JPH0674449B2 - 転炉廃ガス処理における炉内圧制御方法 - Google Patents
転炉廃ガス処理における炉内圧制御方法Info
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- JPH0674449B2 JPH0674449B2 JP12836089A JP12836089A JPH0674449B2 JP H0674449 B2 JPH0674449 B2 JP H0674449B2 JP 12836089 A JP12836089 A JP 12836089A JP 12836089 A JP12836089 A JP 12836089A JP H0674449 B2 JPH0674449 B2 JP H0674449B2
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
この発明は、転炉廃ガス処理における炉内圧制御方法に
関する。
関する。
従来の転炉廃ガス処理装置（OG）においては、炉口部の
上部に位置するスカートを炉口部に密着させず、適当な
間隔を開けて操業を行なっている。廃ガスの回収は炉口
部の圧力POを検出し、このPOが大気圧Paに等しくなるよ
うにフィードバック制御にてダンパを操作することによ
り行なわれる。操業中に副原料の投入量または酸素量を
変更すると、廃ガス発生量が急激に増加または減少して
炉圧が変動し、多量の廃ガスの流出、空気の流入を招き
回収率が低下する。そのため、操業者が常に炉口あるい
は炉内圧（以下、単に「炉圧」とも記す。）の指示計を
監視し、前記のタイミング（副原料の投入時または酸素
量の変更時）で急激な炉圧の変動があった場合に、手動
により調節計における炉圧の設定値を一定時間変更し、
炉圧の安定化を図るようにしている。
上部に位置するスカートを炉口部に密着させず、適当な
間隔を開けて操業を行なっている。廃ガスの回収は炉口
部の圧力POを検出し、このPOが大気圧Paに等しくなるよ
うにフィードバック制御にてダンパを操作することによ
り行なわれる。操業中に副原料の投入量または酸素量を
変更すると、廃ガス発生量が急激に増加または減少して
炉圧が変動し、多量の廃ガスの流出、空気の流入を招き
回収率が低下する。そのため、操業者が常に炉口あるい
は炉内圧（以下、単に「炉圧」とも記す。）の指示計を
監視し、前記のタイミング（副原料の投入時または酸素
量の変更時）で急激な炉圧の変動があった場合に、手動
により調節計における炉圧の設定値を一定時間変更し、
炉圧の安定化を図るようにしている。
これに対し、密閉操業では回収量を最大とするべく、ス
カートと炉口部の間隔を極限まで狭めることが行なわれ
る。この状態では、プロセスゲインが大きくなるため
に、副原料投入，酸素量の変更による炉圧の変動は、ス
カートと炉口部に適当な間隔を開けて操業する場合の数
十倍にも達するため操業の継続が困難となり、また転炉
廃ガス処理装置本体の保護の点からも好ましくない状態
となる。このときに、炉圧設定値を副原料投入，酸素量
変更のタイミングで変更する場合でも、プロセスゲイン
は炉口部における地金の付着の度合等により操業の都度
大きく異なるものであるため、変更する設定値が定まら
ないという欠点があった。 したがって、この発明は急激な炉圧の変動があったとき
の炉圧設定値の変更量を容易に求められるようにし、炉
圧制御の応答性を高めることを目的とする。
カートと炉口部の間隔を極限まで狭めることが行なわれ
る。この状態では、プロセスゲインが大きくなるため
に、副原料投入，酸素量の変更による炉圧の変動は、ス
カートと炉口部に適当な間隔を開けて操業する場合の数
十倍にも達するため操業の継続が困難となり、また転炉
廃ガス処理装置本体の保護の点からも好ましくない状態
となる。このときに、炉圧設定値を副原料投入，酸素量
変更のタイミングで変更する場合でも、プロセスゲイン
は炉口部における地金の付着の度合等により操業の都度
大きく異なるものであるため、変更する設定値が定まら
ないという欠点があった。 したがって、この発明は急激な炉圧の変動があったとき
の炉圧設定値の変更量を容易に求められるようにし、炉
圧制御の応答性を高めることを目的とする。
転炉廃ガス処理における吹錬中の副原料投入時または溶
銑内に吹き込むべき酸素量の変更時に、炉内圧設定値の
変更量を炉圧圧制御系の不安定状態を判別する所定の判
別式により求められる制御ゲイン対応のパラメータを基
準設定値に乗算して求め、該求められた炉圧設定値の変
更量を現在の炉圧設定値に加算または減算して炉圧設定
値を変更し、この変更された炉圧設定値と炉圧検出値と
の偏差に基づいて炉圧をフィードバック制御する。
銑内に吹き込むべき酸素量の変更時に、炉内圧設定値の
変更量を炉圧圧制御系の不安定状態を判別する所定の判
別式により求められる制御ゲイン対応のパラメータを基
準設定値に乗算して求め、該求められた炉圧設定値の変
更量を現在の炉圧設定値に加算または減算して炉圧設定
値を変更し、この変更された炉圧設定値と炉圧検出値と
の偏差に基づいて炉圧をフィードバック制御する。
吹錬中の副原料投入時または酸素量の変更時に炉圧設定
値を所定量，所定時間だけ変更して、フィードバック制
御を継続することにより、炉圧制御の応答性を高め、安
全操業を継続できるようにする。
値を所定量，所定時間だけ変更して、フィードバック制
御を継続することにより、炉圧制御の応答性を高め、安
全操業を継続できるようにする。
第１図はこの発明の実施例を説明するめの説明図、第２
図はこの発明が適用される転炉廃ガス処理装置を示す概
要図である。 まず、第２図から説明する。同図において、１は転炉、
２は熔銑およびスクラップ、３は上吹ランス、４はスカ
ート、５は外側シール、６は炉内圧発信器、７はフード
部、８は上部安全弁、９−１は１次集塵器、９−２は２
次集塵器、10はダンパ、11は電油操縦機、12は誘引送風
機（IDF）、13は炉内圧制御装置である。 転炉１の中に主原料としてスクラップ，熔銑２を装入
し、転炉上部からランス３を用いて高圧酸素を吹込み、
溶銑を精錬して溶鋼にする。この事を吹錬という。吹錬
中に、酸素は溶銑中の炭素と化合し、COガスを主成分と
する廃ガスを発生する。この廃ガスは約1200℃の高温で
あり、約150g/Nm3という多量の酸化鉄系ダストを含んで
いる。この廃ガスは高温であるから、装置本体を保護す
るためフード部７は水冷管にて水冷されている。一方、
この廃ガス中のダストを除去するめに１次集塵器（1D
C）９−1,2次集塵器（2DC）９−２が設けられている。
これらの集塵器は集塵水を用いた方式であるため、廃ガ
スは急冷されて温度は約70℃まで下がる。廃ガスから除
塵をするためには、先に述べた２つの集塵器のところで
ガスを高速で通過させる必要があり、各集塵器９−1,9
−２にはダンパ10を備え、絞り機構となっている。ま
た、ガス吸引は誘引送風器（IDF）12によって行なわれ
る。炉口部のガス圧力は炉内圧力（炉内圧または炉圧）
と呼ばれ、炉内圧検出器６で検出されるとともに、炉内
圧制御装置13を用いて２次集塵器９−２内のダンパ10を
動かすことにより制御される。なお、このダンパの駆動
装置には通常、電油操縦機11が使用されている。この炉
内圧は通常大気圧近くに制御され、炉口部とスカート４
とのすき間からガスが吹出したり、大気を吸引したりす
る量をできるかぎり少なくなる様にしている。通常、ス
カート４と炉口のすき間が200mm位であれば、炉内圧は
プラス，マイナス数mmH2Oの間で制御される。しかしス
カート４を下げ、更に外側シール５と呼ばれるスカート
を炉体に密着させる装置を動作させると、炉口部のすき
間はほとんど無くなる。このような密閉状態で操業する
と、炉圧の振れ幅は大きくなり、異常時にはプラス，マ
イナス数百mmH2Oになり得る。このため、制御性を向上
させるべく炉内圧制御装置13には種々の工夫がされてい
るのが普通である。 また、吹錬中において副原料を投入したり、ランス３か
ら吹きつける酸素の量を変えても廃ガスの発生量は変動
する。このような廃ガス発生量の変動により、炉内圧は
急激に増加または減少する。また、外乱がなくても、急
激な密閉度の変化がある場合も炉内圧は急激に増加また
は減少し、制御系を不安定にする。 したがって、この発明では廃ガス発生量の急激な変動に
よる炉圧の変動時のダンパの応答遅れからなる炉圧の異
常正圧、異常負圧を防止するため、制御ゲインに対応し
た炉圧設定値を変更し、ダンパの開度を現状の開度に対
し予め定めた時間だけ少し開または閉とすることによ
り、炉内圧制御の応答性を向上させるようにする。 ここで、この発明による制御方法について、酸素量変更
の場合を例に第１図を参照して説明する。 いま、第１図（イ）に示す如く、吹錬酸素量設定値を変
化させるとする。まず、吹錬酸素量設定値が増方向に変
化すると、廃ガスの発生量は第１図（ロ）に示す通り、
熔銑中の炭素と酸素が化合するため一定時間をおいて急
激に増加する。このとき、炉圧設定値を変更せずに制御
を継続すると、廃ガス発生量の増加する時間に比べてダ
ンパの応答時間の方が遅いため炉圧は異常正圧となり、
操業継続が困難となる。そこで、吹錬酸素量設定値が増
加したと同時に、第１図（ハ）に示す如くタイマT1を駆
動する。そして、タイマT1がタイマアップ後にタイマT2
を駆動し、タイマT2が駆動している間に炉圧設定値を現
在の炉圧設定値から、この場合はΔP01だけ減算する。
ここで、タイマT1の設定は、吹錬酸素量設定値を増加さ
せてから廃ガス発生量が増加を開始するまでの時間と、
吹錬酸素量設定値を増加させてから炉圧設定値を変更し
てダンパが動き始めるまでの時間が等しくなるように設
定し、タイマT2の設定は、ダンパ開度が廃ガス発生量の
増加分に応じた開度となるまでの時間をそれぞれ設定す
る。また、変更する炉圧の設定値ΔP0は、操業の都度プ
ロセスゲインが大きく異なるため、炉圧制御系の不安定
状態を判別する判別方式により求められる制御ゲイン対
応のパラメータを基準設定値に乗算して、次式の如く求
める。 ΔP0i＝Ｋ×ΔP0……（１） ここで、ΔP0iは変更する炉圧設定値（炉圧設定値の変
更量）、Ｋは制御ゲインに対応したパラメータ、ΔP0は
変更する炉圧設定値の基準値（基準設定値）である。 なお、制御系の不安定状態を判別する判別方式について
は、出願人が先に提案した特開昭58−168106号公報等に
記載されている公知の技術を利用することとする。 吹錬酸素量設定値を減少させる場合も上記と同様に、炉
圧設定値を第１図（ハ）に示す如くΔP02だけ加算する
ことにより、操業中の炉内圧は第１図（ホ）に示す通り
となり、安定した操業を行なうことができる。 上記では、吹錬酸素量を変更する場合について説明した
が、副原料投入の場合も上記と同じ原理で制御が可能で
ある。
図はこの発明が適用される転炉廃ガス処理装置を示す概
要図である。 まず、第２図から説明する。同図において、１は転炉、
２は熔銑およびスクラップ、３は上吹ランス、４はスカ
ート、５は外側シール、６は炉内圧発信器、７はフード
部、８は上部安全弁、９−１は１次集塵器、９−２は２
次集塵器、10はダンパ、11は電油操縦機、12は誘引送風
機（IDF）、13は炉内圧制御装置である。 転炉１の中に主原料としてスクラップ，熔銑２を装入
し、転炉上部からランス３を用いて高圧酸素を吹込み、
溶銑を精錬して溶鋼にする。この事を吹錬という。吹錬
中に、酸素は溶銑中の炭素と化合し、COガスを主成分と
する廃ガスを発生する。この廃ガスは約1200℃の高温で
あり、約150g/Nm3という多量の酸化鉄系ダストを含んで
いる。この廃ガスは高温であるから、装置本体を保護す
るためフード部７は水冷管にて水冷されている。一方、
この廃ガス中のダストを除去するめに１次集塵器（1D
C）９−1,2次集塵器（2DC）９−２が設けられている。
これらの集塵器は集塵水を用いた方式であるため、廃ガ
スは急冷されて温度は約70℃まで下がる。廃ガスから除
塵をするためには、先に述べた２つの集塵器のところで
ガスを高速で通過させる必要があり、各集塵器９−1,9
−２にはダンパ10を備え、絞り機構となっている。ま
た、ガス吸引は誘引送風器（IDF）12によって行なわれ
る。炉口部のガス圧力は炉内圧力（炉内圧または炉圧）
と呼ばれ、炉内圧検出器６で検出されるとともに、炉内
圧制御装置13を用いて２次集塵器９−２内のダンパ10を
動かすことにより制御される。なお、このダンパの駆動
装置には通常、電油操縦機11が使用されている。この炉
内圧は通常大気圧近くに制御され、炉口部とスカート４
とのすき間からガスが吹出したり、大気を吸引したりす
る量をできるかぎり少なくなる様にしている。通常、ス
カート４と炉口のすき間が200mm位であれば、炉内圧は
プラス，マイナス数mmH2Oの間で制御される。しかしス
カート４を下げ、更に外側シール５と呼ばれるスカート
を炉体に密着させる装置を動作させると、炉口部のすき
間はほとんど無くなる。このような密閉状態で操業する
