JP6098553B2 - 復燐量予測装置および復燐量予測方法、ならびに転炉脱燐制御方法 - Google Patents
復燐量予測装置および復燐量予測方法、ならびに転炉脱燐制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6098553B2 JP6098553B2 JP2014046277A JP2014046277A JP6098553B2 JP 6098553 B2 JP6098553 B2 JP 6098553B2 JP 2014046277 A JP2014046277 A JP 2014046277A JP 2014046277 A JP2014046277 A JP 2014046277A JP 6098553 B2 JP6098553 B2 JP 6098553B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amount
- converter
- phosphorus
- prediction
- recovered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 113
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title claims description 113
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title claims description 113
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 55
- 230000003716 rejuvenation Effects 0.000 title description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 52
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 45
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 45
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 38
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 26
- 239000002436 steel type Substances 0.000 claims description 21
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 18
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 13
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 11
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 8
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Description
(1)復燐量予測の際に使用するパラメータとして、転炉で添加する副原料だけでは、復燐量の推定が困難である。
(2)復燐量予測の際に重回帰式では操業状況の変化に追随することが困難である。
(a)上記(1)に関して、従来は吹錬終了後に転炉に添加する副原料に含まれる燐成分による復燐のみに着目しており、他の操業因子は復燐量に影響しないと考えられていた。しかし、他の操業因子との相関を調査した結果、転炉で添加する副原料条件としての副原料の種類・量以外に、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、設備条件としての転炉の使用年月および/または使用回数が復燐量に影響することを見出した。
(b)上記(2)に関して、従来は、上述のように、転炉で添加する副原料に含まれる燐成分のみが復燐量に影響すると考えられていたため、副原料の種類と投入量がわかれば線形回帰モデルで予測することができると考え、重回帰式を使用していた。しかし、上記(a)のように、復燐量には、副原料条件以外に、二次精錬条件、鋼種、設備条件が復燐量に影響するため、これらの因子を用いて線形回帰モデルを用いた重回帰式では、説明関数の意味が異なるため、きれいにフィッティングすることができない可能性が高い。このような場合、副原料条件に加えて、二次精錬条件、鋼種・設備条件の実績データを用いた局所回帰モデルにより復燐量を予測することが有効であることを見出した。
転炉で添加する副原料の種類・量、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、ならびに設備条件としての転炉耐火物交換後の使用年月および/または使用回数を、復燐量を予測するための説明変数として用い、転炉以降の工程を制御する外部の制御装置から、転炉で添加する副原料の種類・量、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、ならびに設備条件としての転炉補修後の使用年月および/または使用回数の実績データおよび予測対象の転炉で添加する副原料の種類・量、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、ならびに設備条件としての転炉補修後の使用年月および/または使用回数を説明変数として取り込んで局所回帰モデルにより予測対象の目的変数である復燐量を予測し、その予測した復燐量を出力することを特徴とする復燐量予測装置。
前記実績データベースに基づき、前記制御装置から取り込んだ予測対象の説明変数から局所回帰モデルにより予測対象の目的変数である復燐量を予測する復燐量予測処理部とを有することを特徴とする(1)に記載の復燐量予測装置。
前記実績データベースの説明変数と前記予測対象の説明変数の類似度を算出する類似度算出部と、
前記実績データベースに格納されている実績データと、前記類似度とを用いて予測モデルとしての局所的回帰モデルを作成する予測式作成部と、
前記予測式作成部によって作成された前記予測モデルに予測対象の説明変数の値を代入することによって復燐量の予測値を算出する復燐量予測部と
を有することを特徴とする(2)に記載の復燐量予測装置。
転炉で添加する副原料の種類・量、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、ならびに設備条件としての転炉耐火物交換後の使用年月および/または使用回数を、復燐量を予測するための説明変数として用い、転炉以降の工程を制御する外部の制御装置から、転炉で添加する副原料の種類・量、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、ならびに設備条件としての転炉補修後の使用年月および/または使用回数の実績データおよび予測対象の転炉で添加する副原料の種類・量、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、ならびに設備条件としての転炉補修後の使用年月および/または使用回数を説明変数として取り込んで局所回帰モデルにより予測対象の目的変数である復燐量を予測し、その予測した復燐量を出力することを特徴とする復燐量予測装置。
前記実績データベースに基づき、前記制御装置から取り込んだ予測対象の説明変数から局所回帰モデルにより予測対象の目的変数である復燐量を予測する工程とを有することを特徴とする(4)に記載の復燐量予測方法。
前記実績データベースの説明変数と前記予測対象の説明変数の類似度を算出する類似度算出工程と、
前記実績データベースに格納されている実績データと、前記類似度とを用いて予測モデルとしての局所的回帰モデルを作成する予測式作成工程と、
前記予測式作成工程によって作成された前記予測モデルに予測対象の説明変数の値を代入することによって復燐量の予測値を算出する復燐量予測工程と
を有することを特徴とする(5)に記載の復燐量予測方法。
図1は、本発明の一実施形態に係る復燐量予測装置を示す概略構成図である。復燐量予測装置1は、転炉以降の工程を制御する外部の制御装置10から、実績データ11、および予測対象チャージ(以下、要求点と称する)の説明変数12を入力し、要求点の目的変数(予測復燐量)13、および転炉目標燐濃度14を制御装置10へ返す装置である。
図2は、実績データベースの例を示す図である。実績データベース2は、説明変数である「転炉で添加する副原料」、「二次精錬条件」、「鋼種条件」、および「設備条件」、ならびに目的変数である「復燐量」によって構成される。
図3は復燐量予測処理部3の構成を示すブロック図、図4は復燐量予測処理部3での計算の手順を示すフローチャートである。復燐量予測処理部3は、図3に示すように、類似度算出部21と、予測式作成部22と、復燐量予測部23と、転炉目標燐濃度計算部24とを有しており、転炉での処理開始前に要求点の説明変数12が入力されると、図4に示すステップ1〜4により以下の手順で計算処理が実施され、得られた結果が転炉の脱燐処理に使用される。
ステップ1の類似度算出工程では、類似度算出部21において、図1の実績データベース2の説明変数と要求点の説明変数12との類似度を算出する。具体的には、初めに、要求点の説明変数12である「転炉で添加する副原料条件」、「二次精錬条件」、「鋼種条件」、および「設備条件」を一つのベクトルとし、要求点x(≡[x1,x2,x3,…,xM]T(ただし、Mは説明変数の数である))として、実績データベース2に格納されている各説明変数の実績値xn(≡[x1 n,x2 n,x3 n,…,xM n]T(ただし、n=1,2,…,N、Nは実績データの格納チャージ数、Mは説明変数の数である))について、以下に示す数式(1)を用いて要求点xからの距離Lnを算出する。
ステップ2の予測式作成工程では、予測式作成部22において、実績データベース2に格納されているN個の実績データ(説明変数の実績値xn)と、その要求点xとの類似度Wnとを用いて、要求点xに類似する過去の実績データを重視した局所的な予測モデル(局所回帰モデル)を作成する。具体的には、以下の数式(3)によって表される予測モデルを作成する。数式(3)を構成する以下の数式(4)によって表されるモデルパラメータθは、以下に示す数式(5)〜(8)によって表される評価関数Jの値を最も小さくする最適化問題を解くことによって算出することができる。評価関数Jは、数式(5)〜(8)に示すように、類似度Wnを重みとする実測値と予測値との誤差の二乗和である。
ステップ3の復燐量予測工程では、復燐量予測部23において、ステップ2の予測式作成工程によって作成された予測モデルである数式(3)に要求点xの値(予測対象チャージの説明変数の値)を代入することによって復燐量の予測値を算出する。
ステップ4の転炉目標燐濃度計算工程では、転炉目標燐濃度計算部24において、ステップ3で予測した復燐量予測値と、鋼種ごとに設定された連鋳の目標燐設定値を用いて、下記の数式(9)により転炉目標燐濃度を計算する。数式(9)において、パラメータqは復燐量予測誤差により、連鋳燐濃度が設定値外れを起こさないように補償するための補償代である。
転炉目標燐濃度=連鋳の目標燐設定値−復燐量予測値−q ・・・(9)
2 実績データベース
3 復燐量予測処理部
10 制御装置
11 実績データ
12 要求点の説明変数
13 要求点の目的変数(予測復燐量)
14 転炉目標燐濃度
21 類似度算出部
22 予測式作成部
23 復燐量予測部
24 転炉目標燐濃度計算部
Claims (7)
- 製鋼プロセスにおける吹錬終了後から連続鋳造設備に到着するまでの溶鋼への復燐量を予測する復燐量予測装置であって、
転炉で添加する副原料の種類・量、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、ならびに設備条件としての転炉耐火物交換後の使用年月および/または使用回数を、復燐量を予測するための説明変数として用い、転炉以降の工程を制御する外部の制御装置から、転炉で添加する副原料の種類・量、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、ならびに設備条件としての転炉補修後の使用年月および/または使用回数の実績データおよび予測対象の転炉で添加する副原料の種類・量、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、ならびに設備条件としての転炉補修後の使用年月および/または使用回数を説明変数として取り込んで局所回帰モデルにより予測対象の目的変数である復燐量を予測し、その予測した復燐量を出力することを特徴とする復燐量予測装置。 - 前記制御装置から取り込まれた、前記説明変数および前記目的変数の実績データにより作成される実績データベースと、
前記実績データベースに基づき、前記制御装置から取り込んだ予測対象の説明変数から局所回帰モデルにより予測対象の目的変数である復燐量を予測する復燐量予測処理部とを有することを特徴とする請求項1に記載の復燐量予測装置。 - 前記復燐量予測処理部は、
前記実績データベースの説明変数と前記予測対象の説明変数の類似度を算出する類似度算出部と、
前記実績データベースに格納されている実績データと、前記類似度とを用いて予測モデルとしての局所的回帰モデルを作成する予測式作成部と、
前記予測式作成部によって作成された前記予測モデルに予測対象の説明変数の値を代入することによって復燐量の予測値を算出する復燐量予測部と
を有することを特徴とする請求項2に記載の復燐量予測装置。 - 製鋼プロセスにおける吹錬終了後から連続鋳造設備に到着するまでの溶鋼への復燐量を予測する復燐量予測方法であって、
転炉で添加する副原料の種類・量、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、ならびに設備条件としての転炉耐火物交換後の使用年月および/または使用回数を、復燐量を予測するための説明変数として用い、転炉以降の工程を制御する外部の制御装置から、転炉で添加する副原料の種類・量、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、ならびに設備条件としての転炉補修後の使用年月および/または使用回数の実績データおよび予測対象の転炉で添加する副原料の種類・量、二次精錬条件としての二次精錬における溶鋼湯面が変動する工程の時間、鋼種、ならびに設備条件としての転炉補修後の使用年月および/または使用回数を説明変数として取り込んで局所回帰モデルにより予測対象の目的変数である復燐量を予測することを特徴とする復燐量予測方法。 - 前記制御装置から取り込まれた、前記説明変数および前記目的変数の実績データにより実績データベースを作成する工程と、
前記実績データベースに基づき、前記制御装置から取り込んだ予測対象の説明変数から局所回帰モデルにより予測対象の目的変数である復燐量を予測する工程とを有することを特徴とする請求項4に記載の復燐量予測方法。 - 前記復燐量を予測する工程は、
前記実績データベースの説明変数と前記予測対象の説明変数の類似度を算出する類似度算出工程と、
前記実績データベースに格納されている実績データと、前記類似度とを用いて予測モデルとしての局所的回帰モデルを作成する予測式作成工程と、
前記予測式作成工程によって作成された前記予測モデルに予測対象の説明変数の値を代入することによって復燐量の予測値を算出する復燐量予測工程と
を有することを特徴とする請求項5に記載の復燐量予測方法。 - 請求項4から請求項6のいずれかの復燐量予測方法によって予測された復燐量に基づいて、転炉目標燐濃度を算出し、それにより転炉脱燐制御を行うことを特徴とする転炉脱燐制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014046277A JP6098553B2 (ja) | 2014-03-10 | 2014-03-10 | 復燐量予測装置および復燐量予測方法、ならびに転炉脱燐制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014046277A JP6098553B2 (ja) | 2014-03-10 | 2014-03-10 | 復燐量予測装置および復燐量予測方法、ならびに転炉脱燐制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015168870A JP2015168870A (ja) | 2015-09-28 |
JP6098553B2 true JP6098553B2 (ja) | 2017-03-22 |
Family
ID=54201886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014046277A Expired - Fee Related JP6098553B2 (ja) | 2014-03-10 | 2014-03-10 | 復燐量予測装置および復燐量予測方法、ならびに転炉脱燐制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6098553B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017115173A (ja) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 転炉の操業方法 |
JP2019023355A (ja) * | 2018-11-09 | 2019-02-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 転炉の操業方法 |
KR102326243B1 (ko) * | 2019-12-19 | 2021-11-16 | 주식회사 포스코 | 용선 탈황 장치의 제어 시스템 및 그 제어 방법 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5434837B2 (ja) * | 2010-07-23 | 2014-03-05 | 新日鐵住金株式会社 | 品質予測装置、品質予測方法、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
JP5853723B2 (ja) * | 2011-01-28 | 2016-02-09 | Jfeスチール株式会社 | リン濃度予測装置及び吹錬制御方法 |
JP5790607B2 (ja) * | 2012-08-20 | 2015-10-07 | 新日鐵住金株式会社 | 溶銑脱りん方法、溶銑脱りんシステム、低りん溶銑の製造方法および低りん溶銑の製造装置 |
-
2014
- 2014-03-10 JP JP2014046277A patent/JP6098553B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015168870A (ja) | 2015-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6607577B2 (en) | Desulphurization reagent control method and system | |
JP5462750B2 (ja) | 溶鋼温度管理方法、装置及びプログラム | |
JP6098553B2 (ja) | 復燐量予測装置および復燐量予測方法、ならびに転炉脱燐制御方法 | |
JP2007186734A (ja) | 溶鋼温度予測方法及び溶鋼温度予測装置 | |
JP5853723B2 (ja) | リン濃度予測装置及び吹錬制御方法 | |
JP5816148B2 (ja) | 出力値予測装置、出力値予測方法およびそのプログラム | |
KR20200035550A (ko) | 인공신경망 기법을 활용한 전로 출강 온도 예측 방법 | |
JP2011039762A (ja) | 出力値予測方法、該装置および該方法のプログラム | |
Botnikov et al. | Development of the metal temperature prediction model for steel-pouring and tundish ladles used at the casting and rolling complex | |
JP5271136B2 (ja) | 出力値予測方法、該装置および該方法のプログラム | |
JP2005036289A (ja) | モデルパラメータ決定方法及びそのプログラム,モデル予測方法及びそのプログラム | |
JP4400253B2 (ja) | 品質影響要因解析方法、品質予測方法、品質制御方法、品質影響要因解析装置、品質予測装置、品質制御装置、品質影響要因解析システム、品質予測システム、品質制御システム、及びコンピュータプログラム | |
JP5854171B2 (ja) | 補正装置、補正方法及び鉄鋼精錬方法 | |
JP5821656B2 (ja) | 生石灰濃度予測装置及び吹錬制御方法 | |
JP2006309709A (ja) | 結果予測装置、制御装置及び品質設計装置 | |
JP5577568B2 (ja) | インペラー脱硫制御装置及び方法 | |
JP6376200B2 (ja) | 溶湯状況推定装置、溶湯状況推定方法、及び溶湯の製造方法 | |
JP5319451B2 (ja) | 出力値予測方法、該装置および該方法のプログラム | |
JP2020105606A (ja) | 転炉吹錬制御装置、転炉吹錬制御方法およびプログラム | |
JP2010207900A (ja) | 熱間圧延における変形抵抗予測方法 | |
JP2001294928A (ja) | 転炉吹錬の終点制御方法 | |
JP6375741B2 (ja) | 製鋼工場における溶鋼温度の制御方法 | |
JP5483429B2 (ja) | 溶鋼中の燐濃度を精度よく推定する方法 | |
WO2020222145A1 (en) | System and method for evaluation of foundry sand | |
JP2007238982A (ja) | 転炉吹錬終点制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151027 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161101 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170124 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170206 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6098553 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |