JPS6082624A - Detection of state of sintered raw material - Google Patents
Detection of state of sintered raw materialInfo
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- JPS6082624A JPS6082624A JP58189455A JP18945583A JPS6082624A JP S6082624 A JPS6082624 A JP S6082624A JP 58189455 A JP58189455 A JP 58189455A JP 18945583 A JP18945583 A JP 18945583A JP S6082624 A JPS6082624 A JP S6082624A
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- sintered
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
1℃1上迎1ン遭
本発明は焼成中の焼結充填層の水分を測定することによ
り焼結材料の焼成状況を検出する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for detecting the firing status of a sintered material by measuring the moisture content of a sintered packed bed during firing.
更に詳細には本発明はドワイト・ロイド焼結機に於いて
焼結充填層の水分を測定することにより焼結充填層内の
燃焼前線の位置、即ち焼結充填層内の未燃焼領域の厚さ
を検出する方法に関する。More specifically, the present invention measures the moisture content of the sintered packed bed in a Dwight Lloyd sintering machine to determine the location of the combustion front in the sintered packed bed, that is, the thickness of the unburned area in the sintered packed bed. Concerning how to detect
]L礼皮肘
高炉装入材料としての焼結鉱を製造するため一般に広(
採用されているドワイト ロイド焼結機においては、無
端上に配列された多数のパレソ1−を駆動しつつ、これ
に給鉱端にて順次焼結原料を供給し、その表面に点火し
、パレットの移動域下に配した集風ボックスにて風を吸
引し、風をパレット上の焼結原料表面から下面側に吹抜
けさせることにより、原料の表面から下方に向けて焼成
を進行させ、パレットが排鉱端に達する直前に原料の焼
成を完了し、排鉱端から焼結鉱を順次次の冷却装置に向
けて送出せしめてゆくようになっている。パレットが排
鉱端に達する前に焼成が完了しない場合は未焼結の状態
のままパレットから排出されることとなり、返鉱として
再び焼結工程を繰り返すこととなって、歩留が低下し、
また焼成の進行が早すぎるときは焼成にばらつきを生じ
易く、返鉱が増す外、発熱量が大きくなってパレットの
焼損を生じ易いなどの不都合がある。そこで焼結]工程
において焼成完了位置に影響を与えるパレットの移動速
度、集風ボックスの負圧等を適正に制御する必要がある
が、このためにはその前提として焼結進行状況を正確に
把握しなければならない。] Widely used to produce sintered ore as charging material for blast furnaces.
The Dwight Lloyd sintering machine used drives a large number of pallets arranged in an endless manner, sequentially supplies sintering raw materials to them at the feed end, ignites the surface of the pallets, and releases the pallets. The wind is sucked in by the air collecting box placed under the moving area of the pallet, and the wind blows from the surface of the sintered raw material on the pallet to the lower side. By doing so, the firing progresses downward from the surface of the raw material, and the pallet is Sintering of the raw material is completed just before reaching the ore discharge end, and the sintered ore is sent out from the ore discharge end to successive cooling devices. If sintering is not completed before the pallet reaches the discharge end, the ore will be discharged from the pallet in an unsintered state, and the sintering process will be repeated again as return ore, reducing the yield.
Further, if the firing progresses too quickly, variations in firing tend to occur, and there are disadvantages such as increased amount of returned ore and increased calorific value, which tends to cause burnout of the pallet. Therefore, in the sintering process, it is necessary to appropriately control the moving speed of the pallet, the negative pressure of the air collection box, etc., which affect the firing completion position, but this requires an accurate understanding of the sintering progress status. Must.
このような焼結進行状況の把握の指標の1つとして焼結
充填層の燃焼前線の検出が挙げられる。One of the indicators for understanding the progress of sintering is the detection of the combustion front of the sintered packed bed.
燃焼前線とは焼結充填層中の燃焼帯の先端前方部分をい
い、燃焼がまだ開始していないものの、水分を一定に予
め調整された焼結原料の乾燥が惣速に起り、はぼ100
℃に加熱されている帯状の部分をいう。The combustion front refers to the front end of the combustion zone in the sintered packed bed, and although combustion has not yet started, the sintered raw material whose moisture content has been adjusted in advance quickly dries, and the
A band-shaped part that is heated to ℃.
この焼結充填層の燃焼前線の検出方法として従来法のよ
うな方法が採用されていた。Conventional methods have been used to detect the combustion front of this sintered packed bed.
(a)焼結充填層に熱電対を挿入して測定した温度分布
から燃焼前線を検出する方法。(a) A method of detecting the combustion front from the temperature distribution measured by inserting a thermocouple into the sintered packed bed.
この方法では、ドワイ1−・ロイド焼結機のパレット上
の焼結充填層内に垂直方向に複数個所で熱電対を差込み
、層内垂直方向温度分布から燃焼前線を推測する。In this method, thermocouples are inserted vertically into a sintered packed bed on a pallet of a Dwy-Lloyd sintering machine at multiple locations, and the combustion front is estimated from the vertical temperature distribution within the bed.
