KR102065455B1 - Phosphorus concentration estimation method and converter blow control device in molten steel - Google Patents
Phosphorus concentration estimation method and converter blow control device in molten steel Download PDFInfo
- Publication number
- KR102065455B1 KR102065455B1 KR1020187026308A KR20187026308A KR102065455B1 KR 102065455 B1 KR102065455 B1 KR 102065455B1 KR 1020187026308 A KR1020187026308 A KR 1020187026308A KR 20187026308 A KR20187026308 A KR 20187026308A KR 102065455 B1 KR102065455 B1 KR 102065455B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- molten steel
- dephosphorization
- phosphorus concentration
- treatment
- converter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02P10/25—Process efficiency
Abstract
[과제] 다기능 전로법에 의한 조업에 있어서의 전로 취련 취지 시의 용강 중 인 농도를 정밀도 높게 추정하는 것. [해결 수단] 용강 중 인 농도 추정 방법은, 중간 배재 처리를 수반하는 전로를 사용한 1차 정련에 적용되고, 탈인 처리 시의 슬래그 레벨을 취득하는 슬래그 레벨 데이터 취득 스텝과, 탈탄 처리 시의 배기 가스 성분 및 배기 가스 유량을 취득하는 배기 가스 데이터 취득 스텝과, 탈탄 처리 시에 있어서의 서브랜스 측정에 의해 용강 온도 및 용강 중의 탄소 농도를 취득하는 용강 데이터 취득 스텝과, 슬래그 레벨, 배기 가스 성분, 배기 가스 유량, 용강 온도 및 탄소 농도에 관한 데이터, 그리고 탈인 처리, 중간 배재 처리 및 탈탄 처리에 관한 조업 조건을 사용하여 탈인 속도 상수를 산출하고, 산출된 탈인 속도 상수와, 탈인 처리 개시 시의 용선 인 농도를 사용하여, 서브랜스 측정 이후의 탈탄 처리 시에 있어서의 용강 중의 인 농도를 추정하는 인 농도 추정 스텝을 포함한다.[Problem] To estimate phosphorus concentration in molten steel at the time of converter blow in pursuit by the multifunctional converter method with high precision. [Measures] The method for estimating phosphorus concentration in molten steel is applied to primary refining using a converter with an intermediate exclusion treatment, a slag level data acquisition step of acquiring a slag level during dephosphorization treatment, and exhaust gas during decarburization treatment. Exhaust gas data acquisition step of acquiring component and exhaust gas flow rate, Molten steel data acquisition step of acquiring molten steel temperature and carbon concentration in molten steel by sublance measurement at the time of decarburization, slag level, exhaust gas component, exhaust The dephosphorization rate constant is calculated using data on gas flow rate, molten steel temperature and carbon concentration, and operating conditions relating to dephosphorization, intermediate exclusion and decarburization, and the calculated dephosphorization rate constant and the molten iron phosphorus at the start of dephosphorization. Phosphorus concentration which estimates phosphorus concentration in molten steel at the time of decarburization process after a sub lance measurement using concentration. It includes a forward step.
Description
본 발명은 다기능 전로법에 의한 조업에 있어서의 전로 취련 취지 시의 용강 중 인 농도를 고정밀도로 추정하는, 용강 중 인 농도 추정 방법 및 용강 중 인 농도 추정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for estimating phosphorus concentration in molten steel and an apparatus for estimating phosphorus concentration in molten steel for accurately estimating phosphorus concentration in molten steel at the time of blower blown in operation by the multifunctional converter method.
전로 취련에 있어서, 취지 시의 용강 중 성분의 제어(특히, 용강 중 인 농도의 제어)는, 강의 품질 관리상 매우 중요하다. 용강 중 인 농도의 제어를 위하여, 취입 산소량, 생석회 또는 스케일 등의 부원료의 투입량, 당해 부원료의 투입 타이밍, 상취 랜스 높이, 상취 산소 유량 및 저취 가스 유량 등이, 일반적으로 조작량으로서 사용되고 있다. 이들 조작량은, 목표 인 농도, 용선 데이터 및 과거의 조업 실적 등에 기초하여 작성된 기준 등이라는, 취련 개시 전에 얻어지는 정보에 의해 결정되는 경우가 많다.In the converter blow control, control of components in molten steel at the time of effect (especially control of phosphorus concentration in molten steel) is very important in quality control of steel. In order to control the phosphorus concentration in molten steel, the input amount of subsidiary materials such as blown oxygen amount, quicklime or scale, the input timing of the subsidiary material, the upper lance height, the upper odor oxygen flow rate and the lower odor gas flow rate are generally used as the operation amount. These operation amounts are often determined by the information obtained before the start of blown-out, such as the criteria created based on the target phosphorus concentration, molten iron data, past operation results, and the like.
