JP2006292549A - 焼結機の排気ガス流量測定システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 焼結機の排気ガス管に配設され、時系列の排気ガス流量データおよび温度データを出力する熱式流量計51と、排気ガス流量および温度データに基づいて所定の演算を行う演算部52と、排気ガス流量および温度データを記憶する記憶部54と、演算部52へ数値を入力する数値入力部55と、演算部52と外部装置56との間でデータを入出力する入出力部53とを備える。熱式流量計51は、排気ガス管の内部においてシース型温度センサと加熱コイル付きシース型温度センサとを焼結機のグレートバーの間隔よりも離して配設される。
【選択図】 図5
Description
図10に示すように、従来の製鉄業におけるドワイトロイド方式焼結機において、原料槽1から切り出された鉄鉱石等の原料は、ミキサー2で水分を添加し混合された後、サージホッパー3を介し、パレット5上に給鉱される。パレット5上の原料は点火炉4で表面に着火され、原料中の粉コークスが燃焼、発熱することにより焼結反応が起こる。焼結反応は、空気の吸引によって原料の上層から下層へ向かってパレット5の移動とともに進行していく。下向きに空気を吸引するために、パレット5の下部には風箱6(ウィンドボックス)が配設されており、直管部7(ウィンドレッグ)を介して、メインダクト8が連接されている。メインダクト8の先には集塵機9とブロワー10が設けられ、一元的に空気及び焼結の排気ガスを吸引する。
ピトー管式流量計は、排気ガスの流れに対して、正面の小孔14と直角方向の小孔15を有するとともに、それぞれの孔から別々に圧力を取り出す細管が内蔵されており、その圧力差を測定することにより流速を求めることを特徴とする。なお、図11において、12は排気ガスの流れ、13は排気ガス管等の配管、17は圧力計を示す。
ベンチュリー管式流量計は、排気ガスの流れを一部絞った配管の絞り部16(ベンチュリー管)の前後に圧力差を生じせしめ、この圧力差からピトー管式流量計と同様に流速を求めることを特徴とする。なお、図12において、12は排気ガスの流れ、13は排気ガス管等の配管、17は圧力計を示す。
超音波流量計18は、排気ガス管13の外側から超音波19を入射し、その反射や通過を測定して流量を計測するため、測定対象に対して、非接触で流量測定することを特徴としている。なお、図13において、12は排気ガスの流れ、13は排気ガス管等の配管を示す。
本発明に係る第1の焼結機の排気ガス流量測定システムは、製鉄業における焼結機の排気ガス流量測定システムにおいて、焼結機の排気ガス管に配設され、時系列の排気ガス流量データおよび温度データを出力する熱式流量計と、前記排気ガス流量および温度データに基づいて所定の演算を行う演算手段と、前記排気ガス流量および温度データを記憶する記憶手段と、前記演算手段へ数値を入力する数値入力手段と、前記演算手段と外部装置との間でデータを入出力する入出力手段とを具備し、前記熱式流量計は、前記排気ガス管の内部においてシース型温度センサと加熱コイル付きシース型温度センサとを前記焼結機のグレートバーの間隔よりも離して配設したことを特徴とするものである。
すなわち、流体の流れの中に加熱した物体を置くと、その加熱物体は流体により熱エネルギーを奪われるため、冷却されて温度が変化する。逆に、流体は加熱物体から熱エネルギーを奪って自己の温度を上昇させる。この時、単位時間に移動する熱量が、〔流体の定圧比熱〕×〔流体の上昇温度差〕×〔流体の質量流量〕に相当することを利用して質量流量を測定することができる。
なお、本発明に係る焼結機の排気ガス流量測定システは、図1に示すような配置のみならず、図3に示すような配置とすることも可能である。
そこで、本発明の実施例2に係る焼結機の排気ガス流量測定システムにおいては、直管部7(ウィンドレッグ)のような焼結機の排気ガス管内に挿入したシース型温度センサ20並びに加熱コイル付きシース型温度センサ21と、保護用ケース24の間隔23を、焼結機のパレット5の底板であるグレートバーの間隔27よりも離して配設することで、焼結ダストが固まりを形成するための核の発生を防止し、焼結機の排気ガス流量を長期的に測定することを可能としている。
本発明の実施例3に係る焼結機の排気ガス流量測定システムは、図5に示すように、シース型温度センサ20および加熱コイル付きシース型温度センサ21等からなる熱式流量計51と、演算部52と、入出力部53と、記憶部54と、数値入力部55を備えている。また、演算部52および入出力部53には外部装置56が接続されている。
図7に示す手順では、まず、熱式流量計51でガス流量を測定し(S11)、測定した排気ガス流量を記憶部54に記憶し(S12)、記憶部54から演算部52へ一定時間の流量データを読み出し(S13)、演算部52により一定時間の流量データから流量データの変動幅を演算する(S14)。
ここで、α2とβ2を比較し(S17)、α2がβ2よりも小さい場合には、上述した理由により熱式流量計51の測定異常と判定することができる。そこで、入出力部53を介して外部装置56へ異常信号出力する(S18)。一方、α2がβ2よりも大きい場合には、熱式流量計51が正常に測定中であると判定する(S19)。
図8は、操業中の焼結機の排気ガス流量測定データの説明図である。
ダスト付着前後の焼結機の排気ガス流量測定データは、焼結機の直管部7(ウィンドレッグ)に挿入したシース型温度センサ20と加熱コイル付きシース型温度センサ21に焼結ダストが付着していない状態と、故意に焼結ダストを付着させた状態での排気ガス流量を測定したものである。
2 ミキサー
3 サージホッパー
4 点火炉
5 パレット
6 風箱(ウィンドボックス)
7 直管部(ウィンドレッグ)
8 メインダクト
9 集塵機
10 ブロワー
11 煙突
12 ガスの流れ
13 排気ガス管
14 正面の小孔管
15 直角方向の小孔管
16 配管の絞り部(ベンチュリー管)
17 圧力計
18 超音波流量計
19 超音波
20 シース型温度センサ
21 加熱コイル付きシース型温度センサ
22 熱式流量計
23 シース型温度センサと加熱コイル付きシース型温度センサの間隔
24 シース型温度センサと加熱コイル付きシース型温度センサの保護用ケース
25 焼結原料
26 グレートバー
27 グレートバーの間隔
51 熱式流量計
52 演算部
53 入出力部
54 記憶部
55 数値入力部
56 外部装置
Claims (3)
- 製鉄業における焼結機の排気ガス流量測定システムにおいて、
焼結機の排気ガス管に配設され、時系列の排気ガス流量データおよび温度データを出力する熱式流量計と、
前記排気ガス流量および温度データに基づいて所定の演算を行う演算手段と、
前記排気ガス流量および温度データを記憶する記憶手段と、
前記演算手段へ数値を入力する数値入力手段と、
前記演算手段と外部装置との間でデータを入出力する入出力手段とを具備し、
前記熱式流量計は、前記排気ガス管の内部においてシース型温度センサと加熱コイル付きシース型温度センサとを前記焼結機のグレートバーの間隔よりも離して配設したことを特徴とする焼結機の排気ガス流量測定システム。 - 前記熱式流量計は、前記シース型温度センサと加熱コイル付きシース型温度センサを保護用ケースに収納したものであって、
前記シース型温度センサと前記保護用ケースの間隔並びに前記加熱コイル付きシース型温度センサとの間隔が、前記グレートバーの間隔よりも広いことを特徴とする請求項1に記載の焼結機の排気ガス流量測定システム。 - 前記演算手段は、所定の時間における前記排気ガス流量データの変動幅を演算して、測定開始時刻の異なる2つの流量データの変動幅を比較することによって、または前記排気ガス流量データの変動幅と所定の数値とを比較することによって、前記熱式流量計の測定異常を検出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の焼結機の排気ガス流量測定システム。
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