(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石灰石が一時貯留されるチャージビンと、前記チャージビンからシュートを通じて落とされた石灰石がその上に貯留され、貯留された石灰石がガスにより予熱される回転床と、前記回転床の中心に向かう方向に沿って間欠的に往復動して前記回転床の上に貯留された石灰石を押し、前記回転床の中心近くに設けられた石灰石供給口に予熱された石灰石を落とし込む少なくとも一つのプッシャーとを含む石灰石の予熱装置であって、
前記チャージビンには単位時間毎に略一定量の石灰石が連続的に供給され、
前記プッシャーの動作は、前記チャージビン内の石灰石の一時貯留量が略一定量になるように制御されることを特徴とする石灰石の予熱装置。
【請求項２】
前記プッシャーは、前記一時貯留量が前記略一定量より多い場合には動作間隔をより短くし、少ない場合には動作間隔をより長くするように制御される請求項１に記載の石灰石の予熱装置。
【請求項３】
前記チャージビンに一時貯留されている石灰石の一時貯留量を計測する一時貯留量計測手段と、
前記一時貯留量計測手段から一時貯留量信号が入力され、前記一時貯留量信号に基づく前記一時貯留量と予め定められた基準一時貯留量とを比較し、両者の偏差が所定の値を超えた場合、前記プッシャーの動作間隔を前記偏差が減少するように増減するプッシャー制御手段とを備えた請求項２に記載の石灰石の予熱装置。
【請求項４】
石灰石が一時貯留されるチャージビンと、前記チャージビンからシュートを通じて落とされた石灰石がその上に貯留され、貯留された石灰石がガスにより予熱される回転床と、前記回転床の中心に向かう方向に沿って間欠的に往復動して前記回転床の上に貯留された石灰石を押し、前記回転床の中心近くに設けられた石灰石供給口に予熱された石灰石を落とし込む少なくとも一つのプッシャーとを含む石灰石の予熱装置の制御方法であって、
前記チャージビン内に単位時間毎に略一定量が連続的に供給される石灰石の一時貯留量を随時計測する一時貯留量計測過程と、
前記一時貯留量計測過程において計測された前記一時貯留量と予め定められた基準一時貯留量とを比較して両者の偏差を求める比較過程と、
前記比較過程において求められた前記偏差が所定の値を超えているかどうか判断する判断過程と、
前記判断過程において前記偏差が所定の値を超えていた場合に、前記プッシャーの動作間隔を前記偏差が減少するように増減する動作間隔調整過程とを含むことを特徴とする石灰石の予熱装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャージビンより供給されて回転床に貯留された石灰石を、下部にある焼成部からの排ガス等で予熱しながらプッシャーにより石灰石を押し出すことで下部の焼成部等へ石灰石を供給する予熱装置及びその制御方法に関し、特に均一な品質の生石灰等を得るための石灰石の予熱装置及びその制御方法に関する。
【従来の技術】
図４に典型的な竪型予熱装置の一例を概略的に示す。予熱装置はチャージビン１０、コンベア２０、回転床３０、プッシャー４０及び排ガスダクト５０からなる。チャージビン１０は、コンベア２０から供給される石灰石Ｌを一時貯留する。コンベア２０による石灰石の供給量は可変であり、例えば原石サイロ（図示していない）の出口に設けられた振動フィーダーと、原石サイロからの石灰石Ｌを受け取って搬送するベルトコンベア（図示していない）に設けられたベルトスケールとにより調節され、チャージビン１０内の石灰石Ｌの一時貯留量をほぼ一定に維持するようにしている。回転床３０はチャージビン１０から複数（６本）のシュート１２を通じて落とされた石灰石Ｌをその上に貯留し、貯留された石灰石Ｌは排ガスＧにより予熱される。プッシャー４０は６本設けられており、回転床３０の中心に向かう方向に沿って間欠的に往復動して回転床３０の上に貯留された石灰石Ｌを押し、回転床３０の中心近くに設けられた石灰石供給口３２に予熱された石灰石Ｌを落とし込む。プッシャー４０は例えば油圧シリンダにより駆動される。落とされた分の石灰石Ｌはシュート１２から補給される。回転床３０上に貯留された石灰石Ｌとの間で熱交換した排ガスを排出するための排ガスダクト５０も６本設けられており、複数の各プッシャー４０に対応して複数の各プッシャー４０の略上方にそれぞれ配置されている。シュート１２、プッシャー４０及び排ガスダクト５０からなる組は６組設けられている。予熱された石灰石Ｌは下方の焼成部６０に供給され、生石灰が生成される。排ガスＧは焼成部６０から供給される。各プッシャー４０は、所定の間隔で動作し、プッシャー４０の動作後に回転床３０は垂直軸回りに１／３２回転する。このような構成は独楽式焼成炉の予熱帯部分やロータリーキルンの予熱装置や再熱炉として利用されている。