添付の第1図を参照してこの従来技術による方法を説明
すると、第1図(伺はバレ・ノド上の焼結充填層に対す
る焼結推移状況を示す模式図、第1図(ロ)は第1図(
イ)の如く焼結が進行する過程での焼結充填層内に挿入
された熱雷対の温度変化を示すグラフである。第1図(
イ)、(ロ)はいずれも横軸に焼結充填層の表面に点火
してから焼成完了位置迄の時間経過を、また縦軸には第
1図(イ)にあっては焼結充填層高さを、第1図(ロ)
にあっては熱電対温度を示しており、第1図(イ)にお
いて、Δは焼結原料帯、Bは燃焼帯、Cは焼結鉱帯、破
線は焼結原料がほぼ100℃に加熱された点を結んだ線
(以下燃焼前線という)、白丸ば熱電対挿入位置を示す
。第1図(イ)から明らかな如く焼結充填層の表面に点
火されると、この位置Zoから燃焼前線及び燃焼帯B(
斜線部分)はパレ月−の移動に従って上面から下方面、
即ぢパレットのグレーレ\−側に焼結が進行してゆき、
これに伴って焼結原料帯Aは漸減し、また焼結鉱帯Cは
漸増してゆくこととなる。そして排鉱端から所要距離給
鉱端側に位置したZ、におし)で燃焼前線が又Z2 点
において燃焼帯Bがノ々し・ノドのグレー1−バーに達
して焼結原料茶人が消失し、次いで排鉱端直前のZ3位
置にて燃焼帯Bが消失し、焼結鉱帯Cのみの状態で排鉱
端に達することとなる。ところで20点から23点に致
るまでの挿入した熱雷対で測定した層内の温度変化は第
1図(ロ)に示す様になる。従ってこの熱電対の測定温
度から焼結充填層内の燃焼前線が推測できる。The method according to the prior art will be explained with reference to the attached Fig. 1. Figure 1 (
It is a graph which shows the temperature change of the thermal lightning pair inserted in the sintered packed layer in the process of progressing of sintering as shown in (a). Figure 1 (
In both a) and (b), the horizontal axis shows the time elapsed from ignition on the surface of the sintered packed layer to the firing completion position, and the vertical axis shows the sintered filling in Figure 1 (a). Figure 1 (b) shows the layer height.
In Figure 1 (a), Δ is the sintered raw material zone, B is the combustion zone, C is the sintered ore zone, and the broken line is the sintered raw material heated to approximately 100°C. The line connecting the points (hereinafter referred to as the combustion front) and the white circle indicate the thermocouple insertion position. As is clear from Fig. 1 (a), when the surface of the sintered packed bed is ignited, the combustion front and combustion zone B (
The shaded area) is from the top to the bottom according to the movement of the moon.
Sintering progresses to the gray side of the pallet.
Along with this, the sintered raw material zone A gradually decreases, and the sintered ore zone C gradually increases. Then, at point Z2, which is located the required distance from the ore discharge end to the ore feed end, the combustion front reaches the point Z2, where the combustion zone B reaches the gray 1-bar of the throat, and the sintering raw material is finished. disappears, and then the combustion zone B disappears at the Z3 position immediately before the ore discharge end, and the sintered ore zone C alone reaches the ore discharge end. By the way, the temperature changes within the layer measured by thermal lightning pairs inserted from points 20 to 23 are as shown in FIG. 1 (b). Therefore, the combustion front within the sintered packed bed can be estimated from the temperature measured by this thermocouple.
しかしながら、焼結充填層内に熱電対を挿入するこの方
法(a)では、熱電対の挿入位置精度が低く、あるいは
、オンラインで連続的に熱電対の挿入を実施することが
困難である等の問題があり、燥業中常時焼成の進行状況
を把握することができない。However, with this method (a) of inserting thermocouples into the sintered packed bed, the accuracy of the thermocouple insertion position is low, or it is difficult to insert thermocouples continuously online. There is a problem in that it is not possible to keep track of the firing progress during the drying process.
(b)υ1ガス温度から燃焼前線を検出する方法。(b) Method of detecting the combustion front from υ1 gas temperature.
この方法では、パレット下に配置された集風ボックス内
に焼結充填層高を通過して流入する排ガスの温度を検出
して燃焼状況を推測する。In this method, the combustion status is estimated by detecting the temperature of the exhaust gas flowing into the air collection box placed under the pallet through the height of the sintered packed bed.
添付の第2図を参照してこの従来技術による方法(b)
を説明すると、第2図(イ)はパレット上の焼結充填層
に対する焼結推移状況を示す模式図、第2図(ロ)は第
2図(イ)の如く焼結が進行する過程での焼結充填層を
経て風箱に吸引される排ガス温度の変化を示すグラフで
ある。This prior art method (b) with reference to the attached FIG.
To explain this, Figure 2 (a) is a schematic diagram showing the progress of sintering for the sintered packed layer on the pallet, and Figure 2 (b) shows the progress of sintering as shown in Figure 2 (a). 3 is a graph showing changes in the temperature of exhaust gas sucked into a wind box through a sintered packed bed.
第2図(イ)、(ロ)はいずれも横軸に点火がら焼成完
了時点までのパレット移動方向の位置を、又縦軸には第
2図(イ)にあっては焼成高さを、第2図(ロ)にあっ
ては排ガス温度を示しており、第2図(伺の記号A、B
、C及び破線、斜線部は第1図(イ)中のそれらと同じ
ものを示す。第2図(イ)は前記の如く焼成が進行し、
この間排ガス温度は焼結充填層に点火された直後−1所
定温度にまで」二昇した後、燃焼前線がバレットのグレ
ー1ヘハーに達した時点Z、で急激に上昇し、最高61
に度に達した後燃焼帯Bの減少と共に低下し、焼成完了
点Z3では排ガス温度は最高温度よりも若干低下した状
態になる。従って、焼結充填層を経て風箱に吸引される
排ガス温度の変化を測定することによって燃焼前線がグ
レートバーに到達する時点Z1を推測できる。In both Figures 2 (a) and (b), the horizontal axis represents the position of the pallet in the moving direction from the ignition barrel to the point of completion of firing, and the vertical axis represents the firing height in Figure 2 (a). Figure 2 (b) shows the exhaust gas temperature;
, C, broken lines, and hatched areas are the same as those in FIG. 1(a). Figure 2 (a) shows that the firing progresses as described above.
