JP2001329310A - 簡易浸漬深さ制御装置および方法 - Google Patents
簡易浸漬深さ制御装置および方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冶金容器内に収納された溶融金属の中に、冶
金処理用浸漬装置を所定の深さだけ浸漬させて処理を行
う際、簡易に表面高さを検知し、浸漬制御する。 【解決手段】 冶金容器１内に収納された溶融金属２の
中に、相対的に上下し所定の位置に停止しうる冶金処理
用浸漬装置４を意図した深さへ上方から浸漬させて処理
する冶金処理装置に、冶金容器１に対する相対位置を計
測する装置７と浸漬部湯面の撮像装置１１と画像処理装
置１２とそれらの制御装置１４とを備える。上方から浸
漬装置４を下降させ、浸漬装置４の最下端部が溶融金属
２ないしその上方にあるスラグ３の最上面１５、１６に
達して最表面の低温度の皮膜を破壊しその下の高温部が
露出する際の輝度変化を検知してその時点での上下方向
相対位置の値を溶融金属ないしスラグの最上面の高さ方
向位置とし、その高さ方向位置をもとに演算し、所定の
浸漬深さまで浸漬装置４を浸漬させる。
金処理用浸漬装置を所定の深さだけ浸漬させて処理を行
う際、簡易に表面高さを検知し、浸漬制御する。 【解決手段】 冶金容器１内に収納された溶融金属２の
中に、相対的に上下し所定の位置に停止しうる冶金処理
用浸漬装置４を意図した深さへ上方から浸漬させて処理
する冶金処理装置に、冶金容器１に対する相対位置を計
測する装置７と浸漬部湯面の撮像装置１１と画像処理装
置１２とそれらの制御装置１４とを備える。上方から浸
漬装置４を下降させ、浸漬装置４の最下端部が溶融金属
２ないしその上方にあるスラグ３の最上面１５、１６に
達して最表面の低温度の皮膜を破壊しその下の高温部が
露出する際の輝度変化を検知してその時点での上下方向
相対位置の値を溶融金属ないしスラグの最上面の高さ方
向位置とし、その高さ方向位置をもとに演算し、所定の
浸漬深さまで浸漬装置４を浸漬させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、取鍋などの冶金容
器内に収納された溶融金属の中に、温度測定、資料採
取、攪拌、合金などの副材料添加、減圧ないし真空処理
等の目的にて、上方から測温装置、サンプリング装置、
攪拌装置、真空処理槽下部などの冶金処理装置を意図し
た浸漬深さ位置まで浸漬する簡易浸漬深さ制御装置およ
び方法に関する。
器内に収納された溶融金属の中に、温度測定、資料採
取、攪拌、合金などの副材料添加、減圧ないし真空処理
等の目的にて、上方から測温装置、サンプリング装置、
攪拌装置、真空処理槽下部などの冶金処理装置を意図し
た浸漬深さ位置まで浸漬する簡易浸漬深さ制御装置およ
び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、温度測定、資料採取、攪拌、
合金などの副材料添加、減圧ないし真空処理等の冶金処
理は溶融金属表面からの高さ方向位置をそれぞれ意図し
た一定の値にすることが望ましい。これに対して、同一
の冶金容器および冶金処理装置を用いても、冶金容器の
内張り耐火物の損耗状況や溶融金属の量の変化により、
処理毎に高さ方向の一定の相対位置、即ち浸漬深さが得
られない。従って意図する浸漬深さを実現しようとすれ
ば処理毎に溶融金属表面位置を測定する必要がある。
合金などの副材料添加、減圧ないし真空処理等の冶金処
理は溶融金属表面からの高さ方向位置をそれぞれ意図し
た一定の値にすることが望ましい。これに対して、同一
の冶金容器および冶金処理装置を用いても、冶金容器の
内張り耐火物の損耗状況や溶融金属の量の変化により、
処理毎に高さ方向の一定の相対位置、即ち浸漬深さが得
られない。従って意図する浸漬深さを実現しようとすれ
ば処理毎に溶融金属表面位置を測定する必要がある。
【０００３】その溶融金属表面あるいはその上方浮遊の
スラグ表面の高さ方向位置計測方法は従来から多々知ら
れている。
スラグ表面の高さ方向位置計測方法は従来から多々知ら
れている。
【０００４】最も簡単でかつしばしば用いられる方法
は、金棒等を用いて直接取鍋上端から湯面までの距離を
計測する方法である。たとえばＬ字型に曲げた丸鋼をＬ
字を上下転倒した形で水平部が取鍋上端に接するまで垂
直部を湯面に浸漬し、溶融金属浸漬部の丸鋼が溶損消滅
するまで暫時待ち、その丸鋼の残留部を直接計測して、
取鍋上端から湯面までの距離とする。本方法は作業者が
その場に赴き高温環境下で作業を行うか、作業者の代替
として複雑な動きをする専用機器を高熱の取鍋回りに設
置する必要がある。
は、金棒等を用いて直接取鍋上端から湯面までの距離を
計測する方法である。たとえばＬ字型に曲げた丸鋼をＬ
字を上下転倒した形で水平部が取鍋上端に接するまで垂
直部を湯面に浸漬し、溶融金属浸漬部の丸鋼が溶損消滅
するまで暫時待ち、その丸鋼の残留部を直接計測して、
取鍋上端から湯面までの距離とする。本方法は作業者が
その場に赴き高温環境下で作業を行うか、作業者の代替
として複雑な動きをする専用機器を高熱の取鍋回りに設
