(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024094674
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】排滓量推定システム
(51)【国際特許分類】
C21C 5/46 20060101AFI20240703BHJP
F27D 21/00 20060101ALI20240703BHJP
【ＦＩ】
C21C5/46 A
C21C5/46 103Z
F27D21/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022211373
(22)【出願日】2022-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100129838
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 典輝
(74)【代理人】
【識別番号】100101203
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100104499
【弁理士】
【氏名又は名称】岸本 達人
(72)【発明者】
【氏名】原田 祐亮
(72)【発明者】
【氏名】小野 慎平
(72)【発明者】
【氏名】田村 鉄平
(72)【発明者】
【氏名】柿本 昌平
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 良輔
(72)【発明者】
【氏名】杉浦 雅人
【テーマコード（参考）】
4K056
4K070
【Ｆターム（参考）】
4K056AA02
4K056FA11
4K070BE15
(57)【要約】
【課題】スラグ排出時に火炎又は黒煙が発生したとしても、高い精度でスラグの排滓量を推定することができる排滓量推定システムを提供する。
【解決手段】排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超える時間を火炎等発生時間であると判断し、幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘ以下の時間を火炎等非発生時間であると判断する判断部と、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を、火炎等発生時間の開始直前又は火炎等発生時間の開始直前及び終了直後の排滓流の幅値Ｌ１を用いて予測する予測部と、下記式（１）によりスラグの排滓量を推定する推定部と、を有し、推定部は、下記式（１）の排滓流の幅値Ｌとして、火炎等発生時間の排滓量を推定する場合は幅値Ｌ２を用い、火炎等非発生時間の排滓量を推定する場合は幅値Ｌ１若しくは移動平均値Ｌａｖｅを用いる。
【選択図】なし
【解決手段】排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超える時間を火炎等発生時間であると判断し、幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘ以下の時間を火炎等非発生時間であると判断する判断部と、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を、火炎等発生時間の開始直前又は火炎等発生時間の開始直前及び終了直後の排滓流の幅値Ｌ１を用いて予測する予測部と、下記式（１）によりスラグの排滓量を推定する推定部と、を有し、推定部は、下記式（１）の排滓流の幅値Ｌとして、火炎等発生時間の排滓量を推定する場合は幅値Ｌ２を用い、火炎等非発生時間の排滓量を推定する場合は幅値Ｌ１若しくは移動平均値Ｌａｖｅを用いる。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
精錬容器から流出するスラグの排滓流を検知する検知部と、
前記排滓流を検知した場合に前記排滓流を撮影する撮影部と、
撮影された静止画から前記排滓流の幅値Ｌ１を測定する測定部と、
測定された前記排滓流の幅値Ｌ１の経時変化を記録する記録部と、
前記排滓流の幅値Ｌ１の経時変化において、前記排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超える時間を火炎又は黒煙が発生した火炎等発生時間であると判断し、前記排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘ以下の時間を火炎又は黒煙が発生していない火炎等非発生時間であると判断する判断部と、
前記火炎等発生時間における前記排滓流の幅値Ｌ２を、前記火炎等発生時間の開始直前又は前記火炎等発生時間の開始直前及び終了直後の前記排滓流の幅値Ｌ１を用いて予測する予測部と、
下記式（１）により前記スラグの排滓量を推定する推定部と、を有し、
前記推定部は、下記式（１）の排滓流の幅値Ｌとして、前記火炎等発生時間の前記スラグの排滓量を推定する場合は前記予測部により予測された前記排滓流の幅値Ｌ２を用い、前記火炎等非発生時間の前記スラグの排滓量を推定する場合は前記測定部により算出された前記排滓流の幅値Ｌ１若しくは前記火炎等非発生時間における前記排滓流の幅値Ｌ１の移動平均値Ｌａｖｅを用いる、
排滓量推定システム。
Ｍ：排滓重量（ｋｇ）
ρ：スラグの嵩密度（ｋｇ／ｍ３）
Δｔ：静止画の撮影間隔（ｓ）
α：排滓流の断面形状を補正するパラメータ
Ｌ：排滓流の幅値（ｍ）
Ｖ：排滓流の流速（ｍ／ｓ）
前記排滓流を検知した場合に前記排滓流を撮影する撮影部と、
撮影された静止画から前記排滓流の幅値Ｌ１を測定する測定部と、
測定された前記排滓流の幅値Ｌ１の経時変化を記録する記録部と、
前記排滓流の幅値Ｌ１の経時変化において、前記排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超える時間を火炎又は黒煙が発生した火炎等発生時間であると判断し、前記排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘ以下の時間を火炎又は黒煙が発生していない火炎等非発生時間であると判断する判断部と、
前記火炎等発生時間における前記排滓流の幅値Ｌ２を、前記火炎等発生時間の開始直前又は前記火炎等発生時間の開始直前及び終了直後の前記排滓流の幅値Ｌ１を用いて予測する予測部と、
下記式（１）により前記スラグの排滓量を推定する推定部と、を有し、
前記推定部は、下記式（１）の排滓流の幅値Ｌとして、前記火炎等発生時間の前記スラグの排滓量を推定する場合は前記予測部により予測された前記排滓流の幅値Ｌ２を用い、前記火炎等非発生時間の前記スラグの排滓量を推定する場合は前記測定部により算出された前記排滓流の幅値Ｌ１若しくは前記火炎等非発生時間における前記排滓流の幅値Ｌ１の移動平均値Ｌａｖｅを用いる、
排滓量推定システム。
【数1】
Ｍ：排滓重量（ｋｇ）
ρ：スラグの嵩密度（ｋｇ／ｍ３）
Δｔ：静止画の撮影間隔（ｓ）
α：排滓流の断面形状を補正するパラメータ
Ｌ：排滓流の幅値（ｍ）
Ｖ：排滓流の流速（ｍ／ｓ）
【請求項2】
前記判断部において、前記所定の閾値Ｌｍａｘは下記式（２）及び（３）によって算出された値である、請求項１に記載の排滓量推定システム。
Ｄ：精錬容器に設けられたスラグ排出口の円相当径（ｍ）
Ａ：スラグ排出口の面積（ｍ２）
【数2】
【数3】
Ｄ：精錬容器に設けられたスラグ排出口の円相当径（ｍ）
Ａ：スラグ排出口の面積（ｍ２）
【請求項3】
前記予測部は、前記火炎等発生時間における前記排滓流の幅値Ｌ２を下記式（４）により算出された前記排滓流の幅値Ｌｅｓｔであると予測する、請求項１又は２に記載の排滓量推定システム。
Ｌｅｓｔ：火炎等発生時間の時刻ｔにおいて推定される幅値（ｍ）
Ｌｉ：火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の平均値（ｍ）
Ｌｆ：火炎等発生時間の終了直後のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の平均値（ｍ）
Ｎｒｅｆ：Ｌｉ及びＬｆを求めるための幅値Ｌ１のサンプル数
ｔｉ：火炎等発生時間の開始時刻
ｔｆ：火炎等発生時間の終了時刻
Ｂ：火炎等発生時間が８秒以上の場合は０＜Ｂ＜１の範囲とし、８秒未満の場合はＢ＝１とする。
【数4】
Ｌｅｓｔ：火炎等発生時間の時刻ｔにおいて推定される幅値（ｍ）
Ｌｉ：火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の平均値（ｍ）
Ｌｆ：火炎等発生時間の終了直後のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の平均値（ｍ）
Ｎｒｅｆ：Ｌｉ及びＬｆを求めるための幅値Ｌ１のサンプル数
ｔｉ：火炎等発生時間の開始時刻
ｔｆ：火炎等発生時間の終了時刻
Ｂ：火炎等発生時間が８秒以上の場合は０＜Ｂ＜１の範囲とし、８秒未満の場合はＢ＝１とする。
【請求項4】
前記予測部は、前記火炎等発生時間の開始直前における時間（ｓ）に対する前記排滓流の幅値Ｌ１の傾きＴを、前記火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の最大値及び最小値から算出し、又は、前記火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１から最小二乗法により算出し、
前記傾きＴが所定の閾値Ｔｓｌｏｐｅを超えるか否か判断し、
前記傾きＴが閾値Ｔｓｌｏｐｅを超える場合、前記火炎等発生時間における前記排滓流の幅値Ｌ２を前記火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の前記排滓流の幅値Ｌ１の平均値Ｌｉであると予測し、
前記傾きＴが閾値Ｔｓｌｏｐｅ以下である場合、前記火炎等発生時間における前記排滓流の幅値Ｌ２を前記式（４）により算出された前記排滓流の幅値Ｌｅｓｔであると予測する、
請求項３に記載の排滓量推定システム。
前記傾きＴが所定の閾値Ｔｓｌｏｐｅを超えるか否か判断し、
前記傾きＴが閾値Ｔｓｌｏｐｅを超える場合、前記火炎等発生時間における前記排滓流の幅値Ｌ２を前記火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の前記排滓流の幅値Ｌ１の平均値Ｌｉであると予測し、
前記傾きＴが閾値Ｔｓｌｏｐｅ以下である場合、前記火炎等発生時間における前記排滓流の幅値Ｌ２を前記式（４）により算出された前記排滓流の幅値Ｌｅｓｔであると予測する、
請求項３に記載の排滓量推定システム。
【請求項5】
前記検知部は、２５６階調で表現される輝度値を測定し、背景よりも輝度値が３０以上高い高輝度値物質を前記排滓流として検知する、請求項１又は２に記載の排滓量推定システム。
【請求項6】
前記排滓流の流速Ｖは、前記測定部における前記排滓流の幅値Ｌ１の計測位置から前記スラグ排出口の下端までの鉛直方向の距離Ｈ（ｍ）としたとき、前記排滓流の自由落下と仮定して算出された（２ｇＨ）０．５とする、請求項１又は２に記載の排滓量推定システム。
【請求項7】
前記排滓流の流速Ｖは、少なくとも２枚以上の前記静止画からパターンマッチングにより求めた前記排滓流の移動距離を、前記静止画の撮影時刻の差（ｓ）で割った商とする、請求項１又は２に記載の排滓量推定システム。
【請求項8】
前記パラメータαは、スラグを構成する成分のマスバランスから算出した理論流出スラグ量（ｋｇ）、又は、秤量機によって計測した流出スラグ量（ｋｇ）を真値として、パラメータフィッティングにより算出された値とする、請求項１又は２に記載の排滓量推定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、鉄鋼の精錬容器からの排出されるスラグの排滓量を推定する排滓量推定システムに関する。
【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。特に、リンは、粒界に偏析することで鋼材の割れ感受性に多大な影響を及ぼし、低温靱性の低下や連続鋳造時の中心偏析部における異常組織の発生等、鋼の機械的性質を著しく低下させることが知られており、鋼中のリン濃度を安定的に可能な限り低減させることが要求される。
【0003】
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。
【0004】
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、炉内スラグ量のセンシングは容易ではない。そこで、流出したスラグ量の把握によって、炉内に残留したスラグ量の推定が行われている。各種精錬容器において、流出したスラグ量の定量評価方法及び推定方法が記載されている文献として、特許文献１、２が知られている。
【0005】
特許文献１には、転炉において、炉内の形状と炉の傾動角から計算される排出量、又はあらかじめ測定しておいた、炉の傾動角変化に伴うスラグの排出流量の実測値からスラグの排出量を見積もる方法が開示されている。
【0006】
特許文献２には、転炉において、スラグパンに設置した秤量機を用いて排滓量を直接秤量し、精錬反応によるスラグ発生量と、直接秤量した排滓量から炉内残留スラグ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】
【0007】
【特許文献1】特開２０１８－１１９１９５号公報
【特許文献2】特開平７－０４１８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、特許文献１では、スラグの排出量を、装入溶融金属量や精錬容器内耐火物の幾何学的形状に求めるため、炉内耐火物の損耗状態及びスラグとメタル（溶銑）の状態の影響を強く受け、これに起因して排滓量の推定精度が低いという課題がある。
【0009】
また、特許文献２では、受滓台車等に取り付けた秤量機による計測では、秤量機自体が高額である点や、秤量機と高温溶融物（溶融スラグや溶融金属）が接触することによる故障のリスクが課題であった。
【0010】
そこで、本発明者らは、排滓流を撮影した画像の解析によって排滓量を推定することを検討した。スラグの排滓量を画像解析という非接触の手法により推定することで、秤量機故障のリスクを限りなく小さくすることができると考えられたためである。しかしながら、本発明者らは、画像解析により排滓量を推定する場合、スラグ排出時に発生する火炎又は黒煙によって、排滓量の推定精度が悪化するという新たな課題に突き当たった。
【0011】
そこで本開示の主な目的は、上記実情を鑑み、スラグ排出時に火炎又は黒煙が発生した場合においても、高い精度で精錬容器からのスラグの排滓量を推定することができる排滓量推定システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本開示は、上記課題を解決するための一態様として、精錬容器から流出するスラグの排滓流を検知する検知部と、排滓流を検知した場合に排滓流を撮影する撮影部と、撮影された静止画から排滓流の幅値Ｌ１を測定する測定部と、測定された排滓流の幅値Ｌ１の経時変化を記録する記録部と、排滓流の幅値Ｌ１の経時変化において、排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超える時間を火炎又は黒煙が発生した火炎等発生時間であると判断し、排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘ以下の時間を火炎又は黒煙が発生していない火炎等非発生時間であると判断する判断部と、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を、火炎等発生時間の開始直前、又は火炎等発生時間の開始直前及び終了直後の排滓流の幅値Ｌ１を用いて予測する予測部と、下記式（１）によりスラグの排滓量を推定する推定部と、を有し、推定部は、下記式（１）の排滓流の幅値Ｌとして、火炎等発生時間のスラグの排滓量を推定する場合は予測部により予測された排滓流の幅値Ｌ２を用い、火炎等非発生時間のスラグの排滓量を推定する場合は測定部により算出された排滓流の幅値Ｌ１若しくは火炎等非発生時間における排滓流の幅値Ｌ１の移動平均値Ｌａｖｅを用いる、排滓量推定システムを提供する。
【0013】
【数1】
【0014】
Ｍ：排滓重量（ｋｇ）
ρ：スラグの嵩密度（ｋｇ／ｍ３）
Δｔ：静止画の撮影間隔（ｓ）
α：排滓流の断面形状を補正するパラメータ
Ｌ：排滓流の幅値（ｍ）
Ｖ：排滓流の流速（ｍ／ｓ）
ρ：スラグの嵩密度（ｋｇ／ｍ３）
Δｔ：静止画の撮影間隔（ｓ）
α：排滓流の断面形状を補正するパラメータ
Ｌ：排滓流の幅値（ｍ）
Ｖ：排滓流の流速（ｍ／ｓ）
【0015】
上記判断部において、所定の閾値Ｌｍａｘとして下記式（２）及び（３）によって算出された値を用いてもよい。
【0016】
【数2】
【0017】
【数3】
【0018】
Ｄ：精錬容器に設けられたスラグ排出口の円相当径（ｍ）
Ａ：スラグ排出口の面積（ｍ２）
Ａ：スラグ排出口の面積（ｍ２）
【0019】
上記排滓量推定システムにおいて、予測部は、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を下記式（４）により算出された排滓流の幅値Ｌｅｓｔであると予測してもよい。
【0020】
【数4】
【0021】
Ｌｅｓｔ：火炎等発生時間の時刻ｔにおいて推定される幅値（ｍ）
Ｌｉ：火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の平均値（ｍ）
Ｌｆ：火炎等発生時間の終了直後のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の平均値（ｍ）
Ｎｒｅｆ：Ｌｉ及びＬｆを求めるための幅値Ｌ１のサンプル数
ｔｉ：火炎等発生時間の開始時刻
ｔｆ：火炎等発生時間の終了時刻
Ｂ：火炎等発生時間が８秒以上の場合は０＜Ｂ＜１の範囲とし、８秒未満の場合はＢ＝１とする。
Ｌｉ：火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の平均値（ｍ）
Ｌｆ：火炎等発生時間の終了直後のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の平均値（ｍ）
Ｎｒｅｆ：Ｌｉ及びＬｆを求めるための幅値Ｌ１のサンプル数
ｔｉ：火炎等発生時間の開始時刻
ｔｆ：火炎等発生時間の終了時刻
Ｂ：火炎等発生時間が８秒以上の場合は０＜Ｂ＜１の範囲とし、８秒未満の場合はＢ＝１とする。
【0022】
あるいは、予測部は、火炎等発生時間の開始直前における時間（ｓ）に対する排滓流の幅値Ｌ１の傾きＴを、火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の最大値及び最小値から算出し、又は、火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１から最小二乗法により算出し、傾きＴが所定の閾値Ｔｓｌｏｐｅを超えるか否か判断し、傾きＴが閾値Ｔｓｌｏｐｅを超える場合、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の排滓流の幅値Ｌ１の平均値Ｌｉであると予測し、傾きＴが閾値Ｔｓｌｏｐｅ以下である場合、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を式（４）により算出された排滓流の幅値Ｌｅｓｔであると予測してもよい。
【0023】
上記排滓量推定システムにおいて、検知部は、２５６階調で表現される輝度値を測定し、背景よりも輝度値が３０以上高い高輝度値物質を排滓流として検知してもよい。
【0024】
上記排滓量推定システムにおいて、排滓流の流速Ｖは、測定部における排滓流の幅値の計測位置からスラグ排出口の下端までの鉛直方向の距離Ｈ（ｍ）としたとき、排滓流の自由落下と仮定して算出された（２ｇＨ）０．５としてもよい。あるいは、排滓流の流速Ｖは、少なくとも２枚以上の静止画からパターンマッチングにより求めた排滓流の移動距離を、静止画の撮影時刻の差（ｓ）で割った商としてもよい。
【0025】
上記排滓量推定システムにおいて、パラメータαは、スラグを構成する成分のマスバランスから算出した理論流出スラグ量（ｋｇ）、又は、秤量機によって計測した流出スラグ量（ｋｇ）を真値として、パラメータフィッティングにより算出された値としてもよい。
【発明の効果】
【0026】
本開示の排滓量推定システムによれば、精錬容器から排出される排滓流を所定の手法で画像解析することにより、火炎又は黒煙が発生するか否かに関わらず、排滓量を高精度に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】排滓量推定システムが（２）の予測手法を用いた場合、式（１）の幅値Ｌを決定するためのフローチャートである。
【図2】実施例１～１１のうちの１つの試験例の排滓流の幅値の経時変化を示した図である。
【図3】実施例１２～１３のうちの１つの試験例の排滓流の幅値の経時変化を示した図である。
【図4】実績排滓量と実施例により求めた推定排滓量との関係を示した結果である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
本開示の排滓量推定システムについて、一実施形態を用いて説明する。
【0029】
一実施形態の排滓量推定システムは精錬容器から流出するスラグの排滓量を、排滓流の画像を解析することによって推定するシステムである。精錬容器とは、転炉や電気炉において、銑鉄の精錬を実施するための容器である。スラグは銑鉄の精錬によって生じるものであり、適宜精錬容器から排出される。通常、スラグは精錬容器のスラグ排出口から排出され、下部に配置されたスラグパン等のスラグ回収容器に回収される。本明細書において、スラグ排出口はスラグを精錬容器から排出する役割を有する部材を意味し、典型的なスラグ排出口の他に炉口も含む。一実施形態の排滓量推定システムは、上述したスラグ排出口から排出された排滓流を撮影し、撮影された画像を解析して排滓量を推定するものである。以下、一実施形態の排滓量推定システムについて詳しく説明する。
【0030】
一実施形態の排滓量推定システムは、精錬容器から流出するスラグの排滓流を検知する検知部と、排滓流を検知した場合に排滓流を撮影する撮影部と、撮影された静止画から排滓流の幅値Ｌ１を測定する測定部と、測定された排滓流の幅値Ｌ１の経時変化を記録する記録部と、排滓流の幅値Ｌ１の経時変化において、排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超える時間を火炎又は黒煙が発生した火炎等発生時間であると判断し、排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘ以下の時間を火炎又は黒煙が発生していない火炎等非発生時間であると判断する判断部と、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を、火炎等発生時間の開始直前、又は火炎等発生時間の開始直前及び終了直後の排滓流の幅値Ｌ１を用いて予測する予測部と、下記式（１）によりスラグの排滓量を推定する推定部と、を有し、推定部は、下記式（１）の排滓流の幅値Ｌとして、火炎等発生時間のスラグの排滓量を推定する場合は予測部により予測された排滓流の幅値Ｌ２を用い、火炎等非発生時間のスラグの排滓量を推定する場合は測定部により算出された排滓流の幅値Ｌ１若しくは火炎等非発生時間における排滓流の幅値Ｌ１の移動平均値Ｌａｖｅを用いるものである。
【0031】
【数5】
【0032】
Ｍ：排滓重量（ｋｇ）
ρ：スラグの嵩密度（ｋｇ／ｍ３）
Δｔ：静止画の撮影間隔（ｓ）
α：排滓流の断面形状を補正するパラメータ
Ｌ：排滓流の幅値（ｍ）、Ｖ：排滓流の流速（ｍ／ｓ）
ρ：スラグの嵩密度（ｋｇ／ｍ３）
Δｔ：静止画の撮影間隔（ｓ）
α：排滓流の断面形状を補正するパラメータ
Ｌ：排滓流の幅値（ｍ）、Ｖ：排滓流の流速（ｍ／ｓ）
【0033】
上記の構成を備えた排滓量推定システムは、例えば撮影装置とコンピュータとを含むシステムによって実現できる。撮影装置は排滓流を検知・撮影することができれば特に限定されない。例えばＣＭＯＳカメラ等の撮影装置が挙げられる。撮影装置は排滓流を適切に検知・撮影するために、可能な限り、精錬容器のスラグ排出口の正面に配置する方がよい。コンピュータは、一般的なコンピュータと同様の構成を有していればよい。撮影装置から画像データを取得するために、コンピュータは有線又は無線で撮影装置と接続されている。撮影装置は検知部及び撮影部を備え、コンピュータは測定部、記録部、判断部、予測部、及び推定部を備えている。以下、一実施形態の排滓量推定システムの各構成について説明する。
