特開 2023-46023 焼結機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023046023

(43)【公開日】2023-04-03

(54)【発明の名称】焼結機

(51)【国際特許分類】

   F27B 21/12 20060101AFI20230327BHJP

   C22B 1/20 20060101ALI20230327BHJP

【ＦＩ】

F27B21/12

C22B1/20 X

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021154697

(22)【出願日】2021-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100187702

【弁理士】

【氏名又は名称】福地 律生

(74)【代理人】

【識別番号】100162204

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 学

(74)【代理人】

【識別番号】100195213

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 健治

(74)【代理人】

【識別番号】100160716

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 力

(72)【発明者】

【氏名】長田 淳治

(72)【発明者】

【氏名】田村 武

(72)【発明者】

【氏名】中川 洋一

(72)【発明者】

【氏名】新井 宏誌

【テーマコード（参考）】

4K001

【Ｆターム（参考）】

4K001AA10

4K001CA01

4K001CA49

4K001GA10

(57)【要約】

【課題】焼結鉱の生産性の低下を抑制する焼結機を提供する。
【解決手段】焼結機１は、パレット１０で生成し分離されたシンターケーキを粉砕して焼結鉱を生成するクラッシャー１７と、シンターケーキをクラッシャーに案内するクラッシングガイド１６と、クラッシングガイドに対してクラッシャーに案内する側と反対側に形成された開口部を介して、シンターケーキから分離し、クラッシングガイドの反対側に落下したケーキ片を回収する裏シュート１９と、開口部を含む領域に存在するケーキ片の状態を示すケーキ片情報を取得するケーキ片検出センサ２０と、ケーキ片情報に基づいて、開口部がケーキ片によって塞がれているか否かを判定し、開口部がケーキ片によって塞がれていると判定したときに、開口部が閉塞したことを示す閉塞信号を出力する制御装置２１とを有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のパレットが移動することで、焼結鉱を製造する焼結機であって、
前記パレットで生成し分離されたシンターケーキを粉砕して焼結鉱を生成するクラッシャーと、
シンターケーキを前記クラッシャーに案内するクラッシングガイドと、
前記クラッシングガイドに対して前記クラッシャーに案内する側と反対側に形成された開口部を介して、シンターケーキから分離し、クラッシングガイドの前記反対側に落下したケーキ片を回収する裏シュートと、
前記開口部を含む領域に存在する前記ケーキ片の状態を示すケーキ片情報を取得するケーキ片検出センサと、
前記ケーキ片情報に基づいて、前記開口部が前記ケーキ片によって塞がれているか否かを判定し、前記開口部が前記ケーキ片によって塞がれていると判定したときに、前記開口部が閉塞したことを示す閉塞信号を出力する制御装置と、
を有する、ことを特徴とする焼結機。

【請求項2】

前記制御装置は、前記ケーキ片情報に対応する前記ケーキ片が所定の閉塞時間に亘って前記開口部を覆う位置に存在したと判定したときに、前記開口部が前記ケーキ片によって塞がれていると判定する、請求項１に記載の焼結機。

【請求項3】

前記閉塞時間は、前記複数のパレットに含まれる１つのパレットが前記クラッシングガイドの先端を通過する時間よりも長い、請求項２に記載の焼結機。

【請求項4】

前記閉塞時間は、前記複数のパレットに含まれる隣接する２つのパレットが前記クラッシングガイドの先端を通過する時間よりも短い、請求項２又は３に記載の焼結機。

【請求項5】

前記ケーキ片検出センサは、前記開口部を含む領域を撮像する撮像装置である、請求項１～４の何れか一項に記載の焼結機。

【請求項6】

前記ケーキ片検出センサは、前記開口部を含む領域に含まれる所定の地点との間の距離を測定する距離センサである、請求項１～４の何れか一項に記載の焼結機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、焼結機に関する。

