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公開番号2025030948
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023136689
出願日2023-08-24
発明の名称排滓量の推定方法及び排滓量の推定システム
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C21C 5/46 20060101AFI20250228BHJP(鉄冶金)
要約【課題】排滓鍋から火炎が発生している状態でも、排滓量を高精度に推定可能な技術を提供する。
【解決手段】排滓量の推定方法は、精錬容器から流出する排滓流を撮影し、撮影した画像から前記排滓流の幅を求めて排滓量を推定する排滓量の推定方法であって、前記排滓流を撮影する撮影装置への入射光量を制限し、前記撮影した画像において、前記排滓流と排滓中に生じる火炎との間に生じる輝度差によって前記排滓流と前記火炎とを識別し、前記排滓流の幅を求める。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
精錬容器から流出する排滓流を撮影し、撮影した画像から前記排滓流の幅を求めて排滓量を推定する排滓量の推定方法であって、
前記排滓流を撮影する撮影装置への入射光量を制限し、
前記撮影した画像において、前記排滓流と排滓中に生じる火炎との間に生じる輝度差によって前記排滓流と前記火炎とを識別し、前記排滓流の幅を求めることを含む、排滓量の推定方法。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記排滓量は、以下の式（１）により求められる、請求項１に記載の排滓量の推定方法。
JPEG
2025030948000008.jpg
12
93
Ｍ：排滓質量（ｋｇ）
ρ：スラグの嵩密度（ｋｇ／ｍ
３
）
Δｔ：画像の撮影間隔（ｓ）
α：排滓流の断面形状を補正するパラメータ
Ｌ：排滓流の幅（ｍ）
Ｖ：排滓流の流速（ｍ／ｓ）
【請求項３】
入射光量を制限する制限フィルタが取り付けられた前記撮影装置で、前記排滓流を撮影する、請求項１に記載の排滓量の推定方法。
【請求項４】
前記撮影した画像において、前記排滓流が複数に分流している場合、各排滓分流の幅を求め、求めた各幅の合計値を用いて排滓量を推定する、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の排滓量の推定方法。
【請求項５】
前記撮影した画像において、前記排滓流が複数に分流している場合、各排滓分流の幅を求め、求めた幅を用いて各排滓分流ごとに排滓量を推定し、推定した各排滓量から全体の排滓量を推定する、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の排滓量の推定方法。
【請求項６】
前記撮影装置で前記排滓流の上流側の部分を撮影する、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の排滓量の推定方法。
【請求項７】
前記排滓流を撮影した画像の上流側の部分を用いて前記排滓流の幅を求める、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の排滓量の推定方法。
【請求項８】
精錬容器から流出する排滓流を撮影する撮影装置と、
撮影した画像から前記排滓流の幅を求めて排滓量を推定する推定装置と、
を備える排滓量の推定システムであって、
前記撮影装置は、入射光量が制限されており、
前記推定装置は、前記撮影した画像において、前記排滓流と排滓中に生じる火炎との間に生じる輝度差によって前記排滓流と前記火炎とを識別し、前記排滓流の幅を求める、
排滓量の推定システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、排滓量の推定方法及び排滓量の推定システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
転炉精錬プロセスは、高炉から出銑された溶銑中のケイ素やリン、炭素といった不純物を低減するための重要なプロセスである。これらの不純物の一部は、高圧の酸素ガスを溶銑に吹き付けることで、生石灰の添加等によって塩基度が調整されたスラグ中に酸化除去される。その際の精錬反応の進行は、精錬容器内のスラグの量によって変化することが知られており、精錬容器内のスラグ量を正確に把握することは、精錬反応の制御、つまり製造する鋼の品質の安定化において重要である。しかしながら、精錬容器内は高温・粉じん環境となっており、精錬容器内のスラグ量の計測は容易ではない。そこで、流出したスラグ量の把握によって、精錬容器内に残留したスラグ量の推定が行われている。精錬容器の一種である転炉において、流出したスラグ量の定量評価方法及び推定方法として、特許文献１が知られている。
【０００３】
特許文献１には、転炉において、排滓流及び炉内の様子を撮影した画像の解析によって、排滓量を推定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２２／１９５９５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、排滓鍋に排滓されるスラグはフォーミングしており、スラグの嵩が大きい状態にある。この状態のスラグが排滓鍋に注がれた場合、排滓鍋から溢れる恐れがある。そのためスラグのフォーミング鎮静材が排滓鍋に投入される。この際、鎮静材が燃焼することで火炎が生じる。発生した火炎は、排滓流と同様に高温であるため、排滓流を撮影した画像中では、排滓流及び火炎のどちらも高輝度の物質として撮影される。したがって、そのような画像を解析し、排滓量を推定した場合、火炎も排滓流としてみなしてしまうことがあり、火炎の発生は排滓量の推定誤差の要因となり得る。特許文献１には、排滓時に火炎が発生した際の処理方法について開示されていない。
【０００６】
本開示は、排滓鍋から火炎が発生している状態でも、排滓量を高精度に推定可能な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の態様の排滓量の推定方法は、精錬容器から流出する排滓流を撮影し、撮影した画像から前記排滓流の幅を求めて排滓量を推定する排滓量の推定方法であって、前記排滓流を撮影する撮影装置への入射光量を制限し、前記撮影した画像において、前記排滓流と排滓中に生じる火炎との間に生じる輝度差によって前記排滓流と前記火炎とを識別し、前記排滓流の幅を求めることを含む、排滓量の推定方法。
【０００８】
本開示の第２の態様の排滓量の推定方法は、第１の態様の排滓量の推定方法において、前記排滓量は、以下の式（１）により求められる。
JPEG
2025030948000002.jpg
12
93
Ｍ：排滓質量（ｋｇ）
ρ：スラグの嵩密度（ｋｇ／ｍ
３
）
Δｔ：画像の撮影間隔（ｓ）
α：排滓流の断面形状を補正するパラメータ
Ｌ：排滓流の幅（ｍ）
Ｖ：排滓流の流速（ｍ／ｓ）
【０００９】
本開示の第３の態様の排滓量の推定方法は、第１の態様の排滓量の推定方法において、入射光量を制限する制限フィルタが取り付けられた前記撮影装置で、前記排滓流を撮影する。
【００１０】
本開示の第４の態様の排滓量の推定方法は、第１の態様～第３の態様のいずれか一態様の排滓量の推定方法において、前記撮影した画像において、前記排滓流が複数に分流している場合、各排滓分流の幅を求め、求めた各幅の合計値を用いて排滓量を推定する。
（【００１１】以降は省略されています）

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