【０００２】
回転床３０に貯留された石灰石Ｌはプッシャー４０により下部の焼成部６０に供給されるが、プッシャー1本（１ストローク）の押出し量が一定になることを前提としており、焼成部６０もこの前提に従って運転されていた。しかし実際にはプッシャー４０の１本(１ストローク）ごとの押出し量には変動があり、下部の焼成部６０への供給量を正確に制御できなかった。原因としては、石灰石の形状、大きさ、回転床で予熱された温度の違いによる。図示のように回転床３０上の石灰石Ｌは安息角によって留まっており、プッシャー４０により押し出された分がチャージビン１０から補充される。従って石灰石Ｌの形状や大きさが変わると安息角も変化し、プッシャー４０の一回の動作での落とし込み量や、石灰石ごとの回転床３０上で予熱される時間が変化することになる。また石灰石Ｌの充填度合いによってはプッシャー４０が動作しても充填密度を上げるだけで石灰石Ｌが落ちなかったり、温度が上がりすぎた部分の石灰石Ｌが相互に焼結して接着して石灰石Ｌがスムーズに供給できないこともあった。
【０００３】
以上のように図４のような構成では、焼成部への石灰石供給量が安定しないことにより、均一な品質の生石灰が得られ難いという課題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、焼成部へ供給される石灰石の量を一定に維持することにより、加熱条件を一定に保持し、均一な品質の生石灰を得ることができる石灰石の予熱装置及びその制御方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、石灰石が一時貯留されるチャージビンと、前記チャージビンからシュートを通じて落とされた石灰石がその上に貯留され、貯留された石灰石がガスにより予熱される回転床と、前記回転床の中心に向かう方向に沿って間欠的に往復動して前記回転床の上に貯留された石灰石を押し、前記回転床の中心近くに設けられた石灰石供給口に予熱された石灰石を落とし込む少なくとも一つのプッシャーとを含む石灰石の予熱装置であって、前記チャージビンには単位時間毎に略一定量の石灰石が連続的に供給され、前記プッシャーの動作は、前記チャージビン内の石灰石の一時貯留量が略一定量になるように制御されるように石灰石の予熱装置を構成した。
【０００６】
請求項１に記載の発明に係る石灰石の予熱装置においては、チャージビンには単位時間毎に略一定量の石灰石が連続的に供給され、チャージビン内の石灰石の一時貯留量はプッシャーの動作を制御することにより略一定量が保持される。従って、チャージビン内の石灰石の一時貯留量をチャージビンに供給される石灰石の量を調節することにより一定に保持していた従来例に比較して、予熱された石灰石を単位時間毎に略一定量得ることができ、これにより加熱条件を適切に保持して均一な品質の生石灰を生成することができる。但し、チャージビンに連続的に供給される石灰石の量は不変ではなく、原料の性状や気温等の反応条件や生成しようとする石灰石の品質等に応じて予め調整可能であり、また運転中に変更することもありうることはいうまでもない。
【０００７】
プッシャーの動作は、ストローク量や押す速度も制御可能であるが、好ましくは請求項２に記載の発明のように、前記プッシャーは、前記一時貯留量が前記略一定量より多い場合には動作間隔をより短くし、少ない場合には動作間隔をより長くするように制御される。これにより、一時貯留量が略一定量より多い場合にはより多くの石灰石を石灰石供給口に落とし、少ない場合には石灰石を落とす量を少なくして、チャージビン内の石灰石の一時貯留量を一定に保持することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記チャージビンに一時貯留されている石灰石の一時貯留量を計測する一時貯留量計測手段と、前記一時貯留量計測手段から一時貯留量信号が入力され、前記一時貯留量信号に基づく前記一時貯留量と予め定められた基準一時貯留量とを比較し、両者の偏差が所定の値を超えた場合、前記プッシャーの動作間隔を前記偏差が減少するように増減するプッシャー制御手段とを備えて請求項２に記載の石灰石の予熱装置を構成した。このような構成によると、プッシャー制御手段にはチャージビンに一時貯留されている石灰石の一時貯留量を計測する一時貯留量計測手段から一時貯留量信号が入力される。プッシャー制御手段は一時貯留量信号に基づく一時貯留量と予め定められた基準一時貯留量とを比較し、両者の偏差が所定の値を超えた場合に、プッシャーの動作間隔を偏差が減少するように増減する。プッシャーが複数備えられている場合には、そのうち一つ以上を選んで動作間隔を増減しても、全てのプッシャーについて動作間隔を増減させるようにしてもよい。一時貯留量計測手段は、静電容量式レベルセンサ、マイクロ波式レベルセンサ等が使用可能であるが、好ましくはチャージビン内の石灰石のレベルを計測する超音波センサである。またプッシャー制御手段は電子回路、プログラマブルコントローラ、マイコン、パソコン等により構成可能であることは明らかである。
【０００９】
請求項４に記載の発明によると、石灰石が一時貯留されるチャージビンと、前記チャージビンからシュートを通じて落とされた石灰石がその上に貯留され、貯留された石灰石がガスにより予熱される回転床と、前記回転床の中心に向かう方向に沿って間欠的に往復動して前記回転床の上に貯留された石灰石を押し、前記回転床の中心近くに設けられた石灰石供給口に予熱された石灰石を落とし込む少なくとも一つのプッシャーとを含む石灰石の予熱装置の制御方法であって、前記チャージビン内に単位時間毎に略一定量が連続的に供給される石灰石の一時貯留量を随時計測する一時貯留量計測過程と、前記一時貯留量計測過程において計測された前記一時貯留量と予め定められた基準一時貯留量とを比較して両者の偏差を求める比較過程と、前記比較過程において求められた前記偏差が所定の値を超えているかどうか判断する判断過程と、前記判断過程において前記偏差が所定の値を超えていた場合に、前記プッシャーの動作間隔を前記偏差が減少するように増減する動作間隔調整過程とを含むように石灰石の予熱装置の制御方法を構成した。
【００１０】
請求項４に記載の発明によると、チャージビン内に単位時間毎に略一定量が連続して供給される石灰石の一時貯留量は随時計測され、計測された一時貯留量は基準一時貯留量と比較して偏差が求められ、偏差が所定の値を超えるとプッシャーの動作間隔を偏差が減少するように増減する。すなわち一時貯留量が基準一時貯留量よりも多い場合には、動作間隔を短くして予熱装置からの石灰石の供給量を多くすることにより一時貯留量を減少させ、逆に少ない場合には動作間隔を長くして一時貯留量を増加させる。これにより予熱装置から供給される石灰石の量を一定に保持して、より均一な品質の生石灰を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお以下の実施の形態は、発明をより深く理解するためのものであって、発明の範囲を限定する目的のものではない。
【００１２】
図１は本発明に係る石灰石の予熱装置の一つの実施の形態を示す一部切り欠き正面図である。図４のものと同様の機能を果たす部材には、同じ符号を付して示してある。
【００１３】
図１において、チャージビン１０には、チャージビン１０内の石灰石Ｌのレベルを計測するための超音波センサ７０が設けられている。超音波センサ７０は後述するプッシャー制御装置９０に接続されている。
【００１４】
図２は、図１に示した石灰石の予熱装置の各プッシャー４０の動作を制御するプッシャー制御装置の主要な構成を示すブロック図である。同図において、プッシャー制御装置９０は基準一時貯留量記憶部９２と、演算制御部９４と、動作間隔記憶部９６とからなる。プッシャー制御装置９０には超音波センサ７０及びベルトスケール２２が接続されてそれぞれからの検知信号が入力され、また６個のプッシャー４０それぞれのドライバ４２及び振動フィーダ２４が接続されて駆動信号を出力する。
【００１５】
基準一時貯留量記憶部９２には基準一時貯留量Ｓｒｅｆが記憶されている。演算制御部９４は、入力された検知信号の値に基づいて各種の演算を行い、駆動信号を生成する。動作間隔記憶部９６は、ドライバ４２に駆動出力を行う間隔ｔを記憶する。プッシャー制御装置９０はコンピュータであり、モニタ（図示していない）を参照しつつキーボード９８から入力操作を行うことができる。入力する値は、例えば基準一時貯留量Ｓｒｅｆやベルトスケール２２の基準値などである。
【００１６】
ベルトスケール２２はコンベア２０に載置されている石灰石Ｌの重量を随時計量して信号をプッシャー制御装置９０に出力する。演算制御部９４はベルトスケール２２からの信号に基づいて、原石サイロ（図示していない）からコンベア２０上に供給される石灰石Ｌの重量を調節するために、原石サイロの出口に設けられた振動フィーダー２４の駆動を制御する。これにより、チャージビン１０に供給される単位時間毎の石灰石Ｌの量を、ほぼ一定に維持する。維持しようとする重量は、例えば焼成炉６０の性能や得ようとする生石灰の活性などにより定められ、キーボード９８から入力される。また焼成炉６０の状態により一定重量を変更したり供給をストップしたりすることも可能である。
【００１７】
上述のように、超音波センサ７０はチャージビン１０内に一時貯留されている石灰石Ｌのレベルを計測してレベル信号をプッシャー制御装置９０に出力する。プッシャー制御装置９０はレベル信号に基づいて一時貯留量Ｓを算出し、基準一時貯留量記憶部９２に記憶された基準一時貯留量Ｓｒｅｆと比較する。
【００１８】
各ドライバ４２は、プッシャー制御装置９０からの駆動信号に従って各プッシャー４０を駆動する。プッシャー制御装置９０は駆動信号を間隔ｔで間欠的に出力する。間隔ｔの初期値は例えば３０秒間である。
【００１９】
次に図３を参照しつつ、図１、２に示した実施の形態の作用について説明する。図３は図１、２に示した実施の形態における制御の流れを示すフローチャートである。
【００２０】
図３において、まずプッシャー制御装置９０には超音波センサ７０からレベル信号が入力され、演算制御部９４により一時貯留量Ｓが算出される（ステップＳ３０１）。次に演算制御部９４は基準一時貯留量記憶部９２から基準一時貯留量Ｓｒｅｆを読み出して（ステップＳ３０２）、一時貯留量Ｓと比較する（ステップＳ３０３）。
【００２１】
このとき一時貯留量Ｓが基準一時貯留量Ｓｒｅｆに許容偏差ｄを加えた値より大きかった場合（ステップＳ３０４）、チャージビン１０から回転床４０に補充される石灰石Ｌを増やすために、動作間隔ｔを短くしてプッシャー４０の落とし込み動作を頻繁にする必要がある。演算制御部９４は動作間隔記憶部９６から間隔ｔを読み出し（ステップＳ３０５）、間隔ｔから５秒間を減じた値を更新された間隔ｔとして動作間隔記憶部９６に記憶させる（ステップＳ３０６）。例えば３０秒だった間隔ｔから５秒が引かれ、間隔ｔ＝２５秒として動作間隔記憶部９６に記憶される。
【００２２】
一方、一時貯留量Ｓが基準一時貯留量Ｓｒｅｆから許容偏差ｄを減じた値より小さかった場合（ステップＳ３０７）、チャージビン１０から回転床４０へ供給される石灰石Ｌの量が多すぎるので、逆に動作間隔ｔを長くする。演算制御部９４は動作間隔記憶部９６から間隔ｔを読み出し（ステップＳ３０８）、間隔ｔに５秒を加えて新たな間隔ｔとして動作間隔記憶部９６に記憶させる（ステップＳ３０９）。
【００２３】
一時残留量Ｓが許容偏差内（Ｓｒｅｆ＋ｄ＞Ｓ＞Ｓｒｅｆ−ｄ）の場合には動作間隔ｔは増減されない。以上のような過程は、予熱装置の運転中連続的に繰り返される。
【００２４】
以上のような制御によると、予熱装置から焼成炉６０に供給される予熱された石灰石Ｌの量をほぼ一定に維持することができる。よって、焼成炉６０における加熱条件を安定させて、所望の品質の生石灰を得ることができる。
【００２５】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形可能であることはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る石灰石の予熱装置及びその制御方法によると、加熱条件である石灰石の供給量を安定させることができ、これにより石灰石を供給された焼成炉はより均一な品質の生石灰を生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る石灰石の予熱装置の一つの実施の形態を示す一部切り欠き正面図である。
【図２】図２は、図１の実施の形態の制御装置の一部を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１、２に示した実施の形態の制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、従来の石灰石の予熱装置の一例を示す一部切り欠き正面図である。
【符号の説明】
１０  チャージビン
１２  シュート
２０  コンベア
３０  回転床
３２  石灰石供給口
４０  プッシャー
５０  排ガスダクト
６０  焼成炉
７０  超音波センサ
Ｌ  石灰石
Ｇ  排ガス
【図１】
0003845591.tif 000002
【図２】
0003845591.tif 000003
【図３】
0003845591.tif 000004
【図４】
0003845591.tif 000005