JPS6148508A - 高炉炉況のレ−スウエイ情報定量化による判定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 高炉の羽口計測に関してこの明細書で述べる技術内容は
、高炉炉況の適切な把握によって高炉操業の安定化に資
する有効な手段についての開発成果を提案するところに
ある。

（従来の技術） 高炉操業に当って、炉内情報を直接監視できる場所は羽
口しかない。

羽口部で得られる情報はコークスの燃焼状況、未還元鉱
石すなわち生鉱の落下状況などがあるが、これらはとう
てい目視で捕えられるスピードでないにも拘らず、現在
の実操業では一般に羽口前の状況を操業者の勘にたよっ
て得ているにすぎない。

加えて人間が目視するのは連続的に行える作業でなく、
精度も悪いのは当然である。そこで上記問題の解決のた
め先行技術（特開昭５４−１０９０１４号公報）ではレ
ースウェイでのコークスの燃焼状況、生鉱の落下状況な
どを把握するのに高速度カメラ又はシャッター付テレビ
カメラの使用が試みられている。

高速度カメラによる方法は、羽口覗き窓近傍に設置した
高速度カメラによって１秒間に数百ないし数千コマの画
像を撮影し、フィルムに写されているコークス、生鉱な
どの粒子の個数をひとコマずつ数えてゆく方法である。

この方法では撮影装置が高価であること、映像中の粒子
を数えるための労力を多大に要すること、更にフィルム
の長さに制限があるため短時間、非連続的な測定しか出
来ないという欠点があった。また、シャッター付テレビ
カメラによる方法は、テレビカメラの前面に機械的なシ
ャッターを置いたり、電子シャッターを用いたりして通
常のテレビカメラよりもより高速の瞬時的な画面を撮影
し、その画面に写っている粒子の個数を画像解析装置に
よりカウントす！　　　　　るものであり、この方法で
は粒子の個数をカウントするソフトウェアおよびハード
ウェアが高価で、粒子の画像解析のために必要な演算時
間が長く（数１０秒〜数分）連続的な測定ができないと
いう欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） テレビカメラによるレースウェイ情報の把握に関し、と
くに高速度シャッターを利用し、レースウェイでのコー
クスの燃焼状況や生鉱落下を正確な情報として捕え、し
かも連続的な測定も行うことを可能にしてレースウェイ
情報の精度を飛躍的に向上させることがこの発明の目的
である。

（問題点を解決するための手段） この発明は、高炉送風羽口の覗き窓に高速シャッター付
きのテレビカメラを設置し、このテレビカメラによりレ
ースウェイを静止画像としてとらえ、その画像信号の映
像言置を画像処理装置に入力し得られた明度を炉況判定
に利用するに当り、上記静止画像を等面積に分割して最
小区分毎に明度を定量化することによりこの明度毎の累
積頻度分布を求め、 次にこの累積頻度分布の曲線から明度に関する第２次の
微係数分布を求めて明度が増加するにつれこの微係数が
プラスからマイナスを経てさらにプラスに変化する点の
境界明度を決定し、境界明度以下の割合による画素情報
によってレースウェイ内情報を定量化することを特徴と
する高炉炉況のレースウェイ情報定量化による判定方法
である。

この発明の方法は、第１図に示すように高炉送風羽口ｌ
の覗き窓２に高速シャッター付きのテレビカメラ（以下
羽口ＴＶと略す）８を設置する。

図において４は画像処理装置、５はコンピュータ、６は
印字装置そして７はＶＴＲであり、また８は高炉の炉体
、９はレースウェイである。羽口’［’Ｖ　８は高速シ
ャッターを内蔵し、この羽口ＴＶ　８を覗き窓２に臨ん
で設置し、高炉送風羽口１の先で生じているレースウェ
イ９内のコークスの旋回や生鉱下りなどの現象を、例え
ば１７２０００秒の高速シャッターで１秒間に８０フレ
一ム程度の静止画像としてとらえ、この画像を画像処理
装置４に連続的に入力する。

画像処理装置４は、コンピュータｂによって動作制御す
るものとし、採取する画面の数、画面の分割数などを決
定する。画像解析装置番だけで画像情報の処理を行うこ
とは、画像情報が大容量のため難しいので、コンピュー
タ５で情報処理を実施できる構造としている。

コンピュータ５で解析した結果は、印字装置６で印字し
、操業情報として使用するわけである。

ＴＶ情報をＶＴＲ７で連続的に録画して操業情報との解
析に使用することもできる。

（作用および実施例） 以下この発明の構成に従う作用を実施例にあわせ第２図
〜第６図によって説明する。

すでにのべた第１図のプルツク図に示すように、炉体８
に取付けた送風支管１′の覗き窓２から炉内のレースウ
ェイ９を羽口Ｔｖ８の視野に納めその画像情報を画像処
理装置４により画素毎に明度情報に、デジタル化してコ
ンピュータ５に送る。

上記レースウェイ情報についての定量化は次のように行
う。すなわち羽口Ｔｖ８によってとらえられたレースウ
ェイ画像Ｐの一例は、第２図に示すとおりである。

この画像Ｐを第８図に示した様に小さな画素単位Ｕに分
割する。この小区画素単位ごとの平均明度をコンピュー
タ５にて計算し、各明度毎（輝度段階０〜２５５）に累
積し、明度分布曲線ｌとした一例が第４図である。

この明度分布曲線ｌは、常に変曲点がみられ、これらに
ついて吟味したところ変曲点の位置が画像全体の明度に
関係していることを知見した。

この知見に基いて先ず明度分布曲線ｌを明度について１
回、２回微分を行い第５図（ａ）　（ｂ）の結果が得ら
れた。

図からも明らかなように、２回微分の値の符号がプラス
からマイナスそしてプラスへと変化した輝度によって前
記の変曲点は容易に見つけられる。

この明度を境界明度と呼ぶことにして、この境界明度以
下（図の斜線域）の割合をコンピュータ５で計算し、印
字装置６に打ち出すことによって′　　　　　　炉況状
態を知ることができるわけである。

これらの解析は、オンラインでも、ＶＴＲ７ヲ用いたバ
ッチ解析でも行うことができる。

以上述べたところに従う８０分平均値を第６図にプロッ
トして示した。図に示すこの境界明度以下の割合の時間
推移は、溶銑の（Ｓｉ）を約２時間の時間遅れをもって
表示する相関を呈し、この発明で得られたレースウェイ
情報は、高炉操業管理上極めて大なる効果を奏するもの
である。

すなわちＳｉは高炉にｓｉｏ、または種々のシリケート
の形態で装入されるが、Ｓｉの還元の増減は炉熱レベル
と相関があるので操業上Ｓｉの管理が炉熱１・制御の１
つの目安とされているからである。つまりコークス粒度
や生鉱落下の状況を反映する境界明度以下の割合推移か
ら約２時間後の溶銑（Ｓｉ）の推移が予測できるので操
業管理に有効な情報が得られるわけである。

一般に、高炉燃料比の低減をはかる上から低（Ｓｉ）操
業が望まれる上、さらに加えて低（Ｓｉ）は引き続く転
炉操業にも多大の利益をもたらすのはいうまでもない。

このようにして境界明度以下の割合が小さくなる（生下
りなどが減少しレースウェイ燃焼良好）と時間遅れをも
って〔Ｓ１〕が上昇すルノテ、期待する（Ｓｉ）レベル
になるよう境界明度以下の割合の水準を維持するよう高
炉制御要因を調整し、安定な高炉操業が実現されるわけ
である０（発明の効果） この発明によれば高炉炉況を羽口先レースウェイにおけ
る明度についての適切な計測により正確に把握し、それ
によって安定な高炉操業を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法に用いる設備のブロック図、 第２図はテレビカメラによるレースウェイ画像の一例を
示すスケッチ図、 第８図は画像の分割区画要領の説明図であり、第４図は
各分割の累積輝度分布図、 第５図はレースウェイ画像の２値化の具体例を示すグラ
フ、 第６図は羽口輝度の経時変化の一例を示すグラフである
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　高炉送風羽口の覗き窓に高速シャッター付きのテレ
   ビカメラを設置し、このテレビカメラによりレースウェ
   イを静止画像としてとらえ、その画像信号の映像信号を
   画像処理装置に入力し、得られた明度を炉況判定に利用
   するに当り、 上記静止画像を等面積に分割して最小区分 毎に明度を定量化することにより、この明度毎の累積頻
   度分布を求め、 次にこの累積頻度分布の曲線から明度に関 する第２次の微係数分布を求めて明度が増加するにつれ
   この微係数がプラスからマイナスを経てさらにプラスに
   変化する点の境界明度を決定し、 境界明度以下の割合による画像情報によつ てレースウェイ内情報を定量化することを特徴とする高
   炉炉況のレースウェイ情報定量化による判定方法。