그러나, 동일한 조업 조건에서도, 실제의 취련에 있어서의 탈인 거동의 재현성은 낮아, 취지 시의 용강 중 인 농도의 변동이 커진다는 문제가 있었다. 그 때문에, 상기와 같은 취련 개시 전에 얻어지는 정보에만 기초하여 결정된 조작량에 의한 취련에서는, 취지 시의 용강 중 인 농도의 변동을 억제하는 것은 곤란하였다.However, even under the same operating conditions, the reproducibility of dephosphorization behavior in actual blowing was low, and there was a problem that the fluctuation of phosphorus concentration in molten steel at the time of increase became large. Therefore, it is difficult to suppress the fluctuation of the phosphorus concentration in molten steel at the time of blown by the operation amount determined based only on the information obtained before starting blown as mentioned above.
상기 문제에 대응하기 위해, 취련 시에 축차적으로 얻어지는 배기 가스 성분 및 배기 가스 유량 등의 측정값을 활용한 기술이 개발되고 있다. 예를 들어, 하기 특허문헌 1에는, 취련에 관한 조업 조건 및 배기 가스에 관한 측정값을 사용하여 탈인 속도 상수를 추정하고, 추정된 탈인 속도 상수를 사용하여 취련 시의 용강 중 인 농도를 추정하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 하기 특허문헌 1에는, 추정된 용강 중 인 농도와 목표 용강 중 인 농도를 비교하여, 그 비교 결과에 기초하여 취련에 관한 조업 조건을 변경함으로써 용강 중 인 농도를 제어하는 기술이 개시되어 있다.In order to cope with the above problem, a technique has been developed that utilizes measured values such as exhaust gas components and exhaust gas flow rates that are sequentially obtained at the time of blowing. For example,
근년, 1차 정련에 있어서, 전로를 사용한 탈인 처리 등의 용선 예비 처리가 일반적으로 행하여지고 있다. 특히, 다기능 전로법(MUlti Refining Converter: MURC)이라고 불리는, 1차 정련에 있어서 용선 예비 처리와 탈탄 처리를 동일한 전로에 의해 일관하여 행하는 것이 가능한 기술의 개발이 진행되고 있다. MURC는, 구체적으로는, 용선을 전로에 장입하고(제1 공정), 플럭스의 첨가 및 상취 랜스에 의한 산소의 취입에 의한 탈인 처리를 포함하는 용선 예비 처리를 행하고(제2 공정), 당해 전로를 틸팅시켜 제2 공정에서 발생한 슬래그를 배재하는 중간 배재 처리를 행하고(제3 공정), 그 후 당해 전로에 의해 탈탄 처리를 행하는(제4 공정) 공정으로 이루어지는, 1차 정련의 조업법이다. MURC는, 종래의 심플·리파이닝·프로세스(Simple Refining Process: SRP)와 같은, 탈인 처리와 탈탄 처리를 상이한 전로에서 행하는 1차 정련의 조업법과 비교하여, 열 손실이 적고 리드 타임도 짧기 때문에, 제강 프로세스에 있어서의 생산 효율이 높다는 이점을 갖는다.In recent years, in primary refining, molten iron preliminary processing, such as dephosphorization processing using a converter, is generally performed. In particular, in the primary refining called the MULC (MUlti Refining Converter) (MURC), the development of the technology which can carry out molten iron preliminary processing and decarburization process by the same converter is progressing. Specifically, MURC charges molten iron into a converter (first step), performs molten iron preliminary treatment including dephosphorization by addition of flux and blowing of oxygen by a top lance (second step), and the converter It is an operation method of primary refining which consists of the process of performing the intermediate | middle discharge | exhaustion process which disposes the slag which arose in the 2nd process by the tilting (3rd process), and then performs decarburization process by the said converter (4th process). MURC has less heat loss and shorter lead time compared to the primary refining operation, which performs dephosphorization and decarburization in different converters, such as the conventional Simple Refining Process (SRP). It has the advantage that the production efficiency in the process is high.
이 MURC에 있어서는, 상술한 제2 공정인 탈인 처리에 있어서 발생한 슬래그는, 제3 공정인 중간 배재 처리에 의해 배재된다. 이때, 탈인 처리에 있어서 발생한 슬래그양 또는 슬래그의 질에 따라서는, 중간 배재 처리에 의해 배재되는 슬래그양이 조업별로 상이하다.In this MURC, the slag which occurred in the dephosphorization process which is the 2nd process mentioned above is discharged by the intermediate | middle discharging process which is a 3rd process. At this time, depending on the amount of slag generated in the dephosphorization treatment or the quality of the slag, the amount of slag discharged by the intermediate discharge treatment differs for each operation.
중간 배재 처리 후의 용선에 포함되는 인은, 탈탄 처리 시에 있어서, 탈탄 반응과 병행하여 발생할 수 있는, 하기 화학식 (101)로 표현되는 탈인 반응에 의해, 용선으로부터 탈리되어 슬래그에 도입되거나, 반대로 슬래그로부터 탈리되어 용선에 다시 도입되거나 하는 경우가 있다. 또한, 하기 화학식 (101)에 있어서, 「[물질 X]」라는 표기는, 물질 X가 용선 중에 존재하는 물질임을 나타내고, 「(물질 Y)」라는 표기는, 물질 Y가 슬래그 중에 존재하는 물질임을 나타낸다.Phosphorus contained in the molten iron after the intermediate exclusion treatment is released from the molten iron by the dephosphorization reaction represented by the following general formula (101), which may occur in parallel with the decarburization reaction during decarburization, and is introduced into the slag, or conversely, slag. There is a case where it is detached from and introduced into the molten iron again. In addition, in the following general formula (101), the description "[substance X]" shows that substance X is a substance which exists in molten iron | metal, and the description "(substance Y)" shows that substance Y is a substance which exists in slag. Indicates.
상기 화학식 (101)로 표현되는 탈인 반응이 진행되는 방향은, 중간 배재 처리 시에 배재된 슬래그의 양 및 성분(또는, 전로 내에 잔존하는 슬래그의 양 및 성분)에 따라 변화한다. 즉, 탈인 반응의 반응 방향 및 반응 속도는, 중간 배재 처리 시에 배재되는 슬래그의 양에 좌우된다. 따라서, 중간 배재 처리 시에 배재되는 슬래그의 양이, 탈탄 처리 시에 있어서의 용강 중 인 농도에 영향을 미친다고 생각된다.The direction in which the dephosphorization reaction represented by the general formula (101) proceeds changes depending on the amount and component of slag (or the amount and component of slag remaining in the converter) during the intermediate exclusion treatment. That is, the reaction direction and reaction rate of the dephosphorization reaction depend on the amount of slag to be discharged during the intermediate discharge treatment. Therefore, it is thought that the amount of slag excreted at the time of the intermediate exclusion treatment affects the concentration of phosphorus in the molten steel during the decarburization treatment.
