JPS5966685A - 焼結機操業における焼結ベツド中の赤熱層の監視装置 - 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】 こめ発明は、焼結機操業において、成品（焼結鉱）品質
に影響を与える、焼結機のパレット上の焼結ベッド中の
赤熱ｊ曽の挙動を監視するための装置に関する・もの、
である。

焼結鉱の品質、は−、ニ１．”、のｊ卓料を使用すると
い、う、。

条件の敏とでは、大きく□は原料の受けるｍｊＭ　″、
ＩＩＩＪちヒートパターンによって決、まる。従って、
焼結機操業においては＋　、、　Ｉｌｉ　Ｑのヒ、７１
−ドパターンを到□定（推定）シ、その結果を、操業条
件ＶＣフィードバックすることか、良好な品質の焼結鉱
を得るために必要であ、るｉ、このため、これまでの焼
結機操業処おいては１例え憾風褥毎の排ガス温度、オた
け（Ｊ（−カス組成の測定ケ行い、焼結完了点、ｉ即ち
いわゆるＢ　Ｔ　Ｐ　（Ｂｕｒｎ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｐ
ｏ１ｎｔ　）　　を計算しテイタ。しかしながら、これ
らはヒートバ９−　ンの間接的な情１報Ｖごす：ぎ、な
い。　　ニ一方、迦年、焼結機のパレッ（上の焼結ベッ
ド内に熱電対を挿入し、、：、ヒートパターン勿実ｉｌ
＋＋ｊする方法（特公昭５　ｔ−４’１６’、９：１号
公＠ｊ、赫照）が提案されているが、・この方□法にお
いては、測定する箇１’）ｉが特定のパレット上の焼結
べしド中の特定の部分に限られるた込、その測定ｊ直は
、焼結ベッド全体の連続的な情報になりえない。更にこ
の方法に＼おいて癲、熱゛電対の保瞳怜を焼結ベッド中
に挿入、す：条ので、保護管の損傷が激しく、こｔｌを
長期間□使角す゛ることができない。

′１丸に対し、ｊ京料・のヒートパターンを、焼結機の
機一方向の風速分布の測定値から氷める方法（特開昭５
６−９０９３３号公報参照）が提案され　−でいる。こ
れは１機長方向の風速分布から、ヒートフロ、ント速、
度（、Ｈｅａ、ｔ；　Ｆｒ、、ｏｎ、ｔ　、Ｓｐｅ、ｅ
ｄ、　　定義は後述す、る）およびヒートヒバインド速
度（：１（、、、ｅ　ａ、ｔＢｅｈｉｎｄ　５ｐｅｅｄ
　、　　定義は後述する〕が１虱、−、、に比例すると
いう仮定に基づいてヒートパターンを推定する方法であ
る。しかしこの方法において・は、得　　　・られたヒ
ートパターンは１．風速分布からの・推定値でしかない
し、焼結機上□でｊ！ｉＩ、′、速ケ測定する場合は。

風速がｉ　ｊｎ／ｓｅｃ以Ｔヤ□あるため精度の良い測
定が困難である。また、風箱で風速を測定する場合は。

焼結機彊シール部から□の漏風を言んた値になる吉いう
問題かある。　　□ そこ′１この鼻明は以上のような問題す消すべくなさ７
１．たもので。

焼結機の戦火炉における焼結ベッド上面を撮像するだめ
の第１光電変換手段と、　　　　　　。

前記第１光゛市変換手段からの信号に基づいて。

前記焼結ベッドの上面における、前記焼結機の機長方向
におけるヒートヒバインドの開始位置ケ演算するための
第１演算手段と、 前記焼結機の排鉱部における前記焼結ベッドの断面を撮
像するための第２光電変換手段と。

前記第２光市変換手段からの信号に−づいて。

前記排鉱部における、前記焼結ベッドの断面に幹ける赤
熱層の厚みを演算するだめの第２演算手段と、　　　　
　　　　・ 前記焼結機の機長方向にそって配列された複数の風箱の
各々におＱする排カス温度忙測定するだめの温度測定手
段と、 前記温度測定手段からの信号に基づいて、前記焼結ベッ
ドの１・面における。前記焼結機の機長方向におけるヒ
ートフロントの終了位置を演算するための第３演其手段
と。

