JPH0617110A - 出湯終了判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転炉等の金属精錬容器から溶湯を出湯するさ
いの出湯終了判定方法を提供する。 【構成】 転炉等の金属精練容器の出湯孔を流出する出
湯流に介在するスラグをセンサーで検知して出湯終了を
判定する際に、該出湯流を収納する溶湯容器の重量変化
を計測し、該溶湯容器の設定重量値を越えた時点に上記
センサーの信号の取り込みを開始し、以降のスラグ検知
信号で出湯終了を判定する出湯終了判定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば転炉等の金属精
練容器から溶湯を出湯する際の出湯終了判定方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば転炉製鋼法においては、吹錬終了
後に転炉を傾動させて出鋼孔を下方に向けてこの出鋼孔
から取鍋へ出鋼する。この場合、転炉内の溶鋼湯面には
スラグが浮遊しているので、出鋼に際して、スラグが溶
鋼と共に流出する。例えば出鋼の途中においては、炉の
傾動角度、溶鋼浴深さ及びスラグ特性等によって異なる
が出鋼孔の直上に溶鋼浴に出鋼流に起因して渦流陥没部
が発生し、スラグの一部が巻き込まれ流出する。更に出
鋼末期には上記渦流陥没部に起因するスラグの流出が漸
次増大し、最終的にはスラグのみが流出する。

【０００３】この取鍋内に流出したスラグは取鍋ライニ
ングの浸食、鋼の品質劣化及び取鍋内スラグ改質処理費
用の高騰につながり、取鍋ライニング原単位低減、鋼材
品質管理及び鋼材製造コストの面からは出鋼時の取鍋内
へのスラグ流入量を少なくすることが望まれている。こ
のため、転炉内のスラグが取鍋に流入する量を少なくす
る手段、即ち、出鋼終了判定手段として、例えば、特開
昭５２−７６２０４号に示されているように、出鋼孔内
を流出する溶湯を比較高温計で監視し、スラグを検知し
た時のインパルスを信号として出鋼終了と判断し、圧縮
高速ガスを噴出する出鋼孔封鎖装置を作動させて出鋼孔
を閉塞する方法が開示されている。

【０００４】また、出鋼流にスラグが介在する状態を検
出する装置として、例えば特開昭５３−４８００８号
は、出鋼孔内を流出する溶湯に磁束を作用させ、出鋼孔
への溶滓の流入に起因するインピーダンス変化を検知
し、その検知信号に基づいて溶鋼へのスラグ混入状況を
検知する装置を開示している。また、特開昭５２−１３
９６０５号は、一対の電極を出鋼孔部分に配置し、溶滓
に起因する電気抵抗値の増加を検知する装置を開示して
いる。

【０００５】前記したように出鋼孔の直上の溶鋼浴に出
鋼流に起因して渦流陥没部が発生し、その部分に存在す
るスラグの一部が巻き込まれ溶鋼と共に流出するという
現象があり、しかもその現象は出鋼終了に近づくほどス
ラグ流出量が断続的に増加している。このような条件下
で、上記した各種センサーはスラグの流出を検知するこ
とが可能であるが、これらのスラグ流出検知信号で出鋼
終了と判定するとしばしば大量の溶鋼を転炉内に残して
しまい、大幅な歩留り低下ということになる。また、セ
ンサーの検知感度を下げるとか、しきい値を高くするこ
とにより転炉内の残鋼量を低下できるかもしれないが、
本来の目的であるスラグ検知精度を低下させるので確実
な判定とならず、出鋼作業の自動化に到らないという問
題点があった。

【０００６】

【発明の解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたものであって、例えば転炉等の金属精練
容器内の残湯量を最小に近づけ、そしてスラグ流出を最
小に近づけようとする出湯終了判定方法を提供すること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するものであって、転炉等の金属精練容器の出湯孔を
流出する出湯流に介在するスラグをセンサーで検知して
出湯終了を判定する際に、該出湯流を収納する溶湯容器
の重量変化を計測し、該溶湯容器の設定重量値を越えた
時点に上記センサーの信号の取り込みを開始し、以降の
スラグ検知信号に基づいて出湯終了を判定することを特
徴とする出湯終了判定方法である。

【０００８】

【作用】本発明において、転炉等の精練容器の出湯孔か
らの出湯状況の検知手段としては、前記した出鋼孔内を
流出する溶鋼に磁束を作用させ、出鋼孔への溶滓の流入
に起因するインピーダンス変化を検知し、その検知信号
に基づいて溶鋼へのスラグ混入状況を検知する装置と
か、出鋼孔内を流出する溶湯を比較高温計で監視し、ス
ラグを検知した時のインパルスを信号としてスラグ流出
を検知する方法、あるいは出鋼孔部に一対の電極を配置
しこの電極間を流出する溶鋼あるいは溶滓に起因する電
気抵抗値の変化でスラグ流出を検知する方法等公知のセ
ンサー手段を適宜選択し使用できる。

【０００９】本発明は上記転炉等の精練容器の出湯孔か
ら出湯された溶湯、例えば溶鋼は取鍋等の溶湯容器に収
納され、その重量変化を計測する。この取鍋の重量計測
は重量測定手段としてよく知られているロードセルが最
適である。上記溶鋼の重量計測の代替手段としては、例
えば取鍋内溶鋼の容積変化、具体的には溶鋼表面高さ変
化を、検尺棒で測定する方式、光学的測定方式等で測定
し、重量換算する手段を利用することもできる。

【００１０】上記溶湯容器に収納する溶湯の量は該容器
の使用履歴に対応させて収納重量を設定しておき、転炉
等の金属精練容器から溶湯を出湯する際に、上記溶湯容
器の重量が設定値に到達するまでは上記スラグ流出検知
センサーからのスラグ検知信号は自動的にキャンセルあ
るいは出鋼終了判定信号として採用せず、上記溶湯容器
の重量が設定値を越えた時点に上記スラグ検知信号の入
力を許可する構成とすることによって、金属精練容器内
の残湯量を最小に、そしてスラグ流出を最小にせんとす
るものである。

【００１１】上記溶湯容器、例えば取鍋への溶鋼の収納
量はその使用履歴、具体的には取鍋の耐火物ライニング
の溶損量によって変動する。例えば２００トンの取鍋で
あると溶鋼を約２００回受け払いする過程で耐火物ライ
ニングの厚みはその約７０％が消失する。このため初期
段階の取鍋とリライニング直前の取鍋では溶鋼の収納量
に約１０トン前後の差が発生する。また上記耐火物ライ
ニングの溶損量によって取鍋の受鋼前重量も変動する。
このような誤差要因を考慮することなく可能な限り受鋼
すると大量のスラグを流出することとなる。

【００１２】一方、転炉等の精練容器は、例えば酸素吹
錬の過程で発生するスプラッシュが炉上部の内壁に付着
して堆積し、その厚みを増してその部分の形状が変動す
る。また溶鋼表面に浮上している酸化性の強いスラグと
長い時間接触している転炉の耐火物ライニング部分は損
傷し、その厚みを減少してその部分の形状を変動する。
また出鋼孔の耐火物ライニングの基部（コーナー部）も
溶損しその形状が変動する。従って、炉を傾動して出鋼
する毎に出鋼孔周辺の炉壁形状は少しずつ変動し、この
変動によって、特に溶鋼浴の深さによって前記した渦流
の発生条件が変わることを知見した。

【００１３】前記溶湯容器の収納重量の設定値として
は、上記取鍋重量の誤差要因及び転炉内壁形状条件を考
慮し、出鋼予定量即ち、受鋼量の８５〜９８％の範囲
で、転炉等の精練容器の炉内状況を考慮して選択した値
を設定する。出鋼量、即ち溶湯容器の重量が設定値に到
達すると、継続して検知しているスラグ流出検知信号の
取り込みを開始し、スラグ流入の検知信号が出力される
とその時点を出鋼終了と判定し、転炉を傾動制御してい
る駆動制御装置に出鋼停止信号を入力して転炉を直立さ
せるものである。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて具体的に説明する。図
１は転炉１を傾動して出鋼している態様の説明図で、図
２はその一部分の拡大図であり、転炉１内の溶鋼２表面
にはスラグ３が浮上している。転炉１は鉄皮２０と耐火
物ライニング５で構成されており、吹錬回数が重なると
炉上部内壁には地金６が堆積する。この転炉１を傾動す
ることによって出鋼孔４から出鋼される。この出鋼過程
において、溶鋼浴深さ条件によっては出鋼流直上の溶滓
・溶鋼界面に渦流陥没部７が形成されスラグ３が巻き込
まれて流出する。

【００１５】この事例では転炉１の出鋼孔４を構成する
耐火物ライニング５内に、インピーダンス変化を検出す
る電磁コイルを検出センサー８として埋設した態様であ
る。この場合、出鋼孔４の軸方向の中央部より炉内側に
近づけて電磁コイルを設置することにより、より早く溶
鋼流中へのスラグ介在が検知され、検知精度が高まる。

【００１６】図１において、検出センサー８からの信号
は出力処理装置９に入力され、スラグ検出結果は記録表
示される。一方、移動台車１０にロードセル１１を介し
て載置された取鍋１２の重量変化は出力処理装置１３に
入力され、重量測定結果は記録表示される。この出力処
理装置１３にはスラグ検知信号の取り込み開始重量値、
例えば、出鋼孔４周辺の炉壁形状が余り乱れていない場
合は受鋼量の９８％に相当する重量値を設定し、出鋼孔
４周辺の炉壁形状が乱れている場合は受鋼量の９５％に
相当する重量値を設定する等、状況に応じて重量値を設
定するものであり、この状況判断の一つの重要なデータ
ーとして、出力処理装置９のスラグ検出データー、即ち
スラグ流出状況データーが考慮される。

【００１７】上記出鋼が継続し、取鍋１２の測定重量が
出力処理装置１３の設定重量値を越えると検出センサー
８からの信号は出力処理装置９を経由して出力処理装置
１３に取り込まれる。この時点以降において検出センサ
ー８がスラグ流出を検知すると出力処理装置１３は出鋼
停止信号を出力し、その信号は転炉１の傾動駆動制御装
置１４に入力され、転炉１を直立させる動作を行う。な
お、上記設定重量値以降に検出センサー８からのスラグ
流出検知信号の入力がなかった場合には、出鋼予定量に
到達した時点で出力処理装置１３は出鋼停止信号を出力
する。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、金属精
練容器内の残湯量をより少なくする中でスラグ流出量を
最小とすることができ、製出鋼歩留りを高めると共に流
出スラグによる取鍋ライニングの浸食、鋼の品質劣化及
び取鍋内スラグ改質処理費用を少なくでき、その経済的
効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】転炉を傾動して出鋼している態様の説明図

【図２】転炉を傾動し出鋼している態様の一部分の拡大
説明図

【符号の説明】

１ 転炉 ２ 溶鋼 ３ スラグ ４ 出鋼孔 ８ 検出センサー ９ 出力処理装置 １０ 台車 １１ ロードセル １２ 取鍋 １３ 出力処理装置 １４ 傾動駆動制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転炉等の金属精練容器の出湯孔を流出す
   る出湯流に介在するスラグをセンサーで検知して出湯終
   了を判定する際に、該出湯流を収納する溶湯容器の重量
   変化を計測し、該溶湯容器の設定重量値を越えた時点に
   上記センサーの信号の取り込みを開始し、以降のスラグ
   検知信号で出湯終了を判定することを特徴とする出湯終
   了判定方法。