【0034】
＜検知部＞
検知部は、精錬容器から流出するスラグの排滓流を検知するものである。排滓流の検知は、少なくとも精錬容器のスラグ排出口からスラグが流出されうる領域（領域Ｘ）を監視することにより実施できる。検知部は、排滓流を検知する際、光学フィルタ等を用いて照明等の光を遮断してもよい。
検知部は、精錬容器から流出するスラグの排滓流を検知するものである。排滓流の検知は、少なくとも精錬容器のスラグ排出口からスラグが流出されうる領域（領域Ｘ）を監視することにより実施できる。検知部は、排滓流を検知する際、光学フィルタ等を用いて照明等の光を遮断してもよい。
【0035】
「スラグが流出されうる領域（領域Ｘ）」とは、スラグが精錬容器のスラグ排出口から流出した場合に、その排滓流を検知できる領域（撮影装置が撮影できる領域）をいう。領域Ｘの水平方向の範囲はスラグ排出口から流出されうるスラグの幅を含み、かつ、鉛直方向の範囲はスラグ排出口の下端からスラグ回収容器の上端までの間の少なくとも一部を含む。「流出されうるスラグの幅」とは、精錬容器からスラグが流出した場合に、推定される排滓流の水平方向の長さである。排滓流の幅の推定値は、実験的に又はシミュレーションにより得ることができる。
【0036】
排滓流の誤検出を防止する観点から、領域Ｘの水平方向の範囲は、排滓流の幅（流出されうるスラグの幅）以上としてもよく、排滓流の幅の１５００％以下としてもよい。同様に、排滓流の誤検出を防止する観点から、領域Ｘの鉛直方向の範囲は、スラグ排出口からスラグ回収容器の上端までの間の長さの１０％以上としてもよく、５００％以下としてもよい。
【0037】
排滓流の検知は、上記領域Ｘ内に現れる高輝度値物質を検知することにより実施できる。すなわち、検知部は領域Ｘ内の輝度値を測定している。輝度値としては、例えば２５６階調で表現される輝度値（０～２５５）を採用する。
【0038】
「高輝度値物質」とは、上記領域Ｘにおいて、背景よりも輝度値が高い物質であり、具体的には排滓流である。例えば、輝度値が３０以上２５５以下である場合、検知部は高輝度値物質を排滓流として検知してもよい。「背景」とは、領域Ｘにおいて、高輝度値物質以外の部分をいい、例えば輝度値が０以上２９以下の部分である。このように検知部は、領域Ｘ内の輝度値を監視し、背景よりも輝度値が高い高輝度値物質（排滓流）を検知する。
【0039】
ここで、高輝度値物質は背景よりも輝度値が高ければよいが、高輝度値物質と背景との輝度値の差が小さい場合、排滓流を適切に検知できない場合がある。そこで、排滓流を容易に検出する観点から、検知部は背景よりも輝度値が３０以上高い高輝度物質を排滓流と判定してもよい。より検知精度を高める観点から、検知部は背景よりも輝度値が５０以上高い高輝度物質を排滓流と判定してもよい。
【0040】
また、誤検出を防止する観点から、領域Ｘの全面積に対し高輝度値物質の面積が０．１％以上となった場合に、高輝度値物質が排滓流であると検知してもよい。さらに誤検出を防止する観点から、領域Ｘの全面積に対し高輝度値物質の面積が０．５％以上となった場合に、高輝度値物質が排滓流であるとして検知してもよい。
【0041】
＜撮影部＞
撮影部は、検知部が排滓流を検知した場合に排滓流を撮影するものである。撮影部による排滓流の撮影は、通常、検知部が排滓流を検知できなくなるまで続ける。撮影された画像はコンピュータ（測定部）に送信される。送信される画像の枚数は特に限定されないが、少なくとも２枚としてよい。
撮影部は、検知部が排滓流を検知した場合に排滓流を撮影するものである。撮影部による排滓流の撮影は、通常、検知部が排滓流を検知できなくなるまで続ける。撮影された画像はコンピュータ（測定部）に送信される。送信される画像の枚数は特に限定されないが、少なくとも２枚としてよい。
【0042】
撮影部による排滓流の撮影形式は静止画でもよく、動画でもよい。静止画を撮影する場合、少なくとも毎秒１枚の速度で画像を撮影する。排滓量の推定精度を向上する観点から、毎秒１０枚以上の静止画を撮影してもよい。動画を撮影する場合、撮影した動画から１秒間に少なくとも１枚の静止画を抽出する。排滓量の推定精度を向上する観点から、撮影した動画から１秒間に１０枚以上の静止画を抽出してもよい。
【0043】
＜測定部＞
測定部は、撮影部により撮影された静止画から排滓流の幅値Ｌ１を測定するものである。「静止画」とは、撮影部が排滓流の静止画を撮影した場合は、その静止画自体であり、排滓流の動画を撮影した場合は、動画から抽出された静止画を意味する。
測定部は、撮影部により撮影された静止画から排滓流の幅値Ｌ１を測定するものである。「静止画」とは、撮影部が排滓流の静止画を撮影した場合は、その静止画自体であり、排滓流の動画を撮影した場合は、動画から抽出された静止画を意味する。
【0044】
排滓流の幅値Ｌ１（ｍ）は静止画から計測する。具体的には、排滓流を撮影した静止画において、鉛直方向の任意の位置における排滓流の幅値Ｌ１を計測する。任意の位置は測定部が決定してもよく、排滓流推定システムの使用者が決定してもよい。排滓流の幅値Ｌ１の計測は、撮影した撮影装置の倍率及び撮影装置と排滓流との距離から幾何学的に算出される静止画の１画素当たりの距離を基に、排滓流の水平方向の画素数から計測する。このとき、排滓流が分断されている場合、分断された各排滓流の幅値の合計値を排滓流の幅値Ｌ１とする。
【0045】
＜記録部＞
記録部は、測定部により測定された排滓流の幅値Ｌ１の経時変化を記録するものである。通常、記録部は、検知部が排滓流を検知できなくなるまで、排滓流の幅値の経時変化を記録する。
記録部は、測定部により測定された排滓流の幅値Ｌ１の経時変化を記録するものである。通常、記録部は、検知部が排滓流を検知できなくなるまで、排滓流の幅値の経時変化を記録する。
【0046】
＜判断部＞
判断部は、記録部に記録された排滓流の幅値Ｌ１の経時変化において、排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超える時間を火炎又は黒煙が発生した火炎等発生時間であると判断し、排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘ以下の時間を火炎又は黒煙が発生していない火炎等非発生時間であると判断するものである。
判断部は、記録部に記録された排滓流の幅値Ｌ１の経時変化において、排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超える時間を火炎又は黒煙が発生した火炎等発生時間であると判断し、排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘ以下の時間を火炎又は黒煙が発生していない火炎等非発生時間であると判断するものである。
【0047】
スラグ回収容器に回収されたスラグには多量の泡が発生（フォーミング）しているため、スラグに消泡剤（鎮静剤）を投入する場合があるが、消泡剤を投入すると度々スラグから火炎又は黒煙が発生する。スラグから火炎又は黒煙が発生すると、撮影部によって撮影される静止画に火炎又は黒煙が入り込む虞がある。そうすると、測定部における排滓流の幅値の測定精度が低下する虞がある。具体的には、火炎及び黒煙はいずれも高い輝度値を有する高輝度値物質である（黒煙の輝度値は火炎やスラグ排滓流に比べて低いが、背景よりも高い。）ため、静止画に火炎又は黒煙が入り込んだ場合、測定部により測定される排滓流の幅値が、実際の排滓流の幅値よりも高くなることが予想される。
【0048】
このように、火炎又は黒煙が発生すると、測定部による排滓流の幅値Ｌ１の測定精度が低下し、これにより排滓量の推定精度も低下する。そこで、一実施形態では、火炎又は黒煙が発生しているか否かを、排滓流の幅値Ｌ１から判断することとした。
【0049】
火炎又は黒煙が発生しているか否かの判断は、排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超えているか否かによって判断する。排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超える場合、判断部は火炎又は黒煙が発生していると判断し、幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超えている時間を火炎等発生時間として処理する。排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘ以下である場合、判断部は火炎又は黒煙が発生していないと判断し、幅値Ｌ１が所定の閾値以下である時間を火炎等非発生時間として処理する。
【0050】
「所定の閾値Ｌｍａｘ」は、予め実験的に得られた値を用いてもよいが、下記式（２）、（３）によって算出された値を用いてもよい。所定の閾値Ｌｍａｘはスラグ排出口から排出される排滓流の幅の経験的な最大値に比べて大きいので、下記式（２）、（３）によって算出された値を用いたとしても、高精度に火炎又は黒煙が発生しているか否かを判断することができる。
【0051】
【数6】
【0052】
【数7】
【0053】
Ｄ：スラグ排出口の円相当径（ｍ）
Ａ：スラグ排出口の面積（ｍ２）
Ａ：スラグ排出口の面積（ｍ２）
【0054】
なお、火炎又は黒煙が発生しているか否かは、排滓流の流速の値から判定することができる。なぜなら、排滓流は鉛直下向きに落下するが、火炎又は黒煙は鉛直上向きに上昇するためである。したがって、画像解析によって高輝度物質の鉛直上向きの速度成分から火炎又は黒煙が発生しているか否を判断することも可能である。
【0055】
＜予測部＞
予測部は、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を、火炎等発生時間の開始直前、又は火炎等発生時間の開始直前及び終了直後の排滓流の幅値Ｌ１を用いて予測するものである。上述の通り、火炎等発生時間では測定部によって測定された排滓流の幅値Ｌ１が、実際の排滓流の幅値よりも高く測定され得るため、火炎等発生時間の排滓量を適切に推定するために、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２も適切に予測する必要がある。そこで、一実施形態では、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を、火炎等発生時間の開始直前、又は火炎等発生時間の開始直前及び終了直後の排滓流の幅値Ｌ１を用いて予測することとした。具体的には、次の（１）、（２）の予測手法がある。
予測部は、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を、火炎等発生時間の開始直前、又は火炎等発生時間の開始直前及び終了直後の排滓流の幅値Ｌ１を用いて予測するものである。上述の通り、火炎等発生時間では測定部によって測定された排滓流の幅値Ｌ１が、実際の排滓流の幅値よりも高く測定され得るため、火炎等発生時間の排滓量を適切に推定するために、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２も適切に予測する必要がある。そこで、一実施形態では、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を、火炎等発生時間の開始直前、又は火炎等発生時間の開始直前及び終了直後の排滓流の幅値Ｌ１を用いて予測することとした。具体的には、次の（１）、（２）の予測手法がある。
【0056】
（１）予測部は、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を下記式（４）により算出された排滓流の幅値Ｌｅｓｔであると予測してもよい。
【0057】
【数8】
Ｌｅｓｔ：火炎等発生時間の時刻ｔにおいて推定される幅値（ｍ）
Ｌｉ：火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の平均値（ｍ）
Ｌｆ：火炎等発生時間の終了直後のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の平均値（ｍ）
Ｎｒｅｆ：Ｌｉ及びＬｆを求めるための幅値Ｌ１のサンプル数
ｔｉ：火炎等発生時間の開始時刻
ｔｆ：火炎等発生時間の終了時刻
Ｂ：火炎等発生時間が８秒以上の場合は０＜Ｂ＜１の範囲とし、８秒未満の場合はＢ＝１とする。
【0058】
Ｌｉ及びＬｆを求めるための幅値Ｌ１のサンプル数Ｎｒｅｆは、少なくとも２以上である。排滓量の推定精度の向上のため、Ｎｒｅｆを１０以上としてもよい。Ｎｒｅｆの上限値は特に限定されないが、例えば３０以下としてよい。このように、Ｎｒｅｆは所定の範囲を有するため、火炎等発生時間の開始直前及び終了直後は、サンプル数Ｎｒｅｆ及び静止画の撮影間隔によって定まる。
【0059】
あるいは、火炎等発生時間の開始直前及び終了直後は、具体的な時間範囲を指定してもよい。例えば、火炎等発生時間の開始直前及び終了直後は、火炎等発生時間の開始時刻前及び終了時刻後、５秒としてもよく、３秒としてもよく、１秒としてもよい。
【0060】
火炎等発生時間が８秒以上の場合、定数Ｂは０＜Ｂ＜１の範囲となる。このとき、定数Ｂは排滓流の真の重量（秤量機で測定された重量）に基づいて予め算出されたものを用いる。具体的には、まず、火炎の発生がないチャージにおいて、排滓流の断面形状を補正するパラメータαを決定する。次に、上記チャージと同様の測定条件で、火炎等発生時間が８秒以上の場合において、αの値を使用し、排滓流の真の重量と、推定部で推定した排滓量が合致するＢの値をフィッティングによって求める。パラメータαは測定条件が一定であれば不変であるため、これを利用してＢの値を求めることができる。定数Ｂが０＜Ｂ＜１の範囲にあるとき、式（４）は火炎等発生時間の開始直前及び終了直後の幅値Ｌｉ及びＬｆを上に凸の曲線で結ぶ関数となる。火炎等発生時間が８秒未満の場合、定数ＢはＢ＝１となる。この場合、式（４）は火炎等発生時間の開始直前及び終了直後の幅値Ｌｉ及びＬｆを直線で結ぶ関数となる。
【0061】
（２）あるいは、予測部は、火炎等発生時間の開始直前における時間（ｓ）に対する排滓流の幅値Ｌ１の傾きＴを、火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１の最大値及び最小値から算出し、又は、火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の幅値Ｌ１から最小二乗法により算出し、傾きＴが所定の閾値Ｔｓｌｏｐｅを超えるか否か判断し、傾きＴが閾値Ｔｓｌｏｐｅを超える場合、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を火炎等発生時間の開始直前のＮｒｅｆ個の排滓流の幅値Ｌ１の平均値Ｌｉであると予測し、傾きＴが閾値Ｔｓｌｏｐｅ以下である場合、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を式（４）により算出された排滓流の幅値Ｌｅｓｔであると予測してもよい。
【0062】
所定の閾値Ｔｓｌｏｐｅは、０以上であればよい。排滓重量の推定精度向上のため、所定の閾値Ｔｓｌｏｐｅは０．２以上としてもよい。所定の閾値Ｔｓｌｏｐｅの上限値は特に限定されないが、例えば３００以下としてよい。所定の閾値Ｔｓｌｏｐｅは、操業条件や排滓重量の推定精度を考慮して、適宜設定してよい。
【0063】
このように（２）の予測手法は、（１）の予測手法を含みつつ、排滓流の幅値Ｌ１の傾きＴが所定の閾値Ｔｓｌｏｐｅを超えるか否かにより、火炎等発生時間における排滓流の幅値Ｌ２を異なる方法で予測するものである。
【0064】
（１）、（２）の予測手法は、いずれも排滓流の推定精度を高めるものであり、これに優劣はない。転炉・電気炉の操業条件に応じて（１）、（２）の予測手法を使い分ければよい。
【0065】
＜推定部＞
推定部は、下記式（１）によりスラグの排滓量を推定するものである。
推定部は、下記式（１）によりスラグの排滓量を推定するものである。
【0066】
【数9】
【0067】
Ｍ：排滓重量（ｋｇ）
ρ：スラグの嵩密度（ｋｇ／ｍ３）
Δｔ：静止画の撮影間隔（ｓ）
α：排滓流の断面形状を補正するパラメータ
Ｌ：排滓流の幅値（ｍ）
Ｖ：排滓流の流速（ｍ／ｓ）
ρ：スラグの嵩密度（ｋｇ／ｍ３）
Δｔ：静止画の撮影間隔（ｓ）
α：排滓流の断面形状を補正するパラメータ
Ｌ：排滓流の幅値（ｍ）
Ｖ：排滓流の流速（ｍ／ｓ）
【0068】
スラグの嵩密度ρは、下記式（５）、（６）によって求められる。
ρ＝ρＬ・（１００－φ）／１００・・・（５）
φ＝（ｈ０－ｈ）／ｈ０・１００・・・（６）
ρ＝ρＬ・（１００－φ）／１００・・・（５）
φ＝（ｈ０－ｈ）／ｈ０・１００・・・（６）
【0069】
ρＬ：均一液相スラグの密度（ｋｇ／ｍ３）
φ：スラグ中の気相率
ｈ０：精錬開始時における精錬容器内のスラグ高さ（ｍ）
ｈ：排滓流の幅値Ｌ１の測定時におけるスラグ高さ（ｍ）
φ：スラグ中の気相率
ｈ０：精錬開始時における精錬容器内のスラグ高さ（ｍ）
ｈ：排滓流の幅値Ｌ１の測定時におけるスラグ高さ（ｍ）
【0070】
パラメータαは、排滓流の断面形状を補正するパラメータである。パラメータαは、スラグを構成する成分のマスバランスから算出した理論流出スラグ量（ｋｇ）、又は、秤量機によって計測したスラグの排滓量（ｋｇ）を真値として、パラメータフィッティングにより決定してもよい。秤量機によりスラグ回収容器に回収された実際のスラグの排滓量を計測することができる。パラメータフィッティングは排滓流の断面形状が楕円形状であるとみなして実施してもよい。
【0071】
排滓流の流速Ｖ（ｍ/ｓ）は、排滓流の幅値Ｌ１の測定位置における排滓流の流速であり、推定部により決定される。推定部は、上記測定位置からスラグ排出口の下端までの鉛直方向の距離Ｈ（ｍ）を求め、流速Ｖ（ｍ/ｓ）を排滓流の自由落下と仮定して（２ｇＨ）０．５として求めてもよい。あるいは、推定部は、排滓流の移動距離を少なくとも２枚以上の静止画からパターンマッチングにより求め、移動距離を求めた静止画の撮影時刻の差（ｓ）で排滓流の移動距離を割ることで、上記測定位置における排滓流の流速Ｖ（ｍ／ｓ）を求めてもよい。
【0072】
ここで、推定部は、下記式（１）の排滓流の幅値Ｌとして、火炎等発生時間のスラグの排滓量を推定する場合は予測部により予測された排滓流の幅値Ｌ２を用い、火炎等非発生時間のスラグの排滓量を推定する場合は測定部により算出された排滓流の幅値Ｌ１若しくは火炎等非発生時間における排滓流の幅値Ｌ１の移動平均値Ｌａｖｅを用いる。移動平均値Ｌａｖｅの算出に使用する幅値Ｌ１の数は特に限定されないが、例えば５～３０である。
【0073】
このように、推定部は、火炎又は黒煙が発生しているか否かに応じて、式（１）に用いる幅値Ｌを変化させている。これにより、推定部は、火炎又は黒煙が発生しているか否かに関わらず、高精度にスラグの排滓量を推定することができる。
【0074】
（幅値Ｌの決定のためのフローチャート）
ここで、排滓量推定システムが（２）の予測手法を用いた場合、式（１）の幅値Ｌを決定するためのフローチャートを図１に示した。
ここで、排滓量推定システムが（２）の予測手法を用いた場合、式（１）の幅値Ｌを決定するためのフローチャートを図１に示した。
【0075】
図１に示した通り、まず、測定部により測定された排滓流の幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超えるか否か判断する。幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘ以下（Ｌ１≦Ｌｍａｘ）の場合、火炎又は黒煙が発生してないと判断し、式（１）で用いる幅値Ｌとして幅値Ｌ１若しくは移動平均値Ｌａｖｅを採用する。これに対し、幅値Ｌ１が所定の閾値Ｌｍａｘを超える（Ｌ１＞Ｌｍａｘ）場合、火炎等が発生していると判断する。
【0076】
火炎等が発生していると判断された場合、火炎等発生時間の開始直前における排滓流の幅値Ｌ１の傾きＴが所定の閾値Ｔｓｌｏｐｅを超えるか否かを判断する。傾きＴが閾値Ｔｓｌｏｐｅを超える（Ｔ＞Ｔｓｌｏｐｅ）場合、式（１）で用いる幅値Ｌとして幅値Ｌｉを採用する。傾きＴが閾値Ｔｓｌｏｐｅ以下（Ｔ≦Ｔｓｌｏｐｅ）の場合、火炎等発生時間が８秒以上であるか否かを判断する。
【0077】
Ｔ≦Ｔｓｌｏｐｅ、かつ火炎等発生時間が８秒以上の場合、式（１）で用いる幅値Ｌとして幅値Ｌｅｓｔ（０＜Ｂ＜１）を採用する。Ｔ≦Ｔｓｌｏｐｅ、かつ火炎等発生時間が８秒未満の場合、式（１）で用いる幅値Ｌとして幅値Ｌｅｓｔ（Ｂ＝１）を採用する。
【0078】
（補足）
一実施形態では、１つの撮影装置に検知部及び撮影部が備えられていたが、本開示の排滓量推定システムはそれを必須としていない。検知部及び撮影部は別々の装置（例えば、別々の撮影装置）に設けられていてもよい。また、一実施形態では、１つのコンピュータに測定部、記録部、判断部、予測部、及び推定部が備えられていたが、本開示の排滓量推定システムはそれを必須としていない。測定部、記録部、判断部、予測部、及び推定部は別々の装置（例えば、別々のコンピュータ）に設けられていてもよい。本開示の排滓量推定システムは検知部、撮影部、測定部、記録部、判断部、予測部、及び推定部を備えていればよく、それを実現する装置の構成は特に限定されるものではない。
一実施形態では、１つの撮影装置に検知部及び撮影部が備えられていたが、本開示の排滓量推定システムはそれを必須としていない。検知部及び撮影部は別々の装置（例えば、別々の撮影装置）に設けられていてもよい。また、一実施形態では、１つのコンピュータに測定部、記録部、判断部、予測部、及び推定部が備えられていたが、本開示の排滓量推定システムはそれを必須としていない。測定部、記録部、判断部、予測部、及び推定部は別々の装置（例えば、別々のコンピュータ）に設けられていてもよい。本開示の排滓量推定システムは検知部、撮影部、測定部、記録部、判断部、予測部、及び推定部を備えていればよく、それを実現する装置の構成は特に限定されるものではない。
【0079】
以上、一実施形態を用いて、本開示の排滓量推定システムについて説明した。本開示の排滓量推定システムによれば、精錬容器から排出される排滓流を所定の手法で画像解析することにより、火炎又は黒煙が発生するか否かに関わらず、排滓量を高精度に推定することができる。また、画像解析という非接触の手法を採用しているため、排滓重量を直接秤量する手法に比べて高い経済合理性を持つ。すなわち、直接秤量する場合に比べてメンテナンス性及びコストパフォーマンスを向上することができる。
【実施例0080】
表１に、実施した試験例１～１３の条件を示した。また、表２に、実施例として、本開示の推定システムを用いて推定した排滓流出量を示した。実施例１～１３では、転炉において排滓流の様子を１秒間あたり３０枚の静止画をカメラで撮影した。また、実施例１～１１では、上述の（１）の予測手法を用いた。実施例１２～１３では、上述の（２）の予測手法を用いた。比較例として、従来技術に基づいて、電気炉の炉内形状および傾動角度等から推定した排滓流出量を示した。相対誤差は下記式（５）から求めた。
【0081】
図２は実施例１～１１のうちの１つの試験例の排滓流の幅値の経時変化を示した図である。図３は実施例１２～１３のうちの１つの試験例の排滓流の幅値の経時変化を示した図である。図４は実績排滓量（秤量機により計測）と実施例により求めた推定排滓量との関係を示した結果である。
【0082】
【表1】
【0083】
【表2】
【0084】
【数10】
【0085】
表２に示されている通り、実施例は比較例よりも高精度にスラグの排滓量を推定していた。また、実施例は推定量と実績量とから求められる相対誤差が小さく、この観点からも排滓流出量を高精度に推定できることが確認できた。
【0086】
上述した通り、実施例１～１１は（１）の予測手法、実施例１２～１３は（２）の予測手法を用いている。実施例の平均相対誤差は４．７１％であったのに対し、比較例の平均相対誤差は１８．５％であった。このように、いずれの予測手法を用いたとしても、高精度に排滓量を予測できていた。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
