(57)【要約】  粗粒と粗粒に付着した付着粉とを含む原料の粒度分布を高精度に測定することができる粒度分布測定装置及び粒度分布測定方法を提供する。粒度分布測定装置（１）は、粗粒の粒度分布を示す情報を取得する粗粒測定装置（２）と、付着粉の粒度分布を示す情報を取得する付着粉測定装置（３）と、原料（１３）の粒度分布を算出する演算装置（４）とを備える。演算装置（４）は、粗粒測定装置（２）で取得した粗粒の粒度分布を示す情報に基づいて、粗粒の粒度分布を算出する粗粒粒度分布算出部（４３）と、付着粉測定装置（３）で取得した付着粉の粒度分布を示す情報に基づいて、付着粉の粒度分布を算出する付着粉粒度分布算出部（４４）と、粗粒粒度分布算出部（４３）で算出した粗粒の粒度分布及び付着粉粒度分布算出部（４４）で算出した付着粉の粒度分布に基づいて、原料（１３）の粒度分布を算出する原料粒度分布算出部（４５）とを備える。
2019193971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗粒と該粗粒に付着した付着粉とを含む原料の粒度分布を測定する粒度分布測定装置であって、
前記粗粒の粒度分布を示す情報を取得する粗粒測定装置と、
前記付着粉の粒度分布を示す情報を取得する付着粉測定装置と、
前記原料の粒度分布を算出する演算装置とを備え、
前記演算装置は、
前記粗粒測定装置で取得した前記粗粒の粒度分布を示す情報に基づいて、前記粗粒の粒度分布を算出する粗粒粒度分布算出部と、
前記付着粉測定装置で取得した前記付着粉の粒度分布を示す情報に基づいて、前記付着粉の粒度分布を算出する付着粉粒度分布算出部と、
前記粗粒粒度分布算出部で算出した前記粗粒の粒度分布及び前記付着粉粒度分布算出部で算出した前記付着粉の粒度分布に基づいて、前記原料の粒度分布を算出する原料粒度分布算出部とを備えていることを特徴とする粒度分布測定装置。
【請求項２】
前記粗粒測定装置はレーザー距離計であり、該レーザー距離計は、前記原料までの距離を測定して、前記粗粒の粒度分布を示す情報として前記レーザー距離計から前記原料までの距離である前記原料のプロフィールデータを取得し、
前記演算装置の前記粗粒粒度分布算出部は、前記原料のプロフィールデータに基づいて前記粗粒の粒度分布を算出することを特徴とする請求項１に記載の粒度分布測定装置。
【請求項３】
前記付着粉測定装置は撮像装置であり、該撮像装置は、前記原料を撮像して、前記付着粉の粒度分布を示す情報として撮像された前記原料の画像データを取得し、
前記演算装置の前記付着粉粒度分布算出部は、前記画像データの各画素の輝度を平均した平均輝度に基づいて前記付着粉の粒度分布を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の粒度分布測定装置。
【請求項４】
前記付着粉測定装置は前記原料からの反射光を分光して分光反射率を測定する分光測定部を有する分光装置であり、該分光装置は、前記付着粉の粒度分布を示す情報として複数の波長の分光反射率を取得し、
前記演算装置の前記付着粉粒度分布算出部は、前記複数の波長の分光反射率を主成分分析または部分的最小二乗法（ＰＬＳ）を適用して得られた予め定められた基底ベクトルのスコアに基づいて前記付着粉の粒度分布を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の粒度分布測定装置。
【請求項５】
前記粗粒測定装置及び前記付着粉測定装置は、前記原料を容器へ搬送するコンベアの上方に設けられることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の粒度分布測定装置。
【請求項６】
前記演算装置の前記原料粒度分布算出部は、前記粗粒粒度分布算出部で算出した前記粗粒の粒度分布が、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布に一致するように補正する粗粒粒度分布補正部と、該粗粒粒度分布補正部によって前記粗粒粒度分布算出部で算出した前記粗粒の粒度分布を補正した粗粒の粒度分布と、前記付着粉粒度分布算出部で算出した前記付着粉の粒度分布とに基づいて、前記原料の粒度分布を算出する補正原料粒度分布算出部とを備えていることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の粒度分布測定装置。
【請求項７】
前記粗粒粒度分布補正部は、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と前記粗粒粒度分布算出部で算出した前記粗粒の粒度分布との差分を算出し、この差分の算出を、複数回、前記予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布及び前記粗粒粒度分布算出部で算出した前記粗粒の粒度分布に対して行って、平均化した平均差分粒度分布を算出し、算出した平均差分粒度分布を補正値として前記粗粒粒度分布算出部で算出した前記粗粒の粒度分布を補正することを特徴とする請求項６に記載の粒度分布測定装置。
【請求項８】
前記粗粒粒度分布補正部は、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と前記粗粒粒度分布補正部で補正した粗粒の粒度分布のそれぞれの平均粒度を算出し、この平均粒度の算出を、複数回、前記予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布及び前記粗粒粒度分布補正部で補正した前記粗粒の粒度分布に対して行った結果の前記粗粒粒度分布補正部で補正した前記粗粒の粒度分布の平均粒度が、前記予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度に近づくような粒径補正率を算出し、算出した粒径補正率を補正値として前記粗粒粒度分布補正部で補正した前記粗粒の粒度分布の平均粒度を補正することを特徴とする請求項７に記載の粒度分布測定装置。
【請求項９】
前記粗粒粒度分布補正部は、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と前記粗粒粒度分布算出部で算出した前記粗粒の粒度分布のそれぞれの平均粒度を算出し、この平均粒度の算出を、複数回、前記予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布及び前記粗粒粒度分布算出部で算出した前記粗粒の粒度分布に対して行った結果の前記粗粒粒度分布算出部で算出した前記粗粒の粒度分布の平均粒度が、前記予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度に近づくような粒径補正率を算出し、算出した粒径補正率を補正値として前記粗粒粒度分布算出部で算出した前記粗粒の粒度分布の平均粒度を補正することを特徴とする請求項６に記載の粒度分布測定装置。
【請求項１０】
粗粒と該粗粒に付着した付着粉とを含む原料の粒度分布を測定する粒度分布測定方法であって、
前記粗粒の粒度分布を示す情報を粗粒測定装置により取得する粗粒測定ステップと、
前記付着粉の粒度分布を示す情報を付着粉測定装置により取得する付着粉測定ステップと、
前記原料の粒度分布を演算装置により算出する演算ステップとを含み、
前記演算ステップは、
前記粗粒測定ステップで取得した前記粗粒の粒度分布を示す情報に基づいて、前記粗粒の粒度分布を算出する粗粒粒度分布算出ステップと、
前記付着粉測定ステップで取得した前記付着粉の粒度分布を示す情報に基づいて、前記付着粉の粒度分布を算出する付着粉粒度分布算出ステップと、
前記粗粒粒度分布算出ステップで算出した前記粗粒の粒度分布及び前記付着粉粒度分布算出ステップで算出した前記付着粉の粒度分布に基づいて、前記原料の粒度分布を算出する原料粒度分布算出ステップとを含むことを特徴とする粒度分布測定方法。
【請求項１１】
前記粗粒測定装置はレーザー距離計であり、前記粗粒測定ステップでは、前記レーザー距離計が、前記原料までの距離を測定して、前記粗粒の粒度分布を示す情報として前記レーザー距離計から前記原料までの距離である前記原料のプロフィールデータを取得し、
前記粗粒粒度分布算出ステップでは、前記原料のプロフィールデータに基づいて前記粗粒の粒度分布を算出することを特徴とする請求項１０に記載の粒度分布測定方法。
【請求項１２】
前記付着粉測定装置は撮像装置であり、前記付着粉測定ステップでは、前記撮像装置が、前記原料を撮像して、前記付着粉の粒度分布を示す情報として撮像された前記原料の画像データを取得し、
前記付着粉粒度分布算出ステップでは、前記画像データの各画素の輝度を平均した平均輝度に基づいて前記付着粉の粒度分布を算出することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の粒度分布測定方法。
【請求項１３】
前記付着粉測定装置は前記原料からの反射光を分光して分光反射率を測定する分光測定部を有する分光装置であり、前記付着粉測定ステップでは、前記分光装置が、前記付着粉の粒度分布を示す情報として複数の波長の分光反射率を取得し、
前記付着粉粒度分布算出ステップでは、前記複数の波長の分光反射率を主成分分析または部分的最小二乗法（ＰＬＳ）を適用して得られた予め定められた基底ベクトルのスコアに基づいて前記付着粉の粒度分布を算出することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の粒度分布測定方法。
【請求項１４】
前記粗粒測定装置及び前記付着粉測定装置は、前記原料を容器へ搬送するコンベアの上方に設けられることを特徴とする請求項１０乃至１３のうちいずれか一項に記載の粒度分布測定方法。
【請求項１５】
前記原料粒度分布算出ステップは、前記粗粒粒度分布算出ステップで算出した前記粗粒の粒度分布が、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布に一致するように補正する粗粒粒度分布補正ステップと、該粗粒粒度分布補正ステップによって前記粗粒粒度分布算出ステップで算出した前記粗粒の粒度分布を補正した粗粒の粒度分布と、前記付着粉粒度分布算出ステップで算出した前記付着粉の粒度分布とに基づいて、前記原料の粒度分布を算出する補正原料粒度分布算出ステップとを含むことを特徴とする請求項１０乃至１４のうちいずれか一項に記載の粒度分布測定方法。
【請求項１６】
前記粗粒粒度分布補正ステップでは、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と前記粗粒粒度分布算出ステップで算出した前記粗粒の粒度分布との差分を算出し、この差分の算出を、複数回、前記予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布及び前記粗粒粒度分布算出ステップで算出した前記粗粒の粒度分布に対して行って、平均化した平均差分粒度分布を算出し、算出した平均差分粒度分布を補正値として前記粗粒粒度分布算出ステップで算出した前記粗粒の粒度分布を補正することを特徴とする請求項１５に記載の粒度分布測定方法。
【請求項１７】
前記粗粒粒度分布補正ステップでは、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と前記粗粒粒度分布補正ステップで補正した粗粒の粒度分布のそれぞれの平均粒度を算出し、この平均粒度の算出を、複数回、前記予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布及び前記粗粒粒度分布補正ステップで補正した前記粗粒の粒度分布に対して行った結果の前記粗粒粒度分布補正ステップで補正した前記粗粒の粒度分布の平均粒度が、前記予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度に近づくような粒径補正率を算出し、算出した粒径補正率を補正値として前記粗粒粒度分布補正ステップで補正した前記粗粒の粒度分布の平均粒度を補正することを特徴とする請求項１６に記載の粒度分布測定方法。
【請求項１８】
前記粗粒粒度分布補正ステップでは、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と前記粗粒粒度分布算出ステップで算出した前記粗粒の粒度分布のそれぞれの平均粒度を算出し、この平均粒度の算出を、複数回、前記予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布及び前記粗粒粒度分布算出ステップで算出した前記粗粒の粒度分布に対して行った結果の前記粗粒粒度分布算出ステップで算出した前記粗粒の粒度分布の平均粒度が、前記予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度に近づくような粒径補正率を算出し、算出した粒径補正率を補正値として前記粗粒粒度分布算出ステップで算出した前記粗粒の粒度分布の平均粒度を補正することを特徴とする請求項１５に記載の粒度分布測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉などで使用する原料の粒度分布を測定する粒度分布測定装置及び粒度分布測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱物などの原料を用いた高炉のような製造プロセスにおいて、炉内通気は、製造プロセスにおける重要な指標の一つとなっており、この炉内通気を左右する要因の一つが原料の粒度分布である。従来は、定期的な原料のサンプリングと篩分析で原料の粒度分布を把握していた。しかしながら、篩分析は時間がかかるので、高炉操業へのリアルタイムな結果の反映が難しい。このため、高炉へ搬送される原料の粒度分布をリアルタイムに把握する技術が求められていた。
従来、リアルタイムに原料の粒度分布を測定するものとして、カメラやレーザー距離計を用いてコンベア上の原料の上部の画像や形状を観測する方法が知られている。【０００３】
例えば、特許文献１には、コンベア上で粒状原料を撮像した画像データを画像処理することによって、粒状原料の粒度分布を測定する粒径測定装置及び粒径測定方法が開示されている。
また、特許文献２には、コンベア上の装入物からの近赤外領域の反射光を分光した分光情報を利用して装入物の粉率を検出する高炉装入物検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−９２４９４号公報
【特許文献２】特開２０１５−１２４４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す粒径測定装置及び粒径測定方法は、粒状原料の粒度分布をリアルタイムに測定できるが、単一のカメラやレーザー距離計を用いている。このため、これらのセンサの分解能の制約で原料の粗粒に付着した付着粉（細粒で粒径がかなり小さいもの）の粒度分布を高精度に測定することができない。
また、特許文献２に示す高炉装入物検出装置は、装入物の水分量を検出することで装入物の粉率を測定する装置である。しかし、水分量と相関が高いのは水分を介して付着した粒径の小さい装入物の粉率であり、粒径の大きい粗粒の装入物の粒度を高精度に測定することができない。【０００６】
従って、本発明はこれら従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、粗粒と粗粒に付着した付着粉とを含む原料の粒度分布を高精度に測定することができる粒度分布測定装置及び粒度分布測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る粒度分布測定装置は、粗粒と該粗粒に付着した付着粉とを含む原料の粒度分布を測定する粒度分布測定装置であって、前記粗粒の粒度分布を示す情報を取得する粗粒測定装置と、前記付着粉の粒度分布を示す情報を取得する付着粉測定装置と、前記原料の粒度分布を算出する演算装置とを備え、前記演算装置は、前記粗粒測定装置で取得した前記粗粒の粒度分布を示す情報に基づいて、前記粗粒の粒度分布を算出する粗粒粒度分布算出部と、前記付着粉測定装置で取得した前記付着粉の粒度分布を示す情報に基づいて、前記付着粉の粒度分布を算出する付着粉粒度分布算出部と、前記粗粒粒度分布算出部で算出した前記粗粒の粒度分布及び前記付着粉粒度分布算出部で算出した前記付着粉の粒度分布に基づいて、前記原料の粒度分布を算出する原料粒度分布算出部とを備えていることを要旨とする。【０００８】
また、本発明の別の態様に係る粒度分布測定方法は、粗粒と該粗粒に付着した付着粉とを含む原料の粒度分布を測定する粒度分布測定方法であって、前記粗粒の粒度分布を示す情報を粗粒測定装置により取得する粗粒測定ステップと、前記付着粉の粒度分布を示す情報を付着粉測定装置により取得する付着粉測定ステップと、前記原料の粒度分布を演算装置により算出する演算ステップとを含み、前記演算ステップは、前記粗粒測定ステップで取得した前記粗粒の粒度分布を示す情報に基づいて、前記粗粒の粒度分布を算出する粗粒粒度分布算出ステップと、前記付着粉測定ステップで取得した前記付着粉の粒度分布を示す情報に基づいて、前記付着粉の粒度分布を算出する付着粉粒度分布ステップと、前記粗粒粒度分布算出ステップで算出した前記粗粒の粒度分布及び前記付着粉粒度分布算出ステップで算出した前記付着粉の粒度分布に基づいて、前記原料の粒度分布を算出する原料粒度分布算出ステップとを含むことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る粒度分布測定装置及び粒度分布測定方法によれば、粗粒と粗粒に付着した付着粉とを含む原料の粒度分布を高精度に測定することができる粒度分布測定装置及び粒度分布測定方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る粒度分布測定装置及びその周辺の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す粒度分布測定装置による処理の流を示すフローチャートである。
【図３】演算装置の実行プロセスである図２に示すステップＳ３の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】原料粒度分布算出部の実行プロセスである図３に示すステップＳ３３の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】平均輝度とコークス粉の粉率との関係を示すグラフである。
【図６】吸光度を用いて算出したコークス粉の粉率と実測したコークス粉の粉率との関係を示すグラフである。
【図７】実測したコークス粉の粉率と部分的最小二乗法（ＰＬＳ）を適用して得られたスコアから算出したコークス粉の粉率との関係を示すグラフである。
【図８】コークスの粒度分布の一例を示すグラフである。
【図９】篩を用いて測定された粗粒の粒度分布とレーザー距離計を用いて粗粒粒度分布算出部で算出された粗粒の粒度分布とを比較した一例を示すグラフである。
【図１０】篩を用いて測定された粗粒の累積粒度分布とレーザー距離計を用いて粗粒粒度分布算出部で算出された粗粒の累積粒度分布とを比較した一例を示すグラフである。
【図１１】篩を用いて測定された粗粒の累積粒度分布からレーザー距離計を用いて粗粒粒度分布算出部で算出された粗粒の累積粒度分布の差分をとった一例をグラフである。
【図１２】篩を用いて測定された粗粒の粒度分布とレーザー距離計を用いて粗粒粒度分布算出部で算出された粗粒の粒度分布との差分を平均化した平均差分粒度分布の一例を示すグラフである。
【図１３】篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と、レーザー距離計を用いて粗粒粒度分布算出部で算出された粗粒の粒度分布を平均差分粒度分布を補正値として補正したものとを比較した累積粒度分布の一例のグラフである。
【図１４】平均差分粒度分布を補正値として補正した粗粒の粒度分布の平均粒度と篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度との関係の一例を示すグラフである。
【図１５】算術平均径として平均粒度で補正した粗粒の粒度分布の平均粒度と、篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度との関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。実施形態は、高炉を用いた製造プロセスにおいて、コンベアによって搬送されてきた高炉原料の１つであるコークスの粒度分布を測定する例である。
なお、図面は模式的なものであり、各要素の寸法関係、各要素の比率等は、現実的なものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１２】
先ず、図１には、本発明の一実施形態に係る粒度分布測定装置及びその周辺の概略構成が示されており、高炉（図示せず）に装入されるコークス１３は、まず、ホッパー１０に貯留される。そして、ホッパー１０から排出されるコークス１３は、篩１１で篩われて、篩１１の篩目径よりも小さい細粒が篩い落とされた後に、コンベア１２によって高炉に搬送される。高炉は、容器の一例である。
ここで、篩１１を用いて篩う時間が限られていることから、コンベア１２側に移送されるコークス１３は、篩１１で篩いきれず、篩目径よりも大きい粗粒に付着する篩１１の篩目径以下の付着粉も含む。このため、コンベア１２によって搬送されるコークス１３は、篩１１の篩目径よりも大きい粗粒と、篩１１で篩いきれなかった篩目径以下の粗粒に付着する付着粉とを含む。なお、本実施形態において、篩１１の篩目径は、例えば、３５ｍｍである。
【００１３】
粒度分布測定装置１は、コンベア１２上の粗粒と粗粒に付着した付着粉とを含むコークス（原料）１３の粒度分布を測定するものであり、粗粒測定装置２と、付着粉測定装置３と、演算装置４とを備えている。
ここで、粗粒測定装置２は、コンベア１２の上方に設置され、コンベア１２によって搬送されるコークス１３の粗粒の粒度分布を示す情報をリアルタイムに取得する。
【００１４】
この粗粒測定装置２は、本実施形態にあっては、レーザー距離計によって構成される。レーザー距離計は、レーザー距離計からコンベア１２上のコークス１３までの距離をリアルタイムに測定し、粗粒の粒度分布を示す情報としてレーザー距離計からコークス１３までの距離であるコークス１３のプロフィールデータを取得する。レーザー距離計は、コークス１３のプロフィールデータを演算装置４に出力する。なお、レーザー距離計は、コンベア１２の幅と同じ測定領域を有し、コンベア１２によって搬送されるコークス１３の全てを測定できることが好ましい。レーザー距離計は、コンベア１２によって搬送されるコークス１３を、例えば、１０００〜１００００ライン／秒の速度で測定し、測定されたライン状のデータを時間方向に並べてコークス１３のプロフィールデータとする。
【００１５】
また、付着粉測定装置３は、コンベア１２上であって粗粒測定装置２の下流側に設置され、コンベア１２によって搬送されるコークス１３の粗粒に付着した付着粉の粒度分布を示す情報をリアルタイムに取得する。
この付着粉測定装置３は、本実施形態にあっては、撮像装置であり、例えば、ストロボ照明を備えたデジタルカメラで構成される。デジタルカメラは、予め定められた時間ごとにコークス１３を撮像し、付着粉の粒度分布を示す情報としてコークス１３の画像データをリアルタイムに取得する。デジタルカメラは、当該画像データを演算装置４に出力する。デジタルカメラが備えるＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像センサは、コークス１３を撮像して画像データを生成する。
【００１６】
なお、付着粉測定装置３として、コークス１３からの反射光を分光して分光反射率を測定する分光測定部を有する分光装置を用いてもよい。この場合に分光装置は、付着粉の粒度分布を示す情報として、水の吸収波長の分光反射率と、当該波長を挟む水の吸収波長ではない２つの波長の分光反射率をリアルタイムに取得する。分光装置は、例えば、１測定／秒以上の速度で分光反射率を取得し、当該３つの波長の分光反射率を演算装置４に出力する。
【００１７】
また、付着粉測定装置３として、コークス１３からの反射光を分光して分光反射率を測定する分光測定部を有する分光装置を用いた場合、分光装置は、付着粉の粒度分布を示す情報として、可視光領域及び赤外領域の９波長の分光反射率をリアルタイムに取得してもよい。この場合において、分光装置が取得する分光反射率の波長は、例えば、波長の短い側から、青、緑、赤、１．３２μｍ、１．４６μｍ、１．６０μｍ、１．８０μｍ、１．９６μｍ、２．１０μｍである。分光装置は、当該９つの波長の分光反射率を演算装置４に出力する。なお、青とは、少なくとも４３５〜４８０ｎｍの範囲の波長の光を透過させるフィルタである。また、緑とは、少なくとも５００〜５６０ｎｍの範囲の波長の光を透過させるフィルタである。更に、赤とは、少なくとも６１０〜７５０ｎｍの範囲の波長の光を透過させるフィルタである。
【００１８】
次に、演算装置４は、コークス（原料）の粒度分布を算出するものであり、演算部４１及び格納部４２を備えたワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータである。
演算部４１は、粗粒粒度分布算出部４３、付着粉粒度分布算出部４４及び原料粒度分布算出部４５を備えている。演算部４１は、例えば、ＣＰＵ等で構成され、粗粒粒度分布算出部４３、付着粉粒度分布算出部４４及び原料粒度分布算出部４５の各機能をコンピュータソフトウェア上で格納部４２に保存されたプログラムを実行することで実現する。また、演算部４１は、格納部２８に保存されたプログラムやデータを用いて、粗粒測定装置２及び付着粉測定装置３の動作を制御する。
また、格納部２８には、粗粒測定装置２及び付着粉測定装置３の動作を制御するためのプログラム、演算部４１における粗粒粒度分布算出部４３、付着粉粒度分布算出部４４及び原料粒度分布算出部４５の各機能をコンピュータソフトウェア上で実行するためのプログラム、当該プログラム実行中に使用する演算式等が予め格納されている。
【００１９】
ここで、演算部４１の粗粒粒度分布算出部４３は、粗粒測定装置２で取得した粗粒の粒度分布を示す情報に基づいて、粗粒の粒度分布を算出するものである。この粗粒粒度分布算出部４３は、粗粒測定装置２を構成するレーザー距離計から粗粒の粒度分布を示す情報としてのコークス１３のプロフィールデータを取得する。そして、粗粒粒度分布算出部４３は、当該プロフィールデータからコークス１３の凹凸データを抽出し、画像処理を施すことによってコークス１３の粒子分離処理を行う。粒子分離処理とは、画像内に映っている粒子をそれぞれ別々のものとして識別するための処理であり、例えば、ウォーターシェッドアルゴリズム（Ｗａｔｅｒｓｈｅｄ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）という処理手法が知られている。粗粒粒度分布算出部４３は、粒子分離処理によって分離されたコークス１３の粒度（粒径）ごとに粒子数をカウントしてヒストグラム化し、コークス１３の粗粒の粒度分布を算出する。
【００２０】
また、演算部４１の付着粉粒度分布算出部４４は、付着粉測定装置３で取得した付着粉の粒度分布を示す情報に基づいて、付着粉の粒度分布を算出するものである。この付着粉粒度分布算出部４４は、付着粉測定装置３を構成するデジタルカメラから付着粉の粒度分布を示す情報としてのコークス１３の画像データを取得する。そして、付着粉粒度分布算出部４４は、当該画像データの各画素の輝度（０〜２５５）を算術平均して平均輝度を算出する。格納部４２には、予め、平均輝度と、粒度１ｍｍ以下のコークス（以下、コークス粉と称す）の粉率とが対応付けられた関係式が格納されている。付着粉粒度分布算出部４４は、平均輝度と当該関係式とを用いてコークス１３の付着粉の粒度分布としてコークス粉の粉率を算出する。このようにして付着粉粒度分布算出部４４は、コークス１３の付着粉の粒度分布をリアルタイムに算出することができる。なお、コークス粉の粉率とは、全コークス質量に占めるコークス粉の質量の割合を意味するが、篩１１の篩目径以下の粒径のコークスのほとんどがコークス粉である。このため、コークス粉の粉率が算出できれば、篩１１の篩目径以下の付着粉の粒度分布を算出できることになる。
【００２１】
図５は、平均輝度とコークス粉の粉率との関係を示すグラフである。図５において、縦軸はコークスを乾燥後、篩分析をして測定したコークス粉の粉率（質量％）であり、横軸はコークスを撮像して生成された画像データにおける各画素の輝度を算術平均した平均輝度値である。
図５に示すように、コークス粉の粉率と平均輝度とは高い相関がある。このため、図５において実線で示した平均輝度とコークス粉の粉率との関係式を算出し、予め格納部４２に格納しておく。そして、付着粉粒度分布算出部４４は、算出した平均輝度と前述の関係式とからコークス粉の粉率を算出することができる。
【００２２】
また、付着粉測定装置３として、コークス１３からの反射光を分光して分光反射率を測定する分光測定部を有する分光装置を用い、付着粉の粒度分布を示す情報として、水の吸収波長の分光反射率と、当該波長を挟む水の吸収波長ではない２つの波長の分光反射率とが取得された場合、当該３つの波長の分光反射率が付着粉粒度分布算出部４４に入力される。
【００２３】
この場合、付着粉粒度分布算出部４４は、取得した３つの分光反射率を用いて水の吸収波長における吸光度を算出する。付着粉粒度分布算出部４４は、水の吸収波長ではない２つの波長の分光反射率に対する水の吸収波長の分光反射率の比率を計算する。そして、付着粉粒度分布算出部４４は、水の吸収波長の分光反射率から水の吸収波長ではない２つの波長の分光反射率を減じることで、水の吸収波長における吸光度を算出する。格納部４２には、吸光度とコークス粉の粉率とが対応つけられた関係式が格納されている。付着粉粒度分布算出部４４は、算出した吸光度と当該関係式を用いて付着粉の粒度分布としてコークス粉の粉率を算出する。
【００２４】
図６は、吸光度を用いて算出したコークス粉の粉率と実測したコークス粉の粉率との関係を示すグラフである。図６において、縦軸は、コークスを乾燥後、篩分析して測定したコークス粉の実測粉率（質量％）であり、横軸は、吸光度を用いて算出したコークス粉の粉率（質量％）である。図６に示すように、吸光度から算出したコークス粉の粉率とコークスを篩分析して得られたコークス粉の実測粉率とに高い相関関係が確認され、吸光度を用いてコークス粉の粉率が高い精度で算出できることが確認された。
また、付着粉測定装置３として、コークス１３からの反射光を分光して分光反射率を測定する分光測定部を有する分光装置を用い、付着粉の粒度分布を示す情報として、可視光領域及び赤外領域の９波長の分光反射率を取得された場合、当該９つの波長の分光反射率が付着粉粒度分布算出部４４に入力される。
【００２５】
この場合、付着粉粒度分布算出部４４は、９つの波長の分光反射率を主成分分析または部分的最小二乗法（ＰＬＳ）を適用して得られた予め定められた基底ベクトルのスコアに基づいて付着粉の粒度分布を算出する。
具体的に述べると、付着粉粒度分布算出部４４は、９つの波長の分光反射率を取得すると、格納部４２に格納されている演算式を用いて、予め定められた基底ベクトルのスコアを算出する。付着粉粒度分布算出部４４は、当該基底ベクトルのスコアとコークス粉の粉率とが対応つけられた関係式を用いてコークス粉の粉率を算出する。ここで、予め定められた基底ベクトルのスコアとは、分光装置から取得した９つの波長の分光反射率を主成分分析して得られる９つの基底ベクトルのうち、コークス１３の粉率の変化に強い相関を示す基底ベクトルのスコアである。
【００２６】
格納部４２には、９つの波長の分光反射率からスコアを算出する演算式と、当該スコアとコークス粉の粉率とが対応つけられた関係式とが格納されている。このスコアを算出する演算式及び該スコアとコークス粉の粉率とが対応つけられた関係式は、以下の手順で算出される。
まず、付着粉測定装置３を構成する分光装置から取得した９つの波長の分光反射率を主成分分析し、第１〜第９主成分における９つの基底ベクトルと、当該基底ベクトルから算出される９つのスコアを得る。次に、分光反射率を測定したコークスを採取し、当該コークスを篩分析して粒径１ｍｍ以下のコークス粉の粉率を実測する。粉率は、コークスを乾燥させた後、目開き１ｍｍのふるいを用いて篩い、篩い前後のコークスの質量さの篩前の質量に対する割合として算出した。
【００２７】
この操作を粉率や含有水分量の異なるコークスを用いて実施して、粉率と９つのスコアを１組としたデータを複数取得する。これら複数のデータのうち、９つのスコアを粉率が異なるコークス間で比較し、コークスの粉率の変化と強い相関を示すｎ個（ｎは９より小さい自然数）のスコアを特定する。特定されたスコアを算出する演算式は、当該スコアの基底ベクトルを用いて算出することができる。
スコアとコークス粉の粉率とが対応つけられた関係式は、例えば、コークス粉の粉率（Ｙ）を目的変数とし、特定されたｎ個のスコアを説明変数（Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎ）とした回帰式である以下の数式（１）である。
Ｙ＝ｅ＋ｆ１×Ｘ１＋ｆ２×Ｘ２＋・・・＋ｆｎ×Ｘｎ  ……（１）
但し、数式（１）において、ｅ、ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎは、回帰式のパラメータである。
【００２８】
コークス粉の粉率の変化と強い相関を示すｎ個のスコアを特定することで、粉率や含有水分量の異なるコークス粉の粉率と９つのスコアを１組としたデータから、粉率と特定したｎ個のスコアを１組としたデータをそれぞれ取得できる。このため、これらデータと最小二乗法を用いて、数式（１）のパラメータｅ、ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎを算出することができる。
【００２９】
また、コークス粉の粉率の変化に強い相関を示すスコアを特定する際に、９つの波長の分光反射率を主成分分析する例を示したが、これに限らない。粉率と９つの波長の分光反射率を１組とした複数のデータを取得し、当該データに部分的最小二乗法（ＰＬＳ）を適用し、コークス粉の粉率に強い相関を示すスコアを直接的に求めてもよい。この場合において、コークス粉の粉率に強い相関を示すスコアを算出する演算式は、部分的最小二乗法（ＰＬＳ）によって求められたスコアの基底ベクトルから算出できる。また、コークス粉の粉率とスコアとの関係式は、数式（１）と同じ回帰式となる。数式（１）における回帰式のパラメータも、部分的最小二乗法（ＰＬＳ）によって求められたスコアと、粉率とを１組とした複数のデータと、最小二乗法により算出することができる。
【００３０】
図７は、実測したコークス粉の粉率と部分的最小二乗法（ＰＬＳ）を適用して得られたスコアから算出したコークス粉の粉率との関係を示すグラフである。図７において、横軸は実測したコークス粉の粉率であり、縦軸は算出したコークス粉の粉率である。実測したコークス粉の粉率は、コークスを乾燥させた後、目開き１ｍｍのふるいを用いて篩い、篩い前後のコークスの質量差の篩前の質量に対する割合として算出した。算出したコークス粉の粉率は、コークス粉の粉率を目的関数とし、部分的最小二乗法（ＰＬＳ）を適用して得られたコークス粉の粉率と強い相関を示す２つのスコアを説明変数とした回帰式で算出されたコークス粉の粉率である。図７に示すように、算出したコークス粉の粉率と実測したコークス粉の粉率とには強い相関が見られた。これらの結果から、部分的最小二乗法（ＰＬＳ）を適用して得られたスコアから算出することでも十分な精度のコークス粉の粉率が測定できることが確認された。
【００３１】
なお、図８は、コンベア１２によって搬送されるコークス１３の粒度分布を示すグラフである。図８における一点鎖線は、篩１１の篩目径を示す。図８に示すように、篩１１で篩われたコークス１３における篩目径以下の細粒のほとんどは篩１１で篩われることで、コンベア１２によって搬送されるコークス１３から除かれるので、その比率は小さくなる。
しかし、篩１１で篩われたコークス１３には、微量ではあるものの篩１１の篩目径以下の、粗粒に付着した付着粉を有するコークス１３も存在する。このような微量の付着粉も粒度分布や高炉内の通気性に影響を及ぼすので、篩１１の篩目径以下の付着粉に対してその粒度分布の測定が必要になる。このため、前述したように、付着粉測定装置３及び付着粉粒度分布算出部４４を設けて付着粉の粒度分布を算出するようにしている。
【００３２】
次に、演算部４１の原料粒度分布算出部４５は、粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布及び付着粉粒度分布算出部４４で算出した付着粉の粒度分布に基づいて、コークス（原料）１３の粒度分布を算出する。
ここで、図９には、篩を用いて測定された粗粒の粒度分布（ふるいによって篩われたコークス１３における粗粒の粒度分布の実測値）とレーザー距離計を用いて粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布とを比較した一例が示されている。図９を参照すると、篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と比較してレーザー距離計を用いて粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布の方が粒度が大きい傾向にあることがわかる。一般に、粒状分布を持つ粉粒体に振動が加わると、大きい粒子が上層に浮き上がってくる。この現象はブラジルナッツ効果として知られている。レーザー距離計がコンベア１２上の上層のみ測定していることから、コークス（原料）１３がホッパー１０からコンベア１２上に排出されるときの振動や、輸送中の振動で大きな粒子が浮き上がってくる。このため、レーザー距離計で測定した粒度分布は下層まで含めた全体の粒度分布と比較して大きく測定され、粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布が大きくなる。
【００３３】
このため、原料粒度分布算出部４５は、粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布をそのまま用いるのではなく、粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布が、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布に一致するように補正する粗粒粒度分布補正部４６を備えている。
そして、原料粒度分布算出部４５は、補正原料粒度分布算出部４７において、粗粒粒度分布補正部４６によって粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布を補正した粗粒の粒度分布と、付着粉粒度分布算出部４４で算出した付着粉の粒度分布とに基づいて、コークス（原料）１３の粒度分布を算出する。
【００３４】
ここで、図１０には、篩を用いて測定された粗粒の累積粒度分布とレーザー距離計を用いて粗粒粒度分布算出部で算出された粗粒の累積粒度分布とを比較した一例が示されている。この例で示す通り、累積粒度分布で比較すると、各粒度（粒径）において、常に、レーザー距離計を用いて粗粒粒度分布算出部で算出した粗粒の累積粒度分布の値より篩を用いて測定された粗粒の累積粒度分布の値の方が大きい。図１１には、篩を用いて測定された粗粒の累積粒度分布からレーザー距離計を用いて粗粒粒度分布算出部で算出された粗粒の累積粒度分布の差分をとった一例のグラフが示されている。今回、いかなる測定においても、対数粒度軸上でこの差分が正規分布的な山形になり、かつ測定ごとにほぼ一定であることを発見した。
【００３５】
このため、粗粒粒度分布補正部４６は、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布との差分を算出する。そして、粗粒粒度分布補正部４６は、この差分の算出を、複数回、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布及び粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布に対して行う。そして、粗粒粒度分布補正部４６は、複数の差分粒度分布を平均化し、平均化した平均差分粒度分布を補正値として粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布を補正する。
なお、篩を用いて測定された粗粒の粒度分布については、複数の粗粒の粒度分布につき予め篩を用いて測定しておき、そのデータを格納部４２に格納しておく。
【００３６】
図１２に、篩を用いて測定された粗粒の粒度分布とレーザー距離計を用いて粗粒粒度分布算出部４３で算出された粗粒の粒度分布との差分を平均化した平均差分粒度分布の一例を示す。ｄｐは付着粉の領域を示す閾値であり、閾値ｄｐ以下の付着粉については別の手法で補正することから、閾値ｄｐ以下の領域では平均差分粒度分布の値を０としている。図１２において、点線は閾値ｄｐ以下の平均差分粒度分布の値を０とした状態でのガウス関数フィッティングした曲線である。
なお、補正値として平均差分粒度分布そのものを用いているが、外れ値が多い場合などで平均差分粒度分布が外乱でゆがむ場合には、山型の関数を用いてフィッティングした曲線を補正用分布としてもよい。特に、フィッティングする曲線としてガウス関数を選択すれば、下記式の通り補正分布をパラメータ３個で表すことができるため、実際の運用上の利点もある。
【００３７】
【数１】
2019193971.tif 000003
【００３８】
図１３に、篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と、レーザー距離計を用いて粗粒粒度分布算出部４３で算出された粗粒の粒度分布を平均差分粒度分布を補正値として補正したものとを比較した累積粒度分布の一例を示す。補正前と比べて累積粒度分布が篩分析値に近づいている。
この粗粒粒度分布算出部４３で算出された粗粒の粒度分布を平均差分粒度分布を補正値として補正する手法は、累積粒度分布を一致させるという観点では有効である。しかし、平均差分粒度分布を補正値として補正する手法は、平均粒度を考慮すると、若干固定のバイアスがかかったデータとなることがある。図１４に、平均差分粒度分布を補正値として補正した粗粒の粒度分布の平均粒度と、篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度との関係の一例を示す。このように、平均差分粒度分布を補正値として補正した粗粒の粒度分布の平均粒度と、篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度との間には、５ｍｍ以上のずれがある。この５ｍｍ以上のずれは、複数の篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度の各々と、複数の粗粒粒度分布補正部４６で補正した粗粒の粒度分布の平均粒度の各々との間にみられる。
【００３９】
このため、粗粒粒度分布補正部４６は、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と粗粒粒度分布補正部４６で補正（平均差分粒度分布を補正値として補正）した粗粒の粒度分布のそれぞれの平均粒度を算出する。そして、粗粒粒度分布補正部４６は、この平均粒度の算出を、複数回、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布及び粗粒粒度分布補正部４６で補正した粗粒の粒度分布に対して行う。更に、粗粒粒度分布補正部４６は、その平均粒度の算出を複数回行った結果の粗粒粒度分布補正部４６で補正（平均差分粒度分布を補正値として補正）した粗粒の粒度分布の平均粒度が、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度に近づくような粒径補正率ａを算出する。そして、粗粒粒度分布補正部４６は、その算出した粒径補正率ａを補正値として粗粒粒度分布補正部４６で補正（平均差分粒度分布を補正値として補正）した粗粒の粒度分布の平均粒度を補正するようにしている。
【００４０】
ここで、粗粒粒度分布補正部４６で補正（平均差分粒度分布を補正値として補正）した粗粒の粒度分布の平均粒度が、篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度に近づくような補正をする場合、その平均粒度の差の分だけ粗粒粒度分布補正部４６で補正した粗粒の粒度分布の平均粒度を小さくする補正が考えられる。
しかし、単純に平均粒度の差の分だけ粗粒粒度分布補正部４６で補正した粗粒の粒度分布の平均粒度を小さくする補正をすると、粒径の小さい領域がマイナスとなり不適である。
【００４１】
そこで、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度ｄ１と粗粒粒度分布補正部４６で補正（平均差分粒度分布を補正値として補正）した粗粒の粒度分布の平均粒度ｄ２との比をとって、その比（ｄ１／ｄ２）を粒径補正率ａとする。そして、粗粒粒度分布補正部４６で補正（平均差分粒度分布を補正値として補正）した粗粒の粒度分布の平均粒度にこの粒径補正率ａを掛けることにより、補正した粗粒の粒度分布の平均粒度とする。
なお、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と粗粒粒度分布補正部４６で補正（平均差分粒度分布を補正値として補正）した粗粒の粒度分布のそれぞれの平均粒度の算出は、複数回行っている。ここでは、各回の予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度と粗粒粒度分布補正部４６で補正（平均差分粒度分布を補正値として補正）した粗粒の粒度分布の平均粒度との比は同じであると仮定して、粒径補正率ａを求めている。
【００４２】
ここで、平均径（平均粒度）でよく使われるのは下記式で示す算術平均径や、
【数２】
2019193971.tif 000004
下記式で示す調和平均径である。
【数３】
2019193971.tif 000005
ただし、これに限らず、他の平均径の計算手法を用いてもよい。
【００４３】
図１５に、算術平均径として平均粒度で補正した粗粒の粒度分布の平均粒度と、篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度との関係の一例を示す。平均粒度で補正した粗粒の粒度分布の平均粒度と、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度とが一致していることがわかる。
【００４４】
そして、原料粒度分布算出部４５の補正原料粒度分布算出部４７は、粗粒粒度分布補正部４６によって粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布を補正した粗粒の粒度分布と、付着粉粒度分布算出部４４で算出した付着粉の粒度分布とに基づいて、コークス（原料）１３の粒度分布を算出する。
また、この補正原料粒度分布算出部４７には、図１に示すように、表示装置５が接続され、その表示装置５に、補正原料粒度分布算出部４７で算出されたコークス（原料）１３の粒度分布が表示される。この表示装置５は、プリンタなどの出力装置によって構成される。
【００４５】
次に、本発明の一実施形態に係る粒度分布測定方法について、図１乃至図４を参照して説明する。図２は、図１に示す粒度分布測定装置による処理の流れを示すフローチャートである。図３は、演算装置の実行プロセスである図２に示すステップＳ３の処理の流れを示すフローチャートである。図４は、原料粒度分布算出部の実行プロセスである図３に示すステップＳ３３の処理の流れを示すフローチャートである。
【００４６】
先ず、図２に示すステップＳ１において、粗粒測定装置２がコンベア１２上を流れるコークス（原料）１３の粗粒の粒度分布を示す情報を取得する（粗粒測定ステップ）。
ここで、粗粒測定装置２はレーザー距離計であり、この粗粒測定ステップでは、レーザー距離計が、コークス１３までの距離を測定して、粗粒の粒度分布を示す情報としてレーザー距離計からコークス１３までの距離であるコークス１３のプロフィールデータを取得する。
次いで、ステップＳ２において、付着粉測定装置３がコンベア１２上を流れるコークス１３の粗粒に付着した付着粉の粒度分布を示す情報を取得する（付着粉測定ステップ）。
【００４７】
ここで、付着粉測定装置３は撮像装置であり、この付着粉測定ステップでは、撮像装置が、コークス１３を撮像して、付着粉の粒度分布を示す情報として撮像されたコークス１３の画像データを取得する。
なお、付着粉測定装置３として、コークス１３からの反射光を分光して分光反射率を測定する分光測定部を有する分光装置を用いてもよい。この場合に分光装置は、付着粉の粒度分布を示す情報として、水の吸収波長の分光反射率と、当該波長を挟む水の吸収波長ではない２つの波長の分光反射率をリアルタイムに取得する。あるいは分光装置は、付着粉の粒度分布を示す情報として可視光領域及び赤外領域の複数の波長の分光反射率を取得するようにしてもよい。
【００４８】
そして、ステップＳ３において、演算装置４がコークス１３の粒度分布を算出する（演算ステップ）。
この演算ステップの詳細は、図３に示されており、先ず、ステップＳ３１において、演算装置４の粗粒粒度分布算出部４３がステップＳ１（粗粒測定ステップ）で取得した粗粒の粒度分布を示す情報に基づいて、粗粒の粒度分布を算出する（粗粒粒度分布算出ステップ）。
この粗粒粒度算出ステップにおいては、粗粒測定装置２を構成するレーザー距離計から粗粒の粒度分布を示す情報としてコークス１３のプロフィールデータを取得し、その取得したコークス１３のプロフィールデータに基づいて粗粒の粒度分布を算出する。
【００４９】
次いで、ステップＳ３２において、演算装置４の付着粉粒度分布算出部４４がステップＳ２（付着粉測定ステップ）で取得した付着粉の粒度分布を示す情報に基づいて、付着粉の粒度分布を算出する（付着粉粒度分布算出ステップ）。
この付着粉粒度分布算出ステップでは、付着粉測定装置３を構成する撮像装置から付着粉の粒度分布を示す情報として撮像されたコークス１３の画像データを取得し、この取得した画像データの各画素の輝度を平均した平均輝度に基づいて付着粉の粒度分布を算出する。
【００５０】
また、付着粉粒度分布算出ステップでは、付着粉測定装置３を構成する分光装置から付着粉の粒度分布を示す情報として、水の吸収波長の分光反射率と、当該波長を挟む水の吸収波長ではない２つの波長の分光反射率を取得した場合、この取得した３つの分光反射率を用いて水の吸収波長における吸光度を算出する。そして、吸光度とコークス粉の粉率とが対応つけられた関係式と、算出した吸光度とを用いて付着粉の粒度分布を算出する。
また、付着粉粒度分布算出ステップでは、付着粉測定装置３を構成する分光装置から付着粉の粒度分布を示す情報として可視光領域及び赤外領域の複数の波長の分光反射率を取得した場合、取得した複数の波長の分光反射率を主成分分析または部分的最小二乗法（ＰＬＳ）して得られた予め定められた基底ベクトルのスコアに基づいて付着粉の粒度分布を算出する。
【００５１】
次いで、ステップＳ３３において、演算装置４の原料粒度分布算出部４５は、ステップＳ３１で算出した粗粒の粒度分布及びステップＳ３２で算出した付着粉の粒度分布に基づいて、コークス１３の粒度分布を算出する（原料粒度分布算出ステップ）。
この原料粒度算出ステップの詳細は、図４に示されている。
先ず、ステップＳ３３１において、原料粒度分布算出部４５の粗粒粒度分布補正部４６は、ステップＳ３１（粗粒粒度分布算出ステップ）で算出した粗粒の粒度分布が、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布に一致するように補正する（粗粒粒度分布補正ステップ）。
【００５２】
この粗粒粒度分布補正ステップでは、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と、ステップＳ３１（粗粒粒度分布算出ステップ）で算出した粗粒の粒度分布との差分を算出する。そして、この差分の算出を、複数回、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布及び粗粒粒度分布算出ステップで算出した粗粒の粒度分布に対して行う。そして、複数の粒度分布の差分を平均化し、平均化した平均差分粒度分布を算出し、算出した平均差分粒度分布を補正値としてステップＳ３１（粗粒粒度分布算出ステップ）で算出した粗粒の粒度分布を補正する。
【００５３】
また、粗粒粒度分布補正ステップでは、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と既に粗粒粒度分布補正ステップで補正した粗粒の粒度分布のそれぞれの平均粒度を算出する。そして、この平均粒度の算出を、複数回、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布及び粗粒粒度分布補正ステップで補正した粗粒の粒度分布に対して行う。そして、複数回の平均粒度の算出を行った結果の粗粒粒度分布補正ステップで補正した粗粒の粒度分布の平均粒度が、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度に近づくような粒径補正率ａを算出する。そして、算出した粒径補正率ａを補正値として粗粒粒度分布補正ステップで補正した粗粒の粒度分布の平均粒度を補正する。
【００５４】
次いで、ステップＳ３３２において、原料粒度分布算出部４５の補正原料粒度分布算出部４７は、ステップＳ３３１においてステップＳ３１（粗粒粒度分布算出ステップ）で算出した粗粒の粒度分布を補正した粗粒の粒度分布と、ステップＳ３２（付着粉粒度分布算出ステップ）で算出した付着粉の粒度分布とに基づいて、コークス（原料）１３の粒度分布を算出する（補正原料粒度分布算出ステップ）
最後に、ステップＳ３３３において、補正原料粒度分布算出部４７は、算出結果であるコークス（原料）１３の粒度分布を表示装置５に対して出力する。
これにより、粒度分布測定装置１による処理が終了する。
【００５５】
このように、本実施形態に係る粒度分布測定装置及び粒度分布測定方法によれば、コークス（原料）１３の粗粒の粒度分布と粗粒に付着した付着粉の粒度分布とをリアルタイムに算出する。そして、これら算出した粗粒の粒度分布及び付着粉の粒度分布に基づいて、コークス（原料）１３の粒度分布を算出する。これにより、粗粒と粗粒に付着した付着粉とを含むコークス（原料）１３の粒度分布を高精度に測定することができる。
また、本実施形態に係る粒度分布測定装置及び粒度分布測定方法によれば、算出した粗粒の粒度分布が、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布に一致するように補正する。これにより、粗粒の粒度分布をより高精度に測定でき、結果としてコークス（原料）１３の粒度分布をより高精度に測定することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、本発明に係る粒度分布測定装置及び粒度分布測定方法は、高炉を用いた製造プロセスにおいて、コンベアによって搬送されてきた高炉原料の１つであるコークスの粒度分布を測定するものに限らず、粗粒及びその粗粒に付着した付着粉を含む原料の粒度分布を測定するものすべてに適用できる。
【００５７】
また、粗粒測定装置２としてレーザー距離計を用いたが、これに限られない。例えば、カメラと照明の組み合わせなど、コンベア１２上のコークス１３の上面を観察でき、粗粒の粒度分布を示す情報を取得できるものであれば粗粒測定装置２として用いることができる。
また、付着粉測定装置３は、撮像装置や分光装置に限られず、コークス１３にレーザーを照射し、散乱光が強く光強度分布パターンからコークス粉の粒度分布を測定できるレーザー散乱式粒度分布測定装置であってもよい。この場合、レーザー散乱式粒度分布測定装置は、コークス粉の粒度分布をリアルタイム（３０秒ごと）に取得する。そして、レーザー散乱式粒度分布測定装置は、取得したコークス粉の粒度分布を演算装置４の付着粉粒度分布算出部４４に出力する。
【００５８】
更に、本実施形態では、粗粒粒度分布補正部４６において、平均差分粒度分布を補正値として粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布を補正し、かつ、粒径補正率ａを補正値として粗粒粒度分布補正部４６で補正（平均差分粒度分布を補正値として補正）した粗粒の粒度分布の平均粒度を補正するようにしている。
しかし、粗粒粒度分布補正部４６において、累積分布の形状のみで管理したい場合は、平均差分粒度分布を補正値として粗粒粒度分布算出部４３で算出した粗粒の粒度分布を補正するのみでもよい。また、平均粒径のみで管理したい場合は、粒径補正率ａを補正値として粗粒の粒度分布の平均粒度を補正するのみでもよい。
【００５９】
平均粒径のみで管理したい場合、具体的に述べると、粗粒粒度分布補正部４６（粗粒粒度分布補正ステップ）において、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布と粗粒粒度分布算出部４３（粗粒粒度分布算出ステップ）で算出した粗粒の粒度分布のそれぞれの平均粒度を算出する。そして、この平均粒度の算出を、複数回、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布及び粗粒粒度分布算出部４３（粗粒粒度分布算出ステップ）で算出した粗粒の粒度分布に対して行う。そして、それぞれの平均粒度の算出を複数回行った結果の粗粒粒度分布算出部４３（粗粒粒度分布算出ステップ）で算出した粗粒の粒度分布の平均粒度が、予め篩を用いて測定された粗粒の粒度分布の平均粒度に近づくような粒径補正率ａを算出する。そして、算出した粒径補正率ａを補正値として粗粒粒度分布算出部４３（粗粒粒度分布算出ステップ）で算出した粗粒の粒度分布の平均粒度を補正する。
【符号の説明】
【００６０】
１  粒度分布測定装置
２  粗粒測定装置
３  付着粉測定装置
４  演算装置
５  表示装置
１０  ホッパー
１１  篩
１２  コンベア
１３  コークス（原料）
４１  演算部
４２  格納部
４３  粗粒粒度分布算出部
４４  付着粉粒度分布算出部
４５  原料粒度分布算出部
４６  粗粒粒度分布補正部
４７  補正原料粒度分布算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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