JP5073269B2 - Method of cooling the iron shell of RH equipment - Google Patents
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本発明は、RH装置の鉄皮冷却方法に関するものである。 The present invention relates to a method for cooling an iron shell of an RH device.
周知の如く、RH装置は、精錬する溶鋼が装入された取鍋と、この取鍋の上側に設けられた脱ガス槽とを備えている。脱ガス槽の下部には、取鍋内の溶鋼に浸される2本の浸漬管が設けられており、一方の浸漬管にArガスなどの不活性ガスを吹き込み、溶鋼を脱ガス槽内で循環させることで、溶鋼の脱水素、脱窒素、及び介在物の浮上分離等を行っており、高清浄度鋼の製造に必要不可欠な精錬である。
RH装置における2次精錬では、操業上、溶鋼を昇熱させなければならない場合があり、このような場合には、脱ガス槽内に挿入された上吹きランスを用いて酸素を吹き込み、そこへ、Alなどの合金金属を脱ガス槽内に投入することによって溶鋼の昇熱(酸素昇熱)を行う。
As is well known, the RH apparatus includes a ladle charged with molten steel to be refined and a degassing tank provided on the upper side of the ladle. Two dip pipes immersed in the molten steel in the ladle are provided at the lower part of the degassing tank. An inert gas such as Ar gas is blown into one of the dip pipes, and the molten steel is placed in the degassing tank. By circulating, dehydrogenation of molten steel, denitrogenation, floating separation of inclusions, etc. are performed, and this refining is indispensable for the production of high cleanliness steel.
In the secondary refining in the RH apparatus, there is a case where the molten steel must be heated for operation. In such a case, oxygen is blown into it using an upper blowing lance inserted into the degassing tank. Then, an alloy metal such as Al is introduced into the degassing tank to raise the temperature of the molten steel (oxygen heat).
かかる操業を行う脱ガス槽は、鉄皮と、この鉄皮の内側に配置された耐火物とを備えている。この耐火物は、マグネシアカーボン煉瓦、マグクロ煉瓦等から構成されており、溶鋼の精錬を行うにしたがって徐々に溶損したり損傷する。
耐火物が溶損したり損傷すると、耐火物の厚みが薄くなり、その結果、耐火物の外側に位置する鉄皮が高温となって、鉄皮の変形や赤熱、更には、穴あきといったトラブルが発生するおそれがある。
そこで、鉄皮内の耐火物を張り替えたり、耐火物に補修材を吹き付けるという耐火物の補修を定期的に行っているが、操業上、耐火物の実際の厚みを把握することは難しく、耐火物が薄い状態で溶鋼の精錬を行うおそれがある。耐火物が薄いままで精錬を行うと、鉄皮の変形や赤熱、更には、穴あきの可能性が大となることから、2次精錬時にRH装置の鉄皮を冷却することが従来から行われている。
A degassing tank for performing such an operation includes an iron shell and a refractory disposed inside the iron shell. This refractory is composed of magnesia carbon brick, magcro brick, etc., and gradually melts and is damaged as the molten steel is refined.
When the refractory is melted or damaged, the thickness of the refractory decreases, and as a result, the iron skin located outside the refractory becomes hot, causing problems such as deformation, red heat, and perforations. May occur.
Therefore, the refractory inside the iron skin is replaced or the repair material is sprayed on the refractory regularly, but it is difficult to grasp the actual thickness of the refractory because of the operation. There is a risk of refining molten steel in a thin state. When refining with a thin refractory, deformation of the iron skin, red heat, and even the possibility of perforation increase, so cooling the iron skin of the RH device has been conventionally performed during secondary refining. ing.
例えば、特許文献1の製鋼炉鉄皮冷却装置、すなわち転炉においては、測定機構(熱電対)によって炉体の温度を測定しながら炉体をミストにより冷却を行っている。
特許文献2のRH真空脱ガス炉においては、酸素昇温を行わない操業を実施し、且つ脱ガス槽の下部槽底部の鉄皮温度を測定しながら当該下部槽底部の鉄皮にガスを吹き付けることで鉄皮冷却を行っている。特に、測定した鉄皮温度によって冷却用のガスの流量を制御している。
また、2次精錬の際に酸素昇熱する技術としては特許文献3に示すものがあり、この技術では、酸素ガスをRH真空脱ガス槽内に噴射し溶鋼の昇熱を行っている。
In the RH vacuum degassing furnace of
In addition, as a technique for increasing the temperature of oxygen during secondary refining, there is a technique disclosed in
前述した如く、酸素昇熱を行うRH装置に対しては、鉄皮の変形、赤熱、穴あきを防止するために冷却しながら操業を行う必要性がある。
しかしながら、特許文献1の技術は、転炉の鉄皮に対する冷却方法であるため、その技術を応用したとしても、転炉とRH装置とでは操業の形態が全く異なるため、酸素昇熱を行うRH装置の鉄皮冷却を確実に行うことは不可能である。
特許文献2に示す技術(酸素昇熱を行わないRH装置に対する鉄皮冷却)を適用したとしても、酸素昇熱を行うRH装置とは操業条件が異なり、その結果、冷却が適正とはならず鉄皮の変形等が発生する虞がある。
As described above, it is necessary to operate an RH apparatus that performs oxygen heating while cooling in order to prevent deformation, red heat, and perforation of the iron skin.
However, since the technique of
Even if the technique shown in Patent Document 2 (iron shell cooling for an RH device that does not perform oxygen heating) is applied, the operating conditions are different from those of an RH device that performs oxygen heating, and as a result, cooling is not appropriate. There is a risk of deformation of the iron skin.
一方で、酸素昇熱を行うRH装置の操業としては、特許文献3に示すようなものがあるが、この技術には、冷却を行うことは全く開示されていない。
特許文献2の技術を特許文献3に適用することも考えられるが、特許文献2に示す操業と特許文献3の操業とでは、その操業条件が大きく異なるため、冷却が適正とはならず鉄皮の変形等が発生する虞がある。
そこで、本発明は、酸素ガスを用いて昇熱をしながら溶鋼の2次精錬を行うRH装置に対して、適正に冷却を行い鉄皮トラブルを防ぐことが可能なRH装置の鉄皮冷却方法を提供することを目的とする。
On the other hand, as an operation of the RH apparatus that performs oxygen heating, there is one as shown in
Although it is conceivable to apply the technique of
Therefore, the present invention provides a method for cooling the iron shell of an RH device that can appropriately cool the RH device that performs secondary refining of molten steel while raising the temperature using oxygen gas to prevent iron-shell trouble. The purpose is to provide.
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
すなわち、本発明は、酸素ガスを用いた昇熱を行うチャージが少なくとも1チャージ以上存在する操業を実施するRH装置の鉄皮冷却方法であって、全チャージ数に対する前記酸素ガスで昇熱を行ったチャージ数の割合を示す酸素昇熱比率と、昇熱で使用したトータルの酸素ガス量を全チャージ数で割った平均昇熱用酸素ガス量と、RH装置の鉄皮温度と、から鉄皮の冷却の要/不要を判断し、この判断結果に基づいて鉄皮への冷却を行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures.
That is, the present invention is a method for cooling an iron shell of an RH apparatus that performs an operation in which at least one charge for performing heating using oxygen gas is present, and the heating is performed using the oxygen gas with respect to the total number of charges. From the oxygen heating ratio indicating the ratio of the number of charges, the average amount of oxygen gas for heating, which is obtained by dividing the total amount of oxygen gas used for heating by the total number of charges, and the iron skin temperature of the RH device It is characterized in that the necessity / unnecessity of cooling is determined and cooling to the iron skin is performed based on the determination result.
まず、本願発明者らは、酸素ガスを用いて溶鋼の昇熱を行うRH操業において、酸素ガスが耐火物に対してどのような影響を及ぼしているのか様々な角度から検証を行った。
その結果、酸素ガスを用いて溶鋼の昇熱を行った場合、
(i) 酸化反応熱で雰囲気温度が上昇するため、溶鋼の昇熱を行わない場合よりも耐火物の損傷速度が早くなる、
(ii) 耐火物に付着した地金や合金等と酸素ガスとが反応して酸化物が生成され、これによって耐火物の損傷が発生する、
などの現象を知見するに至った。
First, the inventors of the present application have verified from various angles how the oxygen gas has an effect on the refractory in the RH operation in which the molten steel is heated using oxygen gas.
As a result, when heating the molten steel using oxygen gas,
(i) Since the atmospheric temperature rises due to the heat of oxidation reaction, the rate of damage to refractories is faster than when the molten steel is not heated.
(ii) Oxide gas is produced by reaction of metal or alloy attached to the refractory with oxygen gas, which causes damage to the refractory.
I came to know the phenomenon.
そこで、発明者は、酸素ガスが耐火物の損傷に大きな影響を及ぼすことから、酸素ガスの吹き込みの指標となっている酸素昇熱比率と平均昇熱用酸素ガス量とに着目し、これらとRH装置の鉄皮温度とから鉄皮の冷却の要/不要を決定することとした。
酸素昇熱比率は、全チャージ数に対して酸素ガスで昇熱を行ったチャージ数の割合を示すものである。酸素ガスを吹き込めば、溶鋼の温度及び脱ガス槽内の雰囲気温度が上昇することから、前記酸素昇熱比率は、酸素ガスの吹き込みにより、全チャージに対してどの程度の割合で脱ガス槽の温度が高くなったか、また、どれ程度の割合で酸化物による損傷が発生したかを示すものである。
Therefore, the inventor pays attention to the oxygen heating ratio and the average heating oxygen gas amount, which are indicators of oxygen gas blowing, because oxygen gas greatly affects the damage of the refractory. The necessity / unnecessity of cooling of the iron skin was determined from the iron skin temperature of the RH apparatus.
The oxygen heating ratio indicates the ratio of the number of charges that have been heated with oxygen gas to the total number of charges. If oxygen gas is blown in, the temperature of the molten steel and the atmospheric temperature in the degassing tank will rise, so the oxygen heating rate will be the ratio of the degassing tank to the total charge by blowing oxygen gas. It shows how the temperature has increased and how often oxide damage has occurred.
平均昇熱用酸素ガス量は、昇熱によって使用したトータルの酸素ガス量を全チャージ数で割ったものであって、脱ガス槽の温度がどの程度高くなったか、或いはどの程度の酸化物が発生したかを示すものである。
このような酸素昇熱比率と平均昇熱用酸素ガス量と鉄皮温度とから冷却の要/不要を決定して、冷却を行うようにすることで、酸素昇熱を行う操業であっても適正に鉄皮冷却を行うことが可能となり、鉄皮のトラブルを防ぐことができる。
なお、本発明の最も好ましい技術的手段としては、酸素ガスを用いた昇熱を行うチャージが少なくとも1チャージ以上存在する操業を実施するRH装置の鉄皮冷却方法であって、全チャージ数に対する前記酸素ガスで昇熱を行ったチャージ数の割合を示す酸素昇熱比率と、昇熱で使用したトータルの酸素ガス量を全チャージ数で割った平均昇熱用酸素ガス
量と、RH装置の鉄皮温度とをパラメータとした管理図ならびに当該管理図中に記された管理曲線を作成し、操業を開始してから当該チャージまでのチャージ数に対し酸素ガスで昇熱を行ったチャージ数の割合を前記酸素昇熱比率とし、当該チャージまでに昇熱で使用したトータルの酸素ガス量を、操業を開始してから当該チャージまでのチャージ数で割ったものを前記平均昇熱用酸素ガス量とした上で、作成した管理図ならびに管理曲線に適用し、適用した結果から鉄皮の冷却の要/不要を判断し、この判断結果に基づいて鉄皮への冷却を行うものがある。
The average amount of oxygen gas for heating is the total amount of oxygen gas used for heating, divided by the total number of charges. How high the temperature of the degassing tank is, or how much oxide is It indicates whether it occurred.
Even if it is an operation that performs oxygen heating by determining whether or not cooling is necessary from such oxygen heating ratio, average heating oxygen gas amount, and iron skin temperature, and performing cooling. It is possible to properly cool the iron skin and prevent trouble of the iron skin.
The most preferable technical means of the present invention is a method for cooling an iron shell of an RH apparatus that performs an operation in which at least one charge for performing heating using oxygen gas is present, wherein The oxygen heating ratio indicating the ratio of the number of charges heated by oxygen gas, the average amount of oxygen gas for heating, which is obtained by dividing the total amount of oxygen gas used for heating by the total number of charges, and iron of the RH device Create a control chart with skin temperature as a parameter and the control curve described in the control chart, and the ratio of the number of charges that were heated with oxygen gas to the number of charges from the start of operation to the charge Is the oxygen heating ratio, and the total amount of oxygen gas used for heating up to the charge divided by the number of charges from the start of operation to the charge is the average heating oxygen gas. On which the amount applied to the control chart and management curves were created, determines Y / N of furnace shell cooling from application result, there is performed a cooling of the furnace shell on the basis of the determination result.
本発明によれば、酸素ガスを用いて溶鋼の昇熱をしながら溶鋼の2次精錬を行うRH装置において、適正に鉄皮の冷却を行うことができ鉄皮トラブルを確実に防ぐことができる。 According to the present invention, in an RH device that performs secondary refining of molten steel while heating the molten steel using oxygen gas, it is possible to properly cool the iron skin and reliably prevent iron skin troubles. .
本発明にかかるRH装置の鉄皮冷却方法について、図を基に以下説明する。
まず、RH装置1について詳しく説明する。
図1に示すように、RH装置1は、転炉から出鋼された溶鋼2の脱水素、脱窒素、脱炭、脱酸、介在物の浮上分離等を行うものである。RH装置1は、溶鋼2が装入された取鍋3と、この取鍋3の上方に配備され、且つ内部に前記溶鋼2を環流させて溶鋼2内の脱ガスを行う脱ガス槽4とを有している。
図2に示す如く、脱ガス槽4は、天蓋5と上部槽6と下部槽7とで構成されている。上部槽6には、脱ガス槽4内のガスを排気する排気口8が設けられている。上部槽6の排気口8よりも下側には、Si系、Mn系、Al系等の合金を脱ガス槽4内に投入する合金シュート部9が設けられている。上部槽6には、酸素ガスを吹き込むためのランス10が天蓋5を貫通し挿入されている。
A method for cooling an iron shell of an RH device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, the
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 2, the
下部槽7には、当該下部槽7から下方に突出した2本の浸漬管11,11が設けられている。この浸漬管11,11は取鍋3に装入された溶鋼2内に浸漬されるもので、2本の浸漬管11,11のうち1本の浸漬管11にはArガス等の不活性ガスを吹き込む吹き込み口15が設けられている。下部槽7及び上部槽6は着脱自在に接続されており、下部槽7と上部槽6とが接続された状態では、脱ガス槽4内に溶鋼2を処理する処理空間が形成されている。上部槽6及び下部槽7は、鉄皮12と、この鉄皮12の内側に設けられた耐火物13とを有している。耐火物13は、マグネシアカーボン煉瓦、マグクロ煉瓦等から構成されている。
The
以上のRH装置1では、浸漬管11を取鍋3内の溶鋼2に浸漬し、排気口8から脱ガス槽4のガスを排気して脱ガス槽4内を略真空状態にし、且つ吹き込み口15から不活性ガスを吹き込むことで、溶鋼2を取鍋3→一方の浸漬管11→脱ガス槽4内→他方の浸漬管11→取鍋3と循環させ、溶鋼2内に存在する水素等のガス成分を除去する。
以下、本発明にかかるRH装置1の鉄皮冷却方法について詳しく説明する。
本発明の鉄皮冷却方法は、RH装置1で溶鋼2の2次精錬を行う複数のチャージを一括り(全チャージ)としたとき、そのうち少なくとも1チャージ以上は、ランス10を用いて酸素ガスを脱ガス槽4に吹き込むことによって溶鋼2の昇熱(以降、酸素昇熱ということがある)を行う操業に適用されるものである。
In the
Hereinafter, the iron shell cooling method of the
The iron shell cooling method of the present invention, when a plurality of charges for secondary refining of the
RH装置1を用いて転炉から出鋼された溶鋼2の2次精錬処理を行う場合、RH装置1内において発生した熱は、RH装置1内部に貼られている耐火物13を介して鉄皮12に伝わってゆく。そのため、鉄皮12の温度は処理開始から処理の進行に伴い徐々に上昇してゆき、ある程度の時間を経過したところで温度はほぼ一定に落ち着く。ゆえに、脱ガス槽4内の耐火物13の厚みが薄くても処理時間が短い場合は、鉄皮温度が上昇する前に処理が終わってしまうため、実際の耐火物13の厚みを反映した鉄皮温度は示さないことになる。このようなケースで鉄皮温度だけを頼りにしていては、耐火物13の残厚が少ないことを見逃し、鉄皮冷却出来ずに鉄皮12のトラブルが発生してしまうこととなる。
When performing the secondary refining process of the
一方、酸素昇熱を行う場合、脱ガス槽4内は酸化反応熱で通常よりも雰囲気温度が高くなると共に、酸化物が多量に発生するため、酸素昇熱により脱ガス槽4内の耐火物13は酸素昇温を行わない操業よりもっその損傷が激しいものとなる。
したがって、鉄皮温度だけでは鉄皮冷却の必要となるタイミングを判断できず、冷却が遅れて鉄皮12に穴があくといった問題が発生する。
そこで、本鉄皮冷却方法では、
(i)操業を開始してから当該チャージまでの全チャージ数に対し酸素ガスで昇熱を行ったチャージ数の割合を示す「酸素昇熱比率」
(ii)昇熱で使用したトータルの酸素ガス量を全チャージ数で割った「平均昇熱用酸素ガス量」
(iii)RH装置1の鉄皮温度
の3つから鉄皮12の冷却の要/不要を決定し、この結果に基づいて鉄皮12への冷却を行うようにしている。
On the other hand, when oxygen is heated, the
Therefore, the timing at which the iron shell cooling is necessary cannot be determined only by the iron skin temperature, and there is a problem in that the cooling is delayed and the
Therefore, in this iron skin cooling method,
(i) `` Oxygen heating ratio '' indicating the ratio of the number of charges that were heated with oxygen gas to the total number of charges from the start of operation to the relevant charge
(ii) “Average amount of oxygen gas for heating” divided by the total number of charges divided by the total amount of oxygen gas used for heating
(iii) The necessity / unnecessity of the cooling of the
言い換えるならば、鉄皮温度が低くても、酸素昇熱比率や平均昇熱用酸素ガス量から耐火物13の損傷の度合いを推定し、それらを基に、鉄皮温度が低い状況から冷却を開始するものである。
酸素昇熱比率及び平均昇熱用酸素ガス量は式(1),式(2)で計算される。
In other words, even if the iron skin temperature is low, the degree of damage of the refractory 13 is estimated from the oxygen heating rate and the average heat-up oxygen gas amount, and based on these, cooling is started from a situation where the iron skin temperature is low. It is what is started.