【背景技術】

【0002】

原料粉鉱石と燃料とを含む配合原料をパレット上に装入して積層された原料充填層の上面に点火すると共に、原料充填層に酸素含有ガスを供給させながらパレットを原料充填層と共に進行方向に移動することで、焼結鉱を製造する焼結機が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、原料充填層を積層するパレットの基台に、パレットの側壁の延伸方向に延伸する平板状のスタンドを配置する焼結機が記載されている。特許文献１に記載される焼結機では、簡潔な構造を有するスタンドが配置されるパレットに原料充填層を積層することで、原料充填層の通気性を改善して焼結鉱の生産性が向上する。

【0004】

また、特許文献２には、パレットから排出されたシンターケーキを破砕するクラッシャーと、パレットから排出されたシンターケーキをクラッシャーに案内するクラッシングガイドとを有する焼結機が記載されている。特許文献２に記載されるクラッシングガイドでは、スタンドが通過する際の干渉を避けるために、クラッシングガイドの本体壁の対応する部分にスリット部が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平４－１６８２３４号公報

【特許文献2】特開２０１１－１７９７５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２に記載される焼結機において、クラッシングガイドに案内されるシンターケーキの一部は、シンターケーキから分離してクラッシャーの反対側に落下することがある。クラッシャーの反対側に落下したケーキ片は、クラッシングガイドの近傍に形成された開口部を有する裏シュートを介して、シンターケーキがクラッシャーで破砕されて生成された焼結鉱の流れに戻されることで回収される。

【0007】

しかしながら、シンターケーキから分離して生成されるケーキ片は、種々の大きさを有するので、シュートの開口部の幅よりも長い幅を有するケーキ片が開口部を塞ぐ可能性がある。裏シュートの開口部をケーキ片が塞ぐと、クラッシャーと反対側に落下したケーキ片が開口部の上方に徐々に堆積して、堆積したケーキ片がパレットに接触する。堆積したケーキ片がパレットに接触すると、パレットを移動するスプロケットを駆動するモータに過剰な負荷が掛かり、モータが異常停止し、焼結機の動作が停止する。モータが異常停止することで、焼結機の動作が停止すると、焼結鉱の生産性が低下する。

【0008】

そこで、本発明は、焼結機において、焼結鉱の生産性の低下を抑制する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

このような課題を解決する本発明は、以下に記載の焼結機を要旨とするものである。
（１）複数のパレットが移動することで、焼結鉱を製造する焼結機であって、
パレットで生成し分離されたシンターケーキを粉砕して焼結鉱を生成するクラッシャーと、
シンターケーキをクラッシャーに案内するクラッシングガイドと、
クラッシングガイドに対してクラッシャーに案内する側と反対側に形成された開口部を介して、シンターケーキから分離し、クラッシングガイドの反対側に落下したケーキ片を回収する裏シュートと、
開口部を含む領域に存在するケーキ片の状態を示すケーキ片情報を取得するケーキ片検出センサと、
ケーキ片情報に基づいて、開口部がケーキ片によって塞がれているか否かを判定し、開口部がケーキ片によって塞がれていると判定したときに、開口部が閉塞したことを示す閉塞信号を出力する制御装置と、
を有する、ことを特徴とする焼結機。
（２）制御装置は、ケーキ片情報に対応するケーキ片が所定の閉塞時間に亘って開口部を覆う位置に存在したと判定したときに、開口部がケーキ片によって塞がれていると判定する、（１）に記載の焼結機。
（３）閉塞時間は、複数のパレットに含まれる１つのパレットがクラッシングガイドの先端を通過する時間よりも長い、（２）に記載の焼結機。
（４）閉塞時間は、複数のパレットに含まれる隣接する２つのパレットがクラッシングガイドの先端を通過する時間よりも短い、（２）又は（３）に記載の焼結機。
（５）ケーキ片検出センサは、開口部を含む領域を撮像する撮像装置である、（１）～（４）の何れか一つに記載の焼結機。
（６）ケーキ片検出センサは、開口部を含む領域に含まれる所定の地点との間の距離を測定する距離センサである、（１）～（４）の何れか一つに記載の焼結機。

【発明の効果】

【0010】

一実施形態では、焼結機において、焼結鉱の生産性の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る焼結機の概略構成を説明する図である。

