TWI513948B - 燒結機佈料控制系統與方法 - Google Patents

Description

燒結機佈料控制系統與方法

一種佈料控制系統及方法，且特別是有關於一種可提升燒結礦之產量及品質之燒結機佈料控制系統及方法。

燒結機主要是用來製作燒結礦，為了提升燒結礦的品質，在目前的燒結工廠中，燒結機尾端(燒結礦出口)皆會設置攝像系統來擷取燒結機尾端的影像，燒結機操作人員可以從燒結機尾端的影像中判斷出燒結礦品質的好壞以及燒結機是否有異常，並獲取燒結礦的相關資訊。例如，燒結機操作人員可從燒結機尾影像中的燒結礦紅熱帶外形來判斷出燒結機的台車是否有漏氣的現象，並根據判斷的結果來調整燒結料的料面高度或更換台車。

在獲取燒結礦影像後，操作人員若無法即時更換台車，則必須進一步的依照燒結礦影像來調整燒結料的料面高度，以改善燒結品質。然而，在燒結過程中，燒結礦的燒結品質會持續受到燒結工廠中的環境參數的改變、燒結料成分比例的改變或是台車漏氣等情形影響，故操作人員必須要隨時觀察燒結礦影像並調整燒結料的料面高度以維護燒結品質。

故需要一種可依據燒結礦影像來自動調整料面高度的佈料控制系統及方法來滿足燒結工廠的需求。

因此，本發明之目的是在於提供一種佈料控制系統及方法。主要可依據燒結礦的紅熱帶外形來判斷台車上之燒結情形，並產生相對應的佈料設定資訊來調整每一次在各個台車上分佈之燒結原料高度，以維持每一次的燒結礦的燒結品質，進而提升燒結礦之產量。

根據本發明之上述目的，提出一種佈料控制系統燒結機佈料控制系統係用以調整一燒結機之佈料高度。前述之燒結機具有佈料裝置、傳送裝置、點火爐以及複數個台車。佈料裝置設置在傳送裝置之上方，用以將燒結原料分佈於每一台車上。台車設置在傳送裝置上。點火爐係用以將燒結原料燒結成燒結礦。燒結機佈料控制系統包含台車識別系統、紅熱帶外形偵測系統、補償系統及佈料控制器。台車識別系統用以取得每一台車之識別資料。紅熱帶外形偵測系統設置在傳送裝置之尾端，用以擷取每一台車所載之燒結礦之燒結礦影像，並根據每一台車之燒結礦影像來計算出每一台車之紅熱帶外形。補償系統電性連接至台車識別系統及紅熱帶外形偵測系統，以根據每一台車之識別資料及每一台車之紅熱帶外形，來產生每一台車所對應之佈料設定資訊。佈料控制器電性連接至補償系統及佈料裝置，以根據每一台車所對應之佈料設定資訊來將燒結原料分佈於每一台車上。

根據本發明之上述目的，本發明另提出一種燒結機佈料控制方法。在此燒結機佈料控制方法中首先進行初始佈料步驟，以利用佈料裝置來將目標台車進行佈料操作，而使目標台車裝載燒結原料。目標台車上的燒結原料具有複數個燒結料區域，這些燒結料區域係一對一對應至複數個燒結料高度。接著進行燒結步驟，以將目標台車所裝載之燒結原料燒結成燒結礦。然後，進行紅熱帶外形偵測步驟，以利用紅熱帶外形偵測系統來計算出目標台車所載之燒結礦之紅熱帶外形。接著，進行補償計算步驟，以利用補償系統來依據紅熱帶外形產生佈料設定資料，且佈料設定資料包含每一燒結料區域所對應之補償後高度值。然後，進行卸載步驟，以卸載目標台車上之燒結礦。接著，進行再次佈料步驟，以根據佈料設定資料來利用佈料裝置對目標台車進行燒結原料之佈料。

