JPS5950058A - 水滓製造用圧力水制御方法 - 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】 本発明は水滓製造装置の造滓用給水量の供給方法と噴射
方法に係わるもので、特に造滓用脱水機の操作重量を介
して溶滓量に対応する給水量を制御する方法と、該給水
量を常に一定圧力のもとに溶滓へ噴射する方法とに関す
る。

従来、高炉より取シ出された溶滓は、水滓化前の溶滓量
を測定用堰に通過させて、その通過時の流路幅員を溶滓
流路から発つする輻射熱等を避けて設置したテレビ等に
よってその幅員の視野角を測るという間接的測定により
溶滓量を知シ、その測定値とノウ・・つに基づく最適な
造滓用給水量を現業風の判断により決定し、溶滓量に対
応させて変動すべき給水量のうち、最大の所要給水量に
基づいて設備された給水ポンプは一定運転のま＼、所定
の給水調節弁を現業風が手動で操作して対応する給水量
を設定し、そして生じた水滓スラＩＪ−を濃縮槽や脱水
槽などの各種処理槽による水滓製造装置によって、水砕
スラグを脱水、分離して製造してきた。水滓の製造には
、溶滓を冷却するに必要々例えば約５０℃以下の水温と
、水砕スラグは粒度が２　ｍｍ以下であることが望まし
く、そのためには溶滓に適度な衝撃力を与え得る約２　
Ｋｙ　／　ｃｔＲの水圧と、更に溶滓量に対応した噴射
給水量とが必要である。この噴射給水量は、多数の噴射
口を有する有孔部をその１部として氷室を構成する吹製
函から、供給されてくる溶滓に対し向流状に噴射されて
、その結果、水滓スラリーが得られる。

この所要噴射給水量は大量であって、例えば大型高炉の
出滓量約５〜１Ｑ　ｔｔｍ　／　ＴＴｎｎに対し、はソ
３５〜７０　ｍ”　／　＝以上に達っする。従ってこの
使用水は溶滓に噴射後は回収したのち、冷却、調温され
、何度も循環させて用水として管理される。溶滓量を間
接測定する方法に代わって、水滓化後に水滓樋の下部に
計重装置を配設し、水滓化したスラグと噴射水とからな
る水滓スラリーを直接的に計重し、その測定値によって
溶滓に噴射する所要噴射給水量を決定し、給水調節弁に
よっ、て圧力水管理をすることも行なわれている。

上記したように溶滓に噴射する圧力水の従来技術による
管理は適切な圧力と流量の制御を欠いた不完全なもので
あった。即ち水滓用圧力水の流量を決定する基礎となる
溶滓量の測定が、測定誤差の太きい視野角による間接的
なものであシ、或いは直接測定法といっても、もともと
求めるべき不特定値である圧力水をスラリー水として含
んだスラグスラリーを測定する数値に基づくものであり
、一方圧力水量と噴射圧とは、圧力損失特性を有する配
管系と一定ポンプ特性とによって対応する圧力と流量に
特定される組合せによって定まるものであシ、溶滓量に
対応して変動させる適正噴射給水量を、その給水時に示
す圧力を常に一定に保持したま＼噴射させるということ
は、噴射口面積を増減させない限り不可能であって、給
水調節弁のみの操作による圧力水管理は充分なものでな
かった。

製造される水砕スラグは道路用砕石、地盤改良材からセ
メント原料、ロックウールなどの広範囲の用途に使用さ
れ、その対象には高付加価値を与えるものもある。その
価値を決めるものは、水砕スラグの有する透水性、潜在
水硬性、水との親和性などであり、これらの特性は水砕
スラグの粒度が小さい程、より良く発揮され、かつ必然
的にカサ密度は向上し収率は高くなり、大きな経済性が
与えられる。従って水滓製造用圧力水を良く管理するこ
とは、水滓製造にとっての最適条件をフィードバックで
きる手段を完成させることであシ、その結果、水滓の用
途に応じた品質を自由に決定できろ水滓製造の、いわゆ
る技術化が完了するこ（５） とであって、更に給水圧を維持するために過剰に給水す
ることになる用水とその費用を適正化するという、省資
源化に寄与し得るのである。

本発明は上記した従来技術の直面する諸問題を研究した
結果得られたもので、従来の各種処理槽によって濃縮し
、脱水して水滓製造する方法とは異なり、少くとも駆動
力を使用して水滓スラリーを脱水する脱水機によって水
砕スラグを製造する方法に適用して噴射圧力水を管理す
る方法に関するもので、例えば特願昭５４−４６１４２
（特開昭５４−１４５３９３号）の開示による脱水機を
使用して行なう新規な技術である造滓方法に用いること
は、好適な例であって、その目的は溶滓量の測定値を従
来より、より正しく把握して、その把握した値を現実的
で適正な、一定圧力範囲を保持しつつ造滓用噴射給水量
を供給する圧力水管理を行なうことであって、その特徴
は、脱水機の操作重量を脱水機の駆動力の媒介変数とし
て、そのエネルギ一手段の中から検出する検出手段を有
して、その検出信号によって単基ないし複数基の同（６
） 時運転を含む給水装置を選択制御して溶滓に噴射する定
圧力水を吹製函に供給することであり、更に溶滓に噴射
する圧力水が一定圧力を示す給水量制御を加え得る制御
手段を含み、上記した主発明に関連して開示した別の本
発明の特徴は、給水装置から供給されかつ変り得る圧力
水量を、吹製函から一定圧力範囲に保持しながら噴射で
きる制御に係わるもので、１つは供給された定圧力水を
吹製函にて、変動する給水量に対応して圧力を一定に保
持する制御を連続的に行ない得る制御方法であって、他
の１つは吹製函の制御として給水量制御区分を吹製函に
配設して、その区分に対応させた噴射口群によって定圧
力を保持して、変動する溶滓量に対し区分的に変化する
噴射給水量を供給することにある。

本発明の構成を図によって説明する。第１図は本発明が
適用されろ水滓製造方法の好適なフローを示す実施例と
ともに本発明の良き実施例を説明する全体フローシート
、第２図は別の本発明の好適々実施例を示す要部フロー
シート、第３図は出滓量Ｇとそれに対応して望ましい圧
力、温度ともに一定のもとに噴射すべき望ましい圧力水
量ｑとを表わす、出滓量Ｇ対造滓用給水量ｑの関係図、
第４図は水砕スラグとホールドアツプ状態にある水滓ス
ラリー水を内包した脱水機の操作重量グと、その脱水機
を運転するに要する駆動力ＰＳとを表示する、脱水機の
操作重量１対駆動力ＰＳの関係図を表わす。図によって
、本発明を適用する水滓製造方法を概説しながら、本発
明を詳述する。

第１図の高炉１より取り出された溶滓Ａは溶銑大樋２、
溶滓樋３金経て吹製函４に至り、こ＼で所要の圧力と温
度を有する圧力水の噴射を受ける。

噴射水により急冷、衝撃そして細粒化された溶滓は水滓
化され、その水滓スラリーＢは事後、水滓樋５、水滓受
６、水滓分配樋７を介して脱水機８の内部へ導入される
。該脱水機８０回転により、水滓スラ＋）　　Ｂは漸次
脱水されながら揚上し、遂には水砕スラグとなって導出
コンベア９へ移転し、そして機外へ移動した水滓スラグ
は、排出コンベア１０によって所定の構外へ搬出して製
品化される。分離されたＦ液は該脱水機８０機外へ滲出
し、その下部に配設した脱水液槽１１に集液されて機内
の用水Ｃに循環使用されるとともに、霧散消失して失な
われる使用水け、こ＼に図示し々い外部より補給水Ｃ′
として補充するようになっている。

昇温しているＰ液は、該脱水液槽１１から送水ポンプ１
２により冷却装置１３へ送って調温した後、２つに分岐
して、一方は造滓中に生ずるガスの冷却用として、ガス
冷却用給水ポンプ１４を介して噴霧装置１５へ給水され
る。他の一方は給水装置ｉ６．１６’へ選択的に、また
は同時に配水され、かつ加圧されて該吹製函４を介して
多数の水流として溶滓の流れへ向流状に噴射される。該
脱水機８は水滓スラリー水をホールドアツプするまで保
水すると、それ以外はＦ液として機外へ排出するので、
該脱水機８の駆動に要する荷重は、脱水機の自重、ホー
ルドアツプ水量および水砕スラグの合計重量となる。該
脱水機８はその駆動トラニオン８１を介して油圧モータ
ー１７によって運転し、該油圧モーター１７は油槽１８
より供給される作（９） 動油を油圧ポンプ１９によって作動させて、循環。

使用している。該脱水機８の荷重が、該水滓分配樋７に
よって導入されろ水砕スラグ量によって主として変動し
、スラリー水はそれまでのホールドアンプ水と置換して
ろ液として機外へ排出するので、その所要駆動力は実用
的には水砕スラグ量の変動のみに対応して増減すると見
做すことができ検出器２１にて取シ出し、これより発信
した信号を給水量調節器２２に受信させ、こ＼で予め設
定した区分に従って選択された指令が、ポンプ選択運転
指示器２６へ送信されると同時に給水ポンプ運転に対応
して、給水装置の１部として該吹製函４に配設して操作
するようになっている給水調節弁へも送信され、その結
果、該吹製函４へ定圧力　　　・水の計画された給水量
を供給する。該脱水機８や該給水ポンプ１６．１６′に
異常があれば、該ポンプ選択運転指示器２６より警報器
２４へ信号が送られ警報が発せられる。

（１０） 給水装置から供給された圧力水量を一定圧力範囲内に保
持しながら吹製函から噴射する制御に係わる別の本発明
の方法を第１図と第２図によって説明する。第１図の給
水ポンプ１６または１６′から吹製函４へ給水された圧
力水は、該給水ポンプ１６または１６′に対応して区分
した噴射口群のそれぞれから単独でまたは同時に圧力水
が噴射される。噴射口群から成る有孔部の開口は、いか
なる栄件においても全体として対称性を保持しながら、
溶滓と圧力水が効果的に接するように位置づけられて構
成している。従って噴射口群のそれぞれの開口は、列ま
たは行、あるいは個別に、異なる区分の相互が隣り合う
ように組み合わし、それらに通ずる幹線配管によって集
合して給水管に接続して、圧力水を給水することが望ま
しい。該吹製函４０区分された各噴射口群は、所定の噴
射量に合せて定めた給水ポンプ特性に適応させて一定の
噴射圧を示し得るように、それぞれの属する配管系の圧
力損失特性に基づき、一定の開口面積が与えられている
。第１図に示す制御方法による吹製函４の構造は、給水
ポンプ１６．１６′が２基の配設の場合であるので、２
区分の噴射口群を配設した場合であって、噴射口群の区
分とその噴射口群の開口面積の選択された相互比率に対
応して、同一仕様の同種ポンプを配設しても、異なる仕
様の給水ポンプ複数基を配設してもよく、それらの給水
ポンプの選択配置は、造滓装置の規模と経済性から決定
すればよい。即ち、圧力水量の制御に対応して、吹製函
の区分した噴射口群が追従して操作され得るものであれ
ばよい。

