JPH0461045B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、含鉄冷材の溶解完了時期検知方法に
関するものである。

［従来の技術］ 高炉溶銑、高炭素溶融鉄等の種湯の存在する転
炉内に多量のスクラツプ、型銑等の含鉄冷材を装
入し、上吹ランスより酸素を、転炉炉底の羽口よ
り石炭粉、コークス粉等の炭材、酸素を吹き込ん
で上記含鉄冷材を溶解し溶融鉄を得る含鉄冷材の
溶解方法は、特公昭56−8085号公報で公知であ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記含鉄冷材の溶解方法においては、上記含鉄
冷材の溶解完了と同時に炭材、酸素の底吹きを停
止することにより含鉄冷材溶解のために使用する
炭材、酸素量を最小にすることができる。

しかしながら従来、装入時の種湯量と装入含鉄
冷材量の比率（以下、装入SM比という）、溶解
過程或いは溶解ヒート毎の上吹酸素量、底吹ガス
（酸素及び炭材キヤリヤーガス）量等の操業条件
が変化する場合において、上記溶解完了時期を簡
易に精度よく検知する方法は提案されていない。

本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、
操業条件が変化しても簡易に精度よく、含鉄冷材
の溶解完了時期を検知する方法を提供するもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨は、種湯の存在する転炉内に含鉄
冷材を装入し、上吹ランスより酸素を、転炉炉底
の羽口より炭材、酸素を吹き込んで上記含鉄冷材
を溶解し溶融鉄を得る含鉄冷材の溶解方法におい
て、上記転炉の炉体振動の低周波成分振動力と全
周波成分振動力を測定し、上記両振動力の比を演
算し、その比が予め設定した設定値となつた時、
含鉄冷材が完全に溶解したと判定する含鉄冷材の
溶解完了時期検知方法であり、更に上記転炉の炉
体振動の低周波成分振動力と高周波成分振動力を
測定し、上記両振動力の比を演算し、その比が予
め設定した設定値となつた時、含鉄冷材が完全に
溶解したと判定する含鉄冷材の溶解完了時期検知
方法である。

以下、本発明について詳細に説明する。

高炉溶銑を脱炭精錬する酸素上底吹転炉におい
て、溶鋼の流動によつて炉体が振動し、その振動
成分は液面スロツシング（液面全体が大きく揺動
すること）による低周波成分（通常0.3〜0.4Hz）
と、それよりも高い高周波成分（３〜４Hz以下）
であることはよく知られている。

本発明は溶融鉄中に存在する含鉄冷材により、
上記液面スロツシングが抑制され、その抑制度合
が含鉄冷材溶解過程の溶湯量と、含鉄冷材量の比
率（以下、溶解SM比という）によつて変化する
という新知見に基づきなされたものである。

第１〜３図は、種湯の存在する転炉内に多量の
含鉄冷材を装入し、上吹ランスより酸素を、炉底
の羽口より炭材、酸素を一定速度で吹き込む含鉄
冷材の溶解初期、中期、末期の転炉を炉体振動の
パワースペクトル分布（詳しくは炉体のトラニオ
ン軸受架台に設けた歪ゲージの出力を高速フーリ
エ変換器で処理して得たパワースペクトル分布）
を示したものである。

含鉄冷材の溶解開始時は、固形の含鉄冷材が多
量にあるため液面全体が大きく揺動せず、第１図
に示すように0.3〜0.4Hzの低周波の振動強度は低
いが、溶解の進行と共に液面全体が揺動しはじ
め、第２図に示すように上記低周波の振動強度が
大きくなり、完全溶解時には液面全体が大きく揺
動するため、第３図に示すように上記低周波の振
動強度が最大値を示すようになる。

即ち0.3〜0.4Hzの低周波の振動強度は、含鉄冷
材の溶解率によつて変化し溶解率が大きくなる。
従つてその振動強度が大きくなる。一方、３〜４
Hzの高周波の振動強度は、機械系の固有振動数で
あるため含鉄冷材の溶解率によつて殆ど変化しな
い。

又第１〜３図に示すパワースペクトル分布は、
上吹酸素量、底吹ガス量によつて上下にシフトす
るが、そのパターンは上吹酸素量、底吹ガス量が
変化しても変わらない。更に装入SM比によつて
溶解初期をパワースペクトル分布は、第１図又は
第２図のパターンとなる。

従つて、1.5〜0.5Hzの特定周波数、例えば１Hz
以下の周波数の振動強度を積分して得られる振動
力（以下、低周波成分振動力という）と、全周波
数の振動強度を積分して得られる振動力（以下、
前周波成分振動力という）の比率〔（低周波成分
振動力／全周波成分振動力）又は（全周波成分振
動力／低周波成分振動力）〕、或いは上記特定周波
数、例えば１Hz以下の周波数の振動強度を積分し
て得られる振動力（低周波成分振動力）と、１Hz
以上の周波数の振動強度を積分して得られる振動
力（以下、高周波成分振動力という）の比率
〔（低周波成分振動力／高周波成分振動力）又は
（高周波成分振動力／低周波成分振動力）〕と含鉄
冷材の溶解率との関係を予め求めておき、上記振
動力を測定し、上記比率を演算し、その比率が予
め求めておいた上記溶解率100％の比率になつた
時、含鉄冷材が完全に溶解したと判定できる。