置する必要がある。
【０００５】また第二の方法としては、溶融金属に浸漬
すると導通を生じる専用のプローブ・検出端を湯面に向
けて下降させて湯面を計測する方法も良く知られてい
る。この好例が転炉のサブランスを用いた湯面測定であ
り、導通検知が可能な湯面測定プローブが広く市販され
ている。本方法は専用のプローブ・検出端を用いる必要
があるため、測定毎に費用が発生しロス時間を生じる。
すると導通を生じる専用のプローブ・検出端を湯面に向
けて下降させて湯面を計測する方法も良く知られてい
る。この好例が転炉のサブランスを用いた湯面測定であ
り、導通検知が可能な湯面測定プローブが広く市販され
ている。本方法は専用のプローブ・検出端を用いる必要
があるため、測定毎に費用が発生しロス時間を生じる。
【０００６】さらに第三の方法として、取鍋等の測定対
象の上方空間にマイクロ波距離計、レーザー距離計など
の非接触方式の距離計測装置を設置して湯面ないしスラ
グ面を計測する方法も知られている。本方法は例えば特
開平05-320738号公報、特開平11-323427号公報に示され
ている。本方法は装置設置に費用を要する。また良好な
状態で維持管理、作動させれば精度良く溶融金属表面あ
るいはスラグ表面を計測出来るが、高温の溶融金属から
輻射熱を受けるような劣悪な環境下に専用の検出端を設
置する必要があり、また以降の機能精度の維持にも労力
を要する。即ち高価・精緻な装置の設置と以降の維持管
理に費用を要する欠点を有する。
象の上方空間にマイクロ波距離計、レーザー距離計など
の非接触方式の距離計測装置を設置して湯面ないしスラ
グ面を計測する方法も知られている。本方法は例えば特
開平05-320738号公報、特開平11-323427号公報に示され
ている。本方法は装置設置に費用を要する。また良好な
状態で維持管理、作動させれば精度良く溶融金属表面あ
るいはスラグ表面を計測出来るが、高温の溶融金属から
輻射熱を受けるような劣悪な環境下に専用の検出端を設
置する必要があり、また以降の機能精度の維持にも労力
を要する。即ち高価・精緻な装置の設置と以降の維持管
理に費用を要する欠点を有する。
【０００７】第四の方法として、物・装置を上方から下
降させ浸漬する際の浮力を検出して溶融金属あるいはス
ラグの表面位置を検出する方法も提案されている。例え
ば特開平07-146167号公報のように測定のための専用体
を用いる方法と、特許第2957999号に係る発明のように
冶金処理用浸漬装置そのものの浮力変化を検出して湯面
検出を行う方法がある。前者では、測定のための専用体
を吊下浸漬させるために冶金容器上方の空間が必要とな
り、吊下浸漬および浮力検出のための複雑な装置を専用
に設置しかつ維持管理する必要がある。また後者では、
浮力検出装置のみ追加すれば本来の冶金処理用浸漬装置
が利用でき追加の投資は比較的少ないが、その適用が限
られる。例えば温度測定ないしサンプリング用装置で
は、昇降部分の総重量に比し浸漬されるプローブ先端部
の浮力が相対的に小さいため精度上適用しがたい。また
同一の冶金容器の溶融金属に対し複数の浸漬装置を用い
る場合には、それぞれに設置する必要がある。
降させ浸漬する際の浮力を検出して溶融金属あるいはス
ラグの表面位置を検出する方法も提案されている。例え
ば特開平07-146167号公報のように測定のための専用体
を用いる方法と、特許第2957999号に係る発明のように
冶金処理用浸漬装置そのものの浮力変化を検出して湯面
検出を行う方法がある。前者では、測定のための専用体
を吊下浸漬させるために冶金容器上方の空間が必要とな
り、吊下浸漬および浮力検出のための複雑な装置を専用
に設置しかつ維持管理する必要がある。また後者では、
浮力検出装置のみ追加すれば本来の冶金処理用浸漬装置
が利用でき追加の投資は比較的少ないが、その適用が限
られる。例えば温度測定ないしサンプリング用装置で
は、昇降部分の総重量に比し浸漬されるプローブ先端部
の浮力が相対的に小さいため精度上適用しがたい。また
同一の冶金容器の溶融金属に対し複数の浸漬装置を用い
る場合には、それぞれに設置する必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、第四
の方法の第二の例、即ち冶金処理用浸漬装置そのものの
浮力変化を検出して湯面検出を行う方法以外は特別な測
定装置・検出端等を高温劣悪な環境の溶融金属入り冶金
容器の周辺、上方に配置する必要が有り、設置ならびに
精度の維持管理に費用を要し、また設置そのものが場所
の制約により困難な場合がある。また第四の方法の第二
の例は浸漬部分が大きくないと適用しがたい。即ち設置
場所、適用対象の制約が少なく、安価な費用で設置可能
で維持管理が簡単な冶金処理用浸漬装置用の湯面検出技
術が未だ存在しない。
の方法の第二の例、即ち冶金処理用浸漬装置そのものの
浮力変化を検出して湯面検出を行う方法以外は特別な測
定装置・検出端等を高温劣悪な環境の溶融金属入り冶金
容器の周辺、上方に配置する必要が有り、設置ならびに
精度の維持管理に費用を要し、また設置そのものが場所
の制約により困難な場合がある。また第四の方法の第二
の例は浸漬部分が大きくないと適用しがたい。即ち設置
場所、適用対象の制約が少なく、安価な費用で設置可能
で維持管理が簡単な冶金処理用浸漬装置用の湯面検出技
術が未だ存在しない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の通りで
ある。
ある。
【００１０】（１） 冶金容器内に収納された溶融金属
の中に、相対的に上下し所定の位置に停止しうる冶金処
理用浸漬装置を意図した深さへ上方から浸漬させて処理
を行う冶金処理装置において、該冶金容器に対する相対
位置を計測する装置と浸漬部湯面の撮像装置と画像処理
装置とそれらの制御装置とを備えたことを特徴とする簡
易浸漬深さ制御装置。
の中に、相対的に上下し所定の位置に停止しうる冶金処
理用浸漬装置を意図した深さへ上方から浸漬させて処理
を行う冶金処理装置において、該冶金容器に対する相対
位置を計測する装置と浸漬部湯面の撮像装置と画像処理
装置とそれらの制御装置とを備えたことを特徴とする簡
易浸漬深さ制御装置。
【００１１】（２） 冶金容器内に収納された溶融金属
の中に、相対的に上下し所定の位置に停止しうる冶金処
理用浸漬装置を意図した深さへ上方から浸漬させて処理
を行う際、前記（１）の簡易浸漬深さ制御装置を用い、
上方から前記浸漬装置を下降させ、該浸漬装置の最下端
部が溶融金属ないしその上方にあるスラグの最上面に達
して最表面の低温度の皮膜を破壊しその下の高温部が露
出する際の輝度変化を検知してその時点での上下方向相
対位置の値を持って溶融金属ないしその上方にあるスラ
グの最上面の高さ方向位置とすること、およびその高さ
方向位置をもとに演算し、所定の浸漬深さまで該浸漬装
置を浸漬させることを特徴とする簡易浸漬深さ制御方
法。
の中に、相対的に上下し所定の位置に停止しうる冶金処
理用浸漬装置を意図した深さへ上方から浸漬させて処理
を行う際、前記（１）の簡易浸漬深さ制御装置を用い、
上方から前記浸漬装置を下降させ、該浸漬装置の最下端
部が溶融金属ないしその上方にあるスラグの最上面に達
して最表面の低温度の皮膜を破壊しその下の高温部が露
出する際の輝度変化を検知してその時点での上下方向相
対位置の値を持って溶融金属ないしその上方にあるスラ
グの最上面の高さ方向位置とすること、およびその高さ
方向位置をもとに演算し、所定の浸漬深さまで該浸漬装
置を浸漬させることを特徴とする簡易浸漬深さ制御方
法。
【００１２】（３） 演算する際に別途測定あるいは設
定したスラグ厚みを補正することを特徴とする前記
（２）の簡易浸漬深さ制御方法。
定したスラグ厚みを補正することを特徴とする前記
（２）の簡易浸漬深さ制御方法。
【００１３】（４） 演算する際に別途測定あるいは設
定した浸漬装置の寸法補正係数を補正することを特徴と
する前記（２）または（３）の簡易浸漬深さ制御方法。
定した浸漬装置の寸法補正係数を補正することを特徴と
する前記（２）または（３）の簡易浸漬深さ制御方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体例を図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１５】図１に例示する溶銑処理装置では、冶金容
器たる溶銑鍋１に収納された溶銑２の中に、上方から攪
拌用インペラー４をインペラー昇降駆動装置６を運転し
て下降させ、図３のように完全に溶銑２中にインペラー
４を浸漬させ、意図した浸漬深さL1に至れば、インペラ
ー回転駆動装置５によりインペラー４を回転させて攪拌
処理を行う。必要な攪拌が終われば回転を止め、インペ
ラー昇降駆動装置６でインペラー４を上昇させ、処理を
終了する。その前後に必要あれば、図１に示す測温サン
プリング装置の昇降装置９により昇降自在の測温サンプ
リング装置８を所定の先端浸漬深さL6まで下降させて測
温、サンプリングを行う。
器たる溶銑鍋１に収納された溶銑２の中に、上方から攪
拌用インペラー４をインペラー昇降駆動装置６を運転し
て下降させ、図３のように完全に溶銑２中にインペラー
４を浸漬させ、意図した浸漬深さL1に至れば、インペラ
ー回転駆動装置５によりインペラー４を回転させて攪拌
処理を行う。必要な攪拌が終われば回転を止め、インペ
ラー昇降駆動装置６でインペラー４を上昇させ、処理を
終了する。その前後に必要あれば、図１に示す測温サン
プリング装置の昇降装置９により昇降自在の測温サンプ
リング装置８を所定の先端浸漬深さL6まで下降させて測
温、サンプリングを行う。
【００１６】これら攪拌用インペラーの浸漬深さL1およ
び測温サンプリング装置の浸漬深さL6は、それぞれ冶金
的理由により鋼種などの条件により最適値が定められて
いる。また攪拌用インペラー４、測温サンプリング装置
８とも高さ方向の位置を検出するための高さ検出装置
７、１０をそれぞれ備えている。またこれらの動作は制
御装置14により制御されている。
び測温サンプリング装置の浸漬深さL6は、それぞれ冶金
的理由により鋼種などの条件により最適値が定められて
いる。また攪拌用インペラー４、測温サンプリング装置
８とも高さ方向の位置を検出するための高さ検出装置
７、１０をそれぞれ備えている。またこれらの動作は制
御装置14により制御されている。
【００１７】ところで浸漬深さL1、L6とも浸漬時の溶銑
湯面17からの浸漬深さであるが、これは図３に示すよう
に非浸漬時の溶銑湯面15から浸漬物である攪拌用インペ
ラー４の体積相当分のインペラー浸漬による湯面上昇代
L5を考慮した湯面が基準となる。浸漬物の体積は新品時
は容易に把握できるし、使用に伴うスラグ付着・溶損な
ども経時変化として経験的に把握する範囲で工業的には
大きな誤差が無い。また測温サンプリング装置等では経
時変化は無く、また浸漬体積自体も僅少である。一方、
非浸漬時の溶銑湯面15自体は、内張り耐火物２０の損耗
状況、溶銑量等により異なり、一定でない。従って何ら
かの方法でその値を制御装置に与えなければ、制御装置
は定められたL1、L6を満たすような機器制御が出来な
い。その湯面高さを簡易かつ安価・維持容易な方法にて
計測するのが本発明である。
湯面17からの浸漬深さであるが、これは図３に示すよう
に非浸漬時の溶銑湯面15から浸漬物である攪拌用インペ
ラー４の体積相当分のインペラー浸漬による湯面上昇代
L5を考慮した湯面が基準となる。浸漬物の体積は新品時
は容易に把握できるし、使用に伴うスラグ付着・溶損な
ども経時変化として経験的に把握する範囲で工業的には
大きな誤差が無い。また測温サンプリング装置等では経
時変化は無く、また浸漬体積自体も僅少である。一方、
非浸漬時の溶銑湯面15自体は、内張り耐火物２０の損耗
状況、溶銑量等により異なり、一定でない。従って何ら
かの方法でその値を制御装置に与えなければ、制御装置
は定められたL1、L6を満たすような機器制御が出来な
い。その湯面高さを簡易かつ安価・維持容易な方法にて
計測するのが本発明である。
【００１８】図１のようにインペラー４の下端、測温サ
ンプリング装置８先端の、非浸漬時の溶銑湯面15ないし
スラグ面16への浸漬場所が視認できる場所に撮像装置11
を設置し、撮像して得られた画像を二値化を行う画像処
理装置１２に導入し、インペラー４ないし測温サンプリ
ング装置８が湯面１５ないしスラグ面１６に浸漬された
瞬間の湯面１５ないしスラグ面１６の輝度変化をとらえ
ることにより、湯面１５ないしスラグ面１６の高さを検
出するのが本発明の方法である。
ンプリング装置８先端の、非浸漬時の溶銑湯面15ないし
スラグ面16への浸漬場所が視認できる場所に撮像装置11
を設置し、撮像して得られた画像を二値化を行う画像処
理装置１２に導入し、インペラー４ないし測温サンプリ
ング装置８が湯面１５ないしスラグ面１６に浸漬された
瞬間の湯面１５ないしスラグ面１６の輝度変化をとらえ
ることにより、湯面１５ないしスラグ面１６の高さを検
出するのが本発明の方法である。
【００１９】以下、図１の溶銑処理装置にてインペラー
４を規定の浸漬深さまで浸漬する方法を具体的に示す。
通常図示しないトーピードカー・混銑炉等から溶銑鍋１
に受銑してから溶銑処理装置に到着する時点では数分程
度以上経過しており、湯面15ないしスラグ面16は、放熱
により表面の輝度が低下している。この状態ではインペ
ラー４の位置は図２のように湯面１５ないしスラグ面１
６に接しないし浸漬されない高い位置にある。撮像装置
11にて撮像し画像処理装置12で処理した湯面15ないしス
ラグ面16の輝度信号は、図５の輝度Ａのように輝度レベ
ルが低い。この状態にて、図２の状態からインペラー４
を下降させ、インペラー４の下端が図１のように湯面１
５・スラグ面１６に接する状態を経て、更に図３のよう
に下降させる。
４を規定の浸漬深さまで浸漬する方法を具体的に示す。
通常図示しないトーピードカー・混銑炉等から溶銑鍋１
に受銑してから溶銑処理装置に到着する時点では数分程
度以上経過しており、湯面15ないしスラグ面16は、放熱
により表面の輝度が低下している。この状態ではインペ
ラー４の位置は図２のように湯面１５ないしスラグ面１
６に接しないし浸漬されない高い位置にある。撮像装置
11にて撮像し画像処理装置12で処理した湯面15ないしス
ラグ面16の輝度信号は、図５の輝度Ａのように輝度レベ
ルが低い。この状態にて、図２の状態からインペラー４
を下降させ、インペラー４の下端が図１のように湯面１
５・スラグ面１６に接する状態を経て、更に図３のよう
に下降させる。
【００２０】図２は湯面15の上にスラグ３が存在し、イ
ンペラー４がスラグ面16に先に接する状態を表現してい
る。スラグ３が実質的に存在しなければ湯面15のみに接
する。いずれでも本発明の検出原理に関係無く共通であ
る。
ンペラー４がスラグ面16に先に接する状態を表現してい
る。スラグ３が実質的に存在しなければ湯面15のみに接
する。いずれでも本発明の検出原理に関係無く共通であ
る。
【００２１】図２のようにインペラー４下端がスラグ面
16に接した瞬間を撮像装置11での画像をテレビモニター
13で見た状態を図４に示す。インペラー４の接触により
スラグ面16が割られて表皮下の高温部19が露出すること
によりインペラー４の近接部は高輝度となる。これを画
像処理装置12で輝度レベルとして測定した結果では、図
５のように輝度の上昇が認められる。この輝度の上昇を
予め設定しておいた閾値と比較し、越えた時点でのイン
ペラー４下端位置を湯面１５ないしスラグ面１６の高さ
と認識する。この高さ位置は、図１の例では制御装置14
が昇降駆動装置６の電動機のパルスジェネレーターで読
み取る。以降図３、図５のように規定の浸漬深さL1とな
るまでスラグ面検出位置高さと攪拌処理高さの差L2だけ
下降し、その浸漬深さL1にて昇降停止し、回転駆動装置
５にてインペラーを回転させて溶銑処理を行う。ところ
で先述のようにこの浸漬深さL1は、インペラー４のよう
な比較的体積大の物を浸漬するときにはその置換による
湯面上昇代L5も勘案した結果である。但し、これは測温
サンプリング装置８のように比較的体積小の物を浸漬す
る場合には実質的に無視できる。
16に接した瞬間を撮像装置11での画像をテレビモニター
13で見た状態を図４に示す。インペラー４の接触により
スラグ面16が割られて表皮下の高温部19が露出すること
によりインペラー４の近接部は高輝度となる。これを画
像処理装置12で輝度レベルとして測定した結果では、図
５のように輝度の上昇が認められる。この輝度の上昇を
予め設定しておいた閾値と比較し、越えた時点でのイン
ペラー４下端位置を湯面１５ないしスラグ面１６の高さ
と認識する。この高さ位置は、図１の例では制御装置14
が昇降駆動装置６の電動機のパルスジェネレーターで読
み取る。以降図３、図５のように規定の浸漬深さL1とな
るまでスラグ面検出位置高さと攪拌処理高さの差L2だけ
下降し、その浸漬深さL1にて昇降停止し、回転駆動装置
５にてインペラーを回転させて溶銑処理を行う。ところ
で先述のようにこの浸漬深さL1は、インペラー４のよう
な比較的体積大の物を浸漬するときにはその置換による
湯面上昇代L5も勘案した結果である。但し、これは測温
サンプリング装置８のように比較的体積小の物を浸漬す
る場合には実質的に無視できる。
【００２２】以上の具体的説明は、湯面15に対してイン
ペラー４を意図した浸漬深さまで浸漬させることが目的
で、スラグ面16を計測してそれをベースに制御する場合
の説明を行ったが、スラグ面16ないし18と湯面15ないし
17の差、即ちスラグ厚みL4の補正方法を以下に述べる。
ペラー４を意図した浸漬深さまで浸漬させることが目的
で、スラグ面16を計測してそれをベースに制御する場合
の説明を行ったが、スラグ面16ないし18と湯面15ないし
17の差、即ちスラグ厚みL4の補正方法を以下に述べる。
【００２３】スラグが殆ど存在しない場合ないし有って
もその厚みが意図する浸漬深さに対して僅少の場合に
は、スラグ厚みL4を無視して、湯面15の高さ＝スラグ面
16の高さと扱っても構わない。また何らかのスラグ流出
防止方法が使用されていて、スラグ厚みL4がほぼ安定し
ている場合などは、スラグ厚みL4を設定値として制御装
置14に与えれば良い。何らかの方法で測定した実績値を
スラグ厚みL4として用いることも構わない。これが本発
明の第２の方法である。
もその厚みが意図する浸漬深さに対して僅少の場合に
は、スラグ厚みL4を無視して、湯面15の高さ＝スラグ面
16の高さと扱っても構わない。また何らかのスラグ流出
防止方法が使用されていて、スラグ厚みL4がほぼ安定し
ている場合などは、スラグ厚みL4を設定値として制御装
置14に与えれば良い。何らかの方法で測定した実績値を
スラグ厚みL4として用いることも構わない。これが本発
明の第２の方法である。
【００２４】以上はインペラー４が浸漬される場合を例
にしたが、測温サンプリング装置８でも全く同様であ
る。また浸漬装置としてはRH等の真空処理装置の浸漬管
等でも同様であり、冶金容器に対して相対的に上下し湯
面に対して意図した浸漬深さに浸漬する必要があるもの
なら、その種類を問わない。また冶金容器も以上の実施
の形態では溶銑鍋であったが、これに限定するものでな
く、溶鋼鍋、トーピードカーなどの移送容器、タンディ
シュ等溶融金属を収納するものなら何でも構わない。
にしたが、測温サンプリング装置８でも全く同様であ
る。また浸漬装置としてはRH等の真空処理装置の浸漬管
等でも同様であり、冶金容器に対して相対的に上下し湯
面に対して意図した浸漬深さに浸漬する必要があるもの
なら、その種類を問わない。また冶金容器も以上の実施
の形態では溶銑鍋であったが、これに限定するものでな
く、溶鋼鍋、トーピードカーなどの移送容器、タンディ
シュ等溶融金属を収納するものなら何でも構わない。
【００２５】RHやCAS等の浸漬管の場合には、スラグの
付着により肥大化する場合、あるいは下端の一部欠損等
により下端が均一でない場合もある。一部にスラグ付着
がある場合には、本来浸漬管下端が湯面ないしスラグ面
に接触するより早く、一部の肥大部の接触による輝度増
加が生じて、誤差を生じることがある。また一部が欠損
している場合には、意図した浸漬深さが欠損分だけ不足
する場合がある。このように浸漬する冶金装置の下端部
形状によっては、その形状係数を補正して浸漬深さ制御
を行う必要がある。これが本発明の第３の方法である。
付着により肥大化する場合、あるいは下端の一部欠損等
により下端が均一でない場合もある。一部にスラグ付着
がある場合には、本来浸漬管下端が湯面ないしスラグ面
に接触するより早く、一部の肥大部の接触による輝度増
加が生じて、誤差を生じることがある。また一部が欠損
している場合には、意図した浸漬深さが欠損分だけ不足
する場合がある。このように浸漬する冶金装置の下端部
形状によっては、その形状係数を補正して浸漬深さ制御
を行う必要がある。これが本発明の第３の方法である。
【００２６】その他、相対位置を時々刻々計測する装
置、浸漬部湯面を撮像できる装置、画像処理装置および
制御装置等も、以上述べた本発明の原理作用を満たすか
ぎりに置いてはその種類を限定しない。例えば撮像装置
は、湯面を監視する既存のカメラ等を流用して画像処理
装置に付け加えることも可能である。
置、浸漬部湯面を撮像できる装置、画像処理装置および
制御装置等も、以上述べた本発明の原理作用を満たすか
ぎりに置いてはその種類を限定しない。例えば撮像装置
は、湯面を監視する既存のカメラ等を流用して画像処理
装置に付け加えることも可能である。
【００２７】また以上述べたインペラーと測温サンプリ
ング装置を同一の冶金容器に浸漬するような場合では、
撮像・画像処理装置は共通で利用可能である。即ち同一
の装置を使用し、処理の都合でインペラーと測温サンプ
リング装置のいずれかが先に浸漬される場合にも、同じ
制御方法が適用可能である。
ング装置を同一の冶金容器に浸漬するような場合では、
撮像・画像処理装置は共通で利用可能である。即ち同一
の装置を使用し、処理の都合でインペラーと測温サンプ
リング装置のいずれかが先に浸漬される場合にも、同じ
制御方法が適用可能である。
【００２８】
【実施例】図１に示す構造の溶銑を精錬する溶銑処理装
置にて本発明を実施する前後を比較した。
置にて本発明を実施する前後を比較した。
【００２９】
【従来例】本発明の簡易浸漬深さ制御装置を備えていな
い図１同様の溶銑攪拌処理設備にて、湯面を測定するた
めに、金棒を用いて直接取鍋上端から湯面までの距離を
計測する方法により、毎回処理開始前に操作者が溶銑鍋
の鍋縁から曲げた丸鋼にて測定を行った。このため操作
者が他作業を中止して操作室を出て溶銑鍋近傍にて測定
作業を行い、また時間的にも処理開始までに３分間の時
間ロスを毎処理ごとに生じた。操作者が毎回操作室を出
て現場にて測定作業を行うことは高熱作業等の環境面の
弊害のみならず他作業中断等の影響を生じ、これを防ぐ
ためには要員の追加配置を要する等の弊害を生じる。ま
た時間的にもサイクルタイム30分以下の転炉工場では、
溶銑攪拌処理10分程度、その後の排滓時間数分程度、ク
レーン・台車等での溶銑鍋ハンドリング時間数分〜10分
程度を考慮すると２〜３分の削減の持つ意味は大きい。
い図１同様の溶銑攪拌処理設備にて、湯面を測定するた
めに、金棒を用いて直接取鍋上端から湯面までの距離を
計測する方法により、毎回処理開始前に操作者が溶銑鍋
の鍋縁から曲げた丸鋼にて測定を行った。このため操作
者が他作業を中止して操作室を出て溶銑鍋近傍にて測定
作業を行い、また時間的にも処理開始までに３分間の時
間ロスを毎処理ごとに生じた。操作者が毎回操作室を出
て現場にて測定作業を行うことは高熱作業等の環境面の
弊害のみならず他作業中断等の影響を生じ、これを防ぐ
ためには要員の追加配置を要する等の弊害を生じる。ま
た時間的にもサイクルタイム30分以下の転炉工場では、
溶銑攪拌処理10分程度、その後の排滓時間数分程度、ク
レーン・台車等での溶銑鍋ハンドリング時間数分〜10分
程度を考慮すると２〜３分の削減の持つ意味は大きい。
【００３０】
【実施例１】図１に示す撮像装置、画像処理装置などを
用いた本発明の簡易浸漬深さ制御装置を装備した溶銑攪
拌処理設備にて処理を実施した。溶銑鍋が図示しない溶
銑鍋台車に載置されたあと、操作者は処理スタートの押
鋲を行い、制御装置が湯面計測の上、事前設定された浸
漬深さまでインペラーを下降させて攪拌処理を開始し
た。操作者はスタート押鋲後は、他作業、即ちトーピー
ドカーから溶銑鍋への出銑作業に従事した。また湯面測
定のための特別なロス時間も生じなかった。
用いた本発明の簡易浸漬深さ制御装置を装備した溶銑攪
拌処理設備にて処理を実施した。溶銑鍋が図示しない溶
銑鍋台車に載置されたあと、操作者は処理スタートの押
鋲を行い、制御装置が湯面計測の上、事前設定された浸
漬深さまでインペラーを下降させて攪拌処理を開始し
た。操作者はスタート押鋲後は、他作業、即ちトーピー
ドカーから溶銑鍋への出銑作業に従事した。また湯面測
定のための特別なロス時間も生じなかった。
【００３１】
【実施例２】実施例１に引き続いた次回の処理時にはト
ーピードカーのスラグ流出防止装置が故障し、スラグが
大量に溶銑鍋に流入したため、操作者はスラグ厚み補正
係数として200mmを制御装置にインプットのうえ、処理
開始の押鋲を行った。以降は実施例１と同様に制御装置
による自動処理で操業した。インペラーを湯面下のほぼ
定常高さに浸漬できたので処理結果は通常通りであっ
た。
ーピードカーのスラグ流出防止装置が故障し、スラグが
大量に溶銑鍋に流入したため、操作者はスラグ厚み補正
係数として200mmを制御装置にインプットのうえ、処理
開始の押鋲を行った。以降は実施例１と同様に制御装置
による自動処理で操業した。インペラーを湯面下のほぼ
定常高さに浸漬できたので処理結果は通常通りであっ
た。
【００３２】
【実施例３】インペラーの下端にスラグが付着固化して
約3OOmm程度の付着部となり、浸漬時に、攪拌用の羽根
の部分が浸漬するより付着部による輝度検出が早めに起
こりその結果処理後の成分が異常を来たし始めたので、
操作者は浸漬装置の寸法補正係数として300mmをインプ
ットし、その後の処理では制御装置が補正を行うこと
で、処理後の成分異常は解消した。
約3OOmm程度の付着部となり、浸漬時に、攪拌用の羽根
の部分が浸漬するより付着部による輝度検出が早めに起
こりその結果処理後の成分が異常を来たし始めたので、
操作者は浸漬装置の寸法補正係数として300mmをインプ
ットし、その後の処理では制御装置が補正を行うこと
で、処理後の成分異常は解消した。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、高価かつ整備負荷の大
きい精密な専用の湯面検知装置を高熱の冶金容器近傍で
使用すること無く、通常の湯面監視用の撮像装置に僅か
の装置を追加するだけで、実用性の高い湯面高さ検知、
浸漬装置制御が可能である。その適用も浸漬装置の種類
を問わず、同一冶金容器に複数の浸漬装置を適用する場
合には共通で適用可能である。このように、本発明は安
価で汎用性の高い湯面高さ検知・浸漬装置制御方法、装
置を提供するものである。
きい精密な専用の湯面検知装置を高熱の冶金容器近傍で
使用すること無く、通常の湯面監視用の撮像装置に僅か
の装置を追加するだけで、実用性の高い湯面高さ検知、
浸漬装置制御が可能である。その適用も浸漬装置の種類
を問わず、同一冶金容器に複数の浸漬装置を適用する場
合には共通で適用可能である。このように、本発明は安
価で汎用性の高い湯面高さ検知・浸漬装置制御方法、装
置を提供するものである。
【図１】本発明の簡易浸漬深さ制御装置および方法を示
す図である。
す図である。
【図２】図１の装置にてインペラーを浸漬させる前の状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図３】図１の装置にてインペラーを浸漬させた後の状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図４】図１の装置にてインペラーを浸漬させた時の画
像を示す図である。
像を示す図である。
【図５】図１の装置にてインペラーを下降浸漬させた時
の輝度変化を示す図である。
の輝度変化を示す図である。
１ 溶銑鍋 ２ 溶銑 ３ スラグ ４ 攪拌用インペラー ５ インペラー回転駆動装置 ６ インペラー昇降駆動装置 ７ インペラー高さ検出装置 ８ 測温サンプリング装置 ９ 測温サンプリング装置の昇降装置 １０ 測温サンプリング装置先端高さ検出装置 １１ 撮像装置 １２ 画像処理装置 １３ テレビモニター １４ 制御装置 １５ 非浸漬時の溶銑湯面 １６ 非浸漬時のスラグ面 １７ 浸漬時の溶銑湯面 １８ 浸漬時のスラグ面 １９ 高温部 ２０ 内張り耐火物 L1 攪拌用インペラーの浸漬深さ (浸漬時の溶銑湯面〜
インペラー下端距離) L2 スラグ面検出位置高さと攪拌処理高さの差(インペ
ラー下降代) L4 スラグ厚み L5 インペラー浸漬による湯面上昇代 L6 測温サンプリング装置の浸漬深さ (浸漬時の溶銑湯
面〜先端間距離)
インペラー下端距離) L2 スラグ面検出位置高さと攪拌処理高さの差(インペ
ラー下降代) L4 スラグ厚み L5 インペラー浸漬による湯面上昇代 L6 測温サンプリング装置の浸漬深さ (浸漬時の溶銑湯
面〜先端間距離)
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２７Ｄ 21/00 Ｆ２７Ｄ 21/00 Ｄ Ｇ０１Ｆ 23/28 Ｃ２１Ｃ 1/02 １０８ // Ｃ２１Ｃ 1/02 １０８ Ｇ０１Ｆ 23/28 Ｌ
Claims (4)
- 【請求項１】 冶金容器内に収納された溶融金属の中
に、相対的に上下し所定の位置に停止しうる冶金処理用
浸漬装置を意図した深さへ上方から浸漬させて処理を行
う冶金処理装置において、該冶金容器に対する相対位置
を計測する装置と浸漬部湯面の撮像装置と画像処理装置
とそれらの制御装置とを備えたことを特徴とする簡易浸
漬深さ制御装置。 - 【請求項２】 冶金容器内に収納された溶融金属の中
に、相対的に上下し所定の位置に停止しうる冶金処理用
浸漬装置を意図した深さへ上方から浸漬させて処理を行
う際、請求項１記載の簡易浸漬深さ制御装置を用い、上
方から前記浸漬装置を下降させ、該浸漬装置の最下端部
が溶融金属ないしその上方にあるスラグの最上面に達し
て最表面の低温度の皮膜を破壊しその下の高温部が露出
する際の輝度変化を検知してその時点での上下方向相対
位置の値を持って溶融金属ないしその上方にあるスラグ
の最上面の高さ方向位置とすること、およびその高さ方
向位置をもとに演算し、所定の浸漬深さまで該浸漬装置
を浸漬させることを特徴とする簡易浸漬深さ制御方法。 - 【請求項３】 演算する際に別途測定あるいは設定した
スラグ厚みを補正することを特徴とする請求項２記載の
簡易浸漬深さ制御方法。 - 【請求項４】 演算する際に別途測定あるいは設定した
浸漬装置の寸法補正係数を補正することを特徴とする請
求項２または３記載の簡易浸漬深さ制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000149145A JP2001329310A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 簡易浸漬深さ制御装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000149145A JP2001329310A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 簡易浸漬深さ制御装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001329310A true JP2001329310A (ja) | 2001-11-27 |
Family
ID=18655045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000149145A Withdrawn JP2001329310A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 簡易浸漬深さ制御装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001329310A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100868222B1 (ko) * | 2007-08-22 | 2008-11-11 | 기아자동차주식회사 | 히터튜브 교환장치 |
| KR101185324B1 (ko) | 2010-09-29 | 2012-09-21 | 현대제철 주식회사 | 탈황제 투입 노즐 제어장치 및 방법 |
| JP2013249493A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Jfe Steel Corp | 脱硫不良判定方法及び脱硫不良判定装置 |
| JP2016216781A (ja) * | 2015-05-20 | 2016-12-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶銑の脱硫方法 |
| CN113084102A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-09 | 重庆大学 | 基于润湿性的结晶器保护渣液渣层厚度测试装置及方法 |
| JP7245877B2 (ja) | 2021-07-30 | 2023-03-24 | シーアイエスディーアイ エンジニアリング カンパニー リミテッド | 画像に基づく測温サンプリングのためのマニピュレータ入れ位置のインテリジェント検出方法及びシステム |
-
2000
- 2000-05-22 JP JP2000149145A patent/JP2001329310A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100868222B1 (ko) * | 2007-08-22 | 2008-11-11 | 기아자동차주식회사 | 히터튜브 교환장치 |
| KR101185324B1 (ko) | 2010-09-29 | 2012-09-21 | 현대제철 주식회사 | 탈황제 투입 노즐 제어장치 및 방법 |
| JP2013249493A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Jfe Steel Corp | 脱硫不良判定方法及び脱硫不良判定装置 |
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| CN113084102A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-09 | 重庆大学 | 基于润湿性的结晶器保护渣液渣层厚度测试装置及方法 |
| JP7245877B2 (ja) | 2021-07-30 | 2023-03-24 | シーアイエスディーアイ エンジニアリング カンパニー リミテッド | 画像に基づく測温サンプリングのためのマニピュレータ入れ位置のインテリジェント検出方法及びシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070807 |