(57)【要約】  前記電気アーク炉（１１）に設けられた導入口（１４）と端部で結合したコンベア（１５）と、前記コンベア（１５）と連携する、前記コンベア上に載せられた金属チャージ（３５）の逐一プロファイルを検出する検出システムを少なくとも備えた、電気アーク炉内への金属チャージ（３５）の供給を制御するための装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気アーク炉内への金属チャージ（３５）の供給を制御するための装置であって、
前記電気アーク炉（１１）に設けられた導入口（１４）と端部で結合したコンベア（１５）と、
前記コンベア（１５）上に載せられた金属チャージ（３５）の逐一プロファイルを検出する検出システム（３０、１３０；３６）を少なくとも備え、
前記コンベア（１５）に沿って設けられた前記金属チャージ（３５）のための選択的収容と荷下ろし手段（３１，３２；１１５；２１，２３；２２，２４）と、
コンベア（１５）の空の領域（３７）又は不十分に満たされた領域（３７）を検出し、前記選択的収容と荷下ろし手段（３１，３２；１１５；２１，２３；２２，２４）を動かして、前記コンベア上に載せられた前記金属チャージ（３５）に追加のチャージを補充するための、前記金属チャージ（３５）の逐一プロファイルの前記検出システム（３０、１３０；３６）に接続された処理制御システム（４０）と、もまた備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記検出システムが、少なくともＸ線検出システム（３０、１３０）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記検出システムが少なくともブラッシング装置又はレーザータイプのブラシ（３６）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記選択的収容と荷下ろし手段が、クレーンとガントリー（３１，３２）と、荷下ろしホッパー（２１，２３）と、前記荷下ろしホッパー（２１，２３）に設けられた選択的遮断手段（２２，２４）とを備え、
前記荷下ろしホッパー（２１，２３）が前記コンベア（１５）に沿って設けられ、追加のチャージの選択された量を前記コンベアに荷下ろしするために前記コンベアと関連付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記選択的収容と荷下ろし手段が、対応する遮断システム（２４）を備えたホッパー（２３）と関連付けられた特殊なベルト（１１５）を少なくとも備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記Ｘ線検出システム（３０，１３０）と関連して、前記コンベア（１５）に載せることのできる前記金属チャージ（３５）の最大高さ（３３）を制御するためのシステムが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
電気アーク炉内で金属チャージ（３５）の供給を制御するための方法であって、前記電気アーク炉（１１）に設けられた導入口（１４）と端部で結合したコンベア（１５）が用いられ、
少なくとも前記コンベア（１５）の空の領域（３７）又は不十分に満たされた領域（３７）を検出するための、前記コンベア（１５）上に載せられた前記金属チャージ（３５）の逐一プロファイルを検出するステップと、
少なくとも選択的収容と荷下ろし手段（３１，３２；１１５；２１，２３；２２，２４）によって補充を実行するために、前記コンベア（１５）上に追加のチャージを荷下ろしするステップと、からなる方法。
【請求項８】
前記逐一プロファイルを検出するステップが、Ｘ線検出によって実行されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記Ｘ線検出が、前記金属チャージの密度も検出することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記逐一プロファイルを検出するステップが、レーザーシステムを備えた検出手段によって実行されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記コンベア（１５）上の前記金属チャージの最大容積を検出するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記補充が、一連の前記電気アーク炉への前記金属チャージの積み込みと関連して、特定の補充用チャージを選択するサブステップを提供することを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
２つの検出ステップが設けられて、１つは粗調整用で、前記コンベア（１５）が前記電気アーク炉（１１）から遠い位置にあり、もう１つは微調整用で、前記コンベア（１５）が前記電気アーク炉（１１）から近い位置にあり、２つの検出ステップがそれぞれ、もし不十分な場合に前記金属チャージを補充するための選択的なステップの実行を決定することを特徴とする請求項７ないし１２のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気アーク炉に導入された金属チャージを制御するための装置と対応する方法に関するものである。
【０００２】
本発明に係る金属チャージは、主に未分化スクラップからなる。
【０００３】
本発明は、有利には、振動ベルトやコンベアのような搬送手段を用いて、炉に設けられた特定の開口を通して、チャージを電気炉に導入することに関する。
【背景技術】
【０００４】
炉に残ったすべての液状ヒール（ｈｅｅｌ）を注いだ後に、金属チャージを電気アーク炉に導入するための方法は、この分野で広く適用される有利な発展を提供することが知られている。
【０００５】
例えば、鋳鉄のスラブを最初に導入し、次に他の種類のスクラップと混合した低付加価値のスクラップを導入し、次により高い付加価値のスクラップを導入し、最後に鋳鉄スラブの別の一式を導入する。
【０００６】
導入される材料の種類は、得ようとする鋼鉄の種類に依存する。連続的なスクラップコンベアの場合には、コンベアが炉の屋根又は上部パネルに開いた特定の穴と連携することも知られている。
【０００７】
次にこの孔は閉じることも開き続けることもでき、炉から排出される蒸気は、蒸気を浄化し同時にスクラップを加熱するために、待機ステップ又は搬送ステップにおいて、スクラップの上及び／又はスクラップの間を流れることができることも知られている。
【０００８】
スクラップがコンベアベルト又は振動コンベアで搬送される場合、これらコンベアは通常、電気アーク炉から少なくとも倉庫まで延在し、通常タイプ及び／又は寸法によって異なる２つのコンベアに、スクラップの山が積まれる。
【０００９】
通常、1つの倉庫につき2本のクレーンが、所望の順序と量のスクラップを積み込むための連続的な搬送機として働く。
【００１０】
連続的な搬送機の場合に、搬送機に積まれるチャージは、一定の容積を超えてはいけないし、1つのチャージと他のチャージとの間に自由な空間を残してはいけないことが知られている。
【００１１】
この容積は、炉の積み込み穴又は積み込み口の特徴を示している。
【００１２】
チャージの連続性は、省エネルギーと積み込み時間の特徴を示している。
【００１３】
クレーンは通常磁石でスクラップを持ち上げ、一度に最大5トンまで及びそれ以上持ち上げることができることも知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
技術水準において既知の電気アーク炉に積み込むための解法に関連して、本発明の1つの目的は、連続的なコンベアで搬送される量の制御である。
【００１５】
連続的なコンベアで搬送される容積の制御も、目的である。
【００１６】
搬送中のチャージの連続性を制御することも、関連した目的である。
【００１７】
連続的なコンベアで搬送されるチャージの連続性を再形成することも、関連した目的である。
【００１８】
始まりと終わりでの鋳鉄のスラブの存在を制御することも、関連した目的である。
【００１９】
チャージを専用材料と一体化できるようにすることが、派生した目的である。
【００２０】
米国特許文献ＵＳ−Ａ−６．００４．５０４には、電気アーク炉のための連続的な積み込み方法が記載されており、そこには、チャージのプロファイルを検出する光学システムが記載されている。この米国特許文献ＵＳ−Ａ−６．００４．５０４は、液体槽のレベルと温度を最適化することで、炉に供給されるチャージのスピードと量の制御を向上させることを意図しているが、コンベア表面の占有の制御と最適化には無関係であった。
【００２１】
国際特許文献ＷＯ−Ａ−００５０６４４８は、圧縮チャージ材料を潰して、動的シールを通過させるようにするための、カメラによって指揮されるシステムに関する。しかし、この文献も、コンベア上の金属チャージの分配の最適化問題を解決しようとしなかった。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上で述べられた主な目的と長所は、独立請求項に係る装置と方法によって達成される。
【００２３】
従属請求項は、他の目的と長所を記載する。
【００２４】
本発明によれば、金属チャージの逐一プロファイルを検出するシステムが、連続的なコンベアに関連付けられて設けられている。
【００２５】