第２図に示す更に別の本発明は、吹製函４に内在するダ
ン・ξ−が多数の噴射口を配設した有孔部の開口を、溶
滓の流れ方向に対して常に対称的に開閉するようにして
その開口比を増減できるように、圧縮空気等の操作圧を
使用して、該吹製函４の外部にあって、該ダンパーと連
動するダン・ミー駆動装置２５により操作できるように
構成して、供給される給水量に対応して噴射圧を保持す
るようになっており、該ダン、ｏ−駆動装置２５は、そ
の動力を、こ＼に図示しない空気源装置より圧縮空気り
を送気され、該吹製函４の内圧を検出する圧力検出器２
６よシの信号を受けた圧力調節器２７の設定圧に基づき
駆動するとともに、前記給水装置が供給する、吹製函に
対する圧力水制御のもとにある給水量調節器２２よりの
信号を受けてインターロックするようになっている。

第６図は出滓量Ｇには最も望ましい造滓用給水量ｑが存
在することを示す、説明に便宜なように作成した模式図
であって、出滓量の最小、最大をそれぞれＧ１．Ｇ５．
対応する造滓用給水量の最小、最大をｑｌ、　Ｑｓとす
る。出滓量Ｇに対する造滓用給水量ｑを２分して供給す
る場合には、（Ｇｓ−Ｇ）×委のＧ３点に対応させて、
吹製函４の噴射口群を区分するときは、出滓量の範囲（
０１〜Ｇ３）に対応して噴射給水量ｑ３にて定量給水し
、同じく出滓量（０３〜Ｇｓ）に対応させて給水量ｑ５
にて定量給水し、これらの給水量をまかなう、それぞれ
異なる仕様の定圧力水を９３＋　Ｇ５において示す給水
ポンプ１６゜１６′を配設すればよい。給水ポンプ１６
．１６′が同一仕様のものを配設するときは、給水量ｑ
５Ｘ（１３） 香の９３点の給水量と所要の定圧力を噴射する給水ポン
プを設置し、このとき単基運転で出滓量（０１〜Ｇａ）
をカバー七、２基同時運転で出滓量（０３〜Ｇ５）に対
応させて給水する。同仕様の６基による給水ポンプを用
いる場合には、給水量ｑ５×丁となる所要給水量の作用
点を求めて、前述と同様な給水ポンプの運転計画を制御
させればよい。上記のポンプ選択運転には、吹製函４の
噴射口群の適正な区分編成を行うことが前提となる。

第４図は脱水機の操作重量Ｖとその駆動力ＰＳとの関係
を説明する模式図であって、前述したように操作重量１
の変化量△２は脱水機内の水砕スラグの純増分と見做し
得るので、その△２に対応して示される駆動力△ＰＳを
信号として取り出し、給水量調節器２２へ発信する値の
基礎値とすることができる。勿論、脱水機の運転状況に
応じた基本となり得る操作重量時の定格駆動力ＰＳは予
め検定される。この駆動力として、第１図、第２図は油
圧モーター１７を用いているので、作動油の圧力変動が
駆動力の変動、しいては水砕スラグの（１４） 変動を示す。即ち上記した手順によって得られる水砕ス
ラグ量を溶滓量のバロメータとし、かつ溶滓へ噴射すべ
き噴射給水量の制御値として用いる。

この測定から噴射までのタイムラグは、吹製函４と脱水
機８までの距離が１０ｍ位であるので、給水ポンプの起
動時間を含めても３０〜６０秒以内の無視できる時間で
ある。本発明は第１図に示す水滓製造方法に使用できる
他、駆動力を必要とする、こ＼に図示した以外の脱水機
にも容易に適用でき、また駆動力の媒介変数としてエネ
ルギ一手段が油圧以外の、例えば信号を取り出し得る電
気、空圧ないし操作トルクであってもよい。また本発明
の目的に沿って加工可能な吹製函を有する既設設備にも
、駆動力を必要とする脱水機相当のものが、配設できる
余地があって、かつ配設した結果、生ずるタイムラグが
無視できるような低設備にも、本発明を適用できる。所
謂、圧力水の供給制御に関する本発明と吹製函の噴射圧
制御に関する別の本発明との組合せによる第１図の圧力
水制御の方法は、溶滓量の変動が判然としている場合に
段階的に制御できる実用的方法であって、また本発明の
別の組合せを示す第２図の方法は、第３図に示す理想的
な造滓用給水量を連続的にかつ一定圧力を保持して噴射
せしめる、即ち理想的なフィードバック機能を発揮する
圧力水制御方法を提供する。

