JPS62158810A - 転炉操業における主原料装入量の決定方法 - Google Patents
転炉操業における主原料装入量の決定方法Info
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- JPS62158810A JPS62158810A JP60298331A JP29833185A JPS62158810A JP S62158810 A JPS62158810 A JP S62158810A JP 60298331 A JP60298331 A JP 60298331A JP 29833185 A JP29833185 A JP 29833185A JP S62158810 A JPS62158810 A JP S62158810A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は転炉に装入される主原料、具体的には溶銑及び
スクラップの各装入量を決定する方法に関するものであ
る。
スクラップの各装入量を決定する方法に関するものであ
る。
［従来の技術］
転炉には、溶銑やスクラップ等の主原料の他、鉄鉱石等
の酸化鉄系冷却材、生石灰やドロマイト等の造滓材、更
には必要に応じて合金鉄脱酸剤等を装入する。尚酸化鉄
系冷却材としては、ミルスケール、焼結鉱、団鉱、砂鉄
、鉄鉱石、マンガン鉱石等が挙げられるが、以下の説明
においては鉄鉱石を代表例として説明を進めることとす
る。
の酸化鉄系冷却材、生石灰やドロマイト等の造滓材、更
には必要に応じて合金鉄脱酸剤等を装入する。尚酸化鉄
系冷却材としては、ミルスケール、焼結鉱、団鉱、砂鉄
、鉄鉱石、マンガン鉱石等が挙げられるが、以下の説明
においては鉄鉱石を代表例として説明を進めることとす
る。
この様な鉄系原料を転炉へ装入するに当たっては、製鋼
工場備え付けのクレーンが予備処理を含めて各方面で兼
用されることによる設備的な制約や、溶銑の搬入ピッチ
や予備処理の進行具合いによる溶銑の準備状況、更には
製鋼された溶鋼受は鍋の容量的又は数量的制約、若しく
は鋳造工程や造塊工程側での製鋼仕様に基づいて特別事
情等を総合的に勘案する必要があり、各チャージ毎に最
適の操業条件を定めることは製鋼工場におけるもっとも
重要な仕事の１つとなっている。そこで従来より色々な
計画手法が検討されているが、もっとも代表的な方法を
述べると、製鋼仕様使用に対応し得る出鋼計画を策定し
、これに基づいて溶銑及びスクラップからなる主原料の
合計装入量を決定する。そしてこれを溶銑装入量とスク
ラッブ装入量に割り振るに当たっては、目的鋼種の吹上
温度や吹止［Ｃ］を考慮し、熱的なバランスがとれる様
に夫々の配合比率を定めるのである。尚この際溶銑側の
変動、即ち溶銑成分や溶銑温度のばらつきに対応する必
要があるので、溶銑配合率をやや高めに設定しておき、
これによってもたらされる熱的余裕を酸化鉄系冷却材に
よって調整している。
工場備え付けのクレーンが予備処理を含めて各方面で兼
用されることによる設備的な制約や、溶銑の搬入ピッチ
や予備処理の進行具合いによる溶銑の準備状況、更には
製鋼された溶鋼受は鍋の容量的又は数量的制約、若しく
は鋳造工程や造塊工程側での製鋼仕様に基づいて特別事
情等を総合的に勘案する必要があり、各チャージ毎に最
適の操業条件を定めることは製鋼工場におけるもっとも
重要な仕事の１つとなっている。そこで従来より色々な
計画手法が検討されているが、もっとも代表的な方法を
述べると、製鋼仕様使用に対応し得る出鋼計画を策定し
、これに基づいて溶銑及びスクラップからなる主原料の
合計装入量を決定する。そしてこれを溶銑装入量とスク
ラッブ装入量に割り振るに当たっては、目的鋼種の吹上
温度や吹止［Ｃ］を考慮し、熱的なバランスがとれる様
に夫々の配合比率を定めるのである。尚この際溶銑側の
変動、即ち溶銑成分や溶銑温度のばらつきに対応する必
要があるので、溶銑配合率をやや高めに設定しておき、
これによってもたらされる熱的余裕を酸化鉄系冷却材に
よって調整している。
［発明が解決しようとする問題点］
ところが上記の方法では、溶銑配合率に余裕を持つとい
うのが前提となっている為、高炉側或は予備処理側の事
情によって溶銑不足を招いているときには柔軟な対応を
とることができないという問題がある他、配合量が不安
定である酸化鉄系冷却材から還元生成される鉄分による
プラス要因、或は逆にスラグ中ヘロスされる鉄分による
マイナス要因などの物質バランスの変動、即ち出鋼歩留
りの変動が十分考慮されているとは言えない。その為出
鋼量にばらつきが生じ、その結実現場サイドでは各チャ
ージ当たりの平均出鋼量を少なめに見算っておくといっ
た人為的調節に頼る面が出てこざるを得ない。しかしこ
の様な人為的調節が生産性低下につながっていることは
言うまでもないことである。
うのが前提となっている為、高炉側或は予備処理側の事
情によって溶銑不足を招いているときには柔軟な対応を
とることができないという問題がある他、配合量が不安
定である酸化鉄系冷却材から還元生成される鉄分による
プラス要因、或は逆にスラグ中ヘロスされる鉄分による
マイナス要因などの物質バランスの変動、即ち出鋼歩留
りの変動が十分考慮されているとは言えない。その為出
鋼量にばらつきが生じ、その結実現場サイドでは各チャ
ージ当たりの平均出鋼量を少なめに見算っておくといっ
た人為的調節に頼る面が出てこざるを得ない。しかしこ
の様な人為的調節が生産性低下につながっていることは
言うまでもないことである。
本発明は上記の様な事情を憂慮してなされたものであっ
て、出鋼量のばらつきをできる限り小さくすることがで
きる様な製鋼計画法、殊に主原料装入量の決定方法を提
供しようとするものである。
て、出鋼量のばらつきをできる限り小さくすることがで
きる様な製鋼計画法、殊に主原料装入量の決定方法を提
供しようとするものである。
［問題点を解決する為の手段］
本発明に係る主原料装入量の決定方法とは、転炉操業に
おける酸化鉄系冷却材装入計画量及び目標出鋼量を設定
値として定めると共に、溶銑予備処理の実績から推定さ
れる溶銑温度及び溶銑化学成分を既知の値として採用す
る転炉操業の熱収支式及び物質収支式を立て、これらか
らなる連立方程式を解いて溶銑装入量及びスクラップ装
入量を決定する点に要旨を有するものである。
おける酸化鉄系冷却材装入計画量及び目標出鋼量を設定
値として定めると共に、溶銑予備処理の実績から推定さ
れる溶銑温度及び溶銑化学成分を既知の値として採用す
る転炉操業の熱収支式及び物質収支式を立て、これらか
らなる連立方程式を解いて溶銑装入量及びスクラップ装
入量を決定する点に要旨を有するものである。
［作用］
転炉の熱収支式及び物質収支式については、酸化鉄系冷
却材量及び吹錬酸素量を決定する為のスタティック制御
理論モデルとして確立されている。本発明は上記モデル
をそのまま応用することがで診るものであるが、モデル
式自体については研究者によって色々異なった数式が提
案されており、どの様なモデル式を使用するかについて
は特別の制限を受けない。以下の説明では代表的なモデ
ル式を使用する場合を述べていくが、本発明はこれによ
って制限される訳ではない。
却材量及び吹錬酸素量を決定する為のスタティック制御
理論モデルとして確立されている。本発明は上記モデル
をそのまま応用することがで診るものであるが、モデル
式自体については研究者によって色々異なった数式が提
案されており、どの様なモデル式を使用するかについて
は特別の制限を受けない。以下の説明では代表的なモデ
ル式を使用する場合を述べていくが、本発明はこれによ
って制限される訳ではない。
まず熱収支式としては下記（１）式を、また物質収支式
としては下記（２）式を夫々用いることとする。
としては下記（２）式を夫々用いることとする。
熱収支式：
％式％
（１）式における各記号の意味
ＨＨＭ ：溶銑顕熱
Ｈｃ：Ｃ反応熱
ＨｓドＳｉ反応熱
）（Ｍｎ：Ｍｎ反応熱
Ｈｐ：Ｐ反応熱
Ｈｓｔｅｅｌ：溶鋼顕熱
Ｈｓｌａｇ ニスラグ顕熱
Ｈｇａｓ：排ガス顕熱
Ｈａｒｅ：酸化鉄系冷却材（以下鉄鉱Ｅで代表する溶融
分解熱） Ｈ５ｃａｌｅニスケ一ル溶融分解熱 物質収支式： （２）式における各記号の意味 α＝吹上［％Ｃ］十吹止［％Ｍｎコ＋ 吹止［％Ｐコ＋吹止［％Ｓ］ β＝１．２９Ｘ吹止［％Ｍｎ］ ＋ ２．２９Ｘ吹止［％Ｐ］ Ｆｅ” γ＝ Ｘ １．４３＋Ｆ
ｅ ”＋ Ｆ ｅ ” （Ｔ、Ｆｅ） ：吹止スラグ中のトータルＦｅＷｓｔｅ
ｅｌ：出鋼量 Ｗ ｓｌａｇ ニスラグ量 Ｆｅ＋、４＝［％Ｆ ｅ ］ ＋＋Ｍ／１００ｘ溶銑量
＋［％Ｆｅコｓｃ／１００ｘスクラップ量十〇。６７１
×鉄鉱石量＋〇、５６７ ｘスケール量 Ｓ ｌａｇ ＩＮ＝２．１４Ｘ装人Ｓｉ量＋１．２９Ｘ
装人Ｍｎ量＋２．２９Ｘ装入Ｐ量十鉄酸 化物以外の全副原料中酸化物 従来の方法によるスタティック制御理論モデルの利用は
、上記（１） 、 （２）式を用いて鉄鉱石量、出鋼量
およびスラグ量を求めるものであった。これに対し本発
明においては、狙いとする出鋼量および装入すべき鉄鉱
石量を夫々計画値として与えることによって上記（１）
、 （２）式からなる連立方程的式を解き、解として
溶銑量およびスクラップ量を算出するのである。この際
、出鋼量は先に述べた設備制約および計画出鋼量の変動
或は転炉操業における製鋼歩留り自体のばらつき等を考
慮して定められるが、本発明により製鋼歩留りのばらつ
きを小さくできるため狙いとする出鋼量を高めに設定す
ることができる。但しモデル式中の出鋼量は吹錬終了時
点における転炉内の製鋼量であるため、その後に添加さ
れる合金鉄などによる実際の出鋼量増加分を差し引いた
値として設定されなければならない。一方チャージ毎に
鉄鉱石装入量が変動するのは、吹錬を不安定にするとい
う問題があるため、本発明ではこれを一定量とした方が
よいとの考えから、前記の様に予め設定された値として
取扱うこととしたのである。鉄鉱石装入量は、出銑量お
よび出鋼量からの熱的余裕より定まるものである。
分解熱） Ｈ５ｃａｌｅニスケ一ル溶融分解熱 物質収支式： （２）式における各記号の意味 α＝吹上［％Ｃ］十吹止［％Ｍｎコ＋ 吹止［％Ｐコ＋吹止［％Ｓ］ β＝１．２９Ｘ吹止［％Ｍｎ］ ＋ ２．２９Ｘ吹止［％Ｐ］ Ｆｅ” γ＝ Ｘ １．４３＋Ｆ
ｅ ”＋ Ｆ ｅ ” （Ｔ、Ｆｅ） ：吹止スラグ中のトータルＦｅＷｓｔｅ
ｅｌ：出鋼量 Ｗ ｓｌａｇ ニスラグ量 Ｆｅ＋、４＝［％Ｆ ｅ ］ ＋＋Ｍ／１００ｘ溶銑量
＋［％Ｆｅコｓｃ／１００ｘスクラップ量十〇。６７１
×鉄鉱石量＋〇、５６７ ｘスケール量 Ｓ ｌａｇ ＩＮ＝２．１４Ｘ装人Ｓｉ量＋１．２９Ｘ
装人Ｍｎ量＋２．２９Ｘ装入Ｐ量十鉄酸 化物以外の全副原料中酸化物 従来の方法によるスタティック制御理論モデルの利用は
、上記（１） 、 （２）式を用いて鉄鉱石量、出鋼量
およびスラグ量を求めるものであった。これに対し本発
明においては、狙いとする出鋼量および装入すべき鉄鉱
石量を夫々計画値として与えることによって上記（１）
、 （２）式からなる連立方程的式を解き、解として
溶銑量およびスクラップ量を算出するのである。この際
、出鋼量は先に述べた設備制約および計画出鋼量の変動
或は転炉操業における製鋼歩留り自体のばらつき等を考
慮して定められるが、本発明により製鋼歩留りのばらつ
きを小さくできるため狙いとする出鋼量を高めに設定す
ることができる。但しモデル式中の出鋼量は吹錬終了時
点における転炉内の製鋼量であるため、その後に添加さ
れる合金鉄などによる実際の出鋼量増加分を差し引いた
値として設定されなければならない。一方チャージ毎に
鉄鉱石装入量が変動するのは、吹錬を不安定にするとい
う問題があるため、本発明ではこれを一定量とした方が
よいとの考えから、前記の様に予め設定された値として
取扱うこととしたのである。鉄鉱石装入量は、出銑量お
よび出鋼量からの熱的余裕より定まるものである。
尚（１） 、 （２）式を解くに当たっては、転炉装入
時の溶銑温度及び成分が既知でなければならない。
時の溶銑温度及び成分が既知でなければならない。
しかし主原料配合計算をしなければならない時点では溶
銑温度及び成分が不明であるのが一般的である。ところ
が最近は溶銑脱燐や溶銑脱硫などの溶銑予備処理が盛ん
に行なわれており、溶銑予備処理時の溶銑成分及び溶銑
温度から転炉装入時の溶銑成分及び溶銑温度が精度良く
推定できるようになっている。たとえば混銑車で溶銑脱
硫を行ない、得られた脱硫溶銑を２木の混銑車から溶銑
鍋に移して合わせ湯をする工程での温度変動例をとり上
げて説明すると、転炉装入時の溶銑温度推定モデル式と
しては例えば（３）式の様なものが提案されている。
銑温度及び成分が不明であるのが一般的である。ところ
が最近は溶銑脱燐や溶銑脱硫などの溶銑予備処理が盛ん
に行なわれており、溶銑予備処理時の溶銑成分及び溶銑
温度から転炉装入時の溶銑成分及び溶銑温度が精度良く
推定できるようになっている。たとえば混銑車で溶銑脱
硫を行ない、得られた脱硫溶銑を２木の混銑車から溶銑
鍋に移して合わせ湯をする工程での温度変動例をとり上
げて説明すると、転炉装入時の溶銑温度推定モデル式と
しては例えば（３）式の様なものが提案されている。
（３）式における各記号の意味
ＴＡ：混銑車Ａの溶銑脱硫後の溶銑温度ＴＢ：混銑車Ｂ
の溶銑脱硫後の溶銑温度Ｔｃ：転炉装入時の溶銑鍋内の
溶銑温度ＷＡ：混銑車Ａから溶銑鍋内へ穆した溶銑量Ｗ
Ｂ：混銑車Ｂから溶銑鍋内へ移した溶銑量ｔＡ：混銑車
Ａでの測温時刻 ｔ６：混銑車Ｂでの測温時刻 ｔｃ：溶銑鍋内での測温時刻 ＱＩ：溶銑鍋顕熱 α、β：係数 （３）式を用いた溶銑温度推定精度は第１図に示す通り
であり、本発明の主原料配合計算にとって十分満足でき
る程の精度で溶銑温度を推定できることがわかる。
の溶銑脱硫後の溶銑温度Ｔｃ：転炉装入時の溶銑鍋内の
溶銑温度ＷＡ：混銑車Ａから溶銑鍋内へ穆した溶銑量Ｗ
Ｂ：混銑車Ｂから溶銑鍋内へ移した溶銑量ｔＡ：混銑車
Ａでの測温時刻 ｔ６：混銑車Ｂでの測温時刻 ｔｃ：溶銑鍋内での測温時刻 ＱＩ：溶銑鍋顕熱 α、β：係数 （３）式を用いた溶銑温度推定精度は第１図に示す通り
であり、本発明の主原料配合計算にとって十分満足でき
る程の精度で溶銑温度を推定できることがわかる。
尚（１） 、 （２）式中の副原料などは、溶銑成分が
推定計算されれば、目的鋼種の狙いとする吹止成分と吹
止温度から決定できる。
推定計算されれば、目的鋼種の狙いとする吹止成分と吹
止温度から決定できる。
結局溶銑温度及び溶銑化学成分を既知の値として処理す
ることにより、且つ鉄鉱石装入量及び目標出鋼量を（１
） 、 （２）式に代入して連立方程式を解くことによ
り、溶銑装入量及びスクラップ装入量が決定される。
ることにより、且つ鉄鉱石装入量及び目標出鋼量を（１
） 、 （２）式に代入して連立方程式を解くことによ
り、溶銑装入量及びスクラップ装入量が決定される。
［実施例］
主原料装入量の大枠を決定してからそれらの配合比率及
び鉄鉱石装入量を定めるという従来法と、上記本発明法
を夫々４９３チャージ実施し、鉄鉱石含有量と出鋼量の
変動を調査したところ第１表に示す様な結果が得られた
。木表に見られる通り鉄鉱石の添加量についてのばらつ
きが本発明では大幅に減少しており、それによって吹錬
の安定に大きく寄与できると共に、出ｉ量のばらつきも
減少した。第１表に見られる通り、従来の平均出鋼量は
２４７．２ Ｔ／ＣＨであるが、出鋼量のはらつ＠（ａ
）の２．５倍の余裕をもってクレーンの最大能力が設計
されていたとすると、出鋼量のばらつきの減少分（ｏ＝
１．８）の２．５倍の出鋼量増加（４，５Ｔ／ＣＨ）が
確保されたこととなる。
び鉄鉱石装入量を定めるという従来法と、上記本発明法
を夫々４９３チャージ実施し、鉄鉱石含有量と出鋼量の
変動を調査したところ第１表に示す様な結果が得られた
。木表に見られる通り鉄鉱石の添加量についてのばらつ
きが本発明では大幅に減少しており、それによって吹錬
の安定に大きく寄与できると共に、出ｉ量のばらつきも
減少した。第１表に見られる通り、従来の平均出鋼量は
２４７．２ Ｔ／ＣＨであるが、出鋼量のはらつ＠（ａ
）の２．５倍の余裕をもってクレーンの最大能力が設計
されていたとすると、出鋼量のばらつきの減少分（ｏ＝
１．８）の２．５倍の出鋼量増加（４，５Ｔ／ＣＨ）が
確保されたこととなる。
第 １ 表
［発明の効果］
本発明は上記の様に構成されているから、転炉の操業が
チャージ間でばらつくことが少なくなり、安定した出鋼
量を得ることができた。
チャージ間でばらつくことが少なくなり、安定した出鋼
量を得ることができた。
第１図は溶銑予備処理時の計算値と実績値の対応を示す
グラフである。
グラフである。
Claims (1)
- 転炉操業における酸化鉄系冷却材装入計画量及び目標出
鋼量を設定値として定めると共に、溶銑予備処理の実績
から推定される溶銑温度及び溶銑化学成分を既知の値と
して採用する転炉操業の熱収支式及び物質収支式を立て
、これらからなる連立方程式を解いて溶銑装入量及びス
クラップ装入量を決定することを特徴とする転炉操業に
おける主原料装入量の決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60298331A JPS62158810A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 転炉操業における主原料装入量の決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60298331A JPS62158810A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 転炉操業における主原料装入量の決定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62158810A true JPS62158810A (ja) | 1987-07-14 |
Family
ID=17858277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60298331A Pending JPS62158810A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 転炉操業における主原料装入量の決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62158810A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007114100A1 (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 伸線性と疲労特性に優れた高炭素鋼線材用鋼の製造方法 |
| JP2009052083A (ja) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Jfe Steel Kk | 転炉装入量決定方法 |
| JP2010159479A (ja) * | 2008-03-05 | 2010-07-22 | Jfe Steel Corp | 溶銑割り付け方法及びその装置並びに溶銑在庫推移の推定装置 |
| JP2010248550A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Daido Steel Co Ltd | スクラップの配合方法 |
| CN111624324A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-09-04 | 河钢乐亭钢铁有限公司 | 一种利用转炉测试炼钢用废钢质量的方法 |
| CN114637267A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-06-17 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 用于生产控制的物热平衡模型构建方法及生产控制方法 |
-
1985
- 1985-12-28 JP JP60298331A patent/JPS62158810A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007114100A1 (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 伸線性と疲労特性に優れた高炭素鋼線材用鋼の製造方法 |
| JP2009052083A (ja) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Jfe Steel Kk | 転炉装入量決定方法 |
| JP2010159479A (ja) * | 2008-03-05 | 2010-07-22 | Jfe Steel Corp | 溶銑割り付け方法及びその装置並びに溶銑在庫推移の推定装置 |
| JP2010248550A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Daido Steel Co Ltd | スクラップの配合方法 |
| CN111624324A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-09-04 | 河钢乐亭钢铁有限公司 | 一种利用转炉测试炼钢用废钢质量的方法 |
| CN114637267A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-06-17 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 用于生产控制的物热平衡模型构建方法及生产控制方法 |
| CN114637267B (zh) * | 2022-03-16 | 2024-01-30 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 用于生产控制的物热平衡模型构建方法及生产控制方法 |
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