JP2016188404A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶銑処理装置にて、脱珪処理、脱燐処理または脱炭処理のうち少なくとも1つの精錬処理を溶銑に行う際に、精錬処理で発生するスラグについて、物質収支から算出される第1のスラグ成分を算出し(ステップS200)、精錬処理の処理条件に類似した過去データに基づいて、第1のスラグ成分における誤差を算出し(ステップS206)、第1のスラグ成分と誤差とから、スラグの最終的な推定成分である第2のスラグ成分を算出する(ステップS208)。
【選択図】 図4
Description
はじめに、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態に係る溶銑予備処理方法について説明する。本実施形態では、溶銑処理装置1を用いて溶銑2の予備処理として、溶銑2から珪素を取り除く脱珪処理および溶銑2から燐を取り除く脱燐処理を行う。溶銑処理装置1は、転炉であり、図1(B)に示すように、炉体10と、ランス11と、羽口12とを有する。炉体10は、洋梨型の精錬容器であり、上部に開口部である炉口を有し、内壁面には耐火物が設けられる。また、炉体10には、収容された溶銑2やスラグ3を排出するための出湯孔13が側部に設けられる。ランス11は、炉体10の上下方向に延在して設けられ、炉体10の内部に収容された溶銑2に対して下端から酸素ガスを噴射する。羽口12は、炉体10の底部に複数設けられ、溶銑2を攪拌させるための不活性ガスを、炉体10の内部に吹き込む。
次いで、脱燐処理にて用いられる媒溶剤の使用量を算出する(S108)。媒溶剤の使用量は、後述する媒溶剤の計算方法を用いて算出される。
さらに、図1(D)に示すように、ステップS102と同様、ランス11から酸素ガスを吹き込むことで脱燐処理を行う(S110)。ステップS108では、ステップS108で算出された使用量の媒溶剤、および必要に応じてスラグ3の成分や滓化を促進させるための各種副原料が炉体10の内部に添加されることで、スラグ3の成分が調整される。ステップS108は、溶銑2の燐濃度や溶銑量、温度、スラグ成分等に応じて決められる所定量の酸素ガスが吹き込まれることで終了する。
[スラグ成分推定システム]
次に、図3および図4を参照して、本実施形態に係るスラグ成分推定方法について説明する。スラグの成分は、図3に示すスラグ推定システムを用いて推定される。本実施形態のスラグ推定システムは、プロセスコンピュータ6と、スラグ成分推定コンピュータ7と、データベース8とを有する。なお、本実施形態にて推定されるスラグ3の成分は、スラグ3のCaO濃度、SiO2濃度、T.Fe濃度およびMgO濃度である。なお、T.Feの濃度とは、スラグに含まれる各種酸化鉄および金属鉄の鉄分の総量を示す。
データベース8は、過去の複数の処理チャージにおける、誤差算出部72で算出されたスラグ3の成分の推定結果と測定結果との誤差および脱珪処理における実績データを含む過去データを記憶する。
本実施形態に係るスラグ成分推定方法について詳細に説明する。本実施形態に係るスラグ成分推定方法は、上記のように、ステップS106の脱珪処理後のスラグ3の成分を推定する際に用いられる。図4に示すように、まず、スラグ成分推定部71は、吹錬情報管理部61から、ステップS102の脱珪処理における処理条件の実績データを取得し、物質収支から脱珪処理後のスラグ3の仮の推定成分である、第1のスラグ成分を算出する(S200)。ステップS200では、溶銑2、冷鉄源4および媒溶剤等の各種副原料の成分・装入量、脱珪処理前に炉体10に残存する脱燐処理後のスラグ3の量・成分等を用いて物質収支による計算が行われる。なお、ステップS200では、第1のスラグ成分として、スラグ3のCaO濃度、SiO2濃度、T.Fe濃度およびMgO濃度を推定する。
また、本実施形態のスラグ成分推定システムでは、上記の脱珪処理後のスラグ3の推定に加え、成分を推定した実績データを過去データとしてデータベース8に記憶させる処理が行われる。この場合、まず、脱珪処理後のスラグ3が採取・分析され、分析結果が誤差算出部72へと送信される。そして、誤差算出部72は、分析結果に対する、スラグ成分推定部71から取得した第1のスラグ成分の誤差を算出し、算出された誤差およびその他の実績データをデータベース8へと送信する。
次に、本実施形態に係る媒溶剤の計算方法について説明する。本実施形態に係る媒溶剤の計算方法は、上記のように、ステップS108の媒溶剤の使用量を算出する際に用いられる。まず、媒溶剤使用量算出部62は、脱燐処理前(脱珪処理後)の処理条件として、溶銑2の成分・温度、総装入量、スラグ量等の実績データを吹錬情報管理部61から取得し、スラグ3の推定成分である第2のスラグ成分をスラグ成分推定部71から取得する。さらに、媒溶剤使用量算出部62は、目標となる脱燐処理後の処理条件として、溶銑2の目標成分を吹錬情報管理部61から取得する。
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである
また、上記実施形態では、ステップS100において、冷鉄源4および溶銑2を炉体10に装入する構成としたが、冷鉄源4を装入せずに、溶銑2のみを装入する構成であってもよい。
さらに、ステップS108において媒溶剤の使用量を算出する際に、(1)式に記載の要素の他に、スラグ3のSiO2濃度等の他の要素がさらに考慮されてもよい。
また、上記実施形態では、ステップS202において、複数の吹錬条件および処理日時からなる吹錬条件ベクトルを定めるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ステップS202では、複数の吹錬条件のみから、吹錬条件ベクトルを定めてもよい。
(1)本発明の一態様に係るスラグ成分推定方法は、溶銑処理装置1にて、脱珪処理、脱燐処理または脱炭処理のうち少なくとも1つの精錬処理を溶銑2に行う際に、精錬処理で発生するスラグ3について、物質収支から算出される第1のスラグ成分を算出し(ステップS200)、精錬処理の処理条件に類似した過去データに基づいて、第1のスラグ成分における誤差を算出し(ステップS206)、第1のスラグ成分と誤差とから、スラグ3の最終的な推定成分である第2のスラグ成分を算出する(ステップS208)。
上記構成によれば、物質収支のみでスラグ3の成分を推定する場合に比べ、精錬処理における吹錬条件等の処理条件が考慮されるため、吹錬処理による精錬反応や炉体のバラツキ等による推定精度のバラツキを低減することができる。このため、スラグ3の成分を精度よく推定することができるようになる。
上記構成によれば、過去データを蓄積させ、過去データの数を増やすことにより、より処理条件が近い過去データから誤差を算出することができるようになるため、スラグ3の成分の推定精度を向上させることができる。
(4)本発明の一態様に係る媒溶剤の計算方法は、溶銑処理装置で行われる溶銑2の脱珪処理、脱燐処理または脱炭処理のうち少なくとも1つの精錬処理にて発生するスラグ3を用いて、新たな溶銑2の精錬処理をする際に、上記(1)〜(3)のいずれかに記載のスラグ成分推定方法を用いて、スラグ3の推定成分を算出し、推定成分に基づいて新たな溶銑の精錬処理で用いられる媒溶剤の使用量を算出する。
上記構成によれば、上記(1)の構成と同様に、スラグ3の成分を精度よく推定することができるようになる。このため、新たな精錬処理における精錬反応に対する、スラグ3の寄与を精度よく予測できるため、新たな精錬処理で使用する媒溶剤の使用量を低減することができる。
上記構成によれば、上記(1)および(4)と同様に、スラグ3の成分を精度よく推定することができ、媒溶剤の使用量を低減することができる。
実施例では、上記実施形態と同様にステップS100〜S112の処理を行うことで、溶銑2の予備処理(脱珪処理および脱燐処理)を行った。その際、ステップS106において、ステップS200〜S208の処理を行い、第1および第2のスラグ成分を算出することで、脱珪処理後のスラグ3の成分の推定を行った。また、脱珪処理後のスラグ3を採取し、成分を分析した。
以上の結果から、物質収支のみからスラグ3の成分を推定する第1のスラグ成分に比べ、吹錬条件が類似した過去データを用いて誤差を補正した第2のスラグ成分の方が、推定精度が高くなることが確認できた。
10 炉体
11 ランス
12 羽口
13 出湯孔
2 溶銑
3 スラグ
4 冷鉄源
5 溶銑鍋
6 プロセスコンピュータ
61 吹錬情報管理部
62 媒溶剤使用量算出部
7 スラグ成分推定コンピュータ
71 スラグ成分推定部
72 誤差算出部
8 データベース
Claims (5)
- 溶銑処理装置にて、脱珪処理、脱燐処理または脱炭処理のうち少なくとも1つの精錬処理を溶銑に行う際に、
前記精錬処理で発生するスラグについて、物質収支から算出される第1のスラグ成分を算出し、
前記精錬処理の処理条件に類似した過去データに基づいて、前記第1のスラグ成分における誤差を算出し、
前記第1のスラグ成分と前記誤差とから、前記スラグの最終的な推定成分である第2のスラグ成分を算出することを特徴とする、スラグ成分推定方法。 - 前記スラグの成分を分析し、
前記スラグが発生した前記精錬処理における前記処理条件、および前記スラグの分析結果を前記過去データとして蓄積させて記憶することを特徴とする請求項1に記載のスラグ成分推定方法。 - 前記誤差を算出する際に、前記処理条件を説明変数および前記過去データにおける誤差を目的変数とした重回帰式を構築し、前記第2のスラグ成分を算出する前記精錬処理における前記処理条件と前記重回帰式とから、前記精錬処理における前記誤差を算出することを特徴とする請求項1または2に記載のスラグ成分推定方法。
- 溶銑処理装置で行われる溶銑の脱珪処理、脱燐処理または脱炭処理のうち少なくとも1つの精錬処理にて発生するスラグを用いて、新たな溶銑の前記精錬処理をする際に、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のスラグ成分推定方法を用いて、前記スラグの推定成分を算出し、前記推定成分に基づいて前記新たな溶銑の精錬処理で用いられる媒溶剤の使用量を算出することを特徴とする媒溶剤の計算方法。 - 溶銑処理装置として転炉を用い、前記転炉にて溶銑の脱珪処理を行い、前記脱珪処理で発生したスラグの一部を排出し、前記転炉に残存する前記スラグと媒溶剤とを用いて、前記溶銑の脱燐処理をする溶銑予備処理方法であって、
前記脱燐処理をする際に、前記媒溶剤の使用量を、請求項4に記載の媒溶剤の計算方法を用いて算出することを特徴とする溶銑予備処理方法。
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JP2013227664A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-11-07 | Jfe Steel Corp | 溶銑の予備処理方法 |
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