JPH06235015A - 精錬容器におけるスロッピング予知方法とその装置 - Google Patents
精錬容器におけるスロッピング予知方法とその装置Info
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- JPH06235015A JPH06235015A JP2040693A JP2040693A JPH06235015A JP H06235015 A JPH06235015 A JP H06235015A JP 2040693 A JP2040693 A JP 2040693A JP 2040693 A JP2040693 A JP 2040693A JP H06235015 A JPH06235015 A JP H06235015A
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- sloping
- refining
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属精錬容器で溶融金属を精錬する際のスロ
ッピングの予知方法及びその装置を提供する。 【構成】 精錬容器における溶融金属の精錬時に、容器
内壁に埋設した羽口からガスを吹き込みつつ、該羽口内
部に設置した光ファイバーにより、溶融スラグに含まれ
る固有元素の発光スペクトルを検出し、その強度変化に
基づきスロッピングの発生を予知する。
ッピングの予知方法及びその装置を提供する。 【構成】 精錬容器における溶融金属の精錬時に、容器
内壁に埋設した羽口からガスを吹き込みつつ、該羽口内
部に設置した光ファイバーにより、溶融スラグに含まれ
る固有元素の発光スペクトルを検出し、その強度変化に
基づきスロッピングの発生を予知する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶融金属を精錬する際
に、精錬容器においてスラグが泡立ち炉外に逸出するい
わゆるスロッピング現象を予知する方法とその装置に関
する。
に、精錬容器においてスラグが泡立ち炉外に逸出するい
わゆるスロッピング現象を予知する方法とその装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】精錬容器を用いて溶融金属を精錬する
際、例えば転炉で溶鋼を精錬する場合は、転炉の炉口か
ら炉内にランスを鉛直挿入し、該ランスから純酸素ガス
を溶鋼に吹き付けつつ脱炭しながら吹錬が行われる。こ
のとき、溶融したスラグの組成や送酸速度、温度等の諸
条件によっては、脱炭時に発生するＣＯガスによりスラ
グが異常に泡立ち炉外へ逸出するいわゆるスロッピング
が発生する。スロッピングが発生すると、溶鋼成分、全
出鋼歩留り等に影響を与えるとともに、作業効率の低
下、ＯＧ回収率の低下、赤煙発生などの作業環境の悪
化、装置の損傷等種々の問題が発生する。
際、例えば転炉で溶鋼を精錬する場合は、転炉の炉口か
ら炉内にランスを鉛直挿入し、該ランスから純酸素ガス
を溶鋼に吹き付けつつ脱炭しながら吹錬が行われる。こ
のとき、溶融したスラグの組成や送酸速度、温度等の諸
条件によっては、脱炭時に発生するＣＯガスによりスラ
グが異常に泡立ち炉外へ逸出するいわゆるスロッピング
が発生する。スロッピングが発生すると、溶鋼成分、全
出鋼歩留り等に影響を与えるとともに、作業効率の低
下、ＯＧ回収率の低下、赤煙発生などの作業環境の悪
化、装置の損傷等種々の問題が発生する。
【０００３】従って、精錬容器内の状況をいち早く予測
し、スロッピングの発生を防止する適正な操業を行う必
要があり、従来から下記に示すような種々の方法が提案
されている。 吹錬中の排ガス情報を基に炉内のスラグ量を推定す
る。 炉内より発生する音響の周波数、強度の変化よりスラ
グレベルを推定する（特開昭５４−３３７９０号公
報）。
し、スロッピングの発生を防止する適正な操業を行う必
要があり、従来から下記に示すような種々の方法が提案
されている。 吹錬中の排ガス情報を基に炉内のスラグ量を推定す
る。 炉内より発生する音響の周波数、強度の変化よりスラ
グレベルを推定する（特開昭５４−３３７９０号公
報）。
【０００４】吹錬中のランスまたは炉体の振動の変化
からスラグレベルまたはスラグの状態を推定する（特開
昭５４−１１４４１４号公報）。 炉体の表面温度の変化（特開昭５８−４８６１５号公
報）や側壁に設けた温度センサーによる炉内温度の変化
（特開平１−２１５９１８号公報）からスロッピングの
発生を予知する。
からスラグレベルまたはスラグの状態を推定する（特開
昭５４−１１４４１４号公報）。 炉体の表面温度の変化（特開昭５８−４８６１５号公
報）や側壁に設けた温度センサーによる炉内温度の変化
（特開平１−２１５９１８号公報）からスロッピングの
発生を予知する。
【０００５】炉内のスラグ面や内壁面にマイクロ波を
投射し、その反射波の強度や周波数からスラグレベルを
推定する（特開昭６３−２２７７０９号公報、特開平１
−１９１７３４号公報）。 炉体側壁に設けた貫通孔に設置された光検出装置によ
り得られた色彩信号の変化（特開昭６０−２２８９２８
号公報）やサブランス先端部に設置した光検出装置によ
り得られた映像の視野面積の変化（特開昭６３−１７６
４１１号公報）によりスロッピングの発生を検出する。
投射し、その反射波の強度や周波数からスラグレベルを
推定する（特開昭６３−２２７７０９号公報、特開平１
−１９１７３４号公報）。 炉体側壁に設けた貫通孔に設置された光検出装置によ
り得られた色彩信号の変化（特開昭６０−２２８９２８
号公報）やサブランス先端部に設置した光検出装置によ
り得られた映像の視野面積の変化（特開昭６３−１７６
４１１号公報）によりスロッピングの発生を検出する。
【０００６】炉体側壁から細管を挿入し、炉内に不活
性ガスを噴出してその背圧変化を測定することでスラグ
レベルを検出する（特開昭６１−２１０１１４号公
報）。 炉内に回転体を挿入し、その回転抵抗の変化からスロ
ッピングを検知する（特開昭６３−２３５４１７号公
報）。
性ガスを噴出してその背圧変化を測定することでスラグ
レベルを検出する（特開昭６１−２１０１１４号公
報）。 炉内に回転体を挿入し、その回転抵抗の変化からスロ
ッピングを検知する（特開昭６３−２３５４１７号公
報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、の吹
錬中の排ガス情報を基に炉内のスラグ量を推定する方法
では、排ガスの分析・解析による時間遅れが発生するこ
とや、スロッピングの発生はスラグ量のみによるもので
はないので予測精度が低い等の問題がある。また、の
炉内から発生する音響の周波数、強度の変化よりスラグ
レベルを推定する方法では、間接的測定法のためスラグ
レベルおよびスラグの状態を定量的に把握できないこと
や、スラグの泡立ち状況だけでなく、送酸量の変化等に
より内圧が変化しても音響が変化するため、予測精度が
低い等の問題がある。のランスや炉体の振動の変化を
検出する方法や、の温度変化を測定する方法、の炉
内に噴出するガスの背圧を測定する方法もの方法と同
様に外乱の影響が大きく、予測精度が低いという問題が
ある。また、のマイクロ波を炉口上部からスラグ面や
内壁面に投射し、その反射波の強度や周波数を測定する
方法では、外乱も大きく、また炉口の上部にセンサーが
あるため、ダスト・フレーム等によりセンサー先端部の
損傷が激しいことが問題となっている。の回転体を炉
内に挿入し回転抵抗を測定する方法では、回転させるた
めの設備が必要となり、コストが大きいことと回転体の
損耗が激しいことが問題である。の光検出装置を用い
る方法は、操業温度によっても色彩信号に変化がありス
ロッピングの予知精度が低下すること、またサブランス
先端部に設置した場合、損耗を避けるため長時間の測定
が困難であることなどが問題点となる。
錬中の排ガス情報を基に炉内のスラグ量を推定する方法
では、排ガスの分析・解析による時間遅れが発生するこ
とや、スロッピングの発生はスラグ量のみによるもので
はないので予測精度が低い等の問題がある。また、の
炉内から発生する音響の周波数、強度の変化よりスラグ
レベルを推定する方法では、間接的測定法のためスラグ
レベルおよびスラグの状態を定量的に把握できないこと
や、スラグの泡立ち状況だけでなく、送酸量の変化等に
より内圧が変化しても音響が変化するため、予測精度が
低い等の問題がある。のランスや炉体の振動の変化を
検出する方法や、の温度変化を測定する方法、の炉
内に噴出するガスの背圧を測定する方法もの方法と同
様に外乱の影響が大きく、予測精度が低いという問題が
ある。また、のマイクロ波を炉口上部からスラグ面や
内壁面に投射し、その反射波の強度や周波数を測定する
方法では、外乱も大きく、また炉口の上部にセンサーが
あるため、ダスト・フレーム等によりセンサー先端部の
損傷が激しいことが問題となっている。の回転体を炉
内に挿入し回転抵抗を測定する方法では、回転させるた
めの設備が必要となり、コストが大きいことと回転体の
損耗が激しいことが問題である。の光検出装置を用い
る方法は、操業温度によっても色彩信号に変化がありス
ロッピングの予知精度が低下すること、またサブランス
先端部に設置した場合、損耗を避けるため長時間の測定
が困難であることなどが問題点となる。
【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、上記問題点を解決し、スロッピングに対して
直接的でかつ時間遅れのない予知を行うことができ、全
出鋼歩留りの向上、吹錬の安定化およびＯＧガス回収率
の向上等を図らんとするものである。
のであり、上記問題点を解決し、スロッピングに対して
直接的でかつ時間遅れのない予知を行うことができ、全
出鋼歩留りの向上、吹錬の安定化およびＯＧガス回収率
の向上等を図らんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、精錬容器を用
いて溶融金属を精錬中に、精錬容器の耐火物内壁に設け
られた羽口から容器内にガスを吹き込みつつ、該羽口内
部に設置された光ファイバーにより、溶融スラグまたは
溶融金属に含まれる固有元素の発光スペクトル強度を測
定し、そのスペクトルの強度変化に基づいてスロッピン
グの発生を予知することを特徴とする精錬容器における
スロッピング予知方法を要旨とする。
いて溶融金属を精錬中に、精錬容器の耐火物内壁に設け
られた羽口から容器内にガスを吹き込みつつ、該羽口内
部に設置された光ファイバーにより、溶融スラグまたは
溶融金属に含まれる固有元素の発光スペクトル強度を測
定し、そのスペクトルの強度変化に基づいてスロッピン
グの発生を予知することを特徴とする精錬容器における
スロッピング予知方法を要旨とする。
【００１０】さらに本発明は、金属精錬容器の耐火物内
壁に配設されたガス吹き込み用羽口の内部に光ファイバ
ーを挿入し、該光ファイバーにより溶融スラグまたは溶
融金属に含まれる固有元素の発光スペクトルの強度を測
定するための分光器をその光ファイバーに接続し、精錬
容器を正立させて精錬している際に測定される発光スペ
クトルに所定の強度変化が観測されたとき、スロッピン
グ発生の予知信号を発する手段を設けたことを特徴とす
る精錬容器におけるスロッピング予知装置を要旨とす
る。なお、所定の強度変化とは、定常的な誤差変動範囲
を越えた大きな変化を意味する。
壁に配設されたガス吹き込み用羽口の内部に光ファイバ
ーを挿入し、該光ファイバーにより溶融スラグまたは溶
融金属に含まれる固有元素の発光スペクトルの強度を測
定するための分光器をその光ファイバーに接続し、精錬
容器を正立させて精錬している際に測定される発光スペ
クトルに所定の強度変化が観測されたとき、スロッピン
グ発生の予知信号を発する手段を設けたことを特徴とす
る精錬容器におけるスロッピング予知装置を要旨とす
る。なお、所定の強度変化とは、定常的な誤差変動範囲
を越えた大きな変化を意味する。
【００１１】本発明の特徴とするところは、内部に光フ
ァイバーを設置したガス吹き込み用羽口を炉体最上部と
溶融金属表面との間の炉体側壁に少なくとも１個以上埋
設することで、溶融スラグが設置した羽口の高さまで泡
立った時に、溶融スラグに含まれる固有元素の発光スペ
クトルを検出することにより、スラグレベルを直接的か
つ少ない外乱で高精度に検出できるところにある。該羽
口を炉体最上部に設置すれば、スラグが炉口部まで泡立
ったときに検出でき、羽口を炉体最上部と溶融金属表面
の中間の炉壁に設置すれば、その羽口位置までスラグが
泡立ったときに検出できる。
ァイバーを設置したガス吹き込み用羽口を炉体最上部と
溶融金属表面との間の炉体側壁に少なくとも１個以上埋
設することで、溶融スラグが設置した羽口の高さまで泡
立った時に、溶融スラグに含まれる固有元素の発光スペ
クトルを検出することにより、スラグレベルを直接的か
つ少ない外乱で高精度に検出できるところにある。該羽
口を炉体最上部に設置すれば、スラグが炉口部まで泡立
ったときに検出でき、羽口を炉体最上部と溶融金属表面
の中間の炉壁に設置すれば、その羽口位置までスラグが
泡立ったときに検出できる。
【００１２】すなわち、スラグレベルを直接的に時間遅
れなく測定でき、スロッピング発生を精度良く予知でき
るため、吹酸速度の低下、スラグフォーミング鎮静剤の
投入等によるスロッピング回避措置を迅速にとることが
可能である。図１および図２は、本発明の一実施例を示
していて、図１はその全体説明図、図２は図１Ａ部の拡
大図である。
れなく測定でき、スロッピング発生を精度良く予知でき
るため、吹酸速度の低下、スラグフォーミング鎮静剤の
投入等によるスロッピング回避措置を迅速にとることが
可能である。図１および図２は、本発明の一実施例を示
していて、図１はその全体説明図、図２は図１Ａ部の拡
大図である。
【００１３】本発明は精錬容器例えば転炉本体１の最上
端部の側壁に羽口４−２を設ける。さらに炉口と溶鋼表
面の中間部の側壁に羽口４−１を設ける。羽口４−１、
４−２の内部にはそれぞれ光ファイバー５−１（図示せ
ず）、５−２が設置されていて、Ａｒ等のガスを羽口に
吹き込むことで光ファイバーは冷却されている。それぞ
れの羽口位置までスラグが泡立ったときに、光ファイバ
ーを通じてスラグに含まれる固有元素例えばＮａの発光
スペクトルの強度が分光器６−１、６−２により測定さ
れる。
端部の側壁に羽口４−２を設ける。さらに炉口と溶鋼表
面の中間部の側壁に羽口４−１を設ける。羽口４−１、
４−２の内部にはそれぞれ光ファイバー５−１（図示せ
ず）、５−２が設置されていて、Ａｒ等のガスを羽口に
吹き込むことで光ファイバーは冷却されている。それぞ
れの羽口位置までスラグが泡立ったときに、光ファイバ
ーを通じてスラグに含まれる固有元素例えばＮａの発光
スペクトルの強度が分光器６−１、６−２により測定さ
れる。
【００１４】なお、発光スペクトルを検出する固有元素
としてはＮａの他にＫ等でもよい。
としてはＮａの他にＫ等でもよい。
【００１５】
【作用】溶鋼２の吹錬が始まり、スラグ３の溶融化が進
むとともにスラグ−溶鋼界面からの発生ＣＯガス量が増
大してスラグ３の泡立ちが大きくなると、まずスラグ３
が羽口４−１の位置まで膨れ、溶融スラグ３に含まれる
Ｎａの発光スペクトルが光ファイバー５−１を通過して
分光器６−１により検出される。この時点で送酸速度の
低下、スラグフォーミング鎮静剤の投入等の措置をとれ
ば、スラグの泡立ちは抑えられるが、そのまま吹錬を続
行するとさらにスラグの泡立ちが大きくなり、スラグ３
が羽口４−２のレベルに到達すると、Ｎａの発光スペク
トルが光ファイバー５−２を通過して分光器６−２によ
り検出される。
むとともにスラグ−溶鋼界面からの発生ＣＯガス量が増
大してスラグ３の泡立ちが大きくなると、まずスラグ３
が羽口４−１の位置まで膨れ、溶融スラグ３に含まれる
Ｎａの発光スペクトルが光ファイバー５−１を通過して
分光器６−１により検出される。この時点で送酸速度の
低下、スラグフォーミング鎮静剤の投入等の措置をとれ
ば、スラグの泡立ちは抑えられるが、そのまま吹錬を続
行するとさらにスラグの泡立ちが大きくなり、スラグ３
が羽口４−２のレベルに到達すると、Ｎａの発光スペク
トルが光ファイバー５−２を通過して分光器６−２によ
り検出される。
【００１６】
【実施例】本発明に基づいて、溶鋼の吹錬を行うときに
スロッピングの発生を予知した際のそれぞれの分光器に
より検出されたＮａの発光スペクトル強度の経時変化を
図３に示す。吹錬開始約４分でスペクトル強度Ｉ1 に急
激な増加が認められ、羽口４−１のレベルまでスラグが
泡立ったことを示している。その後、吹錬開始約７分で
スペクトル強度Ｉ2 も急激に増加した。そのまま吹錬を
続けると激しいスロッピングが発生した。やがてスロッ
ピングが鎮静化したので、さらに吹錬を続けたところ再
びスペクトル強度Ｉ2 に急激な増加が認められた。そこ
で、直ちに吹酸速度を低下させた結果、スロッピングは
発生しなかった。従って、本発明により高精度にスロッ
ピングを予知でき、Ｎａのスペクトル強度Ｉ2 の増加後
すぐにスラグフォーミング抑制措置をとればスロッピン
グが回避できることが確認できた。
スロッピングの発生を予知した際のそれぞれの分光器に
より検出されたＮａの発光スペクトル強度の経時変化を
図３に示す。吹錬開始約４分でスペクトル強度Ｉ1 に急
激な増加が認められ、羽口４−１のレベルまでスラグが
泡立ったことを示している。その後、吹錬開始約７分で
スペクトル強度Ｉ2 も急激に増加した。そのまま吹錬を
続けると激しいスロッピングが発生した。やがてスロッ
ピングが鎮静化したので、さらに吹錬を続けたところ再
びスペクトル強度Ｉ2 に急激な増加が認められた。そこ
で、直ちに吹酸速度を低下させた結果、スロッピングは
発生しなかった。従って、本発明により高精度にスロッ
ピングを予知でき、Ｎａのスペクトル強度Ｉ2 の増加後
すぐにスラグフォーミング抑制措置をとればスロッピン
グが回避できることが確認できた。
【００１７】このように、本発明により、スロッピング
の発生を予知しつつ、上記のように溶融スラグに含まれ
るＮａの発光スペクトル強度Ｉ2 の増加を検出して直ち
にスラグフォーミング抑制措置をとった場合のスロッピ
ング発生頻度および平均の溶鋼歩留りを、従来法（前記
の方法）によりスロッピングを予知した場合と比較し
て表１に示す。
の発生を予知しつつ、上記のように溶融スラグに含まれ
るＮａの発光スペクトル強度Ｉ2 の増加を検出して直ち
にスラグフォーミング抑制措置をとった場合のスロッピ
ング発生頻度および平均の溶鋼歩留りを、従来法（前記
の方法）によりスロッピングを予知した場合と比較し
て表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】本発明により、スロッピングを高精度に予
知でき、迅速なスラグフォーミング抑制措置をとること
で、スロッピング発生頻度を大幅に低減でき、溶鋼歩留
りを向上することができた。
知でき、迅速なスラグフォーミング抑制措置をとること
で、スロッピング発生頻度を大幅に低減でき、溶鋼歩留
りを向上することができた。
【００２０】
【発明の効果】本発明のスロッピング予知方法によれ
ば、直接的にかつ時間遅れなくスラグのレベルを高精度
に検出できるため、スロッピング発生に対して迅速かつ
的確に予測し対応でき、溶融金属精錬の安定化や歩留り
の向上等、操業上極めて大きな価値を有するものであ
る。
ば、直接的にかつ時間遅れなくスラグのレベルを高精度
に検出できるため、スロッピング発生に対して迅速かつ
的確に予測し対応でき、溶融金属精錬の安定化や歩留り
の向上等、操業上極めて大きな価値を有するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の説明図である。
【図２】図１のＡ部拡大説明図である。
【図３】本発明の実施時のＮａの発光スペクトル強度の
経時変化を示す図である。
経時変化を示す図である。
１ 転炉本体 ２ 溶鋼 ３ 溶融スラグ ４−１、４−２ 羽口 ５−１、５−２ 光ファイバー ６−１、６−２ 分光器
Claims (2)
- 【請求項１】 精錬容器を用いて溶融金属を精錬中に、
精錬容器の耐火物内壁に設けられた羽口から容器内にガ
スを吹き込みつつ、該羽口内部に設置された光ファイバ
ーにより、溶融スラグまたは溶融金属に含まれる固有元
素の発光スペクトル強度を測定し、そのスペクトルの強
度変化に基づいてスロッピングの発生を予知することを
特徴とする精錬容器におけるスロッピング予知方法。 - 【請求項２】 金属精錬容器の耐火物内壁に配設された
ガス吹き込み用羽口の内部に光ファイバーを挿入し、該
光ファイバーにより溶融スラグまたは溶融金属に含まれ
る固有元素の発光スペクトルの強度を測定するための分
光器をその光ファイバーに接続し、精錬容器を正立させ
て精錬している際に測定される発光スペクトルに所定の
強度変化が観測されたとき、スロッピング発生の予知信
号を発する手段を設けたことを特徴とする精錬容器にお
けるスロッピング予知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040693A JPH06235015A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 精錬容器におけるスロッピング予知方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040693A JPH06235015A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 精錬容器におけるスロッピング予知方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06235015A true JPH06235015A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12026152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2040693A Withdrawn JPH06235015A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 精錬容器におけるスロッピング予知方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06235015A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020203504A1 (ja) * | 2019-04-02 | 2020-10-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 転炉のスロッピング予知方法、転炉の操業方法及び転炉のスロッピング予知システム |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP2040693A patent/JPH06235015A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020203504A1 (ja) * | 2019-04-02 | 2020-10-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 転炉のスロッピング予知方法、転炉の操業方法及び転炉のスロッピング予知システム |
| JPWO2020203504A1 (ja) * | 2019-04-02 | 2021-04-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 転炉のスロッピング予知方法、転炉の操業方法及び転炉のスロッピング予知システム |
| TWI739364B (zh) * | 2019-04-02 | 2021-09-11 | 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司 | 轉爐之噴濺預測方法、轉爐之作業方法及轉爐之噴濺預測系統 |
| KR20210130215A (ko) * | 2019-04-02 | 2021-10-29 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 전로의 슬로핑 예지 방법, 전로의 조업 방법 및 전로의 슬로핑 예지 시스템 |
| CN113661257A (zh) * | 2019-04-02 | 2021-11-16 | 杰富意钢铁株式会社 | 转炉的喷溅预知方法、转炉的操作方法及转炉的喷溅预知系统 |
| EP3929312A4 (en) * | 2019-04-02 | 2022-03-30 | JFE Steel Corporation | CONVERTER OVEN OVERFLOW PREDICTION METHOD, CONVERTER OVEN OPERATION METHOD AND CONVERTER OVEN OVERFLOW PREDICTION SYSTEM |
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