CN108779504A - 排渣重量推定方法及排渣重量推定装置 - Google Patents

排渣重量推定方法及排渣重量推定装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108779504A
CN108779504A CN201780017934.8A CN201780017934A CN108779504A CN 108779504 A CN108779504 A CN 108779504A CN 201780017934 A CN201780017934 A CN 201780017934A CN 108779504 A CN108779504 A CN 108779504A
Authority
CN
China
Prior art keywords
converter
clinker
deslagging
weight
discharged
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780017934.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108779504B (zh
Inventor
内藤宪郎
内藤宪一郎
浅原纪史
中切孝夫
松永邦俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Publication of CN108779504A publication Critical patent/CN108779504A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108779504B publication Critical patent/CN108779504B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0087—Treatment of slags covering the steel bath, e.g. for separating slag from the molten metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/04—Removing impurities other than carbon, phosphorus or sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

通过以下步骤推定在排渣操作中从转炉排出的炉渣的重量，所述排渣操作是在转炉内进行脱硅处理或脱磷处理后，通过使转炉倾转而在使铁水残留于转炉内的状态下从转炉排出炉渣。导出对从转炉排出的炉渣的体积流量的经时变化进行了推定的体积流量推移。导出对从转炉排出的炉渣的体积密度的经时变化进行了推定的体积密度推移。将体积流量推移及所述体积密度推移的对应的各时间点中的炉渣的体积流量与体积密度的积进行积分运算，并将积分运算所得的值导出作为从转炉排出的炉渣的排渣重量的推定值。

Description

排渣重量推定方法及排渣重量推定装置
技术领域
公开的技术涉及推定从转炉排出的炉渣的重量的排渣重量推定方法及排渣重量推定装置。
背景技术
已知在进行从转炉内的熔化生铁除去作为杂质的硅的脱硅处理或除去作为杂质的磷的脱磷处理后，在使铁水残留于转炉内的状态下倾转转炉，使上层的炉渣的一部分从炉口朝配置于转炉下方的排渣锅流下而排渣，之后再度使转炉直立，添加生石灰(主成分为CaO)等副原料，继续进行铁水的精炼的方法。
在该方法中，在转炉内使炉渣起泡(发泡)而增加炉渣的总体积，由此使炉渣容易排出，确保排渣重量。在此，炉渣的起泡是因为在脱硅处理或脱磷处理期间，铁水中的碳(C)与炉渣中的氧化铁(FeO)反应生成的一氧化碳(CO)气体被保持在炉渣中而产生的。
虽然炉渣排出后会直立转炉并添加生石灰等副原料而继续进行铁水的精炼，但若炉渣的排渣重量的推定精度低，残留在炉内的炉渣的重量(以下称作炉内残留炉渣重量)的推定精度也会变低。通常对应于炉内残留炉渣重量而决定副原料的添加量，因此若炉内残留炉渣重量的推定精度低，就会发生副原料的添加量过多或不足的情况。例如，当炉内残留炉渣重量的推定值比实际重量更大时，将招致副原料添加过剩所造成的成本恶化。另一方面，当炉内残留炉渣重量的推定值比实际重量更小时，会因为副原料添加不足而容易招致磷等杂质成分的含有率变得不适当的“成分偏差”。通常，为了防止“成分偏差”，大多倾向于过剩地添加副原料。然而，副原料的过剩添加具有伴随副原料使用量的增加、炉渣重量的增加、热损失的增加及铁成品率的恶化等的成本恶化等的课题。
以往，炉渣的排渣重量或炉内残留炉渣重量的推定通过操作员的目视或设置于排渣台车的称量器的称量来进行。然而，在炉渣的排渣中起泡的炉渣会镇静而使炉渣的体积密度随时在变化，因此通过操作员的目视来推定排渣重量有精度较低的课题。另外，当利用称量器称量时，起泡的炉渣恐怕会超过排渣锅的容量而溢出并损伤称量器，称量器的设备保全负荷会变高。另外，因排渣台车的震动等而使利用称量器的称量精度恶化，进而也需要修正不可避免地混入炉渣中的粒铁成分等，稳定地进行高精度的称量是困难的。
作为推定炉内残留炉渣重量的其他方法，在日本特开2007-308773号公报中，发现转炉的倾转角度与炉内残留炉渣重量有关，公开了根据转炉的倾转角度来推定炉内残留炉渣重量的方法。然而，该方法为利用转炉的倾转角度与炉内残留的炉渣的容积的关系的方法，以适用于脱碳处理后的未起泡炉渣、即体积密度为恒定的炉渣为前提。因此，日本特开2007-308773号公报中记载的方法无法适用于脱硅处理或脱磷处理后的起泡了的炉渣。
发明内容
发明要解决的问题
鉴于上述现有技术的课题，公开的技术的目的在于，提供一种排渣重量推定方法及排渣重量推定装置，其可简便且高精度地推定从转炉排出的伴随有起泡的炉渣的重量。
用于解决问题的手段
为了进行高精度的排渣重量的推定，本申请的发明人等想到如下方法：推定从转炉排出的炉渣的体积流量及体积密度的经时变化，并根据这些推定值来推定排渣重量，并进行了深入研究。
其结果是，确立了从转炉排出的炉渣的体积流量及体积密度的推定方法，进而是根据这些来推定排渣重量的方法，从而完成了公开的技术。公开的技术的要旨如以下所述。
公开技术涉及的排渣重量推定方法是推定在排渣操作中从转炉排出的炉渣的重量的排渣重量推定方法，所述排渣操作是在所述转炉内进行脱硅处理或脱磷处理后，通过使所述转炉倾转而在使铁水残留于所述转炉内的状态下从所述转炉排出炉渣，其包括：导出对从所述转炉排出的炉渣的体积流量的经时变化进行了推定的体积流量推移；导出对从所述转炉排出的炉渣的体积密度的经时变化进行了推定的体积密度推移；将所述体积流量推移及所述体积密度推移的对应的各时间点中的炉渣的体积流量与体积密度的积进行积分运算，并将积分运算所得的值导出作为从所述转炉排出的炉渣的排渣重量的推定值。再者，积分运算贯穿从炉渣的排渣开始时间点到排渣结束时间点为止的期间来进行。
也可根据从所述转炉排出炉渣时的所述转炉的倾转角度的经时变化而导出所述体积流量推移。
也可导出用以表示所述转炉的倾转速度与从所述转炉排出的炉渣的体积流量的关系的第1回归式，并根据从所述转炉排出炉渣时的所述转炉的倾转角度的经时变化及所述第1回归式，而导出所述体积流量推移。
也可根据进行所述脱硅处理或所述脱磷处理后的所述转炉内的炉渣的重量、温度及组成中的至少一者、以及从所述脱硅处理或所述脱磷处理的完成时间点起算的经过时间，而导出所述体积密度推移。
也可导出第2回归式，所述第2回归式用以表示进行所述脱硅处理或所述脱磷处理后的所述转炉内的炉渣的重量、温度及组成中的至少一者以及从脱硅处理或脱磷处理的完成时间点起算的经过时间、与从所述转炉排出的炉渣的体积密度的关系，根据进行所述脱硅处理或所述脱磷处理后的所述转炉内的炉渣的重量、温度及组成中的至少一者以及从脱硅处理或脱磷处理的完成时间点起算的经过时间、与所述第2回归式，而导出所述体积密度推移。
另外，公开技术涉及的排渣重量推定装置是推定在排渣操作中从转炉排出的炉渣的重量的排渣重量推定装置，所述排渣操作是在转炉内进行脱硅处理或脱磷处理后通过使所述转炉倾转而在使铁水残留于所述转炉内的状态下从所述转炉排出炉渣，所述排渣重量推定装置包含：体积流量推移导出部，其导出对从所述转炉排出的炉渣的体积流量的经时变化进行了推定的体积流量推移；体积密度推移导出部，其导出对从所述转炉排出的炉渣的体积密度的经时变化进行了推定的体积密度推移；和排渣重量导出部，其将所述体积流量推移及所述体积密度推移的对应的各时间点中的积进行积分运算，并将积分运算所得的值导出作为从所述转炉排出的炉渣的排渣重量的推定值。
发明效果
通过公开的技术，从转炉排出的炉渣的排渣重量的推定变得简便，且推定精度提升。由此，炉内残留炉渣重量的推定精度提升，可不过多或不足地添加副原料。通过以上效果，可达到成本的削减(副原料使用量的削减、炉渣产生量的削减、热损失的抑制、铁成品率的提升)。
附图说明
图1A是示意性表示在使铁水残留于转炉内的状态下倾转转炉而从炉口排出上层的炉渣的排渣操作的情形的侧面剖视图。
图1B是示意性表示在使铁水残留于转炉内的状态下倾转转炉而从炉口排出上层的炉渣的排渣操作的情形的正视图。
图2是表示公开的技术的实施方式的排渣重量推定装置的构成的功能方框图。
图3是表示实现公开的技术的实施方式的排渣重量推定装置的计算机的构成的方框图。
图4是表示实行公开的技术的实施方式的排渣重量推定程序的在CPU中进行的处理流程的流程图。
图5是表示使用公开的技术的实施方式的排渣重量推定方法而推定的、排渣操作时的炉渣的体积流量的经时变化的图表。
图6是表示使用公开的技术的实施方式的排渣重量推定方法而推定的、排渣操作时的炉渣的体积密度的经时变化的图表。
图7是表示使用公开的技术的实施方式的排渣重量推定方法而推定的、排渣操作时的炉渣的排渣重量的经时变化的图表。
图8是表示使用公开的技术的实施方式的排渣重量推定方法及比较例的方法而推定的、排渣操作时的炉渣的排渣重量与实称值的差别的图表。
具体实施方式
以下，参照附图来说明公开的技术的实施方式的一例。
图1A是示意性表示倾转转炉1而在使铁水3残留于转炉1内的状态下从炉口2排出上层的炉渣4的排渣操作的情形的侧面剖视图，图1B是正视图。本发明人等想到，若能够推定从转炉1的炉口2排出的炉渣4的体积流量的经时变化及炉渣4的体积密度的经时变化，则通过将这些对应的各时间点中的积沿着时间轴进行积分运算来推定炉渣4的排渣重量在原理上是可能的。即，炉渣4的排渣重量通过下述式(1)来表示。
在式(1)中，WS表示从排渣开始至经过时间t为止的炉渣4的排渣重量(ton)、ρS表示从转炉1排出的炉渣4的体积密度(每单位体积的重量[ton/m3])、QS表示从转炉1排出的炉渣4的体积流量(每单位时间的体积[m3/sec])、t表示从炉渣4的排渣开始时间点起算的经过时间(sec)。
本申请的发明人等为了实现使用式(1)的炉渣4的排渣重量的推定，对用以推定排渣操作时从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS及体积密度ρS的经时变化的方法进行了深入研究。
首先，认为排渣操作时从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS可从转炉1的倾转角度的经时变化来推定。例如，从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS在转炉1的倾转速度较快时会变大，相反地在转炉1的倾转速度较慢时会变小。另外，从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS也会受到转炉1的形状(容量或炉口尺寸)影响。当转炉1的形状已决定、且转炉1的倾转速度为恒定时，转炉1的倾转速度与从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS的关系几乎是以一对一对应，因此从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS的推定是容易的。然而，在实际的排渣操作中，操作者一边观察收容于排渣锅5内的炉渣4的状况等，一边调整转炉1的倾转速度(排渣速度)。因此，转炉1的倾转速度并非成为恒定，且从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS也随时在变化。例如，即使是在暂时停止转炉1的倾转时，从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS也不会马上成为零，而是采取伴随着炉口部分的炉渣4的残留源的减少而缓缓地减少等复杂的动作。
针对根据转炉1的倾转角度的经时变化来推定从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS的经时变化的方法叙述如下。作为具体方法的一例，可举出以下方法：使用计算流体力学，以转炉1的形状及倾转角度的经时变化为计算的输入条件，来计算从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS。根据计算流体力学，即使是在转炉1的倾转速度变化的情况下，也能以高精度计算从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS。因此，事先通过计算流体力学来算出设想的对应于倾转速度的经时变化的炉渣4的体积流量QS的经时变化，并作成使转炉1的倾转速度与从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS的关系产生对应的回归式。即，作成设转炉1的倾转速度为解释变量、且使从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS为目标变量的回归式。在实际的排渣操作中，使用上述回归式，导出体积流量推移，该体积流量推移是对从转炉1的倾转角度的经时变化模式所求得的倾转速度所对应的炉渣4的体积流量QS的经时变化进行推定而得到的。通过使用计算流体力学事先作成回归式，可抑制导出体积流量推移时的计算负荷。
在上述例子中，虽然例示了通过计算流体力学来求出回归式的方法，但作为其他方法的例子，也可通过变化转炉1的倾转速度的模型实验来求出与上述同样的回归式。再者，由于从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS会受到转炉1的形状的影响，因此优选对于每个转炉事先取得回归式。
接着，对排渣操作时从转炉1排出的炉渣4的体积密度ρS进行推定的方法加以叙述。虽然转炉1内的炉渣4在起泡，但由于在炉渣4的排渣中，成为起泡原因的一氧化碳(CO)气体的生成速度会降低，所以起泡状态、即炉渣4的体积密度ρS随时在变化且非恒定。作为影响炉渣4的体积密度ρS的因素，有进行脱硅处理或脱磷处理后的转炉1内的炉渣4的重量及物性(粘度、表面张力)、一氧化碳(CO)气体的生成速度、从脱硅处理或脱磷处理的完成时间点起算的经过时间(以下也称作处理后经过时间)。在这些因素中，炉渣4的物性几乎被温度或组成唯一地决定。另外，一氧化碳(CO气体)的生成速度除了温度或组成以外，还受到在各转炉中大致确定的转炉1的形状或脱硅处理或脱磷处理时的操作条件(顶吹条件、底吹条件)的影响。炉渣4的重量或组成可从脱硅处理或脱磷处理前的铁水中所含有的硅的量、在脱硅处理或脱磷处理中投入的生石灰等副原料的量，通过物料平衡计算来算出。温度虽然也能实测，但也可用热平衡计算来推定。处理后经过时间可实测。因此，从脱硅处理或脱磷处理时后的转炉1内的炉渣4的重量、温度、组成、以及处理后经过时间来推定炉渣4的体积密度ρS在原理上是可能的。
