專利名稱：異物檢測裝置及檢測方法，以及異物去除裝置及去除方法
技術領域：
本發(fā)明涉及混入在焦炭中的異物的異物檢測裝置及檢測方法，以 及去除異物的裝置及去除方法。
背景技術：
焦炭以石油或煤炭為原材料制造，由于原材料的不同，分為石油
焦及煤焦。其中，石油焦經過用500。C右右的高溫熱分解石油的重質 沉淀部分的焦化工序，即可與分解汽油及分解輕油一道制造出。用焦 化工序獲得的石油焦含有10%左右的揮發(fā)成分，此種狀態(tài)的石油焦稱 之為生焦。若將生焦用煅燒裝置以1500'C左右的高溫加熱處理，去除 生焦中的揮發(fā)成分，即可獲得煅燒焦。
在從生焦制造煅燒焦的煅燒裝置之中，其內壁使用的是耐火磚。 存在該耐火磚從內壁脫落，耐火磚的碎片及安裝在焦傳送用帶式傳送 機周邊設備上的各種金屬片等固形異物作為雜質混入到煅燒焦內的 可能性。
然而，煅燒焦被作為多種用途的炭材料使用，例如可作為通過融 化廢鐵重新利用鐵的電爐的石墨電極材料使用。在鐵的重新利用中使 用的電爐之中，由于需要用高溫融化廢鐵，因而石墨電極的表面溫度 甚至可高達3000'C。要想提高此種高溫條件下使用的石墨電極的性能 及使之長壽命化，就要求作為原材料的煅燒焦中的雜質少。因此，當 煅燒焦中混入了雜質的情況下，希望盡最大可能去除該雜質。
多年來，混入在煅燒焦中的耐火磚碎片及金屬片等是通過工作人 員肉眼識別并用手工操作去除的。
此外，作為檢測焦中的固形異物的裝置，專利文獻l中公示出成品
焦從焦傳送部的終端排出，檢測排出的成品焦碰到壁部時產生的沖 擊震動，檢測成品焦中的固形異物的裝置。
(專利文獻l):特開平9 - 95674號公報
然而，用肉眼很難高精度地識別磚塊等。尤其由于煅燒焦炭通常 是整日連續(xù)性生產及傳送的，因而如果讓工作人員識別并去除磚塊碎 片則過于勞累。
此外，專利文獻l的固形異物檢測裝置，識別成品焦和固形異物 時使用的是沖擊震動。因此，構成檢測對象的固形異物僅局限于粒徑 約在300mm以上，質量約30 50kg的較大團塊形的磚塊。因此，用 專利文獻1的固形異物檢測裝置很難檢測比上述范圍小的磚塊碎片及

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠高精度地檢測混入在焦中
形異物的異物去除裝置及去除方法。
本發(fā)明是用于檢測混入在焦中的固形異物的異物檢測裝置，具
有
X射線照射裝置，其對有可能混入了固形異物的被測定焦炭照射 X射線；
X射線強度測定裝置，其測定穿透被測定焦炭的X射線的規(guī)定 區(qū)域內的穿透X射線強度；
判定裝置，其通過將穿透X射線強度的數值與規(guī)定閾值比較， 根據其比較結果判定上述規(guī)定區(qū)域內的被測定焦炭是否混入了固形 異物。
若采用本發(fā)明的異物檢測裝置，可對被測定焦炭照射X射線， 可測定穿透被測定焦炭的穿透X射線強度。這樣即可獲得測定穿透X
射線強度的規(guī)定區(qū)域(下文稱之為"x射線強度測定區(qū)域")的穿透x
射線強度分布.
此處的固形異物是指耐火磚碎片及金屬片等。由于這些固形異物
的密度比焦高，因而照射在固形異物上的x射線的穿透量變少。因此，
若在X射線強度測定區(qū)域內存在異物，與照射在焦上的X射線的穿
透強度相比，照射在固形異物上的x射線的穿透強度低。其結果是可
將穿透強度比規(guī)定閾值低的部分作為固形異物檢測。而作為閾值，可 根據焦及固形異物的密度差加以設定。
此外，在本發(fā)明的異物檢測裝置之中，x射線強度測定裝置最
好具有
多個檢測元件，其呈直線性配置；
變換裝置，其將多個檢測元件檢測的X射線變換為電信號。 若采用如此配置的多個檢測元件，可連續(xù)性檢測穿透相對于這些 多個檢測元件，以規(guī)定的相對速度移動的被測定焦炭的X射線(穿透 X射線)。并且由于用多個檢測元件連續(xù)性檢測的穿透X射線可用變 換裝置變換為電信號，因而可向輸出裝置輸出時間序列性穿透X射線 強度。
此外，由于可通過增加檢測元件的個數，容易拓寬X射線強度 測定區(qū)域，因而能以充分覆蓋應測定穿透X射線強度的區(qū)域的形態(tài)容 易構成設定X射線強度測定區(qū)域。X射線強度測定區(qū)域若能充分覆蓋 應測定穿透X射線強度的區(qū)域，則無論固形異物混入在被測定焦炭中 的何處，均可將此充分檢測。
此外，本發(fā)明的異物檢測裝置，最好還具有模擬固形異物配置裝 置，其配置具有與固形異物相同密度的模擬固形異物.