前記第１．第２．および第３演算手段からの信号、前記
焼結ベッド上面における、前記焼結機の終風箱位置、お
よびバ、レット速門に基、づシ′）て、平均ヒートフロ
ント速度、平均ヒートピノ・インド速度、および平均高
温保楠時間の少なくとも１つを操、業における灯（結ヘ
ット゛中の赤熱層の監視吟竿と一富：二二、ニー。、１
４゜１．ｉ＠、Ｉ、ｆｘｉ、６゜門する。、　　　。

第、１図は、こ♀発明□にかかる監視装置および焼結機
′）概略構成図する・、図にゝ°゛１′”は’ｎ’Ｊｔ
　ｔｙ、；機１．２は焼結機１の本体を構成する。複数
のノくレットをエンドレスに瞥合したノぐレツ□ト本体
′Ｃあシ。

パレツ１４，１ｍ中矢印方向に移動する。３はノくレッ
ト、本抄２の前進位竺（上半部）の最上流の上方：］：
］二−Ｚ富Ｊ”＃ｍＯ’＊：；、：Ｕ：二　１５はホッ
パ３からパレット上に供給されたｊ１３Ｈ料４を一定厚
にするためのカットプレートであす、コめカントプレー
１・５によって、パ□レット上に一定厚の焼結ベッド４
′が形成される。６はパレット本体２の上方に配置さ・
五た、□パレット上の原料４に点火するだめの点火炉、
６ａ　は点火炉６に備えられた棲数木のバーツー、・・
’６ｂは点火・炉の炉壁であ・る。

７はパレット本体２の内側にン・・且つ、点火炉６の直
ドを含んでそｈ７よリド流側Ｖこ１機長方向にそって配
列された複数の風箱である。′　□このような構成によ
って、移動中のパレット上の焼結ベッド４′の上面は、
点火炉６の直□゛Ｆにおいて点火される。そして−・パ
レットの移動に伴なって、風箱７によって焼結ベッド４
７１甘の気体がＦ方に吸引されることによって、パレッ
ト上の原料は。

燃焼、浴融し、パレット本体２の前進位置の最ト流の排
鉱部から落ｒ−゛シ：：その後クラッシャーにかけられ
て適宜ふるい分けらｉｔ、成品（焼結鉱）どして回収さ
れる。　　　□　。

移動中のパレット上の焼結ベッド４′中には、第２図に
示すように、８００〜１３００″Ｃ程度の温度のり′燃
焼１．溶融中の原料からなる赤熱層４’ａが形成さノす
る。□赤熱層４′ｄは、り（ニ結ベッド４′の垂１１：
１断面・においては１日点火炉６の直１・の焼結ベッド
４′の上・面から、・そり、よりド流の焼結ベッド４′
のト面に向・つて末広□かりに広がっている。なお、ヒ
ニトラロン・トとは、赤熱層４’ａのうち、焼結ベッド
４′１’ｌ：ｌ　ｖｊ皇科料４未焼結部分（即ち１．未
だ温度が８００′Ｃに達していない部分）と接する最前
部を意味し、ヒートビハインドとは、赤熱Ｊｉ４　ｉｌ
、’　ａのうち、′焼結ベッド４′中の既焼結部分と接
する最後部を意味する。赤熱層ａ／ａの挙動を監視する
場合には、焼結ベッド４′中の□ヒートビハインドの集
合はす°□実質的に半組な面として表すことができる（
・これをヒートフロントプレーン８とする）。同□様に
。

焼結ベッド４′中のヒートビハインドの集合は、：ヒー
トビハインドプレーン９として７ｆ＜　ｊことができる
。焼結ベラＦ′４′の上面におけるヒートンミントの開
始位置は５通常、点火炉６の最上流・にあるバーナ６ａ
の直”Ｆであり、これは・固定的である。焼□結ベッド
４′の上面におけるヒートビハインドの開始位置は１通
常１点火炉６の最ド流部分の近傍のト方である。焼結ベ
ッド４′の−Ｆ面（′ζおけ□るヒートフロントの終了
位置（ヒートフロントプレーン８が焼結ベッド４′、の
１・而に到達した缶：置・）は１通常。

最終風箱７の位置、・より、上流にある。焼結ベッド４
′中におけるヒートビハインドプレーン９の、ｔ　＋重
位置は、通常、最・ノ終、風箱′？の１上であり、この
位置は、そハ、よシト流においても実質的に変わらない
。

第１１來１に示すように、１０は点火炉６の一ト方ＣＣ
おける焼結ベッド４′の土面を撮像するためのＩＴＶカ
メラであり、このＩＴＶカメラ１ｏは、点火炉６のド流
側Ｖこ位置した炉壁６ｂのト端部外側に通接して、炉壁
５ｂの内側および：外側勿撮像することができるように
配置されている。１１はＩ’ｌ’Ｖカメラ１゜からの信
号に基づいて一焼結ベッド４′の上面ＶＣおける、焼結
機Ｊの機長方向におけるヒルトビバインドのυ１］重位
置を演算するための、画像＃４Ｉ′測器を伽えた演算器
であり、この演算器１１においては、画ｆ１１測器が−
ＩＴＶカメラ１０がらの信号刀・ら焼結ベッド４′の土
面にお＆−する赤熱層４′ａ（明？ｔｉｌｔ　）と既焼
結部（暗部）との境界位置を検、出する。そして。

演算器１１においで供１画像！ｔ　ａ！！Ｉ器の検印４
ｆｉから。

焼結ベット４′・の上面における、焼結機１の機長方向
におけるヒルトビバインド、の開始１Ｍ置が演算される
。　　・酢 土２は焼結′機１の排鉱部に、おける、パレット↓の焼
結ベッド４′の断面・を、撮像するだめのＩＴＶ力、イ
ラ、１３はＩＴＶカメラ１２からの信号に基づいて。

４ＪＩ鉱邪における、・・焼結ベッド４′の〃ｒ面にお
ける赤：熱１ｒ？ｉ　ｔ’ａの厚みを演算するための１
画１家計ｄｆｉｌ器を備えた演算器である。この演算器
１３にセいて、は。

画像計測器か、ＪＴＶカメラ１２からの信号から２．・
排鉱部における焼結ベッド４′の断面における赤熱１（
イ）′４′ａ（明部）の面積を検出する。そして、演算
器１３においては、画像剖測器の検出値から、（画像計
沖ｊ器の検出値〕／（焼結ベッド４′の中）。

Ｍｌち、排鉱部における焼結ベッド４′の断面ｆＬおけ
る赤熱層４’ａの厚みが演算される。　　　　　、・１
４は各風箱〒中に設けられた、排カニ＝’ｒ　７！１度
を測定するための温度計であシ、１５は各温度計１４か
らの信号に基づいて、パレット上の焼結ベッド４′の゛
上面における。焼結機１の機長方向におけるヒートフロ
ントの終了位置を演算するための演算器であり、この演
算器１５においては１例えば次のような演算が行なわれ
る。即ち、第３図は、機長方向における谷風箱７の排ガ
ス温度分布を示す図であり、排ガス温度が急激に上昇す
る位置Ｆ（８００℃未満の温度の未焼結原料が消失した
位置）を、ヒートン・ロント終了位置とみなし、この位
置Ｆを、演算器１５において演算する（例えば、複数の
排ガス温度の測定値のうち、上流側から下流側に向って
、Ｊ！Ｍ続する６つの測定値を順次とっていき、上流側
の３つの測定１１６の・最小２乗直線と１丁流側の３つ
の最小２栄直線とがなす角度θが所定値より大きくなっ
たときにおける。２つの最小２乗直線の交点の位置ヒ前
記位置Ｆとする）。

１６は、演算器１ｉ、１３．　１．５プ＼らの信号と。

焼結ベッド４′の上面における。焼結機１の機長方向に
おりるヒートフロントの、開始位置、最終風箱７の位置
、パレット速度に基づいて、次のような演ｎ？行うため
のデータ処理器である。νｌｊも、第２区１において。

１、：ヒートフロント開始位置から、最終ｊ虱箱位置ま
での距離。

Ｌ２：ヒートヒハインド開始位置から最ｌｆＰ：ｉｔ箱
位置寸での距離− １３：ヒートフロント、終了位置から最終風箱位置まで
の距離。

Ｄ；焼結ベッド４′の厚み、 ｄ：赤熱層４’ａの厚み、 ｐ、Ｓ、：パレット速度（図示せず。ただしパレット移
動方向を矢印１゛図示） どすると、 平均ヒートフロント速Ｋ（ヒートフロントが。

焼結ベッド４′中を層厚方向に移−しているときの速度
）　＝ＤＸ　ｐ−ｓ、／（”＋　−Ｊ！３）、＋平均ヒ
ートビハインド速度（ヒートビハインドが、焼結ベッド
４′中を層厚方向に移動しているときの速度）　＝　（
Ｄ　＝　ａ’　）　ｘ　ｐ、ｓ、、／Ｊ−２，おまひ。

□平均高＋２１１．！４持時間（焼結ベッド４′の層厚
方向中央におけるＩｌｌ　；Ｉ”ｔ　４が８００（１３
００℃の温度に保持さ１６において演算される。

なお、かくして得られたデータ処理器１６の演算結果に
基づいて制御すべき操業条件としては、点火温度（点火
炉燃料使用量）□：、装入条件（装入層厚、装入角度）
、風箱吸引に童（風箱ダンパ開度）、コークス配合量、
造粒条件（生石灰配合率。

水分）′等がある。　　　　　・・　　　−：以上説明
したよう□に、この発明においては、平均ヒートフロン
ト速度、平均ヒートビハインド速度、平均高温保持時間
等の、成品品質：に影響葡与える赤熱層の挙動を連続的
ン且つ精度よく監視することができる。　　　　：　　
　　　。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる監視装置および焼結機の概略
構成図、第２図は焼結ベッドの垂直動面における赤熱層
の概念図、第３図は排ガス温度分布を示す図である。 、図面番′Ｃおいて。 ｌ準焼結４ＪＡ２・・・パレット、を体３・・・、ノ（
ツバ　　　　　　４・・・１皇料４′、・・・焼結ベッ
ド　　　　５・・・カットダレ−１・　□６・・・点火
炉　　　　　　７・・・風箱・８・・・ヒ＝−）フロン
トプレーン ９・・・ヒ−）ビハインドフレーン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 焼結機の点災炉下方におりる焼結ベッド上面を撮像する
   だめの第１光電変−＝’　＝１、前記第１光電変換手段
   からも・信号に基づいて。 前記焼結ベッドの土面における、前記焼結機の機長方向
   におけるヒートビハイ□ンド！開始位ｉ演算するだめの
   第１演算箪段と、″′　　□前記焼結機の排鉱部におけ
   る前記焼結ベッドあ断面ｉ像するため♀、←光゛覗変侯
   手段と。 前記第１光電変換皐藤からの信号１ｙ＜１基七いて。 前記排鉱部における。前記郷結ベッドの断（２）におけ
   る赤熱層の厚みケ演算す門めの第２演算手段と、 前記焼結機の機長方向にそって配列さハた複数め風箱の
   各々における排ガス温度を測定するだめの温度測定手段
   と、　　・・　。 前記温度測定手段からの信号に基づいて２前記焼結ベツ
   ゛ドめド面における。前記焼結機の機長方向におけるヒ
   ートフロントの終了位置を演算するための第３演算手段
   と、　　、　　　　　　　・　。 前記第１．第・２．および第３演算手段からの信号、前
   記焼結ベッド上面における。１１１記焼結機の機長方向
   におけるヒートフロントの開始位置−最終風箱位置、お
   よびパレット速度に基づいて、平均ヒートフｄン＋速度
   ２平均ヒートピノ）インド速度、および平均高温保持時
   間の少なくとも１つを演算す名・永めのデータ処理手段
   とを備えたことを一＃徴とする焼結機操業における焼結
   ベッド中の赤熱層の監視装置。