JP2012144774A - 2次精錬設備のインターロック装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2次精錬設備10での合成投入による成分調整に際し、作業者はHMI装置30を操作して投入する合金の種類及び合金投入量を指示する。このとき、制御装置(インターロック装置)40は、今回の2次精錬処理対象の溶鋼1の種類と、2次精錬設備10への投入が許容された合金情報(合金種類および合金投入量)を、溶鋼の種類毎に対応付けしたインターロックテーブルとに基づいて、作業者が指示した合金種類および合金投入量が成分調整不良を生じない正常な情報であるか否かを判定する。そして、エラーであると判断した場合には、作業者が指示した合金投入を禁止する。
【選択図】 図4
Description
2次精錬処理方法としては、例えば特許文献1に記載の技術がある。この技術は、処理前の溶鋼条件と処理後に要求される溶鋼条件とに基づき、精錬反応モデルを用いて処理制御量を演算することで、2次精錬処理を最適条件で行うものである。
そこで、本発明は、2次精錬設備における溶鋼の成分調整に際し、オペレータのヒューマンエラーを防止して成分調整不良の発生を防止することができる2次精錬設備のインターロック装置を提供することを課題としている。
また、上記において、前記合金情報は、合金の種類であって、前記入力情報異常検出手段は、作業者が前記2次精錬設備に対して投入を指示した合金が、前記2次精錬設備への投入が禁止された合金であるとき、前記入力情報の異常であると判断することを特徴としている。
このように、鋼種毎に合金の切り出し可能な上下限値を設定したインターロックテーブルを参照して、オペレータが投入を指示した合金の量が溶鋼への添加が許容された量であるか否かを判定することができる。そのため、例えばテンキーにより合金投入量を入力する場合に、10倍もしくは1/10倍等の桁間違いをしてしまった場合には、この指定を受け付けず、2次精錬設備への合金投入を禁止することができる。
これにより、作業者は入力情報エラーを容易に認識することができ、入力情報の修正を迅速に行うことができる。
(構成)
図1は、製鋼プロセスのフローを示す図である。
製鋼プロセスは、製銑工程で製造された銑鉄を、溶銑予備処理、1次精錬、2次精錬および鋳造の4工程を通して強靭な鋼に変えるプロセスである。図1(a)の溶銑予備処理工程では、銑鉄中に含まれるリン、硫黄などの不純物を除去する。また、(b)の1次精錬(転炉)工程では、スクラップと予備処理後の溶銑とを炉内に装入し、酸素を吹き込むことで炭素分を除去する。また、合金を加えて成分調整を行う。(c)の2次精錬(真空脱ガス)工程では、高級鋼の製造のために、転炉から出鋼された溶鋼に対して合金添加を行って、最終脱炭および最終成分調整を行う。そして、(d)の鋳造工程では、連続鋳造機によって、成分調整後の溶鋼を連続的に厚みのある鋼片に固める。
図中符号10は、2次精錬設備である。この2次精錬設備10は、溶鋼1が収容された取鍋2が設置される台車11を備える。台車11には、取鍋2を昇降させる鍋昇降装置12が搭載されている。
さらに、2次精錬設備10は、上部槽13及び下部槽14からなる真空槽15を備える。下部槽14の下部には、図3にその断面図を示すように、上昇側浸漬管16及び下降側浸漬管17が形成されている。
原料投入口19は、秤量器21aが設けられた複数の合金バンカ21と連結している。原料投入口19から投入される合金の添加量は、後述する制御装置から指示され、合金バンカ21内の合金が秤量器21aにより測定されて、原料投入口19から投入される。
また、上昇側浸漬管16には環流用ガス吹き込み管22が設けられている。環流用ガス吹き込み管22からは環流用ガスとしてArガスが上昇側浸漬管16の内部に吹き込まれる。
先ず、転炉や電気炉などで精錬した溶鋼1を収納する取鍋2を、真空槽15の直下に配置し、取鍋2を鍋昇降装置12によって上昇させ、上昇側浸漬管16及び下降側浸漬管17を取鍋2に収容された溶鋼1に浸漬させる。浸漬後、環流用ガス吹き込み管22から上昇側浸漬管16の内部にArガスを環流用ガスとして吹き込むと共に、真空槽15の内部をダクト18に連結される排気装置にて排気して真空槽15の内部を減圧する。真空槽15の内部が減圧されると、取鍋2に収容された溶鋼1は、環流用ガス吹き込み管22から吹き込まれるArガスとともにガスリフト効果によって上昇側浸漬管16を上昇して真空槽15の内部に流入し、その後、下降側浸漬管17を介して取鍋2に戻る流れ、所謂、環流を形成してRH脱ガス精錬が施される。
図4は、2次精錬処理を行うシステムの構成を示すブロック図である。
このシステム100は、2次精錬設備10と、オペレータが操作するHMI装置30と、制御装置(インターロック装置)40と、上位装置50と、警報装置60とを備える。
上位装置50は、予め決定された製造スケジュールに基づいて、その都度、2次精錬処理対象の溶鋼1の種類を、ネットワークを介して制御装置40に送信する。また、上位装置50は、各合金バンカ21に貯蔵する合金が決定した時点で、2次精錬設備10への投入が許容された合金情報(合金の種類、合金の投入量)を溶鋼1の種類毎に対応付けしたインターロックテーブルを作成し、ネットワークを介して制御装置40に送信する。
この図5に示すように、インターロックテーブルには、2次精錬処理対象の溶鋼1の種類(ここでは、低炭/中炭/極低炭)毎に、各合金バンカ21内の合金を切り出し可能(投入可能)な量が記憶されている。
例えば、鋼種が低炭の場合で、合金バンカナンバー1の合金が切り出し可能であり、その切り出し可能な量が10.0[kg]〜20.0[kg]である場合には、合金バンカナンバー1の切り出し量の下限値を10.0、上限値を20.0としてインターロックテーブルに記憶する。一方、鋼種が低炭の場合で、合金バンカナンバー2の合金が切り出し不可である場合には、合金バンカナンバー2の切り出し量の上限値と下限値とを等しい値(ここでは、9999)としてインターロックテーブルに記憶する。
なお、図5に示すインターロックテーブルでは、鋼種を低炭/中炭/極低炭で分類しているが、さらに細分化すれば、より適切なインターロックが行えることは言うまでもない。
図6は、入力情報異常検出処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップS1で、CPU42は、上位装置50から入出力インタフェース部43を介して今回の2次精錬処理対象の溶鋼1の種類を取得し、ステップS2に移行する。
ステップS2では、CPU42は、HMI装置30から入出力インタフェース部43を介して、オペレータの入力情報として合金バンカナンバーと合金添加量とを取得し、ステップS3に移行する。
なお、図6において、ステップS1が鋼種取得手段に対応し、ステップS2が入力情報取得手段に対応し、ステップS3が入力情報異常検出手段に対応し、ステップS5が投入禁止手段に対応し、ステップS6が報知手段に対応している。また、メモリ41が記憶手段に対応している。
次に、本実施形態の動作について説明する。
2次精錬処理に際し、オペレータは、予め決定された製造スケジュールに従って今回の2次精錬処理対象の溶鋼1の種類を把握する。そして、オペレータは、その溶鋼1の種類に応じて当該溶鋼1に添加する合金とその添加量とを計算等により決定し、HMI装置30を操作して決定した合金の種類及び合金添加量を指定する。HMI装置30は、例えばタッチパネルで構成される入力画面を備えており、オペレータは入力画面を操作することで投入する合金の種類及び量を指定する。
入力画面31の上段部分32には、2次精錬設備10の各合金バンカ21に貯蔵されている合金の銘柄名が、合金バンカナンバーと共に一列に表示される。また、入力画面31には、複数の合金バンカ21から合金が供給される複数のホッパ33と、ホッパ33から投入される合金の量(合金投入量)34とが表示される。ここで、合金投入量34は、オペレータが入力画面31のテンキー等を操作することで直接入力可能となっている。
このとき、合金バンカナンバー2の合金は低炭の溶鋼1に対して切り出し不可であるため、制御装置40は、受信した入力情報にエラーが発生していると判断する。すると、制御装置40は、オペレータが指定した合金の投入を禁止し、警報装置60を作動して警告音等を発し、オペレータに入力情報にエラーがあることを報知する。
以上のように、本実施形態では、オペレータが誤った銘柄の切り出し指定を行っても、制御装置40でエラーの有無を判定し、この指定を受け付けないようにすることができる。そのため、2次精錬処理における溶鋼1の成分調整不良を防止することができる。
このように、上記実施形態では、2次精錬処理に際し、オペレータによる入力情報のエラーの有無を判定し、入力情報エラーである場合には合金添加を禁止するので、溶鋼の成分調整不良を防止することができる。
このとき、鋼種毎に合金の切り出し可/不可を設定したインターロックテーブルを参照して、オペレータが投入を指示した合金が溶鋼への添加が許容された合金であるか否かを判定する。そのため、オペレータが誤って合金銘柄の切り出し指定を行った場合であっても、この指定を受け付けないようにすることができる。その結果、2次精錬設備における成分調整不良を防止することができる。
また、2次精錬処理に際し、オペレータによる入力情報エラーが発生した場合には、オペレータにこれを報知することができる。そのため、オペレータは当該エラーを容易に認識することができ、入力情報の修正を行うことができる。
なお、上記実施形態においては、エラーの有無を判定するオペレータの入力情報を合金の種類および投入量とする場合について説明したが、合金の種類および投入量の何れか一方であっても、ある程度上述した効果を得ることができる。
また、上記実施形態においては、警報装置60を作動して警告音等を発することでオペレータに入力情報エラーを報知する場合について説明したが、オペレータが入力情報エラーを認識できる方法であればこれに限定されるものではない。すなわち、HMI装置30の入力画面31に入力情報にエラーが発生していることを表示したり、オペレータに再入力を促したりしてもよい。
Claims (4)
- 転炉から出鋼された溶鋼に対して、作業者の指示に応じた合金添加を行って2次精錬処理を行う2次精錬設備のインターロック装置であって、
作業者が前記2次精錬設備に対して投入を指示した合金情報を入力情報として取得する入力情報取得手段と、
2次精錬処理対象の溶鋼の種類を取得する鋼種取得手段と、
前記2次精錬設備への投入が許容された合金情報を、溶鋼の種類毎に対応付けしたインターロックテーブルを記憶する記憶手段と、
前記鋼種取得手段で取得した溶鋼の種類と前記記憶手段に記憶したインターロックテーブルとに基づいて、前記入力情報取得手段で取得した入力情報の異常を検出する入力情報異常検出手段と、
前記入力情報異常検出手段で前記入力情報の異常を検出したとき、作業者が投入を指示した合金の前記2次精錬設備への投入を禁止する投入禁止手段と、を備えることを特徴とする2次精錬設備のインターロック装置。 - 前記合金情報は、合金の種類であって、
前記入力情報異常検出手段は、作業者が前記2次精錬設備に対して投入を指示した合金が、前記2次精錬設備への投入が禁止された合金であるとき、前記入力情報の異常であると判断することを特徴とする請求項1に記載の2次精錬設備のインターロック装置。 - 前記合金情報は、合金の投入量であって、
前記入力情報異常検出手段は、作業者が前記2次精錬設備に対して投入を指示した合金の投入量が、前記2次精錬設備への投入許容範囲外であるとき、前記入力情報の異常であると判断することを特徴とする請求項1又は2に記載の2次精錬設備のインターロック装置。 - 前記入力情報異常検出手段で前記入力情報の異常を検出したとき、作業者にこれを報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の2次精錬設備のインターロック装置。
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