JPH09316514A - クロム含有鋼の転炉工程における溶鋼中炭素およびクロム含有率の推定方法および装置ならびに出鋼方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸素吹精終了後の溶鋼中の炭素およびクロム
含有率を精度よく推定し、成分分析値の判明を待たずに
クロムを含む溶鋼を迅速に出鋼する。 【解決手段】 溶銑成分分析手段２３、溶銑重量検出手
段２４、合金重量検出手段２５および溶銑温度検出手段
２６は、含クロム溶銑の成分分析値、溶銑重量、合金重
量および溶銑温度をそれぞれ測定して演算手段２９に送
る。酸素吹精終了後に、液相線温度検出手段２７および
溶鋼温度検出手段２８は溶鋼の液相線温度および浴温度
を測定して演算手段２９に送る。演算手段２９は、前記
各手段の出力に応答し、メモリ３０に記憶されている推
定式に基づいて酸素吹精後における溶鋼中の炭素および
クロム含有率の推定値を演算して求め、表示手段３１に
送る。表示手段３１は、演算手段２９の出力に応答して
前記推定値を画像表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クロム含有鋼の転
炉工程における溶鋼中炭素およびクロム含有率の推定値
を演算によって求める方法および装置に関し、さらに前
記推定値に基づいて出鋼を行う出鋼方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、クロム含有鋼、たとえばステ
ンレス鋼は電気炉工程において原料を溶解して含クロム
溶銑を溶製し、転炉工程において脱炭処理および成分調
整などの粗精錬を行い、真空脱ガス工程において脱炭処
理、脱ガス処理および最終成分調整などの仕上精錬を行
うことによって溶製されている。

【０００３】図１８は、従来技術のステンレス鋼の転炉
工程における操業フローを示すタイムチャートである。
時刻ｔ１では、電気炉において溶製された含クロム溶銑
が転炉に注入される。時刻ｔ２では含クロム溶銑の注入
が終了し、合金装入および酸素吹精が開始される。前記
合金装入は、成分調整のために行われる処理であり、前
記酸素吹精は、溶銑中の炭素と酸素とを反応させて脱炭
処理を行うために行われる処理である。時刻ｔ３では、
酸素吹精が終了し、測温サンプリングが開始される。測
温サンプリングは、酸素吹精後の溶鋼の温度を測定する
とともに、分析サンプルを採取するための処理である。

【０００４】時刻ｔ４では、測温サンプリングが終了
し、採取サンプルの成分分析値の定量分析が開始され
る。時刻ｔ５では、成分分析値の定量分析が終了し、目
標値と対比される。時刻ｔ４から時刻ｔ５までは、いわ
ゆる分析待ち時間であり、その値はたとえば４．５分で
ある。前記成分分析値および溶鋼温度の測定値が目標値
から外れているときには、時刻ｔ５から再吹精や合金装
入などの調整が開始される。時刻ｔ６では、前記調整が
終了し、出鋼が開始される。なお前記成分分析値および
溶鋼成分の測定値が目標値を満たしているときには、時
刻ｔ５から出鋼が開始される。出鋼は、溶鋼を取鍋内に
注入することによって行われる。時刻ｔ７では、出鋼が
終了し、溶鋼が次工程の真空脱ガス装置に搬送される。
時刻ｔ１から時刻ｔ７までの全操業時間は、たとえば４
５分である。

【０００５】前記出鋼に際して、酸素吹精中に生成した
転炉スラグは、溶鋼とともに全量取鍋に排出されるか、
または溶鋼のみを取鍋に出鋼して溶鋼とスラグとを分離
した後、スラグ鍋に排出される。前者は、次工程におい
て転炉スラグ中の酸化クロムを還元してクロムを回収す
る鋼種（以後、回収鋼種と略称する）に対して行われる
処理であり、後者は次工程においてスラグからクロムを
回収しない鋼種（以後、非回収鋼種と略称する）に対し
て行われる処理である。なお、回収鋼種の出鋼可否判定
に用いられる成分分析値は、炭素含有率であり、非回収
鋼種のそれは炭素およびクロム含有率である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
ステンレス鋼の転炉工程における操業は、測温サンプリ
ングによって溶鋼の成分分析値を確認した後、溶鋼温度
および成分分析値が目標範囲内であれば出鋼を行い、そ
うでなければ調整を行った後、出鋼を行っている。この
ため、成分分析値が判明するまでの分析待ち時間が不可
避的に発生する。前述のように、分析待ち時間の転炉操
業時間に対する割合は、たとえば１割を占めているの
で、分析待ち時間の存在によって転炉操業の能率および
生産性は大幅な低下を余儀なくされている。また、分析
待ち時間中、溶鋼温度が低下するので、それを補償する
ために酸素吹精後の溶鋼温度（以後、終点温度と略称す
ることがある）を高くする必要がある。さらにまた、前
記終点温度の上昇は、酸素吹精時間の増加を招くので、
クロムの酸化量を増大させ、結果としてクロム酸化物を
還元するための還元剤の使用量を増大させる。

【０００７】本発明者は、前記分析待ち時間を短縮する
ために転炉操業に関して詳細な研究を重ねた結果、酸
素吹精後の溶鋼中の炭素含有率は、溶鋼の液相線温度と
酸素吹精前の溶銑成分とに基づいて精度よく推定するこ
とができること、酸素吹精後の溶鋼中のクロム含有率
は、酸素吹精による溶湯中の炭素、珪素、クロム、マン
ガンの酸化反応熱と溶湯の温度上昇に伴う顕熱増加量と
の熱収支に基づいて精度よく推定することができるこ
と、前記炭素およびクロム含有率の推定値を前記成分
分析値の代わりに用いることによって、成分分析値の判
明を待たずに溶鋼を迅速に出鋼することができること、
などを見い出した。

【０００８】本発明は、前記知見に基づいて成されたも
のであり、本発明の第１の目的は、酸素吹精後の溶鋼中
の炭素およびクロム含有率を精度よく推定することので
きる方法および装置を提供することであり、本発明の第
２の目的は前記推定値に基づいて成分分析値の判明を待
たずに溶鋼を迅速に出鋼することができる出鋼方法を提
供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、クロムを含む
溶銑を転炉に注入した後、合金を装入して酸素吹精を行
い、クロムを含む溶鋼を溶製する転炉工程における溶鋼
中炭素含有率の推定方法において、転炉に注入される溶
銑の重量、前記溶銑の成分分析値および転炉に装入され
る合金の重量を測定によって求め、前記求めた値に基づ
いて酸素吹精前の溶銑の成分推定値を演算によって求
め、酸素吹精終了後にクロムを含む溶鋼の液相線温度を
測定によって求め、前記求めた酸素吹精前の溶銑の成分
推定値および溶鋼の液相線温度に基づいて、酸素吹精後
の溶鋼中炭素含有率の推定値を演算によって求めること
を特徴とするクロム含有鋼の転炉工程における溶鋼中炭
素含有率の推定方法である。本発明に従えば、酸素吹精
後の溶鋼中の炭素含有率は、測定によって求めた酸素吹
精後の溶鋼の液相線温度と、演算によって求めた酸素吹
精前の溶銑の成分推定値とに基づいて推定される。従来
から知られているように、溶鋼の液相線温度は、溶鋼成
分の成分分析値と関係があり、その関係は定量的な推定
式として表されている。このため、酸素吹精後の溶鋼中
の炭素含有率は、溶鋼の液相線温度と、溶鋼の炭素を除
く成分分析値とを明らかにすることによって推定式から
求めることができる。しかしながら本発明では、溶鋼の
液相線温度は測定して求められているけれども、酸素吹
精後の成分分析値の定量分析は行われていない。このた
め、酸素吹精後の溶鋼の炭素を除く成分分析値は未知数
であり、酸素吹精後の溶鋼中の炭素含有率を推定するに
は、前記未知数を求めなければならない。通常、酸素吹
精後の成分は酸素吹精前の成分と相関関係がある。した
がって、前記溶鋼の炭素を除く成分分析値は、それと対
応する酸素吹精前の溶銑の成分推定値と相関関係があ
り、その関係を回帰分析によって定量的に表すことがで
きる。また酸素吹精前の溶銑の成分推定値は、前記測定
して求めた溶銑重量、溶銑の成分分析値および合金重量
に基づいて演算によって求めることができる。これによ
って、前記未知数は溶銑の成分推定値に基づいて演算に
よって求めることができるので、酸素吹精後の溶鋼の炭
素含有率は前記推定式に基づいて精度よく推定される。

【００１０】また本発明は、クロムを含む溶銑を転炉に
注入した後、合金を装入して酸素吹精を行い、クロムを
含む溶鋼を溶製する転炉工程における溶鋼中クロム含有
率の推定方法において、転炉に注入される溶銑の重量、
前記溶銑の温度、前記溶銑の成分分析値および転炉に装
入される合金の重量を測定によって求め、前記求めた値
に基づいて酸素吹精前の溶銑の成分推定値を演算によっ
て求め、酸素吹精終了後にクロムを含む溶鋼の温度およ
び液相線温度を測定によって求め、前記溶銑重量と合金
重量との和に対する前記合金重量の割合を演算して合金
装入率を求め、前記求めた溶鋼の液相線温度、溶鋼温
度、溶銑温度、合金装入率および酸素吹精前の溶銑の成
分推定値に基づいて、酸素吹精後の溶鋼中クロム含有率
の推定値を演算によって求めることを特徴とするクロム
含有鋼の転炉工程における溶鋼中クロム含有率の推定方
法である。本発明に従えば、酸素吹精後の溶鋼中のクロ
ム含有率は、測定値である溶鋼の液相線温度、溶鋼温度
および溶銑温度と、演算値である合金装入率および酸素
吹精前の溶銑の成分推定値に基づいて推定される。転炉
における溶湯の温度推移は、合金装入によって前記溶銑
温度よりもいったん低下した後、酸素吹精による酸化反
応熱によって前記溶鋼温度まで上昇する。前記酸素吹精
による酸化反応熱は、溶湯中の炭素、珪素、クロム、マ
ンガンの酸化反応によってもたらされるので、その値は
前記各元素の酸化ロス量に比例する。また、前記酸化反
応熱は溶湯の増加熱量とバランスするので、その値は前
記溶鋼温度、溶銑温度および合金装入による抜熱量から
求めることができる。さらに、前記各元素の酸化ロス量
は、酸素吹精前後の溶湯中各元素の成分推定値から求め
ることができ、酸素吹精前の溶銑の成分推定値は前述の
ように演算によって求められる。このため、酸素吹精後
の溶鋼中のクロム含有率は酸素吹精後の溶鋼中の炭素、
珪素およびマンガン含有率を明らかにすることによって
演算によって求めることができる。前記酸素吹精後の溶
鋼中の炭素、珪素およびマンガン含有率は未知数である
けれども、酸素吹精後の溶鋼中の炭素含有率は前記推定
方法によって求めることができ、酸素吹精後の溶鋼中の
珪素およびマンガン含有率は、それに対応する酸素吹精
前の溶銑の成分推定値との相関関係に基づいて求めるこ
とができる。これによって、前記未知数は全て演算によ
って求めることができるので、酸素吹精後の溶鋼中のク
ロム含有率は熱収支に基づいて精度よく推定される。

【００１１】また本発明は、クロムを含む溶銑を転炉に
注入した後、合金を装入して酸素吹精を行い、クロムを
含む溶鋼を溶製する転炉工程における溶鋼中炭素および
クロム含有率の推定装置において、転炉に注入される含
クロム溶銑の成分分析値を定量分析する手段と、前記溶
銑の温度を検出する手段と、前記溶銑の重量を検出する
溶銑重量検出手段と、転炉に装入される合金の重量を検
出する合金重量検出手段と、酸素吹精後の溶鋼の液相線
温度を検出する手段と、酸素吹精後の溶鋼の温度を検出
する手段と、前記溶銑成分分析手段、溶銑温度検出手
段、溶銑重量検出手段、合金重量検出手段、液相線温度
検出手段および溶鋼温度検出手段の出力に基づいて、酸
素吹精後の溶鋼中の炭素およびクロム含有率の推定値を
演算してそれぞれ求める演算手段と、演算手段の出力を
表示する表示手段とを含むことを特徴とするクロム含有
鋼の転炉工程における溶鋼中炭素およびクロム含有率の
推定装置である。本発明に従えば、溶銑成分分析手段は
転炉に注入される含クロム溶銑の成分分析値を定量分析
し、溶銑温度検出手段は前記溶銑の温度を検出する。溶
銑重量検出手段は前記溶銑の重量を検出し、合金重量検
出手段は転炉に装入される合金の重量を検出する。液相
線温度検出手段は酸素吹精後の溶鋼の液相線温度を検出
し、溶鋼温度検出手段は酸素吹精後の溶鋼の温度を検出
する。演算手段は、前記各手段の出力に基づいて、酸素
吹精後の溶鋼中の炭素およびクロム含有率の推定値を演
算してそれぞれ求め、表示手段は演算手段の出力を表示
する。これによって、溶鋼中の炭素およびクロム含有率
の推定装置は、成分推定を行うための手段を全て備えて
推定を行うことができるので、酸素吹精後の溶鋼中の炭
素およびクロム含有率を精度よく、かつ迅速確実に推定
することができる。

【００１２】また本発明は、クロムを含有する溶銑を転
炉に注入した後、合金を装入して酸素吹精を行い、溶製
された含クロム溶鋼を取鍋に出鋼するクロム含有鋼の転
炉工程における出鋼方法において、前記酸素吹精中に生
成したスラグから次工程においてクロムを回収する場合
には、酸素吹精終了後の溶鋼中の炭素含有率の推定値を
演算して求め、前記求めた推定値が予め定める範囲内に
あるとき、溶鋼をスラグとともに取鍋に出鋼することを
特徴とするクロム含有鋼の転炉工程における出鋼方法で
ある。本発明に従えば、次工程においてスラグからクロ
ムが回収されるので、転炉工程においてはクロム含有率
の推定値による出鋼可否判定を行う必要がない。また溶
鋼中の炭素含有率の推定値によって出鋼可否判定が行わ
れるので、炭素含有率の定量分析を行う必要がない。こ
のように、炭素含有率の推定値によって出鋼可否判定が
行われ、成分分析値の定量分析が行われないので、分析
待ち時間を省略することができ、その結果、転炉操業所
要時間を大幅に短縮することができる。また、クロム含
有率による出鋼可否判定が行われないので、成分はずれ
の頻度が減少し、その結果、成分調整回数が減少して成
分調整時間が大幅に短縮される。このため転炉工程にお
ける含クロム溶鋼の出鋼を迅速に行うことができる。

【００１３】また本発明は、クロムを含有する溶銑を転
炉に注入した後、合金を装入して酸素吹精を行い、溶製
された含クロム溶鋼を取鍋に出鋼するクロム含有鋼の転
炉工程における出鋼方法において、前記酸素吹精中に生
成したスラグから次工程においてクロムを回収しない場
合には、酸素吹精終了後の溶鋼中の炭素およびクロム含
有率の推定値を演算してそれぞれ求め、前記求めた炭素
含有率の推定値が第１の予め定める範囲内にあり、かつ
前記求めたクロム含有率の推定値が第２の予め定める範
囲内にあるとき、溶鋼のみを取鍋に出鋼することを特徴
とするクロム含有鋼の転炉工程における出鋼方法であ
る。本発明に従えば、次工程においてスラグからクロム
の回収が行われないので、転炉工程においては溶鋼中の
炭素およびクロム含有率の推定値が演算によって求めら
れ、それらがともに各目標値を満たすときに出鋼が行わ
れる。このように炭素およびクロム含有率の推定値に基
づいて出鋼可否判定が行われ、酸素吹精終了後の成分分
析値の定量分析が行われないので、分析待ち時間を省略
することができる。このため、転炉工程における操業所
要時間を大幅に短縮することができ、その結果、含クロ
ム溶鋼の出鋼を迅速に行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態であ
るクロム含有鋼の転炉工程における溶鋼中炭素およびク
ロム含有率の推定装置（以後、推定装置と略称する）の
電気的構成を示すブロック図であり、図２は本発明を好
適に適用することのできる転炉設備の構成を簡略化して
示す断面図であり、図３は図２に示す転炉設備における
溶鋼の液相線温度の測定時の状況を示す断面図である。

【００１５】転炉設備１は溶融金属、たとえば含クロム
溶銑を精錬して含クロム鋼であるステンレス鋼を溶製す
るための設備であり、転炉本体３と、酸素ランス４と、
ダクト５と、測温サンプリング装置６とを含んで構成さ
れる。転炉本体３は、溶湯を貯留する容器であり、その
頂部には円形に開口した炉口部８が形成されており、そ
の底部にはアルゴンガスなどの不活性ガスを吹込む羽口
９が形成されている。また転炉本体３の側壁部には、溶
鋼を出鋼するための出鋼口１０が形成されており、転炉
本体３を傾動させるための傾動装置（図示せず）が設け
られている。酸素ランス４は、溶湯に酸素を吹付け、い
わゆる酸素吹精を行うための鋼管製水冷管であり、炉口
部８の上方に昇降変位自在に設けられている。ダクト５
は、転炉本体３からの廃ガスを回収するための管路であ
り、炉口部８の上方に設けられている。またダクト５の
炉口部８を臨む位置には、原料投入口１１が形成されて
いる。転炉本体３内に注入された含クロム溶銑は、羽口
９からアルゴンガスを吹込まれて撹拌され、原料投入口
１１から合金を装入されて成分調整され、酸素ランス４
から酸素ガスを吹付けられて脱炭精錬される。転炉本体
３からの廃ガスは、ダクト５を介して回収され、廃ガス
処理設備（図示せず）に導かれて処理される。

【００１６】測温サンプリング装置６は、転炉本体３内
の溶湯の温度測定とサンプル採取とを行う装置であり、
台車１３と、サブランス１４と、サブランス１４の先端
に設けられる測温サンプリングプローブ１５とサブラン
ス昇降装置１６とを含んで構成される。溶湯の測温サン
プリングは、図３に示すように酸素ランス４を引上げて
転炉本体３を矢符１７方向に傾動し、台車１３を転炉本
体３に近接させ、サブランス１４をサブランス昇降装置
１６によって斜め下方に昇降変位させ、測温サンプリン
グプローブ１５を溶湯中に浸漬した後、引上げることに
よって行われる。溶鋼の出鋼は、転炉本体３を矢符１８
方向に傾動し、出鋼口１０から溶鋼を取鍋１９内に注入
することによって行われる。

【００１７】図１を参照して、前記推定装置２１は溶銑
成分分析手段２３と、溶銑重量検出手段２４と、合金重
量検出手段２５と、溶銑温度検出手段２６と、液相線温
度検出手段２７と溶鋼温度検出手段２８と演算手段２９
と表示手段３１とを含んで構成される。

【００１８】溶銑成分分析手段２３は、たとえば発光分
光分析装置であり、電気炉で溶製した含クロム溶銑の成
分分析値を定量分析する。溶銑重量検出手段２４は、た
とえば秤量機であり、転炉本体３に注入される溶銑の重
量を測定する。合金重量検出手段２５は、たとえばコン
ベア秤量機であり、前記原料投入口１１から転炉本体３
に装入される合金の重量を測定する。溶銑温度検出手段
２６は、たとえば消耗形熱電対であり、前記含クロム溶
銑の温度を測定する。

【００１９】液相線温度検出手段２７は、たとえばＣＤ
プローブ（Carbon DeterminationProbe）であり、前記
測温サンプリングプローブ１５に設けられて酸素吹精後
の溶鋼の液相線温度を測定する。溶鋼温度検出手段２８
は、たとえば消耗形熱電対であり、前記測温サンプリン
グプローブ１５に設けられて酸素吹精後の溶鋼の終点温
度を測定する。なお前記測温サンプリングプローブ１５
の構成については後述する。演算手段２９は、たとえば
プロセスコンピュータであり、そのメモリ３０には後述
するように酸素吹精終了後の溶鋼中炭素およびクロム含
有率の推定値を演算によって求め、それに基づいて出鋼
可否判定を行うための推定式がそれぞれ記憶されてい
る。演算手段２９は、これらの推定式に基づいて前記溶
鋼中炭素およびクロム含有率を演算する。表示手段３１
は、たとえば陰極線管であり、前記演算結果を画面上に
表示する。

【００２０】含クロム溶銑を転炉本体３に注入する前
に、溶銑成分分析手段２３は含クロム溶銑の成分分析値
を定量分析し、溶銑重量検出手段２４は溶銑重量を測定
し、溶銑温度検出手段２６は溶銑温度を測定して各測定
結果を演算手段２９にそれぞれ送る。含クロム溶銑を転
炉本体３に注入した後に、合金重量検出手段２５は転炉
本体３に装入される合金重量を測定して測定結果を演算
手段２９に送る。

【００２１】酸素吹精終了後に、液相線温度検出手段２
７および溶鋼温度検出手段２８は溶鋼の液相線温度およ
び終点温度を測定して測定結果を演算手段２９にそれぞ
れ送る。演算手段２９は、前記各手段の出力に応答し、
メモリ３０に記憶されている推定式に基づいて酸素吹精
後における溶鋼中の炭素およびクロム含有率の推定値を
演算して求め、表示手段３１に送る。表示手段３１は、
演算手段２９の出力に応答し、前記推定値を画像表示す
る。

【００２２】図４は図３に示す測温サンプリングプロー
ブの構成を簡略化して示す部分断面図であり、図５は図
４に示す液相線温度検出手段の出力を示すグラフであ
る。測温サンプリングプローブ１５は、溶鋼の液相線温
度および終点温度ならびに溶鋼サンプルの採取を行うた
めのプローブであり、液相線温度検出手段であるＣＤプ
ローブ２７と、溶鋼温度検出手段である消耗形熱電対２
８とを含んで構成される。

【００２３】前記ＣＤプローブ２７は、プローブ本体３
３と温度センサ３４とを含んで構成される。プローブ本
体３３は円形断面を有する紙製の棒状中実体であり、そ
の一端部側の外周面には半径方向に延びる溶鋼流入孔３
５が形成されており、その一端部側の内部には軸線方向
に延びる溶鋼収容凹所３６が形成されている。前記溶鋼
流入孔３５は、前記溶鋼収容凹所３６に連通している。
温度センサ３４は、たとえば耐久性の優れた耐久保護管
式浸漬熱電対であり、その軸線はプローブ本体３３の軸
線と同一である。なお、温度センサ３４の感温部３４ａ
は前記溶鋼収容凹所３６内のプローブ本体３３の一端部
寄りに配設されている。前記消耗形熱電対２８は、プロ
ーブ本体３３の一端部側の先端に突出して設けられてい
る。

【００２４】溶鋼の液相線温度および終点温度は、次の
ようにして測定される。測温サンプリングプローブ１５
を溶鋼中に浸漬し、所定時間、たとえば５秒間保持して
溶鋼中から引上げれば、消耗形熱電対２８によって溶鋼
の終点温度が測定され、測定値がデジタル表示される。
一方ＣＤプローブ２７においては、溶鋼流入孔３５から
溶鋼が流入し、溶鋼収容凹所３６は溶鋼によって満たさ
れる。前述のように、溶鋼収容凹所３６内には耐久性の
優れた温度センサ３４が設けられているので、溶鋼収容
凹所内の溶鋼の温度を連続的に検出することができ、検
出温度の経時変化を図５に示すように表示することがで
きる。

【００２５】図５を参照して、時刻ｔ１１ではＣＤプロ
ーブ２７が溶鋼中に浸漬され、前記溶鋼収容凹所３６内
に溶鋼が流入し、温度センサ３４の検出温度が上昇す
る。時刻ｔ１２では、ＣＤプローブ２７は溶鋼から引上
げられる。このため、検出温度がピークに達し、その
後、温度低下が始まる。時刻ｔ１３では、溶鋼収容凹所
３６内の溶鋼が凝固を開始し、それに伴い凝固潜熱が放
出される。このため、検出温度の温度低下の時間変化率
が非常に小さくなり、検出温度はほぼ一定温度Ｔ_Sとな
る。時刻ｔ１４では、前記溶鋼の凝固が終了し、それに
伴い検出温度の温度低下の時間変化率が再度大きくな
る。時刻ｔ１５では、検出温度が常温に達し、前記溶鋼
収容凹所３６内の凝固片がサンプルとして採取される。
本発明では、前記検出温度がほぼ一定に保持される温度
Ｔ_Sを液相線温度Ｔ_Sと定める。

【００２６】このように、前記推定装置２１は成分推定
を行うための手段を全て備えて推定を行うことができる
ので、酸素吹精後の溶鋼中の炭素およびクロム含有率を
精度よく、かつ迅速確実に推定することができる。

【００２７】前記酸素吹精後の溶鋼中炭素含有率の推定
式は、次のようにして導出される。従来から、溶鋼の液
相線温度Ｔ_Sと溶鋼の成分分析値との間には、明瞭な関
係の存在することが知られており、その関係は下記
（１）式のように表される。

【００２８】 Ｔ_S＝ａ₁−ａ₂×〔Ｃ〕−ａ₃×〔Ｓｉ〕−ａ₄×〔Ｍｎ〕− ａ₅×〔Ｎｉ〕−ａ₆×〔Ｃｒ〕−ａ₇×〔Ｃｕ〕−ａ₈×〔Ｍｏ〕 …（１） ここで、ａ₁〜ａ₈は定数であり、〔Ｃ〕、〔Ｓｉ〕、
〔Ｍｎ〕、〔Ｎｉ〕、〔Ｃｒ〕、〔Ｃｕ〕、〔Ｍｏ〕
は、酸素吹精後の溶鋼中炭素、珪素、マンガン、ニッケ
ル、クロム、銅、モリブデンの含有率（重量％）をそれ
ぞれ表している。なお以後、酸素吹精後における溶鋼中
の各成分を終点成分と略称することがある。（１）式に
おいて、液相線温度Ｔ_sは前記ＣＤプローブ２７によっ
て測定して求めることができる。しかしながら本実施の
形態では、終点成分の定量分析が行われないので、
（１）式の各終点成分の含有率は未知数である。したが
って、（１）式から終点炭素含有率〔Ｃ〕を推定するに
は、炭素以外の終点成分含有率の推定を行わなければな
らない。

【００２９】炭素以外の終点成分含有率の推定は、次の
ようにして行われる。終点珪素含有率〔Ｓｉ〕は０％と
する。これは、珪素が酸素吹精初期に優先的に酸化さ
れ、酸化物としてスラグ中に移行し、酸素吹精終了後に
は鋼中にほとんど残存していないことによるものであ
る。前記〔Ｍｎ〕、〔Ｎｉ〕、〔Ｃｒ〕、〔Ｃｕ〕、
〔Ｍｏ〕は、酸素吹精前の溶銑の成分分析値または成分
推定値と強い相関があるので、下記（２）から（６）式
のようにそれぞれ表される。

【００３０】 〔Ｍｎ〕＝ｂ₁×〔Ｍｎ〕₀−ｃ₁ …（２） 〔Ｎｉ〕＝ｂ₂×〔Ｎｉ〕₀−ｃ₂ …（３） 〔Ｃｒ〕＝ｂ₃×〔Ｃｒ〕₀−ｃ₃ …（４） 〔Ｃｕ〕＝ｂ₄×〔Ｃｕ〕₀−ｃ₄ …（５） 〔Ｍｏ〕＝ｂ₅×〔Ｍｏ〕₀−ｃ₅ …（６） ここで、ｂ₁〜ｂ₅は定数であり、その値は回帰分析によ
って定められる。また〔Ｍｎ〕₀、〔Ｎｉ〕₀、〔Ｃｒ〕
₀、〔Ｃｕ〕₀、〔Ｍｏ〕₀ は、酸素吹精前の溶銑中マン
ガン、ニッケル、クロム、銅、モリブデン含有率（重量
％）の推定値をそれぞれ表している。前記〔Ｍｎ〕₀、
〔Ｎｉ〕₀、〔Ｃｒ〕₀、〔Ｃｕ〕₀、〔Ｍｏ〕₀ は、前
記溶銑成分分析手段２３で定量分析した溶銑の成分分析
値と、溶銑重量検出手段２４で測定した溶銑重量Ｇと、
合金重量検出手段２５で測定した合金重量Ａとに基づい
て演算によって求めることができる。このように、未知
数である前記〔Ｍｎ〕、〔Ｎｉ〕、〔Ｃｒ〕、〔Ｃ
ｕ〕、〔Ｍｏ〕を演算値である〔Ｍｎ〕₀、〔Ｎｉ〕₀、
〔Ｃｒ〕₀、〔Ｃｕ〕₀、〔Ｍｏ〕₀の関数として表すこ
とができるので、前記（１）式に前記（２）〜（６）式
を代入して、終点炭素含有率〔Ｃ〕の推定式を下記
（７）式のように表すことができる。

【００３１】 〔Ｃ〕＝ｄ₁−ｄ₂×Ｔ_S−ｄ₃×〔Ｍｎ〕₀−ｄ₄×〔Ｎｉ〕₀ −ｄ₅×〔Ｃｒ〕₀−ｄ₆×〔Ｃｕ〕₀−ｄ₇×〔Ｍｏ〕₀ …（７） ここで、ｄ₁〜ｄ₇は定数であり、重回帰分析によって定
めることができる。鋼中にモリブデンおよび銅をほとん
ど含まないステンレス鋼における終点炭素含有率〔Ｃ〕
の推定式を下記（８）式に一例として示す。

【００３２】 〔Ｃ〕＝11.708−0.007839Ｔ_S−0.032〔Ｍｎ〕₀ −0.1154〔Ｎｉ〕₀−0.0129〔Ｃｒ〕₀ …（８） 前記酸素吹精後の溶鋼中クロム含有率の推定式は、次の
ようにして導出される。転炉工程における溶湯の温度推
移は、注入された溶銑の温度を出発温度として合金装入
によって低下し、酸素吹精による溶湯中の炭素、珪素、
クロム、マンガンの酸化熱によって上昇し、ピーク温度
である終点温度に到達した後、出鋼によって低下する。
このため、転炉工程における溶湯の増加熱量ΔＱは、熱
収支に基づいて下記（９）式および（１０）式のように
表される。

【００３３】 ΔＱ＝ＱＴ_E−ＱＴ_EF＋Ｑ_SP …（９） ΔＱ＝Ｑ_C＋Ｑ_Si＋Ｑ_Cr＋Ｑ_Mn …（10） ここで、ＱＴ_Eは終点温度Ｔ_Eにおける溶鋼の顕熱であ
り、ＱＴ_EFは溶銑温度Ｔ_EFにおける溶銑の顕熱であり、
Ｑ_SPは合金装入による抜熱量であり、Ｑ_Cは溶湯中炭素
の酸化熱であり、Ｑ_Siは溶湯中珪素の酸化熱であり、Ｑ
_Crは溶湯中クロムの酸化熱であり、Ｑ_Mnは溶湯中マンガ
ンの酸化熱である。また、前記各元素の酸化熱は酸素吹
精中における各元素の酸化ロス量に比例するので、下記
（１１）〜（１４）式が求められる。

【００３４】 Ｑ_C ＝ｑ₁×（〔Ｃ〕₀−〔Ｃ〕） …（11） Ｑ_Si＝ｑ₂×（〔Ｓｉ〕₀−〔Ｓｉ〕） …（12） Ｑ_Cr＝ｑ₃×（〔Ｃｒ〕₀−〔Ｃｒ〕） …（13） Ｑ_Mn＝ｑ₄×（〔Ｍｎ〕₀−〔Ｍｎ〕） …（14） ここで、ｑ₁〜ｑ₄は定数であり、回帰分析によって定め
ることができる。また、〔Ｃ〕₀、〔Ｓｉ〕₀は酸素吹精
前の溶銑中の炭素、珪素含有率の推定値であり、前記
〔Ｍｎ〕₀、〔Ｃｒ〕₀などと同様に演算によって求める
ことができる。さらに、合金装入率Ｆを下記（１５）式
のように定義すると、前記Ｑ_SPは合金装入率Ｆの関数と
して表される。

【００３５】 Ｆ＝Ａ／（Ｇ＋Ａ）×１００ …（15） ここで、Ｇは転炉本体３に注入される溶銑の重量であ
り、Ａは溶銑中へ装入される合金の重量である。前記
（９）〜（１５）式において、Ｔ_E、Ｔ_EF、Ａ、Ｇは前
述のように測定値であるので、ＱＴ_E、ＱＴ_EF、Ｆは演
算によって求めることができる。また、〔Ｃ〕₀、〔Ｓ
ｉ〕₀、〔Ｃｒ〕₀、〔Ｍｎ〕₀は、前述のように演算に
よって求めることができ、Ｑ_SPはＦの関数として演算に
よって求めることができる。さらに、〔Ｓｉ〕は前述の
ように０％であり、〔Ｃ〕は前記（７）式によって求め
ることができ、〔Ｍｎ〕は前記（２）式によって求める
ことができる。これによって、前記（９）〜（１５）式
における未知数は〔Ｃｒ〕のみになるので、酸素吹精後
の溶鋼中クロム含有率〔Ｃｒ〕の推定式を下記（１６）
式のように表すことができる。

【００３６】 〔Ｃｒ〕＝（k₁×T_S)＋（k₂×T_EF)＋（k₃×T_E）＋（k₄×F） ＋（k₅×〔C〕₀）＋（k₆×〔Si〕₀）＋（k₇×〔Mn〕₀） ＋（k₈×〔Ni〕₀）＋（k₉×〔Cr〕₀）＋（k₁₀×〔Cu〕₀） ＋（k₁₁×〔Mo〕₀)＋k₁₂ …（16） ここで、ｋ₁〜ｋ₁₂は定数であり、重回帰分析によって
定めることができる。鋼中にモリブデンおよび銅をほと
んど含まないステンレス鋼における終点クロム含有率
〔Ｃｒ〕の推定式を下記（１７）式に一例として示す。

【００３７】 〔Ｃｒ〕＝0.03572T_S−0.00225T_EF＋0.00026T_E＋0.087F ＋0.019〔C〕₀−0.67〔Si〕₀−0.68〔Mn〕₀＋0.344〔Ni〕₀ ＋0.153〔Cr〕₀−52.5 …（17） なお、終点クロム含有率〔Ｃｒ〕は、前記（４）式によ
っても求めることができる。しかしながら、前記（４）
式の〔Ｃｒ〕の推定精度は多数の要因に基づいて求めら
れる前記（１６）式の〔Ｃｒ〕に比べて低いので、出鋼
可否判定を行うための〔Ｃｒ〕の推定式としては用いら
れない。

【００３８】図６は、溶鋼の終点炭素含有率の推定方法
を説明するためのフローチャートである。ステップｍ１
では、含クロム溶銑の成分分析値の定量分析が行われ
る。含クロム溶銑は、電気炉において溶製された後、サ
ンプルを採取され、前記溶銑成分分析手段２３によって
成分分析値の定量分析が行われる。ステップｍ２では含
クロム溶銑の重量が測定される。重量測定は、前記溶銑
重量検出手段２４によって行われる。ステップｍ３で
は、含クロム溶銑中に装入される合金の重量が測定され
る。合金重量の測定は、転炉設備１に設けられている合
金重量検出手段２５によって合金の種類毎に行われる。
ステップｍ４では、酸素吹精前の含クロム溶銑の成分推
定値が演算によって求められる。この演算は前記含クロ
ム溶銑の成分分析値、溶銑重量および合金重量の測定値
に基づいて成分元素毎に行われる。ステップｍ５では、
酸素吹精後の溶鋼の液相線温度Ｔ_Sの測定が行われる。
この測定は、前記ＣＤプローブ２７を用いて前述のよう
な方法で行われる。ステップｍ６では、溶鋼の終点炭素
含有率の推定が行われる。この推定は、前記求めた溶鋼
の液相線温度Ｔ_Sおよび酸素吹精前の含クロム溶銑の成
分推定値を前記（７）式に代入して演算することによっ
て行われる。

【００３９】図７はステンレス鋼ＳＵＳ４３０の実績終
点炭素含有率と推定終点炭素含有率との関係を示すグラ
フであり、図８は、ステンレス鋼ＳＵＳ３０４の実績終
点炭素含有率と推定終点炭素含有率との関係を示すグラ
フである。図７および図８の横軸は、ステンレス鋼ＳＵ
Ｓ４３０およびＳＵＳ３０４の終点炭素含有率の定量分
析値を示しており、縦軸は前記終点炭素含有率を図６に
示す推定方法によって求めた推定値を示している。図７
および図８中の□印は、前記実績値と推定値との対応関
係を表す記号であり、図７および図８中に示す直線Ｌ１
およびＬ２は、前記実績値と推定値とが一致しているこ
とを示す直線である。したがって、前記□印が前記直線
Ｌ１およびＬ２に接近するほど、前記推定値と実績値と
の差が小さくなる。

【００４０】図７および図８から、□印は直線Ｌ１およ
びＬ２に近接して存在しているので、前記推定値の推定
精度が良好であることが判る。また、前記□印の直線Ｌ
１およびＬ２からの乖離の程度を示す標準偏差は、図７
のＳＵＳ４３０においては０．０１４％であり、図８の
ＳＵＳ３０４においては０．０１８％である。なお、こ
の標準偏差の水準は、実操業において十分適用可能な水
準である。このように、本実施の形態によれば溶鋼中の
終点炭素含有率を演算によって精度よく推定することが
できる。このため、炭素含有率の定量分析作業を省略す
ることができ、分析作業の負荷を軽減することができ
る。

【００４１】図９は、溶鋼の終点クロム含有率の推定方
法を説明するためのフローチャートである。ステップｎ
１では、含クロム溶銑の温度Ｔ_EFが測定される。前記溶
銑温度Ｔ_EFの測定は、電気炉において分析用サンプルの
採取と同時に溶銑温度検出手段２６によって行われる。
ステップｎ２では、含クロム溶銑の成分分析値の定量分
析が行われ、ステップｎ３では含クロム溶銑の重量Ｇが
測定され、ステップｎ４では合金重量Ａが測定され、ス
テップｎ５では酸素吹精前の含クロム溶銑の成分推定値
が演算によって求められる。前記ステップｎ２〜ステッ
プｎ５は、前記ステップｍ１〜ステップｍ４と全く同様
の方法によって行われる。

【００４２】ステップｎ６では、酸素吹精後の溶鋼の終
点温度Ｔ_Eおよびその液相線温度Ｔ_Sの測定が行われる。
前記測定は、前記測温サンプリングプローブ１５を用い
て同時に行われる。ステップｎ７では、合金装入率Ｆの
演算が行われる。この演算は、前記（１５）式に前記求
めた溶銑重量Ｇおよび合金重量Ａを代入することによっ
て行われる。ステップｎ８では、溶鋼の終点クロム含有
率の推定が行われる。この推定は、前記求めた溶鋼の液
相線温度Ｔ_S、終点温度Ｔ_E、溶銑温度Ｔ_EF、合金装入率
Ｆおよび酸素吹精前の含クロム溶銑の成分推定値を前記
（１６）式に代入して演算することによって行われる。

【００４３】図１０はステンレス鋼ＳＵＳ４３０の実績
クロム酸化量と推定クロム酸化量との関係を示すグラフ
であり、図１１はステンレス鋼ＳＵＳ３０４の実績クロ
ム酸化量と推定クロム酸化量との関係を示すグラフであ
る。前記クロム酸化量は、酸素吹精中に酸素と反応して
クロム酸化物を生成し、溶鋼中から失われるクロム含有
率を意味しており、その値は酸素吹精前後のクロム含有
率の差を演算することによって求められる。また、実績
クロム酸化量は酸素吹精後の終点クロム含有率として分
析サンプルの定量分析値を用いたものであり、推定クロ
ム酸化量は終点クロム含有率として図９に示す前記推定
方法によって求めた推定値を用いたものである。図１０
および図１１の横軸は、ステンレス鋼ＳＵＳ４３０およ
びＳＵＳ３０４の前記クロム酸化量の実績値を表してお
り、縦軸は前記クロム酸化量の推定値を表している。図
１０および図１１中の□印は、前記実績値と推定値との
対応関係を表す記号であり、図１０および図１１中に示
す直線Ｌ３およびＬ４は前記実績値と推定値とが一致し
ていることを示す直線である。したがって、前記□印が
前記直線Ｌ３およびＬ４に接近するほど、前記推定値と
実績値との差が小さくなり、推定値の推定精度が良好で
あることを表している。

【００４４】図１０および図１１から、□印は直線Ｌ３
およびＬ４に近接して存在しているので、前記クロム酸
化量の推定値の推定精度が良好であることが判る。また
これによって、溶鋼中の終点クロム含有率の推定精度が
良好であることが判る。さらにまた、前記□印の直線Ｌ
３およびＬ４からの乖離の程度を表す標準偏差は、図１
０のＳＵＳ４３０においては０．２％であり、図１１の
ＳＵＳ３０４においては０．２４％である。なお、この
標準偏差の水準は、実操業において十分適用可能な水準
である。このように、本実施の形態によれば含クロム溶
鋼中の終点クロム含有率を演算によって精度よく推定す
ることができる。このため前記終点炭素含有率の場合と
同様にクロム含有率の定量分析作業を省略することがで
き、分析作業の負荷を軽減することができる。

【００４５】図１２は本発明のステンレス鋼の転炉工程
における操業フローを示すタイムチャートであり、図１
３は本発明のステンレス鋼の転炉工程における出鋼方法
を説明するためのフローチャートである。図１２および
図１３を参照して、前記推定方法によって溶鋼中の終点
炭素およびクロム含有率を推定し、前記推定値に基づい
てステンレス鋼の出鋼を行う方法を説明する。

【００４６】ステップｓ１では、転炉工程における製造
指令が発令される。製造指令としては、ステンレス鋼の
鋼種および回収鋼種であるか非回収鋼種であるかの区分
などがプロセスコンピュータから発令される。なお回収
鋼種は、前述のように転炉工程の次工程である真空脱ガ
ス工程において転炉スラグ中の酸化クロムを還元してク
ロムを回収する鋼種であり、非回収鋼種は次工程におい
てスラグからクロムを回収しない鋼種である。このた
め、回収鋼種の出鋼可否判定は溶鋼中の終点炭素含有率
に基づいて行われ、非回収鋼種の出鋼可否判定は溶鋼中
の終点炭素およびクロム含有率に基づいて行われる。ス
テップｓ２では、転炉工程において溶製される溶鋼の成
分目標範囲が予め定める値に設定される。ステップｓ３
では、電気炉において溶製された含クロム溶銑が前記転
炉本体３に注入される。前記溶銑の注入は、時刻ｔ２１
から開始されて時刻ｔ２２に終了する。なお前記溶銑の
成分分析値および重量は、前述のように電気炉工程にお
いて測定されている。

【００４７】ステップｓ４では、合金の装入が行われ
る。合金の装入は、成分調整のために行われる処理であ
り、装入量は合金成分の含有率が前記目標範囲を満たす
ように設定される。装入される合金は、たとえばフェロ
クロム、フェロニッケル、フェロシリコンなどである。
ステップｓ５では、酸素吹精が行われる。酸素吹精は、
酸素ランス４から酸素を溶銑に吹付け、溶銑中の炭素と
酸素とを反応させて脱炭処理を行うための処理である。
合金装入および酸素吹精は、時刻ｔ２２から開始され、
酸素吹精は所定時間継続された後、時刻ｔ２３に終了す
る。

【００４８】ステップｓ６では、溶鋼の終点温度および
液相線温度の測定が行われる。前記測定は、測温サンプ
リングプローブ１５を溶鋼に５秒間浸漬することによっ
て行われ、時刻ｔ２３から開始されて時刻ｔ２４に終了
する。

【００４９】ステップｓ７では、溶鋼が回収鋼種である
か否かが判断される。この判断は、前記製造指令に基づ
いて行われ、この判断が肯定であればステップｓ８に進
む。ステップｓ８では、対象鋼種が回収鋼種であるの
で、酸素吹精後の溶鋼の終点炭素含有率〔Ｃ〕（以後、
終点〔Ｃ〕と略称することがある）が推定される。この
推定は、前記図６に示す推定方法によって行われる。ス
テップｓ９では、前記推定した終点〔Ｃ〕が目標範囲内
であるか否かが判断される。この判断が肯定であれば、
出鋼可能であるので、ステップｓ１４に進む。前記判断
が否定であれば、ステップｓ１０に進む。ステップｓ１
０では成分調整が行われる。成分調整方法としては、前
記終点〔Ｃ〕が目標範囲を超えているときには、再吹精
が行われ、前記終点〔Ｃ〕が目標範囲未満のときには、
加炭材の装入が行われる。前記成分調整終了後、ステッ
プｓ１４に進む。このように、出鋼可否判定が終点
〔Ｃ〕に基づいて行われ、酸素吹精後の溶鋼の終点クロ
ム含有率〔Ｃｒ〕（以後、終点〔Ｃｒ〕と略称すること
がある）に基づいて行われないので、成分はずれの頻度
が減少し、成分調整回数が減少して成分調整時間が大幅
に短縮される。このため、転炉操業時間を大幅に短縮す
ることができ、転炉工程の能率および生産性が大幅に向
上する。

【００５０】前記ステップｓ７における判断が否定のと
きには、ステップｓ１１に進む。ステップｓ１１では、
対象鋼種が非回収鋼種であるので、酸素吹精後の溶鋼の
終点炭素含有率〔Ｃ〕および終点クロム含有率〔Ｃｒ〕
が推定される。この推定は、前記図６および図９に示す
推定方法によって行われる。ステップｓ１２では、前記
終点〔Ｃ〕および終点〔Ｃｒ〕が目標範囲内であるか否
かが判断される。前記成分の目標範囲としてはステップ
ｓ２において、終点〔Ｃ〕の目標範囲が第１の予め定め
る範囲に設定されており、終点〔Ｃｒ〕の目標範囲が第
２の予め定める範囲にそれぞれ設定されている。前記判
断が肯定であれば、出鋼可能であるので、ステップｓ１
４に進む。前記判断が否定であれば、ステップｓ１３に
進む。

【００５１】ステップｓ１３では、成分調整が行われ
る。成分調整方法としては、前記終点〔Ｃ〕および終点
〔Ｃｒ〕がともに目標範囲を超えているときには、再吹
精または鉄源の装入による成分の希釈が行われ、前記終
点〔Ｃ〕および終点〔Ｃｒ〕がともに目標範囲未満のと
きには、加炭材およびクロム源が装入され、前記終点
〔Ｃ〕および終点〔Ｃｒ〕のいずれか一方が目標範囲を
外れているときには、前記成分調整方法の中から適正な
調整方法が選ばれる。前記成分推定は、時刻ｔ２４から
開始されて時刻ｔ２５に終了する。また前記成分調整
は、時刻ｔ２５から開始されて時刻ｔ２６に終了する。
なお、溶鋼温度の調整を行う必要がある場合には、前記
成分調整と合わせて再吹精または冷却材の装入が行われ
る。前記成分調整終了後、ステップｓ１４に進む。ステ
ップｓ１４では、溶鋼の出鋼が行われる。

【００５２】溶鋼の出鋼に際して、溶鋼が回収鋼種であ
る場合には、溶鋼は転炉スラグとともに取鍋内に出鋼さ
れ、次工程である真空脱ガス工程において転炉スラグか
らクロム分が溶鋼中に回収される。これに対して、溶鋼
が非回収鋼種である場合には、溶鋼のみが取鍋内に出鋼
され、転炉本体内に残留した転炉スラグは出鋼完了後、
スラグ鍋に排出される。前記出鋼は時刻ｔ２６に開始さ
れて、時刻ｔ２７に終了する。出鋼完了後、溶鋼は真空
脱ガス設備に搬送される。このように、本発明法では、
溶鋼の終点〔Ｃ〕および〔Ｃｒ〕の推定値が演算によっ
て求められ、前記推定値に基づいて出鋼可否判定が行わ
れる。このため、終点〔Ｃ〕および〔Ｃｒ〕の定量分析
を省略することが可能となり、その結果、以下に示す種
々の効果が得られる。

【００５３】図１４は本発明法と従来法とについて酸素
吹精終了から出鋼までの操業フローを対比して示すタイ
ムチャートであり、図１４（１）は従来法のタイムチャ
ートであり、図１４（２）は本発明法のタイムチャート
である。従来法では、酸素吹精終了後に測温サンプリン
グが開始され、４．５分後に終了する。測温サンプリン
グ終了後、分析サンプルが分析装置、たとえば発光分光
分析装置に送付され、成分分析値の定量分析が行われ
る。前記分析サンプル送付から４．５分後に定量分析値
が判明し、それが目標値を満たしていればそれから２分
後に出鋼が開始される。これに対して本発明法では、酸
素吹精終了後に溶鋼の終点温度および液相線温度の測定
が開始され、測定値に基づいて前述のように終点〔Ｃ〕
および〔Ｃｒ〕の推定が行われる。前記測温開始から
４．５分後に推定終点〔Ｃ〕および〔Ｃｒ〕が判明し、
その推定値が目標値を満たしていればそれから２分後に
出鋼が開始される。

【００５４】このように、本発明法は従来法に比べて、
成分分析値の判明を待たなくてもよいので、分析待ち時
間に相当する４．５分間の操業時間の短縮を図ることが
できる。このため、転炉工程において溶鋼を迅速に出鋼
することが可能となり、転炉操業の能率および生産性を
大幅に向上することができる。

【００５５】図１５は転炉工程における溶鋼の終点温度
と真空脱ガス工程における真空脱ガス前の溶鋼温度との
関係を示すグラフであり、図１６は溶鋼の終点炭素含有
率とクロム酸化量との関係を示すグラフであり、図１７
は本発明法と従来法との耐火物損耗速度を対比して示す
グラフである。図１５および図１６中の○印は本発明法
を表す記号であり、×印は従来法を表す記号である。図
１５から、本発明法は従来法に比べて溶鋼の終点温度を
約１５℃低減しても真空脱ガス前の溶鋼温度を同一にす
ることができること、すなわち、真空脱ガス前の溶鋼温
度を所定温度、たとえば約１，７１０℃にするとき、従
来法では溶鋼の終点温度を約１，８１０℃にする必要が
あるのに対して、本発明法では溶鋼の終点温度を約１，
７９５℃にすればよいことが判る。これは、本発明法で
は溶鋼の終点温度測定後の温度低下量を前記分析待ち時
間に相当する操業時間の短縮分だけ小さくすることがで
きるからである。

【００５６】このように、本発明法では溶鋼の終点温度
を低減することができるので、それに応じて酸素吹精時
間を短縮することができる。このため、転炉操業の操業
時間をさらに短縮することができる。また、前記溶鋼の
終点温度の低減および酸素吹精時間の短縮によって、本
発明法は従来法に比べて図１６に示すようにクロム酸化
量を低減することができる。その結果、次工程において
スラグからクロムの回収が行われない場合には、クロム
の添加歩留りを向上させることができ、かつクロム酸化
物を還元するための還元剤の使用量を低減することがで
きる。さらに、本発明法は前記溶鋼の終点温度の低減に
よって耐火物に対する熱負荷を軽減することができるの
で、図１７に示すように従来法に比べて転炉本体３の耐
火物損耗速度を低減することができる。このため、耐火
物の寿命を延長させることができ、耐火物の原単位を低
減することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、酸素吹精
後の溶鋼の炭素およびクロム含有率を精度よく推定する
ことができるので、炭素およびクロム含有率を定量分析
するための分析作業を省略することができ、分析作業の
負荷を軽減することができる。

【００５８】また本発明によれば、溶鋼中の炭素および
クロム含有率の推定装置は成分推定を行うための手段を
全て備えて推定を行うことができるので、溶鋼中の炭素
およびクロム含有率を精度よく、かつ迅速確実に推定す
ることができる。

【００５９】また本発明によれば、酸素吹精終了後の成
分分析値の分析待ち時間を省略することができるので、
転炉工程における操業所要時間を大幅に短縮することが
でき、その結果、含クロム溶鋼の出鋼を迅速に行うこと
ができる。このため、転炉の能率および生産性が大幅に
向上する。また分析待ち時間中の溶鋼温度低下分だけ溶
鋼の終点温度を低下させることができるので、転炉の熱
負荷が低減し、転炉の操業所要時間の短縮と相俟って転
炉の耐火物の損耗速度を低減させることができる。この
ため、転炉の耐火物の寿命を延長させることができ、耐
火物の原単位を低減することができる。

【００６０】また本発明によれば、分析待ち時間の省略
によって転炉工程における酸素吹精後の含クロム溶鋼の
温度を低下させることができるので、酸素吹精時間を短
縮することができ、その結果、クロムの酸化量を低減す
ることができる。このため、次工程においてスラグから
クロムの回収が行われない場合には、クロムの酸化ロス
を低減することができ、クロムの添加歩留りを向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態であるクロム含有鋼の転
炉工程における溶鋼中炭素およびクロム含有率の推定装
置の電気的構成を示すブロック図である。

【図２】本発明を好適に適用することのできる転炉設備
の構成を簡略化して示す断面図である。

【図３】図２に示す転炉設備における溶鋼の液相線温度
の測定時の状況示す断面図である。

【図４】図３に示す測温サンプリングプローブの構成を
簡略化して示す部分断面図である。

【図５】図４に示す液相線温度検出手段の出力を示すグ
ラフである。

【図６】溶鋼の終点炭素含有率の推定方法を説明するた
めのフローチャートである。

【図７】ステンレス鋼ＳＵＳ４３０の実績終点炭素含有
率と推定終点炭素含有率との関係を示すグラフである。

【図８】ステンレス鋼ＳＵＳ３０４の実績終点炭素含有
率と推定終点炭素含有率との関係を示すグラフである。

【図９】溶鋼の終点クロム含有率の推定方法を説明する
ためのフローチャートである。

【図１０】ステンレス鋼ＳＵＳ４３０の実績クロム酸化
量と推定クロム酸化量との関係を示すグラフである。

【図１１】ステンレス鋼ＳＵＳ３０４の実績クロム酸化
量と推定クロム酸化量との関係を示すグラフである。

【図１２】本発明のステンレス鋼の転炉工程における操
業フローを示すタイムチャートである。

【図１３】本発明のステンレス鋼の転炉工程における出
鋼方法を説明するためのフローチャートである。

【図１４】本発明法と従来法とについて酸素吹精終了か
ら出鋼までの操業フローを対比して示すタイムチャート
である。

【図１５】転炉工程における溶鋼の終点温度と真空脱ガ
ス工程における真空脱ガス前の溶鋼温度との関係を示す
グラフである。

【図１６】溶鋼の終点炭素含有率とクロム酸化量との関
係を示すグラフである。

【図１７】本発明法と従来法との耐火物損耗速度を対比
して示すグラフである。

【図１８】従来技術のステンレス鋼の転炉工程における
操業フローを示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ 転炉設備 ３ 転炉本体 ４ 酸素ランス ６ 測温サンプリング装置 １０ 出鋼口 １１ 原料投入口 １４ サブランス １５ 測温サンプリングプローブ ２１ 推定装置 ２３ 溶銑成分分析手段 ２４ 溶銑重量検出手段 ２５ 合金重量検出手段 ２６ 溶銑温度検出手段 ２７ 液相線温度検出手段 ２８ 溶鋼温度検出手段 ２９ 演算手段 ３０ メモリ ３１ 表示手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クロムを含む溶銑を転炉に注入した後、
   合金を装入して酸素吹精を行い、クロムを含む溶鋼を溶
   製する転炉工程における溶鋼中炭素含有率の推定方法に
   おいて、 転炉に注入される溶銑の重量、前記溶銑の成分分析値お
   よび転炉に装入される合金の重量を測定によって求め、
   前記求めた値に基づいて酸素吹精前の溶銑の成分推定値
   を演算によって求め、酸素吹精終了後にクロムを含む溶
   鋼の液相線温度を測定によって求め、前記求めた酸素吹
   精前の溶銑の成分推定値および溶鋼の液相線温度に基づ
   いて、酸素吹精後の溶鋼中炭素含有率の推定値を演算に
   よって求めることを特徴とするクロム含有鋼の転炉工程
   における溶鋼中炭素含有率の推定方法。
2. 【請求項２】 クロムを含む溶銑を転炉に注入した後、
   合金を装入して酸素吹精を行い、クロムを含む溶鋼を溶
   製する転炉工程における溶鋼中クロム含有率の推定方法
   において、 転炉に注入される溶銑の重量、前記溶銑の温度、前記溶
   銑の成分分析値および転炉に装入される合金の重量を測
   定によって求め、前記求めた値に基づいて酸素吹精前の
   溶銑の成分推定値を演算によって求め、酸素吹精終了後
   にクロムを含む溶鋼の温度および液相線温度を測定によ
   って求め、前記溶銑重量と合金重量との和に対する前記
   合金重量の割合を演算して合金装入率を求め、前記求め
   た溶鋼の液相線温度、溶鋼温度、溶銑温度、合金装入率
   および酸素吹精前の溶銑の成分推定値に基づいて、酸素
   吹精後の溶鋼中クロム含有率の推定値を演算によって求
   めることを特徴とするクロム含有鋼の転炉工程における
   溶鋼中クロム含有率の推定方法。
3. 【請求項３】 クロムを含む溶銑を転炉に注入した後、
   合金を装入して酸素吹精を行い、クロムを含む溶鋼を溶
   製する転炉工程における溶鋼中炭素およびクロム含有率
   の推定装置において、 転炉に注入される含クロム溶銑の成分分析値を定量分析
   する手段と、 前記溶銑の温度を検出する手段と、 前記溶銑の重量を検出する溶銑重量検出手段と、 転炉に装入される合金の重量を検出する合金重量検出手
   段と、 酸素吹精後の溶鋼の液相線温度を検出する手段と、 酸素吹精後の溶鋼の温度を検出する手段と、 前記溶銑成分分析手段、溶銑温度検出手段、溶銑重量検
   出手段、合金重量検出手段、液相線温度検出手段および
   溶鋼温度検出手段の出力に基づいて、酸素吹精後の溶鋼
   中の炭素およびクロム含有率の推定値を演算してそれぞ
   れ求める演算手段と、 演算手段の出力を表示する表示手段とを含むことを特徴
   とするクロム含有鋼の転炉工程における溶鋼中炭素およ
   びクロム含有率の推定装置。
4. 【請求項４】 クロムを含有する溶銑を転炉に注入した
   後、合金を装入して酸素吹精を行い、溶製された含クロ
   ム溶鋼を取鍋に出鋼するクロム含有鋼の転炉工程におけ
   る出鋼方法において、 前記酸素吹精中に生成したスラグから次工程においてク
   ロムを回収する場合には、酸素吹精終了後の溶鋼中の炭
   素含有率の推定値を演算して求め、前記求めた推定値が
   予め定める範囲内にあるとき、溶鋼をスラグとともに取
   鍋に出鋼することを特徴とするクロム含有鋼の転炉工程
   における出鋼方法。
5. 【請求項５】 クロムを含有する溶銑を転炉に注入した
   後、合金を装入して酸素吹精を行い、溶製された含クロ
   ム溶鋼を取鍋に出鋼するクロム含有鋼の転炉工程におけ
   る出鋼方法において、 前記酸素吹精中に生成したスラグから次工程においてク
   ロムを回収しない場合には、酸素吹精終了後の溶鋼中の
   炭素およびクロム含有率の推定値を演算してそれぞれ求
   め、前記求めた炭素含有率の推定値が第１の予め定める
   範囲内にあり、かつ前記求めたクロム含有率の推定値が
   第２の予め定める範囲内にあるとき、溶鋼のみを取鍋に
   出鋼することを特徴とするクロム含有鋼の転炉工程にお
   ける出鋼方法。