(57)【要約】【課題】静電容量式流量計毎の測定流量の補正を可能にするとともに、その測定精度を向上させることができる粉体流量測定方法及び装置を提供すること。【解決手段】切り出しホッパ１内に貯蔵した粉体を分散管５を介して供給するに当たり、分散管５に設置した静電容量式流量計６により粉体流量を測定する粉体流量測定方法において、予め各粉体について静電容量と密度との関係を示すパターンを求め、このパターンを各粉体の固有静電容量と紐付けしたパターンテーブルを作成し、切り出しホッパ１に配設した静電容量測定装置２によって切り出しホッパ１内に貯蔵されている粉体の固有静電容量を測定し、この固有静電容量の測定結果に基づき、前記パターンテーブルからパターンを選択し、分散管５に設置した静電容量式流量計６で測定した粉体の静電容量と選択されたパターンより粉体の密度を求め、粉体流量を得るようにした。【選択図】図１
2005274154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切り出しホッパ内に貯蔵した粉体を分散管を介して供給するに当たり、前記分散管に設置した静電容量式流量計により粉体流量を測定する粉体流量測定方法であって、
予め各粉体について静電容量と密度との関係を示すパターンを求め、このパターンを各粉体の固有静電容量と紐付けしたパターンテーブルを作成し、
切り出しホッパに配設した静電容量測定装置によって切り出しホッパ内に貯蔵されている粉体の固有静電容量を測定し、この固有静電容量の測定結果に基づき、前記パターンテーブルからパターンを選択し、
分散管に設置した静電容量式流量計で測定した粉体の静電容量と選択されたパターンより粉体の密度を求め、粉体流量を得ることを特徴とする粉体流量測定方法。
【請求項２】
切り出しホッパ内に貯蔵した粉体を分散管を介して供給するに当たり、前記分散管に設置した静電容量式流量計により粉体流量を測定する粉体流量測定装置であって、
各粉体についての静電容量と密度との関係を示すパターンを各粉体の固有静電容量と紐付けしたパターンテーブルを記憶したパターンテーブル記憶装置と、
切り出しホッパ内に貯蔵されている粉体の固有静電容量を測定する静電容量測定装置と、
この静電容量測定装置による粉体の固有静電容量の測定結果に基づき、パターンテーブル記憶装置に記憶されているパターンテーブルからパターンを選択するとともに、分散管に設置した静電容量式流量計で測定した粉体の静電容量と選択されたパターンより粉体の密度を求め、粉体流量を得る演算装置とを備えたことを特徴とする粉体流量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粉体流量の測定方法及び装置に関し、とくに高炉に吹き込まれる微粉炭の流量を測定する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所では、高炉における溶銑製造コストの削減を目的として、高炉の羽口から微粉炭を吹き込み、コークス使用量を低減させる高炉の操業方法が実施されている。
【０００３】
図４は、高炉への微粉炭吹き込み設備の概要図である。微粉炭は、切り出しホッパ１に一時貯留され、そこから所定量切り出されて供給管３を介して分配ホッパ４に投入される。分配ホッパ４内の微粉炭は、分散管５を介して高炉７の羽口へ供給され、高炉７内に吹き込まれる。高炉７の羽口は、通常、高炉炉体周りに所定の間隔で２０〜４０箇所配置され、各羽口から微粉炭が高炉内に吹き込まれる。したがって、各羽口から吹き込まれる微粉炭の量にばらつきがあると高炉内の負荷状況にばらつきが生じるため、微粉炭をいかに均等に吹き込むかが重要な課題である。
【０００４】
従来、微粉炭の吹き込み技術としては、特許文献１に開示されているものがある。この特許文献１の技術を図４に示す構成を前提とした図５を参照して説明すると、各分散管５内の粉体流量を把握し均等となるように制御するため、各分散管５に静電容量式流量計６が配置されている。この静電容量式流量計６では、図６に示すように、２つのセンサ６ａ，６ｂを分散管５に沿って所定間隔で配置し、各センサ６ａ，６ｂで微粉炭の密度を測定するとともに、その位相差からセンサ６ａ，６ｂ間の微粉炭の通過時間を演算する。そして、この通過時間とセンサ６ａ，６ｂ間の距離から流速を求め、これを流量（質量流量）に換算する。
【０００５】
ここで、静電容量式流量計６の各センサ６ａ，６ｂによる微粉炭の測定密度は、微粉炭の誘電率等によって影響を受けることから、静電容量式流量計６による測定流量と実流量値との間には誤差が生じることがある。このため、上述の特許文献１の技術では、図５及び図６に示すように、切り出しホッパ１の重量をロードセル８にて連続的に測定することによって切り出しホッパ１からの微粉炭の切り出し量を重量／時間で求めるとともに、各分散管５に設置された各静電容量式流量計６による測定流量の総和を求め、この測定流量の総和と上記した切り出しホッパからの切り出し量との比によって測定流量の補正を行い、切り出し量を調整するようにしている。
【０００６】
しかし、特許文献１の技術では、ロードセルを使用するため、ロードセルを設置する機械的な部分に充分な注意を払う必要がある。このロードセルは切り出しホッパの重量をその内部の微粉炭の重量も含めて測定するもので、その重量を測定するためには複数のロードセルを配置する必要がある。そして、この複数配置したロードセルに均等に荷重がかかるように設置しなければ、ロードセルの表示する値がバラバラになり、精度良く重量を測定ことができない。このため、ロードセルを設置する機械的な部分には充分な剛性と精密な構造が要求される。また、微紛炭吹き込み設備の周辺の環境はあまり良くないため、ロードセルの検出部に微粉炭等が接触、堆積してロードセルの測定値に誤差が発生する。このため定期的な点検、清掃が必要である。
【０００７】
さらに、特許文献１の技術では、切り出しホッパからの切り出し量と各静電容量式流量計の測定流量の総和との比によって測定流量を補正するようにしているが、切り出しホッパからは連続的に微粉炭が切り出されているためロードセルで計測される重量は時間毎に変化しており、この変化をリアルタイムで測定流量の補正に反映させることはできない。すなわち、各静電容量式流量計による測定流量の総和演算には一定の時間を要することから、図７に示すように、総和演算に基づく切り出し量の制御に遅れｔ１が生じ、また、測定流量の補正演算にも一定の時間を要することから、これに伴う遅れｔ２も生じ、結果として補正後流量と実流量との間には誤差が生じる。
【０００８】
このように、特許文献１の技術では、静電容量式流量計の補正が常に後追いとなり、正確な流量を得ることができず、静電容量式流量計毎の補正もできないという問題があった。
【特許文献１】特開昭６１−１５３５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、静電容量式流量計を用いて粉体流量を測定するに当たり、静電容量式流量計毎の測定流量の補正を可能にするとともに、その測定精度を向上させることができる粉体流量測定方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の粉体流量方法は、切り出しホッパ内に貯蔵した粉体を分散管を介して供給するに当たり、前記分散管に設置した静電容量式流量計により粉体流量を測定する粉体流量測定方法であって、予め各粉体について静電容量と密度との関係を示すパターンを求め、このパターンを各粉体の固有静電容量と紐付けしたパターンテーブルを作成し、切り出しホッパに配設した静電容量測定装置によって切り出しホッパ内に貯蔵されている粉体の固有静電容量を測定し、この固有静電容量の測定結果に基づき、前記パターンテーブルからパターンを選択し、分散管に設置した静電容量式流量計で測定した粉体の静電容量と選択されたパターンより粉体の密度を求め、粉体流量を得ることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の粉体流量測定装置は、切り出しホッパ内に貯蔵した粉体を分散管を介して供給するに当たり、前記分散管に設置した静電容量式流量計により粉体流量を測定する粉体流量測定装置であって、各粉体についての静電容量と密度との関係を示すパターンを各粉体の固有静電容量と紐付けしたパターンテーブルを記憶したパターンテーブル記憶装置と、切り出しホッパ内に貯蔵されている粉体の固有静電容量を測定する静電容量測定装置と、この静電容量測定装置による粉体の固有静電容量の測定結果に基づき、パターンテーブル記憶装置に記憶されているパターンテーブルからパターンを選択するとともに、分散管に設置した静電容量式流量計で測定した粉体の静電容量と選択されたパターンより粉体の密度を求め、粉体流量を得る演算装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、各粉体についての静電容量と密度との関係を示すパターンを各粉体の固有静電容量と紐付けしたパターンテーブルを作成し、切り出しホッパ内に貯蔵されている粉体の固有静電容量の測定結果に基づいてパターンを選択し、分散管に設置した静電容量式流量計で測定した粉体の静電容量と選択されたパターンより粉体の密度を求め、粉体流量を演算するようにしたので、静電容量式流量計の補正をリアルタイムで行うことができ、測定精度が向上する。また、前記パターンは静電容量式流量計毎に選択されるので、静電容量式流量計毎の補正が可能となる。さらに、ロードセルのような機械的部品を設置する必要もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の粉体流量測定装置を適用した高炉への微粉炭吹き込み設備の概要図である。微粉炭吹き込み装置の構成は、上述した従来のものと同様であり、微粉炭は、切り出しホッパ１に一時貯留され、そこから所定量切り出されて供給管３を介して分配ホッパ４に投入される。分配ホッパ４内の微粉炭は、各分散管５を介して高炉７の各羽口へ供給され、高炉７内に吹き込まれる。
【００１５】
この微粉炭吹き込み設備において、本実施例では、各分散管５に静電容量式流量計６を設置し、切り出しホッパ１に、微粉炭の固有静電容量を測定するための静電容量測定装置２を設置している。
【００１６】
次に、本実施例の粉体流量測定装置による粉体流量測定方法を図２を参照して説明する。
【００１７】
まず、各微粉炭について静電容量と密度との関係を示すパターンを求め、このパターンを各微粉炭の固有静電容量と紐付けしたパターンテーブルを予め作成し、これをパターンテーブル記憶装置９に記憶させておく。そして、静電容量測定装置２によって測定した切り出しホッパ１内の微粉炭の固有静電容量に基づき、演算装置１０は、パターンテーブルから該当するパターンＸを選択し、この選択したパターンＸと、静電容量式流量計６のセンサ６ａ，６ｂによって測定した微粉炭の静電容量から微粉炭の密度を演算する。演算装置１０は、パターンＸの適用に当たり、パターンＸが適用されるべき切り出しホッパ１内の微粉炭が静電容量式流量計６のセンサ６ａ，６ｂに到達したときにパターンＸが適用されるようトラッキング処理を行う。
【００１８】
次に、演算装置１０は、静電容量式流量計６のセンサ６ａ，６ｂで測定した密度の位相差からセンサ６ａ，６ｂ間の微粉炭の通過時間を演算し、この通過時間とセンサ６ａ，６ｂ間の距離から流速を求め、これを流量（質量流量）に換算する。
【００１９】
このように、本発明の粉体流量測定方法では、静電容量測定装置２で測定した微粉炭の固有静電容量に基づき測定流量の補正を行うので、例えば図３に示すように、時間遅れなしにリアルタイムで測定流量を実流量に補正することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、高炉への微粉炭吹き込み設備のみならず、各種の粉体移送設備に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の粉体流量測定装置を適用した高炉への微粉炭吹き込み設備の概要図である。
【図２】本実施例の粉体流量測定方法を示すフロー図である。
【図３】本発明の粉体流量測定方法による測定流量の補正を示す概念図である。
【図４】高炉への微粉炭吹き込み設備の概要図である。
【図５】従来の粉体流量測定装置を適用した高炉への微粉炭吹き込み設備の概要図である。
【図６】図５の粉体流量測定装置による粉体流量測定方法を示すフロー図である。
【図７】図６の粉体流量測定方法における測定流量の補正要領を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  切り出しホッパ
２  静電容量測定装置
３  供給管
４  分配ホッパ
５  分散管
６  静電容量式流量計
６ａ、６ｂ  センサ
７  高炉
８  ロードセル
９  パターンテーブル記憶装置
１０  演算装置
【図１】
2005274154.tif 000003
【図２】
2005274154.tif 000004
【図３】
2005274154.tif 000005
【図４】
2005274154.tif 000006
【図５】
2005274154.tif 000007
【図６】
2005274154.tif 000008
【図７】
2005274154.tif 000009