JPH07286218A - Device for deciding melt down of scrap - Google Patents

Device for deciding melt down of scrap

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Publication number
JPH07286218A
JPH07286218A JP6101734A JP10173494A JPH07286218A JP H07286218 A JPH07286218 A JP H07286218A JP 6101734 A JP6101734 A JP 6101734A JP 10173494 A JP10173494 A JP 10173494A JP H07286218 A JPH07286218 A JP H07286218A
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JP
Japan
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scrap
burn
furnace
fuzzy inference
electric furnace
Prior art date
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Pending
Application number
JP6101734A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Takenouchi
宏司 竹ノ内
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPH07286218A publication Critical patent/JPH07286218A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a device for deciding melt-down of scrap which is capable of preventing overflow of the scrap by erroneous decision and a failure of a measuring instrument, assuring the quality of stable operation and improving efficiency without requiring the skill and experience of skilled persons in spite of a decrease in manpower and has a function corresponding to a skilled operator. CONSTITUTION:This device is provided with an ITV camera 6 which monitors the in-furnace condition mounted in the cap section of an electric furnace, a microphone which is mounted at the outer peripheral part of the furnace body and collects the sound and noises generated from arcs and a making electric power managing device 10 which manages the electric power to be made to the electric furnace. The signals from at least :2 devices among these devices are inputted to a fuzzy inference arithmetic unit 15. The degree of progression of the melt-down of the scrap us determined by executing fuzzy inference in accordance with the membership function determined for the respective inputs in the fuzzy inference arithmetic unit 15 and is announced to the operator.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スクラップを溶解する
電気炉設備に係り、特にスクラップ初装入後のスクラッ
プの溶け落ち、スクラップ追加装入後のスクラップの溶
け落ちを判定するスクラップ溶け落ち判定装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric furnace facility for melting scrap, and more particularly to determining scrap burn-through after initial charging of scrap and scrap burn-through after additional charging of scrap. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気炉の操業におけるスクラップ溶け落
ち判定は、現在のところ稼働中の炉内を観察することが
困難であるので、操業において長年の経験を有する熟練
オペレータの勘と推測に依存している。
2. Description of the Related Art Scrap burn-through determination in the operation of an electric furnace depends on the intuition and speculation of a skilled operator who has many years of experience in operation, because it is difficult to observe the inside of the furnace currently in operation. ing.

【0003】オペレータは、装入したスクラップの量か
ら電極に印可すべき適正電圧または電流量を溶解初期、
中期、および終期と、適宜にその溶解進行状況に対応さ
せてスクラップへ投入する電力を調節している。すなわ
ち、オペレータは、通電時の電圧、電流の安定性、通電
時に発生するアークからの発生音、電気炉の状態等の情
報を参考として、総合的にスクラップ溶け落ち判定を行
い、操業条件を切り替えている。
The operator determines the proper voltage or current amount to be applied to the electrode from the amount of scrap loaded at the beginning of melting.
The power supplied to the scrap is adjusted according to the progress of melting during the middle period and the final period. That is, the operator comprehensively makes a scrap burn-through determination and switches operating conditions by referring to information such as voltage during energization, stability of current, sound generated from arcs generated during energization, and state of the electric furnace. ing.

【0004】図6は、スクラップを装入するタイミング
と投入電力のパターンの例である。図6において、横軸
は操業時間、縦軸は操業電圧を示している。
FIG. 6 shows an example of the timing of charging scrap and the pattern of input power. In FIG. 6, the horizontal axis represents the operating time and the vertical axis represents the operating voltage.

【0005】スクラップを初装入後、t1時間の間、低
電圧、小電流で操業する(1)ボーリング期(I)、t
2時間の間、高電圧、大電流で操業する(2)溶解期
(I)を経て、スクラップを追加装入し、t3時間の
間、低電圧、小電流で操業する(3)ボーリング期(I
I)、t4時間の間、高電圧、大電流で操業する(4)
溶解期(II)を経て、スクラップ溶け落ち前にt5時
間の間、低電圧、大電流で操業する(5)昇熱期を経
て、スクラップ溶け落ち判定(II)後、t6+t7時
間の間、低電圧、大電流で操業する(6)精錬期を経
て、出鋼する。精錬期の測温サンプリング時は、通電を
一時止める。
After the initial charging of scrap, operation is performed at low voltage and small current for t1 hours (1) Boring period (I), t
Operate at high voltage and high current for 2 hours (2) Melt period (I), then add additional scrap and operate at low voltage and low current for t3 hours (3) Boring period ( I
I), operate at high voltage and large current for t4 hours (4)
After the melting period (II) and before scrap burn through, operate at low voltage and large current for t5 hours (5) After the heating phase, after scrap burn through determination (II), low for t6 + t7 hours Operate with voltage and large current (6) After the refining period, steel is tapped. During temperature measurement sampling during refining, the power is temporarily stopped.