During this period, the exhaust gas temperature rose to a predetermined temperature immediately after the sintered packed bed was ignited, and then rapidly rose to a maximum of 61
After reaching the maximum temperature, the exhaust gas temperature decreases as the combustion zone B decreases, and at the firing completion point Z3, the exhaust gas temperature becomes slightly lower than the maximum temperature. Therefore, by measuring the change in temperature of the exhaust gas sucked into the windbox through the sintered packed bed, the time point Z1 at which the combustion front reaches the great bar can be estimated.
1ノ1ガス温度から焼成状況を推測する方法(b)では
、焼結充L3 FA内の通風のむら、或いは風箱シール
部分からの漏風および原料分布の不均一等に起因するば
らつきが存在し、燃焼前線のグレートバー到達時Z、の
正確な検出は難しく、また検出はZフ のみであり、排
ガス温度はバレン(−移動域の前半部つまり20点から
21点まではほとんど変化せず、この領域での燃焼前線
の挙動については全く情報が得られない。In the method (b) of estimating the firing status from the 1/1 gas temperature, there are variations due to uneven ventilation in the sintered L3 FA, air leakage from the wind box seal part, uneven raw material distribution, etc. Accurate detection of Z when the combustion front reaches the great bar is difficult, and detection is only possible at Z. No information is available about the behavior of the combustion front in the region.
(C)中性子検出器により焼結充@層の水分を測定して
燃焼前線を検出する方法。(C) A method of detecting the combustion front by measuring moisture in the sintered filling layer using a neutron detector.
特開昭58−48609号公報には焼成中の焼結充填層
の上下に中性子源および中性子検出器を対置し、前記中
性子源から発せられ、前記焼結充填層を透過した中性子
を中性子検出器によって捉え、中性子検出器の出力に基
づいて焼結充填層中の燃焼前線の進行位置を検出する方
法が開示されている。JP-A-58-48609 discloses that a neutron source and a neutron detector are placed above and below a sintered packed layer during firing, and the neutrons emitted from the neutron source and transmitted through the sintered packed layer are detected by the neutron detector. A method for detecting the advancing position of a combustion front in a sintered packed bed based on the output of a neutron detector is disclosed.
この特開昭58−48609号公報に記載の方法(C)
は本発明の方法と密接な関係を存し、本発明の方法の基
礎でもあるからその原理を詳細に説明する。Method (C) described in this Japanese Patent Application Publication No. 58-48609
Since it is closely related to the method of the present invention and is also the basis of the method of the present invention, its principle will be explained in detail.
一般に焼結原料は水分含有量を一定(略5〜7%程度)
に調整された状態でパレット上に供給されるが、焼結を
完了した時点では水分は略零となり、そしてその中間の
過程では第3図(イ)、(ロ)に示す如く変化する。第
3図(イ)は焼結充填層に対する点火、即ち焼成開始か
ら焼成完了迄の間の焼成推移状況を示す模式図、第3図
(ロ)は焼結充填層の各部の垂直断面における水分含有
量の分布を示すグラフであり、横軸に水分(%)を、縦
軸に層厚方向の位置をとって示している。Generally, sintering raw materials have a constant moisture content (approximately 5 to 7%)
However, when sintering is completed, the moisture content is approximately zero, and in the intermediate process, it changes as shown in FIGS. 3(a) and 3(b). Figure 3 (a) is a schematic diagram showing the ignition of the sintered packed bed, that is, the firing transition from the start of firing to the completion of firing, and Figure 3 (b) is the moisture content in the vertical cross section of each part of the sintered packed bed. This is a graph showing the content distribution, with the horizontal axis representing moisture (%) and the vertical axis representing the position in the layer thickness direction.
このグラフから明らかな如く、バレンl−に装入された
焼結原料の水分含有量が5%であるとし、焼成を開始す
ると、燃焼帯B、焼成完了帯即ち焼結鉱帯Cでは水分含
有量が略零となり、一方この領域で気化した水分は焼結
原料の上面から下方に吹き抜ける夙によって未燃料茶人
を通る過程でその一部が凝集する結果、未燃焼帯への水
分含有量が5%から8%程度に上昇するく第3図(イ)
のb位置に対応する第3図(ロ)のグラフ参照)。焼成
が進むに従って、燃焼帯B、焼成完了帯Cの領域、即ぢ
水分量の領域は漸次拡大されてゆくが、未燃焼帯Aの水
分含有量は略8%程で飽和状態となってそれ以上には上
昇せず、水分含有量8%の水に維持されたままその領域
が縮小されてゆくこととなり(第3図(イ)のす、c、
d位置に対応する第3図(ロ)のグラフ参照)、結局垂
直断面において見れば、バレン1−の移動に従って全体
としての水分含有量が低減してゆくこととなる。そして
燃焼帯Bがパレットの底面に迄達し、未燃料帯Aが零と
なると、水分含有量も垂直断面の略全体に亘って略零と
なる。従って上述した結果から、逆にバレット上の焼結
原料についてその点火位置以降の各部について垂直断面
中の水分量を検出し得れば、この水分量から、燃焼帯B
の燃焼前線位置が推定可能である。As is clear from this graph, assuming that the water content of the sintered raw material charged into the baren l- is 5%, and when firing starts, the combustion zone B and the completed firing zone, that is, the sintered ore zone C, contain moisture. On the other hand, some of the water vaporized in this region condenses as it passes through the unfueled teapot due to the sintered material blowing downward from the top surface of the sintered material, resulting in the moisture content in the unburned zone decreasing. Figure 3 (a) will increase from 5% to around 8%.
