JPS58124949A - 溶鋼のマンガン含有量予測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不兄明に鴨炉慄雀における鋼中のマンノン含／ぼ量の予
測方法に関し、更に計速すｎげ吹練末Ｉυ１の片也マン
カン陣ＩＷを鋼中のマンカン含有１１３ツクひ炭素含Ｍ
’Ｄにより＋ＩＩｑ襟に表わして、浴部１のマン７′・
ン含■牡、炭系含有附、温度及び蛍石等の媒浴剤掌等の
関係全精度良く表現しイ尋る関係式な導出し、吠櫟末期
の笑劇データ及び吹錬終点πおける目障ｌ１１１をｎｊ
ｆ記関係式に代入して吹錬終了時のｍ−ｉのマンガン含
有量を予測する方法を提案したものである。

転炉吹αＩＩにおいては、吹止時の俗守禰のｂｙ５分含
有礒及び温ＩＷヶ目４庸値に適中ざげるｑとが最重映課
題で乏るか、炭素含有量及び温１憂“については吹叫途
中にてサブランスＶＣよる鋼中の炭、≠虐゛有肴、ｋ４
鋼温度寺の計測を行って、その計画値を用いて爾後の俗
憎・の炭素含有量及び温１１ｆを予測し、操業条件全修
正する方法が神々提案され、実用化さｎ、ている。

然るＫ　７ｓｌ中のマンガン含有量１ついては、未だ有
効な予測方法もなく、その制御も全くなで１でいなかっ
たのが現状である。こｆ′Ｌｖｃ対して、近時転炉の排
ガスを分析し、その結果に基づいて鋼中のマンガン含有
獣會予測し、制御する方法が提案さ１．でいるが、この
方法げ排ガス分析によりマンガン含有量を面接的に測定
しているため、その予測種度又は制御精度πげ限界があ
るＯ 本発明に斯かる技術的背景の下π子さｎｋものであって
、脱マンガン速度と、実測した鋼中のマンカン含有量及
び炭素含有量とを簡潔π目つ積度良く対応付ける数式を
提案し、吹坤末期の令−中のマンガン含有量、炭素含有
量及び溶鋼温度全サブランスを用いて直接計測すること
にエリ、終点マンガン含有量を高精度で予測する方法を
提供することを目的とする。

本発明に係る１容鋼のマンガン含有量予測方法は、転炉
操車における吹錬末期の脱マンガン速ｇ＋、吹錬末期の
浴中のマンガン含有量及び炭素含有量を変数とし、その
低次領域と高次領域の夫々における反応の相異を反映さ
一＋！：り数式で表わすこととし、該数式＼）しびｆ吹
、凍ν点より適長時間前の時点にてサブランスｇ１測Ｖ
Ｃ工ってイ４　＊　ｍ　鋼のマンカン含有量及び炭素含
有量１（シびに吹・疎終点における溶鋼のマンガン含有
量及び炭素含有量を少なくとも含む実操業データＶｃ基
づき、こｊ、らの変数の相間１４．ｊ：ｌ係を表わす関
係式を得てしき、吹、ζに時に、予測吹叫糾点工０適長
時曲前の時点にてサブランス前側・でよって得たｍ−の
マンガン含有量及び炭素含有量の計！ＩＩＩ餉並びに吹
神終点における溶鋼の炭素含有量の目標（＋ｆ＋を少な
くともｉｌ記関係式に与えることにより、吹疎終了時の
溶鋼のマンガン含有相を予測すること分％徴とする〇 以下本発明方法について詳述する。吹錬末ル」を低炭領
域即ちスラグ中の酸化鉄濃度（ＦｅＯ）が増大する時期
と高炭領域即ち脱炭最盛肋とに分け、夫々の領域におい
て下記の如く反応速ＪＶ論の県月１１から脱炭反応及び
脱マンカン反応を考える。

先ず低次領域について述べる。第１図は脱炭速度と南中
の炭素含有量との関係を、第２図に脱マンガン速度と鋼
中のマンガン含有量との関係全概念的に示すグラフであ
るが、第１図の如き関係を示す脱炭反応は、低次領域に
おいて反応界面への炭素移動により律速されると考えら
ｎるから下記（１）式の如く表現することができる。

Ｃ− 一丁丁−ａ、Ｃ・・・＋１） 世し、Ｃ：疾素含准尾（チ） Ｏ：吹込み［ソ素・仕（Ｎη１３） ａｌ：係数（図中の勾配ａ１に和尚） 一方、第２図の如き関係を示すＩＩｃ、Ｉマン力・・反
応Ｑゴ、低次領域において前記（ＦｅＯ）の増大ｖｃよ
り促進さｎｌ、反応界面へのマンガン移動［，１：り律
遵・σすると考えらｆ′ｌるから下記（２）式の如く表
現することかできる〇 但し、Ｍｎ：マンガン含有量（％） Ｍｎθ：マンガンの平衡濃度（（６） ｂｌ：係数（図中の勾配す、ｖｃ相当）そして上記（＋
ｌ　、　（２１式より下記（３）式かイｑらｎ、る。

−に、ニー五　　　・・・（３） ＯＣ 但し、ｋ、　＝　ｂ、　／ａ。

ｋ２　＝ｂ、Ｍｎｅ　／　ａｌ （Ｋに高次領域についてν１くべる。高次領域において
げ脱灰反応げ岐盛助であり、吹込み酸素環の略全１が脱
炭に寄与すると考えられるから、第１図の如き関係を示
す脱炭反応に、高次領域［おいて下記（４）式のリロ〈
表」、することかできる。

−爬− ｄｏ　　　”　　　　　・・・（４） 但し、ａｏ：’ボ数 一方、マンカンについてみると、前記（Ｆｅｄ）の低下
により復マンガンが起こることが考えら力るがその復マ
ンガン速度が一′尼であると仮定すｎば、川２図の如き
関係を示す悦マンガン反応は、高次領域において下記（
５）式の如く表現することができ但し、ｂｏ二定数（ｂ
ｏ＜Ｏ） 但し、ｋｏミｂ。／ａ。

このように低炭珀域ｆおいては（３）式がｌｊ７立し、
商炭ｐｒＩ駿［ｆ、−いては（６）式かｂｚ立するので
、両関係を包括的に成立させる数式として下記（７）式
を尋人−ｒることとする。

１１１シ、ｋｏ′三ｋ。（１−に、） この１７）式ニ、１：るとＣ−＋Ｏのと＠　ＶＪ　ｄＭ
ｎ／ｄｏ→に７Ｍｎ／Ｃ−に２／ｃ　となり、ｉ　ｆ（
Ｃ−＋Ｏ１）のとｅＫ　ｎ　ｄＭｎ／ｄ、ｃ　→ｋｏと
なり、１４ｉＴ　ｉｆピｆ３）　ｌ　＋６１式を包括的
ｖｃｌｔ１５　立ｄ　−１：！−；６　Ｃとかできる。

ソシテサフランス計測時から吹祷終了（れ〒オ〒の脱炭
１ｔ＾１理に上記（７）式ケあてにめて積分するとＴＲ
ｅ（８）式が侍ら力る。

世し、ｃｓ：サブランス計測にょる戻素含有情（％）Ｍ
ｎ３：サブランス計測によるマンカン含有重（％）ＣＥ
：吹・凍終了時の炭素含有類−（（６）ＭｎＥ：吹錬終
了時のマンガン含有曜−（罰実際にに１ｊ−プランス計
測時の溶鋼温度、サブランス計ｄ１１１での時点で鋼浴
中に投入さｎた媒ｍ剤価等もサブランス計測抜の脱マン
カンに影＃全及はｆため、上記（８）式に替えて下記（
９）式を用いる。

但し、Ｔｓ：サブランス計測による吹錬終了数分前の溶
鋼温度（℃） ｆｓ：−上記データの基準値（℃） ＴＥ：吹練終了時の溶鋼温度（℃） ７Ｅ：上記データの基準値（℃） ＷａＡｏ：サブランス計測時゛井でに投入さまた石灰−
計（Ｔ） ＷＦ”ＬＲ”サブランス計副時捷でに投入さハ。

た蛍石城（Ｔ） ＷＦ’Ｅ。：サブランス唱副時寸でに投入ざまた鉄鉱石
量（Ｔ） Ｗｃ：ｏ　：サブランス計測時から吹錬終了時壕でに投
入さ’ｎた石灰量（Ｔ） ＷＦ”ＬＯ：サブランス計測時から吹錬終了時まｒ″に
投入さｎた蛍石量（Ｔ） ＷＦＢＯ：ザブランス計ｒｌｉ、１時から吹鍾終了時オ
でに投入さｎだ鉄鉱石イ（Ｔ） ｍ、〜ｍ９：係数 上記（９）式に用いたｗｓＴは主原料装入賃等から推定
さする俗調重量であり、下記（１０）式で表わず１Ｚ）
。

ＷＳＴ−α°（ＷＨＶ　＋ＷＣＭ　）十β’ＷＳＣＲ＋
γ・ＷＦＥＯ−’−ｆｌＯ）イ月　し　　ＷＨＭ　　：
　　溶銑１て置引　（Ｔ）ＷＣＭ　：冷′Ａ重量（Ｔ） Ｗ８ＣＲニスクラップ１皺（Ｔ） ＷＦＥＯ：鉄鉱石量（Ｔ） α、β、γ：係数 上記（９）式に実操喚データを与えて重ｌ同帰分析の手
法を用いて係数ｋ。＋　ｋｌ　ｌ　ｋ２及びｍ、　、　
ｍ２・・・ｍ、の値を求めるためｖｃ（９ｊ式の左辺全
下記の叩く変形する０即ちＭｎ３　）　ｋｏＣＢ十に２
　／’ｋｌとし、ＭｎＥ）　ｋｏＣＢ＋に２／に１とし
て、ＩＯｇ（ＭｎＢ　　ｋｏＣＢ　−ｋ２７に、　）及
び”’ｇ　（ＭｎＥ−ｋ。ＣＥ　　ｋ２／ｋｔ　＞　　
を夫々チーラ級数ＶＣ展「明し、２次以上のＪ、Ｉｌを
無視すると（９）式の左辺は下記（１１）式の如く変形
さする。

斯くして１９１　、　（１１）式より下記（１２）式が
祷らする。

この（１２）式（Ｃ実Ａ’＜１テ一タ外代入し、重１０
１り惜分析の手法’ｔ　＞ｔａｌｌ用す１は係数ｋＱ　
＋　ｋｌ　ｌｋ２１　ｍｌ　１　ｍｌ　”’　ｍ９の１
的ケ決定することができる。そして・！拳ら−ｎた係数
餉を用いて吹珠終了時のマンガン含有量を推定するため
にに前記（９）式から導出をｎる下記（］３）式を１史
川す１は工い。

而して本発明方法により吹■終了時の弔鋼のマンガンに
有鰯全予測する・競合、先ず吹叫終了数外前にザブラン
スを用いて溶鋼の温度ＴＳ、炭素含有量Ｏｓ　＋マンガ
ン含有量Ｍｎｓ　ｆ計神１し、こ力らの計］１ ４１１１１ｉ１ｊと、吹１律終了［坩の目１輩温ｊＷ、
目（塵ｊ欠素含府隈とケ上記（１３）式ｖｃ与えＺこと
ＶＣより、吹仰終了時の溶鋼のマンカン含南１を予測す
る。この」１合に（１３）式の右辺にフィードバック項
として過去の千載チャージの実績に基づく時系列的ｇｃ
＋ｌν１補正項を追加する。捷た石灰ｆｉｔｒ　ＷｃＸ
ｏに通常投入さ１ないのでこｊ−を零とｆる０史に鉄鉱
石量Ｗｒ％ｏは昇７１情モデル（１夕りえは本願出ｔｐ
、Ｉ＋人による特開昭５６−１２３３１．３号）にエリ
別途求め、捷た蛍石量ＷＦ２ＬＲｉｄ：脱燐モデル（同
じ＜　ｆｉ’　＋舶昭５６−１’ｉ’２８’７号）Ｖｒ
、ｌ：す別途求めたものを用いる。

第３図は上述した方法により吹錬終了時のマンガン含４
Ｉｆ量を推定した結果を、横軸に終点マンガン含有−一
の推定値を、捷だ縦軸に実績値をとって示している。図
中、実線は畦定値と実Ｉ（値とが一致した場合ケチし、
また破線はこの実線の±０．０５襲の値を示している。

図から明らかな如く推定精度は襖めてρ１く、±０．０
５％の範囲内［１７４チヤージ中１’７１チヤージが含
ま力、±０．０５％の範囲で９８チという高率の推定精
度が得ら力６、本発明方法の２ 優ｆ１．た効果が確認さｆした０ 以上詳述した如く本発明は吹錬終了時における溶鋼のマ
ンガン含有量を極めて高精度に予測することができ、マ
ンガン含有量の終点制御技術の向上に多大の貢献ｆＫ−
なし、例えば成分外ｔ″Ｌによる再吹錬又は用途変更を
回避して生産能率の悪化を防止でき、経費節減が国力る
等の笑益力玉ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は脱炭速度と中中の炭素含有量との関係を概念的
に示すグラフ、第２図は脱マンガン速度と鋼中のマンガ
ン含有量との関係を概念的に示すグラフ、第３図は本発
明に係る数式の推定精度を実証する測定結果を示すグラ
フである。 特許出願人　住友金属工業株式会社 代理人　弁理士　河　　野　　登　　夫３ 鋼中炭素含有量Ｃ 第　１　図 命囚中マ功゛ン合有量　Ｍ箕 第　２　図 マ〉がン含有量推定値（、＜） 第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、転炉偵楽における吹錬末期の呪マンカン速度ケ、吹
   啄木勘の浴隼０マンカン含有量及び炭素言有鍵を変数と
   し、七〇世炭０域と扁炭餉域の犬々［シげる尺応の相異
   を反映させた一α式で表７Ｔ１丁こととし、該顕式皿び
   に久瑣陥点より魂艮時間前のき点しててサブランス計測
   によって得た浴−のマンガン含有量及び唯素含有量亜ひ
   に吠殊終点における浴−〇マンカン含有奮文び炭肴含有
   命を少なくとも宮む果操業データに基つき、こ１．らの
   変数の相関ｌ城係を表わｆ関係式を得ておき、吹陳時に
   、予測吹錬終点エリ通長時間前の時点二でてサブランス
   計測によって件た＠−のマンガン含有量及び炭素言臀會
   の計測値止びに一吹錬終点になける浴鱗の炭素含有量の
   目体値を少なくとも前記１關怖式に与え々ことｖｃＬす
   、吹錬終了時の浴乍簡のマンガン含有量を予測すること
   を特徴とする俗事のマンガン含准°Ｆ片予１＋力法。