該模擬固形異物配置裝置是用于檢查判定裝置能否將該模擬固 形異物判定為固形異物的裝置。模擬固形異物未被判定為固形異物的 情況下，可通過調節(jié)閾值，使之將模擬固形異物判定為固形異物，重 新設定閾值，以便能有效檢測固形異物。
之所以在X射線強度測定區(qū)域內配置模擬固形異物，其目的在 于調節(jié)閾值。模擬固形異物的密度"與固形異物相同"是指在能夠實現 該目的的范圍內模擬固形異物的密度與固形異物的密度相同。
此外，本發(fā)明的異物檢測裝置最好還具有傳送焦炭的傳送裝置， 前述被測定焦炭可利用該傳送裝置傳送。
如果異物檢測裝置配置了傳送裝置，即可把被測定焦炭傳送到X
射線強度測定區(qū)域，可在此處對被測定焦炭照射x射線，以及測定穿
透被測定焦炭的X射線的穿透X射線強度。因此很容易使混入在被
測定焦炭中的固形異物的檢測自動化。
此外，本發(fā)明的異物檢測裝置最好還具有傳送焦的傳送裝置，被 測定焦炭可利用該傳送裝置傳送，多個檢測元件直線性配置在垂直于 前述傳送裝置的傳送方向的方向上。
如果異物檢測裝置配置了傳送裝置，即可把被測定焦炭傳送到X
射線強度測定區(qū)域內，可在此處對被測定焦炭照射x射線，以及測定
穿透被測定焦炭的X射線的穿透X射線強度。因此很容易使混入在
被測定焦炭中的固形異物的檢測自動化。
若采用如上配置的多個檢測元件，可連續(xù)性檢測穿透相對于這些
射線。因此，例如即使在作為穿透x射線強度觀;定對象的;測定焦炭
以規(guī)定速度移動，需要連續(xù)性測定該穿透x射線強度的情況下也可應
對。并且由于多個檢測元件連續(xù)性檢測的穿透X射線可用變換裝置變
換為電信號，因而可向輸出裝置輸出時間序列性穿透x射線強度。
此外，由于可通過增加檢測元件的個數充分拓寬X射線強度測
定區(qū)域的寬度，因而很容易以充分覆蓋應測定穿透x射線強度的區(qū)域
的形態(tài)設定X射線強度測定區(qū)域。如果X射線測定區(qū)域充分覆蓋了 應測定穿透x射線強度的區(qū)域，則無論固形異物混入在被測定焦炭中
的何處，均可將此充分檢測。
此外，本發(fā)明的異物檢測裝置，其傳送裝置最好是帶式傳送機， 其具有承載被測定焦炭的傳送帶部，以及驅動該傳送帶部的驅動輥.
若采用帶式傳送機作為傳送裝置，可將被測定焦炭連續(xù)性傳送到
X射線強度測定區(qū)域。這樣即可在X射線強度測定區(qū)域內對被測定焦 炭照射X射線，以及連續(xù)性測定穿透被測定焦炭的X射線的穿透X
射線強度。因此可連續(xù)性檢測混入在被測定焦炭中的固形異物。此外， 若采用帶式傳送機，很容易把被測定焦炭的傳送速度設為固定。
本發(fā)明的異物去除裝置是配置有上述異物檢測裝置的異物去除 裝置，具有固形異物去除裝置，其從異物檢測裝置的判定裝置判定為 混入了固形異物的被測定焦炭中去除固形異物。
本發(fā)明的異物去除裝置配置有上述本發(fā)明的異物檢測裝置。在本
發(fā)明的異物檢測裝置之中，可對被測定焦炭照射x射線，可測定穿透
被測定焦炭的穿透X射線強度。這樣即可獲得X射線強度測定區(qū)域 的穿透x射線強度分布。由于耐火磚的碎片及金屬片等固形異物的密 度比焦高，因而照射在固形異物上的x射線的穿透量少。因此，如果 x射線強度測定區(qū)域內存在固形異物，與照射焦的x射線的穿透強度 相比，照射固形異物的x射線的穿透強度低，可將穿透強度低于規(guī)定
閾值的部分作為固形異物檢測。
若采用本發(fā)明的異物去除裝置，由于配置了去除采用上述方法檢 測的固形異物的固形異物去除裝置，因而可獲得固形異物混入量極低 的焦炭。
此外，本發(fā)明的異物去除裝置是還配置了傳送被測定焦炭的傳送 裝置的異物去除裝置，具有固形異物去除裝置，其從異物檢測裝置的 判定裝置判定為混入了固形異物的被測定焦炭中去除固形異物。該固 形異物去除裝置具有收容固形異物的固形異物收容部，和傳送目的地 變更裝置，其將被測定焦炭的傳送目的地變更為固形異物收容部。
若采用本發(fā)明的異物去除裝置，可利用傳送目的地變更裝置把被 測定焦炭的傳送目的地變更為固形異物收容部，把固形異物與一部分 焦一并去除。因此可更加有效地去除混入在被測定焦炭中的固形異 物。
此外，在本發(fā)明的異物去除裝置之中，傳送目的地變更裝置最好
從固形異物處于x射線強度測定區(qū)域內的時間點算起，經過規(guī)定時間
后將被測定焦炭的傳送目的地自動變更為固形異物收容部。
若采用本發(fā)明的異物去除裝置，只要判定裝置判定為x射線強
度測定區(qū)域內不存在固形異物，則被測定焦炭的傳送目的地仍然是收
容焦的槽等。另外一旦判定裝置判定為x射線強度測定區(qū)域內存在固
形異物，即可在經過規(guī)定時間后利用傳送目的地變更裝置將被測定焦 炭的傳送目的地自動變更為固形異物收容部。因此很容易使檢測的固 形異物的去除自動化。
此外，本發(fā)明是一種用于檢測混入在焦中的固形異物的異物檢測
