JPH09118908A - 転炉吹錬制御方法 - Google Patents
転炉吹錬制御方法Info
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- JPH09118908A JPH09118908A JP27581195A JP27581195A JPH09118908A JP H09118908 A JPH09118908 A JP H09118908A JP 27581195 A JP27581195 A JP 27581195A JP 27581195 A JP27581195 A JP 27581195A JP H09118908 A JPH09118908 A JP H09118908A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 転炉設備への地金付着量を低減するとともに
ダスト発生量を低減することができる転炉吹錬制御方法
を提供する。 【解決手段】 溶銑または予備処理を施した予備処理溶
銑を転炉内に装入し、溶銑に上方あるいは炉底部から酸
素ガスを吹き込む際に、排ガスダクト開口部またはダク
ト内の排ガス中に飛散する火花を撮影し、撮影した画像
を画像解析装置を用いて定量化することによりスピッテ
ィング発生状況を判定し、この判定結果に基づきランス
高さ及び送酸流量のうち少なくとも一方を制御する。
ダスト発生量を低減することができる転炉吹錬制御方法
を提供する。 【解決手段】 溶銑または予備処理を施した予備処理溶
銑を転炉内に装入し、溶銑に上方あるいは炉底部から酸
素ガスを吹き込む際に、排ガスダクト開口部またはダク
ト内の排ガス中に飛散する火花を撮影し、撮影した画像
を画像解析装置を用いて定量化することによりスピッテ
ィング発生状況を判定し、この判定結果に基づきランス
高さ及び送酸流量のうち少なくとも一方を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、製鋼プロセスにお
ける転炉吹錬制御方法に係り、転炉精錬工程の酸素上底
吹きに起因する転炉・ランス・排ガス設備を主とする転
炉設備への飛散溶湯の付着や、飛散溶湯に起因するダス
トの発生を低減せしめるもので、製品の歩留まり低下の
抑制を図るとともに操業の安定化を得る方法に関する。
ける転炉吹錬制御方法に係り、転炉精錬工程の酸素上底
吹きに起因する転炉・ランス・排ガス設備を主とする転
炉設備への飛散溶湯の付着や、飛散溶湯に起因するダス
トの発生を低減せしめるもので、製品の歩留まり低下の
抑制を図るとともに操業の安定化を得る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】製鋼プロセスにおける転炉精錬方法に関
しては、より大量の溶湯を短時間に精錬するという高生
産性へのニーズが従来にも増して高まっているばかりで
なく、大量の鉱石の炉内直接還元やスクラップの炉内溶
解なども行われるため、その熱源確保のために従前より
も更に多くの酸素源を必要とし、大流量の送酸技術が要
望されている。このような要望に応えるために、大流量
の上吹き酸素ガスジェットおよび底吹き酸素ガスを短時
間に大量供給することがなされている。
しては、より大量の溶湯を短時間に精錬するという高生
産性へのニーズが従来にも増して高まっているばかりで
なく、大量の鉱石の炉内直接還元やスクラップの炉内溶
解なども行われるため、その熱源確保のために従前より
も更に多くの酸素源を必要とし、大流量の送酸技術が要
望されている。このような要望に応えるために、大流量
の上吹き酸素ガスジェットおよび底吹き酸素ガスを短時
間に大量供給することがなされている。
【０００３】しかしながら、酸素供給速度を高めると、
転炉内で大量の溶湯が飛散して所謂スピッティングが発
生する。飛散した溶湯は転炉及びランスを含む周囲の設
備に付着して地金付きを引き起こすため、製品の歩留ま
り低下や操業の不安定化をもたらす。
転炉内で大量の溶湯が飛散して所謂スピッティングが発
生する。飛散した溶湯は転炉及びランスを含む周囲の設
備に付着して地金付きを引き起こすため、製品の歩留ま
り低下や操業の不安定化をもたらす。
【０００４】これらの問題を解決するために従来より種
々の提案がなされているが、多くは酸素供給により発生
する大量のダストの発生速度を測定することによりスピ
ッティング挙動を推定し判定している。
々の提案がなされているが、多くは酸素供給により発生
する大量のダストの発生速度を測定することによりスピ
ッティング挙動を推定し判定している。
【０００５】例えば特開平６−２５６８３２号公報に記
載の方法では、転炉内の音響レベル、排ガス組成、およ
び排ガス内ダスト濃度を測定し、測定結果に基づき転炉
吹錬状況を把握し、スピッティングやスロッピング（ス
ラグの泡立ち）の発生状況を推定し判定した後にランス
高さを変更するなど吹錬条件を制御している。
載の方法では、転炉内の音響レベル、排ガス組成、およ
び排ガス内ダスト濃度を測定し、測定結果に基づき転炉
吹錬状況を把握し、スピッティングやスロッピング（ス
ラグの泡立ち）の発生状況を推定し判定した後にランス
高さを変更するなど吹錬条件を制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
転炉設備への溶湯の付着などを低減せしめ、酸素精錬工
程での製品の歩留まり低下の抑制を図るとともに操業の
安定化を得るために、前述のようにダスト発生速度を測
定し、測定値があらかじめ設定した基準値を越えたとこ
ろでスピッティング過大と判定する。
転炉設備への溶湯の付着などを低減せしめ、酸素精錬工
程での製品の歩留まり低下の抑制を図るとともに操業の
安定化を得るために、前述のようにダスト発生速度を測
定し、測定値があらかじめ設定した基準値を越えたとこ
ろでスピッティング過大と判定する。
【０００７】このようなダスト測定方法には、排ガス中
濃度を測定する方法（乾式測定方法）と集塵水中濃度を
測定する方法（湿式測定方法）との２つがある。このう
ち乾式測定方法は、排ガス中にレーザー光などを照射
し、その散乱強度や透過強度を測定する方法が一般的で
ある。
濃度を測定する方法（乾式測定方法）と集塵水中濃度を
測定する方法（湿式測定方法）との２つがある。このう
ち乾式測定方法は、排ガス中にレーザー光などを照射
し、その散乱強度や透過強度を測定する方法が一般的で
ある。
【０００８】しかしながら、転炉吹錬で発生するダスト
はミクロン単位の微細な粒子であり、濃度も著しく高い
ために測定装置内の汚染やダスト詰まりなどの問題が多
大で、オンラインで高精度に測定することは極めて困難
である。また、これらの測定データをもとにしたスピッ
ティング制御による操業の改善などについては具体的な
点については未だに不明確であり、不確定要素が多いた
めにオンラインで採用するまでには至っていない。
はミクロン単位の微細な粒子であり、濃度も著しく高い
ために測定装置内の汚染やダスト詰まりなどの問題が多
大で、オンラインで高精度に測定することは極めて困難
である。また、これらの測定データをもとにしたスピッ
ティング制御による操業の改善などについては具体的な
点については未だに不明確であり、不確定要素が多いた
めにオンラインで採用するまでには至っていない。
【０００９】本発明は、転炉設備各部への地金付着量お
よびダスト発生量を低減することができ、転炉吹錬での
製品の歩留まり低下の抑制を図るとともに操業の安定化
を得ることができる転炉吹錬制御方法を提供することを
目的とする。
よびダスト発生量を低減することができ、転炉吹錬での
製品の歩留まり低下の抑制を図るとともに操業の安定化
を得ることができる転炉吹錬制御方法を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る転炉吹錬制
御方法は、溶銑または予備処理を施した予備処理溶銑を
転炉内に装入し、溶銑に上方あるいは炉底部から酸素ガ
スを吹き込む際に、排ガスダクト開口部またはダクト内
の排ガス中に飛散する火花を撮影し、撮影した画像を画
像解析装置を用いて定量化することによりスピッティン
グ発生状況を判定し、この判定結果に基づきランス高さ
及び送酸流量のうち少なくとも一方を制御することを特
徴とする。
御方法は、溶銑または予備処理を施した予備処理溶銑を
転炉内に装入し、溶銑に上方あるいは炉底部から酸素ガ
スを吹き込む際に、排ガスダクト開口部またはダクト内
の排ガス中に飛散する火花を撮影し、撮影した画像を画
像解析装置を用いて定量化することによりスピッティン
グ発生状況を判定し、この判定結果に基づきランス高さ
及び送酸流量のうち少なくとも一方を制御することを特
徴とする。
【００１１】上記の画像解析工程において、転炉の炉口
または出鋼口にて飛散する火花を撮影し、その画像を画
像解析装置により定量化することが好ましい。転炉吹錬
時に発生するスプラッシュの大部分は転炉内で再び浴中
に戻るが、残りの一部はランス、炉口、ダクト、フード
等の設備各部への地金付きとなり、また、小粒径のもの
はダストとして炉外へ飛散消失する。これらの地金付き
や飛散により歩留まり低下が起こり、特に地金付きにつ
いては操業の不安定要因となり操業に著しい悪影響を及
ぼす。ここでスプラッシュが増大すると、地金付きが激
しく増加するとともに、炉外への飛散量も増大する。飛
散物はダストと共にダクト内を通って排気されるが、一
部はダクトの開口部であるランス装入口などからダクト
外に飛散する。
または出鋼口にて飛散する火花を撮影し、その画像を画
像解析装置により定量化することが好ましい。転炉吹錬
時に発生するスプラッシュの大部分は転炉内で再び浴中
に戻るが、残りの一部はランス、炉口、ダクト、フード
等の設備各部への地金付きとなり、また、小粒径のもの
はダストとして炉外へ飛散消失する。これらの地金付き
や飛散により歩留まり低下が起こり、特に地金付きにつ
いては操業の不安定要因となり操業に著しい悪影響を及
ぼす。ここでスプラッシュが増大すると、地金付きが激
しく増加するとともに、炉外への飛散量も増大する。飛
散物はダストと共にダクト内を通って排気されるが、一
部はダクトの開口部であるランス装入口などからダクト
外に飛散する。
【００１２】そこで本発明者らは、この排ガスダクトの
開口部から飛散する火花に着目して火花の飛散状況とラ
ンス、炉口、フード等の設備各部に付着する地金付着量
との相関関係について調べ、その結果を吹錬操業の制御
にとり入れることにつき鋭意研究し、実用化することに
成功した。
開口部から飛散する火花に着目して火花の飛散状況とラ
ンス、炉口、フード等の設備各部に付着する地金付着量
との相関関係について調べ、その結果を吹錬操業の制御
にとり入れることにつき鋭意研究し、実用化することに
成功した。
【００１３】火花の飛散状況は、ランス装入口をカメラ
で撮影し、撮影画面を画像処理装置に送り、火花の飛散
量を１画面毎に測定し、これを定量化することによって
把握する。火花飛散量測定の際に、ダクト途中に観察窓
を設けて撮影したりダクト内にカメラを装入して撮影し
てもよい。また、炉口や出鋼口などの開口部を撮影して
もよい。その結果、転炉設備への地金付きと火花の飛散
量とに正の相関があることが判明した。測定した火花飛
散量に基づき、飛散量があらかじめ設定した基準値を越
えた場合に吹錬異常と判断し、ランス高さの増大あるい
は送酸量の低減を実施して吹錬制御を行う。このように
して飛散火花量の低減すなわち地金付着量の低減および
ダスト発生量の低減が可能となる。
で撮影し、撮影画面を画像処理装置に送り、火花の飛散
量を１画面毎に測定し、これを定量化することによって
把握する。火花飛散量測定の際に、ダクト途中に観察窓
を設けて撮影したりダクト内にカメラを装入して撮影し
てもよい。また、炉口や出鋼口などの開口部を撮影して
もよい。その結果、転炉設備への地金付きと火花の飛散
量とに正の相関があることが判明した。測定した火花飛
散量に基づき、飛散量があらかじめ設定した基準値を越
えた場合に吹錬異常と判断し、ランス高さの増大あるい
は送酸量の低減を実施して吹錬制御を行う。このように
して飛散火花量の低減すなわち地金付着量の低減および
ダスト発生量の低減が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
本発明の種々の実施例について説明する。 （実施例１）容量２５０トンの上底吹複合吹錬用転炉１
０内に約２５０トンの溶銑２を装入し、主として脱炭吹
錬を行った。溶銑２は転炉前工程の溶銑予備処理プロセ
スにより脱硫処理および脱燐処理された予備処理溶銑で
ある。炉内にはフラックスを添加し、スラグ３を生成さ
せている。供給管１５及び炉底１２の羽口１４を介する
底吹きガスにはアルゴンガスまたは窒素ガスを用い、流
量を毎分１０Ｎｍ3 程度とした。また、ランス１６から
の上吹き送酸流量は毎時５００００〜５５０００Ｎｍ3
の範囲とし、吹錬末期では毎時３５０００〜４００００
Ｎｍ3 の範囲とした。
本発明の種々の実施例について説明する。 （実施例１）容量２５０トンの上底吹複合吹錬用転炉１
０内に約２５０トンの溶銑２を装入し、主として脱炭吹
錬を行った。溶銑２は転炉前工程の溶銑予備処理プロセ
スにより脱硫処理および脱燐処理された予備処理溶銑で
ある。炉内にはフラックスを添加し、スラグ３を生成さ
せている。供給管１５及び炉底１２の羽口１４を介する
底吹きガスにはアルゴンガスまたは窒素ガスを用い、流
量を毎分１０Ｎｍ3 程度とした。また、ランス１６から
の上吹き送酸流量は毎時５００００〜５５０００Ｎｍ3
の範囲とし、吹錬末期では毎時３５０００〜４００００
Ｎｍ3 の範囲とした。
【００１５】排ガスダクト１８のランス装入口近傍にＣ
ＣＤカメラ１９を設置し、ランス装入口からダクト外部
へ飛散する火花を撮影した。撮影した画面は画像処理装
置２０に送り、画像処理装置２０では撮影画像を２値化
処理し、火花飛散量を定量化した。このように定量化さ
れた信号を転炉制御装置２１に入力し、あらかじめ設定
した基準値と比較した。測定飛散量があらかじめ設定し
た基準値を越えた場合に吹錬異常と判断し、ランス１６
を上昇させ、あるいは送酸量を低減する。
ＣＤカメラ１９を設置し、ランス装入口からダクト外部
へ飛散する火花を撮影した。撮影した画面は画像処理装
置２０に送り、画像処理装置２０では撮影画像を２値化
処理し、火花飛散量を定量化した。このように定量化さ
れた信号を転炉制御装置２１に入力し、あらかじめ設定
した基準値と比較した。測定飛散量があらかじめ設定し
た基準値を越えた場合に吹錬異常と判断し、ランス１６
を上昇させ、あるいは送酸量を低減する。
【００１６】なお、画像処理装置２０において１画面の
処理時間は約１秒間であったため、約１秒毎のデータが
オンラインで得られた。また、吹錬終了後に転炉を傾動
させ、転炉炉口１１、排ガスダクト１８のフード１７に
付着した地金の付着面積を測定した。付着面積の測定に
も本発明の画像処理方法を用いた。
処理時間は約１秒間であったため、約１秒毎のデータが
オンラインで得られた。また、吹錬終了後に転炉を傾動
させ、転炉炉口１１、排ガスダクト１８のフード１７に
付着した地金の付着面積を測定した。付着面積の測定に
も本発明の画像処理方法を用いた。
【００１７】図２は横軸に最大火花飛散量をとり、縦軸
に地金付着量をとって両者の関係について調べた結果を
示すグラフ図である。最大火花飛散量は一画面中の明画
素数を基準として設定した指数であり、これが６０００
を越える場合を異常と判定した。また、地金付着量は本
実施例を含む前後２０チャージのうち最大の地金付着量
を基準値１００として設定した指数である。図から明ら
かなように、吹錬中の最大火花飛散量と地金付着量との
間には正の相関が得られた。 （実施例２）上記の実施例１と同様の転炉を用いて予備
処理溶銑２の脱炭吹錬を行い、本発明の吹錬制御を実施
した。実施例１の結果から、あらかじめ火花飛散量の基
準値を設定し、吹錬中に、火花飛散量の実測値が基準値
を超えた場合にランス１６の高さを上昇させ、火花飛散
量が基準値以下となるように吹錬制御を実施した。
に地金付着量をとって両者の関係について調べた結果を
示すグラフ図である。最大火花飛散量は一画面中の明画
素数を基準として設定した指数であり、これが６０００
を越える場合を異常と判定した。また、地金付着量は本
実施例を含む前後２０チャージのうち最大の地金付着量
を基準値１００として設定した指数である。図から明ら
かなように、吹錬中の最大火花飛散量と地金付着量との
間には正の相関が得られた。 （実施例２）上記の実施例１と同様の転炉を用いて予備
処理溶銑２の脱炭吹錬を行い、本発明の吹錬制御を実施
した。実施例１の結果から、あらかじめ火花飛散量の基
準値を設定し、吹錬中に、火花飛散量の実測値が基準値
を超えた場合にランス１６の高さを上昇させ、火花飛散
量が基準値以下となるように吹錬制御を実施した。
【００１８】図３は縦軸に地金付着量をとって実施例と
比較例とを比べたグラフ図である。実施例のように火花
飛散量の実測値を吹錬制御に用いた結果は比較例（従来
方法）の結果よりも大幅に地金付着量が低減した。
比較例とを比べたグラフ図である。実施例のように火花
飛散量の実測値を吹錬制御に用いた結果は比較例（従来
方法）の結果よりも大幅に地金付着量が低減した。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、スピッテ
ィング発生挙動を測定阻害要因の少ない方法で容易に把
握し、それをもとに溶湯飛散量の低減あるいは溶湯飛散
に起因するダストの低減が可能となり、製品歩留まりの
向上が達成され、転炉設備への地金付き抑制の結果、安
定した操業が可能となる。
ィング発生挙動を測定阻害要因の少ない方法で容易に把
握し、それをもとに溶湯飛散量の低減あるいは溶湯飛散
に起因するダストの低減が可能となり、製品歩留まりの
向上が達成され、転炉設備への地金付き抑制の結果、安
定した操業が可能となる。
【図１】本発明の実施例に係る転炉吹錬制御方法に用い
られた装置の概要を示す構成ブロック図。
られた装置の概要を示す構成ブロック図。
【図２】最大火花飛散量と地金付着量との関係を示すグ
ラフ図。
ラフ図。
【図３】実施例を比較例と比べてその効果を示すグラフ
図である。
図である。
２…溶銑、３…スラグ、１０…転炉、１１…炉口、１２
…炉底、１３…出鋼口、１４…羽口、１５…ガス供給
管、１６…ランス、１７…フード、１８…ダクト、１９
…カメラ、２０…画像処理装置、２１…転炉制御装置。
…炉底、１３…出鋼口、１４…羽口、１５…ガス供給
管、１６…ランス、１７…フード、１８…ダクト、１９
…カメラ、２０…画像処理装置、２１…転炉制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 一郎 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 田中 秀栄 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 溶銑または予備処理を施した予備処理溶
銑を転炉内に装入し、溶銑に上方あるいは炉底部から酸
素ガスを吹き込む際に、排ガスダクト開口部またはダク
ト内の排ガス中に飛散する火花を撮影し、撮影した画像
を画像解析装置を用いて定量化することによりスピッテ
ィング発生状況を判定し、この判定結果に基づきランス
高さ及び送酸流量のうち少なくとも一方を制御すること
を特徴とする転炉吹錬制御方法。 - 【請求項２】 転炉の炉口または出鋼口にて飛散する火
花を撮影し、その画像を画像解析装置により定量化する
ことを特徴とする請求項１記載の転炉吹錬制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27581195A JPH09118908A (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 転炉吹錬制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27581195A JPH09118908A (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 転炉吹錬制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09118908A true JPH09118908A (ja) | 1997-05-06 |
Family
ID=17560755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27581195A Pending JPH09118908A (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 転炉吹錬制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09118908A (ja) |
Cited By (3)
| 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 |
| CN103343489A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-10-09 | 浙江凯恩特种材料股份有限公司 | 阻燃型无纺墙纸及其制备方法 |
| CN108384918A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-08-10 | 南京恒瑞环保科技有限公司 | 用于处理转炉喷溅的系统及方法 |
-
1995
- 1995-10-24 JP JP27581195A patent/JPH09118908A/ja active Pending
Cited By (3)
| 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 |
| CN103343489A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-10-09 | 浙江凯恩特种材料股份有限公司 | 阻燃型无纺墙纸及其制备方法 |
| CN108384918A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-08-10 | 南京恒瑞环保科技有限公司 | 用于处理转炉喷溅的系统及方法 |
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