【図2】実施形態に係る焼結機における焼結鉱生成処理の概略構成を説明する概念図である。

【図3】図１に示すパレットの斜視図である。

【図4】図１に示すクラッシングガイドの正面図である。

【図5】（ａ）は図１に示す裏シュートの開口部とケーキ片検出センサとの間の位置関係を示す平面図であり、（ｂ）は図１に示す裏シュートの開口部とケーキ片検出センサとの間の位置関係を示す側面図である。

【図6】図１に示す制御装置のブロック図である。

【図7】図６に示す制御装置により実行される閉塞判定処理のフローチャートである。

【図8】変形例に係る焼結機の概略構成を説明する図である。

【図9】図８に示す制御装置のブロック図である。

【図10】図９に示す制御装置により実行される閉塞判定処理のフローチャートである。

【図11】図１０に示す距離判定部によって演算される高度差の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下図面を参照して、本発明に係る焼結機について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されない。そこでは、ホットスクリーンを設けないダイレクトチャージ式の焼結機の場合を例示するが、ホットスクリーンを有する焼結機に対しても同様に適用できる。また、上流側と下流側の２つのスプロケットを有するドワイトロイド式の焼結機の場合を例示するが、進行方向の下流側に配置される従動スプロケットを有しないコッパース式の焼結機に対しても同様に適用できる。

【0013】

（実施形態に係る焼結機の構成及び機能）
図１は実施形態に係る焼結機の概略構成を説明する図であり、図２は実施形態に係る焼結機における焼結鉱生成処理の概略構成を説明する概念図である。

【0014】

焼結機１は、複数のパレット１０と、一対のスプロケット１１と、軌道レールとも称されるトラックガイド１２と、焼結原料供給部１３と、点火炉１４と、排気装置１５と、クラッシングガイド１６と、クラッシャー１７と、冷却機１８とを有する。焼結機１は、裏シュート１９と、ケーキ片検出センサ２０と、制御装置２１とを更に有する。焼結機１では、複数のパレット１０のそれぞれは、矢印Ａで示される進行方向の上流側に配置されるスプロケット１１ａの駆動によって、トラックガイド１２を介して所定の周回軌道に沿って移動する。進行方向の下流側に配置されるスプロケット１１ｂは従動し、進行方向の下流側端部に達したパレット１０を反転して戻す。

【0015】

図３は、パレット１０の斜視図である。

【0016】

パレット１０は、基台１０ａと、第１側壁部１０ｂと、第２側壁部１０ｃと、複数のスタンド１０ｄとを有する。

【0017】

基台１０ａは、矩形の部材であり、対向する一対の短辺から第１側壁部１０ｂ及び第２側壁部１０ｃが起立する。第１側壁部１０ｂ及び第２側壁部１０ｃは、矩形の板部材であり、互いに対向するように配置される。第１側壁部１０ｂは基台１０ａの一辺から起立し、第２側壁部１０ｃは第１側壁部１０ｂが起立する基台１０ａの辺に対向する辺から起立する。

【0018】

複数のスタンド１０ｄは、基台１０ａの表面から起立するように例えば４列配置される。複数のスタンド１０ｄの基台１０ａへの係止方法は、よく知られているので、ここでは詳細な説明は省略する。なお、パレット１０は、４列のスタンド１０ｄが配置されるが、実施形態に係る焼結機では、スタンド１０ｄの数は、パレットの幅により決定され、４列未満であってもよく、５列以上であってもよい。

【0019】

焼結原料供給部１３は、サージホッパ１３ａと、サージホッパ１３ａの下方に配置されたロールフィーダ１３ｂと、焼結原料装入装置１３ｃとを有する。サージホッパ１３ａは、粉鉱石、副原料、粉コークス、石灰石及び返鉱等の配合原料を水と混練して造粒された造粒物である焼結原料を収容する。ロールフィーダ１３ｂは、サージホッパ１３ａに収容された焼結原料を、焼結原料装入装置１３ｃを介してパレット１０に供給する。焼結原料供給部１３からパレット１０に供給された焼結原料は、パレット１０に充填されて原料充填層Ｓ０を形成する。

【0020】

点火炉１４は、火炎を下方に向かって噴射する複数の点火ノズルを備え、焼結機１の上方の所定位置に配置される。点火炉１４は、パレット１０上に形成された原料充填層Ｓ０の表面に上方から点火する。

【0021】

排気装置１５は、原料充填層Ｓ０が搭載されたパレット１０の下方に配置され、原料充填層Ｓ０内の空気をパレット１０の下方から吸気して、原料充填層Ｓ０の上面から下面に向って空気を流通させる。原料充填層Ｓ０の内部を上層から下層に向かって空気を流通させることで、原料充填層Ｓ０の内部に配置される粉コークスが燃焼して燃焼帯が形成される。原料充填層Ｓ０の内部に形成された燃焼帯は、原料充填層Ｓ０の上層から下層に向かって移動し、原料充填層Ｓ０の内部に配置される焼結原料Ｓ１を焼成して、シンターケーキＳ２を形成する。

【0022】

クラッシングガイド１６は、進行方向の下流側に配置されるスプロケット１１ｂとクラッシャー１７との間に配置される。クラッシングガイド１６は、パレット１０から排出されたシンターケーキＳ２をクラッシャー１７に案内する。

【0023】

図４は、クラッシングガイド１６の正面図である。

【0024】

クラッシングガイド１６は、基部１６ａと、ガイド部１６ｂと、サイド受部１６ｃとを有する。基部１６ａはガイド部１６ｂ及びサイド受部１６ｃを支持し、ガイド部１６ｂは進行方向の上流側に傾斜しながら基部１６ａからパレット１０の基台１０aに向けて延伸し、パレット１０の搭載されたシンターケーキＳ２をクラッシャー１７に案内する。

【0025】

ガイド部１６ｂの先端には、パレット１０のスタンド１０ｄが通過する４つのスリット１６ｄが形成される。さらに、ガイド部１６ｂには、シンターケーキＳ２から発生した細粒鉱を収容すると共に冷却するストーンボックスが形成される。

【0026】

サイド受部１６ｃは、進行方向の下流側のスプロケット１１ｂに沿って移動するパレット１０の第１側壁部１０ｂ及び第２側壁部１０ｃに対向するように配置され、シンターケーキＳ２から発生した細粒鉱を収容するポケットが形成される。

【0027】

クラッシャー１７は、進行方向の下流側に配置されるスプロケット１１ｂの近傍に配置され、複数のパレット１０のそれぞれで生成し分離され、クラッシングガイド１６によって案内されたシンターケーキＳ２を粉砕して焼結鉱Ｓ３を生成する。

【0028】

冷却機１８は、クラッシャー１７で生成された焼結鉱Ｓ３及び裏シュートで回収されたケーキ片Ｓ４を冷却する。

【0029】

裏シュート１９は、開口部１９ａを介して、シンターケーキＳ２から分離し、クラッシングガイド１６の上流側に落下したケーキ片Ｓ４を回収する。開口部１９ａは、クラッシングガイド１６に対して進行方向の上流側、すなわちクラッシングガイド１６に対してクラッシャー１７に案内する側と反対側に形成される。裏シュート１９は、回収したケーキ片Ｓ４を冷却機１８に案内する。

【0030】

ケーキ片検出センサ２０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）及びＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を有し、裏シュート１９の開口部１９ａの近傍に配置され、開口部１９ａを含む領域を撮像する撮像装置である。

【0031】

図５（ａ）は裏シュート１９の開口部１９ａとケーキ片検出センサ２０との間の位置関係を示す平面図であり、図５（ｂ）は裏シュート１９の開口部１９ａとケーキ片検出センサ２０との間の位置関係を示す側面図である。図５（ａ）及び５（ｂ）において、一点鎖線は、ケーキ片検出センサ２０の視野を示す。Ｌは開口部１９ａの短手方向（パレット進行方向）の長さである。

【0032】

ケーキ片検出センサ２０は、開口部１９ａに対してパレット１０の進行方向に直交する方向に離隔し、すなわち開口部１９ａの側方に開口部１９ａを見下ろすように配置される。ケーキ片検出センサ２０は、ケーキ片検出センサ２０の視野が開口部１９ａの全体を収める。ケーキ片検出センサ２０は、ケーキ片検出センサ２０は、開口部１９ａを含む領域を撮像し、撮像した画像を示す画像信号を制御装置２１に出力する。

【0033】

制御装置２１は、例えば焼結機１による焼結鉱の製造工程を監視制御する監視制御装置であり、ケーキ片検出センサ２０によって取得された画像に基づいて、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれているか否かを判定する。制御装置２１は、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定したときに、開口部１９ａが閉塞したことを示す閉塞信号を出力する。

【0034】

図６は、制御装置２１のブロック図である。

【0035】

制御装置２１は、通信部３１と、記憶部３２と、入力部３３と、出力部３４と、処理部４０とを有する。通信部３１、記憶部３２、入力部３３、出力部３４、処理部４０は、バス３５を介して互いに接続される。

【0036】

通信部３１は、イーサネット（登録商標）などの有線の通信インターフェース回路を有する。通信部３１は、ＬＡＮ１０９を介してケーキ片検出センサ２０及び不図示の上位制御装置と通信を行う。

【0037】

記憶部３２は、例えば、半導体記憶装置、磁気テープ装置、磁気ディスク装置、又は光ディスク装置のうちの少なくとも一つを備える。記憶部３２は、処理部４０での処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、記憶部３２は、ケーキ片検出センサ２０によって撮像された画像を使用して、開口部１９ａが閉塞したか否かを判定する閉塞判定処理を処理部４０に実行させるための閉塞判定プログラム等を記憶する。閉塞判定プログラムは、例えばＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部３２にインストールされてもよい。また、記憶部３２は、閉塞判定処理で使用される種々のデータを記憶する。例えば、記憶部３２は、ケーキ片検出センサ２０から入力される画像信号に対応する画像を示す画像情報を記憶する。また、記憶部３２は、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていないときにケーキ片検出センサ２０によって撮像された画像を示す基準画像情報を記憶する。

【0038】

入力部３３は、データの入力が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、タッチパネル、キーボード等である。オペレータは、入力部３３を用いて、文字、数字、記号等を入力することができる。入力部３３は、オペレータにより操作されると、その操作に対応する信号を生成する。そして、生成された信号は、オペレータの指示として、処理部４０に供給される。

【0039】

出力部３４は、映像や画像等の表示が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Electro－Luminescence）ディスプレイ等である。出力部３４は、処理部４０から供給された映像データに応じた映像や、画像データに応じた画像等を表示する。また、出力部３４は、紙などの表示媒体に、映像、画像又は文字等を印刷する出力装置であってもよい。

【0040】

処理部４０は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。処理部４０は、制御装置２１の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵである。処理部４０は、記憶部３２に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、処理部４０は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行できる。

【0041】

処理部４０は、撮像指示部４１と、画像情報取得部４２と、画像判定部４３と、計時部４４と、閉塞信号出力部４５とを有する。これらの各部は、処理部４０が備えるプロセッサで実行されるプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、これらの各部は、ファームウェアとして制御装置２１に実装されてもよい。

【0042】

（実施形態に係る画像判定学習処理）
図７は、制御装置２１により実行される閉塞判定処理のフローチャートである。図７に示す閉塞判定処理は、予め記憶部３２に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部４０により制御装置２１の各要素と協働して実行される。

【0043】

まず、開口部１９ａを含む領域を撮像することをケーキ片検出センサ２０に指示する（Ｓ１０１）。ケーキ片検出センサ２０は、撮像指示部４１から撮像を指示されることに応じて、開口部１９ａを含む領域を撮像し、撮像した画像を示す画像信号を制御装置２１に出力する。撮像指示部４１は、ケーキ片検出センサ２０から入力される画像信号に対応する画像を示す画像情報を記憶部３２に記憶する。次いで、画像情報取得部４２は、記憶部３２に記憶される画像情報を取得する（Ｓ１０２）。

【0044】

次いで、画像判定部４３は、Ｓ１０２の処理で取得された画像情報に対応する画像に基づいて、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれているか否かを判定する（Ｓ１０３）。画像判定部４３は、Ｓ１０２の処理で取得された画像情報に対応する画像の開口部１９ａに対応する部分の画素の輝度と、記憶部３２に記憶される基準画像情報に対応する画像の開口部１９ａに対応する部分の画素の輝度とを比較する。画像判定部４３は、開口部１９ａに対応する部分の画素の輝度が開口部１９ａの短手方向に所定の幅（たとえば、開口部１９ａの短手方向の長さＬ）に亘って相違したときに、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定する。

【0045】

画像判定部４３によって開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていないと判定される（Ｓ１０３－ＮＯ）と、処理はＳ１０１に戻る。以降、画像判定部４３によって開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定される（Ｓ１０３－ＹＥＳ）まで、所定の期間ごとにＳ１０１～Ｓ１０３の処理が繰り返される。

【0046】

画像判定部４３によって開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定される（Ｓ１０３－ＹＥＳ）と、計時部４４は、閉塞時間の計時を開始する（Ｓ１０４）。計時部４４によって計時される閉塞時間は、１つのパレット１０がクラッシングガイド１６の先端を通過する時間よりも長く、隣接する２つのパレット１０がクラッシングガイド１６の先端を通過する時間よりも短い時間である。

【0047】

閉塞時間が経過して、計時部４４による閉塞時間の計時が終了すると、撮像指示部４１は、開口部１９ａを含む領域を撮像することをケーキ片検出センサ２０に指示する（Ｓ１０５）。次いで、画像情報取得部４２は、記憶部３２に記憶される画像情報を取得する（Ｓ１０６）。

【0048】

次いで、画像判定部４３は、Ｓ１０３の処理と同様に、Ｓ１０６の処理で取得された画像情報に対応する画像に基づいて、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれているか否かを判定する（Ｓ１０７）。画像判定部４３によって開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていないと判定される（Ｓ１０７－ＮＯ）と、処理はＳ１０１に戻る。

【0049】

画像判定部４３によって開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定される（Ｓ１０７－ＹＥＳ）と、閉塞信号出力部４５は、開口部１９ａが閉塞したことを示す閉塞信号を出力部３４に出力する（Ｓ１０８）。出力部３４は、閉塞信号が入力されることに応じて、開口部１９ａが閉塞したことを示す警報画像を表示する。なお、制御装置２１は、出力部３４に警報画像を表示すると共に、不図示のスピーカから開口部１９ａが閉塞したことを示す音声を出力してもよい。開口部１９ａを覆うケーキ片Ｓ４は、焼結機１を監視制御するオペレータによって除去される。

【0050】

（実施形態に係る焼結機の作用効果）
焼結機１は、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定したときに、開口部１９ａが閉塞したことを示す閉塞信号を出力するので、開口部１９ａに堆積したケーキ片Ｓ４がパレット１０に接触して焼結機１の動作が停止することを防止できる。

【0051】

また、焼結機１では、ケーキ片検出センサ２０によって撮像された開口部１９ａを含む領域の画像に基づいて開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれているか否かが判定されるので、判定精度が高い画像処理技術を使用して判定処理が実行可能である。焼結機１は、判定精度が高い画像処理技術を使用して、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれているか否かを判定するので、判定処理を高精度に実行できる。

【0052】

また、焼結機１では、１つのパレット１０がクラッシングガイド１６の先端を通過する時間よりも長く、隣接する２つのパレット１０がクラッシングガイド１６の先端を通過する時間よりも短い時間を閉塞時間として使用する。焼結機１では、１つのパレット１０がクラッシングガイド１６の先端を通過する時間よりも長い時間を閉塞時間として使用することで、隣接するパレット１０から排出されシンターケーキＳ２が、開口部１９ａの上方に堆積するおそれが低くなる。

【0053】

また、焼結機１では、隣接する２つのパレット１０がクラッシングガイド１６の先端を通過する時間よりも短い時間を閉塞時間として使用することで、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれているか否かを比較的短い時間で判定できる。

【0054】

（実施形態に係る焼結機の変形例）
焼結機１では、開口部１９ａを含む領域に存在するケーキ片Ｓ４を示すケーキ片情報を撮像装置であるケーキ片検出センサ２０が取得するが、実施形態に係る焼結機では、撮像装置以外のセンサをケーキ片検出センサとして使用してもよい。

【0055】

図８は、変形例に係る焼結機の概略構成を説明する図である。

【0056】

焼結機２は、ケーキ片検出センサ５０及び制御装置５１をケーキ片検出センサ２０及び制御装置２１の代わりに有することが焼結機１と相違する。ケーキ片検出センサ５０及び制御装置５１以外の焼結機２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された焼結機１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

【0057】

ケーキ片検出センサ５０は、開口部１９ａを含む領域との間の距離を検出するマイクロ波距離センサ等の距離センサであり、ケーキ片検出センサ２０と同様に開口部１９ａの側方に開口部１９ａを見下ろすように配置される。

【0058】

図９は、制御装置５１のブロック図である。

【0059】

制御装置５１は、処理部６０を処理部４０の代わりに有することが制御装置２１と相違する。処理部６０以外の制御装置５１の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された制御装置２１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

【0060】

処理部６０は、測離指示部６１、距離情報取得部６２及び距離判定部６３を撮像指示部４１、画像情報取得部４２及び画像判定部４３の代わりに有することが処理部４０と相違する。測離指示部６１、距離情報取得部６２及び距離判定部６３以外の処理部６０の構成及び機能は、処理部４０の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

【0061】

（変形例に係る画像判定学習処理）
図１０は、制御装置５１により実行される閉塞判定処理のフローチャートである。図７に示す閉塞判定処理は、予め記憶部３２に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部６０により制御装置５１の各要素と協働して実行される。

【0062】

まず、測離指示部６１は、開口部１９ａを含む領域に含まれる所定の地点との間の距離を測定することをケーキ片検出センサ５０に指示する（Ｓ２０１）。ケーキ片検出センサ５０は、測離指示部６１から測離を指示されることに応じて、開口部１９ａを含む領域との間との間の距離を測定し、測定した距離を示す測離信号を制御装置５１に出力する。例えば、ケーキ片検出センサ５０は、開口部１９ａの長手方向の一端から他端に向けて開口部１９ａの近傍の地点との間の距離を開口部１９ａの長手方向に沿って順次測定する。測離指示部６１は、ケーキ片検出センサ２０から入力される測離信号に対応する画像を示す測離情報を記憶部３２に記憶する。次いで、距離情報取得部６２は、記憶部３２に記憶される距離情報を取得する（Ｓ２０２）。

【0063】

次いで、距離判定部６３は、Ｓ２０２の処理で取得された距離情報に対応する距離から、所定の基準高さと測定された地点の高さとの間の高度差を演算する（Ｓ２０３）。基準高さは、例えばケーキ片検出センサ５０の高さである。距離判定部６３は、演算した高度差を、測定された地点を示す情報と関連付けて記憶部３２に記憶する。

【0064】

図１１は、距離判定部６３によって演算される高度差の一例を示す図である。図１１において、横軸は開口部１９ａの長手方向の位置を示し、縦軸は基準高さと測定された地点の高さとの間の高度差を示す。

【0065】

次いで、距離判定部６３は、Ｓ２０２の処理で取得された距離情報からＳ２０３の処理で演算された高度差に基づいて、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれているか否かを判定する（Ｓ２０３）。距離判定部６３は、２以上の所定の数の位置で連続して高度差が所定のしきい値よりも小さいときに、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定する。

【0066】

図１１においてＡで示される位置では、高度差はしきい値よりも小さいものの、１つの位置のみで高度差がしきい値よりも小さいので、距離判定部６３は、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定しない。一方、図１１においてＢで示される位置では、２以上の８つの位置で連続して高度差がしきい値よりも小さいので、距離判定部６３は、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定する。

【0067】

距離判定部６３によって開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていないと判定される（Ｓ２０４－ＮＯ）と、処理はＳ２０１に戻る。以降、距離判定部６３によって開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定される（Ｓ２０４－ＹＥＳ）まで、所定の期間ごとにＳ２０１～Ｓ２０４の処理が繰り返される。

【0068】

距離判定部６３によって開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定される（Ｓ２０４－ＹＥＳ）と、計時部４４は、閉塞時間の計時を開始する（Ｓ２０５）。閉塞時間が経過して、計時部４４による閉塞時間の計時が終了すると、測離指示部６１は、開口部１９ａを含む領域を撮像することをケーキ片検出センサ２０に指示する（Ｓ２０６）。次いで、距離情報取得部６２は、記憶部３２に記憶される距離情報を取得する（Ｓ２０７）。

【0069】

次いで、距離判定部６３は、Ｓ２０７の処理で取得された距離情報に対応する距離から、基準高さと測定された地点の高さとの間の高度差を演算する（Ｓ２０８）。次いで、Ｓ２０８の処理で演算された高度差に基づいて、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれているか否かを判定する（Ｓ２０９）。距離判定部６３によって開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていないと判定される（Ｓ２０９－ＮＯ）と、処理はＳ２０１に戻る。

【0070】

距離判定部６３によって開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定される（Ｓ２０９－ＹＥＳ）と、閉塞信号出力部４５は、開口部が閉塞したことを示す閉塞信号を出力部３４に出力する（Ｓ２１０）。

【0071】

また、焼結機１では、制御装置は、ケーキ片Ｓ４が所定の閉塞時間に亘って開口部１９ａを覆う位置に存在したと判定したときに、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定する。しかしながら、実施形態に係る焼結機では、制御装置は、他の判断基準に従って開口部がケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定してもよい。例えば、実施形態に係る焼結機では、制御装置は、所定の面積よりも広い面積に亘ってケーキ片Ｓ４が開口部１９ａを覆う位置に存在したと判定したときに、開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれていると判定してもよい。

【0072】

また、焼結機１では、閉塞時間は、１つのパレット１０がクラッシングガイド１６の先端を通過する時間よりも長く、隣接する２つのパレット１０がクラッシングガイド１６の先端を通過する時間よりも短い時間である。しかしながら、実施形態に係る焼結機では、閉塞時間は、１つのパレット１０がクラッシングガイド１６の先端を通過する時間よりも短くてもよく、隣接する２つのパレット１０がクラッシングガイド１６の先端を通過する時間よりも長くてもよい。

【0073】

例えば、実施形態に係る焼結機では、閉塞時間は、パレット１０から排出されシンターケーキＳ２が開口部１９ａから視認されなくなる時間の実測値に基づいて、パレット１０がクラッシングガイド１６の先端を通過する時間よりも短い時間としてもよい。また、実施形態に係る焼結機では、閉塞時間は、隣接する３又は４つのパレット１０がクラッシングガイド１６の先端を通過する時間としてもよい。

【0074】

また、焼結機１は、単一のケーキ片検出センサを有するが、実施形態に係る焼結機は、複数のケーキ片検出センサを有してもよい。例えば、実施形態に係る焼結機は、開口部１９ａの側方に開口部１９ａを見下ろすように配置される一対のケーキ片検出センサ２０を有してもよい。実施形態に係る焼結機は、開口部１９ａの側方に配置される一対のケーキ片検出センサ２０を有することで、より近くで撮像された開口部１９ａの近傍の画像を使用して開口部１９ａがケーキ片Ｓ４によって塞がれているか否かを判定することができる。

【符号の説明】

【0075】

１、２ 焼結機
１０ パレット
１１ スプロケット
１２ トラックガイド
１３ 焼結原料供給部
１４ 点火炉
１５ 排気装置
１６ クラッシングガイド
１７ クラッシャー
１８ 冷却機
１９ 裏シュート
２０、５０ ケーキ片検出センサ
２１、５１ 制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】