JPH0692926B2

JPH0692926B2 - 試料採取用ボツクスサンプラーの速度制御方法

Info

Publication number: JPH0692926B2
Application number: JP8276688A
Authority: JP
Inventors: 修一谷吉; 毅池田; 和夫細見
Original assignee: 川崎製鉄株式会社
Priority date: 1988-04-04
Filing date: 1988-04-04
Publication date: 1994-11-16
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPH01254837A

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】

本発明は、試料採取用ボツクスサンプラーの速度制御方
法に係り、特に、ベルトコンベア等の輸送手段で輸送中
の鉄鋼原料、例えば鉄鉱石あるいは焼結鉱から試料（サ
ンプル）をサンプリングするため、ボツクスサンプラー
を用いて該鉄鋼原料の試料を採取する際に採用するのに
好適な、試料採取用ボツクスサンプラーの速度制御方法
の改良に関する。

【従来の技術】

鉄鋼原料である鉄鉱石あるいは焼結鉱のサンプリングを
行うためのサンプリング設備は、それら原料から試料を
採取することに始まつて、該原料の粒度測定、強度測
定、分析用試料の調整あるいは還元用試料の採取等の一
連の作業を自動的に行つている。さて、前記サンプリング設備が行う試料採取において重
要な事項は、（１）サンプリングされた試料に代表性があること、（２）サンプリング量が常に一定であること、といえる。ここで、各種のサンプリング設備の中から、代表的な原
料採取手段であるボツクスサンプラーを用いたサンプリ
ング設備の構成例を第５図に示し、このボツクスサンプ
ラーを用いた採取方式について説明する。図において、符号10がボツクスサンプラーであり、この
ボツクスサンプラー10は、原料12を輸送する原料輸送用
のベルトコンベア14の原料12落下位置の下方向を水平方
向に横断して、原料12の試料を採取するようになつてい
る。このボツクスサンプラー10は、前記ベルトコンベア
14の原料12落下位置下方向を通過する際に（図中符号10
Aで示す位置となる）該原料12の試料をサンプリングボ
ツクス16内に採取・収納し、移動終了後（図中符号10B
で示す位置となる）、該サンプリングボツクス16下端部
に設けられたボツクス開閉蓋18を開くことにより、前記
試料をサンプル輸送用ベルトコンベア20に供給してい
る。なお、図において符号22はボツクスサンプラー10の
移動用車輪、24はボツクス開閉蓋18を固定するための蓋
固定カム、26はサンプリングボツクス16を駆動用チエー
ン28を介して駆動するための駆動装置、30は原料輸送用
のベルトコンベア14から落下した原料12が排出される排
出シユート、32は排出された原料12を輸送するための排
出用ベルトコンベア、34は図中符号10Cで示すようにボ
ツクスサンプラー10が移動前の原位置に戻つた際にそれ
からの落鉱を回収するための落鉱回収シユート、36はこ
の落鉱を排出するためのベルトコンベア、38はサンプル
排出シユートである。上記のような構成のボツクスサンプラー10を用いて試料
を採取する方法については、日本工業規格（JIS）に次
のように規定されている。この場合、原料輸送用のベル
トコンベア14から原料12が落下する落下位置近傍におけ
るボツクスサンプラー10の位置関係を模式的に第６図に
示し、この図に基づき説明を行う。なお、図の符号40は
原料12の瞬間輸送量Ｑを検出するためのベルトウエアで
ある。図のように、原料輸送用のベルトコンベア14上に滞積し
ている原料12の幅をBw（以下滞積幅という）とした場
合、サンプリングボツクス16が原料12から試料を採取す
るためにこの滞積幅Bwを通過する時間ｔは、サンプリン
グボツクス16の移動方向の幅（カツター幅）をCw、ボツ
クスサンプラー10の移動速度をVsとすれば次式（１）で
表わされる。ｔ＝（Bw＋Cw）/Vs ……（１）又、サンプリングボツクス16が前記落下位置の下を通過
中に試料を採取する量（採取量）ｑは、前記ベルトコン
ベア14上に滞積して輸送されている原料12の瞬間輸送量
をＱとすれば、次式（２）の如く表わされる。ｑ＝Ｑ・ｔ・（Cw/Bw） ……（２）従つて、（１）、（２）式から採取量ｑは次式（３）の
如くとなる。ｑ＝｛（Ｑ・Cw）/Vs｝・（１＋Cw/Bw） ……（３）（３）式中のCw/Bwの項は、原料12の滞積幅Bwの変化を
実測することが難しく、あるいはこの滞積幅Bwの変化式
Bw＝ｆ（Ｑ）を算出することが難しいため無視してよ
く、従つて、通常、（３）式は簡略化して次式（４）の
ような形で取り扱つている。ｑ＝（Ｑ・Cw）/Vs ……（４）（４）式から、接種量ｑを一定にするためには、Cw/qを
一定と考えて前記移動速度Vsを次式（５）により決定
し、これに従つてボツクスサンプラー10を制御すればよ
い。 Vs＝Ｋ・Ｑ ……（５）但し、Ｋ＝Cw/qとなる定数である。（５）式から、前記移動速度Vsは瞬間輸送量Ｑに応じて
制御すればよいといえる。一方、試料採取のためにサンプリングボツクス16が、前
記ベルトコンベア14から落下中の原料12内を通過する際
には、通過中における移動速度は一定速度でなければな
らない。これは、サンプリングボツクス16の通過途中で
速度を変化させることは、サンプル代表性を確保する上
から禁止すべき事項であるからである。従つて、一定量
の採取量ｑを確保するためには、試料採取は１回毎に一
定速度で行わなければならない。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、ボツクスサンプラーの移動速度Vsの制御
を前記（５）式に基づき行うと、以下の理由から、その
移動速度Vsの制御は精度の粗いものとなる。（１）瞬間輸送量Ｑは、ボツクスサンプラー10が移動し
てそのサンプリングボツクス16中に原料12から試料を採
取している短い通過時間中においても細く変化する。従
つて、（５）式によつては前記の如くボツクスサンプラ
ー10の移動を一定速度で行うことができない。（２）（５）式は前記（３）式中のCw/Bwを無視してお
り、高精度の制御が行えない。（３）瞬間輸送量Ｑを検出する検出手段（例えば第６図
中のベルトウエア40）には、通常、検出誤差が存在す
る。（４）原料輸送用のベルトコンベア14に片寄り現象が生
じる場合がある。（５）ボツクスサンプラー10の速度を制御する装置に制
御精度上の誤差が生じる場合がある。この（１）〜（５）の原因による移動速度の誤差は具体
的な測定結果でみた場合、採取量ｑ＝30kgに対して±5k
gの誤差を生じていた。このような誤差が生じていたの
では、サンプリングする際の試料採取工程以降の粒度測
定、強度測定等の各測定において正確な測定値を得るこ
とができないものとなる。従つて、前記従来の方法では、移動速度Vsを制御する
と、ボツクスサンプラーの移動を一定速度で安定して行
えず、採取試料が代表性のないものとなつてしまうと共
に、採取量ｑを常時一定のものにすることが困難となつ
てしまい、ひいては分析精度のばらつきや低下を来して
まうという問題があつた。なお、本発明に関連する技術として特開昭57−122321で
試料採取設備におけるサンプル重量測定方法が提案され
ている。この重量測定方法においては、カツター式サン
プラーによりサンプリングしたサンプルを、ホツパース
ケール等のサンプル重量測定装置を用いることなく、コ
ンベアスケールで検知される原料流量についてカツター
式サンプラーのカツターのカツテイング開始より所定時
間に積算開始し、その後所定時間だけ積分することによ
り、サンプリングされるサンプル重量を従来のホツパー
スケールと同程度の測定精度で測定するようにしたもの
である。しかしながら、この測定方法においては、ホツパースケ
ールをコンベアスケールに置換えてサンプリング重量の
測定を行おうとする技術であり、前記（１）〜（５）に
対処して前記採取量ｑを常時一定にするようにした技術
ではなく、前記問題を解決できるものではない。

【発明の目的】

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、サンプリングされる試料の代表性の向上を図ると
共に、試料の採取量を精度よく一定量とすることができ
る試料採取用ボツクスサンプラーの速度制御方法を提供
することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

本発明は、試料採取用ボツクスサンプラーの速度制御方
法において、所定の輸送手段で輸送中の測定対象物をサ
ンプリングするため、ボツクスサンプラーを用いて前記
測定対象物から試料を採取する際に、前記測定対象物の
輸送量を検出し、積分対象となる測定対象物及び採取原
料が同じ範囲になる定量積分方式又は定時間積分方式の
いずれかの方式を採取条件に応じて用いて、検出輸送量
から前記ボツクスサンプラーの移動速度を求め、求めら
れた移動速度を、測定対象物輸送量と相関関係の強い誤
差及び定常誤差の過去の実績に基づき補正し、補正され
た移動速度に伴いボツクスサンプラーを一定速度で移動
させて前記試料を採取することにより、前記目的を達成
したものである。

【作用】

以下、本発明の原理を説明する。なお、測定対象物とし
て、ベルトコンベアにより輸送中の鉄鋼原料（鉄鋼石や
焼結鉱等）を例にとり、後出第１図に基づき説明する。第１図に示されるように、原料輸送用のベルトコンベア
14上を原料12が輸送されている際に、原料12の瞬間輸送
量Ｑは時間的に細く変動しており、前出（５）式では当
該輸送量Ｑからボツクスサンプラー10の移動速度Vsを精
度よく求めることができない。そこで、本発明においては、まずこの瞬間輸送量Ｑの変
動を解消するため、該瞬間輸送量Ｑを次式（６）の如く
所定時間t₀→ｔ間について平均化処理する。但し、Ｋは定数、t₀はスタートタイミング、ｔは積分完
了タイミング（時間）である。この場合、次式（７）の如く、瞬間輸送量Ｑをt₀→ｔま
で積分した値を所定の一定値Ｃとし、次式（８）の如く
瞬間輸送量Ｑの積分がこの一定値Ｃに達するまでに要す
る時間（ｔ−t₀）によつて移動速度Vsを求める。 Vs＝Ｋ・｛C/（ｔ−t₀）｝ ……（８）なお、前記時間（ｔ−t₀）は瞬間輸送量Ｑを積分する時
間であるため、以下この時間を積分時間（ｔ−t₀）と称
する。次いで、積分時間（ｔ−t₀）とボツクスサンプラー10が
原料12の落下位置下方を通過する時間（サンプラー移動
時間）とを同一にし、積分対象原料（瞬間輸送量Ｑが検
出されて（６）式の演算対象となる原料12）と採取試料
（ボツクスサンプラーで採取される原料12）とを同じも
のにするため、次のように前記積分時間を決定する。即ち、ボツクスサンプラー10の移動距離を原料輸送用の
ベルトコンベア14の幅ｌ_２とすれば前記移動速度Vsは次
式（９）の如くとなる。 Vs＝ｌ_２／（ｔ−t₀） ……（９）従つて、この（９）式と（８）式から、前記一定値Ｃを
次式（10）の如くとし、この（10）式と（７）式から積
分完了タイミングｔを決定し、このタイミングｔを用い
