JP2023028025A - Slag outflow detection method - Google Patents

Slag outflow detection method Download PDF

Info

Publication number
JP2023028025A
JP2023028025A JP2021133463A JP2021133463A JP2023028025A JP 2023028025 A JP2023028025 A JP 2023028025A JP 2021133463 A JP2021133463 A JP 2021133463A JP 2021133463 A JP2021133463 A JP 2021133463A JP 2023028025 A JP2023028025 A JP 2023028025A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slag
molten steel
threshold
tapping
threshold value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021133463A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
有沙 中村
Arisa Nakamura
篤 田附
Atsushi Tatsuki
喜雄 鈴木
Yoshio Suzuki
武浩 松本
Takehiro Matsumoto
昌広 乾
Masahiro Inui
貴光 中須賀
Takamitsu Nakasuga
崇 杉谷
Takashi Sugitani
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP2021133463A priority Critical patent/JP2023028025A/en
Publication of JP2023028025A publication Critical patent/JP2023028025A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To provide a slag outflow detection method where a relational expression of slag outflow is beforehand determined based on an image obtained by photographing the tap flow of a molten steel upon tapping and a tap speed, a threshold related to slag is kinetically obtained in accordance with the tap speed using the relational expression, and the slag outflow can be detected at high precision based on the threshold.SOLUTION: In a method for detecting the outflow of slag S upon tapping using a threshold (1) obtained by acquiring the radiation energy amount or apparent temperature of a tap flow from the image of the tap flow to identify a molten steel and the slag S in the image from the radiation energy amount or the apparent temperature and a threshold (2) for discriminating the entrainment of the slag S, a relational expression (1) between a tap speed and the threshold (1) is beforehand obtained, the threshold (1) is kinetically obtained using the tap speed in an actual operation and the relational expression(1), the region of the molten steel M and the region of the slag S in the image are discriminated using the kinetically obtained threshold (1), and it is detected as the outflow of the slag S when a slag ratio calculated from the region of the molten steel M and the region of the slag S exceeds the threshold (2).SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、例えば、転炉型反応容器などの高温溶融物収容容器から溶鋼を取鍋に出鋼する際に、溶鋼中のスラグの存在を検知する技術に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for detecting the presence of slag in molten steel when the molten steel is tapped from a high-temperature melt container such as a converter type reaction vessel into a ladle.

転炉型反応容器（精錬容器）から溶鋼鍋へ溶鋼を排出するときに、溶鋼はできる限り多く排出させる、すなわち出鋼歩留を高くする方が、コスト的に有利であるが、その溶鋼流中にスラグが存在する、すなわちスラグが排出されると、次工程の溶製コストや品質に影響を及ぼしてしまう。そのため、転炉から取鍋へ出鋼される溶鋼流を撮像し、取得した画像に対して画像処理を行って溶鋼の中に存在するスラグを検出することが行われている。 When discharging molten steel from a converter type reaction vessel (refining vessel) to a molten steel ladle, it is advantageous in terms of cost to discharge as much molten steel as possible, that is, to increase the tapping yield. If slag is present inside, that is, if slag is discharged, it will affect the smelting cost and quality in the next process. Therefore, the molten steel flow discharged from the converter to the ladle is imaged, image processing is performed on the acquired image, and slag present in the molten steel is detected.

転炉から取鍋へ出鋼される溶鋼流の中に存在するスラグを検出する技術としては、例えば、特許文献１～７などに開示されているものがある。
特許文献１は、溶鋼流中のスラグ検出方法であって、溶鋼流の温度が変化した場合であっても、溶鋼流中のスラグを精度良く検出可能にすることを目的としている。
具体的には、転炉から取鍋に向かって流出する、溶鋼およびスラグを含む溶鋼流を撮像する。溶鋼流の温度は鋼種などに応じて１００℃以上も変化するため、固定の閾値では溶鋼流の温度が変化した場合にスラグの検出精度が低下する虞がある。撮像画像を取得して画像処理を施すことで、各画素の濃度パラメータを横軸にヒストグラムを作成し、画素数が最大となる最大ピーク点を検出する。この最大ピーク点がスラグに対応すると判定した場合、最大ピーク点を基準に決定したある第１閾値未満の濃度パラメータを有する画素は溶鋼に対応し、閾値以上の濃度パラメータを有する画素をスラグとする。この閾値は、最大ピーク点を通りかつ正の傾きを有する第１直線で表される。一方、最大ピーク点が溶鋼に対応すると判定した場合、最大ピーク点を基準に決定したある第２閾値以下の濃度パラメータを有する画素は溶鋼に対応し、第２閾値以上の濃度パラメータを有する画素をスラグとし、第２閾値は最大ピーク点を通りかつ負の傾きを有する第２直線で表されることとされている。 Techniques for detecting slag present in a molten steel flow discharged from a converter to a ladle are disclosed in Patent Documents 1 to 7, for example.
Patent document 1 is a method for detecting slag in a molten steel flow, and aims to enable accurate detection of slag in the molten steel flow even when the temperature of the molten steel flow changes.
Specifically, a molten steel flow containing molten steel and slag flowing out from a converter toward a ladle is imaged. Since the temperature of the molten steel flow varies by 100° C. or more depending on the type of steel, etc., a fixed threshold value may reduce the slag detection accuracy when the temperature of the molten steel flow changes. By acquiring a captured image and applying image processing, a histogram is created with the horizontal axis representing the density parameter of each pixel, and the maximum peak point with the maximum number of pixels is detected. When it is determined that this maximum peak point corresponds to slag, pixels having a density parameter less than a first threshold determined based on the maximum peak point correspond to molten steel, and pixels having a density parameter greater than or equal to the threshold are determined to be slag. . This threshold is represented by a first straight line passing through the maximum peak point and having a positive slope. On the other hand, when it is determined that the maximum peak point corresponds to molten steel, pixels having a density parameter equal to or less than a second threshold determined based on the maximum peak point correspond to molten steel, and pixels having a density parameter equal to or greater than the second threshold correspond to molten steel. slag, and the second threshold is represented by a second straight line passing through the maximum peak point and having a negative slope.

特許文献２は、溶鋼流中のスラグ検出方法であって、転炉等における出鋼操業の条件等が変化した場合であっても、溶鋼流中のスラグを精度良く検出可能にすることを目的としている。
具体的には、転炉から取鍋に向かって流出する、溶鋼およびスラグを含む溶鋼流を撮像して撮像画像を取得する撮像工程と、前記最大ピーク点種別判定工程において前記最大ピーク点が前記スラグに対応すると判定した場合に、前記最大ピーク点を基準にして決定した第１しきい値未満の濃度パラメータを有する画素は前記溶鋼に対応し、前記第１しきい値以上の濃度パラメータを有する画素は前記スラグに対応すると判定する第１判定工程と、を有し、前記第１しきい値は、前記ヒストグラムにおいて、前記最大ピーク点を通り且つ正の傾きを有する第１直線で表わされることとされている。 Patent document 2 is a method for detecting slag in a molten steel flow, and is intended to enable accurate detection of slag in a molten steel flow even when the conditions of tapping operation in a converter or the like change. and
Specifically, in an imaging step of imaging a molten steel flow containing molten steel and slag flowing out from a converter toward a ladle to obtain a captured image, and in the maximum peak point type determination step, the maximum peak point is When it is determined that the pixel corresponds to slag, the pixel having a density parameter less than the first threshold value determined based on the maximum peak point corresponds to the molten steel and has a density parameter greater than or equal to the first threshold value. a first determining step of determining that a pixel corresponds to the slug, wherein the first threshold is represented in the histogram by a first straight line passing through the maximum peak point and having a positive slope. It is said that

特許文献３は、スラグ検知方式であって、溶融金属の排出流に流入するスラグを迅速、的確に検知してスラグの混入を防止することができることを目的としている。
具体的には、溶融金属の排出流の輝度をＣＣＤカメラで測定して輝度信号のヒストグラムを作成し、該ヒストグラムを平滑化して輝度レベルの度数に置換したのち、判別分析法により背景と溶融金属の輝度レベルに分ける低温側しきい値（１）、および溶融金属の輝度から溶融金属の輝度分布を正規分布として２σ或いは３σに相当する高輝度側の輝度値を高温側しきい値（２）として設定し、しきい値（１）、（２）により分別した各範囲における輝度分布の総度数から溶融金属とスラグの総度数比を算出し、総度数比の変化から溶融金属の排出流に混入するスラグを検出することとされている。 Patent document 3 is a slag detection system, and aims to detect slag flowing into a discharge stream of molten metal quickly and accurately to prevent slag from being mixed.
Specifically, the brightness of the discharge stream of molten metal is measured with a CCD camera to create a histogram of the brightness signal. low-temperature side threshold value (1), and the brightness value of the high-brightness side corresponding to 2σ or 3σ as a normal distribution of the brightness distribution of the molten metal from the brightness level of the molten metal is the high-temperature side threshold value (2). and calculate the total frequency ratio of the molten metal and slag from the total frequency of the luminance distribution in each range classified by the threshold values (1) and (2), and from the change in the total frequency ratio, the discharge flow of the molten metal It is supposed to detect mixed slag.

特許文献４は、転炉等の金属精錬容器から溶湯を出湯する際の出湯終了を判定することを目的としている。
具体的には、出湯終了判定方法であって、転炉等の金属精練容器の出湯孔を流出する出湯流に介在するスラグをセンサーで検知して出湯終了を判定する際に、該出湯流を収納す
る溶湯容器の重量変化を計測し、該溶湯容器の設定重量値を越えた時点に上記センサーの信号の取り込みを開始し、以降のスラグ検知信号で出湯終了を判定する。重量測定結果が記録されるため、出鋼孔４周辺の炉壁形状が余り乱れていない場合は受鋼量の98%に相当する重量値を設定し、出鋼孔４周辺の炉壁形状が乱れている場合は受鋼量の95%に相当する重量値を設定する等、状況に応じて重量値を設定することとされている。 Patent Document 4 aims at determining the end of tapping when tapping molten metal from a metal refining vessel such as a converter.
Specifically, in the method for determining the completion of tapping, when determining the termination of tapping by detecting slag intervening in the tapping flow flowing out of tapping holes of a metal scouring vessel such as a converter with a sensor, the tapping flow is detected. The weight change of the contained molten metal container is measured, and when the set weight value of the molten metal container is exceeded, the signal of the sensor is started to be taken in, and the slag detection signal thereafter is used to determine the end of molten metal tapping. Since the weight measurement result is recorded, if the shape of the furnace wall around the tap hole 4 is not so disturbed, a weight value equivalent to 98% of the received steel amount is set, and the shape of the furnace wall around the tap hole 4 is set. The weight value is to be set according to the situation, such as setting a weight value equivalent to 95% of the amount of received steel if it is in disorder.

特許文献５は、スラグ流出判定基準値ＳＬｆを固定しておくと、あるチャージにおいては、実際にスラグ流出時あったにもかかわらず、流出なしと判定してしまう危険性がある。誤判断を生じることなく正確なスラグ流出検知を行うこと（検出率の向上）を目的としている。
具体的には、スラグ流出検知方法であって、容器内から流出する溶融金属の流出末期に流出するスラグの検知を流出流からの放射エネルギーの変化に基いて行う方法において、当該流出流におけるスラグ未流出時における前記エネルギーレベルとその変動巾とに基いて、スラグ流出の判定基準を定める。当該流出流におけるスラグ未流出時における前記エネルギーレベルとその変動巾とに基いて、スラグ流出の判定基準を定めるとともに、流出流の流量、温度、鋼種等の変動要素が入り込んだとき、前記判定基準を新たに定めることとされている。 In Patent Document 5, if the slag outflow judgment reference value SLf is fixed, there is a risk that, in a certain charge, it will be judged that there is no outflow even though the slag has actually flowed out. The purpose is to perform accurate slag outflow detection (improvement of detection rate) without causing misjudgment.
Specifically, in the slag outflow detection method, in which the detection of slag flowing out at the final stage of the outflow of the molten metal from the vessel is performed based on the change in the radiant energy from the outflow, the slag in the outflow is detected. Criteria for judging slag outflow are determined based on the energy level and its range of fluctuation when the slag is not yet outflowed. Based on the energy level and its fluctuation width in the outflow when slag has not yet flowed out, the judgment criteria for slag outflow are determined, and when fluctuation factors such as the flow rate, temperature, steel type, etc. of the outflow flow enter, the judgment criteria are set. is to be newly defined.

特許文献６は、溶融金属容器から他の溶融金属容器に流出孔を介して溶融金属を排出する際に、溶融金属の排出の末期、溶融金属に混入して流出するスラグを、溶融金属容器からの排出流が細くてもまた太くても、その形状に拘わらず的確に検知し、スラグの流出量をばらつきなく所定量に制御することを目的としている。
具体的には、スラグの流出検知方法であって、転炉の出鋼口から流出する出鋼流を赤外線カメラで撮影し、赤外線カメラで測定される出鋼流中の溶鋼の放射エネルギー値と出鋼流中のスラグの放射エネルギー値とを対比することによって溶鋼とスラグとを判別し、赤外線カメラで撮影される排出流の幅を逐次算出し、算出された排出流の幅に応じて溶融金属とスラグとを判別するためのエネルギー閾値を変更することとされている。 In Patent Document 6, when the molten metal is discharged from a molten metal container to another molten metal container through an outflow hole, the slag mixed with the molten metal and flowing out is removed from the molten metal container at the end of the discharge of the molten metal. To accurately detect whether the discharge flow of a slag is thin or thick regardless of its shape, and to control the outflow amount of slag to a predetermined amount without variation.
Specifically, in the slag outflow detection method, an infrared camera photographs the tapping stream flowing out from the tapping port of the converter, and the radiant energy value of the molten steel in the tapping stream measured by the infrared camera is calculated. Distinguish between molten steel and slag by comparing the radiant energy value of the slag in the steel output stream, calculate the width of the discharge stream captured by the infrared camera, and melt according to the calculated width of the discharge stream. It is supposed to change the energy threshold for discriminating between metal and slag.

特許文献７は、転炉から取鍋に出鋼口を介して溶鋼を排出する際に、溶鋼の排出の末期、溶鋼に混入して流出するスラグを、何らかの理由によって排出される溶鋼の放射エネルギー値が高くなってもまた低くなっても、溶鋼の放射エネルギー値の如何に拘わらず的確に検知し、スラグの流出量をばらつきなく所定量に制御することを目的としている。
具体的には、転炉の出鋼口から流出する出鋼流を赤外線カメラで撮影し、赤外線カメラで測定される出鋼流中の溶鋼の放射エネルギー値と出鋼流中のスラグの放射エネルギー値とを対比することによって溶鋼とスラグとを判別し、出鋼口から流出する溶鋼に混合して流出するスラグを検知するスラグの流出検知方法であって、出鋼開始から２０秒及び４０秒経過した時点で出鋼流の放射エネルギー値を測定し、この溶鋼の放射エネルギー値の平均値に基づいてエネルギー閾値Ｅｃを決定した。そして、溶鋼の放射エネルギー値に応じてエネルギー閾値Ｅｃを５水準に設定し、予めこの溶鋼の放射エネルギー値とエネルギー閾値Ｅｃとの関係を検知部に入力しておき、測定された溶鋼の放射エネルギー値からエネルギー閾値Ｅｃを自動的に決定することとされている。 Patent Document 7 discloses that when molten steel is discharged from a converter into a ladle through a tapping port, the slag that flows out mixed with the molten steel at the end of the discharge of the molten steel is converted into the radiant energy of the molten steel that is discharged for some reason. It is an object of the present invention to accurately detect the radiant energy of molten steel regardless of whether the value is high or low, and to control the amount of outflow of slag to a predetermined amount without variation.
Specifically, the tapped stream flowing out of the tapping port of the converter is photographed with an infrared camera, and the radiant energy of the molten steel in the tapped stream and the radiant energy of the slag in the tapped stream are measured by the infrared camera. A slag outflow detection method for distinguishing between molten steel and slag by comparing the values of the After the lapse of time, the radiant energy value of the tapping stream was measured, and the energy threshold Ec was determined based on the average value of the radiant energy values of the molten steel. Then, the energy threshold Ec is set to 5 levels according to the radiant energy value of the molten steel, the relationship between the radiant energy value of the molten steel and the energy threshold Ec is input in advance to the detection unit, and the measured molten steel It is supposed to automatically determine the energy threshold Ec from the radiant energy value.

特再公表２０１８／１５１０７８号公報Japanese Patent Publication No. 2018/151078 特再公表２０１８／１５１０７５号公報Japanese Patent Publication No. 2018/151075 特開平０９－１９２８２１号公報JP-A-09-192821 特開平０６－０１７１１０号公報JP-A-06-017110 特開昭６１－２２６１５６号公報JP-A-61-226156 特開２００９－０６８０２９号公報JP 2009-068029 A 特開２００９－２８７０９７号公報JP 2009-287097 A

ところで、特許文献１については、画素の濃度パラメータに関し、画素数が最大となる
最大ピーク点を閾値とし、その閾値を動的に（適宜）変化させているが、溶鋼の出鋼速度の関数となっているかの開示も示唆もされていない。また、閾値を溶鋼温度のみで規定をしているので、スラグ検知の精度が低下する虞がある。
特許文献２については、画素の濃度パラメータに関し、画素数が最大となる最大ピーク点を閾値とし、その閾値を動的に変化させているが、溶鋼の出鋼速度の関数となっているかの開示も示唆もされていない。すなわち、精度よくスラグ流出の検知を行うことはできないと考えられる。 By the way, regarding the density parameter of the pixels, in Patent Document 1, the maximum peak point with the maximum number of pixels is set as the threshold, and the threshold is dynamically (appropriately) changed. It is neither disclosed nor suggested that Moreover, since the threshold value is defined only by the temperature of the molten steel, there is a possibility that the accuracy of slag detection may be lowered.
Regarding the density parameter of the pixels, Patent Document 2 uses the maximum peak point with the maximum number of pixels as the threshold value, and dynamically changes the threshold value. not even suggested. That is, it is considered that slag outflow cannot be detected with high accuracy.

特許文献３については、輝度レベルを基にした閾値を動的に変化させているが、溶鋼の出鋼速度の関数となっているかは不明である。すなわち、精度よくスラグ流出の検知を行うことはできないと考えられる。
特許文献４については、スラグ検知を開始した時を溶湯容器の重量から規定しており、出鋼孔周辺の炉壁形状の損耗有無で出湯終了を判定しているが、損耗状態は日々刻々と変わるため、開始と終了の２つの値では出湯終了を精度よく判定することができないと考えられる。 Regarding Patent Document 3, the threshold value based on the brightness level is dynamically changed, but it is unknown whether it is a function of the tapping speed of the molten steel. That is, it is considered that slag outflow cannot be detected with high accuracy.
Regarding Patent Document 4, the time when the slag detection is started is defined from the weight of the molten metal container, and the completion of molten metal tapping is determined by the presence or absence of wear of the furnace wall shape around the tap hole. Therefore, it is considered that the two values of the start and the end cannot accurately determine the end of hot water supply.

特許文献５については、流出流の監視領域における検出エネルギーの変化代から、その都度スラグ流出の判定を行っているが、「スラグの巻き込まれ」が必ずしも監視領域に現れるとは限らないので、実際にはスラグの流出が起こっているのに、スラグが流出していると判定することができない虞がある。
特許文献６については、放射エネルギー値を基にした閾値を動的に変化させているが、溶鋼の出鋼速度の関数となっているかは不明である。また、測定対象とする監視領域が溶融金属流の表面のみであるが、実際には溶融金属流において立体的にスラグが巻き込まれるため、表面を監視領域に設定するだけではスラグ流出の制御を精度よく行うことはできないと考えられる。 Regarding Patent Document 5, the slag outflow is determined each time from the variation in the detected energy in the outflow flow monitoring area. However, there is a possibility that it cannot be determined that slag is flowing out even though slag is flowing out.
Regarding Patent Document 6, the threshold value based on the radiant energy value is dynamically changed, but it is unknown whether it is a function of the tapping speed of the molten steel. In addition, although the monitoring area to be measured is only the surface of the molten metal flow, slag is actually three-dimensionally caught in the molten metal flow. I don't think it can be done well.

特許文献７については、溶鋼の温度からスラグの閾値を決定しているが、出鋼流をカメラで捉えるので、カメラの性能(ピクセル)によって平滑化されて、放射エネルギー値（みかけ温度）は異なってくることがあり、そのことが考慮されていないので、スラグ流出の検知を精度よく行うことはできないと考えられる。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、出鋼するに際して溶鋼の出鋼流を撮影し、その画像と出鋼速度を基にスラグ流出に関係する式を事前に決定し、その関係式を用いて出鋼速度に応じてスラグに関する閾値を動的に求め、その動的に求めた閾値に基づいて出鋼中のスラグ流出を精度よく検知することができるスラグの流出検知方法を提供することを目的とする。 Regarding Patent Document 7, the slag threshold is determined from the temperature of the molten steel, but since the stream of steel output is captured by a camera, it is smoothed by the performance (pixels) of the camera, and the radiant energy value (apparent temperature) differs. It is considered that the slag outflow cannot be detected with high accuracy because it is not taken into account.
Therefore, in view of the above problems, the present invention photographs the tapping flow of molten steel when tapping, determines in advance a formula related to slag outflow based on the image and the tapping speed, and formulates the relational formula To provide a slag outflow detection method capable of dynamically obtaining a threshold value related to slag according to the tapping speed using a slag detection method, and capable of accurately detecting slag outflow during tapping based on the dynamically obtained threshold value. With the goal.

上記の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明にかかるスラグの流出検知方法は、精錬容器から取鍋へ溶鋼を出鋼するときに、撮像手段を用いて前記溶鋼の流れである出鋼流の画像を撮影し、撮影した前記画像から前記出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度を取得し、取得した前記出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度から、前記画像中における前記溶鋼とスラグの存在を識別する閾値（１）と、前記出鋼流における前記スラグの巻き込みが許容可能にあることを判別する閾値（２）と、を用いて、出鋼時の前記スラグ流出を検知する方法において、事前に、前記取鍋内への出鋼量と出鋼時間から得られる出鋼速度[ton/s]と前記閾値（１）との関係式（１）を得ておき、実操業における出鋼速度[ton/s]と前記関係式（１）とを用いて、閾値（１）を動的に求め、前記動的に求めた閾値（１）を用いて、前記画像における前記溶鋼の領域と前記スラグの領域とを分別し、分別して得られた前記溶鋼の領域と前記スラグの領域から算出したスラグ比率が、前記閾値（２）を上回ると、前記スラグが流出したと検出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention has taken the following technical means.
In the slag outflow detection method according to the present invention, when molten steel is tapped from a refining vessel to a ladle, an image of the tapping flow, which is the flow of the molten steel, is photographed using an imaging means, and from the photographed image, a threshold value (1) for acquiring the amount of radiant energy or apparent temperature of the tapping flow, and identifying the existence of the molten steel and slag in the image from the obtained amount of radiant energy or the apparent temperature of the tapping flow; In a method for detecting the outflow of slag at the time of tapping, using a threshold (2) for determining that the slag entrainment in the tapping flow is allowable, and A relational expression (1) between the steel output speed [ton/s] obtained from the steel amount and the steel output time and the threshold value (1) is obtained, and the steel output speed [ton/s] in the actual operation and the relational expression (1) is used to dynamically determine a threshold value (1), and the dynamically determined threshold value (1) is used to separate the molten steel region and the slag region in the image, and When the slag ratio calculated from the separately obtained molten steel region and the slag region exceeds the threshold value (2), it is detected that the slag has flowed out.

本発明にかかるスラグの流出検知方法は、精錬容器から取鍋へ溶鋼を出鋼するときに、撮像手段を用いて前記溶鋼の流れである出鋼流の画像を撮影し、撮影した前記画像から前記出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度を取得し、取得した前記出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度から、前記画像中における前記溶鋼とスラグの存在を識別する閾値
（１）と、前記出鋼流における前記スラグの巻き込みが許容可能にあることを判別する閾値（２）と、を用いて、出鋼時の前記スラグ流出を検知する方法において、事前に、前記取鍋内への出鋼量と出鋼時間から得られる出鋼速度[ton/s]と前記閾値（２）との関係式（２）を得ておき、実操業における出鋼速度[ton/s]と前記関係式（２）とを用いて、閾値（２）を動的に求め、前記閾値（２）を用いて、前記画像における前記溶鋼の領域と前記スラグの領域とを分別し、分別して得られた前記溶鋼の領域と前記スラグの領域から算出したスラグ比率が、前記動的に求めた閾値（２）を上回ると、前記スラグが流出したと検出することを特徴とする。 In the slag outflow detection method according to the present invention, when molten steel is tapped from a refining vessel to a ladle, an image of the tapping flow, which is the flow of the molten steel, is photographed using an imaging means, and from the photographed image, a threshold value (1) for acquiring the amount of radiant energy or apparent temperature of the tapping flow, and identifying the existence of the molten steel and slag in the image from the obtained amount of radiant energy or the apparent temperature of the tapping flow; In a method for detecting the outflow of slag at the time of tapping, using a threshold (2) for determining that the slag entrainment in the tapping flow is allowable, and A relational expression (2) between the steel output speed [ton/s] obtained from the steel amount and the steel output time and the threshold value (2) is obtained, and the steel output speed [ton/s] in the actual operation and the relational expression (2) is used to dynamically obtain the threshold value (2), the threshold value (2) is used to separate the molten steel region and the slag region in the image, and the When the slag ratio calculated from the molten steel region and the slag region exceeds the dynamically determined threshold value (2), it is detected that the slag has flowed out.

好ましくは、前記関係式（１）には、出鋼速度[ton/s]又は溶鋼温度[℃]の少なくとも一方を含むとよい。
好ましくは、前記関係式（２）には、出鋼速度[ton/s]又は溶鋼温度[℃]の少なくとも一方を含むとよい。
好ましくは、前記画像中における背景と前記溶鋼との存在を識別する閾値（０）を求めておき、前記閾値（０）と前記閾値（１）とを用いて、前記画像における前記溶鋼の領域を抽出するとよい。 Preferably, the relational expression (1) includes at least one of the tapping speed [ton/s] and the molten steel temperature [°C].
Preferably, the relational expression (2) includes at least one of the tapping rate [ton/s] and the molten steel temperature [°C].
Preferably, a threshold value (0) for discriminating the presence of the background and the molten steel in the image is obtained, and the threshold value (0) and the threshold value (1) are used to determine the area of the molten steel in the image. should be extracted.

本発明によれば、出鋼するに際して溶鋼の出鋼流を撮影し、その画像と出鋼速度を基にスラグ流出に関係する式を事前に決定し、その関係式を用いて出鋼速度に応じてスラグに関する閾値を動的に求め、その動的に求めた閾値に基づいて出鋼中のスラグ流出を精度よく検知することができる。 According to the present invention, when the molten steel is tapped, the stream of molten steel is photographed, and based on the image and the tapping speed, a formula related to slag outflow is determined in advance, and the formula is used to determine the tapping speed. Accordingly, a threshold for slag can be dynamically determined, and slag outflow during tapping can be accurately detected based on the dynamically determined threshold.

転炉吹錬終了～出鋼の概要を模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the outline of the end of the converter blowing to the tapping. 出鋼する際にスラグの流出を防止する装置の構成を示した図である。FIG. 2 is a view showing the configuration of a device that prevents slag from flowing out during tapping. 出鋼する際にスラグ流出を検知する装置構成の概要を模式的に示した図である。1 is a diagram schematically showing an overview of a device configuration for detecting slag outflow during tapping; FIG. 画像処理により、出鋼中（溶鋼のみ）とスラグ流出時の放射エネルギーの画素数分布を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing pixel number distributions of radiant energy during tapping (molten steel only) and at the time of slag outflow by image processing. 最適な「閾値（１）」を検討した一例を示した図である。It is the figure which showed an example which examined the optimal "threshold (1)." 第１実施形態であって、「閾値（１）」を動的に設定する場合のフローチャートである（パターンＡ）。10 is a flowchart for dynamically setting the "threshold value (1)" according to the first embodiment (pattern A). スラグ検知を画像処理により判定した概要を示した図である。It is the figure which showed the outline|summary which determined slag detection by image processing. 最適な「閾値（１）」を検討した一例を示した図である。It is the figure which showed an example which examined the optimal "threshold (1)." 出鋼速度[ton/s]と、溶鋼－スラグ閾値温度[℃]（「閾値（１）」）の関係を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the tapping speed [ton/s] and the molten steel-slag threshold temperature [° C.] (“threshold (1)”). Alを添加した場合の模式図および反応式を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic diagram and a reaction formula when Al is added; 本発明のスラグの流出検知方法に従って、実施した実施例の結果及び、比較例の結果を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing the results of an example implemented according to the slag outflow detection method of the present invention and the results of a comparative example. 第２実施形態であって、「閾値（２）」を動的に設定する場合のフローチャートである（パターンＢ）。10 is a flowchart for dynamically setting the "threshold value (2)" according to the second embodiment (pattern B). 第３実施形態であって、「閾値（１）」と「閾値（２）」の両方を動的に設定する場合のフローチャートである（パターンＣ）。10 is a flow chart in the case of dynamically setting both "threshold (1)" and "threshold (2)" according to the third embodiment (pattern C).

以下、本発明にかかるスラグの流出検知方法の実施形態を、図を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。
［第１実施形態］
本実施形態のスラグの流出検知方法は、転炉型反応容器１（精錬容器１）から取鍋２へ溶鋼Ｍを出鋼するに際して、例えばカメラなどの撮像手段７を用いて溶鋼Ｍの流れである出鋼流の画像を撮像し、その画像より出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度を取得し、その出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度から溶鋼ＭとスラグＳを識別する「閾値（１）」を求め、出鋼流におけるスラグＳの流出を判別する「閾値（２）」を求め、その「閾値（１）」と「閾値（２）」を用いて溶鋼ＭとスラグＳを判別し、出鋼時のスラグＳの流出を検知する方法において、出鋼速度[ton/s]と「閾値（１）」の関係式（１）を算出し、出鋼量の推移から逐次、出鋼速度[ton/s]を算出し、算出した出鋼速度[ton/s]に応じて、関係式（１）を用いて「閾値（１）」を動的に設定し、その動的に設定した「閾値（１）」と「閾値（２）」を用いて溶鋼ＭとスラグＳを判別し、転炉１の出鋼孔３から流出するスラグＳを検知する。 An embodiment of a slag outflow detection method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
The embodiment described below is an example of the present invention, and the specific example does not limit the configuration of the present invention.
[First embodiment]
In the slag outflow detection method of the present embodiment, when the molten steel M is tapped from the converter type reaction vessel 1 (refining vessel 1) to the ladle 2, the flow of the molten steel M is detected by using an imaging means 7 such as a camera, for example. An image of a given steel flow is captured, the radiant energy amount or apparent temperature of the steel flow is obtained from the image, and a "threshold value ( 1)” to determine the outflow of slag S in the steel output stream, and to determine the “threshold (2)” for determining the outflow of slag S, and determine molten steel M and slag S using the “threshold (1)” and “threshold (2)”. Then, in the method of detecting the outflow of slag S at the time of steel output, the relational expression (1) between the steel output speed [ton/s] and the "threshold value (1)" is calculated, and the output Calculate the steel speed [ton/s], and dynamically set the "threshold (1)" using the relational expression (1) according to the calculated steel output speed [ton/s]. The set "threshold value (1)" and "threshold value (2)" are used to distinguish between the molten steel M and the slag S, and the slag S flowing out from the tap hole 3 of the converter 1 is detected.

なお、出鋼流の温度に関して、出鋼流の放射エネルギー値と所定の変換式を用いて得られる出鋼流の「みかけ温度」を用いる。
まず、精錬工程でスラグＳが流出するか否かを識別したい理由について述べる。
図１に、転炉吹錬終了～出鋼及び合金投入～溶鋼処理と連続鋳造工程の概要を模式的に示す。 Regarding the temperature of the tapped stream, the "apparent temperature" of the tapped stream obtained by using the radiant energy value of the tapped stream and a predetermined conversion formula is used.
First, the reason why it is desired to identify whether or not the slag S flows out in the refining process will be described.
FIG. 1 schematically shows the outline of the process of finishing the blowing of the converter, tapping the steel and adding the alloy, treating the molten steel, and the continuous casting process.

図１に示すように、精錬容器１（転炉１）から次工程の溶鋼鍋２（取鍋２）へ溶鋼（溶鉄）Ｍを出鋼する際に、溶鋼Ｍの流れである出鋼流中にスラグＳが存在する、すなわちスラグＳが排出されると、次工程の溶製コストや製品の品質に影響を及ぼしてしまう。
図２に、出鋼する際にスラグＳの流出を防止する装置の構成を示す。
図２に示すように、出鋼する際において、スラグＳの流出を抑制するために、ダーツ４やPSS(Pneumatic Slag Stopper)５などが存在するが、それらの使用有無に関わらず、最終的にはオペレータの判断で転炉１を傾動させて出鋼終了していた。そのため、出鋼中の「発煙状況」や「熟練度」などによって、出鋼終了のタイミングは異なってくる。 As shown in FIG. 1, when the molten steel (molten iron) M is tapped from the refining vessel 1 (converter 1) to the molten steel ladle 2 (ladle 2) in the next process, in the tapping stream that is the flow of the molten steel M If the slag S exists in the slag, that is, if the slag S is discharged, it will affect the melting cost of the next step and the quality of the product.
FIG. 2 shows the configuration of a device for preventing the slag S from flowing out during tapping.
As shown in FIG. 2, there are darts 4 and PSS (Pneumatic Slag Stopper) 5 in order to suppress the outflow of slag S when tapping. , the operator decided to tilt the converter 1 and finished tapping. Therefore, the timing of finishing tapping differs depending on the "smoke situation" and "skill level" during tapping.

なお、ダーツ４は、転炉１内のスラグＳと溶鋼Ｍの界面に浮遊させ、転炉１の出鋼孔３を閉塞する投入具である。
図３に、出鋼する際にスラグＳの流出を検知する装置構成６の概要を模式的に示す。
図３に示すように、スラグ流出検知装置６は、出鋼流を撮影するカメラ７と、撮影した画像に対して解析して出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度を取得する装置８と、解析した画像を表示するディスプレイ９と、を有している。 The darts 4 are throwing tools that float on the interface between the slag S and the molten steel M in the converter 1 and block the tap hole 3 of the converter 1 .
FIG. 3 schematically shows an outline of a device configuration 6 for detecting outflow of slag S when tapping.
As shown in FIG. 3, the slag outflow detection device 6 includes a camera 7 for photographing the tapping stream, a device 8 for analyzing the captured image to acquire the amount of radiant energy or the apparent temperature of the tapping stream, and a display 9 for displaying the analyzed image.

出鋼中において溶鋼ＭとスラグＳの放射率の違いから、放射エネルギーの違いを利用する。すなわち、カメラ７で出鋼流の画像を撮影し、その画像を用いて出鋼流の「みかけ温度」の違いで溶鋼ＭとスラグＳを識別し、出鋼中にスラグＳ流出が開始した時期を認識する。
図４に、出鋼中（溶鋼のみ）とスラグ流出時の放射エネルギーの画素数分布を示す。 The difference in radiant energy is utilized from the difference in emissivity between molten steel M and slag S during tapping. That is, the image of the tapping flow is captured by the camera 7, and the image is used to distinguish between the molten steel M and the slag S by the difference in the "apparent temperature" of the tapping flow. to recognize
FIG. 4 shows the pixel number distribution of radiant energy during tapping (molten steel only) and when slag is flowing out.

図４に示すように、画像処理により出鋼中においてスラグＳの流出を検知する考え方として、スラグＳの流出判定を最適化するには、カメラなどの撮像手段７で撮像した画像に写った背景Ｂ、溶鋼Ｍ、スラグＳを相互に識別し、「スラグＳが流出した」と認識する閾値の決定が必要となる。
つまり、画像処理により、「溶鋼Ｍ（溶鉄Ｍ）」と「スラグＳ」を相互に識別する放射エネルギー閾値（「溶鋼－スラグ閾値」（閾値（１））)を決定した上で、溶鋼ＭとスラグＳの比率である「スラグ比率」から「スラグＳが流出した」と認識する「スラグ比率閾値」（閾値（２））を決定することが必要となる。 As shown in FIG. 4, as a concept of detecting the outflow of slag S during tapping by image processing, in order to optimize the determination of outflow of slag S, the background reflected in the image captured by the imaging means 7 such as a camera is B, molten steel M, and slag S are mutually discriminated, and it is necessary to determine a threshold for recognizing that "slag S has flowed out."
That is, after determining a radiant energy threshold (“molten steel-slag threshold” (threshold (1))) for mutually distinguishing “molten steel M (molten iron M)” and “slag S” by image processing, It is necessary to determine a "slag ratio threshold" (threshold (2)) for recognizing that "slag S has flowed out" from the "slag ratio", which is the ratio of slag S.

なお以降、「溶鋼－スラグ閾値」を「閾値（１）」と呼び、「スラグ比率閾値」を「閾値（２）」と呼ぶこともある。また、「背景Ｂ」と「溶鋼Ｍ」を識別する放射エネルギー閾値を「背景－溶鋼閾値」とし、「閾値（０）」と呼ぶこともある。
ところで、放射エネルギーとは、ステファン＝ボルツマンの法則における放射熱（輻射熱）の量であって、高温の方が大きい値となり、また同じ温度であっても溶鋼ＭよりスラグＳの方が高い放射率であるため、放射エネルギーの量もスラグＳの方が大きくなる。 Hereinafter, the "molten steel-slag threshold" may be referred to as "threshold (1)", and the "slag ratio threshold" may be referred to as "threshold (2)". Also, the radiant energy threshold for distinguishing between "background B" and "molten steel M" may be referred to as "background-molten steel threshold" and "threshold (0)".
By the way, radiant energy is the amount of radiant heat (radiant heat) according to the Stefan-Boltzmann law. Therefore, the amount of radiant energy is also greater in the slag S.

前述の通り、放射エネルギーは、熱画像として取得する機器（例えば、サーモグラフィ）を用いて測定するため、測定した放射エネルギーの量として取得してもよい。あるいは、換算式を用いて放射エネルギー量を見かけ温度に換算して取得してもよい。
つまり、撮像対象である溶鋼Ｍの出鋼流の温度分布を、放射エネルギー量に相関する熱画像として取得する。 As mentioned above, the radiant energy may be obtained as a measured amount of radiant energy, as it is measured using a thermal imaging device (eg, thermography). Alternatively, the apparent temperature may be obtained by converting the amount of radiant energy into an apparent temperature using a conversion formula.
That is, the temperature distribution of the stream of molten steel M to be imaged is acquired as a thermal image that correlates with the amount of radiant energy.

次に、「閾値」を動的に制御する（閾値を可変にする）理由について述べる。なお、本実施形態においては、出鋼中の溶鋼ＭにスラグＳが存在することを識別する「閾値」を動的に制御する。この動的に求める「閾値」を「閾値（１）」とする。
図５に、最適な「閾値（１）」を検討した一例を示す。なお、同一チャージでの比較とし、溶鋼温度[℃]およびスラグ比率は、一定とした。 Next, the reason for dynamically controlling the "threshold" (making the threshold variable) will be described. In addition, in this embodiment, the "threshold value" for identifying the presence of slag S in the molten steel M being tapped is dynamically controlled. This dynamically determined "threshold" is referred to as "threshold (1)".
FIG. 5 shows an example of examining the optimum "threshold (1)". The molten steel temperature [°C] and the slag ratio were kept constant for comparison with the same charge.

図５に示すように、「閾値（１）」が不適切な場合には、本来より早い段階でスラグＳ流出と誤判定し、転炉１内に多くの量の溶鋼Ｍが残留する、いわゆる過検知のチャージが発生してしまったりする。また、本来より遅い段階でスラグＳ流出を認識してしまい、溶鋼鍋２へのスラグ流出量を増加させるチャージが発生する。従って、閾値には、適切な値が存在する。 As shown in FIG. 5, when the "threshold value (1)" is inappropriate, it is erroneously determined that the slag S flows out at an earlier stage than originally intended, and a large amount of molten steel M remains in the converter 1. Over-detection charge may occur. In addition, the outflow of slag S is recognized at a later stage than originally intended, and a charge that increases the amount of slag outflow to the molten steel ladle 2 is generated. Therefore, there is an appropriate value for the threshold.

このような最適な閾値は、出鋼速度[ton/s]によって変わるものである。
例えば、出鋼速度[ton/s]が速い場合は、スラグＳが早いタイミングから溶鋼Ｍ中に巻き込まれる。閾値を低めにすると、出鋼中にわずかでも、出鋼流中にスラグＳが巻き込まれたら「スラグ流出」と判断してしまい、溶鋼歩留が悪化する。そのため、閾値を高めにする（判定の感度を鈍くすること）が目標となる。 Such an optimum threshold varies depending on the tapping speed [ton/s].
For example, when the tapping speed [ton/s] is high, the slag S is caught in the molten steel M at an early timing. If the threshold value is set low, even a small amount of slag S is caught in the tapping flow, it will be determined as "slag outflow", and the yield of molten steel will deteriorate. Therefore, the goal is to increase the threshold value (to reduce the sensitivity of determination).

一方で、出鋼速度[ton/s]が遅い場合は、上記のようなスラグＳの早期巻き込み（少量のスラグ流出）は起こりにくい。また、出鋼速度[ton/s]が遅いと出鋼流が細くなるため、画像中の総画素数が少なく、わずかに流出するスラグＳを的確に検知して「スラグ流出」と判断する必要がある。そのため、スラグＳの閾値を低めにする（判定の感度を過敏にする）が目標となる。このように、「閾値（１）」を動的に制御することが好ましい。 On the other hand, when the tapping speed [ton/s] is slow, the above-described early entrainment of slag S (a small amount of slag outflow) is less likely to occur. In addition, if the tapping speed [ton/s] is slow, the tapping flow becomes thin, so the total number of pixels in the image is small. There is Therefore, the goal is to lower the threshold value of the slag S (to make the judgment more sensitive). Thus, it is preferable to dynamically control the "threshold (1)".

なお、スラグ比率に関する「閾値（２）」についても同じことがいえ、スラグ比率に関する「閾値（２）」を動的に制御するようにしてもよい。つまり、「閾値（１）」または「閾値（２）」の少なくとも一方を動的に設定するとよい。
フローチャートに従って、「閾値」を動的に設定する方法を述べる。
「閾値」を動的に設定するにあたっては、３つのパターンが存在する。すなわち、「閾値（１）」を動的に設定するパターン（Ａ）、「閾値（２）」を動的に設定するパターン（Ｂ）、「閾値（１）」と「閾値（２）」の両方を動的に設定するパターン（Ｃ）が挙げられる。 The same applies to the "threshold value (2)" for the slag ratio, and the "threshold value (2)" for the slag ratio may be dynamically controlled. That is, at least one of "threshold (1)" and "threshold (2)" should be set dynamically.
A flow chart describes how to dynamically set the "threshold".
There are three patterns for dynamically setting the "threshold". That is, pattern (A) for dynamically setting "threshold (1)", pattern (B) for dynamically setting "threshold (2)", and pattern (B) for dynamically setting "threshold (1)" and "threshold (2)" A pattern (C) in which both are set dynamically is given.

なお、上記したいずれのパターン（Ａ）～（Ｃ）においても、画像中の背景Ｂと溶鋼Ｍを識別する「閾値（０）」については、予め決定しておく。
表１に、パターン（Ａ）～（Ｃ）において、動的に設定する「閾値」をまとめたものを示す。 In any of the patterns (A) to (C) described above, the "threshold value (0)" for distinguishing between the background B and the molten steel M in the image is determined in advance.
Table 1 shows a summary of dynamically set "thresholds" in patterns (A) to (C).

Figure 2023028025000002
Figure 2023028025000002

本実施形態においては、「閾値（１）」を動的に設定する場合を例示する。
なお、「閾値（２）」を動的に設定するパターン（Ｂ）と、「閾値（１）」と「閾値（２）」の両方を動的に設定するパターン（Ｃ）についての詳細は後述する。
図６に、「閾値（１）」を動的に設定する場合のフローチャートを示す（パターンＡ）。 In the present embodiment, a case of dynamically setting the "threshold value (1)" is exemplified.
Details of pattern (B) that dynamically sets "threshold (2)" and pattern (C) that dynamically sets both "threshold (1)" and "threshold (2)" will be described later. do.
FIG. 6 shows a flowchart for dynamically setting the "threshold value (1)" (pattern A).

図６に示すように、精錬容器１から取鍋２へ溶鋼Ｍを出鋼するときにスラグＳ流出を検知するに際して、撮像手段７を用いて溶鋼Ｍの流れである出鋼流の画像を撮影する（Ｓ１）。撮影した画像を解析して、出鋼流の放射エネルギー量又は、その放射エネルギー値と所定の変換式を用いて得られる出鋼流のみかけ温度 [℃]を取得する（Ｓ２）。
取鍋２内への溶鋼Ｍの出鋼量を測定する（Ｓ３）。その出鋼量と出鋼時間から、溶鋼の出鋼速度[ton/s]を求める（Ｓ４）。なお、出鋼流の放射エネルギー量、みかけ温度[℃]
、出鋼速度[ton/s]などを実績値として蓄積するとよい。 As shown in FIG. 6, when the outflow of the slag S is detected when the molten steel M is tapped from the refining vessel 1 to the ladle 2, the imaging means 7 is used to capture an image of the tapping flow, which is the flow of the molten steel M. (S1). The photographed image is analyzed to acquire the amount of radiant energy of the tapping stream or the apparent temperature [°C] of the tapping stream obtained by using the radiant energy value and a predetermined conversion formula (S2).
The amount of molten steel M discharged into the ladle 2 is measured (S3). The tapping speed [ton/s] of molten steel is obtained from the tapping amount and tapping time (S4). In addition, the amount of radiant energy of the tapping flow, the apparent temperature [℃]
, steel output speed [ton/s], etc. should be accumulated as actual values.

取得した出鋼流の放射エネルギー量、みかけ温度[℃]などを基に、画像中における溶鋼ＭとスラグＳの存在を識別する「閾値（１）」[℃]を求める。
事前に、取鍋２内への出鋼量と出鋼時間から得られる出鋼速度[ton/s]と、「閾値（１）」[℃]との関係式（１）を得ておく。
また、画像における溶鋼ＭとスラグＳの比率から、スラグＳの流出の境界値（スラグＳの巻き込みが許容可能な閾値）である「閾値（２）」を予め求めておく（Ｓ５）。 A "threshold (1)" [°C] for distinguishing the presence of molten steel M and slag S in an image is obtained based on the acquired amount of radiant energy of the tapping flow, apparent temperature [°C], and the like.
A relational expression (1) between the tapping rate [ton/s] obtained from the tapping amount and tapping time into the ladle 2 and the "threshold (1)" [°C] is obtained in advance.
Also, from the ratio of the molten steel M and the slag S in the image, a "threshold (2)", which is the boundary value of the outflow of the slag S (the threshold at which the entrainment of the slag S is allowed), is obtained in advance (S5).

実操業において、出鋼中の溶鋼の出鋼量の推移から逐次、溶鋼の出鋼速度[ton/s]を算出する。実操業における出鋼速度[ton/s]と、事前に得た関係式（１）とを用いて、「閾値（１）」を動的に求める（Ｓ６）。
動的に求めた閾値（１）を用いて、画像における溶鋼Ｍの領域とスラグＳの領域とを分別し、得られた溶鋼Ｍの領域とスラグＳの領域からスラグ比率を算出する（Ｓ７）。 In the actual operation, the molten steel output speed [ton/s] is calculated sequentially from the change in the amount of molten steel output during the output. The "threshold value (1)" is dynamically obtained using the steel output speed [ton/s] in the actual operation and the relational expression (1) obtained in advance (S6).
Using the dynamically determined threshold value (1), the molten steel M region and the slag S region in the image are separated, and the slag ratio is calculated from the obtained molten steel M region and the slag S region (S7). .

スラグ比率が「閾値（２）」を上回ると、スラグＳが流出したと検出する（Ｓ８）。出鋼を終了する。
事前に「閾値（１）」の適正範囲（適正値）を設定する方法について述べる。
まず、事前に「閾値（１）」の目標範囲を設定する理由については、以下の通りである。 When the slag ratio exceeds the "threshold value (2)", it is detected that the slag S has flowed out (S8). Finish tapping.
A method of setting an appropriate range (appropriate value) of "threshold (1)" in advance will be described.
First, the reason for setting the target range of "threshold (1)" in advance is as follows.

出鋼歩留と、スラグＳの流出抑制による合金歩留を両立（溶鋼Ｍの排出最大化とスラグＳの流出最小化の両立）させるためには、「閾値（１）」の適正範囲を事前に決定しておいて、その適正範囲となるように、動的に「閾値（１）」を制御することが好ましい。
事前に「閾値（１）」の目標範囲を決定する方法については、以下の通りである。
過去の測定結果をもとに、シミュレートして「閾値（１）」の適正範囲を検討した。 In order to achieve both the yield of steel output and the yield of alloy by suppressing the outflow of slag S (both maximizing the discharge of molten steel M and minimizing the outflow of slag S), the appropriate range of "threshold (1)" is determined in advance. , and dynamically control the "threshold (1)" so that it falls within the appropriate range.
The method for determining the target range of "threshold (1)" in advance is as follows.
Based on past measurement results, a simulation was performed to examine the appropriate range of "threshold (1)".

スラグ検知システムの概要については、以下の通りである。
スラグを検知する装置６の構成としては、図３に示す通りである。スラグ検知機を製造しているメーカー製のソフトを使用する。例えば、（日本アビオニクス株式会社製、型番：InfReC TS600 シリーズ）のものを用いた。
表２に、「閾値（０）」、「閾値（１）」、「閾値（２）」の一例を示す。なお、表２は「閾値（１）」を動的に制御したときの一例である。また、「閾値（２）」を動的に制御することも可能である。また、これらの閾値は、実操業での実績値である。 An overview of the slag detection system is as follows.
The configuration of the device 6 for detecting slag is as shown in FIG. Use the software made by the manufacturer of the slag detector. For example, one (manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd., model number: InfReC TS600 series) was used.
Table 2 shows an example of "threshold (0)", "threshold (1)", and "threshold (2)". Table 2 is an example when "threshold (1)" is dynamically controlled. It is also possible to dynamically control the "threshold (2)". Moreover, these threshold values are actual values in actual operation.

Figure 2023028025000003
Figure 2023028025000003

図７に、スラグ検知を画像処理により判定した概要を示す。
図７に示すように、実機の転炉１では、カメラ７（赤外線カメラ７）を用いて、出鋼流を側方から撮影し、熱画像として取得する。
出鋼流の観測領域については、出鋼流が領域に入りつつ、転炉１の炉壁および溶鋼鍋２（取鍋２）ができるだけ入らない部分とすると好ましい（図７の黒枠を参照）。 FIG. 7 shows an outline of determination of slag detection by image processing.
As shown in FIG. 7, in the actual converter 1, a camera 7 (infrared camera 7) is used to photograph the tapping flow from the side and obtain a thermal image.
It is preferable that the observation area of the tapped flow is set to a portion where the tapped flow enters the region but the furnace wall of the converter 1 and the molten steel ladle 2 (ladle 2) do not enter as much as possible (see the black frame in FIG. 7).

溶鋼ＭとスラグＳの測定にあたっては、特定の値として設定しなければならないが、可変値は、画像における背景Ｂと溶鋼Ｍのみかけ温度[℃]の境界を示す「閾値（０）」、溶鋼ＭとスラグＳのみかけ温度の境界[℃]を示す「閾値（１）」、スラグ比率、放射率などである。ただし、スラグ比率「閾値（２）」も動的に制御してもよい。
撮影した出鋼流の動画については、一旦設定した閾値ごとに整理し、データ処理後に数値ファイルならびに動画ファイル（センサーの生値）で保存するとよい。すなわち、出鋼流は動画で保存しているので、後からでも繰り返し再生が可能である。 In measuring the molten steel M and the slag S, specific values must be set. These are "threshold (1)" indicating the boundary [°C] between the apparent temperatures of M and slag S, the slag ratio, the emissivity, and the like. However, the slag ratio "threshold (2)" may also be dynamically controlled.
It is recommended to organize the captured videos of Deko-ryu according to the set threshold values and save them as numerical files and video files (raw sensor values) after data processing. In other words, since the tapping flow is saved as a moving image, it can be played back repeatedly even later.

従って、同一のファイルに対して、例えば、スラグＳと溶鋼Ｍの閾値を段階的に変化させた場合における、出鋼流中のスラグ検知挙動の変化についても、後からシミュレートすることができる。
「閾値（１）」の適正範囲を決定する方法については、以下の通りである。
出鋼末期においては、出鋼速度[ton/s]が異なるため、オペレータが目視で、スラグＳが流出するタイミングを認識することができたとき、そのスラグＳ流出を検知したデータファイルを準備する。各データファイルに対して、溶鋼とスラグの「閾値（１）」を段階的に変化させてシミュレートを行い、スラグＳ流出が検知可能であるか否かを確認した。 Therefore, for the same file, for example, when the thresholds for slag S and molten steel M are changed in stages, changes in slag detection behavior in the tapping stream can also be simulated later.
The method for determining the appropriate range of "threshold (1)" is as follows.
Since the tapping speed [ton/s] differs at the end of the tapping stage, when the operator can visually recognize the timing at which the slag S flows out, a data file that detects the outflow of the slag S is prepared. . For each data file, a simulation was performed by changing the "threshold (1)" of molten steel and slag stepwise, and it was confirmed whether or not slag S outflow could be detected.

図８に、最適な「閾値（１）」を検討した一例を示す。ただし、同一チャージでの比較とし、溶鋼温度[℃]およびスラグ比率については一定とした。
シミュレートにおいて、「スラグＳ流出の検知が可能である」と判断する条件は、以下の通りである。
（１）スラグＳの流出が開始する前の出鋼中に、スラグ比率＝（スラグ相当画素数）÷（溶鋼相当画素数＋スラグ相当画素数）の割合が「閾値（２）」(20%)を超えないこと。 FIG. 8 shows an example of examining the optimum "threshold (1)". However, the comparison was made with the same charge, and the molten steel temperature [°C] and the slag ratio were kept constant.
In the simulation, the conditions for judging that "the outflow of slag S is possible" are as follows.
(1) During tapping before the outflow of slag S starts, the ratio of slag ratio = (number of pixels corresponding to slag) ÷ (number of pixels corresponding to molten steel + number of pixels corresponding to slag) is "threshold (2)" (20% ) shall not be exceeded.

（２）スラグＳが流出したときは、スラグ比率の「閾値（２）」が20%以上であることとした（図８を参照）。
上記のようにシミュレートした結果、図９の関係式（１）を導出した。
図９に、出鋼速度[ton/s]と、溶鋼－スラグ閾値温度[℃]（「閾値（１）」）の関係式（１）を示す。なお、これらは、実操業での実績値である。「閾値（１）」は、画像における溶鋼温度[℃]とスラグ温度[℃]との境界を示す値である。なお、関係式（１）については、図９に例示したものに限定されない。 (2) When the slag S flows out, the "threshold (2)" of the slag ratio shall be 20% or more (see Fig. 8).
As a result of the above simulation, the relational expression (1) in FIG. 9 was derived.
FIG. 9 shows the relational expression (1) between the steel output speed [ton/s] and the molten steel-slag threshold temperature [°C] (“threshold (1)”). It should be noted that these are actual values in actual operation. "Threshold (1)" is a value indicating the boundary between the molten steel temperature [°C] and the slag temperature [°C] in the image. Note that the relational expression (1) is not limited to the one illustrated in FIG.

出鋼速度[ton/s]を算出する方法については、以下の通りである。
まず、受鋼台車の重量から出鋼量[ton]を算出する。
出鋼速度[ton/s] は、本実施形態では、(算出した時点の出鋼量[ton]－５秒前の出鋼量[ton])／５[秒]とした。なお、出鋼速度[ton/s]については、実操業中の現場での確認も可能であるし、後からの確認でも可能である。 The method for calculating the tapping speed [ton/s] is as follows.
First, the amount of steel output [ton] is calculated from the weight of the steel receiving truck.
In the present embodiment, the steel output rate [ton/s] is defined as (the steel output [ton] at the time of calculation - the steel output [ton] five seconds before)/5 [seconds]. It should be noted that the steel output speed [ton/s] can be confirmed on site during actual operation, and can also be confirmed later.

合金歩留については、以下の通りである。
図１０は、Alを添加した場合の模式図および反応式を示す。
図１０に示すように、溶鋼Ｍについて、目的とする成分に調整するため、転炉１出鋼中に、AlやSi、Mn合金を取鍋２内の溶鋼Ｍに投入する。
出鋼時にスラグＳが混入すると、溶鋼精練時に取鍋２内においてスラグ中FeO濃度が高くなり、本来であれば溶鋼Ｍの脱酸や成分調整のために添加されるAlやSi,Mnは、Feよりも酸化されやすいため、スラグ中FeOと反応によって消費されてしまう。このようになると、後工程における脱酸負荷の増加や投入合金歩留の低下を招くこととなる。つまり、FeOが高いとAlがFeOと反応してしまい、溶鋼Ｍの脱酸に寄与しないものとなる。 The alloy yield is as follows.
FIG. 10 shows a schematic diagram and a reaction formula when Al is added.
As shown in FIG. 10, in order to adjust the composition of the molten steel M to the target, Al, Si, and Mn alloys are put into the molten steel M in the ladle 2 during the steel tapping of the converter 1 .
When slag S is mixed in during tapping, the concentration of FeO in the slag increases in the ladle 2 during molten steel refining. Since it is more easily oxidized than Fe, it is consumed by the reaction with FeO in the slag. If this happens, the deoxidizing load in the post-process will increase and the yield of the input alloy will decrease. That is, when FeO is high, Al reacts with FeO and does not contribute to the deoxidation of the molten steel M.

本実施形態では、「閾値（２）」について以下のようにした。
転炉１の傾動の駆動速度から、スラグ比率＝20%で出鋼停止の判断をすることとしたとき、オペレータが出鋼を停止する判断のタイミングとの判断の差もなくなったため、「閾値（２）」を20%とした。なお、「閾値（２）」については、スラグ比率＝20%に限らず、例えばオペレータが出鋼を停止する判断と同じタイミングとなっていれば、適宜変更可能である。 In this embodiment, the "threshold value (2)" is set as follows.
When it is decided to stop outputting steel at a slag ratio of 20% based on the driving speed of the tilting of the converter 1, there is no difference between the timing of the operator's determination to stop outputting steel, and the "threshold value ( 2)” was set at 20%. Note that the "threshold value (2)" is not limited to the slag ratio of 20%, and can be changed as appropriate if, for example, the timing is the same as when the operator decides to stop tapping steel.

さて、本実施形態においては、撮像手段７を用いて出鋼流を撮影する。撮像対象となる出鋼流の温度分布を、放射エネルギー量に相関する熱画像として取得するとよい。
撮像手段７（光学的手段７）は、赤外線カメラだけでなく可視光カメラも含める。
本実施形態では、撮像手段７として（日本アビオニクス株式会社製、型番：InfReC TS600 シリーズ）のカメラを用いた。また、解析条件に関し、日本アビオニクス株式会社製のNS9500LTのソフトを使用して、異なる操業条件のデータを取得して、「閾値（１）」を１０℃毎に変更させて、そのときのスラグＳの流出状況を数値データならびに映像と照合した。 Now, in this embodiment, the image pickup means 7 is used to photograph the tapping flow. It is preferable to acquire the temperature distribution of the steel output stream to be imaged as a thermal image that correlates with the amount of radiant energy.
The imaging means 7 (optical means 7) includes not only an infrared camera but also a visible light camera.
In this embodiment, a camera (manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd., model number: InfReC TS600 series) is used as the imaging means 7 . In addition, regarding the analysis conditions, NS9500LT software manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd. is used to acquire data under different operating conditions, and the "threshold (1)" is changed every 10 ° C, and the slag S at that time The outflow situation was compared with numerical data and images.

取得した熱画像を用いて、転炉１の出鋼孔３から出鋼流（溶鋼Ｍ）に巻き込まれて流出するスラグＳを検知する。
本発明は、溶鋼ＭとスラグＳが共存する精錬容器１（転炉１）から、溶鋼Ｍを次工程の容器２（取鍋２）に出鋼する場合に使用することができる技術である。
溶鋼Ｍの密度は、例えば7000[kg/m3]であり、スラグＳの密度は、例えば3000[kg/m3]である（参考文献：松井 章敏,鍋島 誠司,松野 英寿,菊池 直樹,岸本 康夫：鉄と鋼,95(2009),207.）。通常、溶鋼Ｍ上にスラグＳが浮いている。 The obtained thermal image is used to detect the slag S flowing out from the tapping hole 3 of the converter 1 while being caught in the tapping flow (molten steel M).
The present invention is a technique that can be used when molten steel M is tapped from a refining vessel 1 (converter 1) in which molten steel M and slag S coexist to a next process vessel 2 (ladle 2).
The density of molten steel M is, for example, 7000 [kg/m 3 ], and the density of slag S is, for example, 3000 [kg/m 3 ]. Yasuo: Tetsu to Hagane, 95 (2009), 207.). Normally, slag S floats on molten steel M.

基本的には、溶鋼ＭとスラグＳが共存する精錬容器１から溶鋼Ｍを取鍋２へ出鋼する場合、溶鋼ＭはスラグＳと比較して密度が大きいため、精錬容器１の下方の出鋼孔３より溶鋼Ｍが先に排出される。このとき、精錬容器１内に溶鋼Ｍが残留することによる鉄ロスを低減するため、できる限り溶鋼Ｍを出鋼することが望ましい。
一方で、溶鋼Ｍをできる限り多く出そうとすると、溶鋼ＭにスラグＳが巻き込まれ、スラグＳも排出される。このように、溶鋼ＭとともにスラグＳが排出されると、清浄度悪化による品質低下、酸素源混入による合金歩留低下、不純物元素の混入による目標成分から外れてしまうという問題などに繋がる。 Basically, when the molten steel M is tapped from the refining vessel 1 in which the molten steel M and the slag S coexist to the ladle 2, the molten steel M has a higher density than the slag S. Molten steel M is discharged first from the steel hole 3 . At this time, in order to reduce the iron loss due to the molten steel M remaining in the refining vessel 1, it is desirable to tap out the molten steel M as much as possible.
On the other hand, when trying to eject as much molten steel M as possible, the slag S is caught in the molten steel M and the slag S is also discharged. When the slag S is discharged together with the molten steel M in this way, it leads to problems such as deterioration in quality due to deterioration in cleanliness, decrease in alloy yield due to contamination with an oxygen source, and deviation from the target composition due to contamination with impurity elements.

従って、溶鋼Ｍのロスを最小限にし、歩留を最大化しつつ、スラグＳの流出を最小限に抑制する。
できる限り多くの溶鋼Ｍを出鋼し且つ、スラグＳを排出させないためには、出鋼孔３を通過する流体（出鋼流）が溶鋼ＭからスラグＳに切り替わるタイミングを的確に判断した上で、溶鋼Ｍの出鋼作業を終了させることが必要である。 Therefore, the outflow of slag S is minimized while the loss of molten steel M is minimized and the yield is maximized.
In order to tap out as much molten steel M as possible without discharging the slag S, it is necessary to accurately determine the timing at which the fluid (steel flow) passing through the tapping hole 3 switches from the molten steel M to the slag S. , the tapping operation of the molten steel M must be completed.

なお、オペレータの目視による溶鋼Ｍの出鋼終了の判定については、出鋼中の「発煙状況」や「熟練度」などによってばらつきを有するため、本発明では出鋼孔３を通過する流体が溶鋼ＭからスラグＳに変化する瞬間を、デジタルデータで把握することで、ばらつき無く判断することができる。
溶鋼ＭとスラグＳの放射率の違いから、放射エネルギーの違いとして両者を識別する。 Note that the determination of the end of tapping of the molten steel M by visual observation of the operator varies depending on the "smoke generation state" and "skill level" during tapping. By grasping the moment when M changes to slag S with digital data, it is possible to judge without variation.
Based on the difference in emissivity between the molten steel M and the slag S, both are identified as the difference in radiant energy.

放射エネルギーとは、ステファン＝ボルツマンの法則における放射熱（輻射熱）の量であって、高温の方が大きい値となり、また同じ温度であっても溶鋼ＭよりスラグＳの方が高い放射率であるため、放射エネルギーの量もスラグＳの方が大きくなる。
前述の通り、放射エネルギーは、熱画像として取得する機器（例えば、サーモグラフィ）を用いて測定するため、測定した放射エネルギーの量として取得してもよい。あるいは、換算式を用いて放射エネルギー量を見かけ温度に換算として取得してもよい。 Radiant energy is the amount of radiant heat (radiant heat) according to the Stefan-Boltzmann law. The higher the temperature, the higher the emissivity of the slag S than the molten steel M. Therefore, the amount of radiant energy is also greater in the slag S.
As mentioned above, the radiant energy may be obtained as a measured amount of radiant energy, as it is measured using a thermal imaging device (eg, thermography). Alternatively, a conversion formula may be used to convert the amount of radiant energy into an apparent temperature.

放射エネルギーは、「背景Ｂ」＜「溶鋼Ｍ」＜「スラグＳ」の順に高くなるため、溶鋼Ｍの閾値以上、スラグＳの閾値未満の画素の範囲が、溶鋼Ｍとして観測される。同じく、スラグ閾値以上の画素の範囲が、スラグＳとして観測される。
溶鋼Ｍ、スラグＳを識別するためには、外因となる背景Ｂと溶鋼Ｍを識別する「閾値（０）」および、溶鋼ＭとスラグＳを識別する「閾値（１）」が必要となる。 Since the radiant energy increases in the order of “background B”<“molten steel M”<“slag S”, the range of pixels above the threshold for molten steel M and below the threshold for slag S is observed as molten steel M. Similarly, the range of pixels above the slag threshold is observed as slug S.
In order to distinguish between the molten steel M and the slag S, a "threshold (0)" for distinguishing between the external background B and the molten steel M and a "threshold (1)" for distinguishing between the molten steel M and the slag S are required.

すなわち、溶鋼ＭとスラグＳの放射エネルギーを識別する「閾値（１）」を決めておくことで、その「閾値（１）」以上の放射エネルギーを有する流体を「スラグＳである」と判断することができる。
また、外因となる背景Ｂと溶鋼Ｍを識別する「閾値（０）」は、この閾値以上となった画素が背景Ｂではなく「溶鋼ＭもしくはスラグＳである」と判断する値である。 That is, by determining a "threshold value (1)" for distinguishing between the radiant energies of the molten steel M and the slag S, a fluid having a radiant energy equal to or greater than the "threshold value (1)" is determined to be "slag S". be able to.
The "threshold value (0)" for distinguishing between background B and molten steel M, which is an external factor, is a value for judging that pixels exceeding this threshold value are not background B but "molten steel M or slag S".

溶鋼ＭとスラグＳを識別する「閾値（１）」は、この閾値以上となった画素が溶鋼Ｍではなく「スラグＳである」と判断する値である。
これらより、スラグ比率を、（スラグ相当画素数）÷（溶鋼相当画素数＋スラグ相当画素数）の割合で算出する。
なお、スラグＳの流出を判定するタイミングを決定する場合においては、スラグ比率の「閾値（２）」を設ける。 The "threshold value (1)" for distinguishing between molten steel M and slag S is a value for determining that pixels exceeding this threshold value are not molten steel M but "slag S".
From these, the slag ratio is calculated by (the number of pixels corresponding to slag)/(the number of pixels corresponding to molten steel + the number of pixels corresponding to slag).
When determining the timing for determining the outflow of slag S, a "threshold value (2)" for the slag ratio is provided.

このスラグ比率の「閾値（２）」とは、（スラグ相当画素数）÷（溶鋼相当画素数＋スラグ相当画素数）の割合に対して良否を判定するための閾値のことである。算出したスラグ比率がスラグ比率の「閾値（２）」を超えた場合、スラグＳが流出したと判定され、オペレータなどに伝達される。
本実施形態においては、予め、出鋼速度[ton/s]と、「閾値（１）」の関係式（１）を決定する。 The "threshold value (2)" of the slag ratio is a threshold value for judging the quality of the ratio of (the number of pixels corresponding to slag)/(the number of pixels corresponding to molten steel + the number of pixels corresponding to slag). When the calculated slag ratio exceeds the "threshold value (2)" of the slag ratio, it is determined that the slag S has flowed out, and is communicated to an operator or the like.
In this embodiment, the steel output speed [ton/s] and the relational expression (1) between the "threshold value (1)" are determined in advance.

なお、「閾値」については、溶鋼ＭとスラグＳを識別する「閾値（１）」を用いて関係
式（１）を得てもよいし、スラグ比率の「閾値（２）」を用いて関係式（２）を得てもよい。ただし、出鋼速度[ton/s]に応じた目標値（閾値）は、実操業に応じて決定すればよい。
例えば、精錬容器１内に残留する溶鋼Ｍの量を低減するために、出鋼速度[ton/s]と「閾値」の関係式を決定してもよいし、精錬容器１からのスラグＳの流出量を低減するための関係式を決定してもよい。 Regarding the "threshold", the relational expression (1) may be obtained using the "threshold (1)" that distinguishes between the molten steel M and the slag S, or the relational expression (1) may be obtained using the "threshold (2)" of the slag ratio. Equation (2) may be obtained. However, the target value (threshold value) according to the steel output speed [ton/s] may be determined according to the actual operation.
For example, in order to reduce the amount of molten steel M remaining in the refining vessel 1, a relational expression between the tapping rate [ton/s] and the "threshold" may be determined, and the amount of slag S from the refining vessel 1 may be A relationship may be determined to reduce the outflow.

実操業においては、出鋼量の推移から逐次、出鋼速度[ton/s]を算出する。
画像取得中の出鋼速度[ton/s]は、一定ではない。転炉１であれば、スラグ流出抑制具（例えば、ダーツ４）の使用有無によって出鋼速度[ton/s]が変わってくる。なお、ダーツ４は、溶鋼Ｍには浮いてスラグＳには浮かばない比重で浮く器具である。また、取鍋２であれば、鋳造速度を制御するため、耐火物によって孔開度を変更し、出鋼速度[ton/s]を変える。 In actual operation, the steel output speed [ton/s] is calculated sequentially from the transition of the steel output amount.
The tapping speed [ton/s] during image acquisition is not constant. In the case of the converter 1, the tapping speed [ton/s] changes depending on whether or not a slag outflow suppressor (for example, a dart 4) is used. The dart 4 is a tool that floats on the molten steel M but not on the slag S due to its specific gravity. Further, in the case of the ladle 2, in order to control the casting speed, the refractory is used to change the hole opening and the tapping speed [ton/s].

ダーツ４を使用した場合や孔開度を低下させるなどといったように排出経路を狭くし、出鋼速度[ton/s]が遅い場合、出鋼流において乱流の発生ひいては渦の生成が抑制されるため、溶鋼Ｍ上に存在するスラグＳは巻き込みにくくなる。
一方、ダーツ４を使用しない場合や孔開度が大きくするなどといったように排出経路を広くし、出鋼速度[ton/s]が速い場合、出鋼流において乱流による渦が生成して、出鋼流にスラグＳが巻き込まれやすくなる。このように、排出経路の大きさによって、スラグＳの流出挙動が異なってくる。 When the tapping speed [ton/s] is slow, such as when using darts 4 or decreasing the hole opening, the generation of turbulence and eventually the generation of vortices in the tapping flow is suppressed. Therefore, the slag S present on the molten steel M is less likely to be involved.
On the other hand, when the darts 4 are not used or when the discharge path is widened by increasing the opening degree of the hole and the tapping speed [ton/s] is high, turbulent vortices are generated in the tapping flow. The slag S is easily caught in the tapping flow. Thus, the outflow behavior of the slag S differs depending on the size of the discharge path.

よって、いかなる出鋼条件においても、スラグ流出を抑制し且つ鉄ロスを軽減するためには、その時々刻々と変わる出鋼速度[ton/s]に応じて、「閾値」を動的に設定し、その動的に設定した「閾値」に従って判断することが重要であると知見した。
本実施形態においては、予め決定した関係式（１）を用いて、「閾値（１）」を動的に設定する。 Therefore, in order to suppress slag outflow and reduce iron loss under any tapping conditions, the "threshold" should be dynamically set according to the tapping speed [ton/s], which changes from moment to moment. , it is important to judge according to the dynamically set "threshold".
In the present embodiment, "threshold (1)" is dynamically set using a predetermined relational expression (1).

なお、「閾値」については、「閾値（１）」を動的に設定してもよいし、スラグ比率の「閾値（２）」を動的に設定してもよい。
本実施形態では、スラグＳと溶鋼Ｍを判別することについては、画素毎に0.03秒毎に解析を行い、各画素における放射エネルギーの平均値が、設定した「閾値」よりも高ければ、その画素はスラグＳと判断される。各画素において、溶鋼Ｍに対してスラグＳの混入量が増加すると、平均の放射エネルギー量が高まることになる。 As for the "threshold", the "threshold (1)" may be dynamically set, or the "threshold (2)" of the slag ratio may be dynamically set.
In this embodiment, to distinguish between slag S and molten steel M, each pixel is analyzed every 0.03 seconds. is judged to be slag S. In each pixel, when the amount of slag S mixed into the molten steel M increases, the average amount of radiant energy increases.

「閾値」を高く設定すると、スラグＳの検知感度が鈍いものとなる。すなわち多少のスラグＳが出鋼流に巻き込まれても、スラグＳの流出が検出されず、スラグＳが一定程度、混ざり込んで流出し放射エネルギーが高まった後に、スラグＳが流出したと判断されてしまう。
逆に、「閾値」を低く設定すると、スラグＳの検知感度が過敏となり、極めて少量のスラグＳが混入した時点で、スラグＳが流出したと判断される可能性がある。 If the "threshold" is set high, the detection sensitivity of the slag S becomes dull. That is, even if some slag S is caught in the steel flow, the outflow of slag S is not detected, and it is determined that the slag S has flowed out after a certain amount of slag S has been mixed and flowed out and the radiant energy has increased. end up
Conversely, if the "threshold" is set low, the detection sensitivity of the slag S becomes oversensitive, and it may be determined that the slag S has flowed out when an extremely small amount of slag S is mixed.

出鋼速度[ton/s]が遅い場合は、スラグＳの巻き込みが少なく、溶鋼Ｍと同時に出鋼されるスラグＳは殆ど無い。そのため、「閾値」を高く設定してしまう（感度を鈍くする）と、熱画像の一画素内においてわずかに存在するスラグＳが、溶鋼Ｍと同じ画素に含まれてしまうこととなる。その画素においては、放射エネルギーが平均化されてしまい「閾値」以下と判定されることとなる。つまり、スラグＳを検知することができなくなってしまう。 When the tapping speed [ton/s] is slow, the slag S is less involved, and almost no slag S is tapped simultaneously with the molten steel M. Therefore, if the “threshold value” is set high (the sensitivity is lowered), the slag S slightly present in one pixel of the thermal image will be included in the same pixel as the molten steel M. At that pixel, the radiant energy is averaged and determined to be equal to or less than the "threshold". That is, the slag S cannot be detected.

ただし、この出鋼速度[ton/s]が遅い場合でも、溶鋼Ｍを出鋼した後にはスラグＳが流出するため、スラグＳを検知することは必須である。そのため、「閾値」を低く設定する（感度を過敏にする）ことで、わずかなスラグＳも検出することができるようになるので、スラグＳが流出したタイミングを逃さず検知することが可能となる。
一方、出鋼速度[ton/s]が高い場合、「閾値」を低く設定してしまう（感度を過敏する）と、出鋼中の溶鋼Ｍにわずかに巻き込まれたスラグＳを検出してしまう。しかしながら、この段階では、溶鋼Ｍを主として出鋼しているので、スラグＳが流出したと判断されると、精錬容器１内に溶鋼Ｍを残留させてしまい、鉄歩留が低下することとなる。 However, even if the tapping speed [ton/s] is slow, the slag S flows out after the molten steel M is tapped, so it is essential to detect the slag S. Therefore, by setting the “threshold value” low (sensitivity), it becomes possible to detect even a small amount of slag S, so that it is possible to detect without missing the timing when the slag S flows out. .
On the other hand, when the tapping speed [ton/s] is high, if the "threshold" is set low (sensitivity is increased), the slag S slightly caught in the molten steel M during tapping will be detected. . However, since the molten steel M is mainly extracted at this stage, if it is determined that the slag S has flowed out, the molten steel M will remain in the refining vessel 1, and the iron yield will decrease. .

この場合、「閾値」を高く設定する（感度を鈍くする）ことで、溶鋼Ｍの出鋼完了まではスラグＳを検知せずに且つ、スラグＳが主として排出される段階になると「スラグＳが流出した」と判断されることが可能となる。つまり、適切な出鋼終了の判断が可能となる。
このように、出鋼速度[ton/s]の速さによって、スラグＳの排出挙動が異なるため、「閾値」を決め打ちにすると問題が生じるので、柔軟に「閾値」を設定するべきであると知見した。したがって、本実施形態においては、「閾値（１）」を動的に設定した。 In this case, by setting the “threshold value” high (decreasing the sensitivity), the slag S is not detected until the molten steel M is tapped, and when the slag S is mainly discharged, “the slag S It is possible to judge that it has flowed out. That is, it is possible to appropriately determine the end of tapping.
In this way, the discharge behavior of slag S differs depending on the speed of the steel output speed [ton/s], so if the "threshold" is fixed, problems will arise, so the "threshold" should be set flexibly. I found out. Therefore, in this embodiment, "threshold (1)" is dynamically set.

なお、「閾値」を動的に設定することについては、関係式（１）を用いて、スラグＳと溶鋼Ｍを識別する「閾値（１）」を動的に設定してもよい。また、関係式（２）を用いて、スラグ比率の「閾値（２）」を動的に設定してもよい。また、その「閾値（１）」と「閾値（２）」の両方を動的に設定してもよい。
また、閾値を動的に設定する方法としては、連続的な関数でもよいし、ステップ関数でもよい。 As for dynamically setting the "threshold", the "threshold (1)" for distinguishing between the slag S and the molten steel M may be dynamically set using the relational expression (1). Alternatively, the "threshold (2)" of the slag ratio may be dynamically set using the relational expression (2). Also, both the "threshold (1)" and "threshold (2)" may be set dynamically.
Also, as a method of dynamically setting the threshold, a continuous function or a step function may be used.

好ましくは、予め準備しておく関係式（１）、関係式（２）には、出鋼速度[ton/s]又は溶鋼温度[℃]の少なくとも一方を含むとよい。
溶鋼ＭとスラグＳを識別するにあたっては、溶鋼Ｍの温度も影響する。
例えば、溶鋼Ｍの温度が高い場合には、溶鋼ＭとスラグＳを識別する「閾値（１）」を低く設定すると、出鋼流において溶鋼Ｍが主流である時点で「スラグＳ」とみなされる放射エネルギー量が増加して、スラグ比率が上昇することで、「スラグＳが流出した」と判断する可能性がある。そのため、溶鋼温度[℃]を関係式（１）、関係式（２）に含める。 Preferably, the relational expressions (1) and (2) prepared in advance include at least one of the tapping rate [ton/s] and the molten steel temperature [°C].
The temperature of the molten steel M also affects the discrimination between the molten steel M and the slag S.
For example, when the temperature of the molten steel M is high, if the "threshold (1)" for distinguishing between the molten steel M and the slag S is set low, the molten steel M is regarded as the "slag S" at the time when the molten steel M is the mainstream in the steel output flow. When the amount of radiant energy increases and the slag ratio rises, it may be determined that "the slag S has flowed out." Therefore, the molten steel temperature [°C] is included in the relational expressions (1) and (2).

また、出鋼速度[ton/s]については、速度の速い遅いによって、スラグＳの排出状況が異なってくる。そのため、出鋼速度[ton/s]を関係式（１）、関係式（２）に含める。
好ましくは、画像中における背景Ｂと溶鋼Ｍを識別する「閾値（０）」を求めておき、「閾値（０）」と「閾値（１）」とを用いて、画像における溶鋼Ｍの領域を抽出するとよい。また、「閾値（２）」は、「閾値（０）」と閾値（１）」とを用いて算出するとよい。 As for the tapping speed [ton/s], the slag S is discharged differently depending on whether the speed is fast or slow. Therefore, the steel output speed [ton/s] is included in the relational expressions (1) and (2).
Preferably, a "threshold value (0)" for distinguishing between the background B and the molten steel M in the image is determined in advance, and the "threshold value (0)" and the "threshold value (1)" are used to determine the region of the molten steel M in the image. should be extracted. Also, "threshold (2)" may be calculated using "threshold (0)" and "threshold (1)".

以上述べた本実施形態をまとめると、精錬容器１から取鍋２へ溶鋼Ｍを出鋼するときに、撮像手段７を用いて溶鋼Ｍの流れである出鋼流の画像を撮影し、撮影した画像から出鋼流の放射エネルギー量又は、その放射エネルギー値と所定の変換式を用いて得られる出鋼流のみかけ温度を取得し、取得した出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度から、画像中における溶鋼ＭとスラグＳを識別する「閾値（１）」と、出鋼流におけるスラグＳの巻き込みが許容可能にあることを判別する「閾値（２）」と、を用いて、出鋼時のスラグＳ流出を検知する方法において、以下のようにする。 To summarize the present embodiment described above, when the molten steel M is tapped from the refining vessel 1 to the ladle 2, an image of the tapping flow, which is the flow of the molten steel M, is photographed using the imaging means 7 and photographed. From the image, the amount of radiant energy of the tapping stream or the apparent temperature of the tapping stream obtained by using the radiant energy value and a predetermined conversion formula is obtained, and from the obtained amount of radiant energy or the apparent temperature of the tapping stream, the image is Using the "threshold (1)" for distinguishing between the molten steel M and the slag S in the molten steel M and the "threshold (2)" for distinguishing whether the slag S is allowed to be involved in the tapping flow, In the method for detecting the outflow of slag S, the following is performed.

「閾値（１）」を動的に設定するにあたっては、事前に、取鍋２内への出鋼量と出鋼時間から得られる出鋼速度[ton/s]と「閾値（１）」との関係式（１）を得ておく。
実操業における出鋼速度[ton/s]と関係式（１）とを用いて、「閾値（１）」を動的に求める。
動的に求めた「閾値（１）」を用いて、画像における溶鋼Ｍの領域とスラグＳの領域とを分別する。 In dynamically setting the "threshold (1)", the output speed [ton/s] obtained from the output amount into the ladle 2 and the output time and the "threshold (1)" Obtain the relational expression (1).
The "threshold value (1)" is dynamically determined using the steel output speed [ton/s] in the actual operation and the relational expression (1).
The dynamically determined "threshold (1)" is used to separate the molten steel M region and the slag S region in the image.

分別して得られた溶鋼Ｍの領域とスラグＳの領域からスラグ比率を算出する。そのスラグ比率が「閾値（２）」を上回ると、スラグＳが流出したと検出する。このタイミングで出鋼を終了する。
［実施例］
以下に、本発明のスラグの流出検知方法に従って実施した実施例及び、本発明と比較するために実施した比較例について、説明する。 A slag ratio is calculated from the region of molten steel M and the region of slag S obtained by separation. When the slag ratio exceeds the "threshold (2)", it is detected that the slag S has flowed out. At this timing, tapping ends.
[Example]
Examples carried out according to the slag outflow detection method of the present invention and comparative examples carried out for comparison with the present invention will be described below.

本実施例における実施条件については、以下の通りである。
転炉１については、容量が250tonのものを用いている。ただし、tonは粗鋼トンである。また、上底吹き式の転炉１を用いている。この転炉１は、上下吹き式とも呼ぶものである。
[C]＝3.15～4.9質量%とした。これは、本実施例で用いた実績値である。 Implementation conditions in this example are as follows.
The converter 1 has a capacity of 250 tons. However, tons are tons of crude steel. In addition, a top-bottom blowing type converter 1 is used. This converter 1 is also called a vertical blowing type.
[C] was set to 3.15 to 4.9% by mass. This is the actual value used in this embodiment.

溶銑ａ：[P]＝0.005～0.165質量%とした。これは、本実施例で用いた実績値である。
溶製鋼種については、鋼種：規格上限[C]＝0.002～1.05質量%、規格上限[P]＝0.005%～0.11%とした。これは、本実施例で用いた実績値である。
排滓については、転炉１内に残留したスラグＳは、炉口よりパン台車へ排滓する。
転炉１出鋼後の溶鋼処理については、当業者常法通りに、溶鋼処理を実施する。例えば、RH、CAS、LFなどがある。 Hot metal a: [P] = 0.005 to 0.165% by mass. This is the actual value used in this embodiment.
Regarding the type of molten steel, the steel type: upper limit of specification [C] = 0.002 to 1.05% by mass, upper limit of specification [P] = 0.005% to 0.11%. This is the actual value used in this embodiment.
As for the slag, the slag S remaining in the converter 1 is discharged from the furnace throat to the bread carriage.
Regarding the molten steel treatment after the steel output from the converter 1, the molten steel treatment is carried out according to the ordinary method of those skilled in the art. For example, there are RH, CAS, and LF.

連続鋳造については、当業者常法通りに、鋳造を実施する。
図１１に、本発明のスラグの流出検知方法に従って、実施した実施例の結果及び、本発明と比較するために実施した比較例の結果を示す。つまり、図１１は、関係式（１）を算出するために、同一チャージで「閾値（１）」を変えた３例を示した図である。なお、パターンＡのフローチャート（図６などを参照）に基づき、スラグＳと溶鋼Ｍを識別する「閾値（１）」を動的に設定した場合を示す。ただし、同一チャージで行っている。ただし、本実施例では、スラグ比率の「閾値（２）」を20%としている。 For continuous casting, casting is carried out according to the usual methods of those skilled in the art.
FIG. 11 shows the results of an example implemented according to the slag outflow detection method of the present invention and the results of a comparative example implemented for comparison with the present invention. That is, FIG. 11 is a diagram showing three examples in which the "threshold value (1)" is changed for the same charge in order to calculate the relational expression (1). In addition, based on the flowchart of pattern A (see FIG. 6, etc.), the case where the "threshold value (1)" for distinguishing between slag S and molten steel M is dynamically set is shown. However, it is done with the same charge. However, in this embodiment, the "threshold value (2)" of the slag ratio is set to 20%.

図１１に示すように、溶鋼とスラグを識別する「閾値（１）」を適正に設定した場合、「閾値（２）」より上回ると、スラグＳが流出したと検知するタイミングと、オペレータが目視でスラグＳが流出したことを認識するタイミングとが、ほぼ同じとなっていることがわかる。
すなわち、本発明のスラグの流出検知方法に従って行う判断と、オペレータがスラグＳの流出によって出鋼を停止する判断のタイミングとの判断の差もないことがわかる。 As shown in FIG. 11, when the "threshold value (1)" for distinguishing between molten steel and slag is set appropriately, when the "threshold value (2)" is exceeded, the timing for detecting the outflow of slag S and the operator's visual It can be seen that the timing of recognizing that the slag S has flowed out is almost the same.
That is, it can be seen that there is no difference between the judgment made according to the slag outflow detection method of the present invention and the timing of the operator's judgment to stop tapping due to the outflow of slag S.

一方で、比較例として「閾値（１）」を適正に設定しなかった場合、スラグＳの流出を見逃したり、最適なタイミングより前でスラグＳの流出を検知することとなった。
以上述べたように、本発明によれば、転炉１から取鍋２へ溶鋼Ｍを出鋼するに際して、溶鋼Ｍの出鋼流を撮影し、撮影した画像から溶鋼とスラグを識別する「閾値（１）」[℃]を決定し、その「閾値（１）」[℃]と出鋼速度[ton/s]を基に、スラグＳの流出に関係する式（１）を予め算出しておき、出鋼流中におけるスラグＳ領域（スラグ比率）の境界を示す「閾値（２）」を予め設定しておき、出鋼中の出鋼速度[ton/s]に応じて、関係式（１）を用いて「閾値（１）」[℃]を動的に求め、動的に求めた「閾値（１）」[℃]を用いて溶鋼ＭとスラグＳを分別し、分別した溶鋼ＭとスラグＳからスラグ比率を算出し、そのスラグ比率と「閾値（２）」を対比することで、出鋼する際におけるスラグＳの流出を精度よく検知することができる。 On the other hand, as a comparative example, if the "threshold value (1)" was not properly set, the outflow of the slag S was overlooked or the outflow of the slag S was detected before the optimum timing.
As described above, according to the present invention, when the molten steel M is tapped from the converter 1 to the ladle 2, the tapping flow of the molten steel M is photographed, and the "threshold value (1)” [°C] is determined, and based on the “threshold (1)” [°C] and the tapping speed [ton/s], formula (1) related to the outflow of slag S is calculated in advance. A "threshold value (2)" indicating the boundary of the slag S region (slag ratio) in the tapping flow is set in advance, and the relational expression ( 1) is used to dynamically obtain the “threshold (1)” [°C], and the dynamically obtained “threshold (1)” [°C] is used to separate the molten steel M and the slag S, and the separated molten steel M , and the slag S, and by comparing the slag ratio with the "threshold value (2)", it is possible to accurately detect the outflow of the slag S during tapping.

このようにすることにより、スラグＳの巻き込み（流出）が減少し、次工程における合金歩留の向上や、品質の改善を期待することができる。
また、第２実施形態のように、スラグ比率の「閾値（２）」を動的に設定してもよい。［第２実施形態］
本実施形態においては、精錬容器１から取鍋２へ溶鋼Ｍを出鋼するときに、撮像手段７を用いて溶鋼Ｍの流れである出鋼流の画像を撮影し、撮影した画像から出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度を取得し、取得した出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度から、画像中における溶鋼ＭとスラグＳを識別する閾値（１）と、出鋼流におけるスラグＳの巻き込みが許容可能にあることを判別する閾値（２）と、を用いて、出鋼時のスラグＳ流出を検知する方法において、以下のようにする。 By doing so, the entanglement (outflow) of the slag S is reduced, and an improvement in alloy yield and quality in the next step can be expected.
Also, as in the second embodiment, the "threshold (2)" of the slag ratio may be dynamically set. [Second embodiment]
In this embodiment, when the molten steel M is tapped from the refining vessel 1 to the ladle 2, an image of the tapping flow, which is the flow of the molten steel M, is photographed using the imaging means 7, and the tapped image is The amount of radiant energy or apparent temperature of the flow is obtained, and from the obtained amount of radiant energy or apparent temperature of the tapping flow, a threshold value (1) for identifying molten steel M and slag S in the image, and A method for detecting outflow of slag S during tapping using a threshold (2) for determining that entrainment is permissible is performed as follows.

「閾値（２）」を動的に設定するにあたっては、事前に、取鍋１内への出鋼量と出鋼時間から得られる出鋼速度[ton/s]と閾値（２）との関係式（２）を得ておく。
実操業における出鋼速度[ton/s]と関係式（２）とを用いて、「閾値（２）」を動的に求める。
閾値（２）を用いて、画像における溶鋼Ｍの領域とスラグＳの領域とを分別する。 In dynamically setting the "threshold (2)", the relationship between the steel output rate [ton/s] obtained from the steel output into the ladle 1 and the steel output time and the threshold (2) Formula (2) is obtained.
The "threshold value (2)" is dynamically determined using the steel output speed [ton/s] in the actual operation and the relational expression (2).
Threshold (2) is used to separate the areas of molten steel M and slag S in the image.

分別して得られた溶鋼Ｍの領域とスラグＳの領域から算出したスラグ比率が、動的に求めた「閾値（２）」を上回ると、スラグＳが流出したと検出する。
なお、「関係式（２）」には、出鋼速度[ton/s]又は溶鋼温度[℃]の少なくとも一方を含むようにするとよい。また、画像中における背景Ｂと溶鋼Ｍを識別する「閾値（０）」を求めておき、「閾値（０）」と「閾値（１）」とを用いて、画像における溶鋼Ｍの領域
を抽出する。 When the slag ratio calculated from the molten steel M region and the slag S region obtained by separation exceeds the dynamically determined "threshold value (2)", it is detected that the slag S has flowed out.
It should be noted that the "relational expression (2)" preferably includes at least one of the tapping rate [ton/s] and the molten steel temperature [°C]. Also, a "threshold value (0)" for distinguishing between the background B and the molten steel M in the image is obtained, and the "threshold value (0)" and the "threshold value (1)" are used to extract the region of the molten steel M in the image. do.

図１２に、スラグ比率の「閾値（２）」を動的に設定する場合のフローチャートを示す（パターンＢ）。
図１２に示すように、精錬容器１から取鍋２へ溶鋼Ｍを出鋼するときにスラグＳ流出を検知するに際して、撮像手段７を用いて溶鋼Ｍの流れである出鋼流の画像を撮影する（Ｓ１）。撮影した画像を解析して、出鋼流の放射エネルギー量又は、その放射エネルギー値と所定の変換式を用いて得られる出鋼流のみかけ温度[℃]を取得する（Ｓ２）。 FIG. 12 shows a flowchart for dynamically setting the "threshold (2)" of the slag ratio (pattern B).
As shown in FIG. 12, when detecting the outflow of slag S when the molten steel M is tapped from the refining vessel 1 to the ladle 2, an image of the tapping flow, which is the flow of the molten steel M, is captured using the imaging means 7. (S1). The photographed image is analyzed to acquire the amount of radiant energy of the tapping stream or the apparent temperature [°C] of the tapping stream obtained by using the radiant energy value and a predetermined conversion formula (S2).

取鍋２内への溶鋼Ｍの出鋼量を測定する（Ｓ３）。その出鋼量と出鋼時間から、溶鋼の出鋼速度[ton/s]を求める（Ｓ４）。なお、出鋼流の放射エネルギー量、みかけ温度[℃]、出鋼速度[ton/s]などを実績値として蓄積するとよい。
取得した出鋼流の放射エネルギー量、みかけ温度[℃]などを基に、画像中における溶鋼ＭとスラグＳの存在を識別する「閾値（１）」[℃]を求める。閾値（１）を用いて、画像における溶鋼Ｍの領域とスラグＳの領域とを分別し、得られた溶鋼Ｍの領域とスラグＳの領域からスラグ比率を算出する（Ｓ５）。 The amount of molten steel M discharged into the ladle 2 is measured (S3). The tapping speed [ton/s] of molten steel is obtained from the tapping amount and tapping time (S4). It should be noted that the amount of radiant energy of the tapping flow, the apparent temperature [°C], the tapping speed [ton/s], etc. should be accumulated as actual values.
A "threshold (1)" [°C] for distinguishing the presence of molten steel M and slag S in an image is obtained based on the acquired amount of radiant energy of the tapping flow, apparent temperature [°C], and the like. The threshold value (1) is used to separate the molten steel M region and the slag S region in the image, and the slag ratio is calculated from the obtained molten steel M region and the slag S region (S5).

画像における溶鋼ＭとスラグＳの比率から、スラグＳの流出の境界値（スラグＳの巻き込みが許容可能な閾値）である「閾値（２）」を求める。事前に、取鍋２内への出鋼量と出鋼時間から得られる出鋼速度[ton/s]と、「閾値（２）」との関係式（２）を得ておく。
実操業において、出鋼中の溶鋼の出鋼量の推移から逐次、溶鋼の出鋼速度[ton/s]を算出する。実操業における出鋼速度[ton/s]と、事前に得た関係式（２）とを用いて、「閾値（２）」を動的に求める（Ｓ６）。 From the ratio of the molten steel M and the slag S in the image, the "threshold (2)", which is the outflow boundary value of the slag S (threshold at which the slag S is permissible), is obtained. A relational expression (2) between the tapping rate [ton/s] obtained from the tapping amount and tapping time into the ladle 2 and the "threshold value (2)" is obtained in advance.
In the actual operation, the molten steel output speed [ton/s] is calculated sequentially from the change in the amount of molten steel output during the output. The "threshold value (2)" is dynamically obtained using the steel output speed [ton/s] in the actual operation and the relational expression (2) obtained in advance (S6).

算出したスラグ比率が動的に求めた「閾値（２）」を上回ると、スラグＳが流出したと検出する（Ｓ８）。出鋼を終了する。
さらには、第３実施形態のように、溶鋼ＭとスラグＳを識別する「閾値（１）」とスラグ比率の「閾値（２）」ともに動的に設定してもよい。
［第３実施形態］
図１３に、「閾値（１）」と「閾値（２）」の両方を動的に設定する場合のフローチャートを示す（パターンＣ）。 When the calculated slag ratio exceeds the dynamically determined "threshold value (2)", it is detected that the slag S has flowed out (S8). Finish tapping.
Furthermore, as in the third embodiment, both the "threshold (1)" for distinguishing between the molten steel M and the slag S and the "threshold (2)" for the slag ratio may be dynamically set.
[Third embodiment]
FIG. 13 shows a flowchart for dynamically setting both "threshold (1)" and "threshold (2)" (pattern C).

