JP2020125513A - Control method and control device - Google Patents

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Abstract

To provide a method and a device for controlling a reduction furnace so as to suppress scattering loss of agglomerated materials.SOLUTION: A control device 10 includes: an imaging device 100 that sequentially images agglomerated materials discharged from a rotary hearth furnace 300 to generate a captured image; and an arithmetic processing device 200 that controls the rotating hearth furnace 300 based on the captured image generated by the imaging device 100. The arithmetic processing device 200 includes: an image processing section 203 that performs image processing on the captured image generated by the imaging device 100 to calculate particle sizes of the agglomerated materials; a scattering loss calculation section 209 that calculates a scattering loss of the agglomerated materials in the next process from the calculated particle sizes; and a temperature control section 210 that determines a temperature at which the scattering loss is equal to or less than a certain value from a correlation between a ratio of the agglomerated materials discharged from the rotary hearth furnace 300 and having a particle size equal to or less than a predetermined value and a mean furnace temperature of the rotary hearth furnace 300, and sets the rotary hearth furnace 300 at the temperature.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、還元炉の制御方法及び制御装置に関する。 The present invention relates to a reduction furnace control method and a control apparatus.

還元鉄を製造するプロセスの一つとして、粉状の鉄鉱石と、粉状の石炭やコークス等の炭材と、を混合してペレットやブリケットのような塊成化物とした上で、かかる塊成化物を回転炉床炉等の還元炉に装入して高温に加熱することで、鉄鉱石中の酸化鉄を還元して固体状金属鉄を得る方法がある。回転炉床炉等の還元炉の加熱には、一般的にバーナーが用いられ、還元鉄の原料である塊成化物は、バーナー及び還元炉の炉壁からの輻射熱によって、外部から伝熱的に加熱される。その後、塊成化物は炉外に排出されて、溶解工程へと送られる。 As one of the processes for producing reduced iron, powdered iron ore and carbonaceous materials such as powdered coal and coke are mixed to form agglomerates such as pellets and briquettes, There is a method of charging solidified iron into a reduction furnace such as a rotary hearth furnace and heating it to a high temperature to reduce iron oxide in iron ore to obtain solid metallic iron. A burner is generally used to heat a reduction furnace such as a rotary hearth furnace, and the agglomerates that are the raw material of the reduced iron are transferred from the outside by heat radiated from the burner and the furnace wall of the reduction furnace. Be heated. Then, the agglomerate is discharged outside the furnace and sent to the melting step.

塊成化物が破砕され、粒径が数mm以下になると、集塵機で吸い取られ、歩留りの悪化を招くことから、塊成化物の粒度分布を精度よく測定する技術が求められている。特許文献1には、還元炉から排出された塊成化物の撮影画像から塊成化物の粒度及び温度を同時に求めることが可能な技術が開示されている。 If the agglomerates are crushed and the particle size becomes several mm or less, they are sucked by the dust collector and the yield is deteriorated. Therefore, a technique for accurately measuring the particle size distribution of the agglomerates is required. Patent Document 1 discloses a technique capable of simultaneously determining the particle size and temperature of an agglomerate from a photographed image of the agglomerate discharged from a reduction furnace.

特開2017−72433号公報JP, 2017-72433, A

還元炉から次工程の溶解工程に搬送された塊成化物のうち、飛散して集塵機に集塵されるなどして、溶解炉内に留まらず出鋼量に寄与しない割合のことを飛散ロスという。飛散ロスが大きくなると、歩留りが悪化し、還元炉の操業が不安定になってしまうことから、操業安定化をもたらす技術が求められている。 Of the agglomerates transported from the reduction furnace to the next melting step, the proportion that does not stay in the melting furnace and contributes to the steel output, such as by being scattered and collected by a dust collector, is called scattering loss. .. When the scattering loss increases, the yield deteriorates, and the operation of the reduction furnace becomes unstable. Therefore, a technology that stabilizes the operation is required.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、塊成化物の飛散ロスを抑制するように還元炉を制御する方法及び装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for controlling a reduction furnace so as to suppress scattering loss of agglomerates.

本発明の還元炉の制御方法は、還元炉から排出された塊成化物を順次撮像して撮影画像を生成する撮像ステップと、前記撮像ステップで生成された前記撮影画像に画像処理を施して前記塊成化物の粒度を算出する粒度算出ステップと、前記粒度算出ステップで算出された前記粒度から、次工程での前記塊成化物の飛散ロスを計算する飛散ロス演算ステップと、前記還元炉から排出された前記塊成化物のうち前記粒度が所定値以下の塊成化物が占める割合と、前記還元炉の平均炉温との相関から、前記飛散ロスが一定以下となる温度を求め、前記還元炉を当該温度に設定する制御ステップと、を備える。 A reduction furnace control method of the present invention includes an imaging step of sequentially imaging agglomerates discharged from the reduction furnace to generate a captured image, and performing image processing on the captured image generated in the imaging step to perform the image processing. A particle size calculation step of calculating the particle size of the agglomerate, a dispersion loss calculation step of calculating the particle dispersion loss of the agglomerate in the next step from the particle size calculated in the particle size calculation step, and discharge from the reduction furnace From the correlation between the ratio of the agglomerates of which the particle size is less than or equal to a predetermined value among the agglomerated products and the average furnace temperature of the reducing furnace, the temperature at which the scattering loss is a certain value or less is obtained, and the reducing furnace Is set to the temperature.

本発明の還元炉の制御装置は、還元炉から排出された塊成化物を順次撮像して撮影画像を生成する撮像装置と、前記撮像装置で生成された前記撮影画像に基づいて前記還元炉を制御する演算処理装置と、を備える。前記演算処理装置は、前記撮像装置により生成された前記撮影画像に画像処理を施して前記塊成化物の粒度を算出する粒度算出部と、前記粒度算出部により算出された前記粒度から、次工程での前記塊成化物の飛散ロスを計算する飛散ロス演算部と、前記還元炉から排出された前記塊成化物のうち前記粒度が所定値以下の塊成化物が占める割合と、前記還元炉の平均炉温との相関から、前記飛散ロスが一定以下となる温度を求め、前記還元炉を当該温度に設定する温度制御部と、を有する。 A control device for a reduction furnace of the present invention includes an imaging device that sequentially captures agglomerates discharged from the reduction furnace to generate a captured image, and the reduction furnace based on the captured image generated by the imaging device. And an arithmetic processing unit for controlling. The arithmetic processing device performs a next step from a particle size calculation unit that performs image processing on the captured image generated by the imaging device to calculate the particle size of the agglomerate, and the particle size calculated by the particle size calculation unit. In the dispersion loss calculation unit for calculating the dispersion loss of the agglomerate in, the proportion of the agglomerates of the agglomerates discharged from the reduction furnace of the particle size of a predetermined value or less, and the reduction furnace of A temperature control unit that determines a temperature at which the scattering loss is equal to or less than a certain value from a correlation with an average furnace temperature and sets the reducing furnace to the temperature.

