JP2018154887A - Method and device for monitoring pulverized coal blowing condition - Google Patents

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伊藤 友彦
Tomohiko Ito
友彦 伊藤
明紀 村尾
Akinori Murao
明紀 村尾
尚史 山平
Naofumi Yamahira
尚史 山平
津田 和呂
Kazutomo Tsuda
和呂 津田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for monitoring pulverized coal blowing condition that can determine accurately the pulverized coal blowing condition.SOLUTION: In the blowing condition monitoring process according to one embodiment of the present invention, a large-area setting unit 77a sets a large area in the image of a raceway so as to include a tip part of a lance appearing in the captured image, and a small-area dividing unit 77b divides the large area into small areas with a rectangle having a side equal to or less than the number of pixels corresponding to a width of the tip part of the lance as a unit. A representative luminance measurement unit 77c detects the representative luminance of the small area. A blow shape detecting unit 77d detects the blowing shape of pulverized coal from the representative luminance. A diffusion degree detecting unit 77e calculates the degree of diffusion of the pulverized coal from the blowing shape of the pulverized coal. A blowing condition detecting unit 77f detects the blowing condition of the pulverized coal from the degree of diffusion.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、高炉の羽口先から高炉の内部に吹き込まれる微粉炭の吹き込み状況を監視する微粉炭吹き込み状況監視方法及び微粉炭吹き込み状況監視装置に関する。   The present invention relates to a pulverized coal blowing state monitoring method and a pulverized coal blowing state monitoring apparatus for monitoring the blowing state of pulverized coal blown into a blast furnace from a tuyere of a blast furnace.

安定した高炉操業を実現するための判断基準の1つとして、高炉の羽口を介して観察される高炉内のレースウェイ部の輝度情報が挙げられる。レースウェイ部の輝度情報は、炉熱の高低や微粉炭の燃焼度、未溶融鉱石の落下情報といった高炉の操業上重要な情報を含んでいる。羽口を介した輝度情報の観察は、1日に数回程度、オペレータが覗き窓から覗くことによって行う官能検査により実施されている。近年では、羽口近傍にカメラを設置し、このカメラによって撮影される画像(羽口画像)を監視室内でモニタ表示して集中監視する場合が多い。   One of the criteria for realizing stable blast furnace operation is luminance information of the raceway section in the blast furnace observed through the tuyere of the blast furnace. The luminance information of the raceway section includes information important for the operation of the blast furnace, such as the level of furnace heat, the burning degree of pulverized coal, and the falling information of unmolten ore. The observation of luminance information through the tuyere is carried out by a sensory test performed by an operator peeking through a viewing window several times a day. In recent years, a camera is often installed in the vicinity of the tuyere, and an image (feather image) photographed by this camera is often displayed on a monitor in a monitoring room for centralized monitoring.

羽口は高炉の周方向に複数設けられている。覗き窓から直接覗く場合及び監視室で集中監視する場合のいずれの場合も、オペレータが継続して全羽口について高炉内部の状況を監視することは困難である。そこで、覗き窓にCCDカメラやビデオカメラ、放射温度計等を設置して、高炉内部の状況を監視する技術の開発が行われている。覗き窓からは微粉炭や都市ガス等を吹き込むランスの先端の状況を観察することができる。   A plurality of tuyere are provided in the circumferential direction of the blast furnace. It is difficult for the operator to continuously monitor the situation inside the blast furnace for all the tuyere, both in the case of direct peeking through the viewing window and in the case of centralized monitoring in the monitoring room. In view of this, a technology for monitoring the inside of the blast furnace by installing a CCD camera, a video camera, a radiation thermometer, etc. in the viewing window has been developed. From the viewing window, you can observe the state of the tip of the lance that blows in pulverized coal or city gas.

微粉炭は、炉頂から装入される還元材としてのコークスを補うため、羽口から熱風と一緒に炉内に吹き込み燃焼させる。微粉炭の燃焼が滞った場合、炉内に吹き込んだ熱風の流路が制限されるため、炉熱が下がる等、炉況への影響がある。また、微粉炭の吹き込みが意図せず行われなかった場合は、還元材が不足することになり、鉄鉱石が十分に還元されない等の影響がある。   The pulverized coal is blown into the furnace together with hot air from the tuyere to supplement coke as a reducing material charged from the top of the furnace. When the combustion of pulverized coal is delayed, the flow path of the hot air blown into the furnace is restricted, so that there is an influence on the furnace condition, for example, the furnace heat is lowered. Moreover, when blowing of pulverized coal is not performed unintentionally, a reducing material will run short and there exists an influence that an iron ore is not fully reduced.

このような背景から、特許文献1には、赤外線カメラを羽口前に設置して、羽口内の温度分布を画像処理で連続して記録し羽口内の温度分布を複数の範囲に分割したときの温度毎面積比のデータと微粉炭の燃焼度のデータとを求め、温度毎面積比と微粉炭の燃焼度の値との組合せに対応して予め定められた評価値との比較によって判断する技術が開示されている。   From such a background, Patent Document 1 discloses that when an infrared camera is installed in front of the tuyere, the temperature distribution in the tuyere is continuously recorded by image processing, and the temperature distribution in the tuyere is divided into a plurality of ranges. The data on the area ratio for each temperature and the data on the burnup of the pulverized coal are obtained, and the judgment is made by comparing with a predetermined evaluation value corresponding to the combination of the area ratio per temperature and the value of the burnup of the pulverized coal. Technology is disclosed.

また、特許文献2には、高炉羽口近傍に設置したカメラによって撮影された羽口画像から高炉の異常を検知する技術が開示されている。この技術は、事前にカメラで撮影された羽口画像を複数のエリアに分割し、各エリアの各画素の輝度値に基づいて代表輝度を決定し、その代表輝度によって定まる代表輝度ベクトルを時系列で収集するステップと、時系列で収集した代表輝度ベクトルの主成分分析を行い、主成分ベクトルを抽出するステップと、操業時においてカメラによって撮影された羽口画像から代表輝度ベクトルを収集し、代表輝度ベクトルから主成分ベクトル方向に下した垂線の長さを評価値として算出するステップと、評価値を所定の閾値と比較して高炉の異常を検知するステップと、を含んでいる。   Patent Document 2 discloses a technique for detecting a blast furnace abnormality from a tuyere image taken by a camera installed in the vicinity of the blast furnace tuyere. This technology divides a tuyere image previously captured by a camera into a plurality of areas, determines the representative luminance based on the luminance value of each pixel in each area, and time-series representative luminance vectors determined by the representative luminance Collecting the representative luminance vectors from the tuyere images taken by the camera during the operation and the step of extracting the principal component vectors by performing the principal component analysis of the representative luminance vectors collected in time series A step of calculating a length of a perpendicular line from the luminance vector in the direction of the principal component vector as an evaluation value, and a step of detecting an abnormality of the blast furnace by comparing the evaluation value with a predetermined threshold value.

特開平5−256705号公報JP-A-5-256705 国際公開第2015/015936号International Publication No. 2015/015936

しかしながら、特許文献1で開示された技術は、エリアに分割してエリア毎の温度を求めるのではなく、温度領域毎の面積比を求めている。生鉱落ち(特許文献1には微粉炭が燃焼不十分となることによって起こる現象という記載があるが、一般には羽口先に形成されるレースウェイ上部から落下してくる未溶融鉱石のことを指す)は羽口先の外縁部でみられることもあり、こうした現象が外乱となるため、微粉炭の燃焼度を正確に評価することができない。   However, the technique disclosed in Patent Literature 1 does not divide into areas and calculate the temperature for each area, but calculates the area ratio for each temperature region. Ore omission (Patent Document 1 describes a phenomenon caused by insufficient combustion of pulverized coal, but generally refers to unmelted ore falling from the top of the raceway formed at the tuyere. ) May be found at the outer edge of the tuyere, and this phenomenon becomes a disturbance, and the burnup of pulverized coal cannot be accurately evaluated.

また、特許文献2で開示された技術では、微粉炭が正常に吹き込まれているときのエリアの代表輝度値をもとに異常な吹き込み状況を判定するが、吹き込み方向が変化したことが異常として検知されるだけなので、吹き込まれた微粉炭の拡散状況やこれをもとにした燃焼状況を評価することができない。   Moreover, in the technique disclosed in Patent Document 2, an abnormal blowing state is determined based on the representative luminance value of the area when pulverized coal is being blown normally, but it is considered abnormal that the blowing direction has changed. Since it is only detected, it is not possible to evaluate the state of diffusion of the pulverized coal that has been blown in or the state of combustion based on this.

本発明の目的は、微粉炭の吹き込み状況を精度よく判定可能な微粉炭吹き込み状況監視方法及び微粉炭吹き込み状況監視装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a pulverized coal blowing status monitoring method and a pulverized coal blowing status monitoring device capable of accurately determining the pulverized coal blowing status.

本発明に係る微粉炭吹き込み状況監視方法は、高炉の羽口先から高炉の内部に吹き込まれる微粉炭の吹き込み状況を監視する微粉炭吹き込み状況監視方法であって、前記高炉の羽口に設けられた覗き窓を通してレースウェイの画像を撮像する撮像ステップと、撮像画像中に映るランスの先端部を含むように前記レースウェイの画像内に大エリアを設定する大エリア設定ステップと、前記ランスの先端の幅に対応する画素数以下の長さを一辺とする四角形を単位として、前記大エリアを複数の小エリアに分割する小エリア分割ステップと、各小エリアの代表輝度を検出する代表輝度計測ステップと、前記代表輝度から微粉炭の吹き込み形状を検出する吹き込み形状検出ステップと、前記微粉炭の吹き込み形状から前記微粉炭の拡散度を算出する拡散度検出ステップと、前記拡散度から前記微粉炭の吹き込み状況を検知する微粉炭吹き込み状況検知ステップと、を含むことを特徴とする。   The pulverized coal blowing status monitoring method according to the present invention is a pulverized coal blowing status monitoring method for monitoring the blowing status of pulverized coal blown into the blast furnace from the tip of the blast furnace, provided at the tuyere of the blast furnace. An imaging step of capturing an image of the raceway through the viewing window, a large area setting step of setting a large area in the image of the raceway so as to include the tip of the lance reflected in the captured image, and a tip of the tip of the lance A small area dividing step for dividing the large area into a plurality of small areas in units of a rectangle having a length equal to or less than the number of pixels corresponding to the width as a unit, and a representative luminance measuring step for detecting the representative luminance of each small area; , A blowing shape detecting step for detecting a blowing shape of pulverized coal from the representative luminance, and a diffusivity of the pulverized coal is calculated from the blowing shape of the pulverized coal. And plastid detection step, characterized in that it comprises a and a pulverized coal injection situation detecting step of detecting a blowing conditions of the pulverized coal from the degree of diffusion.

本発明に係る微粉炭吹き込み状況監視方法は、上記発明において、前記代表輝度計測ステップの直後に前記撮像画像中の最大輝度と各小エリアの代表輝度との比をそれぞれ計算する輝度比計算ステップと、小エリア毎の前記輝度比を比較する輝度比比較ステップと、を含むことを特徴とする。   The pulverized coal blowing state monitoring method according to the present invention, in the above invention, a luminance ratio calculation step for calculating a ratio between the maximum luminance in the captured image and the representative luminance of each small area immediately after the representative luminance measurement step, And a luminance ratio comparison step for comparing the luminance ratio for each small area.

本発明に係る微粉炭吹込み状況監視方法は、上記発明において、前記代表輝度は前記小エリアの平均輝度であることを特徴とする。   The pulverized coal blowing state monitoring method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the representative luminance is an average luminance of the small area.

本発明に係る微粉炭吹込み状況監視方法は、上記発明において、前記代表輝度は前記小エリアの最大輝度であることを特徴とする。   The pulverized coal blowing state monitoring method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the representative luminance is a maximum luminance of the small area.

本発明に係る微粉炭吹き込み状況監視装置は、高炉の羽口先から高炉の内部に吹き込まれる微粉炭の吹き込み状況を監視する微粉炭吹き込み状況監視装置であって、前記高炉の羽口に設けられた覗き窓を通してレースウェイの画像を撮像する撮像手段と、撮像画像中に映るランスの先端を含むように前記レースウェイの画像内に大エリアを設定する大エリア設定手段と、前記ランスの先端の幅に対応する画素数以下の長さを一辺とする四角形を単位として、前記大エリアを複数の小エリアに分割する小エリア分割手段と、各小エリアの代表輝度を検出する代表輝度計測手段と、前記代表輝度から微粉炭の吹き込み形状を検出する吹き込み形状検出手段と、前記微粉炭の吹き込み形状から前記微粉炭の拡散度を算出する拡散度検出手段と、前記拡散度から前記微粉炭の吹き込み状況を検知する微粉炭吹き込み状況検知手段と、を備えることを特徴とする。   The pulverized coal blowing status monitoring device according to the present invention is a pulverized coal blowing status monitoring device that monitors the blowing status of pulverized coal blown into the blast furnace from the tip of the blast furnace, and is provided at the tuyere of the blast furnace. Imaging means for picking up an image of the raceway through the viewing window, large area setting means for setting a large area in the image of the raceway so as to include the tip of the lance reflected in the picked-up image, and the width of the tip of the lance A small area dividing unit that divides the large area into a plurality of small areas in units of a rectangle having a length equal to or less than the number of pixels corresponding to 1 and a representative luminance measuring unit that detects a representative luminance of each small area; A blowing shape detecting means for detecting a blowing shape of pulverized coal from the representative luminance; a diffusivity detecting means for calculating a diffusivity of the pulverized coal from the blowing shape of the pulverized coal; Characterized in that it and a pulverized coal injection situation detection means for detecting a blowing conditions of the pulverized coal from the tides.

本発明に係る微粉炭吹き込み状況監視方法及び微粉炭吹込み状況監視装置によれば、微粉炭の吹き込み状況を実画像に映った微粉炭の吹き込み形状から判定するので、微粉炭の吹き込み状況を精度よく判定することができる。   According to the pulverized coal blowing status monitoring method and the pulverized coal blowing status monitoring device according to the present invention, the pulverized coal blowing status is determined from the pulverized coal blowing shape reflected in the actual image. Can be judged well.

図1は、本発明の一実施形態である微粉炭吹き込み状況監視装置が適用される高炉の概略構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a blast furnace to which a pulverized coal blowing state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. 図2は、本発明の一実施形態である微粉炭吹き込み状況監視装置の構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a pulverized coal blowing state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一実施形態である微粉炭吹き込み状況監視処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a flow of pulverized coal blowing state monitoring processing according to an embodiment of the present invention. 図4は、羽口カメラによって撮像される撮像画像の概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram of a captured image captured by the tuyere camera. 図5は、小エリアの分割方法を説明するための概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a small area dividing method. 図6は、微粉炭の吹き込み形状のパターンを示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a pattern of pulverized coal blowing shape. 図7は、小エリアの列毎の輝度分布を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing the luminance distribution for each column of the small area.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である微粉炭吹き込み状況監視装置の構成及びその動作について詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration and operation of a pulverized coal blowing state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔高炉の構成〕
まず、図1を参照して、本発明の一実施形態である微粉炭吹き込み状況監視装置が適用される高炉の構成について説明する。
[Configuration of blast furnace]
First, with reference to FIG. 1, the structure of the blast furnace to which the pulverized coal blowing condition monitoring apparatus which is one embodiment of this invention is applied is demonstrated.

図1は、本発明の一実施形態である微粉炭吹き込み状況監視装置10(図2参照)が適用される高炉1の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、高炉1は、炉頂から鉄鉱石21とコークス23とを装入し、炉底で得られた銑鉄(溶銑)25をスラグ27と分離して炉外へ排出するものであり、炉下部に設けられた羽口11から熱風を吹き込み、コークス23を熱源として鉄鉱石21を還元・溶解して溶銑25を得る。スラグ27は、溶銑25よりも比重が小さいため溶銑25の上層に分離する。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a blast furnace 1 to which a pulverized coal blowing state monitoring apparatus 10 (see FIG. 2) according to an embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, a blast furnace 1 is charged with iron ore 21 and coke 23 from the top of the furnace, separates pig iron (hot metal) 25 obtained at the bottom of the furnace from slag 27 and discharges it outside the furnace. Then, hot air is blown from the tuyere 11 provided in the lower part of the furnace, and the iron ore 21 is reduced and melted using the coke 23 as a heat source to obtain molten iron 25. Since the specific gravity is smaller than the hot metal 25, the slag 27 is separated into the upper layer of the hot metal 25.

この高炉1において、羽口11には、熱風を送風するための送風管13の一端が接続されている。送風管13の途中には、送風管13を貫通してランス15が設置されており、このランス15によって熱風中に微粉炭が投入される(矢印Y11)。送風管13内を送風される熱風(矢印Y13)は、微粉炭と共に羽口11から高炉1の内部へと導入され、主として羽口11の熱風送風方向先方のレースウェイ17と呼ばれる燃焼空間において燃焼に寄与する。   In the blast furnace 1, one end of a blower pipe 13 for blowing hot air is connected to the tuyere 11. A lance 15 is installed in the middle of the blast pipe 13 through the blast pipe 13, and pulverized coal is introduced into the hot air by the lance 15 (arrow Y11). Hot air (arrow Y13) blown through the blow pipe 13 is introduced into the blast furnace 1 from the tuyere 11 together with pulverized coal, and burns mainly in a combustion space called a raceway 17 ahead of the tuyere 11 in the hot air blowing direction. Contribute to.

送風管13の羽口11と対向する他端側には、羽口観察ユニット3が設置されている。この羽口観察ユニット3は、操業中の高炉1の状況、具体的には、送風管13内の様子や羽口11を介して高炉1内の様子(炉況)を撮影するための羽口カメラ(カメラ)31と、高炉1の状況を目視によって観察するための覗き窓33と、図1中に一点鎖線で示す光路を羽口カメラ31側と覗き窓33側とに分岐させるためのハーフミラー35とを設置してユニット化したものである。   A tuyere observation unit 3 is installed on the other end side of the blower tube 13 facing the tuyere 11. This tuyere observation unit 3 is a tuyere for photographing the state of the blast furnace 1 in operation, specifically, the state inside the blower tube 13 and the state inside the blast furnace 1 (furnace state) via the tuyere 11. A camera (camera) 31, a viewing window 33 for visually observing the state of the blast furnace 1, and a half for branching the optical path shown by the alternate long and short dash line in FIG. 1 to the tuyere camera 31 side and the viewing window 33 side The mirror 35 is installed and unitized.

ここで、羽口11は、高炉1の周方向に複数配列されて設けられており、羽口観察ユニット3は、これら複数の羽口11と一端が接続された送風管13の他端側の全部又は一部に設置され、各々の羽口カメラ31が微粉炭吹き込み状況監視装置10を構成している。   Here, a plurality of tuyere 11 are arranged in the circumferential direction of the blast furnace 1, and the tuyere observation unit 3 is provided on the other end side of the blower tube 13 having one end connected to the plurality of tuyere 11. The tuyere cameras 31 are installed in whole or in part, and each pulverized coal blowing state monitoring device 10 is configured.

〔微粉炭吹き込み状況監視装置の構成〕
次に、図2を参照して、本発明の一実施形態である微粉炭吹き込み状況監視装置の構成について説明する。
[Configuration of pulverized coal injection status monitoring device]
Next, with reference to FIG. 2, the structure of the pulverized-coal blowing condition monitoring apparatus which is one Embodiment of this invention is demonstrated.

図2は、本発明の一実施形態である微粉炭吹き込み状況監視装置の構成を示す模式図であり、高炉1の周方向に配列された羽口11と、羽口観察ユニット3として設置される羽口カメラ31との位置関係を併せて示している。図2に示すように、本実施形態では、高炉1の周方向に沿って略等間隔で選択された8つの羽口11に羽口カメラ31(31−1〜31−8)を設置している。各羽口カメラ31は、高炉1の状況を撮影した羽口画像の画像データを随時画像取得装置5に出力する。なお、羽口カメラ31は、少なくとも複数の羽口11に設置されていればよく、どの羽口11に設置するのかやその数は適宜設定してよい。   FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the pulverized coal blowing state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention, and the tuyere 11 arranged in the circumferential direction of the blast furnace 1 and the tuyere observation unit 3 are installed. The positional relationship with the tuyere camera 31 is also shown. As shown in FIG. 2, in this embodiment, tuyere cameras 31 (31-1 to 31-8) are installed in eight tuyere 11 selected at substantially equal intervals along the circumferential direction of the blast furnace 1. Yes. Each tuyere camera 31 outputs image data of tuyere images obtained by photographing the situation of the blast furnace 1 to the image acquisition device 5 as needed. The tuyere cameras 31 need only be installed in at least a plurality of tuyere 11, and the tuyere 11 to be installed and the number thereof may be set as appropriate.

本発明の一実施形態である微粉炭吹き込み状況監視装置10は、上記したように複数(例えば8つ)の羽口11に設置された複数の羽口カメラ31と、画像取得装置5と、画像処理装置7と、を備えている。画像取得装置5及び画像処理装置7は、ワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータを用いて実現される。   As described above, the pulverized coal blowing state monitoring apparatus 10 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of tuyere cameras 31 installed in a plurality of (e.g., eight) tuyere 11, the image acquisition apparatus 5, and an image. And a processing device 7. The image acquisition device 5 and the image processing device 7 are realized using a general-purpose computer such as a workstation or a personal computer.

画像取得装置5は、高炉1の操業中に各羽口カメラ31により連続的に撮影される羽口画像(動画)の画像データを随時取り込んで画像処理装置7に転送する。   The image acquisition device 5 captures image data of tuyere images (moving images) continuously photographed by the tuyere cameras 31 during operation of the blast furnace 1 and transfers them to the image processing device 7 as needed.

画像処理装置7は、主な機能部として、入力部71と、表示部73と、記録部75と、処理部77と、を備えている。   The image processing apparatus 7 includes an input unit 71, a display unit 73, a recording unit 75, and a processing unit 77 as main functional units.

入力部71は、高炉1の異常検知等に必要な情報を入力するためのものであり、操作入力に応じた入力信号を処理部77に出力する。この入力部71は、キーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の入力装置によって実現される。表示部73は、例えば各羽口カメラ31により撮影される羽口画像のモニタ表示や、高炉1の異常報知等を行うためのものであり、処理部77から入力される表示信号に基づいて各種画面を表示する。この表示部73は、LCDやELディスプレイ、CRTディスプレイ等の表示装置によって実現される。   The input unit 71 is for inputting information necessary for detecting an abnormality of the blast furnace 1 and outputs an input signal corresponding to the operation input to the processing unit 77. The input unit 71 is realized by an input device such as a keyboard, a mouse, a touch panel, and various switches. The display unit 73 is for performing monitor display of tuyere images taken by each tuyere camera 31, for example, abnormality notification of the blast furnace 1, and the like, and various types based on display signals input from the processing unit 77. Display the screen. The display unit 73 is realized by a display device such as an LCD, an EL display, or a CRT display.

記録部75は、更新記録可能なフラッシュメモリ、内蔵又はデータ通信端子で接続されたハードディスク、メモリカード等の情報記録媒体及びその読み書き装置等によって実現され、用途に応じた記録装置を適宜採用して用いることができる。この記録部75には、画像処理装置7を動作させ、この画像処理装置7が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、このプログラムの実行中に使用されるデータ等が事前に記録され、あるいは処理の都度一時的に記録される。   The recording unit 75 is realized by an update recordable flash memory, a built-in or data recording terminal connected hard disk, an information recording medium such as a memory card, and a read / write device thereof, and appropriately adopts a recording device according to the application. Can be used. In the recording unit 75, a program for operating the image processing device 7 and realizing various functions provided in the image processing device 7, data used during the execution of the program, and the like are recorded in advance. Alternatively, it is temporarily recorded for each processing.

処理部77は、CPU等で実現され、入力部71から入力される入力信号、記録部75に記録されるプログラムやデータ等に基づいて、画像処理装置7を構成する各部への指示やデータの転送等を行って画像処理装置7の動作を制御する。この処理部77は、大エリア設定部77a、小エリア分割部77b、代表輝度計測部77c、吹き込み形状検出部77d、拡散度検出部77e、及び吹き込み状況検知部77fを備え、羽口画像を画像処理して微粉炭の吹き込み状況を監視する処理を行う。   The processing unit 77 is realized by a CPU or the like, and based on an input signal input from the input unit 71, a program or data recorded in the recording unit 75, instructions to each unit constituting the image processing apparatus 7 and data The operation of the image processing apparatus 7 is controlled by performing transfer or the like. The processing unit 77 includes a large area setting unit 77a, a small area dividing unit 77b, a representative luminance measuring unit 77c, a blowing shape detecting unit 77d, a diffusivity detecting unit 77e, and a blowing state detecting unit 77f. Process to monitor the pulverized coal blowing status.

このような構成を有する微粉炭吹き込み状況監視装置10は、以下に示す吹き込み状況監視処理を実行することによって、微粉炭の吹き込み状況を精度よく判定する。以下、図3を参照して、吹き込み状況監視処理を実行する際の微粉炭吹き込み状況監視装置10の動作について説明する。   The pulverized coal blowing state monitoring apparatus 10 having such a configuration accurately determines the pulverized coal blowing state by executing the following blowing state monitoring process. Hereinafter, with reference to FIG. 3, the operation of the pulverized coal blowing state monitoring apparatus 10 when performing the blowing state monitoring process will be described.

〔吹き込み状況監視処理〕
図3は、本発明の一実施形態である吹き込み状況監視処理の流れを示すフローチャートである。図3に示すフローチャートは、入力部71を介して画像処理装置7に対して吹き込み状況監視処理の実行指示が入力されたタイミングで開始となり、吹き込み状況監視処理はステップS1の処理に進む。
[Blowing status monitoring process]
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the blowing status monitoring process according to the embodiment of the present invention. The flowchart shown in FIG. 3 starts at the timing when the execution instruction of the blowing state monitoring process is input to the image processing apparatus 7 via the input unit 71, and the blowing state monitoring process proceeds to the process of step S1.

ステップS1の処理では、各羽口カメラ31が、覗き窓11を通してレースウェイ17の画像を撮像し、画像取得装置5が、各羽口カメラ31によって撮像されたレースウェイ17の画像を画像処理装置7に転送する。図4は、羽口カメラ31によって撮像される撮像画像の概念図である。図4に示すように、レースウェイ17の画像を撮像する際には、羽口内画像Gの中央部にランス15の先端が映るように各羽口カメラ31の位置を調整しておく。また、ランス15はレースウェイ17に比べて温度が低いので、レースウェイ17の様子が映るよう各羽口カメラ31の露出等が調整されているときは、ランス15は影のように黒く映る。これはランス15から吹き込まれる微粉炭も同様である。また、ランス15はその本数により、羽口カメラ31の視野の右から左へ敷設されている場合や羽口カメラ31の視野の上から斜めに映る場合等がある。本実施形態では、ランス15が羽口カメラ31の視野の右から左へ敷設されている場合について説明する。これにより、ステップS1の処理は完了し、吹き込み状況監視処理はステップS2の処理に進む。   In the processing of step S1, each tuyere camera 31 takes an image of the raceway 17 through the viewing window 11, and the image acquisition device 5 takes the image of the raceway 17 taken by each tuyere camera 31 as an image processing device. Forward to 7. FIG. 4 is a conceptual diagram of a captured image captured by the tuyere camera 31. As shown in FIG. 4, when capturing an image of the raceway 17, the position of each tuyere camera 31 is adjusted so that the tip of the lance 15 is reflected at the center of the intra-feather image G. Further, since the temperature of the lance 15 is lower than that of the raceway 17, when the exposure of each tuyere camera 31 is adjusted so that the state of the raceway 17 is reflected, the lance 15 appears black like a shadow. The same applies to pulverized coal blown from the lance 15. Further, depending on the number of the lances 15, there are cases where the lance 15 is laid from the right to the left of the field of view of the tuyere camera 31, or may be projected obliquely from above the field of view of the tuyere camera 31. In the present embodiment, a case where the lance 15 is laid from the right to the left of the field of view of the tuyere camera 31 will be described. Thereby, the process of step S1 is completed and the blowing state monitoring process proceeds to the process of step S2.

ステップS2の処理では、大エリア設定部77aが、羽口内画像G中に映るランス15の先端を含むようにレースウェイ17の画像中に大エリアを設定する。具体的には、前述した通り、ランス15の先端の輪郭は、レースウェイ17との比較により明瞭に確認することができる。従って、大エリア設定部77aは、ランス15の先端部を含むようにレースウェイ17の画像中に四角形状の大エリアを設定する。このとき、予め最大どの程度まで微粉炭が拡散するか確認しておき、大エリアの大きさを微粉炭の拡散領域を十分網羅できる大きさとすることが望ましい。これにより、ステップS2の処理は完了し、吹き込み状況監視処理はステップS3の処理に進む。   In the process of step S2, the large area setting unit 77a sets a large area in the image of the raceway 17 so as to include the tip of the lance 15 shown in the tuyere image G. Specifically, as described above, the outline of the tip of the lance 15 can be clearly confirmed by comparison with the raceway 17. Accordingly, the large area setting unit 77 a sets a rectangular large area in the image of the raceway 17 so as to include the tip of the lance 15. At this time, it is desirable to confirm in advance to what extent the pulverized coal is diffused in advance, and to make the size of the large area sufficiently large to cover the diffusion region of the pulverized coal. Thereby, the process of step S2 is completed, and the blowing state monitoring process proceeds to the process of step S3.

ステップS3の処理では、小エリア分割部77bが、ランス15の先端の幅に対応する画素数以下の長さを一辺とする四角形を単位として、ステップS2の処理によって設定された大エリアを複数の小エリアに分割する。具体的には、図5に示すように、小エリア分割部77bは、ランス15の先端中央部に接するような四角形を小エリアA2として設定する。以下では、この小エリアA2を基準小エリアA2と呼ぶこととする。そして、小エリア分割部77bは、基準小エリアA2で設定した四角形を基準として大エリアA1を複数の小エリアに分割する。なお、大エリアA1を小エリアで分割した際、大エリアの外縁部に余剰部が生じる場合には、小エリアの大きさに準じて分割する。このとき、小エリアの一辺は、ランス15の先端の直径に相当する画素数よりも小さく設定し、ランス15の先端の直径に相当する画素数の1/2より小さくすることが望ましい。これは、吹き込まれる微粉炭の流れが細い場合でも、小エリアに微粉炭の像が映るようにするためである。これにより、ステップS3の処理は完了し、吹き込み状況監視処理はステップS4の処理に進む。   In the process of step S3, the small area dividing unit 77b uses a square whose length is equal to or less than the number of pixels corresponding to the width of the tip of the lance 15 as a unit, and converts the large area set by the process of step S2 into a plurality of areas. Divide into smaller areas. Specifically, as shown in FIG. 5, the small area dividing unit 77 b sets a quadrangle that is in contact with the center of the tip of the lance 15 as the small area A <b> 2. Hereinafter, this small area A2 is referred to as a reference small area A2. Then, the small area dividing unit 77b divides the large area A1 into a plurality of small areas on the basis of the quadrangle set in the reference small area A2. When the large area A1 is divided into small areas, if a surplus portion occurs at the outer edge of the large area, the large area A1 is divided according to the size of the small area. At this time, one side of the small area is preferably set smaller than the number of pixels corresponding to the diameter of the tip of the lance 15 and smaller than ½ of the number of pixels corresponding to the diameter of the tip of the lance 15. This is to make an image of pulverized coal appear in a small area even when the flow of pulverized coal to be blown is thin. Thereby, the process of step S3 is completed and the blowing state monitoring process proceeds to the process of step S4.

ステップS4の処理では、代表輝度計測部77cが、各小エリアの代表輝度を検出する。具体的には、代表輝度計測部77cは、各小エリアの平均輝度又は最大輝度を各小エリアの代表輝度として算出する。これにより、ステップS4の処理は完了し、吹き込み状況監視処理はステップS5の処理に進む。   In the process of step S4, the representative luminance measuring unit 77c detects the representative luminance of each small area. Specifically, the representative luminance measuring unit 77c calculates the average luminance or the maximum luminance of each small area as the representative luminance of each small area. Thereby, the process of step S4 is completed, and the blowing state monitoring process proceeds to the process of step S5.

ステップS5の処理では、吹き込み形状検出部77dは、ステップS4の処理によって算出された各小エリアの代表輝度から微粉炭の吹き込み形状を検出する。具体的には、本発明の発明者らは、微粉炭の吹き込み形状が図6(a)〜(d)に示す4つのパターンに大別されることを知見した。すなわち、図6(a)に示す微粉炭の吹き込み形状では、微粉炭の像がなく、図6(b)に示す微粉炭の吹き込み形状では、微粉炭Cは拡散せず、落下する。また、図6(c)に示す微粉炭の吹き込み形状では、微粉炭Cは拡散して吹き込まれるが、微粉炭Cの外縁部の輪郭は明瞭であり、図6(d)に示す微粉炭の吹き込み形状では、微粉炭Cは拡散して吹き込まれるが、微粉炭Cの外縁部は不明瞭である。   In the process of step S5, the blowing shape detection unit 77d detects the blowing shape of pulverized coal from the representative luminance of each small area calculated by the process of step S4. Specifically, the inventors of the present invention have found that the pulverized coal blowing shape is roughly divided into four patterns shown in FIGS. That is, in the pulverized coal blowing shape shown in FIG. 6 (a), there is no image of pulverized coal, and in the pulverized coal blowing shape shown in FIG. 6 (b), the pulverized coal C does not diffuse and falls. Further, in the pulverized coal blowing shape shown in FIG. 6C, the pulverized coal C is diffused and blown, but the outline of the outer edge of the pulverized coal C is clear, and the pulverized coal C shown in FIG. In the blown shape, the pulverized coal C is diffused and blown, but the outer edge of the pulverized coal C is unclear.

そして、図6(a)に示す微粉炭の吹き込み形状では、送風管13のどこかにつまりが生じている可能性がある。また、図6(b)に示す微粉炭の吹き込み形状では、微粉炭は吹き込まれているものの、微粉炭の拡散性が十分でないために微粉炭は周囲の酸素に触れにくく、微粉炭の燃焼が進まない可能性がある。また、図6(c)に示す微粉炭の吹き込み形状では、送風管13が変形する等して微粉炭が酸素に十分に触れにくい状況がある可能性がある。また、図6(d)に示す微粉炭の吹き込み形状では、微粉炭の拡散性がよく、微粉炭の外縁部が酸素に触れてよく燃焼している状況を示している。   In the pulverized coal blowing shape shown in FIG. 6A, there is a possibility that clogging occurs somewhere in the blower pipe 13. In addition, in the pulverized coal blowing shape shown in FIG. 6 (b), although the pulverized coal is blown, the pulverized coal is not sufficiently exposed to oxygen because the diffusibility of the pulverized coal is not sufficient. It may not progress. Further, in the pulverized coal blowing shape shown in FIG. 6C, there is a possibility that the pulverized coal is not sufficiently in contact with oxygen due to deformation of the blow pipe 13 or the like. In addition, the pulverized coal blowing shape shown in FIG. 6 (d) shows a situation where the diffusibility of the pulverized coal is good and the outer edge of the pulverized coal is in contact with oxygen and burns well.

このとき、小エリアの輝度は以下のように変化すると考えられる。すなわち、図6(a)に示す微粉炭の吹き込み形状では、小エリア間で代表輝度の差がない。図6(b)に示す微粉炭の吹き込み形状では、微粉炭はそのまま降下していくので、小エリアの縦方向の代表輝度を比較すると、左の列ほど、高輝度で小エリア毎の変化はなく、ランス15の先端に近い小エリアではランス15の先端より上側の輝度は高いが、ランス15の先端から下側の小エリアでは輝度が大きく低下する。   At this time, the luminance of the small area is considered to change as follows. That is, in the pulverized coal blowing shape shown in FIG. 6A, there is no difference in representative luminance between small areas. In the pulverized coal blowing shape shown in FIG. 6 (b), the pulverized coal descends as it is, so when comparing the representative luminance in the vertical direction of the small area, the left column shows higher luminance and the change for each small area is In addition, the brightness above the tip of the lance 15 is high in a small area near the tip of the lance 15, but the brightness is greatly reduced in the small area below the tip of the lance 15.

図6(c)に示す微粉炭の吹き込み形状では、微粉炭は扇状に拡散するので左端に近い小エリアの列では低輝度の範囲が広く、ランス15の先端に近づくと、低輝度の範囲は狭くなっていく。また、上から下に向かう方向の輝度の変化は急激となる。図6(d)に示す微粉炭の吹き込み形状では、左右方向の輝度の分布は、図6(c)に示す微粉炭の吹き込み形状と同様に左端に近い小エリアの列では低輝度の範囲が広く、ランス15の先端に近い右側へ近づくと、低輝度の範囲は狭くなっていく。また、図6(d)では、微粉炭の流れの先端付近の密度は低く、流れの中心に近い場所においても比較的輝度が高いため、輝度変化は緩やかとなる。図7は、小エリアの列毎の輝度分布を示す模式図である。図7(b)〜(e)の各グラフは、図7(a)の縦方向に並んだ小エリアの代表輝度を抽出することにより作成した列毎の輝度の変化を示している。   In the pulverized coal blowing shape shown in FIG. 6 (c), the pulverized coal diffuses in a fan shape, so the low luminance range is wide in the small area row near the left end, and when the lance 15 is approached, the low luminance range is It gets narrower. Also, the change in luminance in the direction from top to bottom is abrupt. In the pulverized coal blowing shape shown in FIG. 6 (d), the luminance distribution in the left-right direction has a low luminance range in the small area column near the left end as in the pulverized coal blowing shape shown in FIG. 6 (c). As the width approaches the right side close to the tip of the lance 15, the low luminance range becomes narrower. Further, in FIG. 6D, the density change is gentle because the density near the tip of the pulverized coal flow is low and the brightness is relatively high even at a location near the center of the flow. FIG. 7 is a schematic diagram showing the luminance distribution for each column of the small area. Each graph in FIGS. 7B to 7E shows a change in luminance for each column created by extracting representative luminances of small areas arranged in the vertical direction in FIG. 7A.

そこで、吹き込み形状検出部77dは、小エリアの代表輝度の最大値及び最小値を用いて代表輝度の平均値を算出し、着目した小エリアについて、代表輝度の平均値を閾値として、代表輝度が閾値より低い場合はその小エリア内に微粉炭が存在し、代表輝度が閾値より高い場合にはその小エリアには微粉炭が存在しないと判定する。なお、炉熱の増減によって、羽口内画像全体の輝度が上下する。このときは、羽口内画像全体の最大輝度と各小エリアの代表輝度との比を計算する。そして、微粉炭の拡散領域は輝度の閾値ではなく、輝度比の比較により設定する。特に羽口内画像全体の輝度が変化する場合には、最大輝度との輝度比で比較、判断することが好ましい。こうして、時間的な輝度の変動に左右されず、全体的な輝度が変化しても、正確に微粉炭の吹込み形状を比較、評価することができる。これにより、ステップS5の処理は完了し、吹き込み状況監視処理はステップS6の処理に進む。   Therefore, the blowing shape detection unit 77d calculates the average value of the representative brightness using the maximum value and the minimum value of the representative brightness of the small area, and the representative brightness is calculated using the average value of the representative brightness as a threshold for the focused small area. When it is lower than the threshold value, pulverized coal is present in the small area, and when the representative luminance is higher than the threshold value, it is determined that there is no pulverized coal in the small area. Note that the brightness of the entire image in the tuyere increases and decreases as the furnace heat increases and decreases. At this time, the ratio between the maximum luminance of the whole tuyere image and the representative luminance of each small area is calculated. And the diffusion area | region of pulverized coal is set not by the threshold value of a brightness | luminance but by comparison of a brightness ratio. In particular, when the luminance of the entire image in the tuyere changes, it is preferable to compare and judge by the luminance ratio with the maximum luminance. In this way, it is possible to accurately compare and evaluate the pulverized coal blowing shape even if the overall luminance changes without being influenced by temporal luminance fluctuations. Thereby, the process of step S5 is completed, and the blowing state monitoring process proceeds to the process of step S6.

ステップS6の処理では、拡散度検出部77eが、ステップS5の処理によって検出された微粉炭の吹き込み形状から微粉炭の拡散度を算出する。具体的には、実際の操業における微粉炭の吹き込み状況は、図6(b)及び図6(c)に示す状況、又は、図6(c)及び図6(d)に示す状況の中間的な場合もあると考えられる。このため、微粉炭の拡散度を指標化して吹き込み状況を判定することが望ましい。以下、拡散度の算出方法について説明する。いま複数の小エリアがm行n列からなっているとすると、基準小エリアA2は(m/2,n)の座標位置に配置するとよい。また、できるだけ広範囲の微粉炭が降下していく領域をカバーすることが望ましい。ここで、ランス15の先端から一番離れた位置の小エリアのうち、左上の小エリアを(1,1)として、小エリア毎に番号を振る。この場合、右下の小エリアが(m,n)となる。また、行方向のi番目及び列方向のj番目の小エリアは(i,j)という番号をつける。   In the process of step S6, the diffusivity detector 77e calculates the diffusivity of the pulverized coal from the pulverized coal blowing shape detected by the process of step S5. Specifically, the pulverized coal blowing state in the actual operation is the intermediate state between the state shown in FIG. 6 (b) and FIG. 6 (c), or the state shown in FIG. 6 (c) and FIG. 6 (d). It is thought that there may be some cases. For this reason, it is desirable to index the diffusion degree of pulverized coal and determine the blowing state. Hereinafter, a method for calculating the diffusivity will be described. Assuming that a plurality of small areas are composed of m rows and n columns, the reference small area A2 may be arranged at a coordinate position of (m / 2, n). It is also desirable to cover an area where pulverized coal falls as wide as possible. Here, among the small areas farthest from the tip of the lance 15, the upper left small area is (1, 1), and a number is assigned to each small area. In this case, the lower right small area is (m, n). Further, the i-th small area in the row direction and the j-th small area in the column direction are numbered (i, j).

次に列毎の代表輝度の平均を求めるが、このとき、前述の図6(a)〜(d)に示す状況の検討の結果、微粉炭は降下するので、i>m/3となる小エリアの代表輝度に着目する。但し、このとき羽口11の内壁が映りこむ小エリアは予め計算から除外する。そして、j列目のi>m/3となる小エリアの平均輝度をA(j)(j=1,2,3,…,n)とする。平均輝度A(1)から順番に平均輝度A(n)まで調べ、予め設定した閾値を下回った行数をカウントする。このときカウントした合計値を拡散度とする。これにより、ステップS6の処理は完了し、吹き込み状況監視処理はステップS7の処理に進む。   Next, the average of the representative luminance for each column is obtained. At this time, as a result of the examination of the situation shown in FIGS. 6 (a) to 6 (d), the pulverized coal falls, so that i> m / 3 is small. Pay attention to the representative luminance of the area. However, a small area where the inner wall of the tuyere 11 is reflected at this time is excluded from the calculation in advance. The average luminance of a small area where i> m / 3 in the j-th column is A (j) (j = 1, 2, 3,..., N). The average luminance A (1) is examined in order from the average luminance A (n), and the number of rows that fall below a preset threshold is counted. The total value counted at this time is defined as the diffusivity. Thereby, the process of step S6 is completed, and the blowing state monitoring process proceeds to the process of step S7.

ステップS7の処理では、吹き込み状況検知部77fが、ステップS6の処理によって算出された拡散度から微粉炭の吹き込み状況を検知する。具体的には、吹き込み状況検知部77fは、拡散度が小さいほど、微粉炭が拡散せず、燃焼性が低下していると判断する。また、吹き込み状況検知部77fが、複数の羽口11の拡散度を比較し、ある羽口11のみ著しく拡散度が低下している場合、送風管13に詰まりが生じていると判断する。これにより、ステップS7の処理は完了し、一連の吹き込み状況監視処理は終了する。   In the process of step S7, the blowing state detection part 77f detects the blowing state of pulverized coal from the diffusivity calculated by the process of step S6. Specifically, the blowing state detection unit 77f determines that the smaller the diffusivity, the more the pulverized coal does not diffuse and the lower the combustibility. In addition, the blowing state detection unit 77f compares the diffusivities of the plurality of tuyere 11 and determines that the blower tube 13 is clogged when the diffusivity is significantly reduced only in a certain tuyere 11. Thereby, the process of step S7 is completed and a series of blowing condition monitoring processes are completed.

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である吹き込み状況監視処理では、大エリア設定部77aが、撮像画像中に映るランス15の先端部を含むようにレースウェイ17の画像内に大エリアを設定し、小エリア分割部77bが、ランス15の先端の幅に対応する画素数以下の長さを一辺とする四角形を単位として、大エリアを小エリアに分割し、代表輝度計測部77cが、小エリアの代表輝度を検出し、吹き込み形状検出部77dが、代表輝度から微粉炭の吹き込み形状を検出し、拡散度検出部77eが、微粉炭の吹き込み形状から微粉炭の拡散度を算出し、吹き込み状況検知部77fが、拡散度から微粉炭の吹き込み状況を検知する。これにより、微粉炭の吹き込み状況を実画像に映った微粉炭の吹き込み形状から判定するので、微粉炭の吹き込み状況を精度よく判定することができる。   As is clear from the above description, in the blowing state monitoring process according to the embodiment of the present invention, the large area setting unit 77a includes the tip of the lance 15 shown in the captured image so that the inside of the image of the raceway 17 is included. The small area dividing unit 77b divides the large area into small areas with a square having a length equal to or less than the number of pixels corresponding to the width of the tip of the lance 15 as a unit, and measures representative luminance. The unit 77c detects the representative luminance of the small area, the blowing shape detection unit 77d detects the blowing shape of the pulverized coal from the representative luminance, and the diffusivity detecting unit 77e detects the diffusivity of the pulverized coal from the blowing shape of the pulverized coal. And the blowing state detection unit 77f detects the blowing state of pulverized coal from the diffusivity. Thereby, since the blowing state of pulverized coal is determined from the blowing shape of pulverized coal reflected in the actual image, the blowing state of pulverized coal can be accurately determined.

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。   As mentioned above, although the embodiment to which the invention made by the present inventors was applied has been described, the present invention is not limited by the description and the drawings that constitute a part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.

1 高炉
5 画像取得装置
7 画像処理装置
10 微粉炭吹き込み状況監視装置
11 羽口
13 送風管
15 ランス
17 レースウェイ
31 羽口カメラ
71 入力部
73 表示部
75 記録部
77 処理部
77a 大エリア設定部
77b 小エリア分割部
77c 代表輝度計測部
77d 吹き込み形状検出部
77e 拡散度検出部
77f 吹き込み状況検知部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Blast furnace 5 Image acquisition apparatus 7 Image processing apparatus 10 Pulverized coal blowing condition monitoring apparatus 11 Tuyere 13 Blower pipe 15 Lance 17 Raceway 31 Tuyere camera 71 Input part 73 Display part 75 Recording part 77 Processing part 77a Large area setting part 77b Small area division unit 77c Representative luminance measurement unit 77d Blow shape detection unit 77e Diffusion degree detection unit 77f Blow state detection unit

Claims (5)

高炉の羽口先から高炉の内部に吹き込まれる微粉炭の吹き込み状況を監視する微粉炭吹き込み状況監視方法であって、
前記高炉の羽口に設けられた覗き窓を通してレースウェイの画像を撮像する撮像ステップと、
撮像画像中に映るランスの先端部を含むように前記レースウェイの画像内に大エリアを設定する大エリア設定ステップと、
前記ランスの先端の幅に対応する画素数以下の長さを一辺とする四角形を単位として、前記大エリアを複数の小エリアに分割する小エリア分割ステップと、
各小エリアの代表輝度を検出する代表輝度計測ステップと、
前記代表輝度から微粉炭の吹き込み形状を検出する吹き込み形状検出ステップと、
前記微粉炭の吹き込み形状から前記微粉炭の拡散度を算出する拡散度検出ステップと、
前記拡散度から前記微粉炭の吹き込み状況を検知する微粉炭吹き込み状況検知ステップと、
を含むことを特徴とする微粉炭吹き込み状況監視方法。
A pulverized coal blowing status monitoring method for monitoring the blowing status of pulverized coal blown into the blast furnace from the blast furnace tip,
An imaging step of capturing an image of the raceway through a viewing window provided at the tuyere of the blast furnace;
A large area setting step for setting a large area in the image of the raceway so as to include the tip of the lance reflected in the captured image;
A small area dividing step of dividing the large area into a plurality of small areas in units of a rectangle having a length equal to or less than the number of pixels corresponding to the width of the tip of the lance;
A representative luminance measurement step for detecting the representative luminance of each small area;
A blowing shape detection step of detecting the blowing shape of pulverized coal from the representative luminance;
A diffusivity detection step of calculating a diffusivity of the pulverized coal from the blowing shape of the pulverized coal;
A pulverized coal blowing state detection step for detecting the blowing state of the pulverized coal from the diffusivity;
A pulverized coal blowing state monitoring method characterized by comprising:
前記代表輝度計測ステップの直後に前記撮像画像中の最大輝度と各小エリアの代表輝度との比をそれぞれ計算する輝度比計算ステップと、小エリア毎の前記輝度比を比較する輝度比比較ステップと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の微粉炭吹き込み状況監視方法。   Immediately after the representative luminance measuring step, a luminance ratio calculating step for calculating a ratio between the maximum luminance in the captured image and the representative luminance of each small area, and a luminance ratio comparing step for comparing the luminance ratio for each small area, The pulverized coal blowing state monitoring method according to claim 1, wherein: 前記代表輝度は前記小エリアの平均輝度であることを特徴とする請求項1又は2に記載の微粉炭吹き込み状況監視方法。   The pulverized coal blowing state monitoring method according to claim 1 or 2, wherein the representative luminance is an average luminance of the small area. 前記代表輝度は前記小エリアの最大輝度であることを特徴とする請求項1又は2に記載の微粉炭吹き込み状況監視方法。   The pulverized coal blowing state monitoring method according to claim 1 or 2, wherein the representative luminance is a maximum luminance of the small area. 高炉の羽口先から高炉の内部に吹き込まれる微粉炭の吹き込み状況を監視する微粉炭吹き込み状況監視装置であって、
前記高炉の羽口に設けられた覗き窓を通してレースウェイの画像を撮像する撮像手段と、
撮像画像中に映るランスの先端を含むように前記レースウェイの画像内に大エリアを設定する大エリア設定手段と、
前記ランスの先端の幅に対応する画素数以下の長さを一辺とする四角形を単位として、前記大エリアを複数の小エリアに分割する小エリア分割手段と、
各小エリアの代表輝度を検出する代表輝度計測手段と、
前記代表輝度から微粉炭の吹き込み形状を検出する吹き込み形状検出手段と、
前記微粉炭の吹き込み形状から前記微粉炭の拡散度を算出する拡散度検出手段と、
前記拡散度から前記微粉炭の吹き込み状況を検知する微粉炭吹き込み状況検知手段と、
を備えることを特徴とする微粉炭吹き込み状況監視装置。
A pulverized coal blowing status monitoring device for monitoring the blowing status of pulverized coal blown into the blast furnace from the blast furnace tip,
Imaging means for capturing an image of the raceway through a viewing window provided at the tuyere of the blast furnace;
A large area setting means for setting a large area in the image of the raceway so as to include the tip of the lance reflected in the captured image;
Small area dividing means for dividing the large area into a plurality of small areas in units of a quadrangle whose side is a length equal to or less than the number of pixels corresponding to the width of the tip of the lance;
Representative luminance measuring means for detecting the representative luminance of each small area;
Blowing shape detection means for detecting the blowing shape of pulverized coal from the representative luminance;
A diffusivity detecting means for calculating a diffusivity of the pulverized coal from the blowing shape of the pulverized coal;
Pulverized coal blowing status detection means for detecting the pulverized coal blowing status from the degree of diffusion;
A pulverized coal blowing state monitoring device comprising:
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