JPS5838486B2 - センテツセイレンノセイギヨホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工業的に純粋な酸素を溶融金属浴の上面より
も下方の位置に、たとえば転炉の底部に位置する少なく
とも１個のノズルによって吹込むことによる銑鉄精錬過
程の制御法に関する。

一般に転炉の吹送ノズルは、２本の同軸管からなるが、
内側管は酸素の通路として使用され、内側管と外側管と
の間の空隙は、できれば吸熱分解を起こす流体、たとえ
ば液体または気体の炭化水素を通過させることにより、
ノズルおよび耐火材を純酸素の作用から防護するように
なっている。

現在まですでに、転炉底部からの酸素吹込みによる精錬
過程を制御するためのいくつかの方法が提案されている
。

たとえば、物質バランスおよび熱バランスに基づき、装
入量を計算する数学モデルを用いる方法がある。

原則として、かかる方法を用いれば、精錬される金属の
所要温度を炉腹部の傾動時に規則的に得ることができる
。

しかし、実際には、こうして得られる結果にはある程度
のばらつきが見られる。

このばらつきは、装入材料に関する情報、たとえば溶銑
スクラップまたは石灰の重量または組成が充分に認識さ
れていないことによる場合がある。

この点を改善するため、通常、炉腹部の傾動を早目に行
なって、スラグの鉄含有率およびその温度を速やかに測
定してから、精錬金属の目標の組成および温度を得るの
に必要な時間だけ、装入材を追加しまたは追加せずに再
び精錬を行なう。

このようにして得られた結果は、満足すべきものである
ことが明らかになり、予備傾動を行なわない場合には通
常認められるばらつきを大幅に軽減することに成功した
。

しかし、精錬の終りに鋼の目標の温度および組成を、事
故（あふれ）を生じさせることなく得るためには、まだ
いくつかの問題点が残っている。

これらの問題は、吹錬条件が再現不可能なために生じる
場合がある。

本発明は、炉腹部の予備傾動を行なわなくてもこれらの
欠点を除去することを可能にする方法を対象とする。

本発明者は、転炉から発する音響強度と溶融金属浴の炭
素含有量との間にある関係が存在することを偶然発見し
た。

したがって、この転炉からの音響強度を測定すれば、精
錬過程完了の精確な時点を知ることができる。

このような考察に基づき、本発明の対象である方法は、
主として、酸素吹錬期間中に転炉からの音響強度を測定
し、溶融金属浴の炭素含有量の目標値とそれに対応する
音響強度の目標値との間に予め確立しておいた関係に従
って音響強度の目標値を決定し、かつ、転炉からの音響
強度を測定する測定器が示す値が前記目標値に一致した
とき酸素吹錬を停止することを特徴とするものである。

なお、本発明と一見、近似した制御方法としては、本出
願人みずからが出願した先願発明として、特願昭４６−
１３１３３号（特開昭４６−１０１８号公報）による発
明がある。

しかし、この先願方法に開示された発明のあらましは、
本発明と対比して、次のような相違がある。

すなわち、１、第１に本発明は鋳鉄をいわゆる底吹き法
（溶湯の表面よりも下位のレベルから酸素を吹送する方
法）によって精錬するものであるのに対し、上記先願発
明は上吹き法を対象とするものである。

このことは、該先願明細書中に度々言及しているランス
の高さにかんする記述をみれば、すぐに判明することで
ある。

２、さらに該先願発明の技術は、その明細書の記載から
明らかであるように、（ランスの高さ、酸素吹送率等の
如き）精錬操業条件を調節することによって、コンバー
タ（転炉）よりの音のレベルの変化に応答して脱炭率を
制御する方法を提案しているものである。

そしてこの先願技術はスラグの組成および挙動に依拠し
ているものである。

３、それとは反対に本発明の方法においては、スラグの
組成をモニターするものでも、また、浴の脱炭率なモニ
ターするものでもない。

本発明においては、浴の組成とくにその炭素含有量を直
接に制御するものである。

そして、本発明の、よってもって基礎とする発明思想は
、転炉から出る音の強さと、鋼中炭素含有量との間に直
接的な比例関係が存在するという割勘的な発見に立脚す
るものである。

本発明の特に有利な実施形態においては、転炉音響強度
測定器が発する信号によって酸素流量調節機構を制御す
ることにより、酸素吹錬を自動的に停止させる。

測定される音響は、転炉の中で発生させられる圧力波か
ら生じる。

ここに圧力波とは、大気圧との関係において１個所に現
われる圧力の変化（通常は微弱な）の意味に解しなげれ
ばならない。

転炉内に支配的に存在する圧力は主として大気圧であり
、精錬過程の諸現象のために圧力変化が生じると、一定
の圧力波が発生するが、その強度を適当な計器によって
測定するのである。

圧力波のうち、可聴音波の周波数が２０サイクル／秒な
いし１５０００サイクル／秒（２０〜１５０００Ｈｚ）
であるとすると、不可聴音波の周波数は２０Ｈｚ未満、
超音波の周波数は１５０００Ｈｚより上ということにな
る。

精錬の終期には、圧力波の強度が著しく低下することが
認められた。

この低下は、溶融金属のリン含有量またはスラグの鉄含
有量との関係において見出すことができた。

したがって、圧力波の強度が急激に低下するこの瞬間か
ら、装入条件の如何にかかわらず、鋼の目標リン含有量
−（高すン銑の場合）もしくはスラグの目標鉄含有量（
ヘマタイト銑の場合）を達成するためにさらに吹込むべ
き酸素量を、これらの量の間に確立した一般的かつ再現
可能な関係に従って決定することができる。

かくして、上に述べた方法の特に有利な１実施形態にお
いては、求める音響強度は転炉から生じる圧力波の強度
を測定することによって得られ、この強度が急激に低下
する時点を検知し、この低下の最後に、精錬を完了させ
るのに必要な量の酸素を転炉に吹込むが、この酸素量は
、使用する設備について予め確立しておいた適当な関係
を利用して決定する。

この実施形態の高すン銑の精錬に適用できる第１の変形
例においては、精錬完了の正確な時点は、鋼のあるリン
含有量に対応し、圧力波の強度が急激に低下した後に吹
込むべき酸素量は、鋼のリン含有量と吹込むべき酸素量
との間のある関係に基づいて決定する。

ヘマタイト銑に適用可能な第２の改変例においては、精
錬完了の正確な時点は、スラグのある鉄含有量に対応し
、圧力波の強度が急激に低下した後に吹込むべき酸素量
は、スラグの鉄含有量と吹込むべき酸素量との間のある
関係に従って決定する。

同様に、１００Ｈｚ未満、できれば２０Ｈｚ未満の周波
数範囲において検知される音響強度は、対象とする現象
を追求する上で特に有利であることが認められた。

以下に、図面の第１図ないし第４図に示す例を参照しな
がら本発明の詳細な説明するが、本発明の範囲はこれら
の具体例にのみ限定されるものではない。

第１図は、転炉から発生する音の強度（縦座標）の時間
（横座標）に従った推移を示す。

第２図は、使用する設備において転炉から発生する音の
強度（縦座標）と精錬終期の溶融金属の炭素含有量（横
座標）との間に存をする関係を示す。

転炉傾動時の溶融金属浴の炭素含有量所望値がわかれば
、第２図より、それに対応しかつ順守すべき目標値を構
成する音響強度の値を探す。

精錬終期に、測定された音響強度（第１図）の推移を調
べ、測定された値が目標値と一致したとき、酸素の吹込
みを中止する。

第３図は、転炉から発生する不可聴音波（１〜２０Ｈｚ
）の強度（縦座標）の時間（横座標）に従った推移を示
す。

第４図は、使用する設備において、スラグの鉄含有量（
縦座標）と不可聴音波強度の測定信号が急激に低下（Ａ
Ｂ）した後に吹込む酸素量（横座標）との間に存在する
関係を示す。

この関係は、転炉上部から酸素を吹込むことによるヘマ
タイト銑の精錬に対応し、次の条件が成立する場合にの
み有効なものである。

ランスの高さ二１．５０ｙＷ（溶融金属浴面より）酸素
流量： ３ Ｎｍ３／ ｍｉｎ （溶融金属トン当り。

）精錬終期に、測定された不可聴音波強度の推移（第３
図）を調べ、強度の急激な低下（ＡＢ）が認められたら
、スラグの鉄含有量の目標値を得るためにさらに吹込む
べき酸素量を第４図より求める。

以上の説明から、本発明によれば、発明所期の目的を確
実に達成できることが判かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は転炉から発生する音の強度を縦軸にとり時間を
横軸にとって示したグラフの１例。 第２図は精錬終期におけるそのような音の強さを縦にと
り、溶湯の炭素含有量を横軸にとって画いたグラフ、第
３図は転炉から発生する不可聴音波の強さを縦軸にとり
時間を横軸にとって示したグラフ。 第４図はスラグの鉄含有量を縦軸にとり、不可聴音波強
度の測定信号が急激に低下した後に吹込む酸素量を横軸
にとって画いたグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 転炉中に入れた銑鉄の溶湯の表面よりも下位に設け
   た少くとも１個のノズルを介して、工業的に純粋な酸素
   を吹送することによって銑鉄を精錬するに当り、 （イ）転炉より発生する音の強さと溶湯中の炭素含有量
   との間において測定された関係を参照して、その音の強
   さのレベルが所要の溶湯中の炭素含有量に対応するレベ
   ルを求めておき、 （ロ）音の強さを検知する検知器を使用して、酸素吹送
   中に上記の所要する音の強さが検知されたときは信号を
   発出させ、 （ハ）この発出された信号を酸素供給自動制御装置に入
   れ、測定した音の強さが上記所要のレベルに到達したと
   きには酸素の吹送を停めること、から成る銑鉄精錬の制
   御方法。