JPS582130A - 粉粒体の連続供給制御法 - 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】 本発明は粉粒体銀層装置に対して粉粒体を加圧下で連続
的に制御供給する方法に関するものである。

粉粒体の供給機構は種々知られているが１重力や機械力
を利用する４０に比べて流体圧や流動化によりものでは
、搬送距離を長くとることができると共に、連続性中定
量性においても優れた特長を有していゐ。又粉粒体の供
給を受ける側が高圧操業を行なう様なものでは、流体圧
を利用する高圧吹込みは不可欠の手段であるが、搬送距
離が長い場合は吹込みライン中での圧損を考慮に入れる
必要がある為、供給側の吹込圧社かな〕高くなる。

本□発明はこの様な高圧吹込みにかける粉粒体の連続供
給制御法全般を対象とするが、以：下においては１便宜
上高炉への微粉炭吹込みをとｊあげて代表的に説明すゐ
。

高炉操業燃料は永らく重油ＶｃＭつてい元が１石油情勢
悪化環境の中で微粉層の吹込み技術を確立することが火
急の要務とされている。しかあに高炉内では生産性向上
の為に相ｉの高圧操業が行なわれ、且つ吹込みフィンが
長％／−ｈ′為に圧損−大１１い。

従って微粉炭吹込みに当っては徽粉廁を加圧下に供給し
なければならないが、他方高炉の操業は長期間に亘って
連続的に行なわねばならず、供給の安定化及び制御の確
実性が強く望まれる。

粉粒体を加圧下に連続供給すゐ手段としては。

第１ＷＪ及び第２図に示す方式が知られている。第１図
の方式は、複数個の加圧供給容器１（ａｌｌでは２個）
を並設゛シ、夫々に常圧下で粉粒体を投入した上で加圧
して待機せしめ、これらを交互に切替えて連続圧送する
ものであ〕、一方の粉粒体が空に１にれは再び常圧に戻
して粉粒体を投入し、］！に加圧して待機せしめるもの
であるから、長期間に亘ゐ連続吹込みに４対処で暑る。

陶図中のＡは粉粒体投入ライン、Ｂは粉粒体の吹込みツ
インを夫々示す。他方第２図では加圧供１１−器１の下
方（ガスを圧入し、該ガスに伴なわせて粉粒体を供給す
る一方で、加圧補給容器２内に常圧下で粉粒体を投入し
た後、徐々に昇圧し、加圧供給容器］内の粉粒体ガ減少
してき九時点で容１１１．ｆｆｉを絢圧させると共に容
器２内の粉粒体を容器ＩＫ補給する装置であって、この
闇容器】からの粉粒体排出が途絶えることはなく、補給
の完了後は再び容器２内を常圧に戻して粉粒体を容器２
内へ補充するので、長期間に亘ゐ連続吹込みを行なうこ
とができる。陶容器２から容Ｉｌｌへの補給開始時点で
は容器２側を容８１１１１よ１も若干高めの圧力にして
。

連通時の粉体落下を清らかに開始させることが推奨され
る。

第１図の方式では、加圧供給容４１１１内の粉粒体を測
定してそｉ減少割合をみるだけで粉粒体の使用先に対す
る供給重量制御を行なうことがで１１為とうえ利点があ
るのに対し、大１１１に加圧供＃春−１を２基以上並設
する必要があシ、叉各容器毎に供給重量制御ループ、並
びに排圧拳加圧系統の設備が要求される等の欠点がある
。−力筒２図の方式では比較的小型の加圧供給容器】と
加圧補給容４１１２の１組を設けるだけでよく、又前者
ＩＫ粉粒体の供給重量制御ループを設けるだけでよく、
叉後者２には排圧・加圧系統を設けるだけでよいという
利点があ）、設備面及びデミ１ス面において優れている
。しかし計測及び制御面から見ると。

容−１，２ｆ上下に連結されてｖｈる為、加圧供給客器
１内の粉粒体重量を計測すゐに当って、補給中及び補給
停止中の各ヤイタル毎の重量変化に対応した正しい制御
を行なうことが困雌であゐと−う難点があゐ。

本発明者尋はこれらの事情★葺慮し種々検討の結果、設
備面及びプロ七スｍにおいて優れていゐ第２図の方式に
着目し、供給重量制御の高精度化について研究を行なっ
た。即ち本発明は第２図に示す楢な方式を採用すゐ場合
における粉粒体の供給重量を高精度に制御することので
Ｉ！為方法を確立することを目的とす４％のである。

