本发明专利技术提供能够在高炉等的操作工序中以高精度实时地测定附着于作为原料来使用的物质的表面的粉末的粉末比率的粉末比率测定装置。本发明专利技术的粉末比率测定装置是测定附着于物质(26)的表面的粉末的粉末比率的装置(12)，其中，该装置(12)具备：照明装置(18)，其对物质(26)进行照明；分光装置(16)，其对来自物质(26)的反射光进行分光并测定分光反射率；以及运算装置(22)，其至少使用通过分光装置(16)测定出的物质的表面的各位置处的分光反射率中的、粉末附着的区域的分光反射率，来算出与粉末附着的区域的面积对应的值，并基于算出的值来求出粉末比率。来求出粉末比率。来求出粉末比率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粉末比率测定装置、粉末比率测定系统、粉末比率测定方法、计算机程序、高炉以及高炉操作方法
[0001]本专利技术涉及对附着于在高炉等中使用的原料的粉末的粉末比率进行测定的粉末比率测定装置、粉末比率测定系统以及粉末比率测定方法。
[0002]另外，本专利技术还涉及用于实现粉末比率测定方法的计算机程序。并且，本专利技术还涉及具备上述粉末比率测定装置的高炉、以及一边测定粉末比率一边进行高炉操作的高炉操作方法。
技术介绍
[0003]在使用铁矿石以及焦炭等原料的高炉等制造设备中，原料的粒度对制造工序的操作有影响。为了使制造工序稳定，需要事前把握原料的粒度信息。在高炉的制造工序中，把握铁矿石、烧结矿以及焦炭等这类的原料的粒度很重要。特别是，为了确保高炉内的通气性，需要注意附着于装入高炉的原料的细微粉末的粉末比率来进行操作。此外，粉末比率是指粉末的质量占装入物的全部质量的比例。
[0004]为了维持高炉的通气性，确保在原料间形成的空隙很重要。若在原料中包含很多小块以及粉末，则在原料间形成的空隙被小块以及粉末填充，因而通气性变差。因此，进行事前对装入原料进行筛分而仅将筛子上的块装入高炉的操作。一般而言，通过高炉装入前的筛分，能够除去铁矿石的粉末以及小块。但是，在通常的筛分操作中，难以完全除去粉末。特别是，附着于原料的表面的粉末和原料一起被装入高炉，在高炉内原料和粉末分离而使高炉的通气性变差。因此，寻求事前把握附着于原料的表面的粉末的量并管理向高炉装入的粉末的量。
[0005]以往，被装入高炉的原料的粒度以及粉末比率的测定通过定期的原料的取样和筛析进行。然而，由于筛析花费时间，所以难以向高炉操作反映实时结果。因此，寻求实时把握向高炉输送的原料的粒度分布的技术。
[0006]作为这种装置，在专利文献1中公开了一种粒度分布测定装置，对输送原料的输送机的原料进行取样，使用机器人等自动对样本进行筛分来进行粒度分布的测定。
[0007]另外，还公开了使用照相机等实时测定原料的粒度的装置。例如，在专利文献2中公开了一种方法，在输送机上拍摄在输送机上输送的原料零散物来作成图像数据，根据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零散物的粒度。在专利文献3中公开了一种高炉装入物检测装置，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得到的分光信息，检测装入物的水分量。该检测装置通过把握装入物的水分量与装入物的附着粉末的粉末比率的关系，实时地检测装入物的粉末比率。
[0008]专利文献1：日本特开2005－134301号公报
[0009]专利文献2：日本特开2000－329683号公报
[0010]专利文献3：日本特开2015－124436号公报
[0011]然而，在上述现有技术中，存在以下问题。
[0012]在专利文献1公开的粒度分布测定装置中，存在若过于提高取样的频度会导致操作工序延迟这一课题。另外，由于是抽样检查，所以还存在取样的代表性的课题。
[0013]在专利文献2公开的粒度检出方法中，根据每种粒度，预先准备多种已知粒度的原料零散物的测定出的亮度分布的最大峰值高度数据。而且，通过对根据测定出的图像数据算出的亮度分布的最大峰值高度与预先准备的最大峰值高度进行比较，来检测原料零散物的粒度。即，专利文献2的粒度检出方法并非定量地测定粉末的粉末比率。另外，专利文献2未记载能够测定附着于物质的细小粉末的粉末比率。因此，在专利文献2公开的方法中，存在无法定量地测定附着于物质的表面的粉末的粉末比率这一课题。
[0014]专利文献3公开的高炉装入物检测装置是如下装置，即：根据近红外线的分光信息检测装入物的水分量，根据该装入物的水分量和装入物的粉末比率的关系检测装入物的粉末比率。但是，在专利文献3中，由于装入物的水分量和装入物的粉末比率的相关度不高，所以存在粉末比率测定的精度不高这一课题。并且，在铁矿石等无机物中，因成分以及氧化度的不同，在表面肌理和附着粉末中，分光反射率存在很大不同。在因输送的阶段反复进行碰撞而存在表面肌理露出的部位的情况下，该部位的反射率变化导致水分的检测性能变差，结果是粉末比率的测定精度也变得不高。
技术实现思路
[0015]本专利技术是鉴于上述情况完成的，其目的在于提供能够在高炉等的操作工序中以高精度实时地测定附着于作为原料来使用的物质的表面的粉末的粉末比率的粉末比率测定装置、粉末比率测定系统以及粉末比率测定方法。
[0016]另外，本专利技术的其他目的在于提供用于实现上述粉末比率测定方法的计算机程序以及具备上述粉末比率测定装置的高炉。另外，本专利技术的其他目的在于一边精度良好地测定附着于向高炉装入的原料的表面的粉末的粉末比率一边进行高炉的操作。
[0017]用于解决上述课题的本专利技术的主旨如以下所述。
[0018][1]一种粉末比率测定装置，测定附着于物质的表面的粉末的粉末比率，其中，
[0019]上述粉末比率测定装置具备：
[0020]照明装置，其对上述物质进行照明；
[0021]分光装置，其对来自上述物质的反射光进行分光并测定分光反射率；以及
[0022]运算装置，其至少使用通过上述分光装置测定出的上述物质的表面的各位置处的分光反射率中的、上述粉末附着的区域的分光反射率，来算出与上述粉末附着的区域的面积对应的值，并基于算出的上述值来求出上述粉末比率。
[0023][2]根据[1]所述的粉末比率测定装置，其中，上述运算装置基于上述物质的表面的表皮区域和上述粉末附着的区域之间的分光反射率的不同，执行用于从通过上述分光装置测定出的上述物质的表面的各位置处的分光反射率中省略上述表皮区域的分光反射率的处理，
[0024]根据执行上述处理之后的上述物质的表面的各位置处的分光反射率来算出上述值。
[0025][3]根据[1]或[2]所述的粉末比率测定装置，其中，
[0026]上述分光装置对上述物质进行拍摄来测定上述物质的表面的各位置处的分光反
射率，
[0027]上述运算装置根据通过上述分光装置测定出的上述物质的表面的上述粉末附着的区域的分光反射率，以位于上述粉末附着的区域的像素为单位求出亮度，
[0028]基于以像素为单位求出的亮度来算出平均亮度，
[0029]基于算出的上述平均亮度、以及预先确定的平均亮度与粉末比率之间的相关关系来求出上述粉末比率。
[0030][4]一种粉末比率测定系统，其中，具备：
[0031][1]所述的粉末比率测定装置；以及
[0032]输送物质的输送机，
[0033]上述粉末比率测定装置设置于上述输送机的上方，测定附着于通过上述输送机向高炉输送的物质的表面的粉末的粉末比率。
[0034][5]一种粉末比率测定方法，测定附着于物质的表面的粉末的粉末比率，其中，
[0035]所述粉末比率测定方法具有如下步骤，即：
[0036]控制照明装置对上述物质进行照明的步骤；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种粉末比率测定装置，测定附着于物质的表面的粉末的粉末比率，所述粉末比率测定装置的特征在于，具备：照明装置，其对所述物质进行照明；分光装置，其对来自所述物质的反射光进行分光并测定分光反射率；以及运算装置，其至少使用通过所述分光装置测定出的所述物质的表面的各位置处的分光反射率中的、所述粉末附着的区域的分光反射率，来算出与所述粉末附着的区域的面积对应的值，并基于算出的所述值来求出所述粉末比率。2.根据权利要求1所述的粉末比率测定装置，其特征在于，所述运算装置基于所述物质的表面的表皮区域和所述粉末附着的区域之间的分光反射率的不同，执行用于从通过所述分光装置测定出的所述物质的表面的各位置处的分光反射率中省略所述表皮区域的分光反射率的处理，根据执行所述处理之后的所述物质的表面的各位置处的分光反射率来算出所述值。3.根据权利要求1或2所述的粉末比率测定装置，其特征在于，所述分光装置对所述物质进行拍摄来测定所述物质的表面的各位置处的分光反射率，所述运算装置根据通过所述分光装置测定出的所述物质的表面的所述粉末附着的区域的分光反射率，以位于所述粉末附着的区域的像素为单位求出亮度，基于以像素为单位求出的亮度来算出平均亮度，基于算出的所述平均亮度、以及预先确定的平均亮度与粉末比率之间的相关关系来求出所述粉末比率。4.一种粉末比率测定系统，其特征在于，具备：权利要求1所述的粉末比率测定装...
【专利技术属性】
技术研发人员：山平尚史，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：
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