JPH02182817A - 高炉レースウェイ部観察装置 - Google Patents
高炉レースウェイ部観察装置Info
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- JPH02182817A JPH02182817A JP51289A JP51289A JPH02182817A JP H02182817 A JPH02182817 A JP H02182817A JP 51289 A JP51289 A JP 51289A JP 51289 A JP51289 A JP 51289A JP H02182817 A JPH02182817 A JP H02182817A
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Landscapes
- Blast Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は高炉内のレースウェイ部を観察する装置に関す
るものである。
るものである。
（従来の技術）
従来、稼働中の高炉の炉況を判定するには、送風羽口前
に形成されるレースウェイの情報が最も直接的で確実と
言われてきた。
に形成されるレースウェイの情報が最も直接的で確実と
言われてきた。
そこで羽口先の明るさを人間が直接観察して炉況を判定
することが一般に行われている。この主観的な作業を定
量化してより精度を上げる試みとして特開昭５４−６６
３０４号公報に示されるよまた特願昭５９−２７６７６
０号に示されるように直接レースウェイ内にゾンデを挿
入してレースウェイ深度や酸素分圧など種々の情報を測
定する方法も提案されている。
することが一般に行われている。この主観的な作業を定
量化してより精度を上げる試みとして特開昭５４−６６
３０４号公報に示されるよまた特願昭５９−２７６７６
０号に示されるように直接レースウェイ内にゾンデを挿
入してレースウェイ深度や酸素分圧など種々の情報を測
定する方法も提案されている。
（発明が解決しようとする課題）
レースウェイ内の情報は上記のように直接ゾンデで測定
することが望ましいが、レースウェイ内は約２０００〜
２４００℃の高温のため、この中に挿入するためには冷
却構造や挿入装置など特殊な装備が必要となるため、円
周方向のどこでも簡単に測定するというわけにはいかな
い。したがって覗き窓から測定する方がはるかに簡単で
あり、円周バランスの判定上からも有利である。
することが望ましいが、レースウェイ内は約２０００〜
２４００℃の高温のため、この中に挿入するためには冷
却構造や挿入装置など特殊な装備が必要となるため、円
周方向のどこでも簡単に測定するというわけにはいかな
い。したがって覗き窓から測定する方がはるかに簡単で
あり、円周バランスの判定上からも有利である。
しかしながら従来の測定法ではレースウェイ内の燃焼火
炎から発する輝度の方がコークスやスラグなど固体、液
体の表面から発する輝度より大きいので固体や液体分の
形状をうまく観察できない欠点があった。しかもレース
ウェイ内は流速２００ｍ／ｓｅｃ前後の高速で小粒塊の
コークスが旋回しているため、通常のカメラでは撮影す
ることが不可能であった。たとえ高速度シャッター付き
のテレビカメラを使用しても前記の如く気体からの放射
光に妨害されて固体、液体の輪郭を鮮明に区別すること
は不可能であった。
炎から発する輝度の方がコークスやスラグなど固体、液
体の表面から発する輝度より大きいので固体や液体分の
形状をうまく観察できない欠点があった。しかもレース
ウェイ内は流速２００ｍ／ｓｅｃ前後の高速で小粒塊の
コークスが旋回しているため、通常のカメラでは撮影す
ることが不可能であった。たとえ高速度シャッター付き
のテレビカメラを使用しても前記の如く気体からの放射
光に妨害されて固体、液体の輪郭を鮮明に区別すること
は不可能であった。
画像解析の二値化処理手法などを駆使しても、高温気体
からの輻射光の影響をスクリーニングすることは困難で
あった。
からの輻射光の影響をスクリーニングすることは困難で
あった。
（課題を解決するための手段）
本発明は光源照射装置から、炉内レースウェイ部へ光源
を照射し、炉内からの反射光の通過位置に低波長可視光
線域の反射光を通過させるフィルターを配置し、一方該
反射光を撮像する撮像装置と撮像信号を画像処理する装
置とを備えた高炉レースウェイ部観察装置である。
を照射し、炉内からの反射光の通過位置に低波長可視光
線域の反射光を通過させるフィルターを配置し、一方該
反射光を撮像する撮像装置と撮像信号を画像処理する装
置とを備えた高炉レースウェイ部観察装置である。