由上述可知，本發明實施例之補償系統可依據燒結礦的紅熱帶外形來判斷每一台車上之燒結礦之燒結情形，並產生相對應的佈料設定資訊給予佈料控制器。如此，本發明實施例之燒結機佈料控制方法可利用補償系統來達到調整每一次在各個台車所分佈之燒結原料高度的目的，使得燒結原料之各個燒結料區域燒透性均勻，藉此可以維持每一次的燒結礦的燒結品質，進而提升燒結礦之產量。

110‧‧‧燒結機

111‧‧‧佈料裝置

113‧‧‧傳送裝置

115‧‧‧點火爐

117‧‧‧台車

130‧‧‧燒結原料

130a‧‧‧燒結料區域

150‧‧‧燒結礦

150a‧‧‧紅熱帶

150b‧‧‧燒結礦影像

150c‧‧‧紅熱帶外形

200‧‧‧燒結機佈料控制系統

210‧‧‧台車識別系統

211‧‧‧識別單元

213‧‧‧識別裝置

230‧‧‧紅熱帶外形偵測系統

231‧‧‧攝像裝置

233‧‧‧影像處理系統

250‧‧‧補償系統

251‧‧‧補償器

251a‧‧‧高度補償值

253‧‧‧加法器

253a‧‧‧補償後高度值

270‧‧‧佈料控制器

290‧‧‧感應棒

290a‧‧‧料高實際值

S1‧‧‧進行初始佈料步驟

S2‧‧‧進行燒結步驟

S3‧‧‧進行紅熱帶外形偵測步驟

S4‧‧‧進行補償計算步驟

S5‧‧‧卸載步驟

S6‧‧‧進行再次佈料步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，上文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作 詳細說明如下：第1圖係繪示根據本發明實施例之燒結機佈料控制系統的架構示意圖。

第2圖係繪示根據本發明實施例之燒結礦的結構示意圖。

第3圖係繪示根據本發明實施例之燒結機佈料控制系統的功能方塊示意圖。

第4圖係繪示根據本發明實施例之燒結機佈料控制方法的流程圖。

請參照第1圖所示，其係繪示根據本發明實施例之燒結機佈料控制系統的架構示意圖。本發明之燒結機佈料控制系統200主要是用以調整燒結機110之佈料高度。其中，燒結機110具有佈料裝置111、傳送裝置113、點火爐115以及複數個台車117(如第2圖所示)。台車117設置在傳送裝置113上，且傳送裝置113負責傳動每一台車117。佈料裝置111設置在傳送裝置113之上方，用以將燒結原料130分佈在每一個台車117上，點火爐115主要是用以將燒結原料130燒結成燒結礦150。當台車117經過點火爐115時，台車117上的燒結原料130會被點燃並開始燒結，此時設置在傳送裝置113下方的抽風機(未繪示)會從傳送裝置113的下方抽取空氣，以增加空氣的流動。經過燒結後的燒結原料130會變成燒結礦150並從傳送裝置113的尾端輸出。

請同時參照第1圖及第2圖，其中第2圖係繪示根據本發明實施例之燒結礦150的結構示意圖。當燒結原料130被燒結時，燒結原料130會出現紅熱帶150a。紅熱帶150a係代表正在燒結的熔融狀燒結原料130。隨著時間過去，紅熱帶150a會由燒結原料130的上方緩緩往下移動，直到燒結原料130的最底層。紅熱帶150a的外形可用來判斷燒結原料130的密度是否一致以及台車117底下的抽風口是否有破損。例如，若紅熱帶150a左側的高度遠大於紅熱帶150a右側的高度，則代表傳送裝置113右側所承載之燒結原料130的燃燒速度較左側為快，因此台車117右側所乘載的燒結原料130密度可能較小或是台車117右側底下的抽風口可能有破損。故紅熱帶150a外形可以作為佈料裝置111下一次將燒結原料130分佈於在台車117上之佈料高度的依據。

請同時參照第1圖及第3圖，其中第3圖係繪示本發明實施例之燒結機佈料控制系統200的功能方塊示意圖。燒結機佈料控制系統200主要包含台車識別系統210、紅熱帶外形偵測系統230、補償系統250及佈料控制器270。透過台車識別系統210首先辨識燒結機110上之每一台車117，另由紅熱帶外形偵測系統230分別計算各個台車117之紅熱帶150a的外形，並藉由補償系統250依據紅熱帶150a的外形來產生相對應的佈料設定資訊給予佈料控制器270，使得佈料控制器270得以調整每一次在各個台車117所分佈之燒結原料130的高度。

台車識別系統210主要是用以取得每一台車117之識別資料，可辨識傳送裝置113上的每一台車117。在一實施例中，台車識別系統210包含複數個識別單元211及識別裝置213。識別單元211係一對一設置每一台車117上，識別裝置213設置在燒結機110旁，用以根據識別單元211來識別各台車117。在一示範性的例子中，識別單元211可為各台車117的車號牌，識別裝置213可為攝影機，透過攝影機及影像處理與辨識技術，可分辨出具有不同車號牌之不同台車117。

紅熱帶外形偵測系統230設置傳送裝置113之尾端，用以擷取每一台車117所載之燒結礦150之燒結礦影像150b，並根據每一台車117之燒結礦影像150b來計算出每一台車117之紅熱帶外形150c。在一實施例中，紅熱帶外形偵測系統230包含攝像裝置231及影像處理系統233。攝像裝置231主要是用以拍攝行經傳送裝置113之尾端之台車117的燒結礦影像150b。影像處理系統電性連接攝像裝置231，可接收攝像裝置231所拍攝的燒結礦影像150b，並根據燒結礦影像150b來計算紅熱帶外形150c。

補償系統250電性連接至台車識別系統210及紅熱帶外形偵測系統230。補償系統250的功能主要是根據每一台車117的識別資料及紅熱帶外形150c來產生對應每一台車117的佈料設定資訊。在一實施例中，燒結機佈料控制系統200更包含感應棒290。感應棒290設置在佈料裝置111旁，用以偵測每一台車117上燒結原料130之各燒結料 區域130a的實際分佈高度，以對應產生複數個料高實際值290a。其中，燒結原料130的燒結料區域130a係由佈料裝置111之佈料槽數量及位置所共同定義，各個燒結料區域130a係分別對應至佈料裝置111之佈料槽。在另一實施例中，補償系統250包含補償器251及加法器253。補償器251電性連接至台車識別系統210及紅熱帶外形偵測系統230，以根據每一台車117的識別資料及紅熱帶外形150c來產生每一台車117所對應之高度補償值251a，且高度補償值251a係一對一對應至燒結原料130的燒結料區域130a。加法器253主要是用以根據每一台車117所對應之料高實際值290a及補償器251所產生的高度補償值251a來產生佈料設定資訊。其中，佈料設定資訊包含複數個補償後高度值253a，且補償後高度值253a係一對一對應至前述之燒結料區域130a。

佈料控制器270電性連接至補償系統250及佈料裝置111，主要是根據補償系統250所產生對應至每一台車117的佈料設定資訊來將燒結原料130分佈在每一台車117上。舉例來說，假設一般的燒結工廠之佈料裝置111具有六個佈料槽，則可將每一台車117上的燒結原料130區分出六個燒結料區域130a(如第2圖所示)來對應至六個佈料槽。感應棒290分別偵測這六個燒結料區域130a的燒結原料130之實際高度，產生對應之六個料高實際值290a。補償器251依據紅熱帶外形150c分別對應前述六個燒結料區域130a產生六個高度補償值251a後，加法器253即可依 據六個料高實際值290a及對應之高度補償值251a來產生六個補償後高度值253a，這六個補償後高度值253a可分別作為六個佈料裝置111之佈料依據。透過佈料控制器270可以控制佈料裝置111依據前述六個補償後高度值253a分別針對六個燒結料區域130a佈料。藉此，透過調整燒結原料130之分佈高度可以近一步改變燒結礦150的燒結情形，使得燒結原料130之燒結料區域130a燒透性均勻，進而提高燒結礦150之產量。

以下茲進一步詳細說明本發明之燒結機佈料控制方法，請參照第4圖，第4圖係繪示根據本發明實施例之燒結機佈料控制方法的流程圖。欲陳明者，以下係以單一個台車117為例來說明，台車117的數量可以依照使用需求來改變。本發明之燒結機佈料控制方法首先進行初始佈料步驟S1，利用佈料裝置111進行佈料操作，使目標台車117裝載燒結原料130。其中，燒結原料130具有複數個燒結料區域130a，佈料裝置111之佈料槽數量及位置與這些燒結料區域的數量及位置相對應，其係分別針對這些燒結料區域130a進行佈料。其中，這些燒結料區域130a係一對一對應至複數個燒結料高度。在一實施例中，在進行進行初始佈料步驟S1的同時。設置在佈料裝置111旁之感應棒290同時可偵測到目標台車117上之燒結原料之每一燒結料區域130a所對應之料高實際值290a。接著，進行燒結步驟S2，透過點火爐115將目標台車117所裝載之燒結原料130燒結成燒結礦150。在燒結原料130被燒結成燒結礦 150後，接著進行紅熱帶外形偵測步驟S3，在目標台車117行經傳送裝置113尾端時，利用紅熱帶外形偵測系統230來計算出目標台車117所載之燒結礦150之紅熱帶外形150c。在取得紅熱帶外形150c後，接著進行補償計算步驟S4，補償系統250依據所取得的紅熱帶外形150c來產生佈料設定資料，其中，佈料設定資料包含每一個燒結料區域130a所對應之補償後高度值253a。在另一實施例中，補償後高度值253a之產生方式說明如下：補償系統250首先依據紅熱帶外形150c來產生每一燒結料區域130a所對應之高度補償值251a，接著補償系統250將根據高度補償值251a以及前述感應棒290所量測到對應每一燒結料區域130a之料高實際值290a來產生補償後高度值253a。在補償系統250產生佈料設定資料後，接著進行卸載步驟S5，以卸載目標台車117上之燒結礦150。在卸載完目標台車117上之燒結礦150後，則進入進行再次佈料步驟S6，佈料控制器270根據補償系統250所產生的佈料設定資料來控制佈料裝置111之各個佈料槽分別對目標台車117上之各個燒結料區域130a進行燒結原料130之佈料。

在燒結機110運作的過程中，會因為環境參數的改變、台車117的結構破損或燒結原料130的成分含量的些許改變而影響燒結礦150的燒結品質，故前述之步驟將可依據每一次台車117之燒結狀況不同而反覆進行，進而提升燒結礦150之產量。

由上述本發明實施方式可知，本發明之優點係透 過補償系統來依據燒結礦的紅熱帶外形來判斷每一台車上之燒結礦之燒結情形，並產生相對應的佈料設定資訊給予佈料控制器，達到調整每一次在各個台車所分佈之燒結原料高度的目的，使得燒結原料之燒結料區域燒透性均勻，藉此可以維持每一次的燒結礦的燒結品質，進而提升燒結礦之產量。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

111‧‧‧佈料裝置

117‧‧‧台車

150b‧‧‧燒結礦影像

150c‧‧‧紅熱帶外形

200‧‧‧燒結機佈料控制系統

210‧‧‧台車識別系統

211‧‧‧識別單元

213‧‧‧識別裝置

230‧‧‧紅熱帶外形偵測系統

231‧‧‧攝像裝置

233‧‧‧影像處理系統

250‧‧‧補償系統

251‧‧‧補償器

251a‧‧‧高度補償值

253‧‧‧加法器

253a‧‧‧補償後高度值

270‧‧‧佈料控制器

290‧‧‧感應棒

290a‧‧‧料高實際值

Claims (9)

1. 一種燒結機佈料控制系統，用以調整一燒結機之佈料高度，其中該燒結機具有一佈料裝置、一傳送裝置、一點火爐以及複數個台車，該佈料裝置設置在該傳送裝置之上方，用以將一燒結原料分佈於該些台車上，該些台車設置在該傳送裝置上，該點火爐係用以將該燒結原料燒結成一燒結礦，該燒結機佈料控制系統包含：一台車識別系統，用以取得每一該些台車之一識別資料；一紅熱帶外形偵測系統，設置在該傳送裝置之尾端，用以擷取每一該些台車所載之該燒結礦之一燒結礦影像，並根據每一該些台車之該燒結礦影像來計算出每一該些台車之一紅熱帶外形；一補償系統，電性連接至該台車識別系統及該紅熱帶外形偵測系統，以根據每一該些台車之該識別資料及每一該些台車之該紅熱帶外形，來產生每一該些台車所對應之一佈料設定資訊；以及一佈料控制器，電性連接至該補償系統及該佈料裝置，以根據每一該些台車所對應之該佈料設定資訊來將該燒結原料分佈於每一該些台車上。
2. 如請求項1所述之燒結機佈料控制系統，其中該台車識別系統包含：複數個識別單元，一對一設置在該些台車上；以及一識別裝置，設置在該燒結機旁，用以根據該些識別單 元來識別該些台車。
3. 如請求項1所述之燒結機佈料控制系統，其中該紅熱帶外形偵測系統包含：一攝像裝置，用以拍攝行經該傳送裝置之尾端之該些台車之該燒結礦影像；以及一影像處理系統，電性連接該攝像裝置，用以接收該燒結礦影像，並根據該燒結礦影像來計算出該紅熱帶外形。
4. 如請求項1所述之燒結機佈料控制系統，其中該佈料控制系統更包含：至少一感應棒，設置在該佈料裝置旁，用以偵測每一該些台車上之該燒結原料的分佈高度，以產生複數個料高實際值，其中該些料高實際值係一對一對應至該燒結原料之複數個燒結料區域。
5. 如請求項4所述之燒結機佈料控制系統，其中該補償系統包含：一補償器，電性連接至該台車識別系統及該紅熱帶外形偵測系統，以根據每一該些台車之該識別資料及每一該些台車之該紅熱帶外形，來產生每一該些台車所對應之複數個高度補償值，其中該些高度補償值係一對一對應至該些燒結料區域；以及一加法器，用以根據每一該些台車所對應之該些料高實際值及該些高度補償值來產生該佈料設定資訊，其中該佈料 設定資訊包含複數個補償後高度值，該些補償後高度值係一對一對應至該些燒結料區域。
6. 一種燒結機佈料控制方法，包含：進行一初始佈料步驟，以利用一佈料裝置來將目標台車進行佈料操作，而使該目標台車裝載一燒結原料，其中該燒結原料具有複數個燒結料區域，該些燒結料區域係一對一對應至複數個燒結料高度；進行一燒結步驟，以將該目標台車所裝載之該燒結原料燒結成一燒結礦；進行一紅熱帶外形偵測步驟，以利用一紅熱帶外形偵測系統來計算出該目標台車所載之該燒結礦之一紅熱帶外形；進行一補償計算步驟，以利用一補償系統來依據該紅熱帶外形產生一佈料設定資料，其中該佈料設定資料包含每一該些燒結料區域所對應之一補償後高度值；進行一卸載步驟，以卸載該目標台車上之該燒結礦；以及進行一再次佈料步驟，以根據該佈料設定資料來利用該佈料裝置對該目標台車進行該燒結原料之佈料。
7. 如請求項6所述之燒結機佈料控制方法，更包含進行一識別步驟，以根據該目標台車上之一識別單元來識別該目標台車。
8. 如請求項6所述之燒結機佈料控制方法，其中該補 償計算步驟包含：進行一補償值產生步驟，以利用該補償系統依據該紅熱帶外形來產生每一該些燒結料區域所對應之一高度補償值；以及根據每一該些燒結料區域之該高度補償值以及每一該些燒結料區域所對應之一料高實際值來產生每一該些燒結料區域之該補償後高度值。
9. 如請求項8所述之燒結機佈料控制方法，更包含進行一料高實際值偵測步驟，以透過設置在該佈料裝置旁之一感應棒來偵測該目標台車上之該燒結原料之每一該些燒結料區域所對應之該料高實際值。