JPS6318015A - 転炉吹錬におけるマンガン濃度の推定方法 - Google Patents
転炉吹錬におけるマンガン濃度の推定方法Info
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- JPS6318015A JPS6318015A JP16163786A JP16163786A JPS6318015A JP S6318015 A JPS6318015 A JP S6318015A JP 16163786 A JP16163786 A JP 16163786A JP 16163786 A JP16163786 A JP 16163786A JP S6318015 A JPS6318015 A JP S6318015A
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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］
この発明は、転炉吹錬において、終点におけるマンガン
濃度を推定する方法に関する。
濃度を推定する方法に関する。
し従来の技術］
従来、転炉に装入される溶銑中のマンガン濃度は低く、
転炉吹錬終了後に取鍋に出鋼されている溶鋼中に又は出
鋼後の溶鋼中にマンガン合金鉄を添加して溶鋼中のマン
ガン濃度［Ｍｎｌを調整している。このため、転炉終点
における溶鋼の［Ｍｎｌは約０．１０乃至０．２０％と
低（、従って、その変動幅が小さいので、転炉終点にお
ける［Ｍｎｌは、終点炭素濃度［Ｃ］等により容易に推
定することができる。
転炉吹錬終了後に取鍋に出鋼されている溶鋼中に又は出
鋼後の溶鋼中にマンガン合金鉄を添加して溶鋼中のマン
ガン濃度［Ｍｎｌを調整している。このため、転炉終点
における溶鋼の［Ｍｎｌは約０．１０乃至０．２０％と
低（、従って、その変動幅が小さいので、転炉終点にお
ける［Ｍｎｌは、終点炭素濃度［Ｃ］等により容易に推
定することができる。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、近時、溶銑予備処理を実施し、転炉にお
いては、造滓材を溶鋼に添加しない所謂レススラグ吹錬
が採用されている。このレススラグ吹錬においては、転
炉内のスラグが極めて少ないので、転炉自溶鋼中にマン
ガン鉱石を添加してマンガン鉱石の直接還元により溶鋼
にマンガンを添加する。このため、転炉終点における溶
鋼の［Ｍｎｌが０．２乃至１．０％と高く、その変動幅
も大きい。従って、従来の終点［Ｍｎｌの推定方法では
、推定精度が低い。このため、従来、転炉吹錬終了後、
溶鋼をサンプリングし、溶鋼を成分分析してその［Ｍｎ
ｌを測定している。ところが、この溶鋼サンプリング及
び分析のために、時間がかかり、この間に溶鋼の温度が
低下してしまい、また転炉耐火物の溶損が大きくなると
いう問題点がある。
いては、造滓材を溶鋼に添加しない所謂レススラグ吹錬
が採用されている。このレススラグ吹錬においては、転
炉内のスラグが極めて少ないので、転炉自溶鋼中にマン
ガン鉱石を添加してマンガン鉱石の直接還元により溶鋼
にマンガンを添加する。このため、転炉終点における溶
鋼の［Ｍｎｌが０．２乃至１．０％と高く、その変動幅
も大きい。従って、従来の終点［Ｍｎｌの推定方法では
、推定精度が低い。このため、従来、転炉吹錬終了後、
溶鋼をサンプリングし、溶鋼を成分分析してその［Ｍｎ
ｌを測定している。ところが、この溶鋼サンプリング及
び分析のために、時間がかかり、この間に溶鋼の温度が
低下してしまい、また転炉耐火物の溶損が大きくなると
いう問題点がある。
この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
溶鋼を実際にサンプリングすることなく、転炉終点にお
ける溶鋼の［Ｍｎ量を高精度で推定することができ、転
炉出鋼後溶鋼を迅速に鋳造設備に搬入することができる
転炉吹錬におけるマンガン濃度の推定方法を提供するこ
とを目的とする。
溶鋼を実際にサンプリングすることなく、転炉終点にお
ける溶鋼の［Ｍｎ量を高精度で推定することができ、転
炉出鋼後溶鋼を迅速に鋳造設備に搬入することができる
転炉吹錬におけるマンガン濃度の推定方法を提供するこ
とを目的とする。
［＠照点を解決するための手段］
この発明に係る転炉吹錬におけるマンガン濃度の推定方
法は、転炉吹錬中に、溶鋼をサンプリングして終点にお
ける溶鋼の酸素濃度及び温度を把握く推定又は実測）し
、溶鋼のマンガンとスラグの酸化鉄との反応における平
衡定数に１、溶鋼の酸素と鉄との反応における平衡定数
に２、転炉内に導入される全マンガン量の実績値、スラ
グ量の推定値及び終点における酸素濃度の推定値又は実
測値から終点における溶鋼のマンガン濃度を推定するこ
とを特徴とする。
法は、転炉吹錬中に、溶鋼をサンプリングして終点にお
ける溶鋼の酸素濃度及び温度を把握く推定又は実測）し
、溶鋼のマンガンとスラグの酸化鉄との反応における平
衡定数に１、溶鋼の酸素と鉄との反応における平衡定数
に２、転炉内に導入される全マンガン量の実績値、スラ
グ量の推定値及び終点における酸素濃度の推定値又は実
測値から終点における溶鋼のマンガン濃度を推定するこ
とを特徴とする。
［作用］
Ｍｎ鉱石が酸化鉄により還元される反応における平衡定
数に１、鉄と酸素との反応における平衡定数に２、転炉
内に導入される全Ｍｎ量の実績値及びスラグ量の推定値
を求めておき、転炉吹錬中に溶鋼をサンプリングして溶
鋼の酸素濃度［０］及び温度Ｔを測定し、これらの測定
値から転炉終点における溶鋼の酸素濃度［０１を推定又
は実測して把握することにより、マンガン濃度［Ｍｎ量
を推定することができる。
数に１、鉄と酸素との反応における平衡定数に２、転炉
内に導入される全Ｍｎ量の実績値及びスラグ量の推定値
を求めておき、転炉吹錬中に溶鋼をサンプリングして溶
鋼の酸素濃度［０］及び温度Ｔを測定し、これらの測定
値から転炉終点における溶鋼の酸素濃度［０１を推定又
は実測して把握することにより、マンガン濃度［Ｍｎ量
を推定することができる。
［実施例］
転炉におけるマンガン鉱石の還元反応は、下記（１）式
により現される。
により現される。
［Ｍｎ量 ＋（Ｆｅｄ）＝ （ＭｎＯ）＋Ｆｅ・・・〈
１） 但し、［Ｍｎ量は溶鋼中のマンガン成分を示し、（Ｆｅ
ｄ）及び（ＭｎＯ）は夫々スラグ中の酸化鉄及び酸化マ
ンガンを示す。この平衡定数に１は下記〈２）式にて現
される。
１） 但し、［Ｍｎ量は溶鋼中のマンガン成分を示し、（Ｆｅ
ｄ）及び（ＭｎＯ）は夫々スラグ中の酸化鉄及び酸化マ
ンガンを示す。この平衡定数に１は下記〈２）式にて現
される。
Ｋ１−ａＭ、ｏ／ａＭｎ／ａＦｅｏ −Ａ （ＭｎＯ
） ／（［Ｍｎ）（ＦｅＯ）） −（２）但し、
ａＭｎＯＳａＭｎ及びａＦｅｏ は、夫々ＭｎＯ。
） ／（［Ｍｎ）（ＦｅＯ）） −（２）但し、
ａＭｎＯＳａＭｎ及びａＦｅｏ は、夫々ＭｎＯ。
Ｍｎ及びＦｅＯの活量であり、Ａは定数である。
この平衡定数に１は温度の関数であり、湿度が決まれば
一義的に求められる。
一義的に求められる。
また、溶鋼中の鉄Ｆｅ及び酸素０とスラグ中の酸化鉄Ｆ
ｅＯとの間の反応は、下記（３）式のように現され、そ
の平衡定数に２は下記（４）式にて現される。
ｅＯとの間の反応は、下記（３）式のように現され、そ
の平衡定数に２は下記（４）式にて現される。
［０］ ＋Ｆｅ−（Ｆｅｄ） −（３）Ｋ２
＝ａｐ−ｅｏ ／ ａｏ ＝Ｂ （Ｆ ｅｏ）
／ ［０］・・・（４） 但し、ａＦｅｏ 及びａ。は、夫々ＦｅＯ及びＯの活量
であり、Ｂは定数である。
＝ａｐ−ｅｏ ／ ａｏ ＝Ｂ （Ｆ ｅｏ）
／ ［０］・・・（４） 但し、ａＦｅｏ 及びａ。は、夫々ＦｅＯ及びＯの活量
であり、Ｂは定数である。
転炉吹錬にて転炉内に導入されるＭｎの全量インプット
Ｍｎは、下記（５）式にて現される。
Ｍｎは、下記（５）式にて現される。
インプットＭｎ＝Ｗｔ Ｘ ［Ｍｎ量 ＋Ｗ２（ＭｎＯ
） Ｘ （３５／７１ ） ・・・（５） 但し、Ｗｌは溶鋼の重量、Ｗ２はスラグの重量である。
） Ｘ （３５／７１ ） ・・・（５） 但し、Ｗｌは溶鋼の重量、Ｗ２はスラグの重量である。
Ｗｌは転炉への溶銑装入量から求められ、Ｗ２は転炉吹
錬において生成するスラグ量として下記（６）式により
推定される。
錬において生成するスラグ量として下記（６）式により
推定される。
Ｗ２− （ＣａＯ量＋５ｉ０２量＋ＭＱＯ量十脈石量）
／（（１００−ＭｎＯ−ＦｅＯ）／１００）
・・・（６）このインプット［Ｍｎ量は、転
炉内に装入される溶銑及び該当する場合には残留スラグ
中のマンガン量と、転炉内に添加されるマンガン鉱石中
のマンガン量との総和として求めることができる。
／（（１００−ＭｎＯ−ＦｅＯ）／１００）
・・・（６）このインプット［Ｍｎ量は、転
炉内に装入される溶銑及び該当する場合には残留スラグ
中のマンガン量と、転炉内に添加されるマンガン鉱石中
のマンガン量との総和として求めることができる。
この転炉内に導入されたＭｎは、吹錬終了時には溶鋼と
スラグとに分配されて存在している。従って、吹錬中に
Ｍｎの損失がなく、転炉内に導入されたＭｎ量と終点に
おける転炉内Ｍｎ量とが同一であるとして前記（５）式
が成立する。
スラグとに分配されて存在している。従って、吹錬中に
Ｍｎの損失がなく、転炉内に導入されたＭｎ量と終点に
おける転炉内Ｍｎ量とが同一であるとして前記（５）式
が成立する。
ところで、前記（２）、（４）、（５）、（６）式の４
個の方程式において、未知数は（ＭｎＯ）、［Ｍｎ量、
（Ｆｅｄ）、［０］及びＷ２の５個である。そこで、終
点における溶鋼の［０］及び澹−〇− 度を推定又は測定することにより、未知数は４個になり
、前記方程式から終点における溶鋼の［Ｍｎｌを算出す
ることができる。この終点［０］は、転炉吹錬中に溶鋼
にサブランスを浸漬し、溶鋼をサンプリングすることに
より、そのときの溶鋼の［０］とサンプリング後終点ま
でに溶鋼に吹き込む酸素ガス量とから推定することが可
能である。この吹錬中における溶鋼のサンプリングは、
通常の転炉精錬において、終点炭素濃度［Ｃ］及び温度
Ｔの制御のために実施されており、特別に新たな作業を
必要とすることはない。また、この溶鋼のサンプリング
による湿度の測定により、終点における溶鋼の温度Ｔを
推定することができる。
個の方程式において、未知数は（ＭｎＯ）、［Ｍｎ量、
（Ｆｅｄ）、［０］及びＷ２の５個である。そこで、終
点における溶鋼の［０］及び澹−〇− 度を推定又は測定することにより、未知数は４個になり
、前記方程式から終点における溶鋼の［Ｍｎｌを算出す
ることができる。この終点［０］は、転炉吹錬中に溶鋼
にサブランスを浸漬し、溶鋼をサンプリングすることに
より、そのときの溶鋼の［０］とサンプリング後終点ま
でに溶鋼に吹き込む酸素ガス量とから推定することが可
能である。この吹錬中における溶鋼のサンプリングは、
通常の転炉精錬において、終点炭素濃度［Ｃ］及び温度
Ｔの制御のために実施されており、特別に新たな作業を
必要とすることはない。また、この溶鋼のサンプリング
による湿度の測定により、終点における溶鋼の温度Ｔを
推定することができる。
このため、前記平衡定数に１及びに２として、終点温度
Ｔにおける値を使用することができる。このため、溶鋼
の［Ｍｎｌを高精度で算出することができる。
Ｔにおける値を使用することができる。このため、溶鋼
の［Ｍｎｌを高精度で算出することができる。
第１図はこの発明により転炉吹錬終点における［Ｍｎｌ
を推定した結果を横軸にとり、縦軸に実測値をとって両
者の関係を示すグラフ図である。
を推定した結果を横軸にとり、縦軸に実測値をとって両
者の関係を示すグラフ図である。
この図から明らかなように、推定値は±０．０５％の誤
差範囲内で実測値と一致しており、転炉終点における溶
鋼の［Ｍｎｌを高精度で推定することができる。
差範囲内で実測値と一致しており、転炉終点における溶
鋼の［Ｍｎｌを高精度で推定することができる。
このため、転炉吹錬終了後の溶鋼サンプリングが不要と
なり、サンプリング及び分析のための時間がなくなった
ので、転炉炉体の溶損及び溶鋼の温度低下が回避される
。
なり、サンプリング及び分析のための時間がなくなった
ので、転炉炉体の溶損及び溶鋼の温度低下が回避される
。
［発明の効果］
この発明によれば、高精度で終点における溶鋼の［Ｍｎ
ｌを推定することができる。このため、転炉吹錬終了後
の溶鋼サンプリングが不要となり、サンプリング及び分
析のための無駄な時間が解消されたので、転炉炉体の溶
損及び溶鋼の温度低下を回避することができる。
ｌを推定することができる。このため、転炉吹錬終了後
の溶鋼サンプリングが不要となり、サンプリング及び分
析のための無駄な時間が解消されたので、転炉炉体の溶
損及び溶鋼の温度低下を回避することができる。
第１図はこの発明にかかる推定方法の精度を示すグラフ
図である。
図である。
Claims (1)
- 転炉吹錬中に、溶鋼をサンプリングして終点における溶
鋼の酸素濃度及び温度を把握し、溶鋼のマンガンとスラ
グの酸化鉄との反応における平衡定数Ｋ＿１、溶鋼の酸
素と鉄との反応における平衡定数Ｋ＿２、転炉内に導入
される全マンガン量の実績値、スラグ量の推定値及び終
点における酸素濃度から終点における溶鋼のマンガン濃
度を推定することを特徴とする転炉吹錬におけるマンガ
ン濃度の推定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16163786A JPS6318015A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 転炉吹錬におけるマンガン濃度の推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16163786A JPS6318015A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 転炉吹錬におけるマンガン濃度の推定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6318015A true JPS6318015A (ja) | 1988-01-25 |
Family
ID=15738973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16163786A Pending JPS6318015A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 転炉吹錬におけるマンガン濃度の推定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6318015A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01219117A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-09-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 転炉吹錬における終点成分推定方法 |
| JPH0310012A (ja) * | 1989-06-07 | 1991-01-17 | Nippon Steel Corp | 転炉製鋼法 |
| US7201333B2 (en) | 2002-12-25 | 2007-04-10 | Incorporated Administrative Agency, National Agriculture And Bio-Oriented Research Organization | Intermittent automatic irrigation system |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP16163786A patent/JPS6318015A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01219117A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-09-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 転炉吹錬における終点成分推定方法 |
| JPH0310012A (ja) * | 1989-06-07 | 1991-01-17 | Nippon Steel Corp | 転炉製鋼法 |
| US7201333B2 (en) | 2002-12-25 | 2007-04-10 | Incorporated Administrative Agency, National Agriculture And Bio-Oriented Research Organization | Intermittent automatic irrigation system |
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