方法，其特征在于，具有X射線照射工序，其對有可能混入了固形 異物的被測定焦炭照射X射線；X射線強度測定工序，其測定穿透被 測定焦炭的X射線的規(guī)定區(qū)域內的穿透X射線強度；判定工序，其 通過比較穿透X射線強度的數值和規(guī)定閾值，根據其比較結果，判定 規(guī)定區(qū)域內的被測定焦炭是否混入了固形異物。
若采用本發(fā)明的異物檢測方法，可對被測定焦炭照射X射線， 可測定穿透被測定焦炭的穿透X射線強度。這樣即可獲得X射線強 度測定區(qū)域內的穿透X射線強度分布。由于耐火磚碎片及金屬片等固 形異物的密度比焦高，因而照射在固形異物上的X射線的穿透量變 少。因此，如果X射線強度測定區(qū)域內存在固形異物，與照射在焦上 的X射線的穿透強度相比，照射在固形異物上的X射線的穿透強度 低，可將穿透強度低于規(guī)定閾值的部分作為固形異物檢測。作為閾值， 可根據焦及固形異物的密度差加以設定。
此外，在本發(fā)明的異物檢測方法之中，最好在X射線強度測定 工序之中，用直線性配置的多個檢測元件檢測穿透X射線強度，將檢 測的穿透X射線強度作為電信號輸出。
若采用如此配置的多個檢測元件，可連續(xù)性檢測穿透相對于這些 多個檢測元件，以規(guī)定的相對速度移動的被測定焦炭的X射線的穿透 X射線。如果把用檢測元件檢測的穿透X射線強度作為電信號輸出， 即可獲得X射線強度測定區(qū)域內的穿透X射線強度的時間序列性分 布此外，由于通過增加檢測元件的個數，很容易拓寬X射線強度測定 區(qū)域的寬度，因而很容易以充分覆蓋應測定穿透X射線強度的區(qū)域的 形態(tài)設定X射線強度測定區(qū)域。如果X射線強度測定區(qū)域充分覆蓋
了應測定穿透x射線強度的區(qū)域，則無論固形異物混入在被測定焦炭
中的何處，均可將此充分檢測。
此外，在本發(fā)明的異物檢測方法之中，最好還具有以規(guī)定的時間
間隔將具有與前述固形異物相同密度的模擬固形異物配置到X射線
強度測定區(qū)域內的工序。
如果以規(guī)定的時間間隔在X射線強度測定區(qū)域內配置模擬固形
異物，則可在判定工序中以規(guī)定的時間間隔檢查該模擬固形異物是否 被判定為固形異物。模擬固形異物未被判定為固形異物的情況下，可 通過調節(jié)閾值使之將模擬固形異物判定為固形異物，重新設定閾值， 以便能有效檢測固形異物。
之所以在X射線強度測定區(qū)域內設定模擬固形異物其目的在于
通過此法來調節(jié)閾值。模擬固形異物的密度"與固形異物相同"是指在 能夠實現該目的范圍內模擬固形異物的密度與固形異物的密度相同。 此外，在本發(fā)明的異物檢測方法之中，被測定焦炭最好是傳送中
的焦，如果對傳送中的被測定焦炭照射x射線，就可依次測定穿透傳 送中的被測定焦炭的穿透x射線強度。因此很容易使混入在被測定焦
炭中的固形異物的檢測自動化。
此外，本發(fā)明的異物檢測方法，最好在x射線照射工序中，對 傳送中的被測定焦炭照射x射線，在x射線強度測定工序中，用直
線性配置在垂直于被測定焦炭的傳送方向的方向上的前述多個檢測
元件檢測前述穿透X射線，
如果對傳送中的被測定焦炭照射x射線，就可依次測定穿透傳
送中的被測定焦炭的X射線的穿透X射線強度。因此很容易使混入
在被測定焦炭中的固形異物的檢測自動化。
此外，如采用上述配置的多個檢測元件，則可連續(xù)性檢測穿透相 對于這些多個檢測元件，以規(guī)定的相對速度移動的被測定焦炭的x射
線的穿透X射線。并且如果把用檢測元件檢測的穿透X射線強度作 為電信號輸出，就可獲得X射線強度測定區(qū)域內的穿透X射線強度
的時間序列性分布。
此外，由于通過增加檢測元件的個數，很容易拓寬X射線強度
測定區(qū)域的寬度，因而很容易以充分覆蓋應測定穿透x射線強度的區(qū)
域的形態(tài)設定X射線強度測定區(qū)域。如果X射線強度測定區(qū)域充分 覆蓋了應測定穿透X射線強度的區(qū)域，則無論固形異物混入在被測定
焦炭中的何處，均可將此充分檢測。
本發(fā)明的異物去除方法具有用上述異物檢測方法檢測固形異物 的異物檢測工序，以及將檢測的固形異物從被測定焦炭中去除的異物 去除工序。
在上述本發(fā)明的異物檢測方法之中，可對被測定焦炭照射X射 線，可測定穿透被測定焦炭的穿透X射線強度。這樣即可獲得X射
線強度測定區(qū)域內的穿透x射線強度分布。由于耐火磚碎片及金屬片 等固形異物的密度比焦高，因而照射在固形異物上的x射線的穿透量 變少。因此，如果x射線強度測定區(qū)域內存在固形異物，與照射在焦
上的X射線的穿透強度相比，照射在固形異物上的X射線的穿透強
度低，可將穿透強度低于規(guī)定閾值的部分作為固形異物檢測。
若采用本發(fā)明的異物去除方法，在異物檢測工序中采用了上述異 物檢測方法，在異物檢測工序中檢測的固形異物可經異物去除工序從 被測定焦炭中去除。因此可獲得固形異物的混入量極低的焦。
此外，本發(fā)明的異物去除方法具有通過用對傳送中的被測定焦 炭照射X射線的異物去除方法檢測固形異物的移動異物檢測工序，以
更工序二 '
若采用本發(fā)明的異物去除方法，由于可通過經移動異物檢測工序 檢測固形異物，進而在傳送目的地變換工序中變更被測定焦炭的傳送 目的地，因而可將檢測的固形異物與部分焦一并去除。因此可有效去 除混入在被測定焦炭中的固形異物。
此外，本發(fā)明的異物去除方法最好在傳送目的地變更工序中從固 形異物存在于規(guī)定區(qū)域內的時間點算起，經過規(guī)定時間后自動變更被 測定焦炭的傳送目的地。
若采用本發(fā)明的異物去除方法， 一旦在判定工序中判定為x射
線強度測定區(qū)域內存在固形異物，則可在經過規(guī)定時間后自動變更混 入了固形異物的被測定焦炭的傳送目的地。因此，很容易使檢測的固 形異物的去除自動化。 (發(fā)明效果)
若采用本發(fā)明，可提供能夠高精度地檢測混入在焦中的固形異物 的異物檢測裝置及檢測方法，以及能夠有效去除檢測的固形異物的異 物去除裝置及去除方法。


圖1是表示本發(fā)明的涉及的固形異物檢測裝置的實施方式的斜視圖。
圖2是表示使用了圖1所示的固形異物檢測裝置的情況下的X 射線強度測定區(qū)域以及測定出的穿透X射線強度的分布圖。
圖3是表示本發(fā)明涉及的固形異物檢測裝置的另一種實施方式 的斜視圖。
圖4是表示本發(fā)明涉及的固形異物去除裝置的實施方式的模式圖。
圖5是表示本發(fā)明涉及的固形異物去除裝置正在去除固形異物 時的狀態(tài)的模式圖。
(圖中標號說明)
1、固形異物，2、煅燒焦，3、被測定焦炭，5、 X射線照射裝置 (X射線照射裝置)，6、線性傳感器攝像機(X射線檢測裝置)， 6a、檢測元件，6b、 A/D變換裝置(變換裝置)，8、 X射線，10、 帶式傳送機(傳送裝置)，16、判定系統(tǒng)(判定裝置)，20、異物檢 測裝置，30、模擬固形異物驅動裝置(模擬固形異物配置裝置)，35a、 b、模擬固形異物，40、異物去除機構(固形異物去除裝置)，41、 異物收容器(異物收容部)，42、閘板(傳送目的地變更裝置)，50、 異物去除裝置。
具體實施例方式
下面參照附圖，詳細說明本發(fā)明的實施方式。而在附圖的說明之 中，相同或相當的要素標注同一標號并省略重復的說明。
在說明本發(fā)明涉及的異物檢測裝置的實施方式之前，首先，就提 供給本實施方式的異物檢測裝置的焦以及有可能混入在其中的固形
異物加以iJL明。
提供給本實施方式的異物檢測裝置的焦是從石油的重質沉積部 分中制造出的煅燒焦，有可能混入在其中的固形異物是耐火磚的碎片 以及金屬片。
煅燒焦可通過把用450 550。C的溫度熱分解石油的重質沉積部 分后獲得的生焦進一步用煅燒裝置熱處理后制造出。將生焦熱處理后
過的焦的^卻器
窯是一種在水平方向上有幾度傾斜的圓筒形的加熱爐，能以圓筒 的的長度方向的軸為中心回轉。在制造煅燒焦時，從以一定速度回轉 的窯的上部開口供給生焦。窯的內部溫度不同位置溫度被控制在 1000 1500'C之間，提供的生焦邊沿傾斜向下移動，邊進行煅燒，可
從窯的下部開口部獲得高溫狀態(tài)的煅燒焦。
高溫狀態(tài)的煅焦被送往冷卻器。冷卻器是在水平方向有幾度傾斜 的圓筒形的冷卻裝置，能以圓筒形的長度方向的軸為中心回轉。高溫 狀態(tài)的煅燒焦可被在冷卻器內循環(huán)的冷卻水冷卻。
可在此種回轉的裝置內邊移動邊進行熱處理及冷卻處理的傲燒 焦含有針狀的初級粒子，此種初級粒子凝集成的煅燒焦有時被稱之為 針狀焦。
有可能混入在用以上方法制造的煅燒焦中的固形異物是耐火磚 及金屬片。這些固形異物的混入主要產生于上述煅燒裝置的窯內。窯 的內壁上作為耐熱材料使用了耐火磚，該耐火磚從內壁上脫落，磚的 碎片及帶式傳送機的周邊設備上使用的金屬片等作為固形異物混入
煅燒焦中。
有可能混入的耐火磚的粒徑為100mm以下，其密度為2~5g/cm3。 此外，有可能混入的金屬片為螺釘、螺帽、噴頭等，其長邊的長度為 100mm以下，其密度為5~10g/cm3。金屬片的金屬為不銹鋼、鎢、鐵、 碳素鋼等。
另外，在煅燒裝置中制造的煅燒焦的粒徑為1 30mm，其密度為 0.5 1.5g/cm3。
(異物檢測裝置)
下面參照圖l說明本發(fā)明涉及的異物檢測裝置的實施方式。圖1 是表示本發(fā)明的固形異物檢測裝置的最佳實施方式的斜視圖，示出正 在對傳送中的被測定焦炭照射X射線的狀態(tài)。
正如圖1所示，異物檢測裝置20具有帶式傳送機(傳送裝置) 10、 X射線照射裝置(X射線照射裝置)5、線性傳感器攝像機(X 射線強度測定裝置)6、以及具有判定裝置的個人電腦(判定裝置) 15。
固形異物1和焦2混入在一起的被測定焦炭3從上述煅燒裝置的 出口提供給帶式傳送機10。帶式傳送機10具有表面可承栽被測定焦 炭3的傳送帶部11、以及與傳送帶部11的內表面抵接，可驅動傳送 帶部11的輥部12a、 b。
傳送帶部11的寬度最好在10 100cm之間。傳送帶部11的寬度 不足10cm的情況下，由于可用帶式傳送機10傳送的單位時間內的煅 燒焦的量少，因而存在異物檢測裝置的煅燒焦的處理能力不足的傾 向。另外，當傳送帶部11的寬度超過100cm的情況下，由于X射線 強度測定區(qū)域的寬度變寬，需要使用可測定范圍很寬的線性傳感器攝 像機，存在設備成本增大的傾向。
輥部12a與馬達等回轉驅動裝置(未圖示)連接。輥部12a通過 向圖1所示的R方向回轉，驅動傳送帶部ll,承載在傳送帶部ll上 的被測定焦炭即向圖1所示的A方向傳送，從煅燒裝置連續(xù)性地提供 給輥部12b —側的傳送帶部11上的被測定焦炭3，通過帶式傳送機
10向圖1所示的A方向傳送從輥部12a —側的終端提供給后續(xù)裝置。 X射線照射裝置5以及線性傳感器攝像機6設置在用帶式傳送機 10傳送的被測定焦炭3的傳送路徑的中途。
X射線照射裝置5是對承栽在傳送帶部11上的被測定焦炭3照 射X射線8的裝置，配置在傳送帶部11的上方。作為X射線照射裝 置5可使用例如工業(yè)用X射線檢查裝置MG165/2.25 (產品名，國際 X射線照射儀公司制造)等。作為X射線照射裝置，使用上述工業(yè)用 X射線檢查裝置的情況下，X射線照射裝置5和傳送帶部11表面間 的距離最好設置在距傳送帶部11表面50 150cm上方。這樣可更充分 地確保到達被測定焦炭3的X射線強度以及X射線照射區(qū)域。
另夕卜，線性傳感器攝像機6是測定穿透被測定焦炭3和傳送帶部 11的X射線8的穿透X射線強度的裝置，設置在傳送帶部11的下方。 作為線性傳感器攝像機6，可使用C8750-05FC、 C8750 - 10FC (產 品名，均為浜松光電子股份公司制造)等市售的產品。設置線性傳感 器攝像機6的位置并無特殊限定，只要能檢測穿透被測定焦炭3的X 射線的位置均可。不過，出于充分保證線性傳感器攝像機6的穿透X 射線強度的考慮，最好設置在承栽被測定焦炭3的傳送帶部11的承 栽部lla和向與A方向相反方向移動的傳送帶部11的回饋部lib之 間。
線性傳感器攝像機6具有多個檢測元件6a和A/D變換器(變換 裝置)6b。由于多個檢測元件6a直線性配置在垂直于傳送帶部11的 傳送方向的方向上，因而用線性傳感器攝像機6測定穿透X射線強度 的區(qū)域(X射線強度測定區(qū)域)為帶狀.安裝在線性傳感器攝像機6 中的檢測元件6a的個數，可按照應設定的X射線強度測定區(qū)域的寬 度決定。作為檢測元件6a的檢測方式，可采用閃爍體方式。在閃爍 體方式之中可利用入射到檢測元件6a中的X射線引起的閃爍。即， 線性傳感器攝像機6的檢測元件6a通過接受X射線，用A/D變換器 6b將因接受X射線而產生的電荷變換為數字數據。即可獲得穿透X 射線強度分布的數字數據.該數字數據可從線性傳感器6的數據輸出
端子通過電纜12傳送給配置判定裝置的個人電腦(下文簡稱為"PC") 15。
在PC15內，把測定出的X射線強度測定區(qū)域內的穿透X射線 強度分布納入進行數據處理及圖像處理的判定系統(tǒng)(判定裝置)。利 用該判定系統(tǒng)，判定X射線強度測定區(qū)域內是否存在固形異物。 (異物檢測方法)
下面參照圖1，用上述實施方式的異物檢測裝置20,說明檢測混 入在被測定焦炭3中的固形異物1的方法。在固形異物1的檢測之中， 對用帶式傳送機10傳送中的被測定焦炭3照射X射線(X射線照射 工序)，測定穿透被測定焦炭3的X射線的穿透X射線強度(X射線 強度測定工序)。根據X射線強度測定區(qū)域內的穿透X射線強度分 布，若存在穿透X射線強度低于規(guī)定閾值的部分，則將此判定為固形 異物(判定工序)。
首先，在從煅燒裝置向帶式傳送機10開始提供被測定焦炭3之 前，預先使傳送帶部11以規(guī)定的傳送速度運轉。并將帶式傳送機10 上設定的傳送速度作為測定條件數據預先設定在判定系統(tǒng)中。
帶式傳送機10的傳送速度最好設定在線性傳感器攝像機6能夠 相當高精度地測定測定對象物被測定焦炭的范圍內。也就是說，采用 帶式傳送機10的被測定焦炭3的傳送速度最好是4 40m/分鐘。當被 測定焦炭3的傳送速度低于4m/分鐘的情況下，線性傳感器攝像機6 拍攝的穿透X射線有不清楚的傾向。除此而外，由于可用帶式傳送機 10傳送的每一單位時間內的煅燒焦的量減少，因而出現異物檢測裝置 的煅燒焦的處理能力不足的傾向。另外，當被測定焦炭3的傳送速度 超過40m/分鐘的情況下，用線性傳感器攝像機6拍攝的穿透X射線 有不清楚的傾向。
從煅燒裝置一開始給帶式傳送機10提供被測定焦炭3,即從X 射線照射裝置5中發(fā)出X射線，向傳送中的被測定焦炭3照射X射 線8。 X射線由X射線照射裝置照射到被測定焦炭3的區(qū)域(下文稱 之為"X射線照射區(qū)域")，能夠充分覆蓋呈帶狀承栽在傳送帶部11
上的被測定焦炭3的寬度。通過X射線照射區(qū)域的被測定焦炭，可在 其整個承載寬度內用線性傳感器攝像機6.測定穿透X射線。
穿過被測定焦炭3的X射線的強度可用線性傳感器6的多個檢 測元件6a測定。測定出的X射線強度的模擬數據可用A/D變換裝置 6b變換為數字數據，從線性傳感器攝像機6通過電纜12時間序列性 傳送給PC15。
下面i兌明用PC15進行的固形異物的判定方法。
參照圖2就判定是否存在固形異物的方法加以說明。圖2示出使 用了本實施方式的異物檢測裝置20時的X射線強度測定區(qū)域以及測 定出的穿透X射線的強度分布。正如圖2所示，由于向A方向傳送 中的固形異物1 一進入X射線強度測定區(qū)域，照射在固形異物1上的 X射線的穿透量即變少，因而存在固形異物l的部分的穿透X射線強 度比其它部分低。當^^用安裝在PC15中的判定系統(tǒng)，判定固形異物 的存在時，預先在判定系統(tǒng)中設定閾值。當測定到比該閾值小的穿透 X射線強度時，判斷為固形異物穿過了 X射線強度測定區(qū)域。判定固 形異物時使用的數據未必是穿透X射線強度本身的值的分布，也可以 使用將該穿透X射線強度的分布數據處理過的。
下面說明閾值的設定。閾值可根據煅燒焦以及固形異物的密度差 異造成的穿透X射線的強度差異來決定。為了應對煅燒焦的特性變動 以及線性傳感器攝像機性能的經時性變化等因素，最好定檢查用 設定的閾值是否能有效檢測固形異物。該檢查方法為定期性地使模擬 固形異物通過X射線強度測定區(qū)域。模擬固形異物是與檢測對象的耐 火磚具有同樣密度的物質，最好將粒徑為耐火磚的大小的檢測下限的 粒徑10mm左右的碎片作為模擬固形異物使用。也可將實際檢測的固 形異物作為模擬固形異物使用。
使此種模擬固形異物通過X射線強度測定區(qū)域時，可在X射線 強度區(qū)域上流一側把模擬固形異物投到傳送帶部11上的被測定焦炭3 之中?；蛘咭部墒褂脠D3所示的模擬固形異物驅動裝置(模擬固形異 物配置裝置)30。
圖3是表示把模擬固形異物驅動裝置30安裝到異物檢測裝置20 上的斜視圖。模擬固形異物驅動裝置30具有驅動鏈條31、可驅動 驅動鏈條31的輥32a d、與驅動鏈連接的棒狀件33a、 b、分別用繩 索34a、 b梱扎在棒狀件33a、 b頂端部的模擬固形異物35a、 b。
輥32a與馬達等回轉驅動裝置(未圖示)連接。通過輥32a向圖 3所示的R2方向回轉，驅動鏈條31驅動，與驅動鏈條31連接的棒 狀件33a、 b以及捆扎在其上的模擬固形異物35a、 35b向圖3所示的 B方向移動。向B方向移動的棒狀件33的速度最好與向A方向移動 的傳送帶部lla的速度相同。棒狀件33a、 b最好由能充分穿透X射 線的材料構成?？墒褂帽椒蛹兹渲?商品名稱為電木)等。繩索34a、 b可調節(jié)到模擬固形異物35a、 b通過X射線測定區(qū)域時，模擬固形 異物35a、b承載于被測定焦炭3的表面上的長度。模擬固形異物35a、 b也可收容在對X射線透明的袋中。
通過使用上述模擬固形異物定期性檢查PC15的判定系統(tǒng)的固形 異物的檢測狀況，即使出現混入在煅燒焦中的固形異物未被判定為固 形異物的概率上升的傾向，也能迅速掌握。這樣即可在PC15上重新 設定適當的閾值。PC15除上述判定系統(tǒng)之外，最好還具有發(fā)送信號 的發(fā)送裝置，其發(fā)送判定系統(tǒng)判定為X射線強度測定區(qū)域內存在固形 異物的信號(下文稱為"異物檢測信號")。如果PC15具有發(fā)信裝置， 很容易構成可通過使用于去除異物檢測裝置20檢測的固形異物的后 述的異物去除機構(固形異物去除裝置)與異物檢測裝置20聯動， 自動去除固形異物的異物去除裝置。即通過與發(fā)信裝置發(fā)出的異物檢 測信號聯動，使異物去除機構動作，構成自動去除固形異物的異物去 除裝置。
當采用上述異物檢測裝置20以及與之聯動的異物去除機構自動 去除固形異物的構成情況下，異物檢測裝置20的PC15最好具有發(fā)送 使異物去除機構動作的信號的裝置(下文稱之為"動作裝置")，當作 為異物去除機構使用后述閘板的情況下，動作裝置從接到異物檢測信 號起經過規(guī)定時間后，給異物去除機構發(fā)送使異去除機構動作的信號(下文稱之為"動作信號")。并在經過規(guī)定時間后，動作裝置發(fā)送使 異物去除機構恢復動作前狀態(tài)的信號(下文稱之為"恢復信號")。
動作裝置收到異物檢測信號之后到發(fā)送動作信號的時間間隔可
根據X射線強度測定區(qū)域到異物去除機構的距離以及帶式傳送機10 的傳送速度計算出后決定。動作裝置還可根據帶式傳送機10的輥部 12a的直徑，以接收到異物檢測信號后輥部12a回轉的次數導出檢測 的固形異物的移動距離。據此，動作裝置在固形異物到達帶式傳送機 10終點附近的時間點上發(fā)送動作信號。 (異物去除裝置)
下面參照圖4說明本發(fā)明涉及的異物去除裝置的實施方式。圖4 是本發(fā)明的固形異物去除裝置的最佳實施方式的模式圖。
圖4所示的本實施方式的異物去除裝置50具有異物檢測裝置 20、以及用于去除異物檢測裝置20檢測的固形異物的異物去除機構 (固形異物去除裝置)40。圖4所示的異物檢測裝置20的PC15除判 定系統(tǒng)16之外，還具有上述發(fā)信裝置17以及動作裝置18。 一旦判定 系統(tǒng)16判定出X射線強度測定區(qū)域內存在固形異物，發(fā)信裝置17即 發(fā)送異物檢測信號。并且動作裝置18 —收到異物檢測信號。即給異 物去除機構40發(fā)送動作信號以及恢復信號。
異物去除機構通過控制電纜22與異物檢測裝置20連接，具體而 言，異物去除機構40與異物檢測裝置20的PC15的動作裝置18連接。
異物去除機構40具有收容固形異物1的異物收容器(固形異物 收容部)41、以及用于把固形異物1收容到收容器41中的閘板(傳 送目的地變更裝置)42。
作為異物收容器41并無特殊限定，只要是能夠收容固形異物的 設備即可。
閘板42具有可動斜面43、斜面44、以及可動斜面動作機構45。 可動斜面43是用來接受從帶式傳送機10的終端排出的固形異物1的 裝置，具有接受固形異物l的斜面43s。斜面44是用于把可動斜面43 接受的固形異物1引導到異物收容器41中的裝置?？蓜有泵鎰幼鳈C
構45是用于使可動斜面43動作的機構。 一旦異物檢測裝置20的判 定系統(tǒng)判定為X射線強度測定區(qū)域內存在固形異物，可動斜面動作機 構45即在經過規(guī)定時間后使可動斜面43動作，并在經過規(guī)定時間后
恢復動作前的狀態(tài)。
(異物去除方法)
下面參照圖4及圖5說明使用異物去除裝置50去除混入在被測 定焦炭3中的固形異物1的方法。只要判定系統(tǒng)16判定為X射線強 度測定區(qū)域內不存在固形異物，正如圖4所示，煅燒焦2的傳送目的 地即為收容煅燒焦的煅燒焦收容器60。
另外， 一旦判定系統(tǒng)16判定為X射線強度測定區(qū)域內存在固形 異物，即如圖5所示，閘板42成為動作狀態(tài)，即閘板42的可動斜面 43成為可接受固形異物1的狀態(tài)。
可動斜面動作機構45 —收到動作裝置18的動作信號，可動斜面 43即利用可動斜面動作機構45動作。如圖5所示，可動斜面43的斜 面43s改變到固形異物及煅燒焦從帶式傳送機l 0的終端排出并下 落的位置上。這樣一來，從帶式傳送機10的終端排出的固形異物1 以及一部分煅燒焦的傳送目的地被變更，這些經斜面44被收容到異 物收容器41中。此后，經過規(guī)定時間，可動斜面動作機構45—接收 到動作裝置18的恢復信號，可動斜面43即通過可動斜面動作機構45 恢復到圖4所示的原先的狀態(tài)。
可動斜面43以連接部43a為支點可回動地連接在斜面44上。作 為使可動斜面43按上述動作的可動斜面動作機構45，可使用利用空 氣壓力的汽缸活塞等。
可動斜面43動作的時間間隔，即，可動斜面動作機構45接收到 動作信號之后到接收恢復信號為止的時間間隔最好在0.8-1.2秒之間。
如果比0.8秒短，則有可能無法充分有效地去除固形異物1，如果比 1.2秒長，則有可能增加與固形異物一并去除的煅燒焦的量。
在上述實施方式中，說明了有可能混入在煅燒焦中的固形異物的 檢測及去除，但作為處理對象的焦，既可以是煤焦也可以是煅燒焦以
外的石油焦。
此外，可利用本發(fā)明檢測及去除的固形異物并不一定是耐火磚及 金屬片。如上所述，本本發(fā)明的異物檢測裝置是根據焦以及固形異物
的密度差異引起的穿透x射線的強度差異識別二者的。因此，較之密
度為0.5 1.5g/cn^的焦，如果是密度差別在某種程度以上的物質，即 可作為異物檢測。具體而言，當密度是焦的2-3倍以上的物質混入在 焦中的情況下，可將此檢測并去除。
此外，在本發(fā)明的異物檢測裝置之中，也可配置用于使承栽在傳 送帶部11的承載部lla上的焦平坦化，使焦的承載高度均勻化的裝 置。由于如果焦以均勻的承載高度承載在承載部lla上，則可充分防 止因焦的承載厚度不均引起的穿透X射線強度的不均勻性，因而可更 有效地檢測混入在焦中的固形異物。
本發(fā)明的固形異物檢測裝置為了能夠高精度地檢測固形異物，最 好設置在靠近被測定焦炭的位置上，但這樣又會置于存在焦產生的粉 塵環(huán)境中。因此，為了防止粉塵，可將X射線照射裝置及線性傳感器 攝像機組件化，預先使這些組件內處于加壓狀態(tài)。這樣即可充分防止 粉塵進入裝置內部，提高裝置的性能穩(wěn)定性，以及實現長壽命化。當 隨著組件化組件內的溫度上升的情況下，可用循環(huán)冷卻水冷卻組件 內。
上述異物去除裝置50沒有圖3所示的模擬固形異物驅動裝置 30，但在異物去除裝置50之中也可使用具有模擬固形異物驅動裝置 30的異物檢測裝置。 (產業(yè)化前景)
若采用本發(fā)明，可提供一種能高精度地檢測混入在焦中的固形異 物的異物檢測裝置及檢測方法，以及能有效去除檢測的固形異物的異 物去除裝置及去除方法。
權利要求
