KR20080024051A - 용광로에서 반응물의 충진 경로 및 반응물 층의 윤곽 측정방법 - Google Patents

용광로에서 반응물의 충진 경로 및 반응물 층의 윤곽 측정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080024051A
KR20080024051A KR1020070057081A KR20070057081A KR20080024051A KR 20080024051 A KR20080024051 A KR 20080024051A KR 1020070057081 A KR1020070057081 A KR 1020070057081A KR 20070057081 A KR20070057081 A KR 20070057081A KR 20080024051 A KR20080024051 A KR 20080024051A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
furnace
pgd
layer
reactant
coke
Prior art date
Application number
KR1020070057081A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100924848B1 (ko
Inventor
쿠오 쉬-강
리 웬-취에
두 샨-웬
Original Assignee
차이나 스틸 코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 차이나 스틸 코퍼레이션 filed Critical 차이나 스틸 코퍼레이션
Publication of KR20080024051A publication Critical patent/KR20080024051A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100924848B1 publication Critical patent/KR100924848B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/28—Arrangements of monitoring devices, of indicators, of alarm devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02—Testing optical properties
    • G01M11/0242—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations
    • G01M11/025—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations by determining the shape of the object to be tested
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/50—Depth or shape recovery
    • G06T7/521—Depth or shape recovery from laser ranging, e.g. using interferometry; from the projection of structured light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N2021/0181—Memory or computer-assisted visual determination

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)

Abstract

본 발명의 방법은 3차원 레이저 스캐너를 제공하는 단계와, 컴퓨터를 제공하는 단계와, 포인트 집단 데이터를 얻는 단계와, 상기 PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽을 연산하는 단계를 포함한다. 3차원 레이저 스케너를 제공하는 단계는 용광로에서 반응물 층에 3차원 레이저 스캐너를 지향시키고, 용광로 내부의 디지탈 데이터를 나타내는 PGD를 출력시킨다. 컴퓨터를 제공하는 단계는 포인트 집단 분석 프로그램을 갖는 컴퓨터에 3차원 레이저 스캐너를 연결하는 단계를 포함한다. PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽을 연산하는 단계는 용광로에서 PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽 측정값을 연산하는 포인트 집단 분석 프로그램에 의해 실행된다. 충진된 반응물의 경로를 측정하기 위해서는 적어도 하나의 2차원 레이저 스캐너가 사용된다.
레이저 스캐너, 컴퓨터, 코크스, 철광석, 목부, 벡터, 회전각

Description

용광로에서 반응물의 충진 경로 및 반응물 층의 윤곽 측정 방법{METHOD FOR MEASURING AN OUTLINE OF A STRATUM OF A REACTANT AND A PATH OF CHARGING THE REACTANT IN A BLAST FURNACE}
도1은 본 발명에 따른 방법의 흐름도.
도2는 용광로의 목부에 장착된 3차원 레이저 스캐너의 다이아그램.
도3은 도2의 용광로를 개략적으로 도시한 도면.
도4는 용광로에서 반응물 층의 다이아그램.
도5는 용광로에서 각각의 반응물 층의 두께에 대한 다이아그램.
도6은 2차원 레이저 스캐너의 스캐닝 평면을 도시한 다이아그램.
도7은 용광로의 두개의 측벽에 장착된 두개의 2차원 레이저 스캐너의 작동도.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
10: 용광로 20, 30: 레이저 스캐너
40: 공급기
본 발명은 반응물 층의 윤곽 및 용광로에서 반응물의 충진 경로를 측정하는 방법에 관한 것이다.
용광로는 거대한 화학적 반응장치 이다. 용광로는 다수의 반응물을 갖는다. 상기 반응물은 층을 이루고 있으며, 코크스와 철광석을 포함하며, 산화-환원 반응이 진행되어 철 산화물을 선철로 환원시킨다. 또한, 산화-환원 반응이 진행될 때, 용광로에는 일산화탄소인 가스가 생성된다. 가스의 분배는 산화-환원 반응의 효율에 영향을 끼친다. 또한, 가스 분배는 용광로에서 상부 반응물 층의 윤곽 및 반응물의 충진 경로와 연관되어 있다.
현재, 용광로에서 상부 반응물 층의 윤곽을 측정하는데는 두가지 방법이 사용되고 있다. 한가지 방법은 간접 측정방식으로 불리운다. 이러한 간접 측정방식은 반응물의 충진 경로를 결정하는 단계와, 용광로에서 상부 반응물 층의 윤곽을 측정하는 단계를 포함한다. 반응물의 충진 경로의 평균화는 반응물의 충진 경로를 결정하는 단계를 진행한 후에 얻어진다. 용광로에서 상부 반응물 층의 윤곽을 측정하는 단계는 상기 반응물의 충진 경로의 평균화를 집적시키는 단계를 포함한다.
또 다른 방법은 직접 측정방식으로 불리운다. 이러한 직접 측정방식은 반응물의 충진을 완료한 후 용광로에서 상부 반응물 층의 윤곽을 결정하기 위해, 마이크로파 거리 측정장치에 의해 실행된다.
그러나, 용광로에서 상부 반응물 층의 윤곽을 측정하는 단계와 반응물 충진시 반응물의 경로를 결정하는 단계는 용광로내의 온도 및 압력이 매우 높기 때문에, 어려운 작업이다. 이러한 방법들은 정확한 결과를 제공할 수 없다.
상술한 바와 같은 단점들을 극복하여 문제점들을 제거하거나 완화하기 위해, 본 발명은 용광로에서 반응물의 충진 경로 및 반응물 층의 윤곽을 측정하기 위한 방법을 제공한다.
본 발명의 주요한 목적은 용광로에서 반응물 충의 윤곽과 반응물 층진 경로를 측정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 방법은 3차원 레이저 스캐너를 제공하는 단계와, 컴퓨터를 제공하는 단계와, 포인트 집단 데이터(point group data: PGD)를 얻는 단계와, 상기 PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽을 연산하는 단계를 포함한다. 3차원 레이저 스케너를 제공하는 단계는 용광로에서 반응물 층에 3차원 레이저 스캐너를 지향시키고, 용광로 내부의 디지탈 데이터를 나타내는 PGD를 출력시킨다. 컴퓨터를 제공하는 단계는 포인트 집단 분석 프로그램을 갖는 컴퓨터에 3차원 레이저 스캐너를 연결하는 단계를 포함한다. PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽을 연산하는 단계는 용광로에서 PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽 측정값을 연산하는 포인트 집단 분석 프로그램에 의해 실행된다. 충진된 반응물의 경로를 측정하기 위해서는 적어도 하나의 2차원 레이저 스캐너가 사용된다.
본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
도2 및 도7에는 용광로(10)에서 반응물 층의 윤곽을 측정하는 방법이 도시되 어 있다. 용광로(10)는 용기이다. 상기 용기는 내측면과, 복합 반응물과, 내부와, 상부와, 목부와, 공급기(40)와, 두개의 측벽을 가지며; 원뿔 형태를 이루고 있다. 반응물은 코크스와 철광석을 포함하며, 용기내에서 층을 이루고 있다. 반응물 층은 용광로(10)에서 서로의 상부에 적층되고; 용광로(10)의 내측면의 커버 부분은 윤곽을 가지며, 선택적 체적과, 선택적 두께를 갖는다. 상기 내부는 용광로의 노출된 내측면이며, 상부 반응물 층의 윤곽이다. 상기 목부는 용광로(10)의 상부에 형성되며, 개구를 갖는다. 상기 공급기(40)는 코크스와 철광석을 용광로(10)에 차례대로 충진하기 위해, 용광로(10)의 목부 개구에 장착된다.
도1에 있어서, 본 발명에 따른 방법은 3차원 레이저 스캐너를 제공하는 단계(100)와, 컴퓨터를 제공하는 단계(101)와, 포인트 집단 데이터(PGD)를 얻는 단계(102)와, 선택적으로 상기 PGD를 변환시키는 단계(103)와, PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽을 연산하는 단계(104)를 포함한다.
3차원 레이저 스케너를 제공하는 단계(100)는 용광로(10)의 내부를 스캐닝하기 위하여, 용광로(10)에서 반응물 층에 3차원 레이저 스캐너(20)를 지향시키는 단계를 포함한다. 상기 3차원 레이저 스캐너(20)는 용광로(10) 내부의 디지탈 데이터를 나타내는 PGD를 출력시킨다. 3차원 레이저 스캐너는 용광로(10)의 목부에 특정한 각도로 장착되며, 용광로(10)에서 국부적인 좌표의 PGD를 출력한다. 또한, 상기 PGD는 상부 반응물 층의 윤곽의 PGD 및 용광로(10)의 노출된 내측면을 포함한다.
컴퓨터를 제공하는 단계(101)는 용광로(10)에서 국부적인 좌표의 PGD를 얻기 위하여, 3차원 레이저 스캐너(20)에 컴퓨터를 연결하는 단계를 포함한다. 상기 컴퓨터는 선택적 좌표 변환 프로그램 및 포인트 집단 분석 프로그램을 갖는다.
좌표 변환 프로그램은 용광로에서 국부적인 좌표의 PGD를 세계 좌표의 PGD로 변환시킨다.
포인트 집단 분석 프로그램은 PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽을 측정한다.
PGD를 얻는 단계(102)는 3차원 레이저 스캐너(20)에 의해 컴퓨터에 PGD 출력을 전송하는 단계를 포함한다.
PGD를 변환시키는 단계(103)는 국부적인 좌표의 PGD를 세계 좌표의 PGD로 변환하기 위해, 컴퓨터의 좌표 변환 프로그램에 의해 실행된다.
PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽을 연산하는 단계(104)는 용광로(10)의 내부의 모델을 구축한 후 PGD로부터 용광로(10)에서 상부 반응물 층의 윤곽을 연산하기 위해, 컴퓨터의 포인트 집단 분석 프로그램에 의해 실행된다.
좌표 변환 프로그램의 제1실시예는 용광로 내부의 주축선을 형성하는 단계와, 회전축선 및 회전각을 형성하는 단계와, 용광로에서 국부적인 좌표의 PGD를 세계 좌표의 PGD로 변환하는 단계를 포함한다.
도3에 있어서, 용광로 내부의 주축선을 형성하는 단계는 용광로(10)에서 각각의 중심 지점을 갖는 두개의 원을 형성하는 단계와, 용광로(10)에서 상기 두개의 원의 중심 지점을 통해 벡터(
Figure 112007042362132-PAT00001
)를 형성하는 단계를 포함한다.
회전축선 및 회전각을 형성하는 단계는 하기의 식에 의해 회전축선 벡 터(
Figure 112007042362132-PAT00002
) 및 회전각(θ)을 형성하는 단계를 포함한다.
Figure 112007042362132-PAT00003
상기 벡터(
Figure 112007042362132-PAT00004
)는 세계 좌표에서 좌표축 벡터이고, 회전각(θ)은 벡터(
Figure 112007042362132-PAT00005
,
Figure 112007042362132-PAT00006
) 사이의 사잇각이다.
용광로에서 국부적인 좌표의 PGD를 세계 좌표의 PGD로 변환하는 단계는 다음과 같은 식, 즉 P:Q' = (QㆍK)K(1 - cosθ) + Qcosθ - (K×Q)sinθ 를 만족시키기 위해 각-θ를 갖는 벡터(
Figure 112007042362132-PAT00007
)를 따라 용광로(10)에서 국부적인 좌표의 PGD에 대응하는 포인트를 회전시키는 단계를 포함하며; 상기 Q 는 용광로(10)에서 국부적인 좌표의 PGD이고, Q'는 세계 좌표에서의 PGD 이다.
또한, 좌표 변환 프로그램의 제2실시예는 경사각을 측정하는 단계와, 용광로 내부의 주축선 및 회전축선을 형성하는 단계와, 용광로에서 국부적인 좌표의 PGD를 세계 좌표의 PGD로 변환하는 단계를 포함한다.
상기 경사각을 측정하는 단계는 경사각(θ)을 측정하는 전자 스피릿(electronic spirit level) 레벨에 의해 실행되며, 상기 경사각은 세계 좌표의 좌표 축선 벡터(
Figure 112007042362132-PAT00008
)와 용광로 내부의 주축선을 나타내는 주축선 벡터(
Figure 112007042362132-PAT00009
) 사이 의 사잇각이다.
용광로 내부의 주축선을 형성하는 단계는 용광로 내부의 주축선을 나타내는 주축선 벡터(
Figure 112007042362132-PAT00010
) 를 하기의 식으로부터 연산하는 단계를 포함한다.
Figure 112007042362132-PAT00011
회전축선을 형성하는 단계는 하기의 식으로부터 회전축선 벡터(
Figure 112007042362132-PAT00012
)를 연산하는 단계를 포함한다.
Figure 112007042362132-PAT00013
용광로에서 국부적인 좌표의 PGD를 세계 좌표의 PGD로 변환하는 단계는 P:Q' = (QㆍK)K(1 - cosθ) + Qcosθ - (K×Q)sinθ 를 만족시키기 위해 각-θ를 갖는 벡터(
Figure 112007042362132-PAT00014
)를 따라 용광로(10)에서 국부적인 좌표의 PGD에 대응하는 포인트를 회전시키는 단계를 포함하며; 상기 Q 는 용광로(10)에서 국부적인 좌표의 PGD이고, Q'는 세계 좌표의 PGD 이다.
또한, 포인트 집단 분석 프로그램은 코크스의 압축률과, 코크스에 대한 철광석의 비율을 결정하며; 용광로 내부의 모델을 구축하는 단계와, 상부 반응물 층의 윤곽의 PGD와 용광로 내측면의 PGD를 분리하는 단계와, 선택적으로 코크스 층의 압축률과 상기 코크스 층에 대한 철광석층의 비율을 결정하는 단계를 포함한다.
상기 용광로 내부의 모델을 구축하는 단계는 PGD로부터 용광로(10) 내부의 모델을 구축하는 단계를 포함한다.
상부 반응물 층의 윤곽의 PGD와 용광로의 노출된 내측면의 PGD를 분리하는 단계는 원뿔 방정식(cone equation), 즉 (Z-Zc)2 = a2[(X-Xc)2 +(Y-Yc)2] 을 사용하므로써, 용광로(10) 내부의 모델에서 용광로(10)의 노출된 내측면의 PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽의 PGD를 걸러내는 단계를 포함하며; 상기 (Xc, Yc, Zc)는 원뿔형 용광로(10)의 정점에서의 좌표이고, a 는 원뿔의 정점에서의 개방 각도이다. 용광로(10)의 노출된 내측면의 PGD는 (Z-Zc)2 = a2[(X-Xc)2 +(Y-Yc)2] 에 삽입되는데, 그 이유는 용광로(10)가 원뿔형이기 때문이다. 따라서, 상부 반응물 층의 윤곽은 용광로(10)의 노출된 내측면이 PGD가 제거될 경우, 용광로(10) 내부의 모델에 존재할 것이다.
도4에 있어서, 제1반응물 층(ON)이 철광석 층이라고 가정한다면; 제2반응물 층은 코크스 층(CN)이고, 제1반응물 층(ON)과 층을 이루고 있으며; 제3반응물 층(QN +1)은 또 다른 철광석 층이고, 제2반응물 층(CN)과 층을 이루고 있다. 제3반응물 층(ON +1)은 제2반응물 층(CN)을 압축하므로, 제2반응물 층(CN)의 체적이 감소된다.
코크스의 압축률을 결정하는 단계는 코크스 층의 체적을 연산하는 단계와, 코크스 및 철광석의 체적을 연산하는 단계와, 코크스 층의 압축률을 평가하는 단계 를 포함한다.
코크스 층의 체적을 연산하는 단계는 용광로(10)에 코크스를 충진한 후 수치적분에 의해 상부 반응물 층의 윤곽의 PGD로부터 제2반응물 층(CN)의 체적(V1)을 연산하는 단계를 포함한다.
코크스 및 철광석층의 체적을 연산하는 단계는 용광로(10)에 제3반응물 층(ON +1)을 형성하기 위해 철광석을 충진한 후, 수치적분에 의해 제2반응물 층(ON) 및 제3반응물 층(ON +1)의 체적(V2)을 연산하는 단계를 포함하며; 상기 제3반응물 층(ON+1)의 체적은 V0로 알려져 있다.
코크스 층의 압축률을 평가하는 단계는 하기의 식에 의해 평가된다.
Figure 112007042362132-PAT00015
도5에 있어서, 코크스에 대한 철광석의 비율을 결정하는 단계는 각각의 반응물 층의 두께를 연산하는 단계와, 코크스에 대한 철광석의 비율을 연산하는 단계를 포함한다.
각각의 반응물 층의 두께를 연산하는 단계는 용광로(10)에 각각의 반응물을 충진한 후, 상부 반응물 층의 윤곽의 PGD로부터 각각의 반응물 층의 두께를 연산하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 각각의 철광석 층의 두께는 LOi 이고, 상기 i 는 정수이다. 또한, 각각의 코크스 층의 두께는 LCi 이다.
코크스에 대한 철광석의 비율을 연산하는 단계는 하기의 식에 의해 평가된다.
Figure 112007042362132-PAT00016
상기 i 는 1, 2, 3..... 이다.
또한, 반응물 충진 경로를 측정하는 방법은 상술한 바와 같이 반응물 층의 윤곽을 측정하는 방법의 연장으로서; 적어도 하나의 2차원 레이저 스캐너를 제공하는 단계와, 용광로에 충진되는 반응물의 경로를 연산하는 단계를 포함한다.
도6에 있어서, 적어도 하나의 2차원 레이저 스캐너를 제공하는 단계는 용광로(10)에 적어도 하나의 2차원 레이저 스캐너(30)를 장착하는 단계와, 수평의 스캐닝 평면을 설정하는 단계를 포함한다. 두개의 2차원 레이저 스캐너(30)가 두개의 측벽에 서로 대향하여 장착될 수도 있다. 따라서, 공급기(40)에 의해 충진된 반응물은 2차원 레이저 스캐너(30)의 스캐닝 평면을 통과해야만 한다.
반응물 충진 경로를 연산하는 단계는 공급기(40)에 의해 분산된 반응물을 스캐닝하는 단계와, 충진된 반응물의 경로를 연산하는 단계를 포함한다. 두개의 2차원 레이저 스캐너(30)는 좌측 국부 좌표 및 우측 국부 좌표를 각각 가지므로, 두개의 국부 좌표는 보정되어야만 한다. 좌측 국부 좌표와 우측 국부 좌표 사이의 상관관계는 3개의 변수(Px, Py, θ)에 의해 제공되었다.
상기 Px, Py 는 반사판을 사용하므로써 결정된다. 반사판은 2차원 레이저 스캐너(30)중 하나에 장착될 수 있다. 따라서, 변수(Px, Py)는 반사판이 없는 2차원 레이저 스캐너(30)가 반사판을 갖는 2차원 레이저 스캐너의 위치를 측정할 때 결정될 것이다. 상기 각θ 는 전자 스피릿 레벨에 의해 결정된다.
이러한 방법에 의해, 작동자는 용광로에서 상부 반응물 층의 윤곽을 측정할 수 있다. 또한, 상기 방법은 작업자로 하여금 용광로에서 상부 반응물 층의 윤곽과 충진된 반응물 경로를 조합하므로써, 코크스 및 철광석의 분배가 작업 처리과정에 표시된대로 실행되고 있는지의 여부를 결정할 수 있게 한다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (12)

  1. 용기인 용광로에 인가된 반응물 층의 윤곽을 측정하는 방법에서; 상기 용기는 내측면과, 코크스 및 철광석인 복합 반응물과, 용광로의 노출된 내측면 및 상부 반응물 층의 윤곽인 내부와, 상부와, 개구를 가지며 용광로의 상부에 형성된 목부와, 용광로에 코크스 및 철광석을 충진하기 위해 용광로의 목부 개구에 장착된 공급기를 포함하며; 상기 코크스 및 철광석은 용기에서 층을 이루어 형성되고, 용광로의 내측면의 일부를 덮으며; 각각의 반응물은 윤곽을 갖는, 반응물 층의 윤곽을 측정하는 방법에 있어서,
    3차원 레이저 스캐너를 제공하는 단계와,
    컴퓨터를 제공하는 단계와,
    PGD를 얻는 단계와,
    용광로 내부의 모델을 구축한 후 PGD로부터 용광로의 상부 반응물 층의 윤곽을 연산하기 위해, 컴퓨터에서 포인트 집단 분석 프로그램에 의해 실행된 PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽을 연산하는 단계를 포함하며,
    상기 3차원 레이저 스캐너를 제공하는 단계는 용광로 내부의 디지탈 데이터를 나타내는 출력 포인트 집단 데이터(PGD)와 용광로 내부를 스캐닝하기 위해, 용광로의 반응물 층에 상기 3차원 레이저 스캐너를 지향시키는 단계를 포함하며; 상기 컴퓨터를 제공하는 단계는 3차원 레이저 스캐너에 컴퓨터를 연결하는 단계를 포함하며, 상기 컴퓨터는 PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽을 측정하는 포인트 집단 분석 프로그램을 가지며; 상기 PGD를 얻는 단계는 컴퓨터에 3차원 레이저 스캐너에 의해 출력된 PGD를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반응물 층의 윤곽 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 3차원 레이저 스캐너는 특정 각도로 용광로의 목부에 장착되는 것을 특징으로 하는 반응물 층의 윤곽 측정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 3차원 레이저 스캐너에 의해 출력된 PGD는 용광로에서 국부적인 좌표의 PGD이며, 상기 컴퓨터는 용광로에서 국부적인 좌표의 PGD를 세계 좌표의 PGD로 변환시키는 좌표 변환 프로그램을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 반응물 층의 윤곽 측정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 좌표 변환 프로그램은 용광로 내부의 주축선을 형성하는 단계와, 회전각 및 회전축선을 형성하는 단계와, 용광로에서 국부적인 좌표의 PGD를 세계 좌표의 PGD로 변환하는 단계를 포함하며,
    상기 용광로 내부의 주축선을 형성하는 단계는 용광로 내부의 주축선을 제공하는 주축선 벡터를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 회전각 및 회전축선을 형성하는 단계는 주축선 벡터로부터 회전축선 벡터(
    Figure 112007042362132-PAT00017
    ) 및 회전각(θ)을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 용광로에서 국부적인 좌표의 PGD를 세계 좌표의 PGD로 변환하는 단계는 P:Q' = (QㆍK)K(1 - cosθ) + Qcosθ - (K×Q)sinθ 를 만족시키기 위해 각-θ를 갖는 회전축선 벡터(
    Figure 112007042362132-PAT00018
    )를 따라 용광로(10)에서 국부적인 좌표의 PGD에 대응하는 포인트를 회전시키는 단계를 포함하며, 상기 Q 는 용광로(10)에서 국부적인 좌표의 PGD이고, Q'는 세계 좌표에서의 PGD 인 것을 특징으로 하는 반응물 층의 윤곽 측정 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 좌표 변환 프로그램에서 용광로 내부의 주축선을 형성하는 단계는 용광로에서 각각의 중심 지점을 갖는 두개의 원을 형성하고, 용광로에서 상기 두개의 원의 중심 지점을 통해 주축선 벡터를 형성하는 것을 특징으로 하는 반응물 층의 윤곽 측정 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 좌표 변환 프로그램은 세계 좌표에서 좌표 축선 벡터와 용광로 내부의 주축선을 나타내는 주축선 벡터 사이의 사잇각인 경사각(θ)을 측정하기 위해 전자 스피릿 레벨에 의해 실행되는 경사각을 측정하는 단계와; 용광로 내부의 주축선을 형성하는 단계와; 회전축선을 형성하는 단계와; 용광로에서 국부적인 좌표의 PGD를 세계 좌표의 PGD로 변환하는 단계를 포함하며,
    상기 용광로 내부의 주축선을 형성하는 단계는 경사각(θ)으로부터 주축선 벡터를 연산하는 단계를 포함하며,
    상기 회전축선을 형성하는 단계는 경사각(θ) 및 주축선 벡터로부터 회전축선 벡터(
    Figure 112007042362132-PAT00019
    )를 연산하는 단계를 포함하며,
    용광로에서 국부적인 좌표의 PGD를 세계 좌표의 PGD로 변환하는 단계는 다음과 같은 식, 즉 P:Q' = (QㆍK)K(1 - cosθ) + Qcosθ - (K×Q)sinθ 를 만족시키기 위해 각-θ를 갖는 벡터(
