JP3146907B2 - 転炉の吹錬終点制御方法 - Google Patents
転炉の吹錬終点制御方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、転炉、二次精錬装置お
よび連続鋳造機を用いる一連のプロセスからなる製鋼プ
ロセスにおける転炉の吹錬終点制御方法に関するもので
ある。
よび連続鋳造機を用いる一連のプロセスからなる製鋼プ
ロセスにおける転炉の吹錬終点制御方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の転炉終点制御方法では、図２に示
す代表的な実施例の制御ブロック図のように、主とし
て、あらかじめ鋼種別に設定された終点温度、終点炭素
濃度となるように吹錬中のサブランス計測時点から終点
までの吹錬条件（酸素供給量・冷却材投入量）の指示を
実施している。また、転炉終点以降の各プロセスおよび
運搬時の溶鋼温度変動については、吹錬者が各プロセス
スケジュールから推定し、吹錬者の判断にて終点温度の
目標値修正を実施しているのが実状である。
す代表的な実施例の制御ブロック図のように、主とし
て、あらかじめ鋼種別に設定された終点温度、終点炭素
濃度となるように吹錬中のサブランス計測時点から終点
までの吹錬条件（酸素供給量・冷却材投入量）の指示を
実施している。また、転炉終点以降の各プロセスおよび
運搬時の溶鋼温度変動については、吹錬者が各プロセス
スケジュールから推定し、吹錬者の判断にて終点温度の
目標値修正を実施しているのが実状である。
【０００３】特開平０２−１９０４１３号公報には、精
錬炉において、過去の操業要因および予測誤差と当該操
業要因とを考慮した時系列モデル式の予測計算に基づき
フィードバック制御することにより目標値への適中精度
を高める精錬制御方法が提案されている。しかしなが
ら、この方法はあくまで精錬炉単独プロセス系での固定
的な目標値に対する適中精度の向上策であり、下工程
（二次精錬、鋳造）の各プロセスおよび運搬時の要因変
動の影響は考慮されていなかった。
錬炉において、過去の操業要因および予測誤差と当該操
業要因とを考慮した時系列モデル式の予測計算に基づき
フィードバック制御することにより目標値への適中精度
を高める精錬制御方法が提案されている。しかしなが
ら、この方法はあくまで精錬炉単独プロセス系での固定
的な目標値に対する適中精度の向上策であり、下工程
（二次精錬、鋳造）の各プロセスおよび運搬時の要因変
動の影響は考慮されていなかった。
【０００４】特開昭６２−２９７４１１号公報および特
開平０１―２４６３１３号公報には、取鍋の内壁レンガ
温度に着目し、取鍋の温度降下カーブから各プロセスの
温度降下量を求める方法、および成分に基づく液相線温
度等により決定した目標出鋼温度を取鍋耐火物を測温し
て推定した降温分で補正することにより適正な目標出鋼
温度を決定する方法が提案されている。
開平０１―２４６３１３号公報には、取鍋の内壁レンガ
温度に着目し、取鍋の温度降下カーブから各プロセスの
温度降下量を求める方法、および成分に基づく液相線温
度等により決定した目標出鋼温度を取鍋耐火物を測温し
て推定した降温分で補正することにより適正な目標出鋼
温度を決定する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】転炉終点温度は、主と
して鋼種別に連続鋳造機での鋳込み時点の要求溶鋼温度
により転炉以降の平均的な温度降下量を考慮して決定さ
れる。しかしながら、実際には、各プロセスの設備履歴
による影響ならびに処理ピッチおよび溶鋼運搬時間のば
らつきにより連続鋳造機の鋳込み時点での溶鋼温度は、
そのままでは要求溶鋼温度とは外れたものとなる。この
補償のため、下工程の二次精錬装置等での無駄な昇温ま
たは冷却が必要となり、昇温用Ａｌ投入量または冷却材
投入量が増加し、これらの原単位の悪化を招くこととな
る。
して鋼種別に連続鋳造機での鋳込み時点の要求溶鋼温度
により転炉以降の平均的な温度降下量を考慮して決定さ
れる。しかしながら、実際には、各プロセスの設備履歴
による影響ならびに処理ピッチおよび溶鋼運搬時間のば
らつきにより連続鋳造機の鋳込み時点での溶鋼温度は、
そのままでは要求溶鋼温度とは外れたものとなる。この
補償のため、下工程の二次精錬装置等での無駄な昇温ま
たは冷却が必要となり、昇温用Ａｌ投入量または冷却材
投入量が増加し、これらの原単位の悪化を招くこととな
る。
【０００６】しかしながら、従来の技術では、上述のよ
うに溶鋼の温度降下量予測に大きな影響を与える出鋼時
間や運搬時間といった時間の予測が考慮されていなかっ
たり、それらの予測精度が不十分であり、吹錬中にリア
ルタイムでかつ高精度に転炉終点溶鋼目標温度を設定す
ることが不可能であった。従来技術では、例えば、転炉
における出鋼孔の断面積がその使用回数が増すに連れて
大きくなるといった転炉構造物の劣化まで考えておら
ず、そのために前記転炉構造物の劣化の影響を強く受け
る出鋼時間の予測精度はかなり不十分なものとなる。
うに溶鋼の温度降下量予測に大きな影響を与える出鋼時
間や運搬時間といった時間の予測が考慮されていなかっ
たり、それらの予測精度が不十分であり、吹錬中にリア
ルタイムでかつ高精度に転炉終点溶鋼目標温度を設定す
ることが不可能であった。従来技術では、例えば、転炉
における出鋼孔の断面積がその使用回数が増すに連れて
大きくなるといった転炉構造物の劣化まで考えておら
ず、そのために前記転炉構造物の劣化の影響を強く受け
る出鋼時間の予測精度はかなり不十分なものとなる。
【０００７】さらに、現状の一般的な操業として、転炉
終点温度は安全サイドをみて高目に設定されており、結
果的に必要以上の熱を付与しているために転炉耐火物お
よびＯ2 原単位を悪くするという問題点があった。
終点温度は安全サイドをみて高目に設定されており、結
果的に必要以上の熱を付与しているために転炉耐火物お
よびＯ2 原単位を悪くするという問題点があった。
【０００８】本発明は、上述の従来技術の問題点に鑑み
てなされたものであり、転炉吹錬終点以降の溶鋼温度降
下量を予測し、連続鋳造機での鋳込み時点の所定の溶鋼
温度を得るために、転炉終点温度を適正化する制御方法
を提供することを目的とする。
てなされたものであり、転炉吹錬終点以降の溶鋼温度降
下量を予測し、連続鋳造機での鋳込み時点の所定の溶鋼
温度を得るために、転炉終点温度を適正化する制御方法
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる転炉、二
次精錬装置および連続鋳造機（ＣＣＭ）を有する設備に
おける製鋼プロセスの転炉の吹錬終点制御方法は次の手
順で行うことを特徴とする。
次精錬装置および連続鋳造機（ＣＣＭ）を有する設備に
おける製鋼プロセスの転炉の吹錬終点制御方法は次の手
順で行うことを特徴とする。
【００１０】連続鋳造鋳込み時点での要求溶鋼温度、
上記転炉、二次精錬装置および連続鋳造機の操業開始予
定時間、操業所要予定時間、運搬時間ならびに過去の転
炉以外の各装置の熱履歴および溶鋼温度昇温量・降下量
実績を収集する。
上記転炉、二次精錬装置および連続鋳造機の操業開始予
定時間、操業所要予定時間、運搬時間ならびに過去の転
炉以外の各装置の熱履歴および溶鋼温度昇温量・降下量
実績を収集する。
【００１１】前記製鋼プロセスおよび運搬の変動に応
じて、転炉吹錬終了以後の連続鋳造機鋳込み時点までの
溶鋼温度降下量（△Ｔ）を次式により予測する。
じて、転炉吹錬終了以後の連続鋳造機鋳込み時点までの
溶鋼温度降下量（△Ｔ）を次式により予測する。
【００１２】△Ｔ＝△ＴCL＋△ＴLR＋△ＴRH＋△ＴRC ここで、 △Ｔ ：転炉吹錬終了から連続鋳造機における鋳込み開
始までに生じる溶鋼温度降下量 △ＴCL：転炉吹錬終了から取鍋受鋼終了までに生じる溶
鋼温度降下量（出鋼時温度降下量） △ＴLR：取鍋受鋼終了から二次精錬装置での処理開始ま
でに生じる溶鋼温度降下量 （運搬時温度降下量） △ＴRH：二次精錬装置処理中に生じる溶鋼温度変動量 △ＴRC：二次精錬装置での処理終了から連続鋳造機での
鋳造開始までに生じる溶鋼温度降下量 前記の予測溶鋼温度降下量（△Ｔ）に基づき転炉吹
錬終点での溶鋼目標温度を修正する。
始までに生じる溶鋼温度降下量 △ＴCL：転炉吹錬終了から取鍋受鋼終了までに生じる溶
鋼温度降下量（出鋼時温度降下量） △ＴLR：取鍋受鋼終了から二次精錬装置での処理開始ま
でに生じる溶鋼温度降下量 （運搬時温度降下量） △ＴRH：二次精錬装置処理中に生じる溶鋼温度変動量 △ＴRC：二次精錬装置での処理終了から連続鋳造機での
鋳造開始までに生じる溶鋼温度降下量 前記の予測溶鋼温度降下量（△Ｔ）に基づき転炉吹
錬終点での溶鋼目標温度を修正する。
【００１３】前記の修正転炉吹錬終点目標温度に基
づき転炉の吹錬終点制御を行う。
づき転炉の吹錬終点制御を行う。
【００１４】
【作用】本発明方法の要旨としては各プロセスの処理ピ
ッチおよび運搬時間の実績値を前チャージ以前の温度降
下量実績および対象チャージの鋼種、鋳込み目標温度等
から対象チャージの転炉終点以降の温度降下量を予測
し、それに基づき溶鋼目標終点温度を修正し、吹錬終点
制御を行うことにある。なお、この転炉溶鋼目標終点温
度の修正は、転炉吹錬終了以後のプロセスおよび運搬の
状態に変動が生じるたびに行われる。
ッチおよび運搬時間の実績値を前チャージ以前の温度降
下量実績および対象チャージの鋼種、鋳込み目標温度等
から対象チャージの転炉終点以降の温度降下量を予測
し、それに基づき溶鋼目標終点温度を修正し、吹錬終点
制御を行うことにある。なお、この転炉溶鋼目標終点温
度の修正は、転炉吹錬終了以後のプロセスおよび運搬の
状態に変動が生じるたびに行われる。
【００１５】図３に製鋼プロセスの概略を示す。転炉１
での吹錬が終了した後、溶鋼は取鍋２に出鋼され二次精
錬装置３まで運搬された後、例えばＲＨのような二次精
錬装置で二次精錬処理が行われ、さらに溶鋼は連続鋳造
機４まで取鍋で運搬され連続的に鋳込まれる。図４に転
炉終点以降の時刻と溶鋼温度との関係を模式的に示すよ
うに、各プロセスそれぞれにおいて、温度降下（△Ｔx
x）が発生する。この温度降下量の予測を以下に示すよ
うに定式化する。（１）〜（６）式に示すように連続鋳
造機（ＣＣＭ）での溶鋼鋳込み目標温度（Ｔcc）に、予
測した製鋼プロセスで生じる溶鋼温度降下量（△Ｔ）を
加算して転炉吹錬終了時および二次精錬装置到着時の溶
鋼目標温度を設定する。なお、溶鋼鋳込み目標温度と
は、製造鋼種により異なる溶鋼凝固温度から予め定めら
れている温度を指す。
での吹錬が終了した後、溶鋼は取鍋２に出鋼され二次精
錬装置３まで運搬された後、例えばＲＨのような二次精
錬装置で二次精錬処理が行われ、さらに溶鋼は連続鋳造
機４まで取鍋で運搬され連続的に鋳込まれる。図４に転
炉終点以降の時刻と溶鋼温度との関係を模式的に示すよ
うに、各プロセスそれぞれにおいて、温度降下（△Ｔx
x）が発生する。この温度降下量の予測を以下に示すよ
うに定式化する。（１）〜（６）式に示すように連続鋳
造機（ＣＣＭ）での溶鋼鋳込み目標温度（Ｔcc）に、予
測した製鋼プロセスで生じる溶鋼温度降下量（△Ｔ）を
加算して転炉吹錬終了時および二次精錬装置到着時の溶
鋼目標温度を設定する。なお、溶鋼鋳込み目標温度と
は、製造鋼種により異なる溶鋼凝固温度から予め定めら
れている温度を指す。
【００１６】 Ｔtap ＝Ｔcc＋△Ｔ ・・・（１） △Ｔ＝△ＴCL＋△ＴLR＋△ＴRH＋△ＴRC ・・・（２） △ＴCL＝Ａ0 ・time0 ＋ΣＡi ・ time1＋Σａi ・・・（３） △ＴLR＝ΣＢi ・ time2＋Σｂi ・・・（４） △ＴRH＝ΣＣi ・ time3＋Σｃi ・・・（５） △ＴRC＝ΣＤi ・ time4＋Σｄi ・・・（６） ここで、 Ｔtap ：転炉終点溶鋼温度 Ｔcc：溶鋼鋳込み温度 Ａi ：各操業要因（転炉出鋼から取鍋受鋼までの時間に
関係する溶鋼温度降下要因）（例えば、転炉・取鍋への
伝熱量、輻射放熱量等） ａi ：各操業要因（転炉出鋼から取鍋受鋼までの時間に
無関係の溶鋼温度降下要因）（例えば、冷却材、合金投
入量等） Ｂi ：各操業要因（受鋼後二次精錬装置到着までの時間
に関係する溶鋼温度降下要因） ｂi ：各操業要因（受鋼後二次精錬装置到着までの時間
に無関係の溶鋼温度降下要因） Ｃi ：各操業要因（二次精錬装置処理中の時間に関係す
る溶鋼温度変動要因） ｃi ：各操業要因（二次精錬処理中の時間に無関係の溶
鋼温度変動要因要因） Ｄi ：各操業要因（二次精錬処理後鋳込みまでの時間に
関係する溶鋼温度降下要因） ｄi ：各操業要因（二次精錬装置から鋳込みまでの時間
に無関係の溶鋼温度降下要因） time0 ：出鋼待ち時間 time1 ：出鋼時間 time2 ：運搬時間（転炉から二次精錬装置まで） time3 ：二次精錬処理時間 time4 ：運搬時間（二次精錬装置から連続鋳造機まで） 図１は、本発明方法を実施するための演算装置５の構成
を示すブロック図である。以下に、本発明方法を図１に
より具体的な実施様態に基づいて説明する。
関係する溶鋼温度降下要因）（例えば、転炉・取鍋への
伝熱量、輻射放熱量等） ａi ：各操業要因（転炉出鋼から取鍋受鋼までの時間に
無関係の溶鋼温度降下要因）（例えば、冷却材、合金投
入量等） Ｂi ：各操業要因（受鋼後二次精錬装置到着までの時間
に関係する溶鋼温度降下要因） ｂi ：各操業要因（受鋼後二次精錬装置到着までの時間
に無関係の溶鋼温度降下要因） Ｃi ：各操業要因（二次精錬装置処理中の時間に関係す
る溶鋼温度変動要因） ｃi ：各操業要因（二次精錬処理中の時間に無関係の溶
鋼温度変動要因要因） Ｄi ：各操業要因（二次精錬処理後鋳込みまでの時間に
関係する溶鋼温度降下要因） ｄi ：各操業要因（二次精錬装置から鋳込みまでの時間
に無関係の溶鋼温度降下要因） time0 ：出鋼待ち時間 time1 ：出鋼時間 time2 ：運搬時間（転炉から二次精錬装置まで） time3 ：二次精錬処理時間 time4 ：運搬時間（二次精錬装置から連続鋳造機まで） 図１は、本発明方法を実施するための演算装置５の構成
を示すブロック図である。以下に、本発明方法を図１に
より具体的な実施様態に基づいて説明する。
【００１７】（１）ＲＨ制御モデル部（Ｓ−３０） ここでは、ＣＣＭ鋳込み要求温度および予定時刻から下
記（７）式により、ＣＣＭーＲＨ間運搬時間（time4 ）
および温度降下量（△ＴRC）を予測計算し（Ｓ−２
０）、その結果に基づき、一般的なＲＨ脱炭モデル式を
用いてＲＨ到達目標温度、ＲＨ処理開始時間ならびに二
次精錬装置処理中に生じる溶鋼温度変動量（△ＴRH）を
算出する。
記（７）式により、ＣＣＭーＲＨ間運搬時間（time4 ）
および温度降下量（△ＴRC）を予測計算し（Ｓ−２
０）、その結果に基づき、一般的なＲＨ脱炭モデル式を
用いてＲＨ到達目標温度、ＲＨ処理開始時間ならびに二
次精錬装置処理中に生じる溶鋼温度変動量（△ＴRH）を
算出する。
【００１８】例えば、図５に示すようなＲＨ装置内溶鋼
を３分割したモデルを用いる。その時、各領域での溶鋼
体積および炭素濃度をＶｉ、Ｃi （ｉ＝１〜３）とする
と、（８）式に基づき、目標炭素濃度になるための二次
精錬処理時間を計算し、その結果と（９）式により、二
次精錬（ＲＨ）到達温度（初期温度）を逆算することに
より求める。
を３分割したモデルを用いる。その時、各領域での溶鋼
体積および炭素濃度をＶｉ、Ｃi （ｉ＝１〜３）とする
と、（８）式に基づき、目標炭素濃度になるための二次
精錬処理時間を計算し、その結果と（９）式により、二
次精錬（ＲＨ）到達温度（初期温度）を逆算することに
より求める。
【００１９】 △ＴRC＝｛ｐ1 ・（ＴRHE −Ｔn ）＋ｐ2 ・（ＴRHE −Ｔatm ）｝ ／Ｗst・time4 ・・・（７） ここで、 time4＝Ｃ（操業実績から得た定数） Ｗst ：溶鋼重量 ＴRHE ：ＲＨ処理後温度 Ｔn ：取鍋内壁レンガ温度（℃） Ｔatm ：大気温度（℃） ｐj ：操業実績データから得た定数 Ｖi （ｄＣi ／ｄｔ）＝Ｑst（Ｃi-1 −Ｃi ）−ｋＡ（Ｃi −Ｃe ） ・・・（８） Ｑst：溶鋼還流量 ｋ ：物質移動係数 Ａ ：脱炭反応界面積 Ｗst・Ｃp ・（ｄＴi ／ｄｔ）＝Ｃp ・Ｑst・（Ｔi-1 −Ｔi ） ＋ΣＱr −Ｑcl−Ｑls ・・・（９） Ｔi ：ｉ領域の溶鋼温度 Ｃp ：溶鋼の比熱 ΣＱr ：全反応熱変化率 Ｑcl ：冷材冷却熱変化率 Ｑls ：大気他への放熱量 （２）転炉終点目標温度演算部（Ｓ−４０） 転炉吹錬以降の各プロセスでの温度降下量予測を以下の
各ステップで演算し、上記（１）式に基づき連続鋳造機
（ＣＣ）鋳込み温度が要求温度になるよう、転炉終点目
標温度を演算する。この時、二次精錬炉での昇温用Ａｌ
投入冷却材投入が０となるように決定することが望まし
い。
各ステップで演算し、上記（１）式に基づき連続鋳造機
（ＣＣ）鋳込み温度が要求温度になるよう、転炉終点目
標温度を演算する。この時、二次精錬炉での昇温用Ａｌ
投入冷却材投入が０となるように決定することが望まし
い。
【００２０】温度降下量の予測を実施する各演算ステッ
プについては以下に示すとおりである。
プについては以下に示すとおりである。
【００２１】出鋼時間予測演算（Ｓ−５１） 出鋼時温度降下量に強く影響を与える出鋼時間（time1
）は、転炉構造物の一部である出鋼孔の溶損を考慮す
ることにより、すなわち出鋼孔の使用回数が増すに従っ
て、出鋼孔周辺の耐火レンガの溶損により出鋼孔の径が
大きくなるという仮定のもとで、溶鋼の物質収支を用い
ることにより次の（１０）式で予測する。
）は、転炉構造物の一部である出鋼孔の溶損を考慮す
ることにより、すなわち出鋼孔の使用回数が増すに従っ
て、出鋼孔周辺の耐火レンガの溶損により出鋼孔の径が
大きくなるという仮定のもとで、溶鋼の物質収支を用い
ることにより次の（１０）式で予測する。
【００２２】 time1 ＝（Ｗst）／｛π／４・（Ｄ0 ＋αＮ）2 ・ρｖs ｝ ・・・（１０） time1：出鋼時間 Ｄ0 ：未使用出鋼孔直径 Ｎ ：出鋼孔使用回数 α ：先行操業の実績データから得られた係数 ρ ：溶鋼密度 ｖs ：溶鋼流速 取鍋温度予測演算（Ｓ−５２） 当該受鋼取鍋２の前回使用時鋳込み終了時から予熱場に
おける予熱開始までに要した時間や予熱時間、予熱前の
待機時での蓋の有無等の操業要因を考慮して、受鋼前の
取鍋温度を次の（１１）式で予測する。
おける予熱開始までに要した時間や予熱時間、予熱前の
待機時での蓋の有無等の操業要因を考慮して、受鋼前の
取鍋温度を次の（１１）式で予測する。
【００２３】 Ｔtb＝ＴCCE −（ｑ1 ＋ｑ2 ・ｔkara＋Ｈcov ）＋ｑ3 ・ｔy −（ｑ4 ＋ｑ5 ・Ｌk ）・（ｔmo＋ｔst） ・・・・（１１） Ｔtb ：受鋼直前の取鍋温度 ＴCCE ：前回使用時の鋳込み終了溶鋼温度 ｔkara：前回使用時鋳込み終了時から予熱開始までに要
した時間 ｔy ：予熱時間 Ｌk ：取鍋使用回数 ｔmo ：取鍋移動時間 ｔst ：取鍋待機時間 ｑj ：操業実績データから得た定数 （ｊ＝１〜５） Ｈcov ：予熱前蓋無し時の温度降下補正係数 出鋼時温度降下量予測演算（Ｓ−５３） 出鋼時に生じる温度降下の影響係数を決めるに当たって
は転炉構造物である転炉炉壁構造物の劣化、取鍋耐火物
の劣化および製造鋼種、副原料投入量等の要因を考慮し
て（１２）式により予測する。
した時間 ｔy ：予熱時間 Ｌk ：取鍋使用回数 ｔmo ：取鍋移動時間 ｔst ：取鍋待機時間 ｑj ：操業実績データから得た定数 （ｊ＝１〜５） Ｈcov ：予熱前蓋無し時の温度降下補正係数 出鋼時温度降下量予測演算（Ｓ−５３） 出鋼時に生じる温度降下の影響係数を決めるに当たって
は転炉構造物である転炉炉壁構造物の劣化、取鍋耐火物
の劣化および製造鋼種、副原料投入量等の要因を考慮し
て（１２）式により予測する。
【００２４】 △ＴCL＝ｍ1 ・time0 ＋ｍ2 ・Ｗre＋｛ｍ3 ・（Ｔtap ＋273 ）4 ／Ｗst＋ｍ4 ・（Ｔtap −Ｔn ）／Ｗst｝・time1 ＋Σβi ・Ｇi ／Ｗst ・・・・（１２） time0：出鋼待ち時間 Ｗre ：吹錬終点以降に投入される冷却材量（Ｔ） Ｔtap ：転炉終点溶鋼温度（℃） Ｗst ：溶鋼重量（Ｔ） βi ：出鋼中投入係数 Ｇi ：合金投入量（Ｔ）（ｉ＝１〜１０） ｍj ：操業実績データより得た定数（ｊ＝１〜４） 運搬時間予測演算（Ｓ−５４） 取鍋の運搬時間は連続鋳造機における鋳込み条件との関
係から次の（１３）式により予測する。
係から次の（１３）式により予測する。
【００２５】 time2 ＝ｓ1 ・ｔｒ0 ＋ｓ2 ・ｔｒ1 ＋ｓ3 ・・・・（１３） ｔｒ0 ：連続鋳造機鋳込み総数 ｔｒ1 ：連続鋳造機鋳込み連番 ｓ1 ，ｓ2 ，ｓ3 ：先行操業実績データから得たパラメ
ータ（鋼種に依存） 運搬時温度降下量予測演算（Ｓ−５５） 運搬時に生じる温度降下に関しては、前記運搬時間予測
演算（Ｓ−５４）で予測した運搬時間および取鍋耐火物
の劣化等の要因を考慮して、次の（１４）式で予測す
る。
ータ（鋼種に依存） 運搬時温度降下量予測演算（Ｓ−５５） 運搬時に生じる温度降下に関しては、前記運搬時間予測
演算（Ｓ−５４）で予測した運搬時間および取鍋耐火物
の劣化等の要因を考慮して、次の（１４）式で予測す
る。
【００２６】 △ＴLR＝｛ｎ1 ・（Ｔla−Ｔn ）＋ｎ2 ・（Ｔla−Ｔatm ）｝／Ｗst ・time2 ・・・・（１４） Ｔla ：出鋼時溶鋼温度（℃） ｎj ：操業実績データより得た定数 （３）転炉制御モデル部（Ｓ−１０） 上述の転炉終点目標温度演算値を入力とし、吹錬中サブ
ランス計測値（Ｃ％，温度）を初期値として終点までの
送酸量、冷却材投入量の演算を行う。本演算は、転炉終
点目標温度の変更があるたびにダイナミックに修正計算
が実施される。
ランス計測値（Ｃ％，温度）を初期値として終点までの
送酸量、冷却材投入量の演算を行う。本演算は、転炉終
点目標温度の変更があるたびにダイナミックに修正計算
が実施される。
【００２７】例えば計算式としては次の統計モデル式
（１５）、（１６）式（酸素バランス式および温度バラ
ンス式）を用いる。
（１５）、（１６）式（酸素バランス式および温度バラ
ンス式）を用いる。
【００２８】転炉温度バランス式 △Ｔ＝ｕ0 （ＣS −ＣE ）＋ｕ1 ・ｌｎ（ＣS ／ＣE ） ＋ｕ2 ［（−１／ＣS ）−（−１／ＣE ）］ ＋ｕ3 ［ 0.5（−１／ＣS 2 ）− 0.5（−１／ＣE 2 ）］ ＋ｆ（ＷCL）＋Ｋ ・・・・・（１５） ｕ0 ，ｕ1 ，ｕ2 ，ｕ3 ：先行転炉操業の実績データより得た定数 Ｋ ：制御対象とする転炉操業の条件にて定まる変数 ｆ（ＷCL）：サブランス計測時点から吹錬終点までに投入された冷却材量 ＷCLの関数 ＣS ：吹錬末期のサブランス計測による鋼中炭素含有量計測値（％） ＣE ：吹錬終点における鋼中炭素含有量（％） ＷCL ：サブランス計測時点から吹錬終点にいたる期間に溶鋼中に投入され た冷却材量（Ｔ） 転炉酸素バランス式 △Ｏ2 ／ＷST＝ｖ0 （ＣS −ＣE ）＋ｖ1 ・ｌｎ（ＣS ／ＣE ） ＋ｖ2 ［（−１／ＣS ）−（−１／ＣE ）］ ＋ｖ3 ［ 0.5（−１／ＣS 2 ）− 0.5（−１／ＣE 2 ）］ ＋Ｋ ・・・・（１６） Ｏ2 ：酸素量（Nm3 ） ＷST：主原料装入量から推定した溶鋼重量（Ｔ）ｖ0 ，ｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3 ：先行転炉操業の実績データよ
り得た定数
り得た定数
【００２９】
【実施例】本発明方法を図１に示す制御ブロック構成に
より、実際に操業を行っている製鋼プロセスにおいて、
吹錬の終了時の転炉から、取鍋への受鋼、取鍋での運搬
を経て二次精錬装置（ＲＨ）および連続鋳造機（ＣＣ
Ｍ）に至るまでの製鋼プロセスに適用した。低炭素鋼５
０チャージに対し、前述の図２の従来の方法と本発明方
法との予測精度比較検証を行ったところ、従来の方法で
は±１０℃以内の温度適中率は５４％であったが、本発
明方法での適中率は８５％の好結果を得た。
より、実際に操業を行っている製鋼プロセスにおいて、
吹錬の終了時の転炉から、取鍋への受鋼、取鍋での運搬
を経て二次精錬装置（ＲＨ）および連続鋳造機（ＣＣ
Ｍ）に至るまでの製鋼プロセスに適用した。低炭素鋼５
０チャージに対し、前述の図２の従来の方法と本発明方
法との予測精度比較検証を行ったところ、従来の方法で
は±１０℃以内の温度適中率は５４％であったが、本発
明方法での適中率は８５％の好結果を得た。
【００３０】また、連続鋳造機での鋳込み目標温度を１
５７０℃として操業した、上記低炭素鋼５０チャージの
転炉終点温度実績値のヒストグラムは図６に示す通りで
あり、本発明方法により、１２℃の平均転炉終点温度の
低減を確認した。
５７０℃として操業した、上記低炭素鋼５０チャージの
転炉終点温度実績値のヒストグラムは図６に示す通りで
あり、本発明方法により、１２℃の平均転炉終点温度の
低減を確認した。
【００３１】上述の温度適中率の向上および転炉終点温
度の低減により得られた実質効果として、転炉および二
次精錬装置耐火物原単位６％、二次精錬時投入冷材１０
％、昇温用Ａｌ原単位１２％ならびに昇温用酸素原単位
１２％の向上がなされた。
度の低減により得られた実質効果として、転炉および二
次精錬装置耐火物原単位６％、二次精錬時投入冷材１０
％、昇温用Ａｌ原単位１２％ならびに昇温用酸素原単位
１２％の向上がなされた。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明方法により、転炉
終点以降の温度降下量を精度良く予測することで、転炉
吹錬終了温度および二次精錬装置到着温度を適正に設定
することができ、そのために転炉あるいは二次精錬装置
での余分な操業を減少させることが可能となり、製鋼コ
ストおよび製鋼時間において効率化が達成できる。
終点以降の温度降下量を精度良く予測することで、転炉
吹錬終了温度および二次精錬装置到着温度を適正に設定
することができ、そのために転炉あるいは二次精錬装置
での余分な操業を減少させることが可能となり、製鋼コ
ストおよび製鋼時間において効率化が達成できる。
【００３３】更に、転炉終点温度の適正化（終点温度の
低減）が達成され、転炉耐火物、Ｏ2 原単位および冷却
材原単位の向上という大きな効果が得られる。
低減）が達成され、転炉耐火物、Ｏ2 原単位および冷却
材原単位の向上という大きな効果が得られる。
【図１】本発明方法の一実施例の演算装置構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】従来の転炉終点制御方法の代表的な実施例の制
御ブロック図である。
御ブロック図である。
【図３】製鋼プロセスの概略図である。
【図４】転炉終点以降の時刻と溶鋼温度との関係を模式
図である。
図である。
【図５】ＲＨ制御モデルの説明図である。
【図６】低炭素鋼５０チャージでの転炉終点温度実績値
のヒストグラムである。
のヒストグラムである。
１ 転炉 ２ 取鍋 ３ 二次精錬装置（ＲＨ） ４ 連続鋳造機（ＣＣＭ） ５ 演算装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−21713（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−5121（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21C 5/30,5/46,7/00
Claims (1)
- 【請求項１】転炉、二次精錬装置および連続鋳造機を有
する設備における製鋼プロセスの転炉の吹錬終点制御方
法において、連続鋳造鋳込み時点での要求溶鋼温度、上
記転炉、二次精錬装置および連続鋳造機の操業開始予定
時間、操業所要予定時間、運搬時間ならびに過去の転炉
以外の各装置の熱履歴および溶鋼温度昇温量・降下量実
績を収集し、前記製鋼プロセスおよび運搬の変動に応じ
て、転炉吹錬終了以後の連続鋳造機鋳込み時点までの溶
鋼温度降下量（△Ｔ）を下記の式により予測し、前記予
測溶鋼温度降下量（△Ｔ）に基づき転炉吹錬終点での溶
鋼目標温度を修正し、前記修正転炉吹錬終点目標温度に
基づき転炉の吹錬終点制御を行うことを特徴とする転炉
の吹錬終点制御方法。 △Ｔ＝△ＴCL＋△ＴLR＋△ＴRH＋△ＴRC ここで、 △Ｔ ：転炉吹錬終了から連続鋳造機における鋳込み開
始までに生じる溶鋼温度降下量 △ＴCL：転炉吹錬終了から取鍋受鋼終了までに生じる溶
鋼温度降下量 △ＴLR：取鍋受鋼終了から二次精錬装置での処理開始ま
でに生じる溶鋼温度降下量 △ＴRH：二次精錬装置処理中に生じる溶鋼温度変動量 △ＴRC：二次精錬装置での処理終了から連続鋳造機での
鋳造開始までに生じる溶鋼温度降下量
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04537995A JP3146907B2 (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 転炉の吹錬終点制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04537995A JP3146907B2 (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 転炉の吹錬終点制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08246016A JPH08246016A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3146907B2 true JP3146907B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=12717643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04537995A Expired - Fee Related JP3146907B2 (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 転炉の吹錬終点制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3146907B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5145790B2 (ja) * | 2007-06-28 | 2013-02-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 転炉の吹錬終点温度目標設定方法 |
| JP5375318B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2013-12-25 | 新日鐵住金株式会社 | 溶湯成分の濃度・温度調整方法及び鋼の製造方法 |
| JP5397154B2 (ja) * | 2009-10-23 | 2014-01-22 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度・高耐食性油井管用鋼材の溶製方法 |
| KR101477265B1 (ko) * | 2013-08-28 | 2015-01-02 | 현대제철 주식회사 | 전로 취련 방법 |
| CN115041642B (zh) * | 2022-05-23 | 2023-06-27 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种转炉出钢方法 |
| CN117553921B (zh) * | 2024-01-12 | 2024-04-19 | 山东钢铁股份有限公司 | 转炉钢水温度预测方法、系统、终端及存储介质 |
-
1995
- 1995-03-06 JP JP04537995A patent/JP3146907B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08246016A (ja) | 1996-09-24 |
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