JPS59213434A - 粉粒体の定量切出制御方法 - 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】 不発り］は粉粒体の定量切出制御方法に関する。

かつて高炉で使用する燃料は炉頂から装入されるコーク
スだけであったが、高炉技術の発展により羽口から高炉
内へ補助燃料として重油が吹き込まれるようＫなシ、さ
らに最近のエネルギ事情を反映して、重油に替えて微粉
炭を使用する試みが盛んに行われている。現在では燃焼
効率の向上、燃料節減のために１微粉炭の流量制御＋Ｍ
Ｉの開発が進んでおり、種々の流量制御が考えられてい
る。

例えば、加圧タンクから微粉炭等の粉粒体を定値切出す
制御装置としては、加圧タンクの重量を検出してその時
間微粉値を一定に制御１１１するために排出量を操作す
ると共に、当該加圧タンク、排出口の出入口差圧を検出
し、その関数を一定に制御するために加圧操作するよう
処した装置、加圧タンクの重量を検出してその時間微分
値葡一定に制御するために当該加圧タンクの圧力を検出
して排出量を操作するようにした装置（いずれも特開昭
５６−６１２２７号参照）等が開発されている。

一般に、排出装置としてはロータリフイーグが用いられ
ているが、ロークリフイーグの粉粒体切出特性は第１図
及び第２図に示すようになっている。第１図はロークリ
フィーダの回転数と切出量との関係を示し、ロークリフ
ィーダの回転数が所定範囲内（例えば５〜Ｉ　５　ｒ、
ｐ、ｍ、）である場合は、回転数と切出量は略比例状態
にあって回転数の増加により９ノ出量も増加するが、回
転数が例えば１５　ｒ、ｐ、ｍ、以上になると切出量の
増加率は減少し、（７）出量は不安定となる。また回転
数が例えば５ｒ、ｐ、ｍ。

以下でけ切出量は連続的にはならず脈動し、所定の切出
量を得ることは困難である。

第２図はロークリフィーグ出入１」の差圧と９Ｊ出ｆｉ
ｔとの関係を示し、回転数が一定の場合には、差圧が所
定範囲内であれば切出量は差圧に比例して増減するが、
差圧が一定値以上（＆　１０００　＋ｎｍＨ２Ｏ以上）
Ｋなると、切出量の増加率は減少し、同時に粉粒体の圧
密現象により切出量は不安定となる。

さらに差圧の増加によシロ−クリフィーダの摩耗も泳し
くなるので、差圧の適正範囲としては一５００〜０〜２
０００ｍｍＨ２Ｏ程度である。

前述した従来装置（特開昭５６−６１２２７号）による
定量切出は、差圧を一定値に維持した状態でロータリフ
ィーダ等の排出装置を操作するものである。このため第
１図に示した如く切出量制御ｉ１１ができるロークリフ
ィーダの回転数範囲は狭く、従って安定切出量制御範囲
は小さくなっており、目標９７田量が多い場合には、！
回転当りの排出容量が大きいロークリフィーダを必要と
するが、それに応じて最少切出量も増加し、回転数の低
い領域では切出量は不連続に脈動して輸送系の圧力変動
の原因、さらには定量切出の外乱となる。通に少量切出
時の安定性を確保するために、−回転当りの切出容量の
小さいロークリフィーダを用いれば多量切出は不可能に
なる。また加圧タンクから切出された粉粒体の輸送ライ
ン圧力は、粉粒体濃度と流速によって決るため、切出量
を変更すると輸送ライン圧力が一定となるまでに長時間
を要する。

ｕＪ　Ｉｌｔ量を検出してロークリフィーダの回転数の
みをフィードバック制御するような場合には、回転数の
変更釦よる実切出量の応答性が悪く、反対に応答性をよ
くするとオーバーシュートして（７ＪＩＬ１．Ｉｌｔが
大１１１Ｉ１１に乱れてしまう。排出装置１゛ｑのみＫ
よる制御では、粉粒体の性状変化、キャリアガスの固気
比ｙ化に対してもＪ口径できない。差圧を一定に制御し
て定１ｄ　ＯＪ出を行う場合にも同様の問題点がある。

加圧タンクの圧力を制９１１シて定量切出を行う従来装
置Ｈの場合には、負荷側圧力変動の影嘘を受は易く、切
出量の安定性が悪い。

木発ＩＪｊＮ所かる背景のもとになされたものであり、
１．ＩＪ出量、キャリアガス流量、負荷圧力等の操業条
件の変化に対しても安定した切出を行うことができ、広
範囲に亘る切出＋ｌｉｌ　ｉｌ＋を可能とした粉粒体の
定ｍ９Ｊ出１１ｉ１Ｊ御方法の提供を目的とする。

本発明による定ｊｉｊ切出制御方法は、加圧タンクから
粉粒体を切出す排出装置と、該排出装置４による９）出
量の計測装置と、エアレーションガスの流量又は加圧ガ
スの流量又は加圧タンク内圧力又は拮−出装置前後の差
圧の各変更装置とを備え、粉粒体の目標切出量に対して
エアレーションガス流量又は加圧ガス流量又は加圧タン
ク内圧力又は排出装置Ｎ前後の差圧の変更装置と前記排
出装置とのいずれか一方の装置を、予め定められている
適正範囲内において優先的に制御し、この１ｌｒｌＪ　
＋１１１による、前記計測装置による計測切出量と目標
切出量との偏差を解消すべく他方の装置を制御すること
を特徴とする。

即ち、本発明方法は、粉粒体の切出量を、排出装置とし
てのロークリフィーダの回転数制御を主制御として粗調
節し、エアレーションガス流−１１１又は加圧ガスの流
量又は加圧タンク内圧カ又Ｉ″ｉ排出装置前後の差圧の
変更装置を補助制御として微調節して目標切出量とする
か、エアレーションガス流量又は加圧ガス流量又は加圧
タンク内圧力又は排出装置前後の差圧の変更装置の制御
を主副ｍｌ＋として粗調節し、ロークリフィーダの回転
数制御を補助制御として微調節して目標切出４７＋、と
するようＫしたものである。

以下本発明方法を、図面に基いて具体的に説Ｌ！ｌＪす
る。第３図は本発明方法の実施例使用する装置ｉ”の模
式図である。図においてＩは加圧タンクであり、該加圧
タンク１内には粉粒体としての微粉炭が搬送供給されて
貯留されている。加圧タンクｌの下方の出口には、＠械
的排出装置としてのロークリフィーダ２が設けられてお
り、加圧タンクｌ内の微粉炭は、ロータリフィーダ２に
よりエジェクタ６に切出され、キャリアガスライン８に
て供給されるキャリアガスにより、固気２相流体となっ
て輸送ライン４内を所定位置（例えば高炉の羽口）にま
で送給される。輸送ライン４には粉粒体流量計７が設け
られており、輸送ライン４を通流する微粉炭量を検出し
ている。

加圧タンクｌにはエアレーションライン５により、エア
レーション用ガスが送給されており、このガスにより加
圧クンクＩからの粉粒体排出量を増減制ｍｊｄｆる。エ
アレーションライン５には流量検出器１３が設けられて
おり、またその流量を制御する調節弁１０が設けられて
いる。

輸送ライン４に設けられた粉粒体流量計７の出力は演算
制御部１６に入力されている。微粉炭切出量は、加圧タ
ンク内の微粉炭重量を加圧タンク重量計８によシ計量し
、その時間変化量によシ検出してもよく、この場合タン
ク１楓計８の出力は粉粒体切出量演算装置９に入力し、
更に演算制御ｓ１６に与えられる。

一方、エアレーションライン５に設けられた流量検出器
１８の出力は流星調節計１２に入力されている。

演算制御部１６の入力は前述した如く、粉粒体流量計７
の出力、又は粉粒体１７Ｊ出量演算装置９の出力、その
他図示しないがロークリフィーダ２の回転＆及びエアレ
ーションの流量調節計１２の出力となっており、また設
定器１７にて設定される目標切出量も入力されている。

演算１＋ＪＩ１１Ｉｌｒｌｌ目６の出力は、排出装置調
節計１１に与えられてロータリフィーダ２を制御すると
共に、前述の流量調節計１２に与えられて、エアレーシ
ョンライン５に設けられた調節弁１０を制御するように
なっている。

演算制御部１６は、設定器１７にて設定される目標切出
量と、排出量演算装置９にて演算される実切出量、又は
粉粒体流量計７の出力の時間変化量から得られる実切出
量とを比較して、実際の切１、ｆＪ出量が目標値となる
ようにロータリフィーダ２゜調節弁ＩＯを制御するもの
である。

本実施例において、演算制ｄＪＩＩ都１６は、主制御と
してロータリフィーダ２の回転数を、目標切出量に対し
て予め定められている切出特性（＠１図参照）に基いて
設定し、切出量を増減させる。そしてこの制御によって
も切出量と目標切出量とに差がある場合には、この差を
解消すべく、補助制御として調節弁ＩＯの制御を行い、
エアレーションガス流量を変更して切出量を増減し、目
標切出量とする。

即ち、演算制御部１６は、設定器１７にて設定される目
、・、ズリ出量に対し、主制御としてロークリフィーダ
２を第１図に示す切出特性に基いて定められる回転数と
すべく排出装置調節計１１を制御する。この場合調節弁
１０はエアレーションガス流鰍が一定の値となるように
制御される。ロークリフィーダ２によシ切出された微粉
炭＃′ｉ輸送ライン４を、１気２相流体となって通流す
るが、ロータリフィーダ２にて排出される微粉炭量とし
ては、輸送ライン４に設けられた粉粒体流量計７の検出
結果・が演算制御部１６に入力されている。そして設定
器１７にて設定される目標切出量と、粉粒体流量計７の
実切出量とを比較し、ロータリフィーダ２０回転数制御
によっても実ｑノ出社と、目標切出けとに差がある場合
には、補助制御として目標りＪ出量に対する実切出量の
偏差傾基いて、エアレーションガス流量を増減調節すべ
く、エアレーションガス流級調節計１２に所定信号を出
力する。エアレーションガス流量調節計１２は、エアレ
ーションガス流量検出器１８にて検出されるガス流量と
、減算制御部Ｉ６から入力される信号とを比較し、ガス
流量が所要量となるよう向１１１弁ＩＯを調節して、エ
アレーションガス流量の変更により加圧クンク１からの
切出量を増減制御する。

これは、ロータリフィーダ２の回転数制御だけでは、外
乱等の影響等で必ずしも目標切出量とはならず、また目
標切出量になるまでの時間が長く応答性が悪い場合があ
るので、このような場合にＵ１エアレーションガス流量
を制イエ■して加圧タンクｌ内の切出１１１．を調節す
ることにより応答性良く１」検切出量とするようにした
ものである。

この場合、ロークリフィーダ２の回転数の上。

′Ｆ限偵を定めておき、目標１７Ｊ出量に対してローク
リフィーダ２の回転数が」二、下限１１αを越えた場合
にはエアレーションガス流量を制御＋ｌｌＩ　して目標
＋ＪＪ出量を得る構成としてもよく、これにより安定的
なｔツノ出がｉ】ｊ’能となる。

第４図は木兄りＪ方法の実施に使用する装置１η゛の他
の実施例を示す模式図であり、第１図と同様のものは同
性り゛を寸しである。この実施例ｉ／ごおいては、エア
レーションライン５を通流スるエアレーションガスの流
−１社制御を、加圧タンクＩ内圧力とロークリフィーダ
２の出口圧力（ロークリフィーダ２とエジェクタ６との
間の圧力）との差圧に基いて行い、エアレーションカス
の流量によりこの差圧を増減させるようにしたものであ
り、Ｉ４は差圧検ｌｉ１器、１５け差圧調節器である。

差圧調節器１５は演算制Ｃ部１６の出力及び差圧検出器
１４の出力に基いて、加圧タンクＩ内圧力とロークリフ
ィーダ２の出口圧力との差圧が所定１１１Ｊとなるよう
に、エアレーションクイン５に設けられた調節弁１０を
制御してエアレーションガスの流ｆｉｔを増減する。

その他の作用、演算制御部１６における制御山谷は第１
図に示した実施例と同様であり、その効果も同様である
。なお、この実施例においては、差圧の：１ｒｌＪ　ｒ
ｄｔｌにより切出量を変更する構成としたが加圧タンク
内の圧力を検１Ｈしてこれを制御するようにしてもよい
。

次に演算制御部１６における制御山谷の他の実施例につ
いて第３図に示す装置に、！占いて説明する。

この実施例においては、設定器１７にて設定される１」
検切出量に対してロークリフィーダ２の回転数を一定と
し、主制御としてガス流ｌｉＱ調１７ｉ’ｉ計１２にて
調節弁１０を制御することによりエアレーションガス流
量を調１企して切出ＩＩ上を変更し、この制６＋１１　
（Ｃよっても目標切出量が得られない場合にｄ２、補助
制＠１としてロータリフィーダ２０回転数を、目標切出
量と実切出量の偏差に基いて制御するものであり、また
演算制御部１６内には、エアレーションガス／Ａ量の」
二、下限１１０が夫々設定されており、すＪ出１ｆ１．
が目４票１面となるＯｆｊに、エアレーションガス流−
１１（が上限値、若しくは下限１直に達すると、補助制
御ｉＩとして６０　’！；Ｉ’、　１ｉｉｊ１　（＋ｉ
ｌｌ都１６は、目標１）Ｊ　１５　量と実Ｉ７Ｊ出量の
（１：１１差に基いて排出装置θ１１節σ１−１１に所
定信号を出力し、ロークリフィーダ２の回転数を白！１
ＩｌＪ的にｊｔｉｌｌ　ｒ卸して目イ芋切出−４１とす
る。第５図はこの実施例におけるタイムチャー１・を示
すものであり、（イ）は切出量をツバし、実線が設定ｌ
標切出州、−魚類Ｍ　ｙ５神＋す定切出１１１、（ロ）
はエアレーションガス流１．ｊ、ｔのｆ化、（／→はロ
ータリフィーダ２の回転数を夫々示している。このよう
に、本実施例において一応答性がよく安定的な切出が０
Ｊ能となる。

