高炉的鼓风控制装置及其方法制造方法及图纸

高炉的鼓风控制装置可包括：图像拍摄装置，用于获取装入所述高炉内的炉料的图像；至少一个传感器，用于检测所述高炉的炉内状态；数据收集单元，用于从所述图像获取所述炉料的粒度数据；鼓风量预测单元，用于从所述粒度数据获取所述高炉的鼓风量预测值；以及鼓风量控制单元，用于根据所述鼓风量预测值调节供应到所述高炉内的热风量。

Blast control device and method of blast furnace

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高炉的鼓风控制装置及其方法
本专利技术的实施例涉及一种高炉的鼓风控制装置及其方法。
技术介绍
在高炉(blastfurnace)中，利用通过燃料焦炭(cokes)与氧气的反应来生产的一氧化碳对天然铁矿进行还原，从而制成铁水。在高炉工艺中，表示高炉的炉内状况(以下称为“炉况”)的各种操作因素中表示炉内气流程度的透气性是决定高炉操作的效率和安全性的非常重要的因素之一。在高炉操作中，还原气体在炉内上升与装入的铁矿接触，通过与还原气体的接触受热的铁矿熔化还原成铁水。在此过程中，铁矿的熔化和还原所需的热能和还原气体是由通过炉底供应的热风提供的，为了炉况的稳定化，适当地控制通过炉底流入的热风的量(即鼓风量)非常重要。供应到炉内的鼓风量是根据炉内透气性进行调节。通常，供应到炉内的鼓风量越增加，高炉中生产的铁水量越增加，但是炉内透气性差的状态下增加鼓风量时，可能会发生稳定化问题。因此，操作人员在炉内透气性差的情况下，为了操作稳定化而减少鼓风量，在炉内透气性好的情况下，为了提高操作效率而增加鼓风量。通过高炉顶部装入的原料(烧结矿、球团矿、分级矿等)和燃料(焦炭)的粒度和粒度分布决定装料层的孔隙率，而装料层的孔隙率是决定炉内上方透气性的非常重要的因素。传统上，为了确认装入高炉的炉料的粒度和粒度分布，采用了操作人员每天采样约3～4次进行检测的方法。然而，对于这种确认方法，因为数据缺乏以及数据的代表性受限，在具体掌握炉料物理性质方面受到限制。
技术实现思路
技术问题通过本专利技术的实施例要解决的问题是提供一种鼓风控制装置及其方法，通过实时确认装入炉内的炉料的粒度和粒度分布，可以控制供应到炉内的热风量。技术方案为了解决上述的问题，根据本专利技术实施例的高炉的鼓风控制装置可包括：图像拍摄装置，用于获取装入所述高炉内的炉料的图像；数据收集单元，用于从所述图像获取所述炉料的粒度数据；鼓风量预测单元，用于从所述粒度数据获取所述高炉的鼓风量预测值；以及鼓风量控制单元，用于根据所述鼓风量预测值调节供应到所述高炉内的热风量。所述数据收集单元可以通过对所述图像的图像分析来获取所述炉料的粒度和粒度分布。所述鼓风控制装置还包括：至少一个传感器，用于获取表示所述高炉的透气性的至少一个感测数据，所述鼓风量预测单元可从所述粒度数据和所述至少一个感测数据获取所述鼓风量预测值。所述至少一个传感器可包括：压力传感器，用于检测所述高炉内的压力；温度传感器，用于检测所述高炉内的温度；或者气体传感器，用于检测从所述高炉排出的气体的成分。所述鼓风控制装置还包括：鼓风量预测模型数据库，用于存储用于估算所述高炉的鼓风量的鼓风量预测模型，所述鼓风量预测单元可以将所述粒度数据和所述至少一个感测数据作为所述鼓风量预测模型的输入数据获取所述鼓风量预测值。当输入作为时序数据的所述粒度数据和所述至少一个感测数据时，所述鼓风量预测模型对应于所述粒度数据和所述至少一个感测数据可以输出所述鼓风量预测值。所述鼓风量预测模型可以基于神经网络算法。所述鼓风量控制单元可以通过控制热风炉和所述高炉之间的鼓风阀的开闭程度来调节所述热风量。另外，根据本专利技术实施例的高炉的鼓风控制方法包括：通过摄像机获取装入所述高炉内的炉料的图像的步骤；从所述图像获取所述炉料的粒度数据的步骤；从所述粒度数据获取所述高炉的鼓风量预测值的步骤；以及根据所述鼓风量预测值调节供应到所述高炉内的热风量的步骤。所述获取粒度数据的步骤可包括通过对所述图像的图像分析来获取所述炉料的粒度和粒度分布的步骤。所述鼓风控制方法还包括通过至少一个传感器获取表示所述高炉的透气性的至少一个感测数据的步骤，所述获取鼓风量预测值的步骤可包括利用所述粒度数据和所述至少一个感测数据获取所述鼓风量预测值的步骤。所述至少一个感测数据可包括所述高炉内的压力数据、所述高炉内的温度数据或从所述高炉排出的气体的成分数据。所述获取鼓风量预测值的步骤可包括将所述粒度数据和所述至少一个感测数据作为用于估算所述高炉的鼓风量的鼓风量预测模型的输入数据获取所述鼓风量预测值的步骤。所述调节热风量的步骤可包括通过控制热风炉和所述高炉之间的鼓风阀的开闭程度来调节所述热风量的步骤。专利技术效果根据本专利技术的实施例，可以通过实时确认装入炉内的炉料的粒度和粒度分布来控制鼓风量，从而可以使炉况的变动最小化，还可以提高高炉操作的稳定性和效率。附图说明图1是高炉设备的一个实例的视图。图2是根据本专利技术实施例的高炉的鼓风控制装置的示意图。图3是根据本专利技术实施例的高炉的鼓风控制方法的示意图。具体实施方式在下文中，将参照附图详细描述本专利技术的实施例，以使本专利技术所属
的普通技术人员容易实施本专利技术。本专利技术能够以各种不同方式实施，并不限于所描述的实施例。为了清楚地描述本专利技术的实施例省略了无关的部分，在通篇说明书中相同或相似的组件采用了相同的附图标记。在通篇说明书中，当描述为某一部分“连接”于另一部分时，不仅包括“直接连接”的情形，还包括中间有其他元件“电性连接”的情形。在下文中，将参照必要的附图详细描述高炉(blastfurnace)的鼓风控制装置及其方法。图1是高炉设备的一个实例的视图。高炉设备是炼钢工艺中生产铁水的设备。参见图1，高炉10是装入原料铁矿熔化还原成铁水/生铁(pigiron)的炉。用于储存通过装料输送带5装入的原料或燃料的炉顶料斗11位于高炉10的上方。储存在炉顶料斗11中的原料或燃料通过炉顶装料工艺装入高炉10内部。用于使热风炉20所供应的热风流入高炉10内部的鼓风口12位于高炉10的下方。对于热风炉20所供应的热风，其流入高炉10内部的量(以下称为“鼓风量”)根据鼓风阀21的开闭程度得到调节。进入高炉10内的燃料(例如，焦炭(cokes))与氧气发生反应燃烧而产生高温气体(以下称为“还原气体”)。还原气体在炉内上升与装入高炉10的铁矿接触。在炉内，通过与高温还原气体接触而受热的铁矿熔化还原成铁水。在高炉10内熔化还原的铁水储存在炉底，再以一定间隔通过出铁口(taphole)排出到外部。图2是根据本专利技术实施例的高炉的鼓风控制装置的示意图。参见图2，根据本专利技术实施例的鼓风控制装置100可包括图像拍摄装置110、传感器单元120、数据收集单元130、透气性参数存储单元140、学习单元150、鼓风量预测模型数据库160、鼓风量预测单元170、鼓风量控制单元180和显示器190。图像拍摄装置110设置在装料输送带5上，可以拍摄通过装料输送带5装入高炉10的原料(烧结矿、球团矿、分级矿等)或燃料(焦炭等)。通过图像拍摄装置110拍摄的图像用于获取炉料(燃料或原料)的粒度数据(粒度和粒度分布)。因此，图像拍摄装置110可以使用高清摄像机，以从炉料图像能够获取炉料的粒度和粒度分布。传感器单元120可包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉的鼓风控制装置，包括：/n图像拍摄装置，用于获取装入所述高炉内的炉料的图像；/n数据收集单元，用于从所述图像获取所述炉料的粒度数据；/n鼓风量预测单元，用于从所述粒度数据获取所述高炉的鼓风量预测值；以及/n鼓风量控制单元，用于根据所述鼓风量预测值调节供应到所述高炉内的热风量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171114 KR 10-2017-01517701.一种高炉的鼓风控制装置，包括：
图像拍摄装置，用于获取装入所述高炉内的炉料的图像；
数据收集单元，用于从所述图像获取所述炉料的粒度数据；
鼓风量预测单元，用于从所述粒度数据获取所述高炉的鼓风量预测值；以及
鼓风量控制单元，用于根据所述鼓风量预测值调节供应到所述高炉内的热风量。


2.根据权利要求1所述的鼓风控制装置，其中，
所述数据收集单元通过对所述图像的图像分析来获取所述炉料的粒度和粒度分布。


3.根据权利要求1所述的鼓风控制装置，还包括：
至少一个传感器，用于获取表示所述高炉的透气性的至少一个感测数据，
所述鼓风量预测单元利用所述粒度数据和所述至少一个感测数据获取所述鼓风量预测值。


4.根据权利要求3所述的鼓风控制装置，其中，
所述至少一个传感器包括：
压力传感器，用于检测所述高炉内的压力；
温度传感器，用于检测所述高炉内的温度；或者
气体传感器，用于检测从所述高炉排出的气体的成分。


5.根据权利要求3所述的鼓风控制装置，还包括：
鼓风量预测模型数据库，用于存储用于估算所述高炉的鼓风量的鼓风量预测模型，
所述鼓风量预测单元将所述粒度数据和所述至少一个感测数据作为所述鼓风量预测模型的输入数据获取所述鼓风量预测值。


6.根据权利要求5所述的鼓风控制装置，其中，
当输入作为时序数据的所述粒度数据和所述至少一个感测数据时，所述鼓风量预测模型对应于所述粒度数据和所述至少一个感测数据输出所述鼓风量预测值。


7.根据权利要求6所述的鼓风控制装置，其中，
所述鼓风量预测模型基于神经网络算法。


8.根据权利要求1所述的鼓风控制装置，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙相汉，罗芝薰，郑仁炫，朴智成，孙基完，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，
类型：发明
国别省市：韩国;KR