この様ａｌｌ的を達成す為ことに成功した本発明とは、
加圧供給容器Ｏ粉粒体重量変化及び加圧補給容−の粉粒
体重量変化を測定してお自、１１）粉粒体を加圧補給容
ＩＩかも加圧供給容器へ補給している時間中は同容器内
の粉粒体重量を合算して粉粒体残留重量の測定値として
検出し。

（り上記補給中を論〈時間帯は加圧供給容−の粉粒体重
量を粉粒体残留重量の測定値として検出し。

他方加圧供給容器Ｏ粉粒体取出口からの粉粒体供給速度
及び上記補給開始時点におけ為同容器内の粉粒体重量の
和に基づいて粉粒体残留重量の時間変化を設定し、上記
測定値を該設電値と比較することによって粉粒体供給重
量の制御を行なう点に要曾を有す為も心でｈゐ。

以下代表的な制御例図を中心にして本発明の構成及び作
用効果を説明するが１便宜上「加圧供給客器」は「供給
容器」、「加圧補給容器」は「補給容器」、「粉粒体」
祉「粉体」と夫々短縮して説明する。第８図は代表例図
を示し、供給容器１及び補給容器２は伸縮自在継手８に
よってＩＩｌ！喋れると共ＶＣ，各容器］、ｉ！ｔｊロ
ードセＡ／４の橡な荷重検知機構を介して支持されてｂ
るので、予め各容器１．２０自重並びにバ★プ等の付属
機−重量等が分かつておれば、ロード七Ａ／４に泰か為
荷重からそれらの既知重量を差し引けば容器内の粉体重
量を知ることができる。しかし供給容器１内は常に加圧
されており、圧力荷重による補正を行なう必要がある。

従って重量計算部＆　、　８に対して圧力計７．８の測
定値をイνデットし、補給容器２内における粉体重量に
対して圧力荷重を…偶に補正し、供給容器１内の粉体重
量に対しては。

圧力荷重を（ハ）側に補正量る。又可―性−手３のばね
反力が同容＠１，２に１６ｈ−ｂｈり、ロードール４に
よる検ａを不正１１１ならしめているので、継手ｓの収
縮により反力をひずみ計１０＊によってｍ電し、計算部
６に賞してはばね反力を（イ）側へ、計算部６に対して
はばね反力をＨ側へ補正する楢に指示すゐ。

こうして測定される粉体重量ｏｍＦｉ、一般に電圧信号
に基づ＜％ｔ）であるので、これを制御部へ伝達するに
当っては、電流信号に変換しておく。

従って制御部に対しては、容器２から容器１への補給中
を含めて常時（但し後述の如く若干の例外を設けること
は自由である）粉体重量の電流信号が伝達されてい、＆
零１例に挙げている高炉の操業全過程中におけゐ！Ｉ！
Ｉ悴供給総供給総量ては補給容器２から供給容器１への
補給を行なう都度、補給容器２内の補給前重量をバッチ
的に加算して込けば大筋に、シーて正確な値をｌＩゐこ
とがでＩｉる。

他方瞬時的な粉体供給重量（即ち平絢吹込み重量）Ｋつ
いては１次の様に分けて考える。即ち１）補給容器２か
ら供給重量１中への粉体落下中は補給容器意中の粉体重
量と供給容ａｌｌの現存粉体重量を合算す為。この値は
、供給容器１から＊ｐへの粉体供給が中断されるならば
補給完了迄の間変動しな％Ａが、現実には高炉への粉体
吹込みはｍｓさせているので、偶給容ＩＩＩ内の重量は
（補給を受ける量）−（高炉へ放出する量）、ｔＩ３減
算で与えられる値しか増加しない為上記合算値も経時的
ＫＪＩＬれば高炉へ吹込んだ分だけ漸時減少する。

（２）上記補給を行なって込ない聞は、供給審−１内に
おける粉体重量は高炉への粉体吹込みによ〕調時減少す
ゐ。

上述の如（（１）、（２）の場合に分けて粉体重量を連
続的に測定し、その測定値の減少鯛崗によって瞬時にお
ける粉体供給重量を求めることがで自為。

＄４ＷＪ＃ｉ仁れらの経緯を示すグラフで、今（２）、
＠を一括して説明すると、補給容−には一定量ｅ＠体省
、補充されてシフ、供給容器内の粉体重量が減少した頃
合を見計って同容器ｔ３遍遥を行１〜補給容器内の粉体
を供給容器内へ補給する。＊補給によって供給容器内の
粉体量は増加するが、この閣ずつと、又それ以後も引Ｉ
Ｉ！いて高炉へ０１）体吹込みを行なうのて、供給容器
内の粉体拡減少し。

Ｉ！に補給を行なう必要がある。従って空になっ九補給
容器には新しい粉体Ｏ補充を常圧下で行ない、Ｉ！に徐
々に加圧して次回の補給に備える。淘以下Ｏ＃ａ明では
「補給」ｌび「補充」の各用語を上述の意味で使い分け
るものとする。即ち第４図囚。

（至）の賽論で示す如く供給容器及び補給容器内の粉体
重量は夫々山及び谷を有する様に一定の勾配で変化する
が、補給時のみ同容器内の粉体重量を合算する中ｐ方を
採用すると、第４図（Ｑの賽論に示す加〈、供給容器内
の粉体重量が限界値迄降下した後、補給の開始と共に最
大の量迄−気に増加し、その後一定の傾向（勾配）で減
少す為様ｔｋＩＬＩ化を示す０本発明ではこれを粉粒体
残留重量測定値の変化と称し、これによって粉体の供給
重量制御が。

以下ｌ！に説明す為如く極めて容易に行なわれる様にな
った。賞嬉４１１４Ａ）の破線は、供給容器内の粉体ボ
なんらかの事情によ？て不安定な供給状１１に：あるこ
とを示してか）、１！線で表わした定常増減直線からは
ずれえ愛励が観測される。従って補給については全く不
都合ｅ＜＊定的に行なわれ丸としてｔ粉体残留重量Ｏ測
定値としては第４１１＆１３に示す如く不窟常な値が出
てくるので、高１１ＩＩＫ対す為粉体量１１１ＫＩＡ常
の生じていゐことが分かる。他方高９４においては異常
供給によって正常操業のａ行に支障を来九すことが予測
されるので、これを九たちに正常供給状１へ復帰させ為
必要があＪＰ１本発明では以下述べる４！１な制御基準
を確立しえ、但し第４図のＫで示す区間は、補給の初期
であ〕。

容＠１，２藺の粉体の補給状Ｕが！定しない仁とから粉
体重量測定値に誤差ボ真われて（ることが多い、従って
この区間では測定値を採用し１に％／％ことが望壇しく
、又制御の実線についても一時停止することが望すれる
。

★ず供給−器側におけ為粉体残留重量の時間変化を設定
するこ゛とについて説明する。高炉の！１ＩｌｌｌＫ尚
っては目標出銑率に合わせて操業条件が設定されるので
、該設定条件＃ＣＣ会合ぺ趨像粉脚の吹込量も自ずから
定められる。吹込量が定ｔふと。

供給容器内の微粉炭（以下粉体）減少適度−決會勤、こ
の減少速度は供給−器内Ｋかけ為粉体供給重量の時間画
数（一般に上り勾配の一次直線）で褒セすことができる
。そこで図例ＫＴｈｌＡては粉体の吹込量を★ず設定１
１１１に対して手動設電する。

そして演算部１４１１ｍ達の時間画数を計算し、供給重
量制御ループを構成する制御ＩＮ　ＭＫ設定値として与
えゐ。他方制御部１６には重量検知部１２によって粉体
を補給客−２から供給容＠１へ補給中は補給容ｓｓ！ａ
粉体重量測定値（、計算部６の出力値）と供給客−１の
粉体重量測定値（計算Ｗ＆Ｂの出力値）との和（ｔ）＆
わち計算部１１の出力値）を５．又前記補給を行なって
いないときは供給容器１の粉体重量測定値（計算１１ｇ
の出力値）のみをそれぞれ粉粒体残留重量測定値として
与える。制御１１ＮＭでは予め投入されて％Ａ九膜設定
値この粉粒体残留重量測定値との比較が行なわれてカス
ケード制御Ｋかけ為上流側として作動し、その制御信号
を下流側ａ＠圧鯛御ループにかける制御部１−に差圧設
電値として債達書れる。制御部１８には。

高炉１７の内圧と圧力計−で検知される供給容器１の内
圧との差圧が差圧検知計１８を介し測電値として投入さ
れてｔＩＰ６．下流側として差圧制御の機能を発揮して
パルプ１９を調節してｖ”　ｈ　＠制御部１６では粉粒
体残留重量の設定値と測定値を比較し、ｊ１定ｉＩが設
定値よ）も大■−ときには制御部１６の設定値を上げて
搬出ガス過給量を高め為様忙パルプ１９を調節して実績
供給重量の増加を図る。又、逆に測定値が設定値よ）も
小さ−とＩＩｉには実績供給重量を低下させる為に制御
部１６の設定値を低下させる。即ち高炉と供給容器との
差圧と、粉体供給重量との聞には一次画数的な比例関係
があるので、上記着圧を、制御すれば粉体供給重量の制
御が可能となる。従って上流の重量制御１６と下流の差
圧制御１８Ｔｈら成るカスケード制御を組めば高精度の
制御を行なうことがで自為。

陶上記の各制御は補給容器から供給専一への補給制御中
にも行なうことが望會れ、為ので、補給開始段階Ｋかけ
る容＃１及びｇ内の総重量をデ菅セツ訃してシ〈必要が
あ〕、補給開始時点での容−１及び２内の各粉体重量ｍ
和を１重量検知１１１１゜１２経由で制御１ｍ１０にプ
リセラＦし、演算部１４に投入して全操鎖時間帯Ｋｌる
粉体残留重量設定値を求める。第４１１の（２）は該設
定値を時間の函数で示したものであるが、この直線を第
４図働く示される実測値Ｃ破線）と比較しつつ前述の制
御操作を行なう、第４１（２）は制御成果の一例を示す
グラフで、設定値（実線）と制御中の実測値（破線）は
極めて接近したものとなっている。絢前述の差圧制御ル
ープは、高炉と供給審−の各内圧差を求めて制御すゐ４
のであったが、高炉操業が安定して高炉内圧のｊｌｌ励
が実質的に無視てきる場合には。

供給容器の内圧を直接インプツシして制御する方式に変
距してもよい。

上記で本発明の基本的実施態様を説明し九が。

その他の態様並びに本発明の遥用分野尋について補足説
明を加える。

１１８図では供給客器の下部に１つの取出口２１０みを
示しているが１例えば高炉の様に吹込口の多い装置へ粉
体を陶等に配分して供給する場合は多数の取出口を形威
し、夫々に搬出ガスを吹込むことが推奨される。そして
各取出口！１か６搬出ガスの一部と共和放出された粉体
は、第１図に示すミキＶングテイ−２２の部分で高炉へ
の吹込カス（二股に空ｇ！Ｌ）と合流し、高炉の各吹込
ロヘ独立的に、又は一定グＶ−デ単位で供給される。冑
搬出ガスとしては粉体が微粉炭の−に粉−爆尭を起こし
易いものである場合、Ｎｇガス中希ガス等の不活性ガス
が望まれる。陶この搬出ガスは補給容器２の加圧用に％
利用することがで自為。

ところで供給容ａｔ及び補給廖ＩＩ２の加圧に轟りては
、加圧による粉体の凝結を防止する重線もあって各容器
の底部から吹込み、更ＫＨａ図及びｇ＠ｓａ（６６図の
１１線断ｆｆ１ｌｌ）＃Ｃ略示する如（各取出口２１８
に対してバッフｖｉｍを同心的に′配置すると共に搬出
ガス吹込穴２４を屑方肉Ｋｌ！　　’成し、搬出ガスを
吹込んで粉体に流動性を与え。

粉体を清らかに落下放出させゐ様な工夫を払っていゐが
、差圧制御ループ（又は供給容器内圧制御ループ）とし
て、第７図に示す如く、供給容器１０上部から１彎加圧
するＡ／−ｂ戊は上Ｓかも直置排圧するｖ−トを設けゐ
ことも可能であり１本発明に金型れる＠　１１　ＩＩ　
Ｉｓ　ｅ・図において５ＬＬＳは取付板、！６社ボｋｌ
）大を示す。

本発明は上記の如く構成され為ので、以下要約する様な
効果を得ることがで奮る。

口）高゛炉以外に、ボイラ中各種キ〃ン等への粉体供給
を円滑に行なうことができ、又粉体については微粉炭に
限定されず、粗粉炭やベレット状のもの等［４遍用する
ことができる。

（り補給容器から供給容器への補給中でありても。

供給客器からの船体供給を高精度に制御すること零でき
為。

（ｍｌカスケード制制御部デを用いる場合には、供給容
器内或は粉体供給先の圧力変化に起因する粉体供給重量
の変化を、粉体供給重量制御ループの動作＠に差圧制御
〃−デ等によって素早く補償することができ、安定した
制御が可能となる。

ｔｓｍｏ簡単ｅＩ！ｍ 第１．！ＷＪは粉体供給を連続的に行なう装置の概念図
、第８図は本発明の制御例図、第４１１は制御のタイム
スケＶニールを示す図面、第６図は粉体取出口の断面概
略１１、第６図は第５ＷＪの■−■纏断面図、第７図は
供給容器の圧力調整を行なう他の実施例図。

１−供給容器　　　　２・・・補給容器２５・・・補充
容器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 口）粉粒体を粉粒体処理装置へ連続的に供給し。 該供給量を制御する方法であって、粉粒体を加圧下に保
   持しつつ供給する加圧供給容器の下部Ｋ。 粉粒体処理装置の吹込ロヘ粉粒体を供給す為粉粒体取出
   口を設けると共和、粉粒体を加圧下に加圧供給容器へ補
   給する加圧補給容−を上記加圧供給容器の上ａに接続し
   、加圧供給容器の各取出口に圧入される搬出ガス体の一
   部に伴なわせて粉粒体を連続的に排出しつつ適時同容器
   を連通させて粉粒体を加圧補給容器から加圧供給容器へ
   補給す為に当り１両容器内の各粉粒体重量変化を測定し
   ておき、粉粒体の上記補給時間中は各容器内粉粒体重量
   の和をもって、また該補給時間外は加圧供給容器内の粉
   粒体重量をもって、夫々粉粒体残留重量の測定値として
   検出し、上記取出口からＯ粉粒体供給総重量び上記補給
   開始時点にシ行る両廖−内の粉粒体重量測定値の和に基
   づｉて粉粒体残留重量の時開変化を設定し、上記測輩値
   を一般定値と比較す為ことによりて粉粒体供給量を制御
   することを特徴とする粉粒体の連続供給制御法。 （り特許請求の範囲第１項にシーて、Ｉ）粒体が微粉炭
   であると共に粉粒体処理装置が複数の羽口を有する高炉
   であ〕、加圧供給容−に設ける粉粒体取出口を上記羽口
   の儒々又は特定グＶ−デ毎に対応ずゐ数としえ粉粒体の
   連続供給制御法。 （ＩＩ）特許請求０１１１！１１１又は［項において、
   加圧供給容器及び加圧補給容器は伸縮自在継手によって
   接続すると共に大４１Ｒ重検知機構を介して支持させ、
   各容器毎に測定される粉粒体重量は、加圧供給容器の圧
   力及び伸縮自在継手の変位によって補正する粉粒体０連
   続供給制御法。 （４）特許請求ａｌｌａｙ１ｓ　２又はｌｔ項Ｋ　Ｔｈ
   　１７％　テ。 加圧供給容−の粉粒体取出口にガス体を供給するりイン
   ＩＩｃ、ｌｌＩ出ガス制御〃−プを設けて該取出口から
   の粉粒体供給総重量を制御する粉粒体の連続供給制御法
   。 ｆｌｓ１特許請求の範囲第４項＃Ｉｃおいて、Ｊｌ出ガ
   ス制御ループは、ｆｓ定された粉粒体重量に基づく上流
   側の重量制御ループと、加圧容器内を測定して制御すゐ
   下流側の内圧制御ループとのカスケード制御ループとす
   ゐ粉粒体の連続供給制御法。 （６）＃許請求の範囲第４項において、供給ガス制御ル
   ープは、測定された粉粒体重量に基づく下流側の重量制
   御〜−プと、粉粒体処理装駿内圧と加圧供給容器内圧の
   差圧を測定して制御する下流側の差圧制御ループとのカ
   スケード制御Ｖ−デとする粉粒体の連続供給制御法。 （７）特許請求の範囲第４．６又は６項において。 加圧補給容器から加圧供給容器への補給開始直後は、加
   圧供給容器内の重量測定値が藩ちつ〈迄の間、上流側の
   重量制御〃−デによる制御動作を停止させる粉粒体の連
   続供給制御法。 （８）特許請求の範ｖ！Ａ嬉１〜Ｂ又は７項において。 加圧供給容器内の圧力制御を、容器上部への搬出ガス体
   の導入及び該上部からの搬出ガス体の排出によって補助
   する粉粒体の連続供給制御法。 （―）＃許請求の範囲第１〜７又＃ｉ８項において。 加圧供給容器の粉粒体取出口にバッフルを同心的に内蔵
   して粉粒体の排ａを滑らかに行なわせる粉粒体の連続供
   給制御法。 一特許請求の範囲第１〜８又は９項ＶＣおいて。 加圧補給容器の上に常圧補充専一を配置して加圧補給容
   器への粉粒体の補充を常圧下に行なう粉粒体の連続供給
   制御法。