JP7226227B2 - Clinker manufacturing method and clinker manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、クリンカの製造方法及びクリンカ製造装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a clinker manufacturing method and a clinker manufacturing apparatus.
セメントの原料となるクリンカは、石灰石、粘土等の原料を、粉砕、焼成することで製造される。通常、焼成工程はロータリーキルンで行われる。得られたクリンカはその後クリンカクーラで冷却され、その後セメントの製造に使用される。 Clinker, which is a raw material for cement, is produced by pulverizing and firing raw materials such as limestone and clay. The firing process is usually carried out in a rotary kiln. The clinker obtained is then cooled in a clinker cooler and then used for the production of cement.
ところで、セメント組成物中のアルカリ成分、塩素成分、ＳＯ３、フリーライムなどは、セメント等の諸物性に影響を及ぼすことが知られている。
例えば、アルカリ成分含有量が高いクリンカを、土壌などの軟弱地盤の固化改良のセメント系固化材に利用すると、高い強度を発現させることができる。一方で、アルカリ成分含有量が高いクリンカをコンクリート構造物に利用すると、シリカ鉱物を含有する骨材とアルカリ成分とが反応し、これによりコンクリートが膨張してひび割れ等が発生することがある。
塩素含有量が高いクリンカをコンクリート構造物に利用すると、鉄筋や鉄骨等の腐食を引き起こし、コンクリート構造物の耐久性を低下させる。
ＳＯ３含有量は、モルタル及びコンクリートに使用した場合に、流動性や強度発現性に影響を与える。また、ＳＯ３含有量が多い場合には、低融点物質を生成してクリンカ粒を凝集させて大きなクリンカが生成しやすくなる。
フリーライム含有量が高いクリンカをコンクリート構造物に利用すると、水和による膨張のため、コンクリート構造物にひび割れ等が発生することが知られている。
By the way, it is known that alkali components, chlorine components, SO 3 , free lime and the like in cement compositions affect various physical properties of cement and the like.
For example, if clinker with a high alkaline component content is used as a cement-based solidification material for improving the solidification of soft ground such as soil, high strength can be expressed. On the other hand, if clinker with a high alkaline component content is used in concrete structures, aggregates containing silica minerals react with alkaline components, which may cause expansion of concrete and cracks.
When clinker with a high chlorine content is used in concrete structures, it causes corrosion of reinforcing bars and steel frames, reducing the durability of concrete structures.
The SO3 content affects fluidity and strength development when used in mortar and concrete. On the other hand, when the SO 3 content is high, a low-melting-point substance is generated to agglomerate the clinker grains, resulting in the formation of large clinker.
It is known that when clinker with a high free lime content is used in a concrete structure, cracks or the like occur in the concrete structure due to expansion due to hydration.
そこで、用途に応じて上述の成分の含有量、すなわち、クリンカの品質を管理する必要がある。例えば、アルカリ成分含有量や塩素量が少ないクリンカを得る手法として、焼成後のクリンカを洗浄することにより、上記成分の濃度を低減させることが知られている（例えば特許文献１）。 Therefore, it is necessary to control the content of the above components, that is, the quality of the clinker, depending on the application. For example, as a technique for obtaining clinker with a low alkali component content and chlorine content, it is known to reduce the concentrations of the above components by washing the clinker after firing (eg, Patent Document 1).
一方、特許文献２～３は、塩素含有量が規格外のクリンカを製品に混入させない手法を開示している。塩素含有廃棄物を焼成用燃料に用いる場合に、ロータリーキルンの内壁に付着する白色のコーチングが剥落することにより、クリンカの塩素含有量が高くなることが知られている。特許文献２～３に開示される手法では、クリンカの白色度と塩素含有量との相関に着目し、白色度が閾値を超える場合に、クリンカの搬送先を製品サイロから規格外品サイロに切り替えることにより、製品中の塩素濃度を規格内に管理している。は、石灰石、粘土等の原料を、粉砕、焼成することで製造される。
On the other hand,
特許文献１の手法では、製造したクリンカの全量を洗浄する必要があり、多量の水を必要とするなど処理費用が高く、水和反応が進行する虞があることが問題となっていた。また、セメントの要求性能に応じてクリンカ中のアルカリ成分や塩素を調整することが難しいという問題があった。 In the method of Patent Document 1, it is necessary to wash the entire amount of the produced clinker, requiring a large amount of water. Another problem is that it is difficult to adjust the alkaline components and chlorine in the clinker according to the required performance of the cement.
特許文献２～３では、画像取得エリアに存在するクリンカをすべて規格外品として分別するため、規格を満たすクリンカも規格外品サイロに搬送されることになる。すなわち、特許文献２～３の手法では、ロスが大きくなることが問題であった。また、特許文献２～３では塩素のみを検出しており、アルカリ成分やフリーライムなどの他の成分の含有量を含めたクリンカの品質管理を行うことができなかった。
In
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、所定の品質を満たすクリンカを効率的に製造する方法及び製造装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and a manufacturing apparatus for efficiently manufacturing a clinker that satisfies a predetermined quality.
本発明者は、焼成後のクリンカを分級して粒度毎にアルカリ成分、塩化物イオン、及び、フリーライムの含有率を分析したところ、これらの成分は大粒径のクリンカに多く含まれることに着目した。更に本発明者は、所定の大きさ以上のクリンカでは、上記成分の含有量と、クリンカの円形度、周囲温度対する温度の違い（冷却度合い）、及び、明度の各々との間に相関があることを見出し、本願発明を着想するに至った。 The present inventor classified the clinker after firing and analyzed the contents of alkaline components, chloride ions, and free lime for each particle size, and found that large particle size clinker contains a large amount of these components. I paid attention. Furthermore, the present inventors have found that in clinker of a predetermined size or larger, there is a correlation between the content of the above components, the degree of circularity of the clinker, the difference in temperature with respect to the ambient temperature (degree of cooling), and the lightness. This discovery led to the idea of the present invention.
上記課題を解決するために、本発明は、以下の［１］～［６］を提供する。
［１］キルンから排出されたクリンカの画像を取得する工程と、取得した前記画像から前記クリンカのサイズを計測し、サイズが閾値以上である粒子を検出する工程と、検出された前記粒子について、前記画像から摘出パラメータを取得する工程と、取得された前記摘出パラメータの値が設定範囲を満たさない場合に、前記粒子を前記クリンカから摘出する工程と、を含み、前記摘出パラメータが、下記式（１）により算出される円形度、前記クリンカの平均温度と前記粒子の温度との差、及び、ＣＩＥ（国際照明委員会）Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＬ＊値の少なくとも１つである、クリンカの製造方法。
Ｃ＝４πＳ／ｇ２ ・・・（１）
Ｃ：円形度
Ｓ：前記画像から取得される粒子の面積
ｇ：前記画像から取得される粒子の周囲長
［２］取得した前記画像から、前記粒子の位置情報を取得する工程を更に含み、前記位置情報に基づいて、前記摘出パラメータの値が前記設定範囲を満たさない前記粒子を前記クリンカから摘出する［１］に記載のクリンカの製造方法。
［３］前記サイズの閾値は、予め測定された、前記クリンカに含まれるアルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、及び、フリーライム含有量の少なくとも１つに基づいて決定される、［１］または［２］に記載のクリンカの製造方法。
［４］前記クリンカの一部を採取する工程と、採取された前記クリンカを分級する工程と、分級後の前記クリンカについて、分級径毎に前記アルカリ含有量、前記ＳＯ３含有量、前記塩素含有量、及び、前記フリーライム含有量を測定する工程と、前記アルカリ含有量、前記ＳＯ３含有量、前記塩素含有量、及び、前記フリーライム含有量の少なくとも１つに基づいて、前記サイズの閾値を設定する工程と、を更に含む、［３］に記載のクリンカの製造方法。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following [1] to [6].
[1] A step of acquiring an image of clinker discharged from a kiln, measuring the size of the clinker from the acquired image, detecting particles having a size equal to or larger than a threshold value, obtaining an extraction parameter from the image; and extracting the particles from the clinker when the obtained extraction parameter value does not satisfy a set range, wherein the extraction parameter is expressed by the following formula ( At least one of the circularity calculated by 1), the difference between the average temperature of the clinker and the temperature of the particles, and the L * value of the CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) L * a * b * color system A clinker manufacturing method.
C=4πS/g 2 (1)
C: Circularity S: Area of the particle obtained from the image g: Perimeter of the particle obtained from the image [2] Further comprising a step of obtaining positional information of the particle from the obtained image, The method for producing a clinker according to [1], wherein, based on the positional information, the particles whose values of the extraction parameter do not satisfy the set range are extracted from the clinker.
[3] The size threshold is determined based on at least one of pre-measured alkali content, SO3 content, chlorine content, and free lime content contained in the clinker, [ 1] or the method for producing a clinker according to [2].
[4] A step of collecting a portion of the clinker, a step of classifying the collected clinker, and regarding the clinker after classification, the alkali content, the SO3 content, and the chlorine content for each classified diameter. and measuring said free lime content and said size threshold based on at least one of said alkali content, said SO3 content, said chlorine content and said free lime content The method for producing a clinker according to [3], further comprising the step of setting
［５］キルンから排出されたクリンカの画像を取得する画像取得手段と、取得した前記画像を処理して前記クリンカのサイズを計測し、サイズが閾値以上である粒子を検出するサイズ検出手段と、前記サイズ検出手段で検出された粒子について、前記画像から摘出パラメータを取得する摘出パラメータ取得手段と、前記摘出パラメータが設定範囲を満たさない場合に、前記粒子を前記クリンカから摘出する摘出手段と、を含み、前記摘出パラメータ取得手段は、円形度演算手段、温度取得手段、及び、Ｌ＊値演算手段の少なくとも１つを含み、前記円形度演算手段は、下記式（１）により算出される円形度を演算し、前記温度取得手段は、前記画像から温度分布を取得して、前記クリンカの平均温度と前記粒子の温度との差を取得し、前記Ｌ＊値演算手段は、前記画像からＣＩＥ（国際照明委員会）Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＬ＊値を算出する、クリンカ製造装置。
Ｃ＝４πＳ／ｇ２ ・・・（１）
Ｃ：円形度
Ｓ：前記画像から取得される粒子の面積
ｇ：前記画像から取得される粒子の周囲長
［６］取得した前記画像から、前記粒子の位置情報を取得する位置情報取得手段を更に含み、前記摘出手段が、前記位置情報に基づいて、前記摘出パラメータの値が前記設定範囲を満たさない前記粒子を前記クリンカから摘出する、［５］に記載のクリンカ製造装置。
[5] image acquisition means for acquiring an image of the clinker discharged from the kiln; size detection means for processing the acquired image to measure the size of the clinker and detecting particles having a size equal to or larger than a threshold; extraction parameter acquisition means for acquiring extraction parameters from the image for the particles detected by the size detection means; and extraction means for extracting the particles from the clinker when the extraction parameters do not satisfy a set range. The extraction parameter acquisition means includes at least one of circularity calculation means, temperature acquisition means, and L * value calculation means, and the circularity calculation means is circularity calculated by the following formula (1) , the temperature acquisition means acquires the temperature distribution from the image and acquires the difference between the average temperature of the clinker and the temperature of the particles, and the L * value calculation means calculates CIE ( International Commission on Illumination) L * a * b * Clinker production equipment for calculating the L * value of the color system.
C=4πS/g 2 (1)
C: Circularity S: Area of the particle obtained from the image g: Circumference length of the particle obtained from the image [6] Position information obtaining means for obtaining position information of the particle from the obtained image The clinker manufacturing apparatus according to [5], wherein the extraction means extracts from the clinker the particles whose values of the extraction parameter do not satisfy the set range based on the position information.
本発明に依れば、所定の品質を満たすクリンカを効率的に製造することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the clinker which satisfy|fills predetermined quality can be manufactured efficiently.
［クリンカ製造装置］
本発明のクリンカ製造装置は、キルンから排出されたクリンカの画像を取得する画像取得手段と、取得した前記画像を処理して前記クリンカのサイズを計測し、サイズが閾値以上である粒子を検出するサイズ検出手段と、前記サイズ検出手段で検出された粒子について、前記画像から摘出パラメータを取得する摘出パラメータ取得手段と、前記摘出パラメータが設定範囲を満たさない場合に、前記粒子を前記クリンカから摘出する摘出手段と、を含み、前記摘出パラメータ取得手段は、円形度演算手段、温度取得手段、及び、Ｌ＊値演算手段の少なくとも１つを含み、前記円形度演算手段は、下記式（１）により算出される円形度を演算し、前記温度取得手段は、前記画像から温度分布を取得して、前記クリンカの平均温度と前記粒子の温度との差を取得し、前記Ｌ＊値演算手段は、前記画像からＣＩＥ（国際照明委員会）Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＬ＊値を算出するものである。
Ｃ＝４πＳ／ｇ２ ・・・（１）
Ｃ：円形度
Ｓ：前記画像から取得される粒子の面積
ｇ：前記画像から取得される粒子の周囲長
[Clinker manufacturing equipment]
The clinker manufacturing apparatus of the present invention includes image acquisition means for acquiring an image of clinker discharged from a kiln, processing the acquired image to measure the size of the clinker, and detecting particles having a size equal to or larger than a threshold. size detection means, extraction parameter acquisition means for acquiring extraction parameters from the image for the particles detected by the size detection means, and extraction of the particles from the clinker when the extraction parameters do not satisfy a set range. extraction means, wherein the extraction parameter acquisition means includes at least one of circularity calculation means, temperature acquisition means, and L * value calculation means, and the circularity calculation means is calculated by the following formula (1): The calculated circularity is calculated, the temperature acquisition means acquires the temperature distribution from the image, acquires the difference between the average temperature of the clinker and the temperature of the particles, and the L * value calculation means From the image, the L * value of the CIE (International Commission on Illumination) L * a * b * color system is calculated.
C=4πS/g 2 (1)
C: circularity S: area of the particle obtained from the image g: perimeter of the particle obtained from the image
図１は、本発明の一実施形態に係るクリンカ製造装置のブロック図である。図１のクリンカ製造装置１は、キルン（ロータリーキルン）２、クリンカクーラ３、ベルトコンベア５、及び、品質管理手段１０を備える。
FIG. 1 is a block diagram of a clinker manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention. A clinker manufacturing apparatus 1 in FIG. 1 includes a kiln (rotary kiln) 2, a
キルン２は、セメント原料を焼成してクリンカを生成させる。キルン２の上流側に、セメント原料を予熱するための予熱装置（図１では不図示）、及び、予熱されたセメント原料を仮焼成する仮焼炉（図１では不図示）が配置されていても良い。
The
キルン２で焼成されたクリンカは、クリンカクーラ３内を通過する間に冷却される。なお、キルン２から排出されたクリンカには、塩素成分や硫黄成分などを多く含むコーチング等も含まれる場合がある。中には、コーチングを巻き込みながら成長するクリンカも存在する。これらの中には、サイズが大きいものが含まれており、搬送時等にトラブルの原因となり得る。
そこで、図１に示すように、クリンカ製造装置１は更に、クリンカクーラ３とベルトコンベア５との間に、クラッシャ４を備えていても良い。この場合、クリンカクーラ３で冷却されたクリンカ等が、クラッシャ４で粗粉砕される。
The clinker fired in the
Therefore, as shown in FIG. 1 , the clinker manufacturing apparatus 1 may further include a crusher 4 between the
ベルトコンベア５は、クリンカクーラ３から排出されたクリンカを搬送する。図１では、ベルトコンベア５の後段に、クリンカを貯蔵するサイロ６が設置される。ただし、本発明はこれに限定されず、ベルトコンベア５は、サイロを経由せずに、クリンカと石膏とを混合してセメントを製造するセメント製造装置（不図示）に接続していても良い。
A
品質管理手段１０は、焼成・冷却後のクリンカに処理を施し、所定の品質のクリンカを得るための設備である。品質管理手段１０は、制御部１１、画像取得手段１２、及び、摘出手段１３で構成される。
The quality control means 10 is equipment for processing the clinker after firing and cooling to obtain clinker of a predetermined quality. The quality control means 10 is composed of a
画像取得手段１２は、可視光あるいは赤外線（近赤外線～遠赤外線）を受光することができるカメラである。図１のクリンカ製造装置１では、画像取得手段１２は、ベルトコンベア５の上流側でベルトコンベア５の上方に設置される。画像取得手段１２は、クリンカクーラ３あるいはクラッシャ４から排出されてベルトコンベア５上に載置された直後の粒子（クリンカ及びコーチングを含む）の画像を取得する。
なお、画像取得手段１２は、クリンカクーラ３内に設置されていても良い。
The image acquisition means 12 is a camera capable of receiving visible light or infrared rays (near infrared rays to far infrared rays). In the clinker manufacturing apparatus 1 of FIG. 1 , the image acquisition means 12 is installed above the
Note that the image acquisition means 12 may be installed inside the
制御部１１は、画像取得手段１２が取得した画像に基づいて、ベルトコンベア５を流通するクリンカの中で所定の品質を充足しない粒子を検出する。制御部１１は例えばコンピュータであり、画像取得手段１２及び摘出手段１３と連絡する。制御部１１は、サイズ検出手段及び摘出パラメータ取得手段を含む。
Based on the image acquired by the image acquisition means 12 , the
サイズ検出手段は、画像取得手段１２が取得した画像を処理してクリンカのサイズを計測し、サイズが閾値以上である粒子を検出する。 The size detection means processes the image acquired by the image acquisition means 12, measures the size of the clinker, and detects particles having a size equal to or larger than the threshold.
摘出パラメータ取得手段は、サイズ検出手段で検出された粒子について、画像に基づいて摘出パラメータを取得する。本実施形態において、摘出パラメータ取得手段は、円形度演算手段、温度取得手段、及び、Ｌ＊値演算手段のうち少なくとも１つを含む。 The extraction parameter acquisition means acquires extraction parameters for the particles detected by the size detection means based on the image. In this embodiment, the extraction parameter acquisition means includes at least one of circularity calculation means, temperature acquisition means, and L * value calculation means.
制御部１１は更に、位置情報取得手段を有していても良い。位置情報取得手段は、特定の粒子の位置情報を取得する。
なお、制御部１１中の各手段の詳細については後述する。
The
Details of each means in the
摘出手段１３は、ベルトコンベア５の下流側に設置される。摘出手段１３は、摘出パラメータ取得手段が取得したパラメータに基づき、ベルトコンベア５上の粒子の中から所定の品質を充足しない粒子を摘出する。摘出手段１３としては、パラレルリンクロボット、多関節ロボットなどのロボット、ダンパ、エアガン、ワイパ、フリックロッドなどが挙げられる。摘出方法の詳細については後述する。
The extracting means 13 is installed downstream of the
［クリンカの製造方法］
本発明のクリンカの製造方法は、キルンから排出されたクリンカの画像を取得する工程と、取得した前記画像から前記クリンカのサイズを計測し、サイズが閾値以上である粒子を検出する工程と、検出された前記粒子について、前記画像から摘出パラメータを取得する工程と、取得された前記摘出パラメータの値が設定範囲を満たさない場合に、前記粒子を前記クリンカから摘出する工程と、を含み、前記摘出パラメータが、下記式（１）により算出される円形度、前記クリンカの平均温度と前記粒子の温度との差、及び、ＣＩＥ（国際照明委員会）Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＬ＊値の少なくとも１つである製造方法である。
Ｃ＝４πＳ／ｇ２ ・・・（１）
Ｃ：円形度
Ｓ：前記画像から取得される粒子の面積
ｇ：前記画像から取得される粒子の周囲長
[Method for producing clinker]
The method for producing clinker of the present invention includes the steps of acquiring an image of clinker discharged from a kiln, measuring the size of the clinker from the acquired image, and detecting particles having a size equal to or larger than a threshold; acquiring an extraction parameter from the image for the extracted particle; and extracting the particle from the clinker when the acquired extraction parameter value does not satisfy a set range, The parameters are the degree of circularity calculated by the following formula (1), the difference between the average temperature of the clinker and the temperature of the particles, and CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) L * a * b * L * of the color system. a manufacturing method that is at least one of the values.
C=4πS/g 2 (1)
C: circularity S: area of the particle obtained from the image g: perimeter of the particle obtained from the image
図１に例示されるクリンカ製造装置を用い、本発明のクリンカの製造方法の一実施形態を以下で説明する。
原料は、石灰石、ケイ石、粘土などであり、所定の組成比となるように配合されたのち、粉砕される。
粉砕された原料は、キルン２に導入される。なお、予熱装置及び仮焼炉が設置される場合は、まず原料が予熱装置に導入され、その後仮焼炉で仮焼された後に、キルン２に導入される。キルン２内で、原料が１２００～１５００℃程度で焼成され、クリンカが生成する。また、ロータリーキルンの内壁には、原料や燃焼ガスから放出される成分が付着したコーチングが形成されており、このコーチングが一定量の厚さとなると内壁から剥落することがある。この場合、ロータリーキルン内で、クリンカとコーチングとが混合される。
One embodiment of the clinker manufacturing method of the present invention will be described below using the clinker manufacturing apparatus illustrated in FIG.
The raw materials are limestone, silica stone, clay, etc., and are pulverized after being blended so as to have a predetermined composition ratio.
The crushed raw material is introduced into
焼成されたクリンカは、コーチング等とともにクリンカクーラ３から排出される。クリンカクーラ３内でクリンカ等の粒子は、８０～４００℃程度に冷却される。冷却された粒子は、クラッシャ４で粉砕されていても良い。
The calcined clinker is discharged from the
冷却後（あるいは粉砕後）の粒子は、ベルトコンベア５上に載置されてサイロ６まで搬送される。ベルトコンベアでの搬送中に、所定の品質を満たさない粒子を選別する工程が実施される。
以下で、選別工程について、各実施形態を図２～図６を参照して詳述する。
After cooling (or after pulverization), the particles are placed on the
Below, each embodiment of the sorting process will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6. FIG.
〔第１実施形態〕
図２は、本発明の第１実施形態に係るクリンカの製造方法のフロー図である。第１実施形態は、摘出パラメータ取得手段が円形度演算手段を含み、円形度を摘出パラメータとする例である。
[First embodiment]
FIG. 2 is a flow chart of the clinker manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. The first embodiment is an example in which the extraction parameter acquisition means includes circularity calculation means, and the circularity is used as the extraction parameter.
ステップＳ１では、画像取得手段１２が、ベルトコンベア５上の粒子の画像を撮影する。撮影される画像は、可視光を検出して得られる画像（可視光画像）である。可視光画像は公知の手段により撮影される。撮影された画像は、制御部１１のサイズ検出手段に送信される。
In step S<b>1 , the image acquisition means 12 takes images of the particles on the
ステップＳ２では、まず、サイズ検出手段が画像を解析し、撮影領域に存在する各クリンカのサイズを計測する。計測されるサイズは、例えば、面積、周囲長、定方向最長幅、円等価径などである。 In step S2, first, the size detection means analyzes the image and measures the size of each clinker present in the photographing area. The size to be measured is, for example, the area, perimeter, longest width in a given direction, circle equivalent diameter, and the like.
サイズ検出手段には、サイズの閾値が予め格納されている。サイズ検出手段は、上記計測されたサイズと、サイズの閾値とを比較する。そして、サイズ検出手段は、閾値以上のサイズを有する粒子を検出する。サイズ検出手段は、解析した画像及び検出した粒子のサイズなど、検出した粒子の情報を円形度演算手段に送信する。 A size threshold value is stored in advance in the size detection means. The size detection means compares the measured size with a size threshold. Then, the size detection means detects particles having a size equal to or larger than the threshold. The size detection means transmits information about the detected particles such as the analyzed image and the size of the detected particles to the circularity calculation means.
サイズの閾値は、クリンカに含まれるアルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、及び、フリーライム（ｆ－ＣａＯ）含有量の少なくとも１つに基づいて決定されることが好ましい。
焼成後のクリンカ中のアルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、及び、フリーライム（ｆ－ＣａＯ）含有量は、クリンカ原料の種類、キルンでの焼成温度、キルン内での原料クリンカの焼成度合いによって変化するが、大きいクリンカは、キルン内での燃焼が不十分であるため、内部に上記成分が残留しやすくなる。また、キルン内壁から剥離したコーチングは比較的大きく、多量の塩素や硫黄化合物を含有する。このことから、キルンから排出されたもののうち、ある一定のサイズ以上の粒子は、燃焼が不十分であった大粒径のクリンカ、コーチング、あるいは、コーチングを内部に巻き込みながら成長したクリンカに由来し、上述した成分の含有量高いと考えられる。これらは、クラッシャで粉砕された後でもある程度のサイズで存在する。一方、小さいクリンカは燃焼が十分であるため、上記成分の含有量が少ない。
The size threshold is preferably determined based on at least one of alkali content, SO 3 content, chlorine content and free lime (f-CaO) content in the clinker.
The alkali content, SO3 content, chlorine content, and free lime (f-CaO) content in the clinker after firing depend on the type of clinker raw material, the firing temperature in the kiln, and the amount of raw clinker in the kiln. Although it varies depending on the degree of firing, large clinker is not sufficiently burned in the kiln, so the above components tend to remain inside. Also, the coating peeled off from the inner wall of the kiln is relatively large and contains a large amount of chlorine and sulfur compounds. From this, among the particles discharged from the kiln, particles larger than a certain size originate from large-particle-sized clinker that was not sufficiently burned, coating, or clinker that grew while entraining coating inside. , the content of the above-mentioned components is considered to be high. They are present in some size even after being pulverized by the crusher. On the other hand, small clinker burns well and therefore contains less of these components.
ベルトコンベア５で搬送させるクリンカは互いに重なり合っている。サイズが大きい粒子は搬送の過程で上方に浮き上がり、撮影された画像に写りやすい。一方で、サイズが小さい粒子は重なりによって上方の粒子の陰に隠れ、撮影された画像に写らないものが多数存在する。すなわち、サイズが小さいクリンカは、すべての粒子を画像撮影で把握することが困難である。
The clinker conveyed by the
そこで本発明では、上記成分の含有量に基づいてサイズの閾値を決定し、選別の第１段階として、画像撮影されたクリンカの中から閾値以上のサイズを有する粒子を抽出する。 Therefore, in the present invention, a size threshold is determined based on the content of the above components, and particles having a size equal to or larger than the threshold are extracted from the photographed clinker as the first stage of sorting.
具体的に、サイズの閾値は以下の工程で決定される。
キルンから排出されたクリンカの一部が採取される。採取されるクリンカは、画像撮影の対象となるクリンカであることが好ましい。すなわち、図１のクリンカ製造装置１では、ベルトコンベア５で搬送されるクリンカ、あるいは、クリンカクーラ３から排出されたクリンカであることが好ましい。
Specifically, the size threshold is determined by the following steps.
A portion of the clinker discharged from the kiln is harvested. The clinker to be collected is preferably the clinker to be imaged. That is, in the clinker manufacturing apparatus 1 of FIG. 1, the clinker is preferably conveyed by the
採取されたクリンカは、所定のサイズ毎に分級される。分級方法としては、上記のように画像解析により各クリンカのサイズを計測し、設定したサイズ範囲（分級径）毎に分別することが好ましい。ただし、本発明では、公知の分級方法を用いることもできる。公知の分級方法としては、振動篩機、ロータップ式篩振動機、トロンメル、グリズリー式スクリーンなどを用いた方法がある。振動篩機を用いる場合には、例えばＪＩＳ Ｚ ８８０１－１：２００６「試験用ふるい－第１部：金属製網ふるい」に規定されている篩を用いることができる。 The collected clinker is classified for each predetermined size. As a classification method, it is preferable to measure the size of each clinker by image analysis as described above and classify the clinker into each set size range (classification diameter). However, in the present invention, a known classification method can also be used. Known classification methods include methods using a vibrating sieve machine, a low-tap sieve vibrating machine, a trommel, a grizzly screen, and the like. When a vibrating sieve machine is used, for example, a sieve specified in JIS Z 8801-1:2006 "Test sieve-Part 1: Metal mesh sieve" can be used.
分級されたクリンカについて、分級径毎に、アルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、及び、フリーライム含有量のうちの少なくとも１つが測定される。アルカリ含有量及び塩素含有量、及び、ＳＯ３含有量は、ＪＩＳ Ｒ ５２０４：２０１９「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」に準拠して測定される。フリーライム含有量は、ＪＣＡＳ Ｉ－０１「遊離酸化カルシウムの定量方法」に準拠して測定される。 At least one of the alkali content, SO 3 content, chlorine content and free lime content is measured on the classified clinker for each classified diameter. The alkali content, chlorine content, and SO 3 content are measured in accordance with JIS R 5204:2019 "Fluorescent X-ray analysis method for cement". The free lime content is measured according to JCAS I-01 "Method for quantifying free calcium oxide".
分級径毎に、得られた分析値を基準値と対比させる。分析値が基準値を満たさない（基準値を超える）分級径の下限値が、「サイズの閾値」に設定される。
ここで基準値とは、クリンカの品質管理基準値である。例えば、本発明の方法により製造されたクリンカをセメントに用いた場合に該セメントが規格を満たすように、各成分の基準値を決定することができる。
The obtained analysis value is compared with the reference value for each classified diameter. The lower limit of the classified diameter at which the analysis value does not satisfy the standard value (exceeds the standard value) is set as the "size threshold".
Here, the reference value is a quality control reference value for clinker. For example, when the clinker produced by the method of the present invention is used in cement, the standard values of each component can be determined so that the cement satisfies the standards.
上述したクリンカの分析及び閾値の設定は、選別工程以前に予め行うだけでなく、例えば、所定の運転時間経過したときなど定期的に、あるいは、燃焼条件や原料産地を変えた場合、得られるクリンカの品質を変更した場合など、条件を変更した場合に、分析及び閾値の設定を改めて行っても良い。また、本実施形態では、製造されるクリンカの要求品質により、サイズの閾値を適宜変更することができる。 The analysis of the clinker and the setting of the threshold value described above are not only performed in advance before the sorting process, but also periodically, for example, after a predetermined operation time has elapsed, or when the combustion conditions or raw material production area is changed. When the conditions are changed, such as when the quality of is changed, analysis and threshold setting may be performed again. Further, in the present embodiment, the size threshold can be appropriately changed depending on the required quality of the manufactured clinker.
本実施形態では、選別の第２段階として、円形度による判定を実施する。ステップＳ３では、円形度演算手段が、ステップＳ２で検出された、閾値以上のサイズを有する粒子について、円形度を算出する。円形度（Ｃ）は、下記式（１）で表される。
Ｃ＝４πＳ／ｇ２ ・・・（１）
Ｃ：円形度
Ｓ：画像から取得される粒子の面積
ｇ：画像から取得される粒子の周囲長
面積（Ｓ）及び周囲長（ｇ）は、上記したようにサイズ検出手段が画像を解析することによって得られる。従って、本実施形態では、サイズ検出手段が閾値以上のサイズを有する粒子について面積及び周囲長を取得し、円形度演算手段に送信する。円形度演算手段は、得られた面積（Ｓ）及び周囲長（ｇ）を用い、各粒子の円形度（Ｃ）を算出する。
In the present embodiment, as the second stage of sorting, determination based on circularity is performed. In step S3, the circularity calculation means calculates the circularity of the particles detected in step S2 and having a size equal to or larger than the threshold. Circularity (C) is represented by the following formula (1).
C=4πS/g 2 (1)
C: Circularity S: Area of the particle obtained from the image g: Perimeter of the particle obtained from the image The area (S) and the perimeter (g) are determined by the size detection means analyzing the image as described above. obtained by Therefore, in this embodiment, the size detection means acquires the area and perimeter of particles having a size equal to or larger than the threshold value, and transmits them to the circularity calculation means. The circularity calculation means calculates the circularity (C) of each particle using the obtained area (S) and perimeter (g).
円形度演算手段には予め、円形度の設定範囲が格納されている。本実施形態では、円形度の設定範囲はＣ≧αである。αは円形度の閾値である。 A set range of circularity is stored in advance in the circularity computing means. In this embodiment, the setting range of circularity is C≧α. α is the circularity threshold.
円形度の閾値（α）は以下の工程で決定される。
まず、採取したクリンカの中から、閾値以上のサイズを有する粒子を抽出する。抽出された粒子の画像を取得し、画像解析を行って、各粒子の面積及び周囲長を計測し、円形度を算出する。そして円形度に基づいて粒子を段階ごとに分別する。
その後、各段階についてアルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、フリーライム含有量のうち少なくとも１つを測定する。得られた分析値を基準値と対比させ、分析値が基準値を満たさない場合の円形度の上限値が、「円形度の閾値（α）」に設定される。そして、該閾値（α）以上の範囲が、「円形度の設定範囲」に設定される。
The circularity threshold (α) is determined by the following steps.
First, particles having a size equal to or larger than a threshold value are extracted from the collected clinker. An image of the extracted particles is acquired, image analysis is performed, the area and perimeter of each particle are measured, and the degree of circularity is calculated. The particles are then graded according to their circularity.
At least one of the alkali content, SO3 content, chlorine content, free lime content is then measured for each stage. The obtained analysis value is compared with the reference value, and the upper limit of the circularity when the analysis value does not satisfy the reference value is set as the "circularity threshold (α)". Then, the range equal to or greater than the threshold value (α) is set as the “circularity setting range”.
ステップＳ４では、円形度演算手段が算出した円形度（Ｃ）が、設定範囲を満たすか否かが判断される。算出された円形度が設定範囲を満たす場合（Ｃ≧αの場合）、粒子は摘出されずにベルトコンベア５を通過する。その後、ステップＳ１に移行する。
算出された円形度が設定範囲を満たさない場合（Ｃ＜αの場合）、制御部１１の円形度演算手段は、該当する粒子を摘出する指令を摘出手段１３に送信する。その後、ステップＳ５に移行する。
In step S4, it is determined whether or not the circularity (C) calculated by the circularity computing means satisfies the set range. When the calculated circularity satisfies the set range (when C≧α), the particles pass through the
When the calculated circularity does not satisfy the set range (when C<α), the circularity calculation means of the
十分に燃焼が進んだクリンカは、ある程度の大きさであったとしても球形に近い形状となる。このため、十分に燃焼が進んだクリンカは、高い円形度を有する。このようなクリンカは、アルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、及び、フリーライム含有量の少なくとも１つを測定したときに、基準値を満たすものである。
一方、燃焼が不十分であったり、コーチング等を巻き込んで成長した大粒径のクリンカは、不定形であることが多い。また、コーチングは剥落物であるので、不定形である。これらのクリンカやコーチングは、図１に例示されるクリンカ製造装置のようにクラッシャで粉砕された後でも、形状は不定形となっている。すなわち、円形度が低い粒子は、大粒径のクリンカまたはコーチングに由来し、アルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、及び、フリーライム含有量が多く含まれ、基準値を満たさない。
A sufficiently burned clinker has a shape close to a sphere even if it has a certain size. Therefore, fully burned clinker has a high degree of circularity. Such clinker meets the criteria when at least one of alkali content, SO3 content, chlorine content and free lime content is measured.
On the other hand, clinker with a large particle size, which has grown due to insufficient combustion or coating, etc., often has an irregular shape. Also, since the coating is flaking off, it has an irregular shape. These clinker and coating have an irregular shape even after being crushed by a crusher like the clinker manufacturing apparatus illustrated in FIG. That is, particles with low circularity originate from large-sized clinker or coating, and contain high alkali content, SO3 content, chlorine content, and free lime content, and do not meet the standard values.
このように、円形度と各成分の含有量との間とに相関があることから、閾値以上のサイズを有する粒子の円形度を求め、その円形度によって、その粒子が大粒径のクリンカあるいはコーチングに由来するか否かを判断することができる。円形度の閾値は、クリンカに含まれるアルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、及び、フリーライム（ｆ－ＣａＯ）含有量の少なくとも１つに基づいて決定されることが好ましい。 In this way, since there is a correlation between the circularity and the content of each component, the circularity of particles having a size equal to or larger than the threshold value is obtained, and the circularity determines whether the particles are large-sized clinker or It can be determined whether or not it is derived from coaching. The circularity threshold is preferably determined based on at least one of the alkali content, SO 3 content, chlorine content and free lime (f-CaO) content in the clinker.
ステップＳ５において、摘出手段１３が、円形度演算手段によって特定された粒子をベルトコンベア５上から外部に摘出する。その後、ステップＳ１に戻る。
なお、算出された円形度が設定範囲を満たす場合（Ｃ≧αの場合）、円形度算出手段は摘出手段１３に指令を送信しない。このため、Ｃ≧αを満たす粒子は摘出されずにベルトコンベア５を通過する。その後、ステップＳ１に戻る。
In step S5, the extraction means 13 extracts the particles specified by the circularity calculation means from the
When the calculated circularity satisfies the set range (when C≧α), the circularity calculation means does not send a command to the extraction means 13 . Therefore, particles satisfying C≧α pass through the
摘出方法としては、上述したパラレルリンクロボット、多関節ロボットなどのロボット、エアガンなどを用い、特定された粒子を個別にベルトコンベア上から取り除いてもよい。例えば、ロボットの先端に真空吸着手段を設け、特定された粒子をロボット先端に吸着させて搬出することができる。ロボット先端にアームを設け、アームが特定された粒子を握持して搬出することもできる。また、特定された粒子に対しエアガンからエアを射出し、粒子をベルトコンベアの外にはじき出すことができる。 As an extracting method, a robot such as the above-described parallel link robot or articulated robot, an air gun, or the like may be used to individually remove the specified particles from the belt conveyor. For example, a vacuum adsorption means can be provided at the tip of the robot, and the specified particles can be adsorbed to the tip of the robot and carried out. An arm may be provided at the tip of the robot, and the arm may grip and carry out the identified particles. In addition, it is possible to eject air from the air gun against the specified particles and eject the particles out of the belt conveyor.
別の摘出方法としては、ロボット、ダンパ、ワイパ、フリックロッドなどを用い、特定された粒子をその周囲の小径クリンカごとベルトコンベア上から取り除いても良い。例えば、ロボットの先端にバキュームホースを設置し、特定された粒子を含むクリンカを吸引して除去することができる。また、ダンパにより搬出経路を切り替えることにより、特定された粒子を含むクリンカを製品から除去することもできる。この場合、除去されたクリンカを篩に通過させ、篩を通過した小径クリンカを再度ベルトコンベア上に戻しても良い。こうすることにより、篩上に残留する、所定の品質を満たさない粒子のみを除去することができ、クリンカの収率を向上させることができる。 As another extraction method, robots, dampers, wipers, flick rods, etc. may be used to remove the identified particles from the conveyor belt together with the surrounding small diameter clinker. For example, a vacuum hose can be placed at the tip of the robot to suck and remove clinker containing the identified particles. In addition, by switching the delivery route with a damper, the clinker containing the identified particles can be removed from the product. In this case, the removed clinker may be passed through a sieve, and the small-diameter clinker that has passed through the sieve may be returned onto the belt conveyor. By doing so, it is possible to remove only the particles remaining on the sieve that do not satisfy the predetermined quality, and to improve the yield of clinker.
本実施形態では、所定の品質を満たさない粒子を確実に除去するために、摘出対象となる粒子の位置情報を取得する位置情報取得工程を含むことが好ましい。制御部１１は位置情報取得手段を更に含むことが好ましい。
In this embodiment, in order to reliably remove particles that do not satisfy a predetermined quality, it is preferable to include a position information acquisition step of acquiring position information of particles to be extracted. It is preferable that the
具体的に、円形度演算手段は、閾値未満の円形度を有する粒子（摘出対象の粒子）に関する情報を位置情報取得手段に送信する。当該情報は、画像取得手段が取得した画像（サイズ検出手段及び円形度演算手段で処理された画像を含む）などである。
位置情報取得手段は、画像、ベルトコンベアの搬送速度などから、ベルトコンベアで搬送されている摘出対象の粒子の位置情報を取得する（位置情報取得工程）。位置情報取得手段は、得られた位置情報を摘出手段１３に送信する。
摘出手段１３は、円形度演算手段から送信された指令と、位置情報取得手段から得られた位置情報に基づいて、抽出対象の粒子の位置を把握し、該粒子をベルトコンベア５上から摘出する。
Specifically, the circularity computing means transmits information on particles (particles to be extracted) having a circularity less than a threshold to the positional information acquiring means. The information is an image acquired by the image acquisition means (including an image processed by the size detection means and the circularity calculation means).
The positional information obtaining means obtains positional information of the particles to be extracted that are being conveyed by the belt conveyor from the image, the conveying speed of the belt conveyor, and the like (positional information obtaining step). The positional information obtaining means transmits the obtained positional information to the extracting
Extraction means 13 grasps the position of the particle to be extracted based on the command sent from the circularity calculation means and the position information obtained from the position information acquisition means, and extracts the particle from the
このように、位置情報取得手段を用いることで、所定の品質を満たさない粗大な粒子を確実に除去することができる。この結果、得られるクリンカの品質を精度良く管理することが可能となる。 In this way, by using the positional information acquiring means, it is possible to reliably remove coarse particles that do not satisfy the predetermined quality. As a result, it is possible to accurately control the quality of the obtained clinker.
〔第２実施形態〕
図３は、本発明の第２実施形態に係るクリンカの製造方法のフロー図であり、特に選別工程を説明するための図である。第２実施形態は、摘出パラメータ取得手段が温度取得手段を含み、温度差（クリンカの平均温度と粒子の温度との差）を摘出パラメータとする例である。
[Second embodiment]
FIG. 3 is a flow diagram of a clinker manufacturing method according to a second embodiment of the present invention, and is a diagram particularly for explaining the sorting process. The second embodiment is an example in which the extraction parameter acquisition means includes temperature acquisition means, and the temperature difference (the difference between the average temperature of the clinker and the temperature of the particles) is used as the extraction parameter.
ステップＳ１では、画像取得手段１２が、ベルトコンベア５上の粒子の画像を撮影する。撮影される画像は、可視光画像及び温度分布画像である。可視光画像及び温度分布画像は、公知の手段により撮影される。温度分布画像の取得は、後述する「温度分布画像全体の温度の平均値（平均温度）」が２００℃以下となったときに測定することが好ましい。
画像取得手段１２は、可視光画像を制御部１１のサイズ検出手段に送信する。また、画像取得手段１２は、温度分布画像を制御部１１の温度取得手段に送信する。
In step S<b>1 , the image acquisition means 12 takes an image of particles on the
The image acquisition means 12 transmits the visible light image to the size detection means of the
ステップＳ２では、サイズ検出手段が、第１実施形態と同じ工程で閾値以上のサイズを有する粒子を検出する。サイズ検出手段は、解析した画像など、検出した粒子の情報を温度取得手段に送信する。 In step S2, the size detection means detects particles having a size equal to or larger than the threshold in the same process as in the first embodiment. The size detection means transmits information about the detected particles, such as an analyzed image, to the temperature acquisition means.
ステップＳ１１では、温度取得手段が、温度分布画像とサイズ検出手段で処理された画像とを重ね合わせる。そして、温度分布画像に存在するクリンカ全体の温度の平均値（以下、「平均温度」と称する）と、閾値以上のサイズを有する各粒子の温度（以下、「粒子の温度」と称する）とを取得する。次いで、式（２）により、平均温度と粒子の温度との差（Ｔ）を取得する。すなわち、温度差Ｔは、キルンから排出されたクリンカの平均温度と閾値以上のサイズを有する粒子の温度の差である。
温度差Ｔ＝（粒子の温度）－（平均温度）・・・（２）
In step S11, the temperature acquisition means superimposes the temperature distribution image and the image processed by the size detection means. Then, the average value of the temperature of the entire clinker present in the temperature distribution image (hereinafter referred to as "average temperature") and the temperature of each particle having a size equal to or larger than the threshold (hereinafter referred to as "particle temperature") are calculated. get. The difference (T) between the average temperature and the temperature of the particles is then obtained from equation (2). That is, the temperature difference T is the difference between the average temperature of the clinker discharged from the kiln and the temperature of particles having a size equal to or greater than the threshold.
Temperature difference T = (particle temperature) - (average temperature) (2)
温度取得手段には予め、温度差の設定範囲が格納されている。本実施形態では、温度差の設定範囲はＴ＜βである。βは温度差の閾値である。 The setting range of the temperature difference is stored in advance in the temperature acquisition means. In this embodiment, the setting range of the temperature difference is T<β. β is the temperature difference threshold.
温度差の閾値（β）は以下の工程で決定される。
まず、採取したクリンカの中から、閾値以上のサイズを有する粒子を抽出する。抽出された粒子の温度分布画像を取得し、画像解析を行って、上記の定義に従い各粒子について平均温度に対する温度差を取得する。そして温度差に基づいて粒子を段階ごとに分別する。
その後、各段階についてアルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、フリーライム含有量のうち少なくとも１つを測定する。得られた分析値を基準値と対比させ、分析値が基準値を満たさない場合の温度差の下限値が、「温度差の閾値（β）」に設定される。そして、該閾値（β）未満の範囲が、「温度差の設定範囲」に設定される。
The temperature difference threshold (β) is determined by the following steps.
First, particles having a size equal to or larger than a threshold value are extracted from the collected clinker. A temperature distribution image of the extracted particles is obtained and image analysis is performed to obtain the temperature difference with respect to the average temperature for each particle according to the above definition. The particles are then separated into stages based on the temperature difference.
At least one of the alkali content, SO3 content, chlorine content, free lime content is then measured for each stage. The obtained analysis value is compared with the reference value, and the lower limit of the temperature difference when the analysis value does not satisfy the reference value is set as the "temperature difference threshold (β)". Then, the range below the threshold value (β) is set as the "setting range of temperature difference".
ステップＳ１２において、温度取得手段は、取得した温度差（Ｔ）が、設定範囲を満たすか否かを判断する。取得した温度が設定範囲を満たす場合（Ｔ＜βの場合）、粒子は摘出されずにベルトコンベア５を通過する。その後、ステップＳ１に移行する。
取得した温度差が設定範囲を満たさない場合（Ｔ≧βの場合）、制御部１１の温度取得手段は、該当する粒子を摘出する指令を摘出手段１３に送信する。その後、ステップＳ５に移行する。
In step S12, the temperature acquisition means determines whether the acquired temperature difference (T) satisfies the set range. When the acquired temperature satisfies the set range (when T<β), the particles pass through the
When the obtained temperature difference does not satisfy the set range (when T≧β), the temperature obtaining means of the
大粒径のクリンカは、熱容量が大きいために、小粒径のクリンカに比べて冷却速度が遅い傾向がある。図１に例示されるクリンカ製造装置のようにクラッシャを備える場合には、大粒径のクリンカが粉砕されて表面積が大きくなっても温度が下がりにくいため、粉砕後のクリンカの温度が他よりも高い傾向がある。コーチングも同様に、小粒径のクリンカよりも熱容量が大きいために温度が高い傾向がある。すなわち、温度が周囲よりも高い粒子は、大粒径のクリンカまたはコーチングに由来すると考えられる。このため、温度が周囲よりも高い粒子では、アルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、及び、フリーライム含有量が多く含まれ、基準値を満たさない。 A clinker with a large grain size tends to have a slower cooling rate than a clinker with a small grain size due to its large heat capacity. In the case where a crusher is provided as in the clinker manufacturing apparatus illustrated in FIG. tend to be high. Coatings likewise tend to be at higher temperatures due to their higher heat capacity than small particle size clinker. That is, particles that are warmer than ambient are believed to originate from large particle size clinker or coating. For this reason, particles with a temperature higher than ambient have high alkali content, SO 3 content, chlorine content and free lime content and do not meet the criteria.
このように、温度差と各成分の含有量との間とに相関があることから、閾値以上のサイズを有する粒子についてクリンカ全体の平均温度との差を取得し、該温度差に基づいて大粒径のクリンカあるいはコーチングに由来するか否かを判断することができる。温度差の閾値は、クリンカに含まれるアルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、及び、フリーライム（ｆ－ＣａＯ）含有量の少なくとも１つに基づいて決定されることが好ましい。 In this way, since there is a correlation between the temperature difference and the content of each component, the difference between the average temperature of the entire clinker and the particles having a size equal to or larger than the threshold value is obtained. It can be determined whether it is due to particle size clinker or coating. The temperature difference threshold is preferably determined based on at least one of the alkali content, SO 3 content, chlorine content and free lime (f-CaO) content in the clinker.
ステップＳ５では、摘出手段１３が、温度取得手段によって特定された粒子をベルトコンベア５上から外部に摘出する。その後、ステップＳ１に戻る。
なお、取得した温度差が設定範囲を満たす場合（Ｔ＜βの場合）、温度取得手段は摘出手段１３に指令を送信しない。このため、Ｔ＜βを満たす粒子は摘出されずにベルトコンベア５を通過する。その後、ステップＳ１に戻る。
In step S5, the extraction means 13 extracts the particles identified by the temperature acquisition means from the
Note that when the acquired temperature difference satisfies the set range (when T<β), the temperature acquiring means does not send a command to the extracting
抽出方法としては、第１実施形態で説明した方法と同じとすることができる。また、本実施形態においても、制御部１１は位置情報取得手段を更に含み、摘出対象となる粒子の位置情報を取得する位置情報取得工程を含むことが好ましい。
The extraction method can be the same as the method described in the first embodiment. Also in the present embodiment, the
〔第３実施形態〕
図４は、本発明の第３実施形態に係るクリンカの製造方法のフロー図であり、特に選別工程を説明するための図である。第３実施形態は、摘出パラメータ取得手段がＬ＊値演算手段を含み、Ｌ＊値を摘出パラメータとする例である。ここで、「Ｌ＊値」とは、ＣＩＥ（国際照明委員会）Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＬ＊値（明度）である。
[Third embodiment]
FIG. 4 is a flow diagram of a clinker manufacturing method according to a third embodiment of the present invention, and is a diagram specifically for explaining the sorting process. The third embodiment is an example in which the extraction parameter acquisition means includes L * value calculation means and the L * value is used as the extraction parameter. Here, the “L * value” is the L * value (brightness) of the CIE (International Commission on Illumination) L * a * b * color system.
ステップＳ１では、画像取得手段１２が、ベルトコンベア５上の粒子の画像を撮影する。撮影される画像は、可視光画像である。可視光画像は公知の手段により撮影される。撮影された画像は、制御部１１のサイズ検出手段に送信される。
In step S<b>1 , the image acquisition means 12 takes an image of particles on the
ステップＳ２では、サイズ検出手段が、第１実施形態と同じ工程で閾値以上のサイズを有する粒子を検出する。サイズ検出手段は、解析した画像など、検出した粒子の情報をＬ＊値演算手段に送信する。 In step S2, the size detection means detects particles having a size equal to or larger than the threshold in the same process as in the first embodiment. The size detection means sends information about the detected particles, such as the analyzed image, to the L * value calculation means.
ステップ２１では、Ｌ＊値演算手段が、取得した画像に基づいて閾値以上のサイズを有する粒子について、Ｌ＊値を演算する。
Ｌ＊値の演算には、公知の方法を用いることができる。例えば、取得した画像中で該粒子に対応する画素について、ＲＧＢ値の平均値を算出する。その平均値をグレースケールに変換したときの明度を、粒子のＬ＊値とする。
In step 21, the L * value calculation means calculates the L * value for particles having a size equal to or larger than the threshold based on the acquired image.
A known method can be used to calculate the L * value. For example, average values of RGB values are calculated for pixels corresponding to the particles in the acquired image. The lightness when the average value is converted to gray scale is taken as the L * value of the particles.
Ｌ＊値演算手段には予め、Ｌ＊値の設定範囲が格納されている。本実施形態では、Ｌ＊値の設定範囲はＬ＊＜γである。γはＬ＊値の閾値である。 The setting range of the L * value is stored in advance in the L * value calculation means. In this embodiment, the setting range of the L * value is L * <γ. γ is the threshold for the L * value.
Ｌ＊値の閾値（γ）は以下の工程で決定される。
まず、採取したクリンカの中から、閾値以上のサイズを有する粒子を抽出する。更に画像解析を行って、各粒子のＬ＊値を取得する。そしてＬ＊値に基づいて粒子を段階ごとに分別する。
その後、各段階についてアルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、フリーライム含有量のうち少なくとも１つを測定する。得られた分析値を基準値と対比させ、分析値が基準値を満たさない場合の下限値が、「Ｌ＊値の閾値（γ）」に設定される。そして、閾値（γ）より大きい範囲が、「Ｌ＊値の設定範囲」に設定される。
The threshold value (γ) of the L * value is determined by the following steps.
First, particles having a size equal to or larger than a threshold value are extracted from the collected clinker. Further image analysis is performed to obtain the L * value for each particle. The particles are then graded based on the L * value.
At least one of the alkali content, SO3 content, chlorine content, free lime content is then measured for each stage. The obtained analysis value is compared with the reference value, and the lower limit value when the analysis value does not satisfy the reference value is set as the "L * value threshold (γ)". Then, the range larger than the threshold value (γ) is set as the “L * value setting range”.
ステップ２２では、Ｌ＊値演算手段が、算出したＬ＊値（Ｌ＊）が、設定範囲を満たすか否かを判断する。取得したＬ＊値が設定範囲を満たす場合（Ｌ＊＜γの場合）、粒子は摘出されずにベルトコンベア５を通過する。その後、ステップＳ１に移行する。
取得したＬ＊値が設定範囲を満たさない場合（Ｌ＊≧γの場合）、制御部１１のＬ＊値取得手段は、該当する粒子を摘出する指令を摘出手段１３に送信する。その後、ステップＳ５に移行する。
At step 22, the L * value computing means determines whether the calculated L * value (L * ) satisfies the set range. When the acquired L * value satisfies the set range (when L * <γ), the particles pass through the
When the obtained L * value does not satisfy the set range (when L * ≧γ), the L * value obtaining means of the
大粒径のクリンカは燃焼が不十分であるため、Ｌ＊値が大きくなる。一方、十分に燃焼が進んだクリンカは、Ｌ＊値が小さくなる。すなわち、ロータリーキルンから排出されたクリンカの粒径とＬ＊値との間に相関がある。また、コーチングは一般に白色であるため、Ｌ＊値が大きい。コーチングには特に多量の塩素が含まれる。すなわち、Ｌ＊値が大きい粒子は、大粒径のクリンカまたはコーチングに由来すると考えられる。このため、Ｌ＊値が大きい粒子では、アルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、及び、フリーライム含有量が多く含まれ、基準値を満たさない。 Clinkers with a large particle size burn poorly, resulting in a large L * value. On the other hand, sufficiently burned clinker has a small L * value. That is, there is a correlation between the particle size of the clinker discharged from the rotary kiln and the L * value. Also, since the coating is generally white, it has a large L * value. Coatings contain particularly high amounts of chlorine. That is, particles with high L * values are believed to originate from large particle size clinker or coating. Therefore, particles with a large L * value contain large amounts of alkali content, SO 3 content, chlorine content, and free lime content, and do not satisfy the standard values.
このように、Ｌ＊値と各成分の含有量との間とに相関があることから、閾値以上のサイズを有する粒子のＬ＊値を取得し、そのＬ＊値によって、その粒子が大粒径のクリンカあるいはコーチングに由来するか否かを判断することができる。Ｌ＊値の閾値は、クリンカに含まれるアルカリ含有量、ＳＯ３含有量、塩素含有量、及び、フリーライム（ｆ－ＣａＯ）含有量の少なくとも１つに基づいて決定されることが好ましい。 In this way, since there is a correlation between the L * value and the content of each component, the L * value of particles having a size equal to or larger than the threshold value is obtained, and the L * value indicates that the particle is a large particle. It can be determined whether it comes from diameter clinker or coating. The L * value threshold is preferably determined based on at least one of the alkali content, SO 3 content, chlorine content and free lime (f-CaO) content in the clinker.
ステップＳ５では、摘出手段１３が、Ｌ＊値取得手段によって特定された粒子をベルトコンベア５上から外部に摘出する。その後、ステップＳ１に戻る。
なお、取得したＬ＊値が設定範囲を満たす場合（Ｌ＊＜γの場合）、Ｌ＊値取得手段は摘出手段１３に指令を送信しない。このため、Ｌ＊＜γを満たす粒子は摘出されずにベルトコンベア５を通過する。その後、ステップＳ１に戻る。
In step S5, the extraction means 13 extracts the particles specified by the L * value acquisition means from the
When the acquired L * value satisfies the setting range (when L * <γ), the L * value acquiring means does not send a command to the extracting
抽出方法としては、第１実施形態で説明した方法と同じとすることができる。また、本実施形態においても、制御部１１は位置情報取得手段を更に含み、摘出対象となる粒子の位置情報を取得する位置情報取得工程を含むことが好ましい。
The extraction method can be the same as the method described in the first embodiment. Also in the present embodiment, the
〔第４実施形態〕
図５は、本発明の第４実施形態に係るクリンカの製造方法のフロー図であり、特に選別工程を説明するための図である。第４実施形態は、摘出パラメータ取得手段が円形度演算手段及び温度取得手段を含み、円形度及び温度差を摘出パラメータとする例である。
[Fourth embodiment]
FIG. 5 is a flow diagram of a clinker manufacturing method according to a fourth embodiment of the present invention, and is a diagram particularly for explaining the sorting process. The fourth embodiment is an example in which extraction parameter acquisition means includes circularity calculation means and temperature acquisition means, and circularity and temperature difference are used as extraction parameters.
ステップＳ１では、第２実施形態と同様の方法にて、画像取得手段１２が、ベルトコンベア５上の粒子の可視光画像及び温度分布画像を撮影する。画像取得手段１２は、撮影した画像をサイズ検出手段及び温度取得手段に送信する。
In step S1, the image acquisition means 12 takes a visible light image and a temperature distribution image of the particles on the
ステップＳ２では、サイズ検出手段が、第１実施形態と同じ工程で閾値以上のサイズを有する粒子を検出する。サイズ検出手段は、解析した画像など、検出した粒子の情報を円形度演算手段に送信する。 In step S2, the size detection means detects particles having a size equal to or larger than the threshold in the same process as in the first embodiment. The size detection means transmits information about the detected particles, such as the analyzed image, to the circularity calculation means.
第４実施形態では、まず円形度による選別が実行される。ステップＳ３では、円形度演算手段が、第１実施形態と同様の工程で、閾値以上のサイズを有する粒子の円形度（Ｃ）を算出する。
次いで、ステップ４において、円形度演算手段が、算出した円形度（Ｃ）が、設定範囲を満たすか否かを判断する。算出された円形度が設定範囲を満たす場合（Ｃ≧αの場合）、粒子は摘出されずにベルトコンベア５を通過する。その後、ステップＳ１に移行する。
算出した円形度が設定範囲を満たさない場合（Ｃ＜αの場合）、円形度算出手段が、解析した画像など、サイズ検出手段が検出した粒子の情報を温度取得手段に送信する。その後、ステップＳ１１に移行する。
In the fourth embodiment, sorting by circularity is first performed. In step S3, the circularity calculation means calculates the circularity (C) of particles having a size equal to or larger than the threshold in the same process as in the first embodiment.
Next, in step 4, the circularity calculation means determines whether the calculated circularity (C) satisfies the set range. When the calculated circularity satisfies the set range (when C≧α), the particles pass through the
When the calculated circularity does not satisfy the set range (when C<α), the circularity calculation means transmits the information of the particles detected by the size detection means, such as the analyzed image, to the temperature acquisition means. After that, the process moves to step S11.
ステップＳ１１では、第２実施形態と同様にして、温度取得手段が、温度分布画像とサイズ検出手段で処理された画像とを重ね合わせ、閾値以上のサイズを有する粒子について温度差（Ｔ）を取得する。
次いで、ステップＳ１２において、温度取得手段は、取得した温度差（Ｔ）が、設定範囲を満たすか否かを判断する。取得した温度差が設定範囲を満たす場合（Ｔ＜βの場合）、粒子は摘出されずにベルトコンベア５を通過する。その後、ステップＳ１に移行する。
取得した温度差が設定範囲を満たさない場合（Ｔ≧βの場合）、制御部１１の温度取得手段は、該当する粒子を摘出する指令を摘出手段１３に送信する。その後、ステップＳ５に移行する。
In step S11, similarly to the second embodiment, the temperature acquisition means superimposes the temperature distribution image and the image processed by the size detection means, and acquires the temperature difference (T) for particles having a size equal to or larger than the threshold. do.
Next, in step S12, the temperature obtaining means determines whether or not the obtained temperature difference (T) satisfies the set range. When the obtained temperature difference satisfies the set range (when T<β), the particles pass through the
When the obtained temperature difference does not satisfy the set range (when T≧β), the temperature obtaining means of the
ステップＳ５において、摘出手段１３は、温度取得手段から指令を受けた場合に、温度取得手段によって特定された粒子をベルトコンベア５上から外部に摘出する。その後、ステップＳ１に戻る。
In step S5, the extraction means 13 extracts the particles specified by the temperature acquisition means from the
抽出方法としては、第１実施形態で説明した方法と同じとすることができる。また、本実施形態においても、制御部１１は位置情報取得手段を更に含み、摘出対象となる粒子の位置情報を取得する位置情報取得工程を含むことが好ましい。
The extraction method can be the same as the method described in the first embodiment. Also in the present embodiment, the
抽出パラメータによる判定を行う順番は特に限定されない。第４実施形態の変形例として、まず温度差に基づく判定及び摘出を実施した後、円形度に基づく判定及び摘出を行うフローとすることができる。 There is no particular limitation on the order of determination based on the extraction parameters. As a modified example of the fourth embodiment, the flow may be such that the determination and extraction based on the temperature difference are performed first, and then the determination and extraction based on the degree of circularity are performed.
第４実施形態では、２つの摘出パラメータに基づいて所定の品質を満たさないと予想されるクリンカを検出し摘出しているため、品質管理の精度を高めることが可能である。 In the fourth embodiment, the clinker expected to not satisfy the predetermined quality is detected and extracted based on the two extraction parameters, so it is possible to improve the accuracy of quality control.
なお、２つの摘出パラメータの組み合わせは上記に限定されない。摘出パラメータとして、円形度及びＬ＊値、温度差及びＬ＊値の組み合わせをそれぞれ採用することもできる。また、これらの組み合わせにおいても、上記したように判定を行う順番も限定されない。 Note that the combination of the two extraction parameters is not limited to the above. A combination of circularity and L * value, temperature difference and L * value, respectively, can also be employed as extraction parameters. Also, in these combinations, the order of determination is not limited as described above.
〔第５実施形態〕
図６は、本発明の第５実施形態に係るクリンカの製造方法のフロー図であり、特に選別工程を説明するための図である。第５実施形態は、摘出パラメータ取得手段が円形度演算手段、温度取得手段及びＬ＊値演算手段を含み、円形度、温度差及びＬ＊値を摘出パラメータとする例である。
[Fifth embodiment]
FIG. 6 is a flow diagram of a clinker manufacturing method according to a fifth embodiment of the present invention, and is a diagram particularly for explaining the sorting process. The fifth embodiment is an example in which the extraction parameter acquisition means includes circularity calculation means, temperature acquisition means, and L * value calculation means, and circularity, temperature difference, and L * value are used as extraction parameters.
ステップＳ１では、第２実施形態と同様の方法にて、画像取得手段１２が、ベルトコンベア５上の粒子の可視光画像及び温度分布画像を撮影する。画像取得手段１２は、撮影した画像をサイズ検出手段及び温度取得手段に送信する。
In step S1, the image acquisition means 12 takes a visible light image and a temperature distribution image of the particles on the
ステップＳ２では、サイズ検出手段が、第１実施形態と同じ工程で閾値以上のサイズを有する粒子を検出する。サイズ検出手段は、解析した画像など、検出した粒子の情報を円形度演算手段に送信する。 In step S2, the size detection means detects particles having a size equal to or larger than the threshold in the same process as in the first embodiment. The size detection means transmits information about the detected particles, such as the analyzed image, to the circularity calculation means.
第５実施形態では、まず円形度による選別が実行される。ステップＳ３において、円形度演算手段が、第１実施形態と同様の工程で、閾値以上のサイズを有する粒子の円形度（Ｃ）を算出する。
次いで、ステップＳ４において、円形度演算手段は、算出した円形度（Ｃ）が、設定範囲を満たすか否かを判断する。算出された円形度が設定範囲を満たす場合（Ｃ≧αの場合）、粒子は摘出されずにベルトコンベア５を通過する。その後、ステップＳ１に移行する。
算出した円形度が設定範囲を満たさない場合（Ｃ＜αの場合）、制御部１１の円形度算出手段が、解析した画像など、サイズ検出手段が検出した粒子の情報を温度取得手段に送信する。その後、ステップＳ１１に移行する。
In the fifth embodiment, sorting by circularity is first performed. In step S3, the circularity calculation means calculates the circularity (C) of particles having a size equal to or larger than the threshold in the same process as in the first embodiment.
Next, in step S4, the circularity calculation means determines whether the calculated circularity (C) satisfies the set range. When the calculated circularity satisfies the set range (when C≧α), the particles pass through the
When the calculated circularity does not satisfy the set range (when C<α), the circularity calculation means of the
ステップＳ１１では、第２実施形態と同様にして、温度取得手段は、温度分布画像とサイズ検出手段で処理された画像とを重ね合わせ、閾値以上のサイズを有する粒子について温度差（Ｔ）を取得する。
次いで、ステップＳ１２において、温度取得手段は、取得した温度差（Ｔ）が、設定範囲を満たすか否かを判断する。取得した温度差が設定範囲を満たす場合（Ｔ＜βの場合）、粒子は摘出されずにベルトコンベア５を通過する。その後、ステップＳ１に移行する。
取得した温度差が設定範囲を満たさない場合（Ｔ≧βの場合）、制御部１１の温度取得手段は、温度取得手段は粒子の情報をＬ＊値演算手段に送信する。その後、ステップ２１に移行する。
In step S11, as in the second embodiment, the temperature acquisition means superimposes the temperature distribution image and the image processed by the size detection means, and acquires the temperature difference (T) for particles having a size equal to or larger than the threshold. do.
Next, in step S12, the temperature obtaining means determines whether or not the obtained temperature difference (T) satisfies the set range. When the obtained temperature difference satisfies the set range (when T<β), the particles pass through the
When the obtained temperature difference does not satisfy the set range (when T≧β), the temperature obtaining means of the
ステップＳ２１では、第３実施形態と同様にして、Ｌ＊値演算手段は、閾値以上のサイズを有する粒子について、Ｌ＊値を演算する。
次いで、ステップＳ２２において、Ｌ＊値演算手段は、算出したＬ＊値（Ｌ＊）が、設定範囲を満たすか否かを判断する。取得したＬ＊値が設定範囲を満たす場合（Ｌ＊＜γの場合）、粒子は摘出されずにベルトコンベア５を通過する。その後、ステップＳ１に移行する。
取得したＬ＊値が設定範囲を満たさない場合（Ｌ＊≧γの場合）、制御部１１のＬ＊値取得手段は、該当する粒子を摘出する指令を摘出手段１３に送信する。その後、ステップＳ５に移行する。
In step S21, similarly to the third embodiment, the L * value computing means computes the L * value for particles having a size equal to or larger than the threshold.
Next, in step S22, the L * value calculator determines whether the calculated L * value (L * ) satisfies the set range. When the acquired L * value satisfies the set range (when L * <γ), the particles pass through the
When the obtained L * value does not satisfy the set range (when L * ≧γ), the L * value obtaining means of the
ステップＳ５において、摘出手段１３は、Ｌ＊値演算手段から指令を受けた場合に、Ｌ＊値演算手段によって特定された粒子をベルトコンベア５上から外部に摘出する。その後、ステップＳ１に戻る。
In step S5, the extraction means 13 extracts the particles specified by the L * value calculation means from the
抽出方法としては、第１実施形態で説明した方法と同じとすることができる。また、本実施形態においても、制御部１１は位置情報取得手段を更に含み、摘出対象となる粒子の位置情報を取得する位置情報取得工程を含むことが好ましい。
The extraction method can be the same as the method described in the first embodiment. Also in the present embodiment, the
抽出パラメータによる判定を行う順番は特に限定されない。第５実施形態の変形例として、以下の順で判定することができる。
・円形度→Ｌ＊値→温度差
・Ｌ＊値→温度差→円形度
・Ｌ＊値→円形度→温度差
・温度差→円形度→Ｌ＊値
・温度差→Ｌ＊値→円形度
There is no particular limitation on the order of determination based on the extraction parameters. As a modification of the fifth embodiment, determination can be made in the following order.
・Circularity → L * value → temperature difference ・L * value → temperature difference → circularity ・L * value → circularity → temperature difference ・Temperature difference → circularity → L * value ・Temperature difference → L * value → circularity
第５実施形態では、３つの摘出パラメータに基づいて所定の品質を満たさないと予想されるクリンカを検出し摘出しているため、品質管理の精度を更に高めることが可能である。 In the fifth embodiment, the clinker expected to not satisfy the predetermined quality is detected and extracted based on the three extraction parameters, so it is possible to further improve the accuracy of quality control.
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the present invention is by no means limited to the following examples.
＜実施例１＞
クリンカクーラから排出された後ジョークラッシャ－で粉砕されたクリンカを採取した。採取直後に採取したクリンカを、粒子同士が重ならないように平面上に広げた。この状態で、ＣＣＤカメラを用いて可視光画像を撮影した。
<Example 1>
After discharged from the clinker cooler, the clinker crushed by the jaw crusher was collected. The clinker collected immediately after collection was spread on a flat surface so that the particles did not overlap each other. In this state, a visible light image was taken using a CCD camera.
得られた可視光画像を処理し、画像中の各粒子の面積を取得した。更に、得られた面積から、等価面積径（粒子を真球と見なしたときの半径）を算出した。
得られた等価面積径に基づいて、各粒子を以下の段階に分別した。
（Ａ－１）等価面積径５０ｍｍ以上
（Ａ－２）等価面積径３０ｍｍ以上５０ｍｍ未満
（Ａ－３）等価面積径１５ｍｍ以上３０ｍｍ未満
（Ａ－４）等価面積径１５ｍｍ未満
The resulting visible light image was processed to obtain the area of each particle in the image. Furthermore, from the obtained area, the equivalent area diameter (the radius when the particles are regarded as true spheres) was calculated.
Based on the obtained equivalent area diameter, each particle was classified into the following stages.
(A-1) Equivalent area diameter of 50 mm or more (A-2) Equivalent area diameter of 30 mm or more and less than 50 mm (A-3) Equivalent area diameter of 15 mm or more and less than 30 mm (A-4) Equivalent area diameter of less than 15 mm
分別された各段階から粒子の一部を抽出し、アルカリ成分、塩素、ＳＯ３、フリーライムの含有率を、それぞれ以下に従い測定した。表１に結果を示す。
（１）アルカリ成分（Ｒ２Ｏ）、塩化物イオン（Ｃｌ）の含有率、ＳＯ３の含有率
クリンカ中のアルカリ成分、塩素成分の含有率及びＳＯ３含有率を、ＪＩＳ Ｒ ５２０４：２０１９「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」に準拠して測定した。
（２）フリーライム（ｆ－ＣａＯ）の含有率
クリンカ中のフリーライム含有率を、ＪＣＡＳ Ｉ－０１「遊離酸化カルシウムの定量方法」に準拠して測定した。
A portion of the particles was extracted from each fractionated stage, and the contents of alkaline components, chlorine, SO 3 and free lime were measured as follows. Table 1 shows the results.
(1) Alkali component ( R 2 O), chloride ion (Cl) content, SO 3 content Fluorescent X-ray Analysis Method for Cement".
(2) Content of Free Lime (f-CaO) The content of free lime in clinker was measured according to JCAS I-01 "Method for quantifying free calcium oxide".
実施例１では、セメント工場におけるクリンカ製造の管理基準に基づいて、アルカリ成分、塩化物イオン、ＳＯ３、ｆ－ＣａＯの含有率の基準値を、それぞれ０．６５％、０．０２５％、０．８％、１％とする。各基準値のすべてを満たす段階は、Ａ－３及びＡ－４である。この結果から、サイズの閾値は、基準値を満たさない成分がある（基準値を超える）段階であるＡ－２の下限値（３０ｍｍ）に設定される。 In Example 1, based on the control standards for clinker production in cement plants, the reference values for the contents of alkaline components, chloride ions, SO 3 and f-CaO were set to 0.65%, 0.025%, and 0.025%, respectively. .8%, 1%. The stages that meet all of the criteria are A-3 and A-4. Based on this result, the size threshold is set to the lower limit (30 mm) of A-2, which is the stage where there is a component that does not satisfy the standard value (exceeds the standard value).
次いで、等価面積径が３０ｍｍ以上の粒子（段階Ａ－１及びＡ－２）を、粒子同士が重ならないように平面上に広げた。この状態で、ＣＣＤカメラを用いて可視光画像を撮影した。
得られた可視光画像を処理し、画像中の各粒子の面積及び周囲長を取得した。面積と周囲長とから、式（１）により各粒子の円形度を算出した。
Next, the particles having an equivalent area diameter of 30 mm or more (stages A-1 and A-2) were spread on a plane so that the particles did not overlap each other. In this state, a visible light image was taken using a CCD camera.
The resulting visible light image was processed to obtain the area and perimeter of each particle in the image. The circularity of each particle was calculated from the area and the perimeter using the formula (1).
得られた円形度に基づいて、各段階の粒子を更に以下の段階に分別した。
（Ｂ－１）円形度０．７５以上
（Ｂ－２）円形度０．６５以上０．５７未満
（Ｂ－３）円形度０．５５以上０．６５未満
（Ｂ－４）円形度０．５５未満
Based on the circularity obtained, the particles at each stage were further classified into the following stages.
(B-1) Circularity of 0.75 or more (B-2) Circularity of 0.65 or more and less than 0.57 (B-3) Circularity of 0.55 or more and less than 0.65 (B-4) Circularity of 0.65 or more less than 55
分別された各段階から粒子の一部を抽出し、アルカリ成分、塩化物イオン、ＳＯ３、フリーライムの含有率を、上記（１）～（２）に従い測定した。表２に結果を示す。 A part of the particles was extracted from each fractionated stage, and the contents of alkaline components, chloride ions, SO 3 and free lime were measured according to the above (1) and (2). Table 2 shows the results.
上述した各成分の基準値に照らすと、すべての基準値を満たす段階は、Ｂ－１及びＢ－２である。この結果から、円形度の閾値は、基準値を満たさない成分がある段階であるＢ－３の上限値（０．６５）に設定される。すなわち、等価面積径が３０ｍｍ以上の粒子のうち、円形度が０．６５未満の粒子は、要求される品質を満たさない粒子であり、この粒子を全クリンカの中から抽出することにより、得られるクリンカが上述の基準値を超えることを防止することが可能である。 In light of the criteria for each component described above, the stages that meet all criteria are B-1 and B-2. Based on this result, the circularity threshold is set to the upper limit value (0.65) of B-3, which is the level at which there are components that do not satisfy the reference value. That is, among particles with an equivalent area diameter of 30 mm or more, particles with a circularity of less than 0.65 are particles that do not satisfy the required quality, and are obtained by extracting these particles from all clinker. It is possible to prevent the clinker from exceeding the above mentioned reference values.
＜実施例２＞
実施例１と同ロットのクリンカを採取した。採取直後に採取したクリンカを、粒子同士が重ならないように平面上に広げた。この状態で、ＣＣＤカメラを用いて可視光画像を撮影した。また、サーモグラフィを用いて温度分布画像を撮影した。
<Example 2>
The same lot of clinker as in Example 1 was collected. The clinker collected immediately after collection was spread on a flat surface so that the particles did not overlap each other. In this state, a visible light image was taken using a CCD camera. Moreover, the temperature distribution image was image|photographed using the thermography.
得られた可視光画像を処理し、画像中の各粒子の面積を取得した。更に、得られた面積から、等価面積径（粒子を真球と見なしたときの半径）を算出した。実施例１の結果に基づき、等価面積径が３０ｍｍ以上である各粒子について、平均温度と各粒子の温度の差を取得した。なお、平均温度は１５５℃であった。
得られた温度差に基づいて、等価面積径が３０ｍｍ以上である粒子を以下の段階に分別した。
（Ｃ－１）温度差＋１００℃以上
（Ｃ－２）温度差＋５０℃以上＋１００℃未満
（Ｃ－３）温度差－５０℃以上＋５０℃未満
（Ｃ－４）温度差－５０℃未満
The resulting visible light image was processed to obtain the area of each particle in the image. Furthermore, from the obtained area, the equivalent area diameter (the radius when the particles are regarded as true spheres) was calculated. Based on the results of Example 1, the difference between the average temperature and the temperature of each particle was obtained for each particle having an equivalent area diameter of 30 mm or more. The average temperature was 155°C.
Based on the obtained temperature difference, particles having an equivalent area diameter of 30 mm or more were classified into the following stages.
(C-1) Temperature difference +100°C or more (C-2) Temperature difference +50°C or more and less than +100°C (C-3) Temperature difference -50°C or more and less than +50°C (C-4) Temperature difference less than -50°C
分別された各段階から粒子の一部を抽出し、アルカリ成分、塩化物イオン、ＳＯ３、フリーライムの含有率を、上記（１）～（２）に従い測定した。表３に結果を示す。 A part of the particles was extracted from each fractionated stage, and the contents of alkaline components, chloride ions, SO 3 and free lime were measured according to the above (1) and (2). Table 3 shows the results.
実施例２では、等価面積径３０ｍｍ以上の粒子で段階Ｃ－４に分類される粒子はなかった。
上述した各成分の基準値に照らすと、すべての基準値を満たす段階は、Ｃ－３である。この結果から、温度差の閾値は、基準値を満たさない成分がある段階であるＣ－２の下限値（＋５０℃）に設定される。すなわち、等価面積径が３０ｍｍ以上の粒子のうち、温度差が＋５０℃以上の粒子は、要求される品質を満たさない粒子である。この粒子を全クリンカの中から抽出することにより、得られるクリンカが上述の基準値を超えることを防止することが可能である。
In Example 2, there were no particles with an equivalent area diameter of 30 mm or more that were classified as stage C-4.
In light of the criteria for each component described above, the stage that satisfies all criteria is C-3. From this result, the temperature difference threshold is set to the lower limit of C-2 (+50° C.), which is the stage where there is a component that does not meet the reference value. That is, among particles with an equivalent area diameter of 30 mm or more, particles with a temperature difference of +50° C. or more are particles that do not satisfy the required quality. By extracting these particles out of the total clinker, it is possible to prevent the resulting clinker from exceeding the above mentioned reference values.
＜実施例３＞
実施例１と同ロットのクリンカを採取した。採取直後に採取したクリンカを、粒子同士が重ならないように平面上に広げた。この状態で、ＣＣＤカメラを用いて可視光画像を撮影した。
<Example 3>
The same lot of clinker as in Example 1 was collected. The clinker collected immediately after collection was spread on a flat surface so that the particles did not overlap each other. In this state, a visible light image was taken using a CCD camera.
得られた可視光画像を処理し、画像中の各粒子の面積を取得した。更に、得られた面積から、等価面積径（粒子を真球と見なしたときの半径）を算出した。実施例１の結果に基づき、等価面積径が３０ｍｍ以上である各粒子について、可視光画像に基づきＬ＊値を算出した。
得られたＬ＊値に基づいて、等価面積径が３０ｍｍ以上である粒子を以下の段階に分別した。
（Ｄ－１）Ｌ＊値２４０以上
（Ｄ－２）Ｌ＊値２００以上２４０未満
（Ｄ－３）Ｌ＊値１５０以上２００未満
（Ｄ－４）Ｌ＊値１５０未満
The resulting visible light image was processed to obtain the area of each particle in the image. Furthermore, from the obtained area, the equivalent area diameter (the radius when the particles are regarded as true spheres) was calculated. Based on the results of Example 1, for each particle having an equivalent area diameter of 30 mm or more, the L * value was calculated based on the visible light image.
Based on the obtained L * value, particles having an equivalent area diameter of 30 mm or more were classified into the following grades.
(D-1) L * value of 240 or more (D-2) L * value of 200 or more and less than 240 (D-3) L * value of 150 or more and less than 200 (D-4) L * value of less than 150
分別された各段階から粒子の一部を抽出し、アルカリ成分、塩化物イオン、ＳＯ３、フリーライムの含有率を、上記（１）～（２）に従い測定した。表４に結果を示す。 A part of the particles was extracted from each fractionated stage, and the contents of alkaline components, chloride ions, SO 3 and free lime were measured according to the above (1) and (2). Table 4 shows the results.
上述した各成分の基準値に照らすと、すべての基準値を満たす段階は、Ｄ－３及びＤ－４である。この結果から、Ｌ＊値の閾値は、基準値を満たさない成分がある段階であるＤ－２の下限値（２００）に設定される。すなわち、等価面積径が３０ｍｍ以上の粒子のうち、Ｌ＊値が２００以上の粒子は、要求される品質を満たさない粒子である。この粒子を全クリンカの中から抽出することにより、得られるクリンカが上述の基準値を超えることを防止することが可能である。 In light of the criteria for each component described above, the stages that meet all criteria are D-3 and D-4. Based on this result, the threshold for the L * value is set to the lower limit of D-2 (200), which is the level at which there are components that do not satisfy the reference value. That is, among particles with an equivalent area diameter of 30 mm or more, particles with an L * value of 200 or more are particles that do not satisfy the required quality. By extracting these particles out of the total clinker, it is possible to prevent the resulting clinker from exceeding the above mentioned reference values.
１ クリンカ製造装置
２ キルン
３ クリンカクーラ
４ クラッシャ
５ ベルトコンベア
６ サイロ
１０ 品質管理手段
１１ 制御部
１２ 画像取得手段
１３ 摘出手段
1
Claims (4)
取得した前記画像から前記クリンカのサイズを計測し、サイズが閾値以上である粒子を検出する工程と、
検出された前記粒子について、前記画像から摘出パラメータを取得する工程と、
取得した前記画像から、前記粒子の位置情報を取得する工程と、
取得された前記摘出パラメータの値が設定範囲を満たさない場合に、前記粒子を前記クリンカから摘出する工程と、
を含み、
前記摘出パラメータが、下記式（１）により算出される円形度、前記クリンカの平均温度と前記粒子の温度との差、及び、ＣＩＥ（国際照明委員会）Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＬ＊値の少なくとも１つであり、
前記位置情報に基づいて、前記摘出パラメータの値が前記設定範囲を満たさない前記粒子を前記クリンカから摘出する、クリンカの製造方法。
Ｃ＝４πＳ／ｇ２ ・・・（１）
Ｃ：円形度
Ｓ：前記画像から取得される粒子の面積
ｇ：前記画像から取得される粒子の周囲長 obtaining an image of the clinker discharged from the kiln;
measuring the size of the clinker from the acquired image and detecting particles having a size equal to or larger than a threshold;
obtaining extraction parameters from the image for the detected particles;
obtaining positional information of the particles from the obtained image;
extracting the particles from the clinker when the obtained value of the extraction parameter does not satisfy a set range;
including
The extraction parameters are the degree of circularity calculated by the following formula (1), the difference between the average temperature of the clinker and the temperature of the particles, and the CIE (Commission International de l'Eclairage) L * a * b * color system. at least one of the L * values ;
A method for producing clinker, wherein the particles whose values of the extraction parameter do not satisfy the set range are extracted from the clinker based on the position information .
C=4πS/g 2 (1)
C: circularity S: area of the particle obtained from the image g: perimeter of the particle obtained from the image
採取された前記クリンカを分級する工程と、
分級後の前記クリンカについて、分級径毎に前記アルカリ含有量、前記ＳＯ３含有量、前記塩素含有量、及び、前記フリーライム含有量を測定する工程と、
前記アルカリ含有量、前記ＳＯ３含有量、前記塩素含有量、及び、前記フリーライム含有量の少なくとも１つに基づいて、前記サイズの閾値を設定する工程と、
を更に含む、請求項２に記載のクリンカの製造方法。 collecting a portion of the clinker;
a step of classifying the harvested clinker;
a step of measuring the alkali content, the SO3 content, the chlorine content, and the free lime content for each classified diameter of the clinker after classification;
setting the size threshold based on at least one of the alkali content, the SO3 content, the chlorine content, and the free lime content;
The method for producing a clinker according to claim 2 , further comprising
取得した前記画像を処理して前記クリンカのサイズを計測し、サイズが閾値以上である粒子を検出するサイズ検出手段と、
前記サイズ検出手段で検出された粒子について、前記画像から摘出パラメータを取得する摘出パラメータ取得手段と、
取得した前記画像から、前記粒子の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記摘出パラメータが設定範囲を満たさない場合に、前記粒子を前記クリンカから摘出する摘出手段と、
を含み、
前記摘出パラメータ取得手段は、円形度演算手段、温度取得手段、及び、Ｌ＊値演算手段の少なくとも１つを含み、
前記円形度演算手段は、下記式（１）により算出される円形度を演算し、
前記温度取得手段は、前記画像から温度分布を取得して、前記クリンカの平均温度と前記粒子の温度との差を取得し、
前記Ｌ＊値演算手段は、前記画像からＣＩＥ（国際照明委員会）Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＬ＊値を算出し、
前記摘出手段が、前記位置情報に基づいて、前記摘出パラメータの値が前記設定範囲を満たさない前記粒子を前記クリンカから摘出する、クリンカ製造装置。
Ｃ＝４πＳ／ｇ２ ・・・（１）
Ｃ：円形度
Ｓ：前記画像から取得される粒子の面積
ｇ：前記画像から取得される粒子の周囲長 an image acquisition means for acquiring an image of the clinker discharged from the kiln;
a size detection means for processing the acquired image to measure the size of the clinker and detecting particles having a size equal to or larger than a threshold;
Extraction parameter acquisition means for acquiring extraction parameters from the image for the particles detected by the size detection means;
position information acquisition means for acquiring position information of the particles from the acquired image;
extraction means for extracting the particles from the clinker when the extraction parameter does not satisfy a set range;
including
the extraction parameter acquisition means includes at least one of circularity calculation means, temperature acquisition means, and L * value calculation means;
The circularity calculation means calculates the circularity calculated by the following formula (1),
The temperature acquisition means acquires the temperature distribution from the image, acquires the difference between the average temperature of the clinker and the temperature of the particles,
The L * value calculation means calculates the L * value of the CIE (Commission International de l'Eclairage) L * a * b * color system from the image ,
The clinker manufacturing apparatus, wherein the extraction means extracts from the clinker the particles whose values of the extraction parameter do not satisfy the set range based on the position information.
C=4πS/g 2 (1)
C: circularity S: area of the particle obtained from the image g: perimeter of the particle obtained from the image
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