本発明は上述した構成を有する方法であるので、溶滓量
に対応させて噴射すべき造滓用圧力水量を当初計画通り
に経済的、または実際的区分に応じないし連続的に変動
させても、圧力を一定状態に保持し得る効果が得られる
ので、その結果、常に任意の予め条件づけた最も望まし
い一定品質の水砕スラグを製造できる効果が発揮でき、
しかも本発明に基づく圧力水管理によって、よシ精度高
い遠隔操作管理と適切な給水装置の運転による省資源、
省エネルギー化が造滓製造に導入できるという、製造管
理の向上が発揮できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明する好適な実施例の全体フローシ
ート、第２図は別の本発明の好適な実施例を示す要部フ
ローシート、第３図は出滓量Ｇ対造滓用給水量ｑの関係
図、そして第４図は脱水機の操作重量２対駆動力ＰＳの
関係図を表わす。 Ａ・・・・・・溶滓、Ｂ・・・・・・水滓スラｖ　　、
　Ｃ・・・・・・用水。 Ｃ′・・・・・・補給水、Ｄ・・・・・・圧縮空気、１
・・・・・・高炉。 ４・・・・・・吹製函、５・・・・・・水滓樋、７・・
・・・・水滓分配樋。 ８・・・・・・脱水機、９・・・・・・導出コンベア、
１１・・・・・・脱水液槽、１２・・・・・・送水ポン
プ、１３・・・・・・冷却装置。 １／）、１６’・・・・・・給水ポンプ、１７・・・・
・・油圧モーター、１９・・・・・・油圧ポンプ、２１
・・・・・・油圧検出器。 ２２・・・・・・給水量調節器、２３・・・・・・ポン
プ選択運転指示器、２５・・・・・・ダン・Ｑ−駆動装
置、２６・旧・・圧力検出器、２７・・・・・・圧力調
節器、Ｅ・・・・・・水砕スラグ。 （１７）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）高炉よシ取シ出された溶滓に圧力水を噴射して、生
   成した水滓スラＩＪ−ｔ−脱水機へ導入して水滓を製造
   する方法において、該脱水機の操作重量を駆動力ないし
   駆動力の媒介変数として検出する検出手段と、該検出手
   段よシ発せられる信号に基づいて給水装置の運転条件を
   調節する制御手段と、該制御手段によシ運転する該給水
   装置とが、溶滓に噴射する定圧力水を吹製函へ供給する
   ことを特徴とする水滓製造用圧力水制御方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の制御手段は、少くとも
   単基運転ないし複数基の同時運転を含む給水ポンプと給
   水調節弁とから成る給水装置の選択制御であって、更に
   溶滓に噴射する圧力水が常に任意のはｙ一定圧力を示す
   給水量制御を適宜に加え得ることからなることを特徴と
   する水滓製造用圧力水制御方法。 ３）定圧力水の供給される吹製函が、その内圧を検出す
   る検出手段と、該内圧を制御する制御手段と、該制御手
   段が給水装置の運転条件を調節する制御手段からの信号
   と連係して、該吹製函の有孔部を対称的に開閉するよう
   に該有孔部の開口比を゛制御することを特徴とする水滓
   製造用圧力水制御方法。 ４）吹製函には給水量制御区分を配設し、該区分に対応
   して内在させた一定開口面積を有する噴射口群に、定圧
   力水を供給することを特徴とする水滓製造用圧力水制御
   方法。