JPS6230938A - 落下中の物体の粒度測定法 - Google Patents
落下中の物体の粒度測定法Info
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- JPS6230938A JPS6230938A JP61080737A JP8073786A JPS6230938A JP S6230938 A JPS6230938 A JP S6230938A JP 61080737 A JP61080737 A JP 61080737A JP 8073786 A JP8073786 A JP 8073786A JP S6230938 A JPS6230938 A JP S6230938A
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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。
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〕
本発明は、落下中の粒状の物体の粒度（粒度分布、平均
粒度）を連続的に測定する方法に関するものである。
粒度）を連続的に測定する方法に関するものである。
粒状の物体を装置あるいは容器内に落下装入することは
しばしば行われているが、この場合、粒状物の粒度を測
定する必要があることが多い。鉄鋼業に例をとると、高
炉操業においては、鉄鉱石、コークス等の原料を装入コ
ンベアで連続的に炉頂の装入ホッパーに運搬、゛蓄積し
、間歇的に炉内へ落下させている。この炉内に装入され
た原料（以下装入物という）の粒度は高炉を安定かつ効
率的に操業するための重要な要因である炉内のガス流れ
に大きな影響を及ぼす。またこの装入物はコンベア輸送
時あるいはホッパー内降下時に粒度によって偏析する。
しばしば行われているが、この場合、粒状物の粒度を測
定する必要があることが多い。鉄鋼業に例をとると、高
炉操業においては、鉄鉱石、コークス等の原料を装入コ
ンベアで連続的に炉頂の装入ホッパーに運搬、゛蓄積し
、間歇的に炉内へ落下させている。この炉内に装入され
た原料（以下装入物という）の粒度は高炉を安定かつ効
率的に操業するための重要な要因である炉内のガス流れ
に大きな影響を及ぼす。またこの装入物はコンベア輸送
時あるいはホッパー内降下時に粒度によって偏析する。
そこで、装入物を高炉に装入する直前で、その粒度を測
定することが必要である。
定することが必要である。
しかしながら従来は、コンベアで移送中の装入物を間歇
的に採取し、篩を用いて粒度を測定することが行われて
いる程度に過ぎず、定常的、連続的に粒度測定を行う手
法は確立されていない。また一般に落下中の粒状体の粒
度を測定する技術としでは例えば「日本機械学会論文集
」第４９巻４４２号（昭和５８年６月）２．３０頁乃至
２．３８頁に示されているように、レーザ光の回折を利
用して微小粒子（数百μｍ以下）の粒度を測定する技術
が知られているが、この方法は、例えば前記の高炉装入
物のような粒度（数１１乃至数十ｍｍ）の物体が直径数
＋印程度の円筒内を毎秒数百ｋｇもの量で、光
：も通らないほど密な状態で落下しているような
環境には到底適用できない。
的に採取し、篩を用いて粒度を測定することが行われて
いる程度に過ぎず、定常的、連続的に粒度測定を行う手
法は確立されていない。また一般に落下中の粒状体の粒
度を測定する技術としでは例えば「日本機械学会論文集
」第４９巻４４２号（昭和５８年６月）２．３０頁乃至
２．３８頁に示されているように、レーザ光の回折を利
用して微小粒子（数百μｍ以下）の粒度を測定する技術
が知られているが、この方法は、例えば前記の高炉装入
物のような粒度（数１１乃至数十ｍｍ）の物体が直径数
＋印程度の円筒内を毎秒数百ｋｇもの量で、光
：も通らないほど密な状態で落下しているような
環境には到底適用できない。
このように落下する粒状体の粒度を連続的に測定するこ
とが望まれているにも拘らず適当な１段はなかった。本
発明は上記のような問題点を解決しようとするものであ
る。
とが望まれているにも拘らず適当な１段はなかった。本
発明は上記のような問題点を解決しようとするものであ
る。
本発明は、連続的に落下する粒状の物体に側方から多周
波のマイクロ波を放射し、粒状体から反射する反射波の
強度を測定することを特徴とするものである。以下、図
面により本発明をｐｗ式高炉のホッパー下に設置した場
合について説明する。
波のマイクロ波を放射し、粒状体から反射する反射波の
強度を測定することを特徴とするものである。以下、図
面により本発明をｐｗ式高炉のホッパー下に設置した場
合について説明する。
第１図において１は高炉上部に設けた垂直シュート、２
はその上部に設けた装入ホッパー、３は該ホッパー２の
下部に設けた開度調節可能なダンパー、４はその下方に
設けたゲートで、該ゲート４を開放することによって装
入物５は炉内に落下する。６はその落下経路に先端を突
出させたプローブで、その内部には多周波のマイクロ波
を送受信する送受信機９と連絡し、かつ先端がアンテナ
７となっている導波管８を内蔵しである。また１０は送
受信機つと接続した信号処理装置である。
はその上部に設けた装入ホッパー、３は該ホッパー２の
下部に設けた開度調節可能なダンパー、４はその下方に
設けたゲートで、該ゲート４を開放することによって装
入物５は炉内に落下する。６はその落下経路に先端を突
出させたプローブで、その内部には多周波のマイクロ波
を送受信する送受信機９と連絡し、かつ先端がアンテナ
７となっている導波管８を内蔵しである。また１０は送
受信機つと接続した信号処理装置である。
このような構成からなる本発明方法による粒度測定の実
際について説明する。装入ポ・ツバ−２の出口からプロ
ーブ６までの距離をｈとし、装入物５が該ホンパー２か
らＪＪＩ出されるときの速度（初速）をＶＱとすると、
該装入物５のプローブ６の先端におりる落下速度■は 、−μ］〒−２ｇｈ 町・（１）と速くなる。
際について説明する。装入ポ・ツバ−２の出口からプロ
ーブ６までの距離をｈとし、装入物５が該ホンパー２か
らＪＪＩ出されるときの速度（初速）をＶＱとすると、
該装入物５のプローブ６の先端におりる落下速度■は 、−μ］〒−２ｇｈ 町・（１）と速くなる。
従って装入ポツパー２の出「１では互に接触している装
入物５の粒子はプローブ６の位置では互に分％５ｕＬ、
その間隔ｅは、１−＝ ｄ −−、、、、、、（２） Ｏ となる。なおｄは装入物の粒度である。従ってプローブ
６の正面には、第２図に示すよ・）に垂直方向にｐだＩ
Ｊ離れた粒子群がランダムに存在することになる。そこ
でこの粒子群を第２図に示すように粒度と同じ厚みの層
が多数重ったちのと考え、これにアンテナ７から電波を
放射すると、該電波のうち第ｎ−１層までを透過した電
波をＴ 、、−、とすると、第ｎ層を透過する電波Ｔｎ
は Ｔ ｎ −ｋ−Ｔｎ−１−−ｆ３１ 故に Ｔｎ＝に′″ ・・・・・
・（４）従って第ｎ＋１層の表面で反射される電波は、
Ｒｎ＝ （ｋ ｋ ） ・σｎ −＝ｉ
５］となる。ここでσｎは一７ｃｍｄ２で規格化された
散乱断面積で粒度（Ｉｎ＋＋、電波の波長λ、粒子形状
等によって決定される。ところでＲｎは四方に散乱され
るから、結局、装入物（粒状体）で反射してアンテナ７
まで戻ってくるパワーＰｎは 平均粒度、Ｄはアンテナ先端とプローブ先端の間の距離
である。アンテナに戻る電波は各層から反射してくる電
波の和になるから、結局アンテナでの反射率Ｒば、散乱
断面積グｎの変化が小さいとして かつＩＩｎがはぼ−・定でａｎ＝ａである。
入物５の粒子はプローブ６の位置では互に分％５ｕＬ、
その間隔ｅは、１−＝ ｄ −−、、、、、、（２） Ｏ となる。なおｄは装入物の粒度である。従ってプローブ
６の正面には、第２図に示すよ・）に垂直方向にｐだＩ
Ｊ離れた粒子群がランダムに存在することになる。そこ
でこの粒子群を第２図に示すように粒度と同じ厚みの層
が多数重ったちのと考え、これにアンテナ７から電波を
放射すると、該電波のうち第ｎ−１層までを透過した電
波をＴ 、、−、とすると、第ｎ層を透過する電波Ｔｎ
は Ｔ ｎ −ｋ−Ｔｎ−１−−ｆ３１ 故に Ｔｎ＝に′″ ・・・・・
・（４）従って第ｎ＋１層の表面で反射される電波は、
Ｒｎ＝ （ｋ ｋ ） ・σｎ −＝ｉ
５］となる。ここでσｎは一７ｃｍｄ２で規格化された
散乱断面積で粒度（Ｉｎ＋＋、電波の波長λ、粒子形状
等によって決定される。ところでＲｎは四方に散乱され
るから、結局、装入物（粒状体）で反射してアンテナ７
まで戻ってくるパワーＰｎは 平均粒度、Ｄはアンテナ先端とプローブ先端の間の距離
である。アンテナに戻る電波は各層から反射してくる電
波の和になるから、結局アンテナでの反射率Ｒば、散乱
断面積グｎの変化が小さいとして かつＩＩｎがはぼ−・定でａｎ＝ａである。
ところで以−Ｌの説明はアンテナから放射される電波が
Ｗ電波の場合であるが、広がりがあるときけ と表わすことができる。（０〈α〈２）。
Ｗ電波の場合であるが、広がりがあるときけ と表わすことができる。（０〈α〈２）。
一方敗乱断面積σばイが小さい間はｉの増加とともにｄ
の４乗または２乗で急激に単調増加するが、ｄが０．４
λを越えると振動しなから１に収束する。従って反射率
Ｒはｄが０．４λ以上ならばＪとＲとの関係は第３図（
ａ）に示すように単調減少になり、またＡがそれ以下の
ときは、第３図（ｂ）に示すように途中に極大をもつ関
数になる。
の４乗または２乗で急激に単調増加するが、ｄが０．４
λを越えると振動しなから１に収束する。従って反射率
Ｒはｄが０．４λ以上ならばＪとＲとの関係は第３図（
ａ）に示すように単調減少になり、またＡがそれ以下の
ときは、第３図（ｂ）に示すように途中に極大をもつ関
数になる。
従って被測定体の粒度に対し、ｄ≧０，４λを満たず波
長の電波（以下その周波数をｆｏとする。）とｄ ＜
０．４λを満たす電波（以下その周波数をｆｎ：ｎ＝１
．２．３．・・・・・・とする。）を選び、それらの反
射率を測定すれば粒度分布を測定することができる。
長の電波（以下その周波数をｆｏとする。）とｄ ＜
０．４λを満たす電波（以下その周波数をｆｎ：ｎ＝１
．２．３．・・・・・・とする。）を選び、それらの反
射率を測定すれば粒度分布を測定することができる。
ここで、粒子群の反射率Ｒの定義について述べる。導波
管先端のアンテナ部分や導波管の曲げ部分等では、電波
の伝搬モードが変化するために、必ずその一部が反射さ
れる。従って、アンテナ前方に電波を反射するものが存
在しない場合においても、一定の反射率を検出すること
になる。導波管内にスタブチューナーを設けるような補
償方法により、アンテナ前方に粒子群が存在しない時の
検出反射率をＯにすることは、理論」二は可能である。
管先端のアンテナ部分や導波管の曲げ部分等では、電波
の伝搬モードが変化するために、必ずその一部が反射さ
れる。従って、アンテナ前方に電波を反射するものが存
在しない場合においても、一定の反射率を検出すること
になる。導波管内にスタブチューナーを設けるような補
償方法により、アンテナ前方に粒子群が存在しない時の
検出反射率をＯにすることは、理論」二は可能である。
この場合には、アンテナ前方に粒子群が存在する時の検
出反射率の一定時間の平均値をもって、粒子群の反射率
とする。
出反射率の一定時間の平均値をもって、粒子群の反射率
とする。
しかし、実際には、アンテナ前方に粒子群が存在しない
時の検出反射率を厳密にＯに保つことは難しいので、０
以外の場合について考える必要がある。この場合には、
以下の方法によって求める実効反射率をもって粒子群の
反射率とする。
時の検出反射率を厳密にＯに保つことは難しいので、０
以外の場合について考える必要がある。この場合には、
以下の方法によって求める実効反射率をもって粒子群の
反射率とする。
Ｒ＊＝Ｖ （Ｒ） ・・・・
・・（９）Ｒ＊は実効反射率 Ｒは検出反射率 ＶはＲの時間変化の程度を求める関数 関数■の定義は種々考えられるが、−例として時間分散
がある。この場合、関数■は弐００）で与えら本発明は
以上のような原理に基くものである。
・・（９）Ｒ＊は実効反射率 Ｒは検出反射率 ＶはＲの時間変化の程度を求める関数 関数■の定義は種々考えられるが、−例として時間分散
がある。この場合、関数■は弐００）で与えら本発明は
以上のような原理に基くものである。
以下本発明方法を具体的に説明する。
粒度ｄｏの粒子がＸ、粒度ｄ１の粒子がｙ、粒度ｄ２の
粒子が２混合された装入物の状態を考えた場合（Ｘ ＋
ｙ ＋ ｚ ＝ １ ） 、前記第３図（ａｌ、 （
ｂｌに示すような関係を勘案すると測定に用いる電波の
反射率と粒度との関係は第４図に示すようになる。
粒子が２混合された装入物の状態を考えた場合（Ｘ ＋
ｙ ＋ ｚ ＝ １ ） 、前記第３図（ａｌ、 （
ｂｌに示すような関係を勘案すると測定に用いる電波の
反射率と粒度との関係は第４図に示すようになる。
そこで第１図に示す送受信機９から周波数ｆｏ。
ｆ＋、ｆ２の電波を導波管８を通じてホーンアンテナ７
から放射すれば先ず周波数ｆ２の電波が粒度ｄ２の粒子
により反射した発射率Ｒ２，２からｄ２の割合２は により求まる。ここでＲｉ、ｊは粒度ｄ３の粒子群で周
波数ｆｉの電波の反射したときの反射率を示す。また周
波数ｆ＋の電波が反射率Ｒ１は、粒度ｄ＋の粒子と粒度
ｄ２の粒子の寄与があるが上記の２を用いてｄ２の寄与
分を引けばｄｌの割合はとなる。また粒度ｄＯの割合Ｘ
は周波数ｆＯの電波の反射率ＲＯは、前記ｄ１とｄ２の
寄与を引いて として求められる。
から放射すれば先ず周波数ｆ２の電波が粒度ｄ２の粒子
により反射した発射率Ｒ２，２からｄ２の割合２は により求まる。ここでＲｉ、ｊは粒度ｄ３の粒子群で周
波数ｆｉの電波の反射したときの反射率を示す。また周
波数ｆ＋の電波が反射率Ｒ１は、粒度ｄ＋の粒子と粒度
ｄ２の粒子の寄与があるが上記の２を用いてｄ２の寄与
分を引けばｄｌの割合はとなる。また粒度ｄＯの割合Ｘ
は周波数ｆＯの電波の反射率ＲＯは、前記ｄ１とｄ２の
寄与を引いて として求められる。
次に単一周波数ｆＯを用いて平均粒度ｄを求める方法を
示す。測定空間中の試料の総体積■は一定とみなせるの
で均−粒・子の個数は となる。この時の反射率は測定粒度範囲を限定すれば Ｒ＃ξｄｉ＋η ・・・・・・（１５）で近
似できる。あらかしめ単一粒径の試料で検量線を作り、
ξ、ηを求めておく。混合粒径の場合粒径ｄｉの粒子が
ｎｌ 個あるとすれば、で、また反射率Ｒｎは となる。この式に（１４）〜（１６）式を代入すれば＝
ξ１１十η となる。こ＼に ÷゛ｎ１（百ｄｉ３） でｉは粒度の体積平均値になっている。従ってＲＯを測
定しあらかしめ求めであるξ、ηから体積平均粒度 が求まる。
示す。測定空間中の試料の総体積■は一定とみなせるの
で均−粒・子の個数は となる。この時の反射率は測定粒度範囲を限定すれば Ｒ＃ξｄｉ＋η ・・・・・・（１５）で近
似できる。あらかしめ単一粒径の試料で検量線を作り、
ξ、ηを求めておく。混合粒径の場合粒径ｄｉの粒子が
ｎｌ 個あるとすれば、で、また反射率Ｒｎは となる。この式に（１４）〜（１６）式を代入すれば＝
ξ１１十η となる。こ＼に ÷゛ｎ１（百ｄｉ３） でｉは粒度の体積平均値になっている。従ってＲＯを測
定しあらかしめ求めであるξ、ηから体積平均粒度 が求まる。
従って第１図に示すように送受信機９から装入ホッパー
２から落下する装入物５に向けてアンテナ７からｆｏ、
ｆｌ、ｆ２・・・・・・の周波数の電波（マイクロ波）
を放射し、装入物から反射する反射波をアンテナ７によ
り受信し、その信号を信号処理装置１０に入力させ、前
述の定義に従って、先ず装入物の反射強度を計算させた
後に、」−述の演算を行わせれば落下中の装入物の粒度
分布および平均粒度を測定することができる。
２から落下する装入物５に向けてアンテナ７からｆｏ、
ｆｌ、ｆ２・・・・・・の周波数の電波（マイクロ波）
を放射し、装入物から反射する反射波をアンテナ７によ
り受信し、その信号を信号処理装置１０に入力させ、前
述の定義に従って、先ず装入物の反射強度を計算させた
後に、」−述の演算を行わせれば落下中の装入物の粒度
分布および平均粒度を測定することができる。
なお本発明においては、測定対象の粒子群とプローブの
位置関係等の条件によってマイクロ波を反射する方法と
して第１図および第２図に示すよ・）にボーンアンテナ
を用いる方法、第９図に示すように導波管８の前方に誘
電体レンズ１１を設置する方法、或は導波管開口の力と
する方法等から選択することができる。
位置関係等の条件によってマイクロ波を反射する方法と
して第１図および第２図に示すよ・）にボーンアンテナ
を用いる方法、第９図に示すように導波管８の前方に誘
電体レンズ１１を設置する方法、或は導波管開口の力と
する方法等から選択することができる。
また、前記（７）式および（８）式におけるＫの値（ｖ
。
。
ｄの関数）は予め既知の粒度の試料を用いて較正してお
くが、装入物の粒度の変化により落下速度Ｖが変化する
場合、その変化のすべてにグ１応して較正することば困
難であるので、この場合は第１０図に示すようにプ【コ
ープ６の下方に距離Ｓを離して別のプローブ６′を設け
、相関法によるか、あるいは第１１図に示すようにプロ
ーブを傾斜させ、ドツプラー効果を利用する等の方法を
用いることによりに値の補正を行うことができる。
くが、装入物の粒度の変化により落下速度Ｖが変化する
場合、その変化のすべてにグ１応して較正することば困
難であるので、この場合は第１０図に示すようにプ【コ
ープ６の下方に距離Ｓを離して別のプローブ６′を設け
、相関法によるか、あるいは第１１図に示すようにプロ
ーブを傾斜させ、ドツプラー効果を利用する等の方法を
用いることによりに値の補正を行うことができる。
すなわち第１０図＋ａｌに示すようにプローブ６の下方
に距＆■Ｓを離して別のプローブ６′を設ＬＪ、プロー
ブ６と同様の測定を行えば、相互相関ＣＣ（τ）＝ 、
／Ｒ（ｔｌＲ（ｔ−τ）ｄｔ ・・・・・・（１９）
を最大にするτがプローブ６と６′との間の時間遅れΔ
ｔになるので、 により２個のプローブ間での平均速度Ｖを求めることが
できる。そこでプローブ６の前におりる装入物の速度Ｖ
は となる。そこでこの（１９）式を前記（１）式に代入ず
により初速Ｖｏを求めることができる。
に距＆■Ｓを離して別のプローブ６′を設ＬＪ、プロー
ブ６と同様の測定を行えば、相互相関ＣＣ（τ）＝ 、
／Ｒ（ｔｌＲ（ｔ−τ）ｄｔ ・・・・・・（１９）
を最大にするτがプローブ６と６′との間の時間遅れΔ
ｔになるので、 により２個のプローブ間での平均速度Ｖを求めることが
できる。そこでプローブ６の前におりる装入物の速度Ｖ
は となる。そこでこの（１９）式を前記（１）式に代入ず
により初速Ｖｏを求めることができる。
また第１１図に示すようにプローブ６を角度ψ傾斜させ
、装入物に例えば周波数ｆｏの電波を発射すると、装入
物で反射する反射波の周波数はドツプラー効果によりｆ
ｏ′ として検出されるので、この周波数の差Δｆは（
Ｃは光速） この■をｆｌ、１式に代入すると となる。
、装入物に例えば周波数ｆｏの電波を発射すると、装入
物で反射する反射波の周波数はドツプラー効果によりｆ
ｏ′ として検出されるので、この周波数の差Δｆは（
Ｃは光速） この■をｆｌ、１式に代入すると となる。
このようにして初速ＶＤが変化する場合は落下速度■を
測定することによりＶＱを計算することができるので、
その値がらｋ（−−−一−−）を求め、■ さらに また、測定時間中（数秒間）、粒度分布が変化しない場
合には、１個の発振器を用い周波数掃引することにより
粒度分布を測定することも可能である。この場合の反射
率と粒度との関係は第１２図に示すように連続的に変化
し、周波数を下げるに従って不感帯（反射が非常に小さ
い領域）が連続的に拡大し、その結果粒度分布を第１３
図に示すように連続的に測定することができる。
測定することによりＶＱを計算することができるので、
その値がらｋ（−−−一−−）を求め、■ さらに また、測定時間中（数秒間）、粒度分布が変化しない場
合には、１個の発振器を用い周波数掃引することにより
粒度分布を測定することも可能である。この場合の反射
率と粒度との関係は第１２図に示すように連続的に変化
し、周波数を下げるに従って不感帯（反射が非常に小さ
い領域）が連続的に拡大し、その結果粒度分布を第１３
図に示すように連続的に測定することができる。
実高炉と同寸法の装入装置のモデルを作り、装入ポツパ
ー２からゲート４を介して装入物５を落下させプローブ
６の直前を通過する装入物に対して２４ＧＨｚと８０１
（ｚのマイクロ波をホーンアンテナから放射した。なお
ダンパー３とプローブ６との距ｌｌＩｈは１６６０ｍｎ
、装入物の落下時の初速■０は１．５ｍ／ｓ、プローブ
６の直前での落下速度Ｖは５．９ｍ／ｓであった。測定
結果を第５図に示すが、２４ＧＨｚでは４ｍｍ以上の粒
度では粒度が増すにつれて反射率は単純減少するが８
Ｇ Ｈｚでは粒度が１２ｍ以上にならないと単純減少に
ならず、１０鶴以下の粒度では反射率が非常に小さいこ
とがわかる。またこの特性にはアンテナの効率等の特性
も含まれているため、必ずしも１／ｄ２に比例しないが
、同じアンテナとプローブを使用する限り同じ特性にな
るので、第５図は粒度を求める際の較正曲線として使用
できる。そこでこの較正曲線を用いて粒度の異る種々の
試料について測定した結果を落下後サンプリングし篩分
けし粒度を１７ｆｔ、認した結果との対応を第６図に示
す。この結果から明らかなように本発明方法は±１０％
の精度で粒度測定を行うことができた。また５ｍｍの試
ネ、１と１５１墓の試料の割合を変えて作った試料につ
いて本発明方法を適用した結果を第７図に示す。
ー２からゲート４を介して装入物５を落下させプローブ
６の直前を通過する装入物に対して２４ＧＨｚと８０１
（ｚのマイクロ波をホーンアンテナから放射した。なお
ダンパー３とプローブ６との距ｌｌＩｈは１６６０ｍｎ
、装入物の落下時の初速■０は１．５ｍ／ｓ、プローブ
６の直前での落下速度Ｖは５．９ｍ／ｓであった。測定
結果を第５図に示すが、２４ＧＨｚでは４ｍｍ以上の粒
度では粒度が増すにつれて反射率は単純減少するが８
Ｇ Ｈｚでは粒度が１２ｍ以上にならないと単純減少に
ならず、１０鶴以下の粒度では反射率が非常に小さいこ
とがわかる。またこの特性にはアンテナの効率等の特性
も含まれているため、必ずしも１／ｄ２に比例しないが
、同じアンテナとプローブを使用する限り同じ特性にな
るので、第５図は粒度を求める際の較正曲線として使用
できる。そこでこの較正曲線を用いて粒度の異る種々の
試料について測定した結果を落下後サンプリングし篩分
けし粒度を１７ｆｔ、認した結果との対応を第６図に示
す。この結果から明らかなように本発明方法は±１０％
の精度で粒度測定を行うことができた。また５ｍｍの試
ネ、１と１５１墓の試料の割合を変えて作った試料につ
いて本発明方法を適用した結果を第７図に示す。
この結果から明らかなように本発明方法は十分実用に供
し得ることがわかる。また、さらに用いる電波を増し３
周波、４周波・・・・・・とずれば、さらに細かく粒度
測定を行うことができ、さらには粒度分布を求めること
もできる。
し得ることがわかる。また、さらに用いる電波を増し３
周波、４周波・・・・・・とずれば、さらに細かく粒度
測定を行うことができ、さらには粒度分布を求めること
もできる。
また、従来高炉１桑業においては、炉内の通気性を確保
し、安定に操業するために５．５ ｍ以下の焼結鉱は高
炉内に装入せず返し鉱として原料槽に戻していた。しか
し本発明方法を実施することにより、１ダンプでの粒度
変化を正確に捉えることができ、その結果返し鉱の基準
を４顛としても細かい焼結鉱を装入する位置を制御して
安定に操業することが可能となった。第８図に１ダンプ
での粒度変化をａｌｌ定した結果を示す。
し、安定に操業するために５．５ ｍ以下の焼結鉱は高
炉内に装入せず返し鉱として原料槽に戻していた。しか
し本発明方法を実施することにより、１ダンプでの粒度
変化を正確に捉えることができ、その結果返し鉱の基準
を４顛としても細かい焼結鉱を装入する位置を制御して
安定に操業することが可能となった。第８図に１ダンプ
での粒度変化をａｌｌ定した結果を示す。
Ｇ
以上説明したように本発明によれば明８１［１書におい
て説明した高炉への原料の装入作業に限らず、一般の連
続的に落下する粒状の物体の粒度および粒度分布の測定
を簡単かつ正確に行うことができ、その適用範囲は極め
て大きい。
て説明した高炉への原料の装入作業に限らず、一般の連
続的に落下する粒状の物体の粒度および粒度分布の測定
を簡単かつ正確に行うことができ、その適用範囲は極め
て大きい。
第１図は本発明を高炉に適用した場合を示す説明図、第
２図は本発明の測定原理を示す説明図、第３図は電波の
反射率と粒度との関係を示す説明図、第４図は異なる粒
度の粒子が混合された場合の電波の反射率と粒度の関係
を示す説明図、第５図は本発明における粒度の較正曲線
、第６図は第５図に示す較正曲線を用いて本発明の結果
と実際にサンプリングした結果を示す説明図、第７図は
試料の粒度を変えた場合の本発明の結果を示す説明図、
第８図は本発明を高炉操業に適用した場合の１ダンプで
の粒度変化を示す説明図、第９図はホーンアンテナに代
えて誘電体レンズを使用した場合の説明図、第１０図は
相関法により落下速度を求める場合の説明図、第１１図
はドツプラー効果を利用して落下速度を求める場合を示
す説明図、第１２図は本発明方法において周波数掃引法
を用いた場合の電波の反射率と粒度の関係を示す説明図
、第１３図は粒度分布を示す説明図である。 １：垂直シュート、 ２：装入ホッパー、３：ダンパ
ー、 ４：ゲート、 ５：装入物、６：プローブ、 ６
′ ；プローブ、 ７：アンテナ、 ８：導波管、 ９
：送受信機、 １０：信号処理装置、 １１：誘電体
レンズ。 出 願 人 新日本！ＩＩ！ｌ鐵株式会社代理人弁理
士 青 柳 稔 悶 犀 凧 奴 製 歴 第９図 第１０図 （ａ） （ｂ） ト
２図は本発明の測定原理を示す説明図、第３図は電波の
反射率と粒度との関係を示す説明図、第４図は異なる粒
度の粒子が混合された場合の電波の反射率と粒度の関係
を示す説明図、第５図は本発明における粒度の較正曲線
、第６図は第５図に示す較正曲線を用いて本発明の結果
と実際にサンプリングした結果を示す説明図、第７図は
試料の粒度を変えた場合の本発明の結果を示す説明図、
第８図は本発明を高炉操業に適用した場合の１ダンプで
の粒度変化を示す説明図、第９図はホーンアンテナに代
えて誘電体レンズを使用した場合の説明図、第１０図は
相関法により落下速度を求める場合の説明図、第１１図
はドツプラー効果を利用して落下速度を求める場合を示
す説明図、第１２図は本発明方法において周波数掃引法
を用いた場合の電波の反射率と粒度の関係を示す説明図
、第１３図は粒度分布を示す説明図である。 １：垂直シュート、 ２：装入ホッパー、３：ダンパ
ー、 ４：ゲート、 ５：装入物、６：プローブ、 ６
′ ；プローブ、 ７：アンテナ、 ８：導波管、 ９
：送受信機、 １０：信号処理装置、 １１：誘電体
レンズ。 出 願 人 新日本！ＩＩ！ｌ鐵株式会社代理人弁理
士 青 柳 稔 悶 犀 凧 奴 製 歴 第９図 第１０図 （ａ） （ｂ） ト
Claims (1)
- 連続的に落下する粒状の物体に側方から多周波のマイク
ロ波を放射し、粒状体から反射する反射波の強度を測定
することを特徴とする落下中の物体の粒度測定法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60-77343 | 1985-04-11 | ||
| JP7734385 | 1985-04-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6230938A true JPS6230938A (ja) | 1987-02-09 |
| JPH055299B2 JPH055299B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=13631274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61080737A Granted JPS6230938A (ja) | 1985-04-11 | 1986-04-08 | 落下中の物体の粒度測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6230938A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021915A (ja) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Nippon Steel Corp | 石炭の粒度測定システム、方法及びプログラム |
| JP2018044188A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 新日鐵住金株式会社 | 焼結原料のサンプリング装置およびサンプリング方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4912890A (ja) * | 1971-11-23 | 1974-02-04 | ||
| JPS5439178A (en) * | 1977-09-02 | 1979-03-26 | Advance Kaihatsu Kenkyusho | Pressure gauge |
| JPS5786026A (en) * | 1980-07-18 | 1982-05-28 | Ivl Inst Vatten Luftvardsforsk | Method of and apparatus for measuring mass concentration of particles in gaseous medium |
| JPS58117437A (ja) * | 1981-12-30 | 1983-07-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 粉粒体流の密度，流量の測定方法及び装置 |
| JPS5926038A (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-10 | Nippon Steel Corp | 高炉内装入物検出方法および装置 |
| JPS6013009A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-23 | Nippon Steel Corp | 高炉装入物の計測装置 |
| JPS6055252A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-03-30 | Nippon Steel Corp | 高炉炉内装入物の境界及び粒度の検出方法 |
| JPS6059007A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高炉内装入原料の挙動検出方法 |
-
1986
- 1986-04-08 JP JP61080737A patent/JPS6230938A/ja active Granted
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4912890A (ja) * | 1971-11-23 | 1974-02-04 | ||
| GB1410954A (en) * | 1971-11-23 | 1975-10-22 | Autometrics Co | Monitoring of particle size distribution |
| JPS5439178A (en) * | 1977-09-02 | 1979-03-26 | Advance Kaihatsu Kenkyusho | Pressure gauge |
| JPS5786026A (en) * | 1980-07-18 | 1982-05-28 | Ivl Inst Vatten Luftvardsforsk | Method of and apparatus for measuring mass concentration of particles in gaseous medium |
| JPS58117437A (ja) * | 1981-12-30 | 1983-07-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 粉粒体流の密度，流量の測定方法及び装置 |
| JPS5926038A (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-10 | Nippon Steel Corp | 高炉内装入物検出方法および装置 |
| JPS6013009A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-23 | Nippon Steel Corp | 高炉装入物の計測装置 |
| JPS6055252A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-03-30 | Nippon Steel Corp | 高炉炉内装入物の境界及び粒度の検出方法 |
| JPS6059007A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高炉内装入原料の挙動検出方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021915A (ja) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Nippon Steel Corp | 石炭の粒度測定システム、方法及びプログラム |
| JP2018044188A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 新日鐵住金株式会社 | 焼結原料のサンプリング装置およびサンプリング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH055299B2 (ja) | 1993-01-22 |
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