JPH0275463A - 溶鋼の温度管理方法 - 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、特に製鋼炉等から受鋼した溶鋼を鋳型に鋳込
むまでの間の溶鋼鍋内における溶鋼の温度管理方法に関
する。

〔従来の技術〕

電気炉や転炉等の製鋼炉で溶製された溶鋼が溶鋼鍋に注
湯され、かっこの溶鋼鍋がら鋳造用鋳型等に注湯される
溶鋼はその温度が低温すぎると溶鋼鍋の底部に設けられ
た出鋼ノズルからの流下速度が低下してしまうので、能
率的な連続出鋼作業に支障をきたす、一方、注湯される
溶鋼の温度が高温すぎると、溶鋼鍋の耐火煉瓦等の溶損
が激しくなりこの溶鋼鍋の耐用寿命上の問題が生じる。

上記したような問題を回避する為に、種々の鍋内の溶鋼
の温度管理方法が提案されている。

このような温度管理方法としては、例えば特開昭５８−
７０９６５号公報、特開昭５７−１６９０１１号公ｉニ
ア開示された溶鋼の温度管理方法が公知である。

上記した二側の溶鋼の温度管理方法を第５図と第６図と
を参照しながら紹介する。

先ず、特開昭５８−７０９６５号公報にて開示された第
−例の溶鋼の熱管理方法をその模式的構成説明図の第５
図に基づいて以下に説明する。

即ち、溶鋼鍋（５１）の内側の耐火煉瓦（５３）のその
損耗が激しいと思われる部分の厚さ方向に所定の間隔を
隔てて二組みの熱電対（Ｔｅｌ）、（Ｔｃりが埋設され
、これらの熱電対（Ｔｃｌ）　、（Ｔｃｚ）で検出され
た温度検出値は、溶鋼鍋（５１）の底面の中央に取付け
られた歪み計（５７）の測定値と共に、この溶鋼鍋（５
１）の底面のその中心から外れた位置に取付けられたデ
ータ記録袋！　（５６）に人力されると共に、データ解
析装置（５８）に入力されるようになっている。そして
、熱電対（Ｔｃｌ）　、（Ｌｍ）で検出された温度値か
ら前記溶鋼鍋（５１）の蓄熱量がデータ解析装置（５８
）により演算され、また歪み計（５７）の測定値から溶
鋼鍋（５１）内に注湯される溶鋼の重量が演算される。

このように、これらのデータを受鋼時から鋳造の為鋳型
等に注湯するまで連続して算出すると共に、その結果に
基づいて溶ｊｉｌ　（Ｍ）の出鋼温度を設定して管理し
ている。

次に、特開昭５７−１６９０１１号公報にて開示された
第二例の溶鋼の温度管理方法を、その構成を示すブロッ
ク図の第６図に基づいて以下に説明する。

即ち、転炉（５１）の下方で待機中の取鍋（５２）は閉
蓋されており、この蓋（５３）に燃焼バーナ（５４）、
温度計（５５）、排煙筒（５６）が取付けられ、また燃
焼バーナ（５４）には流量調整弁（Ｖｌ）および（ｖ２
）を介して燃料及び空気が供給されるようになっている
。

そして、上記した取鍋（５２）の加熱制御系統は取鍋（
５２）の履歴記憶器（５７）、ヒートパターン決定器（
５８）、温度制御器（５９）とから構成されており、こ
の取鍋（５２）の加熱に必要な熱望は取鍋（５２）のＨ
歴と加熱条件および転炉から出鋼される溶鋼の温度とに
より定められる。上記した履歴とは、新規鍋時からの使
用時間、補修回数等のことをいい、また上記した加熱条
件とは加熱時間、初期温度、目標加熱温度等のことをい
うと定義されている。。

そして、前記履歴記憶器（５７）には過去の実績を分析
して得た取Ｈ４（５２）の使用履歴と加熱条件および出
鋼温度と取鍋（５２）の加熱に必要な熱量との関係が記
憶されており、かつ新しいデータを古いデータと入れ換
え可能になっている。従って、温度管理を受ける取鍋（
５２）の使用履歴と加熱条件と出鋼温度とが設定入力と
して履歴記憶器（５７）に入力され、加熱条件における
取鍋（５２）の初期温度は温度計（５５）による実測値
が設定信号として入力され、この記憶器（５７）により
設定入力に最も適した加熱必要熱量が選定される。この
加熱必要熱量はヒートパターン決定器（５８）に入力さ
れ、取鍋（５２）の初期温度、目標加熱温度、加熱時間
、加熱必要熱量に基づきこの取鍋（５２）固有のヒート
パターンが決定される。そして、このヒートパターンと
温度計（５５）からの取鍋（５２）内の温度検出信号が
入力される温度制御器（５９）により、このパターンと
温度検出信号とに基づいて流量制御弁（ｖｌ）、（ｖ２
）の開度が加減されて、燃焼バーナ（５４）の火力が制
御される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記したような溶鋼鍋内の溶鋼の温度管理方法のうち、
第一の従来例では、耐火煉瓦に熱電対とその導線を埋設
する加工が必要なのに加えて、溶鋼鍋の底面にデータ記
録装置の設置を必要とする等、制御の為の設備が複雑に
なって作業現場の実情上必ずしも好ましくないという問
題点がある。

また、第二の従来例では、溶鋼鍋の温度を計測せずに温
度履歴から想定して溶鋼鍋の蓄熱量を求める方法である
から、その正確さには疑問があり、この疑問のある蓄熱
量を基準にしても、正確な溶鋼の温度管理ができないと
いう恐れが強い。

従って、本発明は上記問題点の解決を図る為になされた
ものであって、溶鋼鍋の耐火煉瓦の表面温度が溶ｗ４鍋
の使用履歴に基づく蓄熱量と相関関係に着目して、非接
触温度計で耐火煉瓦の表面温度測定して、溶鋼鍋の蓄熱
量を正確に求めることにより、その構造が簡単、かつ取
扱が容易であって、しかも溶鋼の温度を適切に管理する
ことのできる溶鋼の温度管理方法の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る溶鋼の温度管理方法の要旨は、受鋼した溶
鋼を溶鋼鍋から鋳型に注湯するときのこの溶鋼の温度を
目標温度にする為に、溶鋼鍋の加熱に必要な熱量を求め
ると共にこの鍋を受鋼前に加熱する溶鋼の温度管理方法
において、前記溶鋼鍋の内壁を構成する耐火物の表面温
度を非接触式温度計により測定し、この鍋が閉蓋状態で
維持されているときにはこの測定温度により、また表面
温度測定までの間に開蓋されることがあるときには開蓋
時間に応じて補正した補正表面温度により閉蓋状態の受
鋼時の表面温度を演算し、かつそのときの該鍋の蓄熱量
を演算し、この蓄熱量および受鋼すべき溶鋼の温度と量
とに基づいて後の注湯時の溶鋼の温度を演算すると共に
、この演算温度と前記目標温度との比較から得られた温
度差により受鋼前のこの鍋の必要加熱Ｉを求めることを
特徴とする。

〔作用〕

本発明の溶鋼の温度管理方法によれば、溶鋼が鋳型に注
湯されて空になった後、この溶鋼鍋に蓄えられた蓄熱量
を求めるのにこの溶鋼鍋の耐火煉瓦の表面温度を非接触
温度計で計測するようにしたので、耐火煉瓦に温度計を
埋設するまでもなく、取鍋の外部で容易に耐火煉瓦の表
面温度を測定することができ、しかも溶鋼鍋と非接触式
温度計および各演算装置を切離した状態で演算作業等を
行うことができる。

そして、溶鋼鍋が閉蓋されたままで維持されているとき
には放熱量が抑制された状態の耐火煉瓦の表面温度が溶
′ＩＡ鍋の蓄熱量を求める為に用いられ、また開蓋され
ることがあるときには、耐火煉瓦表面からの放熱量が多
く、該煉瓦の表面温度だけが早く低下するので、開蓋時
間に応じて補正された温度が溶鋼鍋の蓄熱量の演算に用
いられる。

次いで、このようにして求められた蓄熱量と、この鍋が
受鋼すべき溶鋼の温度と量とに基づいて、後の注湯時に
おけるこの溶鋼の温度が求められると共に、この求めら
れた溶鋼の温度が予め設定された注湯時における溶鋼の
目標温度と比較され、両温度の温度差の大小に応じて受
綱前の溶鋼鍋の加熱熱量が加減される。

〔実施例〕 本発明の実施例を、機器構成ブロック図の第１図と、溶
鋼鍋の内表面温度測定方法を示す模式図の第２図と、経
過時間に対する溶鋼鍋の内表面温度変化関係線図の第３
図と、溶ａ鍋の内−面温度に対する溶鋼の温度低下関係
線図の第４図とに基づいて以下に説明する。

即ら、第１図において示すようにこの実施例の機器構成
は、製鋼条件入力装置００、溶鋼鍋のｆｆ歴大入力装置
０２、記憶演算処理装置０、溶鋼温度管理指示器（１４
１とからなる構成とした。

前記製鋼条件入力装置Ｑｌ）には、製鋼炉等からこの溶
鋼鍋に注湯される溶鋼の温度と、受鋼した溶鋼を溶鋼鍋
から鋳型に注湯する時のある時間後の溶鋼の目標温度と
が入力される。

また、履歴入力装２０２１には受鋼前に計測した溶鋼鍋
の内表面温度と、溶鋼鍋の蓋を取外した経過時間、温度
計側稜受鋼するまでの予定時間とが入力される。

また、記憶演算処理装置０３１には溶鋼鍋の受綱時の蓄
熱量を演算する演算手段を設けると共に、この溶鋼鍋の
開蓋状態、閉蓋状態、開蓋後閉蓋した場合における各々
の三条件の内表面温度の温度低下パターンが予め記憶さ
せである。

また、溶鋼温度管理指示器０１０には前記記憶演算処理
装置０′５の出力を受信して、出鋼時の溶鋼の温度を目
標温度にする為の必要熱量を指示する必要熱量指示部（
１４ａ）を設けてなる構成とした。

そして、溶鋼鍋（１）の内表面温度の計測は、第２図に
おいて示すように、この溶鋼鍋（１）の開口部を覆って
被せた蓋（３）の中央部の抜孔（４）から放射温度計（
５）を挿通して、その温度検出部を溶鋼取鍋の耐火煉瓦
（２）の表面に向けて、耐火煉瓦（２）の表面の複数箇
所の温度を計測するようにした。

次に、鋳型への溶鋼の注湯が終了して、溶ｗ４鍋（１）
内に溶鋼がな（なった後の耐火煉瓦（２）の表面温度（
以下、内表面温度という）の上記三条件の場合について
の経時変化を以下に説明する。

即ち、溶鋼１％（１）が閉蓋状態であれば、この溶鋼鍋
（１）の内表面からの放熱が蓋（３）により抑制される
（気体の対流による熱の散逸が抑制され、かつ輻射熱の
放散も抑制される）ので、この溶鋼鍋（１）の内表面温
度は緩やかな下がり勾配αの温度低下パターンにそって
低下し、一方）容鋼鍋（１）が開蓋状態であればこの溶
ｍＭ４（１）の内表面からの放熱が多いので、この溶鋼
鍋（１）の内表面温度はより急な下がり勾配βの温度低
下パターンに沿って低下する。

ところで、開蓋状態にある溶’ａ　ＳＦ４　（１）に途
中で蓋をした場合には、開蓋状態にある間は下がり勾配
βの温度低下パターンに沿って溶鋼鍋（１）の内表面温
度が低下するが、閉蓋した時点から放熱が抑制されるの
で、この溶鋼鍋（１）の内表面温度は急激に上昇し、そ
して次第に緩やかになった後頂点に達すると共に、その
後は前記下がり勾配αの温度低下パターンよりも温度の
絶対値が低い下がり勾配αの温度低下パターンに沿って
この溶鋼鍋（１）の内表面温度が低下することになる。

従って、開蓋時間の相違に対応する温度の絶対値が低い
下がり勾配αの温度低下パターンの各々を時間的に過去
側に延長し、次いで上記各開蓋時間との交点をプロット
すると、前記下がり勾配αと下がり勾配βとの間の下が
り勾配θの温度低下パターン線図を描くことができる。

換言すれば、上記各温度低下パターンから、溶鋼鍋（１
）の内表面温度を測定した時点からある時間後の内表面
温度を容易に求めることができるので、取鍋からの受鋼
時の溶鋼鍋（１）の蓄熱Ｉが記憶演算処理装置面による
演算で容易に求められる。

故に、この溶鋼鍋（１）の内表面温度を計測してから受
綱するまでの時間むを溶鋼鍋履歴入力装置０２１に人力
し、開蓋した場合には開蓋時間を入力して、この開蓋時
間と下がり勾配θの温度低下パターンとの交点を起点と
する下がり勾配αの温度低下パターンによって、所定の
ｔ時間後の溶鋼鍋（１）の内表面温度が記憶演算処理装
置側で演算されると共に、この内表面温度に基づ＜　ｔ
Ｓ鋼鍋（１）の蓄熱量が演算される。一方、この溶鋼鍋
（１）が閉蓋したままの状態で維持される場合には、下
がり勾配αの温度低下パターンに基づいて、また開蓋し
たままの状態で維持される場合には下がり勾配θの温度
低下パターンに基づいて各々この溶鋼鍋（１）の内表面
温度が演算されると共に、その蓄熱量が演算されること
になる。そして、製鋼炉等から注湯される溶鋼の温度と
量とが製鋼条件入力袋Ｗ００に入力されると、溶鋼鍋（
１）内に注湯される溶鋼の熱量が記憶演算処理装置０３
）により演算される。

次いで、溶鋼の熱量が溶鋼鍋（１）に吸収されこの溶鋼
の温度とこの溶鋼鍋（１）の内表面の温度とが等しくな
り、そして溶鋼鍋（１）と溶鋼とは自然放熱等により次
第に冷却されることによってその温度が低下するが、そ
のときの温度低下の状況は、第４図において示すように
、溶鋼鍋（１）の内表面温度の温度高さに反比例する関
係がある。

つまり、内表面温度が低温であれば溶鋼の温度低下の程
度が大きく、内表面温度が高温であれば溶鋼の温度低下
の程度が少なくなる関係がある。

この関係に基づいて、溶鋼の温度が記憶演算処理装置（
１′！Ｊにより演算され、この演算温度と予め人力され
ている鋳造目標温度とが比較されるが、演算温度が目標
温度よりも低い場合には、製鋼炉等から溶鋼鍋（１）に
注湯される溶鋼に対する必要熱量が必要熱量指示部（１
４ａ）によって指示されるので、溶鋼が注湯される前に
この溶鋼鍋（１）は、例えばバーナ等で予め加熱される
ことになる。

このようにして溶鋼ｗ！４（１）の蓄熱量を求めて、溶
鋼の温度が管理されるので、受鋼後にその温度が低下し
ても溶鋼鍋（１〕から鋳型に注湯するときの溶鋼の温度
を確実に目標温度にすることができる。

（発明の効果） 本発明になる溶鋼の温度管理方法によれば、溶鋼鍋の内
表面温度を非接触式温度計で測定して、その温度と、溶
鋼鍋の蓋開閉時間等のデータを入力するだけで所定時間
後の溶鋼鍋の蓄熱量が容易に求められる。そして、この
溶鋼鍋に注湯される溶鋼の温度が入力され、前記溶１Ｉ
ｉｉＩ鍋の蓄熱量による所定時間後の溶鋼の温度が求め
られると共に、この温度が所定時間後の溶鋼の目標温度
と比較される０次いで、求められた温度が目標温度より
も低温であれば、溶鋼に温度低下があるにも関わらず所
定時間後にこの溶鋼が目標温度になるように、溶鋼鍋に
加えるべき熱量が表示されるので、第一の従来例のよう
に、耐火煉瓦に熱電対等の温度検出器を埋設する必要が
な（なった、これにより溶鋼鍋の移動による配線等の切
断事故等もなくなり、安定した鋳込作業の継続が可能に
なった。

また、受鋼前に溶鋼鍋の蓄熱量に比例する内表面温度を
計測し、温度低下パターンと溶鋼鍋の温度履歴から溶鋼
鍋の所定時間後の温度変化を正確に算出することができ
るので、第二の従来例のように、単に溶鋼鍋の温度履歴
だけに基づいて管理する方法でないので、溶鋼の温度管
理が正６宜に行えるようになり、鋳型への鋳込時に溶鋼
の温度が低温過ぎて溶鋼鍋のノズルからの流下速度が低
速になったりすることがなくなったのに加えて、製鋼炉
等から溶鋼鍋への注湯時の溶＠温度を必要最低限の温度
に維持することができるので、結果的に溶鋼鍋の耐火煉
瓦の溶損量の低凍化が可能になるという経済上の効果も
生じてきたのである。

従って、本発明によって、その構造が簡単、かつ取扱が
容易であって、しかも溶鋼の温度を適切に管理すること
のできる極めて７ｚれ、かつ有用な溶鋼の温度管理方法
を確立することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる実施例のＪａ２Ｎ構成ブロック図
、第２図は溶鋼鍋の内表面温度測定方法を示す模式図、
第３図は経過時間に対する溶鋼鍋の内表面温度変化関係
線図、第４図はン容鋼鍋の内表面温度に対する溶鋼の温
度低下関係線図、第５図は第一の従来例の模式的構成説
明図、第６図は第二の従来例の構成を示すブロック図で
ある。 （ｌ）−溶鋼鍋、（２）−耐火煉瓦、（３）−苦、（４
）−蓋の抜孔、（５）−放射温度計、（１１）−製鋼条
件入力装置、Ｃ２）−溶鋼鍋履歴入力装置、０クー記憶
演算処理装に、０４）−溶鋼温度管理指示器。 特許出願人　株式会社神戸製鋼所 代理人　弁理士　金　丸　章　− 第１図 Ｊ　　　　　　　　　　　　　測 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）受鋼した溶鋼を溶鋼鍋から鋳型に注湯するときの
   該溶鋼の温度を目標温度にする為に、溶鋼鍋の加熱に必
   要な熱量を求めると共に該鍋を受鋼前に加熱する溶鋼の
   温度管理方法において、前記溶鋼鍋の内壁を構成する耐
   火物の表面温度を非接触式温度計により測定し、該鍋が
   閉蓋状態で維持されているときには該測定温度により、
   また表面温度測定までの間に開蓋されることがあるとき
   には開蓋時間に応じて補正した補正表面温度により閉蓋
   状態の受鋼時の表面温度を演算し、かつそのときの該鍋
   の蓄熱量を演算し、該蓄熱量および受鋼すべき溶鋼の温
   度と量とに基づいて後の注湯時の溶鋼の温度を演算する
   と共に、該演算温度と前記目標温度との比較から得られ
   た温度差により受鋼前の該鍋の必要加熱量を求めること
   を特徴とする溶鋼の温度管理方法。