(57)【要約】      （修正有）【課題】電力消費量を低減できる高炉の原料供給装置用集塵装置およびその制御方法を提供する。【解決手段】コークス槽３には、コークス受入コンベア１からコークス投入装置２を介してコークスが入れられ、コークス切出フィーダ４、コークス搬送コンベア５等を介してコークスが取り出され高炉に供給される。鉱石槽９には、鉱石受入コンベア７等を介して鉱石が入れられ、鉱石切出フィーダ１０、鉱石搬送コンベア１２等を介して鉱石が取り出され高炉に供給される。コークスや鉱石の受入や取出の際に塵埃が発生する個所に集塵フード１９Ａ〜１９Ｆ及び電動ダンパ２０Ａ〜２０Ｆを設け、集塵ファン１５により集塵するが、コークスや鉱石の受入や取出は、互に関係なく任意の時点で行われるので、集塵すべき集塵フードの電動ダンパだけを開とし、集塵ファンの回転数を制御して集塵に要する風量に見合うものとしファン駆動電力を削減する。【選択図】図１
2006131980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集塵フード、可動ダンパ、集塵ダクト、集塵ファン、電動機及び制御装置を有し、
上記集塵フードは、原料受入装置及び原料取出装置の塵埃の発生する複数の個所に設けられるものであって、上記原料受入装置は高炉に供給する原料を収容する複数の貯留槽へ上記原料を受け入れるためのものであり、上記原料取出装置は上記原料槽から上記原料を取り出し上記高炉に供給するためのものであり、
上記可動ダンパは上記集塵フードごとに設けられるとともに上記集塵フードは上記可動ダンパ及び上記集塵ダクトを介して上記集塵ファンに接続され、上記集塵ファンは上記電動機により駆動されるものであり、
上記制御装置は、上記塵埃の発生状況に応じて上記複数の可動ダンパを開閉制御して集塵すべき上記集塵フードから上記集塵ファンにより上記塵埃を吸引するとともに上記複数の可動ダンパの開閉に対応して上記電動機の回転数を制御することにより上記集塵ファンの吸引能力を調節するものである
高炉の原料供給装置用集塵装置の制御装置。
【請求項２】
上記集塵ダクト及び上記集塵ファンは上記原料受入装置に設けられる集塵フードに接続される第１の集塵ダクト及び第１の集塵ファンと、上記原料取出装置に設けられる集塵フードに接続される第２の集塵ダクト及び第２の集塵ファンとを有し、上記制御装置は上記原料受入装置に設けられる集塵フードに接続される上記可動ダンパの開閉制御及び上記第１の集塵ファンの吸引能力の調節を行う第１の制御装置と上記原料取出装置に設けられる集塵フードに接続される可動ダンパの開閉制御及び上記第２の集塵ファンの吸引能力の調節を行う第２の制御装置とを有するものであることを特徴とする請求項１に記載の高炉の原料供給装置用集塵装置の制御装置。
【請求項３】
上記原料受入装置は上記原料を搬送する原料受入コンベアとこの原料受入コンベアから上記貯留槽に個別に上記原料を投入する原料投入装置とを有し、上記原料取出装置は上記貯留槽から上記原料を切り出す原料切出フィーダと上記切り出される原料を搬送する原料搬送コンベアとを有するものであって、
上記集塵フードは上記原料投入装置の近傍及び上記原料切出フィーダの近傍に設けられるものであることを特徴とする請求項１に記載の高炉の原料供給装置用集塵装置の制御装置。
【請求項４】
上記電動機は、可変電圧可変周波数の交流で駆動される交流電動機であることを特徴とする請求項１に記載の高炉の原料供給装置用集塵装置の制御装置。
【請求項５】
高炉に供給する原料を収容する複数の貯留槽へ上記原料を受け入れるための原料受入装置及び上記原料槽から上記原料を取り出し上記高炉に供給するための原料取出装置の各装置の塵埃の発生する複数の個所にそれぞれ設けられる集塵フードから上記塵埃の発生状況に応じて上記集塵フードに接続される可動ダンパを開閉制御して集塵すべき上記集塵フードから集塵ファンにより上記塵埃を吸引するとともに上記集塵フードの開閉状況に応じて上記集塵ファンを駆動する電動機の回転数を制御することにより上記集塵ファンの吸引能力を調節する
高炉の原料供給装置用集塵装置の制御方法。
【請求項６】
上記集塵フードを上記原料受入装置に設けられるグループと上記原料切出装置に設けられるグループとの２グループに分けるとともに上記塵埃の発生状況に応じて上記集塵フードに接続される可動ダンパを開閉制御して上記グループごとに設ける集塵ファンにより集塵すべき上記集塵フードから上記塵埃を吸引するとともに上記集塵フードの開閉状況に応じて上記集塵ファンの回転数を個別に制御することによりその吸引能力を調節するものであることを特徴とする請求項５に記載の高炉の原料供給装置用集塵装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の原料供給装置用集塵装置及びその制御方法に係わり、特に電力消費量を低減できる高炉の原料供給装置用集塵装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からの高炉の原料槽での原料受入や切出の制御に関するものとして、例えば高炉に原料を挿入する際に各銘柄の原料が収納されている秤量ホッパから挿入コンベア上に鉱石等の原料を層状に切り出す制御方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。