補助的な変形例によれば、このプロファイルを検出するシステムは、搬送中の金属チャージの密度も検出する。
【００２６】
第一の解法では、この逐一プロファイルはブラッシング装置又はレーザーブラシによって検出できる。他の解法では、Ｘ線検出システムによって検出される。
【００２７】
このレーザーブラシは、金属チャージのプロファイルを描くことができ、従って実際には、占有される特定の体積を示し、そこに存在する欠乏状態も示す。Ｘ線検出は、搬送中の特定領域を識別し、搬送中の材料の密度を同定する。
【００２８】
Ｘ線検出が、限られた量の金属チャージが存在しない又は存在する連続的コンベアの部分を検出可能のみならず、検出する領域の密度を検出できるので、チャージの重量の評価や制御も可能であることは、まったく明らかである。
【００２９】
Ｘ線検出と関連して、スクラップのチャージが連続的なコンベアの内側に入ることができるように、最大高さを制御するシステムを設けることができる。
【００３０】
既に述べたように、連続的なコンベアは、ベルト又は振動タイプで構成することができる。この連続的なコンベアは、電気アーク炉から出てくる熱い蒸気を用いてスクラップを予備加熱することもできる。
【００３１】
もし検出システムがチャージの不足又は不連続を検出した場合、このシステムは所望の位置で選択的に追加のチャージをコンベアに荷下ろすための適切なコンテナを駆動する命令を発する。
【００３２】
好ましい解法では、互いに距離を開けた2つ以上のコンテナがコンベアの長手方向に有利に分配される。
【００３３】
追加のチャージは固定量又は制御システムが検出した不足分に関連した量にすることができる。
【００３４】
例えば、追加のチャージは部分的スクラップコンテナ又は計量手段と関連付けられたコンテナと相関性を持たせることができる。
【００３５】
コンテナは、ガントリーによって、又は、変形例によれば、追加のチャージを補助コンテナに荷下ろしするベルト又はクレーンからなる特別なシステムによって、補充される。
【００３６】
例えば、ベルトからなる特別なシステムによって、特定の最大形状及び／又は組成を備えたスクラップをコンテナに積み込むことが可能である。
【００３７】
別の変形例によれば、２つの検出システムが設けられ、1つは上流に設けられた粗調整用で、1つは下流に設けられた微調整用である。
【００３８】
従って、必要に応じて、第一の検出システムの金属チャージの下流に第一の粗調整用オプションを設け、また必要に応じて、第二の検出システムの下流にそれに続く微調整用逐一オプションを設けることができる。
【００３９】
変形例によれば、材料の前進はシステムによって制御され、従って不足分は通過した全セグメントに沿って残っているのがわかるので、粗調整及び／又は微調整逐一のオプションは、検出点から一定の距離のところに設けることができる。
【００４０】
本発明に係るシステムを用いれば、Ｘ線検出システムが状態を識別できるので、鋳鉄スラブのチャージがチャージの先頭と末尾の領域に存在するかどうかを制御することもできる。
【００４１】
本発明のこれら及び他の特徴は、添付した図面を参照して非限定的な例として与えられた1つの実施形態に関する以下の記載から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は本発明に係る電気アーク炉内のチャージを制御するための装置の一実施例の概略図である。
【図２】図２は図１の制御装置に適用される制御命令システムの概略図である。
【図３】図３はＸ線制御システムの概略図である。
【図４】図４はレーザーブラッシング装置を備えた制御システムの概略図である。
【図５】図５は特別なシステムを備えたコンテナへの供給システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
分化したスクラップの山２６、２７、２８、２９、又は、鋳鉄のスラブのような金属チャージ材料が堆積した２つの隣接する倉庫で稼働するガントリー３１、３２にぶら下がったクレーンから供給される連続的なコンベア１５と関連付けられた電気アーク炉１１を、図１に概略的かつ合成的に示す。全体的に、各要素は一般的に既知のタイプの金属チャージの連続的なコンベアシステム１０を形成している。この場合、例えば、電気アーク炉１１は偏心したキャスト用穴を有し、1つ以上のジャッキ１２で動かされる。電気アーク炉１１は金属チャージ又はスクラップを導入するための口１４を有し、それは閉鎖手段１３によって少なくとも部分的にかつ選択的に閉じることができる。
【００４４】
連続的なコンベア１５のおかげで所望の組成のチャージ３５は口１４に達し、閉鎖手段１３と干渉しない格納式の延長部分１６のおかげで炉に送られる。
【００４５】
ここに示した例では、連続的なコンベア１５は炉の蒸気でスクラップを予備加熱できるようなカバー２０を有している。
【００４６】
コンベア１５はコンベアチャンネル１９を有し、今回の場合は、振動装置３４（図３〜５）と関連付けられた振動タイプである。
【００４７】
ここに示した例では、コンベア１５は２つの隣接する倉庫１８のために稼働し、そこには適切な数のクレーンと対応するガントリー３１，３２が設けられている。
【００４８】
クレーンは既知の方法で柱１７に存在するトラックに沿ってスライドし、所望の手順に従って山２６、２７、２８、２９からスクラップを持ち上げるために用いられる。
【００４９】
このスクラップは、コンベア１５の開始位置で供給する第一ホッパー２５に、又は直接コンベア１５に荷下ろしされる。
【００５０】
図１に示した例では、２つのＸ線検出システム３０、１３０がコンベア１５と関連付けられてそれぞれ設けられている。
【００５１】
コンベア１５と協働して、それぞれ遮断手段２２、２４で制御されるコンテナ２１、２３も設けられており、遮断手段は追加のスクラップをコンベア１５に荷下ろしするように作動する。
【００５２】
コンテナ２１、２３又は第二ホッパーは、図１の例では、それぞれのコンポーネントによって供給される。
【００５３】
図２に、信号を受信し、コンベア１５に関係した様々な活動の命令をする支援用処理制御システム４０を示す。
【００５４】
図３にＸ線検出システム３０、１３０を示し、ここでＥはエミッタ、Ｒはレシーバである。
【００５５】
最大容積３３を制御するためのシステムも設けられている。
【００５６】
幾つかの好ましい実施例では、エミッタＥはコンベア１５の下に設けられ、コンベアの中央領域近傍にＸ線が集中するようになっている。このエミッタＥは、コンベアチャンネル１９が通過する全セクションに実質的に影響を及ぼすようにＸ線を放射する。レシーバＲはコンベア１５の上に設けられて、例えばエミッタＥによって放射される信号を受信するのに適した複数の高感度エレメントを備えている。
【００５７】
他の実施例では、エミッタＥとレシーバＲの位置を反転させることができる、即ち、エミッタＥがコンベアチャンネル１９の上に位置し、レシーバＲを下に設けることができるのは、まったく明らかである。
【００５８】
図４に発生装置が発生したレーザーブラシ３６を用いてスクラップ３５のプロファイルを検出するシステムを示す。
【００５９】
図５にスクラップの小さな欠片、例えば微粒子材料を搬送する特別なベルト１１５によって供給される、既知のタイプの遮断手段２４（図では遮断システムが存在していることのみを示している）と関連付けられたコンテナ２３を示す。
【００６０】
本発明によれば、Ｘ線検出システム３０、１３０又はレーザーブラシ３６を備えたシステムが、コンベア１５上の空の領域３７又は不十分に満たされた領域３７を検出すると、不足した量を補充するために、システムは、必要とする材料の種類に応じて、コンテナ２１、２３の一方又は他方を駆動する。
【００６１】
本発明の分野と範囲から逸脱することなく、前述のように装置１０に部品の変形及び／又は追加を行えることは明らかである。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年9月2日(2014.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
国際特許文献ＷＯ−Ａ−００５０６４４８は、圧縮チャージ材料を潰して、動的シールを通過させるようにするための、カメラによって指揮されるシステムに関する。しかし、この文献も、コンベア上の金属チャージの分配の最適化問題を解決しようとしなかった。
特に、国際特許文献ＷＯ−Ａ−００５０６４４８は、チャージ用コンベアの長さ方向に沿って移動可能なチャージ用カートを備えている。このチャージ用カートは直接チャージ材料をチャージ用コンベアに積み込めるように、スクラップベッドの端部に隣接して位置付けることができるので、チャージ用コンベア上のスクラップベッドは、一定の高さ又は深さを維持する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気アーク炉内への金属チャージ（３５）の供給を制御するための装置であって、
前記電気アーク炉（１１）に設けられた導入口（１４）と端部で関連付けられたコンベア（１５）と、
前記コンベア（１５）上に載せられた金属チャージ（３５）の逐一プロファイルを検出する検出システム（３０、１３０；３６）を少なくとも備え、
前記コンベア（１５）に沿って互いに距離を開けて設けられた前記金属チャージ（３５）のための２つ以上の選択的収容と積み込み手段（３１，３２；１１５；２１，２３；２２，２４）と、
空の又は不十分に満たされたコンベア（１５）の領域（３７）を検出し、前記金属チャージ（３５）の逐一プロファイルの前記検出システム（３０、１３０；３６）に接続された処理制御システム（４０）と、もまた備え、
前記選択的収容と積み込み手段（３１，３２；１１５；２１，２３；２２，２４）が、空の又は不十分に満たされた領域に対応して前記コンベア上に載せられた前記金属チャージ（３５）に追加のチャージを補充するために、前記処理制御システム（４０）によって選択的に動かされる
ていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記検出システムが、少なくともＸ線検出システム（３０、１３０）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記検出システムが少なくともブラッシング装置又はレーザータイプのブラシ（３６）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記選択的収容と積み込み手段が、２つ以上のクレーンとガントリー（３１，３２）と、積み込みホッパー（２１，２３）と、前記積み込みホッパー（２１，２３）に設けられた選択的遮断手段（２２，２４）とを備え、
前記積み込みホッパー（２１，２３）が前記コンベア（１５）に沿って設けられ、追加のチャージの選択された量を前記コンベアに積み込むために前記コンベアと関連付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記選択的収容と積み込み手段が、対応する遮断システム（２４）を備えたホッパー（２３）と関連付けられた特殊なベルト（１１５）を少なくとも備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記Ｘ線検出システム（３０，１３０）と関連して、前記コンベア（１５）に載せることのできる前記金属チャージ（３５）の最大高さ（３３）を制御するためのシステムが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
電気アーク炉内で金属チャージ（３５）の供給を制御するための方法であって、前記電気アーク炉（１１）に設けられた導入口（１４）と端部で関連付けられたコンベア（１５）が用いられ、
少なくとも空の又は不十分に満たされた前記コンベア（１５）の領域（３７）を検出するための、前記コンベア（１５）上に載せられた前記金属チャージ（３５）の逐一プロファイルを検出するステップと、
少なくとも選択的収容と積み込み手段（３１，３２；１１５；２１，２３；２２，２４）によって補充を実行するために、前記コンベア（１５）に沿って互いに距離を開けて設けられた前記金属チャージ（３５）のための２つ以上の選択的収容と積み込み手段（３１，３２；１１５；２１，２３；２２，２４）を選択的に動かして前記コンベア（１５）上に追加のチャージを積み込むステップと、からなる方法。
【請求項８】
前記逐一プロファイルを検出するステップが、Ｘ線検出によって実行されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記Ｘ線検出が、前記金属チャージの密度も検出することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記逐一プロファイルを検出するステップが、レーザーシステムを備えた検出手段によって実行されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記コンベア（１５）上の前記金属チャージの最大容積を検出するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記補充が、一連の前記電気アーク炉への前記金属チャージの積み込みと関連して、特定の補充用チャージを選択するサブステップを提供することを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
２つの検出ステップが設けられて、１つは粗調整用で、前記コンベア（１５）が前記電気アーク炉（１１）から遠い位置にあり、もう１つは微調整用で、前記コンベア（１５）が前記電気アーク炉（１１）から近い位置にあり、２つの検出ステップがそれぞれ、もし不十分な場合に前記金属チャージを補充するための選択的なステップの実行を決定することを特徴とする請求項７ないし１２のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2015507093.tif 000008
2015507093.tif 000009
2015507093.tif 000010