상기 특허문헌 1에서는, 전로 취련의 조업 시의 조업 조건 등을 사용하여 용강 중 인 농도의 추정이 행하여지고 있다. 그러나, 상기 특허문헌 1에서는, 중간 배재 처리 시에 배재되는 슬래그의 양에 대해서는 고려되어 있지 않다. 탈탄 처리 시에 있어서의 용강 중 인 농도가 중간 배재 처리 시에 배재되는 슬래그의 양에 영향을 미치는 것을 고려하면, 상기 특허문헌 1에 개시된 기술에서는, 중간 배재 처리를 수반하는 1차 정련에 있어서의 용강 중 인 농도를 정밀도 높게 추정하는 것은 곤란하다.In the said
그래서, 본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적으로 하는 점은, MURC 조업에 있어서의 전로 취련 취지 시의 용강 중 인 농도를 정밀도 높게 추정하는 것이 가능한, 용강 중 인 농도 추정 방법 및 전로 취련 제어 장치를 제공하는 데 있다.Therefore, this invention is made | formed in view of the said problem, The objective of this invention is the phosphorus concentration estimation method in molten steel which can estimate the phosphorus concentration in molten steel at the time of the purpose of converter conversion in MURC operation with high precision. And a converter blow control device.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 어느 한 관점에 의하면, 탈인 처리와, 상기 탈인 처리로 생성된 슬래그를 배재하는 중간 배재 처리와, 탈탄 처리를 동일한 전로를 사용하여 행하는 1차 정련에 사용되는 용강 중 인 농도 추정 방법이며, 상기 탈인 처리 전의 용선에 관한 용선 데이터를 취득하는 용선 데이터 취득 스텝과, 상기 탈인 처리 시의 슬래그 레벨을 취득하는 슬래그 레벨 데이터 취득 스텝과, 상기 탈탄 처리 시의 배기 가스 성분 및 배기 가스 유량을 취득하는 배기 가스 데이터 취득 스텝과, 상기 탈탄 처리 시에 있어서의 서브랜스 측정에 의해 용강 온도 및 용강 중의 탄소 농도를 취득하는 용강 데이터 취득 스텝과, 상기 슬래그 레벨, 상기 배기 가스 성분, 상기 배기 가스 유량, 상기 용강 온도 및 상기 탄소 농도에 관한 데이터, 그리고 상기 탈인 처리, 상기 중간 배재 처리 및 상기 탈탄 처리에 관한 조업 조건을 사용하여 탈인 속도 상수를 산출하고, 산출된 상기 탈인 속도 상수와, 상기 탈인 처리 개시 시의 용선 인 농도를 사용하여, 상기 서브랜스 측정 이후의 상기 탈탄 처리 시에 있어서의 상기 용강 중의 인 농도를 추정하는 인 농도 추정 스텝을 포함하는, 용강 중 인 농도 추정 방법이 제공된다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, according to one aspect of this invention, it is used for the dephosphorization treatment, the intermediate | middle discharging process which excludes the slag produced | generated by the said dephosphorization treatment, and the primary refining which performs decarburization process using the same converter A method for estimating phosphorus concentration in molten steel, comprising: molten iron data acquisition step for acquiring molten iron data relating to molten iron before the dephosphorization treatment; slag level data acquiring step for acquiring slag level during the dephosphorization treatment; and exhaust gas during the decarburization treatment Exhaust gas data acquisition step of acquiring component and exhaust gas flow rate, molten steel data acquisition step of acquiring molten steel temperature and carbon concentration in molten steel by sublance measurement at the time of the decarburization treatment, the slag level, the exhaust gas Components, the exhaust gas flow rate, the molten steel temperature and the carbon concentration, and A dephosphorization rate constant is calculated using the operating conditions relating to the dephosphorization treatment, the intermediate exclusion treatment and the decarburization treatment, and the dephosphorization rate constant is calculated using the calculated dephosphorization rate constant and the molten iron phosphorus concentration at the start of the dephosphorization treatment. A phosphorus concentration estimation method in molten steel is provided, including a phosphorus concentration estimating step of estimating phosphorus concentration in the molten steel during the decarburization treatment after measurement.
상기 탈인 속도 상수의 산출에 있어서, 과거의 조업에 있어서 취득된 복수의 상기 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 행하여진 시계열 클러스터링에 의해 얻어지는 클러스터를 식별하는 카테고리 변수를 사용해도 된다.In the calculation of the dephosphorization rate constant, a category variable for identifying a cluster obtained by time series clustering performed on a plurality of the slag level time series data obtained in past operation may be used.
상기 탈인 속도 상수의 산출에 있어서, 상기 탈인 처리 시에 얻어지는 상기 슬래그 레벨의 시계열 데이터의 평균값을 사용해도 된다.In the calculation of the dephosphorization rate constant, an average value of time series data of the slag level obtained during the dephosphorization treatment may be used.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 탈인 처리와, 상기 탈인 처리로 생성된 슬래그를 배재하는 중간 배재 처리와, 탈탄 처리를 동일한 전로를 사용하여 행하는 1차 정련에 사용되는 전로 취련 제어 장치이며, 상기 탈인 처리 전의 용선에 관한 용선 데이터를 취득하는 용선 데이터 취득부와, 상기 탈인 처리 시의 슬래그 레벨을 취득하는 슬래그 레벨 데이터 취득부와, 상기 탈탄 처리 시의 배기 가스 성분 및 배기 가스 유량을 취득하는 배기 가스 데이터 취득부와, 상기 탈탄 처리 시에 있어서의 서브랜스 측정에 의해 용강 온도 및 용강 중의 탄소 농도를 취득하는 용강 데이터 취득부와, 상기 슬래그 레벨, 상기 배기 가스 성분, 상기 배기 가스 유량, 상기 용강 온도 및 상기 탄소 농도에 관한 데이터, 그리고 상기 탈인 처리, 상기 중간 배재 처리 및 상기 탈탄 처리에 관한 조업 조건을 사용하여 탈인 속도 상수를 산출하고, 산출된 상기 탈인 속도 상수와, 상기 탈인 처리 개시 시의 용선 인 농도를 사용하여, 상기 서브랜스 측정 이후의 상기 탈탄 처리 시에 있어서의 상기 용강 중의 인 농도를 추정하는 인 농도 추정부를 구비하는, 전로 취련 제어 장치가 제공된다.Moreover, in order to solve the said subject, according to another viewpoint of this invention, it uses for dephosphorization treatment, the intermediate | middle discharging process which excludes the slag produced | generated by the said dephosphorization treatment, and the primary refining which performs decarburization process using the same converter. A converter blow control device to be used, which is a molten iron data acquisition unit for acquiring molten iron data relating to molten iron before the dephosphorization treatment, a slag level data acquisition unit for acquiring a slag level during the dephosphorization treatment, and an exhaust gas component during the decarburization treatment. And an exhaust gas data acquiring unit for acquiring an exhaust gas flow rate, a molten steel data acquiring unit for acquiring molten steel temperature and carbon concentration in the molten steel by sublance measurement during the decarburization process, the slag level, and the exhaust gas component. And data relating to the exhaust gas flow rate, the molten steel temperature and the carbon concentration, and the dephosphorization treatment. , A dephosphorization rate constant is calculated using the operating conditions relating to the intermediate exclusion treatment and the decarburization treatment, and the calculated dephosphorization rate constant and the molten iron concentration at the start of the dephosphorization treatment are used. The converter blow control device provided with the phosphorus concentration estimation part which estimates the phosphorus concentration in the said molten steel at the time of the said decarburization process is provided.
상기 인 농도 추정부는, 상기 탈인 속도 상수의 산출에 있어서, 과거의 조업에 있어서 취득된 복수의 상기 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 행하여진 시계열 클러스터링에 의해 얻어지는 클러스터를 식별하는 카테고리 변수를 사용해도 된다.In calculating the dephosphorization rate constant, the phosphorus concentration estimating unit may use a category variable for identifying a cluster obtained by time series clustering performed on a plurality of slag level time series data obtained in a past operation.
상기 인 농도 추정부는, 상기 탈인 속도 상수의 산출에 있어서, 상기 탈인 처리 시에 얻어지는 상기 슬래그 레벨의 시계열 데이터의 평균값을 사용해도 된다.In the calculation of the dephosphorization rate constant, the phosphorus concentration estimating unit may use an average value of time series data of the slag level obtained during the dephosphorization treatment.
상기 용강 중 인 농도 추정 방법 및 상기 전로 취련 제어 장치에서는, 슬래그 레벨을 포함하는 다양한 데이터 및 조업 조건을 사용하여 탈인 속도 상수가 산출되고, 산출된 탈인 속도 상수를 사용하여 용강 중 인 농도가 추정된다. 이에 의해, 탈인 처리, 중간 배재 처리 및 탈탄 처리를 동일 전로에 의해 일관하여 행하는 1차 정련에 있어서 당해 전로 내에서 발생하는 슬래그의 배재에 관한 조업 요인을, 용강 중 인 농도의 추정에 반영시킬 수 있다. 따라서, 용강 중 인 농도를 보다 고정밀도로 추정할 수 있다.In the method for estimating phosphorus concentration in molten steel and the converter blow control device, dephosphorization rate constants are calculated using various data and operating conditions including slag levels, and the phosphorus concentration in molten steel is estimated using the calculated dephosphorization rate constants. . As a result, in the primary refining process in which dephosphorization treatment, intermediate excretion treatment and decarburization treatment are performed consistently by the same converter, operation factors related to the slag discharge occurring in the converter can be reflected in the estimation of phosphorus concentration in the molten steel. have. Therefore, phosphorus concentration in molten steel can be estimated more accurately.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, MURC 조업에 있어서의 전로 취련 취지 시의 용강 중 인 농도를, 정밀도 높게 추정하는 것이 가능하다.As described above, according to the present invention, it is possible to accurately estimate the phosphorus concentration in the molten steel at the time of purging the converter in MURC operation.
도 1은 탈인 처리 시에 있어서의 슬래그 레벨의 시계열 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 2a는 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 행하여진 시계열 클러스터링의 결과를 도시하는 도면이다.
도 2b는 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 행하여진 시계열 클러스터링의 결과를 도시하는 도면이다.
도 2c는 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 행하여진 시계열 클러스터링의 결과를 도시하는 도면이다.
도 2d는 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 행하여진 시계열 클러스터링의 결과를 도시하는 도면이다.
도 2e는 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 행하여진 시계열 클러스터링의 결과를 도시하는 도면이다.
도 2f는 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 행하여진 시계열 클러스터링의 결과를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 전로 취련 시스템의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 4는 동일 실시 형태에 관한 전로 취련 시스템에 의한 용강 중 인 농도 추정 방법의 흐름도의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5a는 서브랜스 측정 시의 탈인 속도 상수 k의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 5b는 서브랜스 측정 시의 탈인 속도 상수 k의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 5c는 서브랜스 측정 시의 탈인 속도 상수 k의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 5d는 서브랜스 측정 시의 탈인 속도 상수 k의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 6a는 서브랜스 측정 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 6b는 서브랜스 측정 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 6c는 서브랜스 측정 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 6d는 서브랜스 측정 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 7a는 종점 시의 탈인 속도 상수 k의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 7b는 종점 시의 탈인 속도 상수 k의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 7c는 종점 시의 탈인 속도 상수 k의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 7d는 종점 시의 탈인 속도 상수 k의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 8a는 종점 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 8b는 종점 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 8c는 종점 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.
도 8d는 종점 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.1 is a graph showing time series data of a slag level at the time of dephosphorization.
FIG. 2A is a diagram showing the result of time series clustering performed on slag level time series data. FIG.
FIG. 2B is a diagram showing the results of time series clustering performed on slag level time series data. FIG.
FIG. 2C is a diagram showing the results of time series clustering performed on slag level time series data. FIG.
FIG. 2D is a diagram showing a result of time series clustering performed on slag level time series data. FIG.
FIG. 2E is a diagram showing a result of time series clustering performed on time series data of a slag level.
FIG. 2F is a diagram showing the result of time series clustering performed on time series data of a slag level.
It is a figure which shows the structural example of the converter blowing system which concerns on one Embodiment of this invention.
It is a figure which shows an example of the flowchart of the phosphorus concentration estimation method in molten steel by the converter blowing system which concerns on the same embodiment.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the dephosphorization rate constant k at the time of a sub lance measurement.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the dephosphorization rate constant k at the time of a sub lance measurement.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the dephosphorization rate constant k at the time of a sub lance measurement.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the dephosphorization rate constant k at the time of a sub lance measurement.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the time of a sub lance measurement.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the time of a sub lance measurement.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the time of a sub lance measurement.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the time of a sub lance measurement.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the dephosphorization rate constant k at the end point.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the dephosphorization rate constant k at the end point.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the dephosphorization rate constant k at the end point.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the dephosphorization rate constant k at the end point.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the end point.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the end point.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the end point.
It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the end point.
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Preferred embodiment of this invention is described in detail, referring an accompanying drawing below. In addition, in this specification and drawing, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same number about the component which has a substantially same functional structure.
또한, 탈탄 처리 시의 전로 내에는, 그 탄소 농도에 따라 선철 또는 강이 존재할 수 있지만, 이하의 설명에서는, 설명이 번잡해지는 것을 피하기 위하여, 「전로 내의 용선 또는 용강」을, 편의적으로, 모두 「용강」이라고 호칭하기로 한다. 또한, 탈인 처리 시에 대해서는, 「용선」이라는 단어를 사용한다.In addition, although iron and steel may exist in the converter at the time of decarburization, according to the carbon concentration, in the following description, in order to avoid the complicated description, "melting or molten steel in a converter" is conveniently referred to as " Molten steel ”. In addition, in the case of dephosphorization processing, the word "molten iron" is used.
<<1. 본 실시 형태에 관한 용강 중 인 농도의 추정 방법>><< 1. Estimation method of phosphorus concentration in molten steel which concerns on this embodiment >>
본 실시 형태에 관한 전로 취련 시스템(1)의 구성 및 기능에 대하여 설명하기 전에, 본 실시 형태에 관한 용강 중 인 농도의 추정 방법에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 특별히 설명이 없는 한, 각 성분의 농도의 단위인 (질량%)는, (%)라고 기재한다.Before demonstrating the structure and function of the
(조업 조건, 조업 요인을 사용한 용강 중 인 농도의 추정 방법)(Estimate method of phosphorus concentration in molten steel using operating conditions, operating factors)
취련 중의 용강 중 인 농도 [P](%)의 시간 변화가 1차 반응식으로 표현된다고 가정하면, 당해 1차 반응식은, 하기 식 (1)과 같이 표현된다.Assuming that the time change of the phosphorus concentration [P] (%) in molten steel during blowdown is represented by a first-order reaction formula, the first-order reaction formula is expressed as in the following formula (1).
여기서, 상기 식 (1)에 있어서, [P]ini는, 인 농도 초기값(용선 인 농도)(%)이며, k는, 탈인 속도 상수(sec-1)이다. 또한, 여기에서 말하는 「인 농도 초기값」이란, 탈인 처리 개시 시에 있어서의 인 농도를 의미한다.Here, in said Formula (1), [P] ini is a phosphorus concentration initial value (melting phosphorus concentration) (%), and k is a dephosphorization rate constant (sec <-1> ). In addition, the "phosphorus concentration initial value" here means the phosphorus concentration at the time of dephosphorization treatment start.
정확한 탈인 속도 상수 k가 얻어지면, 용강 중 인 농도를 고정밀도로 추정할 수 있다. 단, 일반적으로 실제의 취련에 있어서의 탈인 속도 상수 k는 일정하지 않으며, 다양한 조업 조건의 영향을 받아 변동한다고 생각된다. 그 때문에, 예를 들어 상기 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2013-23696호 공보)에 개시되어 있는 바와 같이, 용선 성분 및 용선 온도와 같은 스태틱한 정보뿐만 아니라, 축차적으로 측정되는 배기 가스 성분에 관한 데이터 및 배기 가스 유량에 관한 데이터 등의 배기 가스 데이터와 같은 취련 중의 다이내믹한 정보를 활용하여, 탈인 속도 상수 k를 추정하는 것이 행하여진다. 이하, 탈인 속도 상수 k의 추정 방법에 대하여 설명한다.If an accurate dephosphorization rate constant k is obtained, the phosphorus concentration in the molten steel can be estimated with high accuracy. However, in general, the dephosphorization rate constant k in actual blowing is not constant, and it is considered to fluctuate under the influence of various operating conditions. Therefore, as disclosed, for example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-23696), not only static information such as molten iron components and molten iron temperatures, but also exhaust gas components measured sequentially. Estimation of the dephosphorization rate constant k is performed by utilizing dynamic information during blowing, such as exhaust gas data such as data and data on exhaust gas flow rate. Hereinafter, the estimation method of the dephosphorization rate constant k is demonstrated.
상기 식 (1)로부터, 취련 개시(탈인 처리 개시)부터 t초 후에 있어서의 용강 중 인 농도는, 하기 식 (2)와 같이 표현된다.From said Formula (1), the phosphorus concentration in molten steel in t second after a blow start (dephosphorization start) is represented like following formula (2).
