JP2010236743A - Slag discharge system and slag discharge method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a slag discharge system and method suppressing a loss of white metal while suppressing remaining of slag in a converter. <P>SOLUTION: The slag discharge system is equipped with: a tilting device tilting the converter to be used in a copper refining process; an infrared camera detecting a temperature of fluid discharged from the converter within a wavelength range of 8-14 μm; and a control part controlling an inclination of the converter by the tilting device in response to a detected temperature of the infrared camera. The slag discharge method includes: a tilting step of tilting the converter to be used in the copper refining process; a temperature detection step of detecting the temperature of the fluid discharged from the converter within the wavelength range of 8-14 μm by using the infrared camera; and a control step of controlling the inclination of the converter by the tilting device in response to the detected temperature of the infrared camera. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、銅製錬に適用されるスラグ排出システムおよびスラグ排出方法に関する。   The present invention relates to a slag discharge system and a slag discharge method applied to copper smelting.

一般的な銅製錬においては、溶鉱炉において銅精鉱から溶融マットおよび溶融スラグが生成される。溶融マットと溶融スラグとは、比重差を利用して分離される。溶融マットは、さらに転炉に導入される。転炉においては、造カン期に銅分約６０ｗｔ％〜６５ｗｔ％のマットから、銅分約７８〜８０ｗｔ％の白カワとスラグとに分離される。   In general copper smelting, molten mat and molten slag are produced from copper concentrate in a blast furnace. The molten mat and the molten slag are separated using a specific gravity difference. The molten mat is further introduced into the converter. In the converter, it is separated from a mat having a copper content of about 60 wt% to 65 wt% into white river and slag having a copper content of about 78 to 80 wt% during the can-making stage.

造カン期に生成されたスラグの比重は、白カワの比重よりも小さい。それにより、転炉においては、スラグは分離して白カワ上に浮き上がる。したがって、転炉を傾転させることによって、スラグを転炉外に排出することができる。この場合、スラグの排出途中で白カワがスラグに巻き込まれて排出されることがある。   The specific gravity of slag produced during the can-making stage is smaller than the specific gravity of white river. Thereby, in the converter, the slag separates and floats on the white river. Therefore, slag can be discharged out of the converter by tilting the converter. In this case, the white river may be caught in the slag and discharged during the discharge of the slag.

スラグ中への白カワ流出を抑えるには、例えば、スラグの排出中にサンプリングを行い、サンプルの色、つや等に応じて、白カワの排出を確認することができる。あるいは、白カワが多めに排出されるまでスラグを流し、レードル内で静置してスラグと白カワとに分離し、スラグのみをレードルから排出して白カワを転炉に戻してもよい。   In order to suppress the flow of the white river into the slag, for example, sampling is performed during the discharge of the slag, and the discharge of the white river can be confirmed according to the color and gloss of the sample. Alternatively, slag may be allowed to flow until a large amount of white river is discharged, left in the ladle and separated into slag and white river, and only the slag is discharged from the ladle and returned to the converter.

また、特許文献１には、赤外線サーモグラフィを用いて粗鋼とスラグとを判別する技術が開示されている。この技術を用いてスラグと白カワとを判別する方法も考えられる。   Patent Document 1 discloses a technique for discriminating between crude steel and slag using infrared thermography. A method for discriminating between slag and white river using this technique is also conceivable.

特開２００７−１９７７３８号公報JP 2007-197738 A

しかしながら、サンプリングの結果に応じて転炉からのスラグの排出を停止させる場合、作業者によって排出停止時期にばらつきが生じる。スラグが十分に排出されなければ、炉内に残ったスラグが引き続き行われる造銅期において過酸化されてマグネタイトが生成するおそれがある。一方、白カワが多めに排出されると、白カワのロスが生じてしまう。この場合、このスラグから銅分を回収する選鉱工程への負荷が高くなり、経済的ロスが発生する。また、特許文献１の技術では、白カワとスラグとの放射率が近いため、判別が困難であった。   However, when stopping the discharge of slag from the converter according to the sampling result, the discharge stop timing varies depending on the operator. If the slag is not sufficiently discharged, the slag remaining in the furnace may be peroxidized in the subsequent copper making phase to generate magnetite. On the other hand, when a large amount of white river is discharged, loss of white river occurs. In this case, the load on the beneficiation process for recovering the copper content from the slag is increased, resulting in an economic loss. Further, in the technique of Patent Document 1, since the emissivity of white river and slag is close, it is difficult to discriminate.

本発明は、上記課題に鑑み、転炉へのスラグの残留を抑制しつつ白カワのロスを抑制することができるスラグ排出システムおよびスラグ排出方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the slag discharge | emission system and slag discharge | emission method which can suppress the loss of white river, suppressing the residue of slag to a converter, in view of the said subject.

本発明に係るスラグ排出システムは、銅製錬工程で用いる転炉を傾転させる傾転装置と、転炉から排出される流体の見かけの温度を８μｍ〜１４μｍの波長範囲で検出する赤外線カメラと、赤外線カメラの検出温度に応じて傾転装置による転炉の傾きを制御する制御部と、を備えることを特徴とするものである。本発明に係るスラグ排出システムにおいては、８μｍ〜１４μｍの波長範囲で検出する赤外線カメラを用いることから、白カワおよびスラグの検出温度に差が生じる。この検出温度に応じて転炉の傾きを制御することができることから、転炉へのスラグの残留を抑制しつつ白カワのロスを抑制することができる。   A slag discharge system according to the present invention includes a tilting device that tilts a converter used in a copper smelting process, an infrared camera that detects an apparent temperature of a fluid discharged from the converter in a wavelength range of 8 μm to 14 μm, And a control unit that controls the tilt of the converter by the tilting device in accordance with the temperature detected by the infrared camera. In the slag discharge system according to the present invention, since an infrared camera that detects in the wavelength range of 8 μm to 14 μm is used, a difference occurs in the detection temperatures of white river and slag. Since the inclination of the converter can be controlled in accordance with the detected temperature, it is possible to suppress the loss of white river while suppressing the slag remaining in the converter.

