KR101276362B1 - Pallet position recognition device of sintering machine and air leak detector - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소결기 위의 팰릿의 위치를 장기간에 걸쳐 안정적으로, 그리고 고정밀도로 인식하는 팰릿 위치 인식 장치 및 이 장치를 구비하여 팰릿에 기인하는 에어 리크를 고정밀도로 검지하는 것이 가능한 소결기의 에어 리크 검지 장치를 제공하는 것으로, 팰릿 위치 인식 장치(32)는 팰릿(1) 각각의 측벽(8)의 외측에 설치된 RFID 태그(11)와 일련의 팰릿(P)에 대향하여 주회하는 각 팰릿(1)에 설치된 RFID 태그(11)와의 사이에 전파를 송수신하는 것이 가능한 안테나(12)와 안테나(12)에 접속된 RFID 태그(11)의 리더/라이터(13)와 리더/라이터(13)로부터 입력 되는 RFID 태그(11)의 식별 정보에 기초하여 팰릿(1)의 위치를 검출하여 인식하는 신호 처리부(14)를 구비하며, 소결기의 에어 리크 검지 장치(33)는 이 팰릿 위치 인식 장치(32)를 구비한다. The present invention provides a pallet position recognition device that recognizes the position of a pallet on a sintering machine stably and with high precision over a long period of time, and an air leak of a sintering machine equipped with this device capable of detecting the air leak caused by the pallet with high precision. In providing a detection device, the pallet position recognition device 32 is each pallet 1 which rotates against the RFID tag 11 and a series of pallets P installed in the outer side of the side wall 8 of each pallet 1 Input from the reader / writer 13 and the reader / writer 13 of the antenna 12 and the RFID tag 11 connected to the antenna 12 capable of transmitting and receiving radio waves between the RFID tag 11 installed in the And a signal processor 14 for detecting and recognizing the position of the pallet 1 on the basis of the identification information of the RFID tag 11, wherein the air leak detecting device 33 of the sintering machine 32 ).
Description
본 발명은 소결기의 에어 리크 방지 방법에 관한 것으로, 상세하게는 원료를 싣고 그 원료의 충전층을 형성하며, 소결기 위를 끝없이 주회하고 있는 각 팰릿의 위치를 정확하게 인식하고, 이것에 적절한 에어 리크 검지 방법을 조합함으로써, 소결기의 팰릿에 기인하는 에어 리크를 검지하기 위해 사용하기에 매우 적합한 기술이다. The present invention relates to a method of preventing air leakage of a sintering machine, and in particular, loads the raw material, forms a packed layer of the raw material, and accurately recognizes the position of each pallet that is circulated endlessly on the sintering machine. By combining the leak detection method, it is a very suitable technique for use for detecting the air leak due to the pallet of the sintering machine.
고로 철강업에 있어서, 소결기는 도 9a 및 도 9b에 도시하는 바와 같이, 소결기(5)의 길이 방향으로 다수 개의 팰릿(1)이 연접하여 길이 방향으로 이동 가능한 일련의 팰릿(P)과, 일련의 팰릿(P)의 아래쪽에 병렬로 고정되어 설치된 복수 개의 윈드 박스(2)로 이루어지는 흡기 수단을 구비한다. 각 팰릿(1)은 도 10에 도시하는 사시도와 같이, 저면에 그레이트 바(7)를 나열하고 그레이트 바(7)를 사이에 두고 양측 면에 배치되는 측벽(side wall)(8)의 외측에 차륜(10)을 구비하고 있다. 도 9b에 도시하는 바와 같이 일련의 팰릿(P)은 선단과 후단이 연접되어 있고, 끝없이 소결기(5)의 하우징(31) 내를 주회하는 구조로 되어 있다. 또한, 도 9a는 소결기(5)의 평면도, 도 9b는 측면도이다. 각 윈드 박스(2)는 흡기관(17)을 사이에 두고 블로어(도시하지 않음)로 흡기/배기하여 감압된다. 또한, 일련의 팰릿(P)이 주회하는 중에, 각 팰릿(1)에 원료 공급 호퍼(3)로부터 코크스 가루를 포함하는 소결 원료가 공급되어 적재된다. 그 소결 원료층의 표면이 점화로(4)로 착화되고, 동시에 윈드 박스(2)를 통하여 흡기 된다. 이렇게 흡기됨으로써, 소결 원료층(30)(도 11)의 상부의 표면으로부터 아래쪽으로 연소대를 진행시키고, 소결광을 연속적으로 제조한다. 도 11은 소결기(5)의 길이 방향에서 본 팰릿(1) 및 윈드 박스(2), 즉 소결기(5)의 단면을 도시하고 있다. 일련의 팰릿(P)은 소결기(5)의 하우징(31) 내의 양측에 고정하여 설치된 2개의 레일(26) 위를 각 팰릿(1)에 구비된 차륜(10)이 굴러감으로써, 소결기(5)의 길이 방향으로 이동한다. In the blast furnace steel industry, as shown in FIGS. 9A and 9B, as shown in FIGS. 9A and 9B, a plurality of pallets P are connected in the longitudinal direction of the
그런데, 이 소결기(5)는 소결광을 연속하여 제조할 수 있다는 장점이 있으나, 팰릿(1)의 저면에 장비된 그레이트 바(7)의 파손, 서로 이웃하는 팰릿(1) 간의 측벽(8) 연접부의 간극, 그리고 팰릿 밀봉 바(6)(도 11 참조)의 마모 등에 의하여, 밀폐 구조로 하기가 어렵다고 하는 단점이 있다. 즉, 그것에는 간극이 생겨 소결 원료층(30)을 경유하지 않는 소결에 기여하지 않는 필요없는 공기(에어 리크)가 대량으로 윈드 박스(2) 내로 흘러들어가는 문제가 있다. 이 에어 리크가 많으면 소결 광의 제조에 그만큼 쓸데없는 동력이 소비되어, 경제적으로 큰 손실을 입게 된다. By the way, this
그 때문에, 종래부터 에어 리크를 검지하는 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이 여러 가지의 방법을 생각할 수 있는데, 이들은 2개의 에어 리크 검지 방법으로 분류된다. 그 하나는 윈드 박스로부터 배출된 배기가스 중의 산소 농도를 측정하는 방법이고, 다른 하나는 배기가스의 유량(유속)을 측정하는 방법이다. 그러나, 소결기의 일련의 팰릿에 있어서 팰릿에 기인하는 에어 리크를 검지하려면 팰릿의 위치를 정확하게 파악하고, 적절한 에어 리크 검지 방법과 조합하지 않으면, 일련의 팰릿 중에서 에어 리크가 있는 팰릿을 특정할 수 없다. 이하, 에어 리크가 있는 팰릿을 특정하기 위하여 불가결한 팰릿의 위치를 정확하게 인식하는 종래의 방법에 대하여 설명한다. 또한, 본 출원에 있어서 "팰릿의 위치를 정확하게 인식한다"라 함은 일련의 팰릿 중에서 특정한 하나의 팰릿을 식별하는 것 및 예컨대 소결기의 길이 방향에 있어서 설정한 어느 위치에 대한 해당 팰릿의 위치를 고정밀도로 측정하는 것을 의미한다. Therefore, as a method of detecting air leaks conventionally, various methods can be considered as disclosed in
특허문헌 3에는 소결 연소하기 전에 선 그레이트 도달 위치를 검출하는 방법 발명이 개시되어 있다. 특허문헌 3에 기재된 소결기의 팰릿 위치 인식 방법은 마이크로 스위치 등을 이용한 팰릿 센서를 이용한 팰릿 위치의 인식 방법이다. 소결기의 팰릿이 상부를 통과하는 특정의 위치에 팰릿 센서가 배치되어 있고, 이 팰릿 센서 위를 통과하는 각 팰릿의 특정 부위, 예를 들면 진행 방향 전단(前端)을 검지한다. 최초로, 팰릿 센서 상에 있는 팰릿의 번호를 기억시키고, 다음의 팰릿이 팰릿 센서에 의하여 검출되면, 미리 기억시킨 팰릿 번호순 리스트의 팰릿 번호를 갱신하는 동시에 그때의 시각을 기억한다. 이것을 반복하여, 통과 시각의 차이와 팰릿 한 개당 길이로부터 팰릿의 이동 속도를 산출한다. 이 이동 속도를 기초로, 특정의 팰릿 위치를, 예를 들면 점화로부터의 거리로서 구하는 것이다. Patent Literature 3 discloses a method invention for detecting a line great arrival position before sintering combustion. The pallet position recognition method of the sintering machine of patent document 3 is a pallet position recognition method using the pallet sensor which used the micro switch etc .. The pallet sensor is arrange | positioned in the specific position which the pallet of a sintering machine passes through the upper part, and detects the specific site | part, for example, the advance direction shear of each pallet which passes over this pallet sensor. First, the number of the pallet on the pallet sensor is stored, and when the next pallet is detected by the pallet sensor, the pallet number of the pallet numbered list stored in advance is updated and the time at that time is stored. This is repeated and the pallet's moving speed is calculated from the difference in passing time and the length per pallet. Based on this movement speed, a specific pallet position is calculated | required as distance from an ignition, for example.
또한, 특허문헌 4에는 RFID 태그를 이용하여 대상물의 통과를 검지하는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 4의 기술은 대상물의 통과를 검지하는 것이지, 위치를 검지하는 것은 아니다. 또한, 특허문헌 5에는 RFID 태그와, 안테나와, RFID 리더 라이터를 사용하여 이동체의 데이터를 읽고 쓰는 것이 기재되어 있다. 그러나, 특허문헌 5에 기재된 기술은 안테나를 이동체의 이동 방향으로 복수 개 나열하여 RFID 리더 라이터 검지 에리어를 확장하고, 고속으로 상대 이동하는 RFID 태그와 RFID 리더 라이터와의 사이에서의 대량의 데이터의 읽고 쓰기를 가능하게 하는 것이지, 위치를 검지하는 것은 아니다. Further, Patent Document 4 describes detecting the passage of an object using an RFID tag. The technique of patent document 4 detects the passage of an object, but does not detect a position. In addition,
그러나, 특허문헌 3에 기재된 "소결기의 팰릿 위치 인식 방법"에서는 마이크로 스위치 등을 이용한 팰릿 센서 때문에, 한 번 어떠한 이유에 의하여 팰릿 인식 누락이나 이중 읽기가 발생하면, 팰릿 한 대분 이상 인식하는 위치가 어긋나게 되어, 결과적으로 에어 리크가 일어나고 있지 않은 팰릿을 보수하고, 반대로 보수하여야 하는 팰릿을 그대로 온라인에 남기게 되어, 에어 리크가 해소되지 않는다는 문제가 발생한다. However, in the "Pallet Position Recognition Method of Sintering Machine" described in Patent Literature 3, due to the pallet sensor using a micro switch or the like, if the pallet recognition is missed or double reads for some reason, the position to recognize more than one pallet is not found. As a result, the pallet is repaired, and as a result, a pallet that does not have an air leak is repaired, and the pallet to be repaired is left on-line as it is, resulting in a problem that the air leak is not eliminated.
실제로, 통상 소결기의 일련의 팰릿은 100개 이상의 팰릿으로 구성되어 있고, 그것이 약 90분 주기로 소결기 내를 일주하기 때문에, 팰릿 센서는 1일에 적어도 1600회 이상, 팰릿의 통과를 검지할 필요가 있다. 소결기는 통상 30일 이상 연속 가동하기 때문에, 1개월에 그 인식 회수는 50000회에 이르며 그리고 기계적 동작에 의하여 스위치의 ON-OFF를 반복하는 마이크로 스위치 등을 이용한 팰릿 센서에서는 내구성에 문제가 있다. 또한, 소결기 주위의 환경은 고온, 다습, 고분진 등 센서 환경이 상당히 가혹하기 때문에, 종래와 같은 팰릿 센서를 장기간에 걸쳐서 고감도로 정상적인 상태로 유지하는 것은 용이하지 않다. In practice, a series of pallets of a sintering machine are usually composed of 100 or more pallets, and since they travel around the sintering machine at about 90 minute intervals, the pallet sensor needs to detect the passage of the pallet at least 1600 times a day. There is. Since the sintering machine normally operates continuously for 30 days or more, the number of times of recognition is 50000 times in one month, and there is a problem in the durability of the pallet sensor using a micro switch or the like which repeats the switch on and off by mechanical operation. In addition, since the environment around the sintering machine has a severe harsh environment such as high temperature, high humidity, and high dust, it is not easy to maintain a conventional pallet sensor in a normal state with high sensitivity over a long period of time.
이상의 종래의 소결기의 팰릿 위치 인식 장치의 문제점을 감안하여, 본 발명은 소결기 위를 끝없이 주회하고 있는 팰릿의 위치를 장기간에 걸쳐 안정적으로 또한 고정밀도로 인식하는 것이 가능한 소결기의 팰릿 위치 인식 장치를 제공하는 것을 제1의 목적으로 하고, 상기 팰릿 위치 인식 장치를 구비하고, 팰릿에 기인하는 에어 리크를 장기간에 걸쳐 안정적으로 그리고 고정밀도로 검지하는 것이 가능한 소결기의 에어 리크 검지 장치를 제공하는 것을 제2의 목적으로 한다.In view of the problems of the above-described conventional pallet position recognition device of the sintering machine, the present invention provides a pallet position recognition device of the sintering machine capable of stably and with high accuracy recognizing the position of the pallet that is circulating endlessly on the sintering machine for a long time. A first object of the present invention is to provide an air leak detecting device of a sintering machine, comprising the pallet position detecting device and capable of detecting the air leak caused by the pallet over a long period of time stably and with high accuracy. It is for the second purpose.
본 발명의 요지로 하는 것은 이하에 기재하는 바와 같다. The summary of this invention is as having described below.
본 발명의 소결기의 팰릿 위치 인식 장치는 소결 원료를 적재하여 이동 가능한 복수의 팰릿이 이동 방향으로 연접하고, 그 선단부와 후단부가 접속된 끝이 없는 일련의 팰릿과, 하우징에 고정되어 상기 일련의 팰릿의 아래에 설치된 복수의 윈드 박스와, 이 복수의 윈드 박스 각각의 하단부에 접속되어 상기 윈드 박스 내의 가스를 배기하기 위한 흡기관으로 이루어지는 소결기에 있어서, 소결기 내를 주회하는 상기 팰릿 각각의 소결기 길이 방향의 위치를 검출하는 팰릿 위치 인식 장치로서, 상기 팰릿 각각의 측벽의 외측에 설치되고, 식별 정보의 쓰기 및 읽기가 가능한 RFID 태그와, 상기 소결기의 하우징에 고정되고, 상기 일련의 팰릿에 대향하고, 주회하는 각 팰릿에 설치된 상기 RFID 태그와의 사이에서 전파를 소정의 시간만 송수신하는 것이 가능한 위치에 설치된 안테나와, 상기 안테나에 접속되고 상기 각 RFID 태그의 식별 정보를 포함하는 신호의 쓰기 및 읽기가 가능한 RFID 태그로의 리더/라이터와, 상기 리더/라이터로부터 입력되는 RFID 태그의 식별 정보에 기초하여, 상기 안테나의 위치를 통과하는 팰릿을 식별하고, 이 팰릿의 위치를 검출하여 인식하는 신호 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다. The pallet position recognition device of the sintering machine of the present invention has a series of endless pallets in which a plurality of pallets that can move and load sintered raw materials are connected in a moving direction, the front end and the rear end of which are connected, and fixed to a housing, A sintering machine comprising a plurality of wind boxes provided below a pallet and an intake pipe connected to a lower end of each of the plurality of wind boxes, and an intake pipe for exhausting gas in the wind box, wherein each of the pallets that circulate in the sintering machine are sintered. A pallet position recognition device for detecting a position in the longitudinal direction, the pallet being installed outside the sidewall of each pallet and capable of writing and reading identification information, and fixed to a housing of the sintering machine, the series of pallets It is possible to transmit and receive a radio wave only for a predetermined time between the RFID tag installed on each pallet to face the A reader / writer to an RFID tag capable of writing and reading signals including an antenna installed at a location, connected to the antenna and including identification information of each RFID tag, and identification information of an RFID tag input from the reader / writer. And a signal processing unit for identifying the pallet passing through the position of the antenna and detecting and recognizing the position of the pallet.
또한, 본 발명의 소결기의 팰릿 위치 인식 장치는 상기 RFID 태그의 리더/라이터는 상기 RFID 태그에 상기 식별 정보를 요구하는 프로브 신호를 안테나 경유하여 미리 결정된 시간 주기로 송신하고, RFID 태그로부터 반신(返信)된 수신파로부터 식별 정보를 얻고, 이 식별 정보를 상기 신호 처리부에 식별 신호로서 출력하고, 상기 신호 처리부는 이 미리 결정된 시간 주기로 입력된 식별 신호에 기초하여 각 팰릿의 번호 및 소결기 길이 방향의 위치를, 미리 설정된 상기 일련의 팰릿의 배치 상태의 정보를 이용하여 도출하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the pallet position recognition apparatus of the sintering machine of the present invention, the reader / writer of the RFID tag transmits a probe signal for requesting the identification information to the RFID tag at a predetermined time period via an antenna and returns from the RFID tag. Obtaining identification information from the received reception wave, and outputting the identification information as an identification signal to the signal processing section, wherein the signal processing section is based on the identification signal inputted at this predetermined time period, A position is derived using the information on the arrangement state of the series of pallets set in advance.
또한, 본 발명의 소결기의 팰릿 위치 인식 장치는 각 팰릿의 이동속도를 검출하는 속도 검출기를 구비하고, 상기 신호 처리부는 상기 속도 검출기로부터 입력 되는 팰릿의 이동 속도 및 상기 일련의 팰릿의 배치 상태의 정보에 기초하여 각 팰릿의 번호 및 소결기 길이 방향의 위치를 도출하는 것을 특징으로 한다. In addition, the pallet position recognition device of the sintering machine of the present invention comprises a speed detector for detecting the moving speed of each pallet, the signal processing unit of the movement speed of the pallet input from the speed detector and the arrangement state of the series of pallets The number of each pallet and the position of the sintering machine length direction are derived based on the information.
본 발명의 소결기의 에어 리크 검지 장치는 상기 소결기의 팰릿 위치 인식 장치를 구비하는 소결기의 에어 리크 검지 장치이며, 상기 윈드 박스의 소결기 길이 방향과 직교하는 방향으로 대향하는 벽의 상부에, 발광기와 수광기가 각각 상기 팰릿의 폭 방향에 대향하여 설치되어 있고, 이 발광기로부터 레이저광을 출사하여 이 수광기로 수광하여 광로 중의 산소 농도를 측정하는 하나 또는 복수의 레이저식 산소 농도계와, 상기 레이저식 산소 농도계로 측정한 윈드 박스 내의 산소 농도의 값과, 상기 팰릿 위치 인식 장치에 의하여 얻은 상기 일련의 팰릿 각각의 위치 데이터로부터, 상기 일련의 팰릿 각각에 대한 에어 리크의 유무와 크기를 검지하는 데이터 처리 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다. The air leak detection device of the sintering machine of the present invention is an air leak detection device of the sintering machine provided with the pallet position recognition device of the sintering machine, and is located on the top of the wall facing in the direction orthogonal to the sintering machine length direction of the wind box. One or more laser type oxygen oximeters, each of which is provided with a light emitter and a light receiver facing the width direction of the pallet, emits a laser beam from the light emitter, receives the light with the light receiver, and measures an oxygen concentration in the optical path; From the value of the oxygen concentration in the wind box measured with the said laser type oxygen oximeter, and the position data of each of the said series of pallets obtained by the said pallet position recognition apparatus, the presence or absence and the magnitude | size of the air leak with respect to each said series of pallets are detected. It is characterized by including a data processing device.
이상에 기재한 본 발명의 팰릿 위치 인식 장치에 의하면, 소결기 위를 끝없이 주회하고 있는 팰릿의 위치를 장기간에 걸쳐 안정적으로 고정밀도로 인식할 수 있다. 또한, 해당 팰릿 위치 인식 장치를 구비하는 소결기의 에어 리크 검지 장치에 의하면, 팰릿에 기인하는 에어 리크를 장기간에 걸쳐 안정적으로 고정밀도로 검지하는 것이 가능해진다. According to the pallet position recognition apparatus of this invention described above, the position of the pallet circumventing on the sintering machine endlessly can be recognized with high precision stably over a long period of time. Moreover, according to the air leak detection apparatus of the sintering machine provided with the said pallet position recognition apparatus, it becomes possible to detect the air leak resulting from a pallet with high precision stably over a long period of time.
또한, 본 발명의 팰릿 위치 인식 장치를 사용한 에어 리크 검지에 의하면, 팰릿의 저면에 장비된 그레이트 바의 파손 등으로 인한 에어 리크, 서로 이웃하는 팰릿 사이의 측벽의 연접부로부터의 에어 리크, 그리고 팰릿 밀봉 바의 마모에 의한 에어 리크를 정확하게 검지할 수 있고, 에어 리크가 발생한 팰릿을 확실하게 특정할 수 있다. 따라서, 특정한 에어 리크가 있는 팰릿을 교환 및 보수함으로써, 종래에 비하여 큰 폭으로, 그리고 안정적으로 에어 리크를 저감하는 것이 가능해진다. 그 결과, 소결 주배풍기의 전력 소비량의 삭감뿐만이 아니라, 소결 팰릿을 통하여 정상적으로 흡인하는 풍량이 증가하는 것에 기인하여, 소결광의 증산도 가능해진다. Moreover, according to the air leak detection using the pallet position recognition apparatus of this invention, the air leak by breakage of the great bar equipped in the bottom face of the pallet, etc., the air leak from the junction part of the side wall between adjacent pallets, and the pallet The air leak due to the wear of the sealing bar can be detected accurately, and the pallet in which the air leak has occurred can be specified reliably. Therefore, by replacing and repairing a pallet with a specific air leak, it is possible to reduce the air leak more widely and stably than in the past. As a result, not only the power consumption of the sintered main air blower is reduced, but also the amount of air drawn normally through the sintered pallet increases, so that the sintered ore can be increased.
도 1a는 본 발명의 팰릿 위치 인식 장치를 설치한 소결기의 평면도이다.
도 1b는 본 발명의 팰릿 위치 인식 장치를 설치한 소결기의 측면도이다.
도 2는 도 1a의 A-A선에서 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 팰릿 위치 인식 장치의 시스템 구성 개략을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 팰릿 위치 인식 장치의 측정 처리 플로우챠트이다.
도 5a는 본 발명의 팰릿 위치 인식 장치 및 에어 리크 검지 장치를 설치한 소결기의 평면도이다.
도 5b는 본 발명의 팰릿 위치 인식 장치 및 에어 리크 검지 장치를 설치한 소결기의 측면도이다.
도 6은 도 5a의 B-B선에서 본 단면도이다.
도 7은 본 발명의 에어 리크 검지 장치의 시스템 구성 개략을 나타내는 블럭도이다.
도 8은 도 6의 레이저식 산소 농도계 부분 확대도이다.
도 9a는 종래의 소결기의 평면도이다.
도 9b는 종래의 소결기의 측면도이다.
도 10은 팰릿의 사시도이다.
도 11은 도 9a의 C-C선에서 본 단면도이다. 1A is a plan view of a sintering machine in which a pallet position recognition device of the present invention is installed.
1B is a side view of the sintering machine in which the pallet position recognition device of the present invention is installed.
2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1A.
3 is a block diagram showing the system configuration outline of the pallet position recognition device of the present invention.
4 is a flowchart of a measurement processing of the pallet position recognition device of the present invention.
5A is a plan view of the sintering machine in which the pallet position recognition apparatus and the air leak detection apparatus of the present invention are installed.
It is a side view of the sintering machine which installed the pallet position recognition apparatus and the air leak detection apparatus of this invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 5A.
Fig. 7 is a block diagram showing the system configuration outline of the air leak detection apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a partially enlarged view of the laser type oxygen concentration meter of FIG. 6.
9A is a plan view of a conventional sintering machine.
9B is a side view of a conventional sintering machine.
10 is a perspective view of a pallet.
FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 9A.
이하에서 도면을 참조하여, 본 발명의 소결기의 팰릿 위치 인식 장치 및 그 팰릿 위치 인식 장치를 구비하는 소결기의 에어 리크 검지 장치의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 기능을 가진 부분 등에 대하여는 동일한 부호를 붙이고, 도면의 기재를 간단·명료하게 하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to drawings, embodiment of the air leak detection apparatus of the sintering machine provided with the pallet position recognition apparatus of this invention, and the pallet position recognition apparatus is described in detail. In addition, in each drawing, the part which has the same function etc. are attached | subjected with the same code | symbol, and description of a figure is simplified and demonstrated clearly.
<제1 실시 형태> <1st embodiment>
본 발명의 소결기의 팰릿 위치 인식 장치의 실시의 형태의 개략 구성을, 도 1a, 도 1b, 도 2 및 도 3에 나타낸다. 도 1a, 도 1b는 본 발명에 관한 위치 인식 장치가 설치된 소결기(5)를 나타내며, 도 1a는 평면도, 도 1b는 측면도이다. 소결기(5)는 도 1에 도시하는 바와 같이, 길이 방향으로 다수 개의 팰릿(1)이 연결되어 길이 방향으로 이동 가능한 일련의 팰릿(P)과 일련의 팰릿(P)의 하부에 고정하여 설치된 복수 개의 윈드 박스(2)로 이루어지는 흡기 수단을 구비한다. 각 팰릿(1)은, 도 10에 도시하는 바와 같이, 저면에 그레이트 바(7)를 나열하고, 그레이트 바(7)를 사이에 두고 양 측면에 배치되는 측벽(8)의 외측에 차륜(10)을 구비하고 있다. 도 1b에 도시하는 바와 같이, 일련의 팰릿(P)은 선단과 후단이 연접되어 있고, 끝없이 소결기(5)의 하우징(31) 내를 주회한다. 각 윈드 박스(2)는 흡기관(17)을 통하여 블로어(도시 생략)로 흡기/배기하여 감압한다. 일련의 팰릿(P)이 주회하는 중에, 각 팰릿(1)에 원료 공급 호퍼(3)로부터 코크스 가루를 포함하는 소결 원료가 공급되어 적재된다. 그 소결 원료층(3O)의 표면이 점화로(4)로 착화되어 윈드 박스(2)를 거쳐 흡기된다. 도 2는 도 1a의 A-A선에서 본 단면도이다. 팰릿(1)은 소결기(5)의 하우징(31) 내의 양측에 고정되어 설치된 2개의 레일(26) 위를 각 팰릿(1)에 구비된 차륜(10)이 굴러감으로써 이동한다. The schematic structure of embodiment of the pallet position recognition apparatus of the sintering machine of this invention is shown to FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 2, and FIG. 1A and 1B show a
본 발명에서는 도 1a, 도 1b, 도 2에 도시하는 바와 같이, 소결기(5)의 모든 팰릿(1)의 측면부에 시판하는 RFID 태그(11)를 각각 1개씩 장착한다. RFID 태그(11)의 장착 위치는, 예를 들면 높이 방향에 대하여는 측벽(8)보다 아래쪽에 있는 대차(9)에, 주행 방향에 대하여는 소결기(5)의 길이 방향으로 인접하는 2개의 차륜(10, 10)의 사이의 중앙으로 하는 것이 좋다. 본 실시의 형태에 대하여, RFID 태그(11)는 패시브 타입을 이용하면 좋다. 그 선택 이유는 전원이 불필요하기 때문에 전지 교환의 번거로움이 없기 때문이다. 또한, 패시브 타입의 RFID 태그(11)로는, 장착하는 팰릿(1)이 강제(鋼製)이기 때문에 온 메탈 상태로 통신 거리가 긴 UHF대의 RFID 태그(11)를 사용하면 좋다. 각 팰릿(1)에 장착된 각 RFID 태그(11)에는 미리 해당 팰릿 번호 등의 식별 정보를 유지하게 한다. In the present invention, as shown in Figs. 1A, 1B and 2, one
또한, RFID는 Radio Frequency Identification의 약어이며, 내장 메모리에 기록된 ID 정보를 넣은 태그(IC 칩으로 이루어지는 태그)로부터, 전파 등을 이용한 근거리의 무선 통신에 의하여 소망하는 정보를 송수신하는 것을 말한다. 이 RFID 태그에 대하여, 무선 통신에 의하여 외부의 송수신장치를 사용하여, 소망하는 정보를 RFID 태그 내의 메모리에 읽고 쓰기를 하는 것이 가능하다. RFID stands for Radio Frequency Identification, and transmits and receives desired information from a tag (tag made of IC chip) in which ID information recorded in the internal memory is inserted by short-range wireless communication using radio waves or the like. With respect to this RFID tag, it is possible to read and write desired information to a memory in the RFID tag by using an external transceiver.
한편, 도 1a, 도 1b, 도 2에 도시하는 바와 같이, RFID 태그(11)와의 사이에 전파를 송수신하는 정보 읽고 쓰기용 안테나(12)를, 팰릿(1)의 측면부에 장착된 RFID 태그(11)를 정면으로 마주보는 방향으로, 정보 읽기 쓰기용 안테나(이하에서는 안테나라고도 한다)(12)의 지향 방향을 향하여, 소결기(5)의 하우징(31) 측에 고정하여 설치한다. 팰릿(1)에 장착되어 있는 RFID 태그(11)가 안테나(12)의 정면을 통과할 때의 RFID 태그(11)와 안테나(12)의 거리는 예를 들면 약 1 m로 한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 안테나(12)는 신호선 RF18를 거쳐, RFID 태그(11)로의 정보의 쓰기 및 읽기를 실행하는 리더/라이터(13)를 경유하여 신호 처리부(14)에 접속되어 있다. 안테나(12)의 정면 근처를, RFID 태그(11)를 설치한 팰릿(1)이 통과할 때에, 리더/라이터(13)가 읽어낸 RFID 태그(11)의 예를 들면 번호의 신호에 기초하여 팰릿(1)의 번호를 신호 처리부(14)가 인식한다. 본 실시의 형태에서는 RFID 태그 번호는 팰릿 번호와 동일하게 되도록 RFID 태그 번호를 정하여, 양쪽의 번호를 대응시키는 수고를 생략하도록 한다. On the other hand, as shown in Figs. 1A, 1B, and 2, an
도 3에 나타내는 팰릿 위치 인식 장치(32)의 구성을 상세하게 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 예를 들면 1초 주기로 리더/라이터(13)로부터 RFID 태그(11)의 상기 식별 정보에 기초한 식별 신호를 요구하기 위한 프로브 신호가 안테나(12)를 향하여 출력되고, 안테나(12)로부터 프로브 신호의 송신파를 발신한다. 이 송신파가 RFID 태그(11)로 수신된 후에 응답 신호로서 RFID 태그(11)로부터 되돌아오는 송신파를 안테나(12)로 수신한다. 또한, 안테나(12)로부터 리더/라이터(13)에 수신 신호가 입력된다. 다음으로 리더/라이터(13)로부터 신호 처리부(14)의 RFID 입력부(19)에 번호 등의 식별 신호가 출력된다. 신호 처리부(14)의 RFID 입력부(19)는 식별 신호에 포함되는 정보로부터, RFID 태그 번호 즉, 팰릿 번호를 인식한다. 또한, RFID 입력부(19)는 상기 팰릿 번호 등의 식별 신호와 입력된 시각을 묶어, 내장하는 메모리에 보존한다. 이때, 보존하는 각 식별 신호에, 리더/라이터(13)로부터 입력된 신호의 순번을 부기하면, 그 후의 신호 처리에 있어서 유용하고 좋다. 또한, 신호 처리부(14)는 시계 기능부를 내장하고 있다(도시 생략). 본 실시 형태에 있어서는 소결기(5)의 조업 상태에 있어서의 팰릿(1)의 이동 속도(팰릿 속도)를 2500 ㎝/분 정도로 한다. 또한, 이때의 팰릿(1) 1대당 읽기 회수를 10 내지 14회 정도로 한다. 이 경우, 송·수신 주기(1초) 및 팰릿 속도로부터 환산하면, RFID 태그(11)가 안테나(12)의 중심으로부터 좌우(즉 소결기의 길이 방향) 약 20 내지 30(2500/ (10 내지 14))㎝의 이동 범위에 있는 RFID 태그(11)를 읽어낸다. 각 팰릿(1)의 길이 방향의 길이가 통상 1.5m이기 때문에, 근처의 팰릿(1)에 장착된 RFID 태그(11)를 잘못 읽어내는 경우는 없다고 판단된다. 또한, 상기 리더/라이터(13), RFID 입력부(19) 및 이하에 설명하는 신호 처리부(14)에 포함되는 각부가 구비한 측정을 위한 기능은 측정 제어부(24)에 의한 제어에 기초하여 실행된다. The structure of the pallet