因此，排渣操作时从转炉1排出的炉渣4的体积密度ρS的经时变化的推定例如可如以下那样进行。作为具体方法的一例，是在通常的操作条件范围内，在变更了转炉1内的炉渣4的重量、温度及组成、以及处理后经过时间的条件下，采集在炉渣4的排渣中从炉口2流下的炉渣4并测定炉渣4的体积密度ρS，且作成使这些关系产生对应的回归式。即，作成设转炉1内的炉渣4的重量、温度及组成、以及处理后经过时间为输入条件(解释变量)、设炉渣4的体积密度ρS为输出(目标变量)的回归式。在实际的排渣操作中，通过将转炉1内的炉渣4的重量、温度、组成、以及处理后经过时间代入上述回归式，导出对从转炉1排出的炉渣4的体积密度ρS的经时变化进行了推定的体积密度推移。
炉渣4的体积密度ρS可通过进行以下(1)～(3)的处理来测定。(1)使用可让炉渣4快速冷却的炉渣采集容器，采集从炉口2流下的炉渣4。(2)粉碎采集的炉渣4，除去不可避免地混入炉渣4中的粒铁成分，测定炉渣4的重量。(3)将测定了的炉渣4的重量除以炉渣采集容器的容积。
再者，炉渣4中会不可避免地混入粒铁，是因为转炉1内的搅拌使从铁水浴分割的直径为几mm以下左右的粒铁悬浮于炉渣4中。粒铁在炉渣4中混入几十重量％。由于粒铁的密度比起泡的炉渣4的密度大上几十倍，所以对重量有很大影响，但对体积几乎没有影响。因此，如果除去粒铁，就能几乎正确地测定炉渣4的体积密度ρS。通过使用上述回归式，可推定排渣操作时从转炉1排出的炉渣4的体积密度ρS的经时变化。另外，转炉1内的炉渣4的重量、温度、及组成的条件当中，只要任一项的变动幅度少且稳定，也可作成使这些条件当中的至少一个及处理后经过时间与炉渣的体积密度ρS产生对应的回归式，并使用该回归式推定排出的炉渣4的体积密度ρS的经时变化。再者，作为推定从转炉1排出的炉渣4的体积密度ρS的经时变化的方法，并非必须要使用回归式，也可利用记述有炉渣的体积密度的变化的计算模型等。
将对从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS的经时变化进行了推定的体积流量推移、及对从转炉1排出的炉渣4的体积密度ρS的经时变化进行了推定的体积密度推移的对应的各时间点中的积沿着时间轴进行积分运算，该积分运算所得的值为从转炉1排出的炉渣4的排渣重量的推定值。
图2是表示使用上述本发明的实施方式的排渣重量推定方法来推定炉渣的排渣重量的本发明的实施方式的排渣重量推定装置10的构成的功能方框图。排渣重量推定装置10构成为包含有体积流量推移导出部11、体积密度推移导出部12及排渣重量导出部13。
体积流量推移导出部11根据从外部输入的表示排渣操作时的转炉1的倾转角度的经时变化的信息，导出对从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS的经时变化进行了推定的体积流量推移。体积流量推移导出部11将通过从外部输入的信息而显示的转炉1的倾转角度的经时变化代入设转炉1的倾转速度为解释变量、且设从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS为目标变数的第1回归式中，由此导出体积流量推移。
体积密度推移导出部12根据从外部输入的表示与转炉1内的炉渣4的重量、温度及组成相关的信息以及从脱硅处理或脱磷处理的完成时间点起算的经过时间(处理后经过时间)的信息，而导出对从转炉1排出的炉渣4的体积密度ρS的经时变化进行了推定的体积密度推移。体积密度推移导出部12是将通过从外部输入的信息而显示的转炉1内的炉渣4的重量、温度及组成、以及处理后经过时间，代入设转炉1内的炉渣4的重量、温度、组成、以及处理后经过时间为解释变量、且设炉渣4的体积密度ρS为目标变量的第2回归式中，由此导出体积密度推移。再者，表示转炉1的倾转角度的经时变化的信息及表示处理后经过时间的信息以相同的时间点为时刻零点，且可认知两者在时间上的对应关系。
排渣重量导出部13如式(1)所示，将通过体积流量推移导出部11导出的体积流量推移、及通过体积密度推移导出部12导出的体积密度推移的积沿着时间轴进行积分运算，将积分运算所得的值导出作为排渣操作中从转炉1排出的炉渣4的排渣重量的推定值。
排渣重量推定装置10可由例如图3所示的计算机20实现。计算机20具备：CPU(Central Processing Unit)21、提供暂时存储区域的主存储装置22、提供非易失性的存储区域的辅助存储装置23、及输入输出接口(I/F)24。CPU21、主存储装置22、辅助存储装置23及输入输出接口I/F24通过母线25互相连接。
辅助存储装置23可通过硬盘机(Hard Disk Drive；HDD)、固态硬盘(Solid StateDrive；SSD)、闪存等实现。辅助存储装置23中存储有用以使计算机20发挥作为排渣重量推定装置10的功能的排渣重量推定程序30及上述第1回归式31与第2回归式32。CPU21从辅助存储装置23读出排渣重量推定程序30并展开于主存储装置22，并通过依次执行记述于排渣重量推定程序30的工艺，而作为体积流量推移导出部11、体积密度推移导出部12及排渣重量导出部13发挥功能。
图4是表示在执行排渣重量推定程序30的CPU21中进行的处理流程的流程图。
在步骤S1中，CPU21根据从外部通过输入输出接口(I/F)24而输入的表示排渣操作时的转炉1的倾转角度的经时变化的信息，而导出对从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS的经时变化进行了推定的体积流量推移。具体而言，CPU21通过从辅助存储装置23读出设转炉1的倾转速度为解释变量、且设从转炉1排出的炉渣4的体积流量QS为目标变量的第1回归式31，并将转炉1的倾转角度的经时变化代入第1回归式31中，从而导出体积流量推移。
在步骤S2中，CPU21根据从外部通过输入输出接口(I/F)24而输入的与转炉1内的炉渣4的重量、温度及组成相关的信息、以及表示从脱硅处理或脱磷处理的完成时间点起算的经过时间(处理后经过时间)的信息，而导出对从转炉1排出的炉渣4的体积密度ρS的经时变化进行了推定的体积密度推移。具体而言，CPU21通过从辅助存储装置23读出设转炉1内的炉渣4的重量、温度及组成、以及处理后经过时间为解释变量、且设炉渣4的体积密度ρS为目标变量的第2回归式32，并将转炉1内的炉渣4的重量、温度及组成、以及处理后经过时间代入第2回归式32中，从而导出体积密度推移。
在步骤S3中，CPU21将在步骤S1及步骤S2中导出的体积流量推移以及体积密度推移的对应的各时间点中的积沿着时间轴进行积分运算，并将积分运算所得的值导出作为炉渣4的排渣重量的推定值。
实施例
以下对公开的技术的实施例及比较例进行说明，但实施例的条件是为了确认公开的技术的实施可能性及效果而采用的条件的一例，公开的技术并不限定于该例。只要不脱离公开的技术的要旨，且达成公开的技术的目的，可采用各种条件。
(实施例1)
在350吨规模的顶底吹转炉中实施排渣操作，并推定炉渣的排渣重量。转炉的炉口内径为约4.6m，转炉的圆柱主体部内径为约6.6m，从圆柱主体部上端到炉口为止的距离为约2.7m。
首先，通过计算流体力学，将转炉的形状及设想的转炉的倾转角度的经时变化模式作为计算的输入条件，算出从转炉排出的炉渣的体积流量QS，并作成使转炉的倾转速度与从转炉排出的炉渣的体积流量QS的关系产生对应的回归式。然后，通过将从排渣操作时的转炉的倾转角度的经时变化所求得的倾转速度代入上述回归式，而导出对从转炉排出的炉渣的体积流量QS的经时变化进行了推定的体积流量推移。图5示出其结果。图5中，一并示出了排渣操作时的转炉的倾转角度的经时变化。如图5所示，可知当转炉的倾转速度较大时，即倾转角度的时间变化的梯度较大时，从转炉排出的炉渣的体积流量QS变大，相反地当转炉的倾转速度较小时，即倾转角度的时间变化的梯度较小时，从转炉排出的炉渣的体积流量QS变小。
接着，在变更了转炉内的炉渣的重量、温度及组成、以及处理后经过时间的条件下，取得炉渣的体积密度ρS的数据。具体而言，在将铁屑及生铁水装入转炉内后，对应于生铁水量及硅浓度等，将生石灰等副原料投入转炉内，进行生铁水的脱磷处理，以使炉渣的碱度(炉渣中CaO浓度/炉渣中SiO2浓度)成为规定范围内。在此，生铁水中的硅浓度为0.3～0.7质量％，炉渣的碱度为1.0～1.3的范围，通常的操作条件包含于此范围。根据这些，通过物料平衡计算来算出转炉内的炉渣的重量及组成。另外，炉渣的温度在脱磷处理后立即以测温探头进行测定。之后，对在炉渣的排渣中从炉口流下的炉渣进行多次采集，变更处理后经过时间，测定炉渣的体积密度ρS。根据以该方法所取得的体积密度ρS的数据，作成使转炉内的炉渣的重量、温度及组成以及处理后经过时间、与炉渣的体积密度ρS的关系产生对应的回归式。然后，将排渣操作时的转炉内的炉渣的重量、温度及组成、以及处理后经过时间代入上述回归式中，由此导出对排渣操作时的从转炉排出的炉渣的体积密度ρS的经时变化进行了推定的体积密度推移。图6示出该结果。如图6所示，可知伴随着时间的经过，起泡镇静，且炉渣的体积密度ρS平缓地增加。
通过将如以上那样推定的炉渣的体积流量QS的经时变化(体积流量推移)及体积密度ρS的经时变化(体积密度推移)的对应的各时间点的积沿着时间轴进行积分运算，而推定出在排渣操作中排出的炉渣的排渣重量。图7示出该结果。排渣完成时的炉渣的排渣重量的推定值与利用称量器称得的实称值大约一致。
(实施例2)
经多次实施排渣操作，在各操作中，使用公开的技术的实施例的方法来导出炉渣的排渣重量的推定值。进而，在各操作中，使用由操作员目视的方法(比较例1)、及日本特开2007-308773号公报中记载的方法(比较例2)来导出炉渣的排渣重量的推定值。另外，在各操作中，取得炉渣的排渣重量通过称量器称得的实称值。再者，在使用日本特开2007-308773号公报中记载的方法(比较例2)而进行的炉渣的排渣重量的推定中，从转炉的最终倾转角度来推定残留于转炉内的炉渣的容积，使残留于转炉内的炉渣的体积密度恒定而推定炉渣的排渣重量。另外，对利用称量器的实称值，进行除去不可避免地混入炉渣中的粒铁成分的重量的修正。作为修正方法，可采集炉渣的一部分，求出其中含有的粒铁成分的比率，并从求出的比率算出排出的炉渣中含有的粒铁成分的重量，再从实称值减去算出的粒铁成分的重量。另一方面，在公开的技术的实施例的炉渣的排渣重量的推定中，不需要进行粒铁成分的修正。
图8是在以横轴为利用称量器的实称值、以纵轴为炉渣的排渣重量的推定值的图表上，描绘了使用实施例、比较例1及比较例2的方法而分别导出的炉渣的排渣重量的推定值的图。图8所示的图表中的直线是推定值与实称值为一致的线，描绘越接近该直线，表示该推定值越接近实称值。
使用公开的技术的实施例的方法所导出的排渣重量的推定值与实称值的差异的平均值(平均误差)为0.45吨。由操作者目视所导出的排渣重量的推定值(比较例1)与实称值的差异的平均值为1.28吨。使用日本特开2007-308773号公报中记载的方法所导出的排渣重量的推定值与实称值的差异的平均值为1.59吨。即，可确认：使用公开的技术的实施例的方法所导出的推定值比使用比较例1及比较例2的方法所导出的推定值更接近实称值。即，根据公开的技术的实施例的排渣重量的推定方法，可进行简便且精度高的炉渣的排渣重量的推定。
(实施例3)
使用与实施例1相同的转炉，且实施用以评价副原料使用量的削减效果的试验。将碎屑及生铁水装入转炉内后，对应于生铁水量及硅浓度，将生石灰等副原料投入转炉，进行铁水的脱磷处理，以使炉渣的碱度成为规定范围内。之后，倾转转炉并从炉口排出上层的炉渣的一部分，然后再度直立转炉并添加副原料，继续进行脱碳处理。这时，利用公开的技术的实施例的方法与以往的由操作员目视的方法来推定炉渣的排渣重量，决定脱碳处理时添加的副原料量。
利用相同成品磷浓度级别的钢种，分别以上述方法各实施进料50次的精炼，结果各方法都没有发生成分偏差。另外，若比较副原料使用量，在公开的技术的实施例的方法中，比起由操作员目视的方法，可确认到平均每进料1次有约400kg的副原料使用量削减效果。这相当于每1吨钢水有约25日元的成本改善效果。

Claims (6)

1.一种排渣重量推定方法，其推定在排渣操作中从转炉排出的炉渣的重量，所述排渣操作是在所述转炉内进行脱硅处理或脱磷处理后，通过使所述转炉倾转而在使铁水残留于所述转炉内的状态下从所述转炉排出炉渣，其中，
导出对从所述转炉排出的炉渣的体积流量的经时变化进行了推定的体积流量推移；
导出对从所述转炉排出的炉渣的体积密度的经时变化进行了推定的体积密度推移；
将所述体积流量推移及所述体积密度推移的对应的各时间点中的炉渣的体积流量与体积密度的积进行积分运算，并将积分运算所得的值导出作为从所述转炉排出的炉渣的排渣重量的推定值。
2.根据权利要求1所述的排渣重量推定方法，其根据从所述转炉排出炉渣时的所述转炉的倾转角度的经时变化而导出所述体积流量推移。
3.根据权利要求2所述的排渣重量推定方法，其导出用以表示所述转炉的倾转速度与从所述转炉排出的炉渣的体积流量的关系的第1回归式，
并根据从所述转炉排出炉渣时的所述转炉的倾转角度的经时变化及所述第1回归式，而导出所述体积流量推移。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的排渣重量推定方法，其根据进行所述脱硅处理或所述脱磷处理后的所述转炉内的炉渣的重量、温度及组成中的至少一者、以及从所述脱硅处理或所述脱磷处理的完成时间点起算的经过时间，而导出所述体积密度推移。
5.根据权利要求4所述的排渣重量推定方法，其导出第2回归式，所述第2回归式用以表示进行所述脱硅处理或所述脱磷处理后的所述转炉内的炉渣的重量、温度及组成中的至少一者以及从脱硅处理或脱磷处理的完成时间点起算的经过时间、与从所述转炉排出的炉渣的体积密度的关系，
根据进行所述脱硅处理或所述脱磷处理后的所述转炉内的炉渣的重量、温度及组成中的至少一者以及从脱硅处理或脱磷处理的完成时间点起算的经过时间、与所述第2回归式，而导出所述体积密度推移。
6.一种排渣重量推定装置，其推定在排渣操作中从转炉排出的炉渣的重量，所述排渣操作是在转炉内进行脱硅处理或脱磷处理后通过使所述转炉倾转而在使铁水残留于所述转炉内的状态下从所述转炉排出炉渣，
所述排渣重量推定装置包含：
体积流量推移导出部，其导出对从所述转炉排出的炉渣的体积流量的经时变化进行了推定的体积流量推移；
体积密度推移导出部，其导出对从所述转炉排出的炉渣的体积密度的经时变化进行了推定的体积密度推移；和
排渣重量导出部，其将所述体积流量推移及所述体积密度推移的对应的各时间点中的炉渣的体积流量与体积密度的积进行积分运算，并将积分运算所得的值导出作为从所述转炉排出的炉渣的排渣重量的推定值。
CN201780017934.8A 2016-07-27 2017-06-26 排渣重量推定方法及排渣重量推定装置 Active CN108779504B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-147688 2016-07-27
JP2016147688 2016-07-27
PCT/JP2017/023437 WO2018020929A1 (ja) 2016-07-27 2017-06-26 排滓重量推定方法及び排滓重量推定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108779504A true CN108779504A (zh) 2018-11-09
CN108779504B CN108779504B (zh) 2020-05-26

Family

ID=61015752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780017934.8A Active CN108779504B (zh) 2016-07-27 2017-06-26 排渣重量推定方法及排渣重量推定装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6702420B2 (zh)
KR (1) KR102136562B1 (zh)
CN (1) CN108779504B (zh)
TW (1) TWI637061B (zh)
WO (1) WO2018020929A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114231683A (zh) * 2021-11-24 2022-03-25 中冶赛迪工程技术股份有限公司 高炉出渣重量检测方法以及系统
CN115178730A (zh) * 2022-08-05 2022-10-14 北京北方恒利科技发展有限公司 一种铜合金中频炉定量浇注装置及方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6601631B2 (ja) * 2017-01-27 2019-11-06 Ｊｆｅスチール株式会社 溶融金属精錬容器からの排滓量の推定方法および溶融金属の精錬方法
CN113195746B (zh) * 2018-12-17 2023-10-20 日本制铁株式会社 炉内残留熔渣量的估计方法和估计装置
JP2023066147A (ja) * 2021-10-28 2023-05-15 Ｊｆｅスチール株式会社 炉内スラグ量推定装置、炉内スラグ量推定方法及び溶鋼製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03158408A (ja) * 1989-11-14 1991-07-08 Kawasaki Steel Corp 製鋼炉内残留スラグ量の推定方法
US6562285B1 (en) * 2000-11-15 2003-05-13 Metallurgical Sensors, Inc. Method and apparatus for detecting slag carryover
JP2007077483A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Nippon Steel Corp 転炉製鋼法
JP2007308773A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Nippon Steel Corp 転炉製鋼法
CN102183288A (zh) * 2011-03-03 2011-09-14 浙江大学 基于远程红外监测的精炼铝用量控制方法
CN102643947A (zh) * 2012-05-08 2012-08-22 首钢总公司 一种缩短转炉溅渣护炉时间的方法
JP2016048235A (ja) * 2014-08-27 2016-04-07 Ｊｆｅスチール株式会社 スラグ組成の分析方法及び溶融金属の精錬方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4421314B2 (ja) 2004-01-26 2010-02-24 株式会社神戸製鋼所 溶銑の精錬でのスラグ量の決定方法
JP5396834B2 (ja) * 2008-11-28 2014-01-22 新日鐵住金株式会社 転炉の精錬方法
CN105073305B (zh) * 2013-04-27 2017-08-29 国立大学法人山梨大学 浇注控制方法以及存储有用于使计算机作为浇注控制单元发挥功能的程序的存储介质
CN103397134B (zh) * 2013-07-15 2014-12-31 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 一种根据转炉倾动角度计算转炉留渣量的方法
CN103468859A (zh) * 2013-09-24 2013-12-25 武汉钢铁(集团)公司 计算转炉留渣量确定石灰用量的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03158408A (ja) * 1989-11-14 1991-07-08 Kawasaki Steel Corp 製鋼炉内残留スラグ量の推定方法
US6562285B1 (en) * 2000-11-15 2003-05-13 Metallurgical Sensors, Inc. Method and apparatus for detecting slag carryover
JP2007077483A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Nippon Steel Corp 転炉製鋼法
JP2007308773A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Nippon Steel Corp 転炉製鋼法
CN102183288A (zh) * 2011-03-03 2011-09-14 浙江大学 基于远程红外监测的精炼铝用量控制方法
CN102643947A (zh) * 2012-05-08 2012-08-22 首钢总公司 一种缩短转炉溅渣护炉时间的方法
JP2016048235A (ja) * 2014-08-27 2016-04-07 Ｊｆｅスチール株式会社 スラグ組成の分析方法及び溶融金属の精錬方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114231683A (zh) * 2021-11-24 2022-03-25 中冶赛迪工程技术股份有限公司 高炉出渣重量检测方法以及系统
CN115178730A (zh) * 2022-08-05 2022-10-14 北京北方恒利科技发展有限公司 一种铜合金中频炉定量浇注装置及方法
CN115178730B (zh) * 2022-08-05 2023-06-16 北京北方恒利科技发展有限公司 一种铜合金中频炉定量浇注装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102136562B1 (ko) 2020-07-22
JP6702420B2 (ja) 2020-06-03
JPWO2018020929A1 (ja) 2019-01-17
TWI637061B (zh) 2018-10-01
WO2018020929A1 (ja) 2018-02-01
TW201812023A (zh) 2018-04-01
KR20180117128A (ko) 2018-10-26
CN108779504B (zh) 2020-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108779504A (zh) 排渣重量推定方法及排渣重量推定装置
JP6841391B2 (ja) 炉内残留スラグ量の推定方法および推定装置
KR102348892B1 (ko) 용탕 성분 추정 장치, 용탕 성분 추정 방법, 및 용탕의 제조 방법
CN103397134B (zh) 一种根据转炉倾动角度计算转炉留渣量的方法
JP6242329B2 (ja) 竪型炉における溶滓量計測方法、及びその計測装置
CN110846458A (zh) 一种转炉出钢方法及装置
JP5950133B2 (ja) 溶銑の予備処理方法
CN109439812A (zh) 测量高炉渣排放量及高炉渣消泡的方法
JP6601631B2 (ja) 溶融金属精錬容器からの排滓量の推定方法および溶融金属の精錬方法
JP6542837B2 (ja) 生コンクリートの空気量測定方法及び生コンクリート製造設備
WO2023074085A1 (ja) 炉内スラグ量推定装置、炉内スラグ量推定方法及び溶鋼製造方法
JP7436831B2 (ja) 高炉の操業方法、微粉炭吹込制御装置、微粉炭吹込制御プログラム
JP5962070B2 (ja) 溶銑吹錬処理の制御方法および制御装置
JP2016188404A (ja) スラグ成分推定方法、媒溶剤の計算方法および溶銑予備処理方法
JP7211553B1 (ja) 転炉の操業方法および溶鋼の製造方法
EP3943618A1 (en) Blowing control method of converter-type dephosphorization refining furnace and blowing control device
CN109311080A (zh) 混炼砂的特性调整系统及特性调整方法
JP2004340602A (ja) 銅製錬スラグの比重測定方法及びプログラム並びに比重選別装置
TW202407108A (zh) 真空脫氣設備之控制裝置、真空脫氣設備之控制方法、操作方法及熔鋼之製造方法
JP2002302709A (ja) 高炉操業方法
KR101595796B1 (ko) 용광로의 조업 효율 판단 장치 및 방법
Bale Modern Iron Foundry Practice: Foundry equipment, materials used, and processes followed
JPS6154843B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Tokyo, Japan

Applicant after: Nippon Iron & Steel Corporation

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Nippon Steel Corporation

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant