(57)【要約】【課題】セメント組成物の製造工程において発生する出荷不適合品を製造工場内で適正に処理することを可能にする、セメント組成物の品質管理システム及びセメント組成物の品質管理方法を提供する【解決手段】出荷適合なセメント組成物の専用貯蔵設備と、出荷不適合なセメント組成物の専用貯蔵設備と、出荷不適合品専用貯蔵設備から搬出された出荷不適合品を、セメント組成物の仕上粉砕工程又は混合工程から搬出された製造直後品に混合してセメント組成物混合物とする混合機とを少なくとも備え、そのセメント組成物混合物についての品質確認試験の結果に基づき、かかるセメント組成物混合物を貯蔵する専用貯蔵設備を決定する制御装置を備えるセメント組成物の品質管理システムである。また、その品質管理システムを使用して、出荷不適合なセメント組成物のセメント組成物製造工場からの出荷を防止する、セメント組成物の品質管理方法である。【選択図】図１
2018145073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント組成物の品質管理システムであって、
仕上粉砕工程又は混合工程から搬出されたセメント組成物の製造直後品の搬送量を計測する計量器と、
出荷適合なセメント組成物が搬送される出荷適合品専用貯蔵設備と、
出荷不適合なセメント組成物が搬送される出荷不適合品専用貯蔵設備と、
前記出荷不適合品専用貯蔵設備から出荷不適合品を搬出する搬出装置と、
前記計量器以後の搬送経路に配され、前記出荷不適合品専用貯蔵設備から搬出された出荷不適合品を、前記製造直後品に混合してセメント組成物混合物とする混合機と、
前記セメント組成物混合物を搬送経路からサンプリングするサンプリング装置と、
前記サンプリング装置によりサンプリングされた前記セメント組成物混合物のセメントキャラクターに係る品質確認試験を行う試験装置系と、
前記サンプリング装置以後の搬送経路に配され、前記セメント組成物混合物の搬送先を、前記出荷適合品専用貯蔵設備か前記出荷不適合品専用貯蔵設備かに切換える切換装置と、
前記試験装置系から発信された試験結果の信号を受信し、その試験結果に基づいて、前記出荷適合品専用貯蔵設備と前記出荷不適合品専用貯蔵設備のうちいずれか一方を、該セメント組成物混合物を貯蔵する専用貯蔵設備として決定し、その結果の信号を前記切換装置へ送信して、該信号を受信した前記切換装置を介して前記搬送先の切換えを調整する制御装置と、
を備えるセメント組成物の品質管理システム。
【請求項２】
前記制御装置が、前記試験装置系から発信された試験結果の信号と、前記計量器から発信された計測結果の信号とを受信し、それらの結果に基づいて、前記セメント組成物混合物の品質が出荷適合なセメント組成物の品質を保持するための前記出荷不適合品の搬出量を決定し、その結果の信号を前記搬出装置に送信して、該信号を受信した前記搬出装置を介して前記出荷不適合品専用貯蔵設備からの前記出荷不適合品の搬出量を調整する構成をも有する、請求項１に記載のセメント組成物の品質管理システム。
【請求項３】
前記品質管理システムは、前記製造直後品を、該製造直後品が前記混合機に至る以前の該搬送経路からサンプリングする第２のサンプリング装置と、前記出荷不適合品を、該出荷不適合品が前記混合機に至る以前の該搬送経路からサンプリングする第３のサンプリング装置と、を更に備え、
前記試験装置系が、前記第２のサンプリング装置によりサンプリングされた前記製造直後品のセメントキャラクターに係る品質確認試験と、前記第３のサンプリング装置によりサンプリングされた前記出荷不適合品のセメントキャラクターに係る品質確認試験とを更に行う構成を有し、
前記制御装置が、前記試験装置系から発信された、前記第２のサンプリング装置によりサンプリングされた前記製造直後品の試験結果の信号と、前記第３のサンプリング装置によりサンプリングされた前記出荷不適合品の試験結果の信号とを受信し、それらの結果に基づいて、前記セメント組成物混合物の品質が出荷適合なセメント組成物の品質を保持するための前記出荷不適合品の搬出量を決定し、その結果の信号を前記搬出装置に送信して、該信号を受信した前記搬出装置を介して前記出荷不適合品専用貯蔵設備からの前記出荷不適合品の搬出量を調整する構成をも有する、請求項１記載のセメント組成物の品質管理システム。
【請求項４】
