KR20040097528A - A method of detecting outflow of slag with use of light - Google Patents

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KR20040097528A
KR20040097528A KR1020030029856A KR20030029856A KR20040097528A KR 20040097528 A KR20040097528 A KR 20040097528A KR 1020030029856 A KR1020030029856 A KR 1020030029856A KR 20030029856 A KR20030029856 A KR 20030029856A KR 20040097528 A KR20040097528 A KR 20040097528A
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강영주
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Abstract

PURPOSE: A non-contact method of detecting outflow of slag with use of light is provided to prevent a sensor from being malfunctioned or broken by detecting the outflow of slag through a non-contact scheme. CONSTITUTION: A surface of molten steel is photographed by means of a CCD camera in such a manner that an electric signal is generated based on the state of molten steel. The electric signal is divided into a color signal and a brightness signal. Then, the brightness signal is converted into a temperature distribution. The color signal and the brightness signal are converted into a density level of each pixel, thereby calculating a mean density level in a monitoring area. An alarm signal is generated when the mean density level exceeds a predetermined reference level.

Description

빛을 이용한 비접촉방식의 전로출강 슬라그유출 검출방법{A method of detecting outflow of slag with use of light}A method of detecting outflow of slag with use of light}

일반적으로 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로에서는 전로노내의 용강을 출강구를 통하여 수강대차상에 안착된 수강래들에 용강을 출강한다.In general, in the steelmaking process for refining molten iron to molten steel, the molten steel in the converter furnace is tapped into the steel ladles seated on the steel carts through the taps.

이러한 일련의 작업을 출강작업이라하며, 도2에서는 전로에서 수강래들로 출강되는 작업상황과 이에 따른 복수의 CCD카메라에 의해 유출되는 슬라그를 검출하여 경보를 발생하는 과정을 도시하였다.Such a series of tasks are called tapping tasks, and FIG. 2 illustrates a process of generating an alarm by detecting a working situation of tapping into the ladles in a converter and a slag leaked by a plurality of CCD cameras.

전로로부터의 출강은, 전로를 하부로 경동하고 출강구차단기(5)에 의해 출강구를 개방함으로써 개시되지만, 전로 내의 슬라그는, 용강과의 비중 차로부터 용강의 상부에 위치하고 있어 출강 종료시, 즉 용강의 유출을 끝마쳐도 슬라그의 유출이 시작된다. 슬라그의 유출은 강의 품질을 저하시키기 때문에 슬라그가 유출하기 시작하였을 때에 전로의 출강구를 폐쇄하여 슬라그의 유출을 차단한다.The tapping from the converter is started by tilting the converter down and opening the tap by the tap blocker 5, but the slag in the converter is located at the top of the molten steel from the difference in specific gravity with the molten steel, that is, the molten steel is finished. Finishing the outflow of Slag also begins. Since the slag outflow deteriorates the quality of the river, when the slag begins to flow out, the exit of the converter is closed to block the outflow of the slag.

상기의 슬라그 유출검출방법에는 여러가지가 있으나 운전자의 목측에 의해 작업하는 방법은 운전자의 목측방식상에 개인적인 차가 있어 검출시점이 상이하며, 이로 인하여 발생하는 오차의 범위가 크며, 나아가 슬라그 유출시 컷팅장치의 작동을 수동으로 제어하기 때문에 시간지연이 많고 오차도 크다.There are many ways to detect the slag leak, but the way of working by the driver's neck differs from the point of detection due to individual differences in the driver's neck method. Manual control of the operation of the cutting device results in a large time delay and a large error.

또한 용강과 슬라그의 전기적 특성의 차를 출강구에 마련한 전극 혹은 코일로 검출하는 방법에 있어서는, 검출기가 고온의 용강과 슬라그와의 접촉 및 고온의 환경에의 노출에 의해 파손되기 쉽기 때문에 그 신뢰성 및 수명에 문제가 있었다.In addition, in the method of detecting the difference between the electrical properties of molten steel and slag with an electrode or a coil provided in the tap hole, the detector is easily damaged by contact with the hot molten steel and the slag and exposure to a high temperature environment. And lifetime.

본 발명은 출강말기의 슬라그를 검출하기 위한 복수의 일차원 CCD 카메라를 출강구의 근접거리에 설치하여 여기에서 촬상된 화상신호를 농담레벨로 환산하고 이 농담레벨이 설정기준치 이상으로 변화하면 출강구를 자동으로 폐쇄하여 슬라그 유출을 차단하는 방법을 제공함으로써, 종래 기술이 가지는 목측에 의한 슬라그 유출여부에 대한 판단 오차를 줄이고, 출강구의 수동제어 방식에 의한 시간지연에 따른 슬라그의 유출을 최소화하도록 하기 위한 것이다. 또한 빛을 이용한 비접촉 방식의 검출방법을 제공함으로써 임피던스 센서에 의한 종래 검출방식상에서 문제되는 센서의 오작동이나 파손을 해결하기 위한 것이다.According to the present invention, a plurality of one-dimensional CCD cameras for detecting slag at the end of the tapping point are installed at a close distance of the tapping point, and the image signal captured therein is converted into a shade level, and the tapping point is automatically changed when the shade level is changed to a set reference value or more. By providing a method of blocking the slag outflow by closing in order to reduce the error of the determination of whether the slag outflow due to the neck side of the prior art, and to minimize the outflow of slag due to time delay by the manual control method of the exit. It is for. In addition, by providing a non-contact detection method using light to solve the malfunction or damage of the sensor problem in the conventional detection method by the impedance sensor.

도1은 종래의 슬라그 검출방법에 사용되는 센서의 전로 부착상태를 도면이다.1 is a view showing a converter attachment state of a sensor used in a conventional slag detection method.

도2는 본 발명에 따른 슬라그유출을 검출하는 방법에 사용되는 슬라그 유출 검출 장치를 도시한 도면이다.2 is a view showing a slag outflow detection apparatus used in the method for detecting slag outflow according to the present invention.

도3은 복수의 CCD카메라에 의한 감시 영역을 설정하는 실시예를 도시한 도면이다.3 is a diagram showing an embodiment of setting a surveillance area by a plurality of CCD cameras.

도4는 연산기 내에서의 농담레벨의 연산과정 및 슬라그 유출여부의 판단과정을 도시하는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a process of calculating a light and dark level in the calculator and a process of determining whether or not slag leaks.

도5는 CCD카메라에 의한 감시영역 중 유효영역(출강류영역)의 판단예를 도시한 그래프이다.Fig. 5 is a graph showing an example of judging the effective area (river tapping area) among the monitoring areas by the CCD camera.

도6은 감시영역의 시간에 따른 평균농담레벨의 변화와 슬라그 유출지점을 도시한 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing the change of the average jog level and the slag outflow point with time of the surveillance region.

도7은 본 발명에 따른 슬라그 유출 검출방법이 실시되는 과정을 도시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a process of performing a slag outflow detection method according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1-1,1-2,1-3 CCD카메라 2 화상처리분석기1-1,1-2,1-3 CCD Camera 2 Image Processing Analyzer

3 연산기 4 화상표시 및 경보발생기3 Calculator 4 Image Display and Alarm Generator

5 출강구제어기 6 전로5 outlet controller 6 converter

7 출강구 8 수강래들7 Exits 8 Course Ladles

9 임피던스 센서 10-1,10-2,10-3 감시영역9 Impedance Sensor 10-1,10-2,10-3 Monitoring Area

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전로출강공정 출강슬라그유출 검출방법에 있어서, 출강작업이 시작되면 CCD 카메라를 이용하여 설정된 주기, 예컨대 0.5초 ~ 5초정도의 주기에 따라 출강용강의 영상을 수집하고 상기 수집된 영상에 대한 영상신호를 출력하는 영상수집단계; 상기 영상에 대한 영상신호를 색상신호 및 휘도신호로 분리하는 신호분리단계; 상기 분리된 휘도신호로부터 출강구에서의 출강용강의 온도분포를 획득하는 출강용강온도획득단계; 상기 획득된 출강용강의 온도분포를 이용하여 용강의 평균 온도값을 계산하는 온도값 계산단계; 및 입력 화상의 각 화소마다 휘도에 따른 농담 레벨로 변환하여 감시 에어리어 내의 평균농담레벨로 연산하여 일정한계값을 넘었을 때의 상태를 슬라그유출로 판단하는 슬라그유출 판단단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 전 공정의 자동화를 위하여 바람직하게는 유출신호를 슬라그컷팅장치로 전송하여 슬라그유출을 컷팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention, in the converter tapping process tapping slag outflow detection method, when the tapping operation is started, the image of the steel for tapping according to a period set by using a CCD camera, for example, about 0.5 seconds to 5 seconds Collecting an image and outputting an image signal with respect to the collected image; A signal separation step of dividing an image signal for the image into a color signal and a luminance signal; A tapping steel temperature obtaining step of obtaining a temperature distribution of tapping steel at tapping holes from the separated luminance signal; A temperature value calculating step of calculating an average temperature value of the molten steel using the obtained temperature distribution of the tapping steel; And a slag outflow judging step of converting into a shade level according to luminance for each pixel of the input image, calculating it as an average haze level in the monitoring area, and determining a state when the slab outflow is over a predetermined threshold value as slag outflow. It is done. In addition, for the automation of the entire process of the present invention preferably may further comprise the step of transmitting the signal to the slag cutting device for cutting the slag outflow.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 광학방식의 출강슬라그유출 검출방법에 사용되는 검출시스템의 한 실시예를 도시한 것이다.Figure 3 shows an embodiment of a detection system used in the optical slab outflow detection method of the optical method according to the present invention.

상기 시스템은 출강말기에 부유된 슬라그를 용강의 강종에 따라 그 출강용강의 영상을 수집하는 일차원의 CCD카메라(1a, 1b, 1c);The system includes one-dimensional CCD cameras (1a, 1b, 1c) for collecting the slag suspended at the end of the tap in accordance with the steel grade of the tap steel;

영상신호를 색상신호 및 휘도신호로 변환하여 화상을 처리하는 화상처리분석장치(2);An image processing analysis device (2) which converts an image signal into a color signal and a luminance signal to process an image;

휘도신호에 따른 출강용강의 평균농담레벨 연산을 행하고, 이 데이터 값을 0 ~ 100%로 변환하여 강종별 슬라그유출 설정치 대비 오차한도의 비교연산을 행하여슬라그유출을 분석해 내는 연산기(3); 및A calculator (3) for performing an average jog level calculation of the tapping steel according to the luminance signal, converting the data value from 0 to 100%, and performing a comparative operation of the error limit compared to the slag outflow setting value for each steel type to analyze slag outflow; And

상기 화상과 온도지시 및 기록저장이 가능하며 슬라그유출시 경보를 발생하는 화상지시 및 경보발생기(4)로 구성되며, 바람직하게는 경보 발생시 전로의 출강구를 폐쇄하는 출강구 차단제어기(5)를 더 포함할 수 있다.The image and temperature indication and record storage is possible and comprises a video indication and an alarm generator (4) for generating an alarm when the slag outflow, preferably the exit block controller for closing the exit of the converter when the alarm occurs It may further include.

일반적으로 출강작업에 있어, 전로(6)를 어느 일정한 각도로 서서히 하강시켜 내부에 담겨진 용강(20)이 수강래들(11)로 유입되도록 하는데, 순수한 용강이 수강래들로 유입되는 시간은 약 3 ~ 5분으로서 통상 슬라그는 용강에 비해 비중이 매우 작으므로 전로의 상부표면에 부유되어 있는 상태이지만 출강말기에는 출강구 부근의 표면에 부유하고 있던 슬라그가 용강과 함께 유출된다. 일반적으로 슬라그는 용상 상표면에 부유하므로 공기와의 접촉면적이 넓어 냉각된 상태이므로 용강에 비하여 온도가 낮다.In general, in the tapping operation, the converter 6 is gradually lowered at a certain angle so that the molten steel 20 contained therein flows into the grading ladles 11, and the time when the pure molten steel flows into the grading ladles is about. The slag is usually floating on the upper surface of the converter because the specific gravity of the slag is very small compared to the molten steel in 3 to 5 minutes. At the end of the tapping, the slag floating on the surface near the exit port flows out along with the molten steel. In general, the slag is suspended on the surface of the molten trademark, so the contact area with air is wide and cooled, so the temperature is lower than that of molten steel.

본 발명의 한 실시예로서, 전로로부터 출강되는 용강의 상태를 감시하기 위해 전기적 신호에 의해 영상화 하는 장치인 CCD카메라(1a, 1b, 1c)를 전로의 출강구로부터 용강이 출강되는 경로상에 복수개 설치한다. 일반적으로 CCD카메라에 의해 촬영된 영상은 각 화소별로 색상과 휘도의 두가지 정보를 가지는데, 이는 모두 전기적 신호로 처리된다.As an embodiment of the present invention, a plurality of CCD cameras (1a, 1b, 1c), which is an apparatus for imaging by an electrical signal to monitor the state of the molten steel exiting from the converter, on the path through which the molten steel is taken out from the exit of the converter. Install. In general, an image captured by a CCD camera has two pieces of information, one for color and one for each pixel, which are all processed as electrical signals.

상기 CCD카메라(1a, 1b, 1c)에 의해 촬영된 출강용강의 영상은 전기적 신호의 형태로 화상처리분석기(2)로 전송된다. 화상처리 분석기(2)는 CCD카메라로부터 전송된 영상신호를 분석하고 상기 신호에 포함된 색상정보와 휘도정보를 분리하여분리된 각 정보를 다시 신호처리한다.Images of the steel for tapping photographed by the CCD cameras 1a, 1b, and 1c are transmitted to the image processing analyzer 2 in the form of electrical signals. The image processing analyzer 2 analyzes the video signal transmitted from the CCD camera and separates the color information and the luminance information included in the signal and signal-processes each piece of separated information again.

상기 화상처리분석기(2)에 의해 처리된 색상신호 및 휘도신호는 연산기(3)에 전송된다. 상기 연산기(3)는 전송된 휘도신호를 온도로 환산하여 용강의 온도를 계산 및 표시한다. 상기 연산기(3)는 또한 전송된 상기 색상신호 및 휘도신호에 포함된 백색픽셀의 분포를 분석하여 미리 입력된 계산방법에 의해 각 화소의 농담레벨을 계산하고 감시 영역 전체의 평균 농담레벨을 계산하여 슬라그유출여부를 판단한다.The color signal and luminance signal processed by the image processing analyzer 2 are transmitted to the calculator 3. The calculator 3 calculates and displays the temperature of the molten steel by converting the transmitted luminance signal into temperature. The calculator 3 also analyzes the distribution of the white pixels included in the transmitted color and luminance signals, calculates the light and dark levels of each pixel by a pre-input calculation method, and calculates the average light and dark levels of the entire surveillance area. Determine if there is a spill.

상기 연산기(3)는 슬라그 유출이라고 판단되면 슬라그 유출 신호를 경보기(4)에 전송한다. 경보기(4)는 슬라그 유출을 화상으로 확인할 수 있도록 하는 디스플레이 수단과 경보를 발생시키는 수단으로 구성된다.The calculator 3 transmits a slag outflow signal to the alarm 4 when it is determined that the slag outflow occurs. The alarm unit 4 is composed of display means for confirming the outflow of slag with an image and means for generating an alarm.

상기 경보기(4)는 슬라그 유출신호를 출강구 차단기(5)로 전송하고 상기 출강구 차단기(5)는 출강구(7)를 폐쇄하여 슬라그의 유출을 차단한다.The alarm 4 transmits the slag outflow signal to the tap blocker 5 and the tap blocker 5 closes the tap 7 to block the outflow of slag.

도3은 본발명의 한 실시예에 있어서, 측정 라인 A, 측정라인B, 측정라인 C에 각각 설치된 세 대의 CCD카메라(1a, 1b, 1c)에 의해 감시되는 감시영역(10a, 10b, 10c)을 도시한 것이다. FIG. 3 shows, in one embodiment of the present invention, surveillance areas 10a, 10b, 10c monitored by three CCD cameras 1a, 1b, 1c provided in measurement line A, measurement line B, and measurement line C, respectively. It is shown.

각각의 CCD카메라가 감시하는 영역은 m×n화소에 해당하는 영역이며, m은 X축,즉 가로방향의 화소수이며 n은 Y축, 즉 세로방향의 화소수이다. 세 대의 카메라는 동일한 X좌표를 가지도록 Y축 방향으로 배치되었다. 카메라 1a은 감시영역의 원점에 해당하는 중심좌표 X1 , Y1 를 중심으로 하여 X 축방향으로 -m/2∼+m/2, Y축방향으로 -n/2∼+n/2의 범위, 즉 m×n 화소를 감시 영역으로 한다. 카메라 1b와 1c에 대해서도 각각 (X1,Y2), (X1,Y3)를 중심으로하여 m×n 화소를 감시 영역으로 설정한다.The area monitored by each CCD camera is an area corresponding to m x n pixels, where m is the number of pixels in the X-axis, that is, the horizontal direction, and n is the number of pixels in the Y-axis, that is, the vertical direction. The three cameras were arranged in the Y-axis direction with the same X coordinate. Camera 1a is in the range of -m / 2 to + m / 2 in the X axis direction and -n / 2 to + n / 2 in the Y axis direction, centered on the center coordinates X1 and Y1 corresponding to the origin of the surveillance area. Let m x n pixels be a monitoring area. Also for the cameras 1b and 1c, m x n pixels are set as the surveillance area centering on (X1, Y2) and (X1, Y3), respectively.

보다 정밀한 감시를 위해 다수의 CCD카메라를 X축과 Y축으로 각각 배치하는 것이 바람직 하다. 감시영역이 다수일수록 감시영역이 넓어지고, 전로의 경동 각도에 따라서 출강류의 위치는 변화하지만, 이것의 촬영을 전로 출강부 앞과 양옆에서 행하도록 하면, 출강류의 위치가 변하여도 출강류 표면을 보다 정밀하게 감시측정할 수 있기 때문이다.For more precise monitoring, it is desirable to arrange multiple CCD cameras on the X and Y axes respectively. The larger the monitoring area, the wider the monitoring area, and the position of the tapping flow changes according to the tilting angle of the converter. However, if the shooting is performed in front of and on both sides of the converter tapping part, the tapping surface may be changed even if the tapping position is changed. This is because more accurate monitoring can be performed.

또한 감시 영역이 다수로 설정될 경우, 각각의 영역을 서로 다른 각도에서 감시할 수 있도록 마련하는 것이 바람직하다. 이에 의해 연기와 분진 등 외란의 영향을 작게 할 수 있기 때문이다.In addition, when a plurality of monitoring areas are set, it is preferable to provide each area to be monitored at different angles. This is because the effects of disturbance such as smoke and dust can be reduced.

도4는 출강되는 슬라그의 유출을 검출하여 분석하는 연산기(도2의 4)내의 분석과정을 도시한다. CCD카메라에 의해 쵤영된 출강류의 표면은 화상처리분석기(도2의 3)에 의해 색상신호와 휘도신호로 분리되어 연산기로 전송된다. 연산기는 상기 신호들을 전송받아 상기 휘도신호를 출강류의 온도로 환산하는 연산을 행하고 색상신호와 휘도신호를 분석하여 각 화소별 농담레벨을 연산하며, 연산된 화소별 농담레벨을 이용하여 감시영역 내의 평균농담레벨을 연산한다.FIG. 4 shows an analysis process in the calculator (4 in FIG. 2) which detects and analyzes the outflow of slag outgoing. The surface of the tapping flow photographed by the CCD camera is separated into a color signal and a luminance signal by an image processing analyzer (3 in FIG. 2) and transmitted to a calculator. The calculator receives the signals and converts the luminance signal to the temperature of the tapping stream, analyzes the color signal and the luminance signal, calculates the shade level of each pixel, and calculates the shade level of each pixel. Calculate the average level of joke.

감시영역 내의 평균농담레벨을 연산하는데 사용되는 수식은 다음과 같다.The formula used to calculate the average concentration level in the surveillance area is

(수식 1)(Formula 1)

LM=(ΣLXY)/m×nL M = (ΣL XY ) / m × n

수식 1에 있어서 LM은 감시영역내 평균농담레벨이며, LXY는 감시영역내의 좌표 (X,Y)에 위치한 화소의 농담레벨(화소별 농담레벨)로서 0부터 1 사이의 값이다. m과 n은 각각 X축과 Y축의 화소의 개수이다. 즉, 감시영역내 평균농담레벨은 감시영역내의 모든 화소별 농담레벨의 합을 총 화소수로 나눈 값으로서 0∼1 사이의 값이 된다.In Equation 1, L M is an average lightness level in the surveillance region, and L XY is a shade level (pixel-specific shade level) of pixels located at coordinates (X, Y) in the surveillance region. m and n are the number of pixels on the X and Y axes, respectively. In other words, the average concentration level in the surveillance region is a value obtained by dividing the sum of the light and shade levels for every pixel in the surveillance region by the total number of pixels, and becomes a value between 0 and 1.

수식 1은 출강류가 감시영역 전체에 걸쳐 출강되는 이상적인 경우의 연산식이다. 일반적으로 출강류는 감시영역 중 일부를 통과할 수 있으며 이 경우에도 수식1을 그대로 사용하면 출강류를 포함하지 않는 영역의 농담레벨도 그대로 반영되어 제어 오차가 커지게 되므로 이를 보정하는 수단이 필요하다.Equation 1 is an expression of an ideal case in which tapping flow is tapped over the entire monitoring area. In general, tapping flow can pass through a part of the monitoring area, and in this case, using Equation 1 as it is, the shade level of the area that does not include tapping flow is reflected as it is, so a control error increases and a means of correcting this is necessary. .

본 발명은 이러한 보정수단으로 감시영역내의 농담레벨이 일정한 레벨보다 높은 영역만을 출강영역으로 인식하도록 하는 제어방법을 더 포함할 수 있다. 즉 감시영역의 X축상의 화소가 일정 농담레벨 이상의 농담레벨을 나타내는 경우에 한하여 평균농담레벨의 연산에 포함시키는 것이다.The present invention may further include a control method such that the correction means recognizes only the area where the shade level in the surveillance area is higher than the predetermined level as the tapping area. That is, only when the pixel on the X-axis of the surveillance region exhibits a light shade level equal to or higher than a certain shade level, it is included in the calculation of the average light level.

도 5는 감시영역내의 출강류영역을 판단하기 위한 제어방법을 도시한다. LH는 출강류영역을 판단하기 위한 기준 농담레벨이며 이보다 높은 농담레벨을 가지는 화소를 가지는 구역은 X0∼X2의 구간이므로 이 구간의 농담레벨만이 평균농담레벨의 연산에 반영된다. 이러한 제어과정은 Y축의 모든 좌표에 대하여 행하여지며 그 결과 얻어진 기준치 이상의 농담레벨을 가지는 좌표만이 평균농담레벨의 연산에 반영된다.5 shows a control method for determining the outflow region in the surveillance region. L H is a reference shade level for determining the outflow region, and a region having pixels having a shade level higher than this is a section of X 0 to X 2 , so only the shade level of this section is reflected in the calculation of the average joke level. This control process is performed for all the coordinates of the Y axis, and only the coordinates having a light and dark level higher than the reference value obtained as a result are reflected in the calculation of the average concentration level.

수식 2는 출강류 영역이 감시영역의 일부인 일반적인 경우에 있어서의 평균농담레벨을 연산하는 수식이다.Equation 2 is an equation for calculating the average light level in the general case where the tapping flow area is part of the monitoring area.

(수식 2)(Formula 2)

LM={ΣLXYδ(X,Y)}/{Σδ(X,Y)} ,L M = {ΣL XY δ (X, Y)} / {Σδ (X, Y)},

δ(X,Y)= 0 ……LXY<LH인 때,? (X, Y) = 0... … When L XY <L H

δ(X,Y)= 1 ……LXY≥LH인 때? (X, Y) = 1... … When L XY ≥L H

이 연산은 일정 주기(약0.5초)마다 반복하여 행하여지며, 상기 연산기는 매주기의 연산결과를 저장하여 현재의 연산치를 포함한 전3회의 이동평균치를 연산하고 매 주기 평균 농담 레벨이 연산될 때마다, 전번까지의 이동 평균치와의 차가 산출된다. 그리고 이 차가 일정시간(약 2초)동안 설정치를 넘었을 때, 슬라그의 유출이라고 판정한다.This operation is repeatedly performed at regular intervals (approximately 0.5 seconds), and the calculator stores the calculation result of every cycle, calculates all three moving average values including the current calculation value, and calculates each cycle average tone level. The difference from the previous moving average is calculated. When the difference exceeds the set value for a predetermined time (about 2 seconds), it is determined that the slag is leaked.

표 1은 본 발명에 따른 광학방식의 출강슬라그유출 검출방법의 출강용강의 각 강종별에 따른 슬라그유출설정 농담레벨의 실시 예를 나타낸 것으로서 본 발명이 상기한 수치, 농담레벨 등에 한정되는 것은 아니며, 상기 값은 슬라그유출 발생한계의 기준값으로서 사용된다Table 1 shows an embodiment of the slag outflow setting light and shade level according to each steel type of the steel for the tapping slag outflow detection method of the optical method according to the present invention, the present invention is limited to the numerical value, the light and shade level described above This value is used as a reference value of the slag outflow generation system.

구분division 출강용강 농담레벨Steel Joke Level 슬라그 농담레벨Slag Joke Level 경보용 평균농담설정레벨Average joke setting level for alarm 극저탄소강Ultra low carbon steel 62%62% 85%85% 84.9±2%84.9 ± 2% 저탄소강Low carbon steel 63%63% 86.2%86.2% 85.9±2%85.9 ± 2% 중탄소강Medium carbon steel 64.5%64.5% 87.5%87.5% 86.2±2%86.2 ± 2% 고탄소강High carbon steel 67%67% 88%88% 87.2±2%87.2 ± 2%

도6은 출강경과시간에 따른 감시에리어내에서의 평균 농담 레벨의 추이를 도시한다. 슬라그 유출경보를 위해 미리 설정된 농담레벨은 LC이며 시간이 경과함에 따라 감시영역 내의 평균농담레벨이 차츰 증가하여 LC에 이르는 S 시점에 있어서는 " 슬라그 유출 "이라고 판정되는 것이다.Fig. 6 shows the transition of the average shade level in the monitoring area over time. The shade level set in advance for the slag outflow alarm is L C, and as time passes, the average concentration level in the monitoring area gradually increases, and it is determined as "slag outflow" at the time S to reach L C.

도7은 본 발명에서의 출강말기에 부유된 슬라그가 유출되기전 이를 검출하여 출강구차단 슬라그컷팅기(5)로 신호를 출력하는 과정을 나타내는 전체 흐름도를 나타내고 있다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of outputting a signal to the tap-block blocking slag cutter 5 by detecting a slag suspended at the end of tapping in the present invention before outflow.

본 발명은 전로로부터의 출강용강류를 TV 카메라 혹은 CCD 카메라로 촬영하여, 그 농담 레벨의 변화로부터 용강과 슬래그의 판별을 행하도록 한 것으로, 비접촉으로 측정할 수 있기 때문에, 검출여부 판정 결과 신뢰도가 높고, 출강류 표면을 감시하기 때문에 슬라그 유출을 신속하게 검출할 수 있으며, 또한 바람직한 실시예에서 보여지듯이 출강구를 자동으로 제어할 수 있으므로 슬라그 유출확인시부터 출강구 폐쇄까지의 시간의 지연이 없어 슬라그의 유출을 적게 하여 고품질을 유지하며 안정 조업을 행할 수 있다.According to the present invention, the steel for steel tapping from the converter is taken by a TV camera or a CCD camera, and the molten steel and the slag are discriminated from the change in the shade level. High, high monitoring of the surface of the tapping flow allows for quick detection of slag outflow and automatic control of the tapping opening as shown in the preferred embodiment, thus delaying the time from confirming the slag outflow to closing the tapping opening As a result, it is possible to maintain stable and high quality by reducing the flow of slag.

또한 복수의 감시 에어리어 영역을 설정하여 분출되는 연기와 분진등의 외란의 영향을 작게 할 수 있으며 출강용강류의 위치가 변하는 것에 의한 측정오차의 영향을 보상할 수 있으며, 종래의 와류방식의 센서가 고온의 용강에 노출되어 고장이 빈번한 점을 감안할 때 정비유지시간의 감소와 원가절감의 효과를 얻을 수 있다.In addition, by setting a plurality of monitoring area areas, it is possible to reduce the influence of disturbances such as smoke and dust emitted and to compensate for the influence of measurement error caused by the change of the position of the tapping steel, and the conventional vortex type sensor Considering frequent failures due to exposure to high temperature molten steel, maintenance time and cost can be reduced.

Claims (3)

전로로부터 용강을 출강시에 빛을 이용하여 슬라그를 검출하는 방법에 있어서,In the method for detecting slag using light when tapping molten steel from the converter, 출강류의 표면을 복수의 CCD카메라에 의해 전기적 신호로 변환하는 단계;Converting the surface of the tapping flow into an electrical signal by a plurality of CCD cameras; 상기 전기적 신호를 색상신호 및 휘도신호로 분리하는 단계;Separating the electrical signal into a color signal and a luminance signal; 상기 휘도신호를 온도분포로 변환하고, 상기 색상신호 및 휘도신호를 각 화소별 농담레벨로 환산하며, 상기 화소별 농담레벨을 연산하여 감시영역 내의 평균 농담레벨로 산출하는 단계; 및Converting the luminance signal into a temperature distribution, converting the color signal and the luminance signal into a shade level of each pixel, and calculating the shade level of each pixel to calculate an average shade level in a surveillance region; And 상기 감시영역 내의 평균농담레벨이 설정치를 넘는지를 판단하여 설정치 이상으로 판단되면 경보신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라그유출 검출방법.And a step of generating an alarm signal when it is determined that the average concentration level in the surveillance region exceeds a set value and is equal to or larger than a set value. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 경보신호를 출강구 제어기에 전송하는 단계와 상기 출강구 제어기에 의해 전로의 출강구가 자동으로 폐쇄되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라그 유출 검출방법.And transmitting the alarm signal to the exit controller and automatically closing the exit of the converter by the exit controller. 제1항에 있어서 상기 평균 농담레벨을 연산하는 단계는,The method of claim 1, wherein the calculating of the average shade level comprises: 각 화소별 농담레벨이 미리 설정된 기준치와 비교하는 단계와 기준치 이상으로 판단된 화소의 농담레벨만을 평균 농담레벨의 연산에 반영하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라그 유출 검출방법.And comparing the light and light levels of pixels determined to be greater than or equal to the reference value to the calculation of the average light and dark level.
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EP2554959A1 (en) * 2011-08-02 2013-02-06 Tata Steel IJmuiden B.V. Method and device for measuring the temperature of hot molten metal
KR101466920B1 (en) * 2013-03-26 2014-12-04 주식회사 우진 monitoring apparatus for discharging slag
KR20190069088A (en) * 2017-12-11 2019-06-19 주식회사 포스코 Apparatus for treating molten metal And Method for slag skimming

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