JP2005272044A - ベルトコンベアの運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトコンベアで原料を搬送し、ホッパで秤量や貯蔵する設備の秤量精度を向上する。
【解決手段】フィーダ１２から切り出された原料８を、ベルトコンベア２０を介して秤量ホッパ３０へ送る際に、秤量完了時点におけるベルトコンベアの搬送速度Ｖ3を通常搬送時の搬送速度Ｖ1より低速とし、且つ秤量完了時点でのベルトコンベアの排出部における原料の積載厚みＴ2を通常搬送時の積載厚みＴ1よりも薄くする。
【選択図】図２

Description

本発明は、フィーダから切り出された秤量対象物を、ベルトコンベアを介して秤量器へ送るベルトコンベアの運転方法に係り、特に、製銑工場、製鋼工場等のベルトコンベアで原料を搬送し、ホッパで秤量や貯蔵する設備に用いるのに好適な、秤量精度を高めることが可能なベルトコンベアの運転方法に関する。

製銑工場や製鋼工場では、コークスや鉱石等の原料を高炉や転炉等へ搬送する際に、図１に例示する如く、切出槽１０から例えば電磁フィーダ１２を用いて切り出した原料８を、ベルトコンベア２０を用いて、例えばロードセル３２が設けられた秤量ホッパ３０で秤量し貯蔵する方式が一般的である。原料の配合は、溶銑、溶鋼の品質や、高炉、転炉の安定操業に直結するため、原料の秤量精度向上は非常に重要である。

そこで従来は、原料の秤量精度を向上するため、例えば特許文献１に記載されているように、定量になる前の設定でベルトコンベア２０を低速にし、原料をゆっくり秤量ホッパ３０に入れることにより、秤量精度を向上させていた。

特開昭６１−４７５３５号公報

しかしながら、ベルトコンベアによる原料輸送の際には、輸送能率を上げる目的で、ベルトコンベア上から輸送中に原料が溢れ落ちない程度に層厚を大きくしているため、定量になる前の設定でベルトコンベアを低速にしても、単位時間当たりにホッパへ流れ込む原料量は多く、秤量精度向上には限界があり、あまり精度が良くなかった。

又、ベルトコンベアを低速にしても、単位時間当たりにホッパへ流れ込む原料量が多いので、ホッパオーバーフローに対する安全のため、ホッパ上限レベルは低めに設定する必要があり、ホッパ容量を有効活用できていないという問題点を有していた。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、秤量精度を向上することを課題とする。

本発明は、フィーダから切り出された秤量対象物を、ベルトコンベアを介して秤量器へ送るベルトコンベアの運転方法において、秤量完了時点におけるベルトコンベアの搬送速度を通常搬送時よりも低速とし、且つ秤量完了時点でのベルトコンベアの排出部における秤量対象物の積載厚みを通常搬送時よりも薄くするようにして、前記課題を解決したものである。

又、切り出し速度が少なくとも２段以上の変速機能を有するフィーダを介して切り出された秤量対象物を秤量器へ供給する、搬送速度が少なくとも３段以上の変速機能を有するベルトコンベアの運転方法であって、通常運転時では、前記フィーダの切り出し速度を最低速以外の速度とし、前記ベルトコンベアの搬送速度を最高速以外且つ最低速以外の速度で運転すると共に、前記秤量器における秤量値が目標秤量値から第１の所定値を引いた値となった時点で、フィーダの切り出し速度を低減し、ベルトコンベアの搬送速度を加速すると共に、前記秤量値が目標秤量値から第２の所定値を引いた値に到達した時点で、ベルトコンベアの搬送速度を通常運転時よりも低速に低減するようにして、同じく前記課題を解決したものである。

本発明では、図２（Ａ）に搬送開始時、図２（Ｂ）に通常搬送時を例示する如く、通常搬送時では、搬送速度Ｖ1、及び通常の原料厚みＴ1で原料（秤量対象物）８を搬送する。

そして、図２（Ｃ）に示す如く、秤量ホッパ（秤量器）３０内の原料量が所定量となり、秤量完了が近づいた定量前の時点で、例えば電磁フィーダを低速にすると共にベルトコンベアを高速Ｖ2 （＜Ｖ1）にし、ベルトコンベア２０上に原料厚みＴ2（＜＜Ｔ1）が極薄の原料極薄層９を作る。

更に、秤量ホッパ３０による秤量が所定量に到達する直前の定量時点で、図２（Ｄ）に示す如く、ベルトコンベア２０を低速Ｖ3（＜Ｖ1）にする。

これにより、原料極薄層９をベルトコンベア低速Ｖ3で秤量することになるので、単位時間当たりに秤量ホッパ３０へ流れ込む原料量を最小にでき、秤量精度が飛躍的に向上する。又、単位時間当たりに秤量ホッパ３０へ流れ込む原料量を最小にできるので、ホッパの容量ぎりぎりをホッパ上限ＨＨに設定して菅理することができ、秤量ホッパ３０の容量を有効活用できる。

なお、図２（Ｄ）でベルトコンベア２０を低速Ｖ3にしたことにより、原料厚みはＴ2→へＴ3増加するが、極薄の厚みＴ2の内に定量に達するようにすれば良い。

本発明によれば、ベルトコンベア上の秤量対象物層厚を制御し、秤量最末期で単位時間当たりに秤量器へ流れ込む原料量を最少とするので、秤量精度が飛躍的に向上する。

又、単位時間当たり秤量器へ流れ込む秤量対象物を最少にできるので、秤量器の容量ぎりぎりを秤量器上限レベルとすることができ、秤量器の容量を有効活用することができる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本発明を実施するための制御システムは、図３に例示する如く、秤量ホッパ３０のロードセル３２から入力される秤量値に応じて、ベルトコンベア２０のモータ駆動装置２２に速度指令を与えると共に、切出槽１０に設けられた電磁フィーダ１２の駆動装置（フィーダ駆動装置と称する）１４に速度指令を与える制御装置４０を備えている。

前記フィーダ駆動装置１４としては、例えばサイリスタやインバータ等が用いられ、フィーダ１２は可変速とされている。

前記モータ駆動装置２２としては、例えばインバータやポールチェンジ等が用いられ、ベルトコンベア２０は可変速とされている。

前記制御装置４０としては、例えばプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）やシーケンサ等が用いられる。

本実施形態における電磁フィーダ１２の切出し速度、ベルトコンベア２０の搬送速度、コンベア上原料８の層厚の関係の例を図４に示す。秤量開始ｔ0から定量前の時刻ｔ1に至る通常運転時では、電磁フィーダ１２の切り出し速度を最低速以外の速度、ここでは高速とし、ベルトコンベア２０の搬送速度を最高速、最低速のいずれでもない中速Ｖ1で運転する。これにより、図２（Ａ）（Ｂ）に示した如く、ベルトコンベア２０上の原料８の層厚は一番厚いＴ1の状態となる。

次いで、秤量ホッパ３０における秤量値が、目標秤量値から第１の所定値を引いた定量前となった時刻ｔ1で、電磁フィーダ１２の切り出し速度を高速から低速に低減し、ベルトコンベア２０の搬送速度を中速Ｖ1から高速Ｖ2に加速する。これにより、図２（Ｃ）に示した如く、ベルトコンベア２０上の原料８の層厚は極薄Ｔ2の状態となり、原料極薄層９が形成される。

次いで、前記秤量値が、目標秤量値から第２の所定値（第１の所定値より小さい）を引いた値に到達した定量直前の時刻ｔ2で、ベルトコンベア２０の搬送速度を高速Ｖ2から低速Ｖ3に低減する。これにより、図２（Ｄ）に示した如く、原料極薄の状態をベルトコンベア低速で秤量することができ、秤量精度が格段に向上する。なお、ベルトコンベア２０を低速Ｖ3にすることによって、ベルトコンベア２０上の原料８の層厚は極薄Ｔ2から中程度の厚みＴ3となるが、該中厚部分がベルトコンベア２０の先端の排出部に到達する前に秤量が完了するように設定すれば問題はない。

ここで、第１の所定値と第２の所定値は、秤量器３０における秤量完了時点でベルトコンベア２０の排出部での秤量対象物（８）の層厚が極薄であって、且つ、ベルトコンベア２０の速度が低速となるように、予め設定しておくことができる。

即ち、秤量器３０での秤量目標値をＡ［ｔ］、通常運転におけるベルトコンベア２０の速度をＶ1［ｍ／分］、フィーダ１２の切出し速度をａ［ｔ／分］、ベルトコンベア２０の有効長（フィーダ設置位置から排出部までの距離）をＬ［ｍ］とすると、秤量値が
Ａ−ａ*Ｌ／Ｖ1
となった時点にフィーダ１２から切り出された秤量対象物（８）が秤量器３０へ送られた時点が秤量完了となる。実際には、フィーダ１２の切出し速度の誤差等が考えられるため、それよりも少し早い時点でフィーダ１２の速度低下とベルトコンベア２０の速度上昇を行なう必要があるので、第１の所定値は、
Ａ−ａ*Ｌ／Ｖ1−α
と設定できる。ここでαは、フィーダ１２の切出し誤差や秤量器の特性、秤量対象物（８）の比重等を考慮しながら、調整を行なって決定することができる。

又、第２の所定値は、秤量完了直前とした方が、秤量時間を短縮するのに有利である。これも、秤量器３０の特性や秤量対象物（８）の比重等を考慮しながら、調整を行なって決定すればよい。

