JPH06248321A - 精錬炉におけるスロッピング予知方法 - Google Patents

精錬炉におけるスロッピング予知方法

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JPH06248321A
JPH06248321A JP5795693A JP5795693A JPH06248321A JP H06248321 A JPH06248321 A JP H06248321A JP 5795693 A JP5795693 A JP 5795693A JP 5795693 A JP5795693 A JP 5795693A JP H06248321 A JPH06248321 A JP H06248321A
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JP
Japan
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furnace
lance
ratio
blowing
slopping
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Pending
Application number
JP5795693A
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English (en)
Inventor
Akio Kimura
彰夫 木村
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スラグの泡立ち状況の把握とスロッピングを
正確に予知する。 【構成】 上吹きもしくは上底吹きにより炉中に酸素等
を吹き込む精錬炉1のランス2に設置した振動センサ3
でランス2の振動を測定し、スロッピングを予知する方
法において、ランス2の振動信号のうち、予め定めた振
幅設定値より大きな信号の一定時間内における比率を算
出し、所定設定比率を超えるとスロッピングと判定す
る。 【効果】 吹錬時間の短縮、成分的中率の向上、環境汚
染の防止や炉周辺の滓処理を省力化できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、炉中に酸素などを吹
き込む転炉や予備処理炉などの精錬炉におけるスロッピ
ングを予知する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】転炉や予備処理炉などの精錬炉において
は、酸素等を吹き込むことによってスラグを滓化させ、
溶銑中の不純金属元素を除去している。しかしながら、
スラグを十分滓化させようとするとスラグが泡立ち、吹
錬中や予備処理中に突沸的に炉内のスラグおよび溶鋼が
炉外に噴出するスロッピングが発生する場合がある。こ
の様なスロッピングの発生は、吹錬中期のスラグ量が増
加し、脱炭速度が上昇してくる時期に生じ易く、鉄歩留
の低下、排ガス回収率の低下、噴出したスラグや溶鋼の
後処理など操業に多大の支障をきたすこととなる。上記
精錬炉におけるスロッピングの発生を予知できれば、酸
素吹込み量やランス高さを変更することによって、スロ
ッピングの発生を防止して最適な吹錬を行うことができ
る。
【0003】従来、スロッピングを予知する方法として
は、炉から発生する音波中、一定周波数の音波による音
量を捕捉し、該音量の変化により炉況を把握する方法
(特開昭50−64110号公報)、炉内音響の特定周
波数における音圧レベルの低下を、ランス冷却水中を伝
播する音響から測定する方法(特開昭56−87616
号公報)等の炉内で発生する酸素等の噴射音の変化を検
出する方法、炉体および/または炉付帯設備の振動強度
の変化を測定することにより、吹錬中におけるスロッピ
ング発生を事前に検出する方法(特開昭53−7781
6号公報)、炉内に加速度検出体を挿入し、炉内反応に
よって生成するスラグの運動にのみ基づいて加速度検出
体に働く衝撃加速度を積分処理する方法(特開昭55−
76008号公報)、炉出銑孔に炉内圧力測定装置の測
定部を挿入し、該装置より得られた吹錬中の炉内圧力測
定値に基づいて吹錬条件の調整を行う(特開昭56−3
612号公報)等により、炉内の滓化度を推定し、スロ
ッピングの発生予知を行う方法が種々提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭50−64
110号公報、特開昭56−87616号公報等に開示
の炉内で発生する音響の変化を検出する方法は、特定の
周波数を選択すれば、その音量とスラグの泡立ち高さと
の対応関係が良好であり、早期にスラグの泡立ちやその
高さの上昇を検出することができる。しかしながら、こ
の方法ではスラグの泡立ちがある程度に至ると音量の減
衰が飽和し、それ以上のスラグの泡立ちやスロッピング
の発生を正確に予測することは不可能となる。また、特
開昭56−3612号公報に開示の炉内圧力の変化を測
定する方法では、スロッピングの発生直前でなければ炉
内圧力測定装置に変化が起きないため、スロッピングの
発生予知には役立たない。
【0005】さらに、特開昭56−87616号公報、
特開昭55−76008号公報に開示の炉体および炉付
帯設備、あるいはランス等の振動を測定する方法は、ス
ラグの撹拌により生じる振動を測定するため、その強度
の強弱によって炉内スラグの活発さの度合い、すなわち
スラグの泡立ち状態とスロッピングの判別を行っている
が、強度情報のみではスロッピングの予知には不十分
で、炉内の状況を正確に把握しスロッピングを予知する
ことは困難である。スロッピング予知に酸素等の吹込み
用ランスの振動加速度を用いる方式の問題点は、ランス
振動の強さの推移と操業者が判定する炉況が必ずしも一
致しないことにある。一般に、ランスの振動状況は、た
とえスロッピング中でも常に高い出力が生じているわけ
ではなく、ランスは間欠的に強い振動を繰り返している
ことが測定結果から把握されている。そこで従来は、図
5(a)図に示すとおり、信号を積算処理するか、ある
いは図5(b)図に示すとおり、信号の最大値を一定期
間保持する方法が採用されていた。ところが、積算処理
や最大値を一定期間保持する方法は、逆に信号が本来持
つ情報を歪めることになり、信号処理後の出力と実際に
操業者が判断する炉況とが必ずしも一致しない結果にな
っていた。
【0006】この発明の目的は、上記スロッピング予知
に酸素等の吹き込み用ランスの振動を用いる方式の欠点
を解消し、スラグの泡立ち状況の把握とスロッピングを
正確に予知できる精錬炉におけるスロッピング予知方法
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく酸素等の吹込み用ランスの振動を用いてス
ロッピングを予知する方法について鋭意試験検討を重ね
た。その結果、振動センサの出力に現時点から過去に一
定の検査時間を設定すると共に、検査時間内のデータに
ついて振幅設定値を設け、検査時間内における振幅設定
値を超えるデータの数を計算してその比率を出力するこ
とによって、単に振動強度の積算や最大値情報のみを取
り出すのではなく、その信号中に強度情報と頻度情報を
合わせ持っこととなり、これを用いることによって炉況
のスロッピング予知の判定精度が向上することを究明
し、この発明に到達した。
【0008】すなわちこの発明は、上吹きもしくは上底
吹きにより炉中に酸素等を吹き込む精錬炉のランスに設
置した振動センサでランスの振動を測定し、スロッピン
グを予知する方法において、ランスの振動信号のうち、
予め定めた振幅設定値より大きな信号の一定時間内にお
ける比率を算出し、所定設定比率を超えるとスロッピン
グと判定することを特徴とする精錬炉におけるスロッピ
ング予知方法である。
【0009】
【作用】この発明においては、ランスの振動信号のう
ち、予め定めた振幅設定値より大きな信号の一定時間内
の比率を算出し、所定設定比率と比較して所定設定比率
を超えるとスロッピングと判定するから、単に振動強度
の積算や最大値情報のみを取り出すのではなく、その信
号中に強度情報と頻度情報を合わせ持っており、これを
用いることによって炉況のスロッピング予知の判定精度
が向上する。具体的には、算出した振幅設定値を超える
データの比率に対して、予め設定比率を定めておき、そ
れを超えた時にスロッピングと判定する。
【0010】この発明においてランスの振動を測定する
振動センサとしては、加速度センサを用いたランス振動
計を設置し、ランス振動計の出力は、前処理装置に入力
して不要な高周波成分除去等の前処理を行ったのち、A
/DコンバータでA/D変換して演算制御装置に入力す
る。演算制御装置において設定する単位時間、検査時間
および振幅設定値は、単位時間はデータを計数する際の
単位になるもので、A/DコンバータのA/D変換の速
度に等しく、センサ信号に含まれる周波数は数十Hz程
度であるが、ランス振動は多少持続するので単位時間は
0.1秒(10Hz)程度で十分である。検査時間は、
長すぎると不必要な情報を含むことになり、また、処理
時間にも影響するので10秒前後が適当である。振幅設
定値は、通常のスロッピングを起こしていないときの振
幅の3倍程度が適当である。
【0011】
【実施例】以下にこの発明方法の詳細を実施の一例を示
す図1ないし図4に基づいて説明する。図1はこの発明
のスロッピング予知方法の装置構成を示す概略系統図、
図2はこの発明の信号処理の詳細説明図、図3はこの発
明の振幅設定値を超えるデータの計数と振幅設定値を超
えるデータのトータル時間演算の詳細説明図、図4はデ
ータ処理例を示すもので、(a)図は前処理後の生デー
タ、(b)図は従来法の平均処理したデータ、(c)図
は振幅設定値を超えるデータの検査時間に占める比率演
算後のデータ、(d)図は操業者による炉況判断のデー
タである。図1において、1は転炉、2は転炉1のメイ
ンランス、3はメインランス2の中央部に設置した加速
度センサを用いたランス振動計、4はランス振動計3か
ら入力される信号中の不要な高周波成分除去などの前処
理を行う前処理装置である。5は前処理装置4から入力
される信号をA/D変換するA/Dコンバータで、A/
Dコンバータ5でA/D変換された信号は演算制御装置
6に入力される。7は演算制御装置6に予め単位時間、
検査時間、振幅設定値、設定比率を入力する操作卓、8
はCRT画面である。
【0012】演算制御装置6には、操作卓7から予め単
位時間、検査時間、振幅設定値、設定比率が入力されて
おり、A/Dコンバータ5から入力されるA/D変換さ
れたメインランス2のランス振動計3の信号を、図2に
示すとおり、現時点から検査時間(T)前、例えば10
秒前までの過去のデータを対象として取り出し、設定さ
れた振幅設定値、例えば図3に示すとおり、定常値の3
倍値と比較して振幅設定値を超えるデータの数を計数す
ると共に、振幅設定値を超えるデータのトータル時間
(t1+t2+…tn)を演算し、検査時間(T)に占め
る振幅設定値を超えるデータの比率(R)を下式により
演算する。 R=(t1+t2+…tn)/T そして演算制御装置6は、上式により演算した検査時間
に占める振幅設定値を超えるデータの百分率(R)が予
め定めた設定比率(R’)と比較し、予め定めた設定比
率(R’)を超えている場合はスロッピングと判定し、
CRT画面8に表示すると共に、警報を発するよう構成
されている。
【0013】上記のとおり構成した装置を使用し、実際
に上記設定に基づいてA/Dコンバータ5から入力され
る図4(a)図に示す生信号を、従来の単純に強度を平
均化処理した場合の経時変化を図4(b)図に示す。ま
た、演算制御装置6で演算処理して検査時間に占める振
幅設定値を超えるデータの比率(R)を求め、その経時
変化を図4(c)図に示す。そして操業者による炉況判
断を示す図4(d)図と比較した。その結果、単純に強
度の平均値を用いる図4(b)図に示す従来法の場合
は、図4(d)図に示す操業者の判断する炉況に対して
前後に広く信号出力が出ているのに対し、図4(c)図
に示すこの発明方法の場合は、操業者のスロピング判定
のすぐ前に出力が上昇している。したがって、この発明
のスロピング判定方法によれば、炉内の操業状態の的確
な判断が可能となり、操業者による炉況の判定との対応
が向上し、スロピングの発生を的確に予知できるから、
スロピングの予防処置を講じることによって操業効率を
向上させることができる。
【0014】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、炉内スラグの泡立ち状況の把握とスロッピングの予
知精度が向上することにより、吹錬時間の短縮、成分的
中率の向上、環境汚染の防止や炉周辺の滓処理の省力化
などが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のスロッピング予知方法の装置構成を
示す概略系統図である。
【図2】この発明の信号処理の詳細説明図である。
【図3】この発明の振幅設定値を超えるデータの計数と
振幅設定値を超えるデータのトータル時間演算の詳細説
明図である。
【図4】実施例におけるデータ処理例を示すもので、
(a)図は前処理後の生データ、(b)図は従来法の平
均処理したデータ、(c)図は振幅設定値を超えるデー
タの検査時間に占める比率演算後のデータ、(d)図は
操業者による炉況判断のデータである。
【図5】従来の信号処理の概要を示すもので、(a)図
は積算処理、(b)図は最大値保持の場合を示す。
【符号の説明】
1 転炉 2 メインランス 3 ランス振動計 4 前処理装置 5 A/Dコンバータ 6 演算制御装置 7 操作卓 8 CRT画面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上吹きもしくは上底吹きにより炉中に酸
    素等を吹き込む精錬炉のランスに設置した振動センサで
    ランスの振動を測定し、スロッピングを予知する方法に
    おいて、ランスの振動信号のうち、予め定めた振幅設定
    値より大きな信号の一定時間内における比率を算出し、
    所定設定比率を超えるとスロッピングと判定することを
    特徴とする精錬炉におけるスロッピング予知方法。
JP5795693A 1993-02-22 1993-02-22 精錬炉におけるスロッピング予知方法 Pending JPH06248321A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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