JP2002028764A - Method and device for observing break-out in continuous casting of steel - Google Patents

Method and device for observing break-out in continuous casting of steel

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JP2002028764A
JP2002028764A JP2000212197A JP2000212197A JP2002028764A JP 2002028764 A JP2002028764 A JP 2002028764A JP 2000212197 A JP2000212197 A JP 2000212197A JP 2000212197 A JP2000212197 A JP 2000212197A JP 2002028764 A JP2002028764 A JP 2002028764A
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JP
Japan
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temperature
image
breakout
slab
continuous casting
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Application number
JP2000212197A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Saito
信浩 斉藤
Hidehiko Mandokoro
秀彦 政所
Eidan Kin
榮男 金
Eichu Kyo
永柱 姜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Carbon Co Ltd
Posco Co Ltd
Original Assignee
Tokai Carbon Co Ltd
Pohang Iron and Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an observing method and its device for surely predicting break-out by continuously observing a surface temperature and a surface characteristic of a slab drawn out from a mold, in a continuous casting of steel. SOLUTION: The surface temperature and/or the surface characteristic of the slab drawn out from the mold, are continuously observed with a CCD camera fitted with a relay lens having a pin hole at the tip part and the break-out is peculiarly produced by detecting an abnormality in the detected surface temperature and/or the surface characteristic. This device is constituted by containing a picture monitor displaying a video signal showing the surface characteristic of the slab separated from the video signal obtained with the CCD camera disposed just below the mold, a picture processor converting a luminance signal for measuring the surface temperature separated from the video signal obtained with the above CCD camera into a temperature picture, a picture monitor displaying a temperature picture and a picture recording device for continuously recording by inputting the temperature picture.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼の連続鋳造に
おけるブレークアウト監視方法および装置に関する。
The present invention relates to a method and an apparatus for monitoring breakout in continuous casting of steel.

【0002】[0002]

【従来の技術】鉄鋼の連続鋳造は、図9に示すように、
レードルからタンディッシュを通って溶鋼を鋳型内に流
入して鋳型(モールド)内で冷却し、さらに鋳型下方に
おいて冷却水噴霧管より冷却水を吹き付けて冷却して、
形成されたスラブをピンチロールにより下方に引き出す
ことにより行われる。通常、鋳型から直下に引き出され
るスラブは、図9に示すように、表面は凝固している
が、内部には未凝固の溶鋼が存在しているため、鋳型内
の冷却が不十分でスラブ表面の殻(シェル)が未発達の
まま引き出されたり、鋳型とシェルの間の摩擦が大きく
シェルに過大な摩擦力が働くと、しばしばシェルが破れ
て溶鋼が流れ出す、いわゆるブレークアウトが生じる。
2. Description of the Related Art As shown in FIG.
The molten steel flows from the ladle through the tundish into the mold, cools in the mold (mold), and is cooled by spraying cooling water from a cooling water spray tube below the mold,
This is performed by pulling out the formed slab with a pinch roll. Normally, the slab drawn directly below the mold has a solidified surface, as shown in FIG. 9, but unsolidified molten steel exists inside the slab. If the shell is pulled out while the shell is not yet developed, or if the friction between the mold and the shell is large and an excessive frictional force acts on the shell, the shell often breaks and molten steel flows out, so-called breakout occurs.

【0003】ブレークアウトが起きると、大量の溶鋼が
連続鋳造機の周辺に流出して操業に支障を来すこととな
る。このようなことから、鉄鋼の連続鋳造におけるブレ
ークアウトを予知する技術の確立が要望されていたが、
ブレークアウトが起きる鋳型直下の環境は高温で且つ大
量の冷却水がスラブに噴射されていることや、監視装置
をこのような部分に取り付けるのは難しいなどの制約も
あり、実用的な監視装置は開発されていないのが現状で
ある。
[0003] When a breakout occurs, a large amount of molten steel flows around the continuous casting machine, which hinders the operation. For this reason, there has been a demand for the establishment of technology for predicting breakouts in continuous casting of steel.
The environment directly below the mold where the breakout occurs is high temperature and a large amount of cooling water is injected into the slab, and it is difficult to attach a monitoring device to such a part. It has not been developed yet.

【0004】これまで、多数の放射温度計を取り付けて
スラブの温度を計測することによりブレークアウトを予
知しようとする試みがなされたが、温度計の管理が困難
で、ポイントの温度を測定するだけでは予知データが十
分でないなどの理由から実用化が難しく、シェルの厚み
を測定する超音波センサーなどの適用も試みられたが、
同じくポイントの測定ではブレークアウト予知にはデー
タが不足し、実用化に至っていない。
Until now, attempts have been made to foresee a breakout by mounting a large number of radiation thermometers and measuring the temperature of the slab. However, it is difficult to manage the thermometer, and only the temperature at a point is measured. It is difficult to put it into practical use due to insufficient prediction data, and attempts were made to apply an ultrasonic sensor to measure the thickness of the shell.
Similarly, in the measurement of points, there was insufficient data for predicting breakout, and it had not been put to practical use.

【0005】発明者らは、高温雰囲気で且つ大量の冷却
水がスラブに噴射されている鋳型直下の環境において、
鋳型から引き出されるスラブの表面温度を正確に測定で
き、スラブの表面性状を鮮明にとらえることができる測
定方式について、種々の試験、検討を重ねた結果、先端
にピンホールを有するリレーレンズ付CCDカメラを使
用することにより、水煙が立ち込める視野の悪い環境下
においても、スラブの表面を正確に監視することが可能
なことを見出した。
[0005] In an environment immediately below a mold in a high-temperature atmosphere and a large amount of cooling water is injected into a slab,
As a result of various tests and examinations on a measurement method that can accurately measure the surface temperature of the slab drawn from the mold and clearly capture the surface properties of the slab, a CCD camera with a relay lens with a pinhole at the tip It has been found that the use of the slab enables accurate monitoring of the surface of the slab even in an environment with a poor view of water and smoke.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の知見
に基づいて、装置構成についてさらに検討を加えた結果
としてなされたものであり、その目的は、鉄鋼の連続鋳
造におけるブレークアウトを的確に予知することを可能
にする鉄鋼の連続鋳造におけるブレークアウト監視方法
および装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made as a result of further study of the device configuration based on the above-mentioned findings, and an object of the present invention is to accurately set a breakout in continuous casting of steel. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for monitoring breakout in continuous casting of steel, which enable prediction.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の請求項1による鉄鋼の連続鋳造におけるブ
レークアウト監視方法は、鉄鋼の連続鋳造において、先
端にピンホールを有するリレーレンズを取り付けたCC
Dカメラにより、鋳型(モールド)から引き出されるス
ラブの表面温度および表面性状を連続して監視し、検知
された表面温度および/または表面性状の異常を検知す
ることによりブレークアウトを予知することを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for monitoring breakout in continuous casting of steel according to the present invention, wherein a relay lens having a pinhole at a tip is provided in continuous casting of steel. CC attached
The D camera continuously monitors the surface temperature and surface properties of the slab drawn from the mold, and predicts a breakout by detecting the detected surface temperature and / or surface property abnormality. And

【0008】請求項2による鉄鋼の連続鋳造におけるブ
レークアウト監視方法は、請求項1において、前記表面
温度の時間的変化を、予め検知されている正常鋳造時に
おける時間経過に伴う表面温度変化と比較することによ
りブレークアウトを予知することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for monitoring breakout in continuous casting of steel according to the first aspect, wherein the temporal change of the surface temperature is compared with a previously detected surface temperature change with time in normal casting. By doing so, a breakout is predicted.

【0009】請求項3による鉄鋼の連続鋳造におけるブ
レークアウト監視方法は、請求項1または2において、
前記CCDカメラにより得られるビデオ信号から分離し
た輝度信号を画像処理することによって温度画像に変換
し、該温度画像中から特定の温度を選択してブレークア
ウト信号とし、選択された特定の温度の変化を監視する
ことによってブレークアウトを予知することを特徴とす
る。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a method for monitoring breakout in continuous casting of steel.
A luminance signal separated from a video signal obtained by the CCD camera is converted into a temperature image by image processing, and a specific temperature is selected from the temperature image as a breakout signal, and a change in the selected specific temperature is changed. And predicting a breakout by monitoring.

【0010】本発明の請求項4による鉄鋼の連続鋳造に
おけるブレークアウト監視装置は、鉄鋼の連続鋳造にお
けるブレークアウトを予知する装置であって、鋳型直下
に配置され鋳型から引き出されるスラブの表面温度およ
び表面性状を連続して監視するための先端にピンホール
を有するリレーレンズを取り付けたCCDカメラ、該C
CDカメラにより得られるビデオ信号から分離された前
記スラブの表面性状を示す映像信号を表示する画像モニ
ター、前記CCDカメラにより得られるビデオ信号から
分離された前記表面温度測定用の輝度信号を温度画像に
変換する画像処理装置、温度画像を表示する画像モニタ
ー、温度画像を入力して連続的に記録する画像記録装置
を含んで構成されることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for monitoring breakout in continuous casting of steel, which predicts a breakout in continuous casting of steel. CCD camera equipped with a relay lens having a pinhole at the tip for continuously monitoring the surface texture,
An image monitor for displaying a video signal indicating a surface property of the slab separated from a video signal obtained by a CD camera; a luminance signal for measuring the surface temperature separated from the video signal obtained by the CCD camera to a temperature image; It is characterized by including an image processing device for conversion, an image monitor for displaying a temperature image, and an image recording device for inputting and continuously recording a temperature image.

【0011】請求項5による鉄鋼の連続鋳造におけるブ
レークアウト監視装置は、請求項4において、前記温度
画像を表示する画像モニターが、現時点および一定時間
前の温度画像を表示する画像モニターと、温度画像中の
特定の温度を時系列的に表示する画像モニターからなる
ことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a breakout monitoring apparatus for continuous casting of steel according to the fourth aspect, wherein the image monitor for displaying the temperature image comprises: It is characterized by comprising an image monitor for displaying a specific temperature in time series.

【0012】また、請求項6による鉄鋼の連続鋳造にお
けるブレークアウト監視装置は、請求項4または5にお
いて、前記ピンホールからパージガスを噴出させてリレ
ーレンズのレンズの汚れを防止するとともにレンズを冷
却することにより、常時鮮明なスラブ表面の映像を得る
ことができるようにしたことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a breakout monitoring device for continuous casting of steel according to the fourth or fifth aspect, wherein a purge gas is jetted from the pinhole to prevent contamination of a relay lens lens and cool the lens. Thus, a clear image of the slab surface can always be obtained.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の鉄鋼の連続鋳造における
ブレークアウト監視方式の重要な構成要件の一つは、ま
ず、鋳造されるスラブの表面の監視のために、先端にピ
ンホールを有するリレーレンズを取り付けたCCDカメ
ラを使用する点である。環境の悪い鋳型(モールド)直
下のチャンバー内に、前記の白黒またはカラーCCDカ
メラ、好ましくはカラーCCDカメラを設置して、鋳型
から引き出されるスラブの表面を監視することにより正
確な表面温度の測定、表面性状の把握が可能となる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One of the important components of the breakout monitoring system in the continuous casting of steel according to the present invention is that a relay having a pinhole at a tip for monitoring the surface of a slab to be cast. The point is that a CCD camera equipped with a lens is used. In the chamber just below the bad mold (mold), the above-mentioned black-and-white or color CCD camera, preferably a color CCD camera, is installed to accurately measure the surface temperature by monitoring the surface of the slab drawn from the mold; The surface properties can be grasped.

【0014】鋳型直下は、ピンチロールのロールスタン
ドや水冷配管が複雑に交差し、さらにロールやスラブに
冷却水が噴射されてチャンバー内には水煙が立ち込めて
おり視野がきわめて悪い。このような環境下において、
監視カメラをスラブ表面から離して設置すると、配管類
が視野の邪魔となり、また大量の冷却水が視野を遮って
しまう。従って、スラブ表面を監視するためにはカメラ
をスラブ表面に近接させなければならない。
[0014] Immediately below the mold, a pinch roll roll stand and a water cooling pipe intersect in a complicated manner, and cooling water is sprayed on the rolls and the slab, so that smoke is trapped in the chamber, so that the field of view is extremely poor. In such an environment,
If the surveillance camera is placed away from the surface of the slab, the piping will obstruct the view, and a large amount of cooling water will obstruct the view. Therefore, to monitor the slab surface, the camera must be brought close to the slab surface.

【0015】この目的のために、CCDカメラに、先端
にピンホールを有するリレーレンズを取り付けた監視カ
メラが好適であり、カメラの保護と視野の確保を両立さ
せることが可能となる。図1に示すように、CCDカメ
ラ2に取り付けるリレーレンズ10は、先端に設けた小
さいピンホール11を通して対象物の像を得るもので、
対物レンズ12の設計により100deg程度の広い視
野角が得られるから、リレーレンズ10の先端をスラブ
表面に近接させても、表面の広い面積を視野に収めるこ
とができる。このために、対物レンズ12として広角レ
ンズを適用するのが好ましい。13はリレーレンズ10
の保護パイプである。
For this purpose, a surveillance camera in which a relay lens having a pinhole at the tip is attached to the CCD camera is preferable, and both protection of the camera and securing of the field of view can be achieved. As shown in FIG. 1, a relay lens 10 attached to a CCD camera 2 obtains an image of an object through a small pinhole 11 provided at the tip.
Since a wide viewing angle of about 100 deg can be obtained by designing the objective lens 12, even if the tip of the relay lens 10 is brought close to the slab surface, a wide area of the surface can be included in the field of view. Therefore, it is preferable to use a wide-angle lens as the objective lens 12. 13 is a relay lens 10
Protection pipe.

【0016】図2は、スラブ表面の監視のための上記C
CDカメラ2の配置例を示すものであり、リレーレンズ
10にガス導入孔14を設け、リレーレンズ10の先端
のピンホールからパージガスを噴出させることにより、
レンズの先端をスラブに近接させた場合にも、リレーレ
ンズ10の冷却効果を保持すると同時に、リレーレンズ
周囲の粉塵や水滴を吹き飛ばし、常にレンズを清浄に保
つことができる。
FIG. 2 shows the above C for monitoring the slab surface.
This shows an example of the arrangement of the CD camera 2, wherein a gas introduction hole 14 is provided in the relay lens 10, and a purge gas is ejected from a pinhole at the tip of the relay lens 10.
Even when the tip of the lens is brought close to the slab, the cooling effect of the relay lens 10 is maintained, and at the same time, dust and water drops around the relay lens are blown off, so that the lens can always be kept clean.

【0017】また、リレーレンズ10は細いので、チャ
ンバー内のホース類や配管類の狭い隙間からリレーレン
ズを差し込むことができ、CCDカメラ2の本体は、図
2に示すように、スラブ表面から離して設置することが
できるので、ブレークアウトが起こってもカメラ本体は
保護されることができる。
Since the relay lens 10 is thin, the relay lens can be inserted through a narrow gap between hoses and pipes in the chamber, and the main body of the CCD camera 2 is separated from the slab surface as shown in FIG. The camera body can be protected even if a breakout occurs.

【0018】本発明における他の重要な構成は、CCD
カメラのビデオ信号から、輝度信号と映像信号、好まし
くはカラーCCDカメラによるカラー映像信号を分離
し、映像信号からスラブの表面性状を検知するととも
に、輝度信号からスラブの表面温度(分布)を測定する
ようにしたことである。
Another important configuration in the present invention is a CCD.
A luminance signal and a video signal, preferably a color video signal from a color CCD camera, are separated from the video signal of the camera, and the surface properties of the slab are detected from the video signal, and the surface temperature (distribution) of the slab is measured from the luminance signal. That's what we did.

【0019】CCDカメラ2として、例えばNTSC規
格のものを使用した場合、図3に示すように、Y/C分
離機能によって、カラー映像信号であるRGB信号と、
輝度信号であるY/C輝度信号を同時に取り出すことが
できる。
When the CCD camera 2 is, for example, of the NTSC standard, as shown in FIG. 3, an RGB signal, which is a color video signal, is output by a Y / C separation function.
A Y / C luminance signal, which is a luminance signal, can be taken out simultaneously.

【0020】RGB信号はスラブ表面の監視用信号とし
て使用し、そのまま画像モニター上に表示する。スラブ
表面の画像から、スラブ表面のパウダー流下状態や冷却
水のかかり具合が監視でき、パウダー流下状態が不均一
な場合には、鋳型内壁とスラブとの接触状態が安定せ
ず、過大な引張り力が凝固したスラブのシェルに作用し
ていることを意味し、ブレークアウトの注意信号とな
る。
The RGB signals are used as signals for monitoring the slab surface, and are displayed on an image monitor as they are. From the image of the slab surface, it is possible to monitor the powder flowing down on the slab surface and the degree of cooling water applied.If the powder flowing down is uneven, the contact state between the mold inner wall and the slab is not stable and excessive tensile force is applied. Is acting on the shell of the solidified slab, which is a warning signal for breakout.

【0021】Y/C輝度信号は、温度測定用信号とし、
画像処理装置に入力する。画像処理装置においては、予
め求めたビデオ信号の電圧と温度との関係から、Y/C
輝度信号をスラブ表面の温度(分布)画像に変化する。
スラブ表面の温度分布からは、溶鋼が凝固して形成され
るシェルの厚みを監視することができ、スラブ表面の温
度が局部的に高い場合は、その部分でシェルの厚さが不
足していることを意味し、さらに高温ではシェルの強度
も低いのでブレークアウトが生じる危険性がある。詳し
くは、温度画像中の特定温度、例えば最高輝度に対応す
る温度や、特にブレークアウトが生じ易いスラブエッジ
部の温度などに注目し、これら特定温度の1つまたは2
つ以上をブレークアウト信号として使用し、その変化を
監視することによってブレークアウトを予知することが
できる。
The Y / C luminance signal is a signal for temperature measurement,
Input to the image processing device. In the image processing device, the Y / C
The luminance signal changes to a temperature (distribution) image of the slab surface.
From the temperature distribution on the slab surface, it is possible to monitor the thickness of the shell formed by solidification of the molten steel.If the temperature on the slab surface is locally high, the shell thickness is insufficient at that part In addition, there is a danger of breakout at high temperatures due to the low strength of the shell. Specifically, attention is paid to a specific temperature in the temperature image, for example, a temperature corresponding to the highest luminance, a temperature of a slab edge portion where breakout is likely to occur, and one or two of these specific temperatures
One or more can be used as a breakout signal and the change can be monitored to predict a breakout.

【0022】また、本発明においては、スラブの表面温
度分布からブレークアウトを予知することが可能とな
る。すなわち、前記のように、輝度信号を温度測定用信
号として、これを画像処理して温度(分布)画像とし、
この温度分布を連続的に記録して、現在と一定時間前の
温度分布を比較し、現在の温度分布が一定時間前の温度
分布像より一定レベル以上上昇している部分を抽出し
て、温度上昇の程度からブレークアウトを予知する。
In the present invention, a breakout can be predicted from the surface temperature distribution of the slab. That is, as described above, the luminance signal is used as a temperature measurement signal, which is image-processed into a temperature (distribution) image,
This temperature distribution is continuously recorded, the temperature distribution before the current time and the temperature distribution before a certain time are compared, and the part where the current temperature distribution rises by a certain level or more from the temperature distribution image before the certain time before is extracted. Predict breakouts from the degree of climb.

【0023】スラブの表面温度は、図4に示すように、
レードルからタンディッシュを通って鋳型へ注入を開始
した直後において最も高く、その後次第に低下する。鋳
型への注入温度は鋼種によって異なるから、スラブ表面
温度の温度変化は鋼種により相違しているが、正常状態
において、表面温度が時間経過とともに低下する温度変
化パターンを有する点では同一であるから、現在の温度
(分布)が一定時間前の温度(分布)に比べて高い場合
にはブレークアウト警報を発すればよく、スラブ表面温
度の時間経過による変化や鋼種による温度変化パターン
を予め検知しておくことなく温度異常を知ることができ
る。
The surface temperature of the slab is as shown in FIG.
It is highest immediately after starting the injection from the ladle through the tundish into the mold, and then gradually decreases. Since the injection temperature into the mold differs depending on the steel type, the temperature change of the slab surface temperature is different depending on the steel type, but in the normal state, the surface temperature is the same in that it has a temperature change pattern that decreases over time, If the current temperature (distribution) is higher than the temperature (distribution) before a certain time, a breakout alarm may be issued, and the change in the slab surface temperature over time and the temperature change pattern due to the steel type are detected in advance. You can know the abnormal temperature without leaving.

【0024】さらに、本発明においては、スラブの表面
画像および/または温度画像を一定周期で繰り返し記録
しておくことも重要な特徴点である。この表面画像や温
度画像の記録により、ブレークアウトが発生した場合、
その時点から一周期に相当する過去の一定時間に遡っ
て、スラブの表面性状、温度分布を正確に再現すること
ができ、ブレークアウトの予徴現象を知ることが可能と
なる。
Further, in the present invention, it is an important feature that the surface image and / or the temperature image of the slab are repeatedly recorded at a constant period. If a breakout occurs due to the recording of this surface image or temperature image,
The surface properties and temperature distribution of the slab can be accurately reproduced by going back to a certain time in the past corresponding to one cycle from that point, and it is possible to know a predictive phenomenon of breakout.

【0025】[0025]

【実施例】以下、実施例について説明する。この実施例
は本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれ
に限定されるものではない。
Embodiments will be described below. This example shows one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this.

【0026】実施例1 連続鋳造機の鋳型(モールド)直下に監視カメラを取り
付けて、スラブの表面温度分布および表面性状を検知し
て、ブレークアウトを予知するブレクアウト監視装置の
実施例について説明する。
Embodiment 1 An embodiment of a breakout monitoring device which mounts a monitoring camera immediately below a mold of a continuous casting machine, detects a surface temperature distribution and surface properties of a slab, and predicts a breakout will be described.

【0027】図5に示すように、鋳型の直下に、鋳型か
ら降下するスラブSを両側から監視する2台のリレーレ
ンズ付きカラーCCDカメラ2A、2Bを配設する。リ
レーレンズの長さは900mm、レンズ先端からスラブ
表面までの距離は150mm、リレーレンズの直径は4
5mmで、その外側に直径65mmの保護パイプが取り
付けられている。CCDカメラとしてはRGB3CCD
素子型のものを使用する。3素子型のCCDカメラは、
映像が綺麗で、輝度信号のダイナミックレンジ(輝度信
号電圧の最小値と最大値の比)が60dB程度(通常の
CCDカメラに比べて10dB以上広い)とれて、モノ
クロカメラと同等のレベルが得られるため温度分布測定
に適しているものである。
As shown in FIG. 5, two color CCD cameras 2A and 2B with a relay lens for monitoring the slab S descending from the mold from both sides are provided immediately below the mold. The length of the relay lens is 900 mm, the distance from the lens tip to the slab surface is 150 mm, and the diameter of the relay lens is 4
A protective pipe having a diameter of 5 mm and a diameter of 65 mm is attached to the outside thereof. RGB3CCD as CCD camera
Use the element type. The three-element CCD camera
The image is beautiful, and the dynamic range of the luminance signal (the ratio between the minimum value and the maximum value of the luminance signal voltage) is about 60 dB (more than 10 dB wider than that of a normal CCD camera), and a level equivalent to that of a monochrome camera can be obtained. Therefore, it is suitable for temperature distribution measurement.

【0028】CCDカメラ2A、2Bは、連続鋳造機の
ピンチロールのロールスタンドの支柱に取り付けられる
(取り付けの詳細は図示せず)。なお、CCDカメラ
は、ロールスタンドの保守、点検、修理を行うような場
合には、簡単に着脱できるようになっている。また、C
CDカメラ2A、2Bは、ピンホールからパージガスを
噴出させてリレーレンズのレンズの汚れを防止するとと
もに、レンズを冷却することにより常時鮮明なスラブ表
面の映像を得ることができるようになっている。
The CCD cameras 2A and 2B are attached to a support of a roll stand of a pinch roll of a continuous casting machine (details of attachment are not shown). The CCD camera can be easily attached and detached when maintenance, inspection, and repair of the roll stand are performed. Also, C
In the CD cameras 2A and 2B, a purge gas is blown out from a pinhole to prevent the lens of the relay lens from being stained, and a clear image of the slab surface can always be obtained by cooling the lens.

【0029】図6に監視装置の構成を示す。図6に示す
ように、2台のCCDカメラ2A、2Bからのビデオ信
号は、ターミナルブロック9、ビデオケーブルを通して
監視装置1に導入され、ビデオ信号のうちRGB信号は
画像モニター4に接続して、スラブ表面の映像監視用に
使用する。Y/C信号は、画像処理装置3に入力して温
度分布画像に変換され、さらに温度分布画像は疑似カラ
ー信号に変換されて画像モニター4上に表示される。
FIG. 6 shows the configuration of the monitoring device. As shown in FIG. 6, video signals from the two CCD cameras 2A and 2B are introduced into the monitoring device 1 through a terminal block 9 and a video cable, and RGB signals among the video signals are connected to the image monitor 4, Used for video surveillance of slab surface. The Y / C signal is input to the image processing device 3 and converted into a temperature distribution image. The temperature distribution image is further converted into a pseudo color signal and displayed on the image monitor 4.

【0030】温度分布画像は、上記のように画像モニタ
ー4上に表示されるとともに、さらに画像記録装置5に
入力され記録される。6および7は、画像モニター4お
よび画像記録装置5に温度分布画像を分配、分割するた
めの画像分配器および画像分割表示器である。
The temperature distribution image is displayed on the image monitor 4 as described above, and is further inputted and recorded in the image recording device 5. Reference numerals 6 and 7 denote an image distributor and an image division display for distributing and dividing the temperature distribution image to the image monitor 4 and the image recording device 5.

【0031】画像記録装置5において、古い画像は上書
きされて最新の画像に置き換えられ、常に現在より一定
時間過去の温度分布画像が全て記録される。本実施例に
おいて、画像記録装置5には、30秒間隔で5時間分の
温度分布画像が記録されている。画像記録装置5より、
画像モニター4上に、常に現在の温度分布画像と1時間
前の温度分布画像が4分割画面として出力される。
In the image recording device 5, the old image is overwritten and replaced with the latest image, and all the temperature distribution images that are past a certain time from the present are always recorded. In the present embodiment, the image recording device 5 records temperature distribution images for 5 hours at intervals of 30 seconds. From the image recording device 5,
The current temperature distribution image and the temperature distribution image one hour before are always output on the image monitor 4 as a four-split screen.

【0032】また、画像処理装置3を介して、温度分布
画像に最高輝度位置に対応する温度の時系列的変化がP
C/CRT(パーソナルコンピュータのCRTディスプ
レイ)8上に表示される。最高輝度位置の温度は、スラ
ブ表面の映像が水蒸気や水膜で遮られた場合には図7に
示すように急激に降下するが、このような温度降下は無
視し、図7に示すように、最高温度Tの包絡線に注目し
て時間経過による温度変化を表示する。
Further, a time-series change in temperature corresponding to the highest luminance position is represented by P in the temperature distribution image via the image processing device 3.
It is displayed on a C / CRT (CRT display of a personal computer) 8. When the image on the slab surface is obstructed by water vapor or a water film, the temperature at the highest luminance position drops rapidly as shown in FIG. 7, but such a temperature drop is ignored and as shown in FIG. Attention is paid to the envelope of the maximum temperature T, and the temperature change over time is displayed.

【0033】上記スラブ表面温度の時系列変化として、
図7に示すように、現在の温度信号と1時間前の温度信
号との温度差信号(上記最高温度Tの差)が同時に表示
される。通常、スラブの表面温度は、レードルからタン
ディッシュを通って鋳型へ溶鋼の注入を開始した直後に
おいて最も高く、その後次第に低下して行き、正常な操
業状態においては、1時間前の温度と現在の温度には1
0℃〜数10℃程度の差がある。現在の温度がこの値よ
り小さくなった場合にはブレークアウトの警報を発し、
もし1時間前の温度より高くなった場合には危険と判断
し、温度差を正常値に戻すために、スラブの引抜き速度
を遅くするなどの処置をとる。
As a time series change of the slab surface temperature,
As shown in FIG. 7, a temperature difference signal (difference of the maximum temperature T) between the current temperature signal and the temperature signal one hour ago is displayed at the same time. Normally, the surface temperature of the slab is highest immediately after starting the injection of molten steel from the ladle through the tundish into the mold, and then gradually decreases, and under normal operating conditions, the temperature one hour ago and the current temperature 1 for temperature
There is a difference of about 0 ° C to several tens ° C. If the current temperature falls below this value, a breakout alarm will be issued,
If the temperature becomes higher than one hour ago, it is determined to be dangerous, and measures such as slowing down the slab withdrawal speed are taken to return the temperature difference to a normal value.

【0034】実験用連続鋳造機において、ブレークアウ
トを発生させた場合の温度差信号の時系列変化を図8に
示す。図8に示されるように、ブレークアウト発生より
10分程度前から最高輝度温度の差が急激に上昇を始め
ているのが認められる。このような実験例から、スラブ
表面温度分布から最高温度を取り出して、現在の温度と
1時間前の温度を比較することによりブレークアウトの
発生を鋭敏に予知し得ることがわかる。ブレークアウト
発生の5時間前から画像記録装置に記録されている温度
分布画像から、温度上昇はスラブのコーナー部から始ま
り、僅か30秒たらずでブレークアウトに達しているこ
とが確認された。
FIG. 8 shows a time-series change of the temperature difference signal when a breakout occurs in the continuous casting machine for experiments. As shown in FIG. 8, it can be seen that the difference in the maximum brightness temperature starts to increase sharply about 10 minutes before the breakout occurs. From such experimental examples, it is understood that the occurrence of breakout can be sharply predicted by extracting the highest temperature from the slab surface temperature distribution and comparing the current temperature with the temperature one hour before. From the temperature distribution image recorded on the image recording device 5 hours before the occurrence of the breakout, it was confirmed that the temperature rise started from the corner of the slab and reached the breakout in less than 30 seconds.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、鉄鋼の
連続鋳造において、先端にピンホールを有するリレーレ
ンズを取り付けたCCDカメラにより、鋳型から引き出
されるスラブの表面温度および表面性状を連続して監視
することにより、的確にブレークアウトを予知するブレ
ークアウト監視方法および装置が提供される。
As described above, according to the present invention, in the continuous casting of steel, the surface temperature and surface properties of the slab drawn from the mold are continuously measured by a CCD camera equipped with a relay lens having a pinhole at the tip. A method and apparatus for monitoring a breakout that accurately predicts a breakout by monitoring the breakout are provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明におけるリレーレンズ付きCCDカメラ
の構成を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a CCD camera with a relay lens according to the present invention.

【図2】本発明において、リレーレンズ付きCCDカメ
ラをスラブ表面を監視するために配置した図である。
FIG. 2 is a view showing a CCD camera with a relay lens arranged to monitor a slab surface in the present invention.

【図3】本発明において、CCDカメラのビデオ信号を
分割して取り出す態様を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a mode of dividing and extracting a video signal of a CCD camera in the present invention.

【図4】スラブ表面温度の時間経過による変化を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a change in slab surface temperature with the passage of time.

【図5】本発明におけるリレーレンズ付きCCDカメラ
の具体的配置図である。
FIG. 5 is a specific layout diagram of a CCD camera with a relay lens according to the present invention.

【図6】本発明の監視装置の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a monitoring device according to the present invention.

【図7】鋳型直下のスラブ表面温度の時間経過による変
化を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a change with time of a slab surface temperature immediately below a mold.

【図8】ブレークアウト発生時の温度差信号の変化を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a change in a temperature difference signal when a breakout occurs.

【図9】鉄鋼の連続鋳造の概略を示す図である。FIG. 9 is a view schematically showing continuous casting of steel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 監視装置 2 CCDカメラ 3 画像処理装置 4 画像モニター 5 画像記録装置 6 画像分配器 7 画像分割表示器 8 PC/CRT(パーソナルコンピュータ/CRTデ
ィスプレイ) 9 ターミナルブロック 10 リレーレンズ 11 ピンホール 12 対物レンズ 13 保護パイプ 14 ガス導入孔 S スラブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Monitoring device 2 CCD camera 3 Image processing device 4 Image monitor 5 Image recording device 6 Image distributor 7 Image division display 8 PC / CRT (personal computer / CRT display) 9 Terminal block 10 Relay lens 11 Pinhole 12 Objective lens 13 Protective pipe 14 Gas inlet S slab

