DE2361420A1 - PROCEDURES FOR CONTROL AND REGULATION OF THE TEMPERATURE AND THE CARBON CONTENT OF A STEEL MELT - Google Patents
PROCEDURES FOR CONTROL AND REGULATION OF THE TEMPERATURE AND THE CARBON CONTENT OF A STEEL MELTInfo
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Description
PATENTANWÄLTE HENKEL— KERN — FEILER — HÄNZEL— MÜLLERPATENTANWÄLTE HENKEL— KERN - FEILER - HÄNZEL— MÜLLER
DR. PHIL. DIPL.-ING. DR. RER. NAT. DIPL.-ING. DIPL.-ING.DR. PHIL. DIPL.-ING. DR. RER. NAT. DIPL.-ING. DIPL.-ING.
0529802 HNKi. D EDUARD-SCHMID-STRASSE 2 V^S^S^^S^s 0529802 HNKi. D EDUARD-SCHMID-STRASSE 2 V ^ S ^ S ^^ S ^ s
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Nippon Kokan Kabushiki Kaisha^ oor ι / onNippon Kokan Kabushiki Kaisha ^ oor ι / on
. _ ■ ZOD I4ZU. _ ■ ZOD I4ZU
Tokxo, JapanTokxo, Japan
/ ' / ' 10. DEZ. 197310 DEC. 1973
Verfahren zur Steuerung bzw. Regelung der Temperatur und des Kohlenstoffgehalts einer StahlschmelzeMethod for controlling or regulating the temperature and the carbon content of a steel melt
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung bzw» Regelung der Temperatur und des Kohlenstoffgehalts einer Stahl« schmelze.The invention relates to a method for controlling or "regulating the temperature and the carbon content of a steel" melt.
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Aufblas-Sauerstoffkonverter und speziell auf ein Regel- oder Steuerverfahren dafür, bei dem während des Sauerstoffblasvorgangs des Konverters eine Sonde bzw. ein Mihler in die Stahlschmelze eingeführt wird, um die Temperatur und den Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze zu messen, wobei auf der Grundlage der Meßwerte die Temperatur und der Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze am Endpunkt des Sauörstoffaufblasens gleichzeitig gesteuert werden. The invention relates generally to inflation oxygen converters and specifically to a control method therefor in which during the oxygen blowing operation of the converter a probe or a mill inserted into the molten steel is used to adjust the temperature and the carbon content of the To measure molten steel, on the basis of the measured values the temperature and the carbon content of the molten steel at Oxygen inflation endpoint can be controlled at the same time.
Die bekannten Verfahren zur Steuerung der Temperatur und des Kohlenstoffgehalts der Stahlschmelze am Endpunkt des Sauerstoff aufblasens bei Konvertern fallen in zwei allgemeine Klassen: Mmiich einmal in die Art, bei welcher die Temperatur oder der Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze durch eine in diese eingeführte Sonde gemessen wird, um einfach die Tempe—The known methods for controlling the temperature and des The carbon content of molten steel at the end point of oxygen inflation in converters fall into two general classes: Let me take a look at the way at which the temperature or the carbon content of the steel melt by an in this inserted probe is measured to simply determine the tempe-
Ee/B1/Ho 40982B/08O Ee / B1 / Ho 40982B / 08O
ratur oder den Kohlenstoffgehalt am Endpunkt in Abhängig- . keit von. den. erhaltenen Maßwerten zu steuern, und zum zwei-», ten. in. die Art, bei der die Temperaturmessung mittels einer in die Stahlschmelze eingeführten Sonde erfolgt, während der Kohlenstoffgehalt mittels einer getrennten Sonde bzw. eines getrennten.. Mhlers oder anhand von Informationen bestimmt wird, die von einer anderen. Quelle als der Stahlschmelze stammen, z.B. von der Analyse der Abgase, wodurch die Temperatur und der Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze am End« punkt gleichzeitig gesteuert werden.temperature or the carbon content at the end point depending on. ability of. the. to control the measured values obtained, and on the two- », th. in. the way in which the temperature measurement by means of a In the molten steel introduced probe takes place, while the carbon content by means of a separate probe or a separate .. Mhlers or determined on the basis of information being that of another. Source than the steel melt originate, e.g. from the analysis of the exhaust gases, which increases the temperature and the carbon content of the steel melt at the end « point can be controlled at the same time.
Ein Nachteil des zuerst genannten Verfahrens besteht darin, daß es sich dabei um ein Einzelsteuerungsverfahren handelt, bei dem entweder die Temperatur oder der Kohlenstoffgehalt am Endpunkt allein gesteuert bzw.· geregelt wird. Der zweitgenannten Verfahr ensart haftet der Mangel an, daß infolge der Verwendung von zwei oder mehr Rihlern oder Sonden bzw· der Verwendung der aus der Analyse der Abgase erhaltenen Information nicht nur ein größerer Ausrüstungs- und Arbeitsaufwand erforderlich ist, sondern auch ihre wiederholte Anwendung über einen längeren Zeitraum hinweg bezüglich der Genauigkeit und der Wartung der Instrumente schwierig ist.A disadvantage of the former method is that that it is a single control process in which either the temperature or the carbon content on the End point is controlled or · regulated alone. The second one In the process, the defect is liable to the fact that as a result of the use of two or more radiators or probes or the Using the information obtained from the analysis of the exhaust gases not only requires a greater amount of equipment and labor is required, but also their repeated application over a longer period of time in terms of accuracy and maintenance of the instruments is difficult.
Der Erfindung liegt daher in erster Linie die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Schwierigkeiten auszuschalten und ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe die. Temperatur und der Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze am Endpunkt des Sauerstoffaufblasens in Konvertern gleichzeitig gesteuert werden können. .The invention is therefore primarily based on the object of eliminating the aforementioned difficulties and to create a process by means of which the. temperature and the carbon content of the steel melt at the end point of the Oxygen inflation in converters can be controlled simultaneously can. .
Diese .Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Steuerung bzw. Regelung der Temperatur und des Kohlenstoffgehalts einer Stahlschmelze am Endpunkt des Prischens in einem Aufblaa-Säuerstoffkonverter erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die RohstoffeThis task is used in a method for controlling or regulating the temperature and the carbon content of a steel melt at the end of the fizzling in a blown oxygen converter solved according to the invention in that the raw materials
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in der Weise vorbereitet werden, daß die Temperatur der Stahlschmelze am Endpunkt einen über der Solltemperatur am Endpunkt liegenden Wert erreicht, daß die Temperatur und der Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze mittels eines einzigen Fühlers bzw. einer Sonde gleichzeitig nach dem Aufblasen des Sauerstoffe in einer Menge gemessen werden, die zur Erzielung eines vorbestimmten Schmelzen-Kohlenstoffgehalts entsprechend dem gewünschten Kohlenstoffgehalt des zu erzeugenden Stahls berechnet ist, daß anhand der Meßwerte der Temperatur und des Kohlenstoffgehalts ein voraussichtlicher Erhitzungsoder Heizfaktor sowie Entkohlungsparameter berechnet werden, daß anhand des voraussichtlichen Heizfaktors die Säuerstoff menge abgeleitet wird, die nach der Messung zur Erhöhung der Temperatur bis zu einem geschätzten Wert einzublasen ist, daß anhand der Säuerstoffmenge nach der Messung sowie der Entkohlungsparameter ein berechneter Kohlenstoffgehalt bestimmt wird, und daß die am Endpunkt einzublasende Sauerstoff menge, eine erforderliche Kühlmittelmenge oder das Schema des Leichtblasens entsprechend dem Unterschied zwischen dem berechneten Kohlenstoffgehalt am Endpunkt und dem Soll-Kohlenstoffgehalt am.Endpunkt berechnet werden, wodurch die Temperatur und der Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze am Endpunkt gleichzeitig geregelt bzw. gesteuert werden. .be prepared in such a way that the temperature of the Molten steel at the end point one above the target temperature on End point lying value reaches that the temperature and the Carbon content of the steel melt by means of a single sensor or probe at the same time after the inflation of the Oxygen can be measured in an amount appropriate to achieve a predetermined molten carbon content the desired carbon content of the steel to be produced is calculated based on the measured values of the temperature and the carbon content, an anticipated heating or Heating factor and decarburization parameters are calculated that based on the anticipated heating factor the Amount of oxygen derived after the measurement Increase the temperature to blow up to an estimated value is that based on the amount of oxygen after the measurement as well as the decarburization parameter a calculated carbon content is determined, and that the one to be injected at the end point Amount of oxygen, a required amount of coolant or that Scheme of light blowing according to the difference between the calculated carbon content at the end point and the Target carbon content at the end point can be calculated, whereby the temperature and the carbon content of the steel melt at the end point can be regulated or controlled simultaneously. .
Der erfindungsgemäß verwendete Mhler vermag gleichzeitig die Temperatur und den Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze zu messen. Er besteht aus einem die Erstarrungstemperatur messenden, durch ein Sillzium-rohr geschützten Thermoelement, das in einem an einer Meßlanze befestigten Probengefäß angeordnet ist, sowie einem am Boden des Probengefäßes angebrachten, die Stahlschmelzentemperatur messenden Thermoelement. Der Fühler ist so ausgelegt, daß er einen zufriedenstellenden Schutz für die KompensierZuleitungen bietet. / ,The mill used according to the invention is capable of at the same time Measure the temperature and carbon content of the molten steel. It consists of a solidification temperature measuring by a Sillzium tube protected thermocouple that arranged in a sample vessel attached to a measuring lance as well as a thermocouple that is attached to the bottom of the sample vessel and measures the steel melt temperature. The feeler is designed in such a way that it offers satisfactory protection for the compensating leads. /,
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Erfindungsgemäß wird eine beispielhafte.. ArbeitsreihenfοIge bei einem Sauerstoffaufblaskonverter in der Weise durchgeführt, daß (a) die Vorbereitung der für eine vorgegebene Temperatur erforderlichen Rohmaterialien in der Weise erfolgt, daß die Temperatur der Stahlschinelas am Endpunkt geringfügig höher ist als die Solltemperatur am Endpunkt, (b) nach Beginn des Aufblasens die Sauerstoffringe nach einem statischen Modell berechnet und angezeigt wird, so daß der Kohlenstoff ge-· halt der Schmelze einen vorbestimmten Wert innerhalb eines Bereichs von O0 50 - 1„00?£, abhängig vom gewünschten Kohlenstoffgehalt des herzustellenden Stahls, ausmacht (z.B. 0.50$ für niedrig und mittelgekohlte Stähle), (c) daß nach Beendigung des Aufblasens dieser Sauerstoffmenge eine Meßlanze in die Stahlschmelze eingeführt wird, so daß die Stahlschmelzentemperatur und die Liquidustemperatur durch eine Sonde bzw. einen Mihler gleichzeitig gemessen und sodann die Temperatur und der Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze nach.einem automatischen Anzeigeprogramm abgelesen werden}(d) und daß unmittelbar nach der Messung ein vorherbestimmter Erhitzungs— faktor sowie Entkohlungsparameter berechnet werden, um die Sauerstoffmenge zu bestimmen, die erforderlich ist, um die Endpunkt-Temperatur auf die Solltemperatur am Endpunkt zu bringen,-wenn der Aufblasvorgang unter den zum Zeitpunkt der Messung herrschenden Bedingungen fortgesetzt wird (d.h. die eingeblasene Sauerstoffmenge zur Erhöhung der Temperatur auf einen geschätzten Wert nach der Messung), worauf ein berechneter Kohlenstoffgehalt am Endpunkt anhand der so bestimmten Sauerstoffmenge und der Entkohlungsparameter bestimmt wird.According to the invention, an exemplary work sequence is carried out for an oxygen top-up converter in such a way that (a) the preparation of the raw materials required for a given temperature is carried out in such a way that the temperature of the steel bar at the end point is slightly higher than the target temperature at the end point, ( b) after the start of inflation, the oxygen rings are calculated and displayed according to a static model, so that the carbon content of the melt has a predetermined value within a range of 0 50-100? £, depending on the desired carbon content of the product to be produced Steel, (e.g. $ 0.50 for low and medium carbon steels), (c) that after this amount of oxygen has been inflated, a measuring lance is inserted into the molten steel so that the molten steel temperature and the liquidus temperature are measured simultaneously by a probe or a mill and then the temperature and carbon content of the steel sc The melt can be read from an automatic display program } (d) and that immediately after the measurement, a predetermined heating factor and decarburization parameters are calculated in order to determine the amount of oxygen required to bring the endpoint temperature to the target temperature at the endpoint If the inflation process is continued under the conditions prevailing at the time of the measurement (i.e. the amount of oxygen blown in to increase the temperature to an estimated value after the measurement), whereupon a calculated carbon content at the end point is determined based on the amount of oxygen thus determined and the decarburization parameters.
Zu diesem Zeitpunkt muß bestimmt werden, ob am Ende des Auf— blasens dieser berechneten Sauerstoff menge nach der Messung (1) der berechnete Kohlenstoffgehalt am Endpunkt innerhalb des von der gewünschten Stahlsorte abhängenden zulässigenAt this point it must be determined whether at the end of the up- blowing this calculated amount of oxygen after the measurement (1) the calculated carbon content at the end point within the permissible depending on the desired steel grade
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.".".· 236U20. ".". · 236U20
Bereichs liegt'(d.h. gemäß Typ (a) in Pig. 1), (2) der berechnete Kohlenstoffgehalt am Endpunkt als übermäßig hoch vorherbestimmt wird (entsprechend Typ (b) in Mg. 1, wo die Einführung eines Kühlmittels erforderlich ist), und (3) der berechnete Kohlenstoffgehalt am Endpunkt als übermäßig niedrig "vorherbestimmt wird (entsprechend Typ (c) in Fig„ 1, wobei ein leichtes Aufblasen - d.h. mit geringer Pressung erforderlieh ist), worauf die Steuerung entsprechend der je—Range is' (i.e. according to type (a) in Pig. 1), (2) the calculated Carbon content at the end point is predicted to be excessively high (corresponding to type (b) in Mg. 1, where the Introduction of a coolant is required), and (3) the calculated carbon content at the endpoint as being excessively low "is predetermined (corresponding to type (c) in FIG." 1, where easy inflation - i.e. with low pressure required is), whereupon the control system reacts according to the
weiligen Bestimmung erfolgen kann«,temporary determination can take place «,
Erfindungsgemäß wird der Erhitzungsfaktor A (t χ 0G/Nm^ Sauer stoff) wie folgt, definiert:According to the invention, the heating factor A (t χ 0 G / Nm ^ oxygen) is defined as follows:
W11. . ATW 11 . . AT
worin bedeuten:where mean:
die Menge des eingeblasenen Sauerstoffs zur Erhöhung der Temperatur auf einen geschätzten Wert nach der Messung (Nur),the amount of blown oxygen to increase the temperature to an estimated value after measurement (only),
m das Gewicht der Gesamtcharge (in t) ; den Temperaturanstieg nach der Messung (0G)0 m is the weight of the total batch (in t); the temperature rise after the measurement ( 0 G) 0
Der vorherbestimmte bzw. Vorhersage-Erhitzungsfaktor wird, ebenso wie die Soll-Sndpunkttemperatur, anhand der folgenden Gleichung bestimmt:The predicted heating factor, as well as the target end point temperature, are calculated from the following Equation determines:
worin bedeuten:where mean:
A1 den Vorhersage-Erhitzungsfaktor (tp0C/E[m^ Sauerstoff)A 1 the prediction heating factor (t p0 C / E [m ^ oxygen)
0C/E[m^ 0 C / E [m ^
Eq den Kaloriengehalt der Anfangscharge (Kcal)Eq is the calorie content of the initial batch (Kcal)
E-o den Kaloriengehalt der Charge zum Meß Zeitpunkt (Kcal)E-o the calorie content of the batch at the time of measurement (Kcal)
E-g. den Ziel- bzw. Sollkaloriengehalt der Charge am Endpunkt (Kcal)E-g. the target or target calorie content of the batch on End point (Kcal)
Ε-, den Kalorienverlust zwischen der Messung und dem Endpunkt (Kcal)Ε-, the calorie loss between the measurement and the End point (Kcal)
AWp die Entkohlungsmenge (t)AWp is the amount of decarburization (t)
^Wj, die Menge der oxydierten Eisenschmelze (t)o ^ Wj, the amount of oxidized molten iron (t) o
Die eingeblasene Sauerstoffmenge zur Erhöhung der Temperatur auf einen geschätzten Wert nach der Messung wird somit anhand folgender Gleichung berechnet:The amount of oxygen blown in to increase the temperature to an estimated value after the measurement is thus used calculated using the following equation:
(2)(2)
Unter der Annahme, daß eine Beziehung zwischen der Entkohlungs— geschwindigkeit und dem Kohlenstoffgehalt gemäß Mg0 3 besteht, ergibt sich die Entlcohlungsge schwindigkeit aus folgender Gleichung:Assuming that there is a relationship between the decarburization rate and the carbon content according to Mg 0 3, the decarburization rate results from the following equation:
. exp(.. exp ( .
worin bedeuten: 'where mean: '
ν = die Entkohlungsgeschwindigkeit (kgC/Nnr Sauerstoff)ν = the rate of decarburization (kgC / Nnr oxygen)
Wg1= das Gewicht der Stahlschmelze (kg) Q = die integrale oder ganze Sauerstoffmenge (Fm )Wg 1 = the weight of the molten steel (kg) Q = the integral or whole amount of oxygen (Fm)
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= den Kohlenstoffgehalt= the carbon content
die Entkohlungsgeschwindigkeit während der Zeitspanne maximaler Entkohlung (kgO/Um Sauerstoff) the decarburization speed during the period of maximum decarburization (kgO / Um oxygen)
einen Kurvenparametera curve parameter
den Kohlenstoffgehalt bei kritischer Entkohlungthe carbon content at critical decarburization
Die Ausdrücke V, Op und O^ werden hierbei als Entkohlungsparameter bezeichnet.The terms V, Op and O ^ are used here as decarburization parameters designated.
Weiterhin wird unter der Annahme, daßFurthermore, assuming that
0-g den Kohlenstoffgehalt zum Zeitpunkt der Messung . (in 1o) ■ 0-g is the carbon content at the time of measurement. (in 1o) ■
0EA den Soll- bzw. Zielkohlen st off gehalt-am Endpunkt (in 1») 0 EA the target or target coal content-at the end point (in 1 »)
bedeuten, anhand von Gleichung (3) die folgende G-leichung erhalten: mean, using equation (3), get the following equation:
AQ = -AQ = -
a>WST a > W ST ° ° 1OO; 1OO ; V{i-exp(- P^0JV {i-exp (- P ^ 0 J
100 V100 V
1n1n
exp(exp (
0B " 0O 0 B " 0 O
Daher gilt:Therefore:
0EG = co+OPe1n L1+ lexP( 0 EG = c o + O P e1n L 1+ l ex P (
0B - 0O, 0 B - 0 O,
,exp, exp
100V100V
wST.cp w ST .c p
825/0847825/0847
worin EEG den berechneten Kohlenstoffgehalt (in $) am Endpunkt bedeutet«. Von den Entkohlungsparametern ist CQ eine Konstante auf der Grundlage der Bestimmung der tatsächlichen Ergebnisse von früheren Arbeitsgängen, während V und Op experimentell als funktionen der Frischbedingungen bestimmt werden können. Wenn daher der Kohlenstoffgehalt C-g während des Blasvorgangs gemessen wird, kann der berechnete Kohlenstoffgehalt C-gß am Endpunkt bestimmt werden. Die Steuerung wird entsprechend dem Unterschied zwischen dem berechneten Kohlenstoffgehalt am Endpunkt und dem vorgesehenen Soll- bzw. Zielkohlenstoffgehalt festgelegt.where E EG means the calculated carbon content (in $) at the end point «. Of the decarburization parameters, C Q is a constant based on determining actual results from previous operations, while V and Op can be determined experimentally as functions of fresh conditions. Therefore, when the carbon content Cg is measured during the blowing operation, the calculated carbon content C-gβ at the end point can be determined. The control is determined according to the difference between the calculated carbon content at the end point and the intended target carbon content.
Erfindungsgemäß werden die erforderlichen Rohstoffe so vorbereitet, daß die Temperatur der Stahlschmelze am Endpunkt etwas höher ist als die Solltemperatur am Endpunkt, da dann, wenn die Meßergebnisse des Fühlers das leichte Aufblasen anzeigen, die Zeitspanne von der Messung mittels des IHihlers bis zum Endpunkt 2-3 min beträgt, wodurch die Auswirkungen des leichten Aufblasens natürlich begrenzt werden» Aus diesem Grund wird die Schmelzentemperatur zu Beginn des anfänglichen Aufblasens etwas höher gehalten, und die Rohstoffe werden so vorbereitet, daß am Endpunkt eine geringfügig höhere Temperatur als die Solltemperatur am Endpunkt erzielt wird, so daß die richtige Temperatur und der richtige Kohlenstoffgehalt am Endpunkt auch dann erzielt werden, wenn ein leichtes Aufblasen angewandt wird«, Außerdem werden die Temperatur und der Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze nach Beendigung des Aufblasens der erforderlichen Sauerstoffmenge zur Erzielung eines vorbestimmten Stahlschmelzen-Kohlenstoffgehalts entsprechend dem gewünschten Kohlenstoffgehalt des zu erzeugenden Stahls gemessen, da erstens der Temperaturanstieg der Stahlschmelze auch bei gleicher Menge des aufgeblasenen Sauerstoffs variiert, wenn die Stahlsehmelzenzusammensetzung zum Zeitpunkt der Messung nicht konstant ist, so daß die Bestimmungsgenauigkeit der Temperatur am Endpunkt beeinträchtigt wird, wenn die MessungenAccording to the invention, the required raw materials are prepared in such a way that that the temperature of the steel melt at the end point is slightly higher than the target temperature at the end point, because if the measurement results of the sensor indicate the slight inflation, the time span from the measurement by means of the ihler to End point is 2-3 min, which of course limits the effects of slight inflation »For this Reason, the melt temperature is kept a little higher at the beginning of the initial inflation, and so the raw materials become prepared that a slightly higher temperature than the target temperature at the end point is achieved at the end point, so that the correct temperature and carbon content at the end point can be achieved even with a slight inflation is applied «, In addition, the temperature and carbon content of the molten steel after the completion of the inflation corresponding to the amount of oxygen required to achieve a predetermined molten steel carbon content the desired carbon content of the steel to be produced is measured, as firstly the temperature rise of the steel melt varies even with the same amount of inflated oxygen, when the steel melt composition is not constant at the time of measurement, so that the determination accuracy of Temperature at the end point is affected when taking measurements
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nicht bei praktisch gleichen Stahlschmelzenzu.sammensetzu.ngen durchgeführt werden, und weil zweitens eine Zeitspanne von 2-3 min für die effektive Lanzenwirkung beim leichten Aufblasen erforderlich ist. Das bei der erfindungsgemäßen Steuerung verwendete Kühlmittel kann dabei von üblicher Art sein und z.B. aus Schrott bestehen.do not come together with practically the same molten steel composition be carried out, and secondly because a period of time of 2-3 min is required for the effective lance effect when inflating slightly. That with the control according to the invention The coolant used can be of the usual type and consist, for example, of scrap.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert· Es zeigen: ■ .The following are preferred embodiments of the invention explained in more detail with the aid of the attached drawing.
Figo Ta, 1b und 1c drei verschiedene Regel- oder Steuerschemata entsprechend der Temperatur und dem Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze am Endpunkt,Figo Ta, 1b and 1c three different regulation or control schemes according to the temperature and the carbon content the steel melt at the end point,
l?ig. 2 ein Zeit schema einer beispielhaften Steueranlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,long. 2 shows a timing diagram of an exemplary control system for Carrying out the method according to the invention,
Pig. 3 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Entkohlungsgeschwindigkeit und dem Kohlenstoffgehalt undPig. 3 is a graph showing the relationship between the rate of decarburization and the carbon content and
Fig. 4a und 4b graphische Darstellungen der Erhitζuiigsvorgänge sowie der Temperatur- und der Kohlenstoffgehalt— Genauigkeit bei aufeinanderfolgenden Betriebsvorgängen eines Konverters nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. 4a and 4b graphical representations of the recovery processes as well as the temperature and the carbon content accuracy in successive operating processes of a converter according to the method according to the invention.
Die Symbole gemäß Fig. 1 besitzen folgende Bedeutung:The symbols according to Fig. 1 have the following meanings:
= die- eingeblasene Sauerstoffmenge zur Erhöhung der Temperatur auf einen geschätzten Wert nach der Messung; .= the amount of oxygen blown in to increase the Temperature to an estimated value after the measurement; .
= die am Endpunkt einzublasende Sauerstoffmenge; = die Temperatur zum Zeitpunkt der lies sung;= the amount of oxygen to be injected at the end point; = the temperature at the time of reading;
40 98 2S/ ÖS4 740 98 2S / ÖS4 7
L· = Kohlenstoffgehalt zum Zeitpunkt der Messung; = die Solltemperatur;L · = carbon content at the time of measurement; = the target temperature;
0EA = der
Die Ziffern in Fig. 2 geben folgendes an: 0 EA = the
The numbers in Fig. 2 indicate the following:
1 = Roheisen—Endtemperatur1 = final temperature of pig iron
2 = Wärmeausgleichberechnung2 = heat compensation calculation
3 = Rohmaterialanzeige3 = raw material display
.4 =8 min lange Unterbrechung nach dem Einsetzen des Blasens.4 = 8 min interruption after the onset of blowing
5 = Datenüberprüfung5 = data verification
6 = Datenfehleranzeige6 = data error indication
7 = Sauerstoffmengenberechnung für Fühlereinführung7 = Calculation of the amount of oxygen for inserting the sensor
8 = Sauerstoffmengenanzeige8 = oxygen quantity display
9 = Stahlsehmelzentemperatur-Unterbrechung9 = steel clay temperature interruption
10 = Liquidustemperatur-Unterbrechung10 = liquidus temperature interruption
11 = Kohlenstoffgehaltbereohnung nach Eichkurve11 = calculation of carbon content according to calibration curve
12 = Meßtemperatur- und Kohlenstoffgehaltsanzeige12 = measuring temperature and carbon content display
13 = Berechnung des Heizfaktors und des Entkohlungspara-13 = Calculation of the heating factor and the decarburization parameter
metersmeters
14 = Bestimmung des Typs a, b oder c14 = determination of type a, b or c
15 = Berechnung der Sauerstoffmenge, der Kühlmittelmenge15 = Calculation of the amount of oxygen, the amount of coolant
und des Leichtblasschemas am Endpunktand the light blow scheme at the end point
16 = Anzeige der Sauerstoffmenge, der Kühlmittelmenge16 = Display of the amount of oxygen, the amount of coolant
und des Leichtblasschemas am Endpunktand the light blow scheme at the end point
17 = Unterbrechung bei je 40 ETm17 = interruption every 40 ETm
18 = Berechnung des Temperaturanstiegs und der Entkohlung18 = Calculation of temperature rise and decarburization
19 = Anzeige der berechneten Temperatur und des berechneten Kohlenstoffgehalts19 = display of the calculated temperature and the calculated Carbon content
20 = Temperaturunterbrechung am Endpunkt20 = temperature interruption at the end point
21 = Heizfaktorabrundung zur Vereinfachung der Berechnung 21 = heating factor rounding to simplify the calculation
22 = Kohlenstoffgehalt—Unterbrechung am Endpunkt22 = carbon content — break at end point
23 = Entkohlungsparameterabrundung zur Vereinfachung der23 = rounding of decarburization parameters to simplify the
Berechnungcalculation
409826/ΟβΌ409826 / ΟβΌ
Anmerkung 1: Die Meßzeiten der Stählschmelzentemperatur und der Liquidustemperatur werden automatisch durch routinemäßig vorgesehene Anzeigegeräte angezeigt.Note 1: The measuring times of the steel melt temperature and the liquidus temperature will be automatically through routinely provided display devices are displayed.
Anmerkung 2: Die Abweichungs-Abrundungswerte für den Heizfaktor und die Entkohlungsparameter sind-nach Einstelltabellen einstellbar. ·Note 2: The deviation rounding values for the heating factor and the decarburization parameters are-after Setting tables adjustable. ·
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch das Regel- ode'r Steuersystem gemäß Fig. 2 durchgeführt, das eine sehr genaue Steuerung der Temperatur und des Kohlenstoffgehalts der Stahlschmelze am Endpunkt gewährleistet«The method according to the invention is carried out by the rule Control system carried out according to FIG. 2, the very precise control of the temperature and the carbon content of the Steel melt guaranteed at the end point «
Im folgenden Beispiel ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert:The following example is the application of the invention Procedure explained in more detail:
Ein Konverter wurde mit einer Charge von 82,8 t Roheisenschmelze einer Temperatur von 128O0C und mit 18,7 t Schrott beschickt. Da der herzustellende Stahl ein mittelgekohlter Stahl war, wurde eine integrale bzw. gesamte Sauerstoffmenge von 4060 Nm nach Berechnung nach einem statischen Modell aufgeblasen, wobei die Temperatur und der Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze zu diesem Zeitpunkt mittels eines Fühlers bzw. einer Sonde gemessen wurden. Die Meßwerte für Schmelzentemperatur und Kohlenstoffgehalt betrugen 15840C bzw, 0,46$e A converter was charged with a charge of 82.8 t of molten pig iron at a temperature of 128O 0 C and with 18.7 t of scrap. Since the steel to be produced was a medium-carbon steel, an integral or total amount of oxygen of 4060 Nm was inflated according to calculation according to a static model, the temperature and the carbon content of the molten steel at this point in time being measured by means of a sensor or a probe. The measured values for melt temperature and carbon content were 1584 ° C. and 0.46 e
Diese Werte wurden in der Regelanlage gemäß Mg0 2 in Über- · einstimmung mit den vorher angegebenen Gleichungen verarbeitet, wobei die erforderliche Regelung oder Steuerung durchgeführt wurde« Bei diesem Arbeitsgang betrug die eingegebene Menge an Kühlmittel (Schrott) 520 kg, die nach der Messung eingeblasene Sauerstoffmenge 660 Nur (die gesamte, bis zum Endpunkt aufgeblasene Sauerstoffmenge entsprach 4720 Nnr), die Temperatur am Endpunkt 16510C und der Kohlenstoffgehalt am Endpunkt 0,09$.These values were in the control system of Mg 0 2 in excess · conformity processed with the previously-indicated equations, where the required regulation or control has been performed "With this operation, the amount of coolant (scrap) 520 entered kg, which after the measurement injected oxygen quantity 660 only (the whole, to the end point blown oxygen amount corresponded to 4720 NNR), the temperature at the end point of 1651 0 C and the carbon content at the end point $ 0.09.
409825/0847409825/0847
Bei diesem Beispiel.-lagen die Solltemperatur und der Sollkohlenstoff gehalt am Endpunkt bei 166Ö°C bzw. 0,10$, so daß sowohl "die Temperatur als auch der Kohlenstoffgehalt nahezu den Sollwerten entsprachen.In this example the target temperature and target carbon were content at the end point at 166 ° C or $ 0.10, so that both "the temperature and the carbon content are close to." corresponded to the setpoints.
Die Fig. 4a und 4b veranschaulichen beispielhaft die erzielten Ergebnisse, wenn die gleichzeitige Steuerung (d«ho von Temperatur und Kohlenstoffgehalt) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nacheinander auf eine Anzahl von Erhitzungs- oder Anfahrvorgängen angewandt wurde. Die folgende Tabelle verdeutlicht die Regelgenauigkeit. 'FIGS. 4a and 4b illustrate an example of the results obtained when the simultaneous control (i.e., "h o of temperature and carbon content) was applied by the inventive process successively on a number of heating or starting processes. The following table illustrates the control accuracy. '
χ - 0,40C 0,001$ 6 0,50C 0,0175%χ - 0.4 0 C $ 0.001 6 0.5 0 C 0.0175%
Übereinstimmungsgrad (Treffsicherheit) 81$ 73$ 63$ Degree of match (accuracy) $ 81 $ 73 $ 63
Anmerkung: 1) Bezüglich der Temperatur wurde eine Genauigkeit von ± 100C als gute Übereinstimmung angesehen«, Note: 1) Regarding the temperature, an accuracy of ± 10 0 C was considered a good agreement «,
2) Bezüglich des Kohlenstoffgehalts wurde eine Genauigkeit von ± 0,02$ als gute Übereinstimmung betrachtet.2) Concerning the carbon content, an accuracy was obtained of ± $ 0.02 considered a good match.
3) Die Simultanübereinstimmung bezieht sich auf den Pail, in welchem sowohl die Temperatur als auch der Kohlenstoffgehalt bei der gleichen Charge die Sollwerte erreichte«3) The simultaneous match refers to the pail, in which both the temperature and the carbon content reached the target values in the same batch «
4) Der Temperaturbereich am Endpunkt lag bei 1600 - 169O0C.4) The temperature range at the end point was 1600 - 169O 0 C.
-40982S/0847-40982S / 0847
5) Per Kohlenstoffgehaltsbereich am Endpunkt lag bei 0,08 ~ 0,18#o 5) Per carbon content range at the end point was 0.08 ~ 0.18 # o
6) χ « Durchschnittswert der Genauigkeit.6) χ «Average value of accuracy.
7) ό s Normalabweichung der Genauigkeit. '7) ό s normal deviation of accuracy. '
Durch die vorstehend beschriebene größere Genauigkeit der Steuer- oder Regelwirkung ergeben sich die folgenden bemerkenswerten Vorteile: -.-.."Due to the greater accuracy of the The following notable results result in a control or regulating effect Advantages: -.-.."
1. Da der Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze auf den richtigen Wert geregelt werden kann, besteht keine Gefahr für' 1. Since the carbon content of the steel melt can be regulated to the correct value, there is no danger for '
einen anotna^lhohen Anstieg des Sauerstoffgehalts im Stahl; außerdem wird eine Verringerung der nicht-metallischen Einschlüsse gewährleistet, während zudem ein gleichbleibendes Ausbringen an "Ferrolegierungen sichergestellt wird«an abnormally high increase in the oxygen content in steel; there is also a reduction in non-metallic inclusions guaranteed, while a constant output of "ferro-alloys is also ensured"
2. Durch die gleichzeitige-Steuerung der Stahlschmelzentemperatur und des -kohlenstoffgehalts werden eine üeduzierung ·2. By the simultaneous control of the steel melt temperature and the carbon content will result in a reduction
des Nachblasens und der Zugabe von Kühlmittel nach dem Endpunkt gewährleistet, was zu einer Verbesserung des Wirkungsgrads und der Produktionsleistung der Stahlerzeugung führt. of reblowing and adding coolant after the end point ensured, which leads to an improvement in the efficiency and productivity of steelmaking.
Beim Prischen von· Stahl in einem Aufblas—Sauerstoffkonverter werden somit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Temperatur und der Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze zu einem vorbestimmten Zeitpunkt vor dem Endpunkt mittels eines !"ühlers oder einer Sonde gemessen, wobei entsprechend dem durch Verar=» beitung der Meßwerte erhaltenen Unterschied zwischen einem berechneten Kohlenstoffgehalt am Endpunkt und einem Soll-Kohlenstoffgehalt am Endpunkt die am Endpunkt einzublasende Sauerstoffmenge und der Kühlmittelbedarf bzw. das Schema des leichtblasens, d.h. des Blasens mit Wind mit geringer Pressung, berechnet werden können, um die Temperatur und den Kohlenstoffgehalt der Stahlschmelze am Endpunkt gleichzeitig zu regeln oder zu steuern. 'When blowing · steel in an inflation oxygen converter are thus the temperature according to the method according to the invention and the carbon content of the molten steel at a predetermined point in time before the end point by means of a cooler or a probe, where according to the process = » The difference between a calculated carbon content at the end point and a target carbon content obtained by processing the measured values at the end point the amount of oxygen to be injected at the end point and the coolant requirement or the light blowing scheme, i.e. blowing with wind with low pressure, can be calculated to the temperature and the carbon content to regulate or control the molten steel at the end point at the same time. '
40982S/084740982S / 0847
Claims (1)
"bedeuten.= the carbon content in the case of critical decarburization
"mean.
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Publications (3)
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