制御部は、赤外線カメラが検出する領域の平均温度以上の温度に応じて傾転装置による転炉の傾きを制御してもよい。この場合、白カワの流出検出精度が向上する。   The control unit may control the tilt of the converter by the tilting device according to a temperature equal to or higher than the average temperature of the region detected by the infrared camera. In this case, the detection accuracy of white river outflow is improved.

制御部は、赤外線カメラが検出する最大温度が所定値以下になった場合に、転炉からの流体の排出が停止するように、転炉の傾きを制御してもよい。制御部は、赤外線カメラが検出する最大温度が所定値を挟んで所定回数上下した場合に、転炉からの流体の排出が停止するように、転炉の傾きを制御してもよい。制御部は、赤外線カメラが検出する最大温度が所定値以下になって所定時間経過した場合に、転炉からの流体の排出が停止するように、転炉の傾きを制御してもよい。   The control unit may control the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when the maximum temperature detected by the infrared camera becomes a predetermined value or less. The control unit may control the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when the maximum temperature detected by the infrared camera rises and falls a predetermined number of times with a predetermined value in between. The control unit may control the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when the maximum temperature detected by the infrared camera becomes equal to or lower than a predetermined value and a predetermined time elapses.

制御部は、所定温度を、赤外線カメラで設定する放射率に応じて適宜変更してもよい。制御部は、赤外線カメラが検出する領域の平均温度の積分値が所定値以上になった場合に、転炉からの流体の排出が停止するように、転炉の傾きを制御してもよい。赤外線カメラは、転炉から排出され落下する流体の転炉側表面の見かけ温度を検出してもよい。   The control unit may appropriately change the predetermined temperature according to the emissivity set by the infrared camera. The control unit may control the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when the integrated value of the average temperature of the region detected by the infrared camera becomes a predetermined value or more. The infrared camera may detect the apparent temperature of the converter side surface of the fluid discharged from the converter and falling.

本発明に係るスラグ排出方法は、銅製錬工程で用いる転炉を傾転させる傾転ステップと、転炉から排出される流体の見かけの温度を８μｍ〜１４μｍの波長範囲で赤外線カメラを用いて検出する温度検出ステップと、赤外線カメラの検出温度に応じて傾転装置による転炉の傾きを制御する制御ステップと、を含むことを特徴とするものである。本発明に係るスラグ排出方法においては、８μｍ〜１４μｍの波長範囲で検出する赤外線カメラを用いることから、白カワおよびスラグの検出温度に差が生じる。この検出温度に応じて転炉の傾きを制御することができることから、転炉へのスラグの残留を抑制しつつ白カワのロスを抑制することができる。   The slag discharge method according to the present invention detects an apparent temperature of a fluid discharged from a tilting step for tilting a converter used in a copper smelting process using an infrared camera in a wavelength range of 8 μm to 14 μm. And a control step for controlling the tilt of the converter by the tilting device in accordance with the detected temperature of the infrared camera. In the slag discharge method according to the present invention, since an infrared camera that detects in the wavelength range of 8 μm to 14 μm is used, a difference occurs in the detection temperatures of white river and slag. Since the inclination of the converter can be controlled in accordance with the detected temperature, it is possible to suppress the loss of white river while suppressing the slag remaining in the converter.

制御ステップは、赤外線カメラが検出する領域の平均温度以上の温度に応じて傾転装置による転炉の傾きを制御するステップであってもよい。この場合、白カワの流出検出精度が向上する。   The control step may be a step of controlling the tilt of the converter by the tilting device in accordance with a temperature equal to or higher than the average temperature of the region detected by the infrared camera. In this case, the detection accuracy of white river outflow is improved.

制御ステップは、赤外線カメラが検出する最大温度が所定値以下になった場合に、転炉からの流体の排出が停止するように、転炉の傾きを制御するステップであってもよい。制御ステップは、赤外線カメラが検出する最大温度が所定値を挟んで所定回数上下した場合に、転炉からの流体の排出が停止するように、転炉の傾きを制御するステップであってもよい。制御ステップは、赤外線カメラが検出する最大温度が所定値以下になって所定時間経過した場合に、転炉からの流体の排出が停止するように、転炉の傾きを制御するステップであってもよい。   The control step may be a step of controlling the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when the maximum temperature detected by the infrared camera becomes a predetermined value or less. The control step may be a step of controlling the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when the maximum temperature detected by the infrared camera goes up and down a predetermined number of times with a predetermined value in between. . The control step is a step of controlling the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when a predetermined time elapses when the maximum temperature detected by the infrared camera is equal to or lower than the predetermined value. Good.

制御ステップにおいて、所定温度を、赤外線カメラで設定する放射率に応じて適宜変更してもよい。制御ステップは、赤外線カメラが検出する領域の平均温度の積分値が所定値以上になった場合に、転炉からの流体の排出が停止するように、転炉の傾きを制御するステップであってもよい。温度検出ステップは、転炉から排出され落下する流体の転炉側表面の見かけ温度を検出するステップであってもよい。   In the control step, the predetermined temperature may be appropriately changed according to the emissivity set by the infrared camera. The control step is a step of controlling the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when the integrated value of the average temperature of the area detected by the infrared camera becomes equal to or greater than a predetermined value. Also good. The temperature detection step may be a step of detecting the apparent temperature of the converter side surface of the fluid discharged from the converter and falling.

本発明によれば、転炉へのスラグの残留を抑制しつつ白カワのロスを抑制することができるスラグ排出システムおよびスラグ排出方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the slag discharge | emission system and slag discharge | emission method which can suppress the loss of a white river can be provided, suppressing the residue of slag to a converter.

実施の形態に係るスラグ排出システムの全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole slag discharge system composition concerning an embodiment. 転炉を傾転後の時間と赤外線カメラの検出温度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the time after tilting a converter, and the detection temperature of an infrared camera. スラグ排出制御を実現するためのフローチャートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flowchart for implement | achieving slag discharge | emission control. スラグ排出制御を実現するためのフローチャートの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the flowchart for implement | achieving slag discharge control. スラグ排出制御を実現するためのフローチャートの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the flowchart for implement | achieving slag discharge control. スラグ排出制御を実現するためのフローチャートの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the flowchart for implement | achieving slag discharge control. 転炉から排出される流体のサンプル中の銅品位を示す図である。It is a figure which shows the copper quality in the sample of the fluid discharged | emitted from a converter.

以下、本発明を実施するための実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described.

（実施の形態）
図１は、実施の形態に係るスラグ排出システム１００の全体構成を示す図である。図１に示すように、スラグ排出システム１００は、転炉２００の傾転装置１０、赤外線カメラ２０、モニタ３０、および制御部４０を備える。スラグ排出システム１００は、赤外線カメラ２０を用いたサーモグラフィによって、転炉へのスラグの残留を抑制しつつ白カワのロスを抑制することができるスラグ排出方法を実現する。 (Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a slag discharge system 100 according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the slag discharge system 100 includes a tilting device 10 for the converter 200, an infrared camera 20, a monitor 30, and a control unit 40. The slag discharge system 100 realizes a slag discharge method capable of suppressing the loss of white river while suppressing the slag remaining in the converter by thermography using the infrared camera 20.

傾転装置１０は、転炉２００を傾転させる装置である。赤外線カメラ２０は、転炉２００からレードル３００に排出される流体の見かけの温度を検出するためのセンサである。赤外線カメラ２０は、傾転した転炉２００の開口部とレードル３００との間の温度を検出可能に配置される。   The tilting device 10 is a device that tilts the converter 200. The infrared camera 20 is a sensor for detecting the apparent temperature of the fluid discharged from the converter 200 to the ladle 300. The infrared camera 20 is disposed so as to detect the temperature between the tilted opening of the converter 200 and the ladle 300.

モニタ３０は、赤外線カメラ２０の検出結果を熱画像として表示する表示装置である。制御部４０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等から構成され、赤外線カメラ２０の検出結果に応じて傾転装置１０を制御する。   The monitor 30 is a display device that displays the detection result of the infrared camera 20 as a thermal image. The control unit 40 includes a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and the like, and controls the tilting device 10 according to the detection result of the infrared camera 20.

続いて、スラグ排出システム１００の動作の概要について説明する。まず、銅製錬工程において、転炉２００には、自溶炉等から溶融マットが導入される。溶融マットは、主としてＣｕ２Ｓ・ＦｅＳを含む。この溶融マットから、造カン期および造銅期を経て粗銅を得ることができる。造カン期においては、溶融マットは、酸化によって、主としてＣｕ２Ｓを含む白カワ５０と、主としてＦｅＯ・ＳｉＯ２を含むスラグ６０と、に分離する。白カワ５０の比重はスラグ６０の比重よりも大きいことから、転炉２００においては白カワ５０の上にスラグ６０が浮いている。 Then, the outline | summary of operation | movement of the slag discharge system 100 is demonstrated. First, in the copper smelting process, a molten mat is introduced into the converter 200 from a flash smelting furnace or the like. The molten mat mainly contains Cu 2 S · FeS. From this molten mat, crude copper can be obtained through a can-making period and a copper-making period. In forming the can life, molten matte is by oxidation, primarily the white metal 50 containing Cu 2 S, predominantly slag 60 containing FeO · SiO 2, to separate. Since the specific gravity of the white river 50 is larger than the specific gravity of the slag 60, the slag 60 floats on the white river 50 in the converter 200.

造カン期において溶融マットが白カワ５０とスラグ６０とに分離した際に、制御部４０は、傾転装置１０を制御して転炉２００を傾転させる。それにより、転炉２００の開口からレードル３００に転炉２００内の流体が排出される。この排出流体は、主としてスラグ６０を含んでいる。しかしながら、転炉２００内のスラグ６０の量が少なくなると、排出流体に白カワ５０が含まれるようになる。   When the molten mat is separated into the white river 50 and the slag 60 in the can-making period, the control unit 40 controls the tilting device 10 to tilt the converter 200. Thereby, the fluid in the converter 200 is discharged from the opening of the converter 200 to the ladle 300. The discharged fluid mainly includes slag 60. However, when the amount of the slag 60 in the converter 200 is reduced, the white river 50 is included in the discharged fluid.

ここで、赤外線カメラ２０が検出する赤外線エネルギーＷは、下記式（１）で表わすことができる。
Ｗ＝σ・ε・Ｔ４ （１）
σ：定数
ε：測定対象の物体固有の放射率
Ｔ：絶対温度 Here, the infrared energy W detected by the infrared camera 20 can be expressed by the following formula (1).
W = σ · ε · T 4 (1)
σ: constant ε: emissivity specific to the object to be measured T: absolute temperature

したがって、赤外線カメラ２０は、測定対象の放射率に応じて温度を検出する。それにより、測定対象ごとに放射率が異なると、赤外線カメラ２０の測定対象ごとに異なる温度を検出する。   Therefore, the infrared camera 20 detects the temperature according to the emissivity of the measurement target. Thereby, if the emissivity differs for each measurement object, a different temperature is detected for each measurement object of the infrared camera 20.

転炉２００内の白カワ５０およびスラグ６０の温度は、同等である。しかしながら、白カワ５０の放射率とスラグ６０の放射率とが異なることから、白カワ５０およびスラグ６０の温度が同等であっても、白カワ５０に対する検出温度およびスラグ６０に対する検出温度に差異が生じる。したがって、赤外線カメラ２０の検出温度を監視することによって、転炉２００からの流体に白カワ５０が含まれるか否かを判定することができる。   The temperatures of the white river 50 and the slag 60 in the converter 200 are the same. However, since the emissivity of the white river 50 and the emissivity of the slag 60 are different, there is a difference between the detected temperature for the white river 50 and the detected temperature for the slag 60 even if the temperatures of the white river 50 and the slag 60 are equal. Arise. Therefore, by monitoring the temperature detected by the infrared camera 20, it can be determined whether or not the white river 50 is included in the fluid from the converter 200.

なお、特許文献１で用いられている赤外線カメラの検出波長領域では、白カワ５０およびスラグ６０の放射率が近くなる。したがって、白カワ５０およびスラグ６０の温度に差異を見出しにくい。そこで、本実施形態においては、長波長領域（８μｍ〜１４μｍ）の波長を検出可能な赤外線カメラを用いる。また、赤外線カメラ２０の検出放射率を０．７５に設定することによって、白カワ５０とスラグ６０との検出温度差を大きくすることができる。   In the detection wavelength region of the infrared camera used in Patent Document 1, the emissivities of the white river 50 and the slag 60 are close. Therefore, it is difficult to find a difference in the temperatures of the white river 50 and the slag 60. Therefore, in the present embodiment, an infrared camera capable of detecting a wavelength in the long wavelength region (8 μm to 14 μm) is used. Moreover, the detection temperature difference of the white river 50 and the slag 60 can be enlarged by setting the detection emissivity of the infrared camera 20 to 0.75.

制御部４０は、赤外線カメラ２０の検出温度に応じて、傾転装置１０を制御して、転炉２００の傾きを元に戻す。この場合、スラグ排出の終了時期に対する判断のばらつきを抑制することができる。また、サンプリング等を行う必要がないため、遠隔地からスラグ排出作業を行うことができる。それにより、作業者の負担が軽減される。また、白カワ５０の必要以上の排出を抑制することができる。それにより、スラグから銅分を回収する選鉱工程の負荷を下げ、また、その銅分の回収率を上げることができる。また、転炉２００へのスラグ６０の残留を抑制することができる。この場合、造銅期においてスラグ６０の過酸化によるマグネタイトの生成を抑制することができる。それにより、炉内熔体の粘性上昇が抑制される。その結果、吹錬のための送風を十分に行うことができる。   The control unit 40 controls the tilting device 10 according to the temperature detected by the infrared camera 20 to restore the tilt of the converter 200. In this case, it is possible to suppress variation in judgment with respect to the end time of slag discharge. Moreover, since it is not necessary to perform sampling etc., slag discharge | emission work can be performed from a remote place. Thereby, the burden on the operator is reduced. Moreover, the discharge | emission of the white river 50 more than necessary can be suppressed. Thereby, the load of the beneficiation process which collect | recovers copper content from slag can be lowered | hung, and the recovery rate of the copper content can be raised. Moreover, the residue of the slag 60 to the converter 200 can be suppressed. In this case, the production of magnetite due to peroxidation of the slag 60 can be suppressed during the copper making period. Thereby, the viscosity rise of the in-furnace melt is suppressed. As a result, it is possible to sufficiently blow air for blowing.

以下、転炉２００の傾きを元に戻す時期の詳細について説明する。図２は、転炉２００を傾転後の時間と赤外線カメラ２０の検出温度との関係を示す図である。図２において、横軸が転炉２００を傾転させた後の経過時間を示し、縦軸が赤外線カメラ２０の検出温度を示す。図２において、実線は赤外線カメラ２０が検出する最大温度であり、破線は赤外線カメラ２０が検出する領域の平均温度である。   Hereinafter, the detail of the time which returns the inclination of the converter 200 to the original is demonstrated. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the time after tilting the converter 200 and the detected temperature of the infrared camera 20. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the elapsed time after tilting the converter 200, and the vertical axis indicates the detected temperature of the infrared camera 20. In FIG. 2, the solid line is the maximum temperature detected by the infrared camera 20, and the broken line is the average temperature of the region detected by the infrared camera 20.

図２に示すように、転炉２００の傾転直後においては、赤外線カメラ２０が検出する領域の平均温度が高くなっている。これは、排出される流体量が多く、赤外線カメラ２０の検出範囲に占める流体の割合が大きいからであると考えられる。また、転炉２００の傾転直後においては、赤外線カメラ２０が検出する最大温度は１０００℃程度まで上昇している。これは、白カワ５０がほとんど排出されていないためであると考えられる。その後、赤外線カメラ２０が検出する領域の平均温度が低下している。これは、転炉２００の傾転後、排出される流体量が低下するに伴って、赤外線カメラ２０の検出範囲に占める流体の割合が低下するからであると考えられる。   As shown in FIG. 2, immediately after the tilting of the converter 200, the average temperature of the region detected by the infrared camera 20 is high. This is presumably because the amount of fluid discharged is large and the proportion of the fluid in the detection range of the infrared camera 20 is large. Further, immediately after the converter 200 is tilted, the maximum temperature detected by the infrared camera 20 is increased to about 1000 ° C. This is considered because the white river 50 is hardly discharged. Thereafter, the average temperature of the region detected by the infrared camera 20 has decreased. This is considered to be because the proportion of the fluid in the detection range of the infrared camera 20 decreases as the amount of fluid discharged after the converter 200 tilts.

