スラグ-溶鉄-ガス相互反応界面積の分別連続測定に基づく反応解析

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61550486
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 石井 邦宣 北海道大学, 工学部, 助教授 (00001214)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 粕谷 悦章 北海道大学, 工学部, 助手 (10169435)
• Keywords: 鉄鋼製錬工学 / スラグ-メタル反応 / 反応速度 / 反応界面面積 / X線透視法 / 画像処理

Research Abstract

1・高速AD変換入力装置を備えた画像処理装置の製作。
高速AD変換基板を購入し、既存画像処理装置とのインタフェイスを製作した。既設装置とのハンドシェイクにDMA並列バス方式を採用した。X線テレビカメラからアナログ画像信号を8bitのデジタル信号へ20nsの短時間で変換し、1画面512x480画素からなる画像4画像分を33msで転送できた。この高速伝送により、高画質の映像が得られるようになった。
2.四重極質量分析計を用いたガス分析システムの製作。
反応過程追跡のため、四重極質量ガス分析計を多成分のガス定量分析に用いるようシステム製作した。発生ガスCO、【CO_2】、【H_2】、および希釈ガスArを分析するため質量数をコンピュータで設定し、ピーク強度を自動計測できるようにインタフェイスおよびプログラムソフトを開発した。また、較正用のゼロガス、スパンガス組成を被検ガスの組成に合わせて自由に設定できるように、熱質量型流量計を組み込んだ。これにより、分圧が【10^(-7)】〜【10^(-8)】の微量ガスの連続定量が実現できた。なお、本装置の製作にあたり、新たに購入したDMMを使用したため、高速サンプリングが可能となった。3.3種反応界面個別自動抽出アルゴリズムの考察。
処理は、(1)不鮮明なX線画像からの雑音除去、(2)境界の明瞭化、(3)境界抽出、(4)領域分割・統合、(5)領域別2値画像処理、(6)解析、の手順で行った。この内、(2)、(3)の処理はスラグ、メタル、ガス各相のX線画像の濃淡分布をどのように特徴づけるかの問題であり、本課題の成否にかかわる最重要ポイントであった。種々検討した結果、各画素を中心として左右上下3画素にわたる濃淡の2次微係数の空間分布に各相境界の特徴が表れていることが判明した。そして、全画素すべてを対象として等微係数曲線を描くことにより各相境界の抽出がほぼ可能となった。

Research Products

• [Publications] 石井邦宜: 北海道大学工学部研究報告. 132. 21-30 (1986)
• [Publications] 石井邦宜: 鉄鋼基礎共同研究会界面移動部会討論資料集. 界面1. 1-16 (1986)
• [Publications] K.Ishii: Proceedings of 5th International Iron and Steel Congress. Book3. 9-17 (1986)