JPH03232918A - 堅型炉の装入物傾斜角制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は竪型炉の装入物傾斜角制御装置に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］通常、
鉱石槽は竪型炉１基に対して１０槽以上あるのが一般的
であり、それぞれの鉱石槽ごとに銘柄が異なることが多
い。更に、原料を供給する時間帯も異なり、物理的・化
学的性状は常に変化している。このため、原料を竪型炉
に装入した場合その堆積傾斜角がかなり変化することが
ある。

竪型炉の装入原料の堆積傾斜角の変化は炉内の装入物分
布（０／Ｃ）に影響を与える。そして、その装入物分布
（０／Ｃ）は炉内のガス流を支配し、竪型炉の向流反応
、伝熱の良否に影響を与える。ところが、装入直前で焼
結鉱の性状を把握する装置がないため、その原料が炉に
装入された後炉況の変化に応じてムーバブルアーマ等の
原料分配装置や、場合によっては、減風、コークス比の
増加等により対処していた。

しかし、このような事後対処法は、炉況回復に長時間を
要するので、竪型炉に装入する直前に鉱石等の装入物の
性状を把握し、その性状に基づいて装入物分布を制御す
る装置の開発が待望されていた。

この発明は、かかる状況に基づいてなされたものであり
、竪型炉の手前で装入物の物理性状を把握してその装入
物の性状を調整して炉内の堆積傾斜角を制御することを
可能にした竪型炉の装入物傾斜角制御装置を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る竪型炉の装入物傾斜角制御装置は、各原
料槽の堆積傾斜角を測定する第１の堆積傾斜角測定手段
と、この堆積傾斜角測定手段で求められた堆積傾斜角及
び所定の補正値に基づいて前記原料槽のゲートの開度及
びふるいを加振する加振器の振動数を求めるゲート開度
・振動数決定手段と、このゲート開度・振動数決定手段
で求めた原料槽のゲートの開度に基づいて原料槽の調整
ゲートの開度を調整する調整ゲート制御手段と、ゲート
開度・振動数決定手段で求めた加振器の振動数に基づい
て、加振器の振動数を制御する加振器制御手段とを有す
る。

更に、この発明に係る竪型炉の装入物傾斜角制御装置は
、調整ゲート制御手段によりゲート開度が調整された調
整ゲート及び加振器制御手段により振動数が制御された
ふるいを介して送り出された各原料槽からの装入原料が
装入されたりザービングホッパーの堆積傾斜角を測定す
る第２の堆積傾斜角測定手段と、この第２の堆積傾斜角
測定手段で測定された堆積傾斜角が所定の範囲内に入っ
ているかどうかを判断し、所定の範囲内に入っていない
場合には原料槽の堆積傾斜角が最も小さく、かつ調整ゲ
ートのゲート開度及び加振器の振動数の双方に変更の余
裕のある原料槽を選択して、その原料槽についてのゲー
ト開度の補正量を求め、ゲート開度・振動数決定手段に
その補正量を送出する補正量演算手段とを有する。

［作　用］ この発明においては、リザービングホツバーの堆積傾斜
角に基づいて原料槽の調整ゲートの補正量を求め、その
補正値を組み入れて原料槽の調整ゲートの開度及び加振
器の振動数を決定することによりリザービングホッパー
の堆積傾斜角を所定の範囲内に制御する。リザービング
ホッパーの堆積傾斜角と竪型炉内の堆積傾斜角とは一定
の相対関係があり、リザービングホッパーの堆積傾斜角
が所定の範囲内になるように装入原料の性状を調整する
ことで、竪型炉内の装入原料の堆積傾斜角も所定の大き
さに制御することができる。

