JPH10272556A - Slag outflow detection method and device - Google Patents
Slag outflow detection method and deviceInfo
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- JPH10272556A JPH10272556A JP8035797A JP8035797A JPH10272556A JP H10272556 A JPH10272556 A JP H10272556A JP 8035797 A JP8035797 A JP 8035797A JP 8035797 A JP8035797 A JP 8035797A JP H10272556 A JPH10272556 A JP H10272556A
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Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶鋼流中へのスラグ混入がわずかであっても
高感度でそれを検出。ランニングコストの低減。
【解決手段】 取鍋のスライディングノズル2の下方に
X線発生器4を設置し、取鍋から流出する溶融金属を透
過したX線を検出器5で検出し、X線の透過率によって
混入スラグ量を検知し、それが予め規定した値に到達し
た場合に取鍋ノズル2を閉とする。
(57) [Abstract] [Problem] To detect slag contamination in molten steel flow with high sensitivity even if it is slight. Running cost reduction. SOLUTION: An X-ray generator 4 is installed below a sliding nozzle 2 of a ladle, X-rays which have passed through the molten metal flowing out of the ladle are detected by a detector 5, and mixed slag is detected based on X-ray transmittance. The amount is detected, and when it reaches a predetermined value, the ladle nozzle 2 is closed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属を保持す
る第1容器からの溶融金属流出末期に溶融金属中に混入
するスラグを検出する方法ならび装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detecting slag mixed in molten metal at the end stage of molten metal flowing out of a first container holding molten metal.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば鋼の連続鋳造設備において、第1
容器である取鍋から第2容器であるタンディッシュに溶
鋼を注入する際に、その末期には溶鋼中にスラグが混入
しタンディッシュ内へ流出する現象が起こる。このスラ
グは、鋳片品質を劣化させ、さらにタンディッシュ内張
耐火物の寿命に悪影響を及ぼすため、スラグを検知し溶
鋼の注入を停止する方法がとられる。このスラグ検知方
法もしくは検知装置として以下のような技術が提示され
ている。2. Description of the Related Art For example, in a continuous casting facility for steel,
When molten steel is poured from a ladle, which is a container, to a tundish, which is a second container, a phenomenon occurs in which slag is mixed in the molten steel and flows out into the tundish in the final stage. Since the slag deteriorates the quality of the cast slab and adversely affects the life of the refractory lining with tundish, a method of detecting the slag and stopping the injection of the molten steel is adopted. The following technology has been proposed as a slag detection method or detection device.
【0003】例えば、特開昭64−27768号公報に
開示されている装置は以下のようである。すなわち、取
鍋の羽口煉瓦(穴あき煉瓦)下部に環状溝を設け、この
溝に磁界を発生する送信コイルと誘起電圧を発生する受
信コイルが対で埋め込まれている。この送信コイルに電
流を流して磁界を形成しておくと、羽口煉瓦を通過する
溶鋼流にうず電流が誘起される。この溶鋼流に誘起され
たうず電流が形成する磁界によって、さらに受信コイル
に電圧が誘起される。羽口煉瓦内を溶鋼のみが通過する
場合と、溶鋼にスラグが混入した場合とでは受信コイル
に誘起される電圧が異なる。この受信コイルに誘起され
る電圧の変化を検知して羽口煉瓦内を通過するスラグを
検出する。For example, an apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-27768 is as follows. That is, an annular groove is provided below a tuyere brick (perforated brick) of a ladle, and a transmission coil for generating a magnetic field and a reception coil for generating an induced voltage are embedded in this groove in pairs. When a magnetic field is formed by supplying a current to the transmission coil, an eddy current is induced in the molten steel flow passing through the tuyere brick. A voltage is further induced in the receiving coil by the magnetic field formed by the eddy current induced in the molten steel flow. The voltage induced in the receiving coil differs between the case where only molten steel passes through the tuyere brick and the case where slag is mixed in the molten steel. By detecting a change in the voltage induced in the receiving coil, a slag passing through the tuyere brick is detected.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特開昭6
4−27768号公報に開示された技術には以下のよう
な問題点があった。すなわち、交流電流が流れる場合に
は導体中の表面のインピーダンスが低いため、表面に電
流が集中する。この現象は表皮効果とよばれ、表面への
集中度合いは「浸透深さδ」として次式で表される。 δ=K√ρ/μf ここで、ρ:導体の抵抗率、f:周波数、μ:導体の比
透磁率である。However, Japanese Patent Application Laid-Open No.
The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-27768 has the following problems. In other words, when an alternating current flows, the current concentrates on the surface because the impedance of the surface in the conductor is low. This phenomenon is called a skin effect, and the degree of concentration on the surface is expressed by the following equation as “penetration depth δ”. δ = K√ρ / μf where ρ: resistivity of the conductor, f: frequency, and μ: relative permeability of the conductor.