図１３に示すように、精錬容器１から取鍋２へ溶鋼Ｍを出鋼するときにスラグＳ流出を検知するに際して、撮像手段７を用いて溶鋼Ｍの流れである出鋼流の画像を撮影する（Ｓ１）。撮影した画像を解析して、出鋼流の放射エネルギー量又は、その放射エネルギー値と所定の変換式を用いて得られる出鋼流のみかけ温度[℃]を取得する（Ｓ２）。
取鍋２内への溶鋼Ｍの出鋼量を測定する（Ｓ３）。その出鋼量と出鋼時間から、溶鋼の出鋼速度[ton/s]を求める（Ｓ４）。なお、出鋼流の放射エネルギー量、みかけ温度[℃]、出鋼速度[ton/s]などを実績値として蓄積するとよい。 As shown in FIG. 13, when detecting the outflow of the slag S when the molten steel M is tapped from the refining vessel 1 to the ladle 2, an image of the tapping flow, which is the flow of the molten steel M, is captured using the imaging means 7. (S1). The photographed image is analyzed to acquire the amount of radiant energy of the tapping stream or the apparent temperature [°C] of the tapping stream obtained by using the radiant energy value and a predetermined conversion formula (S2).
The amount of molten steel M discharged into the ladle 2 is measured (S3). The tapping speed [ton/s] of molten steel is obtained from the tapping amount and tapping time (S4). It should be noted that the amount of radiant energy of the tapping flow, the apparent temperature [°C], the tapping speed [ton/s], etc. should be accumulated as actual values.

例えば、「閾値（１）」を動的に求める。
取得した出鋼流の放射エネルギー量、みかけ温度[℃]などを基に、画像中における溶鋼ＭとスラグＳの存在を識別する「閾値（１）」[℃]を求める。
事前に、取鍋２内への出鋼量と出鋼時間から得られる出鋼速度[ton/s]と、「閾値（１）」[℃]との関係式（１）を得ておく。 For example, "threshold (1)" is dynamically determined.
A "threshold (1)" [°C] for distinguishing the presence of molten steel M and slag S in an image is obtained based on the acquired amount of radiant energy of the tapping flow, apparent temperature [°C], and the like.
A relational expression (1) between the tapping rate [ton/s] obtained from the tapping amount and tapping time into the ladle 2 and the "threshold (1)" [°C] is obtained in advance.

実操業において、出鋼中の溶鋼の出鋼量の推移から逐次、溶鋼の出鋼速度[ton/s]を算出する。実操業における出鋼速度[ton/s]と、事前に得た関係式（１）とを用いて、「閾値（１）」を動的に求める（Ｓ５）。
動的に求めた閾値（１）を用いて、画像における溶鋼Ｍの領域とスラグＳの領域とを分別し、得られた溶鋼Ｍの領域とスラグＳの領域からスラグ比率を算出する（Ｓ６）。 In the actual operation, the molten steel output speed [ton/s] is calculated sequentially from the change in the amount of molten steel output during the output. The "threshold value (1)" is dynamically obtained using the steel output speed [ton/s] in the actual operation and the relational expression (1) obtained in advance (S5).
Using the dynamically determined threshold value (1), the molten steel M region and the slag S region in the image are separated, and the slag ratio is calculated from the obtained molten steel M region and the slag S region (S6). .

さらに、「閾値（２）」を動的に求める。
画像における溶鋼ＭとスラグＳの比率から、スラグＳの流出の境界値（スラグＳの巻き込みが許容可能な閾値）である「閾値（２）」を求める。事前に、取鍋２内への出鋼量と出鋼時間から得られる出鋼速度[ton/s]と、「閾値（２）」との関係式（２）を得ておく。 Furthermore, "threshold (2)" is dynamically determined.
From the ratio of the molten steel M and the slag S in the image, the "threshold (2)", which is the outflow boundary value of the slag S (threshold at which the slag S is permissible), is obtained. A relational expression (2) between the tapping rate [ton/s] obtained from the tapping amount and tapping time into the ladle 2 and the "threshold value (2)" is obtained in advance.

実操業において、出鋼中の溶鋼の出鋼量の推移から逐次、溶鋼の出鋼速度[ton/s]を算出する。実操業における出鋼速度[ton/s]と、事前に得た関係式（２）とを用いて、「閾値（２）」を動的に求める（Ｓ７）。
スラグ比率が「閾値（２）」を上回ると、スラグＳが流出したと検出する（Ｓ８）。出鋼を終了する。 In the actual operation, the molten steel output speed [ton/s] is calculated sequentially from the change in the amount of molten steel output during the output. The "threshold value (2)" is dynamically obtained using the steel output speed [ton/s] in the actual operation and the relational expression (2) obtained in advance (S7).
When the slag ratio exceeds the "threshold value (2)", it is detected that the slag S has flowed out (S8). Finish tapping.

すなわち、本発明においては、事前に、出鋼速度[ton/s]と「閾値（１）」に関する関係式（１）、または、出鋼速度[ton/s]と「閾値（２）」に関する関係式（２）を求めておき、実操業の出鋼量の推移から逐次、出鋼速度[ton/s]を算出し、溶鋼ＭとスラグＳを識別する「閾値（１）」、スラグ比率の「閾値（２）」の両方、あるいは片方を、算出された出鋼速度[ton/s]の関数として動的に設定する。 That is, in the present invention, the relational expression (1) relating to the steel output speed [ton/s] and "threshold value (1)" or the relational expression (1) relating to the steel output speed [ton/s] and "threshold value (2)" Obtain the relational expression (2), calculate the steel output speed [ton/s] sequentially from the change in the amount of steel output in the actual operation, and determine the "threshold (1)" to distinguish between the molten steel M and the slag S, the slag ratio Both or one of the "threshold (2)" of is dynamically set as a function of the calculated tapping rate [ton/s].

このように、「閾値（２）」を動的に設定したり、「閾値（１）」と「閾値（２）」の両方を動的に設定することでも、スラグＳの巻き込み（流出）が減少し、次工程における合金歩留の向上や、品質の改善を期待することができる。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。 In this way, by dynamically setting the "threshold (2)" or by dynamically setting both the "threshold (1)" and the "threshold (2)", the entrainment (outflow) of the slag S can be prevented. It is possible to expect an improvement in alloy yield in the next step and an improvement in quality.
It should be noted that the embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects.

特に、今回開示された実施形態において、明示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。 In particular, matters not specified in the embodiments disclosed this time, such as operating conditions, operating conditions, various parameters, dimensions, weights, volumes, etc. of components, do not deviate from the range normally performed by those skilled in the art. Instead, values that can be easily assumed by those of ordinary skill in the art are adopted.

１ 転炉
２ 溶鋼鍋（取鍋）
３ 出鋼孔
４ ダーツ
５ PSS
６ スラグ流出検知装置
７ 撮像手段（カメラ）
８ 画像解析装置
９ ディスプレイ
Ｂ 背景
Ｍ 溶鋼
Ｓ スラグ 1 converter 2 molten steel ladle (ladle)
3 tap hole 4 dart 5 PSS
6 slag outflow detection device 7 imaging means (camera)
8 Image analysis device 9 Display B Background M Molten steel S Slag

Claims (5)

精錬容器から取鍋へ溶鋼を出鋼するときに、撮像手段を用いて前記溶鋼の流れである出鋼流の画像を撮影し、撮影した前記画像から前記出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度を取得し、取得した前記出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度から、前記画像中における前記溶鋼とスラグの存在を識別する閾値（１）と、前記出鋼流における前記スラグの巻き込みが許容可能にあることを判別する閾値（２）と、を用いて、出鋼時の前記スラグ流出を検知する方法において、
事前に、前記取鍋内への出鋼量と出鋼時間から得られる出鋼速度[ton/s]と前記閾値（１）との関係式（１）を得ておき、
実操業における出鋼速度[ton/s]と前記関係式（１）とを用いて、閾値（１）を動的に求め、
前記動的に求めた閾値（１）を用いて、前記画像における前記溶鋼の領域と前記スラグの領域とを分別し、
分別して得られた前記溶鋼の領域と前記スラグの領域から算出したスラグ比率が、前記閾値（２）を上回ると、前記スラグが流出したと検出する
ことを特徴とするスラグの流出検知方法。 When the molten steel is tapped from the refining vessel to the ladle, an image of the tapped stream, which is the flow of the molten steel, is photographed using an imaging means, and the amount of radiant energy or the apparent temperature of the tapped stream is determined from the photographed image. and a threshold value (1) for identifying the existence of the molten steel and slag in the image, and whether or not the slag is allowed to be involved in the steel output flow In the method for detecting the outflow of slag during tapping, using a threshold value (2) for determining that the
Obtaining in advance a relational expression (1) between the tapping rate [ton/s] obtained from the tapping amount into the ladle and the tapping time and the threshold (1),
Using the steel output speed [ton/s] in the actual operation and the relational expression (1), the threshold value (1) is dynamically obtained,
using the dynamically determined threshold value (1) to separate the molten steel region and the slag region in the image;
A slag outflow detection method, comprising detecting that the slag has flowed out when a slag ratio calculated from the molten steel region and the slag region obtained by separation exceeds the threshold value (2). 精錬容器から取鍋へ溶鋼を出鋼するときに、撮像手段を用いて前記溶鋼の流れである出鋼流の画像を撮影し、撮影した前記画像から前記出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度を取得し、取得した前記出鋼流の放射エネルギー量又はみかけ温度から、前記画像中における前記溶鋼とスラグの存在を識別する閾値（１）と、前記出鋼流における前記スラグの巻き込みが許容可能にあることを判別する閾値（２）と、を用いて、出鋼時の前記スラグ流出を検知する方法において、
事前に、前記取鍋内への出鋼量と出鋼時間から得られる出鋼速度[ton/s]と前記閾値（２）との関係式（２）を得ておき、
実操業における出鋼速度[ton/s]と前記関係式（２）とを用いて、閾値（２）を動的に求め、
前記閾値（２）を用いて、前記画像における前記溶鋼の領域と前記スラグの領域とを分別し、
分別して得られた前記溶鋼の領域と前記スラグの領域から算出したスラグ比率が、前記動的に求めた閾値（２）を上回ると、前記スラグが流出したと検出する
ことを特徴とするスラグの流出検知方法。 When the molten steel is tapped from the refining vessel to the ladle, an image of the tapped stream, which is the flow of the molten steel, is photographed using an imaging means, and the amount of radiant energy or the apparent temperature of the tapped stream is determined from the photographed image. and a threshold value (1) for identifying the presence of the molten steel and slag in the image, and whether or not the slag is allowed to be involved in the steel output flow In the method for detecting the outflow of slag during tapping, using a threshold value (2) for determining that the
A relational expression (2) between the steel output rate [ton/s] obtained from the steel output amount into the ladle and the steel output time and the threshold value (2) is obtained in advance,
Using the steel output speed [ton/s] in the actual operation and the relational expression (2), the threshold value (2) is dynamically obtained,
using the threshold value (2) to separate the molten steel region and the slag region in the image;
When the slag ratio calculated from the molten steel region and the slag region obtained by separation exceeds the dynamically determined threshold value (2), it is detected that the slag has flowed out. Spill detection method. 前記関係式（１）には、出鋼速度[ton/s]又は溶鋼温度[℃]の少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のスラグの流出検知方法。 The slag outflow detection method according to claim 1, wherein the relational expression (1) includes at least one of the tapping speed [ton/s] and the molten steel temperature [°C]. 前記関係式（２）には、出鋼速度[ton/s]又は溶鋼温度[℃]の少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のスラグの流出検知方法。 The slag outflow detection method according to claim 2, wherein the relational expression (2) includes at least one of the tapping speed [ton/s] and the molten steel temperature [°C]. 前記画像中における背景と前記溶鋼との存在を識別する閾値（０）を求めておき、
前記閾値（０）と前記閾値（１）とを用いて、前記画像における前記溶鋼の領域を抽出する
ことを特徴とする請求項１～４に記載のスラグの流出検知方法。 A threshold value (0) for distinguishing the presence of the background and the molten steel in the image is obtained,
The slag outflow detection method according to any one of claims 1 to 4, wherein the molten steel region in the image is extracted using the threshold value (0) and the threshold value (1).
JP2021133463A 2021-08-18 2021-08-18 Slag outflow detection method Pending JP2023028025A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021133463A JP2023028025A (en) 2021-08-18 2021-08-18 Slag outflow detection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021133463A JP2023028025A (en) 2021-08-18 2021-08-18 Slag outflow detection method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023028025A true JP2023028025A (en) 2023-03-03

Family

ID=85331016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021133463A Pending JP2023028025A (en) 2021-08-18 2021-08-18 Slag outflow detection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023028025A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6197086B1 (en) System and method for minimizing slag carryover during the production of steel
JP4580466B2 (en) Hot metal temperature detection method and blast furnace operation method using the same
JP4965093B2 (en) Converter slag outflow quantification method, converter operation method and apparatus thereof
JP6687125B2 (en) Method for evaluating slag volume on molten metal surface
JP6414102B2 (en) Refining furnace discharge flow determination apparatus, refining furnace discharge flow determination method, and molten metal refining method
CN104392213B (en) A kind of image information state recognition system suitable for fusion process
JP6164173B2 (en) Converter discharge flow determination device, converter discharge flow determination method, hot metal pretreatment method, and converter pretreatment operation method
JP2007002306A (en) Method and instrument for measuring flowing speed of tapped molten iron from blast furnace, and method for measuring tapped molten iron quantity
JP5444692B2 (en) Slag outflow detection method
US6562285B1 (en) Method and apparatus for detecting slag carryover
JP4747855B2 (en) Slag outflow detection method
JP6795045B2 (en) Histogram creation method for slag detection in molten steel flow
JP2015052149A (en) Method for determining operational situation of blast furnace
JP2023028025A (en) Slag outflow detection method
CN112458231B (en) Converter slag discharge detection method and system
JP7036142B2 (en) Sloping prediction method of converter, operation method of converter and sloping prediction system of converter
JP4542471B2 (en) Measuring method and measuring device for blast furnace outlet diameter
JP2006213965A (en) Method and device for detecting slag when tapping steel from converter
JP7243520B2 (en) Slag Discharge Method in Converter Type Hot Metal Pretreatment
JP2023179350A (en) Slug outflow detection method
JP6795046B2 (en) Histogram creation method for slag detection in molten steel flow
JPH09182953A (en) Method for detecting slag
JPH07175931A (en) Slag height measuring device
JP4315122B2 (en) Raceway depth measurement method and depth measurement device for coke-filled vertical furnace
CN117636354B (en) Intelligent identification method for silicon slag in silicon water casting process

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230901