經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 2^S846 a? _B7_ 五、發明説明（） 本發明有關一棰熔渣流率測量裝置，可用Μ測量由產 生熔渣之爐設施所拂放的熔渣滾量；且本發明亦有關一棰 熔渣溼粒化與渣粒脫水之設備，其可使用該測量装置測定 鼓風嫌所排放的治渣>，進而控制對應之水份供給率；本 發明還有關一種漿渣渦旋熔爐設施，其可使用該測量裝置 測定由熔爐所排放的熔渣* *進而控制送至熔嫌的對應粉 粒餅塊之進料速率。 習知對熔融物流率的測量技術係使用一、(與 一超音波料位計一起使用）。該条統的缺酤在於熔融物會 在熔融表面或攔阻區，使得熔融物的正確界面無法 決定，因此也無法達成正確的流率控制。再者，由於此類 測量設備常按裝在不良的環境下，例如高溫或多塵的環境 ，故其可靠性與耐用性既差且不實用。因此，實際的情況 是，雖然裝有此測Μ設備*但熔爐卻是在未真正進行测量 的狀況下作桊。 至於習知技術所使用的一種熔渣溼粒化設備，則是如 JP-A-59-50058所述，根據一脫水器的處琿诔蜜夾摔制％
1 ' …丨丨 _.|丨丨丨丨 _唯 I 入熔渣溼粒化設備的熔融物^流李。然而，由於在此条統中 •--------- 一 '-------------------- ------- ，溼粒化過程係Μ脫水器的處理速率為參數作回賸控制來 進行，而脫水器係設置在溼粒化真正進行的冲箱之後繙階 段，故此条統會包含有一時間延遅，且當滾入處理單元的 熔融物流率驟增時，水的噴流速率變短，導致溼粒渣的品 質下降，且在極端的情況下，甚至會有水蒸氣爆炸的危險 〇 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ------------私衣------、玎------& - 1 i r (請先閲讀背面之注意事項再績寫本頁) ^3840 A7 B7 五、發明説明（） 另一習知技術JP-A-5-311213則揭露將更多的水份移 往沿潦入的熔融物寬度之佈中的嗓高—④部位。然而 ，為了製造高品質的溼粒渣，必須確保夠高之水壓，以便 對熔融物造成一定程度的衝擊力，同時必須確保水的嗔滾 速率可與熔融物的流率相匹配，但是上述方法一直不能有 效地裂出高品質的溼粒渣。 至於習知技術JP-A-3-282109所揭露的渦旋熔爐，由 於對流出熔嫌之熔渣缺少有效的流率测童裝置，因此乃Μ 進孤装置供给粉粒餅塊至熔嫌中，W便控制粉 粒胼塊的注入流率，但由於粉粒胼塊的性質（例如表面比 重）會變動，故熔渣排放速率之控制很難逹到預定的程度 經濟部中央梂準局員工消費合作杜印製 本發明所要解決的問題在於熔爐設施排放的熔渣流率 ，其直接測董方法在可靠性與耐用性皆差，且有時間延邇 ，而由此類熔渣製造溼粒渣的熔渣溼粒化設備也無法確保 此一熔渣溼粒化程序所必須的適當嗔水速率。還有，猾旋 熔爐難以控制熔渣的排放溁率。 本發明的特擞在於當熔融物流出熔爐設施時，拍攝其 横斷方向的熔融物滾動影像，並且根據镰定所拍攝影像訊 號之亮度計算熔融物之流率。再根據所計算的熔渣流率來 控制熔渣溼粒化與渣粒脫水設備中的水份流率以及渦旋熔 爐中熔渣的排放速率。 第1圖為本發明熔渣流率測量裝置的架構； 第2A圖爲此熔渣流率測量装置之影像抬攝裝置的一個 II I I I I 裝— I 訂 I n I n 線i 一 (請先閲讀背面之注意Ϋ項再楨寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 5 經濟部中央揉準局負工消费合作社印装 Α7 Β7 五、發明説明（） 影像拍攝範例； 第2B圖為該影像拍攝裝置與熔融物導管間的位置關係
I 第3圖為使用該熔渣流率测置裝置的熔渣溼粒化與渣 粒脫水設備之架構； 第4圖為使用該熔渣流率测量裝置的渦旋熔爐之架構 第5圖為該渦旋熔鲅中的影像處理屏幕之範例； 第6圖為影像處理輸出D及鑰送器秤重輪出A之测置 0 現在參考附圖說明本發明之實施例。第1圖為本發明 熔融物流率測量裝置E的架構槪觀。此實施例的熔融物流 率測量裝置E係用於高溫嫌。裝設在耐熱/防鏖攝影機殼 體內的錄影拍攝機1係按置在熔融物導管8的斜上方，而 從高溫爐流出的熔融物18則流經熔融物導管8。綠影抬攝 機的方位係使抬攝影像之方向在熔融物18於熔融物導管8 中流動方向的横斷方位。錄影怕攝機1所拍攝的熔融物18 之錄影訊號則送至轉換器外殻。 轉換器外殻内裝設有：影像處理單元2，用於處理所 鑰入的錄影訊號之影像；顯示器3，用於顯示所_入的原 始錄影訊號或下文將說明的已處理之錄影訊號；還有一輪 入選擇器4，用於S擇以影像處理單元2進行處理或是Μ 顯示器3顙示之。錄影拍攝機1與轉換器外殼係按置在例 如高溫設施之現場位置。 本紙張尺度逋用中國國家梯準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____B7_五、發明説明（） 在遠離現場位置的操作室中按設有順序器5，用於接 收影像處理單元2所蠄出的訊號*並且產生一蓮轉順序及 一蓮轉輸出，以便將已處理之訊號傳送至另一設備或設施 *或進一步對該訊號進行處理；而程式載人器6則是作為 順序器5的蓮轉程式化之用。轉換器外殻與順序器5之霄 力係由適當的電源所提供。 參考第2A及2B圖，以下說明錄影泊攝機1所拍攝的熔 融物18影像訊號之處理原理。第2A圖真錄影拍攝機1所拍 攝的熔融物18及導管8之影像，第2B圖則爲熔融物導管8 與錄影拍攝機1的位置關係。如第2B圖所示，在此賁施例 中，錄影抬攝機1的按装位置係在熔融物流出所經過的熔 融物導管8之斜上方，而使熔融物18的整個寬度與熔融物 導管8的至少一部份落在影像泊攝範園内。 在錄影抬攝機1所拍攝的影像中，在高溫下且具高亮 度的熔融物18區域呈現出明亮部位，而處於相對低溫及低 亮度的熔融物導管8則呈現出陰暗部位。當流入熔融物導 管8的熔融物18之流率有所變化時，熔融物18在熔融物導 管8中之液位會改變*而熔融物導管8之侧壁為熔融物18 所覆蓋的區域亦會隨之改變。如第2A與2B圖所示，侧壁區 域的變化會使錄影訊號中的不同亮度之明/暗區域呈現相 對之變化。 藉由設定影像處理單元2中熔融物18與熔融物導管8 依據實驗所決定之亮度鑑定，並根據此設定值進行影像處 理，流經熔融物導管8的熔融物18,其流率之變化將會表 '. I ^ 11 ΓI — 線( { (請先閲讀背面之注意事項再填寫本页) 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X 297公釐） 經濟部中央揉準局貝工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（） 現在高亮度區域的變化上。因此，藉箸真正測量熔融物導 管8的截面積，且依實驗決定高亮度區域對熔融物18的流 率變化所具有的區域變化參數，再將其設定至影像處理單 元2中，即可由錄影拍攝機1所抽攝的影像訊號進行亮度 處理而計算出熔融物18之流率。 因此》可在影像處理單元2中設定一程式，使其計算 穩態流率（高亮度區）下之狀態，並且當高亮度區域（培 融物18之流率）超出預定的速率時，即將訊號輪出。而此 一由影像處理單元2所產生而代表熔融物18流率之訊號， 或是代表熔融物18流率已超出預定值之訊號，可被傳送至 順序器5，再將其轉換成其他設備或設施的蓮轉輸出。 使用此熔融物流率測量裝置時，錄影抬攝機1係裝設 在現場熔融物導管8的斜上方，並且以顯示器3監看影像 來調整影像抬攝機的位置與其泊攝範圍，俥使熔融物導管 8與熔融物18的錄影訊號呈現如第2A圖所示者，而鑑別亮 度係由輪入選擇器4所設定，且由亮/暗區域比例及參數 所得的流率計算公式則設定在影像處理單元2中。另外， 由影像處理單元2之輸出所得的控制輪出或蓮轉訊號之形 式則可使用程式載入器而設定於順序器5中。如此之最初 化過程可如下文所述根據待測物與待控制之檷的物適當地 來進行。 第3圖爲該熔融物流率測量裝置應用在熔渣溼粒化與 渣粒脫水設備中的一個實施例，現說明如下。 第3圖中，熔融物18流出离溫爐7而經熔融物導管8 本紙張尺度逋用中國圃家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） i I I In I、1TIn I n I n I (請先閲讀背面之注意事項再f寫本頁) 《
Α7 Β7 五、發明説明（.） 蠄送至沖箱9，恆壓之噴水則注加至沖箱9中，然後以脫 水器10進行脫水，再由注入式輪送器11排出而製成溼粒渣 。脫水器10所分離出的水係收集在集水槽13*再以循環泵 14加壓，並經冷郤水塔15冷卻，然後再K配備有泵控制器 17的進水泵送入沖箱9而再度作為嗔水之用-。在此一熔渣 頼粒化及渣粒脫水設備中，熔融物流率測量装置係設定使 熔融物18的滾率劇升至預定值Μ上時，顯示溼粒渣流率己 超置之訊號*D即會輪出。 第1、2A及2B圖所示的熔融物流率測量裝置係設於Μ 水沖碎的粒渣處理設備之瑢融物導管8。如此之排設方式 可使用既有的熔渣顆粒化與渣粒脫水設備來進行一般作業 。亦即，運轉的進水泵數置乃是根據訊號*A、*B、*C來加 以控制，俥使顆粒化的流動速率得到最佳之控制*其中溼 粒渣產量（WIQ)訊號表示流入的熔融物增加時，脫水量 、水溫、及負載，之變化，訊號*B則為集水槽13的溫度指 示，訊號* C則為溼粒渣脫水器的電力炱載。 當流出高溫嫌7的熔融物18之流率班昇時，熔融物流 率测置裝置卽產生其蓮轉之作用，使表示熔融物18之狀態 己超值的訊號中斷輸.入至泵控制器17的顆粒化用水流率 訊號。當泵控制器17接收到訊號*D時，便會促使待機狀態 下的泵啟動蓮轉，而使顆粒化的用水流率提高到預定值。 Μ此方式，即可應用前踱控制而使其可達到安全而經濟的 控制方式*同時又沒有時間延遲。當訊號*D在一預定的時 間内未再蠄入，亦即當熔融物流率回復到槿定狀態，則可 本紙張尺度適用中國國家揉準（CMS ) Α4规格（210X297公釐） (请先閲讀背面之注意事項再填寫本炅) 訂 經濟部中夬樣準局貞工消费合作社印装 A7 B7 ^^3846 五、發明説明（） 回後到Μ—般的進水泵蓮鹎。 參考第4與5圖，Μ下說明本發明熔渣流率測*裝置 Ε應用在渦旋熔嫌的實施例。此熔爐設施包括容器19、燃 燒器20、熔爐21，Μ及冷卻器22。監看視窗24則位於熔爐 21出口可觀察到熔渣液下部之處，熔渣流率測量裝置Ε之 錄影抬攝機1則位於影像拍攝位置。如第5圖所示，在錄 影拍攝機1所拍攝的影像中，由熔爐21出口處所見的向下 流動之熔渣23呈現出高亮度區域，而其背景則表現於低亮 度區域。影像處理單元2可測得預先設定在蝓入選擇器4 中的捍狀鑑識區F (如第5圖所示）的亮度區域，再計算 出熔渣23的流率。所得到的熔渣23流率再回傳到容器19, Μ控制入料速率，如此即可適當控制熔渣23的流出速率。 在按装熔融物流率測量装置Ε時，可在注視顯示器3的同 時，藉輪人選擇器4而將鑑識區F設定於影像處理單元2 Ο 第6圖為本發明實施例中裝有熔融物流率測Λ裝置的 熔爐設施内之影像處理输出D (Μ實線繪示），以及輸送 器秤重輸出A (Μ點實線繪示）之測童。由這些測量可以 發現，就影像輪出D而言，所計算的數據與測量的數據大 致吻合*但有一時間延運係對應於熔融物到達下游注入式 鑰送器的線延遅時間，因此在输送器秤重測量之前，即可 藉影像處理而獲得熔融物導管8的熔融物流率，使得水流 率可得到立即現況的正確控制。 上述熔融物流率測量裝置之實施例，由於所拍攝的熔 本紙張尺度適用中國國家橾窣（CNS > A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印褽 Α7 Β7 五、發明説明（） 融物流動之影像係在熔融物流動方向的橫斷方位，且熔融 物之流率係以影像訊號的亮度鑑定來計算，故此熔融物流 率測量裝置具有高度可靠性及耐用性。使用此熔融物流率 測鼉装置的熔渣顆粒化與渣粒脫水設備，係依據熔融物的 流入速率來控制水流率，使其沒有時間延遲且控制程序可 以迅速反應熔融物流率的突然改變，因此可Μ確保產物的 品質。此外，就渦旋熔爐中熔渣流率的控制而言，其流率 也可Μ獲得正確的控制。 元件檷號對照 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印策 E… .熔融物流率測量裝置 13.. .集水槽 1… .錄影拍攝機 14.. .循環進水泵 2… .影像處理單元 15.. .冷郤水塔 3… .顯示器 17.. .泵控制器 4… .鑰入選擇器 18.. .熔融物 5… .順序器 19.. .進料容器 6 . · _ .程式載人器 20.. .燃燒器 7… .高溫爐 21.. .瑢爐 8 . · · .熔融物導管 22.. .冷卻器 9… .沖箱 23.. .熔渣 10. . · .脫水器 24.. .監看視窗 11… .注入式輸送器 11111·: 11:1 I I 1»' I 訂 n I (請先閲讀背面之注意事項再磺寫本頁) 本紙張尺度遴用+國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 11