なお、図２においては、赤外線カメラ２０が検出する最大温度がパルス的に低下している箇所がある。これは、転炉２００から排出される流体に白カワ５０が一時的に巻き込まれ、赤外線カメラ５０に対して手前側に出てきたからであると考えられる。   In FIG. 2, there is a portion where the maximum temperature detected by the infrared camera 20 drops in a pulse manner. This is considered to be because the white river 50 was temporarily caught in the fluid discharged from the converter 200 and came out to the near side with respect to the infrared camera 50.

その後、赤外線カメラ２０が検出する最大温度は、徐々に低下し、８００℃あたりで急激に低下する。これは、スラグ排出が終了して白カワ５０の排出が開始されるからであると考えられる。以上のことから、赤外線カメラ２０が検出する最大温度が所定値を下回った時点（図２では８００℃を下回った時点）で、転炉２００の傾きを元に戻すことが好ましい。   Thereafter, the maximum temperature detected by the infrared camera 20 gradually decreases and rapidly decreases around 800 ° C. This is considered to be because the slag discharge is finished and the discharge of the white river 50 is started. From the above, it is preferable to return the inclination of the converter 200 to the original state when the maximum temperature detected by the infrared camera 20 falls below a predetermined value (when it falls below 800 ° C. in FIG. 2).

そこで、本実施形態においては、制御部４０は、赤外線カメラ２０が検出する最大温度が８００℃を下回った時点で、転炉２００の傾きが元に戻るように傾転装置１０を制御する。それにより、白カワ５０のロスを抑制することができる。   Therefore, in the present embodiment, the control unit 40 controls the tilting device 10 so that the tilt of the converter 200 returns to the original when the maximum temperature detected by the infrared camera 20 falls below 800 ° C. Thereby, the loss of the white river 50 can be suppressed.

図３は、スラグ排出制御を実現するためのフローチャートの一例を示す図である。図３に示すように、制御部４０は、造カン期に転炉２００が傾転するように傾転装置１０を制御する（ステップＳ１）。次に、制御部４０は、赤外線カメラ２０の検出結果を取得する（ステップＳ２）。次いで、制御部４０は、赤外線カメラ２０が検出する最大温度が所定値（例えば、８００℃）以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a flowchart for realizing the slag discharge control. As shown in FIG. 3, the control unit 40 controls the tilting device 10 so that the converter 200 tilts during the can-making period (step S1). Next, the control part 40 acquires the detection result of the infrared camera 20 (step S2). Next, the control unit 40 determines whether or not the maximum temperature detected by the infrared camera 20 is a predetermined value (for example, 800 ° C.) or less (step S3).

ステップＳ３において赤外線カメラ２０が検出する最大温度が所定値以下であると判定されなかった場合、制御部４０は、ステップＳ２から再度実行する。ステップＳ３において赤外線カメラ２０が検出する最大温度が所定値以下であると判定された場合、制御部４０は、転炉２００の傾きが元に戻るように、傾転装置１０を制御する（ステップＳ４）。その後、制御部４０は、フローチャートの実行を終了する。図３のフローチャートによれば、白カワ５０のロスを抑制することができる。   When it is not determined in step S3 that the maximum temperature detected by the infrared camera 20 is equal to or lower than the predetermined value, the control unit 40 executes again from step S2. When it determines with the maximum temperature which the infrared camera 20 detects in step S3 being below a predetermined value, the control part 40 controls the tilting apparatus 10 so that the inclination of the converter 200 returns (step S4). ). Thereafter, the control unit 40 ends the execution of the flowchart. According to the flowchart of FIG. 3, the loss of the white river 50 can be suppressed.

なお、赤外線カメラ２０が検出する最大温度が８００℃を下回っても、スラグ排出が終了していない場合がある。一時的に白カワ５０が排出されることがあるからである。そこで、赤外線カメラ２０が検出する最大温度が所定を挟んで所定回数上下した場合に、転炉２００の傾きを元に戻してもよい。図４に、この場合のフローチャートの一例を示す。   Even if the maximum temperature detected by the infrared camera 20 falls below 800 ° C., the slag discharge may not be completed. This is because the white river 50 may be discharged temporarily. Therefore, when the maximum temperature detected by the infrared camera 20 rises and falls a predetermined number of times with a predetermined interval, the inclination of the converter 200 may be restored. FIG. 4 shows an example of a flowchart in this case.

図４のフローチャートにおいては、制御部４０は、赤外線カメラ２０が検出する最大温度が所定値（例えば、８００℃）を挟んで所定回数（例えば３回）上下したか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１１、Ｓ１２およびＳ１４は、それぞれ図３のステップＳ１、Ｓ２およびＳ４と同様の処理を示す。   In the flowchart of FIG. 4, the control unit 40 determines whether or not the maximum temperature detected by the infrared camera 20 has increased or decreased a predetermined number of times (for example, three times) with a predetermined value (for example, 800 ° C.) therebetween (step S13). ). Steps S11, S12 and S14 show the same processes as steps S1, S2 and S4 in FIG. 3, respectively.

