転炉内溶鋼の測温方法
【課題】転炉内の溶鋼温度を測定するための視野を確保して、溶鋼温度を連続的に精度良く測定できると共に、羽口溶損を抑制して羽口の長寿命化を達成可能な転炉内溶鋼の測温方法を提供する。
【解決手段】内管１０とその外側周囲に間隔を有して配置される外管１１とを備える羽口１２が底部１３に設けられた転炉１４内に、内管１０からＯ２ガスを含む混合ガスを吹込むと共に、内管１０と外管１１との間からＣＯ２ガスを含む冷却ガスを吹込みながら、転炉１４内の溶鋼１５温度を羽口１２を介して輝度測定手段１６により連続的に測定可能な転炉内溶鋼の測温方法であって、内管１０に流す混合ガス中のＯ２ガス量を１７％以上３０％未満とし、しかも外管１１と内管１０との間に流すＣＯ２ガス量を内管１０に流すＯ２ガス量の１０％を超え４５％未満とする。
【解決手段】内管１０とその外側周囲に間隔を有して配置される外管１１とを備える羽口１２が底部１３に設けられた転炉１４内に、内管１０からＯ２ガスを含む混合ガスを吹込むと共に、内管１０と外管１１との間からＣＯ２ガスを含む冷却ガスを吹込みながら、転炉１４内の溶鋼１５温度を羽口１２を介して輝度測定手段１６により連続的に測定可能な転炉内溶鋼の測温方法であって、内管１０に流す混合ガス中のＯ２ガス量を１７％以上３０％未満とし、しかも外管１１と内管１０との間に流すＣＯ２ガス量を内管１０に流すＯ２ガス量の１０％を超え４５％未満とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉内の溶鋼温度を連続的に測定可能な転炉内溶鋼の測温方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
転炉内の溶鋼温度の測定は、溶鋼の温度制御を行うことはもとより精錬技術の観点からも重要である。通常、転炉内の温度測定は、サブランスと呼ばれる消耗型熱伝対を転炉内に挿入して行っているが、このサブランスは溶鋼中に投入した瞬間の溶鋼温度しか測定できず、間欠的な測定であるため、溶鋼温度のきめ細かな制御に活用しにくい。
そこで、連続的な溶鋼温度の測温が望まれている。
例えば、特許文献１には、溶鋼（溶融金属）の入った容器に設けられた測温用ノズルにより、イメージファイバを介して容器内を撮影し、得られた画像データを元に溶鋼温度を演算して得る方法が開示されている。なお、測温用ノズルには、これに付着する地金を除去するためにＯ２ガスが吹き込まれている。
また、特許文献２には、転炉内の観察のため、ガス吹込内管よりＯ２ガスを含有するガスを吹き込み、溶鋼と直接接触しない観察孔の閉塞を防止しつつ、炉内観察を行う方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３７１６３号公報
【特許文献２】特開昭６０−２２８９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の測温方法には未だ解決すべき以下のような問題があった。
特許文献１に開示された技術は、溶鋼温度の測定時におけるノズル閉塞の対処方法として、ノズルにＯ２ガスを流すことについて言及しており、そのＯ２ガス量は５０％以上が望ましいと記載している。しかし、このように酸素ガス量が多過ぎる場合、測温時にノズルを閉塞する金属をＯ２ガスで焼き切るような現象が生じ、溶鋼の発する輝度以外の輝度（例えば、ハレーション）が影響して、溶鋼温度の測温精度の悪化、及び羽口の溶損が生じる。
また、特許文献２に開示された技術は、内管に吹き込むガスのＯ２ガス量を変化させることで、観察孔の閉塞を回避することについて言及している。しかし、特許文献２の第３頁右下欄９〜１３行目、及び表１に示すように、外管に冷却用として流すＣＯ２ガス量は、内管に流すＯ２ガス量の５０〜２００％に設定されており、その冷却効果が強過ぎるため、観察孔に地金が生成して閉塞する現象が発生している。
以上のことから、特許文献１、２を使用した場合、転炉内の溶鋼温度を測定するためのノズル及び観察孔の視野の確保と、これに伴う測温精度の向上及び羽口溶損の抑制を同時に達成できない。
なお、特許文献２については、温度変換の際の演算方法において、得られた画像データのどの部分を温度への換算データとして使用するかについても明確にされていないため、適切な温度変換を実施できない恐れもある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、転炉内の溶鋼温度を測定するための視野を確保して、溶鋼温度を連続的に精度良く測定できると共に、羽口溶損を抑制して羽口の長寿命化を達成可能な転炉内溶鋼の測温方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る転炉内溶鋼の測温方法は、内管とその外側周囲に間隔を有して配置される外管とを備える羽口が底部に設けられた転炉内に、前記内管からＯ２ガスを含む混合ガスを吹込むと共に、前記内管と前記外管との間からＣＯ２ガスを含む冷却ガスを吹込みながら、前記転炉内の溶鋼温度を前記羽口を介して輝度測定手段により連続的に測定可能な転炉内溶鋼の測温方法であって、
前記内管に流す前記混合ガス中の前記Ｏ２ガス量を１７％以上３０％未満とし、しかも前記外管と前記内管との間に流す前記ＣＯ２ガス量を前記内管に流す前記Ｏ２ガス量の１０％を超え４５％未満とする。
【０００７】
本発明に係る転炉内溶鋼の測温方法において、前記輝度測定手段で得られた画像データの最高輝度を１００％とした場合に、該最高輝度の８５％以上の輝度を示す領域を用いて前記溶鋼温度を算出することが好ましい。
本発明に係る転炉内溶鋼の測温方法において、前記溶鋼はステンレス溶鋼であることが好ましい。
本発明に係る転炉内溶鋼の測温方法において、前記羽口は複数あって、該羽口のいずれか１又は２以上に前記輝度測定手段が配置されていることが好ましい。
本発明に係る転炉内溶鋼の測温方法において、前記輝度測定手段はＣＣＤカメラであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１〜５記載の転炉内溶鋼の測温方法は、内管に流す混合ガス中のＯ２ガス量を所定範囲に設定するので、羽口の炉内側周辺部への地金の付着による羽口閉塞を抑制、更には防止できると共に、例えばハレーションのような他の輝度の影響を抑制、更には防止でき、溶鋼温度の測温精度の向上を図ることができる。
また、冷却ガスとして使用するＣＯ２ガス流量を所定範囲に設定するので、羽口の炉内側周辺部への地金の付着による羽口閉塞を抑制、更には防止できると共に、羽口の溶損を抑制、更には防止でき、溶鋼温度の測温精度の向上を図ることができる。
