JPS6363948A - 赤外線水分計による焼結混合原料の水分測定方法 - 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） 本発明は、赤外線水分計による粉粒体の水分測定方法に
関し、特に本発明は赤外線水分計による焼結混合原料の
水分測定方法に関するものである。

（従来の技術） 焼結鉱の混合原料の水分値は焼結プロセスにおける非常
に重要な管理項目であり、添加水の制御を行なうことに
よって目標値に常に保つ必要がある。

この混合原料の水分の測定は従来乾燥法を用いてバッチ
的に行なわれていたが、近来赤外線水分計を用いた連続
測定が広く行なわれるようになっている。

赤外線水分計は比較的高精度で連続測定できることから
、混合原料水分値のフィードバック制御用として使用さ
れているが、原料性状１例えば化学成分１粒度１色など
が変わった場合には測定値が影響を受けるため、校正線
が変化して測定値に誤差が生じるという欠点があった。

このため、原料性状に応じて校正線を変える方法が特公
昭６０−２２０５１号により提案されており、また粒度
の測定値に対する影響を考慮した校正式を用いる方法が
特公昭６０−３５０２３号により提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記公報に記載の方法によっても水分測
定値の誤差を十分満足できる程度に解決することはでき
なかった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、従来の赤外線水分計による焼結混合原料の水
分測定方法の有する問題点を除去・改善した水分測定方
法を提供することを目的とするものであり、特許請求の
範囲記載の方法を提供することによって、前記目的を達
成することができる。

すなわち、本発明は、連続波長の赤外線を放射する光源
からの光を、水分子に吸収される１、９４μｍ近傍の波
長帯を選択的に透過する狭帯域フィルターと、水分子に
吸収されない２．１０μｍ近傍ならびに２．３０μｍ近
傍の波長帯を選択的に透過する狭帯域フィルターとを有
するフィルター用回転板を介して、焼結混合原料に照射
し、該焼結混合原料からの反射光を受光部に配設された
光電変換素子で受光し、前記光電変換素子によって検出
された赤外線量から焼結混合原料の水分量を求めること
を特徴とする赤外線水分計により焼結混合原を斗の水分
測定方法に関するものである。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明者らは、従来一般に市販されている赤外線水分計
を焼結混合原料中の水分測定に使用していたが、原料性
状の変化が水分測定値に及ぼす影響が大きいため、工程
管理用計器として使用することが困難であった。特に黒
味がかった鉱石を配合した場合には第２図（Ａ）のベレ
ットフィードの配合比と従来の赤外線水分計の指示値（
％）との関係を示す図に見られるように、水分の真の値
はすべて６％であるにも拘らず、指示値は真の値と太き
（異なるという欠点があった。

一方本発明方法によれば、第２図（Ｂ）に示すように、
水分の真の値６％に対し、赤外線水分計が示す指示値は
、前記従来法による指示値に比し格段に真の値に近接し
ていることがわかる。

このように本発明が従来のそれに比し優れることの要因
は、本発明の構成要件中参照波長として２．３０μｍお
よび２．１０８ｍ近傍の波長からなる赤外線を使用する
ためである。

次に本発明の赤外線水分計による水分測定方法を第１図
を参照して説明する。

本発明方法に用いられる赤外線水分計には、光線を放散
するハロゲンランプ１と、光線を集束させる集光レンズ
ｌａと、ハロゲンランプｌから放射される連続波長の赤
外線をチョップして適切な波長を選択することのできる
狭帯域の光学フィルター５を具える回転式のフィルター
用回転＋７ｉ　２と、光学フィルター５を通過した光を
反射し焼結混合原料８に導く反射鏡９と、焼結混合原料
８から反射された反射光９ａを集光する集光用反射鏡１
０と、集光用反射鏡１０により集光された光を電気信号
に変換する受光部である光電変換素子１１とが配設され
ている。回転板２には、水の吸収帯に相当する測定波長
１．９μｍを透過するフィルターの他に、水分子の影響
を受けない波長２．１μｍ。

２．３μｍを透過するフィルターが取付けられており、
回転板２は回転用モータ（図示せず）により所定速度で
回転される。

次に上記装置の操作要領を説明する。

発光ランプｌより放射された光は集光レンズ１ａにより
集光され、回転板２に取り付けられた光学フィルター５
および反射鏡９を経て焼結混合原料８に１．９　μｍ、
　２．１μｍ、　２．３μｍの３種の波長を交互に入射
する。焼結混合原料８からの反射光９ａは集光用反射鏡
１０を経て受光部の光電変換素子１１に集光され、電気
信号に変換される。回転板２には水の吸収帯に相当する
波長のフィルター５と、水の吸収帯に関係のない比較波
長を透過するフィルター３．４が配設されており、所定
速度で回転＋１ｉ２を回転させることにより、焼結混合
原料８にはこれらの波長の光が順番に入射され、焼結混
合原料８の表面、内部からの反射、散乱光が順番に集光
用反射鏡１０を経て光電変換素子１１に入力される。光
電変換素子１１においては焼結混合原料８から反射され
てくる各波長の赤外線の強度がアンプ１２を介して得ら
れる出力信号１３によって測定される。

ところで、水分子に吸収される波長１．９μｍの赤外線
すなわち吸収波の強度は、焼結混合原料８の含有水分に
よって変化するが、水分子の影響を受けない波長２゜１
μｍ、　２．３μｍの赤外線すなわち参照波の強度は、
含有水分によって変化しない。

従って吸収波と参照波の強度を比較することによって、
焼結混合原料８の水分量を知ることができる。

以上、前記第２図について説明したように、黒味がかっ
た原料の１つであるペレットフィードの配合比が異なる
同一水分値の混合原料を従来の水分計と本発明のそれと
を用いて測定した結果から見て、本発明の方法によれば
ペレットフィード配合比の影響が非常に小さいことがわ
かる。また第３図は従来および本発明の水分計をそれぞ
れオンラインで使用して、混合原料水分を測定した結果
を示す図であり、従来の水分計によれば、ブレンデイン
グベッドが変わる毎に、すなわち配合される鉱石が変わ
る毎に、測定値にバイアスが生じているが、本発明の水
分計にあってはバイアスがほとんど生じないことがわか
る。

（発明の効果） 本発明方法によれば、焼結混合原料の性状が変わっても
、例えば少なくとも黒味がかった鉱石が配合される場合
には、その都度水分計の校正を行ったり、原料に対応し
て数種類の校正線を保持する必要はなく、混合原料の水
分の測定の精度が向上しかつ測定が容易になるので、混
合原料水分の管理レベルが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に用いる赤外線水分計の構成と測定
原理を示す説明図。 第２図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来方法７本発明方法
により、焼結混合原料の水分を測定する際ペレットフィ
ードの配合比と赤外線水分計の指示値（％）との関係を
示す図。 第３図は従来方法９本発明方法により測定されたベッド
変更により生ずる水分値のバイアスの程度をそれぞれ示
す図である。 ｌ・・・ハロゲンランプ、２・・・フィルター用回転板
。 ３．４．５・・・バンドパスフィルター。 ６・・・連続波長の赤外線、７・・・特定波長の赤外線
。 ８・・・焼結混合原料、９・・・反射波。 １０・・・集光用反射鏡、１１・・・光電変換素子。 １２・・・アンプ、　１３・・・出力信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、連続波長の赤外線を放射する光源からの光を、水分
   に吸収される１．９４μｍ近傍の波長帯を選択的に透過
   する狭帯域フィルターと、水分子に吸収されない２．１
   ０μｍ近傍ならびに２．３０μｍ近傍の波長帯を選択的
   に透過する狭帯域フィルターとを有するフィルター用回
   転板を介して、焼結混合原料に照射し、該焼結混合原料
   からの反射光を受光部に配設された光電変換素子で受光
   し、前記光電変換素子によって検出された赤外線量から
   焼結混合原料の水分量を求めることを特徴とする赤外線
   水分計による焼結混合原料の水分測定方法。