JPH0641626A - 転炉の酸素吹錬制御方法 - Google Patents
転炉の酸素吹錬制御方法Info
- Publication number
- JPH0641626A JPH0641626A JP19806492A JP19806492A JPH0641626A JP H0641626 A JPH0641626 A JP H0641626A JP 19806492 A JP19806492 A JP 19806492A JP 19806492 A JP19806492 A JP 19806492A JP H0641626 A JPH0641626 A JP H0641626A
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- Japan
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- blowing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 転炉から取鍋に出鋼した取鍋溶鋼温度の適中
精度を向上する。 【構成】 転炉の酸素吹錬の動的制御モデルに、出鋼中
に取鍋に添加する合金鉄の温度降下量を考慮した終点温
度補正を加えることにより、出鋼後の取鍋溶鋼温度を所
定温度範囲に適中させる。
精度を向上する。 【構成】 転炉の酸素吹錬の動的制御モデルに、出鋼中
に取鍋に添加する合金鉄の温度降下量を考慮した終点温
度補正を加えることにより、出鋼後の取鍋溶鋼温度を所
定温度範囲に適中させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吹錬終了時の溶鋼温度
及び炭素濃度を制御する転炉の酸素吹錬制御方法に関す
るものである。
及び炭素濃度を制御する転炉の酸素吹錬制御方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、転炉の酸素吹錬制御において、吹
錬開始時に行う靜的制御と、吹錬中に行う動的制御が一
般的に行われている。靜的制御は、前もって吹き込み酸
素量と各種副原料使用量などの吹錬条件を設定し、この
靜的制御モデルに沿って吹錬する制御法である。また動
的制御は、吹錬の途中でサブランスを用いて溶鋼温度及
び溶鋼サンプルの固まる凝固温度から測定される鋼浴炭
素濃度とから吹錬終了時の目標成分・温度に的中させる
に必要な吹き込み酸素量が動的制御モデルによって計算
される。
錬開始時に行う靜的制御と、吹錬中に行う動的制御が一
般的に行われている。靜的制御は、前もって吹き込み酸
素量と各種副原料使用量などの吹錬条件を設定し、この
靜的制御モデルに沿って吹錬する制御法である。また動
的制御は、吹錬の途中でサブランスを用いて溶鋼温度及
び溶鋼サンプルの固まる凝固温度から測定される鋼浴炭
素濃度とから吹錬終了時の目標成分・温度に的中させる
に必要な吹き込み酸素量が動的制御モデルによって計算
される。
【０００３】前記動的制御モデルを用いて計算された吹
き込み酸素量を吹き込むと溶鋼中の炭素濃度が目標炭素
濃度に達した時に、溶鋼温度より高くなると予測される
場合は、必要な冷却材の投入量が計算される。逆に低く
なると予測される場合は、目標炭素濃度を目標温度が得
られるまで下方修正する計算が行われ、これによって溶
鋼の昇温を図っていた。
き込み酸素量を吹き込むと溶鋼中の炭素濃度が目標炭素
濃度に達した時に、溶鋼温度より高くなると予測される
場合は、必要な冷却材の投入量が計算される。逆に低く
なると予測される場合は、目標炭素濃度を目標温度が得
られるまで下方修正する計算が行われ、これによって溶
鋼の昇温を図っていた。
【０００４】なお、ここで転炉吹錬終了時の溶鋼目標温
度は、転炉から取鍋に出鋼中に添加する合金鉄投入量、
出鋼時間や取鍋状況等により決まる出鋼中の温度降下量
の他に、次工程の連続鋳造で良好な鋳込状態が維持でき
る鋳込温度を加算して決定される。
度は、転炉から取鍋に出鋼中に添加する合金鉄投入量、
出鋼時間や取鍋状況等により決まる出鋼中の温度降下量
の他に、次工程の連続鋳造で良好な鋳込状態が維持でき
る鋳込温度を加算して決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述従来の動的制御モ
デルでは、吹錬終了時の目標炭素濃度を下方修正計算を
行う場合、目標温度は、動的制御の前に決定した値に固
定したままで行っていた。しかるに吹錬終了時の目標炭
素濃度が変化すると、それに伴って必要な合金鉄の添加
量が変化する。その結果、合金鉄添加量の変化により転
炉から取鍋に出鋼中の溶鋼温度降下量が変わってくるこ
とになる。このため吹錬終了時の目標温度を動的制御前
のままに固定しておくと、所定の目標取鍋温度が得られ
ないという問題点があった。
デルでは、吹錬終了時の目標炭素濃度を下方修正計算を
行う場合、目標温度は、動的制御の前に決定した値に固
定したままで行っていた。しかるに吹錬終了時の目標炭
素濃度が変化すると、それに伴って必要な合金鉄の添加
量が変化する。その結果、合金鉄添加量の変化により転
炉から取鍋に出鋼中の溶鋼温度降下量が変わってくるこ
とになる。このため吹錬終了時の目標温度を動的制御前
のままに固定しておくと、所定の目標取鍋温度が得られ
ないという問題点があった。
【０００６】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るために動的制御モデルの中に合金鉄計算モデルを取込
み、所定の取鍋温度が得られるように吹錬終了時の目標
炭素濃度を変化させるばかりでなく、目標温度も変化さ
せるようにした転炉の酸素吹錬制御方法である。
るために動的制御モデルの中に合金鉄計算モデルを取込
み、所定の取鍋温度が得られるように吹錬終了時の目標
炭素濃度を変化させるばかりでなく、目標温度も変化さ
せるようにした転炉の酸素吹錬制御方法である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、転炉の酸素吹
錬末期に温度および炭素濃度を測定して動的制御モデル
により吹錬終了時の目標温度および目標炭素濃度にする
ために必要な吹き込み酸素量を計算して酸素吹錬し、吹
錬終了後に転炉から取鍋に出鋼中に合金鉄を添加するよ
うにした転炉の酸素吹錬制御方法において、前記動的制
御モデルにより計算した吹き込み酸素量による吹錬で
は、吹錬終了時の溶鋼温度が目標温度を下廻ると予測さ
れる場合には、前記目標炭素濃度を小刻みに下方修正し
つつ該目標炭素濃度の下方修正に伴う必要な合金鉄の添
加量を計算し、当該計算で得られた量の合金鉄添加によ
る取鍋内溶鋼の温度降下量に基づいて前記吹錬終了時の
目標温度に修正を加え、この修正した目標温度になるま
で前記目標炭素濃度を下方修正して酸素吹錬を行い、転
炉から取鍋に出鋼する溶鋼温度の的中精度を向上させる
ことを特徴とする転炉の酸素吹錬制御方法である。
錬末期に温度および炭素濃度を測定して動的制御モデル
により吹錬終了時の目標温度および目標炭素濃度にする
ために必要な吹き込み酸素量を計算して酸素吹錬し、吹
錬終了後に転炉から取鍋に出鋼中に合金鉄を添加するよ
うにした転炉の酸素吹錬制御方法において、前記動的制
御モデルにより計算した吹き込み酸素量による吹錬で
は、吹錬終了時の溶鋼温度が目標温度を下廻ると予測さ
れる場合には、前記目標炭素濃度を小刻みに下方修正し
つつ該目標炭素濃度の下方修正に伴う必要な合金鉄の添
加量を計算し、当該計算で得られた量の合金鉄添加によ
る取鍋内溶鋼の温度降下量に基づいて前記吹錬終了時の
目標温度に修正を加え、この修正した目標温度になるま
で前記目標炭素濃度を下方修正して酸素吹錬を行い、転
炉から取鍋に出鋼する溶鋼温度の的中精度を向上させる
ことを特徴とする転炉の酸素吹錬制御方法である。
【０００８】
【作用】本発明では、動的制御モデルにより転炉の酸素
吹錬制御を行うに際し、溶鋼の吹錬終了時の目標炭素濃
度を下方修正するときに、この炭素濃度の下方修正に基
づき、合金鉄添加量計算を行い、得られた合金鉄量に対
応して吹錬終了時の目標温度を修正するようにしたの
で、常に安定して溶鋼の目標取鍋温度を得ることができ
る。
吹錬制御を行うに際し、溶鋼の吹錬終了時の目標炭素濃
度を下方修正するときに、この炭素濃度の下方修正に基
づき、合金鉄添加量計算を行い、得られた合金鉄量に対
応して吹錬終了時の目標温度を修正するようにしたの
で、常に安定して溶鋼の目標取鍋温度を得ることができ
る。
【０００９】
【実施例】サブランスを用いて吹錬末期に測定した鋼中
の炭素濃度から吹き込み終了時の目標炭素濃度を得るた
め、サブランス測温時から吹錬終了時までに必要な吹き
込み酸素量を計算する。すなわちサブランスでサンプリ
ングした溶鋼の凝固温度から鋼中のＣ濃度を測定し、こ
の測温時から吹錬終了までの吹き込み酸素量Ｑ1 を決定
する方法としては、鋼中の測定炭素濃度〔Ｃ〕と目標炭
素濃度〔Ｃ1 〕を演算器へ導入し、Ｑ1 ＝（Ｃ−Ｃ1 ）
×ｋ（ただし ｋ：脱炭速度％Ｃ／Nm3 ・Ｏ 2 ）の式で
測温時から吹錬終了までの吹き込み酸素量を算出する。
この吹き込み酸素量Ｑ1 から溶鋼１ｔ当りの酸素吹き込
み量ΔＯ2 ＝Ｑ1 ／Ｍ（ただしＭ：溶鋼量）を定める。
また単位時間当りの吹き込み酸素量から吹き込み時間を
算出する。
の炭素濃度から吹き込み終了時の目標炭素濃度を得るた
め、サブランス測温時から吹錬終了時までに必要な吹き
込み酸素量を計算する。すなわちサブランスでサンプリ
ングした溶鋼の凝固温度から鋼中のＣ濃度を測定し、こ
の測温時から吹錬終了までの吹き込み酸素量Ｑ1 を決定
する方法としては、鋼中の測定炭素濃度〔Ｃ〕と目標炭
素濃度〔Ｃ1 〕を演算器へ導入し、Ｑ1 ＝（Ｃ−Ｃ1 ）
×ｋ（ただし ｋ：脱炭速度％Ｃ／Nm3 ・Ｏ 2 ）の式で
測温時から吹錬終了までの吹き込み酸素量を算出する。
この吹き込み酸素量Ｑ1 から溶鋼１ｔ当りの酸素吹き込
み量ΔＯ2 ＝Ｑ1 ／Ｍ（ただしＭ：溶鋼量）を定める。
また単位時間当りの吹き込み酸素量から吹き込み時間を
算出する。
【００１０】次に必要な吹き込み酸素量ΔＯ2 (Nm3／
ｔ) から以下の式（１）に基づいて、測温時から吹錬終
了時までの溶鋼の昇温量ΔＴを演算器により計算する。 ΔＴ＝（Ｈ0 ＋Ｈ1 ＋ＨFB＋ＨOPE ）×ΔＯ2 ＋γ1 ×（ 1／Ｃf − 1／ＣS ）＋γ2 ×（Ｃf −ＣS ）＋γ3 … （１） Ｈ0 ： 昇温率の定数値（℃／Nm3 ） Ｈ1 ： 昇温率の重回帰補正項（℃／Nm3 ） ＨFB ： 昇温率のフィードバック補正項（℃／Nm
3 ） ＨOPE ： 昇温率のオペレータ修正項（℃／Nm3 ） ΔＯ2 ： サブランス測定後の吹き込み酸素量(Nm3／
ｔ) γ1 〜γ3 ：定数 Ｃf ： 吹止Ｃ濃度（×10-3％） ＣS ： サブランス測定時Ｃ濃度（×10-3％） この昇温量ΔＴをサブランス測定時の溶鋼温度ＴO に加
えることにより、吹錬終了時の温度Ｔ＝ＴO ＋ΔＴを推
定する。
ｔ) から以下の式（１）に基づいて、測温時から吹錬終
了時までの溶鋼の昇温量ΔＴを演算器により計算する。 ΔＴ＝（Ｈ0 ＋Ｈ1 ＋ＨFB＋ＨOPE ）×ΔＯ2 ＋γ1 ×（ 1／Ｃf − 1／ＣS ）＋γ2 ×（Ｃf −ＣS ）＋γ3 … （１） Ｈ0 ： 昇温率の定数値（℃／Nm3 ） Ｈ1 ： 昇温率の重回帰補正項（℃／Nm3 ） ＨFB ： 昇温率のフィードバック補正項（℃／Nm
3 ） ＨOPE ： 昇温率のオペレータ修正項（℃／Nm3 ） ΔＯ2 ： サブランス測定後の吹き込み酸素量(Nm3／
ｔ) γ1 〜γ3 ：定数 Ｃf ： 吹止Ｃ濃度（×10-3％） ＣS ： サブランス測定時Ｃ濃度（×10-3％） この昇温量ΔＴをサブランス測定時の溶鋼温度ＴO に加
えることにより、吹錬終了時の温度Ｔ＝ＴO ＋ΔＴを推
定する。
【００１１】前述のようにして求めた吹錬終了時の推定
温度Ｔ＝ＴO ＋ΔＴが目標温度より下廻って低めになる
と予測される場合には、目標炭素濃度からたとえば0.01
％刻みに下げて目標炭素濃度を下方修正し、下記のよう
にして定まる所定の温度が得られるまで繰り返し演算器
で計算を行う。この時従来は比較する吹錬終了時の目標
温度は動的制御モデルの前に決定した一定値であった
が、本発明の方法では、この繰り返し計算の中で目標炭
素濃度の下方修正に伴う合金鉄投入計算も同時に行うも
のである。
温度Ｔ＝ＴO ＋ΔＴが目標温度より下廻って低めになる
と予測される場合には、目標炭素濃度からたとえば0.01
％刻みに下げて目標炭素濃度を下方修正し、下記のよう
にして定まる所定の温度が得られるまで繰り返し演算器
で計算を行う。この時従来は比較する吹錬終了時の目標
温度は動的制御モデルの前に決定した一定値であった
が、本発明の方法では、この繰り返し計算の中で目標炭
素濃度の下方修正に伴う合金鉄投入計算も同時に行うも
のである。
【００１２】これによって合金鉄投入量の変化に起因す
る取鍋溶鋼温度降下量に基づいて吹錬終了時の目標温度
を修正し、動的制御モデルから推定される吹錬終了温度
と等しいかもしくは小さくなるまで計算を行う。なお、
吹錬終了時の目標炭素濃度を修正した場合の歩止の変動
を推定するには溶鋼の炭素濃度から溶鋼中のフリー酸素
濃度を下記の式を用いて求める。
る取鍋溶鋼温度降下量に基づいて吹錬終了時の目標温度
を修正し、動的制御モデルから推定される吹錬終了温度
と等しいかもしくは小さくなるまで計算を行う。なお、
吹錬終了時の目標炭素濃度を修正した場合の歩止の変動
を推定するには溶鋼の炭素濃度から溶鋼中のフリー酸素
濃度を下記の式を用いて求める。
【００１３】
〔０〕＝ａ×〔Ｃ〕b （ここでａ、ｂは定数） また合金鉄投入量の推定計算に当たっては、命令の溶鋼
目標成分より出鋼後の取鍋溶鋼成分の上、下限値を決定
し、靜的制御モデル、動的制御モデルまたはオペレータ
の設定による吹錬終了時の溶融成分より、この上、下限
範囲内に溶鋼成分が入るように線形計画法を用いてコス
トミニマムな解が得られるような合金鉄投入量を求め
る。
目標成分より出鋼後の取鍋溶鋼成分の上、下限値を決定
し、靜的制御モデル、動的制御モデルまたはオペレータ
の設定による吹錬終了時の溶融成分より、この上、下限
範囲内に溶鋼成分が入るように線形計画法を用いてコス
トミニマムな解が得られるような合金鉄投入量を求め
る。
【００１４】かくして吹錬終了時の溶鋼温度から取鍋温
度までの温度降下量ΔＴ1 は以下の計算式により推定で
きる。 ΔＴ1 ＝合金鉄添加起因降下量＋ｃ×推定出鋼時間＋取
鍋条件起因降下量＋その他起因降下量 ここでｃは温度降下係数（℃／分）である。合金鉄起因
の温度降下量は、合金鉄段取り計算により得られたそれ
ぞれの添加量に、各合金鉄銘柄毎に定義した温度降下量
係数を掛け合わせることにより求める。推定出鋼時間は
靜的制御モデル計算時に、前回までの出鋼時間実績・今
回の主原料装入量および出鋼孔状況を基に計算する。
度までの温度降下量ΔＴ1 は以下の計算式により推定で
きる。 ΔＴ1 ＝合金鉄添加起因降下量＋ｃ×推定出鋼時間＋取
鍋条件起因降下量＋その他起因降下量 ここでｃは温度降下係数（℃／分）である。合金鉄起因
の温度降下量は、合金鉄段取り計算により得られたそれ
ぞれの添加量に、各合金鉄銘柄毎に定義した温度降下量
係数を掛け合わせることにより求める。推定出鋼時間は
靜的制御モデル計算時に、前回までの出鋼時間実績・今
回の主原料装入量および出鋼孔状況を基に計算する。
【００１５】なお、吹錬終了時の推定温度Ｔ＝ＴO ＋Δ
Ｔが目標温度より上廻る場合には、転炉内に鉄鉱石等の
冷却材を投入して目標温度に調整するのは従来と同じで
ある。本発明の動的制御モデルによる計算システムを転
炉吹錬の実操業に適用した時の効果を図１に示す。図１
には、実操業の中で吹止Ｃ修正計算を行った場合のみの
データで表している。適用前の従来例では、目標温度に
対して、実績温度が低くなる傾向があり、後工程での昇
熱操業をまねいている。この傾向は特に低炭素鋼より高
炭素鋼において著しい。本発明のシステム適用後は安定
して取鍋温度が的中するようになった。
Ｔが目標温度より上廻る場合には、転炉内に鉄鉱石等の
冷却材を投入して目標温度に調整するのは従来と同じで
ある。本発明の動的制御モデルによる計算システムを転
炉吹錬の実操業に適用した時の効果を図１に示す。図１
には、実操業の中で吹止Ｃ修正計算を行った場合のみの
データで表している。適用前の従来例では、目標温度に
対して、実績温度が低くなる傾向があり、後工程での昇
熱操業をまねいている。この傾向は特に低炭素鋼より高
炭素鋼において著しい。本発明のシステム適用後は安定
して取鍋温度が的中するようになった。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、動
的制御モデルの中で、吹止目標Ｃ濃度の変化に対応し
て、吹止目標温度が変化するようにしたために、常に安
定して所定の取鍋温度をえることができる。また、取鍋
温度の的中率が向上することにより、操業の安定、鋼品
質の向上といった効果も得られる。
的制御モデルの中で、吹止目標Ｃ濃度の変化に対応し
て、吹止目標温度が変化するようにしたために、常に安
定して所定の取鍋温度をえることができる。また、取鍋
温度の的中率が向上することにより、操業の安定、鋼品
質の向上といった効果も得られる。
【図１】（取鍋実績温度−取鍋目標温度）と頻度との関
係を本発明システム適用後と、適用前の場合を比較して
示した棒グラフである。
係を本発明システム適用後と、適用前の場合を比較して
示した棒グラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 転炉の酸素吹錬末期に温度および炭素濃
度を測定して動的制御モデルにより吹錬終了時の目標温
度およひ目標炭素濃度にするために必要な吹き込み酸素
量を計算して酸素吹錬し、吹錬終了後に転炉から取鍋に
出鋼中に合金鉄を添加するようにした転炉の酸素吹錬制
御方法において、前記動的制御モデルにより計算した吹
き込み酸素量による吹錬では、吹錬終了時の溶鋼温度が
目標温度を下廻ると予測される場合には、前記目標炭素
濃度を小刻みに下方修正しつつ該目標炭素濃度の下方修
正に伴う必要な合金鉄の添加量を計算し、当該計算で得
られた量の合金鉄添加による取鍋内溶鋼の温度降下量に
基づいて前記吹錬終了時の目標温度に修正を加え、この
修正した目標温度になるまで前記目標炭素濃度を下方修
正して酸素吹錬を行い、転炉から取鍋に出鋼する溶鋼温
度の的中精度を向上させることを特徴とする転炉の酸素
吹錬制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19806492A JPH0641626A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 転炉の酸素吹錬制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19806492A JPH0641626A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 転炉の酸素吹錬制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641626A true JPH0641626A (ja) | 1994-02-15 |
Family
ID=16384929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19806492A Pending JPH0641626A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 転炉の酸素吹錬制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641626A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7511956B2 (en) | 2006-05-23 | 2009-03-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electronic apparatus |
| JP2010261080A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶湯成分の濃度・温度調整方法及び鋼の製造方法 |
| CN110042188A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-23 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种转炉吹炼终点温度补偿的方法 |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP19806492A patent/JPH0641626A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7511956B2 (en) | 2006-05-23 | 2009-03-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electronic apparatus |
| US7701709B2 (en) | 2006-05-23 | 2010-04-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electronic apparatus |
| US7903402B2 (en) | 2006-05-23 | 2011-03-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electronic apparatus |
| JP2010261080A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶湯成分の濃度・温度調整方法及び鋼の製造方法 |
| CN110042188A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-23 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种转炉吹炼终点温度补偿的方法 |
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