【0006】また、特公昭55−17314号公報に開
示されたものとして、アークからの発生音だけを音響解
析することによってスクラップの溶け落ちを判定するス
クラップ溶け落ち判定装置の例がある。これは、炉壁に
接してマイクロホンを設置し、電気回路を通じてオシロ
スコープを接続し、炉内放電の発生音の大きさを電流に
変換し、これをオシロスコープの検出電流波形としてと
らえ、この波形の振幅がスクラップの溶解中には大き
く、溶け落ちてしまうと小さくなることを利用して判定
しようとするものである。
Further, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 55-17314, there is an example of a scrap burn-through judging device for judging scrap burn-through by acoustically analyzing only a sound generated from an arc. This is because the microphone is installed in contact with the furnace wall, the oscilloscope is connected through an electric circuit, the loudness of the furnace discharge is converted into a current, and this is detected as the detected current waveform of the oscilloscope. Is intended to be determined by utilizing the fact that it is large during the melting of scrap and becomes small when it melts down.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】電気炉業界では、その
労働環境が厳しいことから労働力を確保することが難し
く、労働者の高齢化や、人手不足といった問題が深刻化
している。熟練オペレータは炉況を把握するために、
目、耳、体の感覚器官から得た情報と、投入電力量、電
圧や電流の安定性、長年の経験や勘から得た操業知識に
基づきスクラップの溶け落ちを総合的に判定している。
[Problems to be Solved by the Invention] In the electric furnace industry, it is difficult to secure a labor force due to the severe working environment, and problems such as aging of workers and lack of manpower are becoming serious. Skilled operators need to understand the furnace condition,
Scrap burn-through is comprehensively determined based on information obtained from the senses of the eyes, ears, and the body, the amount of applied electricity, the stability of voltage and current, and the operating knowledge obtained from years of experience and intuition.

【0008】そして、近年は、アーク炉における溶解の
効率を上げて生産性の向上を図るために大電力を投入し
て迅速に効率よく溶解できる直流アーク炉が普及し、多
数基が採用されるようになってきた。しかし、このよう
なアーク炉で溶解状況の判定を誤り、早めに溶け落ちを
判定した場合、スクラップが溶け残っているため、炉内
に装入できるスクラップの量が所定量よりも減ることか
ら、スクラップのオーバーフローや、測温サンプリング
装置が溶け残りスクラップへ衝突し損傷するなどの問題
が発生し、また、溶け落ち判定の一瞬の遅れが無駄な大
電力の消費と大量の熱損失につながり、上記の熟練オペ
レータの経験や勘による推測にだけ依存した操業では、
アーク炉の稼働効率を高水準に保持して操業することが
困難である。
In recent years, a DC arc furnace has been popularized in which a large amount of electric power is supplied to rapidly and efficiently melt in order to increase the efficiency of melting in an arc furnace and improve productivity, and a large number of units are adopted. It's starting to happen. However, in such an arc furnace, if the melting situation is erroneously determined and the burn-through is determined earlier, the amount of scrap that can be charged into the furnace will be less than the specified amount because the scrap remains unmelted. There are problems such as scrap overflow, temperature measurement sampling device melting and remaining scrap colliding with damage, and a momentary delay in burnout judgment leads to wasteful power consumption and a large amount of heat loss. In operations that rely only on the guesswork of the experienced operators of
It is difficult to maintain the operating efficiency of the arc furnace at a high level and operate it.

【0009】前記の特公昭55−17314号公報の音
響による装置も、検出音の電流変換波形の振幅が大から
小に変化する点をとらえて溶け落ちを判定するのである
が、絶対値ではなく、振幅の大小の相対的な変化をとら
えなけらばならない。このため、電流変換波形の振幅を
絶対値としてとらえ、電気的に判定することは難しいと
いう理由により、未だ良好な結果は得られていない。
In the acoustic device of Japanese Patent Publication No. 55-17314, the burn-through is determined by catching the point where the amplitude of the current conversion waveform of the detected sound changes from large to small, but not the absolute value. , We must capture the relative change in amplitude. Therefore, a good result has not yet been obtained because the amplitude of the current conversion waveform is regarded as an absolute value and it is difficult to make an electrical determination.

【0010】そこで、本発明の目的は、熟練オペレータ
が溶け落ちを判定するのに相当する機能を備え、人手が
減っても安定した操業の質を確保し、効率の向上を図る
ことが可能なスクラップ溶け落ち判定を行うスクラップ
溶け落ち判定装置を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a function equivalent to that of a skilled operator for judging burn-through, to secure stable operation quality even if manpower is reduced, and to improve efficiency. It is an object of the present invention to provide a scrap burn-through determination device for performing scrap burn-through determination.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的は、本発明によ
れば、スクラップを溶解する電気炉設備のスクラップの
溶け落ち判定装置であって、スクラップの溶け残り部分
と、溶鋼・スラグ部分を認識・判定する画像処理装置
と、電源から電極に電圧を印可しスクラップへ投入する
電力を管理する投入電力管理装置と、通電中に電気炉の
アークから発生する音の音響解析装置とのうち、少なく
とも二つの装置からの出力信号を入力とし、ファジィ推
論を行って、スクラップの溶け落ちを判定するファジィ
推論演算装置とからなるように構成されたスクラップ溶
け落ち判定装置によって達成される。
According to the present invention, the above-mentioned object is a scrap burn-through determination device for melting scrap, which recognizes the unmelted portion of the scrap and the molten steel / slag portion. At least one of an image processing device for determination, a power supply management device that manages the power supplied to the scrap by applying a voltage from the power supply to the electrode, and a sound analysis device for sound generated from the arc of the electric furnace during energization This is achieved by a scrap burn-through determination device configured to include a fuzzy inference arithmetic unit that receives output signals from two devices and performs fuzzy inference to determine scrap burn-through.

【0012】スクラップ溶け落ち判定装置の構成方法に
は、上記の三つの出力信号のうち、少なくとも二つ以上
の信号を必要とするため、その組み合わせは、以下に示
す四つの場合があげられる。 (1)画像処理装置と投入電力管理装置 (2)画像処理装置と音響解析装置 (3)投入電力管理装置と音響解析装置 (4)画像処理装置、投入電力管理装置と音響解析装置
The scrap burn-through determination device requires at least two signals out of the above-mentioned three output signals, and the combination thereof can be the following four cases. (1) Image processing device and input power management device (2) Image processing device and sound analysis device (3) Input power management device and sound analysis device (4) Image processing device, input power management device and sound analysis device

【0013】[0013]

【作用】スクラップ溶け落ち判定装置では、電気炉上部
のITVカメラからの画像を画像処理装置の検出手段に
よって、溶け残りスクラップ部分と、溶鋼・スラグ部分
を2値化処理(暗い部分…黒:0、明るい部分…白:
1)することにより、画面上に占める溶鋼・スラグ部分
の比率を判定し、暗い部分が多ければスクラップの溶け
残りが多く、明るい部分がほぼ全面に広がればスクラッ
プは溶け落ちたと推定できる。
In the scrap burn-through determination device, the image from the ITV camera at the upper part of the electric furnace is binarized by the detection means of the image processing device for the unmelted scrap portion and the molten steel / slag portion (dark portion ... Black: 0 , Bright part ... white:
By performing 1), the ratio of molten steel / slag portion on the screen is determined, and it can be estimated that the scrap is unmelted if the dark portion is large, and the scrap is unmelted if the bright portion is spread over almost the entire surface.

【0014】そして、投入電力管理装置の電流、電圧、
電力の検出手段により、スクラップ投入量に対し、どれ
位の電力が投入されたかが求められ、このデータと予め
準備したスクラップ投入量と電力量の関係からスクラッ
プの溶け落ちの状況を推定することができる。
Then, the current, voltage, and
The electric power detection means determines how much electric power is applied to the scrap input amount, and the situation of scrap burn-through can be estimated from this data and the relationship between the scrap input amount and the electric power prepared in advance. .

【0015】また、アーク発生音の音響解析装置の検出
手段によるアークからの発生音の大きさの検出信号を基
に、発生音の振幅の大きさが大きな振幅から徐々に小さ
くなることによって、スクラップは溶け落ちたと推定す
ることができる。
Further, the amplitude of the generated sound gradually decreases from the large amplitude based on the detection signal of the size of the generated sound from the arc by the detection means of the acoustic analysis device for the arc generated sound, so that the scrap is generated. Can be presumed to have melted down.

【0016】以上の画像2値化処理の「0」と「1」の
比率と、スクラップ投入量に対する投入電力量と、アー
クからの発生音の大きさの信号出力のうち、推定精度を
高めるために少なくとも二つの出力信号を入力とし、推
論部分でファジィ推論し、溶け落ち度合いが求められ
る。
In order to improve the estimation accuracy among the signal output of the ratio of "0" and "1" of the image binarization processing, the amount of input electric power with respect to the amount of scrap input, and the volume of sound generated from the arc. At least two output signals are input to and the fuzzy inference is performed in the inference part to obtain the degree of burn through.

【0017】ファジィ推論を行うためには、上記の三つ
の出力信号のうち、少なくとも二つ以上の信号を必要と
するため、その組み合わせは、以下に示す四つの場合が
あげられる。 (1)画像処理装置と投入電力管理装置 (2)画像処理装置と音響解析装置 (3)投入電力管理装置と音響解析装置 (4)画像処理装置、投入電力管理装置と音響解析装置
In order to perform fuzzy inference, at least two or more signals among the above three output signals are required, and the combination thereof can be the following four cases. (1) Image processing device and input power management device (2) Image processing device and sound analysis device (3) Input power management device and sound analysis device (4) Image processing device, input power management device and sound analysis device

【0018】[0018]

【実施例】本発明に係るスクラップ溶け落ち判定装置の
実施例について、以下に図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a scrap burn-through determination device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1は本発明の一実施例の構成図である。
電気炉は、鍋型で蓋付きのスクラップを入れる炉体1
と、電源に接続されスクラップへ電力を投入する上部電
極2と、電源から上部電極2、炉底電極14にそれぞれ
電流を流すための上部2次導体11−a、下部2次導体
11−bと、上部電極2とサイリスタトランス13の間
に設置する直流リアクトル12と、交流電圧を直流電圧
に変換するサイリスタトランス13と、炉体の底部に設
置される炉底電極14とによって構成される。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
The electric furnace is a pot-shaped furnace body 1 that holds scrap with a lid.
An upper electrode 2 which is connected to a power source and supplies electric power to scrap, an upper secondary conductor 11-a and a lower secondary conductor 11-b for flowing currents from the power source to the upper electrode 2 and the furnace bottom electrode 14, respectively. A DC reactor 12 installed between the upper electrode 2 and the thyristor transformer 13, a thyristor transformer 13 for converting an AC voltage into a DC voltage, and a furnace bottom electrode 14 installed at the bottom of the furnace body.

【0020】電気炉の炉蓋部に炉内の状況を監視する耐
熱型ITVカメラ6を取り付けるとともに、炉体の外周
部にアークからの発生音を集音するマイク8を取り付
け、遠方に設置された画像処理装置7および音響解析装
置9に接続する。
The heat-resistant ITV camera 6 for monitoring the inside of the furnace is attached to the furnace lid of the electric furnace, and the microphone 8 for collecting the sound generated from the arc is attached to the outer periphery of the furnace body, which is installed far away. The image processing device 7 and the acoustic analysis device 9 are connected.

【0021】電気炉に投入する電力を管理する投入電力
管理装置10は、サイリスタトランス13に接続され
る。
The input power management device 10 for managing the power input to the electric furnace is connected to the thyristor transformer 13.

【0022】図2は、スクラップ溶け落ち判定装置の信
号処理フローを表したものであり、四つの組み合わせが
考えられる。
FIG. 2 shows a signal processing flow of the scrap burn-through determination device, and four combinations are possible.

【0023】図2(1)では、画像処理装置7と投入電
力管理装置10からの出力信号を、ファジィ推論演算装
置15へ入力し、内蔵されているマイコンのCPUのソ
フトウェアによってファジィ推論処理される。
In FIG. 2A, the output signals from the image processing device 7 and the input power management device 10 are input to the fuzzy inference operation device 15, and the fuzzy inference processing is performed by the software of the CPU of the built-in microcomputer. .

【0024】図2(2)では、画像処理装置7と音響解
析装置9からの出力信号を、ファジィ推論演算装置15
へ入力し、内蔵されているマイコンのCPUのソフトウ
ェアによってファジィ推論処理される。
In FIG. 2B, output signals from the image processing device 7 and the acoustic analysis device 9 are converted into fuzzy inference operation device 15
And fuzzy inference processing is performed by the software of the CPU of the built-in microcomputer.

【0025】図2(3)では、音響解析装置9と投入電
力管理装置10からの出力信号を、ファジィ推論演算装
置15へ入力し、内蔵されているマイコンのCPUのソ
フトウェアによってファジィ推論処理される。
In FIG. 2C, the output signals from the acoustic analysis device 9 and the input power management device 10 are input to the fuzzy inference operation device 15, and fuzzy inference processing is performed by the software of the CPU of the built-in microcomputer. .

【0026】図2(4)では、画像処理装置7、音響解
析装置9や投入電力管理装置10からの出力信号は、フ
ァジィ推論演算装置15へ入力され、内蔵されているマ
イコンのCPUのソフトウェアによってファジィ推論処
理される。
In FIG. 2 (4), the output signals from the image processing device 7, the acoustic analysis device 9 and the input power management device 10 are input to the fuzzy inference operation device 15 and the software of the CPU of the built-in microcomputer is used. Fuzzy reasoning is processed.

【0027】次に、ファジィルールについて記述する。
表1は、ファジィ推論で使用される溶け落ち判定のファ
ジィルールを表形式で示したものである。
Next, fuzzy rules will be described.
Table 1 shows a fuzzy rule for burn-through determination used in fuzzy inference in a tabular form.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】スクラップの溶け落ち状態を判断する知識
は、例えば「投入電力量が大(B)、2値化時の1レベ
ルの比率が大(B)ならば、溶け落ち度合いは大(B)
である」(表1(1)規則1)、また、「投入電力量が
大(B)、2値化時の1レベルの比率が中(M)なら
ば、溶け落ち度合いは中(M)である」(表1(1)規
則2)といった類のものである。
The knowledge for judging the state of scrap burn-through is, for example, "the amount of input electric power is large (B), and the ratio of one level during binarization is large (B), the degree of melting-through is large (B).
(Table 1, (1) Rule 1), and "If the input power amount is large (B) and the ratio of one level during binarization is medium (M), the degree of burn through is medium (M). "(Rule 2 of Table 1 (1)).

【0030】表1の(2)(3)(4)についても同様
である。このように、スクラップの溶け落ち状態に関係
のある各種条件についての判断用知識を示したものが、
表1のファジィルール表である。
The same applies to (2), (3) and (4) in Table 1. In this way, what shows the knowledge for judgment about various conditions related to the state of scrap burn through,
It is a fuzzy rule table of Table 1.

【0031】表1(1)を例にあげて、説明する。表1
の(1)では、左側の2列にスクラップの溶け落ち状態
に関係のある条件群(ファジィ推論では、前件部とい
う)を示し、右側の1列はスクラップの溶け落ち判定の
程度(ファジィ推論では、後件部という)を表したもの
である。
Description will be given taking Table 1 (1) as an example. Table 1
In (1) of, the two columns on the left side show the condition groups related to the burn-through state of scrap (in fuzzy reasoning, the antecedent part), and the one column on the right side shows the degree of scrap burn-through judgment (fuzzy reasoning). Then, it is called the consequent part).

【0032】図3(1)(2)(3)(4)は、ファジ
ィ推論で使用されるメンバーシップ関数を表したもので
ある。メンバーシップ関数とは、ある事象に属する度合
い(適合度)を、「0」〜「1」までの数値で表したも
のである。図3(1)の(A)(B)(D)は、スクラ
ップ溶け落ち判定のファジィ推論に使用するメンバーシ
ップ関数であり、縦軸には適合度(グレード)がとられ
ており、「0」〜「1」の区間の値で定義されている。
FIGS. 3 (1), (2), (3) and (4) represent membership functions used in fuzzy inference. The membership function represents the degree (fitness) of belonging to a certain phenomenon with a numerical value from "0" to "1". 3 (1), (A), (B), and (D) are membership functions used in fuzzy inference for determining scrap burn-through, and the vertical axis indicates the goodness of fit (grade). It is defined by the value of the section of ""-"1".

【0033】図3(4)を例にあげて、説明する。図3
(4)の(A)は、メンバーシップ関数MF1を示して
おり、横軸にはスクラップ1tonあたりに投入される
電力量がとられ、単位は(kwh/ton)である。
This will be described with reference to FIG. 3 (4) as an example. Figure 3
(4) (A) shows the membership function MF1, the horizontal axis represents the amount of electric power input per ton of scrap, and the unit is (kwh / ton).

【0034】図3(4)の(B)は、メンバーシップ関
数MF2を示しており、横軸には、炉内の状況の画像を
2値化処理したときの、1画面の全画素数に占める白
(1レベル)の比率がとられている。これはITVカメ
ラに、特定の波長領域だけの光を透過する特殊フィルタ
ーをかけ、撮影した画像を2値化処理すると、高温部分
の溶鋼、アーク、電極、スラグ部分は白(1レベル)で
表示され、低温部分のスクラップ、炉壁は黒(0レベ
ル)で表示されることを応用し、1画面の全画素に占め
る白の画素数の比率により、スクラップの溶け落ち度合
を決定するものである。
FIG. 3 (4) (B) shows the membership function MF2, where the horizontal axis represents the total number of pixels in one screen when the image of the situation in the furnace is binarized. The ratio of white (1 level) is taken. This is a ITV camera with a special filter that allows light in a specific wavelength range to pass through, and when the captured image is binarized, the molten steel, arc, electrodes, and slag in the high temperature area are displayed in white (1 level). By applying the fact that the low temperature scrap and the furnace wall are displayed in black (0 level), the degree of scrap burn through is determined by the ratio of the number of white pixels in all the pixels of one screen. .

【0035】図3(4)の(C)は、メンバーシップ関
数MF3を示しており、横軸には、アーク発生の騒音レ
ベルがとられている。スクラップが炉内に残っている場
合は、スクラップの崩れ落ちや、アークの不安定性によ
り騒音レベルが大きく、完全に溶け落ちてしまうと、ア
ークが安定して発生するため、騒音レベルが下がること
を利用し、スクラップの溶け落ちの進行度合を決定する
ものである。
FIG. 3 (4) (C) shows the membership function MF3, and the horizontal axis shows the noise level of arc generation. When scrap remains in the furnace, the noise level is large due to scrap collapse and arc instability, and when completely scrapped, the arc is generated stably, so the noise level is lowered. However, the degree of progress of the scrap burn through is determined.

【0036】図4は、ファジィ推論の処理フローを表し
たものである。図4のフローにしたがい、全ファジィル
ールについて各条件部の適合度を算出し、ファジィルー
ルの各条件部(後件部)のメンバーシップ関数を重み付
け補正し、総合的な溶け落ち度合決定に、前述の補正し
たメンバーシップ関数の論理和関数をとって、その重心
位置より求めるMIN−MAX重心法により決定し、そ
の結果がある一定レベル(例えば70%)以上であれ
ば、スクラップは溶け落ちたものと判定して、「スクラ
ップ溶け落ち」のガイダンスメッセージCRT画面上に
出力する。
FIG. 4 shows a processing flow of fuzzy inference. According to the flow of FIG. 4, the fitness of each condition part is calculated for all fuzzy rules, and the membership function of each condition part (consequent part) of the fuzzy rule is weighted and corrected to determine the overall melt-through degree. If the logical sum function of the above-mentioned corrected membership function is taken and it is determined by the MIN-MAX centroid method obtained from the centroid position, if the result is above a certain level (for example 70%), the scrap melted down. It is determined that the scrap is burned out, and the guidance message “scrap burnout” is output on the CRT screen.

【0037】図5(1)(2)(3)(4)は、補正し
たメンバーシップ関数の論理和関数を表した例である。
図5(1)を代表例として説明する。
FIGS. 5 (1), (2), (3) and (4) show examples of the corrected OR function of the membership function.
A typical example will be described with reference to FIG.

【0038】図5(1)は、図3(1)の(D)のメン
バーシップ関数に、表1(1)のファジィルールに適合
する全ての度合いを重みとして算出し、その比率を掛け
て、論理和をとり、MIN−MAX重心法により、溶け
落ち度合いを求めるものである。
In FIG. 5A, the membership function of FIG. 3D is calculated by weighting all the degrees that conform to the fuzzy rules of Table 1A, and then multiplied by the ratio. , And the degree of burn-through is obtained by the MIN-MAX centroid method.