(See the graph in FIG. 3 (b) corresponding to position b). As the firing progresses, the areas of combustion zone B, firing completion zone C, and immediate moisture content area gradually expand, but the moisture content of unburned zone A reaches a saturated state of about 8%, and remains unchanged. The water content does not rise above that level, and the area continues to shrink while maintaining the water content at 8% (Fig. 3 (a), c,
(Refer to the graph in FIG. 3 (b) corresponding to position d), when viewed in a vertical section, the overall water content decreases as the baren 1- moves. When the combustion zone B reaches the bottom of the pallet and the unfueled zone A becomes zero, the water content also becomes approximately zero over almost the entire vertical section. Therefore, from the above results, if it is possible to detect the moisture content in the vertical cross section of each part of the sintered raw material on the bullet after the ignition position, then from this moisture content, the combustion zone B
The position of the combustion front can be estimated.
他方、高速中性子は水素原子により減速きれ、熱中性子
となる性質を有しており、従って水素原子を含む物質、
例えば水分を含む物質に向けて高速中性子を放射すると
、水素原子の多、少に応して、換言すれば水分の多、少
に応して物質中で熱中性子に返還される量が増、減し、
結果的に物質中を透過する高速中性子が増、滅すること
となり、高速中性子の透過率を測定することにより物質
中での水分量を検知し得ることになるのである。On the other hand, fast neutrons have the property of being decelerated by hydrogen atoms and becoming thermal neutrons, so materials containing hydrogen atoms,
For example, when fast neutrons are emitted toward a substance containing water, the amount returned to thermal neutrons in the material increases depending on the amount of hydrogen atoms, or in other words, the amount of water in the material. decrease,
As a result, the number of fast neutrons that pass through the material increases or decreases, and by measuring the transmittance of fast neutrons, the amount of water in the material can be detected.
この従来技術に従う方法(C1の原理を図に示したもの
が第4図である。第4図中1は監視対象物たる焼結充填
層、2は中性子水分計を示している。The principle of this conventional method (C1) is illustrated in FIG. 4. In FIG. 4, 1 indicates a sintered packed bed as an object to be monitored, and 2 indicates a neutron moisture meter.
中性子水分計2は中性子源21、中性子検出器22及び
表示部28からなり、中性子#21、中性子検出器22
は焼結充填層1の上下に対置されており、中性子源21
としては八m−241/Be (アメリシウム−241
/−・リリウム) 、”Cf (カルフォルニウム25
2)等が、また中性子検出器22としては比例計数管等
をパラフィン内に沈めたものが用いられる。中性子源2
1からばこれを構成するAm−241から放射されるα
線がBeに衝突した際の核反応によって発生した高速中
性子が焼結充填層1に向けて発車されるが、その1部I
J途中水素原子との(チj突によって減速され熱中性子
となり、他部は焼結充填層1を透過して中1ηニ子検出
器22に達する。中性子検出器22はパラフィン中に沈
められているため、ここに達した高速中性子はパラフィ
ン中の水素原子によってその殆どが熱中性子に変化せし
められ、この熱中性子数が計数される。このバラフィシ
中で熱中性子の数を中性子検出器22により計数し、換
言すれば透遜高連中性子数をめることによって焼結充填
JM l内の水分含有量を検出しくMることとなる。The neutron moisture meter 2 consists of a neutron source 21, a neutron detector 22, and a display section 28.
are placed oppositely above and below the sintered packed layer 1, and the neutron source 21
As for 8m-241/Be (Americium-241
/-・Lilium), “Cf (Carfornium 25
2) etc., and as the neutron detector 22, a proportional counter or the like submerged in paraffin is used. Neutron source 2
From 1, α emitted from Am-241 that constitutes this
Fast neutrons generated by the nuclear reaction when the wire collides with Be are launched toward the sintered packed bed 1, but part of the I
On the way, the neutrons are decelerated by collisions with hydrogen atoms and become thermal neutrons, and the other part passes through the sintered packed bed 1 and reaches the middle 1n detector 22. The neutron detector 22 is submerged in paraffin. Therefore, most of the fast neutrons that reach this point are converted into thermal neutrons by the hydrogen atoms in the paraffin, and the number of these thermal neutrons is counted. In other words, the water content in the sintered filling JMl can be detected by calculating the transparent high neutron number.
しかしながら中性子水分針を用いるこの方法(c)では
、焼結充填層の充填密度は化学組成、含有水分による粉
度分布等によゲで原料供給時に或いは焼成時に最大で約
20%程度変動することがありうる。今、燃焼前線の垂
直方向の位置が一定であり、原料層の充填密度が1.6
g/c+dがら2.Og/cotまで変動した場合、充
填密度1.8g/cntの時の中性子計数率を1103
cpとすると第5図に示す様に40%ないし50%程度
、中性子計数率が変動する。また焼結充填層中の水分値
が重量パーセントで土1%変動した場合、充填密度が1
.8g/cfflで一定の時には第5図に示す様に中性
゛量計数率で約10%程度しか変動しない。However, in this method (c) using a neutron moisture needle, the packing density of the sintered packed bed varies by about 20% at most during raw material supply or firing due to chemical composition, powder distribution due to moisture content, etc. is possible. Now, the vertical position of the combustion front is constant, and the packing density of the raw material layer is 1.6.
g/c+d 2. When the neutron count rate changes to Og/cot, the neutron count rate at a packing density of 1.8 g/cnt is set to 1103
cp, the neutron count rate fluctuates by about 40% to 50% as shown in FIG. Also, if the moisture value in the sintered packed bed changes by 1% by weight, the packing density will change by 1%.
.. When the rate is constant at 8 g/cffl, the neutral weight counting rate fluctuates by only about 10% as shown in FIG.
即ち、焼成中の焼結充填層の充填密度の変化は最大で約
20%と大きく、この変動による中性子水分針の検出値
変化は4o乃至50%となり、ときには実際の水分値の
変動ムこよる中性子水分計の検出値の変動よりも大とな
ることがある。従って、この従来方法(C)によっては
焼結進jテ伏況の正確な把握はできず、目的とする焼成
速度の精密な制御が達成できないこととなる。In other words, the change in the packing density of the sintered packed bed during firing is as large as about 20% at most, and the change in the detection value of the neutron moisture needle due to this change is 40 to 50%, and sometimes the actual moisture value changes even more. This may be greater than the fluctuation in the detected value of a neutron moisture meter. Therefore, with this conventional method (C), it is not possible to accurately grasp the sintering progress, and the desired precise control of the firing rate cannot be achieved.