また、赤外線カメラ２０が検出する最大温度が所定値以下になった後に所定時間経過した場合に、転炉２００の傾きを元に戻してもよい。図５に、この場合のフローチャートの一例を示す。図５のフローチャートにおいては、制御部４０は、赤外線カメラ２０が検出する最大温度が所定値（例えば、８００℃）以下になった後に所定時間（例えば２分）経過したか否かを判定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２１、Ｓ２２およびＳ２４は、それぞれ図３のステップＳ１、Ｓ２およびＳ４と同様の処理を示す。   Moreover, when the predetermined time has elapsed after the maximum temperature detected by the infrared camera 20 becomes equal to or lower than a predetermined value, the inclination of the converter 200 may be returned to the original state. FIG. 5 shows an example of a flowchart in this case. In the flowchart of FIG. 5, the control unit 40 determines whether or not a predetermined time (for example, 2 minutes) has elapsed after the maximum temperature detected by the infrared camera 20 becomes equal to or lower than a predetermined value (for example, 800 ° C.) ( Step S23). Steps S21, S22 and S24 show the same processes as steps S1, S2 and S4 in FIG. 3, respectively.

なお、白カワ５０の流出により赤外線カメラ２０が検出する最大温度が８００℃を下回ってからの積分値を求め、その積算値から白カワ５０の過剰流出がないと判断される時期に排出を停止してもよい。   In addition, the integrated value after the maximum temperature detected by the infrared camera 20 by the outflow of the white river 50 falls below 800 ° C. is obtained, and the discharge is stopped when it is determined from the integrated value that there is no excessive outflow of the white river 50. May be.

また、本実施形態に係るスラグ排出システム１００を利用するにあたって、発生するスラグの量に応じたスラグ排出を行うことが好ましい。なぜならば、発生するスラグ量によって、スラグ排出の時間及び白カワが流出し始める時間が異なるためである。そのためには、あらかじめ得られた平均温度のグラフを積分し、その面積値と実際に排出されたスラグ量とから相関をとっておき、実操業に適用する際に、造カン期に装入したマット量、マット品位、冷材量、および珪酸鉱量から理論的に生成すると考えられるスラグ量を算出し、算出された量に応じて先に求めた相関に基づくように排出を行うことがよいと考えられる。   Moreover, when using the slag discharge system 100 which concerns on this embodiment, it is preferable to perform slag discharge according to the quantity of the generated slag. This is because the slag discharge time and the time at which the white river begins to flow out differ depending on the amount of slag generated. For this purpose, the average temperature graph obtained in advance is integrated, the area value is correlated with the amount of slag actually discharged, and the amount of mat charged in the canning period when applied to actual operation. The amount of slag that is considered to be theoretically generated from the matte quality, the amount of cold material, and the amount of silicate ore is calculated, and it is considered to be discharged based on the previously obtained correlation according to the calculated amount It is done.

図６に、この場合のフローチャートの一例を示す。図６のフローチャートにおいては、制御部４０は、赤外線カメラ２０が検出する領域の平均温度が所定値（あらかじめ実験等によって求めた値）以上になったか否かを判定する（ステップＳ３３）。ステップＳ３１、Ｓ３２およびＳ３４は、それぞれ図３のステップＳ１、Ｓ２およびＳ４と同様の処理を示す。   FIG. 6 shows an example of a flowchart in this case. In the flowchart of FIG. 6, the control unit 40 determines whether or not the average temperature of the region detected by the infrared camera 20 is equal to or higher than a predetermined value (a value obtained in advance through experiments or the like) (step S33). Steps S31, S32 and S34 show the same processes as steps S1, S2 and S4 in FIG. 3, respectively.

なお、図３〜図６のフローチャートでは赤外線カメラ２０が検出する最大温度を判定パラメータとして用いているが、それに限られない。例えば、最大温度の代わりに、赤外線カメラ２０が検出する領域の平均温度以上の温度を判定パラメータとして用いてもよい。また、赤外線カメラ２０が検出する最大温度のしきい値を８００℃としているが、それに限られない。このしきい値は、赤外線カメラ２０で設定する放射率に応じて適宜変更することができる。   3 to 6, the maximum temperature detected by the infrared camera 20 is used as a determination parameter, but the present invention is not limited to this. For example, instead of the maximum temperature, a temperature equal to or higher than the average temperature of the area detected by the infrared camera 20 may be used as the determination parameter. Moreover, although the threshold value of the maximum temperature which the infrared camera 20 detects is set to 800 degreeC, it is not restricted to it. This threshold value can be changed as appropriate according to the emissivity set by the infrared camera 20.

また、本実施形態においては、赤外線カメラ２０の検出結果に応じて制御部４０が傾転装置１０を自動で制御しているが、それに限られない。例えば、モニタ３０に表示された熱画像を監視している作業員が、傾転装置１０を手動で制御してもよい。   Moreover, in this embodiment, although the control part 40 has controlled the tilting apparatus 10 automatically according to the detection result of the infrared camera 20, it is not restricted to it. For example, an operator who is monitoring a thermal image displayed on the monitor 30 may manually control the tilting device 10.

また、赤外線カメラ２０の位置は特に限定されるものではないが、赤外線カメラ２０は、転炉２００からレードル３００に対して落下する流体の転炉２００側表面の見かけ温度を検出可能に配置されることが好ましい。転炉２００において白カワ５０がスラグ６０よりも下側に位置することから、白カワ５０は、流体に巻き込まれて落下する場合に、流体の転炉２００側を流動するからである。したがって、白カワ５０の排出の検出精度が向上する。   Further, the position of the infrared camera 20 is not particularly limited, but the infrared camera 20 is disposed so as to be able to detect the apparent temperature on the surface of the converter 200 side of the fluid falling from the converter 200 to the ladle 300. It is preferable. This is because when the white river 50 is located below the slag 60 in the converter 200, the white river 50 flows on the fluid converter 200 side when it falls in the fluid. Therefore, the detection accuracy of the discharge of the white river 50 is improved.

また、造カン期途中で一度所定量のスラグを排出した後に再度所定量のマットを転炉に装入する操業方法においては、転炉の造カン期が複数に分割されている。この場合、いずれの造カン期においても本実施形態に係るスラグ排出システム１００を適用することができる。ただし、前段の造カン期ではスラグ排出の際に転炉内に多少スラグが残留してもよいため、後段の造カン期に本実施形態に係るスラグ排出システム１００を適用することがより好ましい。   In the operation method in which a predetermined amount of mat is once discharged in the middle of the canning period and then a predetermined amount of mat is charged into the converter again, the converter canning period is divided into a plurality of times. In this case, the slag discharge system 100 according to the present embodiment can be applied in any canning period. However, since some slag may remain in the converter during slag discharge at the former stage, it is more preferable to apply the slag discharge system 100 according to the present embodiment to the subsequent stage.

転炉２００を傾転させてから赤外線カメラ２０が検出する温度を測定した。また、転炉２００から排出される流体からサンプリングし、サンプル中の銅品位を測定した。図７（ａ）および図７（ｂ）において、横軸は転炉２００の傾転後の経過時間を示し、左側の縦軸は赤外線カメラ２０が検出する温度を示し、右側の縦軸は銅品位（ｗｔ％）を示す。   The temperature detected by the infrared camera 20 after the converter 200 was tilted was measured. Moreover, it sampled from the fluid discharged | emitted from the converter 200, and measured the copper quality in a sample. 7 (a) and 7 (b), the horizontal axis represents the elapsed time after tilting the converter 200, the left vertical axis represents the temperature detected by the infrared camera 20, and the right vertical axis represents copper. Shows the quality (wt%).

図７（ａ）に示すように、赤外線カメラ２０が検出する最大温度が８００℃を挟んで数回上下した辺りから、サンプル中の銅品位（ｗｔ％）が上昇した。この結果から、赤外線カメラ２０が検出する最大温度が所定値を挟んで所定回数上下した時点を、スラグ排出を終了としてもよいことが確認された。   As shown in FIG. 7A, the copper quality (wt%) in the sample increased from the vicinity where the maximum temperature detected by the infrared camera 20 was raised and lowered several times across 800 ° C. From this result, it was confirmed that the slag discharge may be terminated when the maximum temperature detected by the infrared camera 20 rises and falls a predetermined number of times with a predetermined value in between.

図７（ｂ）に示すように、赤外線カメラ２０が検出する最大温度が８００℃を下回ってから数分後にサンプル中の銅品位（ｗｔ％）が上昇した。この結果から、赤外線カメラ２０が検出する最大温度が所定値以下になってから所定時間経過した時点を、スラグ排出を終了としてもよいことが確認された。   As shown in FIG. 7B, the copper quality (wt%) in the sample increased several minutes after the maximum temperature detected by the infrared camera 20 fell below 800 ° C. From this result, it was confirmed that the slag discharge may be terminated when a predetermined time elapses after the maximum temperature detected by the infrared camera 20 becomes a predetermined value or less.

なお、複数の作業者がサンプリング結果に応じてスラグ排出終了時期を判断した場合、排出されたスラグ中の銅品位が５．４ｗｔ％〜２８ｗｔ％と大きくばらついた。これに対して、上記実施例の方法でスラグ排出を終了させた場合、排出されたスラグ中の銅品位を１４ｗｔ％〜１９ｗｔ％となり、ばらつきが抑制された。   When a plurality of workers judged the slag discharge end time according to the sampling result, the copper quality in the discharged slag varied widely as 5.4 wt% to 28 wt%. On the other hand, when slag discharge was terminated by the method of the above example, the copper quality in the discharged slag was 14 wt% to 19 wt%, and variations were suppressed.

１０ 傾転装置
２０ 赤外線カメラ
３０ モニタ
４０ 制御部
１００ スラグ排出システム
２００ 転炉
３００ レードル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inclination apparatus 20 Infrared camera 30 Monitor 40 Control part 100 Slag discharge system 200 Converter 300 Ladle

Claims (16)

銅製錬工程で用いる転炉を傾転させる傾転装置と、
転炉から排出される流体の見かけの温度を、８μｍ〜１４μｍの波長範囲で検出する赤外線カメラと、
前記赤外線カメラの検出温度に応じて、前記傾転装置による前記転炉の傾きを制御する制御部と、を備えることを特徴とするスラグ排出システム。 A tilting device for tilting the converter used in the copper smelting process;
An infrared camera that detects the apparent temperature of the fluid discharged from the converter in a wavelength range of 8 μm to 14 μm;
A slag discharge system comprising: a control unit configured to control the tilt of the converter by the tilting device in accordance with a temperature detected by the infrared camera. 前記制御部は、前記赤外線カメラが検出する領域の平均温度以上の温度に応じて前記傾転装置による前記転炉の傾きを制御することを特徴とする請求項１記載のスラグ排出システム。   2. The slag discharge system according to claim 1, wherein the control unit controls an inclination of the converter by the inclination device according to a temperature equal to or higher than an average temperature of an area detected by the infrared camera. 前記制御部は、前記赤外線カメラが検出する最大温度が所定値以下になった場合に、前記転炉からの前記流体の排出が停止するように、前記転炉の傾きを制御することを特徴とする請求項１または２記載のスラグ排出システム。   The control unit controls the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when the maximum temperature detected by the infrared camera becomes a predetermined value or less. The slag discharge system according to claim 1 or 2. 前記制御部は、前記赤外線カメラが検出する最大温度が所定値を挟んで所定回数上下した場合に、前記転炉からの前記流体の排出が停止するように、前記転炉の傾きを制御することを特徴とする請求項１または２記載のスラグ排出システム。   The control unit controls the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when the maximum temperature detected by the infrared camera rises and falls a predetermined number of times with a predetermined value in between. The slag discharge system according to claim 1 or 2. 前記制御部は、前記赤外線カメラが検出する最大温度が所定値以下になって所定時間経過した場合に、前記転炉からの前記流体の排出が停止するように、前記転炉の傾きを制御することを特徴とする請求項１または２記載のスラグ排出システム。   The controller controls the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when a predetermined time elapses when the maximum temperature detected by the infrared camera becomes a predetermined value or less. The slag discharge system according to claim 1 or 2, characterized in that. 前記制御部は、前記所定温度を、前記赤外線カメラで設定する放射率に応じて適宜変更することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のスラグ排出システム。   The slag discharge system according to claim 3, wherein the control unit appropriately changes the predetermined temperature according to an emissivity set by the infrared camera. 前記制御部は、前記赤外線カメラが検出する領域の平均温度の積分値が所定値以上になった場合に、前記転炉からの前記流体の排出が停止するように、前記転炉の傾きを制御することを特徴とする請求項１記載のスラグ排出システム。   The control unit controls the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when the integral value of the average temperature of the region detected by the infrared camera exceeds a predetermined value. The slag discharge system according to claim 1. 前記赤外線カメラは、前記転炉から排出され落下する流体の転炉側表面の見かけ温度を検出することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のスラグ排出システム。   The slag discharge system according to claim 1, wherein the infrared camera detects an apparent temperature of a converter side surface of a fluid discharged from the converter and falling. 銅製錬工程で用いる転炉を傾転させる傾転ステップと、
転炉から排出される流体の見かけの温度を、８μｍ〜１４μｍの波長範囲で赤外線カメラを用いて検出する温度検出ステップと、
前記赤外線カメラの検出温度に応じて、前記傾転装置による前記転炉の傾きを制御する制御ステップと、を含むことを特徴とするスラグ排出方法。 A tilting step for tilting the converter used in the copper smelting process;
A temperature detection step of detecting an apparent temperature of the fluid discharged from the converter using an infrared camera in a wavelength range of 8 μm to 14 μm;
And a control step of controlling the tilt of the converter by the tilting device in accordance with the detected temperature of the infrared camera. 前記制御ステップは、前記赤外線カメラが検出する領域の平均温度以上の温度に応じて前記傾転装置による前記転炉の傾きを制御するステップであることを特徴とする請求項９記載のスラグ排出方法。   The slag discharge method according to claim 9, wherein the control step is a step of controlling a tilt of the converter by the tilting device in accordance with a temperature equal to or higher than an average temperature of a region detected by the infrared camera. . 前記制御ステップは、前記赤外線カメラが検出する最大温度が所定値以下になった場合に、前記転炉からの前記流体の排出が停止するように、前記転炉の傾きを制御するステップであることを特徴とする請求項９または１０記載のスラグ排出方法。   The control step is a step of controlling the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when the maximum temperature detected by the infrared camera becomes a predetermined value or less. The slag discharge method according to claim 9 or 10. 前記制御ステップは、前記赤外線カメラが検出する最大温度が所定値を挟んで所定回数上下した場合に、前記転炉からの前記流体の排出が停止するように、前記転炉の傾きを制御するステップであることを特徴とする請求項９または１０記載のスラグ排出方法。   The step of controlling the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when the maximum temperature detected by the infrared camera goes up and down a predetermined number of times with a predetermined value in between. The slag discharge method according to claim 9 or 10, wherein: 前記制御ステップは、前記赤外線カメラが検出する最大温度が所定値以下になって所定時間経過した場合に、前記転炉からの前記流体の排出が停止するように、前記転炉の傾きを制御するステップであることを特徴とする請求項９または１０記載のスラグ排出方法。   The control step controls the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter stops when a predetermined time elapses when the maximum temperature detected by the infrared camera becomes a predetermined value or less. The slag discharge method according to claim 9 or 10, wherein the slag discharge method is a step. 前記制御ステップにおいて、前記所定温度を、前記赤外線カメラで設定する放射率に応じて適宜変更することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載のスラグ排出方法。   The slag discharge method according to any one of claims 11 to 13, wherein in the control step, the predetermined temperature is appropriately changed according to an emissivity set by the infrared camera. 前記制御ステップは、前記赤外線カメラが検出する領域の平均温度の積分値が所定値以上になった場合に、前記転炉からの前記流体の排出が停止するように、前記転炉の傾きを制御するステップであることを特徴とする請求項９記載のスラグ排出方法。   The control step controls the inclination of the converter so that the discharge of the fluid from the converter is stopped when the integral value of the average temperature of the region detected by the infrared camera becomes a predetermined value or more. The slag discharge method according to claim 9, wherein the slag discharge method is performed. 前記温度検出ステップは、前記転炉から排出され落下する流体の転炉側表面の見かけ温度を検出するステップであることを特徴とする請求項９〜１５のいずれかに記載のスラグ排出方法。   The slag discharge method according to any one of claims 9 to 15, wherein the temperature detection step is a step of detecting an apparent temperature of a converter side surface of a fluid discharged and dropped from the converter.
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