JPH0433846B2 - - Google Patents
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- JPH0433846B2 JPH0433846B2 JP7675083A JP7675083A JPH0433846B2 JP H0433846 B2 JPH0433846 B2 JP H0433846B2 JP 7675083 A JP7675083 A JP 7675083A JP 7675083 A JP7675083 A JP 7675083A JP H0433846 B2 JPH0433846 B2 JP H0433846B2
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- blowing
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
- C21C5/35—Blowing from above and through the bath
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、転炉複合吹錬法を行つた場合の吹錬
終点での溶鋼炭素含有量の的中率を向上させ得る
吹錬制御方法に関する。
終点での溶鋼炭素含有量の的中率を向上させ得る
吹錬制御方法に関する。
従来転炉吹錬を行う場合には、その吹錬終点で
の溶鋼炭素含有量が目標値となるように調整すべ
く種々の吹錬制御方法が採用されている。これら
の吹錬制御方法は炉内反応を示す制御モデルに基
づきオンライン制御を行うものであり、この制御
モデルは過去の実操業データに基づき、脱炭速度
或いは酸素消費速度を操業因子の関数として単に
統計処理を行うだけで求めており、したがつて理
論的背景が充分でないものであり、また理論的に
は満足できるが複雑すぎてオンライン制御には適
当でないものであつて、改良が必要となつてい
る。
の溶鋼炭素含有量が目標値となるように調整すべ
く種々の吹錬制御方法が採用されている。これら
の吹錬制御方法は炉内反応を示す制御モデルに基
づきオンライン制御を行うものであり、この制御
モデルは過去の実操業データに基づき、脱炭速度
或いは酸素消費速度を操業因子の関数として単に
統計処理を行うだけで求めており、したがつて理
論的背景が充分でないものであり、また理論的に
は満足できるが複雑すぎてオンライン制御には適
当でないものであつて、改良が必要となつてい
る。
一方、底吹きをも併行して吹錬する転炉複合吹
錬に対して吹錬制御を行う場合には、それに使用
する制御モデルは上記の如くして求めた脱炭速度
或いは酸素消費速度だけではその吹錬反応は適確
に表し得ず、適確に表すためには他の重要な因
子、即ち上吹O2ガス流量、底吹ガス流量及びラ
ンス高さ等をも定量化して用いることが望まし
い。このため転炉複合吹錬を行うに際して、上記
の如くして求めた脱炭速度或いは酸素消費速度だ
けから求めた制御モデルにより吹錬終点の溶鋼炭
素含有量（以下終点炭素量という）を調整すべく
吹錬制御を行つた場合には、その的中精度に限界
がある。この結果終点炭素量が目標成分から外れ
た場合には再吹錬或いは鋼種変更を余儀なくされ
る。このことは転炉作業を煩雑とするばかりでな
く、吹錬時間が延びることになり次工程のタイム
スケジユール変更及び生産計画の大幅な変更を必
要としている。
錬に対して吹錬制御を行う場合には、それに使用
する制御モデルは上記の如くして求めた脱炭速度
或いは酸素消費速度だけではその吹錬反応は適確
に表し得ず、適確に表すためには他の重要な因
子、即ち上吹O2ガス流量、底吹ガス流量及びラ
ンス高さ等をも定量化して用いることが望まし
い。このため転炉複合吹錬を行うに際して、上記
の如くして求めた脱炭速度或いは酸素消費速度だ
けから求めた制御モデルにより吹錬終点の溶鋼炭
素含有量（以下終点炭素量という）を調整すべく
吹錬制御を行つた場合には、その的中精度に限界
がある。この結果終点炭素量が目標成分から外れ
た場合には再吹錬或いは鋼種変更を余儀なくされ
る。このことは転炉作業を煩雑とするばかりでな
く、吹錬時間が延びることになり次工程のタイム
