JPH0219413A - 転炉吹錬方法 - Google Patents
転炉吹錬方法Info
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- JPH0219413A JPH0219413A JP16892488A JP16892488A JPH0219413A JP H0219413 A JPH0219413 A JP H0219413A JP 16892488 A JP16892488 A JP 16892488A JP 16892488 A JP16892488 A JP 16892488A JP H0219413 A JPH0219413 A JP H0219413A
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Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
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。
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］
この発明は、吹錬の終点における溶湯成分を調整する吹
錬方法に係り、特にスラグ中の鉄量を調整する転炉吹錬
方法に関する。
錬方法に係り、特にスラグ中の鉄量を調整する転炉吹錬
方法に関する。
［従来の技術］
近時、転炉吹錬において、吹錬中の各種Ｍ１定情報に基
づき吹錬条件をコンピュータ制御するダイナミックコン
トロールが採用されている。ダイナミックコントロール
による吹錬では、終点制御のために、吹錬中の溶湯にサ
ブランス（中間サブランス）を浸漬して、溶湯温度及び
溶湯炭素濃度［Ｃ］を直接測定し、この実測温度に基づ
き吹錬条件を適宜制御して終点温度及び成分をコントロ
ールする。
づき吹錬条件をコンピュータ制御するダイナミックコン
トロールが採用されている。ダイナミックコントロール
による吹錬では、終点制御のために、吹錬中の溶湯にサ
ブランス（中間サブランス）を浸漬して、溶湯温度及び
溶湯炭素濃度［Ｃ］を直接測定し、この実測温度に基づ
き吹錬条件を適宜制御して終点温度及び成分をコントロ
ールする。
ところで、転炉吹錬においては、溶湯及びスラグの間で
下記の脱燐反応が進行する。
下記の脱燐反応が進行する。
２ ［Ｐ］ ＋５ （Ｆ ｅｏ） ＝Ｐｚ Ｏｓ ＋５
Ｆ ｅすなわち、溶湯中の燐［Ｐ］はスラグ中の（Ｆｅ
ｄ）により酸化されてＰ２Ｏ，になり、スラグ中の酸化
カルシウム（Ｃａｂ）と結合してスラグ中に取込まれて
安定な状態となる。溶湯中炭素濃度［Ｃ］とスラグ中の
全鉄濃度（以下、Ｔ、Ｆｅという）とは互いに相関関係
にあり、この（Ｔ、Ｆｅ）は、吹錬中の溶湯の酸化の程
度を表わし、脱燐反応を支配する重要な因子となる。
Ｆ ｅすなわち、溶湯中の燐［Ｐ］はスラグ中の（Ｆｅ
ｄ）により酸化されてＰ２Ｏ，になり、スラグ中の酸化
カルシウム（Ｃａｂ）と結合してスラグ中に取込まれて
安定な状態となる。溶湯中炭素濃度［Ｃ］とスラグ中の
全鉄濃度（以下、Ｔ、Ｆｅという）とは互いに相関関係
にあり、この（Ｔ、Ｆｅ）は、吹錬中の溶湯の酸化の程
度を表わし、脱燐反応を支配する重要な因子となる。
従来の転炉吹錬方法は、サブランスで得られた溶湯温度
及び［Ｃ］に基づきダイナミックモデルである脱炭反応
を適正にコントロールしつつ、［Ｃ］が目標値に到達す
るように吹錬条件を制御する。すなわち、従来の吹錬方
法では、吹き止め時の［Ｃ］を調整することにより、間
接的に（Ｔ、Ｆｅ）を推定する。
及び［Ｃ］に基づきダイナミックモデルである脱炭反応
を適正にコントロールしつつ、［Ｃ］が目標値に到達す
るように吹錬条件を制御する。すなわち、従来の吹錬方
法では、吹き止め時の［Ｃ］を調整することにより、間
接的に（Ｔ、Ｆｅ）を推定する。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来の転炉吹錬方法においては、吹錬初
期及び中期の高炭素濃度領域では（Ｔ、Ｆｅ）の［Ｃ］
に対する依存性が強いが、吹錬後期の低炭素濃度領域で
は（Ｔ、Ｆｅ）の［Ｃ］への依存性が弱まり、［Ｃ］に
基づき（Ｔ、Ｆｅ）を高精度に推定することが困難にな
る。このため、終点における脱燐率にばらつきを生じや
すいという問題点がある。
期及び中期の高炭素濃度領域では（Ｔ、Ｆｅ）の［Ｃ］
に対する依存性が強いが、吹錬後期の低炭素濃度領域で
は（Ｔ、Ｆｅ）の［Ｃ］への依存性が弱まり、［Ｃ］に
基づき（Ｔ、Ｆｅ）を高精度に推定することが困難にな
る。このため、終点における脱燐率にばらつきを生じや
すいという問題点がある。
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、スラグ中の（Ｔ、Ｆｅ）を高精度に推定することがで
きる転炉吹錬方法を提供することを目ｒ白とする。
、スラグ中の（Ｔ、Ｆｅ）を高精度に推定することがで
きる転炉吹錬方法を提供することを目ｒ白とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る転炉吹錬方法は、転炉吹錬中に生じる炉
ガスの成分及び量を随時検出し、検出結果からそのとき
の転炉内の酸素成分の存在量を把握し、これから炉内に
おける鉄成分の酸化反応量を把握し、鉄成分の酸化反応
量、溶湯中の炭素濃度並びに時間の関係を表わす所定の
数式モデルを用いて溶湯からスラグに移行した鉄の総量
を算出する一方、サブランス法により転炉内溶湯の炭素
濃度を実測してこれを初期値とし、この初期値及び前記
スラグ中の鉄の総量とに基づき吹錬中に刻々変化するス
ラグ中の鉄の濃度を推定することを特徴とする。
ガスの成分及び量を随時検出し、検出結果からそのとき
の転炉内の酸素成分の存在量を把握し、これから炉内に
おける鉄成分の酸化反応量を把握し、鉄成分の酸化反応
量、溶湯中の炭素濃度並びに時間の関係を表わす所定の
数式モデルを用いて溶湯からスラグに移行した鉄の総量
を算出する一方、サブランス法により転炉内溶湯の炭素
濃度を実測してこれを初期値とし、この初期値及び前記
スラグ中の鉄の総量とに基づき吹錬中に刻々変化するス
ラグ中の鉄の濃度を推定することを特徴とする。
［作用］
この発明に係る転炉吹錬方法においては、炉ガスの成分
及び量を随時測定し、炉ガス中に存在する酸素量を把握
し、下記（１）式を用いてガス中の酸素存在量から炉内
の蓄積酸素ｍｗｏ２を求める。
及び量を随時測定し、炉ガス中に存在する酸素量を把握
し、下記（１）式を用いてガス中の酸素存在量から炉内
の蓄積酸素ｍｗｏ２を求める。
・・・ （１）
但し、記号Ｓはサブランス時、記号ｔは中間サブランス
測定時からｔ秒後、Ｉ Ｎ Ｐ Ｕ Ｔ ０２は炉内に
入る酸素（吹付は酸素ガス、副原料、底吹きガス、侵入
空気）の総量、０ＵＴＰＵＴ ０２は炉内から出る酸
素（排ガス、噴出ガス）の総量をそれぞれ示す。
測定時からｔ秒後、Ｉ Ｎ Ｐ Ｕ Ｔ ０２は炉内に
入る酸素（吹付は酸素ガス、副原料、底吹きガス、侵入
空気）の総量、０ＵＴＰＵＴ ０２は炉内から出る酸
素（排ガス、噴出ガス）の総量をそれぞれ示す。
次に、中間サブランス測定により溶湯中炭素濃度［Ｃ］
を実測し、下記（２）式を用いてサブランス時の（Ｔ、
Ｆｅ）３を求める。
を実測し、下記（２）式を用いてサブランス時の（Ｔ、
Ｆｅ）３を求める。
（Ｔ、Ｆｅ）ｓ”ｆ （Ｑｓ、Ｆｅ２．Ｃｓ）・・・（
２） 但し、記号ＱＢは底吹ガス量、記号ＦＯ□は上吹酸素量
、記号Ｃ５はサブランス時の溶湯中炭素濃度［Ｃ］を示
す。すなわち、Ｑｓは溶湯中の［Ｃ］を攪拌する力を、
Ｆｅ２は溶湯を酸化させる力を示す。
２） 但し、記号ＱＢは底吹ガス量、記号ＦＯ□は上吹酸素量
、記号Ｃ５はサブランス時の溶湯中炭素濃度［Ｃ］を示
す。すなわち、Ｑｓは溶湯中の［Ｃ］を攪拌する力を、
Ｆｅ２は溶湯を酸化させる力を示す。
次に、下記（３）式を用いてサブランス時からｔ秒経過
後のスラグｆｆ１ｗ５ＬＡ、（ｔ）を求める。
後のスラグｆｆ１ｗ５ＬＡ、（ｔ）を求める。
Ｗｓ Ｌ Ａ Ｇ （ｔ）−γＸ ＷＯｚ （ｔ）＋
Ｗｓ ＬＡＧ Ｘ１００ ／ （（１００−βＸ （Ｔ、Ｆｅ）ｓ ｌ・・・（３） 但し、記号ｗｓｔ、Ａａは初期スラグ量及び５ｉ０２量
の和、記号β、γはそれぞれ係数を表わす。
Ｗｓ ＬＡＧ Ｘ１００ ／ （（１００−βＸ （Ｔ、Ｆｅ）ｓ ｌ・・・（３） 但し、記号ｗｓｔ、Ａａは初期スラグ量及び５ｉ０２量
の和、記号β、γはそれぞれ係数を表わす。
次に、下記（４）式を用いてサブランス時からｔ秒経過
後の（Ｔ、Ｆｅ）を求める。
後の（Ｔ、Ｆｅ）を求める。
（Ｔ、Ｆｅ） −（Ｔ、Ｐｅ）３ ＋ ａ Ｘ １０２
（ｔ）／ Ｗ３ Ｌ Ａ Ｇ （ｔ）・・・（４） 但し、記号ＷｓＬＡｏは初期スラグ量、記号αは係数を
示す。
（ｔ）／ Ｗ３ Ｌ Ａ Ｇ （ｔ）・・・（４） 但し、記号ＷｓＬＡｏは初期スラグ量、記号αは係数を
示す。
そして、これにより（Ｔ、Ｆｅ）が所定の目標値に一致
するまでの経過時間ｔを推定する。
するまでの経過時間ｔを推定する。
［実施例］
以下、添付の図面を参照してこの発明の実施例について
具体的に説明する。
具体的に説明する。
転炉１０は、底吹きノズル１４を介して攪拌ガスを溶湯
１２に吹込みつつ、メインランス２０の酸素ジェットを
場面に吹付けるように構成された腹合吹錬炉である。底
吹きノズル１４に連通する配管１６及びメインランス２
０に連通する配管２２にはそれぞれ流量計１８及び２４
が設けられ、それぞれがプロセスコンピュータ４０の入
力側に接続されている。コンピュータ４０は、入力デー
タを記憶するメモリ、種々の演算を実行する演算部、メ
モリにストアされたデータを順次呼出してデータ処理す
るＣＰＵ （中央処理装置）をそれぞれ有し、各種プロ
セスデータを集めて所定のスタティックモデル及びダイ
ナミックモデルに対応する数式モデルに基づき吹錬の最
適制御条件を求め、最適制御指令を各所の機器に発する
ようになっている。
１２に吹込みつつ、メインランス２０の酸素ジェットを
場面に吹付けるように構成された腹合吹錬炉である。底
吹きノズル１４に連通する配管１６及びメインランス２
０に連通する配管２２にはそれぞれ流量計１８及び２４
が設けられ、それぞれがプロセスコンピュータ４０の入
力側に接続されている。コンピュータ４０は、入力デー
タを記憶するメモリ、種々の演算を実行する演算部、メ
モリにストアされたデータを順次呼出してデータ処理す
るＣＰＵ （中央処理装置）をそれぞれ有し、各種プロ
セスデータを集めて所定のスタティックモデル及びダイ
ナミックモデルに対応する数式モデルに基づき吹錬の最
適制御条件を求め、最適制御指令を各所の機器に発する
ようになっている。
ダクト２８のフード２６が転炉１０の装入口を覆うよう
に設けられ、転炉内で発生したガスがダクト２８により
排ガス処理装置（図示せず）に導かれるようになってい
る。シュータ３０が転炉装入口近傍のダクト２８に取付
けられ、秤量器３２で秤量された副原料がシュータ３０
を介してダクト２８内に切出され、更に、これが転炉内
に落下するようになっている。一方、ガス分析計３４及
び質量分析計３５がダクト２８の最上部に取付けられ、
排ガスの成分及び質量が検出されるようになっている。
に設けられ、転炉内で発生したガスがダクト２８により
排ガス処理装置（図示せず）に導かれるようになってい
る。シュータ３０が転炉装入口近傍のダクト２８に取付
けられ、秤量器３２で秤量された副原料がシュータ３０
を介してダクト２８内に切出され、更に、これが転炉内
に落下するようになっている。一方、ガス分析計３４及
び質量分析計３５がダクト２８の最上部に取付けられ、
排ガスの成分及び質量が検出されるようになっている。
また、排ガス流量計３６がダクト下部の絞りのところに
設けられ、排ガスの流量が検出されるようになっている
。
設けられ、排ガスの流量が検出されるようになっている
。
なお、秤量器３２．ガス分析計３４．質量分析計３５並
びに流量計３６のそれぞれは、コンピュータ４０の入力
側に接続されている。
びに流量計３６のそれぞれは、コンピュータ４０の入力
側に接続されている。
また、転炉１０の上方にはサブランス装置（図示せず）
が設けられ、サブランスを下降させると装入口から転炉
内にサブランス先端が挿入されて溶湯１２に浸漬される
ようになっている。因みに、サブランス先端にはプロー
ブが装着されており、溶湯温度及び炭素濃度［Ｃ］が直
ちに検出されるようになっている。
が設けられ、サブランスを下降させると装入口から転炉
内にサブランス先端が挿入されて溶湯１２に浸漬される
ようになっている。因みに、サブランス先端にはプロー
ブが装着されており、溶湯温度及び炭素濃度［Ｃ］が直
ちに検出されるようになっている。
次に、この実施例において終点温度を推定する場合につ
いて説明する。
いて説明する。
吹錬中の溶湯にサブランスを浸漬して炭素濃度［Ｃ］を
測定し、これをコンピュータ４０に人力する。一方、排
ガス成分、各成分の質量、並びに排ガス流量をそれぞれ
検出し、これらの検出値もコンピュータ４０に入力する
。これらデータから（ＯＵ Ｔ Ｐ Ｕ Ｔ Ｏ２）
量を算出する。
測定し、これをコンピュータ４０に人力する。一方、排
ガス成分、各成分の質量、並びに排ガス流量をそれぞれ
検出し、これらの検出値もコンピュータ４０に入力する
。これらデータから（ＯＵ Ｔ Ｐ Ｕ Ｔ Ｏ２）
量を算出する。
また、送酸量、副原料の成分及び投入量、底吹きガス量
、並びに侵入空気の量から（ＩＮＰＵＴ０２）ｆｆｉを
求め、これと（ＯＵＴＰＵＴ Ｏ２）量から蓄積酸素
量ＷＯ２を算出する。次いで、底吹ガス量Ｑ８ 上吹酸
素１Ｆｏ２ サブランス時の［Ｃ］量Ｃ８からサブラン
ス時の（Ｔ、Ｆｅ）ｓを求める。この（Ｔ、Ｆｅ）ｓと
、蓄積酸素量ＷＯ２及びＷ９ＬＡＧ（初期スラグ量及び
５ｉ０２量の和）を用いてサブランス測定からｔ秒後の
（Ｔ、Ｆｅ）ｔを算出し、更に、この（Ｔ、Ｆｅ）Ｔに
基づき（Ｔ、Ｆｅ）を推定する。
、並びに侵入空気の量から（ＩＮＰＵＴ０２）ｆｆｉを
求め、これと（ＯＵＴＰＵＴ Ｏ２）量から蓄積酸素
量ＷＯ２を算出する。次いで、底吹ガス量Ｑ８ 上吹酸
素１Ｆｏ２ サブランス時の［Ｃ］量Ｃ８からサブラン
ス時の（Ｔ、Ｆｅ）ｓを求める。この（Ｔ、Ｆｅ）ｓと
、蓄積酸素量ＷＯ２及びＷ９ＬＡＧ（初期スラグ量及び
５ｉ０２量の和）を用いてサブランス測定からｔ秒後の
（Ｔ、Ｆｅ）ｔを算出し、更に、この（Ｔ、Ｆｅ）Ｔに
基づき（Ｔ、Ｆｅ）を推定する。
第２図は、横軸に（Ｔ、Ｆｅ）の理論計算値をとり、縦
軸に（Ｔ、Ｆｅ）の実績値をとって、（Ｔ、Ｆｅ）の推
定精度について調査したグラフ図である。図中の丸は、
実施例の方法を用いて吹錬した３８チヤージの実績をそ
れぞれプロットしたものである。図から明らかなように
、実施例の方法を使用した場合に、吹錬末期の（Ｔ、Ｆ
ｅ）をプラスマイナス１．５％の範囲内の精度で推定す
ることができた。なお、実績値を平均すると、理論計算
値に対して僅かマイナス０，０１％のずれしか存在せず
、実績の偏差も０．８９％であり、推定精度を極めて高
くすることができた。
軸に（Ｔ、Ｆｅ）の実績値をとって、（Ｔ、Ｆｅ）の推
定精度について調査したグラフ図である。図中の丸は、
実施例の方法を用いて吹錬した３８チヤージの実績をそ
れぞれプロットしたものである。図から明らかなように
、実施例の方法を使用した場合に、吹錬末期の（Ｔ、Ｆ
ｅ）をプラスマイナス１．５％の範囲内の精度で推定す
ることができた。なお、実績値を平均すると、理論計算
値に対して僅かマイナス０，０１％のずれしか存在せず
、実績の偏差も０．８９％であり、推定精度を極めて高
くすることができた。
［発明の効果］
この発明によれば、吹錬中の排ガス情報に基づきサブラ
ンス後の（Ｔ、Ｆｅ）を直接推定することができるので
、（Ｔ、Ｆｅ）の推定精度を大幅に向上することができ
る。このため、吹錬における脱燐率を精度良くコントロ
ールすることができ、転炉操業の生産性を向上すること
ができる。
ンス後の（Ｔ、Ｆｅ）を直接推定することができるので
、（Ｔ、Ｆｅ）の推定精度を大幅に向上することができ
る。このため、吹錬における脱燐率を精度良くコントロ
ールすることができ、転炉操業の生産性を向上すること
ができる。
第１図はこの発明の実施例に係る転炉吹錬方法を説明す
るための模式図、第２図はこの発明の効果を示すグラフ
図である。 １０；転炉、１２；溶湯、１４：底吹きノズル、１６，
２２；管、１８，２４．３６；流量計、２０；ランス、
２６；フード、２８；ダクト、３０；シュータ、３２；
秤量器、３４，３５；分析計、４０；プロセスコンピュ
ータ
るための模式図、第２図はこの発明の効果を示すグラフ
図である。 １０；転炉、１２；溶湯、１４：底吹きノズル、１６，
２２；管、１８，２４．３６；流量計、２０；ランス、
２６；フード、２８；ダクト、３０；シュータ、３２；
秤量器、３４，３５；分析計、４０；プロセスコンピュ
ータ
Claims (1)
- 転炉吹錬中に生じる炉ガスの成分及び量を随時検出し、
検出結果からそのときの転炉内の酸素成分の存在量を把
握し、これから炉内における鉄成分の酸化反応量を把握
し、鉄成分の酸化反応量、溶湯中の炭素濃度並びに時間
の関係を表わす所定の数式モデルを用いて溶湯からスラ
グに移行した鉄の総量を算出する一方、サブランス法に
より転炉内溶湯の炭素濃度を実測してこれを初期値とし
、この初期値及び前記スラグ中の鉄の総量とに基づき吹
錬中に刻々変化するスラグ中の鉄の濃度を推定すること
を特徴とする転炉吹錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16892488A JPH0219413A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 転炉吹錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16892488A JPH0219413A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 転炉吹錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0219413A true JPH0219413A (ja) | 1990-01-23 |
Family
ID=15877075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16892488A Pending JPH0219413A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 転炉吹錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0219413A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101504280B1 (ko) * | 2013-10-14 | 2015-03-19 | 동국제강주식회사 | 전기로 용융 슬래그 중 산화철 함량 예측방법 |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP16892488A patent/JPH0219413A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101504280B1 (ko) * | 2013-10-14 | 2015-03-19 | 동국제강주식회사 | 전기로 용융 슬래그 중 산화철 함량 예측방법 |
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