    Figure 112007042362132-PAT00020
    )를 따라 용광로에서 국부적인 좌표의 PGD에 대응하는 포인트를 회전시키는 단계를 포함하며; 상기 Q 는 용광로(10)에서 국부적인 좌표의 PGD이고, Q'는 세계 좌표에서의 PGD 인 것을 특징으로 하는 반응물 층의 윤곽 측정 방법.
  7. 제1항에 있어서, PGD는 상부 반응물 층의 윤곽의 PGD와, 용광로의 노출된 내측면의 PGD를 포함하며; 상기 포인트 집단 분석 프로그램은 용광로 내부의 모델을 구축하는 단계와, 상부 반응물 층의 윤곽의 PGD와 용광로의 노출된 내측면의 PGD를 분리하는 단계를 포함하며,
    상기 용광로 내부의 모델을 구축하는 단계는 PGD로부터 용광로 내부의 모델을 구축하는 단계를 포함하며,
    상기 상부 반응물 층의 윤곽의 PGD와 용광로의 노출된 내측면의 PGD를 분리하는 단계는 용광로(10) 내부의 모델에서 용광로(10)의 노출된 내측면의 PGD로부터 상부 반응물 층의 윤곽의 PGD를 걸러내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반응물 층의 윤곽 측정 방법.
  8. 제7항에 있어서, 용광로는 원뿔형이며; 상부 반응물 층의 윤곽의 PGD와 용광로의 노출된 내측면의 PGD를 분리하는 단계는 원뿔 방정식, 즉 (Z-Zc)2 = a2[(X-Xc)2 +(Y-Yc)2] 을 사용하므로써 작동되고, 상기 원뿔 방정식에 삽입되는 PGD 를 제거하는 것을 특징으로 하는 반응물 층의 윤곽 측정 방법.
  9. 제8항에 있어서, 반응물 층은 두께를 각각 가지며; 포인트 집단 분석 프로그램은 코크스에 대한 철광석의 비율을 결정하고, 코크스에 대한 철광석의 비율을 결정하는 단계를 부가로 포함하며,
    상기 코크스에 대한 철광석의 비율을 결정하는 단계는 각각의 반응물 층의 두께를 연산하는 단계와, 하기의 식에 의해 평가되는 코크스에 대한 철광석 비율을 연산하는 단계를 포함하며,
    상기 반응물 층의 두께를 연산하는 단계는 용광로내에 각각 반응물을 충진한후 상부 반응물 층의 윤곽의 PGD로부터 각각 반응물 층의 두께를 연산하는 단계를 포함하며,
    상기 i 는 1, 2, 3..... 이고, LOi 는 철광석 층의 두께이고, LCi 는 각각의 코크스 층의 두께인 것을 특징으로 하는 반응물 층의 윤곽 측정 방법.
    Figure 112007042362132-PAT00021
  10. 제8항에 있어서, 반응물 층은 체적을 각각 가지며; 포인트 집단 분석 프로그램은 코크스의 압축률을 결정하고, 코크스의 압축률을 결정하는 단계를 부가로 포함하며;
    상기 코크스의 압축률을 결정하는 단계는 코크스 층의 체적을 연산하는 단계와, 코크스 층에 축적된 철광석 층 및 코크스 층의 체적을 연산하는 단계와, 하기의 식에 의해 평가되는 코크스 층의 압축률을 평가하는 단계를 포함하며,
    상기 코크스 층의 체적을 연산하는 단계는 용광로에 코크스를 충진한 후 수치적분에 의해 상부 반응물 층의 윤곽의 PGD로부터 코크스 층의 체적(V1)을 연산하는 단계를 포함하며,
    상기 코크스 층에 축적된 철광석 층 및 코크스 층의 체적을 연산하는 단계는 용광로에 철광석을 충진한 후 수치적분에 의해 코크스 층에 축적된 철광석 층 및 코크스 층의 체적(V2)을 연산하는 단계를 포함하며; 상기 철광석 층의 체적은 V0로 알려져 있는 것을 특징으로 하는 반응물 층의 윤곽 측정 방법.
    Figure 112007042362132-PAT00022
  11. 제1항에 따른 방법을 사용하여 반응물의 충진 경로 및 반응물 층의 윤곽을 측정하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 2차원 레이저 스캐너를 제공하는 단계와,
    반응물 충진 경로를 연산하는 단계를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 2차원 레이저 스캐너를 제공하는 단계는 공급기에 의해 충진된 반응물이 2차원 레이저 스캐너의 스캐닝 평면을 통과하도록, 용광로에 적어도 하나의 2차원 레이저 스캐너를 장착하는 단계와, 2차원 레이저 스캐너의 수평 스캐닝 평면을 설정하는 단계를 포함하며; 상기 반응물 충진 경로를 연산하는 단계는 공급기에 의해 펼쳐진 반응물을 스캐닝하는 단계와, 충진된 반응물의 경로를 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반응물 층의 윤곽 측정 방법.
  12. 제11항에 있어서, 용광로는 두개의 측벽을 부가로 포함하며, 두개의 2차원 레이저 스캐너는 상기 두개의 측벽에 각각 장착되어 서로 대향하는 것을 특징으로 하는 반응물 층의 윤곽 측정 방법.
KR1020070057081A 2006-09-12 2007-06-12 용광로에서 반응물의 충진 경로 및 반응물 층의 윤곽 측정방법 KR100924848B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW095133573 2006-09-12
TW095133573A TW200813233A (en) 2006-09-12 2006-09-12 Method for measuring blast furnace material surface shape and material flow track by laser ranging technology

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080024051A true KR20080024051A (ko) 2008-03-17
KR100924848B1 KR100924848B1 (ko) 2009-11-02

Family

ID=39291286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070057081A KR100924848B1 (ko) 2006-09-12 2007-06-12 용광로에서 반응물의 충진 경로 및 반응물 층의 윤곽 측정방법

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4691068B2 (ko)
KR (1) KR100924848B1 (ko)
TW (1) TW200813233A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115652006A (zh) * 2022-11-10 2023-01-31 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种使用激光扫描仪测量高炉布料溜槽下料角度的方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5086767B2 (ja) * 2007-10-18 2012-11-28 株式会社神戸製鋼所 高炉装入物の層厚分布推定方法及びこの方法を用いた装置
JP5279480B2 (ja) * 2008-12-24 2013-09-04 株式会社神戸製鋼所 高炉装入物の層厚分布測定方法及びこの方法を用いた層厚分布測定装置
TWI398524B (zh) * 2009-08-10 2013-06-11 China Steel Corp Design method of standing blast furnace material
TWI431119B (zh) * 2010-10-28 2014-03-21 China Steel Corp Method of measuring the width of material
TWI450971B (zh) * 2011-05-24 2014-09-01 China Steel Corp 高爐之落料軌跡的量測方法
TWI576567B (zh) * 2016-01-18 2017-04-01 中國鋼鐵股份有限公司 高爐用之微波料深尺
TWI617669B (zh) * 2016-08-10 2018-03-11 中國鋼鐵股份有限公司 量測高爐內之料層體積的方法
CN107619894A (zh) * 2017-09-05 2018-01-23 重庆邮电大学 一种高炉操作炉型在线管理方法
CN113687365B (zh) * 2021-06-30 2023-12-22 云南昆钢电子信息科技有限公司 一种基于类平面多高度层轮廓识别及坐标计算方法及系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6281513A (ja) * 1985-10-04 1987-04-15 Nec Corp プロフイルメ−タ
KR930010526A (ko) * 1991-11-08 1993-06-22 이헌조 단면 윤곽선 스캐너
KR20030033174A (ko) * 2001-10-18 2003-05-01 이정현 반사 표면을 갖는 문화유물의 3차원 형상 측정 방법
JP3817530B2 (ja) * 2003-06-30 2006-09-06 本田技研工業株式会社 ３次元形状測定方法及びその測定装置
JP4383313B2 (ja) * 2004-10-15 2009-12-16 新日本製鐵株式会社 高炉内装入物の表面形状測定方法および測定装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115652006A (zh) * 2022-11-10 2023-01-31 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种使用激光扫描仪测量高炉布料溜槽下料角度的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008069446A (ja) 2008-03-27
KR100924848B1 (ko) 2009-11-02
TWI307719B (ko) 2009-03-21
TW200813233A (en) 2008-03-16
JP4691068B2 (ja) 2011-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100924848B1 (ko) 용광로에서 반응물의 충진 경로 및 반응물 층의 윤곽 측정방법
US7879133B2 (en) Method for measuring an outline of a stratum of a reactant and a path of charging the reactant in a blast furnace
CN109029254B (zh) 一种基于点云数据处理的列车车厢载货体积及体密度质量检测方法
KR101155816B1 (ko) 3차원 계측을 행하는 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법
JP5564348B2 (ja) 画像処理装置及び外観検査方法
CN111372005B (zh) Tof摄像模组自动曝光补偿方法及其系统
JP6207282B2 (ja) 画像処理装置、画像処理システム、検査方法およびプログラム
CN107796718A (zh) 布氏硬度测量系统及方法
CN115953400A (zh) 基于三维点云物体表面的腐蚀坑自动检测方法
CN105444697A (zh) 阳极炭块外形测量系统
Albrecht et al. Improvement of the spatial resolution of an optical 3-D measurement procedure
CN111562262B (zh) 一种合金分析系统及其复检方法
CN116858102A (zh) 基于点云匹配的焊缝尺寸检测方法、系统、介质及设备
KR101220315B1 (ko) ３차원 레이저 스캔을 이용한 내화물 침식 정도 측정 방법
CN115035026A (zh) 一种基于三维点云信息的隧道爆破质量评估方法
CN102708588A (zh) 一种金属平板点蚀损伤形貌三维重建方法
JP2007285704A (ja) 土砂運搬船の積載土量計測方法
US20100104132A1 (en) Computer image processing system and method for ndt/ndi testing devices
CN113033335B (zh) 一种基于炉渣智能分析及三维模型的转炉留渣量计算方法
CN113032931A (zh) 一种小模数渐开线齿轮齿形误差测量方法
Sameit et al. A portable device for mine face.
JP5728164B2 (ja) 高炉装入物の目標分布変換装置、この装置に用いられる高炉装入物の目標分布変換方法、及び高炉装入物の目標分布変換プログラム
KR20130082880A (ko) 3차원 레이저 스캐너를 이용한 시간 경과에 따른 매립지 침하 거동 경향 분석 시스템
CN114295046B (zh) 一种爆堆形态综合评价方法及系统、电子设备、存储介质
CN115493515A (zh) 一种双目视觉三维测量的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120912

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131015

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141008

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150923

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160909

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee