JPS62240711A - 溶鋼昇熱装置の消耗型ランスの自動位置決め方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は取鍋等に入れた溶鋼の昇熱装置に使用する消耗
型ランスの自動位置決め方法に関する。

従来の技術 従来、溶鋼の温度調整は転炉で行なっているが、取鍋精
錬技術の進歩に伴ない、転炉出鋼から連鋳までの間に、
各種の取鍋精錬設備が設置されることが多く、これが逆
に温度トラブルの原因となっている。

消耗型ランスによる溶鋼昇熱装置は、この温度トラブル
を救済する手段として、近年各種の取鍋精錬設備に設置
されているものである。

この方式の昇熱装置は、消耗型ランスの溶損分の把握が
難しく、溶鋼面とランス先端との距離を一定に保つため
、操作者が操作盤に表示された吹込ガス量とランス下降
量を見較べて、操作者の経験と勘により、操作盤でラン
ス先端の下降量を制御していた。

また処理完了後のランスの溶損量の測定は、ランス近傍
に目盛板を設け、処理前のランス長さと処理後の溶損し
たランス長さを目測で測定し確認していた。

発明が解決しようとする問題点 前記したごとく、従来操作者は経験と勘によりランス先
端と溶鋼面との距離を制御している。しかしながら、ス
プラッシュ防止のためＭＭが設置されているので、ラン
ス先端と溶鋼面との距離は目視で確認できず、全くの盲
操業となり、上記距離は一定に保てなかった。

そのためランス先端と溶鋼面との距離のバラツキによる
昇熱効率低下、ランス先端の溶損量の増大、Ｓａ蓋への
付着地金増加等が生じるとともに、昇熱処理後の温度が
適正温度に達せず、溶鋼の温度再ａ１１定と再昇熱処理
または冷材投人による溶鋼冷却処理を何度もくりかえす
ことが多く、大幅な処理時間延長、吹込みガスの大幅な
使用量増大等の問題があった。

さらに、高温で粉塵の多い作業環境で操作者が、操作す
る必要があり、またランス先端の溶損量を測定するとき
ランスが高温であり、ランスに近よれず大まかな目方量
の測定しかできなかった。

また、処理中のランス先端の位置検出器を設置しようと
しても溶鋼のスプラッシュや粉塵、さらに高温の輻射熱
などの過酷な条件化にあり設置することは、不可能であ
った。

本発明はこのような問題点を解決しようとするものであ
る。

問題点を解決するための手段 本発明は、かかる問題点を解決するため、消耗型ランス
を使用して溶鋼面上にガスを吹き付ける溶鋼昇熱装置に
おいて、ランス（８）先端舎会を検出するランス先端検
出器（８）と、ランス（８）の昇降量を検出する昇降２
１検出器（４）と、吹込みガス流量を計測しかつ制御で
きる流量調整弁（１）と、ランス（６）先端の溶損量を
演算できるフィードフォワード制御回路（１１）とを設
け、ランス（８）先端の溶損量と吹込みガス流量とがほ
ぼ比例することを利用して、前記ランス（６）先端の溶
損量と吹込みガス流量との比を求め、吹込みガス流ｈ１
計測値によりランス（８）の昇降速度を調整し、前記溶
鋼面（ｌＯ）とランス（６）先端との距離を一定に保持
制御することを特徴とする溶鋼昇熱装置の消耗型ランス
の自動位鼎決め方法である。

本発明は上記手段を用いることにより、溶鋼面とランス
先端との距離を一定に保持制御できるので昇熱時間、昇
熱温度、吹込みガス量等のバラツキのない安定した溶鋼
昇熱処理が可能となり、さらに、自動化により処理中の
操作者が不要となる。

実施例 以下本発明を実施例図面にもとづいて説明する。

第１図において、（７）は溶鋼の入った取鍋、（１５）
は溶鋼のスプラッシュや高温の輻射熱を遮蔽する鍋蓋、
（６）は鍋蓋（１５）の上部開口部から挿入し、酸素等
の吹込みガスを溶鋼面（ｌＯ）上で吹き付け、溶鋼を昇
熱させるためのランス、（５）はランス（６）を保持し
昇降ガイドローラーと昇降用ワイヤーロープを有する昇
降用キャリッジ、（１）はランス（６）へ供給する吹込
ガスの流量を計測し、制御できる流量調節弁、（８）は
ランス先端を検出する透過形ランス先端検出器で（８ａ
）は発信器、　（ｅｂ）は受信器である。

（９）は溶鋼を測温サンプリングする測温サンプリング
装置、（１３）はランス（６）を昇降させるワイヤーロ
ープ、（２）はランス昇降用ワイヤードラム、（３）は
ワイヤードラム（２）を回転駆動させるＤＣモータ−、
（４）はＤＣモータ−（３）の回転数によりランス昇降
量を検出できる昇降量検出器、（１６）は回転数フィー
ドバック用のタコジェネである。

（１１）はランス先端検出器（８）、ランス昇降量検出
器（０、吹込ガス流量調節弁（１）、側温サンプリング
装置（３）等の計測結果により、ランス昇降速度制御、
吹込ガス流量制御、ランス溶損量算出等を行うフィード
フォワード制御回路である。

次に、第１〜２図によりランス先端位置制御とランス溶
損量計測方法について説明する。

取鍋（７）は、取鍋設置面（１２）に設置される。この
取ｇ（７）内に入っている溶鋼の溶鋼面（１０）ｆ±。

測温サンプリング装置（８）等により計測され、取鍋設
置面（１２）からの高さＬｏがフィードフォワード制御
回路（１１）にインプットされる。

また、ランス先端検出器（８）は、取鍋設置面（１２）
上から一定の高さＬｌの位置に配置され、その高さり、
もフィードフォワード制御回路（１１）にインプットさ
れている。

このような設定条件において、ランス（６）を下降開始
位置から下降させ、ランス先端検出器（８）を通過する
時点から昇降量検出器（４）により、下降量を計ΔＩ（
し、第２図（６）に示すようにランス（６）先端が溶鋼
面（１０）から見０の高さまで下降するとランス（６）
を停止させ、吹込ガスを吹出す。

その後吹込ガスの吹込量により、フィードフォワード制
御回路（１１）に前回迄にインプットされ演算された吹
込ガス量とランス溶損量との比率データから、そのラン
スの溶損速度に見合った下降速度でランス（６）を下降
させる。

昇熱処理が完了すると、第２図（Ｃ）に示すようにラン
ス（６）を上昇させ、溶損したランス（６）先端がラン
ス先端検出器（８）を通過した時点でランスを停止し、
ランス上昇量を、昇降量検出器（４）により計測し、第
２図（ａ）からの下降１１ｃＬ＋−Ｌ。−１゜）＋Ｘと
、昇熱処理完了後からのランス上昇量（Ｌ＋　　Ｌｏ−
文。±α）との差によりランス溶損量ＩＬ＝ｘ±αを求
める。

ここで Ｌｌ　：取鍋設置面（１２）からのランス先端検出器（
８）の設置高さ。

Ｌｏ　：取鍋設置面（１２）から溶鋼面（１０）までの
高さ。

交。：溶鋼面（１０）からランス先端の初期下降停止位
置までの間隔。

Ｘ　：ランス先端の初期下降停止位置から処理完了停止
位置までの下降量（溶損量）。

α　：ランス先端の溶損箇所凹凸による検出誤差。

以上のようにしてランス溶損ｆｋ　ｌ　Ｌを計測し、そ
の時点で使用した吹込ガス量と共にフィードフォワード
制御回路（１１）にインプットし、次期ランス昇降速度
調整用データとして使用する。

このようにして、フィードフォワード制御回路（１１）
に蓄積されたデータは、毎チャージの実績によって更新
させ、ランス（６）先端と溶鋼面（ｌＯ）との距離をよ
り確実に、一定に保持制御するために、使用することが
可能となる。

次に、ｉ３図により溶鋼昇熱処理フローを説明する。

先ず取鍋の溶鋼湯面高さＬｏ、溶鋼重量Ｗ、初期溶鋼温
度Ｔ。をフィードフォワード制御回路（１１）にインプ
ットする。

その後昇熱設定温度Ｔを設定し、昇熱温度差（ΔＴ＝Ｔ
−Ｔｏ）等によりトータル吹込ガス量Ｑを設定し、ラン
ス（８）を下降させ、溶鋼面（１０）とランス（６）先
端との距離がｎｏになったところで自動停止させる。

その後、吹込ガスをランス（６）より吹出し、流量調整
弁で吹込ガス量Ｑｎの積算を行いながら、吹込ガス量Ｑ
ｎに見合った（見かけのランス溶損速度）溶損速度でラ
ンス（６）を下降させながら溶鋼昇熱処理を行っていく
、ランス下降速度υは、フィードフォワード制御回路（
１１）に前回迄に蓄積されたランス溶損量と吹込ガス量
との比υ＝　Ａ　Ｘ　Ｑ’ｎの演算を行い決定する。

吹込ガス量Ｑｎが昇熱温度に見合ったトータル吹込ガス
量Ｑに達したら流量調節弁（１）を閉じランス（６）か
らのガス吹込みを停止する。

その後側温サンプリング装置（９）を挿入し、溶鋼の温
度を確認し、設定温度以下であれば設定温度と現在の溶
鋼温度との温度差をフィードフォワード制御回路（１１
）にインプットし、再設定後ランス（６）よりガス吹込
みを再開し、再昇熱処理を行い、設定温度に溶鋼を昇熱
する。さらに、設定温度に達しなければ前記の再昇熱処
理をくりかえす。

また、溶鋼温度が設定温度具−ヒであれば、温度差をフ
ィードフォワード制御回路（１１）にインプットし、ス
クラップ等の冷材投大量を設定し、冷却処理を行い溶鋼
温度を規定温度に下げる。

以上のように、溶鋼温度調整の都度、測温サンプリング
装置（９）を溶鋼に挿入し溶鋼温度を確認する。

本発明では、適正な吹込ガス量と、ランス（６）先端と
溶鋼面（１０）との距離とのバラツキがないので、前記
のような測温、再処理（温度調整）作業が殆んど必要な
い。

溶鋼昇熱処理が完了すると、ランス（６）を上昇させ、
ランス（６）先端がランス先端検出器（８）を通過後停
止させる。その時のランス先端検出器（８）迄のランス
昇降量を計測し、前記第２図の説明のランス（６）溶損
ｆｉｉＬｎを、フィードフォワード制御回路（１１）に
吹込ガスＮＱｎ及び溶鋼の昇熱値とともにインプットし
、本チャージにおけるランス溶損量’ｌＬｒ＋と吹込ガ
ス１ｉＱｎとの比（Ａｎ）をＭ算する。その演算値と前
回までの夷のデータとを合わせ、 次回ランス（６）の下降制御用に使用する。

ここでぃうｎとは、１本のランスで処理したチャージ数
を示しており、新しいランスに取替えた場合は、第１回
目の初期データとしてｉを用いるが、ｎは１回目として
計算を行う。なお、初回のデータの場合は、平均値は算
出しない。

発明の詳細 な説明したように１本発明は、 （１）溶鋼面とランス先端との間隔を一定に保持し、バ
ラツギのないガス吹込みができるので、ガス吹込量の低
減及び溶鋼昇熱温度を要求する設定温度に確実に昇温で
き、測温と温度調整等の再処理作業が殆んど必要でなく
なり、再処理に要する処理時間延長、その間の溶鋼の熱
放散等がなくなり、大幅な省エネルギーと処理時間短縮
が図れる。

（２）溶鋼昇熱作業の自動化が可能となり、そのため粉
塵の多い高温雰囲気で作業する操作者が不要となる。

（３）安価なランス先端検出器とフィードフォワード制
御回路を使用しているので、溶鋼昇温処理装置の自動化
が安価な設備費で可能となる。また、再処理の減少によ
り測温サンプリングのプローブ使用量が減る。

（４）毎回の使用データをフィードフォワード制御回路
に蓄積し、そのデータを使用して制御するので確実な制
御が可能となる等の顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は１本発明の実施例に関する図面で第１図は
、溶鋼昇熱装置の全体説明図、第２図（ａ）　、　（ｂ
）　、　（ｃ）は、ランス昇降制御作動図、第３図は、
溶鋼昇熱処理フロー図である。 １・・ｅ流量調節弁、２の−・ランス昇降用ワイヤード
ラム、３争−・ＤＣモータ−，４・・［相］昇降量検出
器、５・・・昇降用キャリッジ、６・・・ランス、７・
・・取鍋、８・・・ランス先端検出器、８ａ・・・発信
器、８ｂ−−・受信器、９・ψ−ｍ温サンすリング装置
、１００・・溶鋼面、１１・Φ・フィードフォワード制
御回路、１２・・・取鍋設置面、１３・・・ワイヤーロ
ープ、１５１１・・鍋蓋。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 消耗型ランスを使用して溶鋼面上にガスを吹き付ける溶
   鋼昇熱装置において、ランス（６）先端を検出するラン
   ス先端検出器（８）と、ランス（６）の昇降量を検出す
   る昇降量検出器（４）と、吹込みガス流量を計測しかつ
   制御できる流量調整弁（１）と、ランス（６）先端の溶
   損量を演算できるフィードフォワード制御回路（１１）
   とを設け、ランス（６）先端の溶損量と吹込みガス流量
   とがほぼ比例することを利用して、前記ランス（６）先
   端の溶損量と吹込みガス流量との比を求め、吹込みガス
   流量計測値によりランス（６）の昇降速度を調整し、前
   記溶鋼面（１０）とランス（６）先端との距離を一定に
   保持制御することを特徴とする溶鋼昇熱装置の消耗型ラ
   ンスの自動位置決め方法。