【0039】スクラップの溶け落ち判定については、前
述したように、以下の四つの場合の組み合わせでも、同
様に実施可能である。 (1)画像処理装置と投入電力管理装置 (2)画像処理装置と音響解析装置 (3)投入電力管理装置と音響解析装置 (4)画像処理装置、投入電力管理装置と音響解析装置
As for the determination of the burn-through of scrap, as described above, the combination of the following four cases can be similarly performed. (1) Image processing device and input power management device (2) Image processing device and sound analysis device (3) Input power management device and sound analysis device (4) Image processing device, input power management device and sound analysis device

【0040】表1(1)、図3(1)、図5(1)の
(1)は、上記の組み合わせの(1)の場合の溶け落ち
判定ファジィルール、メンバーシップ関数、補正したメ
ンバーシップ関数の論理和関数を表している。
Table 1 (1), FIG. 3 (1), and (1) in FIG. 5 (1) show burn-through determination fuzzy rules, membership functions, and corrected membership in the case of the above combination (1). It represents the logical sum function of the functions.

【0041】表1、図3、図5の(2)(3)(4)の
場合も、(1)の場合と同様に、上記の組み合わせの
(2)(3)(4)の場合の溶け落ち判定ファジィルー
ル、メンバーシップ関数、補正したメンバーシップ関数
の論理和関数を表している。
In the cases of (2), (3), and (4) in Table 1, FIG. 3, and FIG. 5, as in the case of (1), the cases of (2), (3), and (4) of the above combinations are obtained. The logical sum function of the burn-through determination fuzzy rule, the membership function, and the corrected membership function is shown.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、熟練者の勘や経験だけ
に依存することなく、スクラップの溶け落ち判定をする
ことができる。これにより、スクラップ溶け落ち判定の
誤判定によるスクラップのオーバーフローや、測温サン
プリング装置が溶け残ったスクラップへ衝突し破損する
ことを防止でき、操業効率を向上させることができる。
According to the present invention, it is possible to judge scrap burn through without depending on the intuition and experience of a skilled person. As a result, it is possible to prevent scrap overflow due to erroneous scrap burn-through determination, and to prevent the temperature measurement sampling device from colliding with the unmelted scrap and damaging it, thus improving operating efficiency.

【0043】また、電気炉操業の溶解期末判定装置とし
ての利用が可能であり、電気炉操業の自動化に効果的で
ある。
Further, it can be used as a device for determining the end of melting of the electric furnace operation, and is effective in automating the electric furnace operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電気炉設備におけるスクラップ溶け落
ち判定装置の設備構成図である。
FIG. 1 is an equipment configuration diagram of a scrap burn-through determination device in an electric furnace equipment of the present invention.

【図2】本発明のスクラップ溶け落ち判定装置の信号処
理フローであり、図2(1)は画像処理装置と投入電力
管理装置を使用した場合、図2(2)は画像処理装置と
音響解析装置を使用した場合、図2(3)は投入電力管
理装置と音響解析装置を使用した場合、図2(4)は画
像処理装置と投入電力管理装置と音響解析装置を利用し
た場合である。
FIG. 2 is a signal processing flow of the scrap burn-through determination device according to the present invention. FIG. 2 (1) shows a case where an image processing device and an input power management device are used, and FIG. 2 (2) shows an image processing device and acoustic analysis. 2 (3) shows the case of using the input power management device and the acoustic analysis device, and FIG. 2 (4) shows the case of using the image processing device, the input power management device, and the acoustic analysis device.

【図3】本発明のメンバーシップ関数であり、図3
(A)は投入電力量に対するメンバーシップ関数であ
り、図3(B)は画像を2値化した場合の1レベル
(白)の比率に対するメンバーシップ関数であり、図3
(C)はアーク発生の騒音レベルのメンバーシップ関数
であり、図3(D)はスクラップ溶け落ち度合のメンバ
ーシップ関数である。
3 is a membership function of the present invention, and FIG.
3A is a membership function with respect to the input power amount, and FIG. 3B is a membership function with respect to the ratio of one level (white) when the image is binarized.
(C) is a membership function of noise level of arc generation, and FIG. 3 (D) is a membership function of scrap burn-through degree.

【図4】本発明のファジィ推論の処理フローである。FIG. 4 is a processing flow of fuzzy inference according to the present invention.

【図5】本発明の補正されたメンバーシップ関数の論理
和関数である。
FIG. 5 is a logical sum function of the corrected membership function of the present invention.

【図6】投入電力のパターンの例である。FIG. 6 is an example of a pattern of input power.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 炉体 2 上部電極 3 アーク 4 溶鋼 5 スクラップ 6 耐熱型ITVカメラ 7 画像処理装置 8 集音マイク 9 音響解析装置 10 投入電力管理装置 11−a 上部2次導体 11−b 下部2次導体 12 直流リアクトル 13 サイリスタトランス 14 炉底電極 15 ファジィ推論演算装置 16 測温サンプリング装置 1 Furnace Body 2 Upper Electrode 3 Arc 4 Molten Steel 5 Scrap 6 Heat-Resistant ITV Camera 7 Image Processing Device 8 Sound Collecting Microphone 9 Acoustic Analysis Device 10 Input Power Management Device 11-a Upper Secondary Conductor 11-b Lower Secondary Conductor 12 DC Reactor 13 Thyristor transformer 14 Furnace bottom electrode 15 Fuzzy inference operation device 16 Temperature measurement sampling device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】スクラップを溶解する電気炉設備のスクラ
ップ溶け落ち判定装置であって、 スクラップの溶け残り部分と、溶鋼・スラグ部分を認識
・判定する画像処理装置と、 電源から電極へ電圧を印可しスクラップへ投入する電力
を管理する投入電力管理装置と、 通電中に電気炉のアークから発生する音の音響解析装置
とのうち、 少なくとも二つの装置からの出力信号を入力とし、ファ
ジィ推論を行って、スクラップの溶け落ちを判定するフ
ァジィ推論演算装置と、 からなることを特徴とするスクラップ溶け落ち判定装
置。
1. A scrap burn-through determination apparatus for electric furnace equipment for melting scrap, which comprises an image processing apparatus for recognizing and determining the unmelted portion of the scrap and the molten steel / slag portion, and applying a voltage from a power source to the electrodes. Fuzzy inference is performed by inputting output signals from at least two of the input power management device that manages the power input to scrap and the acoustic analysis device for the sound generated from the arc of the electric furnace during energization. And a fuzzy inference calculation device for judging the burn-through of scrap, and a scrap burn-through judging device comprising:
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100919422B1 (en) * 2002-11-27 2009-09-29 주식회사 포스코 Power control apparatus and method using arc tone during arc heating in ladle furnace
DE102013206980A1 (en) 2013-04-18 2014-10-23 Sms Siemag Ag Method and apparatus for operating a metallurgical furnace
KR101824258B1 (en) * 2011-03-17 2018-01-31 다이도 스틸 코오퍼레이션 리미티드 Dissolution state determination device of arc furnace
JP2018070926A (en) * 2016-10-27 2018-05-10 Jfe条鋼株式会社 Electric furnace operation control system, electric furnace, and electric furnace operation control method
KR20190110179A (en) * 2018-03-20 2019-09-30 동국제강주식회사 Estimating apparatus for melting rate of scrap and electric arc furnace operation apparatus having the same and estimating method for melting rate of scrap and electric arc furnace operation method using the same
KR102225816B1 (en) * 2019-11-26 2021-03-10 동국제강주식회사 Electric arc furnace operation apparatus for measuring melting rate of scrap and amount of residual molten iron, and electric arc furnace operation method thereby

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100919422B1 (en) * 2002-11-27 2009-09-29 주식회사 포스코 Power control apparatus and method using arc tone during arc heating in ladle furnace
KR101824258B1 (en) * 2011-03-17 2018-01-31 다이도 스틸 코오퍼레이션 리미티드 Dissolution state determination device of arc furnace
DE102013206980A1 (en) 2013-04-18 2014-10-23 Sms Siemag Ag Method and apparatus for operating a metallurgical furnace
JP2018070926A (en) * 2016-10-27 2018-05-10 Jfe条鋼株式会社 Electric furnace operation control system, electric furnace, and electric furnace operation control method
KR20190110179A (en) * 2018-03-20 2019-09-30 동국제강주식회사 Estimating apparatus for melting rate of scrap and electric arc furnace operation apparatus having the same and estimating method for melting rate of scrap and electric arc furnace operation method using the same
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