KR102606934B1 - 입도 분포 감시 장치, 입도 분포 감시 방법, 컴퓨터 프로그램, 노, 고로, 노의 제어 방법, 및 고로 조업 방법 - Google Patents
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Abstract
장입되는 원료의 입도 분포를 장입회마다 파악한다.
본 발명의 입도 분포 감시 장치는, 장입되는 원료의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를, 원료의 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득하는 정보 취득 장치와, 정보를 처리하는 정보 처리 장치를 갖고, 정보 처리 장치는, 정보 취득 장치가 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득한 정보로부터 입도 분포를 장입회마다 특정하는 입도 분포 특정부와, 입도 분포 특정부가 장입회마다 특정한 입도 분포를 가시화하여, 장입회마다의 가시화 입도 분포를 장입회와 관련지어 화면에 표시하는 입도 분포 표시부를 갖는다.
본 발명의 입도 분포 감시 장치는, 장입되는 원료의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를, 원료의 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득하는 정보 취득 장치와, 정보를 처리하는 정보 처리 장치를 갖고, 정보 처리 장치는, 정보 취득 장치가 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득한 정보로부터 입도 분포를 장입회마다 특정하는 입도 분포 특정부와, 입도 분포 특정부가 장입회마다 특정한 입도 분포를 가시화하여, 장입회마다의 가시화 입도 분포를 장입회와 관련지어 화면에 표시하는 입도 분포 표시부를 갖는다.
Description
본 발명은, 입도 분포 감시 장치 및 입도 분포 감시 방법에 관한 것으로, 특히, 장입되는 원료의 입도 분포를 감시하기 위해서 사용되는 입도 분포 감시 장치 및 입도 분포 감시 방법에 관한 것이다.
또, 본 발명은, 상기의 입도 분포 감시 방법을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램에도 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 상기의 입도 분포 감시 장치를 구비하는 노 (爐) 및 고로에도 관한 것이다.
나아가 또한, 본 발명은, 노에 장입되는 물질의 입도 분포를 감시하면서 실시되는 노의 제어 방법, 및, 고로에 장입되는 원료의 입도 분포를 감시하면서 실시되는 고로 조업 방법에도 관한 것이다.
장입되는 원료의 입도 분포를 감시하는 것은, 그 원료를 사용한 처리 프로세스에 있어서 중요하다. 예를 들어, 고로를 사용한 제철 프로세스에 있어서, 고로에 장입되는 코크스, 광석 및 소결광 등의 원료의 입도 분포는, 고로의 조업에 영향을 줄 수 있다. 특히, 고로의 통기성은, 괴상 (塊狀) 의 원료간에 형성되는 간극이 소괴 (小塊) 또는 분말상의 원료에 의해 메워지면 악화되어 버린다. 일반적으로, 원료의 입도 분포 폭이 넓어질 (예도가 작아진다) 수록, 상기 간극의 비율인 공극률이 작아지는 경향이 있다.
그 때문에, 고로 조업에 있어서 노 내 정보를 리얼타임으로 취득하고, 얻어진 정보를 활용하여 효율적인 조업을 실시하는 기술이 이미 개발되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에 기재된 기술에서는, 고로 설비 상에 복수 설치되는 압력 센서로 수집한 압력 데이터의 분포 상태를, 각 압력 센서의 고로 설비 상의 설치 위치를 정확하게 반영시킨 이차원 평면 상에 배치하여 압력 데이터의 등치선을 탐색하고, 당해 등치선에 기초하여, 노벽 근방에 있어서의 충전층의 노 내 가스 흐름의 투과 유동 저항 벡터의 크기 또는 편각을 산출한다.
한편, 고로를 양호하게 조업 (운전) 하려면, 원료의 입도 분포를 미리 파악하는 것이 중요해진다. 그러나, 특허문헌 1 에 기재된 기술에서는, 고로에 원료를 장입하는 전단계에서 원료의 입도 분포를 파악할 수 없기 때문에, 원료 장입 후의 노 내의 통기성을 예측하여 고로를 조업 (운전) 하는 것이 곤란해진다.
고로 장입 전의 원료의 입도 분포를 파악하는 방법으로는, 예를 들어, 고로를 향하여 반송되는 원료를 정기적으로 샘플링하고, 샘플링한 원료를 대상으로 하여 입도 분포를 수동 분석으로 특정하는 방법을 들 수 있다. 분석의 결과로서, 도 7 에 나타내는 히스토그램이 얻어지고, 고로의 조업원 (오퍼레이터) 은, 히스토그램을 보고 원료의 입도 분포를 파악한다. 도 7 은, 종래의 수법으로 특정한 원료의 입도 분포를 나타내는 히스토그램이며, 가로축은, 원료의 입도 (입경 : 단위는 ㎜) 를 나타내고 있고, 세로축은, 각 입도를 갖는 원료의 출현 빈도 (엄밀하게는, 샘플링한 개수에 대한 비율) 를 나타내고 있다.
상기의 방법에서는, 샘플링된 원료의 입도 분포가, 실제로 고로에 장입되는 원료의 입도 분포와 상이한 경우가 있다. 특히, 샘플링 주기가 길어지면, 측정한 입도 분포가, 실제로 고로에 장입되는 원료의 입도 분포와 상이할 우려가 있다.
최근에는, 원료의 입도 분포를 리얼타임으로 측정하는 것이 가능하며, 그 일례로는, 특허문헌 2 에 기재된 기술을 들 수 있다. 특허문헌 2 에 기재된 기술에서는, 입자의 입도 분포의 시간적 변화 (시간 경과적 변화) 를 측정하기 위해서, 입자경과 입자량의 2 축으로 구성되는 입도 분포 데이터를 측정 시간마다 기억하고, 입자경과 입자량과 측정 시간의 3 축으로 구성되는 3 차원 그래프를 표시한다.
특허문헌 2 에 기재된 기술에서는, 각 장입회(回) 에 있어서 고로를 향해서 반송되는 원료의 입도 분포를 축차 측정하고, 각 측정 시점에서의 입도 분포를 파악하는 것은 가능하지만, 각 측정 시점에서의 입도 분포에는 편차가 있다. 한편, 고로의 조업은, 장입회를 1 단위로 하여 관리되는 경우가 있어, 이들을 고려하면, 1 회의 장입회에서 고로에 장입되는 원료의 입도 분포를, 장입회마다를 파악하는 것이 중요해진다.
본 발명은, 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 이하에 나타내는 목적을 해결하는 것을 과제로 한다.
본 발명은, 상기 종래 기술의 문제점을 해결하고, 장입되는 원료의 입도 분포를 장입회마다 파악하기 위한 입도 분포 감시 장치 및 입도 분포 감시 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명의 다른 목적은, 상기의 입도 분포 감시 방법을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램, 그리고, 상기의 입도 분포 감시 장치를 구비한 노 및 고로를 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 다른 목적은, 노에 장입되는 물질의 입도 분포를 적절히 제어하면서 노를 제어하는 것, 및, 고로에 장입되는 원료의 입도 분포를 적절히 감시하면서 고로의 조업을 실시하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 입도 분포 감시 장치는, 장입되는 원료의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를, 원료의 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득하는 정보 취득 장치와, 정보를 처리하는 정보 처리 장치, 를 갖고, 정보 처리 장치는, 정보 취득 장치가 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득한 정보로부터 입도 분포를 장입회마다 특정하는 입도 분포 특정부와, 입도 분포 특정부가 장입회마다 특정한 입도 분포를 가시화하여, 장입회마다의 가시화 입도 분포를 장입회와 관련지어 화면에 표시하는 입도 분포 표시부, 를 갖는다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 입도 분포 감시 장치에서는, 장입되는 원료의 입도 분포를 장입회마다 특정하고, 장입회마다 특정한 입도 분포를 가시화한 가시화 입도 분포를, 장입회와 관련지어 화면에 표시한다. 이에 따라, 장입되는 원료의 입도 분포를 장입회마다 파악할 수 있다.
또, 본 발명의 입도 분포 감시 장치에 있어서, 입도 분포 표시부는, 장입회마다의 가시화 입도 분포의 각각을, 복수의 영역으로 구획된 표시 범위 중, 각각의 장입회와 대응하는 영역에 표시하면, 바람직하다.
상기의 구성이면, 각 장입회의 가시화 입도 분포가, 표시 범위 중, 당해 각 장입회와 대응하는 영역에 표시되므로, 장입회마다 원료의 입도 분포를 확인하는 것이 보다 용이해진다.
