JPH0434606B2 - - Google Patents
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- JPH0434606B2 JPH0434606B2 JP6307384A JP6307384A JPH0434606B2 JP H0434606 B2 JPH0434606 B2 JP H0434606B2 JP 6307384 A JP6307384 A JP 6307384A JP 6307384 A JP6307384 A JP 6307384A JP H0434606 B2 JPH0434606 B2 JP H0434606B2
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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
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、転炉複合吹錬法を行つた場合の吹錬
終点での溶鋼温度の的中率を向上させ得る吹錬制
御方法に関する。
終点での溶鋼温度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
の溶鋼温度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、溶鋼温度へ与え
る影響が大きい脱炭反応及びFe酸化反応におけ
る脱炭速度、Fe酸化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。
の溶鋼温度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、溶鋼温度へ与え
る影響が大きい脱炭反応及びFe酸化反応におけ
る脱炭速度、Fe酸化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、Fe酸化速度或いは酸素消費速度だけではそ
の吹錬反応を適確に表し得ず、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、Fe酸
化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温度（以下終点温度と
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、終点温度
が目標温度から外れた場合には再吹錬を余儀なく
される。この再吹錬は転炉作業を煩雑とするばか
りでなく、目標成分となつていた溶鋼を目標成分
外れとする場合がある。また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、Fe酸化速度或いは酸素消費速度だけではそ
の吹錬反応を適確に表し得ず、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、Fe酸
化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温度（以下終点温度と
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、終点温度
が目標温度から外れた場合には再吹錬を余儀なく
される。この再吹錬は転炉作業を煩雑とするばか
りでなく、目標成分となつていた溶鋼を目標成分
外れとする場合がある。また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及びこれか
ら導き出される吹錬末期の昇温速度に関する数式
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
終点での溶鋼温度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及びこれか
ら導き出される吹錬末期の昇温速度に関する数式
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
終点での溶鋼温度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溶鋼温度制御方法
は転炉複合吹錬を行うに際して、吹錬終点での溶
鋼温度が目標温度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に基づいて包
括的に表した酸素消費速度の式より導いた吹錬末
期の昇温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サブランス計測
情報、吹錬終点での目標炭素含有量、目標昇温量
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、ランス高さ等に基づき
必要酸素量及び冷却材投入重量を算出し、これら
算出値に基づきサブランス計測時点より吹錬終点
までの吹錬を行うことを特徴とする。
は転炉複合吹錬を行うに際して、吹錬終点での溶
鋼温度が目標温度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に基づいて包
括的に表した酸素消費速度の式より導いた吹錬末
期の昇温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サブランス計測
情報、吹錬終点での目標炭素含有量、目標昇温量
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、ランス高さ等に基づき
必要酸素量及び冷却材投入重量を算出し、これら
算出値に基づきサブランス計測時点より吹錬終点
までの吹錬を行うことを特徴とする。
以下、まず本発明の制御原理につき説明する。
溶鋼の昇温は脱炭反応、Fe酸化反応等の発熱反
応により起こる。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。
溶鋼の昇温は脱炭反応、Fe酸化反応等の発熱反
応により起こる。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、
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、
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
が、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
が、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に係る底吹ガスとしては
炭酸ガス、不活性ガス又はO2ガスを用いる。
炭酸ガス、不活性ガス又はO2ガスを用いる。
一方、昇温量は脱炭反応による発熱量及びFe
酸化反応による発熱量の和に基づいて近似的に表
現できるので、下記(5)式にて表わせる。
酸化反応による発熱量の和に基づいて近似的に表
現できるので、下記(5)式にて表わせる。
dT／ｄ〔Ｃ〕＝Ａ・ｄ〔Ｏ〕ｃ／ｄ〔Ｃ〕＋Ｂ・ｄ〔Ｏ
〕Fe／ｄ〔Ｃ〕…(5) 但し、 〔Ｏ〕ｃ：供給されたO2のうち脱炭に寄与する
O2量 〔Ｏ〕Fe：供給されたO2のうちFe酸化に寄与す
るO2量 Ａ、Ｂ：定数 (5)式の右辺第２項のｄ〔Ｏ〕Fe／ｄ〔Ｃ〕は、
全酸素消費速度から脱炭反応に寄与する酸素の消
費速度分を差引いた酸素消費速度に近似させ得る
ので下記(6)式にて表される。
〕Fe／ｄ〔Ｃ〕…(5) 但し、 〔Ｏ〕ｃ：供給されたO2のうち脱炭に寄与する
O2量 〔Ｏ〕Fe：供給されたO2のうちFe酸化に寄与す
るO2量 Ａ、Ｂ：定数 (5)式の右辺第２項のｄ〔Ｏ〕Fe／ｄ〔Ｃ〕は、
全酸素消費速度から脱炭反応に寄与する酸素の消
費速度分を差引いた酸素消費速度に近似させ得る
