JP2001107127A - 鉄鋼生産の間のスラグキャリーオーバーを最小にするためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塩基性酸素溶鉱炉（ＢＯＦ）のような鉄鋼製
造容器と対応するレイドルとの間でタップストリーム中
の溶融スラグを検出する。 【解決手段】 赤外線（ＩＲ）イメージ又は検出デバイ
スがＢＯＦとレイドルとのタップストリームをイメージ
／撮影いるために用いられ、溶融鉄鋼及び／又はスラグ
が与えられた時間でストリーム中にあるかを示す透過エ
ネルギーを検出する。タップストリームから得られた画
素上でグレースケール解析が実行されて、与えられた時
間でストリーム中の鉄鋼画素の数とスラグ画素の数を決
定する。スラグ画素の率又はパーセントがあらかじめ定
められた値又は量を越えると、アラームが発生してオペ
レータに転換炉を上側に傾けさせ、タッピングを停止す
るか又は転換炉が自動的に上側に傾けられてタッピング
が停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鉄鋼の生産／製造の
間塩基性酸素溶鉱炉（ＢＯＦ）転換炉又は他の容器をタ
ッピングする間スラグキャリーオーバーを最小にするか
又は減少させるためのシステム及び／又は方法に関す
る。例えば、幾つかの実施例において、本発明はタップ
ストリーム中のスラグの存在を検出するための赤外線
（ＩＲ）影像検出器の使用に関する。また、本発明は予
め定められた量のスラグがタップストリーム中に検出さ
れると、タップを停止するためのシステム及び方法の使
用に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼製造業において、長い間、ＢＯＦ転
換炉のタッピングの間スラグのキャリーオーバーを制御
又は最小にすることが出来ないという問題がある。タッ
ピングは、転換炉に規定されたタップホールを通って転
換炉から流れる金属を伴って、ＢＯＦ転換炉から対応す
るレイドルヘ溶融金属を注ぐことである。

【０００３】鉄鋼の製造の間、不純物（例えば、Ｃ，Ｓ
ｉ，Ｍｎ，Ｓ，Ｐ等）を含む溶融鉄（ホットメタルとし
て知られている）が、塩基性酸素溶鉱炉（ＢＯＦ）とし
て知られる転換炉容器に典型的に導かれる。ＢＯＦ転換
炉において、不純物を望ましいレベルに取り除くため、
ガス状の酸素（Ｏ_２）がホットメタルに射出又は噴出さ
れる。この精製プロセスの間、石灰（ＣａＯ）及びＭｇ
Ｏのようなフラックスが溶鉱炉に加えられ、酸化プロセ
スの間に形成されるＳｉＯ_２，ＭｎＯ，及びＦｅＯのよ
うな酸化物を結び合わせて、転換路中に溶融「スラグ」
を形成する。このスラグは、スラグの密度が溶融鉄鋼の
密度よりも低いので、ＢＯＦ転換炉中の溶融鉄鋼の上に
浮かぶことになる。酸素が時間の延長された期間（例え
ば、ＢＯＦ転換炉の容量、その中の溶融鉄及び鉄鋼スク
ラップ（片）の量、及び製造されるべき鉄鋼のグレード
に依存する約１６−２５分から）、ＢＯＦ転換炉に導入
され、そして、溶融スラグ及び鉄鋼が形成された後、転
換炉容器が傾けられタップされる（開かれる）。タッピ
ングの間、溶融鉄鋼はＢＯＦ転換炉の側面にあるタップ
ホールからその下側に位置するレイドルに注がれる。こ
のタッピングの間において、望ましくないスラグキャリ
ーオーバーが発生する。

【０００４】ＢＯＦ転換炉容器が適当にタップされる
と、タッピングの開始において、少量のキャリーオーバ
ーが発生するかもしれない。しかし、実質的に大部分の
精製溶融鉄鋼がすでに下側のレイドルに注がれるタッピ
ングの終了の際大部分のスラグキャリーオーバーが発生
する。そして、大部分のスラグ（大部分の鉄鋼の代わり
に）がＢＯＦ転換炉内に残る。典型的なＢＯＦ転換炉
は、タッピングのための注ぎ位置に傾けられると、二つ
の溶融材料の密度の違いにより、大部分のスラグが注が
れる前に、溶融鉄鋼は転換炉の側面に位置づけられたタ
ップホールから注がれる。転換炉をタップするオペレー
タが、溶融スラグがタップホールから流れ始めるおおよ
そその瞬間にタッピングを停止しないようにしないと
（又は注ぎを停止しないようにしないと）、望ましくな
い溶融スラグがすでに注がれた溶融鉄鋼の上に、下側の
レイドルにまた注がれることになる。多量のスラグがＢ
ＯＦ転換炉からレイドルに注がれると、鉄鋼のクリーン
化に影響を与え、鉄鋼へ燐（Ｐ）のような不純物を再導
入することになり、反対に、タップの間アルミニウムの
有効性に影響を与える。そして／又は鉄鋼のグレードが
生産から妨害することになる。レイドルに注がれる過剰
のスラグの影響を取り除くか又は最小にするようなどの
ような試みも、高価であり、時間の浪費であり、及び／
又は労働強化となる。例えば、偶然に多量のスラグがレ
イドルに注がれると、スラグ中のＦｅＯ及び他の不安定
酸化物のレベルを最小にすることを試みるために、数百
万ドルの価値のアルミニウム又は他のスラグ修正品が溶
融レイドルスラグに加えられなければならないかもしれ
ない。要約すると、ＢＯＦ転換炉からレイドルへのスラ
グキャリーオーバーを最小にするか又は減少することは
高品質の鉄鋼の効率的な製造のために重要であるか又は
本質的なことである。

【０００５】多くの技術が、ＢＯＦ転換炉のタッピング
の間スラグのキャリーオーバーを制御するために用いら
れてきた。例えば、インターナショナル レビュー（Ｉ
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｖｉｅｗ（９１−９５
ページ）に掲載され、引用例によってここで具体化され
たＤａ Ｓｉｌｖａ，Ｂｅｒｇｍａｎ，及びＬｉｎｄｆ
ｏｒｓによる酸素転換炉中のスラグキャリーオーバーを
見ると、ＢＯＦ転換炉タッピングの間のスラグキャリー
オーバーを制御するための多数の方法が議論されてい
る。例えば、スラグキャリーオーバーを制御又は最小に
するための試みにおいて、耐熱性のプラグ、メタリック
プラグ、木製プラグ、ファイバー（繊維）プラグ、噴霧
された粘土、ダーツ形状のフロート素子、及びボール形
状のフロート素子を用いることが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】公知の技術において、
スラグキャリーオーバーを最小にするため、タッピング
の終了近くで転換炉からのメタルの注入又はタップスト
リームの中断を行っている。ダーツ形状及びボール形状
のフロート素子がこの目的のためにしばしば用いられ
る。上記の引用例の図４及び図５において、これらの従
来方法に伴う不十分な結果が示されている。例えば、ス
ラグが厚いか又は粘性があると、ターツ及びボール形状
のフロート素子が不成功であることが知られている。そ
して、転換炉内へのこれらフロート素子の位置づけが困
難でありかつ危険であることが分かっている。また、タ
ップホールの構造がこれらのタイプのフロート素子の効
果性に影響を与える。上記の引用文献で議論されている
ように、ボールがしばしば極めて早くタップホールを閉
じることが幾つかの鉄鋼プラントで報告されており、こ
のことは、転換炉において精製溶融鉄鋼の残留（歩留り
に影響）となるかもしれない。したがって、フロート素
子がスラグキャリーオーバーを最小にすることを助ける
かもしれないが、フロート素子はしばしば非効率的であ
り、その結果が予告できないことが技術的に知られてい
る。さらに、ボール及びダーツともに高価である。

【０００７】多くのスラグキャリーオーバー防止技術が
知られているにもかかわらず、「現時点における方法
は、その各々が限界を有し、そして、もし特別の状態で
あるなら期待された結果に唯一到達できるので、普遍的
な利用を考慮することができない」ということが上記の
引用文献の議論で述べられている。換言すると、ＢＯＦ
転換炉のタッピングの間スラグのキャリーオーバーを最
小にし、異なる熟練レベルのオペレータによって異なる
環境で使用できるためのシステム及び対応する方法のた
めの技術において長い間の必要性が存在している。多く
の技術が効率的であることを考慮しておらず、そして、
他の技術が通常の鉄鋼グレードをもって使用するために
は高価でありすぎるので、今まで、知られていない技術
が、全ての商業鉄鋼製造環境において満たされることが
分かっている。

【０００８】公知のＢＯＦスラグキャリーオーバー防止
方法の非効率性及び非有効性の観点において、多くの鉄
鋼プラントは、タッピングのスラグ片が到達した際オペ
レータが可視的に検出することを単に依存している。不
運なことには、スラグキャリーオーバー防止のこの方法
は、せいぜい非効率的である。なぜなら、殆どの人間に
とって、精製溶融鉄鋼が転換炉のタップホールから注が
れることと溶融スラグがタップホールから注がれること
との間のどのような視覚的な相違を可視的に観察するこ
とは困難であるからである（両者ともに溶けており、そ
して、黄色から白である）。

【０００９】ＢＯＦ環境においてスラグキャリーオーバ
ーを最小にするため、取引において多く使用される更な
る他のアプローチとして、ＢＯＦ転換炉のタップホール
上に電磁コイルを配置することが知られている。このよ
うなコイルをモニターすることによって、スラグが対応
するタップホールを通って流れ始めたときを決定するこ
とが可能となる。コイルでスラグを検出する際、タップ
ホールが閉じられるか又は転換炉が上方に傾いてタッピ
ングを停止するかもしれない。不運なことには、電磁コ
イルは転換炉内に配置され、そして、しばしば故障か又
は停止してしまうことが問題点である。コイルが有する
他の問題点は、溶融者（例えば、オペレータ）がまだタ
ップストリームを監視してタップ停止前にスラグが注が
れていると確信しても、コイルは単にアラームを発生す
るだけである点である。スラグのはね飛びを伴って、転
換炉は何ヵ月も同時に多くの熱（例えば、２年間もの間
約３０，０００の暑さまで）を通じて動作する。このよ
うに、もし、タップホール中のコイルが停止すると、Ｂ
ＯＦ動作を停止することなく、交換又はメンテナンスを
行う方法がない。全ての実施において、次のＢＯＦが耐
熱性に直されるまで、新しいコイルはできない。このこ
とは全く望ましいことではなく、歩留りが減少し、効率
を切り下げ、急速にかなり高価となってしまう。

【００１０】上述のことから、鉄鋼の製造において、Ｂ
ＯＦ転換炉のタッピングの間、スラグのキャリーオーバ
ーを最小にするためのシステム及び方法のための技術に
おける必要が存在することが分かる。この点において、
このシステム／方法は、従来の技術に比べて信頼性を改
善し、従来技術よりもかなり高い成功を有し、改善され
たスラグ検出となる。そして／または、公知の技術に比
べてメンテナンスコストを低減する。

【００１１】本発明の次の詳細な説明から当業技術者に
明らかになる他の必要性と同様に、技術において上述の
必要性の幾つか又は全てを満たすことが本発明の目的で
ある。

【００１２】本発明の目的は、一定の又は予め選択され
た量のスラグがタップストリーム中に検出された際、タ
ッピングを停止するため、ＢＯＦ転換炉を上方に自動的
に傾けるための方法及びシステムを提供することにあ
る。

【００１３】本発明の他の目的は、一定の又は予め選択
された量のスラグがタップストリーム中に検出された
際、タッピングを停止するため、警告を発生してオペレ
ータに警告を与え、ＢＯＦ転換炉を上方に自動的に傾け
ることである。

【００１４】他の目的は、転換炉が予め定められた傾き
角の範囲であるとき、単にこのようなアラームを発生す
るか又は自動的にタッピングを停止することにあり、こ
れによって、幾らかのスラグが大部分の溶融鉄鋼の前に
タップホールから初期的に注がれるかもしれない初期タ
ッピング段階の間、タッピングが停止される機会を減ら
すことになる。

【００１５】本発明のさらなる目的は、タップストリー
ムにおいて、対象（ＲＯＩ）の第１の領域を示すＩＲカ
メラ画素のデジタル解析を行うことであり、これによっ
て、表示されたＲＯＩにおいて、鉄鋼画素の数及びスラ
グ画素の数を決定することである。

【００１６】本発明の他の目的は、ＢＯＦ転換炉の口に
隣接した第２のＲＯＩ（及び第２のＲＯＩにおけるイメ
ージソフトウェア処理信号）をＩＲカメラに見させて、
転換炉のタップ開口からスラグが注がれたかを検出し、
そして、同様なことが検出されると転換炉傾き角を訂正
させる（例えば、オペレータに警告するか又は自動的に
転換炉の傾きを訂正する）ことにある。

【００１７】いずれかのＩＲ波長が異なる実施例におい
て用いられる一方、ある好ましい実施例において、本発
明の目的は、タップストリーム中の溶融スラグの存在を
検出するため、約８μｍより大きいか又は等しいＩＲ波
長を用いるタッピングの間タップストリームのＩＲイメ
ージを提供することにある。

【００１８】他の目的は、上記に述べた目的の幾つか又
は全てを満たすか又は適合することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】概して言えば、本発明
は、鉄鋼の製造の間、鉄鋼生成容器から溶融金属を注ぐ
ための方法を提供することによって、上記の必要性及び
／又は目的の幾つか又は全てを満たす。本発明は、溶融
鉄鋼及び溶融スラグを含む溶融金属の容積を保持する鉄
鋼生成容器を準備するステップと、前記容器から流れる
溶融金属の流れ（ストリーム）をモニターするためのＩ
Ｒイメージカメラを準備するステップと、前記容器を傾
けて溶融金属を前記容器から前記ストリーム中に流すス
テップと、少なくともＩＲ波長を用いる前記ＩＲイメー
ジカメラで前記ストリームをモニターするステップと、
イメージフレームに対して前記ストリーム中において鉄
鋼を示す画素の第１の数及び前記ストリーム中において
スラグを示す画素の第２の数を決定するステップと、画
素の前記第１及び前記第２の数を用いる比率を決定する
ステップと、前記比率が前記ストリームにおいて少なく
とも予め選択された量のスラグを示すか否かを決定する
ステップと、前記比率が前記ストリームにおいて少なく
とも前記予め選択された量のスラグを示すことが決定さ
れるとタッピングを停止するステップとを有する方法で
ある。

【００２０】ある実施例において、その方法は、カウン
ターを用いる前記容器からタップストリームを介して流
れるスラグの量を測定するステップを有しているかもし
れない。このスラグカウンターは、前記容器からすでに
流れたスラグを示す前スラグ数にフレームからスラグ画
素を示す数を加算するためである。

【００２１】ある実施例において、前記容器は、ＢＯＦ
転換炉の一つであり、そして、電気的鉄鋼生成溶鉱炉で
ある。

【００２２】ある実施例において、前記容器は、本発明
の範囲から離れることなく、非鉄金属を処理するための
冶金容器であるかもしれない。他の実施例において、前
記容器は、溶鉱炉（高炉）であるかもしれない。そし
て、溶融鉄は、溶融鉄タップストリームを介してそして
カウンターを用いる潜航鉱車に流れるスラグの量を測定
する方法に応じて潜航鉱車にタップされる。このスラグ
カウンターは、フレームからスラグ画素を示す数を前記
鉱車にすでに流れたスラグを示す前のスラグ数に加算す
るためのものである。

【００２３】さらに、本発明は、鉄鋼の製造において用
いるための塩基性酸素溶鉱炉システムを提供することに
よって上述の必要性、目的の幾つか及び／又は全てを満
たすことにある。このＢＯＦシステムは、溶融鉄鋼及び
溶融スラグを保持するＢＯＦ転換炉を備えており、前記
溶融スラグは前記溶融鉄鋼の上に浮かび、前記ＢＯＦ転
換炉は溶融鉄鋼を流すためのタップホールを備えてお
り、さらに、タップストリームに前記タップホールを介
して前記ＢＯＦ転換炉から流れる溶融鉄鋼を受けるため
前記ＢＯＦ転換炉の下側に垂直方向に配置されたレイド
ルと、前記タップストリーム中のスラグの存在を検出す
るため前記転換炉の前記タップホールから前記レイドル
流れる溶融鉄鋼及び溶融スラグのタップストリームを撮
像するイメージデバイスと、前記転換炉の傾き角を決定
するためのセンサーと、スラグの実質的な量が前記タッ
プストリーム中で検出され前記転換炉の傾き角が予め定
められた値より大きいか又は予め定められたレンジ以内
であるとタッピングを停止させる手段とを有している。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明は、次の図面とともに実施
例に関して説明される。

【００２５】幾つかの図面を通じて同一の参照番号が同
一の部分を示す添付の図面を特に参照して、図１は、本
発明の実施例により、鉄鋼の製造においてＢＯＦ転換炉
３のタッピングの間、レイドル７への溶融スラグのキャ
リーオーバーを制御及び／又は最小にするためのシステ
ム／方法を示す。図示のように、このシステム／方法
は、ほぼ水平な軸５にピボット接続されたＢＯＦ転換炉
３と、転換炉タップホール１１を介して溶融金属９が注
がれるレイドル７と、タップストリーム９をモニターす
るＩＲカメラ１３と、ＴＶモニター１５とを含んでい
る。本発明の実施例において、溶融タップストリームそ
れ自身に関して良好な低温度環境を得るため、カメラ１
３はタップストリーム９から約３０−１５０フィート
（好ましくは、約５０から１００フィート）離れて配置
され、ＢＯＦに近いカメラダメージの能性を減らして、
サービスの容易さを提供している。この配置はＢＯＦに
近い配置よりもより清潔である。本発明の実施例におい
て、カメラ１３の視界フィールドは、図１に示すよう
に、対象（ＲＯＩｓ）の第１及び第２の領域（例えば、
ＲＯＩ＃１及びＲＯＩ＃２）を含んでいる。ＲＯＩ＃１
はカメラ１３がタップホール１１からレイドル７へ注が
れるタップストリーム９を見るように位置づけられる。
ＲＯＩ＃１はどのようにも適用できるサイズ又は形状で
あるかもしれないし、そのサイズ及び／又は配置は、例
えば、図６のモニタースクリーン上で適切にクリックす
ることによってある実施例で予め選択されるかもしれな
い。ＲＯＩ＃２はカメラ視野ゾーン（好ましくは、少な
くとも部分的にタップホールの先端の上側）に提供さ
れ、その結果、転換炉の頂上又は口３０１から望ましく
ないスラグが注いだとき（例えば、転換炉傾斜角θが極
めて大きいとき）を検出するため、カメラは転換炉の開
上側口の下側及びタップホールの先端の上側にあるエリ
アを同時に見るかもしれない。再び、ＲＯＩ＃２はどの
ようにも適用できるサイズ又は形状であるかもしれない
し、そのサイズ及び／又は配置は、例えば、図６のモニ
タースクリーン上で適切にクリックすることによって予
め選択されるかもしれない。ある実施例において、同時
に両方のＲＯＩｓを見るためにカメラ１３を用いること
が好ましいけれども、第１のＩＲカメラはＲＯＩ＃１を
見るために備えられ、第２のＩＲカメラはＲＯＩ＃２
（及びＲＯＩ（ｓ）からのイメージソフトウェア処理又
は解析信号）を見るために備えられるかもしれない。イ
メージソフトウェア（マイクロフィッシュ付録を見よ）
はカメラ又はカメラの外側にあるコンピュータに蓄積さ
れるかもしれない。

【００２６】ＢＯＦ転換炉３は、最初に溶融鉄及び鉄鋼
スクラップを蓄える。その後、不純物を除くため、ガス
状の酸素が転換炉３に導入される。アパチャー（穴）が
転換炉の頂上又は口３０１に備えられ、これによって、
酸素の導入が許容されることになる。酸素の導入の際、
望ましくない元素が転換炉３内で酸化され、スラグを形
成する。これによって、ホットメタルを精製し、これを
溶融鉄鋼に変換する。ＢＯＦスラグは溶融鉄鋼の密度よ
りも小さい密度を有しているので、スラグは転換炉３内
において溶融鉄鋼の上に浮かぶことになる。

【００２７】酸素ガスを導入した後、転換炉３は固定軸
５の回りに傾斜角θ（角度θはピボット軸５を通過する
垂直軸１２と転換炉の水平軸１４との間に規定される）
にピボットされるか又は傾けられ、その結果、溶融金属
のタップストリーム９が転換炉３からレイドル７に注が
れる。正当にピボットされた際、スラグ層が鉄鋼及びタ
ップホールの上側に上がっているので、タッピングの
間、第１の鉄鋼がＲＯＩ＃１を介してタップホール１１
からレイドル７に（少量のスラグを伴って）流れる。そ
の後、鉄鋼が転換炉３から排出されるので、大部分の鉄
鋼が溶鉱炉から排出されスラグ層がタップホール１１に
達するまで、オペレータはより大きな傾斜角θに軸５回
りに転換炉３をピボットする。スラグがタップストリー
ム１１に入りはじめ実質的に量においてレイドル７に流
れたときを検出するため、赤外線（ＩＲ）カメラ１３及
びＴＶモニター１５はタップホール１１とレイドル７と
の間ＲＯＩ＃１でタップストリーム９をモニターする。

【００２８】本発明の異なる実施例によれば、いずれか
のＩＲ波長がスラグ／鉄鋼を見るため、カメラによって
用いられる。しかしながら、好ましい実施例において、
タップストリーム１１中のスラグ検出を改善するには、
（ｉ）ＩＲカメラ１３が遠ＩＲ範囲（例えば、約８μｍ
より大きいか又は等しいＩＲ波長）における波長を用い
ることがよく、そして／又は（ｉｉ）遠ＩＲ波長（例え
ば、約８μｍより大きいか又は等しい）がカメラ１３に
よってモニターされ、他のＩＲ波長はフィルターで除外
される。解析の際、これらの長いＩＲ波長（短い波長に
似ていない）は、ＢＯＦ環境において優勢な浮遊ダスト
粒子及び煙によってブロックされにくいことが分かって
いる。さらにまた、以下に述べるように、ＢＯＦ環境に
おいてありふれた浮遊ガス（例えば、ＣＯ_２及びＨ
_２Ｏ）がある近ＩＲ及び中間ＩＲ波長に吸収されるか又
はブロックされるが、多くの遠ＩＲ波長（例えば、８μ
ｍより大きい波長）を実質的に吸収又はブロックするこ
とはない。さらに、これらの波長では、スラグと鉄鋼と
の間の放射率における相違が大きいので、これらの長い
ＩＲ波長は良好に作用し、モニター上の色においてより
大きな変化をもたらす。ある実施例において、ただこれ
らの長い波長のみがモニターされ、一方、他の少数の実
施例では、他の波長がこれら長い波長とともにモニター
されるかもしれない。さらに他の実施例において、イメ
ージソフトウェアが撮影イメージデータを操作するため
に用いられて、約１−７μｍの範囲における波長が用い
られるかもしれない。その結果、スラグをタップストリ
ーム又は同様のものにおいて鉄鋼中で検出することがで
きる。

【００２９】好ましくは、カメラ１３ｆは少なくとも約
８μｍのＩＲ波長を予め支配的に用いるようにセットさ
れる。そして、最も好ましくは、約８μｍから１２μｍ
の波長が用いられる。スラグはモニター１５上に色変化
として検出され、この結果、オペレータによって可視的
検出が効果的となる。

【００３０】本発明では、従来のスラグキャリーオーバ
ー最小技術に対してメンテナンスコストが低減し、これ
ら技術に比べて信頼性及び効率性が改善され、さらに、
ＢＯＦ環境において製造者のスラグキャリーオーバー制
御を改良する。ＢＯＦスラグキャリーオーバーを減らす
ことによって、次の利点が得られる。レイドルスラグ中
のＦｅＯ含有量が減少する。高価なスラグ修正品の消費
が減る。レイドルにおける燐転換が減る。レイドルにお
ける鉄鋼硫黄分が改善される。鉄鋼の不純物が改善され
る。高価なスラグ保持システム（例えば根ダーツ及びボ
ール）の使用が減る。鉄歩留りが改善される。スラグ検
出の信頼性が改善される。そして、ＢＯＦにおけるリー
ド及び検出コイルを維持する必要がない。

【００３１】図５は本発明のある実施例において、タッ
プストリーム９をモニターするために用いられるＩＲカ
メラ１３のブロック図である。好ましいカメラ１３は、
ＦＬＩＲ社から利用できるモデル７６０ＩＲイメージラ
ジオメータである。カメラ１３は自己内蔵温度撮像（イ
メージ）及びアーカイバル（永久保存）であり、そし
て、一体型のカラーＬＣＤ、マイクロフロッピーディス
クカセットドライブ、及び一体型のクーラーを備える解
析システムであり、外部モニター１５とともに用いられ
るかもしれない。モニターはパーソナルコンピュータ１
６の一部分であるか又はパーソナルコンピュータ１６
（コンピュータ１６はここに添付されたマイクロフィッ
シュ付録に応じてプログラムされるかもしれない。その
結果、図９のステップが実行される）と通信する。カメ
ラは最高の温度感度及び高い空間解像度のため７７ケル
ビンに一体型のクーラーによって冷却される水銀／カド
ミューム／テルル検出器を含んでいるかもしれない。カ
メラの光学パスに関して、タップストリームＲＯＩ＃１
及び／又はＲＯＩ＃２からの温度放射が平行（クリメイ
ト）レンズを介して真空スキャンモジュールに入り、水
平及び垂直スキャンミラーによって偏向され、検出器レ
ンズを介して検出器に通じるため第２のウインドーを介
して存在する。図示のように、カメラ１３は、一体型の
ＬＣＤ上にカラー又は白黒に表示するためのＩＲ信号を
処理し、デジタル化し、再フォーマットするための回路
及び／又は外部ビデオ／ＴＶ／コンピュータモニター１
５を含んでいる。マイクロプロセッサーは個々の画素
（例えばピクセル）をアクセスして、光学的フィルター
／レンズの組み合わせに対応する較正テーブルを用いる
温度を計算する。カメラ１３のスキャン部内の光学的フ
ィルター３０はＢＯＦタップストリーム９の測定を最適
化するためカメラのスペクトル応答を調整する。本発明
の好ましい実施例において、符号３０で示すハイパスフ
ィルターはカメラ１３内に実装され、約８μｍからのＩ
Ｒ波長の透過を吸収するか又はブロックする。これによ
って、カメラ１３は約８μｍ（例えば、長波ＩＲ領域）
より大きいか又は等しい遠ＩＲ波長のみを用いることに
よってタップストリームをモニターすることができる。
ある実施例において、ハイパスフィルターは８−１４μ
ｍ又は８−１２μｍからのＩＲ波長のみの透過を実質的
に許容して、全ての他のＩＲ波長への及び／又は介して
の透過を実質的にブロックすることになる。上述の好ま
しいカメラでは、このハイパスフィルターがセットアッ
プメニューにおける名前によって選択されて、自動的に
挿入される。このフィルターを用いて、カメラ１３はタ
ップストリームから放射され、変更され、透過されたエ
ネルギーの合計に応答する。エネルギーの組み合わせ
は、ストリーム放射と呼ばれる。ストリームの温度を得
るため、入力放射から偏向及び透過エネルギーを引くこ
とによって放射エネルギーが引き抜かれる。この結果
は、較正参照テーブルに質問することによって温度に変
換される黒体等価値を得るため、エミッタンスによって
一定の割合で増加する。タップストリームの結果の温度
は、溶融鉄鋼とスラグとの間の色（及び放射率）の相違
を示して、モニター１５上に表示される。上記のＩＲイ
メージカメラ１３が本発明のある実施例で用いられる一
方、他のタイプのＩＲイメージデバイス／カメラが、タ
ップストリーム中のスラグを検出するため長いＩＲ又は
他の波長を用いることができるかぎり（例えば、マイク
ロボロメータ）、当業者によって代わりに用いられるか
もしれない。また、選択されたＩＲイメージデバイス／
カメラが鉄鋼とスラグとの間の良好なコントラストを有
する直接イメージを提供できなくても、例えば、イメー
ジエンハンスメントソフトウェアを用いることによって
鉄鋼とスラグとの間のコントラストが提供できれば、こ
のコントラストを提供する限り、他のタイプのＩＲイメ
ージデバイス／カメラを代わりに用いるようにしてもよ
い。

【００３２】傾き角センサー１４はコンピュータ１６と
通信するように図５に示されている。センサー１４は、
転換炉がタッピングの間傾けられている角度θを測定し
て、図９に示す比較ステップで用いるため角度をコンピ
ュータに出力する。センサー１４は転換炉の回転軸５に
結合されているからしれない。そして、その回転を測定
するか又はＩカメラのようないずれかの適切な手段を介
して転換炉３（又は図１０の溶鉱炉）の傾きを光学的に
測定するかもしれない。

【００３３】他の好ましい実施例において、手保持のＩ
Ｒイメージラジオメータ（例えば、モデルＳＣ２００
０，ＰＭ３９５，ＰＭ２９５，及び／又はＰＭ１９５）
がＦＬＩＲ社から利用可能であり、このラジオメータは
カメラ１３として用いられる。これは全スクリーン温度
測定、ビルトインされたイメージ蓄積部、及び解析機能
を備える手のひらサイズの焦点プレーンアレーラジオメ
ータである。データは消去可能なソリッドステートフラ
ッシュ又はＳＲＡＭ ＰＣＭＣＩＡメモリカード（ＳＣ
２０００，ＰＭ３９５，ＰＭ２９５）に記憶される。較
正されたＩＲデータは、広実時間データ解析のために、
ＴＶコンパチブルビデオとして出力される。ＳＣ２００
０は実時間１４ビットデジタルビデオデータを出力する
デジタルビデオポートを備えている。これは、ある実施
例において、３２０ｘ２４０のマイクロボロメータ焦点
プレーンアレー検出器を用いるかもしれない。他の実施
例において、カメラ１３は焦点プレーンアレーを含むサ
ーモビジョンモデル５７０カメラであるかもしれない。
これはＦＳＩオートメーション、Ｂｏｔｈｅｌｌ，ＷＡ
から利用できる非冷却のマイクロボロメータ３２０ｘ２
４０画素である。タップストリーム９を見るため、遠Ｉ
Ｒ波長がカメラ１３によって用いられた際、ＴＶモニタ
ー１５上の溶融鉄鋼と溶融スラグとの間の放射率の相違
が容易に見えるようになる。図１を参照して、タップス
トリーム９中の溶融鉄鋼は溶融スラグに比べてかなり暗
く現れ、スラグがタップストリーム９に入り始めると、
このスラグは鉄鋼の色と大きく異なる色（例えば、明る
い白）としてモニター１５上に現れる。ある実施例にお
いて、スラグは白色として表され、一方、鉄鋼は暗い色
で表される。このことは、タッピングオペレータ（又は
図６−９に示すコンピュータ又は解析システム）がタッ
プストリーム９にスラグが入ったときを容易に決定でき
るようになり、その結果、オペレータは、実質的な白着
色（又は色における他の変化）がモニター１５上のスト
リーム９に現れたときタッピング又は注入を停止するこ
とができる。

【００３４】このように、オペレータ（又は図６−１０
の実施例においてＩＲカメラを介するコンピュータ又は
解析システム）がモニター１５を監視して、スラグがタ
ップストリーム９を支配し始めたことを見ると、オペレ
ータは軸５の回りに転換炉３を上側に傾けるか又はタッ
プホール１１を閉じてタッピングを停止する。このよう
な手法において、転換炉からレイドル７への過度のスラ
グキャリーオーバーを避けることになる。

【００３５】本発明のある実施例によれば、ＢＯＦ転換
炉３のタッピングは、カメラがタップストリーム１１中
の予め定められた量のスラグを検出すると、停止される
か又は一時停止される。例えば、図６−９に関して以下
で議論されるグレースケール比較率を用いて、タッピン
グシステムは、モニタータップストリームにおけるコン
トラストがタップストリーム中に予め定められた量のス
ラグの存在を示す予め定められたレベルに達すると、停
止（例えば、転換炉を上方又は右上に傾ける）ことをプ
ログラムできる。本発明のさらなる実施例によれば、タ
ッピングの間におけるＢＯＦ転換炉の傾けを、タップス
トリーム中にカメラ１３によって検出されたスラグの量
によって制御することができる。例えば、タッピングの
開始において、システムは、予め定められた量のスラグ
がタップホール１１からレイドル７に注がれるよりも小
さい角度θに転換炉３を傾けるようにプログラムされ
る。そして、その後、転換炉３の傾き角θはプログラム
に応じてタッピング中調整されて、タップストリーム中
のスラグを最小にする。この時、上述したように、予め
定められた時間（例えば、タッピングの終了近く）のタ
ッピングの後予め定められた量のスラグ（予め定められ
た放射率の相違）がタップストリーム中に検出される
と、システムは自動的にタッピングを停止することがで
きる。タッピング中のＢＯＦ転換炉の傾き角θを訂正す
ることによって、タッピングの終了まで、ストリーム中
のスラグの存在を実質的に除去することができる。

【００３６】図２は、転換炉３及びレイドル７が異なる
構造的特徴を有することを除いて、図１と同様の本発明
の実施例を示す。転換炉３は軸５の回りにピボットし、
タップホール１１から溶融金属ストリーム９を注ぐ。カ
メラ１３（又はカメラ又はコンピュータに蓄積されたソ
フトウエア）がストリーム９中にスラグを検出すると、
オペレータは警告され、その結果、上述したようにタッ
ピングを停止する。図２の実施例に関する他の十分な特
徴は、カメラハウジング２３内に配置された円形又は長
方形ウインドー２１の存在である。カメラ１３はハウジ
ング２３内の構造２５上にマウントされており、この結
果、カメラはウインドー２１を介してタップストリーム
９を見る。本発明による好ましい実施例では、ウインド
ー２１は遠ＩＲ波長（例えば、８μｍより大きいＩＲ波
長）に対して透過である。ある実施例において、ウイン
ドー２１は、全ての又は単に幾つかのＩＲ波長に対して
実質的に透過であるか又はトランスペアレントであるガ
ラス又は他の材料で作られている。しかしながら、ウイ
ンドー２１はある実施例において、非ＩＲ波長に対して
トランスペアレントである必要はない。

【００３７】ある実施例において、ウインドー２１はカ
ルシウムフッ化物を含む実質的にトランスペアレントな
単結晶材料で作られており、これは、非ハイドロスコー
プウインドーである。このようなウインドーは、Ｈ．Ｖ
ＩＲ Ｃｏｍｅｔ ウインドー２１として、Ｋｎｏｘｖ
ｉｌｌｅ，Ｔｅｎｎｅｓｓｅｅに設けられたＨｅｉｓ
ｅ’ｓ Ｏｎｌｉｎｅ Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｐｈｉｃ
Ｓｅｒｖｉｃｅｓ（Ｈ．Ｏ．Ｔ．Ｓ）から利用すること
ができる。このウインドーはＩＲ波長を約＋９５％透過
し、可視波長をほとんど１００ｆ％透過する。また、長
波検査ウインドー２１は、８−１２μｍのＩＲ波長に対
して少なくとも約９５％（例えば、９８％）の透過率で
あるｍｏｄｅｌ ｎｏ．Ｈ．ＶＩＲ７５として、ＨＯＴ
Ｓから利用可能である。このようなウインドーはＵＶ感
度を有しておらず、そして、１３℃において約１１．７
２Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有している。このタイプのウイ
ンドーは８−１２μｍレンジの外側の他の波長に対して
透過的であるかもしれないしでないかもしれない。好ま
しくは、ウインドー２１は約８μｍよりも大きいＩＲ波
長に対して少なくとも９５％の透過率を有する。

【００３８】他の実施例において、ウインドー２１は、
ＺｎＳｅ，ＧａＡｓ，ゲルマニウム，ＣｄＴｅ，又はＺ
ｎＳを含むかもしれない。そして、上述した特徴と同様
の特徴を有している。しかしながら、ＺｎＳｅを含むウ
インドーのように、コーティングがこれらのウインドー
には要求されるかもしれない。

【００３９】ウインドー２１はカメラ１３内に配置され
たフィルターであることが可能であり、オペレータにカ
メラ１３が用いる波長を選択的に決定することを許す。

【００４０】異なる材料がウインドー２１として用いる
ことができ、そして、フィルターに代えてこのウインド
ーを用いることは、カメラの保護となる。ある実施例に
おいて、ウインドーは８−１２μｍレンジにおいて高い
トランスミッタンスを有しており、ストリームをモニタ
ーするために選択された波長レンジであるなら、８−１
２μｍのＩＲカメラ又は撮像器を用いることが可能であ
る。

【００４１】図３はＩＲ波長の関数としてスラグ及び鉄
鋼の放射率がどうのように変化するかを示す放射率対波
長の図である。図示のように、もし溶融鉄鋼タップスト
リーム中にスラグがあるかどうかを決定するために、遠
ＩＲ波長（例えば、少なくとも約８μｍ）が用いられる
と、これらのより高い波長において鉄鋼とスラグとの放
射率の間により大きな相違があるので、他の波長よりも
より容易に検出可能となる。

【００４２】図４はあるＩＲ波長の特別なガスを吸収す
る（例えば、透過を妨害する）内容を示す透過対ＩＲ波
長を示す図である。例えば、水蒸気（Ｈ_２Ｏ）が５と８
μｍの間の波長の大部分を実質的に吸収することが分か
る。同様の手法において、水蒸気及び／又は二酸化炭素
（ＣＯ_２）が１と５μｍの間の多くの波長を吸収するこ
とが分かる。この図は、約８−１４μｍからの波長を用
いた際、これらのガス（例えば、ＣＯ_２，Ｏ_３，Ｈ
_２Ｏ）を介して最も大きな透過が起こることを示してい
る。ＣＯ_２及びＨ_２ＯはＢＯＦタップストリームの近く
にしばしば存在するガスであるので、ＢＯＦタップスト
リーム中のスラグ及び鉄鋼は、高いＩＲ波長（例えば、
少なくとも約８μｍの波長）を用いて、容易に見、そし
て、検出することができる。しかしながら、図４は他の
波長がスラグを検出するために用いられるとこを示して
おり、これら他の波長は、好ましくはないが（例えば、
１．４−１．８μｍ、１．９−２．５μｍ、２．９−
４．１μｍ）、実施例において実質的にブロックされな
い。

【００４３】図６−９は本発明の他の実施例を示したも
のであり、ここで、図６−８は異なる段階でオペレータ
によって可視可能なモニター上のコンピュータスクリー
ンを示している。そして、図９はレイドル７へのスラグ
キャリーオーバーを減らすか又は最小にするためのステ
ップが示されている。カメラ１３の出力を処理するため
イメージ処理を用いることによって、タッピングストリ
ーム９中のスラグキャリーオーバーに対する鉄鋼を検出
するためのコンピュータ１６を用いる方法はさらに効率
化が可能である。このシステムは、オーディオ又はビジ
ュアルなアラーム１７を生じる電気的信号を出力し（図
１に示す）、そして／又は、ＲＯＩ＃１におけるストリ
ーム９中に実質的にスラグが検出されると自動的に転換
炉３を上げる。これによって、熱処理からレイドル７に
キャリーオーバーされたスラグの合計量を最小にするか
又は減らすことができる。

【００４４】図６−９を参照して、使用される構成は、
ＩＲカメラ１３、上述した光学系、添付のソフトウェア
を用いてプログラムされたコンピュータ１６、モニター
１５（例えば、コンピュータモニター及び／又は外部モ
ニター）、アナログ及びデジタルＩ／Ｏ、及びオーディ
オ又はビジアルアラームを含む。カメラ１３は、好まし
くは、タップ傾斜角θに関係なくＲＯＩ＃１を介してス
トリームをモニターできる手法で位置づけられる。この
システムは、Ａｕｓｔｉｎ，Ｔｅｘａｓに設けられたナ
ショナルインスツルメントによって製造されたハードウ
ェア及びソフトウェアを用いる。ハードウェアはＰＸＩ
１０００シャーシ、組み込まれた８１５５コントローラ
ー、ＰＸＩイメージ収集カード、ＰＸＩ ６０４０Ｅ／
Ｏカード、ＰＸＩ ８２１０ インターネット／ＳＣＳ
Ｉインターフェースカード、及びＰＸＩ ８２２０ＰＣ
ＭＣＩＡカードを含んでいる。ソフトウェアは、Ｌａｂ
ＶＩＥＷ ５．０、ＩＭＡＱ １．５、及びマイクロソ
フトＮＴ４．０オペレーティングシステム（ここに添付
したマイクロフィッシュ付録を見よ）を含んでいる。ア
フリケーションプログラムはＬａｂＶＩＥＷ ５．０及
びＩＭＡＱ １．５に記載され、カメラ１３からのビデ
オ信号を処理して与えられた時間において又は与えられ
た期間を越えて多量のスラグがタップストリーム９にあ
るかどうかを検出する。

【００４５】図９を参照して、このシステムは、アイド
ルモード１０１において開始する。オペレータが開始タ
ップ角θに転換炉３を傾斜させるタッピングの開始にお
いて、オペレータは、符号１０３で示すスタートタップ
ボタンを押し、図１に符号１８で示すＰＣＬにデジタル
信号を送る。転換炉は傾けられてタッピングストリーム
の注入が開始される。スタートタップボタンによる信号
は映像システムに送られ、タッピング開始直前又は直後
のＲＯＩ＃１及び／又はＲＯＩ＃２の符号１０７で示す
イメージ及びプロセスパラメータを初期化する。未処理
のイメージが、図６−８に示す領域（エリア）１０９に
おいて、以下に説明するように、コンピュータ又はモニ
タースクリーンに表示される（図６は鉄鋼がなくスラグ
が注がれている際のスクリーンを示し、図７はタップス
トリーム中が大部分鉄鋼である際のスクリーンを示し、
図８はタップストリーム中において実質的な量のスラグ
がある際後者のスクリーンを示す）。カメラ１３からの
ビデオイメージの処理は次のようにして行われる。

【００４６】ＩＲカメラ１３は予め選択されたＲＯＩ＃
１においてタッピングストリーム９を撮影し、ＲＯＩ＃
２を介して領域を撮影する。両方のＲＯＩｓに対する基
準ＲＳ−１７０ビデオ信号が赤外線カメラ１３からＲＧ
５９ビデオケーブルを介して映像システムに転送され
る。ビデオフレームは近似的な実時間においてイメージ
収集カードによって捕捉される。異なる最大解像度の他
のカードが他の実施例において代わりに用いられるけれ
ども、イメージ収集カードのある実施例において、最大
解像度は６２０ｘ４８０画素である。このイメージは未
処理イメージとして参照され、ステップ１０８におい
て、割り当てられたウインドー１０９においてコンピュ
ータモニター１５に表示される。ＲＯＩ＃１は、カメラ
１３からとらえられるようにタップストリームの全幅よ
りも僅かに大きい領域を囲むように好ましくは選択され
て、イメージ解析のために選択される。図６−８を参照
して、コンピュータスクリーン上の領域／ウインドー１
１１はスラグを表示し、ストリーム中の鉄鋼を表示する
ため領域／ウインドーを表示するために用いられる。

【００４７】しかしながら、ＩＲカメラ１３はデジタル
出力、例えば、１４ビット出力を提供することができ、
本発明の範囲を離れることなくここで説明するように、
さらなる処理のためコンピュータ１６によって受信され
る。ＩＲ／デジタル出力カメラは出願人の動作において
用いる現状のビデオ出力ＩＲカメラに比べて改善された
解像度を備えるかもしれない。

【００４８】ＲＯＩ＃１に含まれる画素のグレースケー
ルレベルは、ステップ１１５において映像システムで測
定され、ＲＯＩ＃２における画素のグレースケールレベ
ルはステップ１１７において測定される。ある実施例に
おいて、８ビットイメージのために、画素のグレースケ
ール値は、例えば、０から２５５まで変化できる。ゼロ
（０）の値は黒を表し、２５５の値は白を表すかもしれ
ない（スラグは白に現れる）。一方、その間の異なる影
は中間の値をもつ。

【００４９】ビン（ｂｉｎ）は対象目的物のイメージの
画素グレースケール値又はレベルの範囲である。例え
ば、鉄鋼ビンはタップストリーム中の溶融鉄鋼を示すイ
メージのグレースケール値のレンジである。コンピュー
タ又はソフトウェアは鉄鋼ビン及びスラグビンを含むよ
うにプログラムされており、多くの画素がどのように溶
融スラグを含むかそしてどのように溶融鉄鋼を含むかを
決定することができる。このようにして、コンピュータ
は各イメージフレーム１１５に対して各々の鉄鋼及びス
ラグビンに属するか又は含まれる画素の数（ゼロから
上）を決定する。ある実施例において、鉄鋼ビンは図６
−８に示すように約レベル６０から１６０までのグレー
スケールレベルを備える画素を表すかもしれない。そし
て、スラグビンは図６−８に示すように約レベル２３０
から２５５までのグレースケールレベルを備える画素を
表すかもしれない。ビン内にないグレースケール値を有
する画素は鉄鋼又はスラグを示すようにクラス化されな
い。各ビンに落ちる各フレーム中の画素の数を決定する
ことによって、それぞれ鉄鋼及びスラグ画素のおおよそ
の数を決定することができる。図６−８の左上側に示す
ように、オペレータは、図示のように、ビンを処理する
ために、スラグレンジ及び／又は鉄鋼レンジのエリアに
おいて上側又は下側にクリックすることによって、スラ
グ及び鉄鋼ビン値又はレンジを変化させることができ
る。また、図６−８の左側に示すように、ユーザーがマ
ウス等で上又は下にクリックすることによってモニター
に示されるスラグ及び鉄鋼の色を変えることができる。
さらに、図６−８はオペレータが見るべき特別のＲＯＩ
ｓをプログラムするかもしれないことを示しており、そ
れらがどのように大きくなるかそしてどこに位置づけら
れるかについて同様に処理される。

【００５０】このように、ステップ１１９において、与
えられたイメージフレームに対してスラグレンジビンパ
ラメータ内の画素の数があるように、鉄鋼レンジビンパ
ラメータ内でＲＯＩ＃１の撮影された画素の数が決定さ
れる。同様に、ステップ１２１において、スラグレンジ
ビンパラメータ内でＲＯＩ＃２の撮影画素の数が決定さ
れる。ステップ１２３において、タップ角が予め定めら
れたタップ角範囲内にあるか否かが決定される（もしそ
うなら、そのとき、スラグカウンターステップ１２５が
実行され、もしそうでなければ、そのとき、ステップ１
２５はスキップされてＳＳＲステップ１２７が実行され
る）。転換炉が予め定められた最終タップ角にあると仮
定すると、ステップ１２５において、カウンターはステ
ップ１１９において決定されたＲＯＩ＃１からのスラグ
レンジビン画素の数によって値を増加するように保持さ
れ、各熱処理においてレイドルに注がれるスラグの量を
測定する。

【００５１】各イメージフレーム（例えば、バイナリー
イメージ）に対するスラグ対鉄鋼レシオ（率）がステッ
プ１２７で決定され、次の等式を用いてモニター上に表
示される。ＳＳＲ＝＃ＲＯＩ＃１スラグ画素／（＃ＲＯ
Ｉ＃１スラグ画素＋＃ＲＯＩ＃１鉄鋼画素）。その結
果、ＳＳＲは０から１の範囲である。図７に示すよう
に、タップストリーム中にほとんどスラグがないときに
は、ＳＳＲは、（図７に０．００として示すように）ゼ
ロに近いか又は等しい。タッピングが行われて、タップ
ストリーム中においてスラグが検出されるので、ＳＳＲ
の値は増加し、１（例えば、図８において０．４８５と
して示す）に近づく。好ましい実施例において、ＳＳＲ
率は０から１．０までの範囲であり、１．０を越える範
囲とできる率を越える改善がある。

【００５２】例えば、図７は、実質的にスラグがタップ
ストリームに存在しないときタッピング中のコンピュー
タモニターを示す図である。タップストリームは、ＲＯ
Ｉ＃１がボックス１０９（イメージフレームはＲＯＩｓ
から取り込まれる）において破線の長方形状で描画され
て、左下側ボックス１０９に見られる。二つのより小さ
いボックス１１１，１１３はストリーム９中に鉄鋼は存
在するが実質的にスラグが存在しないことを示してい
る。しかしながら、図８はタップストリーム中に実質的
にスラグが存在する際のコンピュータモニタースクリー
ンを示している。図８のボックス１１１におけるストリ
ームの明るい白色はスラグを示していることに気づく。
また、実質的にスラグが検出されると、「スラグ検
出」、「溶鉱炉を上げろ」を示すアラームが監視オペレ
ータに供給されるかもしれない。このアラームを見／聞
くと、オペレータはＢＯＦを上げ、タッピングを停止す
る。

【００５３】再び図９を参照して、ＳＳＲは各フレーム
に対してステップ１２７で計算され、タップ終了を決定
する時間平均を計算する。予め定められたスラグに対す
る計算されたＳＳＲと鉄鋼ポイント又はしきい値Ｔｈ１
の比較がステップ１２９で行われる。図７−８に示すよ
うに、このしきい値は、望ましい鉄鋼のグレードに依存
して、０．４０又はいずれかの適当な数にセットされ
る。このしきい値は、レイドルへの過度のスラグキャリ
ーオーバー無しで、転換炉から多量の溶融鉄鋼として排
出されるように選択される。このしきい値は、鉄鋼の異
なるグレードの品質要求に基づいてオペレータによって
処理される。もしも、特別のグレードのためにまったく
ほとんどスラグキャリーオーバーがないことが求められ
ると、アラームしきい値Ｔｈ１は、例えば、約０．０５
から０．１０までの値にセットされる。そして、もし
も、しきい値がより高いレベルにセットされた場合より
も少量のスラグキャリーオーバーにおいてタップストリ
ームに少量のスラグが検出されると、オペレータは警告
されることになる。一方、鉄歩留りがより重要である場
合には、しきい値Ｔｈ１は、より高い値にセットでき、
例えば、約０．１０から０．６０までの値である。その
結果、アラームはタップストリーム中に多量の又は実質
的な量のスラグが検出された際にのみ発生する。もし
も、イメージ品質が素晴らしければ、Ｔｈ１を０．６０
より大きい値にセットすることができる。これらのしき
い値は例の目的のためであり、どのような方法によさて
も限定されることはない。

【００５４】図９に示すように、ＳＳＲ値がこのしきい
値を越えなければ、タッピング処理は継続し、ステップ
１０８が繰り返された際、次のイメージフレームが解析
される。しかしながら、ステップ１２９において、一旦
ＳＳＲ値がこのアラームしきい値（例えば、０．４０）
を越え、ＲＯＩ＃２スラグ画素が、ステップ１３１にお
いてスラグ画素の予め定められた許容できる数以下と決
定され、さらに、転換炉３が、ステップ１３３におい
て、最終傾斜角θの予め定められた範囲（例えば、約９
０から１０５度）内で傾けるべきであるとセンサーによ
って決定されると、ステップ１３５において、アラーム
が発生する。アラームは（ｉ）オーディオ又はビジアル
アラームによってもたらされ、タッピングオペレータに
警告して上方に転換炉を傾けてタッピング１３７を停止
する。又は、（ｉｉ）システムが自動的に転換炉を上方
に傾け、タッピング１３７を停止する。または、（ｉｉ
ｉ）空気又は油圧ピストンがタップホールに挿入されて
タップホールが閉じられ、タッピング１３７を停止す
る。タッピングはステップ１３７で終了し、システムは
アイドルモード１０１に戻る。

【００５５】もしも、ステップ１３３において、転換炉
タップ角が予め定められた最終タップ角範囲内でないと
決定されると、早いスラグアラームが、スラグがタッピ
ングの早い段階中で転換炉から不注意的に注がれたこと
を示すステップ１３９において発生する。

【００５６】ある実施例において、時間平均されたＳＳ
Ｒが決定され、それがしきい値と比較されることにきづ
くべきであり、一方、他の実施例においては、ＳＳＲを
時間平均化する必要はない。時間平均化の実施例におい
て、例えば、プログラム及び／又はコンピュータは次の
等式の方法によってＲＯＩ＃１（又はＲＯＩ＃２）にお
けるスラグ画素の合計数を計算することができる。

【００５７】Ｎ＝_ｉ＝１ ^ｍ・Ａ_ｉ

【００５８】ここで、Ａｉは第ｉ番目のイメージフレー
ムにおけるスラグビン中の画素の数であり、ｍは、溶鉱
炉が最終タッピング角範囲を受け入れそしてタップを終
了する時間の間のイメージフレームの合計数である。ス
ラグ画素の数とスラグキャリーオーバーの実際の量との
相関を達成することができる。キャリーオーバーされた
スラグの実際の量は、レイドル中の物理的スラグの深さ
を測定することによってか又は質量保存測定を介して決
定することができる。この相関（物理的に測定されたス
ラグとイメージシステムによって検出されたスラグとの
間の）は、添付のイメージソフトウェアでレイドルへの
スラグキャリーオーバーの量を予測することに用いられ
るかもしれない。

【００５９】本発明のある実施例によれば、助言的アラ
ーム１３９が、タッピング処理の不規則性をオペレータ
に警告するために用いられるかもしれない。タップの
間、もしも、転換炉３が正確に傾けられないと、スラグ
はストリーム中にキャリーオーバーされる。添付のソフ
トウェアは継続的又は間欠的に転換炉の傾き角をチェッ
クしている。スラグがタップストリーム中で検出される
が、しかし、傾き角が予め定められたタップ角θの最終
範囲（例えば、９０−１０５）以内でないと、助言的ア
ラーム１３７が予備的に発生し（オーディオ又はビジア
ルで）、傾き角を訂正することをオペレータに警告す
る。

【００６０】図９のステップ１１７，１２１，１２２，
及び１２４を参照して、カメラ１３（又は他のＩＲカメ
ラ）が、ＲＯＩ＃１がモニターされると同時にＲＯＩ＃
２（図１を見よ）をモニターする。タッピング中起こる
よりも不規則なことは、転換炉の開かれた上側口３０１
からスラグの流れがあることである。これは転換炉３が
より遠くに傾けられた際発生する。このシステムは、こ
の問題を検出してこのことをオペレータに警告するか又
は転換炉の傾き角を自動的に訂正する。このことを行う
ため、ＲＯＩ＃２がＩＲカメラによってモニターされモ
ニター上に表示される。そして、イメージソフトウェア
によって解析される。図１に示すように、ＲＯＩ＃２は
タップホールの上方にあり、まだ開かれた口の下側であ
る。与えられたフレームにおけるＲＯＩ＃２内のスラグ
画素の数が、ステップ１２２において、許容されるしき
い値又は画素の数よりも大きいことが検出されると、シ
ステムは同様のオペレータに警告するか又はステップ１
２４において自動的に傾き角を訂正する。ステップ１２
２及び１２４から、システムはタッピング処理としてス
テップ１１９に進む。

【００６１】タッピング中、タップ終了直前にタップス
トリーム中においてスラグが縞状となるのが観測される
のが普通である。縞が発生すると、イメージソフトウェ
ア中のＳＳＲはゼロより大きい値であると仮定するが、
ＳＳＲしきい値Ｔｈ１よりもポテンシャル的に低い。任
意的に、ある実施例において、継続的にＳＳＲをモニタ
ーするイメージシステムは、ＳＳＲが縞を伴う範囲（例
えば、約０．０２より多くＴｈ１より低い）にあるかを
決定するためにプログラムされるかもしれない。もし
も、それであると、縞が発生している可能があり、シス
テムはビジアル又はオーディオアラームを発生して、タ
ッピングの終了が近いこと又は傾き角が小さすぎること
及び溶鉱炉又は容器がより大きい角度に傾斜される必要
があることをオペレータに指示する。

【００６２】従って、ここのステップを行うためのソフ
トウェアは、例えば、捕捉されたイメージを用いて自動
的にタップの開始及び終了を検出することを含んでい
る。つまり、ＲＯＩ＃１をタップストリームの回り又は
上に継続的に中心づける自動的位置決め、エッジ検出を
用いてタップストリームの幅を決定し、その幅を測定す
ること、タップホールを交換するためのメンテナンス指
示器（タップ時間、タップストリーム幅）、タッピング
処理のための自動的転換炉３の上方／下方への回転／傾
け、スラグ検出、そして、レイドルスラグ添加物を最小
又は減少させるためのデータベース情報の提供などであ
る。

【００６３】図１０を参照して、本発明の他の実施例に
よれば、ここで記載されたいずれかの実施例のカメラ、
モニター、コンピュータ、及びプログラムが、ＢＯＦの
代わりに、鉄鋼生産において電気的溶鉱炉とともに用い
られる。電気的溶鉱炉は、典型的には、ＢＯＦの周りと
同様な環境に晒される。そして、電気的鉄鋼生成溶鉱炉
（側面タップホールはない）は、選択的に、底出力ポー
トを開閉して、その下側に配置されたレイドル７に溶融
金属を流すこれらの実施例において、カメラ１３は溶鉱
炉底出力ポートからレイドルに流れる溶融熱処理金属ス
トリームを撮影／イメージする。そして、上述したいず
れかの手法でスラグの存在を検出する。図１０の実施例
において、ＲＯＩ＃２は用いられない。なぜならば、開
かれた上方口がないからである。このようにして、図９
を参照すると、ステップ１１７，１２１，１２２，１２
４，及び１３１は実行されない。

【００６４】図１１を参照して、本発明の他の実施例で
は、カメラ１３、モニター、コンピュータ、及び溶融鉄
の生成において高炉２０３で用いられるここで述べられ
るプログラムが備えられている。高炉タッピング動作
は、典型的には、ＢＯＦを囲む環境及び電気的溶鉱炉に
よる鉄鋼生成動作と同様に汚れた、ダスト環境で行われ
る。しかしながら、この場合において、開かれたタップ
ホール２０５は、鉄開口２１１及びスラグが流れるより
高いスラグ開口２１３を有するダム２０９によって維持
されるトラフ２０７に溶融鉄及びスラグを排出する。溶
融鉄２１５は開口２１１を介してそして湯道２１７に流
れる。この湯道２１７は型屋床２１９に沿って待機耐熱
性の潜航鉱車２２０に延びている。この鉱車２２０には
鉄が集められ、鉄鋼生成動作においてさらなる処理へと
送られる。スラグは、スラグ開口２１３を介して溶融鉄
の頂上からすくい取られ、さらなる処理又は廃棄のた
め、待機スラグバケット（図示せず）に集められる。し
かしながら、型のレベルがトラフ２０７内に落ちるの
で、スラグは潜航鉱車２２０へ湯道に沿って流れる溶融
鉄内にひきづりこまれることになる。このような場合、
鉄及び鉄鋼製造者は、潜航鉱車内に集められた溶融鉄中
のスラグの内容を決定できることが重要である。従っ
て、カメラ１３は、潜航鉱車２２０に湯道２１７を通っ
て流れる溶融鉄ストリーム２１５を撮影／イメージす
る。そして、ここで述べたいずれかの手法でスラグの存
在を検出する。図１１に示す実施例において、上方口は
なくまた図９を参照してステップ１１７，１２１，１２
２，１２４，及び１３１を行う必要はないので、ＲＯＩ
＃２は用いられない。従って高炉は傾斜軸回りに回転さ
れず、図９に示すフローチャートのステップ１２３及び
／又は１３３は実行する必要はない。

【００６５】付加的な実施例によれば、本発明のいずれ
かの実施例におけるカメラ、モニター、コンピュータ、
及びプログラムはアルミニウム、銅、真鍮等を精錬及び
／又は製造することを含む製錬動作においてのような鉄
鋼産業以外で用いられるかもしれない。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、鉄鋼を
生産する際、スラグキャリーオーバーを最小にすること
が可能となる。

【００６７】上述の開示を与えたが、多くの他の形態、
修正、及び改良が当業者に明白となる。このような他の
形態、修正、及び改良は本発明の一部分、特許請求の範
囲によって規定されるべき範囲であることが考慮され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるスラグキャリーオーバー
を最小にするためのＢＯＦ−レイドルスラグ検出システ
ム及び方法を示す概略図である。

【図２】図１の実施例と同様な本発明の他の実施例を示
す概略図である。

【図３】溶融スラグ及び溶融鉄鋼の放射率対波長のプロ
ットを示す放射率対波長図である。

【図４】ＢＯＦ環境に存在する浮遊ガスがどのように特
定のＩＲ波長を吸収しそれらの有用性を減らすかを示
し、全てのＩＲ領域に対してパーセント透過率対波長
（μｍ）のプロットを示す図である。

【図５】本発明の実施例で用いられるＩＲカメラのブロ
ック図である。

【図６】本発明の実施例による情報を表示するコンピュ
ータ／モニターディスプレイスクリーンを示す図であ
る。

【図７】実質的な量のスラグを含まない溶融鉄鋼がＢＯ
Ｆ転換炉からレイドルに注がれるタップストリーム中に
あるときの図６に示すスクリーンを示す図である。

【図８】実質的な量のスラグがＢＯＦ転換炉からレイド
ルに注がれるタップストリーム中にあるときの図６−７
に示すスクリーンを示す図である。

【図９】本発明の図１の実施例による転換炉口から注が
れるスラグを減らすか又は最小にするためのステップを
示すフローチャートである。

【図１０】図９に示すステップが用いられ、電気的鉄鋼
製造溶鉱炉からレイドルに注がれる鉄鋼／スラグにおけ
る本発明の実施例を示す概略図である。

【図１１】高炉動作において用いられる本発明を示す概
略図である。

【符号の説明】

３ ＢＯＦ転換炉 ７ レイドル １６ コンピュータ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１０月４日（２０００．１０．
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アロク・シェイラン アメリカ合衆国、ペンシルバニア州 18104、アレンタウン、ライラック・ドラ イブ 161 (72)発明者 ダニエル・エー・ゴールドスタイン アメリカ合衆国、ペンシルバニア州 19444、ラファイエット・ヒル、チェリ ー・コート ２ (72)発明者 エリザベス・エー・ステルツ アメリカ合衆国、ペンシルバニア州 18034、センター・バレー、チェストナッ ト・ヒル・ロード 4796 Ｆターム(参考） 4K002 AD02 AF09 BD04 BH01 CA01

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄鋼製造においてＢＯＦ転換炉のタッピ
   ング中スラグを検出する方法であって、 ＢＯＦ転換炉内にスラグを形成するため前記転換炉に酸
   素を導入しつつ溶融金属を収納するためのＢＯＦ転換炉
   を準備するステップと、 前記ＢＯＦ転換炉から前記溶融金属が流れるレイドルを
   準備するステップと、 前記ＢＯＦ転換炉をタッピングして前記溶融金属のタッ
   プストリームが対象（ＲＯＩ＃１）の第１の領域の少な
   くとも一部分を介して前記ＢＯＦ転換炉から前記レイド
   ルに流れ、前記タッピングが少なくとも前記転換炉を傾
   斜させることによって行われるステップと、前記タッピ
   ング中少なくとも前記ＲＯＩ＃１において前記タップス
   トリームをＩＲ撮影して少なくとも一つのイメージフレ
   ームを提供するステップと、 前記タップストリーム中の鉄鋼を示す予め定められた鉄
   鋼範囲内で前記イメージフレームの画素に対して前記鉄
   鋼の画素数と前記タップストリーム中のスラグを示す予
   め定められたスラグ範囲内で前記スラグの画素数を決定
   するステップと、 前記鉄鋼の画素数と前記スラグの画素数を用いて０から
   １．０までの範囲である率を決定するステップと、 前記転換炉の傾斜角θを決定するステップと、 前記率が前記タップストリーム中の少なくとも予め選択
   された量のスラグを示すかを決定するステップと、 前記傾斜角θが予め定められた値より大きいか又は予め
   定められた範囲内であるかを決定するステップと、 前記率が前記タップストリーム中における少なくとも前
   記予め選択された量のスラグを示すことが決定されかつ
   前記傾斜角θが予め定められた値より大きく又は予め定
   められた範囲内であることが決定されると前記タッピン
   グを停止するステップとを有することを特徴とする方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１の方法において、さらに、前記
   率が前記タップストリーム中における少なくとも前記予
   め選択された量のスラグを示すことが決定されかつ前記
   傾斜角θが予め定められた値より大きく又は予め定めら
   れた範囲内であることが決定されることに応答して、タ
   ッピングを停止すべきオペレータに警告するアラームを
   発生するステップを有することを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項１の方法において、さらに、前記
   率が前記タップストリーム中における少なくとも前記予
   め選択された量のスラグを示すことが決定されかつ前記
   傾斜角θが予め定められた値より大きく又は予め定めら
   れた範囲内であることが決定されることに応答して、自
   動的に前記転換炉を上側に傾斜してタッピングを停止す
   るステップを有することを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 請求項１の方法において、さらに、前記
   率が前記タップストリーム中における少なくとも前記予
   め定められた量のスラグを示すことが決定されかつ前記
   傾斜角θが予め定められた値より大きく又は予め定めら
   れた範囲内であることが決定されると自動的に前記転換
   炉を上側に傾斜して前記ＢＯＦ転換炉のタッピングを停
   止するステップを有することを特徴とする方法。
5. 【請求項５】 請求項１の方法において、前記ＩＲ撮影
   ステップは、前記タップストリーム中に溶融スラグの存
   在を検出するため、約８μｍより大きいか又は等しい長
   いＩＲ波長を用いることを含むことを特徴とする方法。
6. 【請求項６】 請求項１の方法において、前記ＩＲ撮影
   ステップの間、約０．７と０．９の間で前記溶融金属タ
   ップストリーム中の前記スラグの放射率値がイメージさ
   れ、約０．２５より小さい前記溶融金属タップストリー
   ム中の前記溶融鉄鋼の放射率値がイメージされてモニタ
   ーに出力するようにしたことを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 請求項６の方法において、前記ＩＲ撮影
   ステップの間、約０．２０より小さい前記タップストリ
   ーム中の前記溶融鉄鋼の放射率値がイメージされてモニ
   ターに出力するようにしたことを特徴とする方法。
8. 【請求項８】 請求項１の方法において、前記ＩＲ撮影
   ステップの間、約８μｍより大きいか又は等しい長いＩ
   Ｒ波長を単に用いることを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項１の方法において、上記のステッ
   プは記載の順で実行されることを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 請求項１の方法において、さらに、前
    記転換炉の開口のより低い高さで少なくとも部分的に配
    置され対象（ＲＯＩ＃２）の第２の領域をＩＲ撮影する
    ステップと、 ＲＯＩ＃２からのフレームにおいて画素の数があらかじ
    め定められた量のスラグを示すと決定された際アラーム
    発生するステップとを有することを特徴とする方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０の方法において、ＲＯＩ＃
    ２はＲＯＩ＃１と隣接していないことを特徴とする方
    法。
12. 【請求項１２】 請求項１の方法において、さらに、前
    記ＩＲ撮影ステップの間、約８μｍより小さい波長を実
    質的にカットして長いＩＲ波長を前記タップストリーム
    中のスラグの存在を検出するために用いるようにしたこ
    とを特徴とする方法。
13. 【請求項１３】 鉄鋼の製造において用いられる塩基性
    酸素溶鉱炉（ＢＯＦ）システムであって、 溶融鉄鋼と溶融スラグとを保持するＢＯＦ転換炉を有
    し、該溶融スラグは前記溶融鉄鋼の上に浮かんでおり、
    前記ＢＯＦ転換炉は前記溶融鉄鋼を流すためのタップホ
    ールを含んでおり、 前記ＢＯＦ転換炉よりも低い高さにおいて位置づけられ
    タップストリームにおいて前記タップホールを介して前
    記ＢＯＦ転換炉から流れる溶融鉄鋼を受けるレイドル
    と、 前記タップストリーム中のスラグの存在を検出するため
    前記タップホールから前記レイドルに流れる溶融鉄鋼と
    溶融スラグの前記タップストリームを撮影するイメージ
    デバイスと、 前記転換炉の傾き角を決定するためのセンサーと、 実質的な量のスラグが前記タップストリーム中で検出さ
    れさらに前記転換炉の傾斜角が予め定められた値より大
    きいか又は予め定められた範囲以内であると、タッピン
    グを停止する手段とを有することを特徴とするシステ
    ム。
14. 【請求項１４】 請求項１３のシステムにおいて、前記
    手段はタッピングを停止すべきオペレータに示すための
    アラームを発生する手段を有することを特徴とするシス
    テム。
15. 【請求項１５】 請求項１３のシステムにおいて、前記
    手段は前記転換炉を自動的に上側に傾斜してタッピング
    を停止する手段を含むことを特徴とするシステム。
16. 【請求項１６】 請求項１３のシステムにおいて、前記
    手段は、（ａ）前記タップホールの穴にピストン又はと
    め金を挿入してタッピングを停止する手段と、（ｂ）オ
    ペレータのためのモニター上に前記タップストリーム中
    のスラグを示す色を表示する手段の一つを含むことを特
    徴とするシステム。
17. 【請求項１７】 請求項１３のシステムにおいて、さら
    に、約８μｍより小さいＩＲ波長の全てをカットして少
    なくとも約８μｍのＩＲ波長を前記タップストリーム中
    のスラグの検出のため用いるフィルターを含むことを特
    徴とするシステム。
18. 【請求項１８】 請求項１３のシステムにおいて、前記
    イメージデバイスはＩＲイメージデバイスであり、前記
    イメージデバイスは同時に対象の第１及び第２の非隣接
    の予め選択された領域を撮影して、前記タップホールか
    らのタップストリームが対象の前記第１の領域を介して
    流れるが前記第２の領域を介して流れておらず、対象の
    前記第２の領域は前記転換炉の開口よりも低い高さに配
    置されていることを特徴とするシステム。
19. 【請求項１９】 鉄鋼を製造中、鉄鋼製造容器から溶融
    金属を注ぐ方法であって、溶融鉄鋼及び溶融スラグを含
    む前記溶融金属の容積を保持する鉄鋼製造容器を準備す
    るステップと、 前記容器から流れる溶融金属のストリームをモニターす
    るためのＩＲイメージカメラを準備するステップと、 前記容器を傾けて、これによって前記容器から前記溶融
    金属を前記ストリーム中に流すステップと、 少なくとも幾つかのＩＲ波長を用いて前記ＩＲイメージ
    カメラで前記ストリームをモニターするステップと、 イメージフレームに対して前記ストリーム中の鉄鋼を示
    す画素の第１の数と前記ストリーム中のスラグを示す画
    素の第２の数を決定するステップと、 画素の前記第１及び前記第２の数を用いて率を決定する
    ステップと、 前記率が前記ストリーム中の少なくとも予め選択された
    量のスラグを示すかを決定するステップと、 前記率が前記ストリーム中の少なくとも予め選択された
    量のスラグを示すと決定されるとタッピングを停止する
    ステップとを有することを特徴とする方法。
20. 【請求項２０】 請求項１９の方法において、さらに、
    前記容器から前記ストリームを介して流れるスラグの量
    を測定するステップを有することを特徴とする方法。
21. 【請求項２１】 請求項２０の方法において、前記測定
    ステップはフレームからスラグ画素を示す数を前記容器
    からすでに流れたスラグを示す前スラグ数を加算するス
    ラグカウンターを利用することを含むことを特徴とする
    方法。
22. 【請求項２２】 請求項１９の方法において、前記容器
    はＢＯＦ転換炉及び電気的鉄鋼製造溶鉱炉の一つである
    ことを特徴とする方法。
23. 【請求項２３】 鉄鋼製造中、塩基性酸素溶鉱炉（ＢＯ
    Ｆ）からレイドルに流れる溶融タップストリーム中のス
    ラグを検出する装置であって、 溶融鉄を溶融鉄鋼に転換し前記溶融タップストリームの
    形状で前記溶融鉄鋼を前記レイドルに注ぐＢＯＦと、 スラグが前記タップストリーム中に存在するかを決定す
    るため前記溶融タップストリームを撮影するＩＲカメラ
    とを有し、 前記ＩＲカメラは約０．２５より低い放射率値をスラグ
    が前記タップストリーム中に存在するかを決定する際用
    いるようにしたことを特徴とする装置。
24. 【請求項２４】 鉄鋼を製造中、鉄鋼製造容器から溶融
    金属を注ぐ方法であって、 溶融鉄鋼及び溶融スラグを含む前記溶融金属の容積を保
    持する鉄鋼製造容器を準備するステップと、 前記容器から流れる溶融金属のストリームをモニターす
    るためのカメラを準備するステップと、 前記容器を傾けて、これによって前記容器から前記溶融
    金属を前記ストリーム中に流すステップと、 前記カメラで前記ストリームをモニターするステップ
    と、 イメージフレーム中の複数の画素に対するグレースケー
    ル値を決定して前記イメージフレーム中の前記画素の各
    々にグレースケール値を割り当てるステップと、 予め選択されたスラググレースケール範囲内で前記イメ
    ージフレーム中の画素のどれがグレースケール値をもつ
    かを決定し、予め選択された鉄鋼グレースケール範囲内
    で前記イメージフレーム中の画素のどれがグレースケー
    ル値をもつかを決定して、該結果を用いてそれぞれスラ
    グを示す画素の第１の数及び鉄鋼を示す画素の第２の数
    を計算するステップと、 画素の前記第１及び前記第２の数を利用して０から１．
    ０の範囲の率を決定するステップと、 前記率が前記タップストリーム中の少なくとも予め選択
    された量のスラグを示すかを決定するステップと、 前記率が前記タップストリーム中の少なくとも予め選択
    された量のスラグを示すと決定されると前記タッピング
    を停止するステップとを有することを特徴とする方法。
25. 【請求項２５】 溶融金属生成物を製造中、冶金容器か
    ら溶融金属を排出する方法であって、 溶融金属及び溶融スラグを含む前記溶融材料の容積を保
    持する冶金容器を準備するステップと、 前記冶金容器から流れる溶融材料のストリームをモニタ
    ーするためのＩＲカメラを準備するステップと、 イメージフレームに対して前記ストリーム中の溶融金属
    を示す画素の第１の数と前記ストリーム中の溶融スラグ
    を示す画素の第２の数を決定するステップと、 前記第１及び前記第２の数を用いて率を決定するステッ
    プと、 前記率が前記ストリーム中の少なくとも予め定められた
    量の溶融スラグを示すかを決定するステップと、 前記率が前記ストリーム中の少なくとも予め定められた
    量の溶融スラグを示すと決定されるとタッピングを停止
    するステップとを有することを特徴とする方法。
26. 【請求項２６】 請求項２５の方法において、前記冶金
    容器は高炉であり、前記溶融金属は鉄を含むことを特徴
    とする方法。
27. 【請求項２７】 請求項２５の方法において、前記溶融
    金属は非鉄であることを特徴とする方法。