JPS63500333A - 粉状物中の可溶性成分含有量測定方法と自動装置 - 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】 粉状物中の可溶性成分含有量測定方法と自動装置５この発明は、所定量の粉状物 と所定量の溶媒とを容器中に入れ、この混合物を混和して石灰を溶媒中に溶解さ せて石灰の含有量を示す混合物中の電気的特性を測定するステップを含んだ粉状 物中の石灰含有量を測定する方法に関するものである。

またこの発明は、少なくとも１個の容器と、与えられた量の溶媒を調量して容器 に入れる手段と、容器内容物の電気的特性を測定する手段と、測定径容器中の内 容物を放出する手段とを含んだ、粉状物中の可溶成分含有量測定装置に関するも のである。

この発明はセメントまたはセメントクリンカ−の自由石灰含有量の測定に好適に 応用されるものである。

セメント工業においては、このような測定はキルンから取り出したクリンカーを 冷却破砕してから行うもので、これにより工程、特にキルン中の燃焼工程を制御 するためのものである。

フランス特許第２１６・３９６３号の方法にあフては、この測定によりセメント プラントキルンの自動操業を可能としている。この方法の場合に用いられる装置 は、破砕されたクリンカーサンプルと加熱したグリコールとを入れてこの混合物 の電気的特性を測定するチェンバーと、このコンパートメントに調量した体積の クリンカーとグリコールを供給する手段を有している。このような破砕クリンカ ーの調量供給手段はフランス特許第２１８２２８３号にも詳しく記載されており 、分析ツボ中にクリンカーを入れてバックし、これを所望の体積にレベルするよ うになっている。このツボを次いで可動アームによってチェンバー状にもたらし てクリンカーを放出する。

この方法と装置は測定の精度と工程の信頼度に悪影響をもたらす数々の欠点をま だ有しており、自動操業の場合にはキルンで製造されるクリンカーの品質も問題 がある。まず破砕されたクリンカーサンプルの密度が変動し、特にサンプルの粒 度がバラツク、特にキルンが誤作動して正常なクリンカーと異る不燃焼タリンカ ーが製造された場合に問題がある。

従って測定チェンバーに導入されたクリンカーの品質も変動し、測定は誤ったも のとなる。このような問題は除かれなければならないのである。

またこの装置場合量を体積で決定しているので、自動工程の制御ができない、ひ とつでも供給装置が誤作動すると、誤フた量について測定が行われる。例えば分 析ツボにレベル前にクリンカーが一杯入っていないような場合がそれである。

グリコール用のポンプが誤作動した場合も同じである。

加えて測定チェンバーは複雑で敏感である。特に弁が詰まるので、作業サイクル 間の清掃が不確実である。また内部に設けられた可動電極も誤作動し易いのであ る。

従ってこの発明の目的は、簡単な要素からなる装置により、前提項に記載された ような方法および達成されるべき石灰含有量の測定を提供して、上記したような 欠点を除くことにある。この発明によれば、装置の自動操業中に行われる連続測 定作業の信頼性が上り、もって粉状物製造の制御のための自動システムに好適に 適合するものである。

このために、この発明の測定方法においては、粉状物を入れる前と後で容器の計 量を行うことにより容器に収容された粉状物の重量を測定し、容器に収容された 粉状物の量と溶媒の量との比を計算し、この比の関数として前記した電気的特性 測定の結果を補正するものである。

溶媒の重量測定には溶媒を入れる前と後の容器を計量するとよい。

上記方法の好ましき一実施態様においては、電気的計算機によって自動測定サイ クルの制御が行われ、この計算機が重量を示す信号を受取り、粉状物と溶媒の重 量およびその比をそれぞれ計算し、粉状物の石灰含有量を示す出力信号を少なく とも１個出すように電気的特性の上記測定を補正するのである。この出力信号は 特に、測定の結果および／または粉状物を製造するプラントの自動操業を表示す るのに、適している。

このような方法によれば、自動測定サイクル中に少なくとも１個の計量手段の調 整が起なわれ、この調整に応じて計算機が計量結果を補正する。測定または計算 された重量のひとつそれに対応する所定範囲から外れた場合には、計算機は自動 的に測定サイクルを変更することもできる。

この発明の装置はかかる方法を実施するためのもので、容器をＢ動させる手段と これを計量する手段とを具えたことを特徴とするものである。

この発明の装置の好ましき一実施態様においては、容器移動手段が容器を把持す るためのクランプを有しており、容器を水平な弧に沿って８１１Ｉさせたり垂直 方向に移動させたり水平軸について旋回させるべく、これがモーター付支持台に 架設されている。

容器計量手段は好ましくは電子的なバランスを有している。また歪計を具えたセ ンサーを有したものでもよい。

与えられた量の溶媒を調量する手段は好ましくは積極式移動ポンプを有している 。与えられた量の粉状物を調量する手段も好ましくは体積的な調量手段を有して いる。これらの体積的調量手段は精密な調量を必要とするものではなく、スクレ ーバーを具えた回転板から構成されている。

この発明のよりよき理解のために、以下セメントクリンカ−見本を破砕した後で その中の自由石灰を調量する実施態様について説明する。またこの説明は以下の 図により行う。

第１図はこの発明の装置の概略平面図、第２図はその概略側面図である。

図示の装置は破砕されたクリンカーのための分配器１、電子的計量器２、排出タ ンク３、測定ユニット４、グリコール供給ユニット５および容器７を移動させる ための操作ロボット６とを有している。この場合容器７は通常のビーカーである が、その他にも上部が開口していればいかなるタイプのものでもよい。またこの 装置には計算機９を具えた制御パネル８を有している。

分配器１はクリンカー供給管１ｏの出口に連結されており、これを介してキルン から取り出されて冷却破砕されたクリンカー見本が矢印Ａで示すようにホッパー １１にに供給される。このホッパーの下側にはモーター１３によって間欠的に駆 動される回転板１２が設けられている。この回転板１２の上面上側には２個の要 素１４，１５からなるスクレーバーが固定位置に設けられている。第１の要素１ ４は所定体積のクリンカーの帯を回転板上に形成する孔または溝を有しており、 第２の要素１５はこの帯を回転板１２から外側に押してその下にもたらされた容 器７中に入れるべく傾斜して設けられている。要素１４の前方にある余剰の材料 は排出ホッパー１６中に落下し、エジェクター１７の作用によりそこから周期的 に矢印Ｂの方向に排出される。

計量器２は電子的精密計量器で１００〜２００ｇの範囲にありその計量単位は１ ｍｇである。これは支持台２１上適宜の高さに架設されており、計算機９に電気 的に接続されてこれに各計量結果を伝送する。

またこのような計量器２に代えて、歪計を具えたセンサーを用いてもよい。この 場合には図中点線で示すａｌ！ｌ正準２２を晋くことにより各測定サイクル毎に これが自動的に再調整されなければならない。

排出タンク３は上部が開口しており、これに容器の内容物を容易に排出できる０ 図中簡単な線で示すがこのタンクは例えば上部に開口して周期的に交換される簡 単な樽、またはフィルター付でグリコールの循環用吸出ポンプを具えた貯蔵器で もよい。

グリコール供給ユニット５は測定ユニット４の近くに設けられている。図示の例 では、このユニットはサーマスタット付加熱器５２に架設されたグリコール貯蔵 器５１およびグリコール分配管５４によって測定ユニット４に連結された積極式 移動ポンプ５３とを有している。測定ユニット内で管５４の端部は容器７に温グ リコールを滴下させるための口５５を有している。

測定ユニット４は工程中に容器７の内容物中に入れられる道具セット４１を有し ている。このためにセットは、小ジヤツキ４４により壁支持体４３に沿って垂直 に可動なシャーシ４２に、架設されている。

このセット４１は図中簡単な線で示すが、その実体は公知の種々の器具を組合せ たものであり、例えば図示の例では容器７中でグリコールと粉状物とを混ぜる攪 はん器、温度調節器および電気的測定用電極などである。

以下に述べるように、容器７は測定サイクル中数回に互って分配器その他１〜４ 間を移動される必要がある。このため容器７はロボッｌ−６の水平アーム６２の 端部に設けられたクランプ６１により支持されている。この移動機構は三元移動 タイプであって物体取扱技術の分野でよく知られたものである。即ち該機構は基 台６３、この基台に対して矢印Ｃ方向に垂直移動できる垂直柱６４、垂直柱６４ の頂部に設けられてかつ機構６５により矢印り方向に旋回するアーム６２を有し ている。アーム６２の自由＠６６にはクランプ６１が設けられていて、これが矢 印Ｅ方向に旋回する。このクランプ６１を開閉する機構はアーム６２内に収納さ れている。第１図に示・すように、ロボット６は分配器その他１〜４が配置され た円弧６８の中心に位置しており、容器７の移動は平面図でみて全てこの円弧に 沿って行われる。第１図中容器７の位置をアーム６２の位置１°〜４°で示しで ある。なお位置２”は標準重量２２が用いられた場合のものである。

この発明の方法によれば、上記した構成の装置の作用は次のようなものであるが 、これら作用は全て制御パネル８により制御監視されている。容器７は排出タン ク３上の位置で待機してグリコールを注入される。

アームの自由端６６が旋回すると、容器は上下逆さにされて内容物をタンク内に 排出する。つぎに位置２”に８勅されて計量器２上に来て調整される。計量器は 容器７の風袋を計算機９に伝送する。ロボット６は再度クランプ６１により容器 ７を把持して位置４°に８ｉｏさせてポンプ５３および分る。ついで容器７は位 置２”に戻されて計量器上で計量される。この間計算機９はグリコール注入前後 の重量差によりグリコールの正確な重量を計算する。

ついで容器７は位置１゛に８動され、回転板１２が与えられたクリンカ一体積に 対応する期間動作してクリンカーを容器７中に滴下する。この体積は１ｇのクリ ンカーに相当するように決められる。容器７に収容されたクリンカーの正確な重 量を得るために、これを再び計量器２において計量し、計算ｍ９が前後の重量差 により該重量を算出する。計算機９はグリコールとクリンカーとの重量比も計算 する。

容器７は伝導性の測定のために再び位置４°に戻される。

ジヤツキ４４によりセット４１が容器７の位置に下げられ、温度調節器が動作し て所定の期間に互って攪はん器が駆動される一ついで、温度が所望の範囲にあれ ば、伝導性の測定が行われてその結果が計算機９に伝送され、計算機９がグリコ ールとクリンカーの重量比の関数としてこれを補正し、数値信号を出力する。こ の信号は制御パネル８での表示やクリンカーが製造されているキルンの制御手段 に用いられる。

ついでセット４１は揚げられ、容器７は位置３°に戻されてその内容物を再利用 のためにタンク３中に排出する。次に容器７は清掃されて位置４°において新た なグリコールを収受し、これが攪はんされてタンク３中に排出され、容器７は待 機位置３に待機する。

計量器２に代えて歪計付センサーを用いた場合には、更にこのセンサーを計量す るステップがある。このとき容器７はクランプ６１により待機位置１に置かれ、 位置２”においてクランプが標準重量２２を把持して位置２°に８動させて計量 してから元に戻す。

ついで計算機９がセンサーによって表示された重量の関数として容器７の重量を 決定する。

上記の方法によれば全ての結果が計算機９に伝送されて、計算機９がこれをチェ ックし、ひとつでも数値が所定の範囲から外れるとサイクルを中断するか、やり 直すのである。

このようにこの発明によれば、構成要素のチェックが不充分もしくは一部行われ ないことによってくる従来の体積調量方式の危険を回避することができる。

この方法によれば、見本採取の際の誤りがなしに重量を正確に知ることができる 。また見本採取に当って物質が所定の範囲内にあるかどうかを特に予め注意する 必要がなくして測定を繰返すことができる。

フランス特許第・８４容器７５６０号には、作業者によって定められた値から重 量があまりに外れた見本が除かれるようなシステムが、記載されている。このシ ステムの欠点は、例えば制御手段の故障などが原因で見本採取用容器が充分溝た されないときなどに数個の見本が連続して除去される、という点にある。このよ うに数個の見本が連続除去されると、測定ロスが大きくなり、製造が測定により 自動制御されているときなどには、製造そのものが駄目になる。

更に上記した装置の場合、比較的小さな手段だけを用いればよいので邪魔になら ない。加えてこれらの手段は、例えば容器７の有無やクリンカーまたはグリコー ルの品質を検知するセンサーなどの、作業制御手段の設置に適している。かくし て測定の作業的安全性と信頼性が非常に向上する。

テストによるとセメントプラントの場合、この発明の装置は１サイクルを１０分 はどで行い、クリンカーの燃焼をリアルタイムで補正することができる。

この発明は以上記載した例に特定されるものではない。特に装置はセメントクリ ンカ−中の石灰含有量測定のみならずあらゆる種類の可溶性成分の粉状物中にお ける含有量測定に用いることができる。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰ ＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ、　 ＰＣＴ／ＣＨ８６１０００９７（ＳＡ　１３８５２）ＦＲＡ−２５６４５９２２ ２／１１／Ｅ１５　ＤＥ−Ａ−３５１７１６２０Ｓ／１２／ＥｉＳ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．所定量の粉状物と溶媒とを容器に入れ、この混合物を撹はんして石灰を溶媒 に溶解させ、かつこの混合物中での石灰の含有量を示す電気的特性を測定するス テップを含んでなり、 粉状物を入れる前後に容器を計量することにより粉状物の重量を計量し 容器に入れた粉状物と溶媒との量の比を算出し、この比の関数として上記の電気 的特性測定の結果を補正する ことを特徴とする粉状物中の石灰含有量測定方法。
2. ２．上記量の溶媒の重量が溶媒を入れる前後の容器を計量することにより測定さ れる 如き請求範囲第１項記載の方法。
3. ３．電子的な計算機による自動測定サイクルが実施され、該計算機が重量を示す 信号を受取り、それぞれの重量およびその比を計算し、粉状物の石灰含有量を示 す出力を少なくとも１個出力するように電気的特性の測定を補正する如き請求範 囲第２項記載の方法。
4. ４．自動測定サイクル中に計量手段の調整が少なくとも１回実施され、 この調整に応じて計量結果を計算機が補正する如き請求範囲第３項記載の方法。
5. ５．測定または計算された重量が与えられた許容範囲を外れたときに計算機が測 定サイクルを変更する如き請求範囲第３項記載の方法。
6. ６．少なくとも１個の容器と、与えられた量の溶媒を調量して容器にもたらす手 段と、与えられた量の粉状物を調量して容器にもたらす手段と、容器の内容物を 撹はんする手段と、容器の内容物中の電気的特性を測定する手段と、この測定後 容器の内容物を排出する手段とを有してなり、かつ測定（７）を移動する手段（ ６）とそれを計量する手段（２）とを含んでなる ことを特徴とする粉状物中の可溶性成分含有量測定装置。
7. ７．移動手段が、容器（７）を把持するためのクランプ（６１）と、このクラン プを架設して容器を円弧（６８）の水平軸に沿って移動させ、垂直方向に移動さ せ（Ｃ）、かつ水平軸について旋回させる（Ｅ）モーター駆動アーム（６２）と を、有している 如き請求範囲第６項記載の装置。
8. ８．容器計量手段が電子的な計量器を有している如き請求範囲第６項記載の装置 。
9. ９．容器計量手段が歪計付センサーを有している如き請求範囲第６項記載の装置 。
10. １０．溶媒調量手段が積極式移動ポンプ（５３）を有している 如き請求範囲第６〜９のいずれかの項記載の装置。
11. １１．粉状物調量手段が体積的調量機構（１２〜１５）を有している 如き請求範囲第６〜１０のいずれかの項記載の装置。
12. １２．体積的調量機構がスクレーパー（１４、１５）付回転板（１２）を有して いる 如き請求範囲第１１項記載の装置。