ので下記(6)式にて表される。
ｄ〔Ｏ〕Fe／ｄ〔Ｃ〕＝ｄ〔Ｏ〕／ｄ〔Ｃ〕−ｄ〔Ｏ
〕ｃ／ｄ〔Ｃ〕…(6) 従つて(5)式にて表わされる昇温量は下記(7)式に
て示される。
〕ｃ／ｄ〔Ｃ〕…(6) 従つて(5)式にて表わされる昇温量は下記(7)式に
て示される。
dT／ｄ〔Ｃ〕A′・ｄ〔Ｏ〕ｃ／ｄ〔Ｃ〕＋Ｂ・ｄ〔Ｏ
〕／ｄ〔Ｃ〕…(7) 但し、 A′：定数（＝Ａ−Ｂ） (7)式の右辺第１項のｄ〔Ｏ〕ｃ／ｄ〔Ｃ〕は一定
であり、また(7)式の右辺第２項のｄ〔Ｏ〕／ｄ
〔Ｃ〕は前記(3)式にて示されるので、(7)式は下記
(8)式にて表わせる。
〕／ｄ〔Ｃ〕…(7) 但し、 A′：定数（＝Ａ−Ｂ） (7)式の右辺第１項のｄ〔Ｏ〕ｃ／ｄ〔Ｃ〕は一定
であり、また(7)式の右辺第２項のｄ〔Ｏ〕／ｄ
〔Ｃ〕は前記(3)式にて示されるので、(7)式は下記
(8)式にて表わせる。
−dT／ｄ〔Ｃ〕＝k2＋k3／〔Ｃ〕 …(8)
但し、
k2、k3：定数（k3＝k1・Ｂ）
(8)式より昇温量は脱炭量に基づいて変化するこ
とがわかる。
とがわかる。
k3はk1をＢ倍することにより求められる。
そして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
の期間の必要酸素量を正確に求めることができる
と共に吹錬終点での鋼中炭素含有量の的中率を向
上させることが可能となる。この必要酸素量は吹
錬末期の酸素消費速度を示す前記(3)式を積分した
下記(9)式により求められる。
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
の期間の必要酸素量を正確に求めることができる
と共に吹錬終点での鋼中炭素含有量の的中率を向
上させることが可能となる。この必要酸素量は吹
錬末期の酸素消費速度を示す前記(3)式を積分した
下記(9)式により求められる。
ΔO2＝k0・（Cs−Ce）
＋k1・log（Cs／Ce）＋Ｋ …(9)
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供
給される酸素量（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(9)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(10)式にて表わされ
る。
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供
給される酸素量（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(9)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(10)式にて表わされ
る。
Ｋ＝lt（Ts−ｓ）
＋Σlfx（Wfx／Wst−Wfx／Wst）＋Ｌ …(10)
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（℃） Wfx：サブランス計測時までの投入された媒溶剤
重量（Ｔ） 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(10)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(11)式にて表わされ
る。
鋼温度（℃） ｓ：上記データの基準値（℃） Wfx：サブランス計測時までの投入された媒溶剤
重量（Ｔ） 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(10)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(11)式にて表わされ
る。
Wst＝α・（Whm＋Wcm）
＋β・Wscr＋γ・Wfeo …(11)
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：サブランス計測時までに投入された鉄鉱
石、スケール等の冷却材重量（Ｔ） α、β、γ：定数 上記(9)、(10)、(11)式はサブランス計測時から吹錬
終点までの期間の必要酸素量を算出するためのも
のである。そして上記(9)、(10)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(9)、
(10)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の線形結合として算出でき、また多項式結合
として算出しても良い。例えばk1をFo、Bg、Lh
の線形結合とする場合には前記(4)式を下記(12)式に
て代表させることができる。
石、スケール等の冷却材重量（Ｔ） α、β、γ：定数 上記(9)、(10)、(11)式はサブランス計測時から吹錬
終点までの期間の必要酸素量を算出するためのも
のである。そして上記(9)、(10)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(9)、
(10)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の線形結合として算出でき、また多項式結合
として算出しても良い。例えばk1をFo、Bg、Lh
の線形結合とする場合には前記(4)式を下記(12)式に
て代表させることができる。
k1＝g1・Fo＋g2・Bg＋g3・Lh＋g4 …(12)
但し、
g1、g2、g3、g4：定数
具体的に定数g1、g2、g3、g4を求めるには次の
２通りの方法がある。その１つは(9)、(10)、(12)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(9)、(10)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(9)、(10)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(12)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。
２通りの方法がある。その１つは(9)、(10)、(12)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(9)、(10)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(9)、(10)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(12)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。
このように定まる必要酸素量ΔO2のときの昇温
量は吹錬末期の昇温速度に示す前記(8)式を積分し
た下記（13）式により求められる。
量は吹錬末期の昇温速度に示す前記(8)式を積分し
た下記（13）式により求められる。
ΔT＝k2・（Cs−Ce）
＋k3・log（Cs／Ce）＋Ｍ …（13）
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（％） ΔT：サブランス計測時点から吹錬終点までの昇
温量 上記(9)式中のＭ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、
サブランス計測後に鋼浴中に投入される冷却材重
量等によりサブランス計測後の昇温に与える影響
を考慮して、下記（14）式にて表わされる。
中炭素含有量（％） Ce：吹錬終点における目標炭素含有量（％） ΔT：サブランス計測時点から吹錬終点までの昇
温量 上記(9)式中のＭ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、
サブランス計測後に鋼浴中に投入される冷却材重
量等によりサブランス計測後の昇温に与える影響
を考慮して、下記（14）式にて表わされる。
Ｍ＝lt′（Ts−ｓ）−lcl・Wcl／Wst）＋Ｎ …（14）
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（℃） Wcl：冷却剤投入重量（Ｔ） lt′、lcl：定数 Ｎ：制御対象となる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 したがつて吹錬終点での鋼中炭素含有量を目標
値とし、しかも吹錬終点での溶鋼温度を目標値と
するには(9)式より求まる必要酸素量ΔO2、（13）
式、（14）式より求まる冷却剤投入重量Wclによ
り温度調整を行なえばよい。
鋼温度（℃） ｓ：上記データの基準値（℃） Wcl：冷却剤投入重量（Ｔ） lt′、lcl：定数 Ｎ：制御対象となる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 したがつて吹錬終点での鋼中炭素含有量を目標
値とし、しかも吹錬終点での溶鋼温度を目標値と
するには(9)式より求まる必要酸素量ΔO2、（13）
式、（14）式より求まる冷却剤投入重量Wclによ
り温度調整を行なえばよい。
なお上記（13）、（14）式に用いたパラメータ
k2、k3、lt′、lclの決定法については前記(9)、(10)
式でのk0、k1、lt、lfxの決定法と全く同様であ
る。
k2、k3、lt′、lclの決定法については前記(9)、(10)
式でのk0、k1、lt、lfxの決定法と全く同様であ
る。
次に本発明の制御手順につき説明する。第３図
はそのフローチヤートである。
はそのフローチヤートである。
上述の方法にてパラメータが決定された制御モ
デルに基づきオンラインにて吹錬制御を実施す
る。転炉複合吹錬開始後、所定の時間が経過する
と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、ランス高さLh
及び昇温量ΔT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)、(9)、(10)、(11)、
（13）、（14）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及び冷
却材投入重量Wclが算出される。次にこの算出値
ΔO2、Wcl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所要の昇温量
ΔTとなり、終点温度を終点目標温度とすること
ができる。
デルに基づきオンラインにて吹錬制御を実施す
る。転炉複合吹錬開始後、所定の時間が経過する
と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、ランス高さLh
及び昇温量ΔT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)、(9)、(10)、(11)、
（13）、（14）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及び冷
却材投入重量Wclが算出される。次にこの算出値
ΔO2、Wcl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所要の昇温量
ΔTとなり、終点温度を終点目標温度とすること
ができる。
次に実施例に基づき本発明の効果につき説明す
る。転炉複合吹錬にて同一鋼種の溶鋼を複数チヤ
ージ溶製するに際し、本発明方法により実施し
た。
る。転炉複合吹錬にて同一鋼種の溶鋼を複数チヤ
ージ溶製するに際し、本発明方法により実施し
た。
第４図は横軸に終点温度目標値（℃）をとり縦
軸に終点温度実績値（℃）をとつて、本発明方法
を実操業に適用した場合の終点温度的中精度を示
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温度±12℃の範囲では101チ
ヤージ中95チヤージが的中しており、94％の高的
中率であつた。
軸に終点温度実績値（℃）をとつて、本発明方法
を実操業に適用した場合の終点温度的中精度を示
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温度±12℃の範囲では101チ
ヤージ中95チヤージが的中しており、94％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、終点温度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、終点温度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図は本発明の制御手
順を示すフローチヤート、第４図は本発明方法に
よる終点温度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図は本発明の制御手
順を示すフローチヤート、第４図は本発明方法に
よる終点温度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
溶鋼温度が目標温度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に基づいて包括的に表した
酸素消費速度の式より導いた吹錬末期の昇温速度
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サブラ
ンス計測情報、吹錬終点での目標炭素含有量、目
標昇温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、ランス高さ等
に基づき必要酸素量及び冷却材投入重量を算出
し、これら算出値に基づきサブランス計測時点よ
り吹錬終点までの吹錬を行うことを特徴とする転
炉複合吹錬の溶鋼温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6307384A JPS60204818A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | 転炉複合吹錬の溶鋼温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6307384A JPS60204818A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | 転炉複合吹錬の溶鋼温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60204818A JPS60204818A (ja) | 1985-10-16 |
| JPH0434606B2 true JPH0434606B2 (ja) | 1992-06-08 |
Family
ID=13218799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6307384A Granted JPS60204818A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | 転炉複合吹錬の溶鋼温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60204818A (ja) |
-
1984
- 1984-03-29 JP JP6307384A patent/JPS60204818A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60204818A (ja) | 1985-10-16 |
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