이상에서 설명한 바와 같이, RFID 태그(11)와 안테나(12) 사이에 신호를 송수신할 때에, 인접한 RFID 태그(11)로부터의 신호가 중복되지 않게 할 필요가 있다. 따라서, 인접한 RFID 태그(11)의 간격(L)에는 설치 가능한 최소값(L0)이 있다. 이 최소 간격(L0)은 안테나(12) 및 RFID 태그(11)의 전파를 송수신하는 지향성 및 안테나(12)와, 이동하는 RFID 태그(11)와의 최단 간격에 의하여 정해진다. 또한, RFID 태그(11)의 간격(L)이나 안테나(12)의 일련의 팰릿(P)과의 간격을 (간격(L)>최소 간격(L0))가 되는 범위에서 적당하게 정하면 좋다. As described above, when transmitting and receiving a signal between the
본 실시 형태에 있어서는 팰릿(1)이 안테나(12)의 앞을 통과할 때, 설치되어 있는 RFID 태그(11) 1개당 읽기 회수는 전술한 바와 같이 10회 이상으로 함으로써, RFID 태그(11)의 식별 신호를 한 번도 읽지 못하고 날려버리는 경우는 없다. In this embodiment, when the
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 팰릿(1)의 이동속도(팰릿 속도)를 측정하기 위하여 소결기(5)의 하우징(31)에 예를 들면 PLG로 구성한 속도 검출기(15)를 설치한다(도 3 참조). 또한, 예를 들면 PLG로부터 출력되는 펄스 신호를, 도 3에 나타낸 바와 같이, 신호 처리부(14)의 속도 신호 입력부(20)에 입력한다. RFID 태그(11)의 불량 등의 원인으로, 팰릿 번호를 포함하는 식별 신호를 읽지 못하고 날려보내는 경우가 있었을 때, 속도 검출기(15)로부터 출력되는 팰릿 속도로부터 산출되는 타이밍으로 팰릿 번호의 입력이 없는 것이 검지되고, 또한 상기 RFID 태그(11)의 전후의 RFID 태그(11)의 팰릿 번호에 기초하여 읽지 못하고 날려버린 불량인 RFID 태그(11)의 팰릿 번호를 특정하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 불량인 RFID 태그(11) 뒤의 팰릿(1)에 장착되어 있는 RFID 태그(11)의 번호를 읽어들이면, 미리 팰릿 번호의 배치 순서를 신호 처리부(14)에 기억시켜 둠으로써, RFID 태그(11) 1개를 읽지 못하고 날려도 번호를 보간하는 것이 가능하다. 본 실시의 형태에 있어서는 속도 검출기(15)를 상기와 같이 사용하여, 팰릿 속도를 신호 처리부(14)에 병행하여 넣고, 팰릿 속도와 RFID 태그(11)로부터의 번호(즉 팰릿 번호)를 대조하는 기능을 가진 오인식 방지부(22)를 신호 처리부(14) 내에 구비하여, 읽지 못하고 날려보내는 등의 팰릿 번호의 오인식을 방지하고 있다. In addition, in this embodiment, in order to measure the moving speed (pallet speed) of the
또한, 도 3의 팰릿 위치 연산부(23)에 있어서, 미리 기억한 팰릿(1)의 배치 순서 및 팰릿 번호의 배열 순서와 일련의 팰릿(P)의 조업의 초기 상태인 초기 위치를 기초로, 속도 검출기(15)에 의한 팰릿 속도에 기초하여 각 팰릿(1)의 소결기(5)의 길이 방향에 있어서의 위치를 인식한다. 예를 들면, 일련의 팰릿(P)이 100대의 팰릿으로 구성되고, 각각의 팰릿(1)에 순서대로 1번에서 100번까지의 번호를 붙인다. 또한, 조업의 초기 상태로서 어느 시각 TO에 1번 팰릿의 전단이 소결기(5)의 입구측(원료 공급 호퍼(3)측)의 기준 위치에 있다고 한다. 이상의 일련의 팰릿(P)의 배치 상태의 정보를 기본으로 하고, 어느 시각(Tm)에 대하여 팰릿(1)에 장착되어 있는 RFID 태그(11)에 의한 위치를 인식함에 있어서, 속도 검출기(15)에 의한 속도 검출 값(Vm)과 시간(Tm-TO)으로부터, 해당 팰릿의 소결기(5) 내에서의 진행 거리(Lm)(Lm=Vm×(Tm-TO))를 산출할 수 있고, 진행 거리(Lm)와 1번 팰릿과 해당 팰릿의 거리로부터 상기 기준 위치에 대한 해당 팰릿(1)의 위치를 도출할 수 있다. 상기 산출한 위치와 해당 팰릿(1)에 장착된 RFID 태그(11)로부터 입력되는 식별 신호에 기초하여, 이하에서 설명하는 처리로 도출되는 팰릿(1)의 위치와의 도출값의 차가 10 ㎝ 이상 어긋났을 경우, 본 실시 형태에서는 RFID 태그(11)로부터의 식별 신호에 기초한 위치의 측정값을 정(正)으로 하여 팰릿(1)의 위치를 보정하는 방식을 채용한다. 또한, 상기 기준 위치 대신에, 안테나(12)의 소결기(5) 길이 방향의 설치 위치의 중심을 기준 위치로 하여도 좋다. In addition, in the pallet
상기한 속도 검출기(15)에 의한 팰릿 속도의 검출값(Vm)과 시각(Tm)을 이용하여 각 팰릿(1)의 위치를 인식하는 방법은 소결기(5)의 구조상의 이유로부터 슬립이나 반동 등을 피하기 어렵다고 하는 측정 정밀도 상의 문제가 있기 때문에, 안정적이고, 고정밀도의 팰릿 위치 인식 방법으로서는 바람직하지 않다. 예를 들면, 오차가 축적되어, 팰릿(1) 1대 분(1.5m)이 어긋나게 되면, 전술한 특허문헌 1에 기재되어 있는 방법과 같은 문제가 발생하게 된다. 그 때문에, RFID 태그(11)로부터 입력되는 식별 신호에 기초한 팰릿(1)의 위치를 추정하는 본 발명의 팰릿 위치 인식 방법을 사용한다. The method of recognizing the position of each
본 실시 형태의 팰릿 위치 인식 장치에 있어서, 각 팰릿(1)으로부터, 번호 등으로 이루어지는 식별 신호를 얻고, 이 식별 신호를 기초로 하여 신호 처리부(14)에서 실행되는 팰릿 위치 인식 처리의 플로우의 일례를, 도 4에 근거하여 이하에 설명한다. In the pallet position recognition apparatus of the present embodiment, an example of a flow of pallet position recognition processing is obtained from the
S100: 식별 데이터 취득 처리S100: Identification data acquisition processing
먼저, RFID 입력부(19)의 제어하에 리더/라이터(13)로부터 출력되는 식별 신호를 구하는 프로브 신호에 기초하여, 안테나(12)로부터 팰릿(1) 측면을 향하여, 일정 주기(ΔT)의 송신 (또는 수신) 시각(Tm)(m=0, 1, 2, …)에, 예를 들면 1초 간격으로 프로브 신호의 송신파를 송신한다. 다음으로, 안테나(12)로부터 송신한 프로브 신호의 송신파에 대한 RFID 태그(11)로부터의 응답으로서의 수신파를 안테나(12)가 일정 주기(ΔT)로 수신하여 리더/라이터(13)에 전송한다. 리더/라이터(13)는 수신파의 신호로부터 팰릿 번호 등의 식별 정보를 포함하는 응답 신호를 검출하고, 이 응답 신호를 RFID 입력부(19)에 입력한다. 다만, 안테나(12)에 대향한 위치에 정상적인 RFID 태그(11)가 없을 때에는 리더/라이터(13)로부터 응답 신호는 출력되지 않고, RFID 입력부(19)에 식별 정보를 포함하는 응답 신호는 입력되지 않는다. 이때, RFID 입력부(19)에는 식별 정보를 포함하지 않는 NULL 신호가 일정 주기(ΔT)로 입력된다. RFID 입력부(19)에서는 상기 입력된 응답 신호로부터 팰릿 번호 등의 식별 신호 또는 NULL 신호로부터 비검지 신호(예를 들면 "NULL")를, 상기 송신 시각 신호(Tm)와 묶어 식별 데이터(Dm)로서 차례로 내장하는 메모리에 기록한다. 이때, 송신 시각 신호(Tm)와 식별 신호 등의 각 조에 일련의 번호(N)를 붙이면 좋다. 또한, 식별 데이터(Dm)를 차례로 오인식 방지부(22) 및 팰릿 위치 연산부(23)에 입력한다. 또한, 이상의 처리는 측정 제어부(24)에 내장하는 시계 기능부로부터 출력되는 시각 신호(타이밍 신호)에 동기하여 실행하여도 좋다. First, under the control of the
S101: 팰릿 통과 검출 처리S101: Pallet pass detection processing
RFID 입력부(19)에서는 또한 상기 "NULL"이 소정의 회수, 예를 들면 3회 연속 입력되었을 때에는 1대의 팰릿(설치된 RFID 태그)이 통과 완료되었다고 하여, 팰릿 통과 신호(Vps)를 작성한다. 다음으로, RFID 입력부(19)는 팰릿 통과 신호 Vps를 차례로 오인식 방지부(22)에 입력한다. 또한, 팰릿 통과 신호(Vps)를 팰릿 위치 연산부(23)에도 입력하여도 좋다. 또한, 이상의 처리는 측정 제어부(24)에 내장하는 시계 기능부로부터 출력되는 시각 신호(타이밍 신호)에 동기하여 실행하여도 좋다. The
S102: 팰릿 위치 연산 처리 S102: Pallet Position Calculation Processing
팰릿 위치 연산부(23)에서는 RFID 입력부(19)로부터 차례로 입력되는 연속된 식별 데이터(Dm)에 기초하여 1대의 팰릿의 RFID 태그로부터의 식별 데이터(Dm)를 사용하여, 예를 들면, 최초의 수신 시각과 최종 수신 시각으로부터 2개의 중간의 시각을 구하고, 그 시각에 RFID 태그(11)가 장착된 팰릿(1)의 라인 길이 방향의 중심이 안테나(12)의 정면에 위치하고 있었다고 인식한다. 또한, 이와 같은 처리를 함에 있어서, 팰릿 통과 신호(Vps)를 개시 신호 등으로서 사용하여도 된다. The pallet
S103: 팰릿 위치 오차 연산 처리S103: Process pallet position error
한편, 팰릿 위치 연산부(23)에서는 속도 검출기(15)에 의한 속도 검출 값(Vm)을 속도 신호 입력부(20)에 입력하고, 해당 속도 검출 값(Vm)과 측정 개시로부터의 시간(Tm-TO)으로부터, 1번 팰릿(일련의 팰릿의 선두)의 소결기 내에서의 진행 거리(Lm)(Lm=Vm×(Tm-TO))를 산출할 수 있고, 진행 거리(Lm)와 1번 팰릿과 각 팰릿과의 거리로부터 상기 기준 위치에 대한 각 팰릿의 위치를 산출한다. 이와 같이 팰릿 속도로부터 산출한, 어느 팰릿에 대한 그 팰릿 위치와 S102로 인식한 팰릿 위치와의 오차를 연산하고, 오차가 ±X㎝ 미만인 경우에는 팰릿 속도로부터 산출한 팰릿 위치를 정(正)으로서 출력한다. 또한, 오차가 허용 범위 ±X㎝ 이상인 경우에는 S102로 인식한 팰릿 위치를 정으로 하여 팰릿 속도로부터 산출한 소결기 상에 있는 현시점에 있어서의 각 팰릿의 위치를 오차분만큼 보정한다. 본 실시의 형태에서는 예를 들면 X=10㎝로 하였지만, 소망하는 위치 검출 정밀도에 기초하여 적당히 설정한다. On the other hand, in the pallet
S104: 팰릿 번호의 오인식 처리S104: Misrecognition of pallet numbers
오인식 방지부에서는 속도 검출기(15)에 의한 팰릿 속도의 측정값에 기초하여 S103로 도출한 팰릿 위치의 측정값과 S100에서 얻은 식별 데이터(Dm)를 대조하여 RFID 태그와 리더/라이터(13)와의 사이의 송수신 에러 등에 의한 응답 신호를 읽지 못하고 날려버리는 등에 의한, 팰릿 속도에 기초한 팰릿 번호의 도출을 할 때의 오인식을 방지하는 처리를 실행한다. 또한, 이 오인식 처리는 속도 검출기(15)에 의한 팰릿 속도에 기초한 팰릿 번호의 도출을 주된 위치 검출 수단으로 할 때 이용하면 좋다. RFID 태그로부터의 응답 신호를 주된 위치 검출 수단으로 할 경우에는 반드시 사용할 필요는 없다. The misidentification prevention unit compares the measured value of the pallet position derived in S103 with the identification data Dm obtained in S100 based on the measured value of the pallet speed by the
S105: 결과 출력 및 기록 처리S105: Output Results and Record
이상의 각 처리에서 얻은 산출 결과·도출 결과는 출력부(25)에서 작업자 등에 제시하기 위하여 컴퓨터 디스플레이 등으로 또는 기록 장치로 출력한다. The calculation result and the drawing result obtained by each of the above processes are output by the
상술의 처리에 의하여 팰릿(1)의 위치 인식 정밀도를 향상시키고 있지만, RFID 태그(11)의 방향이나 안테나(12)의 방향 및 양자의 높이 위치 관계 등에 의하여 읽기 상황이 미묘하게 변화되는 것이 미리 실시한 오프라인 시험에 의하여 판명되었다. 따라서, 본 발명을 실시할 때, RFID 태그(11)와 안테나(12)의 설치에 있어서, 각 장치의 지향성·배치에 세심한 주의를 기울이면 좋다. Although the position recognition accuracy of the
이상에서 설명한 바와 같이, 신호 처리부(14)는 RFID 입력부(19), 속도 신호 입력부(20), 팰릿 번호의 오인식 방지부(22) 및 팰릿 위치 연산부(23), 측정 제어부(24) 및 출력부(25)로 구성된다(도 3 참조). 신호 처리부(14)는 컴퓨터 시스템으로 구성할 수 있다. 상기 컴퓨터 시스템은 CPU, 메인 기억 장치, HDD 등의 외부 기억 장치, 키 보드나 마우스 등의 입력 장치 및 컴퓨터 디스플레이로 구성하면 좋다. 또한, S100 내지 S105에 기재한 팰릿 위치를 인식하는 일련의 처리를 해당 컴퓨터 시스템에 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 작성하고, 상기 메인 기억 장치에 로드하여 실행시킴으로써, 본 발명의 소결기의 팰릿 위치 인식 장치를 구현할 수 있다. As described above, the
<제2의 실시 형태> <2nd embodiment>
본 출원의 제2의 발명인 소결기의 팰릿의 에어 리크 검지 장치의 실시 형태를 도 5a 내지 도 8을 이용하여 상세하게 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 에어 리크 검지 장치에는 상기에 예시한 제1 발명의 팰릿 위치 인식 장치가 구비되어 있다. 또한, 이하의 설명의 도면에 있어서는 상기 도면과 동일한 기능을 가진 장치·부분의 부호는 동일한 부호를 붙여, 도면의 번잡함을 피한다. Embodiment of the air leak detection apparatus of the pallet of the sintering machine which is 2nd invention of this application is demonstrated in detail using FIGS. 5A-8. The air leak detection apparatus in this embodiment is equipped with the pallet position recognition apparatus of 1st invention illustrated above. In addition, in the drawing of the following description, the code | symbol of the apparatus and part which has the function similar to the said figure attaches | subjects the same code | symbol, and avoids the trouble of drawing.
도 5a, 도 5b는 본 발명에 관한 에어 리크 검지 장치가 설치된 소결기(5)를 나타내며, 도 5a는 평면도, 도 5b는 측면도이다. 소결기(5)는 도 5a, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 길이 방향으로 다수 개의 팰릿(1)이 연결되고, 길이 방향으로 이동 가능한 일련의 팰릿(P)과 일련의 팰릿(P)의 아래쪽에 고정하여 설치된 복수 개의 윈드 박스(2)로 이루어지는 흡기 수단을 구비한다. 각 팰릿(1)은, 도 10에 도시하는 바와 같이, 저면에 그레이트 바(7)를 배열하여 그레이트 바(7)를 사이에 두고 양 측면에 배치되는 측벽(8)의 외측에 차륜(10)을 구비하고 있다. 도 5b에 도시하는 바와 같이, 일련의 팰릿(P)은 선단과 후단이 연접되어 있고, 끝이 없이 소결기(5)의 하우징(31) 내를 주회한다. 각 윈드 박스(2)는 흡기관(17)을 통하여 블로어(도시 생략)로 감압된다. 일련의 팰릿(P)이 주회하는 중에, 각 팰릿(1)에 원료 공급 호퍼(3)로부터 코크스 가루를 포함하는 소결 원료가 공급되어 소결 원료층(30)이 형성된다. 그 소결 원료층(3O)의 표면이 점화로(4)로 착화되어 윈드 박스(2)를 거쳐 흡기된다. 도 6은 도 5a의 B-B선에서 본 단면도이다. 또한, 도 5a의 A-A선에서 본 단면도는 도 2와 같다. 이와 같이, 본 실시 형태는 상기 제1의 실시 형태에서 설명한 팰릿 위치 인식 장치(32)를 구비하고 있다. 또한, 팰릿(1)은 소결기(5)의 하우징(31) 내의 양측에 고정하여 설치된 2개의 레일(26) 위를, 각 팰릿(1)의 측면에 구비된 차륜(10)이 굴러감으로써 이동한다. 본 실시의 형태에 대한 이하의 설명에서는 팰릿 위치 인식 장치(32)에 관한 설명은 상기 제1 실시의 형태와 동일하기 때문에 생략한다. 5A and 5B show a
본 실시 형태에서는 도 5a, 도 5b, 도 6에 도시하는 바와 같이, 소결기(5)의 라인 길이 방향(팰릿(1)의 이동 방향)의, 팰릿(1)의 바로 아래에 위치한 윈드 박스(2)의 측벽(2a)의 최상부에, 팰릿(1)의 폭 방향에 대향하고, 윈드 박스(2) 내의 산소 농도의 변동을 검지하기 위하여, 예를 들면 비특허문헌 1(크리모트 기보 No. 56, 17-18페이지)에 기재되어 있는 레이저식 산소 농도계(16)의 레이저 광을 발사하는 발광기(16a)와 레이저 광을 검지하는 수광기(16b)를 설치한다. 윈드 박스(2)의 측벽(2a)의 상부에 설치하는 이유는 팰릿(1)으로부터 윈드 박스(2)에 유입된 에어 리크는 흡기관(17)을 향하여 아래로 끌려들어감에 따라 확산되므로, 산소 농도의 측정에 의하여 팰릿(1)의 에어 리크 부분을 특정하려면, 가능한 한 팰릿(1)에 가까운 것이 바람직하기 때문이다. 이때, 팰릿(1)의 폭 방향에서의 에어 리크 검지 감도를 고르게 하기 위하여, 발광기(16a)와 수광기(16b)를 잇는 방향에 평행한 레이저 광의 광축(16c)이 지상에 대하여 수평이고, 또한 팰릿(1)의 바닥면에 평행이 되도록 하면 좋다. 또한, 에어 리크가 일어나고 있는 팰릿(1)의 특정을 용이하게 하기 위하여, 광축(16c)이 소결기(5)의 라인 길이 방향에 대하여 직각이 되도록 발광기(16a) 및 수광기(16b)를 설치한다. In this embodiment, as shown to FIG. 5A, FIG. 5B, and FIG. 6, the wind box located just below the
도 7은 본 실시 형태의 에어 리크 검지 장치(33)의 구성을 나타낸다. 이 에어 리크 검지 장치(33)는 전술한 도 3에 도시하는 팰릿 위치 인식 장치(32)를 구비하고 있다. 레이저식 산소 농도계(16)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 산소 농도 신호 입력부(21)를 거쳐 측정 제어부(24)에 접속되고, 측정 제어부(24)에 의한 제어에 기초하여 산소 농도의 측정이 실행된다. 또한, 레이저식 산소 농도계 (16)는 산소 농도의 측정에 기초하여, 각각의 팰릿에 대하여 에어 리크의 유무와 크기를 검지하는 데이터 처리 장치(41)가 접속되어 있다. 데이터 처리 장치(41)는 예를 들면 퍼스널 컴퓨터 등으로 이루어진다. 7 shows the configuration of the air
본 실시 형태에서는 도 6, 도 8(부분 확대도)에 도시하는 바와 같이, 팰릿(1)의 차륜(10)이 구르는 양측의 레일(26)의 가대(26a)와, 윈드 박스(2)의 측벽 (2a)의 대향 위치에 각각 관통 구멍을 형성하고, 관통 구멍 각각에 퍼지 튜브(27)를 통과시켜, 한쪽 퍼지 튜브(27)의 단부에 발광기(16a), 다른 쪽 퍼지 튜브(27)의 단부에 수광기(16b)를, 각각 플랜지(28)를 사이에 두고 접속한다. 발광기(16a)의 출사구와 수광기(16b)의 수광구에는 각각의 광로에 보호용의 밀봉 글래스 창(29)이 형성되어 있다. 밀봉 글래스 창(29)의 오염 방지나, 배기가스 중의 분진 등에 의한 퍼지 튜브 (27)의 막힘을 방지하기 위해, 퍼지 튜브(27) 내에는 발광기(16a)와 수광기(16b)의 밀봉 글래스 창(29)으로부터 윈드 박스(2) 내부를 향하여, 퍼지 가스로 질소 가스를 불어넣는다. 다만, 질소 가스를 불어넣는 유량은 불어넣은 질소 가스에 의하여 배기가스의 조성이 크게 영향을 받지 않는 정도로 한다. 또한, 퍼지 가스는 질소 가스 이외에 산소 농도 측정을 방해하지 않는 기체이어도 좋다. In this embodiment, as shown to FIG. 6, FIG. 8 (part enlarged view), the
에어 리크가 없는 정상 시에 있어서, 소결기(5)의 각 윈드 박스(2)내의 배기가스 중 산소 농도는 도 5a, 도 5b에 나타내는 소결기(5) 길이 방향의 소결 원료의 공급측(급광측(給鑛側): 팰릿 이동의 윗쪽)에서는 17 내지 20% 가까이 되고, 길이 방향의 중간부로 갈수록 10% 이하까지 서서히 감소하며, 배광(排鑛)(팰릿 이동의 아래쪽)에서는 다시 상승하여 21% 가까이 된다. 이것은 급광측에서는 아직 소성 반응이 연소 원료층 (30)의 표면 부근(상부)에서만 일어나기 때문에, 미반응의 산소가 그대로 윈드 박스(2)에 도달하기 때문인데, 중간 부분에서는 소성 반응이 본격화하여, 미반응의 산소가 감소하고, 배광측에서는 소성반응 그 자체가 종료하기 때문에 산소 농도가 다시 상승하는 것으로 생각할 수 있다. In the normal state without air leak, the oxygen concentration in the exhaust gas in each of the
따라서, 에어 리크는 공기이며 산소 농도가 21%이기 때문에, 팰릿(1)의 열화 등에 의한 에어 리크가 없는 정상 상태와, 에어 리크가 있는 이상 상태와의 차이가 나기 쉬운 위치, 즉 산소 농도가 저위에서 안정되어 있는 소결기(5) 길이 방향의 중간 부분에 레이저식 산소 농도계(16)를 설치하는 것이 좋다. 다만, 설치 공간 상, 아무래도 중간부에 설치가 불가능한 경우에는 산소 농도가 고위에서도 극도로 안정되어 있는 부분을 선택하여 설치하면 에어 리크를 검지하는 것이 가능하다. Therefore, since the air leak is air and the oxygen concentration is 21%, the position where the air condition is likely to be different from the normal state without air leak due to deterioration of the
또한, 윈드 박스(2)의 주변 온도는 배광측에 가까울수록 상승하기 때문에, 레이저식 산소 농도계(16)의 발광기(16a)와 수광기(16b)의 내열성 및 유지보수를 고려하면, 중간부 중에서도 급광측에 가까운 쪽에 설치하는 것이 좋다. 또한, 윈드 박스(2) 내의 배기가스 중의 분진도 급광측이 적고, 분진에 의한 레이저 광의 감쇠에 의한 영향이나 퍼지 튜브(27)의 막힘도 적어 유리하다. In addition, since the ambient temperature of the
일례로서 상기 실시 형태에 있어서, 전체 26개의 윈드 박스(2) 중에서, 급광측으로부터 일곱 번째의 윈드 박스(2)에 레이저식 산소 농도계(16)를 설치하였다. 이 설치 위치에서의 통상 조업 상태에 있어서의 산소 농도는 7% 전후이지만, 에어 리크가 있는 팰릿(1)이 통과할 때에는 이 수치가 8 내지 9%로 상승한다. 따라서, 이 경우, 산소 농도가 8% 이상에서 경보를 출력하도록 하여 조업자에 에어 리크를 통지한다. As an example, in the said embodiment, the laser type
여기서 사용한 레이저식 산소 농도계(16)의 레이저 광의 지름은 약 20 mmF로 충분히 작고, 또한 3초 정도의 응답성을 가진다. 소결기(5)에 팰릿(1) 각각의 라인 길이 방향의 위치 인식 장치를 설치하여 팰릿(1) 각각의 위치를 측정하고, 레이저식 산소 농도계(16)에서 얻은 산소 농도 측정값을 사용함으로써, 일련의 팰릿(P) 중 에어 리크가 발생하고 있는 팰릿(1)의 특정뿐만 아니라, 특정한 팰릿(1) 내의 진행 방향의 에어 리크 위치까지 특정할 수 있다. 그때에는 팰릿 위치의 데이터 및 산소 농도 데이터를 퍼스널 컴퓨터 등을 사용하여 구성하는 데이터 처리 장치(41)에, I/O 보드를 통하여 입력하고, 산소 농도의 이상으로부터 에어 리크를 검지하고, 에어 리크가 발생하고 있는 팰릿 번호와 함께 컴퓨터 디스플레이 상에 표시하도록 하여도 좋다. The diameter of the laser beam of the laser
또한, 상기에서는 레이저식 산소 농도계 1대를 사용한 구성을 설명하였지만, 복수 대를 사용하여 에어 리크 검출 장치를 구성하여도 좋은 것은 분명하다. In addition, although the structure which used one laser type oxygen concentration meter was demonstrated above, it is clear that you may comprise an air leak detection apparatus using multiple units.
이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명의 제2의 실시의 형태인 소결기의 팰릿 에어 리크 검지 장치(33)에 의하면, 레이저식 산소 농도계(16)을 사용하여 고감도로 윈드 박스 안의 산소 농도를 측정하고, 레이저식 산소 농도계(16)의 발광기(16a)와 수광기(16b)의 설치 위치를 통과하는 팰릿에 있어서의 에어 리크를, 고감도로 검지하는 것이 가능하다. 또한, 제1의 실시 형태에서 설명한 팰릿 위치 인식 장치(32)를 구비하고 있으므로, 레이저식 산소 농도계(16)의 발광기(16a)와 수광기(16b)의 설치 위치를 통과하는 팰릿의 번호 등을 특정하고, 또한 해당 팰릿 중의 소결기 길이 방향의 에어 리크 위치까지도 고정밀도로 특정할 수 있다. As explained above, according to the pallet air
또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는, 사용한 RFID 태그(11)는 태그로의 정보 쓰기도 가능하기 때문에, 안테나(12)의 앞을 RFID 태그(11)가 통과할 때마다, RFID 태그(11)의 번호와 함께 RFID 태그(11)에 써 넣은 가동 회수(n)를 읽어들여, 1회 카운트 업한 회수(n+1)를 RFID 태그(11)에, 예를 들면 신호 처리부(14)로 제어하여 써넣도록 한다. 이와 같이 함으로써 소결기(5)의 온라인 상에서의 각 팰릿(1)의 가동 회수를 알 수 있기 때문에 팰릿(1)의 보전 순번을 결정하는 유효한 수단이 된다. 또한, 신호 처리부(14)에 소결기의 조업을 관리하는 상위의 컴퓨터와 네트워크를 통하여 접속하거나, 신호 처리부(14)에 작업자용의 입출력부를 설치하고, 수리 이력 등의 보전 정보도 써넣는 것이 가능하여, 조업 관리·트러블 예방·장치 보전의 툴로서 이용하는 것도 가능하게 된다. In addition, in the first and second embodiments, since the used
또한, 제2의 실시의 형태에서 설명한 소결기의 팰릿 에어 리크 검지 장치(33)는 에어 리크의 검지 장치로서 윈드 박스(2) 내의 산소 농도를 레이저식 산소 농도계로 측정하는 방식을 사용하고 있으나, 대신에 그 밖의 공지의 에어 리크 검지 방식을 채용하여 구성하는 것도 가능하다는 것은 분명하다. In addition, although the pallet air
산업상 이용 가능성 Industrial availability
이상에서는 철강업의 상위 공정인 고로 제철에 있어서, 소결광을 제조하는 소결 순서에 있어서의 팰릿에 기인하는 에어 리크를 검지하는 예로서 본 발명의 팰릿 위치 인식 장치 및 이 장치를 사용한 에어 리크 검지 장치를 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 팰릿 위치 인식 장치 및 에어 리크 검지 장치는 철강업의 다른 프로세스나, 다른 산업의 동일한 프로세스 등에 있어서, 이동하는 장치의 위치 검출이나 장치의 기체 유입 등의 검출에도 적용 가능하다는 것은 분명하다. As mentioned above, the pallet position recognition apparatus of this invention and the air leak detection apparatus using this apparatus are detailed as an example which detects the air leak resulting from the pallet in the sintering process which manufactures a sintered ore in the blast furnace steelworks which is a higher process of the steel industry. As described above, the pallet position recognition device and the air leak detection device of the present invention can be applied to the detection of the position of a moving device or the gas inflow of the device in other processes of the steel industry or the same process in other industries. Obvious.
1 팰릿
2 윈드 박스
2a 측벽
3 원료 공급 호퍼
4 점화로
5 소결기
6 팰릿 밀봉 바
7 그레이트 바
8 측벽
9 대차
10 차륜
11 RFID 태그
12 안테나
13 리더/라이터
14 신호 처리부
15 속도 검출기
16 레이저식 산소 농도계
16a 발광기
16b 수광기
16c 광축
17 흡기관
18 신호 선 RF
19 RFID 입력부
20 속도 신호 입력부
21 산소 농도 신호 입력부
22 오인식 방지부
23 팰릿 위치 연산부
24 측정 제어부
25 출력부
26 레일
27 퍼지 관
28 플랜지
29 밀봉 글래스 창
30 소결 원료층
31 하우징
32 팰릿 위치 인식 장치
33 에어 리크 검지 장치
41 데이터 처리 장치
P 일련의 팰릿 1 pallet
2 windbox
2a sidewall
3 raw material feeding hopper
With 4 lighting
5 sintering machine
6 pallet sealing bar
7 Great Bars
8 sidewalls
9 balance
10 wheels
11 RFID Tag
12 antennas
13 Reader / Writer
14 signal processor
15 speed detector
16 Laser Oximeter
16a light emitter
16b receiver
16c optical axis
17 intake pipe
18 signal line RF
19 RFID Input
20 speed signal input
21 Oxygen Concentration Signal Input
22 misunderstanding prevention part
23 pallet position calculator
24 measurement control
25 outputs
26 rails
27 purge tube
28 flange
29 sealed glass window
30 Sintered Raw Material Layer
31 Housing
32 pallet positioner
33 Air Leak Detection Device
41 Data Processing Unit
P series of pallets
Claims (4)
상기 팰릿 위치 인식 장치는, 상기 팰릿 각각의 측벽의 외측에 설치되고, 식별 정보의 쓰기 및 읽기가 가능한 RFID 태그와,
상기 소결기의 하우징에 고정되고, 상기 일련의 팰릿에 대향하고, 주회하는 각 팰릿에 설치된 상기 RFID 태그와의 사이에서 전파를 미리 결정된 시간만 송수신하는 것이 가능한 위치에 설치된 안테나와,
상기 안테나에 접속되고, 상기 각 RFID 태그의 식별 정보를 포함하는 신호의 쓰기 및 읽기가 가능한 RFID 태그로의 리더/라이터와,
상기 리더/라이터로부터 입력되는 RFID 태그의 식별 정보에 기초하여 상기 안테나의 위치를 통과하는 팰릿을 식별하고, 이 팰릿의 위치를 검출하여 인식하는 신호 처리부를 구비하고,
상기 에어 리크 검지 장치는, 상기 윈드 박스의 소결기 길이 방향과 직교하는 방향으로 대향한 벽의 상부에, 발광기와 수광기가 각각 상기 팰릿의 폭 방향에 대향하여 설치되어 있고, 이 발광기로부터 레이저 광을 출사하여 이 수광기로 수광하여 광로 중의 산소 농도를 측정하는 하나 또는 복수의 레이저식 산소 농도계와,
상기 레이저식 산소 농도계로 측정한 윈드 박스 내의 산소 농도의 값과 상기 팰릿 위치 인식 장치에 의하여 얻은 상기 일련의 팰릿 각각의 위치 데이터로부터, 상기 일련의 팰릿 각각에 대하여 에어 리크의 유무와 크기를 검지하는 데이터 처리 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 팰릿 위치 인식 장치와 에어 리크 검지 장치를 구비한 소결기. A plurality of endless pallets in which a plurality of pallets which are loaded and moveable in the sintering raw material are connected in a moving direction, the front end and the rear end of which are connected, a plurality of wind boxes fixed to the housing and installed under the series of pallets In the sintering apparatus which is connected to the lower end part of each of these wind boxes, and consists of an intake pipe for exhausting the gas in the said wind box, the pallet position recognition which detects the position of the sintering machine longitudinal direction of each said pallet circulating in a sintering machine A sintering machine having a device and an air leak detection device,
The pallet position recognition device, RFID tag is provided on the outside of each side wall of the pallet, and capable of writing and reading identification information,
An antenna fixed to the housing of the sintering machine and installed at a position opposite to the series of pallets and capable of transmitting and receiving radio waves only for a predetermined time between the RFID tags installed on each pallet that is circulated;
A reader / writer to an RFID tag connected to the antenna and capable of writing and reading a signal including identification information of each RFID tag;
A signal processing unit for identifying a pallet passing through the position of the antenna based on identification information of the RFID tag input from the reader / writer, detecting the position of the pallet, and recognizing the pallet;
The air leak detection device is provided with a light emitter and a light receiver facing the width direction of the pallet, respectively, on an upper portion of the wall facing the direction perpendicular to the longitudinal direction of the sintering machine of the wind box. One or a plurality of laser type oxygen oximeters which emit light to be received by the light receiver and measure the oxygen concentration in the optical path;
Detecting the presence and size of air leak with respect to each of the series of pallets from the value of the oxygen concentration in the wind box measured by the laser type oxygen concentration meter and the position data of each of the series of pallets obtained by the pallet position recognition device. A sintering machine comprising a pallet position recognition device and an air leak detection device, characterized by comprising a data processing device.
상기 신호 처리부는 이 미리 결정된 시간 주기로 입력된 식별 신호에 기초하여, 각 팰릿의 번호 및 소결기 길이 방향의 위치를, 미리 설정된 상기 일련의 팰릿의 배치 상태의 정보를 사용하여 도출하는 것을 특징으로 하는 팰릿 위치 인식 장치와 에어 리크 검지 장치를 구비한 소결기.The RFID tag reader / writer transmits a probe signal for requesting the identification information to the RFID tag at a predetermined time period through an antenna, and obtains the identification information from the received wave returned from the RFID tag. Outputting this identification information to the signal processing unit as an identification signal,
The signal processing unit derives the number of each pallet and the position of the sintering machine length direction based on the identification signal input at this predetermined time period, using information on the arrangement state of the series of pallets set in advance. Sintering machine equipped with a pallet position detection device and an air leak detection device.
상기 팰릿 위치 인식 장치는 각 팰릿의 이동 속도를 검출하는 속도 검출기를 추가로 구비하고,
상기 신호 처리부는 상기 속도 검출기로부터 입력되는 팰릿의 이동 속도 및 상기 일련의 팰릿의 배치 상태의 정보에 기초하여 각 팰릿의 번호 및 소결기 길이 방향의 위치를 도출하는 것을 특징으로 하는 팰릿 위치 인식 장치와 에어 리크 검지 장치를 구비한 소결기.The method of claim 2,
The pallet position recognition device further comprises a speed detector for detecting the moving speed of each pallet,
And the signal processing unit derives the number of pallets and the position of the sintering machine in the longitudinal direction based on the movement speed of the pallets inputted from the speed detector and the arrangement state of the pallets. Sintering machine equipped with air leak detection device.
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