これらの設備では鉱石やコークスなどの切出時に発生する塵埃が問題となり、これに対する対策として集塵装置が設けられている。集塵装置は、作業環境を良好に保つため、捲下（原料の受入、配合・切出）における複数の発塵箇所にそれぞれ集塵フードを設け、これらを集塵ダクトで結び集塵フィルタを介して含塵空気を集塵ファンで吸引する装置が採用されている。このとき、集塵効率を上げるため、集塵フード近傍の集塵ダクトに電動ダンパを設け捲下の操業状態に応じて電動ダンパを開閉するなどの工夫も行われているが、これも単に電動ダンパを開閉制御する設備単独での改良であって、消費電力の最適化、省エネ目的での観点からの適切な提案がないのが実情である。
【０００３】
【特許文献１】持開平５−２１４４１６号公報（段落番号００３０及び図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高炉の原料供給装置としての高炉捲下装置は、数槽から１０数槽の鉱石槽、数槽のコークス槽、これら複数の槽へ原料を受入るためのコンベア、中継槽などの原料受入装置と、これらの糟から原料を切り出し高炉に装入するための秤量設備、切出フィーダ、コンベアなどの原料配合・切出装置から構成されている。これらは、原料槽への原料受入制御を行う原料受入制御装置と、原料の高炉への配合や切出制御を行う原料配合・切出制御装置によって制御されている。なお、原料受入装置の稼動状況（稼動位置、稼動タイミング、稼働時間など）と、原料配合・切出装置の稼動状況とは、構成する個々の装置の容量や能力により異なり、またそれぞれ独立して稼働している。
【０００５】
これら高炉捲下装置で、原料受入制御装置や原料配合・切出制御装置からの指令に従って鉱石やコークスの受入や配合あるいは切出などの捲下作業を行うとき、鉱石やコークスの粉の一部が塵挨となって空気中に飛散する。こうした塵挨を吸収し作業環境を無害化するため、集塵装置が設けられる。集塵装置は、多数の発塵箇所に集塵フードを設け、これらを集塵ダクトで結び集塵フィルタを介して含塵エアを集塵ファンで吸引するものである。そして、集塵装置の効率的運転のため集塵フード近傍の集塵ダクトに電動ダンパを設け捲下の操業状態に応じてオペレータが電動ダンパを開閉するなどの方策がとられている。しかし、発塵する箇所が多岐、多数にわたり、しかも発塵するタイミングが複雑であるため、捲下の操業状態に応じてオペレータが電動ダンパを的確に開閉することは極めて困難である。
また、電動ダンパの開閉を自動化して原料受入や配合・切出の制御に連動させることはできても、これを省電力運転に結びつけるには至らないと言う問題点があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、電力消費量を低減できる高炉の原料供給装置用集塵装置の制御装置を得ること及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る高炉の原料供給装置用集塵装置においては、
集塵フード、可動ダンパ、集塵ダクト、集塵ファン、電動機及び制御装置を有し、
集塵フードは、原料受入装置及び原料取出装置の塵埃の発生する複数の個所に設けられるものであって、原料受入装置は高炉に供給する原料を収容する複数の貯留槽へ原料を受け入れるためのものであり、原料取出装置は原料槽から原料を取り出し高炉に供給するためのものであり、
可動ダンパは集塵フードごとに設けられるとともに集塵フードは可動ダンパ及び集塵ダクトを介して集塵ファンに接続され、集塵ファンは電動機により駆動されるものであり、
制御装置は、塵埃の発生状況に応じて複数の可動ダンパを開閉制御して集塵すべき集塵フードから集塵ファンにより塵埃を吸引するとともに複数の可動ダンパの開閉に対応して電動機の回転数を制御することにより集塵ファンの吸引能力を調節するものである。
【０００８】
また、この発明に係る高炉の原料供給装置用集塵装置の制御方法においては、
高炉に供給する原料を収容する複数の貯留槽へ原料を受け入れるための原料受入装置及び原料槽から原料を取り出し高炉に供給するための原料取出装置の各装置の塵埃の発生する複数の個所にそれぞれ設けられる集塵フードから塵埃の発生状況に応じて集塵フードに接続される可動ダンパを開閉制御して集塵すべき集塵フードから集塵ファンにより塵埃を吸引するとともに集塵フードの開閉状況に応じて集塵ファンを駆動する電動機の回転数を制御することにより集塵ファンの吸引能力を調節するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る高炉の原料供給装置用集塵装置においては、
集塵フード、可動ダンパ、集塵ダクト、集塵ファン、電動機及び制御装置を有し、
集塵フードは、原料受入装置及び原料取出装置の塵埃の発生する複数の個所に設けられるものであって、原料受入装置は高炉に供給する原料を収容する複数の貯留槽へ原料を受け入れるためのものであり、原料取出装置は原料槽から原料を取り出し高炉に供給するためのものであり、
可動ダンパは集塵フードごとに設けられるとともに集塵フードは可動ダンパ及び集塵ダクトを介して集塵ファンに接続され、集塵ファンは電動機により駆動されるものであり、
制御装置は、塵埃の発生状況に応じて複数の可動ダンパを開閉制御して集塵すべき集塵フードから集塵ファンにより塵埃を吸引するとともに複数の可動ダンパの開閉に対応して電動機の回転数を制御することにより集塵ファンの吸引能力を調節するものであるので、
集塵すべき集塵フードから塵埃を吸引するので吸引する風量の総量が少なくて済みかつ電動機の回転数を制御することによりこの少なくて済む風量に見合うように集塵ファンの吸引能力を調節するので、集塵ファンを駆動する電動機の電力消費量を低減できる。
【００１０】
また、この発明に係る高炉の原料供給装置用集塵装置の制御方法においては、
高炉に供給する原料を収容する複数の貯留槽へ原料を受け入れるための原料受入装置及び原料槽から原料を取り出し高炉に供給するための原料取出装置の各装置の塵埃の発生する複数の個所にそれぞれ設けられる集塵フードから塵埃の発生状況に応じて集塵フードに接続される可動ダンパを開閉制御して集塵すべき集塵フードから集塵ファンにより塵埃を吸引するとともに集塵フードの開閉状況に応じて集塵ファンを駆動する電動機の回転数を制御することにより集塵ファンの吸引能力を調節するものであるので、
集塵すべき集塵フードから塵埃を吸引するので吸引する風量の総量が少なくて済みかつ電動機の回転数を制御することによりこの少なくて済む風量に見合うように集塵ファンの吸引能力を調節するので、集塵ファンを駆動する電動機の電力消費量を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１はこの発明を実施するための実施の形態１における高炉捲下運転装置用集塵装置の構成図、図２は高炉捲下運転装置用集塵装置における省電力運転を示すチャートである。高炉原料の一つであるコークスは、コークス受入コンベアｌによってヤードから運搬されコークス投入装置２によってコークス槽３に投入される。複数あるコークス槽３の何れに投入するかは、図示しない原料受入制御装置で制御されるが、一般に槽内のコークスのレベルが管理限界の下限を切ったものから行われ、管理限界の上限に達するまで連続して投入される。
【００１２】
コークス槽３内にコークスが投入されるとき発塵するため、当該部に集塵フード１９Ａをそれぞれ設け、おのおの電動ダンパ２０Ａを介して集塵ダクト２１に接続している。複数の集塵ダクト２１が合流した部分に集塵フィルタ１４を挿入し、吸入ダンパ２３を介して集塵ファン１５で含塵空気の吸引（以下、集塵という）を行い集塵フィルタ１４で浄化された空気を大気中に放出する。集塵フード１９Ａごとに設けられた電動ダンパ２０Ａの開閉により集塵フード１９Ａからの吸込み流量の制御が可能となっている。なお、原料貯留槽であるコークス槽３へ原料を受け入れる原料受入装置としてのコークス受入装置は、この実施の形態ではコークス受入コンベアｌとコークス投入装置２とを有する。
【００１３】
コークス槽３に蓄えられたコークスは、図示しない原料配合・切出制御装置からの指令により指定された所定のコークス槽３のコークス切出フイーダ４で切り出され、コークス搬送コンベア５でコークス秤量ホッパ６まで搬送され所定量の切出が行われる。コークス槽３からコークスが切出フイーダ４によって切り出されるとき、及びコークス搬送コンベア５上に落下するとき発塵するので、ここに集塵フード１９Ｂを設け、電動ダンパ２０Ｂを介して集塵ダクト２１に接続して集塵する。搬送コンベア５で搬送されたコークスが秤量ホッパ６に投入されるとき、また秤量ホッパ６から高炉にコークスを装入するため切り出されるとき発塵するので、ここに集塵フード１９Ｃを設け、電動ダンパ２０Ｃを介して集塵ダクト２１に接続して集塵する。なお、コークス槽３から原料を取り出す原料取出装置としてのコークス切出装置は、この実施の形態ではコークス切出フイーダ４とコークス搬送コンベア５とコークス秤量ホッパ６にて構成されている。
【００１４】
高炉原料であるもう一方の鉱石は、鉱石受入コンベア７によってヤードから運搬され鉱石投入装置８によって鉱石槽９に投入される。複数ある鉱石槽９の何れに投入するかは、図示しない原料受入制御装置で制御されるが、一般に槽内の鉱石のレベルが管理限界の下限を切ったものから行われ管理限界の上限に達するまで連続して投入される。槽内に鉱石が投入されるとき発塵するため、ここに集塵フード１９Ｄを設け、電動ダンパ２０Ｄを介して集塵ダクト２１に接続し、集塵ダクトが合流した部分から前述と同じ集塵フィルタ１４を介して集塵ファン１５で集塵を行い集塵フィルタ１４にて浄化された空気を大気中に放出する。防塵ダクトに設けられた電動ダンパ２０Ｄの開閉により集塵フード１９の吸込み流量の制御が可能となっている。なお、貯留槽としての鉱石槽９へ原料を受け入れる原料受入装置としての鉱石受入装置は、この実施の形態では鉱石受入コンベア７と鉱石投入装置８とを有する。
【００１５】
鉱石槽９に蓄えられた鉱石は原料配合・切出制御装置からの指令信号により指定された所定の鉱石槽の鉱石切出フイーダ１０で切り出され、鉱石秤量ホッパ１１で秤量して所定量切り出される。切り出された鉱石は、鉱石搬送コンベア１２上に落とされ鉱石搬送コンベア１２によってサージホッパ１３まで搬送されることによって所定の割合に配合され、図示しない高炉装入制御装置によって切出指令が出され切り出されるまで一時貯留される。鉱石槽９から鉱石が切出フイーダ１０によって切り出されるとき、及び秤量ホッパ１１に投入されるとき、また鉱石が秤量ホッパ１１から鉱石搬送コンベア１２上に落下するとき発塵するので、ここに集塵フード１９Ｅを設け、電動ダンパ２０Ｅを介して集塵ダクト２１に接続して集塵する。
【００１６】
鉱石搬送コンベア１２で搬送された鉱石がサージホッパ１３に投入されるとき、またサージホッパ１３から高炉に鉱石を装入するため切り出されるとき発塵するので、ここに集塵フード１９Ｆを設け、これを集塵ダクト２１に接続して集塵する。前述と同様に、集塵フード１９Ｆに個別に対応させて電動ダンパ２０Ｆを設けている。なお、原料貯留槽である鉱石槽９から原料を取り出す原料取出装置としての鉱石切出装置は、この実施の形態では鉱石切出フイーダ１０、鉱石秤量ホッパ１１、鉱石搬送コンベア１２及びサージホッパ１３にて構成されている。
【００１７】
集塵ファン１５は交流電動機１６で駆動され、交流電動機１６にはインバータ１７から可変電圧可変周波数の交流電力が供給される。コントローラ１８は、制御線２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを介して電動ダンパ２０Ａ〜２０Ｆ、吸入ダンパ２３、インバータ１７及び交流電動機１６を制御し、高炉捲下運転装置用集塵装置の省電力運転を行う。この制御は、高炉の原料受入、配合・切出、装入の制御信号に従って、上記電動ダンパ２０Ａ〜２０Ｆに開閉指令を与えるとともに、インバータ１７に対し交流電動機１６の速度を制御する指令を与える。高炉捲下用集塵装置は、以上の、集塵フード１９Ａ〜１９Ｆ、電動ダンパ２０Ａ〜２０Ｆ、集塵ダクト２１、集塵フィルタ１４、吸入ダンパ２３、集塵ファン１５、交流電動機１６、インバータ１７及びコントローラ１８にて構成されている。また、この実施の形態においては、集塵系統２６は１系統であり、集塵ダクト２１、集塵フィルタ１４、吸入ダンパ２３、集塵ファン１５、交流電動機１６、インバータ１７にて構成されている。
【００１８】
次に、図２に示した運転チャートに従ってこの実施の形態における高炉捲下集塵装置の運転の詳細について説明する。
説明に先立ち、各設備を次の系統別に分け、各系統別の設備の１槽あるいは１台当たりの集塵風量を、以下のように表すものとする。
コークス受入系統
ａ．集塵フード１９Ａ  １台当たり風量：Ｃｃ
コークス切出系統
ａ．集塵フード１９Ｂ  １台当たり風量：Ｃｄ１
ｂ．集塵フード１９Ｃ（１ラインに１台）    風量：Ｃｄ２
鉱石受入系統
ａ．集塵フード１９Ｄ  １台当たり風量：Ｓｃ
鉱石切出系統
ａ．集塵フード１９Ｅ  １台当たり風量：Ｓｄ１
ｂ．集塵フード１９Ｆ（１ラインに１台）    風量：Ｓｄ２
【００１９】
図２において、図２（ｈ）のＡ区間の期間Ａ１において、原料受入側はコークスの受入が行われており、受入制御装置からの原料投入信号に対応してコークスを受入れているコークス槽３の集塵フード１９Ａに繋がる電動ダンパ２０Ａを開いている。このときコークスを受入れている槽以外の電動ダンパ２０Ａは閉としているため、集塵ファン１５にとっての負荷となる風量は、図２（ａ）に示すようにコークスの受入側の開となっている電動ダンパ２０Ａに繋がる集塵フード１９Ａ１台分の風量Ｃｃとなる。
【００２０】
一方切出側では原料配合・切出制御装置からの制御信号によりコークスの切出が行われると、このコークス槽３の集塵フード１９Ｂに繋がる電動ダンパ２０Ｂとコークス秤量ホッバ６の集塵フード１９Ｃに繋がる電動ダンパ２０Ｃが開とされる。このとき切出をしていないコークス槽３の電動ダンパ１９Ｂは閉としているため、集塵ファン１５にとっての負荷となる風量は、図２（ｃ）に示すように、切出フイーダ４の開となっている電動ダンパ２０Ｂに繋がる集塵フード１９Ｂ１台分と秤量ホッパ６の開となっている電動ダンパ２０Ｃに繋がる集塵フード１９Ｃ１台分とを合わせた風量（Ｃｄ１＋Ｃｄ２）となる。
【００２１】
従って、上記のように原料受入側においてコークスの受入が行われ、同時に切出側ではコークスの切出が行われる期間Ａ１及びＡ３においては、集塵ファン１５に対する合計負荷風量は、図２（ｄ）に示すように開となっている電動ダンパ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに繋がる集塵フード１９Ａと１９Ｂとの各１台及び集塵フード１９Ｃを合計した風量（Ｃｃ＋Ｃｄ１＋Ｃｄ２）となる。一般的に、図２（ｃ）に示すように、コークスの切出は２回をｌセットとすることが多いので、ここではその例を示している。
【００２２】
１回目と２回目の切出の間である期間Ａ２においては、受入側の開となっている電動ダンパ２０Ａに繋がる集塵フード１９Ａ１台分の風量Ｃｃのみとなる。さらに、Ａ区間の終わりの期間Ａ４においてはコークスの受入が終了したため受入側の電動ダンパ２０Ａは全て閉となり、集塵ファン１５の合計負荷風量は切出フイーダ５の開となっている電動ダンパ２０Ｂに繋がる集塵フード１９ｂ１台分と、秤量ホッパ６の開となっている電動ダンパ２０Ｃに繋がる集塵フード１９Ｃ１台分を合計した風量（Ｃｄ１＋Ｃｄ２）となる。そこで、Ａ区間において集塵ファン１５の回転数をインバータ１７を介してこの風量に見合う値になるように交流電動機１６の回転を制御すると（図２（ｆ）参照）、負荷風量に関係なく定格回転数（例えば全ダンパを開としたときの吸引すべき集塵風量）で運転した場合に比べ、図２（ｇ）に示すごとく大幅な電力節減が可能となる。
以上をまとめると、各期間ごとの風量は次のようになる。
期間Ａ１：Ｃｃ＋Ｃｄ１＋Ｃｄ２
期間Ａ２：Ｃｃ
期間Ａ３：Ｃｃ＋Ｃｄ１＋Ｃｄ２
期間Ａ４：Ｃｄ１＋Ｃｄ２
【００２３】
なお、電動ダンパ１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃの開閉タイミングは、開とするときは、受入側は原料投入開始と同時に、また切出側は原料配合・切出の開始と同時に行う。閉とするとき、原料投入又は切出終了と同時には発塵は収まらないので、受入側は原料投入終了時刻から所定時間遅延して発信されるタイマの遅延時間信号で開閉を行い、同じく切出側は切出終了時刻から所定時間遅延して発信されるタイマの遅延時間信号で開閉を行う。
【００２４】
図２（ｈ）のＢ区間は受入側、切出側とも全ての電動ダンパは閉としているため集塵ファン１５の合計負荷風量は最小（ほとんど零）となる。
次に、図２（ｈ）のＣ区間の各期間Ｃ１〜Ｃ１１の風量について説明する。鉱石の切出は一般に幾つかの銘柄の鉱石を重ねて切り出すことが多いので、ここでは３つの鉱石槽９から切り出されている例を示す。期間Ｃ１においては、鉱石の切出が鉱石槽９のｌ槽のみについて行われ、期間Ｃ２においては１槽目と２槽目の２槽、期間Ｃ３においては１〜３槽目の計３槽の切出が行われる。また、期間Ｃ２からは鉱石の受入が始まり複数の鉱石槽９のうちの１槽に対応する集塵フード１９Ｄから集塵されているものとする。
【００２５】
従って、期間Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３における合計負荷風量は、それぞれ次のようになる。
期間Ｃ１：Ｓｄ１＋Ｓｄ２
期間Ｃ２：Ｓｃ＋Ｓｄ１×２＋Ｓｄ２
期間Ｃ３：Ｓｃ＋Ｓｄ１×３＋Ｓｄ２
停止はこの逆に３槽目、２槽目、１槽目の順に行う。従って、期間Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６においては、合計負荷風量はそれぞれ次のようになる。
期間Ｃ４：Ｓｃ＋Ｓｄ１×２＋Ｓｄ２
期間Ｃ５：Ｓｃ＋Ｓｄ１＋Ｓｄ２
期間Ｃ６：Ｓｃ
【００２６】
また、この鉱石の切出もコークスと同様に２回を１セットとすることが多いのでここではその例を示している。そして期間Ｃ９において、コークスの受入が始まっており、期間Ｃ７〜Ｃ１１における合計負荷風量はそれぞれ次のようになる。
期間Ｃ７：Ｓｃ＋Ｓｄ１＋Ｓｄ２
期間Ｃ８：Ｓｃ＋Ｓｄ１×２＋Ｓｄ２
期間Ｃ９：Ｃｃ＋Ｓｃ＋Ｓｄ１×３＋Ｓｄ２
期間Ｃ１０：Ｃｃ＋Ｓｃ＋Ｓｄ１×２＋Ｓｄ２
期間Ｃ１１：Ｃｃ＋Ｓｃ＋Ｓｄ１＋Ｓｄ２
そして、期間Ｃ９において、コークスの受入が始まっており、コークス槽３の集塵フード１台分の風量が上記切出側の鉱石槽９の３槽分の集塵フード１９Ｄ３台分と受入側の鉱石槽９の１槽分の集塵フード１９Ｄ１台分の計４台分に加わるため、集塵ファン１５の合計負荷風量は最大となる。
【００２７】
図２（ｈ）のＤ区間では、鉱石の受入と切出の２回目が終了しコークスの受入のみ行われているので、合計負荷風量はＣｃとなる。
図２（ｈ）のＥ区間の各期間Ｅ１〜Ｅ５では、コークスの受入と切出が一部重なり、さらに１回目のコークスの切出が行われている途中に鉱石の受入が重なった場合である。なお、２回目のコークスの切出が始まったときコークスの受入が終了している。また、２回目のコークスの切出が終了した後（図２（ｃ）参照）は、鉱石の受入のみが行われている（図２（ｂ）参照）状態の風量である。
【００２８】
従って、各期間Ｅ１〜Ｅ５における、集塵ファン１５の合計負荷風量は次のように変化する。
期間Ｅ１：Ｃｃ＋Ｃｄ１＋Ｃｄ２
期間Ｅ２：Ｃｃ＋Ｓｃ＋Ｃｄ１＋Ｃｄ２
期間Ｅ３：Ｃｃ＋Ｓｃ
期間Ｅ４：Ｓｃ＋Ｃｄ１＋Ｃｄ２
期間Ｅ５：Ｓｃ
【００２９】
図２（ｈ）のＦ区間では、受入はコークス槽３、鉱石槽９とも作業していないので受入側の電動ダンパは全て閉の状態にあり、切出側は鉱石槽９からの切出のみ行われている。従って、Ｆ区間の期間Ｆ１〜Ｆ６における、集塵ファン１５の合計負荷風量は次のように変化する。
期間Ｆ１：Ｓｄ１＋Ｓｄ２
期間Ｆ２：Ｓｄ１×２＋Ｓｄ２
期間Ｆ３：Ｓｄ１×３＋Ｓｄ２
期間Ｆ４：Ｓｄ１×２＋Ｓｄ２
期間Ｆ５：Ｓｄ１＋Ｓｄ２
期間Ｆ６：ほとんど零
期間Ｆ７：Ｓｄ１＋Ｓｄ２
【００３０】