即ち、本発明は炉内のレースウェイ部で発生する光情報
から、コークスや溶融スラグなどの固体、液体から発す
る光と燃焼ガスから発する光を分離し、曲者の映像をよ
り鮮明にするため、後者の光をスクリーニングする装置
を見い出したものである。
から、コークスや溶融スラグなどの固体、液体から発す
る光と燃焼ガスから発する光を分離し、曲者の映像をよ
り鮮明にするため、後者の光をスクリーニングする装置
を見い出したものである。
すなわち低波長可視光線域である４００超〜６００ｍｍ
以下の波長をよく透過させる光フィルターを介してレー
スウェイ部から発生する光映像を撮像装置である高速度
カメラに導くと、燃焼ガスからの発色光に影響されけず
鮮明な画像が得られることを見い出した。
以下の波長をよく透過させる光フィルターを介してレー
スウェイ部から発生する光映像を撮像装置である高速度
カメラに導くと、燃焼ガスからの発色光に影響されけず
鮮明な画像が得られることを見い出した。
本発明の原理は第２図に示す如く、燃焼ガス単味から発
生する光（Ａ）に対してコークス溶融スラグなど固体、
液体から発生する光（Ｂ）の強度が４００超〜６００１
１ｓ以下の波長域では光（Ａ）と（Ｂ）とに差がないこ
とを利用している。
生する光（Ａ）に対してコークス溶融スラグなど固体、
液体から発生する光（Ｂ）の強度が４００超〜６００１
１ｓ以下の波長域では光（Ａ）と（Ｂ）とに差がないこ
とを利用している。
レースウェイ部からの受光される光は前記２者の混合で
あり、２０００〜２４００℃という高温ガスから発生す
る光（Ａ）の強度が相対的に強いため、従来法では光（
Ｂ）の情報から鮮明な画像を得ることができなかった。
あり、２０００〜２４００℃という高温ガスから発生す
る光（Ａ）の強度が相対的に強いため、従来法では光（
Ｂ）の情報から鮮明な画像を得ることができなかった。
４００超〜６００■以下の波長域を選択的に撮像装置（
高速度カメラ）に導入することによってレースウェイ内
を浮遊する数ミリ程度のコークス塊までも観察すること
が可能である。さらに鮮明度を上げる目的とレースウェ
イの奥行き方向を観察する目的で外部からレースウェイ
部へ４００超〜６０Ｑ＋ｓｍ以下の光源を照射すること
が効果的である。
高速度カメラ）に導入することによってレースウェイ内
を浮遊する数ミリ程度のコークス塊までも観察すること
が可能である。さらに鮮明度を上げる目的とレースウェ
イの奥行き方向を観察する目的で外部からレースウェイ
部へ４００超〜６０Ｑ＋ｓｍ以下の光源を照射すること
が効果的である。
特に光源として４８８，５１４ｍ＋ａの発振波長を持つ
Ａｒイオンレーザ−や５１０，５７８ｍｍの発振波長の
銅蒸気レーザーを用いることが望ましい。
Ａｒイオンレーザ−や５１０，５７８ｍｍの発振波長の
銅蒸気レーザーを用いることが望ましい。
レーザー光をパルス発振させて照射することによってス
トロボ光として利用でき、高速カメラと連動させれば、
レースウェイ内のコークス粉の運動状態を克明に観察す
ることが可能である。
トロボ光として利用でき、高速カメラと連動させれば、
レースウェイ内のコークス粉の運動状態を克明に観察す
ることが可能である。
（実施例）
第１図は、本発明を高炉羽口の覗き窓に具体的に適用し
たときの実施例を示すものである。
たときの実施例を示すものである。
第１図において、■は高炉内のレースウェイであり、２
の羽口、３のブローパイプの後端に覗き窓４が設けられ
ており、この覗き窓４からレースウェイＩを肉眼で観察
できる構造になっている。
の羽口、３のブローパイプの後端に覗き窓４が設けられ
ており、この覗き窓４からレースウェイＩを肉眼で観察
できる構造になっている。
レースウェイ内部の運動状態を克明に観察するために、
５０Ｗの銅蒸気レーザー５（５１１１５７８ｎ＋ＩＢ）
を光源として、ハーフミラ−６を経て４００超〜６００
ｍｎ以下を透過するフィルター７を通し、覗き窓４から
レースウェイｌ内を照射する。レースウェイ内のコーク
ス小塊や溶融スラグなどで反射した光線はハーフミラ−
６で直角に曲げられ、高速度カメラ８に導入される。高
速度カメラ８は１／１０Ｇ −１１５０００秒の高速シ
ャッター付きのものを用い、ＶＴＲで録画し、後で画像
処理装置９で解析できるシステムとした。
５０Ｗの銅蒸気レーザー５（５１１１５７８ｎ＋ＩＢ）
を光源として、ハーフミラ−６を経て４００超〜６００
ｍｎ以下を透過するフィルター７を通し、覗き窓４から
レースウェイｌ内を照射する。レースウェイ内のコーク
ス小塊や溶融スラグなどで反射した光線はハーフミラ−
６で直角に曲げられ、高速度カメラ８に導入される。高
速度カメラ８は１／１０Ｇ −１１５０００秒の高速シ
