JP5375318B2 - 溶湯成分の濃度・温度調整方法及び鋼の製造方法 - Google Patents
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Description
まず、後工程(二次精錬、連続鋳造機)の操業予定からの遅延状況に基づいて目標温度を修正することにより、従来よりも妥当性のある目標温度を用いることを可能とした。
具体的には、製鋼プロセスでは、現在処理中以外のチャージの影響を将来の後工程(例えば現時点が転炉であれば連続鋳造の段階)から受ける可能性があり、操業状況に応じて妥当な出湯後の目標温度が変化する可能性がある。そこで、この目標温度を決定する際に、次工程(二次精錬、連続鋳造機)の操業予定からの遅延状況の情報に基づいて目標温度を修正する機能を考慮して、目標温度自体の妥当性を高めた。
具体的には、上記修正された妥当性のある目標温度、予め設定した各添加材の温度特性、求めるべき各添加材の投入量から定式化した添加材投入による熱損失と出湯に伴う熱損失に基づいて定めた転炉吹止目標温度を設定する。そして当該転炉吹止目標温度に基づいて吹錬制御を行うとともに、転炉終点時の温度・成分予測モデルに基づいて転炉終点時の温度・成分を予測し、溶湯の温度、成分としてこの予測値を用いることによりダイレクトタップ操業に対応する。
入力装置101は各種設定値を入力する装置である。これには例えばキーボード等を挙げることができる。
測定装置102は溶湯の温度、成分の濃度等の必要な物理量を測定する装置である。これには各種センサを挙げることができる。
演算装置103は入力装置101及び測定装置102から得た情報に基づいて各種演算処理を行う装置である。演算の内容については後で詳しく説明する。
投入装置104は演算装置103による投入すべき添加材の組み合わせ、及びその投入量情報に基づき添加材を投入する装置である。
ここで、管理データD1とは、チャージ毎の転炉終点目標温度、目標成分(C、Si、Mn等)、材質コード毎に整理された各種添加材投入量基準値、連続鋳造時基準温度等のデータである。ただし、ここでの終点目標温度は材質コード毎に設定された基準値を意味する。
溶銑データD2は、チャージ毎の溶銑重量、溶銑成分(C、Si、Mn等)、溶銑温度、溶銑率、スクラップ重量等の溶銑条件に関するデータ、及び出湯孔の使用回数並びに転炉炉回数のデータを含んでいる。
操業予定データD3は、二次精錬及び連続鋳造の処理開始・終了予定時刻等から構成されるデータである。
操業実績データD4は、二次精錬及び連続鋳造の処理開始・終了実績時刻等から構成されるデータである。
動浴測定データD5は、吹錬途中でサブランス測定した溶湯の温度(動浴温度)と炭素濃度(動浴C濃度)のデータである。
また、パラメータh1、h2、h3は、搬送時における溶湯の温度降下速度(℃/分)を表しており、過去の実績データを使って予め求めておく。
逆に熱収支式に関する式(8)の左辺が右辺よりも小さければ、等式を満たすように操業要因の中の冷材投入量を算出する。この場合には、冷材に含まれる酸素分(固酸)を式(7)で求めておいた酸素量から差し引いて最終的な酸素量を算出する。
添加材及び投入量の演算工程S5は、値を設定した各定数に基づいて制約条件及び目標関数を設定し、数理計画法により投入すべき添加材の組み合わせ及びその投入量を演算する工程である。図4、図5にフローチャートを示した。当該フローチャートを参照しつつ説明する。
S502の目標関数、及びS503の制約条件は次のようなものである。
101 入力装置
102 測定装置
103 演算装置
104 投入装置
Claims (4)
- 取鍋中の溶湯の温度、及び複数種類の成分の濃度をそれぞれ目標温度及び目標成分濃度にするために前記溶湯に投入すべき複数の添加材及びその投入量を求め、これらを前記溶湯に投入してその成分濃度及び温度を調整する溶湯成分濃度・溶湯温度調整方法であって、
前記目標温度を次工程である二次精錬、又は連続鋳造機の操業予定からの遅延状況に基づいて修正して算出し、
前記溶湯の温度、及び複数種類の成分の濃度を測定又は予測することにより取得し、
前記取得した成分の濃度、前記目標成分濃度、予め設定した各添加材の組成、及び求めるべき各添加材の投入量から定式化した各成分の需給関係を表す式と、前記取得した溶湯の温度、前記目標温度、予め設定した各添加材の温度特性、及び求めるべき各添加材の投入量から定式化した、添加材投入による熱損失、出湯に伴う熱損失、及び温度変化の許容量の関係を表す式と、各添加材の最大投入量及び最小投入量を制約条件とし、添加材のコストを最小化し、添加材を投入した後の溶湯の温度を前記目標温度に近付けることを目的とする目的関数による数理計画法に基づき、投入すべき添加材及びその投入量を求め、
これを前記溶湯に投入してその成分濃度及び温度を調整することを特徴とする溶湯成分濃度・温度調整方法。 - 前記目標温度、前記予め設定した各添加材の温度特性、前記各添加材の投入量に基づいた添加材投入に伴う熱損失、及び前記出湯に伴う熱損失に基づいて定めた転炉吹止目標温度を用いて転炉吹錬制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の溶湯成分濃度・温度調整方法。
- 前記出湯に伴う熱損失を転炉の使用回数及び出湯孔の使用回数を含む情報に基づいて定めることを特徴とする請求項1又は2に記載の溶湯成分濃度・温度調整方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の溶湯成分濃度・温度調整方法を含む工程を有して生産される鋼の製造方法。
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