発JJ11吋
本発明の目的は上述の従来技術の問題点を解決して、焼
結原料の焼成状況を高精度且つオンラインで検出する方
法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a method for detecting the firing status of a sintering raw material with high accuracy and online.
更に詳細には、本発明の目的は中性子水分計を用いて焼
結充填層中の水分を測定し、燃焼前線を検出する方法に
おいて、更に焼結充填層の充填密度を測定し、これによ
り上記水分測定値を補正してより梢確に燃焼前線を検出
する方法を提供することにある。More specifically, the object of the present invention is to provide a method for measuring moisture in a sintered packed bed using a neutron moisture meter and detecting a combustion front, further measuring the packing density of the sintered packed bed, thereby achieving the above-mentioned results. An object of the present invention is to provide a method for more accurately detecting a combustion front by correcting a moisture measurement value.
即ぢ、本発明の目的は、焼成中の焼結充填層の焼結前線
の位置を正確に検出し、これによりドヮイ1へ・ロイド
焼結機等に於けるバレットの移動速度、集風ボックスの
負圧等を制御して、焼成の進行状況を適正に維持し、熱
間還元粉化指数、冷間強度に優れた焼結鉱を提供するこ
とにある。Therefore, the purpose of the present invention is to accurately detect the position of the sintering front of the sintered packed bed during firing, and thereby to control the moving speed of the bullet in Doi 1, Lloyd's sintering machine, etc., and the air collecting box. The object of the present invention is to provide sintered ore with excellent hot reduction pulverization index and cold strength by controlling the negative pressure, etc. of the sintered ore to properly maintain the progress of sintering.
文■p且爪
本発明に従い、焼成中の焼結充填層を中性子線およびγ
線が透過するように中性子線源及びγ線源と中性子検出
器及びγ線検出器を対置し、上記焼結充填層を透過した
中性子及び7線をそれぞれ中性子検出器及びγ線検出器
によって促え、これら中性子検出器及びγ線検出器の出
力に基づいて焼結充填層の充填密度の変動の影響を受け
ないで上記焼結充填層の水分測定値を測定し、この水分
測定値により焼結充填層中の燃焼前線の進行位置を検出
することを特徴とする焼結原料の焼成状況検出方法が提
供される。According to the present invention, the sintered packed layer during firing is exposed to neutron beams and γ
A neutron source and a gamma ray source are placed opposite a neutron detector and a gamma ray detector so that the rays pass through the sintered filling layer, and the neutrons and 7 rays that have passed through the sintered filling layer are stimulated by the neutron detector and the gamma ray detector, respectively. Based on the outputs of these neutron detectors and gamma ray detectors, the moisture content of the sintered packed bed is measured without being affected by variations in the packing density of the sintered packed bed. A method for detecting the firing status of a sintered raw material is provided, which is characterized by detecting the advancing position of a combustion front in a compacted packed bed.
即ち、本発明の方法に従・)と、」−記した特開昭58
−48609号公報に記載の方法において、更にγ線源
を追加或いは中性子とγ線とを同時に放射する線源を設
置し、またγ線検出器を追加或いは中性子とγ線とを分
別可能な検出器を設置する。そして、焼結充填層中を透
過した中性子及びγ線の計数率を測定し、以下述へる方
法によって焼結充填層の密度の変動の影響を受けない形
で焼結充填層の水分をめ、これにより焼結前線の進行位
置を検出する。That is, according to the method of the present invention...
- In the method described in Publication No. 48609, a gamma ray source is added or a source that emits neutrons and gamma rays at the same time is installed, and a gamma ray detector is added or a detection method capable of separating neutrons and gamma rays is added. Set up the equipment. Then, the count rate of neutrons and gamma rays that have passed through the sintered packed bed is measured, and moisture in the sintered packed bed is estimated using the method described below in a manner that is not affected by fluctuations in the density of the sintered packed bed. , thereby detecting the advancing position of the sintering front.
夷J4と匪理
本発明において中性子線検出器およびγ線検出器の出力
より焼結充填層の燃焼前線を検出する原理を説明する。The principle of detecting the combustion front of a sintered packed bed from the outputs of a neutron beam detector and a gamma ray detector in the present invention will be explained.
第6図は本発明の方法の原理を示す模式図である。第6
図に於いて第4図に示す部材と同一乃至共通の部材は同
一の参照番号で示す。FIG. 6 is a schematic diagram showing the principle of the method of the present invention. 6th
In the figures, members that are the same as or common to those shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals.
図中に於いて、1は測定対象たる焼結充填層、21aは
中性子源、21bはγ線源、21a及び21bとそれぞ
れ対置されている22a及び22bば中性子検出器及び
γ線検出器を示す。中性子源21aとしてi;I:Am
−241/Be又は2”% r等が、γ線源としてト0
Co。In the figure, 1 is a sintered packed bed to be measured, 21a is a neutron source, 21b is a gamma ray source, and 22a and 22b are a neutron detector and a gamma ray detector, which are placed opposite to 21a and 21b, respectively. . i;I:Am as neutron source 21a
-241/Be or 2”% r, etc. can be used as a gamma ray source.
Co.
’J9r r、 /37C3等が用いられる。或いは中
性子源21.a及びγ線源21bの代わりに中性子及び
γ線を同時に放射する線源を用いてもよい。'J9r r, /37C3, etc. are used. Or neutron source 21. A source that simultaneously emits neutrons and γ-rays may be used instead of the γ-ray sources 21b and 21b.
