JP7472536B2 - 溶解炉湯面検出方法及び装置 - Google Patents
溶解炉湯面検出方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7472536B2 JP7472536B2 JP2020029500A JP2020029500A JP7472536B2 JP 7472536 B2 JP7472536 B2 JP 7472536B2 JP 2020029500 A JP2020029500 A JP 2020029500A JP 2020029500 A JP2020029500 A JP 2020029500A JP 7472536 B2 JP7472536 B2 JP 7472536B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- slag
- melting furnace
- metal surface
- detecting
- 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.)
- Active
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 83
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims description 31
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 8
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
本発明は、溶解炉湯面検出方法及び装置に関する。
溶解炉内の溶湯（溶融金属）に生ずるノロ（金属酸化物等の不純物、スラグ）を除去するノロ取り装置が知られており、ノロ取り装置は、溶解炉内の溶湯とノロを識別し、ノロを除去する。
特許文献１には、第１撮像手段により、溶融金属を収容する容器内の湯面を鉛直方向上方から撮像して得られる撮像画像の画像上の輝度に基づいて画素毎のスラグの厚みを算出し、算出した画素毎の厚みを積算してスラグの体積を算出することが記載されている。
しかしながら、このように輝度に基づいて溶湯とノロを識別する場合、輝度を測定するときに、排煙や金属ヒュームにより阻害されることがあり、湯面の輝度を安定して測定することができなかった。
そこで、本発明は、排煙や金属ヒュームがある場合でも、安定してノロと溶湯を識別することができる溶解炉湯面検出方法及び装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するため本発明は、溶解炉の湯面に浮上するノロを検出する溶解炉湯面検出方法であって、前記溶解炉の湯面の波の鉛直方向の変化を検出する検出ステップと、前記湯面の波の鉛直方向の変化が小さい部分をノロと判定する判定ステップと、を備えるものである。
このように、本発明によれば、排煙や金属ヒュームがある場合でも、安定してノロと溶湯を識別することができる。
本発明の一実施の形態に係る溶解炉湯面検出方法は、溶解炉の湯面に浮上するノロを検出する溶解炉湯面検出方法であって、溶解炉の湯面の変化を検出する検出ステップと、湯面の変化が小さい部分をノロと判定する判定ステップと、を備えるよう構成されている。
これにより、本発明の一実施の形態に係る溶解炉湯面検出方法は、排煙や金属ヒュームがある場合でも、安定してノロと溶湯を識別することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例に係るノロ取り装置について詳細に説明する。
図１において、本発明の一実施例に係る溶解炉湯面検出装置を搭載したノロ取り装置１は、検出部としての赤外線カメラ２と、表示部３と、産業用ロボット４と、制御部５と、を含んで構成される。
図１において、本発明の一実施例に係る溶解炉湯面検出装置を搭載したノロ取り装置１は、検出部としての赤外線カメラ２と、表示部３と、産業用ロボット４と、制御部５と、を含んで構成される。
赤外線カメラ２は、撮像対象物が放射している赤外線を検出して、画像化する。赤外線カメラ２は、赤外線センサーである複数のピクセルを２次元アレイ状に配置し、撮像対象物からの赤外線を各ピクセルで検出する。
赤外線カメラ２は、高温の溶湯が収容された溶解炉１００の湯面を鉛直方向上方から撮像できるように、梁１０１に設置されている。
表示部３は、液晶表示装置などによって構成され、制御部５が生成した、赤外線カメラ２の撮像した画像や、検出結果などを表示する。
産業用ロボット４は、制御部５の制御により、溶解炉１００に収容された高温の溶湯からノロを除去する。
制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、ハードディスク装置と、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
制御部５のＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットを制御部５として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、制御部５として機能する。
本実施例において、制御部５は、赤外線カメラ２の検出した温度の情報に基づいて、溶解炉１００の湯面のノロと溶湯を識別する。
溶解完了直後の溶湯面は波打っているため、熱放射角度が変動し、定点で赤外線を受ける赤外線カメラ２では温度が変化するデータが得られる（熱放射率は角度により異なる）。ノロは、溶湯面上を波打つことなく浮遊しているので、一定の熱放射率となる。
すなわち、制御部５は、温度の変化を見ることで、湯面の変化（鉛直方向の動き）を検出することができ、湯面の変化が激しい部分は溶湯と判定し、湯面の変化が少ない部分はノロと判定する。
なお、本実施例においては湯面の温度の変化により湯面の変化を検出したが、定点から湯面までの距離を検出する距離センサにより湯面の変化を検出してもよい。
図２は、湯面での溶湯の温度変化とノロの温度変化を示すものである。図２において、矢印で示した１０秒間での温度変化を参照すると、溶湯の温度変化は大きく、ノロの温度変化は小さい。
制御部５は、赤外線カメラ２の各ピクセルで検出された温度データを、例えば５秒間分記憶しておく。
制御部５は、記憶している各ピクセルの温度データを所定のサンプリング周期、例えば２Hzでサンプリングする。サンプリングデータは５秒間で１０点のデータとなる。
制御部５は、例えば、１０点のデータの上位３点（温度の最も高い点から３点）の温度の平均値と、下位３点（温度の最も低い点から３点）の温度の平均値と、の差分を算出する。
制御部５は、算出した差分が所定の閾値より大きいピクセルの部分は溶湯であると判定し、算出した差分が所定の閾値以下のピクセルの部分はノロであると判定する。
制御部５は、１０点のデータの最大値と最小値との差分を閾値と比較して溶湯とノロを識別してもよい。
制御部５は、例えば、溶湯であると判定したピクセルと、ノロであると判定したピクセルとの色を変えて画像を表示部３に表示させる。
図３は、光学式カメラによる画像と、本実施例の方法により作成した画像を示している。
図３（ａ）に示すように、光学式カメラによる画像では、排煙や金属ヒュームによりノロと溶湯の識別がつかない場合でも、本実施例の方法によれば、図３（ｂ）に示すように、ノロと溶湯を識別することができる。なお、図３（ｂ）においては、濃い色の部分が溶湯で、白い部分がノロとなっている。
制御部５は、ノロと溶湯の識別結果により、産業用ロボット４を制御して、溶解炉１００のノロを除去させる。
本実施例では、溶湯とノロの識別を行なったが、時間経過による温度変化や温度帯を解析することにより、炉壁と溶湯の境界や、ノロとノロを除去するために散布する除滓剤、ノロや除滓剤の厚さを識別することができる。
このように、本実施例では、溶解炉１００の湯面の変化を検出し、湯面の変化が小さい部分をノロと判定する。
これにより、溶解炉１００の湯面の変化によりノロが識別される。このため、排煙や金属ヒュームがある場合でも、安定してノロと溶湯を識別することができる。
また、湯面の温度により湯面の変化を検出する。
これにより、湯面の温度により湯面の変化が検出され、ノロが識別される。このため、排煙や金属ヒュームがある場合でも、安定してノロと溶湯を識別することができる。
これにより、湯面の温度により湯面の変化が検出され、ノロが識別される。このため、排煙や金属ヒュームがある場合でも、安定してノロと溶湯を識別することができる。
また、赤外線カメラ２により湯面の温度を検出する。
これにより、赤外線カメラ２により湯面の温度を検出され、ノロが識別される。このため湯面の温度の変化を細かく検出することができ、排煙や金属ヒュームがある場合でも、安定して精度よくノロと溶湯を識別することができる。
これにより、赤外線カメラ２により湯面の温度を検出され、ノロが識別される。このため湯面の温度の変化を細かく検出することができ、排煙や金属ヒュームがある場合でも、安定して精度よくノロと溶湯を識別することができる。
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
１ ノロ取り装置
２ 赤外線カメラ（検出部）
３ 表示部
５ 制御部
２ 赤外線カメラ（検出部）
３ 表示部
５ 制御部
Claims (5)
- 溶解炉の湯面に浮上するノロを検出する溶解炉湯面検出方法であって、
前記溶解炉の湯面の波の鉛直方向の変化を検出する検出ステップと、
前記湯面の波の鉛直方向の変化が小さい部分をノロと判定する判定ステップと、を備える溶解炉湯面検出方法。 - 前記検出ステップは、前記湯面の温度により前記湯面の波の鉛直方向の変化を検出する請求項１に記載の溶解炉湯面検出方法。
- 前記検出ステップは、赤外線カメラにより前記湯面の温度を検出する請求項２に記載の溶解炉湯面検出方法。
- 前記検出ステップは、所定位置から前記湯面までの距離により前記湯面の波の鉛直方向の変化を検出する請求項１に記載の溶解炉湯面検出方法。
- 溶解炉の湯面に浮上するノロを検出する溶解炉湯面検出装置であって、
前記溶解炉の湯面の波の鉛直方向の変化を検出する検出部と、
前記湯面の波の鉛直方向の変化が小さい部分をノロと判定する制御部と、を備える溶解炉湯面検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020029500A JP7472536B2 (ja) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | 溶解炉湯面検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020029500A JP7472536B2 (ja) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | 溶解炉湯面検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021133377A JP2021133377A (ja) | 2021-09-13 |
| JP7472536B2 true JP7472536B2 (ja) | 2024-04-23 |
Family
ID=77659669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020029500A Active JP7472536B2 (ja) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | 溶解炉湯面検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7472536B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003013129A (ja) | 2001-07-03 | 2003-01-15 | Nkk Corp | スラグ検知方法、スラグ検知装置、及び除滓装置 |
| JP2009287097A (ja) | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Jfe Steel Corp | スラグの流出検知方法 |
| WO2018105652A1 (ja) | 2016-12-06 | 2018-06-14 | 新日鐵住金株式会社 | 溶融金属表面のスラグ体積評価方法 |
| JP2018115874A (ja) | 2017-01-16 | 2018-07-26 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 検査装置、検査方法、検査プログラム、記憶媒体、および検査システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3358457B2 (ja) * | 1996-09-06 | 2002-12-16 | 日本鋼管株式会社 | 溶鋼鍋のスラグ流出予測方法及び装置 |
-
2020
- 2020-02-25 JP JP2020029500A patent/JP7472536B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003013129A (ja) | 2001-07-03 | 2003-01-15 | Nkk Corp | スラグ検知方法、スラグ検知装置、及び除滓装置 |
| JP2009287097A (ja) | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Jfe Steel Corp | スラグの流出検知方法 |
| WO2018105652A1 (ja) | 2016-12-06 | 2018-06-14 | 新日鐵住金株式会社 | 溶融金属表面のスラグ体積評価方法 |
| JP2018115874A (ja) | 2017-01-16 | 2018-07-26 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 検査装置、検査方法、検査プログラム、記憶媒体、および検査システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021133377A (ja) | 2021-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4516854B2 (ja) | 高炉出銑温度測定方法及び測定装置 | |
| WO2006124977A2 (en) | Transient defect detection algorithm | |
| EP2902803B1 (en) | Proximity sensor and proximity sensing method using event-based vision sensor | |
| JP4517826B2 (ja) | 液面検出方法 | |
| US6562285B1 (en) | Method and apparatus for detecting slag carryover | |
| JP4669420B2 (ja) | 高炉出銑温度測定システム、高炉出銑温度測定方法、及びコンピュータプログラム | |
| JP6760878B2 (ja) | 油膜検出システム及び油膜検出方法 | |
| JP7472536B2 (ja) | 溶解炉湯面検出方法及び装置 | |
| JP2010130549A (ja) | 撮影装置の汚れを検知する汚れ検知装置及び同検知方法 | |
| JP2007212238A (ja) | 水位検出装置、それを用いた水位検出方法 | |
| JP2009168600A (ja) | 気象情報検出方法、気象情報検出装置及び気象情報検出プログラム | |
| JPH07104305B2 (ja) | 欠陥調査装置および欠陥調査方法 | |
| JP2001050921A (ja) | 物体の内部欠陥の自動検出方法及び装置 | |
| JP7256365B2 (ja) | スラグの定量化方法 | |
| JP6558951B2 (ja) | トンネル壁面の損傷検出装置及びトンネル壁面の損傷検出プログラム | |
| JP2021190515A (ja) | ワーク取り残し判定システム | |
| JPH06102197A (ja) | 表面欠陥検出方法 | |
| TWI633496B (zh) | 用以辨識物體移動方向的方法 | |
| US5923771A (en) | Sensor device for counting and determining surface bubble and crack sizes in copper bars during continuous tapping | |
| JP4401842B2 (ja) | 画像処理装置及び侵入者検出装置 | |
| JP3067285B2 (ja) | 画像処理を用いた火災検出装置 | |
| JP3852379B2 (ja) | エッジ検出方法 | |
| JP2008165705A (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 | |
| KR100950251B1 (ko) | 레이저 비전의 레이저 패턴 추출 방법 | |
| KR100398385B1 (ko) | 이동발열체의 열화상 측정장치 및 그 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230926 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230927 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231116 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231226 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240122 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240312 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240325 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7472536 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |