JPH0820813A - 吹錬操業方法及び吹錬操業装置 - Google Patents

吹錬操業方法及び吹錬操業装置

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JPH0820813A
JPH0820813A JP15396794A JP15396794A JPH0820813A JP H0820813 A JPH0820813 A JP H0820813A JP 15396794 A JP15396794 A JP 15396794A JP 15396794 A JP15396794 A JP 15396794A JP H0820813 A JPH0820813 A JP H0820813A
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JP
Japan
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blowing
furnace
droplets
sloping
sedative
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Pending
Application number
JP15396794A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Ishida
博章 石田
Kazuharu Hanazaki
一治 花崎
Masaru Ujisawa
優 宇治澤
Toshihiro Mori
俊博 森
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速吹錬にあっても吹錬能率が低下せず、ス
ロッピングの発生を抑制できる吹錬操業方法及び吹錬操
業装置。 【構成】 転炉1内に金属溶融物を装入し、所定量の酸
素を上吹ランス5及び底吹羽口3から導入しつつ加熱す
る。CCDカメラ8により撮影された炉口部2の1秒毎
の静止画像を画像処理部9へ与える。画像処理部9は入
力された静止画像の明暗パターンを認識し、炉口断面積
当たりの粒滴数Spを計測し、10画面分の累計粒滴数S
10を求めて供給指示部10へ与える。供給指示部10
は、入力される累計粒滴数Sp10からピーク時点を判定
し、ホッパ7に鎮静剤を供給する指示を与える。ホッパ
7は鎮静剤を転炉1内に投入しスロッピングを抑制す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、上吹転炉、底吹転炉又
は上底吹転炉を用いた製鋼法に関し、特にスロッピング
を鎮静して鉄分ロスを低減する吹錬操業方法及び吹錬操
業装置に関する。
【0002】
【従来の技術】転炉吹錬操業法においては、上吹転炉
法、底吹転炉法又は上底吹転炉法等が知られており、炉
内のスラグ・メタル反応の強化のために酸素ランス及び
/又は底吹ノズルの配置位置を異ならせた種々の装置が
提案されている。近年では、溶銑予備処理又は二次精錬
技術の進歩により、スラグ・メタル反応の強化よりも吹
錬能率の向上を目的とした、酸素供給速度を高めて吹錬
時間を短縮するような操業が行われており、このため、
スプラッシュ又はスピッチングのような溶鉄の粒滴が炉
外へ飛散する現象が生じ易くなり、更には炉内で形成さ
れたスラグが泡状化されて炉外に溢れだすスロッピング
が発生する。吹錬操業中のスプラッシュ、スピッチン
グ、スロッピング等の発生は、吹錬能率の低下及び出鋼
歩留りの減少を招く。また、スロッピングの発生により
炉口の地金を除去する作業が必要となり、 tap to tap
時間即ち操業間時間が長くなって操業能率が低下する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなスプラッシ
ュ及びスピッチングを防止するために、本願出願人は特
開平5−98331 号公報にて、上底吹転炉の底吹ノズルを
上吹酸素ジェットの火点の内側に設け、上吹酸素ジェッ
トと底吹ガスとの運動エネルギーが打ち消し合うような
操業を行う方法を提案している。この方法により、高能
率吹錬操業下でもスプラッシュ及びスピッチングの発生
を抑制することができる。しかしながら、底吹ノズルが
上吹酸素ジェットの火点の内側だけに配されているため
に、高速吹錬の際に十分な攪拌速度を確保し難く、吹錬
能率の向上を図り難い。
【0004】また、以下のようなスロッピングを防止す
る方法が公表されている。まず、‘鉄と鋼’,64,(197
8),S570 記載の方法では、転炉吹錬時の炉内音響を検出
し、この炉内音響がスラグレベルと対応することからス
ロッピングを予測し、鎮静剤を炉内に投入してスロッピ
ング発生を防止する。しかしながら、高速吹錬条件下で
は炉体の振動に伴う雑音のような種々の雑音が生じてお
り、スロッピングの予測精度を低めるという問題があっ
た。
【0005】また、‘鉄と鋼’,65,(1979),S204 には、
ランスの水平方向の揺動を測定することにより、吹錬中
のスラグの運動エネルギーを検出し、スロッピングを予
測する方法が記載されている。更に‘鉄と鋼’,72,(198
6),S1031には、ランスキャリッジのウォームジャッキ部
のひずみを測定することにより、スラグから受ける力を
検出し、スロッピングを予測する方法が記載されてい
る。これらの方法によりスロッピング発生を防止するこ
とができるが、スラグ量,成分等が大きく変化するよう
な操業条件の変更に対応し難いという問題があった。
【0006】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、炉口部の粒滴量を検出することにより、高速
吹錬にあっても吹錬能率を低下させずにスロッピングを
抑制でき、炉近傍の騒音にも影響を受けず、また操業条
件の変更にも対応でき、tapto tap時間を短縮できる吹
錬操業装置及び吹錬操業方法を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る吹錬操業方
法は、スロッピングを鎮静しつつ炉内の金属溶融物を吹
錬する操業方法であって、スロッピングを鎮静せしめる
鎮静剤を炉内に供給する鎮静剤供給部を配設しておき、
炉内から炉外へ飛散する金属溶融物の粒滴を監視部によ
り連続的に画像に捉える過程と、捉えられた画像を処理
して粒滴量を計測する過程と、該過程により計測される
粒滴量の最多時点を判定し、最多時点の判定後に前記鎮
静剤供給部へ鎮静剤を供給する指示を与える過程とを有
することを特徴とする。
【0008】本発明に係る吹錬操業装置は、スロッピン
グを鎮静しつつ炉内の金属溶融物を吹錬する操業装置で
あって、炉内から炉外へ飛散する金属溶融物の粒滴を、
連続的に画像に捉えて監視する監視部と、前記画像を処
理して粒滴量を計測する画像処理部と、スロッピングを
鎮静せしめる鎮静剤を前記炉内に供給する鎮静剤供給部
と、前記画像処理部により計測された粒滴量に応じて前
記鎮静剤を供給する指示を前記鎮静剤供給部へ与える供
給指示部とを備えることを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明の吹錬操業方法及び吹錬操業装置では、
金属溶融物の粒滴量を検出することにより、スロッピン
グの初期状態を予測して鎮静剤を供給するようになして
ある。本願発明者らは、スロッピングの発生初期には泡
状スラグが金属溶融物の粒滴の発生を抑制し、粒滴量を
減少せしめることを見いだした。これについてデータに
基づいて説明する。図3は、吹錬中に炉口部から炉外へ
飛散する粒滴数の変化を示すグラフである。縦軸は、30
秒間累計された炉口断面積当たりの累計粒滴数Sp30
表し、横軸は吹錬時間を表している。これらの値は10ト
ン用転炉を用いた吹錬の結果である。グラフ中、 ‘●’:通常吹錬 上吹O2 1250Nm3 /H ランス湯面間距離 1.0m (ハードブロー吹錬) ‘○’:高速吹錬 上吹O2 2500Nm3 /H ランス湯面間距離 1.0m (ハードブロー吹錬) ‘□’:高速吹錬 上吹O2 2500Nm3 /H ランス湯面間距離 1.5m (ソフトブロー吹錬) を示している。
【0010】グラフが示すように、吹錬条件により粒滴
数は異なり、高速吹錬では通常吹錬と比較して粒滴数が
多い。しかしながら、高速吹錬の場合にソフトブロー吹
錬を行うことにより、粒滴数を通常吹錬と同程度まで抑
制できる。
【0011】また、グラフ中に記載されているように、
累計粒滴数の最初のピーク時点の直後にスロッピングが
発生していることが判る。これは何れの吹錬条件におい
ても同様であり、スロッピングの発生初期に形成された
泡状スラグがスピッチングを抑制するためである。この
ことから、粒滴量のピーク時点即ち最多時点の後にスロ
ッピングが発生すると予測できる。
【0012】このことから、本発明ではスピッチングの
粒滴を画像に捉え、得られた画像から粒滴数を計測して
その最多時点を判定し、最多時点を確認した後にスロッ
ピングの鎮静剤を炉内に供給することにより、スロッピ
ングが鎮静される。即ち、金属溶融物の粒滴量を計測す
ることによりスロッピングの発生を予測し、鎮静剤を効
率良く使用して、吹錬能率を低下させずにスロッピング
を抑制する。
【0013】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図1は、本発明に係る吹錬操業装
置(以下本発明装置という)を模式的縦断面図と共に示
したブロック図である。図中1は筒型をなす転炉であ
り、上部に開口部である炉口部2を設け、底部には気体
導入用の底吹羽口3を設けてある。炉口部2の周囲には
炉口リング4が周設されている。転炉1内には気体導入
用の上吹ランス5が、転炉1上方から炉口部2を貫通す
る態様で配設されている。上吹ランス5の転炉1内側の
一端は転炉1底部から所定距離を離して位置決めされて
おり、4孔を有するノズルが取り付けられて、転炉1内
に酸素を導入するようになっている。
【0014】また、転炉1上方には、炉口部2に臨んで
開口部を有する態様で排ガスフード6が配設されてい
る。排ガスフード6には、スロッピングを鎮静する鎮静
剤を保持するホッパ7が連結されている。ホッパ7は後
述するように外部からの指令を受けて、鎮静剤を排ガス
フード6及び炉口部2を介して転炉1内に投入すべくな
されている。
【0015】一方、炉口部2の近傍には前記監視部であ
るCCDカメラ8が配設されている。CCDカメラ8は
炉口部2周辺を撮影し、得られた画像に対応する信号を
画像処理部9へ入力する。画像処理部9は入力された信
号を2値化処理して画像の明暗パターンを認識し、これ
に基づいて金属溶融物の粒滴量即ち粒滴数を計測し、計
測された粒滴数を供給指示部10へ与える。粒滴が存在
する領域が画像の明部である。供給指示部10は入力さ
れた粒滴数のピーク時点を判定し、ピーク時点に達した
と判断した時点で、鎮静剤を転炉1内へ供給する指令を
ホッパ7へ与え、ホッパ7が鎮静剤を転炉1内へ投入す
るように構成されている。なお、本実施例に用いられる
CCDカメラ8の画素数は高い程良く、20万画素程度で
あることが望ましいが、数万画素程度であっても本発明
に用いることができる。
【0016】なお、画像処理部9及び供給指示部10に
おける画像解析は、市販されている画像解析ソフト及び
速度場計測ソフトを用いて行うことができる。また、画
像処理部9に図示しないモニターを接続して解析結果を
表示するようにしてあっても良い。
【0017】以上の如く構成された本発明装置を用いて
吹錬操業を行う場合には、まず、転炉1内に金属溶融物
11を装入し、所定量の酸素を上吹ランス5及び底吹羽
口3から導入しつつ加熱する。初期状態では転炉1内の
金属溶融物11は脱Si,脱P及び脱Mnが優先的に進
行するが、同時に脱炭素反応が生じてCO気泡を生じ
る。中期状態では造滓剤として供給した生石灰はCaO
滓化によりスラグ化が進行し、転炉1の下側には金属溶
融物11が分留され、上側にはスラグ12が分留され
る。そして、矢符に示す如く金属溶融物11の粒滴が炉
口部2から炉外へ飛散する所謂スピッチングが生じる。
このスピッチングの態様をCCDカメラ8が監視する。
【0018】図2は、CCDカメラが撮影した画像を処
理してスロッピングを鎮静せしめるまでの手順を示した
フローチャートである。まず、CCDカメラ8が炉口部
2辺りを撮影し、1秒毎の静止画像を画像処理部9へ与
える(ステップS11)。なお、この静止画像の時間間
隔は粒滴の落下時間を基に設定されるものであり、1秒
に限るものではない。画像処理部9は入力された信号を
2値化処理して明暗パターンを認識する(ステップS1
2)。明部は粒滴が存在する領域であり、一定面積であ
る全体面積は、 全体面積St=Sb+Sd 但し Sb:明部面積, Sd:暗部面積 である。そして、炉口断面積当たりの粒滴数Spを以下
の式により計測する(ステップS13)。 粒滴数Sp(個)=Sb/St 次に、計測された粒滴数Spを所定時間毎に累計する
(ステップS14)。本実施例では10秒間即ち10画面分
の累計粒滴数Sp10を求める。
【0019】画像処理部9は以上の如く計測された累計
粒滴数Sp10を供給指示部10へ与える。供給指示部1
0は、入力される累計粒滴数Sp10を吹錬時間に対して
プロットし、累計粒滴数Sp10の減少を認識した時点を
もってピーク時点を経たと判断する(ステップS1
5)。ピーク時点を経たと判断した場合は、ホッパ7に
鎮静剤を供給する指示を与える(ステップS16)。
【0020】そして、ホッパ7は供給指示部10からの
指示を受けて鎮静剤を転炉1内に投入する。以上の如き
処理手順により鎮静剤が転炉1内に投入され、生じ始め
たスロッピングを鎮静することができる。
【0021】次に、上述の本発明装置及び方法を用いて
吹錬操業を行った具体例を、従来の吹錬操業と比較して
以下に説明する。各例に共通する吹錬条件は以下に示す
通りである。 金属溶融物:予め脱リンした溶銑 10t C−3.8(wt%), Si−0.01, Mn−0.15, P−0.02, S
−0.003 上吹ランス:ノズル4孔,傾斜角10° 底吹羽口:転炉炉底に4個 造滓剤:生石灰 150kg /回 ホタル石 10kg /回
【0022】
【表1】
【0023】吹錬を実施した条件及び結果を表1に示
す。結果は夫々10回の吹錬の平均値を求めたものであ
る。実施例1及び実施例2では、累計粒滴数が最多時点
に達した直後にドロマイトを1回当たり50kg添加した。
【0024】表1から明らかなように、本実施例では炉
口の地金付き量が従来例の1/2 以下に減少しており、ス
ロッピングが抑制されたことが判る。炉口地金付き量が
減少したことにより地金落とし時間が短縮され、これに
よりTap to Tap時間が短縮されている。また、本実施例
ではスロッピングが抑制されたことにより、出鋼歩留り
が従来例の 0.8〜1.7 %程度向上している。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明においては、金属溶
融物の粒滴数の最多時点を検出することにより、スロッ
ピングの鎮静剤を供給するタイミングを正確に知ること
ができ、この鎮静剤の供給により、高速吹錬にあっても
吹錬能率を低下させずにスロッピングの発生を抑制で
き、操業条件の変更にも対応できて、tap to tap時間を
短縮できる等、本発明は優れた効果を奏するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置を模式的縦断面図と共に示したブロ
ック図である。
【図2】画像処理を実施する手順を示したフローチャー
トである。
【図3】吹錬中の粒滴数の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
1 転炉 2 炉口 3 底吹羽口 5 上吹ランス 7 ホッパ 8 CCDカメラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 俊博 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スロッピングを鎮静しつつ炉内の金属溶
    融物を吹錬する操業方法であって、 スロッピングを鎮静せしめる鎮静剤を炉内に供給する鎮
    静剤供給部を配設しておき、炉内から炉外へ飛散する金
    属溶融物の粒滴を監視部により連続的に画像に捉える過
    程と、捉えられた画像を処理して粒滴量を計測する過程
    と、該過程により計測される粒滴量の最多時点を判定
    し、最多時点の判定後に前記鎮静剤供給部へ鎮静剤を供
    給する指示を与える過程とを有することを特徴とする吹
    錬操業方法。
  2. 【請求項2】 スロッピングを鎮静しつつ炉内の金属溶
    融物を吹錬する操業装置であって、 炉内から炉外へ飛散する金属溶融物の粒滴を、連続的に
    画像に捉えて監視する監視部と、前記画像を処理して粒
    滴量を計測する画像処理部と、スロッピングを鎮静せし
    める鎮静剤を前記炉内に供給する鎮静剤供給部と、前記
    画像処理部により計測された粒滴量に応じて前記鎮静剤
    を供給する指示を前記鎮静剤供給部へ与える供給指示部
    とを備えることを特徴とする吹錬操業装置。
JP15396794A 1994-07-05 1994-07-05 吹錬操業方法及び吹錬操業装置 Pending JPH0820813A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011225904A (ja) * 2010-04-15 2011-11-10 Nippon Steel Corp 転炉の吹錬制御方法
CN102791399A (zh) * 2010-02-26 2012-11-21 特诺恩古德菲洛公司 转炉喷溅预测和吹氧管优化系统
KR101663187B1 (ko) * 2015-07-24 2016-10-06 주식회사 포스코 강의 제조 방법
JP2020164992A (ja) * 2019-03-29 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
KR20230026109A (ko) 2021-08-17 2023-02-24 주식회사 포스코 모니터링 장치

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