JP2985643B2 - Ｒｈ型真空槽による溶鋼中炭素濃度の推定方法 - Google Patents
Ｒｈ型真空槽による溶鋼中炭素濃度の推定方法Info
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- JP2985643B2 JP2985643B2 JP6030643A JP3064394A JP2985643B2 JP 2985643 B2 JP2985643 B2 JP 2985643B2 JP 6030643 A JP6030643 A JP 6030643A JP 3064394 A JP3064394 A JP 3064394A JP 2985643 B2 JP2985643 B2 JP 2985643B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＲＨ型真空槽による真空
脱炭処理中の溶鋼中の炭素濃度を排ガス情報から推定す
る方法に関するものである。
脱炭処理中の溶鋼中の炭素濃度を排ガス情報から推定す
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】薄板材の連続焼鈍処理に伴う極低炭素化
に代表されるように、溶鋼についての脱炭処理工程への
要求は益々厳しいものとなっている。一方、鋼種の高級
化により脱ガス処理比率の増加も顕著となっている。こ
のような背景を受けて、ＲＨ型真空槽に代表される脱炭
処理工程では、より迅速にかつ確実に脱炭することが極
めて重要となっている。
に代表されるように、溶鋼についての脱炭処理工程への
要求は益々厳しいものとなっている。一方、鋼種の高級
化により脱ガス処理比率の増加も顕著となっている。こ
のような背景を受けて、ＲＨ型真空槽に代表される脱炭
処理工程では、より迅速にかつ確実に脱炭することが極
めて重要となっている。
【０００３】しかし、ＲＨ型真空槽による真空脱炭処理
終点の溶鋼中炭素濃度を目標炭素濃度に的中させること
は困難であり、そのために、一般的には真空脱炭処理終
点の溶鋼中炭素濃度は真空脱炭処理中の排ガス情報等か
ら推定されている。
終点の溶鋼中炭素濃度を目標炭素濃度に的中させること
は困難であり、そのために、一般的には真空脱炭処理終
点の溶鋼中炭素濃度は真空脱炭処理中の排ガス情報等か
ら推定されている。
【０００４】特公昭６２−３２２４８号公報に開示され
ている方法（先行法１）では、減圧下での分析精度と応
答性の観点から質量分析計を用いた脱炭推定方法が提案
されている。
ている方法（先行法１）では、減圧下での分析精度と応
答性の観点から質量分析計を用いた脱炭推定方法が提案
されている。
【０００５】また、特開平１−２２２０１８号公報に開
示されている方法（先行法２）は、真空槽中ＣＯガス濃
度と溶鋼中の炭素量との相関関係に基づいて溶鋼中の炭
素量を推定しながら、脱炭反応を制御する方法である。
示されている方法（先行法２）は、真空槽中ＣＯガス濃
度と溶鋼中の炭素量との相関関係に基づいて溶鋼中の炭
素量を推定しながら、脱炭反応を制御する方法である。
【０００６】また、特開昭６２−２６３９１６号公報に
開示されている方法（先行法３）は、真空酸素脱炭期及
び真空脱炭期の溶鋼中炭素量を操業条件の函数として定
量化し、この定量化した関係を用いて真空酸素脱炭及び
真空脱炭の適性な終了時点を決定することにより、真空
精錬炉における溶鋼中炭素含有量を制御する。
開示されている方法（先行法３）は、真空酸素脱炭期及
び真空脱炭期の溶鋼中炭素量を操業条件の函数として定
量化し、この定量化した関係を用いて真空酸素脱炭及び
真空脱炭の適性な終了時点を決定することにより、真空
精錬炉における溶鋼中炭素含有量を制御する。
【０００７】また、特開昭６１−１９５９１３号公報に
開示されている方法（先行法４）は、真空精錬炉の真空
