JP7009766B2 - Carbon adhesion state analysis device, carbon adhesion state analysis method, computer program and computer-readable recording medium - Google Patents
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Description
本発明は、コークス炉の炉壁において押出負荷への影響が大きいカーボン付着位置を特定するためのカーボン付着状態解析装置、カーボン付着状態解析方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。 The present invention relates to a carbon adhesion state analysis device for identifying a carbon adhesion position having a large influence on an extrusion load on a furnace wall of a coke oven, a carbon adhesion state analysis method, a computer program, and a computer-readable recording medium.
コークス炉では、操業安定・炉体延命の観点からコークスの押出負荷が最小となるように(すなわち、低負荷操業となるように)操業管理することが求められる。押出負荷は石炭の配合、水分、乾留状態等の様々な要因に影響を受けるが、特に、炉壁面の凹凸はコークスと炉壁との摩擦影響として押出負荷に大きく影響する。炉壁面の凹凸はカーボンの付着程度によって変動し、カーボン付着量が多いと凸状カーボンが現れ摩擦抵抗の増大につながり、一方、カーボン付着量が少ないと肌荒れ(煉瓦減肉)が現れ摩擦抵抗の増大につながる。このため、押出負荷の最小化を図る上で炉壁に付着するカーボンの管理は重要である。 In the coke oven, it is required to manage the operation so that the extrusion load of coke is minimized (that is, the operation is low load) from the viewpoint of stable operation and extension of the life of the furnace body. The extrusion load is affected by various factors such as coal composition, moisture content, and carbonization state, but in particular, the unevenness of the furnace wall surface greatly affects the extrusion load as the frictional effect between the coke and the furnace wall. The unevenness of the wall surface of the furnace fluctuates depending on the degree of carbon adhesion, and when the amount of carbon adhesion is large, convex carbon appears and leads to an increase in frictional resistance. It leads to an increase. Therefore, it is important to control the carbon adhering to the furnace wall in order to minimize the extrusion load.
コークス炉の炉壁にはカーボンが付着しており、カーボン付着量に依存して押出負荷が変化することは、従来から経験的に知られている。例えば、特許文献1には、コークス炉の炭化室について、健全煉瓦面状態、一様カーボン付着状態、斑状カーボン状態を炉壁画像(熱画像)から濃度ヒストグラムを用いて判定する炉壁表面状態判定装置が開示されている。また、特許文献2には、コークス炉の炭化室について、健全煉瓦面状態、一様カーボン付着状態、斑状カーボン状態を炉壁画像(熱画像)から濃度共起行列を特徴量として用いて判定する炉壁表面状態判定装置が開示されている。
It has been empirically known that carbon is attached to the furnace wall of a coke oven and the extrusion load changes depending on the amount of carbon attached. For example, in
しかし、上記特許文献1、2に記載の技術では、カーボン付着状態を定量評価するのみであり、カーボン付着状態と押出負荷との詳細な関係までを特定することはなされていない。すなわち、コークスの押出し後に行われるランスによるカーボン焼却時に計測されるCO2濃度から、炉壁に付着しているカーボン付着量を大まかに予測する、もしくは、炉壁画像から炉壁のカーボン付着量を解析してカーボン付着量の大小を判断するものであり、炉壁の場所毎にカーボン付着量と押出負荷との定量的な関係については明らかにされていない。
However, the techniques described in
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、炉壁の場所毎にカーボン付着量と押出負荷との定量的な関係を明らかにすることが可能な、新規かつ改良されたカーボン付着状態解析装置、カーボン付着状態解析方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to clarify the quantitative relationship between the carbon adhesion amount and the extrusion load for each location of the furnace wall. It is an object of the present invention to provide a new and improved carbon adhesion state analyzer, a carbon adhesion state analysis method, a computer program, and a computer-readable recording medium.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定部と、各炉壁画像をそれぞれ複数の小領域に区画し、カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて、各炉壁画像の同一位置に設定された小領域それぞれについて、小領域のカーボン付着面積と、当該小領域が含まれる炉壁画像が取得されたときの押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、相関関係解析部により得られた各小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、を備える、カーボン付着状態解析装置が提供される。
In order to solve the above problems, according to a certain viewpoint of the present invention, a plurality of furnace wall images acquired as actual data in the past operation of the coke oven are analyzed, and the carbon adhesion state in each furnace wall image is determined. The carbon determination unit and each furnace wall image are divided into a plurality of small areas, and each small area set at the same position in each furnace wall image is small based on the determination result of the carbon adhesion state by the carbon determination unit. A correlation analysis unit that analyzes the correlation between the carbon adhesion area of the region and the extrusion load when the furnace wall image including the small region is acquired, and the carbon of each small region obtained by the correlation analysis unit. Provided is a carbon adhesion state analysis apparatus including an influence region specifying portion for specifying an influence region affecting the coke extrusion load based on the correlation between the adhesion area and the coke extrusion load.
影響領域特定部は、相関関係解析部により得られた各小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、炉壁面全体における正相関があると特定された小領域と負相関があると特定された小領域との分布を取得し、正相関と負相関とを区別してコークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定してもよい。また、相関関係解析部では、小領域それぞれについてカーボン付着面積を算出し、単回帰分析または相関解析を用いて、押出負荷との相関関係を算出してもよい。
The affected area identification part is negative with the small area identified as having a positive correlation on the entire furnace wall surface based on the correlation between the carbon adhesion area of each small area obtained by the correlation analysis part and the extruded load of coke. The distribution with the small region identified as having a correlation may be obtained, and the region of influence that affects the extrusion load of coke may be specified by distinguishing between the positive correlation and the negative correlation. Further, the correlation analysis unit may calculate the carbon adhesion area for each small region and calculate the correlation with the extrusion load by using simple regression analysis or correlation analysis.
影響領域特定部は、特定した影響領域のうち、分散比または無相関検定により得られる相関係数の確からしさを示す指標に基づいて、コークスの押出負荷に対してより影響を及ぼす領域にさらに限定して影響領域を特定してもよい。 The affected area identification section is further limited to the specified affected area that has a greater effect on the coke extrusion load, based on an index indicating the certainty of the correlation coefficient obtained by the dispersion ratio or the uncorrelated test. The affected area may be specified.
カーボン付着状態解析装置は、影響領域特定部により特定された正相関のある影響領域と負相関のある影響領域とのカーボン付着面積をそれぞれ算出し、各影響領域のカーボン付着面積のうち少なくともいずれか一方とコークスの押出負荷との関係を解析し、押出負荷が管理値以下となるカーボン付着面積の適正範囲を算出する適正範囲算出部をさらに備えてもよい。 The carbon adhesion state analysis device calculates the carbon adhesion area between the positively correlated influence region and the negatively correlated influence region specified by the influence region identification part, and at least one of the carbon adhesion areas of each influence region. An appropriate range calculation unit may be further provided to analyze the relationship between one and the coke extrusion load and calculate the appropriate range of the carbon adhesion area where the extrusion load is equal to or less than the control value.
適正範囲算出部は、影響領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係を、確率分布相関解析または分位点回帰を用いて算出してもよい。 The appropriate range calculation unit may calculate the relationship between the carbon adhesion area in the affected area and the coke extrusion load by using probability distribution correlation analysis or quantile regression.
また、カーボン付着状態解析装置は、適正なカーボン付着状態であるかを判定する炉壁画像について、影響領域特定部により特定された影響領域におけるカーボン付着面積を算出し、算出されたカーボン付着面積と適正範囲算出部により算出された適正範囲とを比較して、適正なカーボン付着状態にあるか否かを判定する判定処理部をさらに備えてもよい。 Further, the carbon adhesion state analysis device calculates the carbon adhesion area in the influence area specified by the influence area identification part for the furnace wall image for determining whether the carbon adhesion state is appropriate, and the calculated carbon adhesion area and the calculated carbon adhesion area. A determination processing unit for determining whether or not the carbon is in an appropriate carbon adhesion state may be further provided by comparing with the appropriate range calculated by the appropriate range calculation unit.
判定処理部は、算出されたカーボン付着面積が適正範囲から外れている場合、影響領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に応じて、炉壁に付着するカーボン付着量を調整するランスのエア量を調整してもよい。 When the calculated carbon adhesion area is out of the appropriate range, the determination processing unit adjusts the amount of carbon adhesion to the furnace wall according to the correlation between the carbon adhesion area in the affected area and the coke extrusion load. The amount of air in the lance may be adjusted.
相関関係解析部は、炉壁画像をメッシュ分割して小領域を設定してもよい。 The correlation analysis unit may divide the furnace wall image into a mesh and set a small area.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定ステップと、各炉壁画像をそれぞれ複数の小領域に区画し、カーボン判定ステップでのカーボン付着状態の判定結果に基づいて、各炉壁画像の同一位置に設定された小領域それぞれについて、小領域のカーボン付着面積と、当該小領域が含まれる炉壁画像が取得されたときの押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析ステップと、各小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定ステップと、を含む、カーボン付着状態解析方法が提供される。
Further, in order to solve the above problems, according to another viewpoint of the present invention, a plurality of furnace wall images acquired as actual data in the past operation of the coke oven are analyzed, and the carbon adhesion state in each furnace wall image is analyzed. The carbon determination step for determining the above and each furnace wall image are divided into a plurality of small regions, and the small regions set at the same position in each furnace wall image based on the determination result of the carbon adhesion state in the carbon determination step. For each, a correlation analysis step for analyzing the correlation between the carbon adhesion area of a small region and the extrusion load when the furnace wall image including the small region is acquired, and the carbon adhesion area and coke of each small region. A carbon adhesion state analysis method is provided, which comprises an affected region specifying step for identifying an affected region that affects the extruded load of coke based on the correlation with the extrusion load of the coke.
さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定部と、各炉壁画像をそれぞれ複数の小領域に区画し、カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて、各炉壁画像の同一位置に設定された小領域それぞれについて、小領域のカーボン付着面積と、当該小領域が含まれる炉壁画像が取得されたときの押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、相関関係解析部により得られた各小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、を備える、カーボン付着状態解析装置として機能させるコンピュータプログラムが提供される。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, according to another aspect of the present invention, the computer analyzes a plurality of furnace wall images acquired as actual data in the past operation of the coke oven, and in each furnace wall image. The carbon determination unit for determining the carbon adhesion state and each furnace wall image were divided into a plurality of small regions, and were set at the same position on each furnace wall image based on the determination result of the carbon adhesion state by the carbon determination unit. For each small region, obtained by the correlation analysis unit and the correlation analysis unit that analyze the correlation between the carbon adhesion area of the small region and the extrusion load when the furnace wall image including the small region is acquired. It functions as a carbon adhesion state analysis device provided with an influence region specifying part that specifies an influence region that affects the coke extrusion load based on the correlation between the carbon adhesion area of each small region and the coke extrusion load. A computer program is provided.
また、コンピュータに、コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定部と、各炉壁画像をそれぞれ複数の小領域に区画し、カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて、各炉壁画像の同一位置に設定された小領域それぞれについて、小領域のカーボン付着面積と、当該小領域が含まれる炉壁画像が取得されたときの押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、相関関係解析部により得られた各小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、を備える、カーボン付着状態解析装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。 In addition, a computer analyzes a plurality of furnace wall images acquired as actual data in the past operation of the coke oven, and determines a carbon adhesion state in each furnace wall image, and a plurality of each furnace wall image. The carbon adhesion area of the small region and the small region are included for each of the small regions set at the same position in each furnace wall image based on the determination result of the carbon adhesion state by the carbon determination unit. The correlation between the carbon adhesion area of each small region and the coke extrusion load obtained by the correlation analysis unit and the correlation analysis unit that analyzes the correlation with the extrusion load when the furnace wall image is acquired . Based on this, a computer-readable recording medium is provided, comprising a region of influence identifying an region of influence that affects the extrusion load of coke, and recording a program for functioning as a carbon adhesion state analyzer.
以上説明したように本発明によれば、炉壁の場所毎にカーボン付着量と押出負荷との定量的な関係を明らかにすることができる。定量的に炉壁の場所毎にカーボン付着量と押出負荷との関係を明らかにすることで、例えば、カーボン付着量を適切に管理するために最適な炉壁の管理対象場所とその場所のカーボン付着面積の管理基準(以下、「カーボン管理値」とも称する。)とを決定することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to clarify the quantitative relationship between the carbon adhesion amount and the extrusion load for each location of the furnace wall. By quantitatively clarifying the relationship between the carbon adhesion amount and the extrusion load for each location of the furnace wall, for example, the optimum furnace wall management target location and carbon at that location for appropriately controlling the carbon adhesion amount. It is possible to determine the control standard for the adhesion area (hereinafter, also referred to as "carbon control value").
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
<1.概要>
まず、図1を参照して、本発明の一実施形態に係るカーボン付着状態解析装置によるカーボン付着状態解析の概要について説明する。なお、図1は、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置によるカーボン付着状態解析の概要を示す説明図である。
<1. Overview>
First, with reference to FIG. 1, the outline of the carbon adhesion state analysis by the carbon adhesion state analysis device according to the embodiment of the present invention will be described. Note that FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of carbon adhesion state analysis by the carbon adhesion state analysis device according to the present embodiment.
本実施形態では、コークス炉の炉壁のカーボン付着状態を管理する管理基準(カーボン管理値)を決定するために、以下の2段階の解析を行う。
[第1段階]押出負荷に影響を及ぼすカーボン付着位置(影響領域)の特定
[第2段階]影響領域におけるカーボン付着面積の適正範囲の決定
In the present embodiment, the following two-step analysis is performed in order to determine the control standard (carbon control value) for controlling the carbon adhesion state of the furnace wall of the coke oven.
[First stage] Identification of carbon adhesion position (influenced area) that affects extrusion load [Second stage] Determination of appropriate range of carbon adhesion area in affected area
すなわち、第1段階では、炉壁面全体のうちカーボン付着状態により押出負荷に影響を及ぼす領域(「影響領域」とする。)を特定する。第2段階では、第1段階で特定された影響領域に対して、コークスの押出負荷の低減のために、カーボン付着面積の適正範囲を決定する。具体的には、図1に示すような処理が各段階で行われる。なお、「カーボン付着面積」とは、炉壁においてカーボンが付着した状態となっている部分の面積を指す。 That is, in the first stage, a region (referred to as an “affected region”) that affects the extrusion load due to the carbon adhesion state in the entire furnace wall surface is specified. In the second step, an appropriate range of carbon adhesion area is determined for the influence area identified in the first step in order to reduce the extrusion load of coke. Specifically, the processing as shown in FIG. 1 is performed at each stage. The "carbon adhesion area" refers to the area of the portion of the furnace wall where carbon is adhered.
まず、第1段階の処理を実施する前に、1つの炉団を構成する複数の窯それぞれにおいて取得された複数の炉壁の画像データ(以下「炉壁画像」という。)と当該炉壁画像を取得したときのコークスの押出負荷とが実績データとして取得されているとする(S10)。また、各炉壁画像を画像解析した結果として、炉壁においてカーボンが付着しているカーボン付着位置が特定されているとする(S20)。これらの処理は、特許文献1、2に記載の技術等の公知の技術を用いて特定してもよい。
First, before carrying out the first-stage processing, image data of a plurality of furnace walls (hereinafter referred to as "furnace wall image") acquired in each of a plurality of kilns constituting one furnace group and the furnace wall image. It is assumed that the coke extrusion load at the time of acquisition is acquired as actual data (S10). Further, as a result of image analysis of each furnace wall image, it is assumed that the carbon adhesion position on the furnace wall is specified (S20). These treatments may be specified by using known techniques such as the techniques described in
炉壁画像よりカーボン付着位置が特定されると、第1段階にて、炉壁面全体のうちカーボン付着状態により押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定するため、まず、炉壁面が小領域に区分される(S30)。そして、ステップS20にて特定されたカーボン付着位置に基づき、当該小領域中のカーボン付着面積と押出負荷の大きさとの相関有無が評価され(S40)、同様の相関関係のある小領域が統合されることで影響領域が特定される(S50)。 When the carbon adhesion position is specified from the furnace wall image, in the first stage, the furnace wall surface is first divided into small areas in order to identify the affected area of the entire furnace wall surface that affects the extrusion load due to the carbon adhesion state. (S30). Then, based on the carbon adhesion position specified in step S20, the presence or absence of a correlation between the carbon adhesion area in the small region and the magnitude of the extrusion load is evaluated (S40), and similar small regions having a correlation are integrated. By doing so, the affected area is specified (S50).
第2段階では、ステップS50にて特定された影響領域について、カーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係が評価され(S60)、その結果に基づき、各影響領域について、コークスの押出負荷の低減のためのカーボン付着面積の適正範囲が決定される(S70)。 In the second step, the relationship between the carbon adhesion area and the coke extrusion load is evaluated for the affected area identified in step S50 (S60), and based on the result, the coke extrusion load is reduced for each affected area. The appropriate range of carbon adhesion area for is determined (S70).
このような本実施形態に係るカーボン付着状態の解析によりコークスの押出負荷とカーボン付着面積との相関関係を見出すことで、対象とする炉団でのカーボン管理基準を決定することができる。以下、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置の構成と、これによるカーボン付着状態解析方法について詳細に説明する。 By finding the correlation between the extrusion load of coke and the carbon adhesion area by analyzing the carbon adhesion state according to the present embodiment, the carbon management standard in the target furnace group can be determined. Hereinafter, the configuration of the carbon adhesion state analysis device according to the present embodiment and the carbon adhesion state analysis method based on the configuration will be described in detail.
<2.カーボン付着状態解析装置の構成>
図2に基づいて、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置100の機能構成を説明する。図2は、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置100の機能構成を示すブロック図である。本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置100は、図2に示すように、解析処理部110と、判定処理部120とを備える。なお、本実施形態では、カーボン付着状態解析装置100は、解析処理部110及び判定処理部120を備えるものとして説明するが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、解析処理部110と判定処理部120とを別体の装置として構成し、判定処理部120が解析処理部110による解析結果を取得可能なように装置間の通信を可能とした構成としてもよい。
<2. Configuration of carbon adhesion state analysis device>
Based on FIG. 2, the functional configuration of the carbon adhesion
[2-1.解析処理部]
解析処理部110は、実績データに基づいてカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係を取得し、炉壁において押出負荷に影響を及ぼす影響領域、さらには、その影響領域のうちより影響を及ぼす領域(以下、「限定影響領域」と称する。)に限定して影響領域を特定する。解析処理部110は、図2に示すように、カーボン判定部111と、相関関係解析部113と、影響領域特定部115と、適正範囲算出部117とを含む。
[2-1. Analysis processing unit]
The
カーボン判定部111は、過去の操業実績により得られた実績データのうち、炉壁画像の各位置におけるカーボン付着状態を判定する。実績データは、過去の操業実績の実績データを記憶する実績データ記憶部10に蓄積されており、カーボン判定部111は、実績データ記憶部10から当該実績データを読み出して、個々の炉壁画像について各位置におけるカーボン付着状態を判定する。カーボン判定部111は、例えば上記特許文献1、2に記載の技術等を用いて炉壁画像からカーボン付着状態を特定してもよい。本実施形態では、上記特許文献2に記載の技術を用いて、炉壁面について、炉壁を構成する耐火煉瓦を覆い隠すようにカーボンが略一様に付着している位置(特許文献2において「一様カーボン付着状態」と呼んでいる位置)をカーボン付着位置として特定する。この、カーボン付着位置の特定が、本実施形態におけるカーボン付着状態の判定である。また、前述の「カーボン付着面積」は、炉壁面において、上記特許文献2に記載の技術を用いて「一様カーボン付着状態」となっていると特定された部分の面積を指す。
The
相関関係解析部113は、炉壁面を複数の小領域に区画し、各小領域についてカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析する。相関関係解析部113は、複数の炉壁画像の同一位置に設定された小領域それぞれについて、当該小領域全体のうちカーボン判定部111によりカーボン付着位置として特定されたカーボン付着面積を算出する。そして、相関関係解析部113は、小領域それぞれについて、カーボン付着面積とその炉壁画像が取得されたときのコークスの押出負荷との関係を取得し、相関の有無、また、相関がある場合にどのような相関があるかを算出する。本実施形態では、カーボンが炉壁に付着するとコークスの押出負荷が増加する場合を正相関とし、逆に、カーボンが炉壁に付着するとコークスの押出負荷が低減する場合を負相関として、各小領域について相関関係を特定する。
The correlation analysis unit 113 divides the furnace wall surface into a plurality of small regions, and analyzes the correlation between the carbon adhesion area and the extrusion load for each small region. The correlation analysis unit 113 calculates the carbon adhesion area specified as the carbon adhesion position by the
影響領域特定部115は、相関関係解析部113により得られた炉壁面の各小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、炉壁面全体における正相関があると特定された小領域と負相関があると特定された小領域との分布を取得し、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する。本実施形態では、正相関があると特定された小領域部分は、カーボンが炉壁に付着するとコークスの押出負荷が増加する影響領域として特定され、負相関があると特定された小領域部分は、カーボンが炉壁に付着するとコークスの押出負荷が低減する影響領域として特定される。さらに、影響領域特定部115は、特定した各影響領域において、より影響度の高い限定影響領域を特定してもよい。このとき、影響領域特定部115は、カーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係を統計的に評価し、その結果に基づき影響領域のうち統計的に有意な小領域を限定影響領域として特定する。
The affected
適正範囲算出部117は、影響領域特定部115により特定された各影響領域あるいは限定影響領域について、カーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係を評価し、コークスの押出負荷の低減のためのカーボン付着面積の適正範囲を決定する。カーボン付着面積を適正範囲算出部117により決定された適正範囲内となるようにすることで、コークスの押出負荷を低減させることができる。
The appropriate
[2-2.判定処理部]
判定処理部120は、新たに取得された炉壁画像に基づいて、炉壁面に対して適正にカーボンが付着しているか否かを判定する。判定処理部120は、図2に示すように、判定用カーボン判定部121と、影響領域カーボン付着面積算出部123と、付着状態判定部125とを含む。
[2-2. Judgment processing unit]
The
判定用カーボン判定部121は、コークス炉の炉壁面へのカーボン付着状態の判定対象として新たに取得された炉壁画像について、当該炉壁画像の各位置におけるカーボン付着状態を判定する。判定用カーボン判定部121は、解析処理部110のカーボン判定部111と同様に機能し、公知の解析技術を用いて炉壁画像からカーボン付着状態を特定してもよい。本実施形態では、上記特許文献2に記載の技術を用いて、炉壁面について、炉壁を構成する耐火煉瓦を覆い隠すようにカーボンが略一様に付着している位置をカーボン付着位置として特定する。
The determination
影響領域カーボン付着面積算出部123は、判定対象の炉壁画像について、解析処理部110の影響領域特定部115にて影響領域または限定影響領域として特定された部分におけるカーボン付着面積を、判定用カーボン判定部121の判定結果に基づき算出する。
The affected area carbon adhesion
付着状態判定部125は、影響領域カーボン付着面積算出部123にて算出された影響領域または限定影響領域のカーボン付着面積が適正範囲にあるか否かを判定する。付着状態判定部125は、影響領域または限定影響領域のカーボン付着面積と、解析処理部110の適正範囲算出部117により算出された影響領域または限定影響領域におけるカーボン付着面積の適正範囲とを比較し、炉壁へのカーボン付着状態が正常であるか否かを判定する。付着状態判定部125は、カーボン付着面積が適正範囲内であれば炉壁のカーボン付着状態は正常であると判定し、カーボン付着面積が適正範囲外であれば炉壁のカーボン付着状態を調整する必要があると判定する。調整が必要な場合には、例えばランスにより供給されるエア量の調整等の対策アクションが実施される。また、付着状態判定部125は、炉壁へのカーボン付着状態の判定結果を表示装置や音声出力装置等の出力装置(図示せず。)を介して出力し、オペレータへ現在の炉壁のカーボン付着状態を通知してもよい。
The adhesion
<3.カーボン付着状態解析方法>
以下、図3~図12に基づいて、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置100によるカーボン付着状態解析方法を説明する。
<3. Carbon adhesion state analysis method>
Hereinafter, the carbon adhesion state analysis method by the carbon adhesion
[3-1.解析処理]
まず、図3に示す解析処理部110による解析処理を示すフローチャートに基づいて、図4~図11を参照しながら解析処理部110による解析処理について説明する。解析処理部110による解析処理では、図1に示した第1段階及び第2段階の処理が実行される。
[3-1. Analysis processing]
First, the analysis processing by the
(S100:実績データ入力)
まず、解析処理部110のカーボン判定部111へ、実績データ記憶部10に記憶された過去の操業実績における実績データが入力される(S100)。実績データは、少なくとも炉壁画像及び当該炉壁画像を取得する直前(または直後であってもよい)に行われたコークスの押出し工程における押出負荷が含まれる。本実施形態では、炉団毎に解析処理を行い、各炉団のカーボン管理値を決定する。なお、炉団を構成する各窯について十分な実績データ数が取得可能であれば、窯毎に実績データを解析して各窯のカーボン管理値を決定してもよい。
(S100: Actual data input)
First, the actual data of the past operation results stored in the actual
(S110:カーボン付着状態判定)
カーボン判定部111は、入力された実績データに基づいて、炉壁画像の各位置におけるカーボン付着状態を判定する(S110)。実績データの入力は、例えば、カーボン判定部111が、実績データ記憶部10から実績データを読み出すことにより行われてもよい。ここで、ステップS110では、上述したように、公知技術を用いて炉壁画像からカーボン付着状態を特定してもよい。本実施形態では、上記特許文献2に記載の技術を用いて、炉壁面について、炉壁を構成する耐火煉瓦を覆い隠すようにカーボンが略一様に付着している位置をカーボン付着位置として特定する。例えば図4上側に示すように、炉壁の炉壁面Wにおいて、カーボン付着位置と特定された領域Cを表すことができる。
(S110: determination of carbon adhesion state)
The
(S120:相関関係解析、S130:影響領域特定)
次いで、相関関係解析部113により、炉壁を区画して設定された各小領域について、当該小領域におけるカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関が算出される(S120)。相関関係解析部113は、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を次のステップS130で特定するため、炉壁面を細かく区画し、区画により形成された小領域毎にカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関を算出する。炉壁面の区画は、例えばメッシュ分割することで行ってもよい。メッシュ分割は小領域の設定を容易に行うことができる。例えば図4下側に示すように炉壁面Wを等サイズMのメッシュに分割した場合、各メッシュMについて、メッシュ領域内におけるカーボン付着位置と特定されたカーボン付着領域Cの面積(すなわち、カーボン付着面積)を算出する。メッシュ分割数は、炉壁面積や解析の分解能に応じて適宜設定すればよい。例えばメッシュ分割数は200に設定してもよい。また、本実施形態では、カーボン付着面積は、1つの窯から取得された左右の炉壁画像についてそれぞれ各メッシュのカーボン付着面積を算出した後、左右の炉壁の平均値を求めたものを利用するものとする。カーボン付着面積は、画素数により表してもよい。
(S120: Correlation analysis, S130: Influence area identification)
Next, the correlation analysis unit 113 calculates the correlation between the carbon adhesion area and the coke extrusion load in each small region set by partitioning the furnace wall (S120). In order to identify the region of influence that affects the coke extrusion load in the next step S130, the correlation analysis unit 113 finely partitions the furnace wall surface, and the carbon adhesion area and coke extrusion are made for each small region formed by the compartment. Calculate the correlation with the load. The partition of the furnace wall surface may be divided into meshes, for example. With mesh division, it is possible to easily set a small area. For example, when the furnace wall surface W is divided into meshes of equal size M as shown in the lower side of FIG. 4, for each mesh M, the carbon adhesion position in the mesh region and the area of the specified carbon adhesion region C (that is, carbon adhesion) Area) is calculated. The number of mesh divisions may be appropriately set according to the furnace wall area and the resolution of analysis. For example, the number of mesh divisions may be set to 200. Further, in the present embodiment, the carbon adhesion area is calculated by calculating the carbon adhesion area of each mesh for each of the left and right furnace wall images acquired from one kiln, and then obtaining the average value of the left and right furnace walls. It shall be. The carbon adhesion area may be expressed by the number of pixels.
相関関係解析部113は、解析対象の炉壁画像各メッシュについてカーボン付着面積を算出すると、メッシュ毎にカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析し、影響領域を特定する(S130)。相関関係の解析は、例えば単回帰分析または相関解析を用いて行うことができる。 When the correlation analysis unit 113 calculates the carbon adhesion area for each mesh of the furnace wall image to be analyzed, it analyzes the correlation between the carbon adhesion area and the extrusion load for each mesh and identifies the affected region (S130). Correlation analysis can be performed using, for example, simple regression analysis or correlation analysis.
ここで、図5に基づき、メッシュ毎に行われるカーボン付着面積と押出負荷との相関関係の解析について説明する。図5の例では、3つの実績データ(データ1:押出負荷20tonf、炉壁画像G1、データ2:押出負荷30tonf、炉壁画像G2、データ3:押出負荷40tonf、炉壁画像G3)に基づき、カーボン付着面積と押出負荷との相関関係を求めている。図5に示す炉壁画像G1~G3では、ステップS110にてカーボン付着位置と特定されたカーボン付着領域Cと、炉壁画像G1~G3に対して設定したメッシュとを示している。相関関係解析部113は、各炉壁画像G1~G3の同一位置のメッシュについて、当該メッシュにおけるカーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係を取得する。 Here, the analysis of the correlation between the carbon adhesion area and the extrusion load performed for each mesh will be described with reference to FIG. In the example of FIG. 5, based on three actual data (data 1: extrusion load 20 tonf, furnace wall image G1, data 2: extrusion load 30 tonf, furnace wall image G2, data 3: extrusion load 40 tonf, furnace wall image G3). The correlation between the carbon adhesion area and the extrusion load is sought. In the furnace wall images G1 to G3 shown in FIG. 5, the carbon adhesion region C specified as the carbon adhesion position in step S110 and the mesh set for the furnace wall images G1 to G3 are shown. The correlation analysis unit 113 acquires the relationship between the carbon adhesion area and the coke extrusion load in the meshes at the same positions in the furnace wall images G1 to G3.
例えば、図5の炉壁画像G1~G3の同一位置のメッシュa1~a3についてみると、メッシュa1、a2、a3では、メッシュ領域内に含まれるカーボン付着面積が異なる。また、炉壁画像G1~G3が取得されたときのコークスの押出負荷もそれぞれ異なる。これらの関係をグラフにすると、カーボン付着面積が増加するにつれてコークスの押出負荷も増加していることがわかる。本実施形態では、カーボン付着面積の増加に伴いコークスの押出負荷も増加する関係がある場合、カーボン付着面積とコークスの押出負荷とには正相関があるという。 For example, looking at the meshes a1 to a3 at the same positions in the furnace wall images G1 to G3 in FIG. 5, the carbon adhesion areas contained in the mesh regions are different between the meshes a1, a2, and a3. Further, the extrusion load of coke when the furnace wall images G1 to G3 are acquired is also different. When these relationships are graphed, it can be seen that the coke extrusion load increases as the carbon adhesion area increases. In the present embodiment, when there is a relationship that the extrusion load of coke increases as the carbon adhesion area increases, it is said that there is a positive correlation between the carbon adhesion area and the coke extrusion load.
一方、図5の炉壁画像G1~G3の同一位置のメッシュb1~b3についてみると、メッシュb1、b2、b3についても、メッシュ領域内に含まれるカーボン付着面積が異なる。これらの関係をグラフにすると、カーボン付着面積が増加するにつれてコークスの押出負荷が減少していることがわかる。本実施形態では、カーボン付着面積が増加するとコークスの押出負荷は低減する関係がある場合、カーボン付着面積とコークスの押出負荷とには負相関があるという。 On the other hand, looking at the meshes b1 to b3 at the same positions in the furnace wall images G1 to G3 in FIG. 5, the carbon adhesion areas contained in the mesh regions are different for the meshes b1, b2, and b3. When these relationships are graphed, it can be seen that the coke extrusion load decreases as the carbon adhesion area increases. In the present embodiment, when there is a relationship that the extrusion load of coke decreases as the carbon adhesion area increases, it is said that there is a negative correlation between the carbon adhesion area and the coke extrusion load.
このように、炉壁の位置によってカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関は異なる。相関関係解析部113によって、炉壁の各位置(各メッシュ)における相関関係を解析し、得られた正相関、負相関の関係の分布を得ることで、押出負荷への影響が大きい位置を特定することが可能となる。 In this way, the correlation between the carbon adhesion area and the coke extrusion load differs depending on the position of the furnace wall. The correlation analysis unit 113 analyzes the correlation at each position (each mesh) of the furnace wall, and obtains the distribution of the obtained positive and negative correlation relationships to identify the position that has a large effect on the extrusion load. It becomes possible to do.
カーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係は、上述したように、例えば単回帰分析または相関解析を用いて行うことができる。 The correlation between the carbon adhesion area and the coke extrusion load can be performed, for example, by using simple regression analysis or correlation analysis as described above.
例えば、単回帰分析では、カーボン付着面積x、コークスの押出負荷yとして、単回帰y=ax+bを取ったとき、回帰係数aによりカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係を表すことができる。回帰係数が正の値であればカーボン付着面積とコークスの押出負荷とには正相関があり、回帰係数が負の値であればカーボン付着面積とコークスの押出負荷とには負相関がある。図6上側に、炉壁面を分割して設定された各メッシュの回帰係数の値の一例を示す。図6上側に示す回帰係数による相関関係の分布例では、回帰係数の大きさにはよらず、係数の正負のみに着目すると、主に押出機側に広がる正の係数の領域と、主にガイド車側に広がる負の係数の領域とに分けることができる。これより、押出機側では正相関があり、ガイド車側では負相関があることがわかる。なお、図6上側に示す回帰係数において「0.00」及び「-0.00」という数値が記載されているメッシュがあるが、非表示の小数点以下3桁以下の値によって正負を分けている。 For example, in simple regression analysis, when simple regression y = ax + b is taken as the carbon adhesion area x and the coke extrusion load y, the correlation between the carbon adhesion area and the coke extrusion load can be expressed by the regression coefficient a. .. If the regression coefficient is a positive value, there is a positive correlation between the carbon adhesion area and the coke extrusion load, and if the regression coefficient is a negative value, there is a negative correlation between the carbon adhesion area and the coke extrusion load. The upper side of FIG. 6 shows an example of the regression coefficient values of each mesh set by dividing the furnace wall surface. In the example of the distribution of the correlation by the regression coefficient shown on the upper side of FIG. 6, when focusing only on the positive and negative of the coefficient regardless of the magnitude of the regression coefficient, the region of the positive coefficient that spreads mainly on the extruder side and mainly the guide. It can be divided into areas with negative coefficients that extend to the vehicle side. From this, it can be seen that there is a positive correlation on the extruder side and a negative correlation on the guide vehicle side. In addition, although there is a mesh in which the numerical values "0.00" and "-0.00" are described in the regression coefficient shown on the upper side of FIG. 6, the positive and negative are divided by the hidden value of 3 digits after the decimal point. ..
回帰係数の正の係数の領域及び負の係数の領域は、炉壁のカーボン付着状態に応じて押出負荷に対して影響を及ぼす影響領域である。各影響領域のカーボン付着状態によって押出負荷への影響の与え方が異なり、具体的には、負相関の領域はカーボンを付着させた方がよい領域といえ、正相関の領域はカーボンを付着させない方がよい領域といえる。 The positive coefficient region and the negative coefficient region of the regression coefficient are the regions of influence that affect the extrusion load according to the carbon adhesion state of the furnace wall. The method of affecting the extrusion load differs depending on the carbon adhesion state of each affected area. Specifically, it can be said that the negative correlation region is a region where carbon should be adhered, and the positive correlation region does not adhere carbon. It can be said that it is a better area.
さらに、回帰平方和と誤差平方和との分散比を取ることで、単回帰分析により特定された影響領域のうち、影響度のより高い領域を特定することが可能である。例えば、図6上側に示した単回帰分析の結果より、回帰平方和と誤差平方和との分散比を求めると、図6下側に示すような関係が得られる。ここで、分散比が2以上となるメッシュを特定すると、ガイド車側の高さ中央部及び押出機側の高さ中央部~下部にコークスの押出負荷への影響度の高い限定影響領域があることがわかる。すなわち、ガイド車側の高さ中央部の限定影響領域は負相関があるため、カーボン付着面積が小さくなると押出負荷が増大する可能性が高いことから、炉壁にカーボンを付着させた方がよい領域となる。また、押出機側の高さ中央部~下部の限定影響領域は正相関があるため、カーボン付着面積が大きくなると押出負荷が増大する可能性が高いことから、炉壁にカーボンを付着させない方がよい領域となる。 Furthermore, by taking the variance ratio of the sum of squares of regression and the sum of squares of error, it is possible to identify the region with a higher degree of influence among the regions of influence identified by the simple regression analysis. For example, if the variance ratio of the sum of squares of regression and the sum of squares of error is obtained from the results of the simple regression analysis shown on the upper side of FIG. 6, the relationship shown on the lower side of FIG. 6 can be obtained. Here, when a mesh having a dispersion ratio of 2 or more is specified, there are limited influence regions having a high degree of influence on the extrusion load of coke in the height center portion on the guide vehicle side and the height center portion to the lower portion on the extruder side. You can see that. That is, since the limited influence region in the center of the height on the guide vehicle side has a negative correlation, it is highly possible that the extrusion load increases as the carbon adhesion area becomes smaller, so it is better to attach carbon to the furnace wall. It becomes an area. In addition, since the limited influence region from the center to the bottom of the height on the extruder side has a positive correlation, there is a high possibility that the extrusion load will increase as the carbon adhesion area increases, so it is better not to adhere carbon to the furnace wall. It will be a good area.
また、相関解析を用いて相関関係を取得する場合には、例えば、相関係数を求め、相関係数が0であるかどうかを評価する無相関検定を実施することにより影響領域を特定できる。相関係数rxyは、カーボン付着面積x、コークスの押出負荷yとしたとき、カーボン付着面積xの標準偏差と押出負荷yの標準偏差との積と共分散との比によって表される。相関係数rxyは、-1から+1の値を取り、相関係数の絶対値が大きくなるほど2つのデータ間には強い関連性があることを示す。また、相関係数rxyが0の場合は無相関であると判定される。無相関検定では、以下の仮説を検定する。 Further, when the correlation is acquired by using the correlation analysis, the influence region can be specified by, for example, obtaining the correlation coefficient and performing an uncorrelated test for evaluating whether or not the correlation coefficient is 0. The correlation coefficient r xy is expressed by the ratio of the product of the standard deviation of the carbon adhesion area x and the standard deviation of the extrusion load y and the covariance, where the carbon adhesion area x and the coke extrusion load y are taken. The correlation coefficient r xy takes a value from -1 to +1 and indicates that the larger the absolute value of the correlation coefficient, the stronger the relationship between the two data. Further, when the correlation coefficient r xy is 0, it is determined that there is no correlation. The uncorrelated test tests the following hypothesis.
[帰無仮説]母相関係数が0である ⇔ [対立仮説]母相関係数が0ではない [Null hypothesis] The population correlation coefficient is 0 ⇔ [Alternative hypothesis] The population correlation coefficient is not 0
n個のデータの相関係数をrxyとすると、検定で使用する統計量t0は下記式(1)で表される。統計量t0は、自由度n-2のt分布に従い、有意水準5%で検定する場合には、下記式(2)の条件で帰無仮説(すなわち、母相関係数が0である)を棄却、つまり、相関係数は0ではないと統計的に判断される。なお、両側検定とするため、t分布において確率0.025で比較する。統計量t0は、無相関検定により得られる相関係数の確からしさを示す指標であり、当該指標を用いることで、相関係数に基づき判定できる相関関係のうち、相関のある統計的に有意な領域を特定することが可能となる。 Assuming that the correlation coefficient of n data is r xy , the statistic t 0 used in the test is expressed by the following equation (1). When the statistic t 0 is tested at a significance level of 5% according to the t distribution with n-2 degrees of freedom, the null hypothesis (that is, the population correlation coefficient is 0) under the condition of the following equation (2). Is rejected, that is, it is statistically judged that the correlation coefficient is not 0. Since it is a two-sided test, the t distribution is compared with a probability of 0.025. The statistic t 0 is an index showing the certainty of the correlation coefficient obtained by the uncorrelated test, and among the correlations that can be determined based on the correlation coefficient by using the index, the statistically significant correlation is obtained. Area can be specified.
相関解析により得られたカーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係の一例を図7に示す。図7上側には、各メッシュの相関係数の値を示す。この相関係数を、回帰係数の場合と同様に値の正負によって領域を区分すると、図7上側に示すように、主に押出機側に広がる正の係数の領域と、主にガイド車側に広がる負の係数の領域とに分けることができる。すなわち、図6上側に示した回帰係数の分布の場合と同様、押出機側では正相関があり、ガイド車側では負相関があることがわかる。 FIG. 7 shows an example of the relationship between the carbon adhesion area obtained by the correlation analysis and the coke extrusion load. The upper side of FIG. 7 shows the value of the correlation coefficient of each mesh. When this correlation coefficient is divided into regions according to the positive and negative values as in the case of the regression coefficient, as shown in the upper part of FIG. 7, the region of the positive coefficient that spreads mainly on the extruder side and the region of the positive coefficient mainly on the guide wheel side. It can be divided into a region of widening negative coefficients. That is, it can be seen that there is a positive correlation on the extruder side and a negative correlation on the guide wheel side, as in the case of the regression coefficient distribution shown on the upper side of FIG.
次に、図7上側の相関係数に基づき無相関検定を実施すると、相関解析により特定された影響領域のうち、影響度のより高い領域を特定することが可能である。図7下側では、無相関検定の結果として得られた上記式(1)に示す統計量を各メッシュについて示している。図7下側に示すように、図6下側に示した分散比の分布と同様、ガイド車側の高さ中央部及び押出機側の高さ中央部~下部にコークスの押出負荷への影響度の高い限定影響領域があることがわかる。一方で、限定影響領域として特定された領域は、図6下側に示した分散比を用いた場合よりも少なく、より影響領域が限定された結果が得られる。 Next, when an uncorrelated test is performed based on the correlation coefficient on the upper side of FIG. 7, it is possible to identify a region having a higher degree of influence among the affected regions identified by the correlation analysis. The lower part of FIG. 7 shows the statistic shown in the above equation (1) obtained as a result of the uncorrelated test for each mesh. As shown in the lower part of FIG. 7, similar to the distribution of the dispersion ratio shown in the lower part of FIG. It can be seen that there is a high degree of limited influence area. On the other hand, the region specified as the limited influence region is smaller than that when the dispersion ratio shown in the lower part of FIG. 6 is used, and the result that the influence region is more limited can be obtained.
このように、ステップS130により、炉壁のカーボン付着量を適切に管理する管理対象場所を特定することができ、相関関係の正負より炉壁においてカーボン付着によって押出負荷に及ぼす影響を把握することが可能となる。また、限定影響領域を特定することで、コークスの押出負荷により影響を与える領域を特定することができる。なお、ステップS130に関して、影響領域及び限定影響領域の算出について説明したが、限定影響領域を必ずしも特定する必要はない。例えば、限定影響領域は、カーボン付着状態がコークスの押出負荷に顕著に影響する位置を特定したい場合等に特定すればよい。 In this way, in step S130, it is possible to specify the management target location for appropriately managing the carbon adhesion amount of the furnace wall, and to grasp the influence of carbon adhesion on the extrusion load on the furnace wall from the positive and negative of the correlation. It will be possible. Further, by specifying the limited influence region, it is possible to specify the region affected by the extrusion load of coke. Although the calculation of the affected region and the limited impact region has been described with respect to step S130, it is not always necessary to specify the limited impact region. For example, the limited influence region may be specified when it is desired to specify a position where the carbon adhesion state significantly affects the extrusion load of coke.
(S140:適正範囲算出)
その後、適正範囲算出部117により、特定された影響領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係を解析し、押出負荷を低減できるカーボン付着面積の適正範囲を決定する(S140)。すなわち、ステップS140では、コークスの押出負荷に対して、統計的に有意なメッシュ領域に付着したカーボンが及ぼす影響を見るべく、まず、例えば図8に示すような、ステップS130にて得られた正相関の影響領域(限定影響領域)PCと負相関の影響領域(限定影響領域)NCとについて、各領域のカーボン付着面積を算出する。
(S140: Appropriate range calculation)
After that, the appropriate
より具体的には、例えば図9に示すように、1回のコークス炉の炉壁診断により得られた左右の炉壁画像LW、RWについて、図8に示したような正相関の影響領域(限定影響領域)PCと負相関の影響領域(限定影響領域)NCとにおけるカーボン付着面積の総和をそれぞれ算出する。これにより、左炉壁に関して正相関の影響領域のカーボン付着面積と負相関の影響領域のカーボン付着面積とが取得され、右炉壁に関して正相関の影響領域のカーボン付着面積と負相関の影響領域のカーボン付着面積とが取得される。そして、本実施形態では、正相関の影響領域と負相関の影響領域とについて、左右の炉壁のカーボン付着面積の平均値を算出することで、正相関の影響領域と負相関の影響領域とのカーボン付着面積が算出される。 More specifically, as shown in FIG. 9, for example, the left and right furnace wall images LW and RW obtained by one-time coke oven wall diagnosis are affected by the positive correlation as shown in FIG. The total sum of the carbon adhesion areas in the limited influence region) PC and the negative correlation influence region (limited influence region) NC is calculated. As a result, the carbon adhesion area in the positive correlation influence region and the carbon adhesion area in the negative correlation influence region are acquired for the left furnace wall, and the carbon adhesion area and the negative correlation influence region in the positive correlation influence region for the right furnace wall. The carbon adhesion area and is obtained. Then, in the present embodiment, for the positive correlation influence region and the negative correlation influence region, the average value of the carbon adhesion areas of the left and right furnace walls is calculated to obtain the positive correlation influence region and the negative correlation influence region. The carbon adhesion area of is calculated.
適正範囲算出部117は、正相関の影響領域(限定影響領域)と負相関の影響領域(限定影響領域)とのカーボン付着面積を算出すると、これらのカーボン付着面積のうち少なくともいずれか一方とコークスの押出負荷との関係を解析し、押出負荷が管理値以下となる適正なカーボン付着面積(適正範囲)を決定する。
When the appropriate
例えば、正相関の限定影響領域しかない場合(すなわち、負相関の限定影響領域が存在しない場合)には、図10に示すような、正相関の限定影響領域のカーボン付着面積の総和(横軸)に対応した押出負荷の代表値(縦軸)から、カーボン付着面積の適正範囲を算出することができる。押出負荷の代表値は、例えば上記特許文献3に記載の確率分布相関解析法を用いて決定することができる。確率分布相関解析法とは、2つのデータ項目(例えば、説明変数xと目的変数y)との相関関係を操業データから解析する汎用手法である。具体的には、説明変数xの値が取る範囲を細かな領域に分割し、それぞれの分割領域毎に指定した確率密度関数(例えば、正規分布や対数正規分布等)を当てはめ、所定の累積確率についての説明変数xと目的変数yとの条件付き確率密度モデルp’(y|x)を得る手法である。この手法は、説明変数が2変数以上でも適用可能である(特許文献3参照)。 For example, when there is only a positive correlation limited influence region (that is, there is no negative correlation limited influence region), the total carbon adhesion area of the positive correlation limited influence region as shown in FIG. 10 (horizontal axis). ), The appropriate range of carbon adhesion area can be calculated from the representative value (vertical axis) of the extrusion load. The representative value of the extrusion load can be determined, for example, by using the probability distribution correlation analysis method described in Patent Document 3. The probability distribution correlation analysis method is a general-purpose method for analyzing the correlation between two data items (for example, the explanatory variable x and the objective variable y) from the operation data. Specifically, the range taken by the value of the explanatory variable x is divided into small regions, and the probability density function (for example, normal distribution or lognormal distribution) specified for each divided region is applied to obtain a predetermined cumulative probability. This is a method for obtaining a conditional probability density model p'(y | x) of the explanatory variable x and the objective variable y. This method can be applied even if the explanatory variables are two or more (see Patent Document 3).
本実施形態では、指定した累積確率となる押出負荷の値が代表値として決定される。図10の例では、累積確率が80%となる押出負荷の値を代表値としており、この場合、将来発生する押出負荷は確率80%でその代表値以下であることを意味する。したがって、図10のように、押出負荷の管理値が30tonf以下となる範囲を押出負荷の代表値の適正範囲として定めたとき、正相関の限定影響領域のカーボン付着面積の総和がこの適正範囲を満たす範囲内にあれば、80%の確率で押出負荷を管理値の30tonf以下に抑えることができる。 In the present embodiment, the value of the extrusion load having the specified cumulative probability is determined as the representative value. In the example of FIG. 10, the value of the extrusion load having a cumulative probability of 80% is used as a representative value, and in this case, it means that the extrusion load generated in the future has a probability of 80% and is equal to or less than the representative value. Therefore, as shown in FIG. 10, when the range in which the control value of the extrusion load is 30 tonf or less is defined as the appropriate range of the representative value of the extrusion load, the sum of the carbon adhesion areas in the limited influence region of the positive correlation sets this appropriate range. If it is within the satisfying range, the extrusion load can be suppressed to the control value of 30 tonf or less with a probability of 80%.
また、正相関の影響領域と負相関の影響領域との両方が存在する場合も同様に、例えば図11のように、正相関の限定影響領域のカーボン付着面積の総和(横軸)と、負相関の限定影響領域のカーボン付着面積の総和(縦軸)とに対応した押出負荷の代表値を、確率分布相関解析法等を用いて得られるデータから計算し、押出負荷が管理値以下となる適正範囲を決めればよい。ここで、図11では代表値を累積確率が80%となる押出負荷の値としており、その大きさを濃淡で表わしている。管理値ラインの左上側の濃い色の領域が管理値である30tonf以下となる適正範囲である。正相関の限定影響領域のカーボン付着面積の総和と負相関の限定影響領域のカーボン付着面積の総和がこの適正範囲を満たす範囲内にあれば、80%の確率で押出負荷は管理値である30tonf以下に抑えることができる。 Similarly, when both the positive correlation influence region and the negative correlation influence region exist, the sum of the carbon adhesion areas (horizontal axis) of the positive correlation limited influence region and the negative axis are similarly as shown in FIG. The representative value of the extrusion load corresponding to the total carbon adhesion area (vertical axis) in the limited effect region of the correlation is calculated from the data obtained by using the probability distribution correlation analysis method, etc., and the extrusion load is less than the control value. You just have to decide the appropriate range. Here, in FIG. 11, the representative value is the value of the extrusion load at which the cumulative probability is 80%, and the magnitude thereof is shown by shading. The dark area on the upper left side of the control value line is an appropriate range of 30 tonf or less, which is the control value. If the sum of the carbon adhesion areas in the positive correlation limited influence region and the total carbon adhesion area in the negative correlation limited influence region are within the range that satisfies this appropriate range, there is an 80% probability that the extrusion load will be the control value of 30 tonf. It can be suppressed to the following.
なお、本発明は、上記確率分布相関解析法以外にも、例えば非特許文献1に示す分位点回帰モデル(Quantile Regression)を用いてコークスの押出負荷の代表値を算出してもよい。
In addition to the above probability distribution correlation analysis method, the present invention may calculate a representative value of the coke extrusion load by using, for example, the quantile regression model shown in
以上のように、カーボンを付着させない方がよい正相関の影響領域とカーボンを付着させた方がよい負相関の影響領域とについて、それぞれカーボン付着面積を求め、コークスの押出負荷との関係を解析することで、押出負荷が低負荷となる適正なカーボン付着面積を決定することができる。
[3-2.判定処理]
次に、図12基づいて、判定処理部120によるカーボン付着面積の判定処理について説明する。なお、図12は、判定処理部120によるカーボン付着面積の判定処理を示すフローチャートである。
As described above, the carbon adhesion area was obtained for each of the positive correlation effect region where carbon should not be adhered and the negative correlation influence region where carbon should be adhered, and the relationship with the coke extrusion load was analyzed. By doing so, it is possible to determine an appropriate carbon adhesion area where the extrusion load is low.
[3-2. Determination process]
Next, the determination processing of the carbon adhesion area by the
まず、判定処理部120の判定用カーボン判定部121へ、炉壁のカーボン付着状態が適正かどうかを判定する炉壁画像が入力される(S200)。炉壁画像の入力は、例えば、判定用カーボン判定部121が、所定の記憶装置から炉壁画像を読み出すことにより行われてもよい。炉壁画像が入力されると、判定用カーボン判定部121は、入力された炉壁画像の各位置におけるカーボン付着状態を判定する(S210)。ステップS210は、図3のステップS110と同様に炉壁画像からカーボン付着状態を特定してもよい。本実施形態では、上記特許文献2に記載の技術を用いて、炉壁面について、炉壁を構成する耐火煉瓦を覆い隠すようにカーボンが略一様に付着している位置をカーボン付着位置として特定する。
First, a furnace wall image for determining whether or not the carbon adhesion state of the furnace wall is appropriate is input to the determination
次いで、影響領域カーボン付着面積算出部123により、判定対象の炉壁画像のうち、影響領域として特定された領域のカーボン付着面積が算出される(S220)。影響領域は、図3のステップS130において、解析処理部110の影響領域特定部115により特定された影響領域が用いられる。影響領域カーボン付着面積算出部123は、正相関の影響領域におけるカーボン付着面積と、負相関の影響領域におけるカーボン付着面積とを算出する。
Next, the affected region carbon adhesion
そして、付着状態判定部125により、影響領域カーボン付着面積算出部123にて算出された影響領域のカーボン付着面積が適正範囲にあるか否かが判定される(S230)。付着状態判定部125は、影響領域のカーボン付着面積と、図3のステップS140において解析処理部110の適正範囲算出部117により算出された影響領域におけるカーボン付着面積の適正範囲とを比較し、炉壁へのカーボン付着状態が正常であるか否かを判定する。このとき、付着状態判定部125は、炉壁へのカーボン付着状態の判定結果を表示装置や音声出力装置等の出力装置(図示せず。)を介して出力し、オペレータへ現在の炉壁のカーボン付着状態を通知してもよい。
Then, the adhesion
付着状態判定部125は、カーボン付着面積が適正範囲内であれば炉壁のカーボン付着状態は正常であると判定し、図12の判定処理を終了する(S240)。一方、カーボン付着面積が適正範囲外であれば、付着状態判定部125は、炉壁のカーボン付着状態を調整する必要があると判定し、カーボン付着状態が適正となるように対策を実施する(S250)。具体的には、窯上部にある複数の装入口から挿入され、炉壁に付着するカーボンに対してエアを吹き付けることによりカーボンを燃焼させて取り除くランスから供給されるエア量を調整することにより、カーボン付着面積を調整することができる。なお、カーボン付着量に対するエア量の関係は、操業経験により得ることができる。
If the carbon adhesion area is within an appropriate range, the adhesion
例えば、ガイド車側の高さ中央部の限定影響領域においてカーボン付着面積が適正範囲より不足している場合には、押出負荷が増大する可能性が高い。そこで、かかる位置の炉壁に付着するカーボンを成長させるため、当該影響領域近辺にエアを供給するランスについては、エアの供給を低減あるいは停止させる。また、押出機側の高さ中央部~下部の限定影響領域においてカーボン付着面積が適正範囲より大きくなっている場合には、押出負荷が増大する可能性が高い。そこで、かかる位置の炉壁に付着するカーボンを取り除くため、当該影響領域近辺にエアを供給するランスについては、供給するエア量を例えば最大に設定する等して通常よりも増加させる。対策終了後、図12の判定処理を終了する。 For example, if the carbon adhesion area is less than the appropriate range in the limited influence region at the center of the height on the guide vehicle side, the extrusion load is likely to increase. Therefore, in order to grow the carbon adhering to the furnace wall at such a position, the air supply is reduced or stopped for the lance that supplies air to the vicinity of the affected area. Further, when the carbon adhesion area is larger than the appropriate range in the limited influence region from the central portion to the lower portion of the height on the extruder side, the extrusion load is likely to increase. Therefore, in order to remove the carbon adhering to the furnace wall at such a position, the lance that supplies air to the vicinity of the affected area is increased more than usual by, for example, setting the maximum amount of air to be supplied. After the countermeasure is completed, the determination process shown in FIG. 12 is terminated.
<4.まとめ>
以上、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置100の構成とこれによるカーボン付着状態解析方法について説明した。本実施形態によれば、炉壁面のうちコークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定し、影響領域におけるカーボン付着面積の適正範囲を決定する。カーボン付着面積が決定された適正範囲内となるようにカーボンの付着量を調整することで、コークスの押出負荷を低減することができる。
<4. Summary>
The configuration of the carbon adhesion
本実施形態に係る手法を用いることで、炉壁のカーボン付着位置及びカーボン付着状態とコークスの押出負荷との関係に関する知見が予め得られていない場合でも、押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定することができる。また、炉壁における任意の場所でのカーボン付着面積をそれぞれ独立して管理することができる。さらに、影響領域におけるカーボン付着面積の適正範囲を決定することで、影響領域におけるカーボンの付着量が不足したり過多となったりして適正範囲を外れていないか管理することが可能となり、押出負荷が増加する前に対策を取ることができる。 By using the method according to the present embodiment, even if the knowledge about the carbon adhesion position of the furnace wall and the relationship between the carbon adhesion state and the coke extrusion load is not obtained in advance, the region of influence affecting the extrusion load is specified. can do. In addition, the carbon adhesion area at any place on the furnace wall can be managed independently. Furthermore, by determining the appropriate range of the carbon adhesion area in the affected area, it is possible to control whether the carbon adhesion amount in the affected area is insufficient or excessive and is out of the appropriate range, and the extrusion load can be extruded. Can be taken before the increase.
なお、上記実施形態では、図3のステップS120のように、炉壁面をメッシュ分割し、各メッシュについてカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関を算出したが、メッシュ分割以外の方法によって炉壁面を小領域に区分してもよい。例えば図13に示すように、炉壁Wの炉壁面において、複数の解析対象位置(例えば解析対象位置P1、P2、P3)を設定し、各解析対象位置を中心として予め設定された半径でそれぞれ規定される円(例えば円C1、C2、C3)を小領域として設定してもよい。このように小領域が設定された場合にも、上記実施形態と同様、各円内に含まれるカーボン付着面積を算出し、カーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関を求めることができる。また、炉壁面に設定する小領域は、図13に示すように重複する部分が生じていてもよい。 In the above embodiment, the furnace wall surface is mesh-divided as in step S120 of FIG. 3, and the correlation between the carbon adhesion area and the coke extrusion load is calculated for each mesh, but the furnace wall surface is calculated by a method other than mesh division. May be divided into small areas. For example, as shown in FIG. 13, a plurality of analysis target positions (for example, analysis target positions P1, P2, P3) are set on the furnace wall surface of the furnace wall W, and each has a preset radius centered on each analysis target position. A defined circle (eg, circles C1, C2, C3) may be set as a small area. Even when the small region is set in this way, the carbon adhesion area contained in each circle can be calculated and the correlation between the carbon adhesion area and the coke extrusion load can be obtained as in the above embodiment. Further, the small area set on the wall surface of the furnace may have overlapping portions as shown in FIG.
<5.ハードウェア構成例>
以下、図14を参照しながら、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置100のハードウェア構成について、詳細に説明する。図14は、本発明の実施形態に係るカーボン付着状態解析装置100のハードウェア構成例を示すブロック図である。
<5. Hardware configuration example>
Hereinafter, the hardware configuration of the carbon adhesion
カーボン付着状態解析装置100は、主に、CPU901と、ROM903と、RAM905と、を備える。また、カーボン付着状態解析装置100は、更に、バス907と、入力装置909と、出力装置911と、ストレージ装置913と、ドライブ915と、接続ポート917と、通信装置919とを備える。
The carbon adhesion
CPU901は、演算処理装置および制御装置として機能し、ROM903、RAM905、ストレージ装置913、またはリムーバブル記録媒体921に記録された各種プログラムに従って、カーボン付着状態解析装置100内の動作全般またはその一部を制御する。ROM903は、CPU901が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。RAM905は、CPU901が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはCPUバス等の内部バスにより構成されるバス907により相互に接続されている。
The
バス907は、ブリッジを介して、PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バスに接続されている。
The
入力装置909は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置909は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段(いわゆる、リモコン)であってもよいし、カーボン付着状態解析装置100の操作に対応したPDA等の外部接続機器923であってもよい。さらに、入力装置909は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、CPU901に出力する入力制御回路などから構成されている。カーボン付着状態解析装置100のユーザは、この入力装置909を操作することにより、カーボン付着状態解析装置100に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
The
出力装置911は、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、CRTディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ELディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置911は、例えば、カーボン付着状態解析装置100が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、カーボン付着状態解析装置100が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
The
ストレージ装置913は、カーボン付着状態解析装置100の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置913は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置913は、CPU901が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種のデータなどを格納する。
The
ドライブ915は、記録媒体用リーダライタであり、カーボン付着状態解析装置100に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ915は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体921に記録されている情報を読み出して、RAM905に出力する。また、ドライブ915は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体921に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体921は、例えば、CDメディア、DVDメディア、Blu-ray(登録商標)メディア等である。また、リムーバブル記録媒体921は、コンパクトフラッシュ(登録商標)(CompactFlash:CF)、フラッシュメモリ、または、SDメモリカード(Secure Digital memory card)等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体921は、例えば、非接触型ICチップを搭載したICカード(Integrated Circuit card)または電子機器等であってもよい。
The
接続ポート917は、機器をカーボン付着状態解析装置100に直接接続するためのポートである。接続ポート917の一例として、USB(Universal Serial Bus)ポート、IEEE1394ポート、SCSI(Small Computer System Interface)ポート、RS-232Cポート等がある。この接続ポート917に外部接続機器923を接続することで、カーボン付着状態解析装置100は、外部接続機器923から直接各種のデータを取得したり、外部接続機器923に各種のデータを提供したりする。
The
通信装置919は、例えば、通信網925に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。通信装置919は、例えば、有線または無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)、またはWUSB(Wireless USB)用の通信カード等である。また、通信装置919は、光通信用のルータ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)用のルータ、または、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置919は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばTCP/IP等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置919に接続される通信網925は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内LAN、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。
The
以上、本発明の実施形態に係るカーボン付着状態解析装置100の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
The above is an example of a hardware configuration capable of realizing the function of the carbon adhesion
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to these examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.
10 実績データ記憶部
100 カーボン付着状態解析装置
110 解析処理部
111 カーボン判定部
113 相関関係解析部
115 影響領域特定部
117 適正範囲算出部
120 判定処理部
121 判定用カーボン判定部
123 影響領域カーボン付着面積算出部
125 付着状態判定部
10 Actual
Claims (12)
前記各炉壁画像をそれぞれ複数の小領域に区画し、前記カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて、前記各炉壁画像の同一位置に設定された小領域それぞれについて、前記小領域のカーボン付着面積と、当該小領域が含まれる炉壁画像が取得されたときの押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、
前記相関関係解析部により得られた各前記小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、
を備える、カーボン付着状態解析装置。 A carbon determination unit that analyzes multiple furnace wall images acquired as actual data in the past operation of the coke oven and determines the carbon adhesion state in each furnace wall image.
Each of the furnace wall images is divided into a plurality of small areas, and based on the determination result of the carbon adhesion state by the carbon determination unit , the small areas are set at the same position in each of the furnace wall images. Correlation analysis unit that analyzes the correlation between the carbon adhesion area and the extrusion load when the furnace wall image including the small area is acquired .
Based on the correlation between the carbon adhesion area of each of the small regions and the coke extrusion load obtained by the correlation analysis unit, an influence region identification unit that specifies an influence region that affects the coke extrusion load, and an influence region identification unit.
A carbon adhesion state analysis device.
算出された前記カーボン付着面積と前記適正範囲算出部により算出された前記適正範囲とを比較して、適正なカーボン付着状態にあるか否かを判定する判定処理部をさらに備える、請求項5または6に記載のカーボン付着状態解析装置。 For the furnace wall image for determining whether the carbon adhesion state is appropriate, the carbon adhesion area in the influence region specified by the influence region identification portion is calculated.
5. The claim 5 or the present invention further comprises a determination processing unit for comparing the calculated carbon adhesion area with the appropriate range calculated by the appropriate range calculation unit to determine whether or not the carbon adhesion state is appropriate. 6. The carbon adhesion state analysis device according to 6.
前記各炉壁画像をそれぞれ複数の小領域に区画し、前記カーボン判定ステップでのカーボン付着状態の判定結果に基づいて、前記各炉壁画像の同一位置に設定された小領域それぞれについて、前記小領域のカーボン付着面積と、当該小領域が含まれる炉壁画像が取得されたときの押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析ステップと、
各前記小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定ステップと、
を含む、カーボン付着状態解析方法。 A carbon determination step for determining the carbon adhesion state in each furnace wall image by analyzing multiple furnace wall images acquired as actual data in the past operation of the coke oven, and
Each of the furnace wall images is divided into a plurality of small areas, and based on the determination result of the carbon adhesion state in the carbon determination step, the small areas set at the same position of each furnace wall image are said to be small. A correlation analysis step for analyzing the correlation between the carbon adhesion area of the region and the extrusion load when the furnace wall image including the small region is acquired ,
An influence region identification step for specifying an influence region that affects the coke extrusion load based on the correlation between the carbon adhesion area of each of the small regions and the coke extrusion load.
Carbon adhesion state analysis method including.
コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定部と、
前記各炉壁画像をそれぞれ複数の小領域に区画し、前記カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて、前記各炉壁画像の同一位置に設定された小領域それぞれについて、前記小領域のカーボン付着面積と、当該小領域が含まれる炉壁画像が取得されたときの押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、
前記相関関係解析部により得られた各前記小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、
を備える、カーボン付着状態解析装置として機能させるコンピュータプログラム。 Computer,
A carbon determination unit that analyzes multiple furnace wall images acquired as actual data in the past operation of the coke oven and determines the carbon adhesion state in each furnace wall image.
Each of the furnace wall images is divided into a plurality of small areas, and based on the determination result of the carbon adhesion state by the carbon determination unit , the small areas are set at the same position in each of the furnace wall images. Correlation analysis unit that analyzes the correlation between the carbon adhesion area and the extrusion load when the furnace wall image including the small area is acquired .
Based on the correlation between the carbon adhesion area of each of the small regions and the coke extrusion load obtained by the correlation analysis unit, an influence region identification unit that specifies an influence region that affects the coke extrusion load, and an influence region identification unit.
A computer program that functions as a carbon adhesion state analysis device.
コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定部と、
前記各炉壁画像をそれぞれ複数の小領域に区画し、前記カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて、前記各炉壁画像の同一位置に設定された小領域それぞれについて、前記小領域のカーボン付着面積と、当該小領域が含まれる炉壁画像が取得されたときの押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、
前記相関関係解析部により得られた各前記小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、
を備える、カーボン付着状態解析装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
On the computer
A carbon determination unit that analyzes multiple furnace wall images acquired as actual data in the past operation of the coke oven and determines the carbon adhesion state in each furnace wall image.
Each of the furnace wall images is divided into a plurality of small areas, and based on the determination result of the carbon adhesion state by the carbon determination unit , the small areas are set at the same position in each of the furnace wall images. Correlation analysis unit that analyzes the correlation between the carbon adhesion area and the extrusion load when the furnace wall image including the small area is acquired .
Based on the correlation between the carbon adhesion area of each of the small regions and the coke extrusion load obtained by the correlation analysis unit, an influence region identification unit that specifies an influence region that affects the coke extrusion load, and an influence region identification unit.
A computer-readable recording medium on which a program for functioning as a carbon adhesion state analyzer is recorded.
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