本発明によれば、還元炉から排出された塊成化物の飛散ロスを減少させるように、粒度が所定値以下の塊成化物が占める割合に応じて還元炉の温度を設定することで、還元炉の操業安定化を図ることができる。 According to the present invention, in order to reduce the scattering loss of the agglomerate discharged from the reduction furnace, by setting the temperature of the reduction furnace according to the ratio of the agglomerates having a particle size of a predetermined value or less, reduction It is possible to stabilize the operation of the furnace.

本発明の実施形態に係る制御装置の全体構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the whole structure of the control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態の撮像装置の設置状態を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for explaining the installation state of the imaging device of the present embodiment. 撮像装置で生成された撮影画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the picked-up image produced|generated by the imaging device. 本実施形態の演算処理装置が備える画像処理部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an image processing part with which the arithmetic processing unit of this embodiment is provided. 本実施形態の制御装置によって実行される回転炉床炉の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of the rotary hearth furnace performed by the control apparatus of this embodiment. 所定粒径以下の粉割合と飛散ロスの基準からの変動量との相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation with the amount of fluctuations from the standard of powder loss with a predetermined particle size or less, and scattering loss. 回転炉床炉の平均炉温と所定粒径以下の粉割合との相関を示す表である。It is a table which shows the correlation of the average furnace temperature of a rotary hearth furnace, and the powder ratio below a predetermined particle size.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明において、同一又は同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or similar components will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

<制御装置の全体構成>
まず、本発明の実施形態に係る制御装置10の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る制御装置10の全体構成を模式的に示す図である。
<Overall configuration of control device>
First, the configuration of the control device 10 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a control device 10 according to this embodiment.

制御装置10は、還元炉から排出された塊成化物の粒度から飛散ロスを求め、求めた飛散ロスに基づいて還元炉の温度を制御する装置である。制御装置10は、図1に示すように、撮像装置100と演算処理装置200とを主に備える。 The control device 10 is a device that obtains the scattering loss from the particle size of the agglomerate discharged from the reducing furnace and controls the temperature of the reducing furnace based on the obtained scattering loss. As shown in FIG. 1, the control device 10 mainly includes an imaging device 100 and an arithmetic processing device 200.

ここで、還元炉は、粉状の鉄鉱石(酸化鉄)と、粉状の石炭やコークス等の炭材(すなわち、還元剤)とを混合して形成されるペレットやブリケットのような塊成化物が装入され、かかる塊成化物を高温に加熱することで鉄鉱石中の酸化鉄を還元して、固体状金属鉄(すなわち、還元鉄)を製造する設備である。本実施形態では、還元炉の一例として回転炉床炉(Rotary Hearth Furnace:RHF)を取り上げる。 Here, the reducing furnace is an agglomerate such as pellets or briquettes formed by mixing powdery iron ore (iron oxide) and carbonaceous material (that is, reducing agent) such as powdery coal or coke. It is a facility for producing solid metallic iron (that is, reduced iron) by reducing the iron oxide in the iron ore by charging the agglomerate to a high temperature. In this embodiment, a rotary hearth furnace (RHF) is taken as an example of the reduction furnace.

撮像装置100は、回転炉床炉300の炉外排出口301の近傍に設置されており、炉外排出口301内を落下する塊成化物を撮像して撮影画像を生成する装置である。 The imaging device 100 is installed in the vicinity of the out-of-furnace outlet 301 of the rotary hearth furnace 300, and is an apparatus that images the agglomerates falling inside the out-of-hearth outlet 301 and generates a captured image.

撮像装置100は、レンズ等の各種光学素子と、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子と、を有する。ここで、撮像装置100は、静止画像を生成可能なものであってもよく、動画像を生成可能なものであってもよい。また、撮像装置100は、モノクロ画像を撮像可能なものであってもよいし、カラー画像を撮像可能なものであってもよい。なお、カラー画像を撮像可能な撮像装置を利用する場合には、1チャンネルの画像を生成すればよい。すなわち、撮影画像の生成手段としては、RGB成分のうちR、G、Bのいずれかの成分だけを利用しても良いし、RGB色空間からYCbCr色空間への変換を行い、Y成分のみを利用しても良い。 The imaging device 100 includes various optical elements such as a lens and an imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Here, the imaging device 100 may be capable of generating a still image or may be capable of generating a moving image. Further, the imaging device 100 may be capable of capturing a monochrome image or may be capable of capturing a color image. When using an image pickup device capable of picking up a color image, a one-channel image may be generated. That is, as the means for generating the captured image, only one of the R, G, and B components of the RGB components may be used, or the RGB color space is converted to the YCbCr color space, and only the Y component is generated. You may use it.

撮像装置100は、演算処理装置200により制御されており、所定のフレームレート毎に、演算処理装置200から撮像のためのトリガ信号が出力されることで、撮像が行なわれる。撮像装置100は、演算処理装置200から出力されたトリガ信号に応じて、回転炉床炉300の炉外排出口301内を落下する塊成化物の熱放射を撮像して撮影画像を生成し、生成した撮影画像を演算処理装置200に出力する。 The imaging device 100 is controlled by the arithmetic processing device 200, and imaging is performed by outputting a trigger signal for imaging at a predetermined frame rate from the arithmetic processing device 200. The imaging device 100 images the thermal radiation of the agglomerates falling inside the out-of-furnace outlet 301 of the rotary hearth furnace 300 in response to the trigger signal output from the arithmetic processing device 200 to generate a captured image, The generated captured image is output to the arithmetic processing device 200.

図2は、撮像装置100の設置状態を説明するための模式図であり、図3は、撮像装置100により生成された撮影画像の一例である。撮像装置100は、図2に示すように、炉外排出口301の状態を観察するための観察窓302の近傍に設置されている。炉外排出口301の内部では、回転炉床炉300から排出された塊成化物1が随時落下している。撮像装置100は、例えば観察窓302から約2m離隔した位置に設置され、観察窓302を介して、炉外排出口301の内部を落下している塊成化物1の熱放射を順次撮像し、図3に示すような撮影画像(熱放射画像)を生成する。ここで、炉外排出口301内の塊成化物1の温度は、約800℃〜1000℃である。 FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the installation state of the image pickup apparatus 100, and FIG. 3 is an example of a captured image generated by the image pickup apparatus 100. As shown in FIG. 2, the imaging device 100 is installed near an observation window 302 for observing the state of the outside-furnace outlet 301. Inside the outside-furnace outlet 301, the agglomerate 1 discharged from the rotary hearth furnace 300 is constantly dropping. The imaging device 100 is installed, for example, at a position separated from the observation window 302 by about 2 m, and sequentially images the thermal radiation of the agglomerate 1 falling inside the outside of the furnace outlet 301 through the observation window 302, A captured image (heat radiation image) as shown in FIG. 3 is generated. Here, the temperature of the agglomerate 1 in the outside-furnace outlet 301 is about 800°C to 1000°C.