［実施例コ 第１Ａ図及び第１Ｂ図はこの発明の一実施例に係る竪型
炉の装入物傾斜角制御装置における鉱石検測に制御装置
及びリザービングホッパー側の制御装置の構成を示すブ
ロック図である。第１Ａ図において、（１０）は鉱石槽
であり、（１１）は鉱石槽（１０）に貯蔵された鉱石で
ある。（１２）は鉱石槽（１０）の排出口に設けられた
ゲートである。（１００）は鉱石槽（１０）の制御装置
である。（２０）、　（２１）は制御装置（１００）の
原料堆積位置測定装置であり、鉱石槽（１０）の中心位
置より外れた位置の鉱石（１１）のレベルをそれぞれ測
定する。この原料堆積位置測定装置（２０）、　（２１
）には例えば超音波レベル計、サランジンブレベル計等
が用いられる。（２２）はメモリであり、原料堆積位置
測定装置（２０）、　（２１）で測定されたレベル値が
格納される。（２３）は堆積傾斜角演算手段であり、メ
モリ（２２）に格納されたレベル値に基づいて鉱石（１
１）の堆積傾斜角θ１を求める。

（２４）は堆積傾斜角出力手段であり、鉱石（１１）の
堆積傾斜角θ１を出力する。

（２５）はゲート開度・振動数決定手段であり、堆積傾
斜角出力手段（２４）の堆積傾斜角θ１及びリザービン
グホッパー側の制御装置からの補正値ΔＨに基づいて調
整ゲートの開度及び振動器の振動数を決定する。（２Ｇ
）は調整ゲート制御手段であり、ゲート開度・振動数決
定手段（２５）で得られたゲート開度に基づいて後述す
る調整ゲート（１２）の開度を調整する。（２７）は加
振器制御手段であり、ゲート開度・振動数決定手段（２
５）で得られた振動数に基づいて後述するスクリーンフ
ィーダ（Ｉ３）を振動させる。

第２図は鉱石槽（１０）及びその下部の外観図である。

図において、（１２）は調整ゲート、（１３）はスクリ
ーンフィーダ、（１４）はアンダーサイズホッパーであ
る。（１５）はアンダーサイズホッパー（１４）を介し
て得られたアンダーサイズの鉱石を他の鉱石槽に戻すベ
ルトコンベアである。（１Ｂ）はオーバーサイズホッパ
ー　（１７）はオーバーサイズホッパー（１６）を介し
て得られたオーバーサイズの鉱石をリザービングホッパ
−（５０）に搬送するベルトコンベアである。（１８）
はスクリーンフィーダ（１３）に振動を与える加振器を
構成しているモータでる。（１９）はオーバーサイズホ
ッパー（１６）に設けられた秤量機である。

ここで、第１Ｂ図に戻ってリザービングホッパー側の制
御装置について説明する。図において（５０）はりザー
ビングポッパーであり、（５１）はりザービングポッパ
−（５０）に装入された鉱石である。

（２００）はりザービングポッパー（５ｏ）の制御装置
である。（６０）、　（６１）は制御装置（２００）の
原料堆積位置測定装置であり、リザービングホッパ−（
５ｏ）の中心位置より外れた位置の鉱石（５１）のレベ
ルをそれぞれ測定する。この原料堆積位置測定装置（ｅ
ｏ）。

（６１）には例えば超音波レベル計、サランジンブレベ
ル計等が用いられる。（６２）はメモリであり、原料堆
積位置測定装置（６０）、　（８１）で測定されたレベ
ル値が格納される。（６３）は堆積傾斜角演算手段であ
り、メモリ（６２）に格納されたレベル値に基づいて鉱
石（５１）の堆積傾斜角θ２を求める。（６４）は堆積
傾斜角出力手段であり、鉱石（５１）の堆積傾斜角θ２
を出力する。（８５）は補正量演算手段であり、鉱石（
５１）の堆積傾斜角θ２に基づいて鉱石槽（１ｏ）の制
御装置（１００）の調整ゲートの補正値ΔＨを求める。

第３図は鉱石槽（１０）とりザービングホッパ−（５０
）との関係を示した説明図であり、リザービングホッパ
−（５０）　１基に対して鉱石槽（１０）が１０基設置
しており、各鉱石槽（１０）にはそれぞれ第１Ａ図の制
御装置（１００）が設置されているものとする。

リザービングホッパ−（５０）に装入された鉱石はベル
トコンベア（５７）により搬送されて竪型炉に装入され
る。

第４図及び第５図は以上の構成からなる竪型炉の装入物
傾斜角制御装置の動作を示すフローチャートであり、以
下このフローチャートに基づいてその動作説明をする。

（１）ステップ（ＳＬ）、　（３２） 鉱石槽（１０）に鉱石（１１）が供給されると（３１）
、原料堆積位置測定装置（２０）、　（２１）がそれぞ
れ鉱石（１１）のレベルＬ　及びＬ２を測定する。原料
堆積位置測定装置（２０）、　（２１）により測定され
た鉱石（１１）のレベルＬ　及びＬ２はメモリ（２２）
に格納される。堆積傾斜角演算手段（２３）はメモリ（
２２）に格納された鉱石（１１）のレベルＬ　及びＬ２
、並びに原料堆積位置測定装置（２０）、　（２１）の
間隔Ｗに基づいて堆積傾斜角θ１を求める。堆積傾斜角
θ１は堆積傾斜角出力手段（２４）を介してゲート開度
・振動数決定手段（２８）に送り出される（Ｓ２）。

（２）ステップ（３３）　（（Ｓ３１）〜（８３５）　
）第６図は鉱石の粒度と鉱石槽の堆積傾斜角との関係を
示した特性図であり、粒度が大きくなるに従ってその堆
積傾斜角も大になっている。

第７図は粒度及びゲート開度とふるい効果との関係を示
した特性図であり、ゲート開度により出側の粒度がどの
ように変化するかを示している。

例えば４１１１１１１アンダーのものｒ　−４ｍｍＪが
ｌＯ，１ｗｔ。

％の割合で供給された場合、ゲートの開度を６０％に設
定した場合には９．５　ｗｔ、％、ゲートの開度を５０
％に設定した場合には８．９５νｔ１％、ゲートの開度
を４０％に設定した場合には７．６ｖｔ、％になり、ゲ
ートを絞るに従って粒度の小さいものが出側に現れなく
なっていることが分かる。

従って、ゲート開度を調整することにより鉱石の粒度を
調整し１、粒度を調整することで堆積傾斜角θｌも調整
できることが分かる。

第８図は加振器の振動数と鉱石の粒度との関係を示した
説明図であり、加振器の振動数を調整することで、上記
の場合と同様にして排出される鉱石の粒度を調整できる
ことが分かる。

従って、ゲート開度・振動数決定手段（２５）は、まず
堆積傾斜角θ１及び制御装置（２００）からの補正量Δ
Ｈ（初期値は零）に基づいてゲート開度Ｈを求める（８
３１）。

Ｈ−ｆ（θ１）＋ΔＨ ここで、堆積傾斜角θと調整ゲートの開度との関係式Ｈ
−ｆ（θ）は、例えば次のように設定する。

堆積傾斜角θ１　　調整ゲートの開度 θｌ≦３０°　　　　４０％ ３０″″　〈　θ１　≦Ｈ＠　　　　　　　５０％３３
°く０１６０％ そして、このゲート開度Ｈが所定の下限値αと上限値β
との関係で次式を満たしているかどうかについて判断す
る（Ｓ３２）。

α≦Ｈ≦β このα≦Ｈ≦βを満たしておらず、かつＨくαであると
判断されたときには加振器の振動数をその時の振動数（
初期値は基準値）に対してΔω増加させる（８３３）。

また、α≦Ｈ≦βを満たしていると判断されたときには
振動数は前の値のままにしく５３４）　、α≦Ｈ≦βを
満たしておらず、かつＨ〉βであると判断されたときに
は加振器の振動数をその時の振動数（初期値は基準値）
に対してΔω減少させる（８３５）。なお、振動数を増
加又は減少させる際に、それらが所定の上限値以上又は
下限値以下になるときには、その上限値又は下限値を設
定する。

（３）ステップ（Ｓ４） 以上のようにして調整ゲート（１２）のゲート開度及び
加振器の振動数が決定されるが、これらの決定は全ての
鉱石槽（ｌＯ）についてなされ、調整ゲート制御手段（
２６）及び加振器制御手段（２７）はこれらのゲート開
度及び振動数に基づいてゲート（１２）の開度を調整し
、加振器制御手段（２７）によりモータ（１８）の回転
数を制御した状態で、鉱石槽（１０）から鉱石を排出す
る。モータ（１８）はスクリーンフィーダ（１３）を所
定の振動数で振動させ、鉱石槽（ｌＯ）に装入された鉱
石（１１）は上記の設定された開度の調整ゲート（１２
）を通ってスクリーンフィーダ（１３）に至り、鉱石（
１１）の内、スクリーンフィーダ（１３）の網目の大き
さ及び振動数に応じて所定の粒度以下のものが網目を通
ってアンダーサイズホッパー（１４）に落下する。アン
ダーサイズホッパー（１４）に落下した細かい鉱石はベ
ルトコンベア（１５）により返送される。

スクリーンフィーダ（１３）で落下しなかった鉱石（１
１）はオーバーサイズホッパー（１６）に至る。オーバ
ーサイズホッパー（１６）には秤量機（１９）が設けら
れており、オーバーサイズホッパー（１６）に所定量の
鉱石（１１）が溜ると、秤量機（１９）がそれを検出し
てオーバーサイズホッパー（１６）の排出口を開いて排
出する。そして、オーバーサイズホッパー（１Ｂ）から
排出された鉱石はりザービングホッパ−（５０）にベル
トコンベア（１７）により搬送されて装入される。

（４）ステップ（Ｓ５） オーバーサイズホッパー（１６）からの鉱石が全てリザ
ービングホッパ−（５０）に装入されると、鉱石槽（ｌ
Ｏ）の場合と同様にして原料の堆積傾斜角を演算する。

即ち、原料堆積位置測定装置（８０）、　（ｆｉｌ）が
それぞれ鉱石（５１）のレベルＬ　及びＬ２を測定■ する。原料堆積位置測定装置（６０）、　（６１）によ
り測定された鉱石（６１）のレベルＬ　及びＬ２はメモ
リ■ （６２）に格納される。堆積傾斜角演算手段（６３）は
メそり（６２）に格納された鉱石（５１）のレベルＬ１
及びＬ２、並びに原料堆積位置測定装置（６０）、　（
６１）の間隔Ｗに基づいて堆積傾斜角θ２を求める。そ
して、堆積傾斜角演算手段（６３）で求められたリザー
ピングホッパー（５０）の堆積傾斜角θ２は堆積傾斜角
出力手段（６４）を介して補正量演算手段（６５）に送
り出される。

（５）ステップ（Ｓ６）〜（Ｓ８） 補正量演算手段（６５）はその堆積傾斜角θ２が所定の
範囲内に入っているかどうかについて判断する（Ｓ６）
。このような判断がなされた後、いずれの場合において
もリザービングホッパー（５０）に装入された鉱石は排
出され、ベルトコンベア（５７）により搬送され竪型炉
に装入される（Ｓ７）、　（Ｓ８）。そして、堆積傾斜
角θ２が所定の範囲内に入っていた場合であって原料を
排出した場合には上記のステップ（Ｓ２）に戻る。

（６）スイッチ（Ｓ９）〜（３１４） 堆積傾斜角θ２が所定の範囲内に入っていなかった場合
であって原料を排出した場合には、先に求めた鉱石槽（
］Ｏ）の堆積傾斜角の内、最も小さい堆積傾斜角の鉱石
槽（１０）を、各鉱石槽（１０）側の制御装置（１００
）の堆積傾斜角演算手段（２３）を検索して求める（Ｓ
９）。そして、その鉱石槽（ｌＯ）の調整ゲート（１２
）のゲート開度及び加振器の振動数が更に変更する余裕
があるものであるかどうかについて判断する（８１０）
。変更の余裕があると判断されたときにはゲート開度の
補正値ΔＨを求める（８１１）。

このΔＨは次に鉱石槽（１０）から鉱石を排出する際の
ゲート開度Ｈを求める際に用いられる。

変更の余裕がないと判断された場合には、次に堆積傾斜
角θが小さい鉱石槽（１０）を求める（９１２）。

そして、その鉱石槽（ｌＯ）についても同様にしてその
調整ゲート（１２）のゲート開度及び加振器の振動数が
更に変更する余裕があるものであるかどうかについて判
断する（８１３）。変更の余裕があると判断されたとき
にはゲート開度の補正値ΔＨを求める（８１４）。この
ΔＨは次にその鉱石槽（１０）から鉱石を排出する際の
ゲート開度Ｈを求める際に用いられる。

変更の余裕がないと判断された場合には、更に次に小さ
い堆積傾斜角についての鉱石槽（１０）を求めて上述の
同様な動作を繰り返して補正値ΔＨを求めていく。

以上のようにして補正値ΔＨが求められた後は終了の指
示がないかぎり、ステップ（Ｓ２）以降を繰り返してい
く。そして、ステップ（Ｓ３）で補正値ΔＨを考慮した
ゲート開度Ｈが得られる。その結果、リザービングホッ
パ−（５０）に装入される鉱石（５０）の堆積傾斜角θ
２は所定の範囲内となる。リザービングホッパー（５０
）の堆積傾斜角θ２と竪型炉内の堆積傾斜角とは一定の
相対関係があり、リザービングホッパ−（５０）の堆積
傾斜角θ２が所定の範囲内になるように装入原料の性状
を調整することで、竪型炉内の装入原料の堆積傾斜角を
制御することができる。

なお、上述の実施例においては鉱石槽から排出される鉱
石の性状を調整する例について述べたが、例えば焼結鉱
、ペレット等も同様に適用されることはいうまでもない
。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、リザービングホッパー
の装入物の堆積傾斜角が所定の範囲内になるように原料
槽のゲート開度及び振動数を調整することにより、竪型
炉の装入原料の堆積傾斜角を制御するようにしたので、
適切な装入物分布が得られ異常炉況の発生を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び第１Ｂ図はこの発明の一実施例に係る竪型
炉の装入物傾斜角制御装置における鉱石検測の制御装置
及びリザービングホッパー側の制御装置の構成を示すブ
ロック図、第２図は鉱石槽及びその下部の外観図、第３
図は鉱石槽とりザービングホッパーとの関係を示した説
明図、第４図及び第５図は第１Ａ図及び第１Ｂ図の制御
装置の動作を示すフローチャート、第６図は粒度と堆積
傾斜角との関係を示した特性図、第７図は粒度及びゲー
ト開度とふるい効果との関係を示した特性図、第８図は
加振器の振動数とふるい効果との関係を示した説明図で
ある。 図において、（１０）は鉱石槽、（２０）、　（２１）
は原料堆積位置測定装置、（２２）はメモリ、（２３）
は堆積傾斜角演算手段、（２５）はゲート開度・振動数
決定手段、（２８）は調整ゲート制御手段、（２７）は
加振器制御手段、（５０）はりザービングホッパー、（
ｅｏ）。 （６１）は原料堆積位置測定装置、（６２）はメモリ、
（６３）は堆積傾斜角演算手段、 （６５）は補正量演算手 段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 各原料槽の堆積傾斜角を測定する第１の堆積傾斜角測定
   手段と、 この堆積傾斜角測定手段で求められた堆積傾斜角及び所
   定の補正値に基づいて前記原料槽のゲートの開度及びふ
   るいを加振する加振器の振動数を求めるゲート開度・振
   動数決定手段と、 このゲート開度・振動数決定手段で求めた原料槽のゲー
   トの開度に基づいて原料槽の調整ゲートの開度を調整す
   る調整ゲート制御手段と、 前記ゲート開度・振動数決定手段で求めた加振器の振動
   数に基づいて、加振器の振動数を制御する加振器制御手
   段と、 前記調整ゲート制御手段によりゲート開度が調整された
   調整ゲート及び前記加振器制御手段により振動数が制御
   されたふるいを介して送り出された各原料槽からの装入
   原料が装入されたリザービングホッパーの堆積傾斜角を
   測定する第２の堆積傾斜角測定手段と、 この第２の堆積傾斜角測定手段で測定された堆積傾斜角
   が所定の範囲内に入っているかどうかを判断し、所定の
   範囲内に入っていない場合には原料槽の堆積傾斜角が最
   も小さく、かつ調整ゲートのゲート開度及び加振器の振
   動数の双方に変更の余裕のある原料槽を選択して、その
   原料槽についてのゲート開度の補正量を求め、前記ゲー
   ト開度・振動数決定手段にその補正量を送出する補正量
   演算手段と を有することを特徴とする竪型炉の装入物傾斜角制御装
   置。