装入SM比の変化は溶解初期のパワースペクト
ル分布が、第１図又は第２図のパターンとなるだ
けであり、更に溶解過程或いは溶解ヒート毎の上
吹酸素量、底吹ガス量の変化は、パワースペクト
ル分布を上下にシフトするが、パワースペクトル
分布を上下にシフトしても上記振動力の比率は変
化しないので、上記振動力の比率より溶解完了時
期を判定する本発明法によれば、装入SM比、溶
解過程或いは溶解ヒート毎の上吹酸素量、底吹ガ
ス量等の操業条件が変更されても、精度よく含鉄
冷材の溶解完了時期を検知することができる。

第４図は（低周波成分振動力／全周波成分振動
力）より含鉄冷材の溶解完了時期を検知する場合
の本発明の溶解完了時期検知装置の一実施例を示
したものである。

１は上吹酸素ランス（図示せず）を有し、炉底
に同心三重管ノズル（内管：N₂、炭材ノズル、
中管：酸素ノズル、外管：LPGノズル）よりな
る羽口（図示せず）を設けた100t転炉２のトラニ
オン軸受支持架台３に設けた炉体振動を電気信号
に変換する歪ゲージである。

４は１Hz以下の低周波数成分を通すローパスフ
イルター（LPF）で、５はLPF４の出力信号を
入力され、上記低周波数成分振動力を出力するピ
ークホルダー、６は歪ゲージ１の出力信号を入力
され炉体振動の全周波数成分振動力を出力するピ
ークホルダー、７は上記低周波数成分振動力と上
記全周波数成分振動力との比率（低周波成分振動
力／全周波成分振動力）を演算する演算器、８は
比率設定器９に予め設定した設定値に上記比率が
なつた時に溶解完了信号を出力する比較器であ
る。

なお上記歪ゲージに替えてロードセルを支持架
台に埋設して検知装置を構成することもできる。

第５図は、上記の比率（低周波成分振動力／全
周波成分振動力）と含鉄冷材の溶解率の関係を示
したものであり、溶解率は所定Cu濃度の種湯中
に含鉄冷材を装入し、溶解過程の溶融鉄をサンプ
リングし、その溶融鉄のCu濃度を分析して算定
したものである。

従つて第４図に示す溶解時期検知装置において
は、上記比率設定器９に0.5を設定することによ
り、操業条件が変化しても溶解完了時期を精度よ
く検知できる。

［発明の効果］ 以上のように本発明法によれば、操業条件が変
化しても簡易に精度よく、含鉄冷材の溶解完了時
期を検知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１，２，３図は種湯の存在する転炉内に多量
の含鉄冷材を装入し、上吹ランスより酸素を、炉
底の羽口より炭材、酸素を一定速度で吹き込む含
鉄冷材の溶解初期、中期、末期の転炉の炉体振動
のパワースペクトル分布の説明図表、第４図は
（低周波成分振動力／全周波成分振動力）より含
鉄冷材の溶解完了時期を検知する場合の本発明の
溶解完了時期検知装置の一実施例の説明図、第５
図は（低周波成分振動力／全周波成分振動力）と
含鉄令材の溶解率の関係の説明図表である。 １：歪ゲージ、２：転炉、３：トラニオン軸受
支持架台、４：ローパスフイルター、５：ピーク
ホルダー、６：ピークホルダー、７：演算器、
８：比較器、９：比率設定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 種湯の存在する転炉内に含鉄冷材を装入し、
   上吹ランスより酸素を、転炉炉底の羽口より炭
   材、酸素を吹き込んで上記含鉄冷材を溶解し溶融
   鉄を得る含鉄冷材の溶解方法において、上記転炉
   の炉体振動の低周波成分振動力と全周波成分振動
   力を測定し、上記両振動力の比を演算し、その比
   が予め設定した設定値となつた時、含鉄冷材が完
   全に溶解したと判定することを特徴とする含鉄冷
   材の溶解完了時期検知方法。 ２ 種湯の存在する転炉内に含鉄冷材を装入し、
   上吹ランスより酸素を、転炉炉底の羽口より炭
   材、酸素を吹き込んで上記含鉄冷材を溶解し溶融
   鉄を得る含鉄冷材の溶解方法において、上記転炉
   の炉体振動の低周波成分振動力と高周波成分振動
   力を測定し、上記両振動力の比を演算し、その比
   が予め設定した設定値となつた時、含鉄冷材が完
   全に溶解したと判定することを特徴とする含鉄冷
   材の溶解完了時期検知方法。