1、一種異物檢測裝置，用于檢測混入在焦炭中的固形異物，其特征在于，包括X射線照射裝置，用于對有可能混入了固形異物的焦炭作為被測定焦炭照射X射線；X射線強度測定裝置，用于測定穿透被測定焦炭的X射線的規(guī)定區(qū)域內的穿透X射線強度；判定裝置，用于通過將穿透X射線強度的數值與規(guī)定閾值比較，根據其比較結果判定上述規(guī)定區(qū)域內的被測定焦炭是否混入了固形異物。
2、 根據權利要求1所述的異物檢測裝置，其特征在于前述X 射線強度測定裝置包括多個檢測元件，其呈直線性配置；變換裝置，用于將前述多個檢測元件檢測的X射線變換為電信號。
3、 根據權利要求1或2所述的異物檢測裝置，其特征在于還 具有模擬固形異物配置裝置，用于將具有與前述固形異物相同密度的 模擬固形異物配置到前述規(guī)定區(qū)域內。
4、 根據權利要求l-3任一項所述的異物檢測裝置，其特征在于 還具有傳送焦炭的傳送裝置，前述被測定焦炭可利用該傳送裝置傳 送。
5、 根據權利要求2所述的異物檢測裝置，其特征在于還具有 傳送焦炭的傳送裝置，前述被測定焦炭可利用該傳送裝置傳送，前述 多個檢測元件直線性配置在垂直于前述傳送裝置的傳送方向的方向 上。
6、 根據權利要求4或5所述的異物檢測裝置，其特征在于前 述傳送裝置是帶式傳送機，具有承載前述被測定焦炭的傳送帶部件， 以及驅動前述傳送帶的驅動輥部件。
7、 一種異物去除裝置，是配置有前述權利要求1 6任一項所述 的異物檢測裝置的異物去除裝置，具有固形異物去除裝置，其從前述 判定裝置判定為混入了前述固形異物的前述被測定焦炭中去除前述 異物。
8、 一種異物去除裝置，是配置有前述權利要求4 6任一項所述 的異物檢測裝置的異物去除裝置，具有固形異物去除裝置，用于從前述判定裝置判定為混入了前述 固形異物的前述被測定焦炭中去除前述異物，前述固形異物去除裝置具有收容前述固形異物的固形異物收容 部，和傳送目的地變更裝置，用于將前述被測定焦炭的傳送目的地變 更為前述固形異物收容部。
9、 根據權利8所述的異物去除裝置，其特征在于前述傳送目 的地變更裝置，從前述固形異物處于前述規(guī)定區(qū)域內的時間點算起， 經過規(guī)定時間后將前述被測定焦炭的傳送目的地自動變更為前述固 形異物收容部。
10、 一種用于檢測混入在焦中的固形異物的異物檢測方法，其特 征在于包括X射線照射工序，用于對有可能混入了固形異物的焦炭作為被測 定焦炭照射X射線；X射線強度測定工序，用于測定穿透前述被測定焦炭的前述X 射線的規(guī)定區(qū)域內的穿透X射線強度；判定工序，用于通過比較前述穿透X射線強度的數值和規(guī)定閾 值，根據其比較結果，判定前述規(guī)定區(qū)域內的被測定焦炭是否混入了 前述固形異物。
11、 根據權利要求10所述的異物檢測方法，其特征在于在前 述X射線強度測定工序之中，用直線性配置的多個檢測元件檢測前述 穿透X射線強度，將檢測的前述穿透X射線強度作為電信號輸出。
12、 根據權利要求10或11所述的異物檢測方法，其特征在于， 還具有以規(guī)定的時間間隔將具有與前述固形異物相同密度的模擬固形異物配置到前述規(guī)定區(qū)域內的工序。
13、 根據權利要求10 12任一項所述的異物檢測方法，其特征在 于前述被測定焦炭是傳送中的焦炭。
14、 根據權利要求11所述的異物檢測方法，其特征在于在前 述X射線照射工序中，對傳送中的前述被測定焦炭照射X射線，在 前述X射線強度測定工序中，用直線性配置在垂直于前述被測定焦炭 的傳送方向的方向上的前述多個檢測元件檢測前述穿透X射線強度。
15、 一種異物去除方法，其特征在于包括用權利要求10-14任一項所述的異物檢測方法檢測前述固形異 物的異物檢測工序；將檢測的前述固形異物從前述被測定焦炭中去除的異物去除工序。
16、 一種異物去除方法，其特征在于包括用權利要求13或14所述的異物檢測方法，檢測前述固形異物的 移動異物檢測工序；變更混入了前述固形異物的被測定焦炭的傳送目的地的傳送目 的地變更工序。
17、 根據權利要求16所述的異物去除方法，其特征在于在前 述傳送目的地變更工序中，從前述固形異物處于前述規(guī)定區(qū)域內的時 間點算起，經過規(guī)定時間后自動變更前述被測定焦炭的傳送目的地。
全文摘要
本發(fā)明的異物檢測裝置是用于檢測混入在焦炭中的固形異物的異物檢測裝置，具有X射線照射裝置，其對有可能混入了固形異物的被測定焦炭照射X射線；X射線強度測定裝置，其測定穿透被測定焦炭的X射線的規(guī)定區(qū)域內的穿透X射線強度；判定裝置，其通過將穿透X射線強度的數值與規(guī)定閾值比較，根據其比較結果判定上述規(guī)定區(qū)域內的被測定焦炭是否混入了固形異物。
文檔編號G01N23/02GK101111759SQ20068000378
公開日2008年1月23日 申請日期2006年1月24日 優(yōu)先權日2005年3月25日
發(fā)明者佐藤典彥 申請人:新日本石油精制株式會社