これにより、転炉内の溶鋼温度を測定するための視野を確保して、溶鋼温度を連続的に精度良く測定できると共に、羽口溶損を抑制して羽口の長寿命化を達成できる。
【０００９】
特に、請求項２記載の転炉内溶鋼の測温方法は、輝度測定手段で得られた画像データの最高輝度の８５％以上の輝度を示す領域を用いて溶鋼温度を算出するので、例えば羽口の内面反射光のような他の輝度の影響を抑制、更には防止できると共に、溶鋼温度の算出に必要なデータ量を確保でき、溶鋼温度の測温精度の更なる向上を図ることができる。
請求項３記載の転炉内溶鋼の測温方法は、溶鋼としてステンレス溶鋼を使用するため、その温度制御を精度良く実施でき、これに伴うステンレス溶鋼の還元精度の向上を図ることができる。従来、ステンレス溶鋼を転炉で処理する際、その原料として、例えば、広範囲のＣｒ濃度を備える種々の原料を使用していたためクロム酸化量が変動し、ステンレス溶鋼の還元精度が悪化していた。しかし、ステンレス溶鋼の温度制御を精度良く実施することで、これに伴うステンレス溶鋼の還元精度を向上させることができる。これにより、例えば、過還元によるステンレス溶鋼の成分不良（高［Ｓｉ］、高［Ｎ］）と、還元不足による低歩留及びスラグ流出を防止でき、転炉操業を安定化させることができる。
【００１０】
請求項４記載の転炉内溶鋼の測温方法は、複数の羽口のいずれか１に輝度測定手段が配置されている場合は、装置構成を簡単にできる。また、複数の羽口のいずれか２以上に輝度測定手段が配置されている場合は、各輝度測定手段から得られた画像データから、溶鋼温度の算出に必要な有効なデータを多く得ることができ、溶鋼温度の測温精度の更なる向上を図ることができる。
請求項５記載の転炉内溶鋼の測温方法は、輝度測定手段としてCCDカメラを使用するので、溶鋼の画像データを容易に得ることができ、その後のデータ処理も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る転炉内溶鋼の測温方法を適用する装置構成の説明図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る転炉内溶鋼の測温方法は、内管１０とその外側周囲に間隔を有して配置される外管１１とを備える羽口（底吹羽口ともいう）１２が底部１３に設けられた転炉１４内に、内管１０からＯ２ガス（酸素ガス）を含む混合ガスを吹込むと共に、内管１０と外管１１との間からＣＯ２ガス（炭酸ガス）を含む冷却ガスを吹込みながら、転炉１４内の溶鋼１５の温度を羽口１２を介してＣＣＤカメラ（輝度測定手段の一例）１６により連続的に測定可能な方法である。以下、詳しく説明する。
【００１３】
転炉１４では、予備処理を施した溶銑に対して脱炭精錬を行い、精錬末期に、羽口１２の内管１０（例えば、内径が１０〜２０ｍｍ程度）よりＯ２ガスを含む混合ガスを、外管１１と内管１０との隙間（例えば、半径方向の間隔が０．５〜５ｍｍ程度）より冷却ガスであるＣＯ２ガスを、転炉１４内にそれぞれ流して、転炉１４内の溶鋼１５の測温を行う。なお、冷却ガスが流れる部分の構造は、本実施の形態では空間となっているが、冷却ガスによる冷却効率が高められる構造であれば、これに限定されるものではない。
この転炉１４内には、精錬時にＯ２ガス（酸素ガス）を吹込むための上吹きランス１７が上方から挿入されている。なお、転炉１４の容量は、例えば１００トン以上２００トン以下（ここでは、１５０トン）程度のものであるが、これに限定されるものではない。
【００１４】
転炉１４内の溶鋼１５は、転炉１４内で処理されるものであれば特に限定されないが、高い測温精度を要する溶鋼、特にステンレス溶鋼を使用することで、本発明の効果がより顕著に現れる。
羽口１２の内管１０に流す混合ガスは、Ｏ２ガスとＣＯ２ガスとで構成されているが、ＣＯ２ガスの一部又は全部を他の不活性ガス（例えば、Ｎ２ガス、Aｒガス）で代替してもよい。また、羽口１２の外管１１と内管１０との間に流す冷却ガスは、ＣＯ２ガスとしているが、溶鋼の撹拌効果を狙って、その一部（例えば、外管１１と内管１０との間に流すＣＯ２ガス量の１５％以上４０％以下）をＬＰＧ（液化石油ガス：Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｇａｓ）で代替してもよい。
【００１５】
ここで、羽口１２の内管１０に流すＯ２ガス量（ガス濃度）について説明する。
内管に流す混合ガスのＯ２ガス濃度が高くなるほど、羽口の炉内側周辺部（羽口周りともいう）に付着する地金を溶かす効果があり、その量が１７％以上であれば、羽口の視野閉塞による溶鋼温度の測温不能という状況を回避でき、連続測温を安定にできる。
一方、混合ガスのＯ２ガス濃度が高過ぎると、火点影響、例えば、測温時にノズルを閉塞する金属をＯ２ガスで焼き切るような現象が生じ、溶鋼の発する輝度以外の輝度（例えば、ハレーション）が影響し、測温精度が低下してしまい、更に羽口の溶損も進行する。
以上のことから、内管に流すＯ２ガス量を混合ガス量の１７％以上３０％未満としたが、好ましくは下限値を２０％とし、上限値を２５％とする。
【００１６】
次に、羽口１２の外管１１と内管１０との間に流すＣＯ２ガス量（ガス濃度）について説明する。
内管に流すＯ２ガス量を前記した濃度に設定して、溶鋼温度の測定を行う場合、外管の冷却用ＣＯ２ガス流量が多過ぎると、羽口の炉内側周辺部に地金が付着して羽口を閉塞してしまい、一方少な過ぎると羽口が溶損してしまう。
以上のことから、外管と内管との間に流すＣＯ２ガス量を、内管に流すＯ２ガス量の１０％を超え４５％未満としたが、好ましくは下限値を１５％とし、上限値を４０％とする。
このように、混合ガスと冷却ガスを流す羽口１２は、転炉１４の底部１３周方向に渡って複数設けられており、この羽口１２の外側であって、羽口１２内部を撮像できる位置にＣＣＤカメラ１６が配置されている。なお、ＣＣＤカメラ１６は、複数の羽口１２のいずれか１に配置すればよいが、２以上にそれぞれ設置してもよい。
【００１７】
このＣＣＤカメラ１６は、転炉１４内の溶鋼１５の輝度を撮像し、アナログ画像信号（輝度を表すビデオ信号）を出力するものであり、ＣＣＤカメラ１６のシャッター速度及び読み取り（ビデオ信号出力レベル）は、コントローラを介して制御される。なお、輝度測定手段としては、転炉１４内の溶鋼１５の輝度を撮像できれば、ＣＣＤカメラに限定されるものではない。
このアナログ画像信号は、画像入力手段に送られる。画像入力手段は、アナログ画像信号を２５６階調のデジタル画像データ（輝度を表す画像データ）に変換して、その内部メモリーに書き込み、これを繰り返して最新のデジタル画像データを保存するものである。そして、保存されたデジタル画像データをパソコン１８に転送し、パソコン１８はこのデジタル画像データを内部メモリに書き込む。
パソコン１８は、取り込んだデジタル画像データを用いて温度計測処理を行い、その結果を外部の出力装置であるディスプレイ１９に表示する。なお、出力装置には、プリンター及び外部記憶装置も含まれている。
【００１８】
ここで、ＣＣＤカメラ１６で得られた画像データを温度に変換する処理方法について説明する。
理想状態では、羽口１２内部を撮像した画像データの全体が、略均一の輝度を示すはずであるが、例えば、転炉１４の使用に伴って羽口１２の炉内側周辺部に地金が付着するため、画像データに溶鋼の輝度を示す領域と、この輝度が地金によって妨げられる領域とが現れる。
そこで、得られた画像データの最高輝度を１００％とした場合に、この最高輝度の８５％以上の輝度を示す領域を用いて溶鋼温度を算出した。
【００１９】
ここで、溶鋼温度の算出に使用する領域の輝度を、最高輝度の８５％以上に設定したのは、金属の反射率が０．８５％以下であり、最高輝度の８５％未満の領域が羽口の内面反射光（ノイズ）を拾っている可能性が高いこと、また最高輝度に近い領域だけでは使用可能な画像データ量が少なくなり、測定精度が低下する可能性があることに起因する。
このことから、画像データとして使用する領域の輝度を、最高輝度の８５％以上の輝度としたが、好ましくは９０％以上、更に好ましくは９５％以上とする。
【００２０】
なお、最高輝度の８５％とは、例えば、得られた画像データの最高輝度が２５６階調（０〜２５５）の最大値である場合、２５５×０．８５＝２１６．７５、即ち２１７以上の輝度を意味する。従って、得られた画像データの最高輝度が下がれば、それに伴って８５％に相当する輝度も下がる。
このようにして抽出された領域の輝度の平均値を求め、これを温度に換算することにより、溶鋼温度が測定できる。なお、輝度から温度への換算方法としては、例えば、予めオフラインの黒体炉で校正された輝度−温度換算の光電変換特性に基づく方法を使用できる。
これにより、転炉内の溶鋼温度を測定するための視野を確保して、溶鋼温度を連続的に精度良く測定できると共に、羽口溶損を抑制して羽口の長寿命化を達成できる。
【実施例】
【００２１】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
図１に示す装置を使用して、容量１５０トンの転炉でステンレス溶鋼の精錬を行い、溶鋼温度の連続測定を実施した。ここで、測温対象としたステンレス溶鋼は、予備処理を施した溶銑（［Ｃ］＝約４質量％、［Ｓｉ］＝約０．０１質量％、［Ｍｎ］＝約０．１質量％、［Ｐ］＝約０．０２質量％、［Ｓ］＝約０．０１質量％）に対して脱炭精錬を行ったもので、精錬末期（［Ｃ］＝約０．７質量％）のタイミングで５分程度、底吹羽口の内管よりＯ２ガスとＣＯ２ガスとで構成される混合ガスを、外管と内管との間より冷却ガスであるＣＯ２ガスを、転炉内にそれぞれ流して測温を行った。なお、ステンレス溶鋼には、精錬時に上吹きランスからＯ２ガスが吹き込まれると共に、Ｆｅ−Ｃｒ合金（フェロクロム合金）が添加されている。
【００２２】
そして、底吹羽口に設置したＣＣＤカメラにより、転炉内の画像を連続的に撮影し、得られた画像データのうち、最高輝度に対して設定した割合以上の輝度を示す領域の平均の輝度を用いて、温度への変換を行った。
このとき、内管に流すＯ２ガス量（内管に流す混合ガス中のＯ２ガス量）、外管に流すＣＯ２ガス量（内管に流すＯ２ガス量に対する外管と内管との間に流すＣＯ２ガス量）、及び画像データとして使用する輝度の下限値を種々変化させ、羽口の視野、羽口の溶損状況、及び測温精度の結果について検討した。なお、羽口の視野の評価については、羽口の内面積の１／３以上で溶鋼が撮像できたものを「○」とし、内面積の１／３未満で溶鋼が撮像できたもの「×」とした。また、羽口の溶損状況の評価については、転炉で溶鋼を１５０チャージ（１５０回）処理した後の羽口交換時に、羽口が健全であったものを「○」とし、健全でなかったものを「×」とした。そして、測温精度の評価については、従来行っていたサブランスでの測定温度を基準として±３０℃の範囲内を「○」とし、基準に対して＋３０℃を超え＋５０℃以下の範囲内又は−５０℃以上−３０℃未満の範囲内を「△」とし、＋５０℃を超える範囲又は−５０℃未満の範囲を「×」とした。これらを表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
まず、内管に流すＯ２ガス量について検討した結果について説明する。
この比較検討は、実施例１〜３、比較例１、２を使用して行った。なお、外管に流すＣＯ２ガス量は、内管に流すＯ２ガス量の２８％に設定し、画像データとして使用した輝度の領域を最高輝度の８０％以上に設定した。
比較例１に示すように、Ｏ２ガス量が最適範囲の下限値を下回る（１０％）ことで、Ｏ２ガス量が少なくなり過ぎたため、羽口の溶損は抑制できた（○）が、羽口の炉内側周辺部に地金が付着し、転炉内の輝度を撮像するための視野を確保できなかった（×）。このため、溶鋼温度は測定できなかった（−）。
【００２５】
一方、実施例１〜３に示すように、Ｏ２ガス量を最適範囲（１７％以上３０％未満）内に設定することで、羽口の溶損は抑制でき（○）、羽口の炉内側周辺部への地金の付着も抑制できた（○）。なお、画像データとして使用した輝度の領域が、最適範囲の下限値を下回った範囲も含んでいた（８０％以上）ため、測温精度はやや低下するが、転炉操業について問題ない程度の測温精度を得ることはできた（△）。
また、比較例２に示すように、Ｏ２ガス量が最適範囲の上限値を上回る（３０％）ことで、Ｏ２ガス量が多くなり過ぎたため、羽口の炉内側周辺部への地金の付着は抑制でき、視野は確保できた（○）が、羽口の溶損が進行し（×）、更にハレーションによる測温精度の低下が発生した（×）。
以上のことから、内管より転炉内に吹込むＯ２ガス量を１７％以上３０％未満に設定する必要があることを確認できた。
【００２６】
次に、外管に流すＣＯ２ガス量について検討した結果について説明する。
この比較検討は、実施例２、４、６、比較例３、４を使用して行った。なお、内管に流すＯ２ガス量は２０％に設定し、画像データとして使用した輝度の領域を最高輝度の８０％以上に設定した。
比較例３に示すように、ＣＯ２ガス量が最適範囲の下限値を下回る（１０％）ことで、ＣＯ２ガス量が少なくなり、羽口の炉内側周辺部への地金の付着を抑制できて視野を確保できた（○）。また、ハレーションも発生しなかったため、溶鋼温度の測温精度も問題なかった（△）。しかし、ＣＯ２ガス量が少なくなり過ぎたため、羽口の溶損が発生した（×）。
【００２７】
一方、実施例２、４、６に示すように、ＣＯ２ガス量を最適範囲（１０％を超え４５％未満）内に設定することで、羽口の溶損は抑制でき（○）、羽口の炉内側周辺部への地金の付着も抑制できた（○）。なお、画像データとして使用した輝度の領域が、最適範囲の下限値を下回った範囲も含んでいた（８０％以上）ため、測温精度はやや低下するが、転炉操業について問題ない程度の測温精度を得ることはできた（△）。
また、比較例４に示すように、ＣＯ２ガス量が最適範囲の上限値を上回る（４５％）ことで、ＣＯ２ガス量が多くなり過ぎたため、羽口の溶損は抑制できた（○）が、羽口の炉内側周辺部への地金の付着が著しく、転炉内の輝度を撮像するための視野を確保できなかった（×）。このため、溶鋼温度は測定できなかった（−）。
以上のことから、外管より転炉内に吹込むＣＯ２ガス量を、内管より転炉内に吹込むＯ２ガス量の１０％を超え４５％未満に設定する必要があることを確認できた。
【００２８】
そして、画像データとして使用する輝度について検討した結果について説明する。
この比較検討は、実施例２、５、７〜９を使用して行った。なお、内管に流すＯ２ガス量を２０％に設定し、外管に流すＣＯ２ガス量を、内管に流すＯ２ガス量の２８％に設定した。
実施例２は、前記したように、画像データとして使用した輝度の領域が、最適範囲の下限値を下回った範囲も含んでいた（８０％以上）ため、測温精度はやや低下するが、転炉操業について問題ない程度の測温精度を得ることはできた（△）。
一方、実施例５に示すように、画像データとして使用した輝度を、最適範囲である最高輝度の８５％以上に設定することにより、良好な測温精度を得ることができた（○）。
【００２９】
更に、実施例７、８に示すように、画像データとして使用した輝度の領域を、更に限定する（９０％以上、９５％以上）ことで、更に良好な測温精度を得ることができた（○）。
ここで、実施例７の条件（冷却ガスであるＣＯ２ガスの流量：２５Ｎｍ３／ｈｒ）について、溶鋼温度の測定時のＣＣDカメラによる撮影画像を図２に示す。なお、図２の円内部２０が羽口の内部を示し、円内の閉曲線内部２１が最高輝度の９０％以上の輝度を現す領域であり、外部（円内部２０の閉曲線内部２１を除く部分）は９０％未満、もしくは地金により閉塞された領域である。
【００３０】
このように、実施例７においては、羽口に流すＯ２ガス量及びＣＯ２ガス量を、適正範囲に設定していたため、羽口の視野は測温可能な程度に安定的に開孔しており（比較例１〜４と比較して）、図３に示すように、溶鋼温度の連続測温が可能となった。なお、図３に示す測温は、数秒間隔で測温した結果であるが、測温の間隔を調整することで、１秒以下の測温も勿論可能である。一方、従来使用していた代表的な測温手段であるサブランスによる測温では、２〜３分に１回の測温を行うことが限界であり、通常は１チャージに１回程度である。
従って、従来できなかったきめ細かな温度制御ができることを確認できた。
【００３１】
また、実施例７について、サブランス（ＳＬ）による測温結果とＣＣＤカメラによる測定温度との関係は、図４に示すように、±３０℃の範囲内に収めることができ、画像データとして使用した輝度の下限値を設定することが、測温精度に影響を及ぼすことがわかる。
しかし、実施例９に示すように、画像データとして使用した輝度が最高輝度に近づき過ぎる場合（９７％以上）、使用可能な画像データ量が少なくなり過ぎて、測温精度が低下した（△）。
以上のことから、画像データとして最高輝度の８５％以上の輝度の領域のデータを使用する必要があることを確認できた。
【００３２】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の転炉内溶鋼の測温方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る転炉内溶鋼の測温方法を適用する装置構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例７に示す条件での測温時のCCDカメラによる撮影画像の説明図である。
【図３】本発明の実施例７に示す条件での連続測温の結果を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例７に示す条件でのサブランス（ＳＬ）による測温結果とＣＣＤカメラによる測定温度との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：内管、１１：外管、１２：羽口、１３：底部、１４：転炉、１５：溶鋼、１６：ＣＣＤカメラ（輝度測定手段）、１７：上吹きランス、１８：パソコン、１９：ディスプレイ、２０：円内部、２１：閉曲線内部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉内の溶鋼温度を連続的に測定可能な転炉内溶鋼の測温方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
転炉内の溶鋼温度の測定は、溶鋼の温度制御を行うことはもとより精錬技術の観点からも重要である。通常、転炉内の温度測定は、サブランスと呼ばれる消耗型熱伝対を転炉内に挿入して行っているが、このサブランスは溶鋼中に投入した瞬間の溶鋼温度しか測定できず、間欠的な測定であるため、溶鋼温度のきめ細かな制御に活用しにくい。
そこで、連続的な溶鋼温度の測温が望まれている。
例えば、特許文献１には、溶鋼（溶融金属）の入った容器に設けられた測温用ノズルにより、イメージファイバを介して容器内を撮影し、得られた画像データを元に溶鋼温度を演算して得る方法が開示されている。なお、測温用ノズルには、これに付着する地金を除去するためにＯ２ガスが吹き込まれている。
また、特許文献２には、転炉内の観察のため、ガス吹込内管よりＯ２ガスを含有するガスを吹き込み、溶鋼と直接接触しない観察孔の閉塞を防止しつつ、炉内観察を行う方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３７１６３号公報