前記試験装置系が、前記サンプリング装置によりサンプリングされた前記セメント組成物混合物を微粉砕する手段と、微粉砕された前記セメント組成物混合物をプレス試料にする手段と、微粉砕された前記セメント組成物混合物をガラスビードにする手段と、Ｘ線回折装置と、蛍光Ｘ線分析装置と、前記プレス試料を前記Ｘ線回折装置に搬送する手段と、前記プレス試料を前記蛍光Ｘ線分析装置に搬送する手段と、前記ガラスビードを前記蛍光Ｘ線分析装置に搬送する手段と、ブレーン測定装置と、前記サンプリング装置によりサンプリングされた前記セメント組成物混合物を前記ブレーン測定装置に搬送する手段と、前記Ｘ線回折装置、前記蛍光Ｘ線分析装置、及び／又は前記ブレーン測定装置による測定値及び／又は解析結果を保存する手段と、かかる測定値及び／又は解析結果を前記制御装置に伝達する手段と、を備える、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のセメント組成物の品質管理システム。
【請求項５】
前記Ｘ線回折装置による測定値が、ＰＯＮＫＣＳ法を組み合わせたリートベルト解析法から得られたものである、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のセメント組成物の品質管理システム。
【請求項６】
前記出荷不適合品専用貯蔵設備が、セメント組成物の出荷設備への搬送設備を備えない、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載のセメント組成物の品質管理システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載のセメント組成物の品質管理システムを使用して、出荷不適合なセメント組成物のセメント組成物製造工場からの出荷を防止することを特徴とする、セメント組成物の品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント組成物の品質管理システム及びセメント組成物の品質管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セメント組成物は、その主要な品質特性である強度特性や水和発熱性状等が、例えば、ＪＩＳ Ｒ ５２０１「セメントの物理試験方法」やＪＩＳ Ｒ ５２０３「セメントの水和熱測定方法（溶解熱方法）」などに規定されるように、３日、７日、又は２８日等の所定の材齢日数を経過した供試体で試験する必要がある。そのために、セメント組成物の製造出荷においては、かかる品質特性の全てを確認してから出荷する体制を構築することができない。
【０００３】
そのため、セメント組成物の製造現場では、セメント組成物の化学組成、鉱物組成、又は粉末度等の、セメント組成物を測定対象とする測定値（セメントキャラクター）と、セメント組成物を使用したモルタル又はコンクリート等のセメント組成物水和硬化体の所定材齢における強度発現性等の物理特性（セメントプロパティ）との関係性を確認し、セメントキャラクターに経験的な品質管理基準を設定したり、セメントキャラクターからセメントプロパティの予測手法を開発したりして、セメント組成物の品質判定方法としている。
【０００４】
このように、セメントプロパティの品質管理を、セメントキャラクターの品質管理で代替してセメント組成物の製造出荷を行う場合、代替指標管理という不確実性を有する管理方法を用いているが故に、セメントキャラクターに設定される品質管理基準は、安全側に過剰に設定されている。
【０００５】
そのような、厳しい品質管理体制を運用する中で、例えば、製造設備の起動操作や、セメント組成物の品種切替操作等では、品質管理基準を満足できない出荷不適合品が発生する。また、セメント組成物の製造運転が安定している状態でも、通常、製造設備の運転状況が連続して監視され、また所定の頻度で製造品の品質確認が行われ、なんらかの異常が発見された場合には、決して出荷不適合品が出荷されない製造出荷体制が構築されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
厳格な品質管理体制を運用すると、かえって出荷不適合品の在庫も所定の割合で増加していくという問題がある。そこで、大型のセメントサイロを有するサービスステーション等を経由する出荷ロットについては、経験に基づいた適正割合で、出荷適合品に出荷不適合品を混合しつつ、所定の品質基準は逸脱しないセメント組成物に加工（適合化）することが行なわれている。セメント組成物はバルク品であることから、全体を充分に混合することで品質を均斉化することが可能なのである。しかし、セメント組成物の製造工場出荷時におけるこのような均斉化操作は、品質管理上の不確実性を有している。
【０００７】
