JPH02149610A - 溶融鉄処理炉のスロッピング検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は溶融鉄炉の吹錬におけるスラグの流出現象（以
下スロッピングという）を上吹きランスの変位によって
検出する方法に関し、詳細には上記ランスの変位計測値
を適確に処理することによってスロッピングの発生を正
確に検出することのできるスロッピング検出方法に関す
るものであ［従来の技術］ 第３図（ａ）　、　（ｂ）は転炉操業におけるスラグ層
の状況を示す断面説明図であり、転炉１内には酸素ガス
（以下車に０．ガスという）噴出用の上吹きランス３が
設けられる。鋼浴層２上に形成されるスラグ層５の状態
は、上記上吹きランス３の０２ガス噴出条件や精練反応
の進行状況等により変化゛する。−数的に吹錬条件がハ
ードフローのときには、第３図（ｂ）の様にスラグ層５
の厚さは薄くなる傾向にあり、ハードに過ぎるとスピッ
ティングを起こし易くなる。一方ソフトブローのときに
は第３図（ａ）の様にスラグ層５は厚くなり、ソフトに
過ぎるとスロッピングを起こし易くなる。

そのため上記スロッピングの発生を予め検知する目的で
第４図［第３図（ａ）のｍＶ−ＩＶ線断面説明図］に示
す様な測定手段が用いられている。即ち上吹きランス３
の芯出しクランプ４に夫々′荷重測定用のロードセル６
８〜６ｃを配設し、後記手法に従ってランス３の振動か
らスロッピングの発生を検知するのである０例えば第３
図（ａ）　、　（ｂ）においてランス３の振動状況を観
察比較した場合、第３図（ａ）に示される様にランス３
がスラグ層５中に浸漬された状態になると、該スラグ層
５中のスラグ撹拌流の衝突による負荷が大きく作用して
ランス３の振動は大きくなり、上記ロードセル６８〜６
ｃの測定値は大きな変動を示すことになる。

そこでこの振動を測定・判断することによってスロッピ
ングの発生を検出する。

第５図は１個のロードセル６ａに注目して荷重測定値Ｆ
ａが０．１秒毎にどの様に変化するかを示したグラフで
ある。この例においてはスロッピングの発生を検知する
ための判定値を導出する目的で基準値Ｂａ及びこれと荷
重測定値Ｆａの偏差Ｆａｎ−Ｆａ４　（図中の矢印で示
す）を定めている。即ちある測定時刻における荷重測定
値Ｆａと基準値Ｂａにおける偏差の絶対値Ｆａｎを算出
し、そしてロードセル６ａ、８ｂ、６ｃの全てにおける
上記絶対値を平均して判定値Ｆとする。この判定値Ｆを
数式で表わすと以下の通りとなる。

尚Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃはロードセル６ａ、６ｂ。

６ｃのある時刻の荷重測定値であり、Ｆａｎ。

Ｆｂｎ、Ｆｃｎは各偏差の絶対値であり、Ｂａ。

Ｂｂ、Ｂｅは各ロードセルの基準値である。

Ｆ＝−（Ｆａ　１＋Ｆ　ｂ　ｎ＋Ｆ　ｃ　ｎ）Ｆａｎ＝
ｌ（今回の測定値Ｆａｌ−（基準値Ｂａ）Ｆｂｎ＝ｌ（
今回の測定値Ｆｂ）−（基準値Ｂｂ）Ｆｃｎ＝ｌ（今回
の測定値Ｆｃ）−（基準値Ｂｅ）尚各ロードセル６ａ〜
６Ｃにおける基準値Ｂａ〜Ｂｃは、該ロードセル６ａ〜
６Ｃが芯出しクランプ４内に埋設固定されているので配
設条件によって夫々異なる値を示し、基準値ＢａｘＢｃ
としては吹錬開始から数十秒間の荷重測定平均値が利用
されるのが一般的である。

［発明が解決しようとする課題］ 第６，７図は荷重測定値Ｆａ（実線）、基準値Ｂａ（−
点鎖線）及び平均荷重レベルＡ（破線）の関係を示すグ
ラフである。第６図に示す例は送酸流量やランス高さ等
の送酸条件が一定の場合であって、基準値Ｂａを一定に
設定しておいても上記の数式に従って正確な判定値Ｆを
算出することができる。ところが第７図に示す様に、例
えば送酸流量がＸ、、Ｘ、の区間で変更される場合は、
定の基準値Ｂａのままでは送酸条件の変化に伴なう変動
と荷重測定値Ｆａの変化を判別することはできず、上述
の数式によって正確な判定値Ｆを導き出すことができな
い、特に送酸流量を２３，００ＯＮｍ３／ｈｒより１０
，００ＯＮ＋＊’／ｈｒへ大幅に変更するといった場合
には、荷重測定値Ｆａの平均値もこれに合わせて大きく
変動するので、一定の基準値を基にして算出される判定
値Ｆは不正確なものとならざるをえない、尚この様な送
酸条件の変化に合わせて基準値を変えることも考えられ
るが、送酸流量の変更等は瞬時に行なえるものではなく
、条件変更に伴なう平均荷重レベルの漸増又は漸減に合
わせて基準値を変えることは実操業上不可能であり、ス
ロッピングの発生を検出するための判定値Ｆは正確さの
面で大きな問題となっている。そのためスロッピングを
抑制するのための処理が適確に行なえないことが多くス
ロッピングの過剰検出、過剰抑制操作によりスラグ未滓
化による脱Ｐ反応等の必要冶金反応不良の問題を生じ、
また逆にスロッピング発生の場合には処理炉４口からス
ラグの溢れ出しを生じて■鉄歩留まりの低下、■排ガス
回収量の低下及び■炉口への地金の付着の問題等の発生
による操業への支障をしばしば引き起こしていた。

そこで本発明者らは送酸条件に変更があるときであって
も、上吹きランスの振動に基く正確な判定値を導き出す
ことができ、それに基いてスロッピングの発生を正確に
検出できる方法を開発する目的で研究を重ね本発明を完
成した。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成し得た本発明は、前回測定値又はその補
正値と今回測定値又はその補正値の変化量を算出し、該
変化量に基づいてスロッピングの発生を検出することを
要旨とする。

［作用及び実施例］ 第１図はロードセル６ａにおける荷重測定値を基にして
判定値を算出する本発明の実施例を示すグラフであり、
第１図に基づいて本発明の実施手順を例示説明する。一
定時間毎に計測されるロードセル６ａの荷重測定値にお
いて、前回の荷重測定値Ｆ　ａ　（ｔ−１）　と今回の
荷重測定値Ｆａ　（ｔ）の差を算出してその絶対値Ｇａ
をとる。そして３個のロードセル６８〜６Ｃの荷重測定
値Ｆａ。

Ｆｂ、Ｆｃから判定値Ｆを算出するに当たっては次の数
式を利用する。

尚Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃは各ロードセル６ａ〜６Ｃの変化量
の絶対値を示す。

Ｆ＝　−（Ｇａ＋Ｇｂ＋Ｇｃ） Ｇａ−Ｊ［前回の測定値Ｆ　ａ　（ｔ−１）］　−［今
回の測定値Ｆａ（ｔ）］ Ｇｂ＝ｌ［前回の測定値Ｆ　ｂ　（ｔ−１］−［今回の
測定値Ｆｂ（ｔ）］ Ｇｃ＝ｌ［前回の測定値Ｆｃ（ｔ−１）］−［今回の測
定値Ｆｃ（ｔ）］ 上記式によって求められる判定値Ｆは、第７図に示され
た様に送酸条件が変更される場合であっても、一定時間
毎の荷重測定変化として正確に得られ、判定値Ｆの精度
は高いものとすることができる。

実験例 １００トン転炉中に溶銑９５トン（溶銑Ｓｔ濃度０．２
６〜０．３０％）とスクラップ５トンを装入し、以下の
吹錬条件で従来方法及び本発明方法によりスロッピング
発生の検知を行なう実験を各々１００チヤージずつ行な
った。各方法において、スロッピング発生を検出判定し
たチャージ数（以下ｃｈ数ともいう）と目視観察による
実際のスロッピング発生Ｃｈ数とを調査し、その対応関
係よりスロッピング発生検出成功率比較した。

吹錬条件： 装入Ｃａ　Ｏ：　３０ｋｇ／ｌ、軽ドロ；１０ｋｇ／を
吹止温度、１８８０℃、吹止Ｃ、０，３５％送酸パター
ン；第２図の通り、 従来方法においては、０．１秒毎にロードセルの荷重測
定値Ｆａの読み取りを行ない、吹錬開始から３０秒後ま
での３００回の読み取り平均値を基準値Ｂａとした。そ
して３０秒後より３秒間毎に判定値ｆａを次の数式に基
づいて計測した。

ま ただしＦａｔは０．１秒毎の荷重測定値である。そして
３つのロードセル６８〜６Ｃについてｆａ〜ｆｃを求め
、判定値ｆとしてＨ（ｆａ＋ｆｂ＋ｆｃ）を算出した。

そして３秒毎に算出される判定値ｆの過去１５秒間の平
均値が６０ｋｇ以上になったとき、スロッピングの発生
と判断した。

−力木発明方法においては、０．１秒毎にロードセルの
荷重測定値Ｆａを計測し、３秒毎に次の数式によって判
定値Ｇａを算出した。

定値についても同様に行ない、３秒毎に判定値ＧをＧ＝
ｌ　（Ｇａ＋Ｇｂ＋ＧＣ）により求めた。

そしてスロッピングの判定については前記の従来方法と
同様、３秒毎に算出される判定値ｆの過去１５秒間の平
均値が６０ｋｇ以上となったときに、スロッピングの発
生と判断した。

第１表は上記実験の結果を示す。

ただしＦ　ａ　（ｔ）は今回の荷重測定値を示しＦ　ａ
　（ｔ−０，１）は０．１秒前の前回の荷重測定値を示
す。

上記の処理を３つのロードセル６８〜６Ｃの測第１表か
ら明らかな様に送酸条件の変更がある場合、従来方法に
おいては実際にスロッピングが発生していないにもかか
わらず、信号レベルが上昇するためにスロッピングを過
検出する場合があり、その結果判定値の精度が低下し、
適確なスラグコントロールが困難となっている。

これに対し本発明方法においては、送酸条件の変化があ
っても、ランスの撮動を基にして正確な判定値を算出で
き、その結果判定値の精度が向上し、適確なスラグコン
トロールが可能となっている。

上吹きランス３の振動を検知するためのセンサは上記の
ロードセルに限定されず、その他磁わい式カセンサや圧
電式力センサ等を用いても良い。

また本発明における前回測定値と今回測定値の変化量計
算においては、上記実施例の様に２つの測定値の差の絶
対値を導き出す手法だけでなく、［Ｆ　ａ　（ｔ−１）
−Ｆ　ａ　（ｔ）］”や［Ｆ　ａ　（ｔ−１）−Ｆ　ａ
　（ｔ）］’で示す計算式を使って該変化量を導き出す
方法であっても良い。

［発明の効果］ 本発明により、上吹ぎランスの吹錬条件が操業中に変更
される場合であっても、スロッピングの発生を正確に検
知できる様になった。そのためスラグの性状の制御操作
を適確に速やかに行なえる様になり、スラグ未滓化によ
る脱Ｐ不良、スロッピング発生による鉄歩留りの低下や
転炉ガス回収量の低下及び炉口地金除去作業の増加とい
った不都合を解消できる様になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法における判定値の算出例を示すグラ
フ、第２図は実験例における吹錬条件の変更を示すグラ
フ、第３図（ａ）　、　（ｂ）は転炉におけるスラグ層
の状況を示す断面説明図、第４図はロードセル配設例を
示す断面説明図、第５図は従来方法による判定値の算出
例を示すグラフ、第６．７図は荷重測定値、基準値及び
平均荷重レベルの関係を示すグラフである。 １・・・転炉　　　　　　２・・・鋼浴層３・・・上吹
きランス ４・・・芯出しクランプ ５・・・スラグ層 ６ａ〜６ｃ・・・ロードセル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上吹きランスの頂部外周縁に、該上吹きランスの変位測
   定用センサを設け、該測定用センサの測定値により溶融
   鉄処理炉におけるスロッピングの発生を検出する方法に
   おいて、前回測定値又はその補正値と今回測定値又はそ
   の補正値の変化量を算出し、該変化量に基づいてスロッ
   ピングの発生を検出することを特徴とする溶融鉄処理炉
   のスロッピング検出方法。