【特許文献２】特開昭６０−２２８９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の測温方法には未だ解決すべき以下のような問題があった。
特許文献１に開示された技術は、溶鋼温度の測定時におけるノズル閉塞の対処方法として、ノズルにＯ２ガスを流すことについて言及しており、そのＯ２ガス量は５０％以上が望ましいと記載している。しかし、このように酸素ガス量が多過ぎる場合、測温時にノズルを閉塞する金属をＯ２ガスで焼き切るような現象が生じ、溶鋼の発する輝度以外の輝度（例えば、ハレーション）が影響して、溶鋼温度の測温精度の悪化、及び羽口の溶損が生じる。
また、特許文献２に開示された技術は、内管に吹き込むガスのＯ２ガス量を変化させることで、観察孔の閉塞を回避することについて言及している。しかし、特許文献２の第３頁右下欄９〜１３行目、及び表１に示すように、外管に冷却用として流すＣＯ２ガス量は、内管に流すＯ２ガス量の５０〜２００％に設定されており、その冷却効果が強過ぎるため、観察孔に地金が生成して閉塞する現象が発生している。
以上のことから、特許文献１、２を使用した場合、転炉内の溶鋼温度を測定するためのノズル及び観察孔の視野の確保と、これに伴う測温精度の向上及び羽口溶損の抑制を同時に達成できない。
なお、特許文献２については、温度変換の際の演算方法において、得られた画像データのどの部分を温度への換算データとして使用するかについても明確にされていないため、適切な温度変換を実施できない恐れもある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、転炉内の溶鋼温度を測定するための視野を確保して、溶鋼温度を連続的に精度良く測定できると共に、羽口溶損を抑制して羽口の長寿命化を達成可能な転炉内溶鋼の測温方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る転炉内溶鋼の測温方法は、内管とその外側周囲に間隔を有して配置される外管とを備える羽口が底部に設けられた転炉内に、前記内管からＯ２ガスを含む混合ガスを吹込むと共に、前記内管と前記外管との間からＣＯ２ガスを含む冷却ガスを吹込みながら、前記転炉内の溶鋼温度を前記羽口を介して輝度測定手段により連続的に測定可能な転炉内溶鋼の測温方法であって、
前記内管に流す前記混合ガス中の前記Ｏ２ガス量を１７％以上３０％未満とし、しかも前記外管と前記内管との間に流す前記ＣＯ２ガス量を前記内管に流す前記Ｏ２ガス量の１０％を超え４５％未満とする。
【０００７】
本発明に係る転炉内溶鋼の測温方法において、前記輝度測定手段で得られた画像データの最高輝度を１００％とした場合に、該最高輝度の８５％以上の輝度を示す領域を用いて前記溶鋼温度を算出することが好ましい。
本発明に係る転炉内溶鋼の測温方法において、前記溶鋼はステンレス溶鋼であることが好ましい。
本発明に係る転炉内溶鋼の測温方法において、前記羽口は複数あって、該羽口のいずれか１又は２以上に前記輝度測定手段が配置されていることが好ましい。
本発明に係る転炉内溶鋼の測温方法において、前記輝度測定手段はＣＣＤカメラであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１〜５記載の転炉内溶鋼の測温方法は、内管に流す混合ガス中のＯ２ガス量を所定範囲に設定するので、羽口の炉内側周辺部への地金の付着による羽口閉塞を抑制、更には防止できると共に、例えばハレーションのような他の輝度の影響を抑制、更には防止でき、溶鋼温度の測温精度の向上を図ることができる。
また、冷却ガスとして使用するＣＯ２ガス流量を所定範囲に設定するので、羽口の炉内側周辺部への地金の付着による羽口閉塞を抑制、更には防止できると共に、羽口の溶損を抑制、更には防止でき、溶鋼温度の測温精度の向上を図ることができる。
これにより、転炉内の溶鋼温度を測定するための視野を確保して、溶鋼温度を連続的に精度良く測定できると共に、羽口溶損を抑制して羽口の長寿命化を達成できる。
【０００９】
特に、請求項２記載の転炉内溶鋼の測温方法は、輝度測定手段で得られた画像データの最高輝度の８５％以上の輝度を示す領域を用いて溶鋼温度を算出するので、例えば羽口の内面反射光のような他の輝度の影響を抑制、更には防止できると共に、溶鋼温度の算出に必要なデータ量を確保でき、溶鋼温度の測温精度の更なる向上を図ることができる。
請求項３記載の転炉内溶鋼の測温方法は、溶鋼としてステンレス溶鋼を使用するため、その温度制御を精度良く実施でき、これに伴うステンレス溶鋼の還元精度の向上を図ることができる。従来、ステンレス溶鋼を転炉で処理する際、その原料として、例えば、広範囲のＣｒ濃度を備える種々の原料を使用していたためクロム酸化量が変動し、ステンレス溶鋼の還元精度が悪化していた。しかし、ステンレス溶鋼の温度制御を精度良く実施することで、これに伴うステンレス溶鋼の還元精度を向上させることができる。これにより、例えば、過還元によるステンレス溶鋼の成分不良（高［Ｓｉ］、高［Ｎ］）と、還元不足による低歩留及びスラグ流出を防止でき、転炉操業を安定化させることができる。
【００１０】
請求項４記載の転炉内溶鋼の測温方法は、複数の羽口のいずれか１に輝度測定手段が配置されている場合は、装置構成を簡単にできる。また、複数の羽口のいずれか２以上に輝度測定手段が配置されている場合は、各輝度測定手段から得られた画像データから、溶鋼温度の算出に必要な有効なデータを多く得ることができ、溶鋼温度の測温精度の更なる向上を図ることができる。
請求項５記載の転炉内溶鋼の測温方法は、輝度測定手段としてCCDカメラを使用するので、溶鋼の画像データを容易に得ることができ、その後のデータ処理も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る転炉内溶鋼の測温方法を適用する装置構成の説明図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る転炉内溶鋼の測温方法は、内管１０とその外側周囲に間隔を有して配置される外管１１とを備える羽口（底吹羽口ともいう）１２が底部１３に設けられた転炉１４内に、内管１０からＯ２ガス（酸素ガス）を含む混合ガスを吹込むと共に、内管１０と外管１１との間からＣＯ２ガス（炭酸ガス）を含む冷却ガスを吹込みながら、転炉１４内の溶鋼１５の温度を羽口１２を介してＣＣＤカメラ（輝度測定手段の一例）１６により連続的に測定可能な方法である。以下、詳しく説明する。
【００１３】
転炉１４では、予備処理を施した溶銑に対して脱炭精錬を行い、精錬末期に、羽口１２の内管１０（例えば、内径が１０〜２０ｍｍ程度）よりＯ２ガスを含む混合ガスを、外管１１と内管１０との隙間（例えば、半径方向の間隔が０．５〜５ｍｍ程度）より冷却ガスであるＣＯ２ガスを、転炉１４内にそれぞれ流して、転炉１４内の溶鋼１５の測温を行う。なお、冷却ガスが流れる部分の構造は、本実施の形態では空間となっているが、冷却ガスによる冷却効率が高められる構造であれば、これに限定されるものではない。
この転炉１４内には、精錬時にＯ２ガス（酸素ガス）を吹込むための上吹きランス１７が上方から挿入されている。なお、転炉１４の容量は、例えば１００トン以上２００トン以下（ここでは、１５０トン）程度のものであるが、これに限定されるものではない。
【００１４】
転炉１４内の溶鋼１５は、転炉１４内で処理されるものであれば特に限定されないが、高い測温精度を要する溶鋼、特にステンレス溶鋼を使用することで、本発明の効果がより顕著に現れる。
羽口１２の内管１０に流す混合ガスは、Ｏ２ガスとＣＯ２ガスとで構成されているが、ＣＯ２ガスの一部又は全部を他の不活性ガス（例えば、Ｎ２ガス、Aｒガス）で代替してもよい。また、羽口１２の外管１１と内管１０との間に流す冷却ガスは、ＣＯ２ガスとしているが、溶鋼の撹拌効果を狙って、その一部（例えば、外管１１と内管１０との間に流すＣＯ２ガス量の１５％以上４０％以下）をＬＰＧ（液化石油ガス：Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｇａｓ）で代替してもよい。
【００１５】
ここで、羽口１２の内管１０に流すＯ２ガス量（ガス濃度）について説明する。
内管に流す混合ガスのＯ２ガス濃度が高くなるほど、羽口の炉内側周辺部（羽口周りともいう）に付着する地金を溶かす効果があり、その量が１７％以上であれば、羽口の視野閉塞による溶鋼温度の測温不能という状況を回避でき、連続測温を安定にできる。
一方、混合ガスのＯ２ガス濃度が高過ぎると、火点影響、例えば、測温時にノズルを閉塞する金属をＯ２ガスで焼き切るような現象が生じ、溶鋼の発する輝度以外の輝度（例えば、ハレーション）が影響し、測温精度が低下してしまい、更に羽口の溶損も進行する。
以上のことから、内管に流すＯ２ガス量を混合ガス量の１７％以上３０％未満としたが、好ましくは下限値を２０％とし、上限値を２５％とする。
【００１６】
次に、羽口１２の外管１１と内管１０との間に流すＣＯ２ガス量（ガス濃度）について説明する。
内管に流すＯ２ガス量を前記した濃度に設定して、溶鋼温度の測定を行う場合、外管の冷却用ＣＯ２ガス流量が多過ぎると、羽口の炉内側周辺部に地金が付着して羽口を閉塞してしまい、一方少な過ぎると羽口が溶損してしまう。
以上のことから、外管と内管との間に流すＣＯ２ガス量を、内管に流すＯ２ガス量の１０％を超え４５％未満としたが、好ましくは下限値を１５％とし、上限値を４０％とする。
このように、混合ガスと冷却ガスを流す羽口１２は、転炉１４の底部１３周方向に渡って複数設けられており、この羽口１２の外側であって、羽口１２内部を撮像できる位置にＣＣＤカメラ１６が配置されている。なお、ＣＣＤカメラ１６は、複数の羽口１２のいずれか１に配置すればよいが、２以上にそれぞれ設置してもよい。
【００１７】
このＣＣＤカメラ１６は、転炉１４内の溶鋼１５の輝度を撮像し、アナログ画像信号（輝度を表すビデオ信号）を出力するものであり、ＣＣＤカメラ１６のシャッター速度及び読み取り（ビデオ信号出力レベル）は、コントローラを介して制御される。なお、輝度測定手段としては、転炉１４内の溶鋼１５の輝度を撮像できれば、ＣＣＤカメラに限定されるものではない。
このアナログ画像信号は、画像入力手段に送られる。画像入力手段は、アナログ画像信号を２５６階調のデジタル画像データ（輝度を表す画像データ）に変換して、その内部メモリーに書き込み、これを繰り返して最新のデジタル画像データを保存するものである。そして、保存されたデジタル画像データをパソコン１８に転送し、パソコン１８はこのデジタル画像データを内部メモリに書き込む。
パソコン１８は、取り込んだデジタル画像データを用いて温度計測処理を行い、その結果を外部の出力装置であるディスプレイ１９に表示する。なお、出力装置には、プリンター及び外部記憶装置も含まれている。
【００１８】
ここで、ＣＣＤカメラ１６で得られた画像データを温度に変換する処理方法について説明する。
理想状態では、羽口１２内部を撮像した画像データの全体が、略均一の輝度を示すはずであるが、例えば、転炉１４の使用に伴って羽口１２の炉内側周辺部に地金が付着するため、画像データに溶鋼の輝度を示す領域と、この輝度が地金によって妨げられる領域とが現れる。
そこで、得られた画像データの最高輝度を１００％とした場合に、この最高輝度の８５％以上の輝度を示す領域を用いて溶鋼温度を算出した。
【００１９】
ここで、溶鋼温度の算出に使用する領域の輝度を、最高輝度の８５％以上に設定したのは、金属の反射率が０．８５％以下であり、最高輝度の８５％未満の領域が羽口の内面反射光（ノイズ）を拾っている可能性が高いこと、また最高輝度に近い領域だけでは使用可能な画像データ量が少なくなり、測定精度が低下する可能性があることに起因する。
このことから、画像データとして使用する領域の輝度を、最高輝度の８５％以上の輝度としたが、好ましくは９０％以上、更に好ましくは９５％以上とする。
【００２０】
なお、最高輝度の８５％とは、例えば、得られた画像データの最高輝度が２５６階調（０〜２５５）の最大値である場合、２５５×０．８５＝２１６．７５、即ち２１７以上の輝度を意味する。従って、得られた画像データの最高輝度が下がれば、それに伴って８５％に相当する輝度も下がる。
このようにして抽出された領域の輝度の平均値を求め、これを温度に換算することにより、溶鋼温度が測定できる。なお、輝度から温度への換算方法としては、例えば、予めオフラインの黒体炉で校正された輝度−温度換算の光電変換特性に基づく方法を使用できる。
これにより、転炉内の溶鋼温度を測定するための視野を確保して、溶鋼温度を連続的に精度良く測定できると共に、羽口溶損を抑制して羽口の長寿命化を達成できる。
【実施例】
【００２１】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
図１に示す装置を使用して、容量１５０トンの転炉でステンレス溶鋼の精錬を行い、溶鋼温度の連続測定を実施した。ここで、測温対象としたステンレス溶鋼は、予備処理を施した溶銑（［Ｃ］＝約４質量％、［Ｓｉ］＝約０．０１質量％、［Ｍｎ］＝約０．１質量％、［Ｐ］＝約０．０２質量％、［Ｓ］＝約０．０１質量％）に対して脱炭精錬を行ったもので、精錬末期（［Ｃ］＝約０．７質量％）のタイミングで５分程度、底吹羽口の内管よりＯ２ガスとＣＯ２ガスとで構成される混合ガスを、外管と内管との間より冷却ガスであるＣＯ２ガスを、転炉内にそれぞれ流して測温を行った。なお、ステンレス溶鋼には、精錬時に上吹きランスからＯ２ガスが吹き込まれると共に、Ｆｅ−Ｃｒ合金（フェロクロム合金）が添加されている。
【００２２】
そして、底吹羽口に設置したＣＣＤカメラにより、転炉内の画像を連続的に撮影し、得られた画像データのうち、最高輝度に対して設定した割合以上の輝度を示す領域の平均の輝度を用いて、温度への変換を行った。
このとき、内管に流すＯ２ガス量（内管に流す混合ガス中のＯ２ガス量）、外管に流すＣＯ２ガス量（内管に流すＯ２ガス量に対する外管と内管との間に流すＣＯ２ガス量）、及び画像データとして使用する輝度の下限値を種々変化させ、羽口の視野、羽口の溶損状況、及び測温精度の結果について検討した。なお、羽口の視野の評価については、羽口の内面積の１／３以上で溶鋼が撮像できたものを「○」とし、内面積の１／３未満で溶鋼が撮像できたもの「×」とした。また、羽口の溶損状況の評価については、転炉で溶鋼を１５０チャージ（１５０回）処理した後の羽口交換時に、羽口が健全であったものを「○」とし、健全でなかったものを「×」とした。そして、測温精度の評価については、従来行っていたサブランスでの測定温度を基準として±３０℃の範囲内を「○」とし、基準に対して＋３０℃を超え＋５０℃以下の範囲内又は−５０℃以上−３０℃未満の範囲内を「△」とし、＋５０℃を超える範囲又は−５０℃未満の範囲を「×」とした。これらを表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
まず、内管に流すＯ２ガス量について検討した結果について説明する。
この比較検討は、実施例１〜３、比較例１、２を使用して行った。なお、外管に流すＣＯ２ガス量は、内管に流すＯ２ガス量の２８％に設定し、画像データとして使用した輝度の領域を最高輝度の８０％以上に設定した。
比較例１に示すように、Ｏ２ガス量が最適範囲の下限値を下回る（１０％）ことで、Ｏ２ガス量が少なくなり過ぎたため、羽口の溶損は抑制できた（○）が、羽口の炉内側周辺部に地金が付着し、転炉内の輝度を撮像するための視野を確保できなかった（×）。このため、溶鋼温度は測定できなかった（−）。
【００２５】
一方、実施例１〜３に示すように、Ｏ２ガス量を最適範囲（１７％以上３０％未満）内に設定することで、羽口の溶損は抑制でき（○）、羽口の炉内側周辺部への地金の付着も抑制できた（○）。なお、画像データとして使用した輝度の領域が、最適範囲の下限値を下回った範囲も含んでいた（８０％以上）ため、測温精度はやや低下するが、転炉操業について問題ない程度の測温精度を得ることはできた（△）。
また、比較例２に示すように、Ｏ２ガス量が最適範囲の上限値を上回る（３０％）ことで、Ｏ２ガス量が多くなり過ぎたため、羽口の炉内側周辺部への地金の付着は抑制でき、視野は確保できた（○）が、羽口の溶損が進行し（×）、更にハレーションによる測温精度の低下が発生した（×）。
以上のことから、内管より転炉内に吹込むＯ２ガス量を１７％以上３０％未満に設定する必要があることを確認できた。
【００２６】
次に、外管に流すＣＯ２ガス量について検討した結果について説明する。
この比較検討は、実施例２、４、６、比較例３、４を使用して行った。なお、内管に流すＯ２ガス量は２０％に設定し、画像データとして使用した輝度の領域を最高輝度の８０％以上に設定した。
比較例３に示すように、ＣＯ２ガス量が最適範囲の下限値を下回る（１０％）ことで、ＣＯ２ガス量が少なくなり、羽口の炉内側周辺部への地金の付着を抑制できて視野を確保できた（○）。また、ハレーションも発生しなかったため、溶鋼温度の測温精度も問題なかった（△）。しかし、ＣＯ２ガス量が少なくなり過ぎたため、羽口の溶損が発生した（×）。
【００２７】
一方、実施例２、４、６に示すように、ＣＯ２ガス量を最適範囲（１０％を超え４５％未満）内に設定することで、羽口の溶損は抑制でき（○）、羽口の炉内側周辺部への地金の付着も抑制できた（○）。なお、画像データとして使用した輝度の領域が、最適範囲の下限値を下回った範囲も含んでいた（８０％以上）ため、測温精度はやや低下するが、転炉操業について問題ない程度の測温精度を得ることはできた（△）。
また、比較例４に示すように、ＣＯ２ガス量が最適範囲の上限値を上回る（４５％）ことで、ＣＯ２ガス量が多くなり過ぎたため、羽口の溶損は抑制できた（○）が、羽口の炉内側周辺部への地金の付着が著しく、転炉内の輝度を撮像するための視野を確保できなかった（×）。このため、溶鋼温度は測定できなかった（−）。
以上のことから、外管より転炉内に吹込むＣＯ２ガス量を、内管より転炉内に吹込むＯ２ガス量の１０％を超え４５％未満に設定する必要があることを確認できた。
【００２８】
そして、画像データとして使用する輝度について検討した結果について説明する。
この比較検討は、実施例２、５、７〜９を使用して行った。なお、内管に流すＯ２ガス量を２０％に設定し、外管に流すＣＯ２ガス量を、内管に流すＯ２ガス量の２８％に設定した。
実施例２は、前記したように、画像データとして使用した輝度の領域が、最適範囲の下限値を下回った範囲も含んでいた（８０％以上）ため、測温精度はやや低下するが、転炉操業について問題ない程度の測温精度を得ることはできた（△）。
一方、実施例５に示すように、画像データとして使用した輝度を、最適範囲である最高輝度の８５％以上に設定することにより、良好な測温精度を得ることができた（○）。
【００２９】
更に、実施例７、８に示すように、画像データとして使用した輝度の領域を、更に限定する（９０％以上、９５％以上）ことで、更に良好な測温精度を得ることができた（○）。
ここで、実施例７の条件（冷却ガスであるＣＯ２ガスの流量：２５Ｎｍ３／ｈｒ）について、溶鋼温度の測定時のＣＣDカメラによる撮影画像を図２に示す。なお、図２の円内部２０が羽口の内部を示し、円内の閉曲線内部２１が最高輝度の９０％以上の輝度を現す領域であり、外部（円内部２０の閉曲線内部２１を除く部分）は９０％未満、もしくは地金により閉塞された領域である。
【００３０】
このように、実施例７においては、羽口に流すＯ２ガス量及びＣＯ２ガス量を、適正範囲に設定していたため、羽口の視野は測温可能な程度に安定的に開孔しており（比較例１〜４と比較して）、図３に示すように、溶鋼温度の連続測温が可能となった。なお、図３に示す測温は、数秒間隔で測温した結果であるが、測温の間隔を調整することで、１秒以下の測温も勿論可能である。一方、従来使用していた代表的な測温手段であるサブランスによる測温では、２〜３分に１回の測温を行うことが限界であり、通常は１チャージに１回程度である。
従って、従来できなかったきめ細かな温度制御ができることを確認できた。
【００３１】
また、実施例７について、サブランス（ＳＬ）による測温結果とＣＣＤカメラによる測定温度との関係は、図４に示すように、±３０℃の範囲内に収めることができ、画像データとして使用した輝度の下限値を設定することが、測温精度に影響を及ぼすことがわかる。
しかし、実施例９に示すように、画像データとして使用した輝度が最高輝度に近づき過ぎる場合（９７％以上）、使用可能な画像データ量が少なくなり過ぎて、測温精度が低下した（△）。
以上のことから、画像データとして最高輝度の８５％以上の輝度の領域のデータを使用する必要があることを確認できた。
【００３２】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の転炉内溶鋼の測温方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る転炉内溶鋼の測温方法を適用する装置構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例７に示す条件での測温時のCCDカメラによる撮影画像の説明図である。
【図３】本発明の実施例７に示す条件での連続測温の結果を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例７に示す条件でのサブランス（ＳＬ）による測温結果とＣＣＤカメラによる測定温度との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：内管、１１：外管、１２：羽口、１３：底部、１４：転炉、１５：溶鋼、１６：ＣＣＤカメラ（輝度測定手段）、１７：上吹きランス、１８：パソコン、１９：ディスプレイ、２０：円内部、２１：閉曲線内部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内管とその外側周囲に間隔を有して配置される外管とを備える羽口が底部に設けられた転炉内に、前記内管からＯ２ガスを含む混合ガスを吹込むと共に、前記内管と前記外管との間からＣＯ２ガスを含む冷却ガスを吹込みながら、前記転炉内の溶鋼温度を前記羽口を介して輝度測定手段により連続的に測定可能な転炉内溶鋼の測温方法であって、
前記内管に流す前記混合ガス中の前記Ｏ２ガス量を１７％以上３０％未満とし、しかも前記外管と前記内管との間に流す前記ＣＯ２ガス量を前記内管に流す前記Ｏ２ガス量の１０％を超え４５％未満とすることを特徴とする転炉内溶鋼の測温方法。
【請求項２】
請求項１記載の転炉内溶鋼の測温方法において、前記輝度測定手段で得られた画像データの最高輝度を１００％とした場合に、該最高輝度の８５％以上の輝度を示す領域を用いて前記溶鋼温度を算出することを特徴とする転炉内溶鋼の測温方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の転炉内溶鋼の測温方法において、前記溶鋼はステンレス溶鋼であることを特徴とする転炉内溶鋼の測温方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の転炉内溶鋼の測温方法において、前記羽口は複数あって、該羽口のいずれか１又は２以上に前記輝度測定手段が配置されていることを特徴とする転炉内溶鋼の測温方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の転炉内溶鋼の測温方法において、前記輝度測定手段はＣＣＤカメラであることを特徴とする転炉内溶鋼の測温方法。
【請求項１】
内管とその外側周囲に間隔を有して配置される外管とを備える羽口が底部に設けられた転炉内に、前記内管からＯ２ガスを含む混合ガスを吹込むと共に、前記内管と前記外管との間からＣＯ２ガスを含む冷却ガスを吹込みながら、前記転炉内の溶鋼温度を前記羽口を介して輝度測定手段により連続的に測定可能な転炉内溶鋼の測温方法であって、
前記内管に流す前記混合ガス中の前記Ｏ２ガス量を１７％以上３０％未満とし、しかも前記外管と前記内管との間に流す前記ＣＯ２ガス量を前記内管に流す前記Ｏ２ガス量の１０％を超え４５％未満とすることを特徴とする転炉内溶鋼の測温方法。
【請求項２】
請求項１記載の転炉内溶鋼の測温方法において、前記輝度測定手段で得られた画像データの最高輝度を１００％とした場合に、該最高輝度の８５％以上の輝度を示す領域を用いて前記溶鋼温度を算出することを特徴とする転炉内溶鋼の測温方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の転炉内溶鋼の測温方法において、前記溶鋼はステンレス溶鋼であることを特徴とする転炉内溶鋼の測温方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の転炉内溶鋼の測温方法において、前記羽口は複数あって、該羽口のいずれか１又は２以上に前記輝度測定手段が配置されていることを特徴とする転炉内溶鋼の測温方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の転炉内溶鋼の測温方法において、前記輝度測定手段はＣＣＤカメラであることを特徴とする転炉内溶鋼の測温方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−３２２３８２（Ｐ２００７−３２２３８２Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５６２７５（Ｐ２００６−１５６２７５）
【出願日】平成１８年６月５日（２００６．６．５）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月５日（２００６．６．５）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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