技术领域
[0001] 本
发明涉及诸如
焦炭、燃/原料等炉料的分析装置。
背景技术
[0002] 通常,在
高炉中生产生
铁时,从高炉上部将铁
矿石和焦炭按粒度区分装入,并从高炉底部吹入1200℃的热空气、粉
煤及
氧气,则通过高炉内的还原反应产生熔融物,并通过出
钢口将其排出,该熔融物在铁
水沟(iron runner)分离成
生铁(Pig Iron)和矿渣,在此只把纯生铁送到制钢厂。
[0003] 就这样的高炉工作而言,只有装入高炉内部的燃/原料的分布状态(称之为分布状况(profile))稳定才能使高炉内的气体的流动顺畅,在整体上良好的条件下才能实现铁矿石的还原及熔融,并能够提高高炉内气体的利用率,从而能够降低
燃料成本并制造优质生铁,由此能够实现工作的经济实惠性、生产率的提高以及高炉寿命的延长。
[0004] 如上所述,高炉所使用的炉料的品质信息非常重要,例如,如果不
跟踪什么样的焦炭正在移送至哪个高炉的焦炭箱,则会存在不能进行用于老化管理的事先应对工作的问题,而且,在根据待使用焦炭的品质进行事先应对工作上受到限制,另外,由于不知道焦炭的移送状况,存在在供需负责人变更供需计划时发生大量延迟时间的问题。
[0005] 关于以上的
现有技术,通过参照大韩民国公开特许
公报第10-2001-0045768号及大韩民国公开特许公报第10-2004-0017944号等能容易理解。
发明内容
[0006] 技术问题
[0007] 根据本发明一
实施例,提供跟踪炉料且通过利用堆叠的不同批次的炉料库存信息应用于高炉工作的炉料分析(pofiling)装置。
[0008] 解决技术问题的方案
[0009] 为解决上述的本发明的技术问题,根据本发明一实施例的炉料分析装置包括:皮带移送测量部,针对通过皮带移送机从多个炉料工厂分别移送至与高炉相连的炉料储存处中的炉料,生成表示每规定时间的移送量的分量信息;分析部,基于所述炉料的分量信息,计算从所述多个炉料工厂分别移送至所述炉料储存处后堆叠的各炉料的堆叠信息。
[0010] 发明效果
[0011] 根据本发明一实施例,通过利用焦炭箱中的焦炭信息,能够事先预测老化影响程度,能够进行事先的应对工作,从而能够降低由于错误判断导致额外使用焦炭以恢复老化的成本,能够事先防止工作中的麻烦,使得不同批次的焦炭能够移送至计划的高炉。
附图说明
[0012] 图1是本发明一实施例的炉料分析装置的结构示意图。
[0013] 图2a是本发明一实施例的炉料分析装置的皮带移送测量部的结构示意图。
[0014] 图2b是本发明一实施例的炉料分析装置的分析部的结构示意图。
[0015] 图3及图4是本发明一实施例的炉料分析装置的操作
流程图。
具体实施方式
[0016] 以下,参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明,以使本领域技术人员容易实施本发明。
[0017] 图1是本发明一实施例的炉料分析装置的结构示意图。
[0018] 参照图1,本发明一实施例的炉料分析装置可包括皮带移送测量部110及分析部120。
[0019] 皮带移送测量部110可生成通过皮带移送机进行移送中的炉料的分量信息。
[0020] 更具体而言,皮带移送测量部110,针对通过皮带移送机从多个炉料工厂分别向与高炉相连的炉料储存处进行移送中的炉料,生成表示每规定时间的移送量的分量信息。
[0021] 皮带移送测量部110可生成从多个炉料工厂分别向多个炉料储存处进行移送中的各炉料的分量信息。
[0022] 皮带移送测量部110可基于每规定期间的多个炉料工厂各自的炉料生产量和多个测量
传感器各自的所述每规定期间的分量信息,调整所述多个
测量传感器各自的零点。
[0023] 在此,炉料可以是燃/原料、铁矿石、煤炭或焦炭等多种,以下以焦炭为准进行说明。
[0024] 图2a是本发明一实施例的炉料分析装置的皮带移送测量部的结构示意图。
[0025] 参照图1和图2a,皮带移送测量部110可包括:分析部120;
接口部111,与厂内运输系统及高炉系统中的至少一个系统进行通信;信息处理部112,采集来自接口部111的焦炭移送信息、厂内运输信息、
传感器数据中的至少一种后进行处理;事件生成部113,生成量移送事件和设备启动状态事件中的至少一种;分量移送事件处理器114,处理相应焦炭分量目的地移送事件;设备连接信息生成器116,掌握从设定设备结构115被移送中的焦炭
位置信息。
[0026] 接口部111可包括:工作
通信接口111a,接收焦炭工作信息;厂内运输通信接口111b,接收焦炭的装卸运输信息;传感器通信接口111c,从检测移送焦炭的皮带移送机的状态的传感器接收信息;分析通信接口111d,将装入最终储存处即最终焦炭箱的炉料分量的信息传输至分析部120;HMI通信接口111e,传递焦炭分量的位置信息。
[0027] 更具体而言,工作通信接口111a可接收与焦炭工序相关的第一水平系统(DCS(分布式控制系统))或第二水平系统(过程计算机)的工作信息全文。根据不同情况,也可以接收在第一水平系统中管理的测量仪数据。例如,可以在第一水平系统管理传送带重量传感器、焦炭箱水平传感器数据,并可以进行间接采集。工作通信接口111a可以采用TCP(transmission contro lprotocol:传输控制协议),UDP(User Datagram Protocol:用户数据报协议),OPC(OLE for process control:用于过程控制的OLE(对象链接和嵌入))等通信方法。
[0028] 厂内运输通信接口111b能够接收移送堆场(yard)焦炭的货车的焦炭装货结束、将所移送的焦炭卸在焦台(WHARF)的卸货结束的事件全文。厂内运输通信接口111b可使用TCP、UDP、串口通信方法。
[0029] 传感器通信接口111c能够从传感器接收数据,并可使用TCP、UDP、串口通信方法。
[0030] 分析通信接口111d能够将装入最终焦炭箱的炉料分量信息传输至分析部120,如果存在于与分析部120相同的
服务器,则可体现为公用
存储器、
数据库等,如果存在于不同服务器,则可使用TCP、UDP等通常的通信方法。
[0031] HMI(human-machine interface:人机互动界面)通信接口111e为了将通过分量移送事件处理器113a移送的焦炭分量的实
时移送状况显示在HMI,可以传递焦炭分量的位置信息,如果存在于与HMI系统相同的服务器,则可体现为公用存储器、数据库等,如果存在于不同服务器,则可使用TCP、UDP等通常的通信方法。
[0032] 信息处理部112可包括移送工作信息采集器112a、厂内运输工作信息采集器112b、传感器
数据采集器112c以及传感器数据校正器112d。
[0033] 移送工作信息采集器112a能够将从工作通信接口111a接收的工作信息提取后存储在公用存储器或数据库中,例如,所采集的信息可以是主要用于选炭工作的操作相关信息。也就是说,可以是
焦炉的焦炭
挤压开始/结束、CDQ(Coke Dry Quenching,干
熄焦设备)排料开始/结束、湿式工作开始/结束、传送带启动/中止、阻尼器方向变更、焦炭仓(bunker)的粉状焦炭/
块状焦炭的筛选启动/中断、用于装入焦炭的焦炭箱的选择等。
[0034] 如果要采集的数据数量多,或者需要进行快速处理,则可以使用公用存储器来存储。
[0035] 厂内运输工作信息采集器112b能够将从厂内运输通信接口111b接收的货车的工作信息提取后存储在公用存储器或数据库中,例如,被采集的信息可以是堆场焦炭装货结束、堆场焦炭的焦台卸货结束时刻。
[0036] 传感器数据采集器112c能够将从传感器通信接口111c和工作通信接口111a接收的直接/间接传感器数据提取后存储在公用存储器或数据库中。由此,能生成用于生成焦炭分量信息的
基础信息,采集周期越快,越有助于生成正确的分量信息。但是,由于第一水平系统及测量仪器的工作特性,主要以秒单位周期采集数据。
[0037] 例如,被采集的信息可以是CDQ排料重量瞬时值、传送带重量瞬时值、焦炭箱水平瞬时值、分量瞬时值等。
[0038] 传感器数据校正器112d能够校正存储的传感器数据,例如,能够校正重量传感器的误差。通常,重量传感器每隔一年至数年进行一次校正,然而,由于环境上的限制,有可能仅调整零点,而对重量准确性不经常做检测。因此,不同的重量传感器有可能对于相同的焦炭分量显示不同值。从而,如果只根据重量传感器的值来计算焦炭分量移送情况,则有可能误差变大。
[0039] 例如,如果存在A、B重量传感器,则由于当天生产的焦炭将通过A重量传感器和B重量传感器,据此,可以通过调整校准A重量传感器和B重量传感器的标度来计算焦炭分量的方式进行补正,并作为第二天的校正式。
[0040] 参照图3,在传感器数据校正器112d接收一天的焦炭生产量的情况下(S11),可以采集各重量传感器的1日份数据(S12),并计算基于生产量的各重量传感器的标度调整值(S13)。
[0041] 事件生成部113可包括:分量移送事件生成器113a,生成关于被移送的焦炭分量的事件;设备启动状态事件生成器113b,基于焦炭移送信息,生成关于各设备的启动状态变化事件。
[0042] 分量移送事件生成器113a能够利用传感器数据瞬时值及厂内运输信息生成基于采集周期的分量移送事件。
[0043] 例如,如果使用重量瞬时值种类的处理法,则可以采集关于焦炭移送分量的开始/结束和重量的信息。也就是说,在以秒为单位采集的环境下,如果在当前时刻采集传送带重量瞬时值的结果是1吨,则可视为在1秒期间1吨分量的焦炭通过了该重量传感器。
[0044] 例如,如果使用焦炭箱的水平瞬时值种类的处理法,则可以采集关于焦炭移送分量中的多少分量储存于焦炭箱的信息。也就是说,以1秒为单位采集的环境下,如果在1秒之前焦炭箱的水平是70%,在当前采集时是73%,则可视为在1秒期间焦炭箱的水平提高了3%,各焦炭箱的总可储存量的水平也可以用重量换算。
[0045] 例如,如果使用传送带的水平瞬时值种类的处理法,则可以采集关于焦炭移送分量的开始/结束的信息。传送带水平是只能判断焦炭是否正在通过传送带的
指定地点的传感器,如果在1秒之前水平为0cm(或规定基准值以下),当前采集时为10cm,则可意味着焦炭已经通过了1秒。
[0046] 例如,如果使用分量瞬时值种类的处理法,则可以采集关于焦炭移送分量的开始/结束和体积信息。也就是说,在以1秒为单位采集的环境下,如果在当前时刻采集的瞬时值是1m3,则可视为在1秒期间1m3分量的焦炭通过了该分量传感器。
[0047] 更具体而言,如果使用厂内运输的处理法,则可以采集关于装在货车的重量的焦炭移送分量正在被移送的信息。也就是说,如果当前时刻采集,则在焦台卸货结束时视为相应重量的分量移送至焦台。
[0048] 另外,分量移送事件生成器113a虽然不能利用焦炭移送工作信息知道准确的分量,但可以将之前分量的结束或新的分量的开始作为事件而生成。影响要生成的事件的焦炭移送工作可以是焦炉的焦炭挤压开始/结束、CDQ排料开始/结束、湿式工作开始/结束。
[0049] 设备启动状态事件生成器113b可以利用焦炭移送工作信息生成关于各设备的启动状态变化事件。影响所生成的事件的焦炭移送工作可以是传送带启动/中止、阻尼器方向变更、焦炭仓的粉状焦炭/块状焦炭的筛选启动/中断、用于装入焦炭的焦炭箱的选择等。
[0050] 在传送带启动/中止的情况下,决定焦炭移送方向的阻尼器传送带启动中止可以影响焦炭目的地的决定;在阻尼器方向变更的情况下,可以提供焦炭从一个传送带向多个出口侧的哪个传送带被移送的明确信息;在焦炭仓的粉状焦炭/块状焦炭的筛选启动/中断的情况下,在焦炭仓对粉状焦炭和块状焦炭均进行筛选,可意味着将焦炭全部临时储存于焦炭仓,也就是说,意味着到达该焦炭仓的焦炭分量全部储存于焦炭仓;在选择用于装入焦炭的焦炭箱的情况下,可以起到提供被移送的焦炭分量储存于相应高炉的多个焦炭箱中的哪个焦炭箱的明确信息的作用,可以影响焦炭箱分析中的堆叠结构计算。
[0051] 图2b是本发明一实施例的炉料分析装置的分析部的结构示意图。
[0052] 参照图1和图2b,分析部120可包括:测量通信接口121,从皮带移送测量部110接收装入最终焦炭箱的焦炭的分量信息;装料事件生成器122,基于通过测量通信接口121接收的焦炭分量装入信息生成事件;装料/排料事件处理器123,基于焦炭的装料事件和排料事件,生成焦炭箱内炉料的堆叠结构的变化信息;装料/排料校正器124,在根据焦炭箱的焦炭分量处理装料事件及排料事件时,校正堆叠结构;排料事件生成器125,生成关于焦炭的排料开始和结束的事件;高炉工作通信接口126,接收与高炉的焦炭排料相关的工作信息;高炉排料工作信息采集器127,存储从高炉工作通信接口126接收的工作信息;HMI通信接口129,将焦炭箱的分析信息向外部传递。
[0053] 高炉工作通信接口126能够接收与高炉的焦炭箱排料相关的第一水平系统(DCS(中央控制室))、第二水平系统(过程计算机)的工作信息全文,可以使用TCP、UDP、OPC等通信方法。
[0054] 测量通信接口121可用于从皮带移送测量部110接收装入最终焦炭箱的分量信息,如果存在于与皮带移送测量部110相同的服务器,则可体现为公用存储器或数据库;如果存在于不同服务器,则可通过TCP、UDP等通常的通信方法来体现。
[0055] 高炉排料工作信息采集器127能够将从高炉工作通信接口126接收的工作信息提取后存储在数据库或公用存储器,被采集的信息可以是与焦炭箱的排料工作相关的信息。也就是说,可以是焦炭箱的排料开始/结束、焦炭箱的排料量等信息。
[0056] 就装料/排料校正器124而言,由于焦炭箱是数年以上长期使用的焦炭临时储存处,壁部附着有焦炭,因此即使将相同量的焦炭装入各焦炭箱,有可能装入后的堆叠水平不同。壁部附着的焦炭可以指由于长期的焦炭工作而附着于壁部的粉状焦炭,这样的壁部附着的焦炭在各焦炭箱中的样态不同,因此,在被移送的焦炭分量储存于焦炭箱时,关于焦炭箱的水平如何增加的信息,需要按每个焦炭箱进行实绩管理。据此,可以按每个焦炭箱校正根据焦炭分量的装料、排料事件处理时的堆叠结构。
[0057] HMI通信接口128为了将焦炭箱内的分析信息显示在HMI能够传递相关信息,如果存在于与HMI系统相同的服务器,则可体现为公用存储器、数据库等,如果存在于不同服务器,则可使用TCP、UDP等通常的通信方法。
[0058] 图3及图4是本发明一实施例的炉料分析装置的操作流程图。
[0059] 参照图2和图3,传感器数据校正器112d起到通过校正重量传感器的误差来校正分量事件的作用。在通过工作通信接口111a接收一天的焦炭生产量工作数据的时刻,进行传感器数据校正(S11)。另外,通过使用传感器数据采集器112c以接收的时刻为基准采集的数据记录
选定1日份重量传感器数据(S12)。通过比较生产量和采集的各重量传感器的1日份实绩,调整各重量传感器的标度值(S13)。
修改的重量传感器的标度值使用为计算S25步骤中的分量事件的移送物量时的校正式。
[0060] 通过工作通信接口111a和传感器通信接口111c可以按规定周期采集焦炭移送信息、传感器数据。从而,传感器数据采集器112c能确认采集周期是否开始(S21)。在接收的数据中可提取对生成分量事件所需的移送工作信息和传感器数据进行采集(S22)。
[0061] 作为移送焦炭的另一种形式可有厂内运输。根据此形式,厂内运输工作采集器112b通过厂内运输通信接口111能够采集关于厂内运输的信息。然而,对于厂内运输而言,与普通工作、传感器数据不同,只能以事件形式进行采集,因此通过厂内运输通信接口111能确认厂内运输事件是否发生(S31)。如果发生了厂内运输事件,则提取对生成分量事件所需的内运输操作信息后进行采集(S32)。
[0062] 设备启动状态事件生成器113b在判断是否存在通过S22步骤和S32步骤采集的数据(S23),如果存在,则确认采集的数据中是否也包括关于设备启动状态的信息。由此生成关于各设备启动状态的事件(S24)。
[0063] 通过组合各传感器数据、设备启动状态、厂内运输、重量传感器被校正的标度值等数据,生成在各设备移送中的分量事件(S25)。
[0064] 分量移送事件处理器114,为了确定分量移送方向的动态,在系统启动时刻进行初始化的过程中生成设备间连接信息(S41)。此后,每生成分量事件时,处理移送事件。首先,确认是否发生分量事件(S42),之后,关于相应的分量移送,认为其向相关设备移送并进行事件处理(S43)。另外,为了将处理事件的结果显示在用户HMI,通过HMI通信接口111e实时向焦炭分量移送HMI传递。
[0065] 另一方面,参照图2b和图4,高炉对焦炭箱的排料工作是较长事件进行的工作,高炉排料工作信息采集器127以规定周期采集相应的数据。由此,确认对于排料工作的采集周期是否开始(S51)。如果采集周期开始了,则通过高炉工作通信接口126采集高炉排料工作数据(S52)。排料事件生成器125根据相应的数据生成关于排料开始和结束的事件(S53)。
[0066] 关于向高炉的焦炭箱的装料,可以通过皮带移送测量部110知道相应事件的发生与否。从而,装料事件生成器122通过测量系统通信接口121确认是否发生了对焦炭箱的分量事件的装料(S61)。由此,采集关于装料装置正在向多个焦炭箱中的哪个焦炭箱被移送、多少量的焦炭正在被装入的数据(S62)。由此,生成对相应焦炭箱的规定量焦炭的装料事件(S63)。
[0067] 装料/排料事件处理器124通过在S53步骤和S54步骤中采集的数据确认是否存在装料或排料事件后,通过处理对相应焦炭箱的装料和排料事件来生成焦炭箱内的库存量和焦炭箱内的堆叠信息(S55)。此时,为了正确计算焦炭箱内的堆叠信息,使用焦炭箱的变化量信息。
[0068] 装料/排料校正器123起到校正焦炭箱水平的作用,由于壁部附着的焦炭导致该焦炭箱水平相比装料量上升或下降。由于壁部附着的焦炭的状态有可能随时变化,因此需要周期性地进行确认后进行校正。从而,确认校正周期是否开始(S71)。
[0069] 在焦炭箱只发生了纯装料的情况下,将焦炭箱的变化量在现有实绩中选定1日份(S72)。其次,在焦炭箱只发生了纯排料的情况下,将焦炭箱的变化量在现有实绩中选定1日份(S73)。
[0070] 其次,在装料和排料同时发生的情况下,采集关于焦炭箱如何变化的数据,通过结合S71步骤和S73步骤中数据生成关于焦炭箱变化量的计算值(S74)。焦炭箱变化量信息用于在S55步骤中装料/排料事件处理后的焦炭箱内的堆叠结构的计算。
[0071] 上述中使用的术语总结如下。
[0072] 焦炉:对作为原料的煤炭进行高温干馏以具有能使用于高炉工作程度的强度和粒子大小。
[0073] 厂内运输:起到将堆积在堆场的库存焦炭,用货车向各批次的焦炭工厂的焦台区域运输的作用。
[0074] 焦台:将为了防止在焦炉中干馏的焦炭氧化并降低为适合移送的
温度而通
过喷水进行熄焦的焦炭,在装载于传送带之前存放的设备,用货车移送的堆场焦炭也存放在本设备。
[0075] CDQ:为了防止在焦炉中干馏的焦炭氧化并降低为适合移送的温度而通过除氧进行熄焦的设备,通过本设备生产的干式焦炭相比湿式焦炭,具有更优秀的强度品质。
[0076] CDQ焦炭仓:在焦炭工厂侧,将来自CDQ的焦炭临时存放的临时库存储存处。
[0077] 皮带移送机:用于移送焦炭而使用的传送带设备。
[0078] 阻尼器:在具有与一个传送带相连的多个出口侧传送带的情况下,确定方向即确定向哪个传送带移送的设备。
[0079] 重量传感器;作为插入传送带中间的测量仪器,用于测定通过设置测量仪器部分的焦炭的瞬间重量。
[0080] 传送带水平计:用于测定在传送带上移送的焦炭高度的测量仪器。
[0081] 焦炭仓:将移送中的焦炭按照大小筛选后临时存放的库存储存处。主要存放标准大小以下的焦炭,由于高炉维修、传送带异常、政策上的理由等原因,也可以临时存放基准大小以上的焦炭。
[0082] 焦炭仓焦炭箱水平计:用于测定堆积在焦炭仓的焦炭高度的测量仪器。
[0083] 焦炭箱:在高炉侧,将来自焦炭工厂的焦炭临时存放的库存储存处。
[0084] 焦炭箱水平计:用于测定堆积在焦炭箱中的焦炭高度的测量仪器。
[0085] 如上所述,根据本发明,通过利用焦炭箱中的焦炭信息,能够事先预测老化影响程度,能够进行事先的应对工作,从而能够降低由于错误判断导致额外使用焦炭以恢复老化的成本;通过在一般燃/原料或选炭运转工作中利用本发明技术,能够事先防止工作中的麻烦,使得不同批次的焦炭能够移送至计划的高炉。
[0086] 以上说明的本发明并不限定于上述的实施例及附图,而限定于随附的
权利要求书,本领域技术人员能容易理解,本发明的结构在不脱离本发明技术思想的范围内可进行多种变更及改造。