JP2007327113A - 転炉吹錬制御方法、転炉吹錬制御装置及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吹込酸素量及び副原料投入量を算出するステップ(S2)と、決定した副原料投入量、並びに成分及び材質の目標値を含む情報に基づき、動的制御に必要な時間TSLを決定するステップ(S4)と、TSL及び吹込酸素の流速に基づき、TSLにおける酸素量OSLを算出するステップ(S5)と、吹込酸素量からOSLを減じた量だけ酸素が吹き込まれる時点を、測定のタイミングとして決定するステップ(S6)とを有する。
【選択図】図2
Description
ダイナミック制御においては、吹錬中にサブランスを使用して溶鋼の炭素濃度及び温度を測定し、物質収支及び熱収支に基づいた数式モデル等により、スタティック制御で決定しておいた吹込酸素量、及び各種副原料の投入量を修正して、吹錬の制御精度を高める。この測定は、一般的に、スタティック制御で求めた吹止めまでの時間から、ダイナミック制御時の冷却材切り出し及び投入時間を差し引いたタイミング、又はスタティック制御で求めた吹込酸素量から所定量差し引いた量だけ酸素を吹き込んだタイミングで行っていた。
そして、決定した時間に基づき、当該チャージの吹込酸素の流速を考慮して測定のタイミングを決定するので、チャージ毎に目標炭素濃度が広範囲に変わっても、吹止め時に目標炭素濃度に合致させるとともに、冷却材等の副原料を投入する時間を確保することが可能であって目標温度に合致させることが出来る。
従って、動的制御の精度が良好であり、過剰な吹下げ操業を抑制して、製造コストを低減させることが可能である。
前記推定炭素濃度に基づき、前記時間が修正された場合、修正された時間及び吹込酸素の流速に基づき、該時間における酸素量を算出するステップとを有することを特徴とする。
従って、動的制御の精度がさらに良好であり、過剰な吹下げ操業を抑制して、製造コストを低減させることが可能である。
従って、動的制御の精度が良好であり、過剰な吹下げ操業を抑制して、製造コストを低減させることが可能である。
第5発明によれば、過去の実績等に基づき、適切な前記時間を容易に選択することが出来る。
従って、動的制御の精度がさらに良好である。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る転炉吹錬制御装置1の内部の機能構成を示す機能ブロック図である。転炉吹錬制御装置1は、パーソナルコンピュータ又はサーバ装置などの汎用コンピュータを用いて構成されている。
転炉吹錬制御装置1は、演算を行うCPU(演算部)11と、演算に伴って発生する一時的な情報を記憶するRAM12と、CD−ROMドライブ等の外部記憶装置13と、ハードディスク等の内部記憶装置14とを備えている。
また、転炉吹錬制御装置1は、マウス、キーボード等の入力部15を備えており、作業者が必要なデータを入力する構成となっている。さらに、転炉吹錬制御装置1は、表示装置としての出力部16を備えており、出力部16により、後述するようにして設定されるサブランス測定のタイミング、測定時の推定炭素濃度等が表示される。
転炉吹錬制御装置1のCPU11は、RAM12にロードした本発明のコンピュータプログラム100に従って、以下の処理を実行する。
CPU11は、チャージ毎の溶銑重量、溶銑成分(C,Si,Mn,P等)、溶銑温度、スクラップ重量等の溶銑条件を示すデータ、チャージ毎の成分(C,Si,Mn,P等)、温度、材質コード等の目標値を示すデータ、及び炉回数、酸素流量(流速)、ランス高さ等の操業条件を示すデータを入力部15から取得し、設定して、内部記憶装置14に記憶させる(ステップS1)。
算出した吹込酸素量及び副原料投入量は、内部記憶装置14に記憶させた操業条件に追加して記憶させる(ステップS3)。
例えば、ステップS2で算出しておいた吹込酸素量7000Nm3 から900Nm3 を差し引いた6100Nm3の酸素を吹込んだ時点が、サブランスの測定のタイミングとなる。
そして、ステップS6で決定した測定のタイミングにおいて、サブランスを用いて溶鋼の炭素濃度及び温度を測定する(ステップS8)。得られた炭素濃度及び温度に基づき、物質収支及び熱収支に基づく数式モデル等により、ステップS2で算出した吹込酸素量及び副原料投入量を修正する(ステップS9)。そして、修正した吹込酸素量及び副原料投入量に基づき、ダイナミック制御を行い(ステップS10)、処理を終了する。
そして、決定したTSLに基づき、測定のタイミングを決定するので、チャージ毎に目標炭素濃度が広範囲に変わっても、吹止め時に目標炭素濃度に合致させるとともに、副原料投入時間を確保して目標温度に到達させることが出来る。
従って、動的制御の精度が良好であり、過剰な吹下げ操業を抑制して、製造コストを低減させることが可能である。
本発明の実施の形態2に係る転炉吹錬制御装置の内部の構成は、実施の形態1に係る転炉吹錬制御装置1と同一である。コンピュータプログラムが実施の形態1に係るコンピュータプログラム100と異なる。
CPU11は、チャージ毎の前記溶銑条件を示すデータ、チャージ毎の前記目標値を示すデータ、及び前記操業条件を示すデータを入力部15から取得し、設定して、内部記憶装置14に記憶させる(ステップS11)。
算出した吹込酸素量及び副原料投入量を内部記憶装置14に記憶させた操業条件に追加して記憶させる(ステップS13)。
ステップS11で設定された溶銑条件及び目標値のデータが、材質コード:aaa2 、C成分目標値:0.05%、P成分目標値:0.015%…であれば、表1より、TSLは90秒と設定される。
例えば、操業条件のデータに酸素流速が10(Nm3 /sec)と設定されていれば、サブランス測定以後の酸素量OSLは900Nm3(=10×90)となる。
例えば、ステップS12で算出しておいた吹込酸素量7000Nm3 から900Nm3 を差し引いた6100Nm3の酸素を吹込んだ時点が、サブランスの測定のタイミングとなる。
なお、図4及び図5の炭素濃度と脱炭酸素効率との関係を示すグラフは、条件毎に異なるものを用意することにしてもよい。
そして、CPU11は、CSLが測定時の炭素濃度として適切であるか否かの判断を入力部15から取得したか否かを判定する(ステップS19)。
CPU11は、ステップS14で求めたTSLに所定量、加減するか、又は表1に基づきTSLを選択し直す。例えばCSLが低過ぎ、ダイナミック制御に必要な時間、すなわち副原料投入時間より短い時間で吹止めしなければならないと想定されるとき、測定のタイミングの算出に用いるTSLが長くなるように修正する。このTSLの修正は、作業者の入力により行うことにしてもよい。
また、CSLが測定時の炭素濃度として適切であるか否かの判断を作業者から取得するのではなく、CPU11が判断することにしてもよい。
そして、決定した測定のタイミングにおいて、サブランスを用いて溶鋼の炭素濃度及び温度を測定する(ステップS23)。得られた炭素濃度及び温度に基づき、物質収支及び熱収支に基づく数式モデル等により、ステップS12で算出した吹込酸素量及び副原料投入量を修正する(ステップS24)。そして、修正した吹込酸素量及び副原料投入量に基づき、ダイナミック制御を行い(ステップS25)、処理を終了する。
従って、ダイナミック制御の精度がさらに良好になり、過剰な吹下げ操業を抑制して、製造コストを低減させることが可能である。
10 記録媒体
11 CPU
12 RAM
13 外部記憶装置
14 内部記憶装置
15 入力部
16 出力部
100 コンピュータプログラム
Claims (7)
- 吹止め時の溶鋼の炭素濃度及び温度を目標値に到達させるために要する吹込酸素量及び副原料投入量を決定し、該吹込酸素量及び副原料投入量に基づき吹錬を行う静的制御と、
前記吹錬中に測定した炭素濃度及び温度に基づき、前記吹込酸素量及び副原料投入量を修正して吹錬を行う動的制御と
を行う転炉吹錬制御方法において、
決定した副原料投入量、並びに成分及び材質の目標値を含む情報に基づき、動的制御に必要な時間を決定するステップと、
前記時間及び吹込酸素の流速に基づき、該時間における酸素量を算出するステップと、
前記吹込酸素量から前記酸素量を減じた量だけ酸素が吹き込まれる時点を、測定のタイミングとして決定するステップと
を有することを特徴とする転炉吹錬制御方法。 - 前記タイミングにおける推定炭素濃度を、予め用意された脱炭酸素効率と炭素濃度との関係により求めるステップと、
前記推定炭素濃度に基づき、前記時間が修正された場合、修正された時間及び吹込酸素の流速に基づき、該時間における酸素量を算出するステップと
を有する請求項1に記載の転炉吹錬制御方法。 - 演算部により、吹止め時の溶鋼の炭素濃度及び温度を目標値に到達させるために要する吹込酸素量及び副原料投入量を決定し、該吹込酸素量及び副原料投入量に基づき吹錬を行う静的制御と、前記吹錬中に測定した炭素濃度及び温度に基づき、前記吹込酸素量及び副原料投入量を修正して吹錬を行う動的制御とを行う転炉吹錬制御装置において、
前記演算部は、
決定した副原料投入量、並びに成分及び材質の目標値を含む情報に基づき、動的制御に必要な時間を決定する時間決定手段と、
前記時間及び吹込酸素の流速に基づき、該時間における酸素量を算出する手段と、
前記吹込酸素量から前記酸素量を減じた量だけ酸素が吹き込まれる時点を、測定のタイミングとして決定する手段と
を備えることを特徴とする転炉吹錬制御装置。 - 前記タイミングにおける推定炭素濃度を、予め用意された脱炭酸素効率と炭素濃度との関係により求める手段と、
前記推定炭素濃度に基づき、前記時間が修正された場合、修正された時間及び吹込酸素の流速に基づき、該時間における酸素量を算出する手段と
を備える請求項3に記載の転炉吹錬制御装置。 - 記憶部を備え、
予め、副原料投入量、並びに成分及び材質の目標値を含む条件毎に設定された前記時間のテーブルを前記記憶部に記憶させておき、
前記時間決定手段は、前記テーブルの中から、実行する吹錬の前記条件に合う時間を選択する請求項3又は4に記載の転炉吹錬制御装置。 - コンピュータに、吹止め時の溶鋼の炭素濃度及び温度を目標値に到達させるために要する吹込酸素量及び副原料投入量を決定させ、該吹込酸素量及び副原料投入量に基づき吹錬を行う静的制御と、前記吹錬中に測定した炭素濃度及び温度に基づき、前記吹込酸素量及び副原料投入量を修正して吹錬を行う動的制御とを行わせるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、決定した吹込酸素量及び副原料投入量を含む情報に基づき、動的制御に必要な時間を決定させる手順と、
コンピュータに、前記時間及び吹込酸素の流速に基づき、該時間における酸素量を算出させる手順と、
コンピュータに、前記吹込酸素量から前記酸素量を減じた量だけ酸素が吹き込まれる時点を、測定のタイミングとして決定させる手順と
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。 - コンピュータに、前記タイミングにおける推定炭素濃度を、予め用意された脱炭酸素効率と炭素濃度との関係により求めさせる手順と、
前記推定炭素濃度に基づき、前記時間が修正された場合、コンピュータに、修正された時間及び吹込酸素の流速に基づき、該時間における酸素量を算出させる手順と
を含む請求項6に記載のコンピュータプログラム。
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