ャッター付きのものを用い、ＶＴＲで録画し、後で画像
処理装置９で解析できるシステムとした。
銅蒸気レーザーのパレス発振は１／１００００〜１／１
０００００秒で高速度カメラ８と同調させることによっ
て、レースウェイｌ内を落下する鉱石をコークス同様に
観察できるばかりか、ランス１０から吹き込んだ微粉石
炭の燃焼状況およびレースウェイ１内で旋回するコーク
ス微粒子も同時に観察することができた。第３図に測定
結果を示す。
０００００秒で高速度カメラ８と同調させることによっ
て、レースウェイｌ内を落下する鉱石をコークス同様に
観察できるばかりか、ランス１０から吹き込んだ微粉石
炭の燃焼状況およびレースウェイ１内で旋回するコーク
ス微粒子も同時に観察することができた。第３図に測定
結果を示す。
本発明の測定装置は移動台車１１に設置することによっ
て、測定したい羽口の覗き窓４の前まで移動することが
可能であるようにした。もちろん測定する羽口を固定し
て長期間同じ所に配置することも可能である。
て、測定したい羽口の覗き窓４の前まで移動することが
可能であるようにした。もちろん測定する羽口を固定し
て長期間同じ所に配置することも可能である。
さらに複数個の羽目覗き窓から光フアイバーケーブルを
利用して１個の観察装置に集合させ、切り換えて順番に
測定する方法を採った。
利用して１個の観察装置に集合させ、切り換えて順番に
測定する方法を採った。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、羽口先のレース
ウェイ内のコークス状態（平均粒度、粒度分布）や深度
および微粉炭の燃焼状況を円周方向のどこでもリアルタ
イムで測定することができるので、この情報を炉内装入
物分布、送風条件等にフィードバックさせることによっ
て高炉管理上極めて大なる効果を奏するものである。
ウェイ内のコークス状態（平均粒度、粒度分布）や深度
および微粉炭の燃焼状況を円周方向のどこでもリアルタ
イムで測定することができるので、この情報を炉内装入
物分布、送風条件等にフィードバックさせることによっ
て高炉管理上極めて大なる効果を奏するものである。
第１図は、本発明の実施例を示す装置構成図、第２図は
レースウェイ部から発生する光を分光解析した図、第３
図は、レースウェイ内を観察したときのコークス粒径の
ヒストグラムを示す図である。 ■・・・・・・レースウェイ ２・・・・・・羽口 ３ ・ ４ ・ ５ ・ ６ ・ ７ ・ ８ ・ ９ ・ ＋０ ・ブローパイプ ・覗き窓 ・銅蒸気レーザー ・ハーフミラ− ・フィルター ・高速度カメラ ・画像処理装置 ・ランス ・移動台車 第１図 出 願 人 新日本製鐵株式会社 第２図 ２■ ４■ 叡η １αη １２ω １４ω ＋６（Ｘ） 木矢（羽夙） 第３図 コー７に仁憤←、−）
レースウェイ部から発生する光を分光解析した図、第３
図は、レースウェイ内を観察したときのコークス粒径の
ヒストグラムを示す図である。 ■・・・・・・レースウェイ ２・・・・・・羽口 ３ ・ ４ ・ ５ ・ ６ ・ ７ ・ ８ ・ ９ ・ ＋０ ・ブローパイプ ・覗き窓 ・銅蒸気レーザー ・ハーフミラ− ・フィルター ・高速度カメラ ・画像処理装置 ・ランス ・移動台車 第１図 出 願 人 新日本製鐵株式会社 第２図 ２■ ４■ 叡η １αη １２ω １４ω ＋６（Ｘ） 木矢（羽夙） 第３図 コー７に仁憤←、−）
Claims (1)
- 光源照射装置から、炉内レースウェイ部へ光源を照射し
、炉内からの反射光の通過位置に低波長可視光線域の反
射光を通過させるフィルターを配置し、一方該反射光を
撮像する撮像装置と撮像信号を画像処理する装置とを備
えた高炉レースウェイ部観察装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP64000512A JPH0778248B2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 高炉レースウェイ部観察装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP64000512A JPH0778248B2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 高炉レースウェイ部観察装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02182817A true JPH02182817A (ja) | 1990-07-17 |
| JPH0778248B2 JPH0778248B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=11475833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP64000512A Expired - Lifetime JPH0778248B2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 高炉レースウェイ部観察装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778248B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011002169A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | China Steel Corp | 炉内状態監視装置 |
| KR101259227B1 (ko) * | 2009-12-09 | 2013-04-29 | 주식회사 포스코 | 연소대의 심도 측정이 가능한 송풍장치 |
| CN103114164A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-05-22 | 鞍钢集团工程技术有限公司 | 高炉变形量的观测方法 |
| JP2020204053A (ja) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 画像処理装置および画像処理方法 |
| CN115109882A (zh) * | 2021-03-18 | 2022-09-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种水冷防护装置、炉内高温摄像装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5259003A (en) * | 1975-11-10 | 1977-05-16 | Kawasaki Steel Co | Method of observing surface condition of charge in shaft furnace |
| JPS5495503U (ja) * | 1977-12-19 | 1979-07-06 | ||
| JPS5822313A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-09 | Kawasaki Steel Corp | 高炉操業における炉内装入物の流れ込み検知方法 |
-
1989
- 1989-01-06 JP JP64000512A patent/JPH0778248B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5259003A (en) * | 1975-11-10 | 1977-05-16 | Kawasaki Steel Co | Method of observing surface condition of charge in shaft furnace |
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| KR101259227B1 (ko) * | 2009-12-09 | 2013-04-29 | 주식회사 포스코 | 연소대의 심도 측정이 가능한 송풍장치 |
| CN103114164A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-05-22 | 鞍钢集团工程技术有限公司 | 高炉变形量的观测方法 |
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| CN115109882A (zh) * | 2021-03-18 | 2022-09-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种水冷防护装置、炉内高温摄像装置 |
| CN115109882B (zh) * | 2021-03-18 | 2023-09-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种水冷防护装置、炉内高温摄像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0778248B2 (ja) | 1995-08-23 |
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