[发明专利]配合原料的水分测定方法及水分测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及配合原料的水分测定方法及水分测定装置。本发明特别涉及利用红外线通过水进行的吸收而对配合多种配合前原料所得到的烧结原料中的水分进行测定的技术。

本申请基于2008年7月7日提出的日本专利申请第2008-176786号并主张其优先权，这里引用其内容。

背景技术

在制造烧结矿时，在烧结机内对作为原料配合有二种以上品种的铁矿石、和燃料即焦炭粉或石灰石等副原料而得到的烧结原料进行烧结，从而形成烧结矿。这里，将配合前的铁矿石及副原料称为配合前原料，将配合后的原料称为配合原料或烧结原料。

在烧结工序中，在混合机中向烧结原料中添加水并进行混合、造粒。接着，将造粒好的烧结原料以层状装入烧结机，在其表面点火。烧结机从装入的烧结原料的下方吸引空气。由此，使空气从烧结原料的上方朝下方通过。而且一边燃烧焦炭粉一边从表面向下方缓慢进行烧结反应。

所谓烧结原料的造粒，是以烧结原料中的含有水分为介质而制作3～5mm左右的疑似粒子的工序。该疑似粒子具有主要是粒径为0.5mm以下的细小粒子附着在粒径为1mm以上的核粒子上的结构。此时，烧结原料的造粒性大大依赖于含有水分量。例如，如果水分不足，则细小粒子残留，烧结机中的通气性变差，从而生产率降低。相反，在水分即使过剩时，也由于粒子间的结合力降低，因而不能制作目标尺寸的粒子。因此，在烧结机的造粒工序中烧结原料的水分管理是特别重要的。为了使装入烧结机的烧结原料的含有水分量保持恒定，需要对混合机出口侧的造粒后的烧结原料的含有水分量进行测定。然后，对水添加量进行管理，从而使测定的烧结原料的含有水分量达到目标值。

从原料堆放场通过传送带送来的铁矿石的水分不是恒定的。例如，如果在原料堆积在堆放场的状态下降雨，则堆放场上的原料堆的表层和内部的水分不同。因此，最好平时监测烧结原料的含有水分量，如果含有水分量变化，则变更添加量，从而使烧结原料的含有水分量保持恒定。由此，能够良好地维持烧结机内的通气性，从而确保稳定的操作和烧结品质。

干燥质量法是正确且可靠性高的水分测定方法。该方法从传送线采集烧结原料的试样，在具备气氛加热室或红外线灯的干燥机中使该试样完全干燥。然后，通过对干燥前后测定的该烧结原料的试样的质量进行比较，求出该烧结原料的试样含有的水分量。但是，干燥质量法需要采集试样的作业和干燥时间(30分钟～2小时)，从而测定为断续的。另外，还存在直至得到测定值的时间延迟非常长的问题。

作为不用采集烧结原料的试样而在线测定被测定对象物的含有水分量的方法，有采用红外线水分计的含有水分测定方法。在该方法中，对被测定对象物的表面照射红外线，观察反射光。如果在红外线的光路上存在水分，则在红外线的特定的波长下，与水分量相应地吸收红外线，从而该波长下的分光反射率降低。可利用此现象来测定被测定对象物的含有水分量。所具有的优点是可非接触地进行连续的测定，而且无时间延迟地判明被测定对象物的含有水分量。

以下，就3波长式红外线水分计进行详细的说明。在3波长式红外线水分计中，作为水的吸收波长λ_W，可采用1.9μm～2.0μm附近的波长。可分别在水的吸收波长λ_W的长波长侧和短波长侧确定参照波长(λ_L、λ_S)。作为参照波长(λ_L、λ_S)，可选择尽量靠近吸收波长λ_W、且不受水分的影响的波长。