粉末比率测定装置以及粉末比率测定系统制造方法及图纸

技术编号:21281943 阅读:35 留言:0更新日期:2019-06-06 12:15
本发明专利技术提供一种在高炉等的操作工序中,能够实时且高精度地测定附着于作为原料而被使用块状的物质的表面的粉末的粉末比率的粉末比率测定装置以及粉末比率测定系统。其是测定附着于块状的物质的表面的粉末的粉末比率的粉末比率测定装置,具备:照明块状的物质的照明装置;对块状的物质进行拍摄并制作图像数据的拍摄装置;以及运算装置,其具有计算由拍摄装置制作出的图像数据的特征量的计算部以及将由计算部计算出的特征量转换为粉末比率的转换部。

Powder Ratio Measuring Device and Powder Ratio Measuring System

The invention provides a powder ratio measuring device and a powder ratio measuring system capable of real-time and high-precision determination of the powder ratio attached to the surface of a bulk material used as raw material in the operation process of a blast furnace, etc. The utility model is a powder ratio measuring device for measuring the powder ratio of powder attached to the surface of a block material. The device comprises a lighting device for illuminating a block material, a photographing device for photographing a block material and producing image data, and an operation device, which has a calculating unit for calculating the characteristic amount of image data produced by the photographing device and a calculating unit for calculating the characteristic amount of image data produced by the photographing device. The characteristic quantity is converted to the powder ratio conversion section.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粉末比率测定装置以及粉末比率测定系统
本专利技术涉及在高炉等中使用的原料的粉末比率测定装置以及粉末比率测定系统。
技术介绍
在使用矿物等原料的高炉等制造设备中,原料的粒度会影响制造工艺的操作。因此,为了使制造工艺稳定需要预先掌握原料的粒度信息。特别是,在高炉中掌握矿石、焦炭这样原料的粒度是重要的,为了确保炉内的通气,也需要注意附着于向高炉装入的原料的微小粉末的粉末比率进行操作。粉末比率是指粉末的质量占装入量总质量的比例。为了维持高炉的通气性,确保被形成于块状的装入物间的空隙是重要的。若装入物较多地包含小块、粉末,则小块、粉末被填入装入物间的空隙而通气性恶化,所以预先进行筛分装入原料并仅将筛选出的块装入高炉的操作。一般,通过高炉装入前的筛分,往往焦炭被粒度调整为25~35mm以上,烧结矿、铁矿石被粒度调整为5~25mm以上。然而,在通常的筛分操作中,很难完全除去细粒原料。特别是,附着于块的粉末与块一起被装入高炉,在高炉内块与粉末分离,所以谋求预先掌握附着于块的粉末的量,尽可能减少被装入高炉的粉末的量的管理技术。以往,高炉的原料的粒度、粉末比率的分析虽能够通过定期的原料的取样和筛子来进行,但该分析花费时间,所以无法实时分析被输送的原料。为了实时分析原料的粒度,需要在输送机等原料输送中实时测定原料的粒度的装置。作为这样的装置,在专利文献1中公开了对输送原料的输送机的原料进行取样,使用机器人等筛选样本并自动地进行粒度分布的测定的装置。还公开了能够使用照相机等实时地测定原料的粒度的装置。在专利文献2中公开了,在输送机上拍摄在输送机上输送的原料散货并制作图像数据,根据该图像数据求出亮度分布,使用该亮度分布的最大峰值高度来检测原料散货的粒度的方法。在专利文献3中公开了,利用照明光和拍摄装置来测定在平坦纸剖面成为颗粒并附着的纸粉的附着量的纸粉附着量检查装置。在专利文献4中公开了,根据来自被装入高炉的装入物的反射光中的、从近红外区域的反射光而得到的分光信息来检测装入物的含水量的高炉装入物检测装置。该检测装置通过掌握装入物的含水量与装入物的附着粉末的粉末比率的关系,实时检测装入物的粉末比率。专利文献1:日本特开2005-134301号公报专利文献2:日本特开2000-329683号公报专利文献3:日本特开2014-38014号公报专利文献4:日本特开2015-124436号公报在专利文献1公开的装置中,存在若过度提高取样的频率则导致操作工序的延迟这样的课题。另外,由于是抽样检查,所以存在取样的代表性的课题。专利文献2公开的方法是按照粒度不同预先准备多种在已知的粒度的原料散货中测定出的亮度分布的最大峰值高度数据,将根据测定出的图像数据计算出的亮度分布的最大峰值高度、与已准备的最大峰值高度数据比较,从而检测原料散货的粒度的方法,并不是定量地测定粉末的粉末比率的方法,也没记载能够测定附着于块状的物质的微小粉末的粉末比率的方法。因此,在专利文献2记载的方法中,存在无法定量地测定附着于块状的物质的表面的粉末的粉末比率这样的课题。专利文献3公开的装置,相对于检查对象像素在左右方向确定低亮度计算区域,基于该左右的低亮度计算区域的亮度值之差来确定附着的纸粉的位置。然而,在附着于块状的物质的粉末中,块状的物质的表面粗糙所以无法判定亮度值的差,并且照明光被块状的物质妨碍,所以存在在该装置中无法定量地测定附着于块状的物质的粉末的粉末比这样的课题。专利文献4记载装置利用来自装入物的反射光中的近红外线的分光信息来测定粉末比率。为了得到近红外的分光信息而需要强光源。使用强光源照亮装入物从而能够增加近红外的反射光量,但存在使装入物产生热,由此影响制造工序的操作这样的课题。另外,专利文献4记载的装置根据近红外线的分光信息来检测装入物的含水量,通过掌握该装入物的含水量与装入物的粉末比率的关系来检测装入物的粉末比率。如后所述,由于装入物的含水量与装入物的粉末比率的相关性不高,所以存在粉末比率测定的精度较低这样的课题。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于现有技术所存在的上述课题而完成的,其目的在于提供一种在高炉等的操作工序中,能够高精度且实时地测定附着于作为原料而被使用的块状的物质的表面的粉末的粉末比率的粉末比率测定装置以及粉末比率测定系统提供。为了解决这样的课题的本专利技术的特征如下。(1)是测定附着于块状的物质的表面的粉末的粉末比率的粉末比率测定装置,其具备:照明装置,其照明上述块状的物质;拍摄装置,其对上述块状的物质进行拍摄并制作图像数据;以及运算装置,其计算由上述拍摄装置制作出的上述图像数据的特征量,将上述特征量转换为粉末比率。(2)根据(1)所述的粉末比率测定装置,上述特征量是对上述图像数据的像素的亮度进行了平均的平均亮度。(3)根据(1)所述的粉末比率测定装置,上述特征量是上述图像数据的像素的亮度中的最高频率的最高频率亮度。(4)根据(1)~(3)中任一项所述的粉末比率测定装置,上述照明装置具备照明方向不同的多个光源。(5)根据(4)所述的粉末比率测定装置,上述拍摄装置在每次使用上述多个光源从各个方向进行照明时对上述块状的物质进行拍摄并制作多个图像数据,上述运算装置制作最大亮度图像数据,使用该最大亮度图像数据来计算特征量,该最大亮度图像数据由上述多个图像数据的接受来自上述块状的物质的相同的位置的光而制作出的各个像素中的表示最大亮度的像素构成。(6)一种粉末比率测定系统,其具备:输送机,其输送块状的物质;以及被设置于上述输送机的上方的(1)~(5)中任一项所述的粉末比率测定装置,使用上述粉末比率测定装置,测定附着于上述块状的物质的表面的粉末的粉末比率。通过使用本专利技术的粉末比率测定装置以及粉末比率测定系统,能够高精度且实时地测定附着于块状的物质的表面的粉末的粉末比率而不使块状的物质产生热。在高炉那样的制造工序中,例如能够在将原料装入高炉前掌握附着于作为原料的焦炭的表面的焦炭粉末的粉末比率,从而能够有助于制造工序的稳定操作。附图说明图1是表示粉末附着的块状的物质的平均亮度与粉末比率的关系的图表。图2是表示粉末附着的块状的物质的含水量与粉末比率的关系的图表。图3是表示本实施方式的粉末比率测定系统10和其周边的结构的一个例子的示意图。图4是表示发白图像(白とび:曝光过度)的一个例子的图像。图5表示图4所示的发白图像的亮度的直方图。图6是表示平均亮度与粉末比率的关系、最高频率亮度与粉末比率的关系的图表。图7是表示本实施方式的照明装置18的一个例子的图。图8是表示本实施方式的照明装置40的一个例子的图。图9是表示被照明装置照明了的焦炭22的图像的一个例子。具体实施方式本专利技术者们发现了附着于块状的物质的颗粒直径是1mm以下的粉末的粉末比率与拍摄该块状的物质得到的图像数据中的平均亮度具有相关性而完成了本专利技术。首先,说明通过拍摄块状的物质而得到的图像数据的平均亮度值、与附着于块状的物质的1mm以下的附着粉末的粉末比率的相关性高的情况。图1是表示粉末附着了的块状的物质的平均亮度与粉末比率的关系的图表。图1示出了作为块状的物质,使用颗粒直径1mm以下的焦炭粉末附着于表面的颗粒直径35mm以上的块焦炭而得到的结果。纵轴表示附着于块焦炭的1mm以下的焦炭粉末的粉末比率(质量%)本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种粉末比率测定装置,是测定附着于块状的物质的表面的粉末的粉末比率的粉末比率测定装置,其具备:照明装置,其照明上述块状的物质;拍摄装置,其对上述块状的物质进行拍摄并制作图像数据;以及运算装置,其计算由上述拍摄装置制作出的上述图像数据的特征量,将上述特征量转换为粉末比率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.30 JP 2016-2319691.一种粉末比率测定装置,是测定附着于块状的物质的表面的粉末的粉末比率的粉末比率测定装置,其具备:照明装置,其照明上述块状的物质;拍摄装置,其对上述块状的物质进行拍摄并制作图像数据;以及运算装置,其计算由上述拍摄装置制作出的上述图像数据的特征量,将上述特征量转换为粉末比率。2.根据权利要求1所述的粉末比率测定装置,其中,上述特征量是对上述图像数据的像素的亮度进行了平均的平均亮度。3.根据权利要求1所述的粉末比率测定装置,其中,上述特征量是上述图像数据的像素的亮度中的最高频率的最高频率亮度。4.根据权利要求1~权利要求3中任...

【专利技术属性】
技术研发人员:山平尚史西野嵩启平田丈英津田和吕坪井俊树
申请(专利权)人:杰富意钢铁株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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