 中性子水分計 ２５、３０ 非接触型水分計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼結原料の含有水分を非接触型水分計に
   より連続測定し、該測定した水分値を注水制御部にフィ
   ードバックし、焼結原料の含有水分値が予め定めた設定
   値となるよう注水制御を行う焼結原料の水分制御方法に
   おいて、絶対乾燥式の自動水分測定手段により精密水分
   測定を行い、この精密水分測定値と前記非接触型水分計
   による連続測定水分値とをメモリ操作により同時刻デー
   タとして選出し、選出した精密水分測定値と連続測定水
   分値の偏差を求めて連続測定されている水分値を修正
   し、該修正した連続測定水分値を用い焼結原料の含有水
   分値が予め定めた設定値となるよう注水制御を行うこと
   を特徴とする焼結原料の水分制御方法。