酸素脱炭期及び真空脱炭期の各々の期間での溶鋼中炭素
含有量を操業条件の函数として予め函数として定量化し
ておき、この定量化した関係を用いて真空酸素脱炭及び
真空脱炭の適性な終了時点を決定する。
開示されている方法（先行法４）は、真空精錬炉の真空
酸素脱炭期及び真空脱炭期の各々の期間での溶鋼中炭素
含有量を操業条件の函数として予め函数として定量化し
ておき、この定量化した関係を用いて真空酸素脱炭及び
真空脱炭の適性な終了時点を決定する。
【０００８】また、特開昭５９−１８５７２０号公報に
開示されている方法（先行法５）は、真空精錬炉の稼動
中の排気ダクトにおける排ガスの情報に基づいて、溶鋼
中の炭素量を動的に予測するものであり、真空処理開始
前の溶鋼中の炭素量から排ガス中に移行した積算炭素量
を差し引いて、ある時間における溶鋼中の炭素量を算出
する。
開示されている方法（先行法５）は、真空精錬炉の稼動
中の排気ダクトにおける排ガスの情報に基づいて、溶鋼
中の炭素量を動的に予測するものであり、真空処理開始
前の溶鋼中の炭素量から排ガス中に移行した積算炭素量
を差し引いて、ある時間における溶鋼中の炭素量を算出
する。
【０００９】また、特開昭４９−６１０１３号公報に開
示されている方法（先行法６）は、標準ステンレス鋼の
製造に関し、吹錬途中の真空度及び排ガス成分の測定値
と全体の脱炭酸素効率との相関関係を予め求めておき、
この相関関係に基づいて終点炭素含有量を推定する。
示されている方法（先行法６）は、標準ステンレス鋼の
製造に関し、吹錬途中の真空度及び排ガス成分の測定値
と全体の脱炭酸素効率との相関関係を予め求めておき、
この相関関係に基づいて終点炭素含有量を推定する。
【００１０】また、特開昭４９−６１０１４号公報に開
示されている方法（先行法７）は、極低炭ステンレス鋼
の製造に関し、脱炭についての酸素の供給速度が律速と
なる高炭素濃度領域と炭素の拡散速度が律速となる低炭
素濃度領域との境界における炭素濃度を臨界炭素濃度と
定義し、この臨界炭素濃度を吹錬前の溶鋼条件あるいは
排ガス中の濃度と真空槽内の圧力とから経験的に求め、
それ以降の脱炭速度は炭素の拡散律速で仮定して作成し
た式から酸素吹込み時間を計算する。実操業における脱
炭反応のばらつきを考慮していないので、満足な終点制
御を行えない。
示されている方法（先行法７）は、極低炭ステンレス鋼
の製造に関し、脱炭についての酸素の供給速度が律速と
なる高炭素濃度領域と炭素の拡散速度が律速となる低炭
素濃度領域との境界における炭素濃度を臨界炭素濃度と
定義し、この臨界炭素濃度を吹錬前の溶鋼条件あるいは
排ガス中の濃度と真空槽内の圧力とから経験的に求め、
それ以降の脱炭速度は炭素の拡散律速で仮定して作成し
た式から酸素吹込み時間を計算する。実操業における脱
炭反応のばらつきを考慮していないので、満足な終点制
御を行えない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような方法では、次のような問題がある。先行法１で
は、脱炭処理途中の溶鋼中炭素量の分析値が必要なの
で、現在の技術レベルでは脱炭処理を終了させる判断を
下す時点に中間分析結果が間に合わず、推定を行うこと
が困難である。
たような方法では、次のような問題がある。先行法１で
は、脱炭処理途中の溶鋼中炭素量の分析値が必要なの
で、現在の技術レベルでは脱炭処理を終了させる判断を
下す時点に中間分析結果が間に合わず、推定を行うこと
が困難である。
【００１２】先行法２では、操業条件が変わればＣＯガ
ス濃度と溶鋼中の炭素量との相関関係も変化するので、
実際上にあっては有効ではない。先行法３、先行法４で
は真空精錬中におけるＣＯガス濃度、時間等の変化する
条件を制御条件に盛り込まないスタティック（静的）制
御であり、実操業における脱炭反応のばらつきを考慮し
ていないので、満足な終点制御を行えない。
