JPH07118730A - 溶鋼の真空脱炭終点制御方法 - Google Patents
溶鋼の真空脱炭終点制御方法Info
- Publication number
- JPH07118730A JPH07118730A JP26655793A JP26655793A JPH07118730A JP H07118730 A JPH07118730 A JP H07118730A JP 26655793 A JP26655793 A JP 26655793A JP 26655793 A JP26655793 A JP 26655793A JP H07118730 A JPH07118730 A JP H07118730A
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- Japan
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- molten steel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 極低炭素溶鋼の効率的、且つ、簡便な脱炭終
点判定法を提供する方法に関するものである。 【構成】 真空排気開始後、任意の時期に溶鋼を採取
し、採取した溶鋼試料の炭素分析値と、同時期に測定し
た溶鋼の温度Ｔと酸素濃度センサーによる酸素濃度の値
に基づき、脱炭反応速度式の差分により目標炭素濃度が
達成される時間を推定して、脱炭処理終点時間を決定す
る事を特徴とする。
点判定法を提供する方法に関するものである。 【構成】 真空排気開始後、任意の時期に溶鋼を採取
し、採取した溶鋼試料の炭素分析値と、同時期に測定し
た溶鋼の温度Ｔと酸素濃度センサーによる酸素濃度の値
に基づき、脱炭反応速度式の差分により目標炭素濃度が
達成される時間を推定して、脱炭処理終点時間を決定す
る事を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼あるいは溶鋼合金
（以下、溶鋼と記す）の脱炭処理終点制御を実施する簡
便な制御方法に関するものである。
（以下、溶鋼と記す）の脱炭処理終点制御を実施する簡
便な制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶鋼の真空脱ガス処理による脱炭終点制
御の方法は、例えば任意の時刻での［Ｃ］の分析値と排
ガス分析による物質収支に基づく方法（特開昭５１−８
１７２２号公報）、［Ｃ］の分析値と反応速度式の演算
に基づく方法（特開昭６１−１９７２６号公報）等が公
知であるが、いずれも、極低炭領域までの脱炭予測に対
してはその精度が問題となり、極低炭溶鋼製制御法とし
ての活用には問題がある。
御の方法は、例えば任意の時刻での［Ｃ］の分析値と排
ガス分析による物質収支に基づく方法（特開昭５１−８
１７２２号公報）、［Ｃ］の分析値と反応速度式の演算
に基づく方法（特開昭６１−１９７２６号公報）等が公
知であるが、いずれも、極低炭領域までの脱炭予測に対
してはその精度が問題となり、極低炭溶鋼製制御法とし
ての活用には問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の終点制御方法の問題点を解決したもので、極低炭素
溶鋼の効率的、且つ、経済的な脱炭終点判定法を提供す
る事を目的とするものである。
来の終点制御方法の問題点を解決したもので、極低炭素
溶鋼の効率的、且つ、経済的な脱炭終点判定法を提供す
る事を目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、真空排気開始
後、任意の時期に溶鋼を採取し、採取した溶鋼試料の炭
素分析値と、同時期に測定した溶鋼の温度、個体電解質
を用いた酸素濃度センサーによる酸素濃度の値に基づ
き、下記（１）式の差分法により目標炭素濃度が達成さ
れる時間を推定して、脱炭処理終点時間を決定する事を
特徴とする。
後、任意の時期に溶鋼を採取し、採取した溶鋼試料の炭
素分析値と、同時期に測定した溶鋼の温度、個体電解質
を用いた酸素濃度センサーによる酸素濃度の値に基づ
き、下記（１）式の差分法により目標炭素濃度が達成さ
れる時間を推定して、脱炭処理終点時間を決定する事を
特徴とする。
【数３】
【０００５】さらに、上記方法において、ＲＨ脱ガス設
備を用いて脱炭処理終点時間を決定するに際して、設備
固有定数ｋCOの値を下記（３）式で決定し、圧力定数Ｐ
co *＝１５（mmHg）の値を用いる事を特徴とする溶鋼の
脱炭制御方法である。
備を用いて脱炭処理終点時間を決定するに際して、設備
固有定数ｋCOの値を下記（３）式で決定し、圧力定数Ｐ
co *＝１５（mmHg）の値を用いる事を特徴とする溶鋼の
脱炭制御方法である。
【数４】
【０００６】
【作用】通常の脱炭処理は真空槽内の圧力が大きく変化
し、且つ、溶鋼の酸素濃度［Ｏ］も各々異なる条件下で
実施され、かつ、その設備の相違によって溶鋼の攪拌強
度、溶鋼循環形態も各々大きく異なる。本発明者らは、
種々の研究・検討を重ねた結果、真空脱炭過程での
［Ｃ］の経時変化が、（１）式で再現できることを見出
した。つまり、ｋCOおよびｋS の値は、真空排気速度お
よび［Ｏ］濃度に依存しない設備固有の速度定数であ
り、ｋCOの値は溶鋼攪拌力あるいは溶鋼環流速度によっ
て一義的に決まる値であり、ｋS の値は溶鋼攪拌力ある
いは溶鋼環流速度とガス吹込み方法によって一義的に決
まる値である。また、Ｐco * の値はＣＯ気泡生成のため
の過飽和圧力で、溶鋼の物理的な性質によって決まる圧
力定数であり、通常、１２．５〜２０．０（mmHg）の範
囲にある値である事を発見した。
し、且つ、溶鋼の酸素濃度［Ｏ］も各々異なる条件下で
実施され、かつ、その設備の相違によって溶鋼の攪拌強
度、溶鋼循環形態も各々大きく異なる。本発明者らは、
種々の研究・検討を重ねた結果、真空脱炭過程での
［Ｃ］の経時変化が、（１）式で再現できることを見出
した。つまり、ｋCOおよびｋS の値は、真空排気速度お
よび［Ｏ］濃度に依存しない設備固有の速度定数であ
り、ｋCOの値は溶鋼攪拌力あるいは溶鋼環流速度によっ
て一義的に決まる値であり、ｋS の値は溶鋼攪拌力ある
いは溶鋼環流速度とガス吹込み方法によって一義的に決
まる値である。また、Ｐco * の値はＣＯ気泡生成のため
の過飽和圧力で、溶鋼の物理的な性質によって決まる圧
力定数であり、通常、１２．５〜２０．０（mmHg）の範
囲にある値である事を発見した。
【０００７】したがって、予め同一設備を用いて同一攪
拌条件での脱炭処理を実施し、実績の［Ｃ］の経時変化
を記述するｋCO、ｋS およびＰco * の値を上記の（１）
式に基づき決定しておけば、真空排気速度や［Ｏ］濃度
の異なる場合に於いても、任意の時刻ｔにおける溶鋼サ
ンプルの分析と個体電解質を用いた測定で決定する
［Ｃ］，［Ｏ］および溶鋼温度の値をもとに、Ｐt の変
化を（１）式に代入し、（１）式の差分法による演算
で、目標とする［Ｃ］濃度までに脱炭させるための必要
な処理時間が決定できる。（１）式の差分法に基づく脱
炭処理時間の算定は簡単なプログラムを計算機にインプ
ットすることで短時間で容易に決定できる。ただし、平
衡定数Ｋは公知（製鋼反応の推奨平衡値：日本学術振興
会，製鋼第１９委員会編）の値を用いる。
拌条件での脱炭処理を実施し、実績の［Ｃ］の経時変化
を記述するｋCO、ｋS およびＰco * の値を上記の（１）
式に基づき決定しておけば、真空排気速度や［Ｏ］濃度
の異なる場合に於いても、任意の時刻ｔにおける溶鋼サ
ンプルの分析と個体電解質を用いた測定で決定する
［Ｃ］，［Ｏ］および溶鋼温度の値をもとに、Ｐt の変
化を（１）式に代入し、（１）式の差分法による演算
で、目標とする［Ｃ］濃度までに脱炭させるための必要
な処理時間が決定できる。（１）式の差分法に基づく脱
炭処理時間の算定は簡単なプログラムを計算機にインプ
ットすることで短時間で容易に決定できる。ただし、平
衡定数Ｋは公知（製鋼反応の推奨平衡値：日本学術振興
会，製鋼第１９委員会編）の値を用いる。
【０００８】特殊な場合として、通常のＲＨでの溶鋼環
流速度Ｑm の値の算定式はISIJ, Vol.28(1988),p.305に
記載のごとく、既に明らかにされており、本発明の実施
に当たっては上記の（４）式で算定する。本発明者ら
は、ｋCOの値が環流比Ｑm ／Ｗm の値の０．８倍になる
ことを発見した。したがって、ＲＨでの脱炭処理での終
点制御には、（１）式のｋCOに（４）式で算定した値を
用いればよい。
流速度Ｑm の値の算定式はISIJ, Vol.28(1988),p.305に
記載のごとく、既に明らかにされており、本発明の実施
に当たっては上記の（４）式で算定する。本発明者ら
は、ｋCOの値が環流比Ｑm ／Ｗm の値の０．８倍になる
ことを発見した。したがって、ＲＨでの脱炭処理での終
点制御には、（１）式のｋCOに（４）式で算定した値を
用いればよい。
【０００９】
（実施例１）溶鋼処理量が２７０トンの取鍋型脱ガス炉
で脱炭処理を実施した。溶鋼へ加えた攪拌用のＡｒ吹込
み流量は１８００（Nl/min) であり、浸漬ランスを用い
て吹込んだ。予め、同じ脱ガス炉での別の処理における
［Ｏ］およびＰt の経時変化をもとに、実測［Ｃ］の経
時変化を最も良く記述できるｋCO＝０．３８（1/min)，
ｋS ＝０．０６８(1/min) ，Ｐco ＊＝１７（mmHg) の値
を、（１）式を用いて決定した。ただし、取鍋形状と溶
鋼へ加えた攪拌用のＡｒ吹込み流量および吹込み方法は
同じである。
で脱炭処理を実施した。溶鋼へ加えた攪拌用のＡｒ吹込
み流量は１８００（Nl/min) であり、浸漬ランスを用い
て吹込んだ。予め、同じ脱ガス炉での別の処理における
［Ｏ］およびＰt の経時変化をもとに、実測［Ｃ］の経
時変化を最も良く記述できるｋCO＝０．３８（1/min)，
ｋS ＝０．０６８(1/min) ，Ｐco ＊＝１７（mmHg) の値
を、（１）式を用いて決定した。ただし、取鍋形状と溶
鋼へ加えた攪拌用のＡｒ吹込み流量および吹込み方法は
同じである。
【００１０】脱炭処理開始後、７．５min の時期に溶鋼
を採取し、［Ｃ］と［Ｏ］の値および溶鋼温度を各々化
学分析と、個体電解質法による測定で決定した。この値
とＰt の変化を計算機にインプットし、本発明の方法に
よって算定した［Ｃ］濃度の経時変化を図１に実線で示
した。ＲＨ処理実績の［Ｃ］の分析値を●印で併記し
た。本発明の方法によって、実績［Ｃ］の経時変化が極
めて良く推定できた。
を採取し、［Ｃ］と［Ｏ］の値および溶鋼温度を各々化
学分析と、個体電解質法による測定で決定した。この値
とＰt の変化を計算機にインプットし、本発明の方法に
よって算定した［Ｃ］濃度の経時変化を図１に実線で示
した。ＲＨ処理実績の［Ｃ］の分析値を●印で併記し
た。本発明の方法によって、実績［Ｃ］の経時変化が極
めて良く推定できた。
【００１１】（実施例２）溶鋼処理量が１００〜３５０
トンであるＲＨ脱ガス設備で脱炭処理を実施した。浸漬
管内径は４０〜７５cmの範囲である。溶鋼環流比（Ｑm
／Ｗm ）の値は０．３８〜０．９５（l/min)の範囲であ
る。脱炭処理開始後、８〜１０min で溶鋼を採取し、
［Ｃ］，［Ｏ］および溶鋼温度の値を各々化学分析と、
個体電解質法による測定で決定した。この値とＰt の変
化を計算機にインプットし、本発明の方法によって算定
した処理目標［Ｃ］濃度と、ＲＨ処理実績終点［Ｃ］濃
度との対応を図２に示す。本発明の方法による処理時間
推定により、処理目標［Ｃ］濃度と、ＲＨ処理実績終点
［Ｃ］濃度とが極めてよく一致し、脱炭処理の効率化が
達成できた。
トンであるＲＨ脱ガス設備で脱炭処理を実施した。浸漬
管内径は４０〜７５cmの範囲である。溶鋼環流比（Ｑm
／Ｗm ）の値は０．３８〜０．９５（l/min)の範囲であ
る。脱炭処理開始後、８〜１０min で溶鋼を採取し、
［Ｃ］，［Ｏ］および溶鋼温度の値を各々化学分析と、
個体電解質法による測定で決定した。この値とＰt の変
化を計算機にインプットし、本発明の方法によって算定
した処理目標［Ｃ］濃度と、ＲＨ処理実績終点［Ｃ］濃
度との対応を図２に示す。本発明の方法による処理時間
推定により、処理目標［Ｃ］濃度と、ＲＨ処理実績終点
［Ｃ］濃度とが極めてよく一致し、脱炭処理の効率化が
達成できた。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の方法を実施
する事により、脱炭処理目標［Ｃ］濃度の達成が極めて
容易になった。
する事により、脱炭処理目標［Ｃ］濃度の達成が極めて
容易になった。
【図１】［Ｃ］濃度の経時変化の実測値と推定値との対
応関係を示す図面である。
応関係を示す図面である。
【図２】処理目標［Ｃ］濃度と、ＲＨ処理実績終点
［Ｃ］濃度との対応を示す図面である。
［Ｃ］濃度との対応を示す図面である。
Claims (2)
- 【請求項１】 溶鋼の真空脱炭処理終点判定に基づき極
低炭素濃度溶鋼を溶製する方法において、真空排気開始
後、任意の時期に溶鋼を採取した溶鋼試料の炭素分析値
と、同時期に測定した溶鋼の温度と酸素濃度センサーに
よる酸素濃度の値に基づき、（１）式の差分法により脱
炭終了目標炭素濃度が達成される時間を推定して、脱炭
処理終点時間を決定する事を特徴とする溶鋼の脱炭制御
方法。 【数１】 - 【請求項２】 ＲＨ脱ガス設備を用いて脱炭処理終点時
間を決定するに際して、設備固有定数ｋCOの値を（３）
式で決定し、圧力定数Ｐco * ＝１５（mmHg）の値を用い
る事を特徴とする請求項１記載の溶鋼の脱炭制御方法。 【数２】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26655793A JP3221787B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 溶鋼の真空脱炭終点制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26655793A JP3221787B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 溶鋼の真空脱炭終点制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07118730A true JPH07118730A (ja) | 1995-05-09 |
| JP3221787B2 JP3221787B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=17432498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26655793A Expired - Fee Related JP3221787B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 溶鋼の真空脱炭終点制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221787B2 (ja) |
-
1993
- 1993-10-25 JP JP26655793A patent/JP3221787B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3221787B2 (ja) | 2001-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010724 |
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