JP6168111B2 - 溶銑の精錬方法 - Google Patents
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Description
[1]転炉型精錬炉内の溶銑に上吹きランスから気体酸素源を供給して溶銑に酸化精錬を施す一次吹錬工程と、該一次吹錬工程で生成したスラグの少なくとも一部を前記転炉型精錬炉から排出する排滓工程と、該排滓工程後、前記転炉型精錬炉内にCaO系媒溶剤を添加し、前記上吹きランスから気体酸素源を供給して残留させた溶銑に酸化精錬を施す二次吹錬工程と、を有する溶銑の精錬方法であって、前記一次吹錬工程中に炉内の溶銑浴面からのスラグ高さを測定し、炉内の溶銑浴面から炉口までの炉内フリーボードの高さに対する測定されたスラグ高さの比率をスラグ高さ比率と定義したとき、スラグ高さ比率が0.6以上となるまで吹錬を継続して行い、スラグ高さ比率が0.6以上0.8未満のときにスラグのフォーミング鎮静材を炉内に投入して吹錬を継続し、スラグ高さ比率が0.5以上0.7以下となっている状態で、前記一次吹錬工程を終了することを特徴とする、溶銑の精錬方法。
[2]前記一次吹錬工程が溶銑の脱珪処理であり、前記二次吹錬工程が溶銑の脱燐処理であることを特徴とする、上記[1]に記載の溶銑の精錬方法。
[3]前記一次吹錬工程が溶銑の脱燐処理であり、前記二次吹錬工程が溶銑を脱炭して溶鋼とする脱炭処理であることを特徴とする、上記[1]に記載の溶銑の精錬方法。
[4]前記スラグ高さの測定結果に基づいて、前記脱珪処理中に、上吹きランスからの気体酸素源の供給流量、上吹きランスのランス高さ、底吹き羽口からの攪拌用ガスの供給流量、炉内のスラグの組成、スラグのフォーミング鎮静材の投入量の群から選択された少なくとも1種を調整し、この調整によって、脱珪処理中における炉内のスラグ高さを制御するとともに、前記脱珪処理における溶銑1トンあたりの酸素の総供給量を、脱珪処理前の溶銑1トンが含有する珪素を全て酸化するのに化学量論的に必要な酸素量よりも5.0Nm3/溶銑−t以上大きい量とすることを特徴とする、上記[2]に記載の溶銑の精錬方法。
[5]擬似ランダム信号処理レーダー方式マイクロ波距離計を用い、10GHz以下の周波数のマイクロ波を前記転炉型精錬炉内に送信して炉内からの反射波を受信し、反射波の往復伝播時間から対象物までの距離を求め、炉口から溶銑浴面までの範囲に存在する対象物からの反射波の信号のうちで、反射波の信号に対応する対象物までの距離が前記一次吹錬工程の開始時から変化せずに、継続して存在する反射波の信号をノイズとして除去したうえで、溶銑浴面に対応する反射波の信号を除いて最も反射強度が高い反射波の信号をスラグ表面からの反射波の信号と判定してスラグ表面までの距離を求め、求めたスラグ表面までの距離に基づいて前記スラグ高さを測定することを特徴とする、上記[1]ないし上記[4]のいずれか1項に記載の溶銑の精錬方法。
[6]周波数変調連続波式マイクロ波距離計を用い、10GHz以下の周波数のマイクロ波を前記転炉型精錬炉内に送信して炉内からの反射波を受信し、反射波の往復伝播時間から対象物までの距離を求め、炉口から溶銑浴面までの範囲に存在する対象物からの反射波の信号のうちで、反射波の信号に対応する対象物までの距離が前記一次吹錬工程の開始時から変化せずに、継続して存在する反射波の信号をノイズとして除去したうえで、溶銑浴面に対応する反射波の信号を除いて最も反射強度が高い反射波の信号をスラグ表面からの反射波の信号と判定してスラグ表面までの距離を求め、求めたスラグ表面までの距離に基づいて前記スラグ高さを測定することを特徴とする、上記[1]ないし上記[4]のいずれか1項に記載の溶銑の精錬方法。
[7]擬似ランダム信号処理レーダー方式マイクロ波距離計または周波数変調連続波式マイクロ波距離計を用い、10GHz以下の周波数のマイクロ波を前記転炉型精錬炉内に送信して炉内からの反射波を受信し、マイクロ波の反射波の反射強度と往復伝播時間との関係を一定の時間間隔毎に求めて記録し、前記記録した反射波の反射強度と往復伝播時間との関係から、所定の時間間隔をおいて差分をとった反射波の反射強度と往復伝播時間との関係を求め、炉口から溶銑浴面までの範囲に対応する反射波の往復伝播時間の範囲において、最も反射強度の差分または反射強度の差分の絶対値が大きい反射波の信号をスラグ表面からの反射波の信号と判定してスラグ面までの距離を求めることを特徴とする、上記[1]ないし上記[4]のいずれか1項に記載の溶銑の精錬方法。
尚、炉内残留CaO量及び炉内残留SiO2量は、炉内に残留する前チャージの脱燐スラグ中に含有されるCaO量及びSiO2量であり、脱珪処理での生成SiO2量は、脱珪処理前後の溶銑中Si濃度の変化から算出できる。
fdb=fR−fV・・・(3)
ここで、fRはスラグ面との距離に比例する周波数、fVはスラグ面の移動速度に比例する周波数と考える。スラグ面が一定であるときはfV=0であり、fR=fub=fdbとなる。
送信信号を変調する三角波の周期をT、変調した周波数の最大値と最小値との差、即ち変調周波数の変化幅をΔfとし、送信波の周波数と受信波の周波数との差をΔFとすると、変調する周波数の変化率(ΔF/ΔT)は、下記の(5)式で表される。
(5)式を変形し、且つ、ΔTに(4)式を代入すると、下記の(6)式が得られる。
この周波数は距離Lに比例するので、前述のfRは、下記の(7)式で表すことができる。
次に、スラグ面が上昇または下降する場合を考える。スラグ面の上昇速度または下降速度をVとすると、送信周波数f0はドップラー効果によってシフトする。このドップラー効果を加味すると、(2)式及び(3)式に示される周波数fVは、下記の(8)式で表される。
スラグレベルが変化すると、ビート信号周波数は周期的に高低を繰り返すが、(2)式及び(3)式から、距離Lのみを抽出することができる。実際には、送信信号と受信信号とのミキシングを行い、得られた信号に対してフーリエ変換を行うことで、反射波形を得ることができる。
2 上吹きランス
3 底吹き羽口
4 出湯口
5 溶銑
6 脱珪スラグ
7 冷鉄源
8 酸素ガス
9 底吹きガス
10 装入鍋
11 煙道
12 フード
13 開口部
14 開口部
15 マイクロ波スラグレベル計
16 導波管
17 送信アンテナ
18 受信アンテナ
Claims (4)
- 転炉型精錬炉内の溶銑に上吹きランスから気体酸素源を供給して溶銑に酸化精錬を施す一次吹錬工程と、該一次吹錬工程で生成したスラグの少なくとも一部を前記転炉型精錬炉から排出する排滓工程と、該排滓工程後、前記転炉型精錬炉内にCaO系媒溶剤を添加し、前記上吹きランスから気体酸素源を供給して残留させた溶銑に酸化精錬を施す二次吹錬工程と、を有する溶銑の精錬方法であって、
前記一次吹錬工程中に炉内の溶銑浴面からのスラグ高さを測定し、炉内の溶銑浴面から炉口までの炉内フリーボードの高さに対する測定されたスラグ高さの比率をスラグ高さ比率と定義したとき、スラグ高さ比率が0.6以上となるまで吹錬を継続して行い、スラグ高さ比率が0.6以上0.8未満のときにスラグのフォーミング鎮静材を炉内に投入して吹錬を継続し、スラグ高さ比率が0.5以上0.7以下となっている状態で、前記一次吹錬工程を終了するに際し、
擬似ランダム信号処理レーダー方式マイクロ波距離計または周波数変調連続波式マイクロ波距離計を用い、10GHz以下の周波数のマイクロ波を前記転炉型精錬炉内に送信して炉内からの反射波を受信し、マイクロ波の反射波の反射強度と往復伝播時間との関係を一定の時間間隔毎に求めて記録し、前記記録した反射波の反射強度と往復伝播時間との関係から、所定の時間間隔をおいて差分をとった反射波の反射強度と往復伝播時間との関係を求め、炉口から溶銑浴面までの範囲に対応する反射波の往復伝播時間の範囲において、最も反射強度の差分または反射強度の差分の絶対値が大きい反射波の信号をスラグ表面からの反射波の信号と判定してスラグ面までの距離を求めることを特徴とする、溶銑の精錬方法。 - 前記一次吹錬工程が溶銑の脱珪処理であり、前記二次吹錬工程が溶銑の脱燐処理であることを特徴とする、請求項1に記載の溶銑の精錬方法。
- 前記一次吹錬工程が溶銑の脱燐処理であり、前記二次吹錬工程が溶銑を脱炭して溶鋼とする脱炭処理であることを特徴とする、請求項1に記載の溶銑の精錬方法。
- 前記スラグ高さの測定結果に基づいて、前記脱珪処理中に、上吹きランスからの気体酸素源の供給流量、上吹きランスのランス高さ、底吹き羽口からの攪拌用ガスの供給流量、炉内のスラグの組成、スラグのフォーミング鎮静材の投入量の群から選択された少なくとも1種を調整し、この調整によって、脱珪処理中における炉内のスラグ高さを制御するとともに、前記脱珪処理における溶銑1トンあたりの酸素の総供給量を、脱珪処理前の溶銑1トンが含有する珪素を全て酸化するのに化学量論的に必要な酸素量よりも5.0Nm3/溶銑−t以上大きい量とすることを特徴とする、請求項2に記載の溶銑の精錬方法。
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