(57)【要約】【課題】放射性同位元素の管理義務を負わず、セメント原料精粉中の目標成分を連続的に分析可能なセメント原料の連続分析装置およびその分析方法を提供する。【解決手段】 ベルトコンベア１１によりセメント原料精粉ａを移送し、その途中で転圧ローラ１２によりセメント原料精粉ａを転圧し、所定の厚さでその表面を均す。その後、転圧ローラ１２より下流のベルトコンベア１１の部分上で、セメント原料精粉ａに１次Ｘ線１７を照射し、セメント原料精粉ａから放出された蛍光Ｘ線２４のエネルギに基づき、セメント原料精粉ａ中の目標成分をエネルギ分散型の蛍光Ｘ線分析器１３により連続的に分析する。その結果、放射性同位元素の管理義務を負うことなく、セメント原料精粉ａ中の目標成分を連続的に分析できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント原料精粉を移送するベルトコンベアと、
該ベルトコンベアの上方に設けられ、前記セメント原料精粉を転圧してその表面を均す転圧ローラと、
前記ベルトコンベアのうち、前記転圧ローラの設置位置より下流位置で、その上方に設けられ、前記セメント原料精粉にＸ線を照射し、この照射されたセメント原料精粉から放出された蛍光Ｘ線のエネルギに基づき、このセメント原料精粉の成分を連続または間欠に分析するエネルギ分散型の蛍光Ｘ線分析器とを備えたセメント原料の連続分析装置。
【請求項２】
ベルトコンベアにより移送中のセメント原料精粉を転圧ローラにより転圧し、その表面を均す転圧工程と、
前記ベルトコンベアのうち、前記転圧ローラの設置位置より下流位置で、前記セメント原料精粉にＸ線を照射し、この照射されたセメント原料精粉から放出された蛍光Ｘ線のエネルギに基づき、このセメント原料精粉の成分をエネルギ分散型の蛍光Ｘ線分析器により連続または間欠に分析する分析工程とを備えたセメント原料の連続分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はセメント原料の連続分析装置およびその分析方法、詳しくはセメント原料精粉中の目標成分を連続的に分析するセメント原料の連続分析装置およびその分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、セメント製造工程では、石灰石、粘土、珪石および鉄原料を原料ミル内で混合および粉砕して得られたセメント原料精粉を、エアースライドを用いて原料混合サイロへ移送し、貯蔵している。セメント原料精粉は、移送途中でその一部が試料として分取され、この試料からセメント原料精粉の目標成分が連続分析装置により連続的に分析されている。
従来の連続分析装置としては、例えば特許文献１が知られている。これは、セメント原料精粉を移送するベルトコンベアと、ベルトコンベアの上方に設けられ、セメント原料精粉の表面を転圧して均す転圧ローラと、転圧ローラの設置位置より下流となるベルトコンベアの部分上に設けられたライムメータとを備えた連続分析装置である。
【０００３】
特許文献１によるセメント原料精粉の連続分析時には、まず、ベルトコンベアにより移送中のセメント原料精粉（分取試料）を転圧ローラにより転圧し、その表面を均す。次に、転圧ローラより下流のベルトコンベア上で、ライムメータによりセメント原料精粉中のカルシウムを連続的に分析する。すなわち、Ｆｅ−５５線源から発せられた放射線をセメント原料精粉の表面に照射する。そして、セメント原料精粉から放出された２次Ｘ線をシンチレータが受けて光に変化させ、その光を光電子増幅管により電流に変換した後、それをプリアンプを通して計数回路部へ送ることで、セメント原料精粉中のカルシウムを連続的に分析する。
【特許文献１】特開平１０−１４２１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の連続分析装置では、このようにセメント原料精粉のカルシウムの分析器として、放射性同位元素のＦｅ−５５を利用するライムメータを採用していた。そのため、人体などに有害な放射性同位元素のＦｅ−５５を取り扱う管理義務が生じ、放射線の被爆および管理費が嵩むおそれがあった。
そこで、発明者は、鋭意研究の結果、ライムメータに代わるものとして、試料にＸ線を照射し、その試料から放出された蛍光Ｘ線のエネルギに基づき、試料中の目標成分を分析するエネルギ分散型の蛍光Ｘ線分析器に着目した。これを使用すれば、試料の分析能はライムメータと遜色なく、しかも放射線被曝の危険性および管理費が嵩む、Ｆｅ−５５の管理義務を負わずにすむことを知見し、この発明を完成させた。
【０００５】
この発明は、放射性同位元素の管理義務を負わず、セメント原料精粉中の目標成分を連続的に分析することができるセメント原料の連続分析装置およびその分析方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、セメント原料精粉を移送するベルトコンベアと、該ベルトコンベアの上方に設けられ、前記セメント原料精粉を転圧してその表面を均す転圧ローラと、前記ベルトコンベアのうち、前記転圧ローラの設置位置より下流位置で、その上方に設けられ、前記セメント原料精粉にＸ線を照射し、この照射されたセメント原料精粉から放出された蛍光Ｘ線のエネルギに基づき、このセメント原料精粉の成分を連続または間欠に分析するエネルギ分散型の蛍光Ｘ線分析器とを備えたセメント原料の連続分析装置である。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、ベルトコンベアによりセメント原料精粉を移送し、その途中で転圧ローラによりセメント原料精粉を転圧し、所定の厚さでその表面を均す。その後、転圧ローラより下流のベルトコンベア上で、セメント原料精粉にＸ線を照射し、セメント原料精粉から放出された蛍光Ｘ線のエネルギに基づき、セメント原料精粉中の目標成分を、エネルギ分散型の蛍光Ｘ線分析器により連続または間欠に分析する。その結果、ライムメータを用いる従来装置の課題であった、放射性同位元素の管理義務を負うことなく、セメント原料精粉中のカルシウムを連続して分析することができる。その他、カルシウム以外の成分も分析することができる。
【０００８】
セメント原料精粉とは、石灰石、粘土、珪石および鉄原料を原料ミルの回転ドラムに連続的に投入することで、約９０μｍ以下に粉砕したものである。セメント原料精粉中の目標成分（分析成分）としては、例えばＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３，ＣａＯなどが挙げられる。
転圧ローラは、ベルトコンベアの無端ベルトの上方に配置され、無端ベルト上で移送中のセメント原料精粉を上方から転圧し、セメント原料精粉の安定した分析を可能とするため、その表面を平坦に均すローラである。
【０００９】
転圧ローラの使用本数は、１本でも複数本でもよい。
ベルトコンベアの長さ方向における転圧ローラの位置は、セメント原料精粉の投入位置より下流であれば任意である。
ベルトコンベアの長さ方向における蛍光Ｘ線分析器の位置は、転圧ローラの設置位置より下流であれば任意である。ベルトコンベアは、無端ベルトを連続回転（連続分析）させても、例えば所定時間ごとに無端ベルトを間欠回転（間欠分析）させてもよい。
【００１０】
蛍光Ｘ線分析器としては、エネルギ分散型のものであれば任意である。例えば、シリコンドリフト（ＳＤＤ：Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｄｒｉｆｔ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）検出器を搭載した蛍光Ｘ線分析器のように、エネルギ分散能に優れ、液体窒素によらずペルチェ素子による冷却を行うものが好ましい。
セメント原料精粉に対するＸ線の照射は、常時照射しても、分析時だけ間欠的（例えば６０〜１００秒ごと）に照射してもよい。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、ベルトコンベアにより移送中のセメント原料精粉を転圧ローラにより転圧し、その表面を均す転圧工程と、前記ベルトコンベアのうち、前記転圧ローラの設置位置より下流位置で、前記セメント原料精粉にＸ線を照射し、この照射されたセメント原料精粉から放出された蛍光Ｘ線のエネルギに基づき、このセメント原料精粉の成分をエネルギ分散型の蛍光Ｘ線分析器により連続または間欠に分析する分析工程とを備えたセメント原料の連続分析方法である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、ベルトコンベアによりセメント原料精粉を移送し、その途中で転圧ローラによりセメント原料精粉を転圧し、所定の厚さでその表面を均す。その後、転圧ローラより下流部分のベルトコンベア上で、セメント原料精粉にＸ線を照射し、セメント原料精粉から放出された蛍光Ｘ線のエネルギに基づき、セメント原料精粉中の目標成分をエネルギ分散型の蛍光Ｘ線分析器により連続または間欠に分析する。その結果、ライムメータを用いる従来装置の課題であった放射性同位元素の管理義務を負わず、セメント原料精粉中のカルシウムを連続的に分析することができる。その他、カルシウム以外も分析することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１において、１０はこの発明の実施例１に係るセメント原料の連続分析装置（以下、連続分析装置）で、この連続分析装置１０は、セメント原料精粉ａを移送するベルトコンベア１１と、ベルトコンベア１１の上方に設けられ、セメント原料精粉ａを転圧してセメント原料精粉ａの表面を均す転圧ローラ１２と、ベルトコンベア１１のうち、転圧ローラ１２の設置位置より下流部分の上方に設けられ、セメント原料精粉ａに１次Ｘ線（Ｘ線）を連続して照射し、セメント原料精粉ａから放出された蛍光Ｘ線のエネルギに基づき、セメント原料精粉ａ中の目標成分を連続的に分析するエネルギ分散型の蛍光Ｘ線分析器１３とを備えたものである。
【００１５】
以下、これらの構成体を詳細に説明する。
セメント原料精粉ａは、原料貯蔵庫に貯蔵された石灰石、粘土、珪石および鉄原料を原料とし、これらのセメント原料を、回転ドラムを回転させながら連続的に原料ミルに投入することで、セメント原料がおよそ９０μｍ以下に粉砕される。得られたセメント原料精粉ａは、その後、エアースライドにより貯蔵サイロに投入される。エアースライドの途中には分取管が連通され、分取されたセメント原料精粉ａは連続分析装置１０へ移送される。
【００１６】
次に、実施例１の連続分析装置１０を具体的に説明する。
ベルトコンベア１１は、ヘッドプーリ１４とテールプーリ１５との間に無端ベルト１６が架け渡されたものである。分取管の排出口から投下されたセメント原料精粉ａは、無端ベルト１６のテールプーリ１５側の端部に落下し、その後、無端ベルト１６の回転に伴い、ヘッドプーリ１４側へ連続して移送される。ベルトコンベア１１のヘッドプーリ１４側の端から落下したセメント原料精粉ａは、移送管３０の投入口３０ａに投入され、移送管３０を通してプレヒータへ移送される。
転圧ローラ１２は、その軸線方向をコンベア幅方向へ向けた鋼製のローラである。転圧ローラ１２は、コンベア長さ方向の中間点から無端ベルト１６のセメント原料精粉ａの投下位置近くまでの領域に、互いに離間して３本配設されている。
【００１７】
次に、図２を参照して、蛍光Ｘ線分析器１３を詳細に説明する。
蛍光Ｘ線分析器１３は、そのセメント原料精粉ａに前記１次Ｘ線１７を照射するＸ線管などのＸ線源１８と、セメント原料精粉ａから発生した前記蛍光Ｘ線１９を検出するシリコンドリフト検出器（エネルギ分散型の蛍光Ｘ線分析器）２３とを備えている。
Ｘ線源１８のＸ線管ターゲットは、タングステンとする。蛍光Ｘ線分析器１３としては、汎用のポータブル型の装置を使用する。
セメント原料精粉ａとシリコンドリフト検出器２３の受光窓とのクリアランスは、あらかじめ静止試料のＸ線強度を測定し、この測定値の近似値が得られる３ｍｍに設定されている。これにより、セメント原料精粉ａを高感度に測定することができる。
【００１８】
次に、図１および図２を参照して、実施例１に係る連続分析装置１０を用いたセメント原料の連続分析方法を説明する。
図１に示すように、貯蔵サイロへの移送中に分取されたセメント原料精粉ａは、分取管から無端ベルト１６のテールプーリ１５側の端部に投下される。その後、無端ベルト１６の回転に伴い、ヘッドプーリ１４側へ連続して移送される。その途中、セメント原料精粉ａは、３本の円柱状の転圧ローラ１２により転圧される。転圧されたセメント原料精粉ａは表面が平坦で、所定厚さに均される。
【００１９】
次いで、セメント原料精粉ａは、図２に示す蛍光Ｘ線分析器１３の直下へ連続的に移送される。ここでは、セメント原料精粉ａ中の軽い元素（原子番号５０以下の元素）であるカルシウムの分析を行う。
すなわち、ベルトコンベア１１上のセメント原料精粉ａに、Ｘ線源１８から１次Ｘ線１７を出力０．９Ｗ、管電圧６ＫＶで常時照射し、セメント原料精粉ａから発生した蛍光Ｘ線１９をシリコンドリフト検出器２３により測定する。測定信号は、マルチチャネルアナライザー（アワーズテック株式会社製）を用いて波高を分析し、デジタルシグナルプロセッサー（アワーズテック株式会社製）を用いてカウント数を測定する。これにより、セメント原料精粉ａのカルシウム成分が分析される。測定時に、ベルトコンベア１１の回転を停止すれば、セメント原料精粉ａのカルシウム成分の分析精度が高まる。
【００２０】
また、例えばＸ線源１８におけるＸ線管ターゲットを鉛に変更し、セメント原料精粉ａ中の重い元素（原子番号５０を超える元素）のクロムなどを分析することもできる。さらに、Ｘ線管ターゲットを軽い元素分析用のタングステンとした蛍光Ｘ線分析器１３と、Ｘ線管ターゲットを重い元素分析用の鉛とした別の蛍光Ｘ線分析器１３Ａ（図１中の二点鎖線）とを、ベルトコンベア１１の長さ方向に並設すれば、セメント原料精粉ａ中の軽い元素と重い元素とを、１台の連続分析装置１０を使用して連続的に分析することができる。
【００２１】
このように、ベルトコンベア１１による移送中、転圧ローラ１２によりセメント原料精粉ａを転圧し、その後、蛍光Ｘ線分析器１３によりセメント原料精粉ａ中の目標成分をエネルギ分散型の蛍光Ｘ線分析器１３により連続的に分析するようにしたので、セメント原料精粉ａ中の目標成分を連続して分析することができる。しかも、従来の連続分析装置が利用していたＦｅ−５５を使わないので、放射線被曝の危険性と高額な管理費とを負担しなければならない放射性同位元素の管理義務を負わなくてもよい。その他、セメントの原料精粉中のカルシウムをはじめその他の目標成分を分析することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施例１に係るセメント原料の連続分析装置の正面図である。
【図２】この発明の実施例１に係るセメント原料の連続分析装置に内蔵された蛍光Ｘ線分析器の概略構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  セメント原料の連続分析装置、
１１  ベルトコンベア、
１２  転圧ローラ、
１３  蛍光Ｘ線分析器、
１７  １次Ｘ線（Ｘ線）、
１９  蛍光Ｘ線、
ａ  セメント原料精粉。
【図１】
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【図２】
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