スケジユール変更及び生産計画の大幅な変更を必
要としている。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
り、吹錬末期における低炭素領域での脱炭速度と
高炭素領域での脱炭速度とが夫々異なることを考
慮して求めた吹錬末期の酸素消費速度に関する数
式を含み、また転炉複合吹錬の反応状況に影響を
与える上吹O2ガス流量、底吹ガス流量、ランス
高さを制御条件とした制御モデルを決定し、この
制御モデルに基づき吹錬制御を行うことにより吹
錬終点での溶鋼炭素含有量の的中精度を向上させ
得る転炉複合吹錬の吹錬制御方法を提供すること
を目的とする。
り、吹錬末期における低炭素領域での脱炭速度と
高炭素領域での脱炭速度とが夫々異なることを考
慮して求めた吹錬末期の酸素消費速度に関する数
式を含み、また転炉複合吹錬の反応状況に影響を
与える上吹O2ガス流量、底吹ガス流量、ランス
高さを制御条件とした制御モデルを決定し、この
制御モデルに基づき吹錬制御を行うことにより吹
錬終点での溶鋼炭素含有量の的中精度を向上させ
得る転炉複合吹錬の吹錬制御方法を提供すること
を目的とする。
本発明に係る転炉複合吹錬の吹錬制御方法は、
転炉複合吹錬を行うに際して、吹錬終点での溶鋼
炭素含有量が目標成分となるように調整する吹錬
制御方法において、吹錬末期における低炭素領域
及び高炭素領域にて夫々異なる脱炭速度を包括的
に表した吹錬末期の酸素消費速度に関する数式を
含む、炉内吹錬反応を表現するように予め設定し
た制御モデルにつき、予め、先行する同一鋼種の
複数チヤージの操業因子により、そのパラメータ
を決定し、パラメータが決定した制御モデル並び
に装入原料情報、吹錬終点での目標炭素含有量、
媒溶剤予定投入量及び鋼種毎に予め定められた吹
錬末期の上吹O2ガス流量、底吹ガス流量、ラン
ス高さに基づき、全吹錬期間の必要酸素量を算出
し、この算出値に基づきサブランス計測を行い、
サブランス計測情報、吹錬終点での目標炭素含有
量、サブランス計測時点までに投入された媒溶剤
重量並びに鋼種毎に予め定められた吹錬末期の上
吹O2ガス流量、底吹ガス流量及びランス高さ等
に基づきサブランス計測時点より吹錬終点までの
吹錬に必要な酸素量を算出し、この算出値に基づ
きサブランス計測時点より吹錬終点まで吹錬を行
うことを特徴とする。
転炉複合吹錬を行うに際して、吹錬終点での溶鋼
炭素含有量が目標成分となるように調整する吹錬
制御方法において、吹錬末期における低炭素領域
及び高炭素領域にて夫々異なる脱炭速度を包括的
に表した吹錬末期の酸素消費速度に関する数式を
含む、炉内吹錬反応を表現するように予め設定し
た制御モデルにつき、予め、先行する同一鋼種の
複数チヤージの操業因子により、そのパラメータ
を決定し、パラメータが決定した制御モデル並び
に装入原料情報、吹錬終点での目標炭素含有量、
媒溶剤予定投入量及び鋼種毎に予め定められた吹
錬末期の上吹O2ガス流量、底吹ガス流量、ラン
ス高さに基づき、全吹錬期間の必要酸素量を算出
し、この算出値に基づきサブランス計測を行い、
サブランス計測情報、吹錬終点での目標炭素含有
量、サブランス計測時点までに投入された媒溶剤
重量並びに鋼種毎に予め定められた吹錬末期の上
吹O2ガス流量、底吹ガス流量及びランス高さ等
に基づきサブランス計測時点より吹錬終点までの
吹錬に必要な酸素量を算出し、この算出値に基づ
きサブランス計測時点より吹錬終点まで吹錬を行
うことを特徴とする。
以下、まず本発明に係る転炉複合吹錬の吹錬制
御方法に用いる制御モデルにつき説明する。吹錬
末期の脱炭反応は酸化反応機構よりスラグ中の酸
化鉄（FeO）濃度が増加して脱炭が余り進行しな
い低炭素領域と、脱炭が盛んに進行する高炭素領
域とに分けることができる。第１図は横軸に溶鋼
中炭素含有量〔Ｃ〕をとり縦軸に脱炭速度−ｄ
〔Ｃ〕／ｄ〔Ｏ〕をとつて、溶鋼中炭素含有量と脱
炭速度との関係を概念的に示すグラフである。こ
の図より、前者の低炭素領域における脱炭速度は
反応速度論より脱炭反応界面へ移動する炭素量に
より律速されると考えられるので、下記(1)式にて
表わせる。
御方法に用いる制御モデルにつき説明する。吹錬
末期の脱炭反応は酸化反応機構よりスラグ中の酸
化鉄（FeO）濃度が増加して脱炭が余り進行しな
い低炭素領域と、脱炭が盛んに進行する高炭素領
域とに分けることができる。第１図は横軸に溶鋼
中炭素含有量〔Ｃ〕をとり縦軸に脱炭速度−ｄ
〔Ｃ〕／ｄ〔Ｏ〕をとつて、溶鋼中炭素含有量と脱
炭速度との関係を概念的に示すグラフである。こ
の図より、前者の低炭素領域における脱炭速度は
反応速度論より脱炭反応界面へ移動する炭素量に
より律速されると考えられるので、下記(1)式にて
表わせる。
−ｄ〔Ｃ〕／ｄ〔Ｏ〕＝a1・〔Ｃ〕 ……(1)
但し、〔Ｃ〕：溶鋼中の炭素含有量（％）
〔Ｏ〕：溶鋼1Tに対して吹込んだ酸素量（Ｎm3／
Ｔ） a1：脱炭速度定数（第１図の勾配a1に相当） 一方、後者の高炭素領域における脱炭速度は、
同様に吹込み酸素量の略全量が脱炭に寄与すると
考えられるので下記(2)式にて表わせる。
Ｔ） a1：脱炭速度定数（第１図の勾配a1に相当） 一方、後者の高炭素領域における脱炭速度は、
同様に吹込み酸素量の略全量が脱炭に寄与すると
考えられるので下記(2)式にて表わせる。
−ｄ〔Ｃ〕／ｄ〔Ｏ〕＝a0 ……(2)
但し、a0：脱炭速度定数
このように吹錬末期の脱炭速度は低炭素領域で
は(1)式が成立し、高炭素領域では(2)式が成立する
ので、これらの逆数をとつて加えた下記(3)式によ
り全炭素領域に対して包括的に表わされる。また
脱炭が炭素と酸素との反応により起こるものであ
るから、この(3)式は吹錬末期の酸素消費速度を表
わしている。
は(1)式が成立し、高炭素領域では(2)式が成立する
ので、これらの逆数をとつて加えた下記(3)式によ
り全炭素領域に対して包括的に表わされる。また
脱炭が炭素と酸素との反応により起こるものであ
るから、この(3)式は吹錬末期の酸素消費速度を表
わしている。
−ｄ〔Ｏ〕／ｄ〔Ｃ〕＝k0＋k1／Ｃ ……(3)
但し、k0：a0の逆数である定数（＝１／a0）
k1：a1の逆数である定数（＝１／a1）
上記(3)式における定数k1は、その逆数である前
記定数a1、即ち低炭素領域での脱炭速度の勾配
は、吹錬末期の上吹O2ガス流量、底吹ガス流量
及びランス高さによつて影響を受けるので、下記
(4)式にて表わされる。
記定数a1、即ち低炭素領域での脱炭速度の勾配
は、吹錬末期の上吹O2ガス流量、底吹ガス流量
及びランス高さによつて影響を受けるので、下記
(4)式にて表わされる。
k1＝ｆ（FO、BG、LH） ……(4)
但し、FO：吹錬末期の上吹O2ガス流量
BG：吹錬末期の底吹ガス流量
LH：吹錬末期のランス高さ
なお、上記(4)式中のBGについては、その使用
するガスに炭酸ガス、不活性ガス又はO2ガスを
用いて良く、その場合のガス流量を表わす。
するガスに炭酸ガス、不活性ガス又はO2ガスを
用いて良く、その場合のガス流量を表わす。
実操業では吹錬末期において、吹錬反応状況を
調べるためサブランスにより溶鋼温度、溶鋼成分
を測定している。この測定結果を用いることによ
り、サブランス計測時点から吹錬終点までの期間
の酸素消費量を正確に求めることができると共に
的中率を向上させることが可能となる。この酸素
消費量は吹錬末期の酸素消費速度を示す前記(3)式
を積分した下記(5)式により求められる。
調べるためサブランスにより溶鋼温度、溶鋼成分
を測定している。この測定結果を用いることによ
り、サブランス計測時点から吹錬終点までの期間
の酸素消費量を正確に求めることができると共に
的中率を向上させることが可能となる。この酸素
消費量は吹錬末期の酸素消費速度を示す前記(3)式
を積分した下記(5)式により求められる。
ΔO2＝k0・（CS−CE）
＋k1・log（CS／CE）＋Ｋ ……(5)
但し、CS：サブランス計測時（吹錬終了数分
前）の鋼中炭素含有量（％） CE：吹錬終点における目標炭素含有量（％） ΔO2：サブランス計測時点から吹錬終点までに吹
込まれた酸素量（底吹ガスにO2ガスを使用す
る場合にはそれも含む、Ｎm3／Ｔ） 上記(5)式中のＫは転炉操業の条件の一部にて定
まる変数であり、サブランス計測時の溶鋼温度、
サブランス計測までに鋼浴中に投入された媒溶剤
量等によりサブランス計測後の脱炭反応の進行に
与える影響を考慮して、下記(6)式にて表わされ
る。
前）の鋼中炭素含有量（％） CE：吹錬終点における目標炭素含有量（％） ΔO2：サブランス計測時点から吹錬終点までに吹
込まれた酸素量（底吹ガスにO2ガスを使用す
る場合にはそれも含む、Ｎm3／Ｔ） 上記(5)式中のＫは転炉操業の条件の一部にて定
まる変数であり、サブランス計測時の溶鋼温度、
サブランス計測までに鋼浴中に投入された媒溶剤
量等によりサブランス計測後の脱炭反応の進行に
与える影響を考慮して、下記(6)式にて表わされ
る。
Ｋ＝lT（TS−S）
＋ΣlFX（W1／FX／WST−Ｗ／―1／FX／WST）＋Ｌ……
(6) 但し、TS：サブランス計測時（吹錬終了数分
前）の溶鋼温度（℃）S ：上記データの基準値（℃） W1 FX：サブランス計測時までに投入された媒溶剤
重量（Ｔ）1 FX ：上記データの基準値（Ｔ） WST：溶鋼重量（Ｔ）ST ：上記データの基準値（Ｔ） lT、lFX：定数 Ｌ：制御対象吹錬に先行する複数チヤージの制御
実績から決定される時系列的変動補正項 上記(6)式に用いたWSTは主原料装入量等から推
定される溶鋼重量であり、下記(7)式にて表わされ
る。
(6) 但し、TS：サブランス計測時（吹錬終了数分
前）の溶鋼温度（℃）S ：上記データの基準値（℃） W1 FX：サブランス計測時までに投入された媒溶剤
重量（Ｔ）1 FX ：上記データの基準値（Ｔ） WST：溶鋼重量（Ｔ）ST ：上記データの基準値（Ｔ） lT、lFX：定数 Ｌ：制御対象吹錬に先行する複数チヤージの制御
実績から決定される時系列的変動補正項 上記(6)式に用いたWSTは主原料装入量等から推
定される溶鋼重量であり、下記(7)式にて表わされ
る。
WST＝α・（WHM＋WCM）
＋β・WSCR＋γ・WFEO ……(7)
但し、WHM：溶銑装入重量（Ｔ）
WCM：冷銑装入重量（Ｔ）
WSCR：スクラツプ装入重量（Ｔ）
WFEO：鉄鉱石、スケール等の冷却材投入重量
（Ｔ） α、β、γ：定数 上記(5)、(6)、(7)式はサブランス計測時から吹錬
終点までの期間の酸素消費量を算出するためのも
のである。そして上記(5)、(6)式に用いた定数k0、
k1、lT、lFXについては実操業データを上記(5)、(6)
式に代入して回帰分析の手法を利用することによ
りこれら定数を決定できる。なお定数k1について
は上記(4)式により求める際に、k1をFO、BG、LH
の線形結合としてFO、BG、LHを求めることによ
り算出でき、また多項式結合としてFO、BG、LH
を求めることにより算出しても良い。例えばk1を
FO、BG、LHの線形係合とする場合には前記(4)式
を下記(8)式にて代表させることができる。
（Ｔ） α、β、γ：定数 上記(5)、(6)、(7)式はサブランス計測時から吹錬
終点までの期間の酸素消費量を算出するためのも
のである。そして上記(5)、(6)式に用いた定数k0、
k1、lT、lFXについては実操業データを上記(5)、(6)
式に代入して回帰分析の手法を利用することによ
りこれら定数を決定できる。なお定数k1について
は上記(4)式により求める際に、k1をFO、BG、LH
の線形結合としてFO、BG、LHを求めることによ
り算出でき、また多項式結合としてFO、BG、LH
を求めることにより算出しても良い。例えばk1を
FO、BG、LHの線形係合とする場合には前記(4)式
を下記(8)式にて代表させることができる。
k1＝g1・FO＋g2・BG＋g3・LH＋g4 ……(8)
但し、g1、g2、g3、g4：定数
具体的に定数g1、g2、g3を求めるには次の２通
りの方法がある。その１つは(5)、(6)、(8)式に回帰
分析手法を適用して定数k0、lT、lFXを決定する方
法と同様にして定数g1、g2、g3、g4を求める方
法、他の１つは(5)、(6)式に実操業データを代入
し、k1を未知数として各チヤージ毎にk1の値を逆
算し〔k1以外の定数k0、lT、lFXについてはk1を定
数として(5)、(6)式を回帰分析して得られた数値を
利用する〕、このk1の値とFO、BG、LHの値とを(8)
式に代入して回帰分析することによつて定数g1、