て移動速度Vsを求めればよい。Ｃ＝ｌ_２/K ……（10）即ち、上記（９）〜（10）式を整理するとまず、次式
（11）の成立する積分時間（ｔ−t₀）となるまで、瞬間
輸送量Ｑを積分する。そして、（11）式が成立したときの時間t₂により（９）
式からｔ＝t₂として移動速度Vsが求められることとな
る。又、スタートタイミングt₀は、通常t₀＝０と考えて
よい。なお、本発明においては、この定量積分方式を用いる際
に、前記のように前記対象原料と採取試料とが同じもの
となるようにしているため、採取試料の代表性を確保で
きる。以上のように瞬間輸送量Ｑを積分し、その積分値が所定
の一定値となるまでの積分時間（ｔ−t₀）に基づき移動
速度Vsを求める方式を定量積分方式と称する。しかしながら、上記定量積分方式で移動速度Vsを求める
場合において、前記積分時間ｔ−t₀には、試料採取条
件、例えば瞬間輸送量Ｑの検出器（図の場合ベルトウエ
ア40）からベルトコンベア14の原料落下点までの距離
_１、及び該ベルトコンベア14の速度V_Bに対して次式（1
2）の制約があるため、該距離_１が短い場合、積分時
間（ｔ−t₀）を十分長くすることができない。ｔ−t₀≦_１／(V_B−τ） ……（12）但し、τはボツクスサンプラーのスタートウオーミング
アツプ時間を含む余裕時間である。この（12）式は、（６）式の積分を行つている際に、そ
の積分した始めの原料12が前記ベルトコンベア14終端の
原料落下位置（符号Endで示す）に至るまでに（６）式
の積分を完了してしまわなければならず、積分時間（ｔ
−t₀）に制約が生じることを意味している。この制約
は、原料からの試料採取条件の変化に伴い、例えば瞬間
輸送量Ｑが小さいときや、充分な距離_１をとれないと
き、前記速度が速いときに生じ得ることである。このような制約が生じる場合において、（12）式の制約
の範囲内で最大限とれる積分時間（これを、以下、積分
最大時間という）t₁は次式（13）の如くとなる。 t₁＝（_１／V_B）−τ ……（13）なお、この場合スタートタイミングt₀＝０と考えてい
る。従つて、前記のように積分時間に制約が生じる場合にお
いては、この積分最大時間t₁だけ瞬間輸送量Ｑを積分し
て（６）式によりボツクスサンプラー10の移動速度Vsを
求めれば、可能な範囲内で移動速度Vsを精度良く求める
ことができる。このようにして移動速度Vsを求める方式
を定時間積分方式と呼ぶ。以上のことから、積分対象原料及び採取試料とを同じ範
囲のものにする定量積分方式、又は定時間積分方式のい
ずれかの方式を試料採取条件に応じて用いて、検出輸送
量から移動速度Vsを求めれば、瞬間輸送量Ｑがボツクス
サンプラーの通過時間中の短い範囲において細く変化す
るに対処して前記移動速度Vsが求められる。この場合、
積分対象原料と採取試料とを一致させているため、採取
試料の代表性を確保しつつ精度良く一定量の試料を採取
できるものである。又、前記の如く定量積分方式あるいは定時間積分方式で
求められた移動速度Vs中には、この瞬間輸送量Ｑと相関
関係が強い誤差及び該瞬間輸送量Ｑとは相関関係のない
定常的な誤差が存在する。従つて、前記求められた移動
速度Vsを、原料輸送量と相関関係の強い誤差及び定常誤
差の過去の実績に基づいて補正することにより、ボツク
スサンプラーの最適な移動速度を求めることができる。本発明は上記の観点からなされたものであり、本発明に
よれば、ボツクスサンプラーにおける採取試料のサンプ
リング代表性を確保し、且つ、試料採取量を定時精度良
く一定にすることができる。このため、サンプリング設
備における粒度測定、強度測定等において正確な測定値
を得ることができる。又、このように正確な原料測定値
が得られるため、製品品質、操業能率及び経済性等のい
ずれをも向上せさ得るものである。

【実施例】

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。この実施例は、第１図に示されるように、原料輸送用の
ベルトコンベア14上で輸送された原料12に対して、該ベ
ルトコンベア14の輸送方向端部の原料12落下位置下方に
おいてボツクスサンプラー10で試料採取を行う際に、該
ボツクスサンプラー10で採取される試料の重量（以下採
取量という）ｑを試料の代表性を確保しつつ、一定量と
するためのものであり、ベルトウエア40、速度演算制御
装置42と、計量装置44と、速度制御装置46と、表示装置
48とを備える。前記ベルトウエア40は、前記ベルトコンベア14の輸送方
向端部から（符号End）輸送方向の逆方向に距離_１の
位置に設けられていて、その位置における原料12の輸送
方向に直角方向の幅Bwから瞬間輸送量Ｑを検出するもの
である。前記速度演算制御装置42は、ベルトウエア40で検出され
た原料12の瞬間輸送量Ｑの値と、前記計量装置44で計量
された採取試料の計量値q₁とから、ボツスサンプラー10
の採取量ｑが常時一定となる最適な移動速度Vsを算出す
るものである。前記計量装置44は、図示されないサンプリング設備内に
設けられているものであり、ボツクスサンプラー10のサ
ンプリングボツクス16で採取された試料の計量を行い、
この計量値q₁を前記速度演算制御装置42に入力するもの
である。前記速度制御装置46は、前記速度演算制御装置42で求め
られた最適な移動速度Vsに従つてボツクスサンプラー10
を移動させるべく、該ボツクスサンプラー10の駆動装置
50の駆動を制御するものである。なお、速度制御装置46
には、インバータ等の周知の交流可変速速度制御装置を
用いることができる。又、前記駆動装置50には、交流電
動機を用いることができる。前記表示装置48は、目標となる採取量ｑに対する計量さ
れた計量値q₁の偏差Δｑ（＝ｑ−q₁）を例えば、陰極線
管（CRT）画面上に表示し、操業の際の品質保証に資す
るものである。次に実施例の作用を説明する。実施例に係る速度演算制御装置に42に行われるボツクス
サンプラー10の移動速度Vsの演算は、前出（６）〜（1
3）を基礎としてなされるが、具体的には、第２図に示
される流れ図に従つてボツクスサンプラー10の採取バツ
チ毎に実行される。即ち、まずステツプ110で試料採取開始指令が入力さ
れ、ステツプ120で、ベルトウエア40から瞬間輸送量Ｑ
の計測値を取込む。次いでステツプ130で、瞬間輸送量Ｑの積分演算を開始する。次いでステツプ140で、積分完了時間（タ
イミング）ｔが前出（13）式で示した積分最大時間t₁と
等しいものとなつているが否かを判定する。前記時間ｔ
が前記積分最大時間t₁と等しくなくそれ以内であればス
テツプ150、160で前記の定量積分方式による演算を実行
し、一方、等しければステツプ170で前記の定時間積分
方式による演算を実行する。このステツプ150では、瞬間輸送量Ｑを積分した結果が
前出（11）式の関係となつているか否かを判定し、判定
結果が否のときはステツプ130に戻り、再び積分演算を
実行する。従つて、瞬間輸送量Ｑの積分をステツプ130
〜150の間で繰返して、前出（11）が成立した時点の時
間t₂で積分演算を終了しステツプ160に進む。ステツプ160では、前出（９）式を用い、この式中の時
間ｔ＝t₂として移動速度Vsを演算により決定する。以上
のようにステツプ130〜160までの各ステツプで実行した
演算が定量積分方式による演算である。一方、ステツプ140の判定結果が正で前記積分最大時間t
₁以内に瞬間輸送量Ｑの積分値ｌ_２/Kに達せずに、積分
完了時間がｔ＝t₁となつたときはステツプ170に進む。
ステツプ170では、前記積分最大時間t₁において積分を
終了し、前出（６）式を用い（６）式中の時間ｔ＝t₁と
して、演算により移動速度Vsを決定する。このようにし
てステツプ170では移動時間Vsを前記定時間積分方式で
求める。これらステツプ160及び170で移動速度Vsを求めることに
より、試料採取のためボツクスサンプラー10がベルトコ
ンベア14の原料落下位置下方を通過する際に、たとえそ
の通過する短時間の時間内において瞬間輸送量Ｑが細く
変化していても、その変化に影響されることのない移動
速度Vsを求めることができる。又、ステツプ160では、
積分対象原料と採取試料とを一致させて精度向上を図る
ようにしている。次いで、上記のようにして、求められた移動速度Vsに対
し、前記偏差Δｑの今回バツチまでの実績に基づく誤差
補正を加えるべく、ステツプ180に進んで次式（14）の
演算を行い、第ｉバツチ目の移動速度Vs（ｉ）を求め
る。ここで、は、瞬間輸送量Ｑの変化に相関関係を有する第１バツチ
目の誤差補正係数で、前記瞬間輸送量Ｑの変化に反比例
するものであるため、前記瞬間輸送量Ｑの平均値▲
▼の逆数との積としている。なお、この平均値▲
▼の値はそれぞれステツプ160あるいはステツプ1
70の演算過程において得ることができる（ステツプ160
A、170A）。又、は、前記瞬間輸送量Ｑとは相関関係のない定常的誤差に
対する第ｉバツチ目の補正係数である。更に、ａ、ｂは
これら補正値を効かす程度を決める重み係数であると共に、前出
（５）式に示した瞬間輸送量Ｑを移動速度Vsに変換する
ための定数Ｋの意味を持たせているものである。このステツプ180の演算結果は、ステツプ190で移動速度
Vs（ｉ）の指令として速度制御装置46に出力される。該
速度制御装置46はこの移動速度Vs（ｉ）に基づき駆動装
置50を駆動するため、ボツクスサンプラー10が移動速度
Vs（ｉ）の一定速度で移動しつつ第ｉバツチ目の試料採
取を行う。ステツプ200で採取試料の実績の計量値q₁を計量装置44
から取込み、ステツプ210で第ｉバツチ目における試料
の目標採取量ｑと前記計量値q₁との偏差Δｑを求め、こ
の偏差を第ｉバツチ目の試料採取における実績偏差Δｑ
（ｉ）とする。そして、ステツプ220及び240に流れる。このステツプ220においては、前記実績偏差Δｑ（ｉ）
の絶対値を許容される偏差q₂と比較して、比較の結果そ
の絶対値｜Δｑ（ｉ）｜が該偏差値q₂より大きいもので
あれば、ステツプ230に進んで、表示装置48に前記実績
偏差Δｑ（ｉ）の値を表示すると共に、この実績偏差Δ
ｑ（ｉ）表示をCRT上で明滅（ブリンク）させて警報
（アラーム）を発するようにする。又、前記絶対値｜Δ
ｑ（ｉ）｜が前記許容偏差q₂以下の場合は実績偏差Δｑ
（ｉ）をCRT上に通常の状態で表示する。このようにし
てボツクスサンプラーの採取量の適否を確認できるた
め、品質保証管理に資することができる。一方、ステツプ210の演算後ステツプ240にも進んで、前
回第ｉバツチまでの誤差を学習して、次回の第（ｉ＋
１）バツチ目における移動速度Vs（ｉ＋１）を前記（1
4）式により求めるため、各誤差補正係数を次式（15）、（16）に基づき演算する。但し、αは所定の演算係数である。ここで、補正係数は瞬間輸送量Ｑの平均値▲▼と相関の強い誤差
補正値であるため、（15）式においては、前記実績偏差
Δｑ（ｉ）に該平均値▲▼を乗じた値Δｑ
（ｉ）・▲▼の指数平均演算を行つて、過去の
実績に基づき補正するようにしている。このように（1
5）式の指数平均演算により、補正値を求めていることから、前出（３）式ではCw/Bwを無視
していたため生じている誤差を解消できる。即ち、この
Cw/BwについてはBw＝ｆ（Ｑ）とみてよく、しかもBw及
びＱは比例する（Bw∝Ｑ）傾向があり、従つて、実績偏
差Δｑ（ｉ）は（３）式より平均値▲▼に反比
例する関係にある。よつて、実績偏差Δｑ（ｉ）・▲
▼の指数平均演算により第ｉ＋１バツチ目の誤差
補正係数を求め、前記ステツプ180の処理バツチ毎の瞬間輸送量
Ｑの逆数1/Q（ｉ）に乗じている。又、このステツプ240では、実績偏差Δｑ（ｉ）に対す
る指数平均演算を次の（16）式のように行い何ものとも
相関のない定常誤差補正を行つている。但し、βは所定の演算係数である。このようにして（14）〜（16）式により過去の実績誤差
を学習して誤差の傾向管理を行えるため、誤差の傾向が
変化するのに対処して精度良く誤差を補正することがで
きる。従つて、ベルトウエア40の検出誤差、原料輸送用
のベルトコンベア14の片寄り現象、速度制御装置46の制
御精度誤差等の定常誤差に対する補正を行い、制御性を
向上させることができる。以上のようにして各補正係数を用いて補正を行うことにより、過去の実績に基づいた
誤差補正を次回の第（ｉ＋１）バツチの採取の際の移動
速度Vsの算出に反映することができ、より精度良く移動
速度Vsを算出することができる。このステツプ240の処理が終了して第ｉバツチ目におけ
る移動速度Vsの演算が完了する。次に、本発明方法により、サンプリング装置のボツクス
サンプラーを速度制御した際の操業効果の例について、
本発明を用いない方法（従来方法）による場合と比較し
て、図に基づき説明する。この場合、測定対象物となる
原料は高炉装入用の焼結鉱である。まず、第３図にボツクスサンプラーによる試料（サンプ
ル）採取量について、採取量の目標を30kgとし従来方法
及び本発明方法で速度制御した場合の、サンプル採取量
の平均値及び該採取量の変動幅の偏差σを示す。図のよ
うに従来方法による場合においては前記採取量は30kgを
中心に±5kg以上の範囲でばらつき、その平均値は26.7k
gであり、偏差σは4.51となつている。これに対して、
本発明方法による場合においては、前記採取量は30kgを
中心に±0.5kgの範囲内でのみばらつき、この平均値は2
9.6kgであり、偏差σは1.12となる。上記のことから、本発明方法によれば、従来法に比較し
てサンプル採取量を精度良く目標値に一致させあるいは
近づけることができ、且つ、該採取量をばらつきのほと
んどない一定値にしていることがわかる。又、上記のように本発明方法により、上記サンプル採取
量が一定となるため、採取試料を振動篩でふるい分けた
際に粒度−5mm、＋5mmの原料の得られる割り合いのばら
つきが少なくなる。即ち、本発明方法により篩分析精度
が向上する。これは、振動篩においてはスクリーン上の
原料が常時一定重量となれば、篩効率が一定となるため
である。これに対し従来方法においては接種量が一定で
ないため篩効率がばらつき、それにより篩分析精度が低
下して所定粒度の原料の得られる割合いがばらつくので
ある。ここで、上記篩分析精度の向上を確認するべく、従来方
法及び本発明方法で複数回採取したサンプルを振動篩に
かけて、粒度＋5mm及び−5mmの原料をふるい分け、サン
プル総重量に対する粒度−5mmの原料の含有量（％）を
測定した結果を第４図に示す。同図（Ａ）のように、従来方法においては、試料採取量
を一定量としていないためサンプル総重量が大きくばら
つくと共に、その総重量のばらつきに伴なつて粒度−5m
mの原料含有率もほぼ3.5〜５％の間でばらつき、同図
（Ｂ）に示すようにそのばらつきは1.6％の範囲のもの
となつている。これに対して、第４図（Ａ）に示すよう
に本発明方法を用いてサンプル採取した場合、サンプル
総重量はほぼ180kg前後に一定のものとなると共に、前
記粒度−5mmの粒体の含有率が図のようにほぼ4.4％〜5.
5％の間でばらつき、第４図（Ｂ）示すように、そのば
らつきは0.65％の一定範囲以内に集束している。以上のように測定された含有率のばらつきが、従来方法
においては1.6％であつたの対して、本発明方法におい
ては0.65％となつていることから、本発明方法は粒度−
5mmの原料の分析精度を各段に向上させられることが理
解される。このことは、本発明方法が、試料を単に一定
量採取するのみの技術ではなく、試料を一定量にするこ
とにより、サンプリングの際の分析精度向上を確実に図
れる技術であることを示している。又、高炉操業の際に高炉に送る原料について粒度−5mm
のものの目標含有率６％を達成するため、従来は操業管
理値として含有率5.2％を採用していたが、本発明方法
によりこの操業管理値を5.7％とすることができた。な
お、この操業管理値の変更は成品系統スクリーンの篩目
の変更にて実施した。以上のように操業管理値を向上させることができたた
め、粒度−5mmの焼結鉱の高炉送り量を増加することが
できた。これにより、高炉へ送ることができない返鉱量
が低減できるため、（本例では5.51t/hr;生産率で1.0
6）操業能率の向上が図れ、又、この返鉱量の低減から
返鉱を再燃するための再燃費を低減（本例では23,310,0
00円／毎の低減）することができ、経済性が格段に向上
する。なお、上記実施例では測定対象物として鉄鋼原料である
焼結鉱を示したが、本発明の実施範囲はこれに限定され
ず、他の測定対象物のボツクスサンプラーについて実施
可能である。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、サンプリング代表
性のある試料が採取することができ、且つ、常に精度良
く一定量の採取量の試料を採取することができる。これ
により、サンプリング設備における粒度測定、強度測定
等において正確な測定値を得ることができる。又、この
ように正確な原料の測定値が得られるため、製品品質、
操業能率、及び経済性等のいずれをも向上させることが
できるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るボツクスサンプラーの
移動速度制御システムの全体構成を示す、斜視図を含む
ブロツク図、第２図は前記システムにおける制御手順を
示す流れ図、第３図はボツクスサンプラーによる採取量
を従来方法及び本発明方法を用いて制御した場合の例を
比較して示す線図、第４図は前記従来方法及び本発明方
法により制御した場合のサンプル総重量に対する粒度−
5mm原料の含有率及びそのばらつきを比較して示す線
図、第５図はベルトコンベア搬送方向から見たボツクス
サンプラーの全体構成の一例を示す断面図、第６図は前
記ベルトコンベアで送られた原料をボツクスサンプラー
で採取する状態の例を示す要部斜視図である。 10……ボツクスサンプラー、 12……原料、 14……原料輸送用のベルトコンベア、 16……サンプリングボツクス、 40……ベルトウエア、 42……速度演算制御装置、 44……計量装置、 46……速度制御装置、 48……表示装置、 50……駆動装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の輸送手段で輸送中の測定対象物をサ
ンプリングするため、ボツクスサンプラーを用いて前記
測定対象物から試料を採取する際に、前記測定対象物の輸送量を検出し、積分対象となる測定対象物及び採取試料が同じ範囲のも
のになる定量積分方式又は定時間積分方式のいずれかの
方式を試料採取条件に応じて用いて、検出輸送量から前
記ボツクスサンプラーの移動速度を求め、求められた移動速度を、測定対象物輸送量と相関関係の
強い誤差及び定常誤差の過去の実績に基づき補正し、補正された移動速度に従いボツクスサンプラーを一定速
度で移動させて前記試料を採取することを特徴とする試
料採取用ボツクスサンプラーの速度制御方法。