(57)【要約】【課題】  負荷の高い作業を行うことなく、しかも資材コストも低減可能となる微粉炭ミル系設備の炭塵発火防止システム及び炭塵発火防止方法を提供する。【解決手段】  熱風を微粉炭ミル１１０内に導入する第１の経路１０と温度調整用の大気を上記微粉炭ミル１１０内に導入する第２の経路２０との合流部分において上記微粉炭ミル１１０内へ導入される上記熱風と温度調整用の大気からなる導入ガスの酸素濃度を第１の酸素濃度計４により測定し、上記導入ガスの酸素濃度の測定結果が、処理中の石炭が粉塵爆発を起こす酸素濃度の規定値以上になった場合に、制御装置１５０により、上記第２の経路２０に備えられた第２のダンパー２を閉鎖し、給炭フィーダー１０２及び微粉炭ミル１１０を停止し、バルブ６Ａ，６Ｂを開いて上記微粉炭ミル１１０及びバグフィルター１２０へ窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する制御を行う。【選択図】  図１
2014104395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉炭ミルと、
上記微粉炭ミル内へ石炭を投入する給炭手段と、
少なくとも熱風を上記微粉炭ミル内に導入する第１の経路と、
上記微粉炭ミルの外部において上記第１の経路と合流し、温度調整用の大気を上記微粉炭ミル内に導入する第２の経路と、
上記微粉炭ミルの排ガスを排出する第３の経路と、
上記第２の経路に備えられたダンパーと、
上記第１の経路と上記第２の経路との合流部分において上記微粉炭ミル内へ導入される上記熱風と温度調整用の大気からなる導入ガスの酸素濃度を測定する第１の測定手段と、
上記第１の測定手段による上記導入ガスの測定結果に基づいて、上記給炭手段、上記微粉炭ミル、及び上記ダンパーの動作を制御する制御手段と備え、
上記制御手段は、上記第１の測定手段による上記導入ガスの酸素濃度の測定結果が、処理中の石炭が粉塵爆発を起こす酸素濃度の規定値以上になった場合に、上記ダンパーを閉鎖し、上記給炭手段及び上記微粉炭ミルを停止し、系内各所へ窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する制御を行うことを特徴とする微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止システム。
【請求項２】
さらに、上記第３の経路において上記微粉炭ミルの排ガス中の酸素濃度を測定する第２の測定手段を備え、
上記制御手段は、上記第１の測定手段による上記導入ガスの酸素濃度の測定結果と上記第２の測定手段による上記排ガス中の酸素濃度の測定結果とを比較して、上記導入ガスの酸素濃度の測定結果よりも上記排ガス中の酸素濃度の測定結果の方が小さくなった場合に、上記ダンパーを閉鎖し、上記給炭手段及び上記微粉炭ミルを停止し、系内各所へ窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止システム。
【請求項３】
上記石炭は高品位炭であり、粉塵爆発を起こす酸素濃度の規定値は酸素濃度１６％以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２の何れか１項に記載の微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止システム。
【請求項４】
上記微粉炭ミルによって製造される微粉炭は、フェロニッケル製錬において原料鉱石を焼成および予備還元する際のロータリーキルンバーナー用燃料として用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止システム。
【請求項５】
