JPH0249369B2 - Yojukinzokunokyuyo*toshutsuhanpukunyoruyojukinzokuyokunokakuhanseigyohoho - Google Patents
Yojukinzokunokyuyo*toshutsuhanpukunyoruyojukinzokuyokunokakuhanseigyohohoInfo
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- JPH0249369B2 JPH0249369B2 JP12628382A JP12628382A JPH0249369B2 JP H0249369 B2 JPH0249369 B2 JP H0249369B2 JP 12628382 A JP12628382 A JP 12628382A JP 12628382 A JP12628382 A JP 12628382A JP H0249369 B2 JPH0249369 B2 JP H0249369B2
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- molten metal
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は溶融金属の吸揚・吐出反覆による溶
融金属浴の撹拌制御方法に関するものである。
融金属浴の撹拌制御方法に関するものである。
精錬容器たとえば取鍋に、溶鉄のような溶融金
属浴を収容し、該浴中にこれに面して開口する筒
形耐火物の一端を浸漬し、この筒形耐火物の内部
に一旦溶鉄を吸揚げ、ついで直ちに浴中に急速吐
出してその噴射の運動エネルギーをもつて鉄浴に
撹拌を強制することによる炉外精錬法に関して発
明者らは、夙に開発研究を進めつつありその成果
に見るべきものがある。
属浴を収容し、該浴中にこれに面して開口する筒
形耐火物の一端を浸漬し、この筒形耐火物の内部
に一旦溶鉄を吸揚げ、ついで直ちに浴中に急速吐
出してその噴射の運動エネルギーをもつて鉄浴に
撹拌を強制することによる炉外精錬法に関して発
明者らは、夙に開発研究を進めつつありその成果
に見るべきものがある。
ここに有効な撹拌のための運動エネルギーを生
起すべく筒形耐火物は、溶鉄の吸揚げのために内
部減圧と、急速吐出のための加圧を、浸漬端の反
対側で反覆操作するわけであるが、このような内
部の減圧・加圧の繰り返しに際しては、筒形耐火
物内部における圧力の最大値と最小値を、常に一
定に保つことが重要であり、ことに最大値PHはそ
れが過大なとき、溶鉄浴中に加圧ガスの噴出を来
たして、容器内への溶鉄の溢出飛散を招く危険が
ある。一方PHが多少とも低すぎるのは、それによ
つて溶鉄浴の撹拌に寄与をすべき運動エネルギー
の著しい減少を生じる。
起すべく筒形耐火物は、溶鉄の吸揚げのために内
部減圧と、急速吐出のための加圧を、浸漬端の反
対側で反覆操作するわけであるが、このような内
部の減圧・加圧の繰り返しに際しては、筒形耐火
物内部における圧力の最大値と最小値を、常に一
定に保つことが重要であり、ことに最大値PHはそ
れが過大なとき、溶鉄浴中に加圧ガスの噴出を来
たして、容器内への溶鉄の溢出飛散を招く危険が
ある。一方PHが多少とも低すぎるのは、それによ
つて溶鉄浴の撹拌に寄与をすべき運動エネルギー
の著しい減少を生じる。
それ故最大圧力PHは反覆される加圧各過程を通
じていつも安定して、最も有効な目標値POに一
致することが望ましい。
じていつも安定して、最も有効な目標値POに一
致することが望ましい。
ここに目標圧力は、筒形耐火物の浸漬深さに対
応する溶鉄の静圧に近く設定される。
応する溶鉄の静圧に近く設定される。
しかし従来、加減圧各過程とも、一定の操作時
間に固定し、PHの時々刻々の値を見ながら人手に
てその適正時間を補正する制御を加える手順を試
みたが、加圧ガス供給源の元圧変動や、筒形耐火
物の内容積変化などの外乱により、実際上の加圧
最大圧力PHに変動を生じる場合が多く、またこれ
に対する補正は、必ずしも容易とは言えない面が
あつた。というのは、加圧ガスの供給時間が、概
ね１秒間以内であり、それ故筒形耐火物中の内部
圧力を検出し、これに基いて供給動作の制御を加
えても、既に手遅れに帰し勝ちだからである。
間に固定し、PHの時々刻々の値を見ながら人手に
てその適正時間を補正する制御を加える手順を試
みたが、加圧ガス供給源の元圧変動や、筒形耐火
物の内容積変化などの外乱により、実際上の加圧
最大圧力PHに変動を生じる場合が多く、またこれ
に対する補正は、必ずしも容易とは言えない面が
あつた。というのは、加圧ガスの供給時間が、概
ね１秒間以内であり、それ故筒形耐火物中の内部
圧力を検出し、これに基いて供給動作の制御を加
えても、既に手遅れに帰し勝ちだからである。
そこでこの発明は、この点について改良を加え
て次の要請を満足させようとするものである。
て次の要請を満足させようとするものである。
(1) 浸漬深さに応じて決まる加圧時の最適最大圧
力、POを決定し、加圧時の最大圧力、PHをPO
に収束漸近させること。
力、POを決定し、加圧時の最大圧力、PHをPO
に収束漸近させること。
(2) さらに他の条件が変つた場合にも自動的に
POへの漸近を保証すること。
POへの漸近を保証すること。
(3) その結果としての操業の自動化を可能にする
こと。
こと。
すでに述べたように、筒形耐火物内部における
圧力の現在信号は、もはや加圧条件の制御には生
かせないことから、至近の有効な情報である前行
程における履歴を制御要因に利用することが次善
の対策として有用と考え、この発明に到達した。
圧力の現在信号は、もはや加圧条件の制御には生
かせないことから、至近の有効な情報である前行
程における履歴を制御要因に利用することが次善
の対策として有用と考え、この発明に到達した。
この発明は、上記の撹拌精錬に際し、加圧過程
から減圧過程に切換える直前における筒形耐火物
内部の最大圧力PH（ｎ）およびこの最大圧力PH
（ｎ）に達するまでの加圧時間tH（ｎ）、または、
上記最大圧力PH（ｎ）および上記加圧時間tH（ｎ）
と前回の減圧過程における筒形耐火物内部の最小
圧力PL（ｎ）または、上記最大圧力PH（ｎ）、上記
加圧時間tH（ｎ）および次回の減圧過程に切換え
る直前の筒形耐火物内部の最小圧力PL（ｎ＋１）
により、次回の加圧過程における加圧時間tH（ｎ
＋１）の最適値を演算して決定し、これによつて
減圧過程から加圧過程に反転する際の加圧時最大
圧力PH（ｎ＋１）を、適正範囲に調節すること
を、加圧過程に必要かつ適切な、加圧手順とし
て、反覆の都度に確保する手段として講じたとこ
ろに特色があり、さらに実施上は、前回加圧過程
に生じた最大圧力PH（ｎ）の目標最大圧力POと
の較差に応じ、加圧時間すなわち加圧ガスの供給
時間を、過不足の程度に従つて増減させる調節を
加えて、加圧過程の繰り返しの間に上記較差を逐
次収斂させることができる。
から減圧過程に切換える直前における筒形耐火物
内部の最大圧力PH（ｎ）およびこの最大圧力PH
（ｎ）に達するまでの加圧時間tH（ｎ）、または、
上記最大圧力PH（ｎ）および上記加圧時間tH（ｎ）
と前回の減圧過程における筒形耐火物内部の最小
圧力PL（ｎ）または、上記最大圧力PH（ｎ）、上記
加圧時間tH（ｎ）および次回の減圧過程に切換え
る直前の筒形耐火物内部の最小圧力PL（ｎ＋１）
により、次回の加圧過程における加圧時間tH（ｎ
＋１）の最適値を演算して決定し、これによつて
減圧過程から加圧過程に反転する際の加圧時最大
圧力PH（ｎ＋１）を、適正範囲に調節すること
を、加圧過程に必要かつ適切な、加圧手順とし
て、反覆の都度に確保する手段として講じたとこ
ろに特色があり、さらに実施上は、前回加圧過程
に生じた最大圧力PH（ｎ）の目標最大圧力POと
の較差に応じ、加圧時間すなわち加圧ガスの供給
時間を、過不足の程度に従つて増減させる調節を
加えて、加圧過程の繰り返しの間に上記較差を逐
次収斂させることができる。
さて第１図にこの発明の方法の具体的な手順を
示す。
示す。
のように前回（第ｎ回）の加圧開始時の圧力
PL（ｎ）とのように前回の加圧時の最大時の最
大圧力PH（ｎ）は圧力測定素子からコンピユータ
ーに記憶させる。のように引続く減圧の間圧力
を連続測定し、のPL（ｎ＋１）として記憶され
る。さらにのように前回の加圧に要した時間は
tH（ｎ）である。次回（第ｎ＋１回）の加圧開始
は、一定時間の排気が終わつたの点である。
次回の加圧時間（＝ガス供給時間）を決める際に
後述の如く 2′ の点の圧力PL（ｎ＋１）を省略で
きる場合には、一定時間の排気の過程において
決めておく。また、次回の加圧時間を決めるのに
PL（ｎ＋１）を必要とする場合には、次回の加圧
過程で加圧を行いつつ、その間に加圧時間を決め
る。この計算は、後述するように簡単な加減乗除
であつて、コンピユータを使えば加圧時間に比べ
て極短時間で終了する。
PL（ｎ）とのように前回の加圧時の最大時の最
大圧力PH（ｎ）は圧力測定素子からコンピユータ
ーに記憶させる。のように引続く減圧の間圧力
を連続測定し、のPL（ｎ＋１）として記憶され
る。さらにのように前回の加圧に要した時間は
tH（ｎ）である。次回（第ｎ＋１回）の加圧開始
は、一定時間の排気が終わつたの点である。
次回の加圧時間（＝ガス供給時間）を決める際に
後述の如く 2′ の点の圧力PL（ｎ＋１）を省略で
きる場合には、一定時間の排気の過程において
決めておく。また、次回の加圧時間を決めるのに
PL（ｎ＋１）を必要とする場合には、次回の加圧
過程で加圧を行いつつ、その間に加圧時間を決め
る。この計算は、後述するように簡単な加減乗除
であつて、コンピユータを使えば加圧時間に比べ
て極短時間で終了する。
前回の圧力PH（ｎ）の目標圧力POとの差よりも
なるべく漸近させるように次回の加圧時間tH（ｎ
＋１）が計算されるわけでああるが、この計算の
ための関数形はとくに限定されないが、たとえば
１例は次の通りである。
なるべく漸近させるように次回の加圧時間tH（ｎ
＋１）が計算されるわけでああるが、この計算の
ための関数形はとくに限定されないが、たとえば
１例は次の通りである。
経験によれば、圧力ストローク＝PH（ｎ）―PL
（ｎ）はほぼ加圧時間tH（ｎ）に比例する。故に目
標圧力POからの圧力修正は次のようにできる。
（ｎ）はほぼ加圧時間tH（ｎ）に比例する。故に目
標圧力POからの圧力修正は次のようにできる。
tH（ｎ＋１）／tH（ｎ）＝PO−PL（ｎ＋１）／PH（ｎ
）−PＬ（ｎ）……(1) 上式によれば、前回のPH（ｎ）がPOより大なる
ときはtH（ｎ＋１）を小さくして、次回のPH（ｎ＋
１）を小とすることになる。
）−PＬ（ｎ）……(1) 上式によれば、前回のPH（ｎ）がPOより大なる
ときはtH（ｎ＋１）を小さくして、次回のPH（ｎ＋
１）を小とすることになる。
第ｎ＋１回については前回tH（ｎ）に次式によ
る修正項△tH（ｎ＋１）を加えてもよい。
る修正項△tH（ｎ＋１）を加えてもよい。
△tH（ｎ＋１）／tH（ｎ）＝（PO−PH（ｎ
））−〔PL（ｎ＋１）−PL（ｎ）〕／PH（ｎ）−PL（ｎ
）……(2) この場合は修正幅が小さいので目標近傍の(2)式
の直線が妥当な近似であり収束させ易いという利
点がある。
））−〔PL（ｎ＋１）−PL（ｎ）〕／PH（ｎ）−PL（ｎ
）……(2) この場合は修正幅が小さいので目標近傍の(2)式
の直線が妥当な近似であり収束させ易いという利
点がある。
加圧にくらべ減圧は速度が小さいので、PL
（ｎ）は常に安定した値となる傾向がある（加圧
は急故最大圧が不安定）。この場合は、右辺分子
の第２項を省略できる。
（ｎ）は常に安定した値となる傾向がある（加圧
は急故最大圧が不安定）。この場合は、右辺分子
の第２項を省略できる。
さらに、PH（ｎ）POとなり、目標値に十分
接近したときは分母も定数で近似させると次のよ
うな簡単な関数形でも十分有用である。
接近したときは分母も定数で近似させると次のよ
うな簡単な関数形でも十分有用である。
tH（ｎ＋１）＝tH（ｎ）＋ξ〔PO―PH（ｎ）〕
ξ：定数
加圧ガスラインの圧力、弁開度については通常
一定であるため、上記の如き要領に従つて加圧時
間tH（ｎ＋１）を決めれば加圧ガス流量の最適値
が求まる。
一定であるため、上記の如き要領に従つて加圧時
間tH（ｎ＋１）を決めれば加圧ガス流量の最適値
が求まる。
目標値POの決定は、次のように行われる。溶
鋼への筒形耐火物の浸漬深さｄmmのときその静圧
Psは水銀柱で次のように表わされる。
鋼への筒形耐火物の浸漬深さｄmmのときその静圧
Psは水銀柱で次のように表わされる。
PS（mmHg）＝ｄ・ρFe／ρHg
（ρFeとρHgは各密度（ｇ／cm3））故にこの静圧
Psを超さない範囲では溶鋼中にガスが噴出する恐
れはない（POPS）。
Psを超さない範囲では溶鋼中にガスが噴出する恐
れはない（POPS）。
一方、加圧実験を数多く行つた結果では加圧時
間が短かいのでPO＞PsであつてもPO＞2Psの範囲
までガスが吹き出すことなく、Ps＞2Psの範囲で
漸く吹出すことが判つた。故にPOの適値として
はPs＜PO＜2Psを選ぶことができる。勿論とくに
強く撹拌する必要がなければPO＜Psであつても
よい。
間が短かいのでPO＞PsであつてもPO＞2Psの範囲
までガスが吹き出すことなく、Ps＞2Psの範囲で
漸く吹出すことが判つた。故にPOの適値として
はPs＜PO＜2Psを選ぶことができる。勿論とくに
強く撹拌する必要がなければPO＜Psであつても
よい。
この制御は単に定常操業時の加減圧コントロー
ルに有効だけでなく、運転中に各種の操業条件が
変つていくときにもとくに有効な方法である。た
とえば円筒内の有効空間体積が変つても、自動的
にその分を補償することができ、また加圧ガスの
元圧力が変つても適正値が保持できる。
ルに有効だけでなく、運転中に各種の操業条件が
変つていくときにもとくに有効な方法である。た
とえば円筒内の有効空間体積が変つても、自動的
にその分を補償することができ、また加圧ガスの
元圧力が変つても適正値が保持できる。
なお目標圧力POを漸次変えていく場合にもと
くに有効であり、たとえば処理の開始時はPOを
次第に大きくすると漸増する圧力形が実現され滑
らかな立上りパターンとなる。処理の途中におい
ても状況に応じて目標圧力POを変化させること
が容易に可能である。
くに有効であり、たとえば処理の開始時はPOを
次第に大きくすると漸増する圧力形が実現され滑
らかな立上りパターンとなる。処理の途中におい
ても状況に応じて目標圧力POを変化させること
が容易に可能である。
実施例
この発明に従い筒形耐火物の浸漬深さ400mmに
おいて加圧時の圧力最大値PHが320mmHg（大気圧
基準）となるように設定した。収束させるための
計算関数形は前記の比例式を用いて制御を実行し
PHは320mmHg±30mmHgの間に安定して保たれ、
過不足のない加減圧コントロールが実現した。こ
のため十分な撹拌があつて、かつ過圧による溶鋼
噴出のおそれは皆無であつた。
おいて加圧時の圧力最大値PHが320mmHg（大気圧
基準）となるように設定した。収束させるための
計算関数形は前記の比例式を用いて制御を実行し
PHは320mmHg±30mmHgの間に安定して保たれ、
過不足のない加減圧コントロールが実現した。こ
のため十分な撹拌があつて、かつ過圧による溶鋼
噴出のおそれは皆無であつた。
比較例
本発明の方法を用いず、加圧と減圧がそれぞれ
一定時間となるようにした。その結果、加圧時に
噴出を懸念してやや加圧ガス量を少なくする必要
があつた。このため加圧時最大圧力は精錬中平均
し180mmHgにとどまり、撹拌力がやや不十分だつ
た。
一定時間となるようにした。その結果、加圧時に
噴出を懸念してやや加圧ガス量を少なくする必要
があつた。このため加圧時最大圧力は精錬中平均
し180mmHgにとどまり、撹拌力がやや不十分だつ
た。
以上述べたようにしてこの発明によれば、筒形
耐火物を用いる溶融金属浴の撹拌精錬を、ガス噴
出による浴の飛散のおそれなく、最大の撹拌エネ
ルギーの投入を可能にし、有効なこの種の精錬操
業を、安全かつ能率的に実現させ得る。
耐火物を用いる溶融金属浴の撹拌精錬を、ガス噴
出による浴の飛散のおそれなく、最大の撹拌エネ
ルギーの投入を可能にし、有効なこの種の精錬操
業を、安全かつ能率的に実現させ得る。
第１図はこの発明の実施の要領を示す線図であ
る。
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 精錬容器内に収容した溶融金属浴中に、これ
に面して開口する筒形耐火物の下端を浸漬し、こ
の浸漬端と反対側の筒形耐火物の内部を減圧、加
圧に交互反転して、該耐火物中に一旦吸揚げた溶
融金属を急速吐出する操作の反覆で、溶融金属浴
に撹拌を強いる精錬に際し、 加圧過程から減圧過程に切換える直前における
筒形耐火物内部の最大圧力PH（ｎ）およびこの最
大圧力PH（ｎ）に達するまでの加圧時間tH（ｎ）、
または、 上記最大圧力PH（ｎ）および上記加圧時間tH
（ｎ）と前回の減圧過程における筒形耐火物内部
の最小圧力PL（ｎ）または、 上記最大圧力PH（ｎ）、上記加圧時間tH（ｎ）、上
記最小圧力PL（ｎ）および次回の減圧過程から加
圧過程に切換える直前の筒形耐火物内部の最小圧
力PL（ｎ＋１）により、次回の加圧過程における
加圧時間tH（ｎ＋１）の最適値を演算して決定し、
これによつて減圧過程から加圧過程に反転する際
の加圧時最大圧力PH（ｎ＋１）を、該耐火物の浸
漬深さによつて定まる目標最大圧力Ppに最大限近
づける調整を行うことを特徴とする、溶融金属の
吸揚・吐出反覆による溶融金属浴の撹拌制御方
法。 ２ 前回加圧過程における最大圧力PH（ｎ）の目
標最大圧力Ppとの較差に応じ、加圧時間を、過不
足の程度に従つて増減する調節を加える特許請求
の範囲第１記載の方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12628382A JPH0249369B2 (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | Yojukinzokunokyuyo*toshutsuhanpukunyoruyojukinzokuyokunokakuhanseigyohoho |
| US06/437,513 US4427444A (en) | 1982-07-20 | 1982-10-29 | Method of refining molten metal with stirring by repeated operation of suction and discharge |
| EP82305850A EP0099436B1 (en) | 1982-07-20 | 1982-11-03 | Method of refining molten metal with stirring by repeated operation of suction and discharge |
| DE8282305850T DE3269009D1 (en) | 1982-07-20 | 1982-11-03 | Method of refining molten metal with stirring by repeated operation of suction and discharge |
| CA000414942A CA1202186A (en) | 1982-07-20 | 1982-11-04 | Method of refining molten metal with stirring by repeated operation of suction and discharge |
| BR8206604A BR8206604A (pt) | 1982-07-20 | 1982-11-12 | Processo para refinacao de metal fundido com agitacao por operacao repetida de succao e descarga |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12628382A JPH0249369B2 (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | Yojukinzokunokyuyo*toshutsuhanpukunyoruyojukinzokuyokunokakuhanseigyohoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5916932A JPS5916932A (ja) | 1984-01-28 |
| JPH0249369B2 true JPH0249369B2 (ja) | 1990-10-30 |
Family
ID=14931377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12628382A Expired - Lifetime JPH0249369B2 (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | Yojukinzokunokyuyo*toshutsuhanpukunyoruyojukinzokuyokunokakuhanseigyohoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0249369B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212439A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Toyota Motor Corp | 誘導加熱制御装置 |
| EP0378291B1 (en) * | 1989-01-13 | 1994-03-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Recording apparatus |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP12628382A patent/JPH0249369B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5916932A (ja) | 1984-01-28 |
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