KR101588092B1 - Apparatus and method for predicting aluminum quantity in vacuum oxygen decarburization - Google Patents

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Abstract

본 발명은 크롬을 함유하는 용강을 제조하기 위해 산소를 취련하여 탈탄하고, 알루미늄을 이용하여 탈산하는 진공정련(Vacuum Oxygen Decarburization, 이하, VOD) 공정에 있어서, 산소 취련 전후의 상기 용강 내의 크롬 농도를 이용하여 산출되는 크롬 산화 산소량과 크롬 산화물 환원을 위한 알루미늄 양과의 제1 관계식을 설정하는 단계; 상기 산소 취련 후의 상기 용강 내의 용존 산소량과 상기 용존 산소 제거를 위한 알루미늄 양과의 제2 관계식을 설정하는 단계; 상기 용강의 목표 알루미늄 농도와 성분 조정을 위한 알루미늄 양과의 제3 관계식을 설정하는 단계; 및 상기 제1 내지 제3 관계식 및 상기 VOD 공정 시 고려되는 공정 인자들을 회귀 분석하여 상기 탈산 단계에서의 알루미늄 투입량을 예측하는 회귀식을 도출하는 단계를 포함하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측방법을 제공한다.The present invention relates to a method for producing a chromium-containing molten steel, comprising the steps of: preparing a molten steel containing chrome by decarburizing and decarburizing oxygen and deoxidizing the molten steel by using aluminum; Setting a first relationship between the amount of chromium oxide produced and the amount of aluminum for chromium oxide reduction; Setting a second relational expression between an amount of dissolved oxygen in the molten steel after the oxygen blowing and an amount of aluminum for removing the dissolved oxygen; Setting a third relationship between a target aluminum concentration of the molten steel and an amount of aluminum for component adjustment; And deriving a regression equation for predicting the amount of aluminum input in the deoxidation step by regression analysis of the first through third relational expressions and the process factors considered in the VOD process, and a method for predicting the aluminum injection amount in the vacuum refining process to provide.

Description

진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측방법 및 장치{Apparatus and method for predicting aluminum quantity in vacuum oxygen decarburization}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for predicting the amount of aluminum in a vacuum refining process,

본 발명은 알루미늄으로 진공정련공정에서 알루미늄을 이용한 탈산 공정 시 투입되는 알루미늄의 양을 예측하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for predicting the amount of aluminum to be introduced during a deoxidation process using aluminum in a vacuum refining process with aluminum.

크롬을 함유하는 페라이트계 스테인리스강을 제조하기 위한 진공정련공정(Vacuum Oxygen Decarburization, 이하 VOD)에서 크롬을 함유하는 스테인리스 강은 탈탄을 위해 용강으로 산소를 공급하는데, 이때 용강 중 탄소뿐만 아니라 크롬 또한 산화하게 된다. 또한, 공급되는 산소의 일부는 용강 내부로 유입되어 존재하게 된다. 따라서, 탈탄 공정 이후 탈산제를 투입하여 산화된 크롬을 환원 시키고 용강 내부에 존재하는 산소를 제거하는 탈산 단계를 거친다. In a vacuum refining process (Vacuum Oxygen Decarburization (VOD)) for producing ferritic stainless steels containing chromium, stainless steel containing chromium supplies oxygen to molten steel for decarburization, in which not only carbon but also chromium . In addition, a part of the supplied oxygen flows into the molten steel and exists. Therefore, after the decarburization process, a deoxidizing agent is added to reduce the oxidized chromium, and a deoxidation step is performed to remove oxygen present in the molten steel.

이때, 탈산을 위해 투입되는 탈산제인 알루미늄의 투입량의 설정은 무엇 보다 중요하다. 만일 알루미늄의 투입량이 부족하게 되면 용존 산소에 의해 강의 청정도가 열악해지고, 알루미늄 투입량이 과다하면 필요 이상으로 제조원가가 상승하며, 더욱이 다시 산소를 취입하여 알루미늄을 제거해야 하기 때문에 제조공정이 길어지고 알루미늄이 재 취입된 산소와 다시 반응하여 다량의 알루미늄 산화물에 의한 용강의 청정도가 불량해지는 원인이 되고 있다.At this time, setting of the amount of aluminum, which is a deoxidizer to be added for deoxidation, is important. If the amount of aluminum is insufficient, the cleanliness of the steel becomes poor due to dissolved oxygen. If the amount of aluminum is excessive, the manufacturing cost rises more than necessary. Further, since the aluminum must be removed by blowing oxygen again, And reacts again with the re-injected oxygen, which causes the degree of cleanliness of molten steel due to a large amount of aluminum oxide to become poor.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 VOD 공정에서 알루미늄을 이용한 탈산 공정 시 투입되는 알루미늄의 양을 효율적으로 예측하는 VOD 공정에서의 알루미늄 투입량 예측방법 및 장치를 제공한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention provides a method and apparatus for predicting the amount of aluminum in a VOD process for efficiently predicting the amount of aluminum to be supplied in a deoxidation process using aluminum in a VOD process.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 산출될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the following examples.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 크롬을 함유하는 용강을 제조하기 위해 산소를 취련하여 탈탄하고, 알루미늄을 이용하여 탈산하는 진공정련(Vacuum Oxygen Decarburization, 이하, VOD) 공정에 있어서, 산소 취련 전후의 상기 용강 내의 크롬 농도를 이용하여 산출되는 크롬 산화 산소량과 크롬 산화물 환원을 위한 알루미늄 양과의 제1 관계식을 설정하는 단계; 상기 산소 취련 후의 상기 용강 내의 용존 산소량과 상기 용존 산소 제거를 위한 알루미늄 양과의 제2 관계식을 설정하는 단계; 상기 용강의 목표 알루미늄 농도와 성분 조정을 위한 알루미늄 양과의 제3 관계식을 설정하는 단계; 및 상기 제1 내지 제3 관계식 및 상기 VOD 공정 시 고려되는 공정 인자를 고려한 회귀 분석을 통해 상기 탈산 단계에서의 알루미늄 투입량 예측을 위한 회귀식을 도출하는 단계를 포함하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측방법이 제공된다.In order to accomplish the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a molten steel containing chromium by vacuum-degassing (Oxygen Decarburization) Setting a first relational expression between the amount of chromium oxide oxidized by using the concentration of chromium in the molten steel before and after the oxygen blowing and the amount of aluminum for chromium oxide reduction in the process; Setting a second relational expression between an amount of dissolved oxygen in the molten steel after the oxygen blowing and an amount of aluminum for removing the dissolved oxygen; Setting a third relationship between a target aluminum concentration of the molten steel and an amount of aluminum for component adjustment; And deriving a regression equation for predicting the amount of aluminum in the deoxidation step by regression analysis taking into consideration the first through third relational expressions and the process parameters considered in the VOD process, and estimating aluminum input amount in a vacuum refining process Method is provided.

상기 공정 인자는 산소 취련 전후의 용강온도, 승온제 투입량, 상기 VOD 공정 전에 상기 용강으로부터 배제되는 슬래그양 및 상기 VOD 공정 시 상기 용강이 담기는 래들의 사용 횟수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The process parameters may include at least one of the molten steel temperature before and after the oxygen blowing, the amount of the temperature raising agent, the amount of slag excluded from the molten steel before the VOD process, and the number of uses of the molten steel during the VOD process.

상기 용존 산소량은 상기 VOD 공정 중의 총 산소 공급량에서 승온제 산화 산소량, 탈탄 산소량, 비반응 산소량 및 상기 크롬 산화 산소량을 제외하여 산출될 수 있다.The dissolved oxygen amount can be calculated by excluding the amount of the heated oxygen amount, the amount of decarbonated oxygen, the amount of unreacted oxygen, and the amount of chromium oxide in the total oxygen supplied amount in the VOD process.

상기 승온제 산화 산소량은 상기 용강에 투입되는 승온제 투입량을 이용하여 산출될 수 있다.The amount of temperature-elevated oxygen oxide may be calculated using the amount of the temperature-elevator supplied to the molten steel.

상기 탈탄 산소량은 상기 산소 취련 전후의 탄소 농도를 이용하여 산출될 수 있다.The decarbonized oxygen amount can be calculated using the carbon concentration before and after the oxygen blowing.

상기 알루미늄의 투입량을 예측하기 위한 상기 회귀식은 아래와 같이 산출될 수 있다.The regression equation for predicting the input amount of aluminum can be calculated as follows.

[회귀식][Regression formula]

알루미늄 투입량 = -R1 + R2×(산소 취련 전 크롬 농도(%) - 산소 취련 후 크롬농도(%)) + R3× 용존 산소 제거 알루미늄 양 - R4×목표 알루미늄 농도 + R5×용강량 + R6×산소 취련 전 용강 온도 + R7× 승온제 투입량 - R8×배제되는 슬래그량 + R9×산소 취련 후 용강 온도 - R10×래들의 사용 횟수. 여기서 R1 내지 R10은 회귀분석으로 구한 계수.The amount of aluminum supplied = -R 1 + R 2 × (concentration of chromium before oxygen drawing (%) - concentration of chromium (%) after oxygen drawing) + R 3 × amount of aluminum dissolved oxygen - R 4 × target aluminum concentration + R 5 × amount of molten steel + The temperature of the molten steel before shunting + R7 × the amount of heating agent input - R8 × the amount of slag excluded + R9 × the temperature of the molten steel after the blasting of oxygen - R10 × the number of uses of ladle. Where R1 to R10 are coefficients obtained by regression analysis.

상기 산소 취련 전의 상기 용강량, 상기 용강 내의 탄소 농도 및 크롬 농도, 상기 취련 전의 용강의 온도, 승온제 투입량, 상기 배제되는 슬래그량 및 상기 래들의 사용 횟수 중 적어도 하나의 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 산소 취련 후의 상기 용강 내의 탄소 농도 및 크롬 농도와 취입된 총 산소 공급량, 상기 목표 알루미늄 농도 및 상기 취련 후의 용강의 온도 중 적어도 하나의 데이터를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.Obtaining at least one of data on the amount of molten steel before the oxygen blowing, the concentration of carbon in the molten steel and the chromium concentration, the temperature of the molten steel before the melting, the amount of the temperature raising agent, the excluded slag amount, And obtaining at least one of the carbon concentration and the chromium concentration in the molten steel after the oxygen blowing and the total oxygen supplied amount, the target aluminum concentration, and the temperature of the molten steel after the blowing.

획득된 데이터와 상기 제1 내지 제3 관계식 및 상기 회귀식을 이용하여 알루미늄의 투입량을 예측하는 단계를 더 포함할 수 있다.And estimating an input amount of aluminum using the obtained data and the first to third relational expressions and the regression formula.

본 발명의 다른 실시예예 따르면, 크롬을 함유하는 용강을 제조하기 위해 산소를 취련하여 탈탄하고, 알루미늄을 이용하여 탈산하는 진공정련(Vacuum Oxygen Decarburization, 이하, VOD) 공정에 있어서, 산소 취련 전후의 상기 용강 내의 크롬 농도를 이용하여 산출되는 크롬 산화 산소량과 크롬 산화물 환원을 위한 알루미늄 양과의 제1 관계식; 상기 산소 취련 후의 상기 용강 내의 용존 산소량과 상기 용존 산소 제거를 위한 알루미늄 양과의 제2 관계식; 및 상기 용강의 목표 알루미늄 농도와 성분 조정을 위한 알루미늄 양과의 제3 관계식을 설정하는 관계식 설정부; 및 상기 제1 내지 제3 관계식 및 상기 VOD 공정 시 고려되는 공정 인자를 고려한 회귀 분석을 통해 상기 탈산 단계에서의 알루미늄 투입량 예측을 위한 회귀식을 도출하는 회귀식 도출부를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for producing a chromium-containing molten steel, comprising the steps of: (a) vacuum-deoxidizing (VOD) A first relational expression between the amount of chromium oxide oxidized by using the chromium concentration in molten steel and the amount of aluminum for chromium oxide reduction; A second relational expression between an amount of dissolved oxygen in the molten steel after the oxygen blowing and an amount of aluminum for removing the dissolved oxygen; And a relational expression setting unit for setting a third relational expression between the target aluminum concentration of the molten steel and the aluminum amount for adjusting the composition; And a regression equation deriving unit for deriving a regression equation for predicting the amount of aluminum in the deoxidation step by regression analysis considering the first through third relational expressions and process factors considered in the VOD process.

본 발명에 따르면, VOD 공정 인자들을 고려하여 알루미늄 투입량을 예측함으로써 탈산 단계에서 과도한 알루미늄이 투입되는 것을 방지토록 한다.According to the present invention, by predicting the aluminum input amount in consideration of the VOD process factors, excessive aluminum is prevented from being input in the deoxidation step.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산소 취련 후 측정된 온도와 알루미늄 투입량과의 관계를 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 VOD 공정 전 용강에 존재하는 슬래그의 배재량과 용존 산소량과의 관례를 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VOD 공정 시 용강이 담기는 래들의 사용 횟수와 탈산 단계에서의 알루미늄 투입량과의 관례를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 VOD 공정에서의 알루미늄 탈산량 예측 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 VOD 공정에서의 알루미늄 탈산량 예측 방법의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회귀식을 이용하여 예측한 알루미늄의 투입량과 실제 탈산 단계에서 투입된 알루미늄의 양과의 관계를 도시한 그래프이다.
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the measured temperature and the amount of aluminum input after oxygen-blowing in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between the amount of slag and the amount of dissolved oxygen present in the steel for VOD process according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between the number of times the molten steel is used in the VOD process and the amount of aluminum input in the deoxidation step according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an apparatus for predicting the amount of aluminum depleted in a VOD process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an embodiment of a method for predicting aluminum depletion in a VOD process according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
6 is a graph showing the relationship between the input amount of aluminum predicted by using the regression equation according to an embodiment of the present invention and the amount of aluminum injected in the actual deoxidization step.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

크롬을 함유하는 용강을 제조하기 위해 산소를 취련하여 탈탄하고, 알루미늄을 이용하여 탈산하는 진공정련(Vacuum Oxygen Decarburization, 이하, VOD) 공정에 있어서, 탈산시 투입되는 알루미늄의 투입량을 예측하는 방법 및 장치에 관한 것이다.A method and apparatus for predicting the amount of aluminum charged during deoxidation in a Vacuum Oxygen Decarburization (hereinafter referred to as VOD) process in which oxygen is blown and decarburized to produce molten steel containing chromium and deoxidation is performed using aluminum .

보다 상세하세는 알루미늄의 투입량을 효율적으로 예측하기 위한 회귀식을 산출하고, VOD 공정에서 조업 시작 시 획득하는 데이터와 산소 취련 후 획득하는 데이터 및 회귀식을 이용하여 탈산 단계에서 투입해야 하는 총 알루미늄 양을 산출하는 것을 특징으로 한다.
In more detail, a regression equation for efficiently estimating the input amount of aluminum is calculated, and the data obtained at the start of operation in the VOD process, the data acquired after oxygen blasting, and the regression equation are used to calculate the total amount of aluminum Is calculated.

VOD 공정 시 산소 취련 단계에서 취련 초기인 고탄소 영역에서는 공급되는 산소에 의해 용강의 탈탄 반응이 주로 이루어지나 취련 말기인 저탄소 영역에서는 용강내의 크롬의 산화 반응이 주로 이루어진다. 산화 반응에 의해 발생하는 크롬 산화물은 용강의 산소 공급원으로서 탈탄 반응에 이용되기도 한다.During the VOD process, the decarbonization of the molten steel is mainly performed by the supplied oxygen in the high carbon region which is the initial stage of the blowing process, but the oxidation reaction of the chromium in the molten steel is mainly performed in the low carbon region which is the end of the blowing process. The chromium oxide generated by the oxidation reaction is also used for the decarburization reaction as an oxygen source of molten steel.

용강 중 산소를 제거하는 탈산 단계에서는 각 각종의 성분에 따라 알루미늄 또는 실리콘으로 탈산 공정을 진행한다. 본 발명은 알루미늄을 탈산제로 이용하는 경우에 관한 것으로 이하에서는 알루미늄을 기초로 하여 본 발명을 설명하도록 한다.
In the deoxidation step of removing oxygen in the molten steel, the deoxidation process is carried out with aluminum or silicon according to various components. The present invention relates to the case where aluminum is used as a deoxidizer, and the present invention will be described below based on aluminum.

우선, 탈산 단계에서 투입되는 알루미늄의 양은 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.First, the amount of aluminum introduced in the deoxidation step can be expressed by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

알루미늄 투입량 = 크롬 산화물 환원용 알루미늄 양 + 용존 산소 제거용 알루미늄 양 + 용강의 성분 조정용 알루미늄 양Aluminum input amount = amount of aluminum for chromium oxide reduction + amount of aluminum for removing dissolved oxygen + amount of aluminum for adjusting component of molten steel

즉, 상기 수학식 1에서 살펴볼 수 있는 바와 같이 탈산 단계에서 투입되는 알루미늄 양은 크롬 산화물을 환원시키기 위한 알루미늄의 양, 용강 중 잔류하는 용존 산소를 제거하기 위한 알루미늄의 양 및 용강이 목표하는 알루미늄의 성분 조정을 위한 알루미늄의 양으로 결정될 수 있다.
That is, as can be seen from Equation (1), the amount of aluminum to be added in the deoxidation step depends on the amount of aluminum to reduce the chromium oxide, the amount of aluminum to remove dissolved oxygen remaining in the molten steel, Can be determined by the amount of aluminum for adjustment.

상기 수학식 1에서 크롬 산화물 환원용 알루미늄양은 크롬 산화에 사용된 산소량(부피)을 몰단위의 분자량으로 환산 후, 크롬과 알루미늄과의 반응식을 이용하여 산출될 수 있으며, 크롬 산화 산소량은 VOD 공정 중 산소 취련 전후의 크롬 농도를 구하고, 이를 몰당 기체량으로 환산하여 산출될 수 있다.In the above formula (1), the amount of aluminum for chromium oxide reduction can be calculated using the reaction formula of chromium and aluminum after converting the amount of oxygen (volume) used for chromium oxidation into the molecular weight in molar units, The chromium concentration before and after oxygen blowing can be calculated and converted into the amount of gas per mole.

즉, 크롬 산화물 환원용 알루미늄의 양은 산소 취련 전후의 용강 내의 크롬 농도를 이용하여 산출된 크롬 산화 산소량과의 제1 관계식을 통해 산출될 수 있으며 이는 하기의 수학식 2 와 같이 표현될 수 있다.That is, the amount of aluminum for chromium oxide reduction can be calculated through a first relational expression between the amount of chromium oxide oxidized by using the chromium concentration in the molten steel before and after oxygen blowing, which can be expressed by the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

크롬 산화물 환원용 알루미늄 양= 크롬 산화 산소량/33.6 ×(27×2)Amount of aluminum for chromium oxide reduction = amount of chromium oxide / 33.6 x (27 x 2)

크롬 산화 산소량 = (산소 취련 전 크롬 농도(%) - 산소 취련 후 크롬 농도(%))/100×용강량×(33.6/104)The amount of chromium oxide oxidized = (the chromium concentration before oxygen toughening (%) - the chromium concentration (%) after oxygen toughening) / 100 x amount of molten steel x (33.6 / 104)

상기 수학식 2에서 알 수 있는 바와 같이 크롬 산화물 환원용 알루미늄 양을 구하기 위해서는 VOD 공정 중 산소 취련 전 후의 용강 중의 크롬 농도 및 용강량의 데이터가 필요함을 확인할 수 있다.
As can be seen from the above equation (2), in order to determine the amount of aluminum for chromium oxide reduction, data of chromium concentration and molten amount in molten steel before and after oxygen blowing in the VOD process are required.

이어서, 상기 수학식 1에서의 용존 산소 제거용 알루미늄양은 용강 내 잔존하는 산소를 알루미늄과 반응시켜 제거하기 위해 투입되어야 하는 양으로, 용강내 존재하는 용존 산소량(부피)을 몰단위의 분자량으로 환산 후, 알루미늄과 산소와의 반응식을 이용하여 산출될 수 있다.Then, the amount of aluminum for removing dissolved oxygen in Equation (1) is an amount that is required to be put in order to react and remove oxygen remaining in the molten steel with aluminum, and the amount of dissolved oxygen (volume) , And a reaction formula of aluminum and oxygen.

즉, 용존 산소 제거용 알루미늄 양은 산소 취련 후의 용강 내의 용존 산소량과의 제2 관계식을 통해 산출될 수 있으며, 이는 하기의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.That is, the amount of dissolved oxygen for removing dissolved oxygen can be calculated through a second relationship with the amount of dissolved oxygen in the molten steel after oxygen blowing, which can be expressed by the following equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

용존 산소 제거용 알루미늄 양 = 용존 산소량 / 33.6 ×(27×2)
Amount of aluminum for removing dissolved oxygen = dissolved oxygen amount / 33.6 x (27 x 2)

여기서, 상기 용존 산소량에 대한 관계식은 아래의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.Here, the relational expression for the dissolved oxygen amount can be expressed by Equation (4) below.

[수학식 4]&Quot; (4) "

용존 산소량 = 총 산소 공급량 - (승온제 산화 산소량 + 탈탄 산소량 + 비반응 산소량 + 크롬 산화 산소량)
Dissolved oxygen amount = total oxygen supply amount - (amount of oxygenated oxygen + amount of decarbonated oxygen + amount of unreacted oxygen + amount of chromium oxide)

상기 수학식 4에서 제시된 승온제로는 알루미늄을 이용할 수 있으며, 승온제 산화 산소량, 탈탄 산소량 및 비반응 산소량에 대한 관계식은 아래의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.Aluminum can be used as the temperature-raising agent shown in Equation (4), and the relational expression for the amount of heated oxygen oxide, decarbonized oxygen, and unreacted oxygen can be expressed by Equation (5) below.

[수학식 5]&Quot; (5) "

승온제 산화 산소량 = 승온제 량 ×33.6/54The amount of oxygenated oxygen at the time of heating = the amount of the heated oxygen amount × 33.6 / 54

탈탄 산소량 = (산소 취련 전 탄소농도(%) - 산소 취련 후 탄소 농도(%))/100 × 용강량 ×(22.4/12)Decarbonized oxygen amount = (carbon concentration before oxygen toughening (%) - carbon concentration (%) after oxygen toughening) / 100 x amount of molten steel x (22.4 / 12)

비반응 산소량 = 총 산소 공급량 ×0.1%Unreacted oxygen amount = total oxygen supply amount 占 0.1%

여기서, 승온제 산화 산소량은 투입된 승온제 량을 산화시키는데 사용된 산소량을 몰당 기체량으로 환산하여 산출된다. 탈탄 산소량은 산소 취련 전 후의 탄소 농도를 바탕으로 이를 산화시키는데 사용된 산소를 몰당 기체량으로 환산하여 산출된다. 비반응 산소량은 VOD 설비의 산소 상취 랜스를 통해 공급되는 산소량 중 탈탄 또는 크롬 산화에 기여하지 못하고, 설비 외부로 배기되는 산소량으로서 본 발명에서는 총 산소 공급량의 0.1%로 가정하였으나 VOD 설비의 환경에 따라서 다르게 설정될 수 있다.Here, the temperature-elevated oxygen oxidizing amount is calculated by converting the amount of oxygen used for oxidizing the introduced heating oxidizing amount into the amount of gas per mole. The decarbonized oxygen amount is calculated by converting the amount of oxygen used to oxidize it to the amount of gas per mole based on the carbon concentration before and after the oxygen toughening. The amount of unreacted oxygen can not contribute to decarburization or chromium oxidation in the amount of oxygen supplied through the oxygen uptake lance of the VOD facility, and is assumed to be 0.1% of the total oxygen supply amount in the present invention. However, depending on the environment of the VOD equipment Can be set differently.

상기 수학식 3 내지 5에서 알 수 있는 바와 같이 용존 산소 제거용 알루미늄 양을 구하기 위해서는 VOD 공정 중 총 산소 공급량, 승온제 량, 산소 취련 전후의 탄소 농도, 용강량, 산소 취련 전후의 크롬 농도의 데이터가 필요하다.
As can be seen from the above equations (3) to (5), in order to obtain the amount of aluminum for removing dissolved oxygen, data of total oxygen supply amount, amount of temperature increase agent, carbon concentration before and after oxygen addition, amount of molten steel, .

이어서, 상기 수학식 1에서의 성분 조정용 알루미늄의 양은 목표 알루미늄 농도와 용강량과의 제3 관계식을 통해 산출될 수 있으며 이는 하기의 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.Next, the amount of aluminum for component adjustment in Equation (1) can be calculated through a third relational expression between the target aluminum concentration and the amount of molten steel, which can be expressed by Equation (6) below.

[수학식 6]&Quot; (6) "

성분 조정용 알루미늄 양 = 목표 알루미늄 농도(%) / 100 ×용강량
Amount of aluminum for composition adjustment = target aluminum concentration (%) / 100 × amount of molten steel

그러나, 상기 제1 관계식(수학식 2), 제2 관계식(수학식3) 및 제 3관계식(수학식 6)을 이용하여 수학식 1을 통해 산출된 탈산 시 투입되는 알루미늄의 양은 고온 환경, 진공 설비 등 여러 조건으로 인해 알루미늄 투입량의 실수율이 100%가 되지 않는다. 따라서, 상기 관계식 외에 알루미늄 투입량과 관련된 추가적인 VOD 공정 인자의 고려가 필요하다.However, the amount of aluminum introduced during deoxidization, calculated using Equation 1 using the first relationship (Equation 2), the second relation (Equation 3) and the third relation (Equation 6) Due to various conditions such as facilities, the rate of error of aluminum input is not 100%. Therefore, there is a need to consider additional VOD process factors related to aluminum input in addition to the above relationship.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산소 취련 후 측정된 온도와 알루미늄 투입량과의 관계를 도시한 그래프이다.FIG. 1 is a graph showing the relationship between the measured temperature and the amount of aluminum input after oxygen-blowing in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 산소 취련 후 용강의 온도가 높을수록 탈산 단계에서 알루미늄의 투입량이 증가함을 알 수 있다. 산소 취련 후 용강 온도는 산소 취련 전 용강온도, 승온제 량과도 관련이 있으므로, 탈산 단계에서 알루미늄 투입량 고려 시 산소 취련 전 용강 온도, 승온제 투입량, 산소 취련 후 용강 온도가 고려되어야 한다. 이러한 인자는 VOD 공정 시 공정 데이터로서 획득할 수 있다.Referring to FIG. 1, it can be seen that the higher the temperature of the molten steel after oxygen blowing, the greater the amount of aluminum introduced in the deoxidation step. Since the molten steel temperature after the oxygen blowing is also related to the temperature of the molten steel before the oxygen blowing, the amount of the molten steel after the oxygen blowing should be taken into consideration in consideration of the amount of aluminum supplied in the deoxidation step. These factors can be obtained as process data in the VOD process.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 VOD 공정 전 용강에 존재하는 슬래그의 배재량과 용존 산소량과의 관례를 도시한 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing a relationship between the amount of slag and the amount of dissolved oxygen present in the steel for VOD process according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 2를 참조하면, 슬래그의 배재량이 높을수록 용존 산소량이 높으므로, 탈산 단계에서 알루미늄 투입량 고려 시 슬래그의 배재량도 고려되어야 한다. 이 데이터 또한 VOD 공정 전의 공정 데이터로부터 획득할 수 있다.Referring to FIG. 2, since the amount of dissolved oxygen is higher as the amount of discharged slag is higher, the amount of slag discharged should be considered when considering the amount of aluminum in the deoxidation step. This data can also be obtained from the process data before the VOD process.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VOD 공정 시 용강이 담기는 래들의 사용 횟수와 탈산 단계에서의 알루미늄 투입량과의 관례를 도시한 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing a relationship between the number of times the molten steel is used in the VOD process and the amount of aluminum input in the deoxidation step according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 래들 사용 횟수가 많을수록 탈산 단계에서 알루미늄의 투입량은 감소함을 알 수 있다. 이는 이전 단계에서 사용했던 알루미늄 산화물이 래들에 잔존함으로써 알루미늄 투입량이 점차 적어지는 것으로 볼 수 있다. 따라서, 탈산 단계에서 알루미늄 투입량 결정 시 래들 사용 횟수도 고려되어야 할 인자이며 이는 VOD 공정 데이터로부터 획득할 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the greater the number of times the ladle is used, the more the amount of aluminum is reduced in the deoxidation step. This is because aluminum oxide used in the previous step remains on the ladle, and thus the amount of aluminum is gradually decreased. Therefore, the number of ladle cycles used in determining the amount of aluminum input in the deoxidation step is a factor to be considered, which can be obtained from the VOD process data.

상기 도 1 내지 도 3을 통해 살펴본 바와 같이 탈산 시 투입되는 알루미늄의 양을 정확하게 산출하기 위해서는 상기 관계식 1 내지 3외에 공정 인자인 산소 취련 전후의 용강온도, 승온제 투입량, 상기 VOD 공정 전에 상기 용강으로부터 배제되는 슬래그양 및 상기 VOD 공정 시 상기 용강이 담기는 래들의 사용 횟수 중 적어도 하나를 더 고려하여야 한다.1 to 3, in order to accurately calculate the amount of aluminum to be supplied during the deoxidation, in addition to the relational formulas 1 to 3, the molten steel temperature before and after the oxygen blowing process, the amount of the temperature increase agent, At least one of the amount of slag to be excluded and the number of times the molten steel is used in the VOD process.

본 발명에서는 상기 제1 관계식 내지 제3 관계식 및 공정 인자를 고려한 회귀분석을 통해 탈산 단계에서의 알루미늄 투입량을 예측하는 회귀식인 수학식 7을 아래와 같이 도출하였다.In the present invention, Equation (7), which is a regression equation for predicting the amount of aluminum input in the deoxidation step, is derived as follows by regression analysis in consideration of the first to third relational expressions and the third relational expression and process factors.

[수학식 7]&Quot; (7) "

알루미늄 투입량 = -R1 + R2×(산소 취련 전 크롬 농도(%) - 산소 취련 후 크롬농도(%)) + R3× 용존 산소 제거 알루미늄 양 - R4×목표 알루미늄 농도 + R5×용강량 + R6×산소 취련 전 용강 온도 + R7×승온제 량 -R8×배제되는 슬래그량 + R9×산소 취련 후 용강 온도 - R10×래들의 사용 횟수.The amount of aluminum supplied = -R 1 + R 2 × (concentration of chromium before oxygen drawing (%) - concentration of chromium (%) after oxygen drawing) + R 3 × amount of aluminum dissolved oxygen - R 4 × target aluminum concentration + R 5 × amount of molten steel + Temperature of pre-casting molten steel + R7 × amount of heating agent -R8 × amount of slag excluded + R9 × temperature of molten steel after oxygen blowing - R10 × number of times of use of ladle.

여기서 R1 내지 R10은 회귀분석으로 구한 계수를 의미하며, R1은 -8404, R2는 87, R3는 0.124, R4는 1.37, R5는 0.0158, R6는 1.21, R7은 0.864, R8은 0.0162, R9는 3.39, R10은 2.95이었다.Here, R1 to R10 are coefficients obtained by regression analysis. R1 is -8404, R2 is 87, R3 is 0.124, R4 is 1.37, R5 is 0.0158, R6 is 1.21, R7 is 0.864, R8 is 0.0162, R9 is 3.39 , And R10 was 2.95.

또한, 회귀식의 R-Sq= 91.8(%)과 R-Sq(adj)= 79.4를 나타내었다.In addition, R-Sq = 91.8 (%) and R-Sq (adj) = 79.4 in the regression equation.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 VOD 공정에서의 알루미늄 탈산량 예측 장치를 도시한 도면이며, 도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 VOD 공정에서의 알루미늄 탈산량 예측 방법의 일 실시예를 도시한 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an apparatus for predicting the amount of aluminum depleted in a VOD process according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating a method for predicting the amount of aluminum depleted in a VOD process according to an embodiment of the present invention. Fig.

알루미늄 탈산량 예측 장치(100)는 관계식 설정부(110), 회귀식 도출부(120), 데이터 획득부(130) 및 알루미늄 투입량 예측부(140)를 포함할 수 있으며, 탈산량 예측 장치(100)의 동작 원리에 대해서는 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.The aluminum deoxidation prediction apparatus 100 may include a relational expression setting unit 110, a regression formula deriving unit 120, a data obtaining unit 130, and an aluminum injection amount predicting unit 140, Will be described with reference to Fig.

도 6을 참조하면, 단계(S100)에서 관계식 설정부(110)는 산소 취련 전후의 상기 용강 내의 크롬 농도를 이용하여 산출되는 크롬 산소량과 크롬 산화물 환원을 위한 알루미늄 양과의 제1 관계식을 설정한다. 여기서, 제1 관계식은 상기 수학식 2와 같이 설정될 수 있다.Referring to FIG. 6, in step S100, the relational expression setting unit 110 sets a first relational expression between the amount of chromium oxygen calculated using the chromium concentration in the molten steel before and after the oxygen blowing and the amount of aluminum for chromium oxide reduction. Here, the first relational expression may be set as in Equation (2).

단계(S200)에서 관계식 설정부(110)는 산소 취련 후의 상기 용강 내의 용존 산소량과 상기 용존 산소 제거를 위한 알루미늄 양과의 제2 관계식을 설정한다. 여기서, 제2 관계식은 상기 수학식 3과 같이 설정될 수 있다.In step S200, the relational expression setting unit 110 sets a second relational expression between the amount of dissolved oxygen in the molten steel after the oxygen blowing and the amount of aluminum for removing the dissolved oxygen. Here, the second relational expression may be set as in Equation (3).

단계(S300)에서 관계식 설정부(110)는 상기 용강의 목표 알루미늄 농도와 성분 조정을 위한 알루미늄 양과의 제3 관계식을 설정한다. 여기서, 제 3관계식은 상기 수학식 6과 같이 설정될 수 있다.In step S300, the relational expression setting unit 110 sets a third relational expression between the target aluminum concentration of the molten steel and the aluminum amount for component adjustment. Here, the third relation can be set as shown in Equation (6).

단계(S400)에서 회귀식 도출부(120)는 상기 제1 내지 제3 관계식 및 VOD 공정 시 고려되는 공정 인자들을 고려한 회귀 분석을 통해 탈산 단계에서의 알루미늄 투입량을 예측하는 회귀식을 도출한다. In step S400, the regression derivation unit 120 derives a regression equation for predicting the amount of aluminum input in the deoxidation step by regression analysis in consideration of the first through third relational expressions and process factors considered in the VOD process.

여기서, 상기 공정 인자는 산소 취련 전후의 용강온도, 승온제 투입량, 상기 VOD 공정 전에 상기 용강으로부터 배제되는 슬래그양 및 상기 VOD 공정 시 상기 용강이 담기는 래들의 사용 횟수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the process parameters may include at least one of molten steel temperature before and after oxygen blowing, amount of temperature raising agent, amount of slag removed from the molten steel before the VOD process, and the number of times the molten steel is used in the VOD process .

단계(S500)에서 데이터 획득부(130)는 상기 산소 취련 전의 상기 용강량, 상기 용강 내의 탄소 농도 및 크롬 농도, 상기 취련 전의 용강의 온도, 승온제 투입량, 상기 배제되는 슬래그량 및 상기 래들의 사용 횟수 중 적어도 하나의 데이터를 획득한다.In step S500, the data acquiring unit 130 acquires the amount of molten steel before the oxygen blowing, the carbon concentration and chromium concentration in the molten steel, the temperature of the molten steel before the blowing, the amount of the temperature raising agent, the amount of slag to be excluded, And acquires at least one of the number of times.

단계(S600)에서 데이터 획득부(130)는 상기 산소 취련 후의 상기 용강 내의 탄소 농도 및 크롬 농도와 취입된 총 산소 공급량, 상기 목표 알루미늄 농도 및 상기 취련 후의 용강의 온도 중 적어도 하나의 데이터를 획득한다.In step S600, the data obtaining unit 130 obtains at least one of the carbon concentration and the chromium concentration in the molten steel after the oxygen sweeping, the total amount of supplied oxygen, the target aluminum concentration, and the temperature of the molten steel after the sweeping .

단계(S700)에서 알루미늄 투입량 예측부(140)는 상기 단계(S500) 및 단계(S600)에서 획득된 데이터, 제1 관계식 내지 제3관계식 및 회귀식을 이용하여 알루미늄의 투입량을 예측한다.In step S700, the aluminum injection amount predicting unit 140 predicts the input amount of aluminum using the data obtained in the steps S500 and S600, the first to third relational expressions and the regression formula.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회귀식을 이용하여 예측한 알루미늄의 투입량과 실제 탈산 단계에서 투입된 알루미늄의 양과의 관계를 도시한 그래프이다.6 is a graph showing the relationship between the input amount of aluminum predicted by using the regression equation according to an embodiment of the present invention and the amount of aluminum injected in the actual deoxidization step.

도 6을 참조하면, 회귀식을 이용한 알루미늄의 투입량과 실제 투입된 알루미늄의 양이 거의 일치함을 확인할 수 있다.
Referring to FIG. 6, it can be seen that the amount of aluminum introduced by the regression equation is substantially equal to the amount of aluminum actually injected.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

100: 알루미늄 탈산량 예측 장치 110: 관계식 설정부
120: 회귀식 설정부 130: 데이터 획득부
140: 알루미늄 투입량 예측부
100: Aluminum deoxidation amount predicting apparatus 110: Relation setting unit
120: regression formula setting unit 130: data obtaining unit
140: Aluminum charge prediction unit

Claims (13)

크롬을 함유하는 용강을 제조하기 위해 산소를 취련하여 탈탄하고, 알루미늄을 이용하여 탈산하는 진공정련(Vacuum Oxygen Decarburization, 이하, VOD) 공정에 있어서,
산소 취련 전후의 상기 용강 내의 크롬 농도를 이용하여 산출되는 크롬 산화 산소량과 크롬 산화물 환원을 위한 알루미늄 양과의 제1 관계식을 설정하는 단계;
상기 산소 취련 후의 상기 용강 내의 용존 산소량과 상기 용존 산소 제거를 위한 알루미늄 양과의 제2 관계식을 설정하는 단계;
상기 용강의 목표 알루미늄 농도와 성분 조정을 위한 알루미늄 양과의 제3 관계식을 설정하는 단계; 및
상기 제1 내지 제3 관계식 및 상기 VOD 공정 시 고려되는 공정 인자를 고려한 회귀 분석을 통해 상기 탈산 단계에서의 알루미늄 투입량 예측을 위한 회귀식을 도출하는 단계를 포함하고,
상기 용존 산소량은 상기 VOD 공정 중의 총 산소 공급량에서 승온제 산화 산소량, 탈탄 산소량, 비반응 산소량 및 상기 크롬 산화 산소량을 제외하여 산출되는 것을 특징으로 하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측방법.
In a Vacuum Oxygen Decarburization (VOD) process in which oxygen is blown and decarburized to produce molten steel containing chromium and deoxidation is performed using aluminum,
Setting a first relationship between the amount of chromium oxide oxidized by using the chromium concentration in the molten steel before and after the oxygen blowing and the amount of aluminum for chromium oxide reduction;
Setting a second relational expression between an amount of dissolved oxygen in the molten steel after the oxygen blowing and an amount of aluminum for removing the dissolved oxygen;
Setting a third relationship between a target aluminum concentration of the molten steel and an amount of aluminum for component adjustment; And
Deriving a regression equation for predicting the amount of aluminum in the deoxidation step through a regression analysis taking into consideration the first through third relational expressions and process factors considered in the VOD process,
Wherein the dissolved oxygen amount is calculated by subtracting the amount of heated oxygen oxide, the amount of decarbonized oxygen, the amount of unreacted oxygen, and the amount of chromium oxide in the total oxygen supply amount in the VOD process.
제1항에 있어서,
상기 공정 인자는 산소 취련 전후의 용강온도, 승온제 투입량, 상기 VOD 공정 전에 상기 용강으로부터 배제되는 슬래그양 및 상기 VOD 공정 시 상기 용강이 담기는 래들의 사용 횟수 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측방법.
The method according to claim 1,
Wherein the process parameter includes at least one of a molten steel temperature before and after the oxygen blowing, a temperature raising agent input amount, a slag amount excluded from the molten steel before the VOD process, and a use frequency of the molten steel during the VOD process A method for predicting the amount of aluminum input in a vacuum refining process.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 승온제 산화 산소량은 상기 용강에 투입되는 승온제 투입량을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측방법.
The method according to claim 1,
Wherein the amount of temperature-elevated oxygen oxide is calculated using an amount of the temperature-elevator supplied to the molten steel.
제1항에 있어서,
상기 탈탄 산소량은 상기 산소 취련 전후의 탄소 농도를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측방법.
The method according to claim 1,
Wherein the decarbonized oxygen amount is calculated using the carbon concentration before and after the oxygen blow-in.
제2항에 있어서,
상기 알루미늄의 투입량을 예측하기 위한 상기 회귀식은 아래와 같이 산출되는 것을 특징으로 하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측방법.
[회귀식]
알루미늄 투입량 = -R1 + R2×(산소 취련 전 크롬 농도(%) - 산소 취련 후 크롬농도(%)) + R3× 용존 산소 제거 알루미늄 양 - R4×목표 알루미늄 농도 + R5×용강량 + R6×산소 취련 전 용강 온도 + R7× 승온제 투입량 - R8×배제되는 슬래그량 + R9×산소 취련 후 용강 온도 - R10×래들의 사용 횟수.
여기서 R1 내지 R10은 회귀분석으로 구한 계수.
3. The method of claim 2,
Wherein the regression equation for predicting the input amount of aluminum is calculated as follows.
[Regression formula]
The amount of aluminum supplied = -R 1 + R 2 × (concentration of chromium before oxygen drawing (%) - concentration of chromium (%) after oxygen drawing) + R 3 × amount of aluminum dissolved oxygen - R 4 × target aluminum concentration + R 5 × amount of molten steel + The temperature of the molten steel before shunting + R7 × the amount of heating agent input - R8 × the amount of slag excluded + R9 × the temperature of the molten steel after the blasting of oxygen - R10 × the number of uses of ladle.
Where R1 to R10 are coefficients obtained by regression analysis.
제6항에 있어서,
상기 산소 취련 전의 상기 용강량, 상기 용강 내의 탄소 농도 및 크롬 농도, 상기 취련 전의 용강의 온도, 승온제 투입량, 상기 배제되는 슬래그량 및 상기 래들의 사용 횟수 중 적어도 하나의 데이터를 획득하는 단계; 및
상기 산소 취련 후의 상기 용강 내의 탄소 농도 및 크롬 농도와 취입된 총 산소 공급량, 상기 목표 알루미늄 농도 및 상기 취련 후의 용강의 온도 중 적어도 하나의 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측방법.
The method according to claim 6,
Obtaining at least one of data on the amount of molten steel before the oxygen blowing, the concentration of carbon in the molten steel and the chromium concentration, the temperature of the molten steel before the melting, the amount of the temperature raising agent, the excluded slag amount, And
Further comprising the step of obtaining at least one of the carbon concentration and the chromium concentration in the molten steel after the oxygen blowing and the total oxygen supplied amount, the target aluminum concentration, and the temperature of the molten steel after the blowing, A method for predicting aluminum doses in a.
제7항에 있어서,
상기 획득된 데이터와 상기 제1 내지 제3 관계식 및 상기 회귀식을 이용하여 알루미늄의 투입량을 예측하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측방법.
8. The method of claim 7,
And estimating an input amount of aluminum using the obtained data and the first to third relational expressions and the regression formula.
크롬을 함유하는 용강을 제조하기 위해 산소를 취련하여 탈탄하고, 알루미늄을 이용하여 탈산하는 진공정련(Vacuum Oxygen Decarburization, 이하, VOD) 공정에 있어서,
산소 취련 전후의 상기 용강 내의 크롬 농도를 이용하여 산출되는 크롬 산화 산소량과 크롬 산화물 환원을 위한 알루미늄 양과의 제1 관계식; 상기 산소 취련 후의 상기 용강 내의 용존 산소량과 상기 용존 산소 제거를 위한 알루미늄 양과의 제2 관계식; 및 상기 용강의 목표 알루미늄 농도와 성분 조정을 위한 알루미늄 양과의 제3 관계식을 설정하는 관계식 설정부;
상기 제1 내지 제3 관계식 및 상기 VOD 공정 시 고려되는 공정 인자를 고려한 회귀 분석을 통해 상기 탈산 단계에서의 알루미늄 투입량 예측을 위한 회귀식을 도출하는 회귀식 도출부를 포함하고,
상기 용존 산소량은 상기 VOD 공정 중의 총 산소 공급량에서 승온제 산화 산소량, 탈탄 산소량, 비반응 산소량 및 상기 크롬 산화 산소량을 제외하여 산출되는 것을 특징으로 하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측장치.
In a Vacuum Oxygen Decarburization (VOD) process in which oxygen is blown and decarburized to produce molten steel containing chromium and deoxidation is performed using aluminum,
A first relational expression between the amount of chromium oxide oxidized by using the chromium concentration in the molten steel before and after oxygen blowing and the amount of aluminum for chromium oxide reduction; A second relational expression between an amount of dissolved oxygen in the molten steel after the oxygen blowing and an amount of aluminum for removing the dissolved oxygen; And a relational expression setting unit for setting a third relational expression between the target aluminum concentration of the molten steel and the aluminum amount for adjusting the composition;
And a regression equation deriving unit for deriving a regression equation for predicting the amount of aluminum in the deoxidation step by regression analysis in consideration of the first through third relational expressions and process factors considered in the VOD process,
Wherein the dissolved oxygen amount is calculated by subtracting the amount of heat-oxidized oxygen, the amount of decarbonated oxygen, the amount of unreacted oxygen, and the amount of chromium oxide in the total oxygen supplied amount in the VOD process.
제9항에 있어서,
상기 공정 인자는 산소 취련 전후의 용강온도, 승온제 투입량, 상기 VOD 공정 전에 상기 용강으로부터 배제되는 슬래그양 및 상기 VOD 공정 시 상기 용강이 담기는 래들의 사용 횟수 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측장치
10. The method of claim 9,
Wherein the process parameter includes at least one of a molten steel temperature before and after the oxygen blowing, a temperature raising agent input amount, a slag amount excluded from the molten steel before the VOD process, and a use frequency of the molten steel during the VOD process An apparatus for predicting the amount of aluminum in a vacuum refining process
제10항에 있어서,
상기 알루미늄의 투입량을 예측하기 위한 상기 회귀식은 아래와 같이 산출되는 것을 특징으로 하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측장치.
[회귀식]
알루미늄 투입량 = -R1 + R2×(산소 취련 전 크롬 농도(%) - 산소 취련 후 크롬농도(%)) + R3× 용존 산소 제거 알루미늄 양 - R4×목표 알루미늄 농도 + R5×용강량 + R6×산소 취련 전 용강 온도 + R7× 승온제 투입량 - R8×배제되는 슬래그량 + R9×산소 취련 후 용강 온도 - R10×래들의 사용 횟수.
여기서 R1 내지 R10은 회귀분석으로 구한 계수.
11. The method of claim 10,
Wherein the regression equation for predicting the input amount of aluminum is calculated as follows.
[Regression formula]
The amount of aluminum supplied = -R 1 + R 2 × (concentration of chromium before oxygen drawing (%) - concentration of chromium (%) after oxygen drawing) + R 3 × amount of aluminum dissolved oxygen - R 4 × target aluminum concentration + R 5 × amount of molten steel + The temperature of the molten steel before shunting + R7 × the amount of heating agent input - R8 × the amount of slag excluded + R9 × the temperature of the molten steel after the blasting of oxygen - R10 × the number of uses of ladle.
Where R1 to R10 are coefficients obtained by regression analysis.
제11항에 있어서,
상기 산소 취련 전의 상기 용강량, 상기 용강 내의 탄소 농도 및 크롬 농도, 상기 취련 전의 용강의 온도, 승온제 투입량, 상기 배제되는 슬래그량 및 상기 래들의 사용 횟수 중 적어도 하나의 데이터를 획득하며,
상기 산소 취련 후의 상기 용강 내의 탄소 농도 및 크롬 농도와 취입된 총 산소 공급량, 상기 목표 알루미늄 농도 및 상기 취련 후의 용강의 온도 중 적어도 하나의 데이터를 획득하는 데이터 획득부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측장치.
12. The method of claim 11,
At least one of data on at least one of the amount of molten steel before the oxygen blowing, the concentration of carbon in the molten steel and the chromium concentration, the temperature of the molten steel before the blowing, the amount of the temperature raising agent, the amount of slag to be excluded,
Further comprising a data acquiring section for acquiring data of at least one of a carbon concentration and a chromium concentration in the molten steel after the oxygen is blown, a total oxygen supply amount blown, a target aluminum concentration, and a temperature of the molten steel after the blowing, An apparatus for predicting the amount of aluminum in a process.
제12항에 있어서,
상기 획득된 데이터와 상기 제1 내지 제3 관계식 및 상기 회귀식을 이용하여 알루미늄의 투입량을 예측하는 알루미늄 투입량 예측부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공정련 공정에서의 알루미늄 투입량 예측장치.
13. The method of claim 12,
Further comprising an aluminum injection amount predicting unit for predicting an input amount of aluminum by using the obtained data and the first to third relational expressions and the regression formula.
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