微粉炭ミルと、上記微粉炭ミル内へ石炭を投入する給炭手段と、少なくとも熱風を上記微粉炭ミル内に導入する第１の経路と、上記記微粉炭ミルの外部において上記第１の経路と合流し、温度調整用の大気を上記微粉炭ミル内に導入する第２の経路と、上記微粉炭ミルの排ガスを排出する第３の経路と、上記第２の経路に備えられたダンパーと、上記第１の経路と上記第２の経路との合流部分において上記微粉炭ミル内へ導入される上記熱風と温度調整用の大気からなる導入ガスの酸素濃度を測定する第１の測定手段と、上記第１の測定手段による上記導入ガスの測定結果に基づいて、上記給炭手段、上記微粉炭ミル、及び上記ダンパーの動作を制御する制御手段と備える微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止方法であって、
上記第１の測定手段による上記導入ガスの酸素濃度の測定結果が、処理中の石炭が粉塵爆発を起こす酸素濃度の規定値以上になった場合に、上記制御手段により、上記ダンパーを閉鎖し、上記給炭手段及び上記微粉炭ミルを停止し、系内各所へ窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する制御を行うことを特徴とする微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止方法。
【請求項６】
上記微粉炭ミル設備は、さらに、上記第３の経路において上記微粉炭ミルの排ガス中の酸素濃度を測定する第２の測定手段を備え、
上記制御手段により、上記第１の測定手段による上記導入ガスの酸素濃度の測定結果と上記第２の測定手段による上記排ガス中の酸素濃度の測定結果とを比較して、上記導入ガスの酸素濃度の測定結果よりも上記排ガス中の酸素濃度の測定結果の方が小さくなった場合に、上記ダンパーを閉鎖し、上記給炭手段及び上記微粉炭ミルを停止し、系内各所へ窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する制御を行うことを特徴とする請求項５記載の微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塊状の石炭を微粉に粉砕し乾燥する微粉炭ミル系設備の炭塵発火防止システム及び炭塵発火防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス鋼などの原料として用いられるニッケルと鉄との合金であるフェロニッケルを製造するフェロニッケル製錬操業では、ラテライト鉱やガーニエライト鉱などのニッケル酸化鉱石を、ロータリーキルンに投入して乾燥し、次いでコークスなどの還元剤と共に電気炉などの熔融炉に投入して６５０℃程度の温度で還元熔融する乾式製錬方法が広く採用されている。
【０００３】
従来、フェロニッケル製錬に用いられるロータリーキルンでは、原料鉱石を還元剤と混合して原料の乾燥、昇温、予備還元を行うが、これらの熱源として、通常、微粉炭を主原料としたバーナーからの火炎が使用されている。
【０００４】
ロータリーキルンバーナーの主原料として用いられる微粉炭は、購入された石炭を石炭粉砕機、例えばローラーミル等により粉砕し粒度調整を行い、８８μｍ以下の粒度で使用されている。以下、石炭粉砕機を微粉炭ミルと表現する場合がある。
【０００５】
ところが、この粒度の微粉炭は、石炭ミルが非常停止や異常停止等により緊急停止すると、バーナーに供給されるべき細かく砕かれた微粉炭が微粉炭ミル内部に残る。この微粉炭が高い温度にさらされた状態で石炭ミル内部に長時間滞留すると、自然発火、最悪の場合には炭塵爆発を起こす恐れがある。
【０００６】
そこで、現状の微粉炭ミル系設備には、系内の各所へ窒素ガスによりパージする装置が設けられている。
【０００７】
窒素ガスによりパージする装置が設けられた微粉炭ミル系設備では、窒素ガスで置換して概ね無酸素状態とすることにより、初期の発火時に対応可能である。しかし、爆発にまで至った場合には、近傍の作業者が罹災するリスクがある為、炭塵発火を防止することは重要である。
【０００８】
また、微粉炭ミル系設備に不具合が起きて停止に至ると、工場全体の処理量低下、操業効率の悪化となる面からも、炭塵発火を防止することは重要となる。
【０００９】
さらに、石炭粉砕システムの運転停止中における火災を防止する技術として、石炭粉砕システムの原料ビンからの石炭の供給を停止した後、石灰石をエアスエプトミルに投入して運転を継続し、石灰石の粉砕物がキルン用微粉炭混焼バーナーを通してキルン中に導入された後、上記石炭粉砕システムの運転を停止する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２２５６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、粉砕と同時に乾燥を行う微粉炭ミルでは、熱風を乾燥用熱源としてミル内へ導入している。この熱風は電気炉の排ガスを使用しており、電気炉排ガス中の酸素濃度は通常５％程度であるが、熱風の温度制御は大気を吸引して温度制御している為、大気を吸引することでミル系内へ導入されるガス中の酸素濃度が上昇する。
【００１２】
炭塵発火には酸素の共存が必須である為、無酸素中で操業すれば問題ないが、そのようなコストは掛けられない。
【００１３】
発火が発見された場合、窒素ガスによりパージしたり、作業者の手で炭酸カルシウム粉を投入したりして消火しなければならず、作業負荷が大きい上、安全上に問題があった。
【００１４】
また、特許文献１の開示技術では、操業の自動化という面では効果があるものの、発火の有無を問わず石灰石を投入することになるため、資材コストがかさむという問題があり、好ましくない。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の実情に鑑み、負荷の高い作業を行うことなく、しかも資材コストも低減可能となる微粉炭ミル系設備の炭塵発火防止システム及び炭塵発火防止方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、上記課題を解決するために、炭塵爆発濃度に着目し、微粉炭ミルに供給する熱風の酸素濃度を適切に制御する方法を見出し、本発明を完成した。
【００１８】
すなわち、本発明では、微粉炭ミル系内の酸素濃度監視により炭塵爆発を防止する。
【００１９】
本発明は、微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止システムであって、微粉炭ミルと、上記微粉炭ミル内へ石炭を投入する給炭手段と、少なくとも熱風を上記微粉炭ミル内に導入する第１の経路と、上記記微粉炭ミルの外部において上記第１の経路と合流し、温度調整用の大気を上記微粉炭ミル内に導入する第２の経路と、上記微粉炭ミルの排ガスを排出する第３の経路と、上記第２の経路に備えられたダンパーと、上記第１の経路と上記第２の経路との合流部分において上記微粉炭ミル内へ導入される上記熱風と温度調整用の大気からなる導入ガスの酸素濃度を測定する第１の測定手段と、上記第１の測定手段による上記導入ガスの測定結果に基づいて、上記給炭手段、上記微粉炭ミル、及び上記ダンパーの動作を制御する制御手段と備え、上記制御手段は、上記第１の測定手段による上記導入ガスの酸素濃度の測定結果が、処理中の石炭が粉塵爆発を起こす酸素濃度の規定値以上になった場合に、上記ダンパーを閉鎖し、上記給炭手段及び上記微粉炭ミルを停止し、系内各所へ窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する制御を行うことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止システムは、例えば、さらに、上記第３の経路において上記微粉炭ミルの排ガス中の酸素濃度を測定する第２の測定手段を備え、上記制御手段は、上記第１の測定手段による上記導入ガスの酸素濃度の測定結果と上記第２の測定手段による上記排ガス中の酸素濃度の測定結果とを比較して、上記導入ガスの酸素濃度の測定結果よりも上記排ガス中の酸素濃度の測定結果の方が小さくなった場合に、上記ダンパーを閉鎖し、上記給炭手段及び上記微粉炭ミルを停止し、系内各所へ窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する制御を行うものとすることができる。
【００２１】
また、本発明に係る微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止システムは、上記石炭は高品位炭であり、粉塵爆発を起こす酸素濃度の規定値は酸素濃度１６％以上であるものとすることができる。
【００２２】
さらに、本発明に係る微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止システムにおいて、上記微粉炭ミルによって製造される微粉炭は、例えば、フェロニッケル製錬において原料鉱石を焼成および予備還元する際のロータリーキルンバーナー用燃料として用いられるものとすることができる。
【００２３】
本発明は、微粉炭ミルと、上記微粉炭ミル内へ石炭を投入する給炭手段と、少なくとも熱風を上記微粉炭ミル内に導入する第１の経路と、上記記微粉炭ミルの外部において上記第１の経路と合流し、温度調整用の大気を上記微粉炭ミル内に導入する第２の経路と、上記微粉炭ミルの排ガスを排出する第３の経路と、上記第２の経路に備えられたダンパーと、上記第１の経路と上記第２の経路との合流部分において上記微粉炭ミル内へ導入される上記熱風と温度調整用の大気からなる導入ガスの酸素濃度を測定する第１の測定手段と、上記第１の測定手段による上記導入ガスの測定結果に基づいて、上記給炭手段、上記微粉炭ミル、及び上記ダンパーの動作を制御する制御手段と備える微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止方法であって、上記第１の測定手段による上記導入ガスの酸素濃度の測定結果が、処理中の石炭が粉塵爆発を起こす酸素濃度の規定値以上になった場合に、上記制御手段により、上記ダンパーを閉鎖し、上記給炭手段及び上記微粉炭ミルを停止し、系内各所へ窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する制御を行うことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る微粉炭ミル設備の炭塵爆発防止方法は、例えば、上記微粉炭ミル設備は、さらに、上記第３の経路において上記微粉炭ミルの排ガス中の酸素濃度を測定する第２の測定手段を備え、上記制御手段により、上記第１の測定手段による上記導入ガスの酸素濃度の測定結果と上記第２の測定手段による上記排ガス中の酸素濃度の測定結果とを比較して、上記導入ガスの酸素濃度の測定結果よりも上記排ガス中の酸素濃度の測定結果の方が小さくなった場合に、上記ダンパーを閉鎖し、上記給炭手段及び上記微粉炭ミルを停止し、系内各所へ窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する制御を行うものとすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、微粉炭ミル系内の酸素濃度監視により炭塵爆発を防止することでき、負荷の高い作業を行うことなく、しかも資材コストも低減可能となるので、その工業的価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用した微粉炭ミル設備の概略構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
本発明は、例えば図１に示すような構成の微粉炭ミル設備１００に適用される。
【００２９】
この微粉炭ミル設備１００は、例えば、フェロニッケル製錬において原料鉱石を焼成および予備還元する際に用いられる微粉炭を微粉炭ミル１１０により製造するものであって、原料の無煙炭や瀝青炭などの高品位炭が石炭ビン１０１から給炭手段である給炭フィーダー１０２を介して微粉炭ミル１１０に投入されるようになっている。
【００３０】
微粉炭ミル１１０は、駆動モータ１１１により回転駆動される粉砕テーブル１１２と、この粉砕テーブル１１２上の周方向複数箇所に圧接されて該粉砕テーブル１１２の回転に追従して転動するようにした粉砕ローラ１１３とを備える。上記粉砕テーブル１１２及び粉砕ローラ１１３は、ケーシング１１４で覆われている。
【００３１】
上記ケーシング１１４には、上記粉砕テーブル１１２の下側の側方位置に空気供給管１１５及び窒素ガス供給管１１６が設けられ、上記粉砕テーブル１１２の上方位置に給炭管１１７とセパレータ１１８が設けられ、さらに、上記セパレータ１１８の上側の側方位置に微粉炭管１１９が設けられている。
【００３２】
この微粉炭ミル１１０では、給炭管１１７から投入された石炭原料が粉砕テーブル１１２上に落下され、回転する粉砕テーブル１１２に粉砕ローラ１１３を押し付けることで原料を粉砕する。所定粒径まで粉砕された原料は、ケーシング１１４の下部に設けられた空気供給管１１５から供給される熱空気により吹き上げられ、乾燥させると共に上部へ搬送され、上方のセパレータ１１８により微粒と粗粒とに分級される。そして、微粒は微粉炭として微粉炭管１１９から外部に送出され、粗粒は粉砕テーブル１１２上に落下し、再び粉砕される。
【００３３】
この微粉炭ミル設備１００において、上記微粉炭ミル１１０の空気供給管１１５には、少なくとも熱風を上記微粉炭ミル１１０内に導入するために配管された第１の経路１０と温度調整用の大気を上記微粉炭ミル１１０内に導入するために配管された第２の経路２０とが上記微粉炭ミル１１０の外部において合流するように配管されて接続されている。
【００３４】
上記第１の経路１０には、制御装置１５０により開閉制御される第１のダンパー１を備える。
【００３５】
また、上記第２の経路２０には、上記制御装置１５０により開閉制御される第２のダンパー２を備える。
【００３６】
さらに、上記第１の経路１０と上記第２の経路２０との合流部分には、この合流部分を通過して上記空気供給管１１５から上記微粉炭ミル１１０内に供給される熱空気の酸素濃度を測定する第１の酸素濃度計４が設けられている。
【００３７】
この第１の酸素濃度計４は、上記第１の経路１０と上記第２の経路２０を介して上記微粉炭ミル１１０内へ導入される上記熱風と温度調整用の大気からなる導入ガスの酸素濃度を測定する第１の測定手段として機能する。この第１の酸素濃度計４は、測定結果を上記制御装置１５０に供給している。
【００３８】
また、上記微粉炭ミル１１０の微粉炭管１１９には、粉砕された微粉炭を排ガスとともにバグフィルター１２０に送るために配管された第３の経路３０が接続されている。
【００３９】
この第３の経路３０には、該第３の経路３０を介してバグフィルター１２０に送られる排ガス中の酸素濃度を測定する第２の酸素濃度計５が設けられている。
【００４０】
この第２の酸素濃度計５は、上記第３の経路３０において上記微粉炭ミル１１０の排ガス中の酸素濃度を測定する第２の測定手段として機能する。この第２の酸素濃度計５は、測定結果を上記制御装置１５０に供給している。
【００４１】
バグフィルター１２０は、上記微粉炭ミル１１０の微粉炭管１１９から第３の経路３０を介して排ガスとともに送出されてくる微粉炭を気固分離する。
【００４２】
上記バグフィルター１２０により気固分離された微粉炭は、微粉炭タンク１３０に貯留され、後工程に供給しロータリーキルンバーナー用燃料として使用される。
【００４３】
また、上記バグフィルター１２０により気固分離された排ガスは、排気ファン１４０により第４の経路４０を介して系外に排出される。
【００４４】
上記バグフィルター１２０には、窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する窒素パージを行うための窒素ガス供給管１２１が設けられている。
【００４５】
この微粉炭ミル設備１００では、上記バグフィルター１２０により気固分離された排ガスを上記空気供給管１１５を介して上記微粉炭ミル１１０内に供給して再循環させるように、上記微粉炭ミル１１０の外部において上記第１の経路１０及び第２の経路２０と合流する第５の経路５０が配管されて接続されている。
【００４６】
また、上記第５の経路５０は、上記制御装置１５０により開閉制御される第３のダンパー３を備える。
【００４７】
さらに、この微粉炭ミル設備１００は、上記微粉炭ミル１１０に窒素ガス供給管１１６を介して窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する窒素ガスパージを行うための上記制御装置１５０により制御されるバルブ６Ａが設けられた配管や、上記バグフィルター１２０に窒素ガス供給管１２１を介して窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する窒素ガスパージを行うための上記制御装置１５０により制御されるバルブ６Ｂが設けられた配管を備えている。
【００４８】
そして、この微粉炭ミル設備１００において、上記制御装置１５０は、上記第１の酸素濃度計及び第２の酸素濃度計による測定結果に基づいて、上記給炭フィーダー１０２、微粉炭ミル１１０、ダンパー１〜３、バルブ６Ａ，６Ｂ等の動作を制御する。
【００４９】
この微粉炭ミル設備１００では、原料として、例えば５ｍｍ〜１００ｍｍ程度のサイズの石炭が石炭ビン１０１に貯蔵され、給炭フィーダー１０２で微粉炭ミル１１０内に投入され、同時に乾燥用の高温ガス（熱風または熱風＋大気）が微粉炭ミル１１０内に供給される。すなわち、上記第１のダンパー１のみ開かれることにより上記第１の経路１０を介して熱風が供給され、又は、上記第１のダンパー１と第２のダンパー２がともに開かれることにより上記第１の経路１０を介して熱風と第２の経路２０を介して大気が供給される。供給ガスは、熱風温度が高くなりすぎた場合に、大気を混合して温度調節される。上記微粉炭ミル１１０内で８８μｍ程度のサイズに粉砕された微粉炭は、排ガスとともに第３の経路３０を介してバグフィルター１２０に送られて気固分離され、微粉炭は微粉炭タンク１３０に貯留され、排ガスは、排気ファン１４０により第４の経路４０を介して系外に排出される。
【００５０】
そして、この微粉炭ミル設備１００では、熱風と大気の合流される部分の経路に設置された第１の酸素濃度計４によって、微粉炭ミル１１０内に供給されるガスの酸素濃度を把握することができる。
【００５１】
この微粉炭ミル設備１００における制御装置１５０は、上記第１の酸素濃度計４により得られる第１の測定結果、すなわち、微粉炭ミル１１０内に供給されるガスの酸素濃度が、粉砕する対象である石炭の粉塵爆発限界の酸素濃度になったら、第２の経路２０に備えられた第２のダンパー２を閉鎖して酸素濃度の上昇を抑える。また、第３のダンパー３を開放して、循環経路すなわち第４の経路４０、第５の経路５０から排ガス（大気ほどではないが冷却されている）を利用して温度上昇を抑える。上記制御装置１５０には、粉砕する対象である石炭の種類やブレンド状態に応じた粉塵爆発限界の酸素濃度が規定値として設定される。
【００５２】
この操作を行うことで、酸素濃度の上昇は抑制され、同時に、大気を導入するほどではないが、供給ガスの温度が上がり過ぎることを抑制することができる。
【００５３】
なお、上記のダンパー開閉状態が続けば、上記第１の酸素濃度計４によって得られる第１の測定結果は、熱風の酸素濃度である５％に近づいていくので、ダンパーの開閉状態を、第２のダンパー２を開放、第３のダンパー３を閉鎖の状態に復帰させるのは、操業の状況によって適宜選択すればよい。
【００５４】
その結果、微粉炭ミル１１０内に供給されるガスの酸素濃度は、常に使用する石炭の粉塵爆発限界の酸素濃度以下となり、操業中の微粉炭ミル１１０内での粉塵の発火現象は、大幅に減少される。
【００５５】
なお、石炭の粉塵爆発限界と、上記のような微粉炭製造の操業に伴う、微粉炭ミル１１０内での発火の頻度についての因果関係は良く判っていないが、少なくとも発火あるいは爆発などという、微粉炭が酸素によって燃焼するという切っ掛けになる酸素濃度と、粉塵爆発の限界酸素濃度とが一致しているものと考えられる。
【００５６】
さらに、上記制御装置１５０は、上記のダンパー開閉状態が続けている間に、上記第１の酸素濃度計４により得られる第１の測定結果、すなわち、微粉炭ミル１１０内に供給されるガスの酸素濃度が、処理中の粉砕する対象である石炭が粉塵爆発を起こす酸素濃度の規定値以上になった場合には、上記第２のダンパー２を閉鎖した状態で、上記給炭フィーダー１０２及び微粉炭ミル１１０を停止し、上記バルブ６Ａ，６Ｂを開いて上記微粉炭ミル１１０及びバグフィルター１２０へ窒素ガスを送り込んで滞留ガスを窒素ガスに置換する制御を行う。
【００５７】
すなわち、この微粉炭ミル設備１００には、上記第１の酸素濃度計４による上記導入ガスの酸素濃度の測定結果が、処理中の石炭が粉塵爆発を起こす酸素濃度の既定値以上になった場合に、上記制御装置１５０により、上記第２のダンパー２を閉鎖し、上記給炭フィーダー１０２及び微粉炭ミル１１０を自動で停止し、上記バルブ６Ａ，６Ｂを開いて上記微粉炭ミル１１０及びバグフィルター１２０へ窒素ガスを送り込んで自動で窒素パージを行う炭塵爆発防止システムが構築されている。
【００５８】
さらに、この微粉炭ミル設備１００の炭塵爆発防止システムにおいて、上記制御装置１５０は、上記第１の酸素濃度計４により得られる第１の測定結果、すなわち、微粉炭ミル１１０内に供給される導入ガスの酸素濃度と、上記第２の酸素濃度計５により得られる第２の測定結果、すなわち、上記微粉炭ミル１１０の排ガス中の酸素濃度とを比較して、上記導入ガスの酸素濃度の測定結果よりも上記排ガス中の酸素濃度の測定結果の方が小さくなった場合に、上記第２のダンパー２を閉鎖し、上記給炭フィーダー１０２及び微粉炭ミル１１０を自動で停止し、上記バルブ６Ａ，６Ｂを開いて上記微粉炭ミル１１０及びバグフィルター１２０へ窒素ガスを送り込んで自動で窒素パージする制御を行う。
【００５９】
この微粉炭ミル設備１００の炭塵爆発防止システムでは、通常の手段では検知しきれない、ごく僅かな微粉炭の燃焼を、酸素の消費という観点から把握し、操業中の微粉炭ミル１１０内での粉塵爆発を未然に防止することができる。
【００６０】
上記ダンパーの閉操作、給炭フィーダー及び微粉炭ミルの停止操作、窒素ガスのパージ操作は、上記第１の酸素濃度計４により得られる第１の測定結果及び上記第２の酸素濃度計５により得られる第２の測定結果に基づいて上記制御装置１５０から各操作指示信号を送信することで自動的に行われる。
【００６１】
復帰は操業の状況によって温度調整し、微粉炭ミル１１０内に供給されるガスの酸素濃度が石炭の粉塵爆発限界の濃度以下となっていることを確認し、手動で立上げればよい。
【００６２】
すなわち、微粉炭ミル１１０内での微粉炭の燃焼が発生すれば、系内の酸素が消費されるため、排気側の酸素濃度が、入口側の酸素濃度より低い場合に、供給ガス中の酸素濃度を低下させる操作を行えばよい。
【００６３】
その結果、発火が起こった場合でも粉塵爆発までに至ることはなくなると考えられ、操業中の微粉炭ミル１１０内での粉塵爆発は、大幅に減少される。
【００６４】
また、この微粉炭ミル設備１００では、石炭は高品位炭を使用しており、高品位炭の粉塵爆発の限界は酸素濃度で１６％程度であるので、この数値を規定値として用いればよい。
【００６５】
特に、高品位炭はフェロニッケル製錬に好ましく利用されている。なお、石炭は一般に石炭化度の指標である燃料比（固定炭素/揮発分）によって分類されており、上記高品位炭とは、石炭化度の進んだ無煙炭と瀝青炭のことを指す。
【実施例１】
【００６６】
微粉炭ミル設備１００により微粉炭製造の操業を行う際に、瀝青炭（５ｍｍ〜１００ｍｍ程度）を使用し、８８μｍ程度の微粉を、約２００トン／日の生産量で、３５０日間の操業を行った結果、粉塵発火による操業中断は、１度も発生せず、良好な操業効率を維持することができた。
【符号の説明】
【００６７】
１  第１のダンパー、２  第２のダンパー、３  第３のダンパー、４  第１の酸素濃度計、５  第２の酸素濃度計、６Ａ，６Ｂ  バルブ、１０  第１の経路、２０  第２の経路、３０  第３の経路、４０  第４の経路、５０  第５の経路、１００  微粉炭ミル設備、１１０  微粉炭ミル、１１１  駆動モータ、１１２  粉砕テーブル、１１３  粉砕ローラ、１１４  ケーシング、１１５  空気供給管、１１６  窒素ガス供給管、１１７  給炭管、１１８  セパレータ、１１９  微粉炭管、１２０  バグフィルター、１２１  窒素ガス供給管、１３０  微粉炭タンク、１４０  排気ファン、１５０  制御装置
【図１】
2014104395.tif 000003