KR960001823B1 - Powder cokes grain size distribution inspecting system - Google Patents

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KR960001823B1
KR960001823B1 KR1019910025125A KR910025125A KR960001823B1 KR 960001823 B1 KR960001823 B1 KR 960001823B1 KR 1019910025125 A KR1019910025125 A KR 1019910025125A KR 910025125 A KR910025125 A KR 910025125A KR 960001823 B1 KR960001823 B1 KR 960001823B1
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포항종합제철주식회사
정명식
재단법인산업과학기술연구소
백덕현
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Abstract

The continuously measuring apparatus improves the quality and the manufacturing cost of the cokes powders by controlling mixing of raw materials optimally. The apparatus comprises: feeder(1) driven by a motor(2); a drier (4) with hot air injected by air heater(3); a hopper(5) for transferring cokes powders to the electro-disperse vibrator(6); and a black box(9) with lance and a camera(7).

Description

분코크스 입도분포의 연속측정방법 및 그 장치Continuous measuring method of powder coke size distribution and its device

제1도는 본 발명 실시예에 따른 입도분포 연속측정장치의 개략도.1 is a schematic diagram of a particle size distribution continuous measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

제2도는 본 발명 장치에서 분입체 연속샘플링장치의 상세도.2 is a detailed view of an injection unit continuous sampling apparatus in the present invention.

제3도는 본 발명 장치에서 분입체 촬영장치의 상세도.Figure 3 is a detailed view of the injection body imaging device in the device of the present invention.

제4도는 본 발명 장치에서 입도계측을 위한 화상처리시스템의 상세구성도.4 is a detailed configuration diagram of an image processing system for particle size measurement in the apparatus of the present invention.

제5도는 전형적인 2치화 입자화상 설명도.5 is a schematic representation of a typical binarized particle image.

제6도는 본 발명에 의한 입도 분포측정순서도.6 is a flow chart of particle size distribution measurement according to the present invention.

제7도는 코크스 입도크기에 따른 소결광 특성변화도.7 is a view showing the characteristics of sintered ore according to the coke particle size.

제8도 및 제9도는 종래의 화상입도분포측정장치의 개략도.8 and 9 are schematic views of a conventional image particle size distribution measuring apparatus.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 나사식공급기 2 : 모터1: Screw Feeder 2: Motor

3 : 공기가열장치 4 : 시료가열 및 건조장치3: air heating device 4: sample heating and drying device

6 : 전자분산진동장치 7 : CCD 카메라6: Electromagnetic Dispersion Vibration Device 7: CCD Camera

8, 8' : 창 9 : 어둠상자8, 8 ': Window 9: Dark Box

10 : 할로겐램프 11 : 반투명판10 halogen lamp 11: translucent plate

12 : 냉각팬 13 : 내통12 cooling fan 13 inner cylinder

14 : 조명상자 15 : 컴퓨터14: lighting box 15: computer

16 : 프레임그래버보드 17 : 프레임프로세서보드16: frame grabber board 17: frame processor board

18 : 칼라비디오모니터 19 : 칼라시스템모니터18: Color Video Monitor 19: Color System Monitor

27 : 코크스빈 28 : CFW27: coke bean 28: CFW

29 : 영상처리부29: image processing unit

본 발명은 제철소의 철강제조시 철광성을 소결시키기 위한 분코크스소결에 관한 것으로, 특히 소결공정의 배합원료의 수분함유 분코크스의 입도분포의 연속측정방법 및 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to powder coke sintering for sintering iron ore in steelmaking in steelworks, and more particularly, to a method for continuously measuring and measuring a particle size distribution of water-containing powder coke in a blended raw material of a sintering process.

분코크스는 소결광의 제조에 있어서 주열원으로 작용하는데, 동일량의 분코크스를 배합하는 경우에도 분코크스의 입도분포에 따라 연소속도, 최고도달온도, 고온유지 시간 등이 달라지므로 제7도와 같이 소결광의 상온강도(TI), 환원분화강도(RDI) 및 환원율(RI) 등에 커다란 영향을 주게 된다. 이러한 분코크스는, 분쇄에 사용되는 코크스원료의 형태, 크기가 다양하여 분쇄입도가 크게 변동하고 있으므로 분코크스를 분쇄하는 공정이나 배합원료에 사용하기 전에 분코크스 입도분포를 연속적으로 측정할 필요가 있다.The powdered coke acts as a main heat source in the production of sintered ore, and even when the same amount of powdered coke is blended, the burning speed, the maximum reaching temperature, and the high temperature holding time vary depending on the particle size distribution of the powdered coke, as shown in FIG. It has a great influence on the room temperature strength (TI), reduction differentiation strength (RDI) and reduction rate (RI) of the. These powdered cokes vary greatly in the shape and size of the coke raw materials used for grinding, so the particle size distribution of the powdered coke needs to be continuously measured before the powdered coke is used in the grinding process or the blended raw materials. .