g2、g3、g4を求めることもできる。得られた定数
k1とBGとの関係を、その一例（この例では底吹
ガスにはN2ガスを使用している）として第２図
に示す。この図より底吹ガス流量が多くなれば定
数k1は小さくなり、逆に底吹ガス流量が少なくな
れば定数k1は大きくなる。したがつて、底吹ガス
流量が多い方が脱炭反応速度が大きくなることが
わかる。
りの方法がある。その１つは(5)、(6)、(8)式に回帰
分析手法を適用して定数k0、lT、lFXを決定する方
法と同様にして定数g1、g2、g3、g4を求める方
法、他の１つは(5)、(6)式に実操業データを代入
し、k1を未知数として各チヤージ毎にk1の値を逆
算し〔k1以外の定数k0、lT、lFXについてはk1を定
数として(5)、(6)式を回帰分析して得られた数値を
利用する〕、このk1の値とFO、BG、LHの値とを(8)
式に代入して回帰分析することによつて定数g1、
g2、g3、g4を求めることもできる。得られた定数
k1とBGとの関係を、その一例（この例では底吹
ガスにはN2ガスを使用している）として第２図
に示す。この図より底吹ガス流量が多くなれば定
数k1は小さくなり、逆に底吹ガス流量が少なくな
れば定数k1は大きくなる。したがつて、底吹ガス
流量が多い方が脱炭反応速度が大きくなることが
わかる。
ここまでは吹錬末期における酸素消費速度及び
酸素消費量の数式の構成について説明したが、次
に吹錬開始から吹錬終点までの全吹錬期間におけ
る酸素消費速度及び酸素消費量について説明す
る。ここで全吹錬時間における酸素消費速度につ
いて、前記(3)式が吹錬開始から適用できると仮定
すると、全吹錬期間にける酸素消費量は前記(5)式
を導出した場合と同様に(3)式を積分して求めた下
記(9)式により算出できる。
酸素消費量の数式の構成について説明したが、次
に吹錬開始から吹錬終点までの全吹錬期間におけ
る酸素消費速度及び酸素消費量について説明す
る。ここで全吹錬時間における酸素消費速度につ
いて、前記(3)式が吹錬開始から適用できると仮定
すると、全吹錬期間にける酸素消費量は前記(5)式
を導出した場合と同様に(3)式を積分して求めた下
記(9)式により算出できる。
O2＝K0・（CHM−CE）
＋k1・log（CHM／CE）＋Ｍ ……(9)
但し、CHM：溶銑中炭素含有量（％）
O2：吹錬開始から吹錬終点までの全吹錬期間に
わたる酸素量（底吹ガスにO2ガスを使用した
場合はそれも含む）（Ｎm3／Ｔ） 上記(9)式右辺中のＭは転炉操業の条件の一部に
て定まる変数であり、溶鋼中炭素含有量と酸素消
費量との関係を示す第３図より、吹錬初期では酸
素がSi酸化に消費されることを考慮すると共に吹
錬中に投入する媒溶剤等が脱炭反応の進行に影響
を与えることを考慮して、夫々による補正を行う
ためのものであつて、下記(10)式にて表わされる。
わたる酸素量（底吹ガスにO2ガスを使用した
場合はそれも含む）（Ｎm3／Ｔ） 上記(9)式右辺中のＭは転炉操業の条件の一部に
て定まる変数であり、溶鋼中炭素含有量と酸素消
費量との関係を示す第３図より、吹錬初期では酸
素がSi酸化に消費されることを考慮すると共に吹
錬中に投入する媒溶剤等が脱炭反応の進行に影響
を与えることを考慮して、夫々による補正を行う
ためのものであつて、下記(10)式にて表わされる。
Ｍ＝ｎ・（WHM／Ｗ−Ｗ／―HM／Ｗ）＋ΣnC・（γHM−
HM）＋ΣnFX・（WFX／Ｗ−Ｗ／―FX／Ｗ）＋α＋Ｎ…
…(10) 但し、Ｗ：主原料総重量（Ｔ） ：上記データの基準値（Ｔ）HM ：溶銑装入重量の基準値（Ｔ） γHM：溶銑成分（Ｃ、Si、Mn、Ｐ、Ｓ、Ti）
（％）HM ：上記データの基準値（％） WFX：吹錬中に投入された媒溶剤重量（Ｔ）FX ：上記データの基準値 ｎ、nC、nFX：定数 α：吹錬初期にSi酸化等に消費される酸素量を表
わす定数 Ｎ：制御対象吹錬に先行する複数チヤージの制御
実績から決定される時系列的変動補正項 そして上記(9)、(10)両式に実操業データを代入し
回帰分析手法を利用して、定数ｎ、nC、nFX、α
の値を決定できる。また(9)式中の定数k0、k1につ
いては、前記(4)、(5)、(6)式におけると同じ数値を
そのまま用いて良い。
HM）＋ΣnFX・（WFX／Ｗ−Ｗ／―FX／Ｗ）＋α＋Ｎ…
…(10) 但し、Ｗ：主原料総重量（Ｔ） ：上記データの基準値（Ｔ）HM ：溶銑装入重量の基準値（Ｔ） γHM：溶銑成分（Ｃ、Si、Mn、Ｐ、Ｓ、Ti）
（％）HM ：上記データの基準値（％） WFX：吹錬中に投入された媒溶剤重量（Ｔ）FX ：上記データの基準値 ｎ、nC、nFX：定数 α：吹錬初期にSi酸化等に消費される酸素量を表
わす定数 Ｎ：制御対象吹錬に先行する複数チヤージの制御
実績から決定される時系列的変動補正項 そして上記(9)、(10)両式に実操業データを代入し
回帰分析手法を利用して、定数ｎ、nC、nFX、α
の値を決定できる。また(9)式中の定数k0、k1につ
いては、前記(4)、(5)、(6)式におけると同じ数値を
そのまま用いて良い。
以上の如く設定された制御モデルのパラメータ
については、先行する同一鋼種の複数チヤージに
て少くとも上吹O2ガス流量、底吹ガス流量、ラ
ンス高さ並びにサブランス計測時（吹錬終点数分
前）の溶鋼温度、鋼中炭素含有量、サブランス計
測時までに投入された媒溶剤量、溶鋼重量、サブ
ランス計測時点から吹錬終点までに吹込まれた酸
素量、主原料総重量、溶銑装入重量、溶銑成分、
吹錬中に投入した媒溶剤重量、全吹錬期間にわた
る酸素量、終点炭素量及びこれからオフラインで
求めた夫々の基準値を用いて演算を行い、脱炭速
度定数a0の逆数である定数k0、同じく定数k1、吹
錬末期の酸素消費量を求めるための数式(6)式中の
変数Ｋにおける定数lT、lFX及び補正項Ｌ、全吹錬
期間の酸素消費量を求めるための数式(10)式中の変
数Ｍにおける定数ｎ、nC、nFX、α及び補正項Ｎ
等のパラメータを決定する。
については、先行する同一鋼種の複数チヤージに
て少くとも上吹O2ガス流量、底吹ガス流量、ラ
ンス高さ並びにサブランス計測時（吹錬終点数分
前）の溶鋼温度、鋼中炭素含有量、サブランス計
測時までに投入された媒溶剤量、溶鋼重量、サブ
ランス計測時点から吹錬終点までに吹込まれた酸
素量、主原料総重量、溶銑装入重量、溶銑成分、
吹錬中に投入した媒溶剤重量、全吹錬期間にわた
る酸素量、終点炭素量及びこれからオフラインで
求めた夫々の基準値を用いて演算を行い、脱炭速
度定数a0の逆数である定数k0、同じく定数k1、吹
錬末期の酸素消費量を求めるための数式(6)式中の
変数Ｋにおける定数lT、lFX及び補正項Ｌ、全吹錬
期間の酸素消費量を求めるための数式(10)式中の変
数Ｍにおける定数ｎ、nC、nFX、α及び補正項Ｎ
等のパラメータを決定する。
次に、パラメータが決定した制御モデルに基づ
きオンラインにて吹錬制御を実施する、その手順
につき第４図に示すフローチヤートに基づいて説
明する。まず吹錬に先だち、装入された溶銑重
量、溶銑成分等の原料情報Ｗ、、WHM、HM、
γHM、HM、CHM、吹錬終点での目標炭素含有量
（以下終点目標炭素量という）CE及び媒溶剤予定
投入量WFX並びに鋼種毎に予め定められた吹錬末
期の上吹O2ガス流量FO、底吹ガス流量BG及びラ
ンス高さLH等をプロセス制御コンピユータに読
込ませ、これをパラメータが決定した制御モデル
の(4)、(9)、(10)式に代入させ、所要の演算を行わせ
る。これにより吹錬を開始せんとするチヤージの
全吹錬時間の必要酸素量O2が算出される。この
算出値O2及び標準吹錬パターンにより吹錬パタ
ーンを決定し、この吹錬パターンに基づき吹錬を
開始する。一方、この算出値O2から、サブラン
ス計測時点より吹錬終点までの吹錬に必要な標準
酸素量を差し引くことによりサブランス計測時点
を決定する。そしてこの決定時点においてサブラ
ンス計測を行う。計測されたサブランス計測情報
（CS、TS）、終点目標炭素量CE、サブランス計測
時点までに投入された媒溶剤重量W1 FX並びに鋼種
毎に予め定められた吹錬末期の上吹O2ガス流量
FO、底吹ガス流量BG及びランス高さLH等をプロ
セス制御コンピユータに読込ませ、これを制御モ
デルの(4)、(5)、(6)式に代入させ、所要の演算を行
わせる。これにより吹錬末期の必要酸素量ΔO2が