또, 본 발명의 입도 분포 감시 장치에 있어서, 표시 범위는, 화면의 세로 방향을 따른 제 1 축과, 화면의 가로 방향을 따른 제 2 축에 의해 규정되고, 복수의 영역은, 제 1 축을 따라 늘어서 있고, 복수의 영역 각각은, 제 2 축을 따라 늘어서는 복수의 직사각형 영역으로 구획되어 있고, 복수의 직사각형 영역의 각각은, 입도의 구간이 대응지어져 있고, 복수의 직사각형 영역의 각각과 대응지어지는 구간의 대표값은, 제 2 축을 따라 화면의 가로 방향의 일단측을 향할수록 커지고, 입도 분포 표시부는, 가시화 입도 분포로서, 복수의 직사각형 영역의 각각이, 복수의 직사각형 영역의 각각과 대응지어진 구간에 포함되는 입도의 원료의 출현 빈도에 따른 색으로 나타낸 컬러 패턴 화상을 표시하면, 바람직하다.
상기의 구성이면, 가시화 입도 분포인 컬러 패턴 화상 중, 각 직사각형 영역의 색을 확인함으로써, 당해 각 직사각형 영역과 대응지어진 구간에 포함되는 입도의 원료의 출현 빈도를 파악할 수 있다.
또, 본 발명의 입도 분포 감시 장치에 있어서, 입도 분포 표시부는, 설정된 장입 횟수분의 가시화 입도 분포를, 각각의 장입회의 순서를 따라 나란히 표시하면, 바람직하다.
상기의 구성이면, 각 장입회에 있어서의 원료의 입도 분포를, 장입회 순으로 파악할 수 있다.
또, 본 발명의 입도 분포 감시 장치에 있어서, 입도 분포 표시부는, 설정된 장입 횟수분의 가시화 입도 분포를, 각각의 장입회의 순서를 따라 화면의 세로 방향을 따라 나란히 표시해도 된다.
상기의 구성에서는, 각 장입회에 있어서의 원료의 입도 분포를 장입회 순으로 파악하는 것이 보다 용이해진다. 또, 높이 방향에 있어서의 각 위치에서의 통기 분포를, 그 위치에 있어서의 원료의 입도 분포로부터 파악할 뿐만 아니라, 입도 분포와 위치의 대응 관계가, 조업원 (오퍼레이터) 에게 있어서 판단하기 쉬워진다.
또, 본 발명의 입도 분포 감시 장치에 있어서, 입도 분포 표시부는, 새로운 장입회분(分) 의 가시화 입도 분포를 표시할 때에는, 직전에 화면에 표시된 설정된 장입 횟수분의 가시화 입도 분포 중, 가장 오래된 장입회분의 가시화 입도 분포를 삭제하고 나머지 가시화 입도 분포의 표시 위치를 어긋나게 하여, 새로운 장입회분의 가시화 입도 분포를 표시하면, 바람직하다.
상기의 구성이면, 화면에 표시되는 가시화 입도 분포를, 장입회의 증가에 맞추어 적절히 갱신하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명의 입도 분포 감시 장치에 있어서, 원료가 복수의 장입 지점의 각각에 장입되고, 정보 취득 장치가, 장입 지점별로 형성되어 있고, 장입회마다 정보를 적어도 1 회 이상 취득하고, 입도 분포 특정부는, 장입 지점별로, 입도 분포를 장입회마다 특정하고, 입도 분포 표시부는, 장입회마다의 입도 분포를 장입 지점별로 가시화하고, 장입회마다의 가시화 입도 분포를 장입 지점별로 나누어 화면에 표시해도 된다.
상기의 구성에서는, 원료의 장입 지점이 복수 존재하는 경우에, 각 장입회에 있어서의 원료의 입도 분포를 장입 지점별로 파악할 수 있다. 이에 따라, 장입 지점 사이의 입도 분포의 치우침을 확인하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명의 입도 분포 감시 장치에 있어서, 정보 취득 장치는, 1 회의 장입회에 있어서 장입되는 원료가 반송되는 동안에, 정보를 복수 취득하고, 입도 분포 특정부는, 정보 취득 장치가 1 회의 장입회에 있어서 장입되는 원료에 대해 복수 취득한 정보로부터, 입도 분포를 장입회마다 특정하면, 바람직하다.
상기의 구성이면, 1 회의 장입회에 있어서 장입되는 원료가 반송되는 동안에, 원료의 입도 분포에 관한 정보를 복수 취득하고, 복수 취득한 정보로부터 입도 분포를 특정하므로, 입도 분포의 특정 결과에 대한 타당성이 향상된다.
또, 본 발명의 입도 분포 감시 장치에 있어서, 입도 분포 표시부는, 원료 장입 공간 내부를 모식적으로 나타낸 화상을, 장입회마다의 가시화 입도 분포와 함께 화면에 표시하고, 장입회마다의 가시화 입도 분포의 각각을, 상기의 화상 중, 원료 장입 공간 내부에 있어서 장입회마다 형성되는 원료의 층의 화상과 대응지어 표시하면, 바람직하다.
상기의 구성이면, 각각의 가시화 입도 분포가 원료 장입 공간 중 어느 부분의 입도 분포인지를, 용이하게 파악할 수 있다.
또, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 입도 분포 감시 방법은, 장입되는 원료의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를, 원료의 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득하는 스텝과, 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득한 정보로부터 입도 분포를 장입회마다 특정하는 스텝과, 장입회마다 특정한 입도 분포를 가시화하여, 장입회마다의 가시화 입도 분포를 장입회와 관련지어 화면에 표시하는 스텝, 을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 서술한 방법에 의하면, 고로에 장입되는 원료의 입도 분포를 장입회마다 파악하는 것이 가능해진다.
또, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 컴퓨터 프로그램은, 상기 서술한 본 발명의 입도 분포 감시 방법에 있어서의 각 스텝을 컴퓨터에 실시시키는 것을 특징으로 한다.
상기 서술한 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에 판독되어 실행됨으로써, 본 발명의 입도 분포 감시 방법이 실현된다.
또, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 노는, 상기 서술한 본 발명의 입도 분포 감시 장치를 구비하고, 노에 장입되는 물질의 입도 분포를, 입도 분포 감시 장치에 의해 특정하는 것을 특징으로 한다.
상기 서술한 노에서는, 노에 장입되는 물질의 입도 분포를 적절히 감시하는 것이 가능해진다.
또, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 고로는, 상기 서술한 본 발명의 입도 분포 감시 장치를 구비하고, 고로에 장입되는 원료의 입도 분포를, 입도 분포 감시 장치에 의해 특정하는 것을 특징으로 한다.
상기 서술한 고로에서는, 고로에 장입되는 원료의 입도 분포를 적절히 감시하는 것이 가능해진다.
또, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 노의 제어 방법은, 노에 장입되는 물질의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를, 물질의 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득하는 스텝과, 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득한 정보로부터 입도 분포를 장입회마다 특정하는 스텝과, 장입회마다 특정한 입도 분포를 가시화하여, 장입회마다의 가시화 입도 분포를 장입회와 관련지어 화면에 표시하는 스텝과, 화면에 표시된 가시화 입도 분포에 따라, 노의 제어 조건을 설정하는 스텝, 을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 서술한 방법에 의하면, 노에 장입되는 물질의 입도 분포를 적절히 감시하면서, 노의 제어를 적절히 실시하는 것이 가능해진다.
또, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 고로 조업 방법은, 고로에 장입되는 원료의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를, 원료의 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득하는 스텝과, 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득한 정보로부터 입도 분포를 장입회마다 특정하는 스텝과, 장입회마다 특정한 입도 분포를 가시화하여, 장입회마다의 가시화 입도 분포를 장입회와 관련지어 화면에 표시하는 스텝과, 화면에 표시된 가시화 입도 분포에 따라, 고로의 조업 조건을 설정하는 스텝, 을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 서술한 방법에 의하면, 고로에 장입되는 원료의 입도 분포를 적절히 감시하면서, 고로의 조업을 적절히 실시하는 것이 가능해진다.
본 발명에 의하면, 장입되는 원료의 입도 분포를 장입회마다 파악하는 것이 가능하다. 이에 따라, 원료의 장입회에 따라 변화하는 원료 장입 공간 내의 상태를 양호하게 또한 직감적으로 파악하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 의하면, 노에 장입되는 물질의 입도 분포를 적절히 감시하면서 노의 제어를 실시하는 것이 가능하다.
또, 본 발명에 의하면, 고로에 장입되는 원료의 입도 분포를 적절히 감시하면서 고로의 조업을 실시하는 것이 가능하다.
도 1 은, 고로의 내부 구조를 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 입도 분포 감시 장치, 및, 그 주변 기기에 대한 일례를 나타내는 모식도이다.
도 3 은, 가시화 입도 분포의 표시예를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 가시화 입도 분포 및 고로 화상의 표시예를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 입도 분포 감시 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 제 2 실시형태에 관련된 가시화 입도 분포의 표시예를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 종래의 수법으로 특정한 원료의 입도 분포를 나타내는 히스토그램이다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 입도 분포 감시 장치, 및, 그 주변 기기에 대한 일례를 나타내는 모식도이다.
도 3 은, 가시화 입도 분포의 표시예를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 가시화 입도 분포 및 고로 화상의 표시예를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 입도 분포 감시 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 제 2 실시형태에 관련된 가시화 입도 분포의 표시예를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 종래의 수법으로 특정한 원료의 입도 분포를 나타내는 히스토그램이다.
본 발명의 일 실시형태 (본 실시형태) 에 대해서, 첨부 도면에 나타내는 적합한 실시형태를 참조하면서, 이하에 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 예시한 일례에 지나지 않고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 즉, 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서, 이하에 설명하는 실시형태로부터 변경 또는 개량될 수 있다. 또, 당연히, 본 발명에는, 그 등가물이 포함된다.
＜＜고로의 구조 및 고로 조업 방법에 대해서＞＞
고로 (1) 에 대해서, 도 1 및 도 2 를 참조하면서, 그 구조 및 조업 방법을 설명한다. 고로 (1) 에서는, 제철 프로세스에 있어서 철광석 (이하, 「광석」 이라고 한다.) 으로부터 용선을 생성하기 위해서, 정부 (頂部) 로부터 코크스, 광석 및 소결광 등의 원료가 장입된다. 1 회의 장입회 (이하, 「배치」 라고도 부른다) 에서는, 1 종류의 원료가 소정량만 고로 (1) 에 장입되고, 서로 종류가 상이한 원료는, 다른 배치에서 고로 (1) 에 장입된다. 요컨대, 고로 (1) 의 내부는, 원료 장입 공간에 상당한다.
각종 원료에 대해서는, 매회의 장입회에 있어서 1 배치분의 양이 컨베이어 (2) 에 의해 고로 (1) 의 정부를 향해서 반송된다. 원료로서의 코크스 (26) 는 각 장입회에 있어서, 도 2 에 나타낸 공급 호퍼 (28) 로부터 1 배치분이 잘라내어지고, 체 (30) 로 걸러져 체 (30) 의 체눈 지름보다 입도가 작은 코크스가 떨어진 후에, 컨베이어 (2) 에 의해 반송된다. 컨베이어 (2) 상의 원료는, 고로 (1) 의 정부에 형성된 수취 호퍼 (3) 로 인도되고, 일시적으로 축적된다. 수취 호퍼 (3) 는, 원료의 종류수와 동일한 수만큼 형성되어 있고, 각 수취 호퍼 (3) 에는, 대응하는 종류의 원료가 축적된다.
축적된 1 배치분의 원료는, 장입 슈트 (4) 를 통해서 고로 (1) 내에 장입된다. 장입되는 원료는, 층상으로 장입된다. 또, 장입 슈트 (4) 로 통하는 수취 호퍼 (3) 가 전환됨으로써, 장입되는 원료의 종류가 변화하고, 광석과 코크스가 번갈아 고로 (1) 내에 층상으로 장입된다. 원료의 장입 횟수가 증가함에 따라, 고로 (1) 내에서는 원료의 층 (구체적으로는, 광석층 (5) 과 코크스층 (6)) 이 고로 (1) 의 하방부터 차례로 겹쳐 쌓인다. 그 결과, 소정의 장입 횟수분의 층 (5, 6) 이 고로 (1) 내에 퇴적한다.
또, 고로 (1) 의 하부에는 풍구 (7) 가 형성되어 있고, 풍구 (7) 를 통해서 열풍이 고로 (1) 내에 이송되고, 광석층 (5) 및 코크스층 (6) 내의 간극 (원료간의 공극) 을 통과한다. 고로 (1) 내의 광석은, 가열, 환원되어 용선이 되고, 고로 (1) 의 바닥으로부터 순차 배출된다. 고로 (1) 내에서 광석이 완전하게 용융하는 영역을 융착대 (8) 라고 부른다.
고로 (1) 내에 있어서의 통기성은, 열풍을 불어넣는 방법, 각 원료가 이루는 층의 구조, 및 층 내에 있어서의 원료의 입도 분포 등에 따라 정해진다. 일반적으로는, 입도 분포의 분포 폭이 넓어질수록, 괴상의 원료간에 형성되는 간극이 소괴상 또는 분말상의 원료에 의해 메워지기 쉬워지기 때문에 통기성이 나빠진다. 그 때문에, 고로 (1) 를 조업하는 동안에는, 고로 (1) 내에 장입되는 원료의 입도 분포를 고로 (1) 의 조업원 (오퍼레이터) 에게 확인시킨다. 본 실시형태에서는, 각 장입회에서 고로 (1) 에 장입되는 원료의 입도 분포를 장입회마다 관리한다.
또, 본 실시형태에서는, 장입회마다의 원료의 입도 분포에 따라 고로 (1) 의 조업 조건을 설정한다. 구체적으로는, 어느 장입회에 있어서 고로 (1) 에 장입되는 원료의 입도 분포의 분포 폭 (예를 들어, 분산값) 이 임계값을 초과하는 경우, 고로 (1) 내에 대한 열풍의 송풍량을 낮추거나, 혹은, 어느 장입회에 있어서 장입되는 광석의 양에 대한 코크스량의 비율을 올린다.
＜＜본 실시형태에 관련된 입도 분포 감시 장치의 구성＞＞
다음으로, 본 실시형태에 관련된 입도 분포 감시 장치 (12) 의 구성에 대해서, 도 2 를 참조하면서 설명한다.
입도 분포 감시 장치 (12) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 컨베이어 (2) 와 함께 입도 분포 감시용 시스템 (10) 을 구성한다. 입도 분포 감시용 시스템 (10) 은, 고로 (1) 에 장입되는 원료의 입도 분포를 감시하기 위해서 형성되고, 1 배치분의 원료를 고로 (1) 의 정부를 향하여 반송하는 동안에 1 배치분의 원료의 입도 분포를 특정하고, 특정한 입도 분포를 가시화하여 조업원 (오퍼레이터) 에 대하여 감시용 화면 (이하, 화면 (25)) 에 표시한다. 입도 분포의 특정 및 가시화는, 상기와 같이 1 배치 단위로 실시된다. 장입되는 원료가 광석 및 코크스 (26) 와 같이 복수 종류 있는 경우에는, 각 종류의 원료의 1 회당 장입을 1 배치로 한다. 이 경우, 일방의 종류의 원료 (예를 들어, 코크스 (26)) 에 대해서는 매회의 배치로 입도 분포의 특정 및 가시화를 실시하고, 다른 일방의 종류의 원료 (예를 들어, 광석) 에 대해서는 반드시 매회의 배치로 실시하지 않아도 된다. 반대로, 모든 종류의 원료에 대해 매회의 배치로 입도 분포의 특정 및 가시화를 실시해도 된다.
입도 분포 감시 장치 (12) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 정보 취득 장치 (14) 와 정보 처리 장치 (20) 를 갖고, 코크스 (26) 의 입도 분포의 특정 및 가시화를 매회의 배치로 실시한다.
정보 취득 장치 (14) 는, 1 배치분의 코크스 (26) 의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를, 1 배치마다 적어도 1 회 이상 취득하는 장치이다. 1 배치분의 코크스 (26) 가 컨베이어 (2) 에 의해 반송되는 동안, 정보 취득 장치 (14) 는, 1 배치분의 코크스 (26) 의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를 복수 회 취득한다.
정보 취득 장치 (14) 는, 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는 레이저 거리계로 이루어진다. 레이저 거리계는, 컨베이어 (2) 의 상방에 설치된 장치 본체 (16) 및 레이저 조사기 (18) 로 이루어진다. 장치 본체 (16) 는, 레이저 조사기 (18) 로부터 조사된 레이저 광이 컨베이어 (2) 상의 코크스 (26) 로 반사되었을 때의 반사광을 수광함으로써, 코크스 (26) 까지의 거리를 리얼타임으로 측정한다. 이 측정을 실시함으로써, 정보 취득 장치 (14) 는, 코크스 (26) 의 입도 분포를 특정하기 위한 정보로서, 장치 본체 (16) 로부터 코크스 (26) 까지의 거리를 나타내는 측정 데이터를 취득한다. 정보 취득 장치 (14) 에 의한 입도 분포의 특정, 즉 측정 데이터의 취득은, 코크스 (26) 가 고로 (1) 에 장입하기 전단계에서 실시되는 것이 바람직하다. 그 때문에, 장치 본체 (16) 및 레이저 조사기 (18) 는, 고로 (1) 의 앞쪽 위치에 배치되는 것이 좋고, 바람직하게는 컨베이어 (2) 의 하류측 (수취 호퍼 (3) 측) 의 단부 (端部) 부근에 배치되는 것이 좋다.
레이저 조사기 (18) 는, 컨베이어 (2) 에 의해 반송되는 1 배치분의 코크스 (26) 에 대하여 1/10000 초 ∼ 1/1000 초의 주기로 레이저 광을 조사한다. 장치 본체 (16) 는, 1 배치분의 코크스 (26) 에 대해, 1000 ∼ 10000 라인/초의 간격으로 측정을 실시한다. 장치 본체 (16) 는, 각 측정에 의해 취득된 라인상의 측정 데이터를 시계열로 늘어놓아 코크스 (26) 의 프로필 데이터로 하고, 당해 프로필 데이터를 정보 처리 장치 (20) 에 출력한다.
이상과 같이, 1 배치분의 코크스 (26) 에 대해 입도 분포를 복수 회 측정함으로써, 측정 대상의 대표성이 담보되고, 입도 분포의 측정 결과에 대한 신빙성도 높아진다.
정보 처리 장치 (20) 는, 정보 취득 장치 (14) 가 취득한 정보 (코크스 (26) 의 프로필 데이터) 를 처리한다. 정보 처리 장치 (20) 는, 연산부 (21) 및 격납부 (24) 를 구비한 워크스테이션 또는 퍼스널 컴퓨터 등의 범용 컴퓨터에 의해 구성되어 있다. 연산부 (21) 는, CPU 등의 프로세서로 이루어지고, 격납부 (24) 에 격납된 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써, 입도 분포 특정부 (22) 및 입도 분포 표시부 (23) 로서 기능한다.
연산부 (21) 는, 격납부 (24) 에 보존된 프로그램 및 데이터를 사용하여, 정보 취득 장치 (14) 의 장치 본체 (16) 및 레이저 조사기 (18) 를 제어한다. 격납부 (24) 에는, 장치 본체 (16) 및 레이저 조사기 (18) 를 제어하기 위한 프로그램 및 데이터, 그리고, 입도 분포 특정부 (22) 및 입도 분포 표시부 (23) 로서의 기능을 연산부 (21) 에 실현시키기 위한 프로그램 및 데이터가 기억되어 있다.
입도 분포 특정부 (22) 는, 정보 취득 장치 (14) 가 장입회마다 적어도 1 회 이상 취득한 정보로부터, 코크스 (26) 의 입도 분포를 장입회마다 특정한다. 입도 분포 특정부 (22) 는, 정보 취득 장치 (14) 가 1 배치분의 코크스 (26) 에 대해 복수 회 실시한 측정의 결과를 나타내는 프로필 데이터에 기초하여, 1 배치분의 코크스 (26) 의 입도 분포를 배치 단위로 특정한다.
코크스 (26) 의 입도 분포를 특정하려면, 예를 들어, 상기 서술한 코크스 (26) 의 프로필 데이터로부터 코크스 (26) 의 요철 데이터를 추출하고, 추출한 요철 데이터에 대하여 화상 처리를 실시함으로써 코크스 (26) 의 입자 분리 처리를 실시한다. 입자 분리 처리는, 화상 내에 비쳐 있는 입자를 각각 개별의 것으로서 식별하기 위한 처리이며, 일례로는 워터쉐드 알고리즘 (Watershed Algorithm) 을 들 수 있다. 입도 분포 특정부 (22) 는, 상기의 입자 분리 처리에 의해 개개로 분리된 코크스 (26) 의 입도 (입경) 를 측정하고, 입도의 구간마다 출현 빈도 (입자수) 를 카운트함으로써, 1 배치분의 코크스 (26) 의 입도 분포를 특정한다.
이상과 같이 1 배치분의 코크스 (26) 에 대해 복수 회 실시한 측정 결과로부터 코크스 (26) 의 입도 분포를 구하고, 구한 입도 분포를 배치 단위로 정리함 (적산한다) 으로써, 1 배치마다의 코크스 (26) 의 입도 분포를 특정할 수 있다.
배치 단위로 입도 분포를 특정함으로써, 고로 (1) 에 장입되는 코크스 (26) 에 대해, 신뢰성이 높고 타당한 입도 분포가 얻어진다. 1 회 측정으로는, 어느 범위 (예를 들어, 컨베이어 (2) 의 반송 방향에 있어서 1 m 정도의 범위) 에 존재하는 코크스 (26) 의 입도 분포 밖에 측정할 수 없다. 그리고, 공급 호퍼 (51) 내에서의 입자 편석 및 측정 범위 내에서의 코크스 수가 적다는 점에서, 각 회의 측정 결과에는 통계적인 편차가 생길 수 있다. 이 때문에, 각 회의 측정 결과를, 고로 (1) 에 장입되는 코크스 (26) 의 입도 분포의 대표적인 값으로 하는 것은 곤란하다. 이에 대해, 본 실시형태에서는 1 배치분의 코크스 (26) 의 입도 분포를 복수 회 측정하여 배치 단위로 적산한다. 이 때문에, 통계적인 편차가 개선되고, 코크스 (26) 의 입도 분포의 타당성도 향상된다.
입도 분포 표시부 (23) 는, 입도 분포 특정부 (22) 가 장입회마다 특정한 코크스 (26) 의 입도 분포를 가시화하여, 장입회마다의 가시화 입도 분포를 화면 (25) 에 표시한다. 가시화 입도 분포는, 화면 (25) 의 입도 분포를 나타내는 이차원 그래프이며, 후술하는 컬러 패턴 화상 (40) 이다 (도 3 참조). 가시화 입도 분포는, 이차원 그래프에 한정되지 않고, 삼차원 그래프여도 된다.
이상과 같이 장입회마다, 코크스 (26) 의 입도 분포를 나타내는 그래프 (가시화 입도 분포) 를 확인함으로써, 조업원 (오퍼레이터) 은, 코크스 (26) 의 입도 분포의 양부 (良否) 를 장입회마다 판단하고, 입도 분포의 변동 경향 (트랜드) 을 파악할 수 있다.
＜＜가시화 입도 분포에 대해서＞＞
가시화 입도 분포에 대해서 도 3 및 도 4 를 참조하면서 설명한다. 도 3 및 도 4 에 나타내는 가시화 입도 분포의 표시예는, 일례에 지나지 않고, 표시 형식 및 표시 항목 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 자유롭게 설정하는 것이 가능하다.
가시화 입도 분포는, 전술한 바와 같이, 코크스 (26) 의 입도 분포를 나타내는 이차원 그래프이며, 도 3 에 나타낸 컬러 패턴 화상 (40) 이다. 컬러 패턴 화상 (40) 은, 코크스 (26) 의 입도 분포를 나타내는 히스토그램에 상당하고, 입도 분포 표시부 (23) 에 의해 화면 (25) 중의 표시 범위 (P) 에 표시된다.
입도 분포 표시부 (23) 는, 가시화 입도 분포인 컬러 패턴 화상 (40) 을 장입회마다 작성하고, 장입회마다의 컬러 패턴 화상 (40) 의 각각을 장입회와 관련지어 표시 범위 (P) 에 표시한다. 표시 범위 (P) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 화면 (25) 의 세로 방향을 따른 제 1 축과, 화면 (25) 의 가로 방향을 따른 제 2 축에 의해 규정되는 직사각형상의 범위이다.
표시 범위 (P) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 복수의 영역 (Px) 으로 구획되어 있다. 복수의 영역 (Px) 은, 제 1 축을 따라 늘어서 있고, 각 영역 (Px) 은, 제 2 축을 따라 길게 연장되어 장방형상의 영역으로 되어 있다. 입도 분포 표시부 (23) 는, 장입회마다의 컬러 패턴 화상 (40) 의 각각을, 복수의 영역 (Px) 으로 구획된 표시 범위 (P) 중, 각각의 장입회와 대응하는 영역 (Px) 에 표시한다.
장입회마다의 컬러 패턴 화상 (40) 은, 제 1 축의 값, 제 2 축의 값, 및 색에 의해 표현되는 그래프이다. 제 1 축은, 장입회의 순서를 나타내는 축이며, 하방을 향할수록 오래된 장입회를 나타낸다. 복수의 영역 (Px) 의 각각에 표시되는 컬러 패턴 화상 (40) 의, 제 1 축에 있어서의 위치 (구체적으로는, 배치 순서) 는, 그 컬러 패턴 화상 (40) 이 나타내는 입도 분포가 어느 장입회에서 고로 (1) 에 장입된 코크스 (26) 의 입도 분포인지를 나타내고 있다. 예를 들어, 최상단의 영역 (Px) 에 표시되는 컬러 패턴 화상 (40) 은, 최근 장입회에서 고로 (1) 에 장입된 코크스 (26) 의 입도 분포를 나타내고 있다. 또, 위로부터 2 단째의 영역 (Px) 에 표시되는 컬러 패턴 화상 (40) 은, 전전회의 장입회에서 고로 (1) 에 장입된 코크스 (26) 의 입도 분포를 나타내고 있다.
제 2 축은, 코크스 (26) 의 입도, 보다 엄밀하게는 입도에 대하여 복수 설정된 구간을 나타내는 축이다. 도 3 에 있어서 제 2 축에 붙어 있는 수치는, 각 구간의 상하한값을 나타내고 있다. 복수의 영역 (Px) 의 각각은, 제 2 축을 따라 늘어서는 복수의 직사각형 영역 (Py) 으로 구획되어 있고, 복수의 직사각형 영역 (Py) 의 각각에는, 입도의 구간이 대응지어져 있다. 예를 들어, 제 2 축에 있어서 수치 「20 ∼ 25」 가 붙은 위치에 있는 직사각형 영역 (Py) 은, 입도가 20 ㎜ ∼ 25 ㎜ 인 구간과 대응지어져 있다. 각 직사각형 영역 (Py) 에 대응지어진 입도의 구간은, 제 2 축을 따라 5 ㎜ 간격으로 변화하고 있고, 제 2 축의 일단측 (도 3 에서는 좌측) 에 위치할수록 커진다. 도 3 의 컬러 패턴 화상 (40) 에서는, 제 2 축에 있어서 가장 일단측 (좌측) 에 있는 직사각형 영역 (Py) 이 120 ㎜ 초과의 구간과 대응하고, 가장 타단측 (우측) 에 있는 직사각형 영역 (Py) 이 5 ㎜ 미만의 구간과 대응하고 있다.
또한, 도 3 에서는, 도시하는 형편상, 일부의 직사각형 영역 (Py) 에 대해서만, 눈금 및 대응하는 구간의 수치가 표기되어 있지만, 각 직사각형 영역 (Py) 에 대응지어진 입도의 구간은, 상기 서술한 요령에 따라 정해진다. 예를 들어, 입도가 20 ㎜ ∼ 25 ㎜ 인 구간과 대응지어진 직사각형 영역 (Py) 에서 보아, 좌측에서 인접하는 직사각형 영역 (Py) 은, 입도가 25 ㎜ ∼ 30 ㎜ 인 구간과 대응하고 있다.
입도 분포 표시부 (23) 는, 입도 분포 특정부 (22) 에 의해 특정된 코크스 (26) 의 입도 분포로부터, 각 구간에 해당하는 입도를 갖는 코크스 (26) 의 출현 빈도 (개수) 를 구간마다 산출한다. 그리고, 입도 분포 표시부 (23) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 당해 각 구간과 대응하는 직사각형 영역 (Py) 을, 구한 코크스 (26) 의 출현 빈도에 따른 색으로 나타낸다. 이에 따라, 컬러 패턴 화상 (40) 이 형성된다. 「색」 은, 색채 및 농담을 포함한다.
도 3 에서는, 도시하는 형편상, 그레이 스케일 (흑백 농담) 로 색의 차이를 표현하고 있다. 그러나, 실제로는, 각 직사각형 영역 (Py) 이 색 (컬러) 을 갖고, 그 색채 또는 농담을 바꾸는 것으로 색의 차이를 표현하고 있다. 직사각형 영역 (Py) 의 색과 코크스 (26) 의 출현 빈도의 대응 관계는, 도 3 에 있어서 컬러 패턴 화상 (40) 의 상방에 배치된 스케일 바에 의해 나타내어진다. 스케일 바에서는 일단으로부터 타단을 향하여 색이 서서히 변화하고, 각 위치의 색에 대하여 출현 빈도가 대응지어져 있다. 스케일 바에 있어서 색채가 변화하는 경우, 일단측의 색채로부터 타단측의 색채에 가까워질수록 출현 빈도가 커진다. 여기서, 컬러 바에 사용되는 색채의 수 (상 (相) 수) 는, 2 상이어도 되고, 혹은 3 상 이상이어도 된다. 또, 양단에 위치하는 색채는, 서로 보색 관계에 있는 것이 바람직하다. 스케일 바에 있어서 흑백의 농담이 변화하는 경우, 백색 쪽의 색이 될수록 출현 빈도가 커져도 되지만, 이것에 한정되지 않고, 흑색 쪽의 색이 될수록 출현 빈도가 커져도 된다.
직사각형 영역 (Py) 에 대응지어진 구간에 있어서의 코크스 (26) 의 출현 빈도는, 스케일 바에 있어서 직사각형 영역 (Py) 의 동색인 위치와 대응지어진 값으로 된다. 여기서, 스케일 바가 나타내는 출현 빈도의 값은, 제 1 축에 있어서 동일 높이에 있는 복수의 직사각형 영역 (Py) 의 각각의 출현 빈도를 합계한 합계값을 100 ％로 했을 때의 비율로 나타내고 있다. 바꾸어 말하면, 각 직사각형 영역 (Py) 의 색에 의해 나타내어지는 출현 빈도는, 그 장입회에서 고로 (1) 에 장입된 코크스 (26) 의 총량에 대한 비율 (％) 이다.
이상과 같이 입도 분포 표시부 (23) 는, 가시화 입도 분포로서, 복수의 직사각형 영역 (Py) 의 각각이 당해 각각과 대응지어진 구간에 포함되는 입도의 코크스 (26) 의 출현 빈도에 따른 색으로 빈틈없이 칠해진 컬러 패턴 화상 (40) 을 표시한다. 컬러 패턴 화상 (40) 을 봄으로써, 조업원 (오퍼레이터) 은, 1 배치분의 코크스 (26) 의 입도 분포를 직감적으로 파악할 수 있다. 특히, 컬러 패턴 화상 (40) 에 있어서의 색 확산 정도로부터 입도 분포 폭을 확인할 수 있고, 또한, 입도 분포 폭으로부터, 고로 (1) 내의 코크스층 (6) 에 있어서의 간극의 비율 (공극률) 의 정도를 파악하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 분포 폭이 좁을수록 (넓을수록), 공극률이 큰 (작은) 것이 된다. 나아가 또한, 입도 분포의 중앙 위치를 파악함으로써, 입도 분포의 중앙값 (평균값) 을 파악하는 것도 가능하다.
입도 분포 표시부 (23) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 설정된 장입 횟수분의 컬러 패턴 화상 (40) (가시화 입도 분포) 을, 각각의 장입회의 순서를 따라 화면 (25) 의 세로 방향을 따라 나란히 표시한다. 나란히 표시되는 컬러 패턴 화상 (40) 의 수는, 특별히 제한되지 않지만, 본 실시형태에서는, 고로 (1) 에 퇴적되는 코크스층 (6) 의 수에 상당하는 장입 횟수분의 컬러 패턴 화상 (40) 을, 장입회 순으로 나란히 표시한다. 이에 따라, 조업원 (오퍼레이터) 은, 고로 (1) 에 퇴적된 코크스 (26) 의 입도 분포를, 장입회별로 파악하는 것이 가능하다.
입도 분포 표시부 (23) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 고로 (1) 의 내부를 모식적으로 나타낸 고로 화상 (Gt) 을, 장입회마다의 컬러 패턴 화상 (40) 과 함께 화면 (25) 에 표시하고, 장입회마다의 컬러 패턴 화상 (40) 의 각각을, 고로 화상 (Gt) 중, 고로 (1) 의 내부에 있어서 장입회마다 형성되는 코크스층 (6) 의 화상과 대응지어 표시한다. 예를 들어, 어느 장입회에서 고로 (1) 에 장입된 코크스 (26) 의 입도 분포를 나타내는 컬러 패턴 화상 (40) 은, 당해 장입회에서 고로 (1) 에 장입된 코크스 (26) 가 이루는 코크스층 (6) 의 화상과 가로 배열 상태로 표시된다. 그 때문에, 조업원 (오퍼레이터) 은, 고로 (1) 에서 적층된 각 코크스층 (6) 에서의 입도 분포를 층별로 파악할 수 있다.
입도 분포 표시부 (23) 는, 화면 (25) 에 표시하는 장입회마다의 컬러 패턴 화상 (40) 을, 조업의 진행에 따라 적절히 갱신한다.
새로운 장입회에서 고로 (1) 에 장입되는 코크스 (26) 가 컨베이어 (2) 에 의해 반송되면, 입도 분포 특정부 (22) 가, 새로운 장입회분의 코크스 (26) 의 입도 분포를 특정한다. 입도 분포 표시부 (23) 는, 직전에 화면 (25) 에 표시된 소정 수 (구체적으로는, 설정된 장입 횟수) 분의 컬러 패턴 화상 (40) 중, 가장 오래된 장입회분의 컬러 패턴 화상 (40) (요컨대, 최하단의 컬러 패턴 화상 (40)) 을 삭제하고, 나머지 컬러 패턴 화상 (40) 의 표시 위치를 1 개씩 하방으로 옮기고, 새로운 장입회분의 컬러 패턴 화상 (40) 을, 최상단의 영역 (Px) 에 표시한다.
코크스 (26) 의 장입이 실시될 때마다, 화면 (25) 에 표시되는 컬러 패턴 화상 (40) 이 갱신되므로, 조업원 (오퍼레이터) 은, 고로 (1) 내에 새로운 코크스층 (6) 이 형성되면, 그때마다, 당해 코크스층 (6) 에서의 입도 분포를 파악할 수 있다.
본 실시형태에서는, 화면 (25) 에 표시된 컬러 패턴 화상 (40) 에 따라, 고로 (1) 의 조업 조건을 설정한다. 예를 들어, 입도 분포의 분포 폭이 비교적 넓은 컬러 패턴 화상 (50) 이 표시 범위 (P) 의 상방에 있어서 복수의 영역 (Px) 에 표시되어 있는 경우, 고로 (1) 내의 상층에 위치하는 코크스 (6) 에서는 공극률이 작다고 판단된다. 이들 코크스층 (6) 이 조업의 진행에 따라 하강해 가면, 장래적으로 고로 (1) 내의 통기성이 악화될 것으로 예상되기 때문에, 미리 고로 (1) 내에 대한 열풍의 송풍량을 낮추는 등, 고로 (1) 의 조업 조건을 설정 (변경) 한다. 혹은, 새로운 장입회에서 고로 (1) 에 장입되는 코크스 (26) 의 입도 분포의 분포 폭이 비교적 넓은 경우에는, 그 코크스 (26) 를 고로 (1) 에 장입되지 않도록 없앨 수도 있다.
＜＜본 실시형태에 관련된 입도 분포 감시 방법＞＞
다음으로, 본 실시형태에 관련된 입도 분포 감시 방법의 순서에 대해서, 도 5 를 참조하면서 설명한다. 고로 (1) 의 조업이 개시되면, 1 배치분의 코크스 (26) 가 공급 호퍼 (28) 로부터 잘라내어지고, 체 (30) 에 의해 걸러진 후에, 컨베이어 (2) 에 의해 고로 (1) 의 정부를 향해서 반송된다. 이것에 수반하여, 입도 분포 감시에 관한 일련의 스텝이, 도 5 에 나타내는 순서에 따라서 실시된다.
먼저, 1 배치분의 코크스 (26) 가 컨베이어 (2) 에 의해 반송되는 동안에, 정보 취득 장치 (14) 가, 코크스 (26) 의 입도 분포를 특정하기 위한 정보 (도 5 에서는, 「입도 분포 정보」 라고 표기) 를 취득한다 (S01). 본 실시형태에서는, 정보 취득 장치 (14) 를 이루는 레이저 거리계가 코크스 (26) 까지의 거리를 측정하고, 그 측정 결과를 나타내는 측정 데이터를 입도 분포 정보로서 취득한다.
정보 취득 장치 (14) 는, 컨베이어 (2) 에 의해 반송되고 있는 1 배치분의 코크스 (26) 에 대하여 상기의 측정을 복수 회 반복 실시하고, 각 회의 측정 데이터를 축차 취득한다 (S02). 각 회의 측정 데이터는, 늘어놓여져 프로필 데이터를 구성하고, 정보 처리 장치 (20) 를 향해서 출력된다.
다음으로, 입도 분포 특정부 (22) 가, 각 회의 측정 데이터로 이루어지는 프로필 데이터에 기초하여, 1 배치분의 코크스 (26) 의 입도 분포를 특정한다 (S03). 본 스텝 S03 에서는 코크스 (26) 의 입도 분포를 배치 단위로 (장입회마다) 특정한다.
다음으로, 입도 분포 표시부 (23) 가, 입도 분포 특정부 (22) 에 의해 특정된 입도 분포를 가시화하고, 가시화 입도 분포로서의 컬러 패턴 화상 (40) 을 화면 (25) 에 표시한다 (S04).
그리고, 다음 장입회에서 고로 (1) 에 장입되는 분의 코크스 (26) 가 컨베이어 (2) 에 의해 반송되면 (S05), 상기 서술한 일련의 스텝 S01 ∼ S04 가 반복 실시된다. 이 결과, 소정의 장입 횟수 (구체적으로는, 고로 (1) 에 있어서 적층되는 코크스층 (6) 의 수에 따른 횟수) 분의 컬러 패턴 화상 (40) 이, 화면 (25) 의 세로 방향을 따라 늘어선 상태로 화면 (25) 에 표시된다. 이 때, 각 컬러 패턴 화상 (40) 은, 대응하는 장입회와 관련지어 표시된다.
소정의 장입 횟수분의 컬러 패턴 화상 (40) 이 표시된 후, 새로운 장입회분의 코크스 (26) 가 컨베이어 (2) 에 의해 반송되면, 소정의 장입 횟수분의 컬러 패턴 화상 (40) 중, 가장 오래된 장입회분의 컬러 패턴 화상 (40) (요컨대, 최하단의 컬러 패턴 화상 (40)) 이 삭제되고, 나머지 컬러 패턴 화상 (40) 의 표시 위치가 1 단씩 내려간다. 그리고, 새로운 장입회분의 컬러 패턴 화상 (40) 이 최상단에 표시된다.
이상까지 설명해 온 스텝 S01 ∼ S05 는, 고로 (1) 의 조업이 종료할 때까지 반복되고 (S06), 조업 종료 시점에서 중단한다.
고로 (1) 의 조업 기간 중에는, 본 발명의 고로 조업 방법에 따라서, 스텝 S04 에서 화면 (25) 에 표시된 가시화 입도 분포 (컬러 패턴 화상 (40)) 에 따라, 고로 (1) 의 조업 조건을 설정하면 적합하다.
＜＜제 2 실시형태＞＞
상기 서술한 실시형태 (이하, 제 1 실시형태) 에서는, 고로 (1) 에 있어서의 원료의 장입 지점이 1 개 지점뿐인 것으로 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 고로 (1) 에 있어서의 원료의 장입 지점이 복수 형성되어도 된다. 그 경우에는, 장입 지점에 따라, 장입되는 원료의 성상 등을 바꾸어도 된다. 이 구성 (이하, 제 2 실시형태) 에 대해서, 도 6 을 참조하면서 설명한다.
장입 지점의 수는, 특별히 한정되지 않지만, 이하에서는, 장입 지점이 2 개 지점인 경우를 상정하여 설명한다.
제 2 실시형태에서는, 원료로서의 코크스가 고로 (1) 에 있어서의 2 개의 장입 지점의 각각에 장입된다. 2 개의 장입 지점 중 일방은, 고로 (1) 의 중심에보다 가까운 제 1 장입 지점이고, 또 하나의 장입 지점은, 고로 (1) 의 내벽에 보다 가까운 제 2 장입 지점이다. 각 장입 지점에는, 장입 지점마다 성상이 상이한 코크스가 장입된다. 성상이 상이한 코크스는, 입도가 상이한 코크스를 말하며, 제 1 장입 지점에는, 보다 입도가 크고 성상이 좋은 코크스가 장입된다. 한편, 제 2 장입 지점에는, 보다 입도가 작고 성상이 떨어지는 코크스가 장입된다.
제 2 실시형태에서는, 공급 호퍼 (28), 체 (30), 컨베이어 (2) 및 정보 취득 장치 (14) 가 장입 지점별로 형성되어 있다. 각 장입 지점에서 장입되는 코크스는, 장입 지점별로, 공급 호퍼 (28) 로부터 1 배치분의 양이 잘라내어지고, 체 (30) 에 의해 걸러진 후에 컨베이어 (2) 에 의해 반송된다. 동일한 장입회에서 각 장입 지점으로부터 장입되는 코크스는, 고로 (1) 내에서 동일한 높이에 퇴적되고, 동일한 코크스층 (6) 을 형성한다.
제 2 실시형태에서는, 장입 지점별로 형성된 정보 취득 장치 (14) 의 각각이 장입회마다 (1 배치마다) 에, 코크스의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를 적어도 1 회 이상 취득한다. 취득하는 정보의 내용, 및 정보의 취득 순서 등에 대해서는, 제 1 실시형태와 공통된다.
제 2 실시형태에서는, 정보 처리 장치 (20) 의 입도 분포 특정부 (22) 가 장입 지점별로, 1 배치분의 코크스의 입도 분포를 장입회마다 특정한다. 입도 분포의 특정 순서 등에 대해서는, 제 1 실시형태와 공통된다.
제 2 실시형태에서는, 입도 분포 표시부 (23) 가, 1 배치분의 코크스의 입도 분포를 장입 지점별로 가시화하고, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 장입회마다의 컬러 패턴 화상 (40) 을 장입 지점별로 나누어 화면 (25) 에 표시한다.
구체적으로는, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 소정의 장입 횟수분의 컬러 패턴 화상 (40) 을 고로 화상 (Gt) 과 함께 표시한다. 또, 각 컬러 패턴 화상 (40) 은, 고로 화상 (Gt) 중, 고로 (1) 의 내부에 있어서 장입회마다 형성되는 코크스층 (6) 의 화상과 대응지어 표시된다.
제 2 실시형태에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 장입 지점에 장입되는 코크스의 입도 분포를 나타내는 컬러 패턴 화상 (40) 이, 고로 화상 (Gt) 중, 고로 (1) 의 중심을 나타내는 화상과 나란히 표시된다. 또, 제 2 장입 지점에 장입되는 코크스의 입도 분포를 나타내는 컬러 패턴 화상 (40) 이, 고로 화상 (Gt) 중, 고로 (1) 의 내벽을 나타내는 화상과 나란히 표시된다.
이상과 같이, 제 2 실시형태에서는, 장입회마다 (배치마다) 의 코크스의 입도 분포에 더하여, 장입 지점 사이에서의 입도 분포의 치우침이 시각화되므로, 각 장입 지점에서의 입도 분포를 바탕으로, 고로 (1) 의 조업 조건을 설정할 수 있다. 예를 들어, 고로 (1) 의 중심에 보다 가까운 제 1 장입 지점에는, 보다 입도가 큰 코크스를 장입하므로, 고로 (1) 의 중심을 흐르는 열풍량을 보다 많이 한다는 조건으로 고로 (1) 를 조업한다. 이와 같은 조건 아래에서 고로 (1) 를 조업하고 있는 동안에, 장입 지점 사이에서의 입도 분포의 치우침을 시각화한다. 이에 따라, 고로 (1) 의 중심 부근에 있어서의 열풍량과 내벽 부근에 있어서의 열풍량의 비의 변화를 확인하는 것이 가능해진다.
또, 고로 (1) 의 중심 부근에 있어서의 입도 분포와 내벽 부근에 있어서의 입도 분포의 사이의 대소 관계가, 고로 (1) 의 상하 방향에서 변동하고 있는 경우에는, 노 내에서의 반응이 촉진되고 있지 않은 것으로 판단된다. 이와 같은 상황에 있어서, 조업원 (오퍼레이터) 은, 광석량에 대한 코크스량의 비율 (코크스비) 을 늘려 반응을 촉진시키기 쉽게 하는 등의 대응 조치를 강구할 수 있다. 혹은, 상기의 상황에 이른 원인은, 각 장입 지점에 있어서의 코크스의 장입량의 나눔 (배분) 이 적절히 이루어져 있지 않은 것으로 예상된다. 그 때문에, 각 공급 호퍼 (38) 로부터의 잘라내는 양 등, 원료 공급 조건에 입도 분포의 정보를 피드백하고, 각 장입 지점에 있어서의 코크스의 장입량의 나눔을 조정해도 된다.
＜＜그 밖의 실시형태＞＞
이상까지, 본 발명의 일 실시형태에 대해서 설명해 왔지만, 상기 서술한 실시형태는, 어디까지나 일례이며, 다른 실시형태도 생각할 수 있다. 예를 들어, 상기 서술한 실시형태에서는, 고로 (1) 에 장입되는 원료의 입도 분포로서, 코크스의 입도 분포를 감시하는 케이스를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 다른 원료, 예를 들어 광석의 입도 분포를 감시하는 경우에도 본 발명은 적용 가능하다.
또, 상기 서술한 실시형태에서는, 원료로서의 코크스가 컨베이어 (2) 에 의해 반송되는 동안에, 정보 취득 장치 (14) 가, 코크스의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를 취득하는 것으로 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 상기의 정보를 원료 반송 전의 시점 (예를 들어, 공급 호퍼 (28) 로부터 원료가 잘라내어지는 시점) 에서 취득해도 된다.
또, 상기 서술한 실시형태에서는, 소정의 장입 횟수분의 컬러 패턴 화상 (40) 을 화면 (25) 의 세로 방향을 따라 나란히 표시하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 화면 (25) 의 가로 방향을 따라 나란히 표시해도 된다.
또, 상기 서술한 실시형태에서는, 장입회마다의 컬러 패턴 화상 (40) 을 고로 화상 (Gt) 과 함께 표시하는 것으로 하였다. 또, 상기 서술한 실시형태에서는, 각각의 컬러 패턴 화상 (40) 을 고로 화상 (Gt) 중, 고로 (1) 내에 형성되는 원료층 (구체적으로는, 코크스층 (6)) 의 화상과 대응지어 표시하는 것으로 하였다. 단, 이것에 한정되지 않고, 고로 화상 (Gt) 을 표시하지 않고 컬러 패턴 화상 (40) 만을 단독으로 표시해도 된다.
또, 상기 서술한 실시형태에서는, 공급 호퍼 (28) 로부터 1 배치의 원료 (코크스 (26)) 가 잘라내어져, 체 (30) 에 걸러진 후에 컨베이어 (2) 에 의해 반송되는 것으로 하였다. 이와 같은 구성에서는, 1 회의 장입회 (1 배치) 에 있어서 소정량의 원료가 연속적으로 고로 (1) 에 장입되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 1 배치분의 원료가 단속적으로 고로 (1) 에 장입되어도 된다.
또, 상기 서술한 실시형태에서는, 본 발명의 입도 분포 감시 장치 및 감시 방법을 사용하여, 고로 (1) 에 장입되는 원료의 입도 분포를 감시하는 것으로 하였다. 단, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 입도 분포 감시 장치 및 감시 방법은, 고로 (1) 를 포함하는 노에 장입되는 물질의 입도 분포를 감시하는 경우에도 이용 가능하다. 여기서, 노에 장입되는 물질은, 상기의 실시형태에 있어서의 고로 (1) 에 장입되는 원료에 상당한다. 그리고, 노의 제어 및 노의 제어 방법은, 상기의 실시형태에 있어서의 고로 (1) 의 조업 및 고로 조업 방법에 상당한다. 요컨대, 노 내에서 통기가 이루어져 물질 (원료에 상당) 을 연소시키는, 바꿔 말하면, 물질과 기체를 반응시키는 노이면, 본 발명의 입도 분포 감시 장치 및 감시 방법을 사용할 수 있다. 여기서, 기체에 대해서는, 고로 (1) 또는 노 등의 구조에 따른 종류를 선택할 수 있고, 예를 들어, 공기, 산소, 수소 또는 이들을 포함하는 기체가 사용 가능하다.
그리고, 상기의 노 및 노의 제어 방법에 의하면, 전술한 본 발명의 효과가 얻어진다. 즉, 상기 서술한 실시형태에 있어서의 고로 조업 방법과 마찬가지로, 노에 장입되는 물질의 입도 분포를 가시화하여 표시하고, 그 가시화 입도 분포에 따라 노의 제어 조건을 설정함으로써, 노의 제어를 적절히 실시하는 것이 가능한 본 발명의 노의 제어 방법 (고로 (1) 의 조업 방법에 상당) 이 실현된다.
1 : 고로
2 : 컨베이어
3 : 수취 호퍼
4 : 장입 슈트
5 : 광석층
6 : 코크스층
7 : 풍구
8 : 융착대
10 : 입도 분포 감시용 시스템
12 : 입도 분포 감시 장치
14 : 정보 취득 장치
16 : 장치 본체
18 : 레이저 조사기
20 : 정보 처리 장치
21 : 연산부
22 : 입도 분포 특정부
23 : 입도 분포 표시부
24 : 격납부
25 : 화면
26 : 코크스
28 : 공급 호퍼
30 : 체
40 : 컬러 패턴 화상
Gt : 고로 화상
P : 표시 범위
Px : 영역
Py : 직사각형 영역
2 : 컨베이어
3 : 수취 호퍼
4 : 장입 슈트
5 : 광석층
6 : 코크스층
7 : 풍구
8 : 융착대
10 : 입도 분포 감시용 시스템
12 : 입도 분포 감시 장치
14 : 정보 취득 장치
16 : 장치 본체
18 : 레이저 조사기
20 : 정보 처리 장치
21 : 연산부
22 : 입도 분포 특정부
23 : 입도 분포 표시부
24 : 격납부
25 : 화면
26 : 코크스
28 : 공급 호퍼
30 : 체
40 : 컬러 패턴 화상
Gt : 고로 화상
P : 표시 범위
Px : 영역
Py : 직사각형 영역
Claims (10)
- 장입되는 원료의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를, 상기 원료의 장입회(回) 마다 취득하는 정보 취득 장치와,
상기 정보를 처리하는 정보 처리 장치, 를 갖고,
상기 정보 취득 장치는, 1 회의 상기 장입회에 있어서 장입되는 상기 원료가 반송되는 동안에, 상기 정보를 복수 취득하고,
상기 정보 처리 장치는,
상기 정보 취득 장치가 1 회의 상기 장입회에서 장입되는 상기 원료에 대해 복수 취득한 상기 정보로부터 상기 입도 분포를 상기 장입회마다 특정하는 입도 분포 특정부와,
상기 입도 분포 특정부가 상기 장입회마다 특정한 상기 입도 분포를 가시화하여, 상기 장입회마다의 가시화 입도 분포를 상기 장입회와 관련지어 화면에 표시하는 입도 분포 표시부,
를 갖고,
상기 입도 분포 표시부는, 상기 장입회마다의 상기 가시화 입도 분포의 각각을, 복수의 영역으로 구획된 표시 범위 중, 각각의 상기 장입회와 대응하는 영역에 표시하는, 입도 분포 감시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 표시 범위는, 상기 화면의 세로 방향을 따른 제 1 축과, 상기 화면의 가로 방향을 따른 제 2 축에 의해 규정되고,
상기 복수의 영역은, 상기 제 1 축을 따라 늘어서 있고,
상기 복수의 영역의 각각은, 상기 제 2 축을 따라 늘어서는 복수의 직사각형 영역으로 구획되어 있고,
상기 복수의 직사각형 영역의 각각은, 입도의 구간이 대응지어져 있고,
상기 복수의 직사각형 영역의 각각과 대응지어지는 상기 구간의 대표값은, 상기 제 2 축을 따라 상기 화면의 상기 가로 방향의 일단측을 향할수록 커지고,
상기 입도 분포 표시부는, 상기 가시화 입도 분포로서, 상기 복수의 직사각형 영역의 각각이, 상기 복수의 직사각형 영역의 각각과 대응지어진 상기 구간에 포함되는 입도의 상기 원료의 출현 빈도에 따른 색으로 나타낸 컬러 패턴 화상을 표시하는 입도 분포 감시 장치. - 장입되는 원료의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를, 상기 원료의 장입회마다 취득하는 스텝과,
상기 장입회마다 취득한 상기 정보로부터 상기 입도 분포를 상기 장입회마다 특정하는 스텝과,
상기 장입회마다 특정한 상기 입도 분포를 가시화하여, 상기 장입회마다의 가시화 입도 분포를 상기 장입회와 관련지어 화면에 표시하는 스텝,
을 갖고,
상기 정보를 취득하는 스텝에서는 1 회의 상기 장입회에 있어서 장입되는 상기 원료가 반송되는 동안에, 상기 정보를 복수 취득하고,
상기 입도 분포를 특정하는 스텝에서는 1 회의 상기 장입회에서 장입되는 상기 원료에 대해 복수 취득한 상기 정보로부터 상기 입도 분포를 상기 장입회마다 특정하고,
상기 장입회마다의 상기 가시화 입도 분포를 화면에 표시하는 스텝에서는, 상기 장입회마다의 상기 가시화 입도 분포 각각을 복수의 영역으로 구획된 표시 범위 중, 각각의 상기 장입회와 대응하는 영역에 표시하는, 입도 분포 감시 방법. - 제 3 항에 기재된 입도 분포 감시 방법에 있어서의 각 스텝을 컴퓨터에 실시시키는 저장매체에 기록된 프로그램.
- 노 (爐) 로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 입도 분포 감시 장치를 구비하고, 상기 노에 장입되는 물질의 입도 분포를, 상기 입도 분포 감시 장치에 의해 특정하는 노. - 고로로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 입도 분포 감시 장치를 구비하고, 상기 고로에 장입되는 원료의 입도 분포를, 상기 입도 분포 감시 장치에 의해 특정하는 고로. - 노에 장입되는 물질의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를, 상기 물질의 장입회마다 취득하는 스텝과,
상기 장입회마다 취득한 상기 정보로부터 상기 입도 분포를 상기 장입회마다 특정하는 스텝과,
상기 장입회마다 특정한 상기 입도 분포를 가시화하여, 상기 장입회마다의 가시화 입도 분포를 상기 장입회와 관련지어 화면에 표시하는 스텝과,
상기 화면에 표시된 상기 가시화 입도 분포에 따라, 상기 노의 제어 조건을 설정하는 스텝,
을 갖고,
상기 정보를 취득하는 스텝에서는 1 회의 상기 장입회에 있어서 장입되는 상기 물질이 반송되는 동안에, 상기 정보를 복수 취득하고,
상기 입도 분포를 특정하는 스텝에서는 1 회의 상기 장입회에서 장입되는 상기 물질에 대해 복수 취득한 상기 정보로부터 상기 입도 분포를 상기 장입회마다 특정하고,
상기 장입회마다의 상기 가시화 입도 분포를 화면에 표시하는 스텝에서는, 상기 장입회마다의 상기 가시화 입도 분포 각각을 복수의 영역으로 구획된 표시 범위 중, 각각의 상기 장입회와 대응하는 영역에 표시하는, 노의 제어 방법. - 고로에 장입되는 원료의 입도 분포를 특정하기 위한 정보를, 상기 원료의 장입회마다 취득하는 스텝과,
상기 장입회마다 취득한 상기 정보로부터 상기 입도 분포를 상기 장입회마다 특정하는 스텝과,
상기 장입회마다 특정한 상기 입도 분포를 가시화하여, 상기 장입회마다의 가시화 입도 분포를 상기 장입회와 관련지어 화면에 표시하는 스텝과,
상기 화면에 표시된 상기 가시화 입도 분포에 따라, 상기 고로의 조업 조건을 설정하는 스텝,
을 갖고,
상기 정보를 취득하는 스텝에서는 1 회의 상기 장입회에 있어서 장입되는 상기 원료가 반송되는 동안에, 상기 정보를 복수 취득하고,
상기 입도 분포를 특정하는 스텝에서는 1 회의 상기 장입회에서 장입되는 상기 원료에 대해 복수 취득한 상기 정보로부터 상기 입도 분포를 상기 장입회마다 특정하고,
상기 장입회마다의 상기 가시화 입도 분포를 화면에 표시하는 스텝에서는, 상기 장입회마다의 상기 가시화 입도 분포 각각을 복수의 영역으로 구획된 표시 범위 중, 각각의 상기 장입회와 대응하는 영역에 표시하는, 고로 조업 방법. - 삭제
- 삭제
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