The oxygen heating ratio and the average heating oxygen gas amount are calculated by equations (1) and (2).
なお、全チャージ数とは、RH装置1の内部に貼られている耐火物13を修理した後、再び耐火物修理を実施するまでの間に行うチャージの全数である。
式(1),式(2)で定義される酸素昇熱比率や平均昇熱用酸素量は、どれ位の割合で脱ガス槽4内の温度が高くなったか、また酸化物による損傷が発生したかを示す指標である。なお、平均昇熱用酸素量が低くても、酸素昇熱比率が高いということは、脱ガス槽4内での酸化反応の進み耐火物13の損傷が進行していることを示している。
以降、酸素昇熱比率をOB比率、平均昇熱用酸素ガス量を平均OB量と呼ぶこともある。
Note that the total number of charges is the total number of charges performed after repairing the refractory 13 attached to the inside of the
The oxygen heating ratio and the average heating oxygen amount defined by the formulas (1) and (2) indicate how much the temperature in the
Hereinafter, the oxygen heating rate is sometimes referred to as the OB rate, and the average heating oxygen gas amount is sometimes referred to as the average OB amount.
鉄皮温度の測定手段としては、放射温度計(サーモビューア)、接触温度計、熱電対など何でもよい。鉄皮12全体の温度を確実に検出可能な放射温度計が最も好ましい。鉄皮温度の測定のタイミングは、2次精錬処理の途中や処理直後、また、処理後所定時間経った後、処理間を通して連続的等、いずれのタイミングで実施してもよい。
また、本発明にかかる鉄皮冷却方法において、具体的な鉄皮冷却の手法としては、様々な公知技術が採用可能であって、エア、冷却水のミストやスプレーなどを噴射管14から直接鉄皮12に噴射するようにしてもよいし、RH装置1の鉄皮12に予め冷却配管(図示せず)などを配設しておき、かかる冷却配管により間接的に冷却してもよい。
As a means for measuring the iron skin temperature, a radiation thermometer (thermo viewer), a contact thermometer, a thermocouple, or the like may be used. A radiation thermometer that can reliably detect the temperature of the
Further, in the iron skin cooling method according to the present invention, various known techniques can be adopted as specific iron skin cooling methods, and air, cooling water mist, spray, and the like are directly supplied from the
OB比率、平均OB量、鉄皮温度からRH装置1のある部分の鉄皮12に対し冷却が必要であるとされた場合(その詳細は実施例で述べる)、上述のように、当該鉄皮12部分にエアを噴射するなどしてを直接又は間接的に冷却をすればよいが、その後、鉄皮12の冷却が不要と判定されたとしても、かかる鉄皮12部分への冷却を継続することは、非常に好ましい。
When cooling is required for the
実施例1として、RH装置1の上部槽6に設けられた合金シュート部9近傍への冷却について述べる。
本実施例での冷却対象部分は、図2のAで示される部位である。合金シュート部9又は合金シュート部9と上部槽6との接合部に貼り付けられた耐火物13は、特に合金粉の酸化反応による損傷が大きく、鉄皮12の赤熱トラブルが発生し易いといった問題を持っている。
そのため、本願発明者らは、合金シュート部9における過去の操業データを詳細に検討した結果、図3,図4のような鉄皮冷却の要/不要を決める管理図(判断図)ならびに管理曲線(判断曲線)を知見するに至った。図3,図4の各図において、横軸は平均OB量であって、縦軸は鉄皮温度を示している。例えば、図3(a)はOB比率が10%であって、図4(a)はOB比率が50%のものである。
As Example 1, cooling to the vicinity of the
The portion to be cooled in this embodiment is a portion indicated by A in FIG. The refractory 13 affixed to the
Therefore, as a result of detailed examination of past operation data in the
図3,図4の「○,×」は操業実績であって、「○」は耐火物13が十分な厚みがあり且つ鉄皮12の赤熱などが無かった場合、「×」は後の点検で耐火物13が厚みが薄いと判断されたり鉄皮12に赤熱や歪みが生じた場合を示しており、「×」の状況は避けるべきものである。
このような管理図を基に、例えば、あるタイミングにおいてOB比率が30%の場合、図3(c)に着目し、その時の平均OB量が160Nm3/chで、合金シュート部9の鉄皮温度が360℃であれば、鉄皮12の冷却を行わず、380℃以上であった場合には、鉄皮12の冷却を行うようにしている。
In FIG. 3 and FIG. 4, “○, ×” is the operation result, “○” is the case where the refractory 13 is sufficiently thick and there is no red heat of the
Based on such a control chart, for example, when the OB ratio is 30% at a certain timing, attention is paid to FIG. 3C, and the average OB amount at that time is 160 Nm 3 / ch, and the iron shell of the
図3,図4を用いた鉄皮冷却を行った結果を表1に示す。 Table 1 shows the results of the iron shell cooling using FIGS.
[トラブル無の例(i)]
OB比率20%、平均OB量30Nm3/chで合金シュート部9の鉄皮温度が420℃を超えたため、図3(b)を基に鉄皮冷却が必要と判断し実施した。そのため、表1に示す如く、RH装置1を停止するに至るまで(1560チャージ以上)、赤熱等の鉄皮12のトラブルなく使用可能であった。
なお、OB比率、平均OB量は1チャージ毎に計算した値を使用している。鉄皮温度については、精錬処理1チャージにおける最高温度を示している。鉄皮寿命のチャージ数は、耐火物13修理のために停炉したタイミングを示しており、鉄皮12はそのまま更に使用継続出来る状態である。この条件は、以降の例でも同様である。
[トラブル無の例(ii)]
OB比率60%、平均OB量40Nm3/chで合金シュート部9の鉄皮温度が400℃を超えたため、図4(b)を基に鉄皮冷却が必要と判断し実施した。そのため、表1に示す如く、RH装置1を停止するに至るまで(1630チャージ以上)、赤熱等の鉄皮12のトラブルなく使用可能であった。
[トラブル無の例(iii)]
OB比率50%、平均OB量40Nm3/chで合金シュート部9の鉄皮温度が410℃を超えたため、図4(a)を基に鉄皮冷却が必要と判断し実施した。そのため、表1に示す如く、RH装置1を停止するに至るまで(1720チャージ以上)、赤熱等の鉄皮12のトラブルなく使用可能であった。
[トラブル有の例(i)]
合金シュート部9の鉄皮温度が390℃であったため、合金シュート部9の鉄皮12の冷却を行わずに使用していたところ、その後3チャージ目で鉄皮12の赤熱が発生したためRH装置1を停止した。その時のOB比率は60%、平均OB量は100Nm3/chであった。図4(b)を見ると、かかる条件では「冷却必要」となっている。
[トラブル有の例(ii)]
合金シュート部9の鉄皮温度が380℃であったため、鉄皮12の冷却を行わずに使用していたところ、次チャージ目で鉄皮12の赤熱が発生したためRH装置1を停止した。その時のOB比率は80%、平均OB量は160Nm3/chであった。図4(c)を見ると、かかる条件では「鉄皮温度が370℃以上で冷却必要」となっている。
[Example without trouble (i)]
Since the iron shell temperature of the
The OB ratio and the average OB amount are values calculated for each charge. As for the iron skin temperature, the maximum temperature in one charge of the refining process is shown. The number of charges in the life of the iron skin indicates the timing when the furnace is stopped for repairing the refractory 13, and the
[Examples without trouble (ii)]
Since the iron shell temperature of the
[Examples without trouble (iii)]
Since the iron shell temperature of the
[Example with trouble (i)]
Since the iron shell temperature of the
[Example with trouble (ii)]
Since the iron shell temperature of the
実施例2として、RH装置1の上部槽6の側壁への冷却について述べる。詳しくは、上部槽6の着脱部の1〜2スパン上側、図2のBで示される部位の冷却である。この部分に貼り付けられた耐火物13は、バーナーによる加熱や酸素昇熱により損傷し、残厚がなくなり鉄皮12が赤熱するトラブルが発生しやすいといった問題を持っている。
そのため、本願発明者らは、上部槽6の側壁における過去の操業データを詳細に検討した結果、図5のような鉄皮冷却の要/不要を決める管理図(判断図)及び管理曲線(判断曲線)を知見するに至った。図5の各図において、横軸は平均OB量であって、縦軸はOB比率を示している。図5(a)は鉄皮温度が300℃の条件でのもの、図5(b)は鉄皮温度が350℃の条件、図5(c)は鉄皮温度が380℃の条件のものである。
As Example 2, cooling to the side wall of the
Therefore, as a result of detailed examination of past operation data on the side wall of the
図5の「○,×」は操業実績であって、「○」は耐火物13が十分な厚みがあり且つ鉄皮12の赤熱などが無かった場合、「×」は後の点検で耐火物13が厚みが薄いと判断されたり鉄皮12に赤熱や歪みが生じた場合を示しており、「×」の状況は避けるべきものである。
このような管理図を基に、例えば、あるチャージにおいて鉄皮温度を300℃で管理したい場合、図5(a)に着目し、その時の平均OB量が50Nm3/chで、OB比率が40%であれば鉄皮12の冷却を行わず、45%以上となった場合には、鉄皮12の冷却を行うようにしている。
In FIG. 5, “○, ×” is the operation result, “○” is refractory when the refractory 13 has a sufficient thickness and there is no red heat of the
Based on such a control chart, for example, when it is desired to manage the iron skin temperature at 300 ° C. in a certain charge, paying attention to FIG. 5A, the average OB amount at that time is 50 Nm 3 / ch, and the OB ratio is 40 If it is%, the
図5を用いて鉄皮冷却を行った結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of the iron shell cooling using FIG.
[トラブル無の例(i)]
OB比率が30%でRH装置1の操業を行い、上部槽6の側壁の鉄皮温度が300℃となっていた。その後、平均OB量が70→90Nm3/chに増加したため、図5(a)に基づき鉄皮冷却を実施した。そのため、表2に示す如く、RH装置1を停止するに至るまで(2500チャージ以上)、赤熱等の鉄皮12のトラブルなく使用可能であった。
なお、OB比率、平均OB量は1チャージ毎に計算した値を使用している。鉄皮温度については、精錬処理1チャージにおける最高温度を示している。鉄皮寿命のチャージ数は、耐火物13修理のために停炉したタイミングを示しており、鉄皮12はそのまま更に使用継続出来る状態である。この条件は、以降の例でも同様である。
[トラブル無の例(ii)]
OB比率が30%,平均OB量が40Nm3/chでRH装置1の操業を行い、上部槽6の側壁の鉄皮温度が350℃となっていた。そこで、図5(b)に基づき鉄皮冷却を実施していた。その後、OB比率が20%に低下したため、図5(b)に基づいて、鉄皮温度は370℃であったものの鉄皮冷却を停止した。
[Example without trouble (i)]
The
The OB ratio and the average OB amount are values calculated for each charge. As for the iron skin temperature, the maximum temperature in one charge of the refining process is shown. The number of charges in the life of the iron skin indicates the timing when the furnace is stopped for repairing the refractory 13, and the
[Examples without trouble (ii)]
The
鉄皮冷却を中止したことにより、鉄皮温度は徐々に上昇して420℃まで到達したものの、特に赤熱等の鉄皮トラブルは発生せず停炉まで(2450チャージ以上)使用できた。
[トラブル有の例(i)]
RH装置1の操業において、操業条件であるOB比率が60%,平均OB量が20Nm3/chであった。特に鉄皮冷却を行わずそのままRH装置1の使用を継続した(その時の上部槽6の側壁の鉄皮温度は380℃)。しかしながら、その後10チャージ処理したところで鉄皮温度が410℃になり、鉄皮冷却を開始したが、次チャージで鉄皮12の赤熱が発生し、やむを得ず停炉した。
By stopping the iron shell cooling, the iron skin temperature gradually increased to reach 420 ° C., but iron skin troubles such as red heat did not occur in particular, and it could be used until the furnace was stopped (2450 charges or more).
[Example with trouble (i)]
In the operation of the
図5(c)を見ると、OB比率が60%,平均OB量が20Nm3/chでは「冷却必要」となっている。
なお、本実施例では、図5のような管理図を作成し、鉄皮冷却の要/不要を決定したが、実施例1のような管理図(図3,図4)を作成することも可能で、そのような図に基づいて鉄皮冷却を行っても何ら問題はない。
Referring to FIG. 5 (c), “cooling is necessary” when the OB ratio is 60% and the average OB amount is 20 Nm 3 / ch.
In this embodiment, the control chart as shown in FIG. 5 is created and the necessity / unnecessity of the iron shell cooling is determined. However, the control chart (FIGS. 3 and 4) as in the first embodiment may be created. It is possible and there is no problem even if the iron shell cooling is performed based on such a figure.
実施例3として、RH装置1の下部槽7の側壁(図2のC)への冷却について述べる。この部分は、環流する溶鋼2に加え、酸素昇熱による酸化反応の影響を受け易く、鉄皮12の赤熱・穴あきなどのトラブルが発生しやすいといった問題を持っている。
そのため、本願発明者らは、下部槽7の側壁における過去の操業データを詳細に検討した結果、図6のような鉄皮冷却の要/不要を決める管理図(判断図)及び管理曲線(判断曲線)を知見するに至った。図6の横軸はOB比率、縦軸は鉄皮温度を示している。この図は平均OB量の累積値が100Nm3/chに達した際のものである。
As Example 3, cooling to the side wall (C in FIG. 2) of the
Therefore, as a result of detailed examination of past operation data on the side wall of the
図6の「○,×」は操業実績であって、「○」は耐火物13が十分な厚みがあり且つ鉄皮12の赤熱などが無かった場合、「×」は後の点検で耐火物13が厚みが薄いと判断されたり鉄皮12に赤熱や歪みが生じた場合を示しており、「×」の状況は避けるべきものである。なお、図6の「●」は、鉄皮12トラブルは発生していなかったものの、耐火物13の厚みが予想より薄くなりすぎていたなどの操業上好ましくない結果が得られたものであるため、鉄皮冷却が必要な状態であると判断した。
[トラブル無の例(i)]
図7(a)に示す操業においては、360チャージを過ぎたところで、OB比率は65%、平均OB量が100Nm3/chを超えたため、図6の管理図に基づいて、下部槽7の側壁の鉄皮温度が385℃であるため鉄皮冷却を開始した。そのため、以降、410チャージまで問題無く使用でき停炉した。なお、ここでいうOB比率、平均OB量は10チャージ毎に整理し算出した値である。鉄皮温度はかかる10チャージ内の最高温度を示している。
[トラブル有の例(i)]
図7(b)に示す操業においては、270チャージでOB比率は63%、平均OB量が100Nm3/chを超えた。その際、下部槽7の側壁の鉄皮温度は365℃であって、図6を鑑みれば鉄皮冷却が必要である。しかしながら、そのままRH装置1の使用を継続した。すると、290チャージで鉄皮温度が400℃を超え、その時点から鉄皮冷却を開始したが、その10チャージ後で鉄皮温度は465℃まで上昇し300チャージで鉄皮12穴あきが発生した。
In FIG. 6, “○, ×” is the operation result, “○” is refractory when the refractory 13 has a sufficient thickness and there is no red heat of the
[Example without trouble (i)]
In the operation shown in FIG. 7A, after 360 charges, the OB ratio was 65% and the average OB amount exceeded 100 Nm 3 / ch. Therefore, based on the control chart of FIG. Since the iron skin temperature was 385 ° C., the iron skin cooling was started. Therefore, after that, it was possible to use up to 410 charges without any problem and the furnace was shut down. Note that the OB ratio and the average OB amount here are values calculated and arranged every 10 charges. The iron skin temperature indicates the maximum temperature within 10 charges.
[Example with trouble (i)]
In the operation shown in FIG. 7B, the OB ratio was 63% at 270 charges, and the average OB amount exceeded 100 Nm 3 / ch. At that time, the iron shell temperature of the side wall of the
なお、本実施例では、図6のような管理図を作成し、鉄皮冷却の要/不要を決定したが、実施例1のような管理図(図3,図4)や実施例2のような管理図(図5)を作成することも可能で、そのような図に基づいて鉄皮冷却を行っても何ら問題はない。 In this embodiment, the control chart as shown in FIG. 6 is created and the necessity / unnecessity of the iron shell cooling is determined. It is also possible to create such a control chart (FIG. 5), and there is no problem even if the iron skin is cooled based on such a chart.
1 RH装置
2 溶鋼
3 取鍋
4 脱ガス槽
6 上部槽
7 下部槽
8 排気口
9 合金シュート部
11 浸漬管
12 鉄皮
13 耐火物
14 噴射管
15 吹き込み口
DESCRIPTION OF
Claims (1)
全チャージ数に対する前記酸素ガスで昇熱を行ったチャージ数の割合を示す酸素昇熱比率と、昇熱で使用したトータルの酸素ガス量を全チャージ数で割った平均昇熱用酸素ガス量と、RH装置の鉄皮温度とをパラメータとした管理図ならびに当該管理図中に記された管理曲線を作成し、
操業を開始してから当該チャージまでのチャージ数に対し酸素ガスで昇熱を行ったチャージ数の割合を前記酸素昇熱比率とし、当該チャージまでに昇熱で使用したトータルの酸素ガス量を、操業を開始してから当該チャージまでのチャージ数で割ったものを前記平均昇熱用酸素ガス量とした上で、作成した管理図ならびに管理曲線に適用し、
適用した結果から鉄皮の冷却の要/不要を判断し、この判断結果に基づいて鉄皮への冷却を行うRH装置の鉄皮冷却方法。
A method for cooling an iron shell of an RH apparatus that performs an operation in which at least one charge for performing a temperature increase using oxygen gas is present,
An oxygen heating ratio indicating the ratio of the number of charges heated by the oxygen gas to the total number of charges, and an average amount of oxygen gas for heating by dividing the total amount of oxygen gas used for heating by the total number of charges; , Create a control chart with the temperature of the RH device as a parameter and a control curve described in the control chart,
The ratio of the number of charges that have been heated with oxygen gas to the number of charges from the start of operation to the charge is defined as the oxygen heating ratio, and the total amount of oxygen gas used for heating up to the charge, After dividing the number of charges from the start of operation to the number of charges up to the average amount of oxygen gas for heating, it is applied to the created control chart and control curve,
A method for cooling the iron shell of an RH device that determines whether or not the cooling of the iron skin is necessary from the applied result and performs cooling to the iron skin based on the determination result.
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