ス濃度と溶鋼中の炭素量との相関関係も変化するので、
実際上にあっては有効ではない。先行法３、先行法４で
は真空精錬中におけるＣＯガス濃度、時間等の変化する
条件を制御条件に盛り込まないスタティック（静的）制
御であり、実操業における脱炭反応のばらつきを考慮し
ていないので、満足な終点制御を行えない。
【００１３】先行法５では、ダイナミック（動的）制御
であり、終点炭素濃度値の制御を比較的高精度で行える
が、積分型にて溶鋼中の炭素量を求めるので、計測誤差
の累積が不可避であり、正確さに欠ける。先行法６で
は、酸素を吹かないような工程にあっては実現不可能で
あり、しかもステンレス鋼に限定されている。先行法７
では、実際の精錬にあっては酸素供給律速の状態から突
然に炭素の拡散律速の状態へ移行するわけでなく、実際
の操業では有効ではない。
であり、終点炭素濃度値の制御を比較的高精度で行える
が、積分型にて溶鋼中の炭素量を求めるので、計測誤差
の累積が不可避であり、正確さに欠ける。先行法６で
は、酸素を吹かないような工程にあっては実現不可能で
あり、しかもステンレス鋼に限定されている。先行法７
では、実際の精錬にあっては酸素供給律速の状態から突
然に炭素の拡散律速の状態へ移行するわけでなく、実際
の操業では有効ではない。
【００１４】以上のように、従来の制御方法においては
種々の問題点があり、実操業時において脱炭終了時の目
標炭素値への的中率の高い炭素濃度を推定する方法は未
だ得られていない。
種々の問題点があり、実操業時において脱炭終了時の目
標炭素値への的中率の高い炭素濃度を推定する方法は未
だ得られていない。
【００１５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ＲＨ型真空槽による脱炭処理中の炭素濃度
を高精度に推定することが出来、脱炭終了時の炭素濃度
を目標炭素濃度に的中させることの出来るＲＨ型真空槽
による溶鋼中炭素濃度の推定方法を提供することを目的
とする。
ものであり、ＲＨ型真空槽による脱炭処理中の炭素濃度
を高精度に推定することが出来、脱炭終了時の炭素濃度
を目標炭素濃度に的中させることの出来るＲＨ型真空槽
による溶鋼中炭素濃度の推定方法を提供することを目的
とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を次
のように達成する。ＲＨ型真空槽による真空脱炭処理中
の溶鋼中の炭素濃度を排ガス情報から推定するに際し、
溶鋼中炭素濃度、酸素濃度、真空槽内雰囲気圧力、溶鋼
還流用アルゴンガス流量、全溶鋼量、溶鋼温度、及び排
ガス中の炭素流量を因子とした真空脱炭処理中の溶鋼中
の炭素濃度［Ｃ］の推定式を、溶鋼中炭素の減少速度と
排ガスに混入して排出される炭素の排出速度とが等しい
として求める。こうして求められた溶鋼中炭素濃度
［Ｃ］の推定式を、未定係数を含まない函数Ｆ i と未定
係数のみの函数Ｇ j とから構成される方程式に変形す
る。次いで前記未定係数を含まない函数Ｆ i の値を、真
空脱炭処理後の複数の処理ヒートの測定値から算出し、
これらの算出値を前記方程式に代入し、こうして得られ
た式と当該複数の処理ヒートの測定値とから、未定係数
のみの函数Ｇ j の値を算出し、こうして得られた函数Ｇ j
の算出値を前記方程式に代入して、前記溶鋼中炭素濃度
の推定式を決定する。 上記の通り決定された溶鋼中炭素
濃度の推定式に基づき、推定を必要とするヒートの測定
値を用いて、当該ヒートの溶鋼中炭素濃度を推定する。
のように達成する。ＲＨ型真空槽による真空脱炭処理中
の溶鋼中の炭素濃度を排ガス情報から推定するに際し、
溶鋼中炭素濃度、酸素濃度、真空槽内雰囲気圧力、溶鋼
還流用アルゴンガス流量、全溶鋼量、溶鋼温度、及び排
ガス中の炭素流量を因子とした真空脱炭処理中の溶鋼中
の炭素濃度［Ｃ］の推定式を、溶鋼中炭素の減少速度と
排ガスに混入して排出される炭素の排出速度とが等しい
として求める。こうして求められた溶鋼中炭素濃度
［Ｃ］の推定式を、未定係数を含まない函数Ｆ i と未定
係数のみの函数Ｇ j とから構成される方程式に変形す
る。次いで前記未定係数を含まない函数Ｆ i の値を、真
空脱炭処理後の複数の処理ヒートの測定値から算出し、
これらの算出値を前記方程式に代入し、こうして得られ
た式と当該複数の処理ヒートの測定値とから、未定係数
のみの函数Ｇ j の値を算出し、こうして得られた函数Ｇ j
の算出値を前記方程式に代入して、前記溶鋼中炭素濃度
の推定式を決定する。 上記の通り決定された溶鋼中炭素
濃度の推定式に基づき、推定を必要とするヒートの測定
値を用いて、当該ヒートの溶鋼中炭素濃度を推定する。
【００１７】
【００１８】
【作用】本発明では真空脱炭処理中の溶鋼中の炭素濃度
（［Ｃ］) の推定式を、上述した方法により、未定係数
を含まない函数Ｆiと未定係数のみの函数Ｇj とから構成
される方程式に変形してできた式を用いて、溶鋼中炭素
濃度を推定する。
（［Ｃ］) の推定式を、上述した方法により、未定係数
を含まない函数Ｆiと未定係数のみの函数Ｇj とから構成
される方程式に変形してできた式を用いて、溶鋼中炭素
濃度を推定する。
【００１９】その限定理由を以下に述べる。ＲＨ型真空
槽による真空脱炭処理中、ＲＨ処理中の脱炭速度は脱炭
したものすべてが、排ガスとなったとすると式（２）の
ように表現出来る。
槽による真空脱炭処理中、ＲＨ処理中の脱炭速度は脱炭
したものすべてが、排ガスとなったとすると式（２）の
ように表現出来る。
【００２０】
【数８】ｄ〔Ｃ〕／ｄｔ＝β1ＧC／Ｗ …… （２） ここで、 ＧC：排ガス中炭素流量（トン／分） Ｗ：全溶鋼量（トン） β1：未定係数
【００２１】また、真空槽内からの脱炭速度は一般的に
式（３）で表すことができる。
式（３）で表すことができる。
【００２２】
【数９】
【００２３】よって、（２）、（３）式から 式（４）
を得る。
を得る。
【００２４】
【数１０】
【００２５】また、排ガス中炭素流量Ｇ C は真空槽の排
気管の中途に取付けられた質量分析計によって測定され
る排ガス中のガスの割合と真空槽内に供給される溶鋼還
流用のアルゴンガス流量から式（５）で表すことが出来
る。
気管の中途に取付けられた質量分析計によって測定され
る排ガス中のガスの割合と真空槽内に供給される溶鋼還
流用のアルゴンガス流量から式（５）で表すことが出来
る。
【００２６】
【数１１】
【００２７】そこで、（４）式中のＧ C に（５）式を代
入し、こうして得られた式を下記（１）式のような構成
の式に変形する。
入し、こうして得られた式を下記（１）式のような構成
の式に変形する。
【００２８】
【数１２】
【００２９】このように、未定係数のない函数Ｆiと未
定係数のみの函数Ｇjに分離した函数にする。これによ
って、未定係数のない函数Ｆi の値は過去の真空脱炭処
理後の複数の処理ヒートの測定値から求めることが出
来、こうして求められた函数Ｆ i の値を上記（１）式に
代入すると、（１）式は、未定係数のみの函数Ｇ j を含
む式になる。そこで、この式を用いて、過去の真空脱炭
処理後の複数の処理ヒートの測定値に例えば統計的演算
処理を施して、未定係数のみの函数Ｇ j の値を算出す
る。こうして算出された函数Ｇ j の値を、上記（１）式
に代入して、溶鋼中炭素濃度の推定式を決定する。
定係数のみの函数Ｇjに分離した函数にする。これによ
って、未定係数のない函数Ｆi の値は過去の真空脱炭処
理後の複数の処理ヒートの測定値から求めることが出
来、こうして求められた函数Ｆ i の値を上記（１）式に
代入すると、（１）式は、未定係数のみの函数Ｇ j を含
む式になる。そこで、この式を用いて、過去の真空脱炭
処理後の複数の処理ヒートの測定値に例えば統計的演算
処理を施して、未定係数のみの函数Ｇ j の値を算出す
る。こうして算出された函数Ｇ j の値を、上記（１）式
に代入して、溶鋼中炭素濃度の推定式を決定する。
【００３０】その未定係数のみの函数（Ｇｉ）の算出値
と真空脱炭処理中のヒートの測定値による未定係数を含
まない函数（Ｆｉ）を前記（１）式に代入して溶鋼中炭
素濃度を推定するので、安定した推定値を得ることが出
来る。
と真空脱炭処理中のヒートの測定値による未定係数を含
まない函数（Ｆｉ）を前記（１）式に代入して溶鋼中炭
素濃度を推定するので、安定した推定値を得ることが出
来る。
【００３１】
【実施例】以下に本発明の実施例を図によって説明す
る。図１は本発明の推定方法を説明する模式図である。
図１において、１は溶鋼が収容された取鍋を示す。４は
ＲＨ型の真空槽本体で、下部に上昇側浸漬管２、下降側
浸漬管３を備え、その先端部が取鍋１内の溶鋼５中に浸
漬されている。
る。図１は本発明の推定方法を説明する模式図である。
図１において、１は溶鋼が収容された取鍋を示す。４は
ＲＨ型の真空槽本体で、下部に上昇側浸漬管２、下降側
浸漬管３を備え、その先端部が取鍋１内の溶鋼５中に浸
漬されている。
【００３２】転炉等で製錬した溶鋼を収納した取鍋１が
真空処理を行う場所に移動される。そこで、取鍋１を上
昇させて、上昇側浸漬管２、下降側浸漬管３を取鍋１内
の溶鋼５に浸漬させる。上昇側浸漬管２には、管内に溶
鋼還流用のアルゴンガスを導入するためのガス供給管６
をもうけ、流量を測定する流量計７を設置して、アルゴ
ンガスの流量を計量する。ここでは、溶鋼５の脱炭に必
要な酸素が溶存酸素として含有しているので、そのまま
脱炭処理が行われる。
真空処理を行う場所に移動される。そこで、取鍋１を上
昇させて、上昇側浸漬管２、下降側浸漬管３を取鍋１内
の溶鋼５に浸漬させる。上昇側浸漬管２には、管内に溶
鋼還流用のアルゴンガスを導入するためのガス供給管６
をもうけ、流量を測定する流量計７を設置して、アルゴ
ンガスの流量を計量する。ここでは、溶鋼５の脱炭に必
要な酸素が溶存酸素として含有しているので、そのまま
脱炭処理が行われる。
【００３３】しかし、これに限定されるものではなく、
必要に応じて、酸素吹付け羽口や酸素吹付けランスを設
けたＲＨ型真空槽を用いて、脱炭に必要な酸素を吹込む
ことも出来る。
必要に応じて、酸素吹付け羽口や酸素吹付けランスを設
けたＲＨ型真空槽を用いて、脱炭に必要な酸素を吹込む
ことも出来る。
【００３４】真空槽本体４は排気管８を介して真空排気
装置９に接続され、その槽内が真空状態に維持される。
排気管８の中途には、排ガス中のガス（ＣＯ、ＣＯ2 、
Ａｒ等）の濃度を測定するための質量分析計１０が設置
されている。
装置９に接続され、その槽内が真空状態に維持される。
排気管８の中途には、排ガス中のガス（ＣＯ、ＣＯ2 、
Ａｒ等）の濃度を測定するための質量分析計１０が設置
されている。
【００３５】真空製錬において、上昇側浸漬管２内にア
ルゴンガスを吹込んで、ガスリフトポンプの原理で取鍋
１内の溶鋼５を矢印で示すように循環させる。真空脱ガ
ス槽４内では溶鋼５が真空状態におかれて、真空脱炭処
理が行われる。
ルゴンガスを吹込んで、ガスリフトポンプの原理で取鍋
１内の溶鋼５を矢印で示すように循環させる。真空脱ガ
ス槽４内では溶鋼５が真空状態におかれて、真空脱炭処
理が行われる。
【００３６】これらの一連の操作は制御装置１１によっ
て行われる。ここでは本発明による溶鋼中の炭素濃度の
式が記憶されており、測定値の入力信号により、比較演
算されて、それに基づいて指令される。
て行われる。ここでは本発明による溶鋼中の炭素濃度の
式が記憶されており、測定値の入力信号により、比較演
算されて、それに基づいて指令される。
【００３７】ここでは表１に示す溶鋼成分（％）につい
て、処理条件を処理溶鋼量：３００〜３５０トン、上昇
側浸漬管２、下降側浸漬管３の径：７００ｍｍ、溶鋼還
流用のアルゴンガスの流量：３５００〜４０００Ｎｌ／
分として数多くの実操業を行なった。
て、処理条件を処理溶鋼量：３００〜３５０トン、上昇
側浸漬管２、下降側浸漬管３の径：７００ｍｍ、溶鋼還
流用のアルゴンガスの流量：３５００〜４０００Ｎｌ／
分として数多くの実操業を行なった。
【００３８】
【表１】
【００３９】その結果を図２に示す。図２はその推定炭
素濃度と実際の炭素濃度の関係を示す図である。図２か
ら明らかなように、本発明により±３ｐｐｍの誤差で溶
鋼中炭素濃度の推定が可能である。
素濃度と実際の炭素濃度の関係を示す図である。図２か
ら明らかなように、本発明により±３ｐｐｍの誤差で溶
鋼中炭素濃度の推定が可能である。
【００４０】上記実施例では溶鋼中炭素濃度の推定とし
て、脱炭反応に以下に述べるようなモデルを用いた。Ｒ
Ｈ型真空脱炭プロセスにおける脱炭反応は真空槽内のみ
で進行し、浸漬管からの下降流は瞬間均一混合であると
して、ある時刻において炭素濃度［Ｃ］の取鍋内溶鋼が
上昇側浸漬管２から吸い上げられて槽内反応後炭素濃度
［Ｃ］’となって再び取鍋内に戻ると考えた場合、炭素
に関する系全体の物質収支をとると、式（６）が得られ
る。
て、脱炭反応に以下に述べるようなモデルを用いた。Ｒ
Ｈ型真空脱炭プロセスにおける脱炭反応は真空槽内のみ
で進行し、浸漬管からの下降流は瞬間均一混合であると
して、ある時刻において炭素濃度［Ｃ］の取鍋内溶鋼が
上昇側浸漬管２から吸い上げられて槽内反応後炭素濃度
［Ｃ］’となって再び取鍋内に戻ると考えた場合、炭素
に関する系全体の物質収支をとると、式（６）が得られ
る。
【００４１】
【数１３】
【００４２】また、脱炭速度は前記（２）で表すことが
出来る。よって、（２）、（６）式より式（７）が得ら
れる。
出来る。よって、（２）、（６）式より式（７）が得ら
れる。
【００４３】
【数１４】
【００４４】また、真空槽内溶鋼からの脱炭反応を、溶
鋼溶存炭素と溶鋼溶存酸素との反応により生成したＣＯ
気泡の溶鋼からの脱出により行なわれ、このときのＣＯ
気泡生成の駆動力は上記溶鋼溶存酸素濃度の当該溶鋼中
平衡酸素濃度からのずれ（濃度差）に依存するというモ
デルから導出される、式（８）のようなモデル式で表現
した。
鋼溶存炭素と溶鋼溶存酸素との反応により生成したＣＯ
気泡の溶鋼からの脱出により行なわれ、このときのＣＯ
気泡生成の駆動力は上記溶鋼溶存酸素濃度の当該溶鋼中
平衡酸素濃度からのずれ（濃度差）に依存するというモ
デルから導出される、式（８）のようなモデル式で表現
した。
【００４５】
【数１５】
【００４６】以上の（７）、（８）式から式（９）を得
る。
る。
【００４７】
【数１６】
【００４８】また、排ガス中炭素流量Ｇ C は前記（５）
式で表すことが出来る。そこで、（５）式を（９）式に
代入すると式（１０）が得られる。
式で表すことが出来る。そこで、（５）式を（９）式に
代入すると式（１０）が得られる。
【００４９】
【数１７】
【００５０】本発明では上記（１０）式を（１１）式の
ような方程式になるようにした。
ような方程式になるようにした。
【００５１】
【数１８】
【００５２】（１１）式の脱炭推定式におけるＦ1 、Ｆ
2 、Ｆ3 を複数の過去の処理ヒートの測定値として求め
た後、（１１）式から統計的演算によってＧ1 、Ｇ2 を
算出して、こうして求めたＧ1 、Ｇ2 と推定するヒート
の溶鋼中溶存酸素量、真空槽内雰囲気圧力、溶鋼還流用
のアルゴンガス流量、全溶鋼量、溶鋼温度、排ガス中の
ガスの割合を（１１）式に代入することにより、溶鋼中
炭素濃度を推定することができた。
2 、Ｆ3 を複数の過去の処理ヒートの測定値として求め
た後、（１１）式から統計的演算によってＧ1 、Ｇ2 を
算出して、こうして求めたＧ1 、Ｇ2 と推定するヒート
の溶鋼中溶存酸素量、真空槽内雰囲気圧力、溶鋼還流用
のアルゴンガス流量、全溶鋼量、溶鋼温度、排ガス中の
ガスの割合を（１１）式に代入することにより、溶鋼中
炭素濃度を推定することができた。
【００５３】但し、ここでは前記（８）式のようにおい
た脱炭モデル式は溶鋼中の脱炭反応を合理的に表現した
ものであれば他の表現でも同様の炭素濃度の推定が可能
である。
た脱炭モデル式は溶鋼中の脱炭反応を合理的に表現した
ものであれば他の表現でも同様の炭素濃度の推定が可能
である。
【００５４】図１に示す設備で表１と同一組成の溶鋼に
ついて、表２に示す条件で５ヒートについて脱炭処理を
行ったところ、表３のような推定終点炭素量０．００１
５％に対して、実測終点炭素量を０．００１５±０．０
００３％の精度で得ることが出来、また、処理時間が従
来の１５分を要したのに対して、１２分で済み、短縮す
ることが出来た。
ついて、表２に示す条件で５ヒートについて脱炭処理を
行ったところ、表３のような推定終点炭素量０．００１
５％に対して、実測終点炭素量を０．００１５±０．０
００３％の精度で得ることが出来、また、処理時間が従
来の１５分を要したのに対して、１２分で済み、短縮す
ることが出来た。
【００５５】
【表２】
【００５６】
【表３】
【００５７】
【発明の効果】本発明によれば、ＲＨ型真空槽による脱
炭処理中の炭素濃度を高精度に推定することが出来、脱
炭終了時の炭素濃度を目標炭素濃度に的中させることの
出来るので、脱炭処理を過不足なく行うことが出来、鋼
材の品質向上、生産性の向上等を促進することが出来
る。
炭処理中の炭素濃度を高精度に推定することが出来、脱
炭終了時の炭素濃度を目標炭素濃度に的中させることの
出来るので、脱炭処理を過不足なく行うことが出来、鋼
材の品質向上、生産性の向上等を促進することが出来
る。
【図１】本発明の推定方法を説明する模式図である。
【図２】本発明による推定炭素濃度と実際の炭素濃度の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【符号の説明】 １ 取鍋 ２ 上側浸漬管 ３ 下降側浸漬管 ４ ＲＨ型真空槽本体 ５ 溶鋼 ６ アルゴンガス供給管 ７ ガス用流量計 ８ 排気管 ９ 真空排気装置 １０ 質量分析計 １１ 制御装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−239540（ＪＰ，Ａ) 材料とプロセス，Ｖｏｌ．３，Ｎｏ. ４，Ｐ．1176（1990) Ｓｔｅｅｌｍａｋ Ｃｏｎｆ Ｐｒｏ ｃ，Ｖｏｌ．75，ＰＰ．217−222 （1992) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 7/10 C21C 7/00 C21C 7/068
Claims (1)
- 【請求項１】 ＲＨ型真空槽による真空脱炭処理中の溶
鋼中の炭素濃度を排ガス情報から推定するに際し、 溶鋼中炭素濃度、酸素濃度、真空槽内雰囲気圧力、溶鋼
還流用アルゴンガス流量、全溶鋼量、溶鋼温度、及び排
ガス中の炭素流量を因子とした真空脱炭処理中の溶鋼中
の炭素濃度［Ｃ］の推定式を、溶鋼中炭素の減少速度と
排ガスに混入して排出される炭素の排出速度とが等しい
とおいて式をつくり、 こうしてつくられた溶鋼中炭素濃度［Ｃ］の推定式を、
未定係数を含まない函数Ｆiと未定係数のみの函数Ｇjと
から構成される方程式に変形し、 次いで前記未定係数を含まない函数Ｆ i の値を真空脱炭
処理後の複数の処理ヒートの測定値から算出し、これら
の算出値を前記方程式に代入し、こうして得られた式と
当該複数の処理ヒートの測定値とから、未定係数のみの
函数Ｇ j の値を算出し、こうして得られた函数Ｇ j の算出
値を前記当初の式に代入して、前記溶鋼中炭素濃度の推
定式を決定し、当該溶鋼中炭素濃度の推定式に、推定を
必要とするヒートの測定値を代入して、当該ヒートの 溶
鋼中炭素濃度を推定することを特徴とする、ＲＨ型真空
槽による真空脱炭処理中の溶鋼中炭素濃度の推定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030643A JP2985643B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Ｒｈ型真空槽による溶鋼中炭素濃度の推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030643A JP2985643B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Ｒｈ型真空槽による溶鋼中炭素濃度の推定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07242928A JPH07242928A (ja) | 1995-09-19 |
| JP2985643B2 true JP2985643B2 (ja) | 1999-12-06 |
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ID=12309512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6030643A Expired - Fee Related JP2985643B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Ｒｈ型真空槽による溶鋼中炭素濃度の推定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2985643B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015101742A (ja) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 真空脱ガス装置およびこれを用いた溶鋼の脱炭処理方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101012834B1 (ko) * | 2003-06-20 | 2011-02-08 | 주식회사 포스코 | 진공 탈가스 공정에서의 용존 탄소량 예측방법 |
| JP5087840B2 (ja) * | 2005-12-22 | 2012-12-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 真空脱ガス設備における脱炭終点判定方法 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6030643A patent/JP2985643B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ｓｔｅｅｌｍａｋ Ｃｏｎｆ Ｐｒｏｃ，Ｖｏｌ．７５，ＰＰ．２１７−２２２（１９９２） |
| 材料とプロセス，Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．４，Ｐ．１１７６（１９９０） |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015101742A (ja) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 真空脱ガス装置およびこれを用いた溶鋼の脱炭処理方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07242928A (ja) | 1995-09-19 |
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