종래에는 수송되고 있는 분코크스는 일정한 시간 간격(보통 4-8시간)으로 샘플링하여 수분을 건조시킨 후 체분석(중량을 측정)하여 입도분포측정을 행하여 왔으나, 측정시간이 수시간이 걸릴뿐더러 샘플링 주기사이에 입도분포의 변동이 매우 심하여 그 측정값을 분쇄공정이나 배합공정에 적용할 수 없었다. 최근 연속적인 입도분포 측정방법이 시도되고 있으며 대표적인 방법으로는 레이저 회절을 이용하는 방법과 화상처리방법이 있다. 상기 레이저회절을 이용하는 방법은 수백 ㎛ 이하 단위의 미세입자 입도측정에 적용되나 고가의 설비비를 요구한다.Conventionally, the coke that has been transported has been sampled at regular time intervals (usually 4-8 hours), dried, and then sifted (measured by weight) to measure particle size distribution, but the measurement takes only a few hours. The variation of the particle size distribution between the cycles was so severe that the measured values could not be applied to the grinding or blending process. Recently, continuous particle size distribution measurement methods have been attempted, and representative methods include laser diffraction and image processing. The method using the laser diffraction is applied to the particle size measurement of the unit of several hundred μm or less, but requires expensive equipment cost.

또 화상처리방법은 제8도 및 제9도에서 보이고 있는 바와같이 카메라 또는 할로겐 램프 및 리니어센서 등을 통하여 콘베이어에서 낙하하는 입도를 측정하고, 이를 컴퓨터로 처리하여 CRT 화면에 디스플레이 시키게 되는데, 이 경우 수분을 포함하지 않는 입자의 크기가 수㎜-수십㎜ 이상인 분입체의 측정에만 적용 가능하기 때문에 10% 정도의 수분을 함유하는 입자의 경우 입도 분포측정이 불가능하였다.In addition, as shown in FIGS. 8 and 9, the image processing method measures the particle size falling from the conveyor through a camera or a halogen lamp and a linear sensor, and then displays it on a CRT screen by processing it with a computer. Particles containing about 10% moisture were not able to measure particle size distribution because they can be applied only to the measurement of particles having a size of several mm to several tens of mm or more.

본 발명은 다량의 수분을 함유하며 입도분포가 수십㎛에서 수㎜의 분코크스를 건조시키고 입자 사이를 분리, 분산하여 측정이 빠른 화상 처리방법으로 분코크스의 입도분포를 연속측정할 수 있는 방법 및 장치를 제안한다.The present invention is a method that can continuously measure the particle size distribution of powdered coke in the image processing method that contains a large amount of moisture and the particle size distribution is dried from several tens of micrometers to several mm dry coke and separated and dispersed between the particles and Suggest a device.

본 발명의 특징은 대량 수송 또는 낙하하고 있는 분코크스를 일정량 샘플링하는 단계, 상기 샘플링 분코크스를 건조하는 단계, 이를 분산낙하시키는 단계, 낙하상태 입자들의 순간정지화상을 얻는 단계, 정지화상으로부터 입자특징량을 구하는 단계, 화상처리 데이터로부터 입도분포를 계산하고 추정하여 통계처리하는 단계의 연속반복실행을 포함한다.Features of the present invention include the steps of sampling a certain amount of bulk coke that is being transported or falling, drying the sampling coke, dispersing it, obtaining a momentary still image of the particles in the fall state, and characterizing the particles from a still picture. Obtaining a quantity, and performing continuous repetition of calculating and estimating a particle size distribution from image processing data and performing statistical processing.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 있어서 측정대상으로하는 분입체는 어느 특정한 입체에 한정되지 않고 수분을 다량 함유한 분코크스, 철광석, 석회석, 소결광 등에 광범위하게 적용할 수 있다.In the present invention, the particle to be measured is not limited to any particular three-dimensional shape, and can be widely applied to powdered coke, iron ore, limestone, sintered ore, etc. containing a large amount of water.

제1도 내지 제3도는 본 발명 장치설명도로써, 코크스빈(27)에서 공급되는 수분함유 분코크스(A)는 CFW(Continuous Feeding Welghter)(28)를 거쳐 이송될 때 나사식 공급기(1)를 통하여 시료가열 및 건조장치(4)로 샘플링되게 설치한다. 상기 나사식 공급기(1)는 모터(2)에 의해 이동하게 설치되며, 상기 시료가열 및 건조장치(4)에는 공기가열장치(3)에서 가열된 공기가 주입되게 설치한다. 상기 시료 가열 및 건조장치(4)에서 건조된 분코크스(A')는 호퍼(5)를 통하여 전자분산 진동장치(6)로 이송되게 하고, 상기 전자분산 진동장치에서 떨어지는 건조분코크스(A')는 조명상자(14)와 어둠상자(9) 사이를 통과하게 배치한다.1 to 3 are explanatory views of the apparatus of the present invention, when the water-containing powdered coke A supplied from the coke bin 27 is conveyed through a continuous feeding welghter (CFW) 28. The sample is installed to be sampled by the heating and drying apparatus (4). The screw feeder (1) is installed to move by the motor (2), the sample heating and drying device 4 is installed so that the air heated in the air heating device (3) is injected. The powdered coke (A ') dried in the sample heating and drying device (4) is transferred to the electron-dispersion vibrator (6) through the hopper 5, and the dry powder coke (A' falling from the electron-dispersion vibrator). ) Is placed to pass between the light box 14 and the dark box (9).

상기 어둠상자(9)에는 창(8')과 카메라(7)를 포함한다. 상기 조명상자(14)는 냉각팬(12)과 할로겐램프(10), 반투명판(11), 창(8)을 포함하는 내통(13)으로 구성된다. 한편 카메라(7)에서 출력되는 영상신호는 영상처리부(29)로 제공된다. 영상처리부(29)는 제4도와 같은 하드웨어 구성을 갖는다. CCD카메라(7)에서 출력되는 영상신호는 프레임 그래버보드(16)를 거쳐 칼라비디오 모니터(18)로 출력되게 구성하고, 프레임 프로세서보드(17), 메모리(31), 마우스(33), 키보드(34) 입력은 범용컴퓨터(15)에 의해 처리되어 칼라시스템 모니터(19)와 프린터(32)로 출력되게 구성한다.The dark box 9 includes a window 8 'and a camera 7. The lighting box 14 is composed of an inner cylinder 13 including a cooling fan 12, a halogen lamp 10, a translucent plate 11, a window (8). On the other hand, the video signal output from the camera 7 is provided to the image processor 29. The image processor 29 has a hardware configuration as shown in FIG. The video signal output from the CCD camera 7 is configured to be output to the color video monitor 18 via the frame grabber board 16, and the frame processor board 17, the memory 31, the mouse 33, the keyboard ( 34) The input is processed by the general-purpose computer 15 and configured to be output to the color system monitor 19 and the printer 32.

따라서, 본 발명은 컨베이어벨트에 실려 수송되거나 분쇄기에서 쏟아지는 분입체(A)의 흐름속에 나사식 공급기(1)의 개구된 선단부가 매설되어 있으며, 감속모터(2)로 나사식 공급기(1)를 일정속도로 회전시키면 측정대상물의 분입체의 흐름속(A)에서 일정량의 분입체시료가 연속적으로 채취된다. 채취된 분입체는 나사식 공급기(1) 외벽에 2중관으로 설치된 시료 가열장치(4)의 가열된 공기에 의해 일차 간접가열되고 다시 나사식 공급기(1)의 중심으로 가열된 공기로 통과시켜 분입시켜 함유된 수분을 제거시킨다.Accordingly, in the present invention, the open end of the screw feeder 1 is embedded in the flow of the injection body A carried on the conveyor belt or poured from the grinder, and the screw feeder 1 is connected to the reduction motor 2. When rotating at a constant speed, a certain amount of sieve sample is continuously collected from the flow velocity A of the sieve of the measurement object. The sampled sieve is first indirectly heated by the heated air of the sample heater 4 installed in the double wall on the outer wall of the screw feeder 1, and passed through the heated air to the center of the screw feeder 1. To remove the moisture contained.

이렇게 건조된 분코크스(A')는 전자진동 분산장치(6)의 진동판에 떨어져 입자사이가 분리, 분산되어 진동판 끝에서 자유낙하한다.The dried coke coke (A ') falls on the diaphragm of the electromagnetic vibration dispersing device 6 and is separated and dispersed between the particles and freely falls at the end of the diaphragm.

전자진동분산장치(6)에서 낙하는 분입체(A')는 표면이 강화된(10㎛ A1203증착) 두개의 유리창(8), (8')사이를 수직으로 통과한다. 이때 CCD카메라(7)는 셔터속도 1/2,000-1/10,000초로 촬영되어 TV영상신호로 전송된다. 또한 CCD카메라(7) 렌즈쪽에는 유리창(8)을 설치하고 다시 CCD카메라(7) 전체를 외부의 광도변화의 영향을 줄이고 분진으로부터 보호하기 위해 방진 및 어둠상자(9)속에 밀봉시킨다. 또 CCD카메라(7)의 감도는 셔터속도에 반비례하고 조도에 비례하기 때문에 셔터속도에 대응한 조명이 필요하다.The particle A 'falling from the electromagnetic vibration dispersing device 6 passes vertically between two glass windows 8 and 8' whose surface is hardened (deposited by 10 m A1203). In this case, the CCD camera 7 is photographed at a shutter speed of 1 / 2,000-1 / 10,000 seconds and transmitted as a TV video signal. In addition, a glass window 8 is installed on the lens side of the CCD camera 7 and the entire CCD camera 7 is sealed in the dust and dark box 9 to reduce the influence of external light intensity change and to protect it from dust. In addition, since the sensitivity of the CCD camera 7 is inversely proportional to the shutter speed and proportional to the illuminance, illumination corresponding to the shutter speed is required.

본 발명에서는 CCD카메라(7) 렌즈의 앞, 즉 분입체(A')가 통과하는 반대쪽에서 할로겐램프(10)로 강한 조명으로 주고 있으며, 광도를 균일화시키고 할로겐 램프(10)에서 발생하는 열을 차단하기 위해 중간위치에 반투명판(11)을 설치한 것을 내통(13)과 유리창(8)안에 밀봉시켜 오염되는 것을 막고 있다. 또한 할로겐램프(10)는 수백 W의 열을 발생하므로 이를 냉각시키기 위해 후단에 냉각팬(12)을 부설하고 다시 냉각효과를 높이기 위해 내통(13)을 둘러싼 조명상자(14)를 설치하여 유리창(8)쪽에 넓은 공간을 만들어줌으로서, 냉각품이 통과하게 한다.In the present invention, the front of the lens of the CCD camera (7), that is, the opposite side through which the injection unit (A ') is given a strong illumination by the halogen lamp 10, and uniformity of the brightness and heat generated from the halogen lamp (10) In order to block, the translucent plate 11 installed in the intermediate position is sealed in the inner cylinder 13 and the glass window 8, and is prevented from being contaminated. In addition, since the halogen lamp 10 generates several hundred W of heat, the cooling fan 12 is installed at the rear end to cool it, and the lighting box 14 surrounding the inner cylinder 13 is installed to increase the cooling effect. Create a large space on the side 8 to allow the coolant to pass through.

CCD카메라(7)에 포착되어 전송되어온 분입체의 정지영상신호는 영상처리부(29)에 의해 해석계측된다. CCD카메라(7)에서 전송되어온 아날로그 영상신호는 프레임 그래버(16)에서 양자화(디지탈화)하여 512×512×8bit로 된 메모리 버퍼(Buffer)에 디지탈 영상으로 저장된다. 이때 영상의 흑백농담의 8bit 즉, 256그레이 레벨(Gray Level)로 표현된다.The still image signal of the moving object captured by the CCD camera 7 and transmitted is analyzed by the image processing unit 29. The analog video signal transmitted from the CCD camera 7 is quantized (digitized) by the frame grabber 16 and stored as a digital video in a memory buffer of 512 x 512 x 8 bits. In this case, the image is expressed as 8 bits of the grayscale of the image, that is, 256 gray levels.

이렇게 디지탈 영상으로 포착된 입자정보는 프레임 프로세서(17)에 의해 산술 또는 논리연산이나 컨볼류션(Convolution), 히스토그램 등으로 처리된다. 이들 화상처리보드(16), (17)는 범용 퍼스널컴퓨터(15)의 I/O 슬룻트(Slot)에 직접 설치하고, 범용 퍼스널컴퓨터(15)는 화상처리보드(16), (17)들을 제어하고, 화상처리보드가 처리할 수 없는, 알고리즘이나 계측된 데이터의 해석 수식통계처리, 데이터 보관 등을 행한다. 또한 칼라비디오모니터(18)는 입력되는 아날로그 영상 또는 출력되는 디지탈 영상을 나타내게 되며, 칼라시스템 모니터(19)는 히스토그램이나 계측결과를 나타낸다.The particle information captured in the digital image is processed by the frame processor 17 by arithmetic or logical operation, convolution, histogram and the like. These image processing boards 16 and 17 are directly installed in an I / O slot of the general purpose personal computer 15, and the general purpose personal computer 15 is provided with the image processing boards 16 and 17. Control is performed to perform mathematical equation statistical processing, data storage, etc. of algorithms and measured data that the image processing board cannot process. In addition, the color video monitor 18 displays an input analog image or an output digital image, and the color system monitor 19 displays a histogram or a measurement result.

제6도는 제4도의 영상처리부(29)에 의한 입도분포측정 프로그램으로써, CCD카메라(7)에서 전송되어온 영상신호는 화상샘플링(20)→농담화상처리(21)→2치화처리(22)→2치화화상처리(23)→계 측(24)→통계해석(25)→결과표시(26) 순서로 처리된다. 전동되어 온 영상신호는 가정용 TV와 같은 라스터(Raster) 주사방식으로 첫번째의 주사를 마친다음 두번째 주사를 첫번째 주사선사이를 주사하는 비월주사(Interace)를 행하고 있다. 즉, 한 화면(Frame)은 2개의 홀수와 짝수 주사선(Odd와 Even Field)으로 형성되고 1초에 30화면이 전송되어 오기 때문에 필드사이의 시간은 1/60초가 소요된다.6 is a particle size distribution measurement program by the image processing unit 29 of FIG. 4, in which an image signal transmitted from the CCD camera 7 is subjected to image sampling (20), light image processing (21), and binary image processing (22). The image processing is performed in the order of binary image processing (23), measurement (24), statistical analysis (25), and result display (26). The transmitted video signal is interlaced by scanning the first scan line after the first scan after the first scan in a raster scan method such as a home TV. That is, since one frame is formed of two odd and even scan lines (Odd and Even Field) and 30 screens are transmitted in one second, the time between fields takes 1/60 second.

분입체(A')는 자유낙하하고 있으므로 낙하거리 10㎝인 위치에서는 1/60초 동안에 약 23nm나 이동하게 된다. 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 특별한 기법을 사용하였다. 즉 흘수와 짝수 필드 중에서 한쪽을 무시하고 한쪽 필드데이터를 다른 필드데이터와 같은 정보가 되도륵 복제하였다. 이러한 방식은 입자의 수직길이방향으로 1화소(Pixel)만큼 ±오차가 발생하고 1화소로 된 정보가 50% 사라져버리는 단점이 있다.Since the particle | grain A 'falls freely, it moves about 23 nm in 1/60 second at the position of 10 cm of fall distances. In the present invention, a special technique is used to solve this problem. In other words, one of the draft and even fields was ignored, and one field data was duplicated to have the same information as the other field data. This method has the disadvantage that ± error occurs by one pixel in the vertical length direction of the particle and 50% of the information on one pixel disappears.

그러나, 이러한 방법은 간편할 뿐더러 본 발명의 목적이 입도의 분포를 측정하는데 있기 때문에 입자의 크기를 수평방향에서 측정함으로써 해소할 수 있다.However, this method is simple and can be solved by measuring the particle size in the horizontal direction because the object of the present invention is to measure the distribution of particle size.

이렇게 얻어진 화상정보는 조명의 변화, 렌즈의 오염, 입자의 겹칩, 화상잡음을 보정, 개선시키기 위해 선형변환이나 공간필터의 수법을 써서 농담화상처리(21)를 하며 농담화상처리(21)한 화상신호는 2치화처리(22)를 한다. 2치화처리한 256그레이레벨(Gray level)을 지정해서, 어두움 부분을 "흑", 밝은 부분을 "백"으로 분할처리하는 즉, 흑과 백(0과 1)으로 표현하는 것을 2치화(Binaeyzation) 처리라고 한다. 2치화된 화상은 2개의 입자가 가는선으로 이어져 있는 경우나 겹쳐져 있는 경우 또는 1개의 입자가 2개로 나누어져 있는 경우 등에는 흑영역을 4근방이 8근방 또는 이들 조합으로 팽창 및 수축의 반복처리 즉, 2치화상처리(23)에 의해 바르게 절단 또는 접속시킨다.The image information thus obtained is subjected to the shaded image processing 21 using a linear transformation or a spatial filter technique to correct and improve the change of illumination, lens contamination, chipping of particles, and image noise. The signal is binarized 22. By specifying the 256-gray level, which is binarized, the dark part is divided into "black" and the bright part is divided into "white", that is, the black and white (0 and 1) are binarized (Binaeyzation). Is called processing. The binarized image is repeatedly expanded or shrunk in four areas of eight areas or a combination thereof in the case where two particles are connected by a thin line, overlapped, or one particle is divided into two. In other words, it is properly cut or connected by the binary image processing 23.

계측(24)의 방법은 입자 하나하나에 대한 영역 레이블링(Labeling) 알고리즘을 사용한다. 레이블링이란, 2치화상에 대해서 연결영역에 차례로 번호를 붙여 처리하는 일을 말하는데, 서로 연결하고 있는 흑화소의 집합을 한개의 "흑"영역이라고 한다. 레이블링 방법에는 런좌표(Run Length)계측 또는 윤곽(경계)추출방법이 있는데 본 발명에서는 사용한 알고리즘은 윤곽추출방법이다. 입자는 흑영역으로 표현되었기 때문에 흑영역의 윤곽선 즉, 백영역과의 경계선을 추출한다. 윤곽선 추출방법에는 3×3마스크(Mark)나 2×2마스크를 사용한다. 본 발명에서 사용한 2×2마스크 4연결선 윤곽추출방법은 다음과 같다.The method of metrology 24 uses an area labeling algorithm for each particle. The labeling refers to the process of numbering and processing the connecting areas in order for a binary image. A set of black pixels connected to each other is called a single "black" area. The labeling method includes a run length measurement or a contour extraction method. In the present invention, the algorithm used is a contour extraction method. Since the particles are represented by the black region, the contour of the black region, that is, the boundary line with the white region is extracted. The contour extraction method uses a 3x3 mask or a 2x2 mask. The 2 × 2 mask 4-connected line extraction method used in the present invention is as follows.

제5도는 전형적인 입자화상인데 주사선이 최초로 "1"을 만나는 좌표(X13, Y1)에 ⓐ와 같은 2×2마스크의 좌하(X k)를 위치시키고 진행방향을 화살표(↑) 방향으로 한다.5 is a typical particle image, where the lower left (X k) of the 2x2 mask such as ⓐ is positioned at the coordinates (X13, Y1) where the scan line first meets "1", and the direction of travel is indicated by the arrow (↑) direction.

ⓐ가 백화소이면(만약 b가 흑화소일지라도 b점은 4근방점이 아닌 8근방점에 해당되므로 무시된다) ⓑ와 같이 현재의 윤곽점(Xk)을 중심으로 진행방향으로 반시계방향으로 90°회전한다.If ⓐ is a white pixel (even though b is a black pixel, b is ignored because it corresponds to 8 near points rather than 4 near points), rotate 90 ° counterclockwise around the current contour point (Xk) as shown in ⓑ. do.

ⓐ가 흑화소이고 ⓑ가 백화소이면 와 같이 진행방향으로 윤곽선 좌표를 하나이동한다.If ⓐ is a black pixel and ⓑ is a white pixel, move the outline coordinates one by one in the advancing direction.

ⓐ, ⓑ가 모두 흑화소이면 그림 ⓓ와 같이 현재 진행방향을 시계방향으로 90°회전시키고 윤곽점은 오른쪽 모서리로 이동한다.If ⓐ and ⓑ are all black pixels, rotate the current direction 90 ° clockwise as shown in picture ⓓ and move the contour point to the right corner.

이렇게 진행방향의 ⓐ, ⓑ의 흑, 백상태에 따라 다음의 Xk+1, Yk+1을 정하면서 흑영역의 입자경계를 일주하게 되면 각 경계점의 X, Y 좌표값을 억제된다. 이 X, Y 좌표값으로부터 입자의 크기, 면적을 구한다. 레이블링이 끝난 흑영역는 화소의 농담값을 바꿔 레이블링 중복을 꾀한다. 이 조작을 화면의 모두 흑영역 입자에 대하여 반복 처리하면서 주사선이 화면의 최종선까지 왔을때 1화면의 입자수, 입자마다의 X, Y 좌표값, 화소수 등이 구해진다.In this way, if the particle boundary of the black region is circumscribed while the following Xk + 1 and Yk + 1 are determined according to the black and white states of ⓐ and ⓑ in the advancing direction, the X and Y coordinate values of each boundary point are suppressed. The particle size and area are obtained from these X and Y coordinate values. The labeled black region changes the color value of the pixels to achieve labeling overlap. When this operation is repeated for all black region particles on the screen, when the scanning line reaches the final line of the screen, the number of particles on one screen, X, Y coordinate values for each particle, number of pixels, and the like are obtained.

이렇게 구해진 입자수, 입자의 정보로부터 실제값으로 환산하여 입자의 크기, 면적, 주위길이를 구하고 상관관계, 분급기준에 따른 입자개수 등을 구하는 단계가 통계해석(25)이다. 입자의 크기, 면적 등을 실제값으로 변환하기 위해서는 카메라의 배율로부터 화소당 길이, 화소당 면적을 구하여 곱한다. 또한 각 분급의 중량%(입도분포) 등을 알기 위해서는 분급계측된 입자계수와 실제 중략간의 상관관계를 구한다.The statistical analysis (25) includes calculating particle size, area, and surrounding length from the particle number and particle information thus obtained, and calculating the number of particles based on correlation and classification criteria. In order to convert the particle size, area, etc. into actual values, the length per pixel and the area per pixel are multiplied by the magnification of the camera. In addition, in order to know the weight percent (particle size distribution) and the like of each classification, a correlation between the measured particle count and the actual description is obtained.

통계해석처리가 끝난 입도분포 정보는 화면에 표시 또는 기억장에 보관되고 다시 처음 순서인 화상샘플링(20)으로 되돌아가서 처리가 반복된다.After the statistical analysis processing, the particle size distribution information is displayed on the screen or stored in the storage, and the process is returned to the image sampling 20 which is the first order and the processing is repeated.

다음은 본 발명의 실시예를 설명한다. CFW(28)는 소결광의 배합원료를 연속적으로 공급하는 장치로서 분코크스의 경우 CFW의 컨베이어는 8m/min 속도로 진행하면서 약 15Ton/hr의 코크스를 공급하고 있다. 본 발명의 분코드스(A), 연속정량 샘플링장치의 나사식 공급기(1) 선단을 CFW(28)의 컨베이어 진행방향 정면에 설치하고 나사식 공급기(1)의 개구부분이 낙하직전의 코크스(A)에 묻히도륵 한다.The following describes an embodiment of the present invention. The CFW 28 is a device for continuously supplying a blended raw material of sintered ore. In the case of powdered coke, the CFW conveyor supplies about 15 Ton / hr of coke while proceeding at a speed of 8 m / min. The tip of the screw feeder (1) of the branch cord (A) and continuous quantitative sampling apparatus of the present invention is installed in front of the conveying direction of the CFW (28), and the opening of the screw feeder (1) is the coke (A) just before the dropping. I get buried in).

CFW(28)의 컨베이어에서 공급하고 있는 분코크스(A)는 약 10%의 수분을 함유하고 있기 때문에 대부분의 코크스분체는 서로 부착, 응결되어 큰 덩어리를 형성하고 있다.Since the powdered coke A supplied from the conveyor of the CFW 28 contains about 10% of water, most of the coke powder adheres to each other and condenses to form a large mass.

