JPH09243268A - 焼結設備の漏風検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い領域を作業性よく漏風検知が可能であ
り、また、漏風箇所を正確に識別できると共に、小さな
漏風箇所でも確実に検知でき、検知能力が高く信頼性に
優れ、簡便な装置で漏風検知ができ、焼結設備内部への
据え付け等の手間を要さず作業性や操作性に優れる焼結
設備の漏風検知方法を提供する。 【解決手段】 外部から内部に空気が侵入する焼結設備
Ａの漏風箇所を検知する方法であって、漏風箇所２６を
含む焼結設備Ａの一部又は全部を赤外線カメラ２１で撮
像してその温度分布画像を作成し、温度分布画像から漏
風箇所２６を識別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉱石、コークス等
の配合原料を焼結する焼結設備のおける腐食、磨耗によ
る穿孔やパッキンの劣化による隙間等の漏風箇所の検知
方法、特に、パレットに配合原料を層状に充填し、パレ
ットを移動させつつ原料を焼結し、パレットの下方に配
置されたウインドボックスから燃焼後の空気の排気を行
うドワイドロイド（ＤＬ）型の焼結設備の漏風検知方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ドワイドロイド（ＤＬ）型の焼結
設備においては、配合原料焼結後の空気を排気するウイ
ンドレッグやウインドボックスからの漏風は非常に大き
なエネルギの損失であり、その改善が希求されている。
保温遮断板ボックス等の省エネルギ設備を持つ焼結設備
の能力を最大限に活かす為には漏風を最小限に抑えるこ
とが好ましい。その為には、漏風の早期発見・補修を行
うことが必要であり、操業中に漏風を検知する方法の開
発が望まれている。例えば、特開昭５６−１０５４３６
号公報には、パレットとウインドボックスとの摺接部に
中空管からなる検出端を臨ませ、検出端を介して得られ
る超音波を検出して漏風の有無を検知することにより、
パレットとウインドボックスとの摺接部の漏風を確実に
検知できる焼結設備の漏風検知方法が開示されている。

【０００３】また、特開昭６３−３０２３４１号公報に
は、焼結設備のウインドボックスに連通するメインダク
ト内部にイメージファイバースコープをメインダクトの
壁を睨まして設置し、イメージファイバースコープを介
して観察されたイメージを、画像処理装置で漏風箇所と
非漏風箇所との明度差に基づいて監視し、漏風箇所を判
断して検知することにより、漏風を確実にかつ早期に発
見し、排熱回収量の低減を防止することができる焼結設
備の漏風検知方法が開示されている。また、特開平６−
３００４５９号公報には、焼結設備の排ガス処理系にお
ける排ガス流の上流側と下流側において、酸素濃度と温
度をそれぞれ測定し、それぞれの酸素濃度や温度の差か
ら漏風状態を検知することにより、高い精度で漏風の発
生を検知でき、また漏風量が定量化できるので、設備修
理の判断が正確になる焼結設備の漏風検知方法が開示さ
れている。更に、指向性のハンドマイクによって漏風箇
所から発生する音を検知し、漏風の有無を判定する方法
も常用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記焼
結設備の漏風検知方法においては、未だ、以下の解決す
べき課題を有していた。特開昭５６−１０５４３６号公
報に記載の焼結設備の漏風検知方法では、漏風検知箇所
に中空管をそれぞれ配置せねばならないので、焼結設備
の不特定な漏風箇所を検出することができず、焼結設備
の広範囲な漏風箇所の検知手段とならないという問題を
有する。また、中空管を多数設置する工程が必要で漏風
検知のための新たな施工が必要であり作業性に劣ると共
に、中空管への暗騒音の対策が必要となるという問題が
ある。また、特開昭６３−３０２３４１号公報に記載の
焼結設備の漏風検知方法では、漏風検知箇所毎にイメー
ジファイバースコープをウインドレッグやウインドボッ
クス内に設置する必要があり、多数のイメージファイバ
ースコープの設置に手間を要すると同時に、焼結設備の
ウインドレッグやウインドボックス全体をイメージファ
イバースコープで走査することは実際上は不可能であ
り、部分的に未検査部分が生じ、精度の高い漏風検知は
困難であるという問題がある。また、孔径の小さな漏風
箇所では、外部からの入光が少なく、検知精度が著しく
劣ると共に、高温ガス雰囲気、粉塵環境にあるウインド
レッグやウインドボックス内にイメージファイバースコ
ープや配線等を配置せねばならず、漏風検知装置の耐
熱、防塵対策が必要で、装置が複雑となり、耐久性に劣
るという問題を有する。

【０００５】また、特開平６−３００４５９号公報に記
載の焼結設備の漏風検知方法では、漏風箇所を局部的に
特定することができず、修理の際は再度漏風箇所を検知
せねばならず、実際の作業性に劣るという問題がある。
また、酸素濃度センサや温度センサを高温・粉塵環境で
あるウインドレッグやウインドボックス内に配置せねば
ならないので、漏風検知装置に耐熱・防塵機構を設けね
ばならず、装置の構造が複雑且つ高価なものになると共
に、耐久性に劣り、また、交換や調整等のメンテナンス
が必要となり作業性に劣るという問題を有する。更に、
指向性のハンドマイクによって漏風検知を行う方法で
は、漏風によって生ずる特有な周波数に応答させるた
め、漏風箇所に接近する必要がある。従って、広範囲な
領域を検査する場合はハンドマイクを広い範囲で移動さ
せねばならず、作業性に劣り、また、高温の焼結設備に
作業者が接近せねばならないので、危険性が高く安全性
に問題がある。更に、漏風箇所を正確に特定するには経
験を要し、特に、穿孔の孔径が小さな場合は漏風箇所の
確認がさらに困難となり、作業性に劣るという問題を有
する。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、広い領域を作業性よく漏風検知が可能であり、ま
た、漏風箇所を正確に識別できると共に、小さな漏風箇
所でも確実に検知でき、検知能力が高く信頼性に優れ、
簡便な装置で漏風検知ができ、焼結設備内部への据え付
け等の手間を要さず作業性や操作性に優れる焼結設備の
漏風検知方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の焼結設備の漏風検知方法は、外部から内部に空気
が侵入する焼結設備の漏風箇所を検知する方法であっ
て、前記漏風箇所を含む焼結設備の一部又は全部を赤外
線カメラで撮像してその温度分布画像を作成し、該温度
分布画像から漏風箇所を識別する。請求項２記載の焼結
設備の漏風検知方法は、請求項１記載の焼結設備の漏風
検知方法において、内部のガスを外部から視認できて、
周辺部より温度の高い部分を漏風箇所と判定する。請求
項３記載の焼結設備の漏風検知方法は、請求項１記載の
焼結設備の漏風検知方法において、内部のガスは非視認
状態となって、周辺部より温度の低い部分を漏風箇所と
判定する。

【０００８】

【発明の実施の形態】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。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る焼結設備の漏風検知方法の適用される焼結設備
Ａの要部正面図、図２は同要部側面図、図３は同ウイン
ドボックスの要部底面図である。図１、図２に示すよう
に、焼結設備Ａにおいては、焼結する鉱石やコークスを
層状に充填するパレット１１が、それぞれ無端状に連結
され回転している。パレット１１の両側面には、パレッ
ト１１を移動させる車輪１２が回転自在に突設され、レ
ール１３上を転動している。往路のパレット１１の下部
には鉱石やコークスを焼結する際に発生する燃焼ガスを
排気するウインドボックス１４が配置されており、ウイ
ンドボックス１４の底面には、円管状のウインドレッグ
１５が二股状に２本連通されている。ウインドレッグ１
５の他端は、パレット１１の走行方法に平行に配置した
メインダクト１６に連通され、排気された空気が集合さ
れている。往路のパレット１１の上方には、風雨の侵入
を防止する建屋１７が形成されており、復路のパレット
１１の下方には、ホッパー１８が配置されている。支持
フレーム１９ａの所定部には、作業者２０が待機し赤外
線カメラ２１を載置する作業台１９ｂが配置されてい
る。赤外線カメラ２１はウインドボックス１４やウイン
ドレッグ１５から放射される赤外線２２を受光し、温度
分布画像を作成する。赤外線カメラ２１とは入光する赤
外線２２の強度を電気信号に変換し、受光素子（図示せ
ず）を走査させることにより、２次元画像からなる温度
分布画像を作成できるものである。

【０００９】次に、本発明の一実施の形態に係る焼結設
備Ａの漏風検知方法について説明する。まず、赤外線カ
メラ２１を作業台１９ｂ上に載置し、受光面をウインド
ボックス１４やウインドレッグ１５の外表面と対向させ
る。ウインドボックス１４やウインドレッグ１５の外表
面から放射される赤外線２２を受光し、温度分布画像を
作成する。図３にウインドボックス１４の外表面からの
赤外線２２を赤外線カメラ２１で受光する様子を示す。
特に、ボルトとナット等で接合されたフランジの外縁部
等の温度分布画像を丹念に検査する。赤外線カメラ２１
の位置や方向を順次移動させ、漏風を検知しようとする
焼結設備Ａの全表面の温度分布画像を入手する。赤外線
カメラ２１は４０〜１５０℃程度の温度を有する物体が
ある場合は、数ｍ離れた位置からでもその温度分布画像
を作成することができる。従って、作業台１９ｂに載置
された赤外線カメラ２１によって、焼結設備Ａのウイン
ドボックス１４やウインドレッグ１５の外表面の比較的
広い範囲の温度分布画像を得ることができ、ウインドボ
ックス１４やウインドレッグ１５全体の外表面を検査す
ることは容易である。

【００１０】漏風箇所の温度分布画像の解釈について、
図４〜図７を参照して説明する。図４（ａ）は漏風箇所
である腐食、磨耗による孔部２３が穿孔されたウインド
レッグ１５の要部斜視図、図４（ｂ）は漏風箇所である
孔部２３の近傍Ｂの温度分布画像、図５は漏風箇所であ
る孔部２３のＣ−Ｃ破断線上の温度分布曲線、図６
（ａ）は漏風箇所２６を有する周辺ダクト３１の要部斜
視図、図６（ｂ）は漏風箇所２６の近傍Ｄの温度分布画
像、図７は漏風箇所２６のＥ−Ｅ破断線及びＦ−Ｆ破断
線の温度分布曲線である。図４（ａ）に示すように、ウ
インドレッグ１５の側壁に直径１０ｍｍ程度の漏風箇所
である孔部２３が穿孔されている場合は、図４（ｂ）に
示すような温度分布画像が得られる。漏風箇所である孔
部２３は７０〜９０℃程度の高温を示し、内部の高温な
ガスから直接赤外線２２が放射されていることが判明す
る。漏風箇所である孔部２３と直接接する周辺部２４は
４０〜６０℃程度の温度を示し、正常部２５の温度（６
０〜７０℃程度）と比較して低温になっている。この状
態をＣ−Ｃ破断線上に沿って温度曲線で表したのが図５
である。図５においては、Ｃ−Ｃの左側がＹ軸側に位置
する。周辺部２４の温度が低くなる理由は、漏風箇所で
ある孔部２３から外部の冷たい空気がウインドレッグ１
５内部に侵入するので、その周辺部２４は冷却されるか
らである。従って、内部のガスを外部から視認できる程
度の大きな漏風箇所がある場合は、内部の高温のガスか
ら直接放射される赤外線に起因する周辺部より温度の高
い部分を漏風箇所と判定することができる。

【００１１】次に、図６（ａ）においては、ボルト２８
とナット２９で接合された接合面２７にパッキンの劣化
などにより漏風箇所２６が生じている。この場合、温度
分布画像を示した図６（ｂ）においては、漏風箇所２６
を含まない接合面２７近傍では、ボルト２８が４０〜５
０℃程度の低温となり、接合面２７とフランジ３０は５
０〜７０℃程度の温度となり、接合面２７の判別はでき
ない。また、内部の高温ガスから放射される赤外線は観
察されない。しかし、漏風箇所２６近傍では、内部の高
温ガスから放射される赤外線は観察されないが、漏風箇
所２６から外部の冷たい空気が周辺ダクト３１内部に浸
入するため、その周辺の接合面２７は冷却され、４０〜
５０℃の低温領域を示す。また、ボルト２８は４０〜５
０℃の低温となっている。Ｅ−Ｅ破断線とＦ−Ｆ破断線
に沿った温度分布を図７に示す。図７に示すように、Ｅ
−Ｅ破断線ではフランジ３０が５０〜７０℃の温度にな
っているだけであるのに対し、Ｆ−Ｆ破断線では漏風箇
所２６が４５〜５０℃の低温となっている。また、漏風
箇所２６とボルト２８の識別は低温部の幅Ｈと長さＬと
から比較的大きい幅を有するものをボルト２８として判
別し、他を漏風箇所２６とする。なお、その周辺の８０
〜１１０℃の温度変動は正常な部位における変動であ
り、漏風箇所２６に起因するものではない。漏風箇所２
６の低温化は、漏風箇所２６から侵入した外部の冷たい
空気によりフランジ３０が冷却されたものである。漏風
箇所２６が極めて小さいので、内部の高温のガスからの
赤外線２２が外部に放射されることはない。従って、漏
風箇所が小さく内部のガスが非視認状態にある場合は、
正常な周囲より温度の低い部分を漏風箇所と判定するこ
とができる。

【００１２】このように、本発明の実施の形態に係る焼
結設備Ａの漏風検知方法においては、外部から内部に空
気が侵入する焼結設備Ａの漏風箇所を検知する方法であ
って、ウインドレッグ１５の側壁の孔部２３や周辺ダク
ト３１のフランジ３０での漏風箇所２６を赤外線カメラ
２１で撮像してその温度分布画像を作成し、温度分布画
像から孔部２３や漏風箇所２６を識別するので、広い範
囲を速やかに検査することが可能であると共に、孔部２
３や漏風箇所２６を確実に検知することができ、また、
視認できないような微細な孔部２３や漏風箇所２６も正
確にその存在を検知することができる。

【００１３】前記実施の形態においては、本発明の理解
を容易にするために、具体的に説明したが、本発明の要
旨を変更しない程度の変更は当然可能であり、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容例をも含むものである。検査箇所
はウインドレッグやウインドボックスに限定されるもの
ではなく、メインダクト等でも漏風検査は可能である。
また、温度分布画像から画像処理装置を用いて、漏風部
分を判定してもよい。

【００１４】

【発明の効果】請求項１〜３記載の焼結設備の漏風検知
方法においては、外部から内部に空気が進入する焼結設
備の漏風箇所を検知する方法であって、漏風箇所を含む
焼結設備の一部又は全部を赤外線カメラで撮像してその
温度分布画像を作成し、温度分布画像から漏風箇所を識
別するので、赤外線カメラを用いて焼結設備の一部又は
全部を速やかに検査することができ、焼結設備のいかな
る場所に存在する漏風箇所でも確実に検知することがで
き、正確で信頼性が高く、作業効率のよい漏風検知が可
能となる。また、漏風検知のための特別な装置を焼結設
備に据え付ける必要がなく、焼結設備に新たな作業台等
を設置せずにすみ、施工の手間が省け、作業性が著しく
高いと共に、焼結設備でのメンテナンスの必要がなく、
望む時にいつでも漏風検査が可能となり、作業の柔軟性
が向上する。

【００１５】操業中の焼結設備に作業者が近づく必要が
なく、危険性が少なく安全であり、また、未経験者でも
容易に漏風箇所の判断が可能で熟練を要せず、操作性に
優れる。赤外線カメラを使用するので、漏風検知に使用
する機器が簡素であり、焼結設備内にその機器を装入す
る必要がなく、防塵や耐熱対策を考慮せずにすむので、
経済性に富む。漏風箇所の特定を正確に行えると共に、
漏風箇所の形状や寸法を定量化等で正確に識別でき、補
修等の際の検討データとして利用可能で、後工程に有益
な情報を与えることができ、作業性に極めて優れる。騒
音等の発生がなく、環境を悪化させることがない。

【００１６】特に、請求項２記載の焼結設備の漏風検知
方法においては、内部のガスを外部から視認できて、周
辺部より温度の高い部分を漏風箇所と判定するので、漏
風箇所の位置を正確に特定することができると共に、そ
の形状や寸法等のより細かな情報も入手することが可能
となる。

【００１７】請求項３記載の焼結設備の漏風検知方法に
おいては、内部のガスは非視認状態となって、周辺部よ
り温度の低い部分を漏風箇所と判定するので、視認でき
ないような微細な漏風箇所でも確実に、また、正確に検
知することができ、信頼性の高い漏風検知を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る漏風検知方法の適
用される焼結設備の要部正面図である。

【図２】同要部側面図である。

【図３】同ウインドボックスの要部底面図である。

【図４】（ａ）漏風箇所である孔部が穿孔されたウイン
ドレッグの要部斜視図である。 （ｂ）孔部の近傍の温度分布画像である。

【図５】孔部のＣ−Ｃ破断線の温度分布曲線である。

【図６】（ａ）漏風箇所を有するウインドボックスの要
部斜視図である。 （ｂ）漏風箇所の近傍の温度分布画像である。

【図７】漏風箇所のＥ−Ｅ破断線及びＦ−Ｆ破断線の温
度分布曲線である。

【符号の説明】

Ａ 焼結設備 Ｂ 孔部の近傍 Ｄ 漏風箇所の近傍 １１ パレット １２ 車輪 １３ レール １４ ウインド
ボックス １５ ウインドレッグ １６ メインダ
クト １７ 建屋 １８ ホッパー １９ａ 支持フレーム １９ｂ 作業台 ２０ 作業者 ２１ 赤外線カ
メラ ２２ 赤外線 ２３ 孔部 ２４ 周辺部 ２５ 正常部 ２６ 漏風箇所 ２７ 接合面 ２８ ボルト ２９ ナット ３０ フランジ ３１ 周辺ダク
ト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から内部に空気が侵入する焼結設備
   の漏風箇所を検知する方法であって、 前記漏風箇所を含む焼結設備の一部又は全部を赤外線カ
   メラで撮像してその温度分布画像を作成し、該温度分布
   画像から漏風箇所を識別することを特徴とする焼結設備
   の漏風検知方法。
2. 【請求項２】 内部のガスを外部から視認できて、周辺
   部より温度の高い部分を漏風箇所と判定する請求項１記
   載の焼結設備の漏風検知方法。
3. 【請求項３】 内部のガスは非視認状態となって、周辺
   部より温度の低い部分を漏風箇所と判定する請求項１記
   載の焼結設備の漏風検知方法。