撮像装置100により生成された熱放射画像は、図3に示すように、観察窓302に対応する視野(図3では、直径約160mmの略円形の視野)の内部に、炉外排出口301の内部を落下する塊成化物1が写り込んだものとなる。かかる熱放射画像では、温度の高い塊成化物1ほど、熱放射画像中に白く写り込み、温度の低い塊成化物1ほど、熱放射画像中に黒く写り込む。 As shown in FIG. 3, the thermal radiation image generated by the imaging device 100 is inside the field of view corresponding to the observation window 302 (in FIG. 3, a substantially circular field of view with a diameter of about 160 mm) of the outside-furnace outlet 301. The agglomerate 1 falling inside is reflected. In such a thermal radiation image, the agglomerate 1 having a higher temperature is shown in white in the thermal radiation image, and the agglomerate 1 having a lower temperature is shown in black in the thermal radiation image.

演算処理装置200は、図1に示すように、撮像制御部201と、画像処理部203と、表示制御部205と、記憶部207と、飛散ロス演算部209と、温度制御部210と、を備える。演算処理装置200は、例えばCPU(Central Processing Unit)を備えており、CPUは、記憶部207に記憶された各種プログラムに従って、撮像制御部201、画像処理部203、表示制御部205、飛散ロス演算部209、及び温度制御部210における各機能を制御する。 As shown in FIG. 1, the arithmetic processing device 200 includes an imaging control unit 201, an image processing unit 203, a display control unit 205, a storage unit 207, a scattering loss calculation unit 209, and a temperature control unit 210. Prepare The arithmetic processing device 200 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), and the CPU according to various programs stored in the storage unit 207, the imaging control unit 201, the image processing unit 203, the display control unit 205, the scattering loss calculation. The respective functions of the unit 209 and the temperature control unit 210 are controlled.

撮像制御部201は、撮像装置100による撮像処理を制御する。より具体的には、撮像制御部201は、回転炉床炉300の炉外排出口301内部の撮像をする際に、撮像装置100に対して、所定のフレームレート毎に、撮像を実行させるためのトリガ信号を送信する。 The imaging control unit 201 controls the imaging process performed by the imaging device 100. More specifically, the imaging control unit 201 causes the imaging device 100 to perform imaging at a predetermined frame rate when imaging the inside of the furnace outlet 301 of the rotary hearth furnace 300. The trigger signal of is transmitted.

画像処理部203は、撮像装置100から塊成化物1の撮影画像を取得し、取得された撮影画像に対して画像処理を施して塊成化物1を検出し、検出した塊成化物1の粒度(粒度分布)を算出する。画像処理部203の詳細な機能については後述する(図4参照)。 The image processing unit 203 acquires a captured image of the agglomerate 1 from the imaging device 100, performs image processing on the acquired captured image to detect the agglomerate 1, and detects the grain size of the detected agglomerate 1. Calculate (particle size distribution). Detailed functions of the image processing unit 203 will be described later (see FIG. 4).

表示制御部205は、撮像装置100で生成された撮影画像、画像処理部203での処理結果、飛散ロス演算部209での計算結果、及び温度制御部210による温度制御に関する情報を、表示部206に表示させる。 The display control unit 205 displays the captured image generated by the imaging device 100, the processing result by the image processing unit 203, the calculation result by the scattering loss calculation unit 209, and the information about the temperature control by the temperature control unit 210, on the display unit 206. To be displayed.

表示部206は、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ、又は有機エレクトロ・ルミネッセンス(EL)ディスプレイ等のディスプレイを備え、表示制御部205からの制御に従って、撮像装置100で生成された撮影画像、及び演算処理装置200での処理結果を表示する。 The display unit 206 includes a display such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display, or an organic electroluminescence (EL) display, and under the control of the display control unit 205, a captured image generated by the imaging device 100 and calculation. The processing result of the processing device 200 is displayed.

記憶部207は、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を備える。ROMは、CPUによって実行される制御処理プログラム(図5参照)等の各種プログラムやこれらのプログラムの実行時に必要なデータを格納する。ROMに格納された各種プログラムやデータはRAMにロードされて実行される。 The storage unit 207 includes a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). The ROM stores various programs such as a control processing program (see FIG. 5) executed by the CPU and data necessary for executing these programs. Various programs and data stored in the ROM are loaded into the RAM and executed.

なお、記憶部207は、ハードディスクドライブ(HDD)等の磁気メモリ、又は光ディスク等の光メモリを備えるようにしてもよい。あるいは、演算処理装置200に着脱可能で、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に各種プログラムやデータを格納するようにしてもよい。または、演算処理装置200で実行される各種プログラムを、通信ネットワークを介して受信するようにしてもよい。 The storage unit 207 may include a magnetic memory such as a hard disk drive (HDD) or an optical memory such as an optical disk. Alternatively, various programs and data may be stored in a computer-readable recording medium that is removable from the arithmetic processing device 200. Alternatively, various programs executed by the arithmetic processing device 200 may be received via a communication network.

飛散ロス演算部209は、画像処理部203で算出された塊成化物1の粒度(粒度分布)から、次工程(溶解工程)での塊成化物1の飛散ロスを計算する。飛散ロスの計算については後述する(図5及び図6参照)。 The scattering loss calculation unit 209 calculates the scattering loss of the agglomerate 1 in the next step (melting step) from the particle size (particle size distribution) of the agglomerate 1 calculated by the image processing unit 203. The calculation of the scattering loss will be described later (see FIGS. 5 and 6).

温度制御部210は、歩留りに悪影響を及ぼす飛散ロスが一定以下となるように、所定粒径以下の粉割合(%)と回転炉床炉300の平均炉温(℃)との相関(図7)から、飛散ロスと相関のある所定粒径以下の粉割合(%)に対応する温度を求め、回転炉床炉300内を当該温度に設定する。所定粒径以下の粉割合(%)とは、画像処理部203で検出された全ての塊成化物1に対する、粒度が所定値以下の塊成化物1が占める割合である。温度制御部210による温度制御については後述する(図5及び図7参照)。 The temperature control unit 210 correlates the powder ratio (%) of a predetermined particle size or less and the average furnace temperature (° C.) of the rotary hearth furnace 300 (FIG. 7) so that the scattering loss, which adversely affects the yield, becomes a certain value or less. ), the temperature corresponding to the powder ratio (%) of the predetermined particle size or less, which is correlated with the scattering loss, is obtained, and the temperature in the rotary hearth furnace 300 is set to the temperature. The powder ratio (%) of the predetermined particle size or less is a ratio of the agglomerates 1 having a particle size of a predetermined value or less to all the agglomerates 1 detected by the image processing unit 203. The temperature control by the temperature control unit 210 will be described later (see FIGS. 5 and 7).