次に、検出器22a、 22bの出力より焼結充填層の
水分を算出する演算式について説明する。Next, a calculation formula for calculating the moisture content of the sintered packed bed from the outputs of the detectors 22a and 22b will be explained.
中性子検出器22a及びγ線検出器22bは特開昭58
−48609号公報に記載のパラフィン内に沈めた比例
計数管等の公知のクイブの検出器である。或いは中性子
検出器22a及びγ線検出器22bの代わりに中性子と
γ線とを分別、検出可能な検出器を用いてもよい。38
は後述する演算式に従って検出器22a 、 22bの
出力より焼結充填層1の水分%を算出し、この算出値よ
り焼結前線の進行位置を更に演算する演算手段を示し、
28は演算結果の表示装置である。The neutron detector 22a and the γ-ray detector 22b are manufactured by Japanese Patent Application Laid-open No. 1983.
The detector is a known quib detector such as a proportional counter submerged in paraffin as described in Japanese Patent No. 48609. Alternatively, a detector capable of separating and detecting neutrons and gamma rays may be used instead of the neutron detector 22a and the gamma ray detector 22b. 38
indicates a calculation means that calculates the moisture percentage of the sintered packed bed 1 from the outputs of the detectors 22a and 22b according to the calculation formula described later, and further calculates the advancing position of the sintering front from this calculated value,
28 is a display device for the calculation results.
中性子、γ線の透過粒子数は下式で表される。The number of particles that transmit neutrons and γ-rays is expressed by the following formula.
N n −N noHK n −q 、 gl Hc
−遇p %ρLχ。N n -N noHK n -q, gl Hc
- treatment p %ρLχ.
・・・・(1)
S 丁
Nr−Nr、°K r °面一 e−’f;pnLP人
・ ・ ・ ・ (2)
但し、Nn、NI:透過中性子、T線件のδ1数N n
、 、 N T6 :線源放出中性子数、γ線数Kn、
にγ:検出効率
S :検出器入射面積
T :計数時間
R:線源、検出器間距離
μ%、μγ、、:中性子、γ線に対する質量吸収計数
ρL :透過物質(i)の密度
χ、 :透過物質(i)の見かりの
厚さ
線源、検出器を固定しバレットの吸収も一定、計数時間
一定と云う条件下では(1)、(2)式はNn−Nn、
°exp (、Un、l)、x、−Nn2 ρ2 x2
・・・・(3)
N)−−Nny、・eXp(II TH(’+ Xl
/’ 72 +’) X2・・・・(4)
と表すことができる。ただしNrrI、NI−、はそれ
ぞれパレノ1−が空の時の中性子、γ線の透過計数であ
り、透過物質としては、
i=l :焼結原料
i=2:水
となる。・・・・・・(1) S ding Nr-Nr, °K r ° plane e-'f; pnLP person ・ ・ ・ ・ (2) However, Nn, NI: δ1 number of transmitted neutron, T-ray case N n
, , N T6 : Number of neutrons emitted from the radiation source, number of γ-rays Kn,
γ: detection efficiency S: detector incident area T: counting time R: distance between source and detector μ%, μγ, ,: mass absorption coefficient for neutrons and γ rays ρL: density of permeable substance (i) χ, : Apparent thickness of the transmitted substance (i) Under the conditions that the radiation source and detector are fixed, Barrett's absorption is constant, and the counting time is constant, equations (1) and (2) are Nn-Nn,
°exp (, Un, l), x, −Nn2 ρ2 x2
...(3) N)--Nny, ・eXp(II TH('+Xl
/' 72 +') X2...(4) It can be expressed as follows. However, NrrI and NI- are the transmission coefficients of neutrons and γ-rays, respectively, when Pareno 1- is empty, and the permeable substance is i=l: sintering raw material i=2: water.
(3)、(4)式は、
・・・・(6)
となり、これを用いると(5)式Gよ以下でfiられる
。Equations (3) and (4) become...(6), and using these, Equation (5) G can be fied as follows.
・ ・ ・ ・(8)
(8)式より中性子、γ線に対する水及び焼結原料の質
量吸収係が既知でバレン1−が空の状態の計数をあらか
しめ測定しておりば透過中性子線及びγ線を計測するこ
とにより充填密度の変動を受けない形で焼成中の焼結原
料の水分値が得られる。・ ・ ・ ・(8) From equation (8), if the mass absorption coefficients of water and sintering raw materials for neutrons and γ-rays are known, and the counts are made in advance when the baren 1- is empty, then the transmitted neutron beams and By measuring gamma rays, the moisture value of the sintered raw material during firing can be obtained without being affected by fluctuations in packing density.
実兼上
次に本発明方法の具体的な実施状態につき説明する。第
7図は本発明を適用したトワイト・ロイド焼結機の模式
的側面図、第8図は同しく一部切欠して示す部分拡大側
面図であり、図中3はバレットを示している。バレン1
−3は駆動スプロケット31、遊動スプロケット32及
びこれら両スプロケノ1−31.32間に配したガイル
−ル等によって構成される無端すし道に相接した状態で
連接配置されており、駆動スプロケット31によって白
抜矢印方向に向けて両スプロケット31.32にわたっ
て周回回動せしめられるようにしである。駆動スブロケ
ッ)・側、即ち給鉱端側にはバレット3の移動域上方に
臨んで床敷ホッパ33、装入ホッパ34、点火炉35及
び保熱炉36が遊動スプロケット32側、即ち排鉱端に
向けて上記の順序で配設され、またバレット3の移動域
下には点火炉35の直下から排鉱端近傍に至る間に多数
の集風ボックス37が連接して配置されている。Next, a concrete implementation state of the method of the present invention will be explained. FIG. 7 is a schematic side view of a Twight Lloyd sintering machine to which the present invention is applied, and FIG. 8 is a partially enlarged side view with a portion cut away. In the figure, 3 indicates a bullet. Baren 1
-3 is arranged in a state of being connected to an endless path formed by a drive sprocket 31, an idler sprocket 32, and a gail arranged between these two sprockets 1-31, 32. It is configured to rotate around both sprockets 31 and 32 in the direction of the white arrow. The bedding hopper 33, the charging hopper 34, the ignition furnace 35, and the heat retention furnace 36 are located on the side of the driving sprocket 32, that is, the ore discharge end, facing above the moving area of the bullet 3. A large number of air collection boxes 37 are arranged in the above-mentioned order below the movement area of the bullet 3 from directly below the ignition furnace 35 to near the ore discharge end.
各バレット3は第8図に示す如く、縦、横それぞれ格子
状に組み合わモた袖強リブ3a、3bにて形成した矩形
状をなずパレットフレーム上面に多数のグレートバー3
0を配置すると共に、両側には所要高さにサイドプレー
1〜3dを立設し、また両側下部には左、右に張り出し
て車輪3e、3eを設けて構成されており、車輪3e、
3Cを無1jilL道を形成するガイトレール上に載架
せしめた状態で配設されている。バレン1−3上には給
鉱端側において前記床敷ポノパ33、装入ホッパ34か
らグレー1−バー3CJ二に床敷鉱、焼結原料が均一な
高さに装入され、点火炉35を通過する過程でその表面
に点火され、保熱炉36で保熱される。一方各集凪ボソ
クス37からはこれらに連結された排風機(図示せず)
による吸引力をバレン1−3の下面に作用させ、焼結原
料上面から下方にむげて風を通流させ、焼結原料の焼成
をその表面から下方に向けて進行させ、バレット3が排
#fi端に達する直前に焼結原料の焼成を完了さセ、焼
結鉱としての次の冷却工程に向は送出せしめて4】りよ
うにしである。As shown in FIG. 8, each bullet 3 has a rectangular shape formed by ribs 3a and 3b that are combined in a lattice pattern vertically and horizontally, and has a large number of great bars 3 on the upper surface of the pallet frame.
0, side plays 1 to 3d are erected at the required height on both sides, and wheels 3e, 3e are provided at the bottom of both sides, protruding to the left and right.
The 3C is placed on a guide rail that forms a freeway. On the barrel 1-3, bedding ore and sintering materials are charged to the gray 1-bar 3CJ2 at a uniform height from the bedding ponopa 33 and the charging hopper 34 on the ore feeding end side, and the ignition furnace 35 In the process of passing through, the surface is ignited, and the heat is retained in the heat retention furnace 36. On the other hand, an exhaust fan (not shown) connected to each collection box 37
The suction force is applied to the lower surface of the barrel 1-3, blowing air downward from the upper surface of the sintered raw material, and the firing of the sintered raw material progresses downward from the surface. The firing of the sintered raw material is completed just before reaching the fi end, and the raw material is sent out for the next cooling process as sintered ore.
そして本発明方法を実施する装置においては給鉱側から
排鉱側に至るバレット3の移動域下に複数個所(実施例
においては2ケ所)に、バレン1−3の移動域下であっ
て、相互に連結されている集風ボンクス37.37の口
縁部間に臨んで中性子及びγ線を同時に放射する線源2
1が、またバレット3の移動域上に中性子及びγ線を分
別、検出可能な検出器22がそれぞれ焼結機の機枠等の
不動の部材に装着されている。或いは中性子及びγ線を
同時Gこ放射する線源の代わりに第6図に示すように中
性子源21aとγ線源21bを別々に設置し、中性子及
びγ線を分別、検出可能な検出器22の代わりに、中性
子検出器22a、γ線検出器22bを設置し、焼結充填
層の密度の変動の影響を受けずに焼結前線の進行位置を
演算する演算部38が設置されている。In the apparatus for carrying out the method of the present invention, there are a plurality of locations (two locations in the embodiment) under the movement area of the bullet 3 from the ore supply side to the ore discharge side, and under the movement area of the barrens 1-3. A radiation source 2 that faces between the mouth edges of the interconnected wind collecting box 37 and 37 and emits neutrons and gamma rays simultaneously.
1, and a detector 22 capable of separating and detecting neutrons and gamma rays is mounted on an immovable member such as a machine frame of a sintering machine above the movement range of the bullet 3. Alternatively, instead of a radiation source that simultaneously emits neutrons and gamma rays, a neutron source 21a and a gamma ray source 21b are installed separately as shown in FIG. 6, and a detector 22 capable of separating and detecting neutrons and gamma rays is used. Instead, a neutron detector 22a and a gamma ray detector 22b are installed, and a calculation unit 38 is installed that calculates the advancing position of the sintering front without being affected by fluctuations in the density of the sintered packed bed.
余肌q沃果
以上の如く本発明にあっては、焼結充ti l−に含ま
れる水分を焼結進行方向に複数設置した中性子及びγ線
検出器を用いて焼結充1fjFiの密度の変動の影響を
受けない、即ぢ充填密度の変動を補正した水分を測定す
る。この測定値に基づいて焼結充填層の燃焼前線位置を
検出することとしているから、焼結充填層の焼成開始時
点から焼成を完了するまでの焼結進行状況を正fiTC
にしかも連続的にオンラインで把握することができ、パ
レット移動速度、吸引風量等の調整により焼成速度の精
細な制御が可能シこなり、焼結鉱の品質向上が図れ、ま
た返鉱を低減せしめ得て歩留の大幅な向上が図れるなど
本発明は優れた効果を奏するものである。As described above, in the present invention, the density of the sintered filler 1fjFi can be detected using a plurality of neutron and γ-ray detectors installed in the direction of sintering progress. Instantly measures moisture without being affected by fluctuations, correcting for fluctuations in packing density. Since the combustion front position of the sintered packed bed is detected based on this measured value, the sintering progress from the start of firing of the sintered packed bed to the completion of firing can be accurately determined using fiTC.
What's more, it can be monitored continuously online, making it possible to precisely control the firing speed by adjusting pallet movement speed, suction air volume, etc. This improves the quality of sintered ore and reduces return ore. The present invention has excellent effects such as a significant improvement in yield.
第1図は従来技術の説明概略図であり、第1図(イ)は
パレット上の焼結充填層の焼結推移状況を示す模式図で
あり、第1図(ロ)は焼結充填層内に装入された熱電対
の温度変化を示すグラフである。
第2図は別の従来技術の説明概略図であり、第2図(イ
)はバレソ1−上の焼結充填層の焼結進行1ノ、況を示
す模式図であり、第2図(ロ)は風箱に吸引される排ガ
スの温度変化を示すグラフである。
第3図は焼結充1ffl F’Jの焼結進行状況と水分
の変化の関係を示し、第3図(イ)は前者を、第3図(
ロ)は焼結充填層の各部の垂直断面における水分の分布
を示すグラフである。
第4図は第3番目に説明した従来技術の原理の模式概略
図である。
第5図は中性子水分針に於ける原料充填密度の変動の中
性子計数率に与える影響を示すグラフである。
第6図は本発明の方法の原理の模式概略図である。
第7図は本発明の方法を適用した1実施例たるドワイト
・ロイド焼結機の模式的側面図である。
第8図は第7図で示すドワイト・ロイド焼結機を一部切
欠して示す部分拡大側面図である。
(主な参照番号)
■・・焼結充填層、 3・・バレット、21a ・・中
性子源、 21b・・γ線源、22a ・・中性子検出
器、22b・・γ線検出器、28・・・表示装置、
31・・駆動スプロケット、32・・遊動スプロケット
、3t・・装入ホッパ、 35・・点火炉、36・・保
熱炉−137・・集風ホックス、38・・演算手段
′特許出願人 住友金属工業株式会社
代理人 弁理士 新居 正彦
第1図
第2図
第3図
*R<2() −h(y、> ph(ベノ yht7.
i) !h(1)第4図
第5図
/、6 /、7 1.FI /、’? 2.0眉fJ−
北域捉戻 (≠53)
第6図Figure 1 is an explanatory schematic diagram of the prior art, Figure 1 (a) is a schematic diagram showing the sintering progress of the sintered packed layer on the pallet, and Figure 1 (b) is a schematic diagram showing the sintering progress of the sintered packed layer on the pallet. It is a graph showing the temperature change of a thermocouple inserted in the inside. FIG. 2 is an explanatory schematic diagram of another conventional technique, and FIG. B) is a graph showing the temperature change of the exhaust gas sucked into the wind box. Figure 3 shows the relationship between the sintering progress of 1ffl F'J and the change in moisture content. Figure 3 (A) shows the former, Figure 3 (
B) is a graph showing the distribution of moisture in the vertical cross section of each part of the sintered packed bed. FIG. 4 is a schematic diagram of the principle of the third-mentioned prior art. FIG. 5 is a graph showing the effect of variation in raw material packing density in the neutron water needle on the neutron count rate. FIG. 6 is a schematic diagram of the principle of the method of the invention. FIG. 7 is a schematic side view of a Dwight Lloyd sintering machine which is an embodiment of the method of the present invention. FIG. 8 is a partially enlarged side view, partially cut away, of the Dwight Lloyd sintering machine shown in FIG. 7. (Main reference numbers) ■... Sintered packed bed, 3... Barrett, 21a... Neutron source, 21b... Gamma ray source, 22a... Neutron detector, 22b... Gamma ray detector, 28...・Display device, 31.. Drive sprocket, 32.. Idle sprocket, 3t.. Charging hopper, 35.. Ignition furnace, 36.. Heat retention furnace-137.. Air collecting hook, 38.. Calculating means' patent Applicant Sumitomo Metal Industries Co., Ltd. Agent Patent Attorney Masahiko Arai Figure 1 Figure 2 Figure 3 *R<2() -h(y,>ph(Beno yht7.
i)! h (1) Figure 4 Figure 5 /, 6 /, 7 1. FI/,'? 2.0 eyebrow fJ-
Capturing back the northern region (≠53) Figure 6
Claims (1)
うに中性子線源及びT線源と中性子検出器及びγ線検出
器を対置し、上記焼結充填層を透過した中性子及びγ線
をそれぞれ中性子検出器及びγ線検出器によって促え、
これら中性子検出器及びγ線検出器の出力に基づいて焼
結光底層の充填密度の変動の影響を受けないで上記焼結
充填層の水分測定値を測定し、この水分測定値により焼
結充填層中の燃焼前線の進行位置を検出することを特徴
とする焼結原料の焼成状況検出方法。A neutron source and T-ray source and a neutron detector and a gamma ray detector are placed opposite each other so that neutron beams and gamma rays pass through the sintered packed layer during firing. are facilitated by a neutron detector and a gamma ray detector, respectively.
Based on the outputs of these neutron detectors and gamma ray detectors, the moisture content of the sintered filling layer is measured without being affected by variations in the packing density of the sintered optical bottom layer. A method for detecting the firing status of a sintering raw material, characterized by detecting the advancing position of a combustion front in a layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58189455A JPS6082624A (en) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | Detection of state of sintered raw material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58189455A JPS6082624A (en) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | Detection of state of sintered raw material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6082624A true JPS6082624A (en) | 1985-05-10 |
Family
ID=16241539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58189455A Pending JPS6082624A (en) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | Detection of state of sintered raw material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6082624A (en) |
-
1983
- 1983-10-11 JP JP58189455A patent/JPS6082624A/en active Pending
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