算出される。この算出値ΔO2に基づき終点まで吹
錬する。このような手順にて吹錬を行うことによ
り終点炭素量を終点目標炭素量CEとすることが
できる。
きオンラインにて吹錬制御を実施する、その手順
につき第４図に示すフローチヤートに基づいて説
明する。まず吹錬に先だち、装入された溶銑重
量、溶銑成分等の原料情報Ｗ、、WHM、HM、
γHM、HM、CHM、吹錬終点での目標炭素含有量
（以下終点目標炭素量という）CE及び媒溶剤予定
投入量WFX並びに鋼種毎に予め定められた吹錬末
期の上吹O2ガス流量FO、底吹ガス流量BG及びラ
ンス高さLH等をプロセス制御コンピユータに読
込ませ、これをパラメータが決定した制御モデル
の(4)、(9)、(10)式に代入させ、所要の演算を行わせ
る。これにより吹錬を開始せんとするチヤージの
全吹錬時間の必要酸素量O2が算出される。この
算出値O2及び標準吹錬パターンにより吹錬パタ
ーンを決定し、この吹錬パターンに基づき吹錬を
開始する。一方、この算出値O2から、サブラン
ス計測時点より吹錬終点までの吹錬に必要な標準
酸素量を差し引くことによりサブランス計測時点
を決定する。そしてこの決定時点においてサブラ
ンス計測を行う。計測されたサブランス計測情報
（CS、TS）、終点目標炭素量CE、サブランス計測
時点までに投入された媒溶剤重量W1 FX並びに鋼種
毎に予め定められた吹錬末期の上吹O2ガス流量
FO、底吹ガス流量BG及びランス高さLH等をプロ
セス制御コンピユータに読込ませ、これを制御モ
デルの(4)、(5)、(6)式に代入させ、所要の演算を行
わせる。これにより吹錬末期の必要酸素量ΔO2が
算出される。この算出値ΔO2に基づき終点まで吹
錬する。このような手順にて吹錬を行うことによ
り終点炭素量を終点目標炭素量CEとすることが
できる。
第５図は横軸に終点目標炭素量〔Ｃ〕（％）を
とり縦軸に終点炭素量〔Ｃ〕（％）をとつて、本
発明方法を実操業に適用した場合の終点炭素量的
中精度を示している。この図に示されたように本
発明方法による場合は終点目標炭素量±0.02％Ｃ
の範囲では135チヤージ中123チヤージが的中して
おり、91％の高的中率であつた。
とり縦軸に終点炭素量〔Ｃ〕（％）をとつて、本
発明方法を実操業に適用した場合の終点炭素量的
中精度を示している。この図に示されたように本
発明方法による場合は終点目標炭素量±0.02％Ｃ
の範囲では135チヤージ中123チヤージが的中して
おり、91％の高的中率であつた。
なお、本発明方法における各種演算はプロセス
制御コンピユータにて行うが、このプロセス制御
コンピユータに自動送酸・停止機能を追加した構
成とすることによつて本発明方法を殆ど自動的に
行わせ得ることは勿論である。
制御コンピユータにて行うが、このプロセス制御
コンピユータに自動送酸・停止機能を追加した構
成とすることによつて本発明方法を殆ど自動的に
行わせ得ることは勿論である。
以上詳述した如く、本発明方法は吹錬末期にて
相異なる低炭素領域での脱炭速度及び高炭素領域
での脱炭速度を夫々考慮し、また転炉複合吹錬の
反応状況を適確に表した制御モデルに基づき吹錬
制御を行うので、終点炭素量の的中率を向上する
ことができ、これにより再吹錬の回数及び鋼種変
更の回数の低減並びに次工程のタイムスケジユー
ル変更及び生産計画変更の軽減等を図ることがで
きる等優れた効果を奏する。
相異なる低炭素領域での脱炭速度及び高炭素領域
での脱炭速度を夫々考慮し、また転炉複合吹錬の
反応状況を適確に表した制御モデルに基づき吹錬
制御を行うので、終点炭素量の的中率を向上する
ことができ、これにより再吹錬の回数及び鋼種変
更の回数の低減並びに次工程のタイムスケジユー
ル変更及び生産計画変更の軽減等を図ることがで
きる等優れた効果を奏する。
第１図は脱炭速度と鋼中炭素含有量との関係を
示すグラフ、第２図は定数k1と底吹N2ガス流量
との関係を示すグラフ、第３図は吹錬開始から吹
錬終点までの酸素消費量と鋼中炭素含有量との関
係を示すグラフ、第４図は本発明方法のフローチ
ヤート、第５図は本発明方法による終点炭素量の
的中精度を示すグラフである。
示すグラフ、第２図は定数k1と底吹N2ガス流量
との関係を示すグラフ、第３図は吹錬開始から吹
錬終点までの酸素消費量と鋼中炭素含有量との関
係を示すグラフ、第４図は本発明方法のフローチ
ヤート、第５図は本発明方法による終点炭素量の
的中精度を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 転炉複合吹錬を行うに際して、吹錬終点での
溶鋼炭素含有量が目標成分となるように調整する
吹錬制御方法において、 吹錬末期における低炭素領域及び高炭素領域に
て夫々異なる脱炭速度を包括的に表した吹錬末期
の酸素消費速度に関する数式を含む、炉内吹錬反
応を表現するように予め設定した制御モデルにつ
き、 予め、先行する同一鋼種の複数チヤージの操業
因子により、そのパラメータを決定し、 パラメータが決定した制御モデル並びに装入原
料情報、吹錬終点での目標炭素含有量、媒溶剤予
定投入量及び鋼種毎に予め定められた吹錬末期の
上吹O2ガス流量、底吹ガス流量、ランス高さに
基づき、全吹錬期間の必要酸素量を算出し、 この算出値に基づき、吹錬を行なう一方、サブ
ランス計測時点を決定し、 この決定結果に基づきサブランス計測を行い、 サブランス計測情報、吹錬終点での目標炭素含
有量、サブランス計測時点までに投入された媒溶
剤重量並びに鋼種毎に予め定められた吹錬末期の
上吹O2ガス流量、底吹ガス流量及びランス高さ
等に基づきサブランス計測時点より吹錬終点まで
の吹錬に必要な酸素量を算出し、 この算出値に基づきサブランス計測時点より吹
錬終点まで吹錬を行うことを特徴とする転炉複合
吹錬の吹錬制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7675083A JPS59200709A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 転炉複合吹錬の吹錬制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7675083A JPS59200709A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 転炉複合吹錬の吹錬制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200709A JPS59200709A (ja) | 1984-11-14 |
| JPH0433846B2 true JPH0433846B2 (ja) | 1992-06-04 |
Family
ID=13614268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7675083A Granted JPS59200709A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 転炉複合吹錬の吹錬制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59200709A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2588453B2 (ja) * | 1991-11-27 | 1997-03-05 | 日本フレクト 株式会社 | ごみ輸送管摩耗量の無人測定法 |
| JP2638734B2 (ja) * | 1993-06-21 | 1997-08-06 | 鹿島建設株式会社 | シールド掘削機周囲の空隙検出方法及び装置 |
| JP4677955B2 (ja) * | 2006-06-08 | 2011-04-27 | 住友金属工業株式会社 | 転炉吹錬制御方法、転炉吹錬制御装置及びコンピュータプログラム |
-
1983
- 1983-04-30 JP JP7675083A patent/JPS59200709A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59200709A (ja) | 1984-11-14 |
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