JP2006144114A - 転炉スラグ流出量定量化方法、転炉の操業方法およびそれらの装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】転炉1で吹錬が終了した後、炉体を傾動して出鋼口2から溶鋼台車4上の受鋼鍋3へ、スラグ6が混入した溶鋼5を流し込んでいる出鋼状態を、可視カメラ7と赤外線カメラ8という2種類のカメラで撮像し、これら撮像された画像を用いて、スラグ流出量算出装置10では受鋼鍋3内のスラグ量の定量化および改質用アルミの投入量を決定などを行う。可視カメラ7は、出鋼流の流速算出用画像を取り込むためのカメラであり、赤外線カメラ8は、出鋼流のスラグとメタルの比率および溶鋼幅算出用画像を取り込むためのカメラである。
【選択図】図1
Description
次に、ステップ204でスラグ幅算出を行う。赤外線カメラによって得られる溶鋼幅をDとし、上記で求めたスラグと溶鋼の面積比aのまま、スラグを長さ方向に均等に並べたときのスラグ幅をd1とすると、次式(2)のように表される。
図4は、上記演算を模式的に表した図である。左端の画像データから、スラグと溶鋼の面積比a、およびスラグ幅 d1を求める様子を表している。図5は、図4の右端の図に示す溶鋼流のA−A断面を表す図である。先に求めたスラグ幅d1は、出鋼流の表面に見えている部分を表すに過ぎず、実際は、スラグが出鋼流内に埋もれていると考えられる。そこで、埋もれている部分の真のスラグ直径をd2とし、次式(3)のように表すものとする。
ここで、k1は、d1からd2に変換するためのパラメータである。以上が、赤外線カメラを用いた出鋼流のスラグと溶鋼の比率およびスラグ幅算出の処理手順である。
ここで、πは円周率、vは出鋼流の流速、Tは赤外線カメラのサンプリング周期、k2(>0.0)は、溶鋼の密度が小さくなっている可能性があるため、それを補正するためのパラメータである。
次に、出鋼流の流速については、可視カメラによる撮像データを用いて、a、b間の所定位置での流速Vabを算出する。そして、以下の(5)式により、出鋼口付近の流速Vcを算出する。
ここで、gは重力加速度、hは先に流速を求めた所定位置から出鋼口までの高さを表す。
処理フローを示す図2に戻り、ステップ108にて、出鋼終了信号を受信すると、ステップ109に行き処理を終了するが、それまでは、ステップ105および106に戻り、スラグ流量等の演算を所定の周期で繰返す。
3FeO+2Al→3Fe+Al2O3・・・・・・(6)
改質Alが多い場合には、上記反応が進みFe発生量が多くなり、逆に改質Alが少ない場合には、上記反応が進まずFe発生量が少なくなると考えられる。
2 出鋼口
3 受鋼鍋
4 溶鋼台車
5 溶鋼
6 スラグ
7 可視カメラ
8 赤外線カメラ
9 転炉制御装置
10 スラグ流出量算出装置
11 炉体鉄皮
12 スラグカットボール
13 溶鋼(スラグが混入している状態も含む)
Claims (14)
- 転炉の出鋼口から流出する出鋼流を、可視カメラおよび赤外線カメラで撮像し、該撮像した画像の画像処理により、
前記出鋼流の流速およびスラグ幅を算出し、それらに基づきスラグ流出量を算出することを特徴とする転炉スラグ流出量定量化方法。 - 請求項1記載の転炉スラグ流出量定量化方法において、
前記スラグ幅を、赤外線カメラで撮像した画像の内、スラグと溶鋼が占める面積比を求め、該面積比と出鋼流の幅に基づき算出することを特徴とする転炉スラグ流出量定量化方法。 - 請求項2に記載の転炉スラグ流出量定量化方法において、
前記面積比を、赤外線カメラで撮像した画像を輝度により3値化することにより算出することを特徴とする転炉スラグ流出量定量化方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の転炉スラグ流出量定量化方法において、
算出した出鋼流の流速およびスラグ幅から、前記出鋼口直後における出鋼流の流速およびスラグ幅を推定し、それらに基づきスラグ流出量を算出することを特徴とする転炉スラグ流出量定量化方法。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の転炉スラグ流出量定量化方法において、
出鋼末期にスラグカットボールを使用した場合には、スラグカットボール使用開始のタイミングから中空円柱形出鋼流として演算することを特徴とする転炉スラグ流出量定量化方法。 - 転炉の出鋼口から流出する出鋼流を撮像するための可視カメラおよび赤外線カメラと、
撮像画像の画像処理を行う画像処理手段と、該画像処理手段のデータに基づき出鋼流の流速およびスラグ幅を算出するスラグ流速算出手段およびスラグ幅算出手段と、それらに基づきスラグ流出量を算出するスラグ流出量算出装置とを有することを特徴とする転炉スラグ流出量定量化装置。 - 請求項6記載の転炉スラグ流出量定量化装置において、
前記スラグ幅算出手段が、赤外線カメラで撮像した画像の内、スラグと溶鋼が占める面積比を求め、該面積比と出鋼流の幅に基づき算出するものであることを特徴とする転炉スラグ流出量定量化装置。 - 請求項7記載の転炉スラグ流出量定量化装置において、
前記スラグ幅算出手段が、前記面積比を、赤外線カメラで撮像した画像を輝度により3値化することにより算出するものであることを特徴とする転炉スラグ流出量定量化装置。 - 請求項6ないし請求項8のいずれかに記載の転炉スラグ流出量定量化装置において、
前記スラグ流出量算出装置が、算出した出鋼流の流速およびスラグ幅から、前記出鋼口直後における出鋼流の流速およびスラグ幅を推定し、それらに基づきスラグ流出量を算出するものであることを特徴とする転炉スラグ流出量定量化装置。 - 請求項6ないし請求項9のいずれかに記載の転炉スラグ流出量定量化装置において、
前記スラグ流出量算出装置が、出鋼末期にスラグカットボールを使用した場合には、スラグカットボール使用開始のタイミングから中空円柱形出鋼流として演算するものであることを特徴とする転炉スラグ流出量定量化装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の転炉スラグ流出量定量化方法により求めたスラグ流出量から受鋼鍋内でのスラグ厚をリアルタイムに算出することを特徴とする受鋼鍋内のスラグ厚算出方法。
- 請求項11に記載の受鋼鍋内のスラグ厚算出方法により算出されたスラグ厚に基づいて、スラグ中のT.Feを推定することを特徴とする転炉スラグ中のT.Fe推定方法。
- 請求項11に記載の受鋼鍋内のスラグ厚算出方法により算出されたスラグ厚に基づいて、スラグ改質材の投入量を決定し、スラグ改質材の投入量を制御することを特徴とする転炉の操業方法。
- 転炉の出鋼口から流出する出鋼流を撮像するための可視カメラおよび赤外線カメラと、
撮像画像の画像処理を行う画像処理手段と、該画像処理手段のデータに基づき出鋼流の流速およびスラグ幅を算出するスラグ流速算出手段およびスラグ幅算出手段と、それらに基づきスラグ流出量を算出するスラグ流出量算出装置と、
該スラグ流出量算出装置で算出されたスラグ流出量から受鋼鍋内でのスラグ厚を算出するスラグ厚算出装置と、
該スラグ厚算出装置で算出されたスラグ厚に基づいて、スラグ改質材の投入量を決定し、スラグ改質材の投入量を制御するスラグ改質材演算・制御装置と、
を備えることを特徴とする転炉の操業装置。
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