よって、本発明の目的は、セメント組成物の製造工程において発生する出荷不適合品を製造工場内で適正に処理することを可能にする、セメント組成物の品質管理システム及びセメント組成物の品質管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、下記構成を備える本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、セメント組成物の品質管理システムであって、
仕上粉砕工程又は混合工程から搬出されたセメント組成物の製造直後品の搬送量を計測する計量器と、
出荷適合なセメント組成物が搬送される出荷適合品専用貯蔵設備と、
出荷不適合なセメント組成物が搬送される出荷不適合品専用貯蔵設備と、
前記出荷不適合品専用貯蔵設備から出荷不適合品を搬出する搬出装置と、
前記計量器以後の搬送経路に配され、前記出荷不適合品専用貯蔵設備から搬出された出荷不適合品を、前記製造直後品に混合してセメント組成物混合物とする混合機と、
前記セメント組成物混合物を搬送経路からサンプリングするサンプリング装置と、
前記サンプリング装置によりサンプリングされた前記セメント組成物混合物のセメントキャラクターに係る品質確認試験を行う試験装置系と、
前記サンプリング装置以後の搬送経路に配され、前記セメント組成物混合物の搬送先を、前記出荷適合品専用貯蔵設備か前記出荷不適合品専用貯蔵設備かに切換える切換装置と、
前記試験装置系から発信された試験結果の信号を受信し、その試験結果に基づいて、前記出荷適合品専用貯蔵設備と前記出荷不適合品専用貯蔵設備のうちいずれか一方を、該セメント組成物混合物を貯蔵する専用貯蔵設備として決定し、その結果の信号を前記切換装置へ送信して、該信号を受信した前記切換装置を介して前記搬送先の切換えを調整する制御装置と、
を備えるセメント組成物の品質管理システムを提供するものである。
【００１０】
本発明のセメント組成物の品質管理システムにおいては、前記制御装置が、前記試験装置系から発信された試験結果の信号と、前記計量器から発信された計測結果の信号とを受信し、それらの結果に基づいて、前記セメント組成物混合物の品質が出荷適合なセメント組成物の品質を保持するための前記出荷不適合品の搬出量を決定し、その結果の信号を前記搬出装置に送信して、該信号を受信した前記搬出装置を介して前記出荷不適合品専用貯蔵設備からの前記出荷不適合品の搬出量を調整する構成をも有することが好ましい。
【００１１】
また、前記品質管理システムは、前記製造直後品を、該製造直後品が前記混合機に至る以前の該搬送経路からサンプリングする第２のサンプリング装置と、前記出荷不適合品を、該出荷不適合品が前記混合機に至る以前の該搬送経路からサンプリングする第３のサンプリング装置と、を更に備え、
前記試験装置系が、前記第２のサンプリング装置によりサンプリングされた前記製造直後品のセメントキャラクターに係る品質確認試験と、前記第３のサンプリング装置によりサンプリングされた前記出荷不適合品のセメントキャラクターに係る品質確認試験とを更に行う構成を有し、
前記制御装置が、前記試験装置系から発信された、前記第２のサンプリング装置によりサンプリングされた前記製造直後品の試験結果の信号と、前記第３のサンプリング装置によりサンプリングされた前記出荷不適合品の試験結果の信号とを受信し、それらの結果に基づいて、前記セメント組成物混合物の品質が出荷適合なセメント組成物の品質を保持するための前記出荷不適合品の搬出量を決定し、その結果の信号を前記搬出装置に送信して、該信号を受信した前記搬出装置を介して前記出荷不適合品専用貯蔵設備からの前記出荷不適合品の搬出量を調整する構成をも有することが好ましい。
【００１２】
また、前記試験装置系が、前記サンプリング装置によりサンプリングされた前記セメント組成物混合物を微粉砕する手段と、微粉砕された前記セメント組成物混合物をプレス試料にする手段と、微粉砕された前記セメント組成物混合物をガラスビードにする手段と、Ｘ線回折装置と、蛍光Ｘ線分析装置と、前記プレス試料を前記Ｘ線回折装置に搬送する手段と、前記プレス試料を前記蛍光Ｘ線分析装置に搬送する手段と、前記ガラスビードを前記蛍光Ｘ線分析装置に搬送する手段と、ブレーン測定装置と、前記サンプリング装置によりサンプリングされた前記セメント組成物混合物を前記ブレーン測定装置に搬送する手段と、前記Ｘ線回折装置、前記蛍光Ｘ線分析装置、及び／又は前記ブレーン測定装置による測定値及び／又は解析結果を保存する手段と、かかる測定値及び／又は解析結果を前記制御装置に伝達する手段と、を備えることが好ましい。
【００１３】
また、前記Ｘ線回折装置による測定値が、ＰＯＮＫＣＳ法を組み合わせたリートベルト解析法から得られたものであることが好ましい。
【００１４】
また、前記出荷不適合品専用貯蔵設備が、セメント組成物の出荷設備への搬送設備を備えないことが好ましい。