通常の電磁フィーダ１２とベルトコンベア２０を用いて、数ｔ〜１００ｔ程度の規模の秤量ホッパ３０へ鉱石や石炭、コークス等の鉱物を搬送する場合には、第１の所定値の算出にあたっての上記αとして０．２〜１ｔ程度、第２の所定値として１ｔ程度を目安として調整すれば良い。

又、本発明では、ベルトコンベア２０の搬送速度とフィーダ１２の原料切出し速度をそれぞれ上記のように制御することで、秤量完了時のベルトコンベア２０上の原料８の厚みを薄くし、又、ベルトコンベア速度も低速とさせることで、秤量の精度を上げることができるのであるから、搬送速度と原料切出し速度が無段変速であって速度が連続可変であっても、フィーダ１２の原料切出し速度とベルトコンベア２０の搬送速度を、通常運転時と秤量完了前の時点で本発明の趣旨に基づいて制御することで本発明の効果を得ることができる。

図１に示した設備で、コークスを３０ｔ秤量するのに、従来は切出槽１０から電磁フィーダ１２で１０ｔ／分の切り出しを行ない、有効長２００ｍのベルトコンベア２０を用いて１２０ｍ／分（＝Ｖ1）のコンベア速度で３分かけて送給して、定量前にコンベア速度を６０ｍ／分に低減して秤量していたが、秤量終了後に秤量値が安定したところでコークス量を計測すると、３０ｔ±１ｔの精度であった。

同じ設備に本発明を適用するために、第１の所定値と第２の所定値を決めた。第１の所定値は、通常運転時にベルトコンベア２０の上に載っている原料量以上の値でないと、秤量完了時における層厚を変更できない。この設備の場合、有効長２００ｍのベルトコンベア２０上に、１０ｔ／分の原料を切り出し、１２０ｍ／分のコンベア速度で輸送しているので、
２００［ｍ］×１０［ｔ／分］／１２０［ｍ／分］＝１６．７［ｔ］
から第１の所定値は１６．７ｔ以上である必要がある。第１の所定値を大きくし過ぎると秤量時間が長くなってしまうので、本実施例ではαとして０．３ｔ程度を設定し、第１の所定値として１７ｔとした。

第２の所定値は１ｔとした。

これらの所定値を基に、秤量値が１３ｔとなった時点で、電磁フィーダ１２の切り出し量を５ｔ／分に下げると共に、コンベア速度を１８０ｍ／分（＝Ｖ2）の高速に上げることで、コンベア上のコークス層厚を約０．３倍程度（＝Ｔ2）に薄くし、更に、秤量値が２９ｔとなった時点で、コンベア速度を６０ｍ／分（＝Ｖ3）の低速に下げた。この結果、秤量終了後に秤量値が安定したところでコークス量を計測すると、３０ｔ±０．２ｔの精度であった。

又、この秤量ホッパ３０の有効容量は、従来は３８ｔとして運用してきたが、このように秤量精度を向上できたので、有効容量を３９．５ｔとして運用することにしたが、オーバーフロー等の問題が無く利用できた。

なお、前記実施例においては、本発明がコークスコンベアに適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、鉱石コンベアや原料以外の他のコンベア一般に適用できる。又、秤量対象物を切り出す方法も電磁フィーダに限定されず、秤量器の種類も秤量ホッパに限定されない。

本発明が適用される設備の一例を示す工程図 本発明の原理を説明するための図 本発明を実施するための制御システムの構成例を示すブロック図 本発明の実施形態の各部動作を示すタイムチャート

符号の説明

８…原料
９…原料極薄層
１０…切出槽
１２…電磁フィーダ
１４…フィーダ駆動装置
２０…ベルトコンベア
２２…モータ駆動装置
３０…秤量ホッパ
３２…ロードセル
４０…制御装置

Claims (2)

1. フィーダから切り出された秤量対象物を、ベルトコンベアを介して秤量器へ送るベルトコンベアの運転方法において、
   秤量完了時点におけるベルトコンベアの搬送速度を通常搬送時よりも低速とし、且つ秤量完了時点でのベルトコンベアの排出部における秤量対象物の積載厚みを通常搬送時よりも薄くすることを特徴とするベルトコンベアの運転方法。
2. 切り出し速度が少なくとも２段以上の変速機能を有するフィーダを介して切り出された秤量対象物を秤量器へ供給する、搬送速度が少なくとも３段以上の変速機能を有するベルトコンベアの運転方法であって、
   通常運転時では、前記フィーダの切り出し速度を最低速以外の速度とし、前記ベルトコンベアの搬送速度を最高速以外且つ最低速以外の速度で運転すると共に、
   前記秤量器における秤量値が目標秤量値から第１の所定値を引いた値となった時点で、フィーダの切り出し速度を低減し、ベルトコンベアの搬送速度を加速すると共に、
   前記秤量値が目標秤量値から第２の所定値を引いた値に到達した時点で、ベルトコンベアの搬送速度を通常運転時よりも低速に低減することを特徴とするベルトコンベアの運転方法。

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