さらに演算１１ｒＪ看Ｉｌｌ　ｆｆ１ｓ　Ｉ　６におけ
る制１ｉ１１１のさらに他の実軸１例について、第４図
に示す装置１゛イに捕いて説１町する。この実施例にお
いては設定器１７にて設定さ）１Ｌる１」標１．＋Ｊ出
−ｔＴｔに対して、ロータリフィーダ２の回転数を一定
とし、主副ｉ１１＋１としてタンク内圧力とロークリフ
ィーダ２の出口圧力との差圧を第２図に示す切出特性に
基いて定められる圧力とすべく演算！ｌＪ曲ｊ笥Ｓ■６
は差圧調節器１５に所定に４りを出力して、Ｊ節介１０
を制御し、エアレーション流量を変更してタンク内圧力
を増減し、この制御によっても実９Ｊ出−＋＋１．とＮ
標切出１１１とにｆＩｒｅ差が存する場合は、補助制御
として目標切出はと実９Ｊ出Ｊｆ４゜の（Ｊｉｉｉ差に
対応させてロータリフィーダ２０回転数を必要量とすべ
く排出装置調節計１１を制ｉ＋ｌＩ　して、ロータリフ
ィーダ２の回転数を所彎１直とする。これにより前述の
第１の実施例と同様安定的に広範囲にわたる定量切出が
可能となる。

この場合、ロークリフィーダ２の出入１」における差圧
の上、下限値を定めておき、１−１標ＵＪ出１ｄに対し
て差圧が七、下限イ１６を越えた場合にＩＪ−ｏ−クリ
フィーダ２０回転数制カ１１を行う構１ｔｋとしてもよ
く、このときＩ″ｉｉ曲述力１机例と同効果を央する。

なお上述の実施例においては加圧タンクｚ内の圧力とロ
ータリフィーダ出口との差圧を１・１Ｙ出し、エアレー
ションガス流１社をｙ史することにより変更する構成と
したが、加圧タンク１の圧力を検出し、同ＧＫエアレー
ションガス流量により変更してもよい。

以上詳述したように木兄１夕］方法ｅま、エアレーショ
ンガス流策又は加圧ガス流量又は加圧タンク内圧力又は
排出装置１１ｊ後の差圧の変更装置と排出装置のいずれ
か一方の装置ｉ＆を所定範囲内において優先的に制御し
て定量の粉粒体を切出し、所定範囲内における一方の装
置の制御によっても所定量の切出しが行われない場合は
、他方の制御により定Ｆｔｌ／Ｊ出を行うものであるの
で、広範囲にわたる定量切出が安定的に行え、例えば高
炉の安定操業、燃料効率の向上が図れる等優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はロータリフィーダの回転数と粉粒体の切出量と
の関係を示すグラフ、第２図はロータリフィーダ出、入
口の差圧と粉粒体切出量との関係を示すグラフ、第３図
は本発明方法の実施に使用する装置の模式図、第４図は
同じく他の実施例の模式図、第５図は本発明方法の実施
例の一つのタイムチャートである。 １・・・加圧タンク　２・・・ロータリフィーダ３・・
・ギヤリアガスライン　４・・輸送ライン５・・・エア
レーションライン　６・・・エジェクタ７・・・粉粒体
流量計　８・・・加圧タンク重岨計９・・・切出量演算
装置　１０・・・調節弁１１・・・排出装置調節計　■
２・・・流値調節８１１３・・・流量検出器　１４・・
・差圧検出器１５・・・差圧調節計　１６・・・演算制
御部１７・・・設定器 ｖｆ　　許　出　願　人　　　住友金属工業株式会社代
理人　弁理士　　河　野　登　犬

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 】、加圧タンクから定量の粉粒体を輸送ラインに切出す
   粉粒体の定量切出制御方法において、加圧タンクから粉
   粒体を９Ｊ出す排出装置αと、該排出装置による切出量
   の計測装置と、エアレーションガス流量又は加圧ガス流
   量又は加圧タンク内圧力又は排出装置前後の差圧の変更
   装置とを設け、粉粒体の目標切出量に対して該エアレー
   ションガス流量又は加圧ガス流量又は加圧タンク内圧力
   又は排出装置前後の差圧の質丈装置Ｍと、前記排出装置
   とのいずれか一方の装置を、所定範囲内において優先的
   に制御し、この＄１］御による、前記計測装置による計
   測切出、ｈＬと目標切出量との偏差を解消すべく他方の
   装置を制御することを特徴とする粉粒体の定量切出制御
   方法。