(57)【要約】 【課題】複数の粉塵発生領域毎に設けた排気ダンパと、排気ファンとを最適に制御して、粉塵の速やかな排気と排気ファンの効率的な運転を実現する。  【解決手段】制御装置８は、粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２の粉塵量を検出し、検出粉塵量が全ての粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２で高レベルの場合は排気ファン５の回転数を増加させ、検出粉塵量が全ての粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２で低レベルの場合は排気ファン５の回転数を低下させ、検出粉塵量が高レベルの粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２がある場合に当該領域の排気ダンパ３Ａ，３Ｂの開度が１００％以外の場合には当該ダンパ３Ａ，３Ｂの開度を増加させ、検出粉塵量が高レベルの粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２がある場合に当該領域の排気ダンパ３Ａ，３Ｂの開度が１００％の場合には、検出粉塵量が高レベルになっていない他の粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２の排気ダンパ３Ａ，３Ｂの開度を減少させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の粉塵発生領域にそれぞれ設けた排気ダクトに排気ダンパを設置し、各排気ダクトを単一の排気ファンに接続した粉塵排気装置の制御方法であって、前記粉塵発生領域のそれぞれについて粉塵量を検出し、検出された粉塵量に応じてその高レベル、中レベル、低レベルを判定し、検出粉塵量が全ての前記粉塵発生領域で高レベルの場合は前記排気ファンの回転数を増加させ、検出粉塵量が全ての前記粉塵発生領域で低レベルの場合は前記排気ファンの回転数を低下させ、検出粉塵量が高レベルの前記粉塵発生領域がある場合に当該領域の前記排気ダンパの開度が１００％以外の場合には当該ダンパの開度を増加させ、検出粉塵量が高レベルの前記粉塵発生領域がある場合に当該領域の前記排気ダンパの開度が１００％の場合には、検出粉塵量が高レベルになっていない他の前記粉塵発生領域の前記排気ダンパの開度を減少させるようにした粉塵排気装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粉塵排気装置の制御方法に関し、特に、粉塵を排気する排気ファンと排気ダンパを最適に制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アーク炉等においてはその操業中に多量の粉塵が排出されるため、炉周囲の建屋の複数箇所に排気フードを設けて、これら排気フードを、排気ダンパを介して排気ダクトに接続し、排気ダクト内を排気ファンで吸引し排気している。粉塵の排出量は、装入、溶解、昇熱等の操業の各工程で異なるため、従来は各工程における粉塵排出量を予測し各工程毎に予め定めたパターン表に基づいて、粉塵排気装置を構成する上記排気ダンパの開度や排気ファンの回転数を変更するようにしている。
【０００３】
しかし、排気ダンパや排気ファンを予め定めたパターン表に基づいて制御することは、スクラップ材質や風向き等の外乱によって排出粉塵量が大きく変動する場合には対応できないという問題がある。そこで、例えば特許文献１には、排気フードに粉塵センサを設けて、実際に排出される粉塵量に応じて上記排気フードに設けた排気ファンの回転数を制御するものが示されている。  
【特許文献１】特開２００５−２６５３０４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献１の制御方法では、粉塵発生領域が複数あって各領域にそれぞれ排気ダンパが設けられている場合に、これら排気ダンパの開度と排気ファンの回転数をどのような兼ね合いで制御するかについては何ら示されていない。
【０００５】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、複数の粉塵発生領域毎に設けた排気ダンパと、排気ファンとを最適に制御して、粉塵の速やかな排気と排気ファンの効率的な運転を実現した粉塵排気装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、複数の粉塵発生領域（ＤＲ１，ＤＲ２）にそれぞれ設けた排気ダクト（２Ａ，２Ｂ）に排気ダンパ（３Ａ，３Ｂ）を設置し、各排気ダクト（２Ａ，２Ｂ）を単一の排気ファン（５）に接続した粉塵排気装置の制御方法であって、粉塵発生領域（ＤＲ１，ＤＲ２）のそれぞれについて粉塵量（ｈ1，ｈ2）を検出し、検出された粉塵量（ｈ1，ｈ2）に応じてその高レベル、中レベル、低レベルを判定し、検出粉塵量（ｈ1，ｈ2）が全ての粉塵発生領域（ＤＲ１，ＤＲ２）で高レベルの場合は排気ファン（５）の回転数を増加させ、検出粉塵量（ｈ1，ｈ2）が全ての粉塵発生領域（ＤＲ１，ＤＲ２）で低レベルの場合は排気ファン（５）の回転数を低下させ、検出粉塵量（ｈ1，ｈ2）が高レベルの粉塵発生領域（ＤＲ１，ＤＲ２）がある場合に当該領域の排気ダンパ（３Ａ，３Ｂ）の開度（θ1，θ2）が１００％以外の場合には当該ダンパ（３Ａ，３Ｂ）の開度を増加させ、検出粉塵量（ｈ1，ｈ2）が高レベルの粉塵発生領域（ＤＲ１，ＤＲ２）がある場合に当該領域の排気ダンパ（３Ａ，３Ｂ）の開度（θ1，θ2）が１００％の場合には、検出粉塵量（ｈ1，ｈ2）が高レベルになっていない他の粉塵発生領域（ＤＲ１，ＤＲ２）の排気ダンパ（３Ａ，３Ｂ）の開度を減少させるようにする。
【０００７】
本発明によれば、検出粉塵量が全ての粉塵発生領域で低レベルの場合は排気ファンの回転数を低下させることにより、排気ファンの無駄な回転とこれに伴う電力の浪費を回避することができる。また、検出粉塵量が高レベルの粉塵発生領域がある場合に当該領域の排気ダンパの開度が１００％の場合には、検出粉塵量が高レベルになっていない他の粉塵発生領域の排気ダンパの開度を減少させることによって、排気ファンの回転を増大させることなく、検出粉塵量が高レベルの粉塵発生領域における排気量を実質的に増大させて、当該粉塵発生領域における粉塵濃度を問題のない範囲に抑えることができる。
【０００８】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の粉塵排気装置の制御方法によれば、複数の粉塵発生領域毎に設けた排気ダンパと、排気ファンとを最適に制御して、粉塵の速やかな排気と排気ファンの効率的な運転を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１実施形態）
図１には本発明の制御方法を実施するアーク炉の粉塵排気装置の概略系統図を示す。アーク炉１の上方にはその操業時に排出される粉塵を吸引するための、排気ダクトの一部を構成する排気フード２Ａ，２Ｂが粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２の二箇所に設けられている。各排気フード２Ａ，２Ｂはそれぞれ排気ダンパ３Ａ，３Ｂを介して排気ダクト４に集合連結されており、排気ダクト４は単一の排気ファン５によって排気されている。粉塵は排気ファン５を経てその後段のバグフィルタ６に至り、ここで捕集される。各排気フード２Ａ，２Ｂには公知の粉塵センサ７Ａ，７Ｂが設けられて、粉塵濃度（粉塵量）が検出されている。粉塵センサ７Ａ，７Ｂとしては例えば、発光器７１から発する光が浮遊粉塵に当たって拡散反射する散乱光を受光器７２に集光して検知する光電式のものが使用できる。制御装置８が設けられて、当該制御装置８に、以下に説明する制御をソフトウェアで実現するコンピュータが内蔵されている。制御装置８には各粉塵センサ７Ａ，７Ｂの検出信号が入力し、また制御装置８からの出力信号によって各排気ダンパ３Ａ，３Ｂの開閉と排気ファン５の回転駆動が以下のように制御される。
【００１１】
制御装置８内では、各粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２に設けた粉塵センサ７Ａ，７Ｂからの粉塵濃度信号ｈ1，ｈ2（図２）に対しそれぞれ二つの閾値Ｈ1H，Ｈ1L，Ｈ2H，Ｈ2Lで、その高レベル、中レベル、低レベルを判定する。すなわち、高レベルは粉塵濃度ｈ1，ｈ2が閾値Ｈ1H，Ｈ2H以上である場合、中レベルは粉塵濃度が閾値Ｈ1L，Ｈ2Lを越えかつ閾値Ｈ1H，Ｈ2H未満である場合、低レベルは粉塵濃度ｈ1，ｈ2が閾値Ｈ1L，Ｈ2L以下の場合である。制御装置８は、粉塵センサ７Ａ，７Ｂで検出された各粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２の粉塵濃度レベルに応じて、表１に示すような制御を行う。
【００１２】
すなわち、粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２の粉塵濃度ｈ１，ｈ２がいずれも中レベルである場合には、各排気ダンパ３Ａ，３Ｂの開度θ1,θ2および排気ファン６の回転数Ｎはいずれも現状のままとし、変化させない。粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２の粉塵濃度ｈ１，ｈ２がいずれも高レベルの場合には、排気ファン６の回転数ＮをΔｎだけ増加させて装置全体の排気能力を増大させる。また、粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２の粉塵濃度ｈ１，ｈ２がいずれも低レベルか中レベルの場合には、排気ファン６の回転数ＮをΔｎだけ減少させて電力消費を抑える。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
粉塵発生領域ＤＲ１の粉塵濃度ｈ１が高レベルで、粉塵発生領域ＤＲ２の粉塵濃度ｈ２が中レベルないし低レベルの場合は上記表１中に示すようにＣ１制御を行う。一方、粉塵発生領域ＤＲ２の粉塵濃度ｈ２が高レベルで、粉塵発生領域ＤＲ１の粉塵濃度ｈ１が中レベルないし低レベルの場合には上記表１中に示すようにＣ２制御を行う。Ｃ１制御、Ｃ２制御の内容は排気ダンパ３Ａ，３Ｂが全開（開度１００％）か否かによって以下に示すような制御を行うものである。なお、表中、Δθは設計的に定められる一定量である。このような制御を行うことによって、排気ファンの無駄な回転とこれに伴う電力の浪費を回避しつつ、各粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２での粉塵濃度を問題のない範囲に抑えることができる。 
【００１５】
Ｃ１制御
θ1＜１００％であればθ1をΔθだけ開放
θ1＝１００％であればθ2をΔθだけ閉鎖
Ｃ２制御
θ2＜１００％であればθ2をΔθだけ開放
θ2＝１００％であればθ1をΔθだけ閉鎖
【００１６】
（第２実施形態）
本実施形態では図３に示すように、粉塵排気装置は、アーク炉１における３箇所の粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２，ＤＲ３にそれぞれ、排気ダクトの一部を構成する排気フード２Ａ，２Ｂ，２Ｃと、排気ダンパ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ、および粉塵センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃを備えている。各排気フード２Ａ〜２Ｃはそれぞれ排気ダンパ３Ａ〜３Ｃを介して排気ダクト４に集合連結され、排気ダクト４は単一の排気ファン５によって排気されている。制御装置８が設けられて、当該制御装置８に、以下に説明する制御をソフトウェアで実現するコンピュータが内蔵されている。制御装置８には各粉塵センサ７Ａ〜７Ｃの検出信号が入力し、制御装置８からの出力信号によって各排気ダンパ３Ａ〜３Ｃの開閉と排気ファン５の回転駆動が以下のように制御される。他の構成は第１実施形態と同様である。
【００１７】
制御装置８内では各粉塵発生領域ＤＲ１〜ＤＲ３の粉塵センサ７Ａ〜７Ｃで検出される粉塵濃度ｈ1，ｈ2，ｈ3に対しそれぞれ二つの閾値Ｈ1H，Ｈ1L，Ｈ2H，Ｈ2L，Ｈ3H，Ｈ3Lで、その高レベル、中レベル、低レベルを判定する。すなわち、図４に示すように、高レベルは粉塵濃度ｈ1〜ｈ3が閾値Ｈ1H〜Ｈ3H以上である場合、中レベルは粉塵濃度ｈ1〜ｈ3が閾値Ｈ1L〜Ｈ3Lを越えかつ閾値Ｈ1H〜Ｈ3H未満である場合、低レベルは粉塵濃度ｈ1〜ｈ3が閾値Ｈ1L〜Ｈ3L以下の場合である。制御装置８は、粉塵センサ７Ａ〜７Ｃで検出された各粉塵発生領域ＤＲ１〜ＤＲ３の粉塵濃度レベルに応じて、表２〜表４に示すような制御を行う。
【００１８】
すなわち、粉塵発生領域ＤＲ１〜ＤＲ３の粉塵濃度ｈ1〜ｈ3がいずれも中レベルである場合（表３）や粉塵発生領域ＤＲ３の粉塵濃度ｈ3が低レベルで粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２の粉塵濃度ｈ1、ｈ2が中レベルの場合（表４）には、各排気ダンパ３Ａ〜３Ｃの開度θ1，θ2，θ3および排気ファン５の回転数Ｎはいずれも現状のままとし、変化させない。粉塵発生領域ＤＲ１〜ＤＲ３の粉塵濃度ｈ1〜ｈ3がいずれも高レベルの場合（表２）には、排気ファン５の回転数ＮをΔｎだけ増加させて装置全体の排気能力を増大させる。粉塵発生領域ＤＲ１〜ＤＲ３の粉塵濃度ｈ1〜ｈ3がいずれも低レベルか中レベルの場合（表３、表４）には、排気ファン５の回転数ＮをΔｎだけ減少させて電力消費を抑える。
【００１９】
【表２】
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【００２０】
【表３】
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【００２１】
【表４】
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【００２２】
また、粉塵発生領域ＤＲ３の粉塵濃度ｈ3が高レベルで、粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２の粉塵濃度ｈ1，ｈ2のいずれかが中レベルないし低レベルの場合は上記表２に示すように、Ｃ１制御〜Ｃ６制御（表５〜表１０参照）の各制御を行う。これらの制御を含めて以下に説明する各制御の内容は、排気ダンパ３Ａ〜３Ｃが全開（開度１００％）か否かによってこれらの開度θ1〜θ3を適宜変更するものである。なお、表中、Δθは設計的に定められる一定量である。粉塵発生領域ＤＲ３の粉塵濃度ｈ3が中レベルの場合には、粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２の粉塵濃度ｈ1，ｈ2のレベルに応じて上記表３に示すように、Ｃ７制御〜Ｃ９制御（表１１〜表１３）の各制御を行う。さらに、粉塵発生領域ＤＲ３の粉塵濃度ｈ3が低レベルの場合には、粉塵発生領域ＤＲ１，ＤＲ２の粉塵濃度ｈ1，ｈ2のレベルに応じて上記表４に示すように、Ｃ１０制御〜Ｃ１２制御（表１４〜表１６）の各制御を行う。このような制御を行うことによって、排気ファン５の無駄な回転とこれに伴う電力の浪費を回避しつつ、各粉塵発生領域ＤＲ１〜ＤＲ３での粉塵濃度ｈ1〜ｈ3を問題のない範囲に抑えることができる。 
【００２３】
【表５】
2008180394.tif 000007
【００２４】
【表６】
2008180394.tif 000008
【００２５】
【表７】
2008180394.tif 000009
【００２６】
【表８】
2008180394.tif 000010
【００２７】
【表９】
2008180394.tif 000011
【００２８】
【表１０】
2008180394.tif 000012
【００２９】
【表１１】
2008180394.tif 000013
【００３０】
【表１２】
2008180394.tif 000014
【００３１】
【表１３】
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【００３２】
【表１４】
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【００３３】
【表１５】
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【００３４】
【表１６】
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【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態における制御方法で制御される粉塵排気装置の概略系統図である。
【図２】粉塵濃度の判定レベルを説明する図である。
【図３】本発明の第２実施形態における制御方法で制御される粉塵排気装置の概略系統図である。
【図４】粉塵濃度の判定レベルを説明する図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…アーク炉、２Ａ，２Ｂ，２Ｂ…排気フード（排気ダクト）、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…排気ダンパ、４…排気ダクト、５…排気ファン、７Ａ，７Ｂ…粉塵センサ、８…制御装置、ＤＲ１，ＤＲ２，ＤＲ３…粉塵発生領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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