JPS62230528A - 粒状物の薄層化輸送方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は粒状物、例えば高炉装入原料をベルトコンベヤ
ーで輸送する場合において、ベルトコンベヤー上の粒状
物の層厚を間欠的に薄層化する方法に関し、特に粒状物
の粒度分布を測定する場合に適用するものである。

（従来の技術） 例えば高炉操業においては、高炉内に装入される原料の
炉内における粒度分布は、炉内ガス流分布を左右し、操
業に大きな影響を及ぼす。

そこで、好適な炉内ガス流分布を得るための必要な粒度
分布を得るため、原料の装入過程において種々の粒度分
布制御が行われている。

原料の粒度分布制御を行うためには、各装入過程におけ
る原料の粒度分布を把握する必要がある・そして粒度分
布制御の８度を良好に維持するためには各装入過程にお
ける原料粒度分布を正確に把握する必要がある◇ 従来この装入原料の各装入過程における原料の粒度分布
は、ベルトコンベヤーから原料の一部をサンプリング装
置により間欠的にサンプリングし、このサンプリング原
料を系外でスクリーニングして粒度分布を測定し、この
粒度分布をベースとして次回バッチの各装入過程におけ
る粒度分布制御を行うようにしておシ、オンラインでの
粒度分布測定は行われていなかった。

例えば第８図に示す特開昭５８−１３６７０４号の発明
のように原料Ｍを中継貯槽１からベルトコンベヤー２、
ホッパー３、旋回シュート４を経て高炉５内に装入する
ようにした高炉装入装置において、炉内半径方向の粒度
分布を最適にするために中継貯槽１とホッパー３に整流
板６−１．６−２　等を設け、中継貯槽１、ホッパー３
内における原料の堆積形態、あるいは排出順を調整し、
ホッパー３から排出される原料Ｍの経時的粒度分布を制
御するようにしたものがあり斯る発明においては、例え
ばベルトコンベヤー２上の原料Ｍの粒度を非接触式の測
定装置７で測定しこの測定結果に基づいて中継貯槽ｌと
ホッパー３内の原料Ｍの堆積形態、原料の排出順を調整
するようにしている。

一方粒状物の粒度測定法として特開昭５９−８１５３５
号がある。

この粒度測定法においては、落下途中の粒状物の画像を
高速−次元イメージセンサ−の線走査の繰返しによりと
らえ、この画像を解析して、粒度分布を求めている。

（本発明が解決しようとする問題点） ところで一般的に言ってベルトコンベヤー上の粒状物の
層厚は３００〜５００　ｍｍ位であり、このような層厚
下での粒度測定は表層部に限られ、又、推定的要素が犬
であり、この測定結果で全体を代表させるため、その測
定値の精度は充分なものとは言い難い。

したがって、この測定値に基づいて炉内における原料の
粒度分布を制御しても最適粒度分布を安定して維持する
ことは困難である。

又前記特開昭５９−８１５３５号の粒度測定法において
、測定精度を上げるためには落下流を形成する各粒子が
重なり合わないようにする配慮が必要と思われるが、こ
の発明においては、そのような配慮は示されておらず、
したがって、その測定精度が充分かどうかの疑問が残る
。

本発明は粒状物の粒度分布測定の精度向上を図るため、
粒子の重なり合いが少ない粒状物を形成する方法を提供
するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、粒状物をベルトコンベヤーによシ輸送する場
合に適用され、特にベルトコンベヤーヘッド部から粒状
物を落下させ、その落下流でその粒度分布を測定する場
合に顕著な効果を奏するものである。

第１の発明は、ベルトコンベヤーへの粒状物の供給量を
調整し、ベルトコンベヤー上の粒状物の層厚を間欠的に
薄層化するところに特徴があシ、第２の発明は、第１の
発明に加え、ベルトコンベヤーヘッド部に拡散装置を設
け、ベルトコンベヤーヘッド部からの原料を該拡散装置
を介して落下させ、更に薄層化するところに特徴がある
。

例えば高炉の原料装入における中継貯槽からベルトコン
ベヤー上への原料の供給速度は通常最大５０００ｔ／ｈ
ｒで層厚ば３００〜５００ｍｍ位であるが、本発明にお
いては、ベルトコンベヤー上への原料供給速度を例えば
３０秒おきに１０秒間５０〜１００ｔ／ｈｒに落し、層
中を変えず層厚を前記通常層厚の１７５〜１／１０位の
層厚に薄層化してベルトコンベヤーヘッド部から落下さ
せるものである。またさらに必要に応じてベルトコンベ
ヤーヘッド部の下方に拡中板と整流板からなる薄層化装
置を設け、この薄層化装置により、原料の落下流を拡散
し、方向性を消去すると共に整流して落下させるように
し、重なり合いのない落下流を確保するようにするもの
である。

以下に本発明の実施例を第１図〜第７図に示す実施装置
例と共に説明する。

この実施例は、高炉の原料装入装置において適用した場
合のものである。

第１図において、１は中継貯槽で、この中継貯槽１の下
部傾斜面には長方形の排出口１−１と、この排出口１−
１の開度を調整し、速度可変型のベルトコンベヤー２へ
の原料供給速度を調整するためのスライドゲート８が設
けられている。

このスライドゲート８は油圧シリンダー９によって作動
する。油圧シリンダー９は、制御装置１１に接続されて
おり、予め設定されたタイミングで所定時間スライドゲ
ート８の開度を絞って保定後、通常の開度に復帰させる
ようになっている。

なお、排出口１−１の両側部には排出原料が所定の巾で
安定して排出できるように可変スカート１０を設ける場
合もある。２−１はベルトコンベヤーヘッド部で高炉炉
頂の分配シュート１２の上方に位置している。

この分配シュート１２は回動自在であシ、その排出端は
ホッパー１３、装入口部に位置できるようになっている
。ホッパー１３の下部には集合シュート１４が設けられ
、その下方には炉内旋回シュート１５が設けられている
。

本実施例では、ベルトコンベヤーヘッド２−１部と、分
配シュート１２間に薄層化装置として原料の落下流に対
向して進退自在で、傾斜角度、可変の拡巾板１７が設け
られている。１６は拡巾仮作動用の油圧シリンダーであ
る。

この拡巾板１７は第３図に示すように下床がりで落下流
との対向面には凸曲面が形成されベルトコンベヤーヘッ
ド部からの原料落下流を拡散し、更に薄層化する。拡巾
板１７の下部には拡巾板１７からの落下流に対向して進
退自在で、傾斜角可変の整流板１９が設けられている。

この整流板１９は拡巾板１７の凸曲面からの原料、落下
流の方向性を消去すると共に拡巾板との間に形成される
間隙を通して整流しはソ垂直で超薄層（粒子の重なりが
非常に少ない）の落下流を形成するものである。したが
って、この間隙は、原料の種類、性状によって調整する
。

そしてこの拡巾板１７と整流板１９とによシ形成される
落下流を挾むように粒度分布測定装置として光源２２と
イメージセンサ−２３が対向して設けられている。この
センサーからの画像信号は画像解析装置２４に送信され
、画像解析装置てより粒度分析がされ、粒度分布が粒度
分布表示装置２５によって表示されるようになっている
。

したがって、前記中継貯槽からの供給量の減少開始信号
と終了信号（薄層化の起点と終点を表わす信号）は制御
装置１１に送信され、ベルトコンベヤー速度を考慮して
整流板からの薄層流に対するイメージセンサ−作動のタ
イミングを指示するようになっている。

つぎに本発明を実施する場合について述べる。

中継貯槽ｌに一次貯留された原料Ｍはベルトコンベヤー
２へ供給（排出）されるが、この供給（排出）条件およ
びベルトコンベヤー２の速度は、原料、の種類、粒度、
（最大、最小粒径）、高炉装入条件（装入量、装入速度
等）に応じて定められるものであり、薄層化のために所
定の原料装入スケジュールを崩さないように薄層化のた
めに減する原料の供給量が回復し易いように考慮される
。

即ち、例えば、中継貯、漕ｌからのベルトコンベヤー２
への切出し速度、ベルトコンベヤーの速度等を調整する
必要がある。

しかしながら、メンテナンス、安全性を考慮すれば原料
切出し速度、ベルトコンベヤー速度の高速化には限度が
あるので、原料の安息角を考慮して、薄層化部の粒度分
布が全体の粒度分布を代表するような範囲で、なるべく
薄層化範囲は狭い範囲とすることが好ましく、予め薄層
化パターンを設定しておく。この場合薄層化部は例えば
ｌバッチの原料の経時的な粒度変化が把握できるように
、はソ等間隔で形成するようにすることが好ましい。

かくして先ず通常層厚を得るためベルトコンベヤーの速
度を通常速度にすると共に中継貯槽１の排出口１−１の
開度をスライドゲート８の作動によって通常開度にしベ
ルトコンベヤー２上に原料を切出し１通常層厚を形成し
ながら搬送する。

所定時間経過後、スライドゲート８を作動し中継貯槽ｌ
排出口１−１の開度を予め設定された薄層化用開度に絞
シ、薄層を形成しながら搬送する。

所定時間経過後、スライド、ゲート８を作動し中継貯槽
１の排出口１−１の開度を通常層厚を得るための開度に
復帰させる。

このような操作を繰返すことによって、通常層厚部Ｒ８
と薄層化部ＩｔＩを交互に形成しながら搬送し、ベルト
コンベヤー２のヘッド部から拡巾板１７上へ落下させる
。

この拡巾板１７の傾斜角度は原料の種類、性状に応じて
設定され、薄層化部が通過後は退避させても良いが、ベ
ルトコンベヤー２からの落下原料の方向性を消去し、又
分配シュート１２からホッパー１３へ装入される原料の
堆積形態を調整するために常にベルトコンベヤー２から
落下する原料を全て受けられるようにすることも考慮す
る０かくして、拡巾板１７上に落下した原料は方向を変
えると共に、拡散されながら、拡巾板１７の傾斜曲面を
ころがり、整流板１９上に落下し、方向を変え拡巾板と
整流板間に形成される間隙により整流薄層化され略垂直
に落下する。

この薄層化部の落下開始と同時にイメージセンサ−が作
動し、この落下流を走査し落下流を撮像するθ イメージセンサ−での撮像信号は画像処理装置２４に送
られ、ここで画像解析され、薄層化部の粒度分布を演算
され、表示装置に粒度分布が表示される。

この粒度分布は中継貯槽１から切出（排出）された原料
の経時的な粒度分布を近似的に示している。

したがって、例えばこの粒度分布を測定点において所定
の粒度分布に維持することによって、ホッパー１３、旋
回シュート１５を介して炉内に装入される原料の経時的
な粒度分布を調整することが容易になる０ この粒度測定点における粒度分布が所定の粒度分布にな
っていない場合は、前工程である中継貯槽１における原
料の堆積形態を調整して中継貯槽１から排出される次回
バッチの原料の経時的粒度パターンを調整して、粒度分
布測定点において所定の粒度分布が得られるようにする
とか、おるいは後工程であるホッパー１３、あるいは旋
回シュート１５の旋回条件を調整する等によって最終的
に炉内における粒度分布を所定のものにすることも可能
である。

（実施例） 第１図〜第４図に示した本発明の実施装置例において、
本発明を実施した結果について説明する。

中継貯槽１に貯留された１バッチ分の焼結鉱１２０ｔ　
（粒径５ｍｍ　〜５６ｍｍ）を速度２　ｍ／ｓｅｃのベ
ルトコンベヤー２によって６０　ｔ／ｈｒ　の速度で高
炉炉内に装入するように薄層化条件を設定した。

この実施例での薄層部ｒＬｌは１バツチ５箇所とし。

略等間隔に形成するようにした。又、薄層部ｒｔｌの長
さしは１個所当り２０，０００　ｍｍで、層厚Ｔは５　
Ｑ　ｍｍ（通常層の層厚ＴＯはｓｏｏｍｍ）になるよう
にした。

このような薄層部の形成は中継貯槽１の排出口の開口巾
を１５０ｍ７ｎとし、その開口高さく開度）を調整し、
この排出口からの原料排出速度を自動的に調整すること
によって行った０ その間度調整を図示すれば第５図のとおりである０ このようにして形成した薄層部がベルトコンベヤーヘッ
ド２−１から落下する際拡巾板１７と、整流板１９を作
動して拡巾板と整流板間に８Ｑ　ｍｍの間隙を形成して
薄層部を拡巾板上て落下させ、層中を約６００　ｍｍに
拡巾、薄層化し、整流板１９で整流して分配シュート１
２内に落下させた。

拡巾板１７と整流板１９間から落下する薄層化流をイメ
ージセンサ−で走査し、画像を得た。

その結果は第６図のとおりで、粒子は殆ど雷なシ合って
おらず、各粒子画像は鮮明であった。これを画像処理装
置により処理して粒度分布を得た。

その結果を篩分けによシ実測して得た粒度分布と比較す
ると第７図のとおりで、実測値と可成り近似した結果が
得られた〇 なお本実施例においては薄層部をベルトコンベヤーヘッ
ド部下部に設けた拡巾板１７、整流板１９によって形成
される薄層化装置によシ更に薄層化するようにしたが、
例えばベルトコンベヤー上でスクレーバー等によって、
平坦化薄層化を促進するようにしても良い。

又、本実施例は高炉の原料装入装置において適用した例
を示したが、これに限定されるものではなく特に粒度分
布調整を必要とする粒状物を処理する他の装置にも適用
できることは勿論であシ、薄層化条件はそれらの装置条
件、粒状物の種類、性状等に応じて、適宜設定するもの
である。

（発明の効果） 本発明はベルトコンベヤーによシ搬送される粒状物を薄
層化することによって、オンラインでの粒状物の経時的
粒度分布を高精度で、測定することを可能とするもので
あり、これによって、粒状物処理装置における粒状物の
経時的粒度分布調整精度を大巾に向上することを可能と
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置の一例を示す説明図、第
２図は、第１図における中継貯槽の排出口開度調整機構
説明図、第３図は、第１図の拡散装置のＩ−Ｉ’矢視説
明図、第４図は［−ＩＩ’矢視説明図、第５図は、本発
明における薄層化スケジュール例を示す説明図、第６図
は、本発明の実施例で得られた薄層化部をイメージセン
サ−で撮像した画像を示す説明図、第７図は本発明で得
られた原料の粒度分布例と篩分試験による粒度分布例と
の比較図、第８図は従来の装置例を示す説明図である。 ｌ・・・中継貯槽　　　　２・・・ベルトコンベヤー３
．１３・・・ホンパー　　４．１５・・・旋回シュート
５・・・高炉　　　　　　７・・・測定装置８・・・ス
ライドゲートｌＯ・・・可変スカート１１・・・制御装
置　　　　１２・・・分配シュート１４・・・集合シュ
ート１７・・・拡巾板１９・・・整流板　　　　　２２
・・・光源２３・・・イメージセンサ−２４・・・画像
解析装置Ｍ・・・原料 ｆｊ５Ｌ図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒状物のベルトコンベヤー輸送方法において、ベ
   ルトコンベヤーへの粒状物の供給量を調整して、ベルト
   コンベヤー上の粒状物の層厚を間欠的に薄層化すること
   を特徴とする粒状物の薄層化輸送方法。
2. （２）粒状物のベルトコンベヤー輸送方法において、ベ
   ルトコンベヤーへの粒状物の供給量を調整してベルトコ
   ンベヤー上の粒状物の層厚を間欠的に薄層化すると共に
   ベルトコンベヤーヘッド部に設けた拡散装置を介して落
   下させることにより、粒状物の落下流を拡散し、更に薄
   層化することを特徴とする粒状物の薄層化輸送方法。
3. （３）ベルトコンベヤーへの粒状物の供給速度とベルト
   コンベヤーの速度を相対的に調整し、ベルトコンベヤー
   上の粒状物の層厚を間欠的に薄層化することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項および第２項記載の粒状物の薄
   層化輸送方法。