なお、演算処理装置200は、汎用ハードウェアによって構成されていてもよいし、演算処理装置200の各機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。例えば、画像処理部203の機能を特定用途向け集積回路(ASIC)等のハードウェアにより構成してもよい。 The arithmetic processing device 200 may be configured by general-purpose hardware, or may be configured by hardware specialized for each function of the arithmetic processing device 200. For example, the function of the image processing unit 203 may be configured by hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC).

次に、図4を参照して、画像処理部203の機能について説明する。図4は、画像処理部203の機能ブロック図である。 Next, the function of the image processing unit 203 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a functional block diagram of the image processing unit 203.

画像処理部203は、撮像装置100で生成された塊成化物1の撮影画像から塊成化物1の粒度を算出する機能を有し、図4に示すように、前処理部211と、フィルタ処理画像生成部213と、直線関数算出部215と、閾値決定部217と、2値化画像生成部219と、合成画像生成部221と、ラベリング部223と、粒度算出部225と、を有する。本実施形態では、画像処理部203により実行される塊成化物1の粒度の算出方法として、特許文献1に開示された方法を採用する。 The image processing unit 203 has a function of calculating the grain size of the agglomerate 1 from the captured image of the agglomerate 1 generated by the imaging device 100, and as shown in FIG. 4, the preprocessing unit 211 and the filter process. The image generation unit 213, the linear function calculation unit 215, the threshold value determination unit 217, the binarized image generation unit 219, the composite image generation unit 221, the labeling unit 223, and the granularity calculation unit 225 are included. In the present embodiment, the method disclosed in Patent Document 1 is adopted as the method of calculating the particle size of the agglomerate 1 executed by the image processing unit 203.

前処理部211は、撮像装置100から出力された、炉外排出口301内を落下する塊成化物1を撮像した撮影画像(熱放射画像)に対して、必要に応じて各種の前処理を施す。このような前処理として、例えば、撮影画像を所定の画像サイズまで縮小させる画像縮小処理を挙げることができる。縮小の程度については特に限定されるものではなく、縮小後の撮影画像において粉状の塊成化物1が少なくとも1画素として存在するようなサイズであればよい。前処理部211は、撮影画像の縮小倍率を任意に設定することが可能であるが、例えば、撮影画像を縦・横ともに、1/3に縮小するような画像縮小処理が実行可能である。このような画像縮小処理を実行することで、以下の画像処理の演算時間を、更に短縮することが可能となる。 The pre-processing unit 211 performs various pre-processings on a captured image (thermal radiation image) of the agglomerate 1 that is falling from the outside of the furnace 301, which is output from the imaging device 100, as necessary. Give. An example of such preprocessing is image reduction processing for reducing a captured image to a predetermined image size. The degree of reduction is not particularly limited as long as the powdery agglomerate 1 is present as at least one pixel in the captured image after reduction. The pre-processing unit 211 can arbitrarily set the reduction ratio of the captured image, but can perform image reduction processing that reduces the captured image to 1/3 both vertically and horizontally, for example. By executing such image reduction processing, it is possible to further reduce the calculation time of the following image processing.

フィルタ処理画像生成部213は、撮像装置100から出力された撮影画像、又は前処理後の撮影画像に対して、標準偏差σの値が互いに異なる複数の正規化したラプラシアンガウシアンフィルタ(以下、「正規化LoGフィルタ」と称する。)をそれぞれ作用させて複数のフィルタ処理画像を生成する。 The filtered image generation unit 213 includes a plurality of normalized Laplacian-Gaussian filters (hereinafter, referred to as “normalized”) with respect to the captured image output from the image capturing apparatus 100 or the pre-processed captured image. Each of these is referred to as a “modified LoG filter”) to generate a plurality of filtered images.

正規化LoGフィルタの関数形は、以下の式(1)で与えられる。

Figure 2020125513
The functional form of the normalized LoG filter is given by the following equation (1).
Figure 2020125513

フィルタ処理画像生成部213は、中心の座標を(0,0)とし、中心から(i,j)画素だけ離れた画素の重みを式(1)に(x,y)=(i,j)を代入した値としたフィルタを作成し、かかるフィルタを熱放射画像に乗じることでフィルタ処理を行う。 The filtered image generation unit 213 sets the coordinates of the center to (0, 0), and sets the weight of the pixel separated by (i, j) pixels from the center to (x, y)=(i, j) in Expression (1). A filter having a value obtained by substituting is created, and the filter processing is performed by multiplying the thermal radiation image by the filter.

具体的に、かかるフィルタ処理は、輝度で表した熱放射画像をf(x,y)とし、座標(x,y)でのf(x,y)にφ(0,0)を乗じ、座標(x+i,y+i)でのf(x+i,y+j)にφ(i,j)を乗じた値に関してパラメータi,jについての総和として定義される。すなわち、以下の式(2)で表わされるg(x,y)を算出することにより、正規化LoGフィルタを作用させた後の熱放射画像を得ることができる。 Specifically, in this filter processing, a thermal radiation image represented by luminance is set to f(x, y), f(x, y) at coordinates (x, y) is multiplied by φ(0, 0), and coordinates are set. The value obtained by multiplying f(x+i, y+j) at (x+i, y+i) by φ(i, j) is defined as the sum of the parameters i, j. That is, by calculating g(x, y) represented by the following equation (2), a thermal radiation image after the normalized LoG filter is applied can be obtained.

Figure 2020125513
Figure 2020125513

標準偏差σの値が互いに異なる複数の正規化LoGフィルタは、第1の直径以下の塊成化物1を検出するために用いる第1正規化LoGフィルタ群(すなわち、小粒径の塊成化物1を検出するための正規化LoGフィルタ群)と、第2の直径以上の塊成化物1を検出するために用いる第2正規化LoGフィルタ群(すなわち、中〜大粒径の塊成化物1を検出するための正規化LoGフィルタ群)と、から構成されている。第1の直径及び第2の直径の具体的な数値は、回転炉床炉300で生成される塊成化物1の粒度分布を、事前に公知の測定方法により解析することで、適宜設定すればよい。 A plurality of normalized LoG filters having different standard deviations σ are used for detecting agglomerates 1 having a first diameter or less (that is, agglomerates 1 having a small particle size 1). And a second normalized LoG filter group (that is, medium to large particle size agglomerates 1) used for detecting agglomerates 1 having a second diameter or more. (Normalized LoG filter group) for detection. The specific values of the first diameter and the second diameter may be appropriately set by analyzing the particle size distribution of the agglomerate 1 produced in the rotary hearth furnace 300 by a known measurement method in advance. Good.

第1の直径を3mm(塊成化物1の平均粒径の約1/5以下)とした場合、第1正規化LoGフィルタ群としては、例えば、σ=1/3、2/3、1、2の値が設定された4種類の正規化LoGフィルタを用いることができる。第2の直径を8mmとした場合、第2正規化LoGフィルタ群としては、例えば、σ=3、4、・・・、6の値が設定された4種類の正規化LoGフィルタを用いることができる。 When the first diameter is 3 mm (about 1/5 or less of the average particle size of the agglomerate 1), for the first normalized LoG filter group, for example, σ=1/3, 2/3, 1, It is possible to use four types of normalized LoG filters in which a value of 2 is set. When the second diameter is 8 mm, for example, four types of normalized LoG filters in which the values of σ=3, 4,..., 6 are set are used as the second normalized LoG filter group. it can.

以下では、第1正規化LoGフィルタ群の作用により生成されるフィルタ処理画像群を第1フィルタ処理画像群と称し、第2正規化LoGフィルタ群の作用により生成されるフィルタ処理画像群を第2フィルタ処理画像群と称することとする。 Hereinafter, the filtered image group generated by the action of the first normalized LoG filter group will be referred to as a first filtered image group, and the filtered image group generated by the action of the second normalized LoG filter group will be referred to as a second filtered image group. This will be referred to as a filtered image group.

直線関数算出部215は、後述する閾値決定部217においてフィルタ処理画像を2値化する際の閾値を決定するために用いられる直線関数を算出する。この直線関数は、第1フィルタ処理画像群の平均輝度値と第2フィルタ処理画像群の平均輝度値との対応関係を表わす直線関数である。より具体的に、直線関数は、第1フィルタ処理画像群の平均輝度値をXとし、第2フィルタ処理画像群の平均輝度値をYとしたときに、(X,Y)の組み合わせをXY平面にプロットし、それぞれのX位置におけるYの下限値の集合を、例えば最小二乗法等の公知の方法により直線近似することで得られる(特許文献1の図7参照)。このようにして算出された直線関数(Y=AX+B)のデータは、記憶部207に格納される。 The linear function calculation unit 215 calculates a linear function that is used by the threshold value determination unit 217 to be described later to determine the threshold value when binarizing the filtered image. This linear function is a linear function that represents the correspondence relationship between the average luminance value of the first filtered image group and the average luminance value of the second filtered image group. More specifically, when the average brightness value of the first filtered image group is X and the average brightness value of the second filtered image group is Y, the linear function is a combination of (X,Y) in the XY plane. Is obtained by linearly approximating a set of lower limit values of Y at each X position by a known method such as the least square method (see FIG. 7 of Patent Document 1). The data of the linear function (Y=AX+B) calculated in this way is stored in the storage unit 207.

なお、直線関数の算出処理は、撮像装置100による塊成化物1の撮像環境に変化が生じない限りは、少なくとも一度行えばよく、撮像装置100により撮影画像が生成されるたびに実行する必要はない。 Note that the linear function calculation process may be performed at least once as long as the imaging environment of the agglomerate 1 by the imaging device 100 does not change, and need not be executed each time a captured image is generated by the imaging device 100. Absent.

閾値決定部217は、第1フィルタ処理画像群を2値化するための閾値(第1閾値)を決定するとともに、直線関数算出部215により算出された直線関数に基づいて、第2フィルタ処理画像群を2値化するための閾値(第2閾値)を決定する。 The threshold value determination unit 217 determines a threshold value (first threshold value) for binarizing the first filtered image group, and also based on the linear function calculated by the linear function calculation unit 215, the second filtered image. A threshold value (second threshold value) for binarizing the group is determined.

具体的に、閾値決定部217は、第1の直径以下の塊成化物1を検出するための閾値(第1閾値)を、第1フィルタ処理画像群の平均輝度値に対して所定の固定値を乗じた値とする。より詳細には、閾値決定部217は、第1フィルタ処理画像群の平均輝度値Xに対して、塊成化物1の輝度バラツキも考慮して輝度がX以下の塊成化物1も検出するように、0.4〜0.6の範囲に含まれるある一つの値(例えば、0.5等)を乗じることで、第1閾値を求める。 Specifically, the threshold value determination unit 217 sets a threshold value (first threshold value) for detecting the agglomerates 1 having a first diameter or less to a predetermined fixed value with respect to the average luminance value of the first filtered image group. The value is multiplied by. More specifically, the threshold value determination unit 217 also detects the agglomerates 1 having a brightness of X r or less in consideration of the brightness variation of the agglomerates 1 with respect to the average brightness value X r of the first filtered image group. As described above, the first threshold value is obtained by multiplying by a certain value (for example, 0.5) included in the range of 0.4 to 0.6.

第1閾値を、平均輝度値Xに対してある固定値を乗じたものとする理由は、第1フィルタ処理画像群に含まれる小粒径の塊成化物1の方が温度ムラは少なく、2値化も容易であると考えられるからである。 The reason why the first threshold value is obtained by multiplying the average luminance value X r by a certain fixed value is that the agglomerates 1 having a small particle size included in the first filtered image group have less temperature unevenness, This is because binarization is considered to be easy.

また、閾値決定部217は、第2の直径以上の塊成化物1を検出するための閾値(第2閾値)を、直線関数算出部215により算出された直線関数(Y=AX+B)に平均輝度値Xを代入して得られた値Yとする。このように、第2閾値は、固定値とせずに、第1フィルタ処理画像群の平均輝度値に応じて変動する値としている。これにより、中〜大粒径の塊成化物1を検出するための閾値を、未検出や過検出が生じないような値に設定することが可能となる。 In addition, the threshold value determining unit 217 uses the threshold value (second threshold value) for detecting the agglomerate 1 having the second diameter or more as the average brightness to the linear function (Y=AX+B) calculated by the linear function calculating unit 215. The value Y r is obtained by substituting the value X r . As described above, the second threshold value is not a fixed value, but a value that varies according to the average luminance value of the first filtered image group. This makes it possible to set the threshold value for detecting the agglomerates 1 having a medium to large particle size to a value at which neither undetected nor overdetected occurs.

2値化画像生成部219は、第1閾値を用いて、第1フィルタ処理画像群に含まれる各画像を2値化して2値化画像を生成するとともに、第2閾値を用いて、第2フィルタ処理画像群に含まれる各画像を2値化して2値化画像を生成する。 The binarized image generation unit 219 binarizes each image included in the first filtered image group using the first threshold to generate a binarized image, and uses the second threshold to generate the second binned image. Each image included in the filtered image group is binarized to generate a binarized image.

合成画像生成部221は、2値化画像生成部219により生成された複数の2値化画像を合成して、合成2値化画像を生成する。 The composite image generation unit 221 combines the plurality of binarized images generated by the binarized image generation unit 219 to generate a composite binarized image.

なお、第1フィルタ処理画像群から得られた2値化画像において、中〜大粒径の塊成化物1の外形が残存している場合も考えられる。この場合、合成画像生成部221は、まず、第1フィルタ処理画像から得られた2値化画像と、第2フィルタ処理画像から得られた2値化画像とを別個に合成し、第1フィルタ処理画像から得られた合成画像から、第2フィルタ処理画像から得られた合成画像を差し引いたもの(差分画像)を、最終的な合成画像に利用する第1フィルタ処理画像の合成画像として利用しても良い。このような差分画像を利用することで、小粒径の塊成化物1をより正確に検出することが可能となる。 In addition, in the binarized image obtained from the first filtered image group, there may be a case where the outer shape of the agglomerate 1 having a medium to large particle size remains. In this case, the combined image generation unit 221 first separately combines the binarized image obtained from the first filtered image and the binarized image obtained from the second filtered image, and then the first filtered image. The synthesized image obtained from the processed image minus the synthesized image obtained from the second filtered image (difference image) is used as the synthesized image of the first filtered image used for the final synthesized image. May be. By using such a difference image, it becomes possible to detect the agglomerate 1 having a small particle size more accurately.

ラベリング部223は、合成画像生成部221により生成された合成2値化画像を参照し、輝度値が1となっている部分をラベリング処理することで、2値化画像に含まれる塊成化物1を特定し検出する。なお、ラベリング部223が実行するラベリング処理は、特に限定されるものではなく、公知のラベリング処理を適用することが可能である。 The labeling unit 223 refers to the composite binarized image generated by the composite image generation unit 221, and performs a labeling process on a portion having a brightness value of 1, to thereby generate agglomerates 1 included in the binarized image. To identify and detect. The labeling process executed by the labeling unit 223 is not particularly limited, and a known labeling process can be applied.

粒度算出部225は、ラベリング部223で検出された塊成化物1の各々について粒度を算出する。塊成化物1の粒度としては、例えば、塊成化物1の面積S、周囲長(塊成化物1の外形に沿った長さ)L、等価径(0.5×(S/π))、長軸の長さ、短軸の長さ等を挙げることができる。長軸の長さとは、塊成化物1の相当楕円(塊成化物1と同面積であり、一次及び二次モーメントが等しい楕円)における長軸の長さであり、短軸の長さとは、相当楕円における短軸の長さである。 The particle size calculator 225 calculates the particle size of each of the agglomerates 1 detected by the labeling unit 223. As the particle size of the agglomerate 1, for example, the area S of the agglomerate 1, the peripheral length (the length along the outer shape of the agglomerate 1) L, the equivalent diameter (0.5×(S/π)), The length of the major axis, the length of the minor axis and the like can be mentioned. The length of the major axis is the length of the major axis in the corresponding ellipse of the agglomerate 1 (the ellipse having the same area as the agglomerate 1 and having the same first and second moments), and the length of the minor axis is It is the length of the minor axis in the equivalent ellipse.

<制御方法の流れ>
次に、図5〜図7を参照して、制御装置10で実行される制御方法の流れを説明する。図5は、制御装置10で実行される制御方法のフローチャートである。
<Flow of control method>
Next, a flow of a control method executed by the control device 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart of the control method executed by the control device 10.

まず、撮像装置100が、撮像制御部201の制御のもとで回転炉床炉300の炉外排出口301内を落下する塊成化物1を順次撮像して撮影画像を生成し(ステップS101)、生成した撮影画像を演算処理装置200に出力する。 First, the image capturing apparatus 100 sequentially captures images of the agglomerates 1 falling inside the out-of-furnace outlet 301 of the rotary hearth furnace 300 under the control of the image capturing control unit 201 to generate captured images (step S101). , And outputs the generated captured image to the arithmetic processing device 200.

次いで、前処理部211が、撮像装置100で生成された撮影画像を取得し、取得した撮影画像に対して、必要に応じて縮小処理等の前処理を施す(ステップS103)。 Next, the preprocessing unit 211 acquires the captured image generated by the imaging device 100, and performs preprocessing such as reduction processing on the acquired captured image as necessary (step S103).

次いで、フィルタ処理画像生成部213が、ステップS101で得られた撮影画像又は前処理後の撮影画像に対して、標準偏差σの値が異なる複数の正規化LoGフィルタを作用させて複数のフィルタ処理画像(第1フィルタ処理画像群及び第2フィルタ処理画像群)を生成する(ステップS105)。 Next, the filtered image generation unit 213 applies a plurality of normalized LoG filters having different standard deviations σ to the captured image obtained in step S101 or the captured image after preprocessing to perform a plurality of filter processes. An image (first filter processed image group and second filter processed image group) is generated (step S105).

直線関数算出部215は、閾値決定部217が第2閾値を算出する際に用いる直線関数を、フィルタ処理画像生成部213で生成された第1フィルタ処理画像群及び第2フィルタ処理画像群を用いて算出する。閾値決定部217は、第1フィルタ処理画像群の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値に所定の固定値を乗算することで、第1フィルタ処理画像群を2値化するための第1閾値を決定し、直線関数算出部215で求めた直線関数と第1フィルタ処理画像群の平均輝度値とを用いて、第2フィルタ処理画像群を2値化するための第2閾値を決定する(ステップS107)。 The linear function calculation unit 215 uses the linear function used when the threshold value determination unit 217 calculates the second threshold value using the first filtered image group and the second filtered image group generated by the filtered image generation unit 213. To calculate. The threshold value determination unit 217 calculates the average luminance value of the first filtered image group, and multiplies the average luminance value by a predetermined fixed value to binarize the first filtered image group. The threshold is determined, and the second threshold for binarizing the second filtered image group is determined using the linear function obtained by the linear function calculation unit 215 and the average luminance value of the first filtered image group. (Step S107).

次いで、2値化画像生成部219が、第1閾値を用いて、第1フィルタ処理画像群に含まれる各画像を2値化して2値化画像を生成するとともに、第2閾値を用いて、第2フィルタ処理画像群に含まれる各画像を2値化して2値化画像を生成する(ステップS109)。 Next, the binarized image generation unit 219 binarizes each image included in the first filtered image group to generate a binarized image using the first threshold value, and uses the second threshold value. Each image included in the second filtered image group is binarized to generate a binarized image (step S109).

次いで、合成画像生成部221が、2値化画像生成部219により生成された各2値化画像を合成して合成2値化画像を生成する(ステップS111)。 Next, the synthetic image generation unit 221 synthesizes the respective binarized images generated by the binarized image generation unit 219 to generate a synthetic binarized image (step S111).

次いで、ラベリング部223が、合成2値化画像において、輝度値=1である部位をラベリング処理することで塊成化物1を検出する(ステップS113)。 Next, the labeling unit 223 detects the agglomerate 1 by performing a labeling process on the site having the brightness value of 1 in the composite binarized image (step S113).

次いで、粒度算出部225が、ラベリング部223で検出された塊成化物1の粒度(粒度分布)を算出する(ステップS115)。 Next, the particle size calculation unit 225 calculates the particle size (particle size distribution) of the agglomerate 1 detected by the labeling unit 223 (step S115).

次いで、飛散ロス演算部209が、ステップS115で算出された粒度から、塊成化物1の次工程(溶解工程)での飛散ロスを計算する(ステップS117)。具体的には、記憶部207に、塊成化物の粒度と飛散ロスとの関係を示す検量線のデータが格納されており、飛散ロス演算部209は、ステップS115で算出された粒度を検量線に当てはめることで、飛散ロスを求める。 Next, the scattering loss calculation unit 209 calculates the scattering loss in the next step (melting step) of the agglomerate 1 from the particle size calculated in step S115 (step S117). Specifically, the storage unit 207 stores the data of the calibration curve indicating the relationship between the particle size of the agglomerate and the scattering loss, and the scattering loss calculation unit 209 uses the calibration curve to calculate the particle size calculated in step S115. To calculate the scattering loss.

図6に、所定粒径以下の粉割合(%)とΔ飛散ロス(%)との相関をプロットした結果を示す。図6において、所定粒径以下の粉割合(%)は、ラベリング部223で検出された全ての塊成化物1の量(個数)に対する、粒度が所定粒径以下(第1の直径以下)の塊成化物1の量(個数)の割合である。Δ飛散ロス(%)とは、飛散ロスの基準(%)からの変動量(図6では+1.5(%)までの変動量)である。図6より、所定粒径以下の粉割合が大きくなると、Δ飛散ロスが大きくなることがわかる。これにより、所定粒径以下の粉割合とΔ飛散ロスとの間には、明確な相関があることが分かる。そのため、Δ飛散ロスを減少させ歩留まりを向上させるには、所定粒径以下の粉割合を減少させるように、操業を制御すれば良いことが分かる。なお、図6に示す検量線のデータを一旦作成してしまえば、飛散ロスを、操業を制御する度に求める必要はないため、S117は省略することが可能である。 FIG. 6 shows the result of plotting the correlation between the powder ratio (%) of a predetermined particle size or less and the Δ scattering loss (%). In FIG. 6, the powder ratio (%) equal to or smaller than the predetermined particle diameter is such that the particle diameter is equal to or smaller than the predetermined particle diameter (first diameter or less) with respect to the amount (number) of all the agglomerates 1 detected by the labeling unit 223. It is the ratio of the amount (number) of agglomerates 1. The Δscattering loss (%) is the amount of fluctuation from the reference (%) of the scattering loss (the amount of fluctuation up to +1.5 (%) in FIG. 6). It can be seen from FIG. 6 that the Δ scattering loss increases as the proportion of powder having a predetermined particle size or less increases. From this, it can be seen that there is a clear correlation between the powder ratio below the predetermined particle size and the Δ scattering loss. Therefore, in order to reduce the Δscattering loss and improve the yield, it is understood that the operation should be controlled so that the proportion of powder having a predetermined particle size or less is reduced. Note that once the data of the calibration curve shown in FIG. 6 has been created, it is not necessary to obtain the scattering loss each time the operation is controlled, so S117 can be omitted.

次いで、飛散ロスが一定以下となるように、目標とする飛散ロスに対応する所定粒径以下の粉割合(%)を求め、温度制御部210が、所定粒径以下の粉割合(%)と回転炉床炉300の平均炉温(℃)との相関から、求めた所定粒径以下の粉割合(%)に対応する温度を求め、回転炉床炉300内を当該温度に設定する(ステップS119)。 Next, the temperature control unit 210 obtains a powder ratio (%) of a predetermined particle size or less corresponding to a target dispersion loss so that the scattering loss becomes a certain value or less. From the correlation with the average furnace temperature (° C.) of the rotary hearth furnace 300, the temperature corresponding to the obtained powder ratio (%) of the predetermined particle size or less is obtained, and the temperature inside the rotary hearth furnace 300 is set to the temperature (step). S119).

図7に、所定粒径以下(第1の直径以下)の粉割合(%)と回転炉床炉300の平均炉温(℃)との相関を調査した結果を示す。ここで、平均炉温(℃)とは、回転炉床炉300に設置された熱電対温度計等の温度計により測定された回転炉床炉300の雰囲気温度の平均値である。図7に示すデータは記憶部207に格納されている。図7より、例えば、回転炉床炉300の平均炉温を1280℃以上にすれば、所定粒径以下の粉割合が4%以下となり、図6より、Δ飛散ロスを0.5%以下に抑えることができる。よって、例えば、温度制御部210は、回転炉床炉300の温度を1280℃に設定する。回転炉床炉300の温度を上げることは、直接生産コストの増加につながるため、過剰に温度を上げることは好ましくないが、このように、測定した粒度分布から、歩留まりを悪化させる飛散ロスを抑制する、最適な温度条件を見つけることで、最適な操業条件に制御することが可能となる。 FIG. 7 shows the result of investigating the correlation between the powder ratio (%) of a predetermined particle diameter or less (first diameter or less) and the average furnace temperature (° C.) of the rotary hearth furnace 300. Here, the average furnace temperature (° C.) is an average value of the atmospheric temperature of the rotary hearth furnace 300 measured by a thermometer such as a thermocouple thermometer installed in the rotary hearth furnace 300. The data shown in FIG. 7 is stored in the storage unit 207. From FIG. 7, for example, if the average furnace temperature of the rotary hearth furnace 300 is set to 1280° C. or higher, the proportion of powder having a predetermined particle size or less becomes 4% or less, and from FIG. 6, Δ scattering loss becomes 0.5% or less. Can be suppressed. Therefore, for example, the temperature control unit 210 sets the temperature of the rotary hearth furnace 300 to 1280°C. Since raising the temperature of the rotary hearth furnace 300 directly leads to an increase in production cost, it is not preferable to raise the temperature excessively, but in this way, from the measured particle size distribution, it is possible to suppress the scattering loss that deteriorates the yield. By finding the optimum temperature condition, it becomes possible to control to the optimum operating condition.

以上のように、本実施形態によると、演算処理装置200は、撮像装置100で塊成化物1を撮影して得られた撮影画像から塊成化物1の粒度を求め、求めた粒度から飛散ロスを計算し、飛散ロスを抑制するような炉温制御を行う。これにより、回転炉床炉300の温度を過剰に上げることなく、飛散ロスが抑制された安定した操業を実現することができる。 As described above, according to the present embodiment, the arithmetic processing device 200 obtains the grain size of the agglomerate 1 from the captured image obtained by photographing the agglomerate 1 with the imaging device 100, and the scattering loss from the obtained grain size. Is calculated and the furnace temperature is controlled so as to suppress the scattering loss. As a result, it is possible to realize stable operation in which scattering loss is suppressed without excessively raising the temperature of the rotary hearth furnace 300.

なお、本実施形態における記述内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述の実施形態では、撮影画像に対して正規化LoGフィルタを作用させて複数のフィルタ処理画像を生成するようにしたが、撮影画像に作用させるフィルタの種類は特に限定されない。
また、上述の実施形態では、飛散ロスの計算に必要な第1の直径を塊成化物1の平均粒径の約1/5としたが、第1の直径の大きさは特に限定されない。例えば、第1の直径を塊成化物1の平均粒径の約1/10としてもよい。
The description content in the present embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the normalized LoG filter is applied to the captured image to generate a plurality of filtered images, but the type of filter to be applied to the captured image is not particularly limited.
Further, in the above-described embodiment, the first diameter required for calculating the scattering loss is set to about 1/5 of the average particle size of the agglomerate 1, but the size of the first diameter is not particularly limited. For example, the first diameter may be about 1/10 of the average particle size of the agglomerate 1.

1 塊成化物
10 制御装置
100 撮像装置
200 演算処理装置
201 撮像制御部
203 画像処理部
205 表示制御部
206 表示部
207 記憶部
209 飛散ロス演算部
210 温度制御部
211 前処理部
213 フィルタ処理画像生成部
215 直線関数算出部
217 閾値決定部
219 2値化画像生成部
221 合成画像生成部
223 ラベリング部
225 粒度算出部
300 回転炉床炉
301 炉外排出口
302 観察窓
1 agglomerate 10 control device 100 imaging device 200 arithmetic processing device 201 imaging control unit 203 image processing unit 205 display control unit 206 display unit 207 storage unit 209 scattering loss calculation unit 210 temperature control unit 211 preprocessing unit 213 filter image generation Part 215 Linear function calculation part 217 Threshold value determination part 219 Binary image generation part 221 Composite image generation part 223 Labeling part 225 Particle size calculation part 300 Rotating hearth furnace 301 Outer discharge port 302 Observation window

Claims (5)

還元炉から排出された塊成化物を順次撮像して撮影画像を生成する撮像ステップと、
前記撮像ステップで生成された前記撮影画像に画像処理を施して前記塊成化物の粒度を算出する粒度算出ステップと、
前記粒度算出ステップで算出された前記粒度から、次工程での前記塊成化物の飛散ロスを計算する飛散ロス演算ステップと、
前記還元炉から排出された前記塊成化物のうち前記粒度が所定値以下の塊成化物が占める割合と、前記還元炉の平均炉温との相関から、前記飛散ロスが一定以下となる温度を求め、前記還元炉を当該温度に設定する制御ステップと、
を備える、前記還元炉の制御方法。
An imaging step of sequentially imaging the agglomerates discharged from the reduction furnace to generate a captured image,
A particle size calculation step of performing image processing on the captured image generated in the imaging step to calculate the particle size of the agglomerate;
From the particle size calculated in the particle size calculation step, a scattering loss calculation step of calculating the scattering loss of the agglomerate in the next step,
From the correlation between the proportion of agglomerates of which the particle size is equal to or less than a predetermined value among the agglomerates discharged from the reduction furnace, and the average furnace temperature of the reduction furnace, the temperature at which the scattering loss becomes a certain value or less And a control step of setting the reducing furnace to the temperature,
A method of controlling the reduction furnace, comprising:
前記粒度算出ステップは、前記粒度として、前記塊成化物の面積、周囲長、等価径、長軸の長さ、及び短軸の長さのうち少なくとも一つを算出する、請求項1に記載の制御方法。 The particle size calculating step calculates at least one of an area, a peripheral length, an equivalent diameter, a length of a major axis, and a length of a minor axis of the agglomerate as the particle size. Control method. 前記粒度が所定値以下の塊成化物が占める割合は、前記粒度が前記塊成化物の平均粒径の1/5以下となる割合である、請求項1又は2に記載の制御方法。 The control method according to claim 1 or 2, wherein a ratio of the agglomerates having a particle size equal to or smaller than a predetermined value is a ratio at which the particle sizes are 1/5 or less of an average particle size of the agglomerates. 前記制御方法は、
前記撮影画像にフィルタ処理を施してフィルタ処理画像を生成するフィルタ処理画像生成ステップと、
前記フィルタ処理画像を2値化して2値化画像を生成する2値化画像生成ステップと、
前記2値化画像から前記塊成化物を検出する検出ステップと、
を備え、
前記粒度算出ステップは、
前記検出ステップで検出された前記塊成化物の前記粒度を算出する、請求項1〜3の何れか1項に記載の制御方法。
The control method is
A filtered image generation step of performing a filter process on the captured image to generate a filtered image;
A binarized image generating step of binarizing the filtered image to generate a binarized image;
A detection step of detecting the agglomerate from the binarized image;
Equipped with
The particle size calculation step,
The control method according to claim 1, wherein the particle size of the agglomerate detected in the detecting step is calculated.
還元炉から排出された塊成化物を順次撮像して撮影画像を生成する撮像装置と、
前記撮像装置で生成された前記撮影画像に基づいて前記還元炉を制御する演算処理装置と、を備え、
前記演算処理装置は、
前記撮像装置により生成された前記撮影画像に画像処理を施して前記塊成化物の粒度を算出する粒度算出部と、
前記粒度算出部により算出された前記粒度から、次工程での前記塊成化物の飛散ロスを計算する飛散ロス演算部と、
前記還元炉から排出された前記塊成化物のうち前記粒度が所定値以下の塊成化物が占める割合と、前記還元炉の平均炉温との相関から、前記飛散ロスが一定以下となる温度を求め、前記還元炉を当該温度に設定する温度制御部と、
を有する、前記還元炉の制御装置。

An imaging device that sequentially captures images of the agglomerates discharged from the reduction furnace and generates a captured image,
An arithmetic processing unit that controls the reduction furnace based on the captured image generated by the imaging device,
The arithmetic processing unit,
A particle size calculator that calculates the particle size of the agglomerate by performing image processing on the captured image generated by the imaging device,
From the particle size calculated by the particle size calculation unit, a scattering loss calculation unit that calculates the scattering loss of the agglomerate in the next step,
From the correlation between the proportion of agglomerates of which the particle size is equal to or less than a predetermined value among the agglomerates discharged from the reduction furnace, and the average furnace temperature of the reduction furnace, the temperature at which the scattering loss becomes a certain value or less Obtained, a temperature control unit for setting the reduction furnace to the temperature,
A control device for the reduction furnace, comprising:

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