따라서 수분을 건조시키지 않으면 입자끼리 분리, 분산되지 않으므로 본 발명에서는 120℃로 가열된 공기를 사용하여 샘플링된 분코크스를 건조하였다. 표 1은 5분 간격으로 연속 샘플링한 한 시료의 샘플링장치 전후의 분코크스의 수분변화를 나타낸다.Therefore, since the particles are not separated and dispersed unless the moisture is dried, in the present invention, the sampled coke was dried using air heated at 120 ° C. Table 1 shows the change in moisture of the powdered coke before and after the sampling device of one sample continuously sampled at 5 minute intervals.

[표 1. 샘플링 건조 전, 후의 수분비교 ][Table 1. Moisture comparison before and after sampling drying]

건조된 분코크스시료(A')는 전자진동분산기(6)를 거치면서 입자가 분산되어 낙하한다. 낙하하는 분코크스는 입자(A')는 평면정지 화상으로 바뀐 다음 TV 영상신호를 소셜운전실로 보내진다. 코크스 입도화상 정보는 매초 30프레임이 전송되어 오고 1프레임을 계측하는데는 입자수에 따라 다르지만 수초 이상이 걸린다. 그리고, 1프레임 계측된 입자수는 수백개에 불과하여 실제 추정된 입자수의 극히 일부분 밖에 포착되지 않는다. 그리고 입도분포가 수십㎛에서 수㎜까지 매우 넓기 때문에 측정오차를 줄이기 위해서는 측정입자수를 많게 해야 한다.The dried powder coke sample (A ') is dispersed and falls while passing through the electromagnetic vibration disperser (6). The falling coke particles change the particle A 'into a planar still image and then send a TV video signal to the social cab. Coke granularity information is transmitted 30 frames per second and it takes more than a few seconds to measure one frame depending on the number of particles. In addition, the number of particles measured in one frame is only a few hundred, and only a fraction of the estimated particles are actually captured. And since the particle size distribution is very wide from tens of micrometers to several millimeters, it is necessary to increase the number of measured particles to reduce the measurement error.

본 발명에서는 수백 프레임의 입도계측데이터를 일정시간 누적하여 그 평균치를 출력하고 있다. 이렇게 계측된 입자정보는 표 2와 같이 수백 ㎛이하의 값은 대부분 제외한 값이다.In the present invention, the granularity measurement data of several hundred frames are accumulated for a predetermined time and the average value thereof is output. The particle information thus measured is a value excluding most values of several hundred μm or less as shown in Table 2.

[표 2. 분코스크의 입도분포와 입자수 ][Table 2. Particle Size Distribution and Particle Number of Bunkosk]

* 영상처리 입자수는 10분간 80Frame의 평균입자수이다.* The number of image processing particles is the average number of particles of 80 frames for 10 minutes.

따라서 본 발명에서는 비교적 계측이 가능한 0.25㎜ 이상 입자와 계측이 어려운 0.25㎜ 이하 입자와의 상관관계를 조사하여 회상계측이 가능한 0.5-8㎜ 사이의 입도분포로부터 화상계측이 어려운 0.25㎜ 이하의 입자와 입도분포를 다음식으로부터 추정할 수 있다.Therefore, the present invention examines the correlation between particles of 0.25 mm or more that can be relatively measured and particles of 0.25 mm or less that are difficult to measure, and shows particles of 0.25 mm or less that are difficult to measure from a particle size distribution of 0.5-8 mm that can be recalled. The particle size distribution can be estimated from

(희귀모델) SDi=Ro+SIRli+‥‥‥‥‥+SnRni(Rare model) SDi = Ro + SIRli + ‥‥‥‥‥‥ SnRni

여기서 SDi는 입도분포(중량%)Where SDi is the particle size distribution (% by weight)

i는 +.25, +.125, -125㎜i is +.25, +.125, -125 mm

S1-Sn은 +8㎜∼+0.5㎜의 중량%S1-Sn is a weight percent of +8 mm to +0.5 mm

R1i∼Rni는 i입도분포에 대한 상관계수R1i to Rni are the correlation coefficients for the i particle size distribution

표 3은 화상처리 및 희귀모델식으로부터 구한 입도분석결과를 보인 것으로 체분석치와의 상관계수를 0.8 이상으로 매우 높은 상관성을 나타내고 있다.Table 3 shows the results of the particle size analysis obtained from the image processing and the rare model equation, and shows a very high correlation with the body analysis value of 0.8 or more.

[표 3. 화상분석 결과 ][Table 3. Image Analysis Results]

S : 체분석치(wt%)S: sieve analysis value (wt%)

I : 화성처리값(wt%)I: chemical conversion value (wt%)

E : 모델식에 의한 추정값(wt%)E: Estimated value by wt% (wt%)

이상에서 설명한 바와 같은, 본 발명의 입도분석방법 및 장치에 의하여 종래에 체분석이나 화상처리로 연속측정이 불가능했던 수분을 다량 함유한 수십㎛에서 수㎜의 입도분포를 가진 분입체의 입도분포를 연속적으로 계측할 수 있다. 이러한 연속적으로 계측된 입도분포 분석데이터는 입도파쇄 공저이나 배합원료 공급제어장치에 피이드백(Feed Back)시켜 자동화시킴으로써 최적제어를 가능케 하여 품질향상, 원가절감에 크게 기여할 수 있다.As described above, the particle size distribution of a particle having a particle size distribution of several tens of micrometers to several millimeters containing a large amount of water, which has not been continuously measured by sieve analysis or image processing, can be obtained by the particle size analysis method and apparatus of the present invention. You can measure continuously. Such continuously measured particle size distribution analysis data can be fed back to the granular crushing process or the feed material control system and automated to enable optimal control, thereby greatly contributing to quality improvement and cost reduction.

Claims (2)

대량 수송 중의 분코크스를 나사식 공급기로 연속적으로 일정량 샘플링하여 시료가 열 및 건조장치로 가열된 공기를 공급하여 건조시키고, 전자 진동 분산장치로 분산시킨 후, 이를 낙하시키면서 CCD카메라로 촬영하고, 그 촬영된 화상데이터의 짝수 필드와 홀수 필드 중 하나의 필드를 선택하여 다른 필드에 복제하여 순간정지화상 데이터를 추출하고, 상기 화상데이터를 공간포터기법으로 농담처리하여 0.25㎜ 이상입자의 입도 분포를 산출하고, 0.25㎜ 이하 입자의 입도분포는 SDi=Ro+S1R1i+…SnRni 여기서 SDi는 입도분포(중량%), i : 0.25, 0.125, -0.125㎜, S1∼Sn : +8㎜∼+0.5㎜의 중량%, R1∼Rni : i입도분포에 대한 상관계수 식에 의하여 산출하는 것을 특징으로 하는 분코크스 입도분포의 연속측정방법.The powdered coke during mass transportation is continuously sampled with a screw feeder, and the sample is supplied with air heated by a heat and drying device, dried, dispersed by an electronic vibration dispersion device, and photographed with a CCD camera while dropping it. Select one of the even and odd fields of the photographed image data and copy it to another field to extract the instantaneous still image data, and calculate the particle size distribution of particles having a diameter of 0.25 mm or more by shaded the image data by a spatial porter technique. And the particle size distribution of the particles of 0.25 mm or less is SDi = Ro + S1R1i +... SnRni where SDi is the particle size distribution (% by weight), i: 0.25, 0.125, -0.125 mm, S1 to Sn: weight% of +8 mm to +0.5 mm, and R1 to Rni: i particle size distribution. A continuous measuring method of powdered coke particle size distribution, characterized by calculating. 코크스빈으로부터 콘베어 벨트에 공급되는 분코크스의 입도분포를 측정하는 공정에 있어서, 상기 콘베어 벨트로부터 공급되는 분코크스를 연속적으로 정량 샘플링하는 나사식 공급기와, 상기 나사식 공급기에 의해 공급되는 분코크스를 가열된 공기로 건조시키는 시료 가열 및 건조장치와, 상기 시료가열 및 건조장치로부터 공급되는 건조된 분코크스를 분리, 분산시켜 낙하시키는 전자진동 분산기와, 상기 전자자동 분산기로부터 낙하하는 분코스크의 분입체로 촬영하는 CCD카메라와, 상기 CCD카메라 앞에 설치되며 CCD카메라(7) 앞을 통과하는 분입체에 조명을 주는 할로겐 램프와 상기 분코크스는 촬영부로부터 분코크스 영상데이터를 받아 처리하는 영상처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 분코크스 입도분포의 연속측정장치.In the step of measuring the particle size distribution of the powdered coke supplied from the coke bin to the conveyor belt, a screw feeder for continuously quantitatively sampling the powdered coke supplied from the conveyor belt, and the powdered coke supplied by the screw feeder A sample heating and drying apparatus for drying with heated air, an electromagnetic vibration disperser for separating, dispersing and dropping the dried powdered coke supplied from the sample heating and drying apparatus, and an injection body of the buncosk falling from the electronic automatic disperser. CCD camera photographed by a camera, a halogen lamp installed in front of the CCD camera and illuminating the moving object passing in front of the CCD camera 7, and the bunk coke includes an image processor for receiving and processing powdered coke image data from a photographing unit. Continuous measuring apparatus for the powder coke particle size distribution characterized in that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101236012B1 (en) * 2011-02-25 2013-02-21 현대제철 주식회사 apparatus for inspecting liquidity of powdered coal
KR101249045B1 (en) * 2010-12-28 2013-03-29 주식회사 포스코 Measuring device for size lump
KR101363370B1 (en) * 2012-11-29 2014-02-17 주식회사 포스코 Apparatus and method for measuring size of ore using image patten recognition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101249045B1 (en) * 2010-12-28 2013-03-29 주식회사 포스코 Measuring device for size lump
KR101236012B1 (en) * 2011-02-25 2013-02-21 현대제철 주식회사 apparatus for inspecting liquidity of powdered coal
KR101363370B1 (en) * 2012-11-29 2014-02-17 주식회사 포스코 Apparatus and method for measuring size of ore using image patten recognition

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