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 政所 秀彦 東京都港区北青山一丁目2番3号 東海カ ーボン株式会社内 (72)発明者 金 榮男 大韓民国 慶尚北道浦項市南区槐東洞1番 地 浦項綜合製鐵株式会社内 (72)発明者 姜 永柱 大韓民国 慶尚北道浦項市南区槐東洞1番 地 浦項綜合製鐵株式会社内 Fターム(参考) 4E004 MC11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hidehiko Masasho 1-3-2 Kitaaoyama, Minato-ku, Tokyo Inside Tokai Carbon Co., Ltd. (72) Inventor Kang Yongzhong, Republic of Korea F-term (reference) 4E004 MC11 in Pohang Sogo Steel Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉄鋼の連続鋳造において、先端にピンホ
ールを有するリレーレンズを取り付けたCCDカメラに
より、鋳型から引き出されるスラブの表面温度および表
面性状を連続して監視し、検知された表面温度および/
または表面性状の異常を検知することによりブレークア
ウトを予知することを特徴とする鉄鋼の連続鋳造におけ
るブレークアウト監視方法。
1. In continuous casting of steel, the surface temperature and surface properties of a slab drawn from a mold are continuously monitored by a CCD camera equipped with a relay lens having a pinhole at the tip, and the detected surface temperature and /
Alternatively, a breakout monitoring method in continuous casting of steel, wherein a breakout is predicted by detecting an abnormality in surface properties.
【請求項2】 前記表面温度の時間的変化を、予め検知
されている正常鋳造時における時間経過に伴う表面温度
変化と比較することによりブレークアウトを予知するこ
とを特徴とする請求項1記載の鉄鋼の連続鋳造における
ブレークアウト監視方法。
2. A breakout is predicted by comparing a temporal change of the surface temperature with a previously detected surface temperature change with time during normal casting, which is detected in advance. A method for monitoring breakout in continuous casting of steel.
【請求項3】 前記CCDカメラにより得られるビデオ
信号から分離した輝度信号を画像処理することによって
温度画像に変換し、該温度画像中から特定の温度を選択
してブレークアウト信号とし、この選択された特定の温
度の変化を監視することによってブレークアウトを予知
することを特徴とする請求項1または2記載の鉄鋼の連
続鋳造におけるブレークアウト監視方法。
3. A luminance signal separated from a video signal obtained by the CCD camera is converted into a temperature image by image processing, and a specific temperature is selected from the temperature image to be a breakout signal. 3. The method of monitoring a breakout in continuous casting of steel according to claim 1, wherein a breakout is predicted by monitoring a change in a specific temperature.
【請求項4】 鉄鋼の連続鋳造におけるブレークアウト
を予知する装置であって、鋳型直下に配置され鋳型から
引き出されるスラブの表面温度および表面性状を連続し
て監視するための先端にピンホールを有するリレーレン
ズを取り付けたCCDカメラ、該CCDカメラにより得
られるビデオ信号から分離された前記スラブの表面性状
を示す映像信号を表示する画像モニター、前記CCDカ
メラにより得られるビデオ信号から分離された前記表面
温度測定用の輝度信号を温度画像に変換する画像処理装
置、温度画像を表示する画像モニター、温度画像を入力
して連続的に記録する画像記録装置を含んで構成される
ことを特徴とする鉄鋼の連続鋳造におけるブレークアウ
ト監視装置。
4. A device for predicting breakout in continuous casting of steel, having a pinhole at a tip for continuously monitoring the surface temperature and surface properties of a slab placed immediately below a mold and drawn from the mold. A CCD camera equipped with a relay lens, an image monitor displaying a video signal indicating a surface property of the slab separated from a video signal obtained by the CCD camera, the surface temperature separated from a video signal obtained by the CCD camera A steel processing apparatus comprising: an image processing device that converts a luminance signal for measurement into a temperature image; an image monitor that displays a temperature image; and an image recording device that inputs and continuously records a temperature image. Breakout monitoring device in continuous casting.
【請求項5】 前記温度画像を表示する画像モニター
が、現時点および一定時間前の温度画像を表示する画像
モニターと、温度画像中の特定の温度を時系列的に表示
する画像モニターからなることを特徴とする請求項4記
載の鉄鋼の連続鋳造におけるブレークアウト監視装置。
5. An image monitor for displaying a temperature image, comprising: an image monitor for displaying a temperature image at a current time and a predetermined time before; and an image monitor for displaying a specific temperature in the temperature image in a time-series manner. The apparatus for monitoring breakout in continuous casting of steel according to claim 4, characterized in that:
【請求項6】 前記ピンホールからパージガスを噴出さ
せてリレーレンズのレンズの汚れを防止するとともにレ
ンズを冷却することにより、常時鮮明なスラブ表面の映
像を得ることができるようにしたことを特徴とする請求
項4記載の鉄鋼の連続鋳造におけるブレークアウト監視
装置。
6. A clear image of the slab surface can be always obtained by blowing a purge gas from the pinhole to prevent contamination of the relay lens and cool the lens. The apparatus for monitoring breakout in continuous casting of steel according to claim 4.
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