【００１５】
一方、本発明のもう１つは、上記のセメント組成物の品質管理システムを使用して、出荷不適合なセメント組成物のセメント組成物製造工場からの出荷を防止することを特徴とする、セメント組成物の品質管理方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のセメント組成物の品質管理システムによれば、セメント組成物の製造工程において出荷不適合品が発生しても、かかる出荷不適合品は製造工場内にとどめおき、出荷しないことができるとともに、工場内に蓄積する出荷不適合品については、厳格な品質管理下にその製造工程において出荷適合品に混合して適合化し、セメント組成物の製造工程において発生する出荷不適合品を製造工場内で適正に処理することが可能となる。よって、かかる品質管理システムを使用して、出荷不適合なセメント組成物のセメント組成物製造工場からの出荷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る品質管理システムの一実施形態を示しており、その全体構成図である。
【図２】本発明に係る品質管理システムに備わる試験装置系９の一実施形態を示す構成図である。
【図３】本発明に係る品質管理システムに備わる制御装置１２による制御の一実施態様を示す構成図である。
【図４】本発明に係る品質管理システムに備わる制御装置１２による制御の他の実施態様を示す構成図である。
【図５】本発明に係る品質管理システムの他の実施形態を示しており、その全体構成図である。
【図６】本発明に係る品質管理システムに備わる制御装置１２による制御の更に他の実施態様を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図６を参照して、本発明を詳細に説明する。
【００１９】
図１には、本発明に係る品質管理システムの一実施形態が示される。図１において、実線の矢印はセメント組成物の流れを、一点鎖線の矢印は制御等のための信号の流れを、それぞれ示している。なお、本発明が必要に応じて備えるべき、信号の伝達等の情報伝達手段としては、通常の情報通信用ケーブル等を使用することができるほか、無線手段であってもよい。
【００２０】
図１に示すように、本発明に係るセメント組成物の品質管理システム１（以下、「品質管理システム１」という。）は、セメント組成物の仕上粉砕工程又は混合工程である製造工程２から搬出されたセメント組成物の製造直後品Ｐ１の搬送量を計測する計量器３と、出荷適合なセメント組成物である出荷適合品Ｐ３が搬送される出荷適合品専用貯蔵設備６と、出荷不適合なセメント組成物である出荷不適合品Ｐ４が搬送される出荷不適合品専用貯蔵設備７と、前記出荷不適合品専用貯蔵設備７から出荷不適合品Ｐ４を搬出する搬出装置１１と、前記計量器３以後の搬送経路に配され、前記出荷不適合品専用貯蔵設備７から搬出された出荷不適合品Ｐ４を、前記製造直後品Ｐ１に混合してセメント組成物混合物Ｐ２とする混合機４と、前記セメント組成物混合物Ｐ２を搬送経路からサンプリングするサンプリング装置８と、前記サンプリング装置８によりサンプリングされた前記セメント組成物混合物Ｐ２のセメントキャラクターに係る品質確認試験を行う試験装置系９と、前記サンプリング装置８以後の搬送経路に配され、前記セメント組成物混合物Ｐ２の搬送先を、前記出荷適合品専用貯蔵設備６か前記出荷不適合品専用貯蔵設備７かに切換える切換装置５と、前記試験装置系９から発信された試験結果の信号を受信し、その試験結果に基づいて、前記出荷適合品専用貯蔵設備６と前記出荷不適合品専用貯蔵設備７のうちいずれか一方を、該セメント組成物混合物Ｐ２を貯蔵する専用貯蔵設備として決定し、その結果の信号を前記切換装置５へ送信して、該信号を受信した前記切換装置５を介して前記搬送先の切換えを調整する制御装置１２とを備える。
【００２１】
製造工程２は、ポルトランドセメントや混合セメントなどの製造における、仕上粉砕ミルによる仕上粉砕工程や、混合設備による混合工程などであり、セメント製造工場における通常の仕上粉砕工程又は混合工程を意味している。
【００２２】
計量器３では、製造工程２から搬出され、計量器３を通るセメント組成物の製造直後品Ｐ１について、その搬送量が計測される。計量器３としては、ベルトコンベヤスケール等の搬送途中の粉体の重量計量が可能な装置や、計量フィーダ等の粉体定量供給機などが使用され得る。また、この実施形態では、計量器３の計測結果の信号を、逐次又は連続的に制御装置１２に発信するようにしている。
【００２３】
混合機４は、製造工程２から搬出されたセメント組成物の製造直後品Ｐ１の搬送経路の途中であって、計量器３での計測を行う位置より以後の位置に配されている。
【００２４】
この混合機４では、製造工程２から搬出され、計量器３を通ったセメント組成物の製造直後品Ｐ１が、出荷不適合品専用貯蔵設備７から搬出された出荷不適合品Ｐ４と混合される。この混合により、出荷不適合品Ｐ４を、あらたに出荷可能性のあるセメント組成物混合物Ｐ２へと適正に加工することができる。すなわち、適合化することができる。このとき、セメント組成物の製造直後品Ｐ１と出荷不適合品Ｐ４の混合比率（質量比）Ｐ１：Ｐ４は、Ｐ１及びＰ４それぞれの品位で変動し得るが、典型的には、例えば９９：１〜９０：１０などであり、より典型的には、例えば９７：３〜９４：６などである。この混合比率（質量比）Ｐ１：Ｐ４は、後述する試験装置系９で行う、セメント組成物混合物Ｐ２の品質確認試験の試験結果と、計量器３で行う、製造直後品Ｐ１の搬送量の計測結果とに基づいて決定されるようにしてもよい。
なお、運転開始時の初期値は、直近の運転における混合比率を用いればよい。
【００２５】
混合機４においてセメント組成物の製造直後品Ｐ１に混合される出荷不適合品Ｐ４は、出荷不適合品専用貯蔵設備７から供給される。出荷不適合品専用貯蔵設備７には搬出装置１１が付設され、搬出装置１１の駆動力の増減や、搬出装置１１に備わる調整弁機構などで、出荷不適合品Ｐ４の出荷不適合品専用貯蔵設備７からの搬出量を調整するようにしている。よって、計量器３で計測される製造直後品Ｐ１の搬送量に対し、出荷不適合品専用貯蔵設備７から搬出される出荷不適合品Ｐ４の搬出量を調整することで、セメント組成物の製造直後品Ｐ１と出荷不適合品Ｐ４の混合比率（質量比）が調整可能である。また、この実施形態では、搬出装置１１は、制御装置１２からの制御信号を逐次又は連続的に受信するようにしており、その制御信号に基づく、上記出荷不適合品Ｐ４の搬出量の調整のための操作を実行できるようにしている。
【００２６】
混合機４は、パグミキサー等の粉体の連続混合が可能な装置であれば特に限定されない。さらに、特別な混合装置を使用しなくても、セメント組成物混合物Ｐ２の搬送工程において、例えば、ベルトコンベアーの載り継ぎ部やセメントクーラー等で生じる混合作用によって、セメント組成物混合物Ｐ２が充分に混合均整化されるのであれば、かかる機能を果たす混合機を構成するものと言える。混合機４は、そのような態様の混合機構を含む意味である。
【００２７】
サンプリング装置８では、混合機４で形成したセメント組成物混合物Ｐ２について、その搬送経路の途中でその一部がサンプリングされる。サンプリング装置８としては、スプーンサンプラーやスクリュウサンプラー等の汎用の粉体サンプリング装置などが使用され得る。
【００２８】
サンプリング装置８における、セメント組成物混合物Ｐ２のサンプリング量は、後述する試験装置系９で行う品質確認試験に供試される必要量以上であればよい。典型的には、例えば、１回のサンプリングが２００ｇ〜５０００ｇなどであればよい。また、サンプリング装置８における、サンプリング頻度は、後述するセメント組成物混合物Ｐ２の品質確認試験に要する時間に律速されるが、典型的には、例えば、１回／時間〜４回／時間などである。
【００２９】
サンプリング装置８でサンプリングされたセメント組成物混合物Ｐ２は、図１ではその記載を省略した搬送装置によって、試験装置系９に搬送される。
【００３０】
図２には、試験装置系９の一実施形態が示される。図２において、実線の矢印はセメント組成物の流れを、一点鎖線の矢印は制御等のための信号の流れを、それぞれ示している。
【００３１】
図２に示すように、試験装置系９では、サンプリング装置８でサンプリングされたセメント組成物混合物Ｐ２について、そのセメントキャラクターに係る品質確認試験を行う。この実施形態に示す試験装置系９は、サンプリング装置８によりサンプリングされたセメント組成物混合物Ｐ２を微粉砕する手段９ａと、微粉砕されたセメント組成物混合物Ｐ２をプレス試料にする手段９ｂと、微粉砕されたセメント組成物混合物Ｐ２をガラスビードにする手段９ｃと、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）９ｄと、蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）９ｅと、プレス試料をＸ線回折装置（ＸＲＤ）９ｄに搬送する手段９ｆと、プレス試料を蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）９ｅに搬送する手段９ｇと、ガラスビードを蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）９ｅに搬送する手段９ｈと、ブレーン測定装置９ｉと、サンプリング装置８によりサンプリングされたセメント組成物混合物Ｐ２をブレーン測定装置９ｉに搬送する手段９ｊと、前記Ｘ線回折装置、前記蛍光Ｘ線分析装置、及び／又は前記ブレーン測定装置による測定値及び／又は解析結果を保存する手段９ｋ、及びかかる測定値又は解析結果を制御装置１２に伝達する手段９ｌと、を備えている。ただし、本発明に使用される試験装置系９の構成としては、この実施形態に示す構成に限られず、少なくとも、例えば、セメント組成物混合物Ｐ２の化学組成、鉱物組成、ブレーン比表面積等に係る品質確認試験を行って、それらセメントキャラクターの少なくとも１種を求める手段と、その試験結果や解析結果の信号を制御装置１２に発信する手段とを備えていればよい。
【００３２】
試験装置系９において、上述した、サンプリング装置８によりサンプリングされたセメント組成物混合物Ｐ２を微粉砕する手段や、微粉砕されたセメント組成物混合物Ｐ２をプレス試料にする手段や、微粉砕されたセメント組成物混合物Ｐ２をガラスビードにする手段は、Ｘ線回折装置又は蛍光Ｘ線分析装置において、その適切な測定のために必要とされる測定試料の前処理を行なう手段である。
【００３３】
この実施形態に示す試験装置系９の、そのＸ線回折装置としては、Ｘ線回折の方法により、セメント組成物の構成相の含有量（鉱物組成）を測定する通常の装置であればよい。具体的には、セメントクリンカ鉱物（エーライト（Ｃ３Ｓ）、ビーライト（Ｃ２Ｓ）、Ｃ３Ａ、Ｃ４ＡＦ）、石こう（二水石こう、半水石こう、無水石こう）、少量混合成分又は混合材（高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、石灰石微粉末、シリカ質混合材）、及びその他構成相（フリーライム（酸化カルシウム）等）の含有量を定量することができる装置であればよい。
【００３４】
Ｘ線回折の測定結果から構成相の含有量を解析する方法は多くあるが、解析の簡便性と定量精度の観点から、リートベルト解析法を使用するのが好ましい。さらに、少量混合成分又は混合材である高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、シリカ質混合材等の非晶質相の定量精度を確保するために、下記の文献１又は文献２に記載されるＰＯＮＫＣＳ（Partial or No Known Crystal Structure）法等の、内部標準物質を用いることなく非晶質相の定量分析が可能な解析方法を、リートベルト解析法に組み合わせることが好ましい。
・文献１：N.V.Y.Scarlett et al.；Quantification of phases with partial or no known crystal structures，Powder Diffraction，Vol.21，No.4，pp.278-284（2006）
・文献２：BRUKER社ホームページ；QPA with Partial or No Known Crystal Structures（PONKCS），BRUKER Advanced XRD Workshop（2011）
【００３５】
この実施形態に示す試験装置系９の、その蛍光Ｘ線分析装置としては、蛍光Ｘ線分析の方法により、セメント組成物の化学組成を測定する通常の装置であればよい。定量精度を確保する観点からは、測定試料としてガラスビードを用いることが好ましいが、加熱溶融して行う測定試料のガラス化工程において揮発散逸してしまう揮発成分の測定には、プレス試料を用いるのが好ましい。そこで、１つのセメント組成物混合物Ｐ２について、前処理方法の異なる２つの蛍光Ｘ線分析を行うことがより好ましい。
【００３６】
この実施形態に示す試験装置系９の、そのブレーン測定装置としては、セメント組成物混合物のブレーン比表面積を測定する通常の装置であればよく、好ましくはＪＩＳ Ｒ ５２０１「セメントの物理試験法」に準じた空気透過式による測定装置である。なお、ブレーン測定装置で測定する試料については、上述したようにＸ線回折装置又は蛍光Ｘ線分析装置において、その適切な測定のために必要とされた、微粉砕する手段や、プレス試料にする手段や、ガラスビードにする手段などの前処理は不要である。
【００３７】
試験装置系９に供試されるセメント組成物混合物Ｐ２の１試料あたりの品質確認試験に要する時間は、その試験結果を速やかにフィードバックして、出荷不適合品の発生量を抑制する観点から、１５分〜１時間程度であることが好ましい。この測定時間内に上記の全ての測定を完了させるために、試験装置系９は、前処理手段の全て、及び装置間の試料の受け渡しの全てをも装置が行う、全自動の測定システムを用いるのが好ましい。
【００３８】
切換装置５は、混合機４で形成したセメント組成物混合物Ｐ２の搬送経路の途中であって、サンプリング装置８でのサンプリングを行う位置より以後の位置に配されている。そして、この切換装置５により、セメント組成物混合物Ｐ２のその後の搬送先が、出荷適合なセメント組成物である出荷適合品Ｐ３を貯蔵する出荷適合品専用貯蔵設備６であるか、出荷不適合なセメント組成物である出荷不適合品Ｐ４を貯蔵する出荷不適合品専用貯蔵設備７であるかを、切換えることができるようになっている。また、切換装置５は、制御装置１２からの制御信号を逐次又は連続的に受信するようにしており、その制御信号に基づく、上記切換えの操作を実行できるようにしている。切換装置５としては、空気輸送での切替弁や、ベルトコンベアーのラインチェンジャー等の装置や、ベルトコンベアーの回転方向の切替機構などを使用すればよい。
【００３９】
図３には、制御装置１２による制御の一実施態様を説明する構成図が示される。
【００４０】
図３に示す実施態様では、制御装置１２は、試験装置系９から発信された試験結果や解析結果の信号を制御装置１２に備わる受信手段１２ａで受信して、予め設定されている各品質評価項目での基準値と比較して、セメント組成物混合物Ｐ２の出荷適否を判断する。そして、その結果を、制御装置１２に備わる発信手段１２ｂから切換装置５に発信する。具体的には、セメント組成物混合物Ｐ２が出荷適合と判断された場合、切換装置５に対して、セメント組成物混合物Ｐ２を出荷適合品専用貯蔵設備６へ搬送するように信号を発信する。一方、セメント組成物混合物Ｐ２が出荷不適合と判断された場合、切換装置５に対して、セメント組成物混合物Ｐ２を出荷不適合品専用貯蔵設備７へ搬送するように信号を発信する。
【００４１】
図４には、制御装置１２による制御の他の実施態様を説明する構成図が示される。
【００４２】
図４に示す実施態様では、上記図３で説明した制御に加えて、制御装置１２は、試験装置系９から発信された試験結果や解析結果の信号と、計量器３から発信された計測結果の信号とを、制御装置１２に備わる受信手段１２ｃで受信して、セメント組成物混合物Ｐ２の各品質評価項目が、予め設定されている管理目標値となるように、混合機４に搬送される出荷不適合品Ｐ４の出荷不適合品専用貯蔵設備７からの搬出量を決定する。具体的には、セメント組成物混合物Ｐ２の各品質評価試験値の目標値からの偏差を基に、セメント組成物の製造直後品Ｐ１と出荷不適合品Ｐ４の混合比率の変更を行い、かかる変更後の混合比率を確保するように、計量器３による製造直後品Ｐ１の搬送量の計測結果を基に、出荷不適合品Ｐ４の出荷不適合品専用貯蔵設備７からの搬出量を決定する。そして、その結果を、制御装置１２に備わる発信手段１２ｄから搬出装置１１に発信する。具体的には、搬出装置１１に対して、その決定された搬出量で出荷不適合品Ｐ４を出荷不適合品専用貯蔵設備７から搬出するように信号を発信する。
【００４３】
図４に示す態様の制御は、主に、試験装置系９における品質確認試験において、セメント組成物混合物Ｐ２が出荷適合なセメント組成物の品質を備えていると判断される場合に、適宜行うことが好ましい。すなわち、セメント組成物混合物Ｐ２が出荷適合なセメント組成物の品質を備えていない場合には、単に、出荷不適合品Ｐ４の出荷不適合品専用貯蔵設備７からの搬出量を設定範囲内の最下限値とすることが好ましく、出荷不適合品Ｐ４の出荷不適合品専用貯蔵設備７からの搬出量が設定範囲内の最下限値でもセメント組成物混合物Ｐ２が出荷適合なセメント組成物の品質を備えていない場合には、出荷不適合品Ｐ４の出荷不適合品専用貯蔵設備７からの搬出量をゼロとすることが好ましい。一方、試験装置系９における品質確認試験において、セメント組成物混合物Ｐ２が出荷適合なセメント組成物の品質を備えていると判断される場合には、品質基準を満たし得る範囲内において、できるだけ多量の出荷不適合品Ｐ４を適合化して処理することが望ましいからである。
【００４４】
なお、出荷適合品専用貯蔵設備６には、図１での記載を省略した搬送設備が付設されており、その搬送設備によって、出荷設備への貯蔵品の出荷が可能となるようにしてある一方、出荷不適合品専用貯蔵設備７には、出荷設備への搬送設備が付設されていないため、貯蔵品の直接的な出荷をすることができないようにしてある。
【００４５】
一方、図５には、本発明に係る品質管理システムの他の実施形態が示されている。図５においては、図１と同様に、実線の矢印はセメント組成物の流れを、一点鎖線の矢印は制御等のための信号の流れを、それぞれ示している。また、図１に示した実施形態と図５に示す実施形態とで共通に備わる構成については、同一の符号が付されている。なお、以下の説明では、図５に示す実施形態について、図１に示した実施形態と実質的に共通する構造や機能等については、その説明を省略する。
【００４６】
図５に示す実施形態では、セメント組成物の品質管理システム１０（以下、「品質管理システム１０」という。）は、上述した品質管理システム１（図１）に備わる構成に加えて、製造工程２から搬出されたセメント組成物の製造直後品Ｐ１が混合機４に至る搬送経路の途中で、その製造直後品Ｐ１を搬送経路からサンプリングする第２のサンプリング装置１３が配されている。そして、このサンプリング装置１３でサンプリングされた製造直後品Ｐ１が、図５ではその記載を省略した搬送装置によって、試験装置系９に搬送されるようにしている。更には、上述した品質管理システム１（図１）に備わる構成に加えて、出荷不適合品専用貯蔵設備７から搬出装置１１を介して搬出された出荷不適合品Ｐ４が混合機４に至る搬送経路の途中で、その出荷不適合品Ｐ４を搬送経路からサンプリングする第３のサンプリング装置１４が配されている。そして、このサンプリング装置１４でサンプリングされた出荷不適合品Ｐ４が、図５ではその記載を省略した搬送装置によって、試験装置系９に搬送されるようにしている。なお、これらのサンプリング装置１３、１４によるサンプリングの方法、態様等については、上述した品質管理システム１（図１）に備わるサンプリング装置８と同様である。
【００４７】
そして、試験装置系９では、上述した品質管理システム１（図１）に備わる試験装置系９について説明した方法、態様等と同様にして、サンプリングした製造直後品Ｐ１及び出荷不適合品Ｐ４のそれぞれについて、少なくとも、例えば、セメント組成物混合物Ｐ２の化学組成、鉱物組成、ブレーン比表面積等に係る品質確認試験を行って、それらセメントキャラクターの少なくとも１種を求めて、その試験結果や解析結果の信号が制御装置１２に送信されるようにしている。
【００４８】
図６には、図５に示す実施形態において、その制御装置１２による制御の実施態様を説明する構成図が示される。
【００４９】
図６に示す実施態様では、上述した品質管理システム１（図１）に備わる制御装置１２について図３で説明した制御に加えて、制御装置１２は、試験装置系９から発信された、製造直後品Ｐ１及び出荷不適合品Ｐ４についての試験結果や解析結果の信号と、計量器３から発信された計測結果の信号とを、制御装置１２に備わる受信手段１２ｅで受信して、セメント組成物混合物Ｐ２の各品質評価項目が、予め設定されている管理目標値となるように、混合機４に搬送される出荷不適合品Ｐ４の出荷不適合品専用貯蔵設備７からの搬出量を決定する。具体的には、製造直後品Ｐ１と出荷不適合品Ｐ４を任意の混合比率で混合した場合の仮想的なセメント組成物混合物の品質を、製造直後品Ｐ１と出荷不適合品Ｐ４の各品質評価試験値を当該混合比率で加重平均した値とみなし、この加重平均値が設定された品質目標値を満足する範囲内において出荷不適合品Ｐ４の混合量が最大となる混合比率を求め、かかる混合比率を確保するように、計量器３による製造直後品Ｐ１の搬送量の計測結果を基に、出荷不適合品Ｐ４の出荷不適合品専用貯蔵設備７からの搬出量を決定する。そして、その結果を、制御装置１２に備わる発信手段１２ｆから搬出装置１１に発信する。具体的には、搬出装置１１に対して、その決定された搬出量で出荷不適合品Ｐ４を出荷不適合品専用貯蔵設備７から搬出するように信号を発信する。
【００５０】
以上のとおり説明した品質管理システムによって、従来よりも確実な、セメント組成物の品質保証体制を構築することが可能となる。また、この品質管理システムでは、常時、出荷不適合品の適合化処理を行うので、セメント組成物製造工場内の出荷不適合品の在庫も増加させることがなく、製造工場の安定操業に資する。
【符号の説明】
【００５１】
１、１０…品質管理システム、２…製造工程、３…計量器、４…混合機、５…切換装置、６…出荷適合品専用貯蔵設備、７…出荷不適合品専用貯蔵設備、８、１３、１4…サンプリング装置、９…試験装置系、９ａ〜９ｌ…試験装置系９の各構成、１１…搬出装置、１２…制御装置、１２ａ、１２ｃ、１２ｅ…受信手段、１２ｂ、１２ｄ、１２ｆ…発信手段、Ｐ１…セメント組成物の製造直後品、Ｐ２…セメント組成物混合物、Ｐ３…出荷適合品、Ｐ４…出荷不適合品
【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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