【0005】この式からわかるように、交流電流の周波
数が高いほどδは小さくなるので、検出感度を上げるた
めに送信コイルの電流の周波数を上げると、溶鋼への浸
透深さが減少してしまい、その結果、溶鋼流表面にしか
うず電流が誘起されない。したがって、溶鋼流中にかな
りのスラグが混入しないと検知できないという問題があ
った。また、コイルが羽口煉瓦に接触して設置されてい
るため、煉瓦からの熱伝導によってコイルが劣化した
り、羽口煉瓦の交換作業時にコイルが破損されることが
あった。そのため、コイルのランニングコストが高い問
題があった。As can be seen from this equation, the higher the frequency of the alternating current, the smaller δ, the higher the frequency of the current in the transmitting coil to increase the detection sensitivity, the lower the penetration depth into the molten steel. As a result, an electric current is induced only on the surface of the molten steel flow. Therefore, there is a problem that the detection cannot be performed unless a considerable amount of slag is mixed in the molten steel flow. Further, since the coil is installed in contact with the tuyere brick, the coil may be deteriorated due to heat conduction from the brick, or the coil may be damaged at the time of replacing the tuyere brick. Therefore, there is a problem that the running cost of the coil is high.
【0006】そこで、本発明は、溶鋼流中へのスラグ混
入がわずかであっても高感度で検出可能であり、しかも
ランニングコストの低い、スラグ流出検知方法およびそ
の装置を提供することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a slag outflow detection method and apparatus capable of detecting with high sensitivity even a small amount of slag mixed into a molten steel stream and having a low running cost. I do.
【0007】[0007]
(1)本発明では、第1容器(1)から第2容器(タンディ
ッシュTD)への溶融金属流路(3)を挟んで相対向するX線
発生器(4)およびX線検出器(5)にて、該溶融金属流路
(3)のX線の透過量(I)を検出し、該透過量に基づいて前
記溶接金属流路(3)の溶融金属(MS)中のスラグ混入を検
出する。なお、理解を容易にするためにカッコ内には、
図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項もし
くはそれらに付した記号を、参考までに付記した。(1) In the present invention, an X-ray generator (4) and an X-ray detector (4) opposed to each other across a molten metal flow path (3) from the first container (1) to the second container (Tundish TD) In 5), the molten metal flow path
The X-ray transmission amount (I) of (3) is detected, and slag mixing in the molten metal (MS) in the weld metal flow path (3) is detected based on the transmission amount. In addition, in order to facilitate understanding,
Corresponding elements or corresponding items in the embodiment shown in the drawings and described below or symbols attached thereto are added for reference.
【0008】ここで、溶融金属(MS)が、取鍋1(第1容
器)からタンディッシュTD(第2容器)に注入される溶鋼
の場合を具体例として説明する。X線発生器(4)で発生
させるX線の強度をIo、X線検出器(5)で検出されるX
線強度をIとすると、Iは以下の式で表される。 I=Io・exp〔−(μr・tr+μs・ts+μa・ta)〕 ・・・(1) ここで、μrは溶融金属流路(3)の耐火物のX線線吸収係
数、μsは溶融金属流路(3)内を通過する物質のX線線
吸収係数、μaはビームパスのX線線吸収係数を表す。
また、tr,tsおよびtaは、それぞれ溶融金属流路(3)
の耐火物の厚み,溶融金属流路(3)の内径およびビーム
パスの長さである。Here, a case where molten metal (MS) is molten steel injected from a ladle 1 (first container) into a tundish TD (second container) will be described as a specific example. The intensity of X-rays generated by the X-ray generator (4) is represented by Io, and the intensity of X-rays detected by the X-ray detector (5).
Assuming that the line intensity is I, I is represented by the following equation. I = Io · exp [− (μr · tr + μs · ts + μa · ta)] (1) where μr is the X-ray absorption coefficient of the refractory in the molten metal flow path (3), and μs is the molten metal flow. The X-ray absorption coefficient of a substance passing through the path (3), μa represents the X-ray absorption coefficient of the beam path.
Also, tr, ts and ta are the molten metal flow paths (3), respectively.
Are the thickness of the refractory, the inner diameter of the molten metal channel (3), and the beam path length.
【0009】(μr・tr+μa・ta)は一定になるため、ex
p〔−(μr・tr+μa・ta)〕を定数Cとおくと、 I=Io・C・exp〔−(μs・ts)〕 ・・・(2) と表される。いま、溶融金属(MS)中にスラグが混入した
場合、 μs・ts=μFe・tFe+μslag・tslag =μFe・(ts−tslag)+μslag・tslag =μFe・ts+(μslag−μFe)・tslag ・・・(3) となる。Since (μr · tr + μa · ta) becomes constant, ex
If p [-(μr · tr + μa · ta)] is a constant C, then I = Io · C · exp [− (μs · ts)] (2) Now, when slag is mixed into the molten metal (MS), μs · ts = μFe · tFe + μslag · tslag = μFe · (ts−tslag) + μslag · tslag = μFe · ts + (μslag−μFe) · tslag 3)
【0010】ここで、μFeおよびμslagは、それぞれ溶
鋼、および、スラグのX線吸収係数であり、tFeおよび
tslagは、それぞれ溶融金属流路(3)内の溶鋼およびス
ラグの有効厚さである。上記(2)式および(3)式より、 I=Io・C・exp[−〔μFe・ts+(μslag−μFe)・tslag〕] ・・・(4) となり、μFeおよびtsは既知であるから、exp〔−(μF
e・ts)〕をC’とおくと(4)式は、 I/Io=C・C’・exp〔−(μslag−μFe)・tslag〕 I/Io=C”・exp〔(μFe−μslag)・tslag〕 ・・・(5) となる。ここで、C”=C・C’で定数である。スラグ
成分が既知の場合にはμslagも既知であるので、(5)式
における未知数はtslagだけとなり、X線の吸収率I/
Ioの測定からtslagが判明するため、スラグの分率ts
lag/(ts−tslag)を求めることができる。Here, μFe and μslag are the X-ray absorption coefficients of the molten steel and the slag, respectively, and tFe and tslag are the effective thicknesses of the molten steel and the slag in the molten metal flow path (3), respectively. From the above equations (2) and (3), I = Io · C · exp [− [μFe · ts + (μslag−μFe) · tslag]] (4) Since μFe and ts are known. , Exp [− (μF
e · ts)] as C ′, equation (4) can be expressed as: I / Io = C · C ′ · exp [− (μslag−μFe) · tslag] I / Io = C ″ · exp [(μFe−μslag ) · Tslag] (5) where C ″ = C · C ′ and is a constant. If the slag component is known, μslag is also known, so the only unknown in equation (5) is tslag, and the X-ray absorption ratio I /
Since tslag is found from the measurement of Io, the slag fraction ts
lag / (ts-tslag) can be obtained.
【0011】IoはX線発生器(4)で発生させるX線の強
度であり、既知又は所要のタイミングで測定しておくこ
とにより既知量である。本発明では、X線透過量(I)を
検出するので、I又はI/Ioに従ってtslagすなわち
溶融金属中のスラグの混入割合を知ることができ、第1
容器(取鍋1)から第2容器(タンディッシュTD)への溶融
金属流出の際に混入するスラグを高感度で検知すること
が可能である。Io is the intensity of the X-rays generated by the X-ray generator (4), and is a known amount by measuring at a known or required timing. In the present invention, since the X-ray transmission amount (I) is detected, it is possible to know tslag, that is, the mixing ratio of slag in the molten metal according to I or I / Io.
It is possible to detect slag mixed in at the time of outflow of molten metal from the container (the ladle 1) to the second container (the tundish TD) with high sensitivity.
【0012】[0012]
(2)第1容器(1)から第2容器(タンディッシュTD)へ
の溶融金属流路(3)に介挿されたスライディングノズル
(2)より下流にて溶融金属流路(3)を挟んで相対向するX
線発生器(4)およびX線検出器(5)にて、該溶融金属流路
(3)のX線の透過量(I)を検出し、該透過量(I)が予め規
定した値に上昇したときに前記スライディングノズル
(2)を閉じる。(2) Sliding nozzle inserted in molten metal channel (3) from first container (1) to second container (Tundish TD)
(2) X that is opposed to the molten metal channel (3)
With the X-ray generator (4) and the X-ray detector (5), the molten metal flow path
(3) The X-ray transmission amount (I) is detected, and when the transmission amount (I) rises to a predetermined value, the sliding nozzle
Close (2).
【0013】ここで予め規定した値をIsとすると、上
記(5)式のIをIsと置換して求まるスラグの分率tslag
/(ts−tslag)にスラグ混入割合が上昇したときにス
ライディングノズル(2)が閉じられる。Here, assuming that the predetermined value is Is, the slag fraction tslag obtained by replacing I in the above equation (5) with Is.
The sliding nozzle (2) is closed when the slag mixing ratio increases to / (ts-tslag).
【0014】図2は、図1に示す取鍋1(第1容器)か
らタンディッシュTDに溶鋼を注入する場合の、X線検
出器2で検出されるX線強度Iを示す。横軸は時間Tで
ある。時間T1まではスラグ混入がなくロングノズル3
中を通過するのは溶鋼だけで、このときのX線強度はI
1である。時間T1以降スラグが混入しはじめるとX線の
吸収が徐々に少なくなり時間T2では完全にスラグだけ
になってX線強度はI2となる。ここでX線強度はI1<
I2である。したがって、I1とI2の間にスレショルド
(しきい値)Isを設定しておき、Iがその値に到達し
た時点で駆動装置11でスライディングノズル2を閉じ
ると、X線透過強度Isを越えるスラグ混入割合となる
溶鋼注入が遮断される。FIG. 2 shows the X-ray intensity I detected by the X-ray detector 2 when pouring molten steel from the ladle 1 (first container) shown in FIG. 1 into the tundish TD. The horizontal axis is time T. Time T 1 until the long nozzle 3 there is no slag mixed
Only the molten steel passes through the inside, and the X-ray intensity at this time is I
Is one. X-ray intensity absorption becomes only gradually less and less complete at time T 2 slugs time T 1 after the slag starts mixed X-ray becomes I 2. Here, the X-ray intensity is I 1 <
It is I 2. Therefore, if a threshold value (Is) is set between I 1 and I 2 , and the sliding nozzle 2 is closed by the driving device 11 when I reaches the value, the intensity exceeds the X-ray transmission intensity Is. Injection of molten steel, which is a slag mixing ratio, is cut off.
【0015】(3)前記X線検出器(5)で検知した透過
X線量(I)から流出する溶融金属中のスラグ混入割合
〔tslag/(ts−tslag)〕を、さらに流出時間から第
2容器内へ流出したスラグ量を計算する。(3) The slag mixing ratio [tslag / (ts-tslag)] in the molten metal flowing out from the transmitted X-ray dose (I) detected by the X-ray detector (5) is calculated based on the outflow time. Calculate the amount of slag that has flowed into the container.
【0016】算出したスラグ混入割合〔tslag/(ts−
tslag)〕をRsと置くと、 Rs=tslag/(ts−tslag) ・・・(6) より、溶融金属流路(3)の内径tsの中でスラグが占める
有効厚さ(径方向幅)tslagは、 tslag=ts・Rs/(1+Rs) ・・・(7) と求まる。これは時系列では瞬時値であるので、このt
slagを積分することにより積分値 ∫tslag・dt が、第
2容器内へ流出したスラグ量である。The calculated slag mixing ratio [tslag / (ts-
tslag)] is defined as Rs, Rs = tslag / (ts−tslag) (6) From (6), the effective thickness (radial width) occupied by the slag in the inner diameter ts of the molten metal flow path (3) tslag is obtained as follows: tslag = ts · Rs / (1 + Rs) (7) Since this is an instantaneous value in time series, this t
By integrating slag, the integrated value ∫tslag · dt is the amount of slag flowing into the second container.
【0017】(4)前記X線検出器(5)はX線を蛍光に
変換する蛍光板(5a)を含み、その上に写し出されるX線
の透過像パターンを観察し、前記溶融金属流路(3)を通
過する溶融金属とスラグとを判別する。(4) The X-ray detector (5) includes a fluorescent plate (5a) for converting X-rays into fluorescent light, and observes a transmitted image pattern of the X-rays projected thereon, and checks the molten metal flow path (5). 3) The molten metal and slag passing through are distinguished.
【0018】蛍光板(5a)の上に写し出されるX線の透過
像パターンを観察することにより、溶融金属流路(3)の
内孔のX線吸収率の分布をリアルタイムで測定すること
もできる。これは、吸収率の小さな部分を透過したX線
が蛍光板(5a)をより明るくし、吸収率の大きな部分を透
過したX線が当る位置では蛍光板(5a)が暗いからであ
る。取鍋1からタンディッシュTDへの溶鋼の注入の場
合、μslag<μFeであるから、ノズル内孔を通過してい
る溶鋼中にスラグが混入するとX線の吸収率が低下す
る。つまり、蛍光板(5a)のX線透過像パターンに明るい
部分が生じるため、これによって通過する溶鋼とスラグ
とを判別することが可能になる。By observing the transmitted image pattern of the X-rays projected on the fluorescent screen (5a), the distribution of the X-ray absorptivity of the inner hole of the molten metal flow path (3) can be measured in real time. This is because the X-rays transmitted through the portion having a small absorptance make the fluorescent plate (5a) brighter, and the fluorescent plate (5a) is dark at a position where the X-rays transmitted through the portion having a large absorptance hit. In the case of injecting molten steel from the ladle 1 to the tundish TD, since μslag <μFe, if slag is mixed in the molten steel passing through the nozzle inner hole, the X-ray absorption rate decreases. That is, since a bright portion is generated in the X-ray transmission image pattern of the fluorescent plate (5a), it becomes possible to distinguish between the molten steel passing therethrough and the slag.
【0019】(5)前記X線検出器(5)として一次元ま
たは二次元型検出器を用いて、X線透過像を画像信号に
変換し、画像信号が表わす像パターンを画像処理により
解析して前記溶融金属流路(3)を通過する溶融金属とス
ラグとを判別する。(5) Using a one-dimensional or two-dimensional detector as the X-ray detector (5), the X-ray transmission image is converted into an image signal, and an image pattern represented by the image signal is analyzed by image processing. Thus, the molten metal passing through the molten metal flow path (3) and the slag are determined.
【0020】これによれば、上記(4)の作業を、より
定量的に行える。一次元検出器としては、例えば位置敏
感型検出器が、二次元検出器としては例えばX線用CC
Dカメラがある。検出器の各ピクセル(画素:電気信号
変換の最小単位)のX線透過量検出信号(I)に基づいて
算出されるX線の吸収率(I又はI/Io)が溶融金属
(MS)だけの値より、ある一定値だけ下がったものの割合
をコンピュータによりモニターし、その割合によりノズ
ル内孔を通過する溶融金属とスラグとを判別することが
可能となる。特に、二次元型検出器を用いた場合には混
入スラグのノズル内孔に対するサイズおよび形態も判別
することが可能になる。According to this, the operation (4) can be performed more quantitatively. A one-dimensional detector is, for example, a position-sensitive detector, and a two-dimensional detector is, for example, an X-ray CC.
There is a D camera. The X-ray absorption rate (I or I / Io) calculated based on the X-ray transmission amount detection signal (I) of each pixel (pixel: minimum unit of electric signal conversion) of the detector is molten metal
From the value of (MS) alone, the ratio of a value lower by a certain value can be monitored by a computer, and the molten metal and slag passing through the nozzle inner hole can be discriminated based on the ratio. In particular, when a two-dimensional detector is used, the size and form of the mixed slag with respect to the nozzle inner hole can be determined.
【0021】(6)駆動装置(11)によって開閉されるス
ライディングノズル(2)を通して第1容器(1)から流出す
る溶融金属(MS)を第2容器(タンディッシュTD)に導びく
ロングノズル(3)を挟んで相対向して配設されたX線発
生器(4)とX線検出器(5);該X線検出器(5)の検出信号
に基づいて溶融金属(MS)に混入したスラグの混入割合
〔I又はRs=tslag/(ts−tslag)〕を求める検出信号
処理手段(8);および、該混入割合(I又はRs)が予め規定
した値(Is又はRss)に到達したときに前記駆動装置(11)
を介してスライディングノズル(2)を閉駆動する制御手
段(10);を備えるスラグ流出検知装置。(6) A long nozzle (2) for guiding the molten metal (MS) flowing out of the first container (1) through the sliding nozzle (2) opened and closed by the driving device (11) to the second container (Tundish TD). 3) X-ray generator (4) and X-ray detector (5) arranged opposite to each other with the interposition sandwiched between molten metal (MS) based on the detection signal of X-ray detector (5) Detection signal processing means (8) for determining the mixing ratio [I or Rs = tslag / (ts-tslag)] of the slag, and the mixing ratio (I or Rs) reaches a predetermined value (Is or Rss). When the drive device (11)
Control means (10) for closing and driving the sliding nozzle (2) through the slag outflow detecting device.
【0022】[0022]
【実施例】図1に本発明を一態様で実施する装置構成を
示す。図1において取鍋1内の溶鋼が、スライディング
ノズルを通し、そしてロングノズル3を通して、図示し
ないタンディッシュTDに注入される。ロングノズル3
を間に置いてX線発生器4とX線検出器5とが相対向し
ており、ロングノズル3を透過したX線をX線検出器5
が検出する。FIG. 1 shows an apparatus configuration for implementing the present invention in one embodiment. In FIG. 1, molten steel in a ladle 1 is injected into a tundish TD (not shown) through a sliding nozzle and then through a long nozzle 3. Long nozzle 3
The X-ray generator 4 and the X-ray detector 5 are opposed to each other, and the X-ray transmitted through the long nozzle 3 is detected by the X-ray detector 5.
Is detected.
【0023】X線検出器5はこの実施例では、X線を可
視光に変換する蛍光板5aと、警光板5a上のX線像対
応の可視光を撮影するCCDカメラ5bで構成されてお
り、CCDカメラ5bの撮影画像は例えば図3に示すも
のとなる。図3において、5FがCCDカメラ5bの撮
影視野(フレ−ム)であり、3iがロングノズル3の肉
部のX線透視画像(灰色)、MSiが溶鋼MSのX線透
視画像(黒)、SLiがスラグのX線透視画像(白又は
灰色)であり、背景は白である。黒濃度で表現すると、
背景が最底濃度、スラグ像SLiが低濃度、ロングノズ
ル像3iがスラグ像SLiよりも濃い低濃度、溶鋼像が
高濃度であり、このような濃度に反比例するレベルのビ
デオ信号(透過X線強度Iが高いと高レベルの輝度信
号:アナログ画像信号)をCCDカメラ5bが発生す
る。このビデオ信号はCRT7に与えられて、X線透過
視像がCRT7に表示される。ビデオ信号は増幅器6に
も与えられ増幅されて、画像処理装置8でデジタルデ−
タ(画像デ−タ)に変換されて、1フレ−ム分毎に、画
像処理装置8内の画像メモリに書込まれる。In this embodiment, the X-ray detector 5 comprises a fluorescent plate 5a for converting X-rays into visible light, and a CCD camera 5b for photographing visible light corresponding to the X-ray image on the alarm plate 5a. An image captured by the CCD camera 5b is, for example, as shown in FIG. In FIG. 3, 5F is a field of view (frame) of the CCD camera 5b, 3i is an X-ray fluoroscopic image of the flesh portion of the long nozzle 3 (gray), MSi is an X-ray fluoroscopic image of molten steel MS (black), SLi is an X-ray fluoroscopic image (white or gray) of the slag, and the background is white. In terms of black density,
The background has the lowest density, the slag image SLi has a lower density, the long nozzle image 3i has a lower density than the slag image SLi, and the molten steel image has a higher density. When the intensity I is high, the CCD camera 5b generates a high-level luminance signal (analog image signal). This video signal is provided to the CRT 7 and an X-ray transmission visual image is displayed on the CRT 7. The video signal is also applied to the amplifier 6 and amplified, and the digital signal is
The data is converted into data (image data) and written into an image memory in the image processing device 8 for each frame.
【0024】画像処理装置8は、1フレ−ム分の画像デ
−タを画像メモリに書込むと、画像メモリ上の画像デ−
タにx方向差分処理(微分)を施して画像上の、z方向
(図3)に長手成分を有するエッジ画素を検出し、同一
x位置のエッジ画素の数(x軸投影値)を計数し、x方
向の計数値の分布より、画面5Fの左半分の左側第1ピ
−ク位置X3Lおよび第2ピ−ク位置XmL、ならび
に、右半分の右側第1ピ−ク位置X3Rおよび第2ピ−
ク位置XmRを検出する。第1ピ−ク位置X3L,X3
Rが、ロングノズル3の外表面の位置に対応し、第2ピ
−ク位置XmL,XmRがロングノズル3の内表面の位
置に対応する。When the image processing device 8 writes the image data for one frame into the image memory, the image processing device 8 stores the image data in the image memory.
By performing x-direction difference processing (differentiation) on the image, edge pixels having a longitudinal component in the z-direction (FIG. 3) on the image are detected, and the number of edge pixels at the same x position (x-axis projection value) is counted. From the distribution of the count values in the x direction, the left first peak position X3L and the second peak position XmL on the left half of the screen 5F and the right first peak position X3R and the second peak position on the right half of the screen 5F. −
The lock position XmR is detected. First peak position X3L, X3
R corresponds to the position of the outer surface of the long nozzle 3, and the second peak positions XmL and XmR correspond to the position of the inner surface of the long nozzle 3.
【0025】次に画像処理装置8は、画面左半分の「第
2ピ−ク位置XmL−第1ピ−ク位置X3L」(ロング
ノズル3の厚み相当値)を算出し、同様に画面右半分の
「第1ピ−ク位置X3R−第2ピ−ク位置XmR」を算
出し、算出値がロングノズル肉厚対応値であるかをチェ
ックして、そうであると、x軸方向の第2ピ−ク位置間
XmL/XmR、z軸方向は全領域、の領域を摘出領域
に定める。そして次に画像処理装置8は、摘出領域の各
画素の画像デ−タが表わす白濃度値(輝度値)を摘出領
域全体に渡って積算し、積算値を、この1フレ−ムにお
ける透過X線量Iとする。更に、摘出領域の各画素の画
像デ−タをしきい値Wthで2値化して、しきい値Wth以
上の画像デ−タの画素に「1」(白)を与えて、摘出領
域内の該「1」(白)の画素数をカウントして、カウン
ト値をスラグサイズデ−タSizeとする。そして透過X
線量Iを表わすデ−タ(透過量デ−タI),スラグサイ
ズデ−タSizeならびに境界デ−タ(X3L,XmL,
XmR,X3R)をコントロ−ラ10に転送する。Next, the image processing device 8 calculates "second peak position XmL-first peak position X3L" (a value corresponding to the thickness of the long nozzle 3) of the left half of the screen, and similarly calculates the right half of the screen. Of the first peak position X3R-the second peak position XmR is checked, and it is checked whether the calculated value is a value corresponding to the long nozzle thickness. If so, the second peak in the x-axis direction is determined. The region between the peak positions XmL / XmR and the entire region in the z-axis direction is defined as the extraction region. Next, the image processing device 8 integrates the white density value (brightness value) represented by the image data of each pixel in the extracted area over the entire extracted area, and calculates the integrated value in the transmission X in one frame. Assume dose I. Further, the image data of each pixel in the extracted area is binarized by the threshold value Wth, and "1" (white) is given to the pixels of the image data equal to or larger than the threshold value Wth, and the image data in the extracted area is The number of pixels of "1" (white) is counted, and the count value is set as slug size data Size. And transmission X
Data representing dose I (transmission amount data I), slag size data Size, and boundary data (X3L, XmL,
XmR, X3R) to the controller 10.
【0026】なお、上述の透過量デ−タIは、画像フレ
−ム5F(図3)内の、ロングノズル3の内部領域(X
mL/XmR間)の、領域内全体のX線透過輝度の積算
値であり、この値は、該領域内の、溶鋼領域MSiの輝
度積算値+スラグ領域SLiの輝度積算値であり、スラ
グが多いときには高値、少いときには低値となり、1フ
レ−ム内のスラグの多少を表わす。The above transmission amount data I corresponds to the internal area (X) of the long nozzle 3 in the image frame 5F (FIG. 3).
(between mL / XmR) is the integrated value of the X-ray transmission brightness of the entire region, and this value is the integrated value of the brightness of the molten steel region MSi + the integrated value of the slag region SLi in the region. When the value is large, the value is high, and when the value is small, the value is low, indicating the amount of slag in one frame.
【0027】以上に説明した処理を画像処理装置8が定
周期(短周期)で繰返し、透過量デ−タI,スラグサイズ
デ−タSizeおよび境界デ−タをコントロ−ラ10に繰
返し与える。The processing described above is repeated by the image processing device 8 at a fixed period (short period), and the transmission amount data I, the slag size data Size and the boundary data are repeatedly provided to the controller 10.
【0028】コントロ−ラ10は、操作表示ボ−ド(操
作盤)9からスタ−ト入力が与えられると、透過量積分
レジスタをクリアして、操作表示ボ−ド9から予め入力
されている流速に比例する周期(長周期)で、画像処理装
置8が転送して来る透過量デ−タI,スラグサイズデ−
タSizeおよび境界デ−タを読込む(サンプリングす
る)。そしてこの読込みを行なう毎に、読込んだデ−タ
を操作表示ボ−ド9に表示すると共に、スラグサイズデ
−タSizeを操作表示ボ−ド9から予め入力されている
しきい値Sthと比較してSizeがSth以上のとき操作表
示ボ−ド9で、スラグ混入を意味する警報を発生する。
透過量デ−タIは、操作表示ボ−ド9から予め入力され
ているしきい値Isと比較し、また透過量積分レジスタ
のデ−タと加算し得た和を透過量積分レジスタに更新書
込みする。そして透過量積分レジスタのデ−タ(タンデ
ィッシュ流入スラグ量に対応する値となる)を操作表示
ボ−ド9から予め入力されているしきい値TSsと比較
する。透過量積分レジスタのデ−タがしきい値TSsに
達するとコントロ−ラ10は、操作表示ボ−ド9で、ス
ラグ流出量限界を意味する警報を発生する。When a start input is given from the operation display board (operation panel) 9, the controller 10 clears the transmission amount integration register and is input in advance from the operation display board 9. The transmission amount data I and the slag size data transmitted by the image processing device 8 in a cycle (long cycle) proportional to the flow velocity.
The data Size and the boundary data are read (sampled). Each time this reading is performed, the read data is displayed on the operation display board 9 and the slag size data Size is compared with the threshold value Sth previously input from the operation display board 9. By comparison, when Size is equal to or greater than Sth, the operation display board 9 generates an alarm indicating that slag is mixed.
The transmission amount data I is compared with a threshold value Is previously input from the operation display board 9, and the sum obtained by adding the data to the transmission amount integration register is updated to the transmission amount integration register. Write. Then, the data of the transmission amount integration register (a value corresponding to the amount of slag flowing into the tundish) is compared with a threshold value TSs previously input from the operation display board 9. When the data of the transmission amount integration register reaches the threshold value TSs, the controller 10 issues an alarm on the operation display board 9 indicating the slag outflow limit.
【0029】透過量デ−タIがしきい値Is以上になる
とコントロ−ラ10は、操作表示ボ−ド9から予め自動
モ−ドが入力されているときには、スライディングノズ
ル駆動器11にノズル閉を指示する。操作表示ボ−ド9
から予めオペレ−タモ−ドが入力されているときには、
コントロ−ラ10は、操作表示ボ−ド9で、ノズル閉タ
イミングを表わす警報を発生する。このオペレ−タモ−
ドのときにはコントロ−ラ10は、オペレ−タの操作盤
操作による閉指示に対応してスライディングノズル駆動
器11を介してスライディングノズルプレ−ト2を閉駆
動する。When the transmission amount data I exceeds the threshold value Is, the controller 10 closes the nozzle to the sliding nozzle driver 11 when the automatic mode has been input from the operation display board 9 in advance. Instruct. Operation display board 9
When the operator mode is input in advance from
The controller 10 generates an alarm indicating the nozzle closing timing on the operation display board 9. This operator
At the time of the operation, the controller 10 closes the sliding nozzle plate 2 via the sliding nozzle driver 11 in response to the closing instruction by operating the operation panel of the operator.
【0030】以上に説明した実施例では、コントロ−ラ
10が、画像フレ−ム5F(図3)内の、ロングノズル
3の内部領域(XmL/XmR間)の、領域内全体のX
線透過輝度の積算値を透過量デ−タIとし、これがしき
い値Is以上になるとスライディングノズルプレ−ト2
を閉駆動するが、コントロ−ラ10を、透過量デ−タI
と(5)式に基づいてスラグ混入割合 Rs=tslag/(ts−tslag) ・・・(6) を算出してこれがしきい値Rssに達したときにスライデ
ィングノズルプレ−ト2を閉駆動するものとしてもよ
い。In the embodiment described above, the controller 10 controls the X of the entire area (between XmL / XmR) of the long nozzle 3 in the image frame 5F (FIG. 3).
The integrated value of the line transmission luminance is defined as transmission amount data I, and when this value exceeds a threshold Is, a sliding nozzle plate 2 is formed.
Is closed, the controller 10 is controlled to transmit the transmission amount data I.
The slag mixing ratio Rs = tslag / (ts-tslag) (6) is calculated based on the formula (5) and when the threshold value Rss is reached, the sliding nozzle plate 2 is driven to close. It may be a thing.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
取鍋からタンディッシュへの溶融金属流出の際に混入す
るスラグを高感度で検知することが可能になるため、溶
融金属の品質向上、タンディッシュ内張耐火物の寿命延
長を達成することができるため、本発明は工業的に価値
の高い発明である。As described in detail above, according to the present invention,
Since it is possible to detect slag mixed in when the molten metal flows out from the ladle to the tundish with high sensitivity, it is possible to improve the quality of the molten metal and extend the life of the refractory lining the tundish. Therefore, the present invention is an industrially valuable invention.
【図1】 本発明を一態様で実施する装置の構成を示す
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus that embodies the present invention in one embodiment.
【図2】 図1に示すX線検出器5が検出するX線透過
強度Iを示すタイムチャ−トである。FIG. 2 is a time chart showing an X-ray transmission intensity I detected by an X-ray detector 5 shown in FIG.
【図3】 図1に示すCCDカメラ5bの画像信号が表
わす画像を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an image represented by an image signal of the CCD camera 5b shown in FIG.
1:取鍋 2:スライディングノズルプ
レ−ト 3:ロングノズル 4:X線発生器 5:X線検出器 5a:蛍光板 5b:CCDカメラ 6:増幅器 7:CRTディスプレイ 8:画像処理装置 9:操作表示ボ−ド 10:コントロ−ラ 11:スライディングノズル駆動器 MS:溶鋼 MSi:溶鋼透視像 SLi:スラグ透視像 3i:ロングノズル透視像1: Ladle 2: Sliding nozzle plate 3: Long nozzle 4: X-ray generator 5: X-ray detector 5a: Fluorescent plate 5b: CCD camera 6: Amplifier 7: CRT display 8: Image processing device 9: Operation display Board 10: Controller 11: Sliding nozzle driver MS: Molten steel MSi: Molten steel see-through image SLi: Slug see-through image 3i: Long nozzle see-through image
Claims (6)
を挟んで相対向するX線発生器およびX線検出器にて、
該溶融金属流路のX線の透過量を検出し、該透過量に基
づいて前記溶接金属流路の溶融金属中のスラグ混入を検
出する、スラグ流出検知方法。1. An X-ray generator and an X-ray detector opposed to each other across a molten metal flow path from a first container to a second container,
A slag outflow detection method comprising: detecting an amount of X-rays transmitted through the molten metal flow path; and detecting slag mixing in the molten metal in the weld metal flow path based on the transmitted amount.
に介挿されたスライディングノズルより下流にて溶融金
属流路を挟んで相対向するX線発生器およびX線検出器
にて、該溶融金属流路のX線の透過量を検出し、該透過
量が予め規定した値に上昇したときに前記スライディン
グノズルを閉じる、スラグ流出検知方法。2. An X-ray generator and an X-ray detector which oppose each other across a molten metal flow path downstream of a sliding nozzle inserted in a molten metal flow path from a first container to a second container. Detecting the amount of transmitted X-rays through the molten metal flow path and closing the sliding nozzle when the amount of transmitted X-rays rises to a predetermined value.
ら流出する溶融金属中のスラグ混入割合を、さらに流出
時間から第2容器内へ流出したスラグ量を計算すること
を特徴とする請求項1記載のスラグ流出検知方法。3. The slag mixing ratio in the molten metal flowing out from the transmitted X-ray dose detected by the X-ray detector, and further calculating the slag amount flowing into the second container from the flowing time. Item 4. The slag outflow detection method according to Item 1.
蛍光板を含み、その上に写し出されるX線の透過像パタ
ーンを観察し、前記溶融金属流路を通過する溶融金属と
スラグとを判別することを特徴とする請求項1記載のス
ラグ流出検知方法。4. The X-ray detector includes a fluorescent plate for converting X-rays into fluorescent light, observes a transmission image pattern of X-rays projected thereon, and detects a molten metal and a slag passing through the molten metal flow path. 2. The slag outflow detecting method according to claim 1, wherein
元型検出器を用いて、X線透過像を画像信号に変換し、
画像信号が表わす像パターンを画像処理により解析して
前記溶融金属流路を通過する溶融金属とスラグとを判別
することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の
スラグ流出検知方法。5. An X-ray transmission image is converted into an image signal using a one-dimensional or two-dimensional detector as the X-ray detector,
The slag outflow detecting method according to claim 3 or 4, wherein an image pattern represented by the image signal is analyzed by image processing to determine molten metal and slag passing through the molten metal flow path.
ングノズルを通して第1容器から流出する溶融金属を第
2容器に導びくロングノズルを挟んで相対向して配設さ
れたX線発生器とX線検出器;該X線検出器の検出信号
に基づいて溶融金属に混入したスラグの混入割合を求め
る検出信号処理手段;および、該混入割合が予め規定し
た値に到達したときに前記駆動装置を介してスライディ
ングノズルを閉駆動する制御手段;を備えるスラグ流出
検知装置。6. An X-ray generator and an X-ray detector disposed opposite to each other across a long nozzle that guides molten metal flowing out of a first container to a second container through a sliding nozzle opened and closed by a driving device. Detector; detection signal processing means for determining a mixing ratio of slag mixed into the molten metal based on a detection signal of the X-ray detector; and, when the mixing ratio reaches a predetermined value, via the driving device. Control means for closing and driving the sliding nozzle;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8035797A JPH10272556A (en) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Slag outflow detection method and device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8035797A JPH10272556A (en) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Slag outflow detection method and device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10272556A true JPH10272556A (en) | 1998-10-13 |
Family
ID=13716014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8035797A Withdrawn JPH10272556A (en) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Slag outflow detection method and device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10272556A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1298466C (en) * | 2004-12-24 | 2007-02-07 | 中国科学院金属研究所 | Visible casting method |
JP2010125465A (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Toyota Central R&D Labs Inc | Casting analyzer and casting analyzing method |
CN102873321A (en) * | 2012-09-29 | 2013-01-16 | 莱芜钢铁集团有限公司 | Telescopic boom type slag sucking machine |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP8035797A patent/JPH10272556A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1298466C (en) * | 2004-12-24 | 2007-02-07 | 中国科学院金属研究所 | Visible casting method |
JP2010125465A (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Toyota Central R&D Labs Inc | Casting analyzer and casting analyzing method |
CN102873321A (en) * | 2012-09-29 | 2013-01-16 | 莱芜钢铁集团有限公司 | Telescopic boom type slag sucking machine |
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Date | Code | Title | Description |
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