以上のように、集塵ダクト２１と集塵フード１９Ａ〜１９Ｆとの間に介挿された電動ダンパ２０Ａ〜２０Ｆを、原料受入制御及び原料配合・切出制御装置からの指令信号に対応して自動開閉するとともに、集塵ファン１５の回転数を原料の受入側と切出側の合計負荷風量の和に見合う回転数に自動制御することにより従来に比べ省電力を達成することが可能となる。すなわち、集塵すべき集塵フードから塵埃を吸引するので吸引する風量の総量が少なくて済みかつ電動機の回転数を制御することによりこの少なくて済む風量に見合うように集塵ファンの吸引能力を調節するので、集塵ファンを駆動する電動機の電力消費量を低減できる。
【００３１】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２である高炉捲下用集塵装置の構成図である。図４は図３の高炉捲下運転装置用集塵装置における省電力運転を示すチャートである。図３において、図１の実施の形態１と異なる点は、集塵系統１２６を原料受入装置であるコークス受入装置及び鉱石受入装置の両装置の集塵を行う原料受入系統１２６Ａと、原料取出装置であるコークス切出装置及び鉱石切出装置の両装置の集塵を行う原料切出系統１２６Ｂとの二つのグループに分けているところにある。すなわち、原料受入系統１２６Ａには集塵ダクト２１Ａ、集塵フィルタ１４Ａ、吸入ダンパ２３Ａ、第１の集塵ファンである集塵ファン１５Ａ、交流電動機１６Ａ、インバータ１７Ａを配しており、原料切出系統１２６Ｂには集塵ダクト２１Ｂ、吸入ダンパ２３Ｂ、集塵フィルタ１４Ｂ、第２の集塵ファンである集塵ファン１５Ｂ、交流電動機１６Ｂ、インバータ１７Ｂを配している。
【００３２】
第１及び第２の制御装置であるコントローラ１１８は、原料受入系統の集塵系統１２６Ａと、原料切出系統の集塵系統１２６Ｂのそれぞれの省電力運転の制御を個別に行う。この制御は、図示しない原料受入制御装置及び原料配合・切出制御装置から出される高炉の原料受入、配合・切出、装入制御信号に従って、コントローラ１１８が各系統１２６Ａ，１２６Ｂの電動ダンパ２０Ａ〜２０Ｆに開閉指令を与えるとともに、上記インバータ１７Ａ，１７Ｂに対し交流電動機１６Ａ，１６Ｂの速度を制御するように速度指令信号を与える。その他の構成については、図１に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
【００３３】
以下、動作について、図４及び図５を参照して説明する。なお、各設備の１槽あるいは１台当たりの集塵風量は、実施の形態１と同じ符号で表す。
まず原料受入系統について、図４により説明する。図４（ｆ）のＡ区間において、原料受入側はコークスの受入が行われており、図示しない原料受入制御装置からの原料投入信号に対応してコントローラ１１８からの指令によりコークスを受入れているコークス槽３の集塵フード１９Ａに繋がる電動ダンパ２０Ａを開いている。このときコークスを受入れているコークス槽３以外の電動ダンパ２０Ａは閉としているため、集塵ファン１５にとっての負荷となる風量は受入側の開となっている電動ダンパ２０Ａに繋がる集塵フード１９Ａ１台分の風量Ｃｃとなる（図４（ｃ））。
【００３４】
実施の形態１の図１と同様に受入系統１２６Ａの集塵ファン１５Ａの回転数をこの風量に見合う値に制御すると、負荷風量に関係なく定格回転数で運転した場合に比べ、図４（ｅ）に示すごとく大幅な省電力が可能となる。電動ダンパ２０Ａの開閉タイミングについても実施の形態１と同様に、開とするときは原料投入開始と同時に、閉とするときは原料投入終了からタイマ制御による所定の時間遅延を加えた遅延信号で行う。すなわち、原料の投入が終了してから所定時間の間、当該電動ダンパ２０Ａを開いたままとし、塵埃の吸引を続ける。
【００３５】
図４（ｆ）のＢ区間は受入側全ての電動ダンパは閉としているため集塵ファン１５の合計負荷風量は下限値（ほとんど零）となる（図４（ｃ））。
図４（ｆ）のＣ区間の期間Ｃ１では、区間の最初の頃は鉱石槽９へ鉱石の受入が行われておりこれに見合った風量Ｓｃとなる。期間Ｃ２では、コークスの受入が始まり、その時の合計負荷風量は、コークスを受入れているコークス槽３の集塵フード１９Ａ１台分と、鉱石を受入れている鉱石槽９の集塵フード１９Ｄ１台分の合計値（Ｃｃ＋Ｓｃ）となる（図４（ｃ））。
【００３６】
図４（ｆ）のＤ区間では、鉱石の受入が終了しコークスの受入のみ行われていおり、合計負荷風量はＣｃとなる。Ｅ区間の期間Ｅ１では、コークスの受入と鉱石の受入が重なり、合計負荷風量は（Ｃｃ＋Ｓｃ）となる。期間Ｅ２では、コークスの受入が終了し鉱石の受入のみとなるので、合計負荷風量は（Ｓｃ）となる。
図４（ｆ）のＦ区間では、コークス、鉱石とも受入作業をしていないので受入側の電動ダンパ２０Ａ，２０Ｄは全て閉の状況で、このときの集塵ファン１５の合計負荷風量はＢ区間と同じく最小となる（図４（ｃ））。
【００３７】
次に原料切出系統については、図５（ｆ）のＡ区間において、原料配合・切出制御装置からの制御信号によりコークスの切出が行われており、この切出が行われているコークス槽３の集塵フード１９Ｂに繋がる電動ダンパ２０Ｂと、コークス秤量ホッパ６の集塵フード１９Ｃに繋がる電動ダンパ２０Ｃとを開としている。このとき切出をしていないコークス槽３の集塵フード１９Ｂに繋がる電動ダンパ２０Ｂは閉としているため、集塵ファン１５にとっての負荷となる合計負荷風量は、切出が行われているコークス槽３の集塵フード１９Ｂ１台分と秤量ホッパ６の集塵フード１９Ｃ１台分の計２台分を合計した風量（Ｃｄ１＋Ｃｄ２）となる（図５（ｃ））。
図５（ｆ）のＢ区間では、コークス、鉱石とも受入や配合・切出作業をしていないので、電動ダンパ２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｅ，２０Ｆは全て閉の状況で、このときの集塵ファン１５の合計負荷風量は最小となる（図５（ｃ））。
【００３８】
図５（ｆ）のＣ区間において、原料配合・切出制御装置からの制御信号により鉱石の切出が行われており、この切出が行われている鉱石槽９の集塵フード１９Ｄに繋がる電動ダンパ２０Ｄを開としている。具体的には、鉱石の切出は一般に幾つかの銘柄の鉱石を重ねて切り出すことが多いので、ここでは３つの鉱石槽９から切り出されている例である。集塵ファン１５Ｂの合計負荷風量は、Ｃ区間の最初の期間Ｃ１においては、鉱石の切出がｌ槽の鉱石槽９のみについて行われているときの風量であり、続いて期間Ｃ２においては１槽目と２槽目の２槽分の切出が行われているときの風量、さらに期間Ｃ３においては１槽目と２槽目と３槽目の計３槽分の切出が行われているとき風量となる。なお、切出をしていない鉱石槽９の集塵フード１９Ｄに繋がる電動ダンパ２０Ｄは全て閉としている。従って、集塵ファン１５の合計負荷風量は期間Ｃ１〜Ｃ３において、次のようになり、図５（ｃ）に示すように変化する。
期間Ｃ１：Ｓｄ１＋Ｓｄ２
期間Ｃ２：Ｓｄ１×２＋Ｓｄ２
期間Ｃ３：Ｓｄ１×３＋Ｓｄ２
【００３９】
停止はこの逆に３槽目、２槽目、１槽目の順に行う。従って、期間Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６においては、合計負荷風量はそれぞれ次のようになる。
期間Ｃ４：Ｓｄ１×２＋Ｓｄ２
期間Ｃ５：Ｓｄ１＋Ｓｄ２
期間Ｃ６：ほぼ零
また、この鉱石の切出もコークスと同様に２回を１セットとすることが多いのでここではその例を示しており、期間Ｃ７〜Ｃ１１における合計負荷風量はそれぞれ次のようになる（図５（ｃ）参照）。
期間Ｃ７：Ｓｄ１＋Ｓｄ２
期間Ｃ８：Ｓｄ１×２＋Ｓｄ２
期間Ｃ９：Ｓｄ１×３＋Ｓｄ２
期間Ｃ１０：Ｓｄ１×２＋Ｓｄ２
期間Ｃ１１：Ｓｄ１＋Ｓｄ２
【００４０】
Ｄ区間では、Ｂ区間と同様、コークス、鉱石とも受入や配合・切出作業をしていないので、電動ダンパ２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｅ，２０Ｆは全て閉の状況で、このときの集塵ファン１５の合計負荷風量は最小となり、ほぼ零である（図５（ｃ））。
Ｅ区間は、Ａ区間と同様であり、合計負荷風量は（Ｃｄ１＋Ｃｄ２）である。
Ｆ区間は、Ｂ区間と同様であり、集塵ファン１５の合計負荷風量は最小となり、ほぼ零である（図５（ｃ））。
Ｇ区間は、Ｃ区間と同様である。
【００４１】
以上のように、集塵フードに繋がる電動ダンパを図示しない原料受入制御装置及び原料配合・切出制御装置からの指令信号に対応して自動開閉するとともに、原料受入系統２６Ａの集塵ファン１５Ａの回転数を原料の受入側の合計負荷風量に見合う回転数に、また原料切出系統２６Ｂの集塵ファン１５Ｂの回転数を切出側の合計負荷風量に見合う回転数となるよう制御することにより従来に比べ大幅な省電力を達成することが可能となる。また、原料受入装置及び原料取出装置の稼働状況に応じて適切に集塵できる。さらに、原料の受入系統と取出系統に分けて集塵装置を制御するようにしたので、制御のロジックが簡易になる。
【００４２】
なお、以上の実施の形態において可動ダンパとして電動ダンパを示したが、空気圧や油圧など他の動力で開閉されるものであってもよい。また、ファンを駆動する電動機は、可変電圧可変周波数の交流で駆動される交流電動機に限られず他の形式の電動機であってもよい。
【００４３】
以上のように、この発明の高炉の原料供給装置用集塵装置の制御装置によれば、
集塵フード、可動ダンパ、集塵ダクト、集塵ファン、電動機及び制御装置を有し、
集塵フードは、原料受入装置及び原料取出装置の塵埃の発生する複数の個所に設けられるものであって、原料受入装置は高炉に供給する原料を収容する複数の貯留槽へ原料を受け入れるためのものであり、原料取出装置は原料槽から原料を取り出し高炉に供給するためのものであり、
可動ダンパは集塵フードごとに設けられるとともに集塵フードは可動ダンパ及び集塵ダクトを介して集塵ファンに接続され、集塵ファンは電動機により駆動されるものであり、  制御装置は、塵埃の発生状況に応じて複数の可動ダンパを開閉制御して集塵すべき集塵フードから集塵ファンにより塵埃を吸引するとともに複数の可動ダンパの開閉に対応して電動機の回転数を制御することにより集塵ファンの吸引能力を調節するものであるので、  集塵すべき集塵フードから塵埃を吸引するので吸引する風量の総量が少なくて済みかつ電動機の回転数を制御することによりこの少なくて済む風量に見合うように集塵ファンの吸引能力を調節するので、集塵ファンを駆動する電動機の電力消費量を低減できる。
【００４４】
そして、この発明の高炉の原料供給装置用集塵装置の制御装置によれば、
集塵ダクト及び集塵ファンは原料受入装置に設けられる集塵フードに接続される第１の集塵ダクト及び第１の集塵ファンと、原料取出装置に設けられる集塵フードに接続される第２の集塵ダクト及び第２の集塵ファンとを有し、制御装置は原料受入装置に設けられる集塵フードに接続される可動ダンパの開閉制御及び第１の集塵ファンの吸引能力の調節を行う第１の制御装置と原料取出装置に設けられる集塵フードに接続される可動ダンパの開閉制御及び第２の集塵ファンの吸引能力の調節を行う第２の制御装置とを有するものであることを特徴とするので、
原料受入装置及び原料取出装置の稼働状況に応じて適切に集塵できるとともに各集塵ファンを駆動する電動機の電力消費量を低減できる。
【００４５】
さらに、この発明の高炉の原料供給装置用集塵装置の制御装置によれば、
原料受入装置は原料を搬送する原料受入コンベアとこの原料受入コンベアから貯留槽に個別に原料を投入する原料投入装置とを有し、原料取出装置は貯留槽から原料を切り出す原料切出フィーダと切り出される原料を搬送する原料搬送コンベアとを有するものであって、
集塵フードは原料投入装置の近傍及び原料切出フィーダの近傍に設けられるものであることを特徴とするので、
原料受入装置及び原料取出装置を構成するこれらの機器や装置の近傍に集塵フードを設ければ、発生する塵埃を効率よく集塵できる。
【００４６】
また、この発明の高炉の原料供給装置用集塵装置の制御装置によれば、
電動機は、可変電圧可変周波数の交流で駆動される交流電動機であることを特徴とするので、
交流電動機を用いれば効率が良く保守も容易になる。
【００４７】
また、この発明に係る高炉の原料供給装置用集塵装置の制御方法においては、
高炉に供給する原料を収容する複数の貯留槽へ原料を受け入れるための原料受入装置及び原料槽から原料を取り出し高炉に供給するための原料取出装置の各装置の塵埃の発生する複数の個所にそれぞれ設けられる集塵フードから塵埃の発生状況に応じて集塵フードに接続される可動ダンパを開閉制御して集塵すべき集塵フードから集塵ファンにより塵埃を吸引するとともに集塵フードの開閉状況に応じて集塵ファンを駆動する電動機の回転数を制御することにより集塵ファンの吸引能力を調節するものであるので、
集塵すべき集塵フードから塵埃を吸引するので吸引する風量の総量が少なくて済みかつ電動機の回転数を制御することによりこの少なくて済む風量に見合うように集塵ファンの吸引能力を調節するので、集塵ファンを駆動する電動機の電力消費量を低減できる。
【００４８】
そして、この発明に係る高炉の原料供給装置用集塵装置の制御方法においては、
集塵フードを原料受入装置に設けられるグループと原料切出装置に設けられるグループとの２グループに分けるとともに塵埃の発生状況に応じて集塵フードに接続される可動ダンパを開閉制御してグループごとに設ける集塵ファンにより集塵すべき集塵フードから塵埃を吸引するとともに集塵フードの開閉状況に応じて電動機の回転数を個別に制御することによりその吸引能力を調節するものであることを特徴とするので、
原料受入装置及び原料取出装置の稼働状況に応じて適切に集塵できるとともに各集塵ファンを駆動する電動機の電力消費量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の実施の形態１である高炉捲下運転装置用集塵装置の構成図である。
【図２】図１の高炉捲下運転装置用集塵装置における省電力運転を示すチャートである。
【図３】この発明の実施の形態２である高炉捲下運転装置用集塵装置の構成図である。
【図４】図３の高炉捲下運転装置用集塵装置の原料受入系統における省電力運転を示すチャートである。
【図５】図３の高炉捲下運転装置用集塵装置の原料切出系統における省電力運転を示すチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１  コークス受入コンベア、２  コークス投入装置、３  コークス槽、
４  コークス切出フイーダ、５  コークス搬送コンベア、６  コークス秤量ホッパ、
７  鉱石受入コンベア、８  鉱石投入装置、９  鉱石槽、１０  鉱石切出フイーダ、
１１  鉱石秤量ホッパ、１２  鉱石搬送コンベア、１３  サージホッパ、
１４，１４Ａ，１４Ｂ  集塵フィルタ、１５，１５Ａ，１５Ｂ  集塵ファン、
１６，１６Ａ，１６Ｂ  交流電動機、１７，１７Ａ，１７Ｂ  インバータ、
１８，１１８  コントローラ、１９Ａ〜１９Ｆ  集塵フード、
２０Ａ〜２０Ｆ  電動ダンパ、２１，２１Ａ，２１Ｂ  集塵ダクト、
２６，２６Ａ，２６Ｂ  集塵系統。
【図１】
2006131980.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006131980.tif 000006
【図５】
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