と、炉圧の振れ幅は大きくなり、異常時にはプラス，マ
イナス数百mmH2Oになり得る。このため、制御性を向上
させるべく炉内圧制御装置13には種々の工夫がされてい
るのが普通である。 また、吹錬中において副原料を投入したり、ランス３か
ら吹きつける酸素の量を変えても廃ガスの発生量は変動
する。このような廃ガス発生量の変動により、炉内圧は
急激に増加または減少する。また、外乱がなくても、急
激な密閉度の変化がある場合も炉内圧は急激に増加また
は減少し、制御系を不安定にする。 したがって、この発明では廃ガス発生量の急激な変動に
よる炉圧の変動時のダンパの応答遅れからなる炉圧の異
常正圧、異常負圧を防止するため、制御ゲインに対応し
た炉圧設定値を変更し、ダンパの開度を現状の開度に対
し予め定めた時間だけ少し開または閉とすることによ
り、炉内圧制御の応答性を向上させるようにする。 ここで、この発明による制御方法について、酸素量変更
の場合を例に第１図を参照して説明する。 いま、第１図（イ）に示す如く、吹錬酸素量設定値を変
化させるとする。まず、吹錬酸素量設定値が増方向に変
化すると、廃ガスの発生量は第１図（ロ）に示す通り、
熔銑中の炭素と酸素が化合するため一定時間をおいて急
激に増加する。このとき、炉圧設定値を変更せずに制御
を継続すると、廃ガス発生量の増加する時間に比べてダ
ンパの応答時間の方が遅いため炉圧は異常正圧となり、
操業継続が困難となる。そこで、吹錬酸素量設定値が増
加したと同時に、第１図（ハ）に示す如くタイマT1を駆
動する。そして、タイマT1がタイマアップ後にタイマT2
を駆動し、タイマT2が駆動している間に炉圧設定値を現
在の炉圧設定値から、この場合はΔP01だけ減算する。
ここで、タイマT1の設定は、吹錬酸素量設定値を増加さ
せてから廃ガス発生量が増加を開始するまでの時間と、
吹錬酸素量設定値を増加させてから炉圧設定値を変更し
てダンパが動き始めるまでの時間が等しくなるように設
定し、タイマT2の設定は、ダンパ開度が廃ガス発生量の
増加分に応じた開度となるまでの時間をそれぞれ設定す
る。また、変更する炉圧の設定値ΔP0は、操業の都度プ
ロセスゲインが大きく異なるため、炉圧制御系の不安定
状態を判別する判別方式により求められる制御ゲイン対
応のパラメータを基準設定値に乗算して、次式の如く求
める。 ΔP0i＝Ｋ×ΔP0……（１） ここで、ΔP0iは変更する炉圧設定値（炉圧設定値の変
更量）、Ｋは制御ゲインに対応したパラメータ、ΔP0は
変更する炉圧設定値の基準値（基準設定値）である。 なお、制御系の不安定状態を判別する判別方式について
は、出願人が先に提案した特開昭58−168106号公報等に
記載されている公知の技術を利用することとする。 吹錬酸素量設定値を減少させる場合も上記と同様に、炉
圧設定値を第１図（ハ）に示す如くΔP02だけ加算する
ことにより、操業中の炉内圧は第１図（ホ）に示す通り
となり、安定した操業を行なうことができる。 上記では、吹錬酸素量を変更する場合について説明した
が、副原料投入の場合も上記と同じ原理で制御が可能で
ある。
この発明によれば、副原料投入，酸素量の変更のときの
廃ガス発生量の変動による炉圧の変動時のダンパの応答
遅れによる異常正圧、異常負圧をプロセスの状態に対応
する炉圧の設定値を一時的に変更して、フィードバック
制御は継続したままで、応答性を高めるようにしたの
で、通常操業から密閉操業までの安定な制御が可能とな
り、その結果、廃ガス回収率が向上するばかりでなく操
業の安定化を図り得る利点がもたらされるものである。
廃ガス発生量の変動による炉圧の変動時のダンパの応答
遅れによる異常正圧、異常負圧をプロセスの状態に対応
する炉圧の設定値を一時的に変更して、フィードバック
制御は継続したままで、応答性を高めるようにしたの
で、通常操業から密閉操業までの安定な制御が可能とな
り、その結果、廃ガス回収率が向上するばかりでなく操
業の安定化を図り得る利点がもたらされるものである。
第１図はこの発明の実施例を説明するための説明図、 第２図はこの発明が適用される転炉廃ガス処理装置を示
す概要図である。 符号説明 １……転炉、２……スクラップ，溶銑、３……上吹ラン
ス、４……スカート、５……外側シール、６……炉内圧
発信器、７……フード部、８……上部安全弁、９−１…
…１次集塵器、９−２……２次集塵器、10……ダンパ、
11……電油操縦機、12……誘引送風機、13……炉内圧制
御装置。
す概要図である。 符号説明 １……転炉、２……スクラップ，溶銑、３……上吹ラン
ス、４……スカート、５……外側シール、６……炉内圧
発信器、７……フード部、８……上部安全弁、９−１…
…１次集塵器、９−２……２次集塵器、10……ダンパ、
11……電油操縦機、12……誘引送風機、13……炉内圧制
御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂根 清和 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 新 日本製鐵株式會社内 (72)発明者 大島 徹 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 川合 成治 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−1011（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】炉内圧検出手段と、この炉内圧検出手段に
より検出された炉内圧を炉内圧設定値と比較しその偏差
に応じた制御信号を出力する炉内圧調節手段と、この炉
内圧調節手段からの制御信号にもとづいて炉内から発生
する廃ガスの流量を制御する流量制御手段と、により、
前記炉内圧を前記設定値となるように制御する転炉廃ガ
ス処理における炉内圧制御方法において、 吹錬中の副原料投入時または熔銑内に吹き込む酸素量の
変更時に、炉内圧設定値の変更量を、炉内圧制御系の不
安定状態を判別する所定の判別式により確認し求められ
る制御ゲイン対応のパラメータを基準設定値に乗算して
求め、この求められた炉内圧設定値の変更量を現在の炉
内圧設定値に加算または減算して炉内圧設定値を変更
し、この変更された炉内圧設定値と炉内圧検出値との偏
差に基づいて炉内圧をフィードバック制御することを特
徴とする転炉廃ガス処理における炉内圧制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12836089A JPH0674449B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 転炉廃ガス処理における炉内圧制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12836089A JPH0674449B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 転炉廃ガス処理における炉内圧制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02305914A JPH02305914A (ja) | 1990-12-19 |
| JPH0674449B2 true JPH0674449B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=14982896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12836089A Expired - Fee Related JPH0674449B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 転炉廃ガス処理における炉内圧制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674449B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7040243B2 (ja) * | 2018-04-10 | 2022-03-23 | 日本製鉄株式会社 | 炉口圧力設定システム、炉口圧力設定方法、およびプログラム |
-
1989
- 1989-05-22 JP JP12836089A patent/JPH0674449B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02305914A (ja) | 1990-12-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |