JPH0697228B2 - 粉状物中の石灰含有量測定方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は粉状物中の石灰含有量測定方法と装置に関す
るものであり、特にセメントまたはセメントクリンカー
中の遊離石灰の含有量の自動測定技術の改良に関するも
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。

このような遊離石灰の含有量測定技術としては特開昭49
−106396号に開示された「遊離石灰の定量分析方法及び
装置」がすでに死られている。この先願技術にあって
は、所定量の試料を所定量の試薬（溶媒）とともに容器
中で混合し、この容器中において電導度測定法や電位差
測定法やPH測定法により混合物の分析を実施し、この容
器を必要に応じて加熱制御するものである。より具体的
には試料としてはセメントクリンカーがまた試薬（溶
媒）としてはグリコールが例示されている。

しかしこのような方法により石灰含有量の測定を行なっ
た場合には、測定結果の信頼度が極めて低いという大き
な欠点がある。すなわち試料及び試薬（溶媒）の諸いの
変動（例えば粉密度の変動、温度による溶媒の密度また
は粘度の変動、容器内壁への粉の付着量の変動など）に
よって、測定結果が大きく変動する結果、測定結果の信
頼度を充分高いものとはできないのである。

試料や溶媒の諸量に変動が生じた場合に、測定作業を中
断して、その変動を除いてから再び測定作業を再開する
こともできる。しかしそのような作業の中断と再開は、
測定作業をリアルタイムで自動制御する上で大きな障害
となるのである。

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。

かかる従来技術の現状に鑑みてこの発明の目的は、粉状
物中の石灰含有量の測定を高い信頼度で行なうととも
に、測定作業のリアルタイム制御化を容易とすることに
ある。

このためこの発明においては、作業に供される粉状物と
溶媒との容器内混合物について石灰含有量を示す電気的
特性を測定するとともに、混合物中での両者の重量比を
計量算出し、この重量比の関数として電気的特性測定結
果を電子計算機により自動的に補正して、粉状物中にお
ける石灰含有量を表示するようにしたことを要旨とする
ものである。

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移動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、スクレーパ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
カー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10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
レーパーが固定位置に設けられている。第１の要素14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1mg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標準重
量22を置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。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
ジャッキ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撹はん器、
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亙
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はロボット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Ｄ方向に旋回す
るアーム62を有している。アーム62の自由端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′で示してある。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″に移動
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′に移動させてポンプ
53および分配管54からの例えば50mlの熱グリコールをこ
れに受ける。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′に移動され、回転板12が与えられ
たクリンカー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、計算機９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は伝導性と測定のために再び位置４′に戻され
る。ジャッキ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亙って撹はん器
が駆動される。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、これが撹はん
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′に移
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。

以上から明らかなようにこの発明においては、粉状物と
溶媒との重量比を関数としての電気的特性測定結果の自
動補正を常時行なっているので、仮に紛状物や溶媒の諸
量に変動が起きた場合でも、それら変動による影響はこ
の補正により除かれ、それが測定結果を乱すようなこと
は効果的に回避される。したがってこの発明によれば、
測定結果の信頼度が飛躍的に向上する。加えてたとえ変
動が生じてもこれを除去する必要がない（変動の影響は
補正による除くが）から、そのために測定作業を中断す
る必要もなく、それだけリアルタイム制御化が容易とな
る。

フランス特許公開第2564592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
が充分満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分ほどで行い、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ー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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−106396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−17792（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−129597（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−31295（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−160746（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−70756（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定容量の粉状物とある容量の溶媒とを容
   器に供給し、この混合物を撹拌して粉状物中の石灰を溶
   媒に溶解させかつこの混合物中において石灰の含有量を
   示す電気特性を測定するステップを含んでおり、 粉状物を供給する前後に容器の重量を計量することによ
   り容器に供給された溶媒の粉状物を計量し、 溶媒を供給する前後に容器の重量を計量することにより
   容器に供給された粉状物の重量を測定し、 電子計算機により容器に供給された粉状物と溶媒との重
   量比を算出し、 この重量比の関数として上記の電気的特性測定の結果を
   電子計算機により補正して粉状物の石灰含有量を示す信
   号を少なくとも一個出力する ことを特徴とする粉状物中の石灰含有量測定方法。
2. 【請求項２】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算結果を電子計算機が補正する ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】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電子計算機が測定サイクルを変更
   する ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。
4. 【請求項４】少なくとも１個の容器と、ある容量の溶媒
   を調量して容器に供給すべく能動式移動ポンプを具えた
   溶媒調量手段と、所定容量の粉状物を調量して容器に供
   給すべく容量的調量機構を具えた粉状物調量手段と、容
   器内の混合物を撹拌する撹拌手段と、容器内の混合物の
   電気的特性を測定する測定手段と、この測定後容器内の
   混合物を排出する排出手段とを有しており、かつ 容器（７）を移動する移動手段とそれを計量する電子的
   計量器を具えた容器重量計量手段と、粉状物と溶媒との
   重量比の関数として測定手段による測定結果を補正して
   粉状物の石灰量を示す信号を少なくとも１個出力する電
   子的計算手段とを含んでいる ことを特徴とする粉状物中の石灰含有量測定装置。
5. 【請求項５】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）の弦に沿って水平方向に移動させ、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 ことを特徴とする請求の範囲第４項記載の装置。
6. 【請求項６】容量的調量機構がスクレーバー（14、15）
   付回転板（12）を有している ことを特徴とする請求の範囲第４項記載の装置。