그렇게 하면, 과거의 조업 실적 데이터를 사용하여, 차지별 탈인 속도 상수 k를 구할 수 있다. 예를 들어, 차지 i에 있어서의 탈인 속도 상수 ki는, 하기 식 (3)을 사용하여 산출된다.In this way, the deodorization rate constant k by charge can be calculated | required using past operation performance data. For example, the dephosphorization rate constant k i in the charge i is calculated using the following formula (3).
여기서, 상기 식 (3)에 있어서, [P]end, i는, 취지 시의 용강 중 인 농도(%)이며, tend, i는, 탈인 처리 개시 시(취련 개시 시)부터 취지 시점까지의 경과 시간(초)이다.Here, in said Formula (3), [P] end and i are phosphorus concentrations (%) in molten steel at the time of application, and t end and i are from the start of dephosphorization treatment (at the start of a blow) to the point of time. Elapsed time in seconds.
그리고, 상기 식 (3)에 의해 얻어진 탈인 속도 상수 k를 목적 변수로 하는 모델식을, 미리 작성해 둔다. 이 모델식은, 다양한 통계적 방법에 의해 적절히 구축 가능하다. 본 실시 형태에서는, 당해 모델식으로서, 주지의 다중 회귀 분석 방법에 의해 얻어지는, 다양한 조업 요인 X를 설명 변수로 하는 회귀식이 사용된다. 당해 회귀식은, 하기 식 (4)와 같이 구축된다. 실제의 취련에서는, 당해 취련 시에 있어서의 조업 요인 X를 하기 식 (4)에 대입함으로써, 탈인 속도 상수 k가 추정되고, 당해 탈인 속도 상수 k를 상기 식 (2)에 적용함으로써, 용강 중 인 농도가 추정될 수 있다.And the model formula which uses the dephosphorization rate constant k obtained by said formula (3) as an objective variable is created previously. This model formula can be suitably constructed by various statistical methods. In this embodiment, as the model equation, a regression equation using various operation factors X as an explanatory variable, which is obtained by a known multiple regression analysis method, is used. The regression formula is constructed as in the following formula (4). In actual blow, the dephosphorization rate constant k is estimated by substituting operation factor X at the time of the said blow in the following formula (4), and applying the said dephosphorization rate constant k to said Formula (2), Concentration can be estimated.
여기서, 상기 식 (4)에 있어서, αj는, j번째의 조업 요인 Xj에 대응하는 회귀 계수이며, α0는 상수이다. 또한, 조업 요인 X의 구체예로서는, 하기 표 1에 나타내는 조업 요인을 들 수 있다. 단, 하기 표 1에 나타내는 조업 요인은 어디까지나 일례이며, 탈인 속도 상수 k의 추정에 있어서는, 모든 조업 요인 X가 고려되어도 된다. 또한, 탈인 속도 상수 k의 추정에는, 하기 표 1에 포함되는 조업 요인의 전부 또는 일부가 사용되어도 된다.In Formula (4), α j is a regression coefficient corresponding to the j-th operation factor X j , and α 0 is a constant. Moreover, the operation factor shown in following Table 1 is mentioned as a specific example of operation factor X. However, the operation factor shown in following Table 1 is an example to the last, and all the operation factors X may be considered in the estimation of the dephosphorization rate constant k. In addition, all or part of the operation factors contained in following Table 1 may be used for estimation of the dephosphorization rate constant k.
또한, 상기 특허문헌 1에 의하면, 취련 중의 배기 가스 유량, 배기 가스 성분, 저취 가스 유량, 부원료 투입량 및 용선 성분으로부터 산소 수지를 계산하여 얻어지는 노 내 축적 산소량 원단위가, 탈인 속도 상수에 미치는 영향이 큼이 나타났다. 따라서, 상기 특허문헌 1에서는, 배기 가스 데이터 등을 활용하여 얻어지는 노 내 축적 산소량 원단위, 그리고 상취 랜스 높이, 산소 가스 유량 및 저취 가스 유량 등의 취련 중의 다이내믹한 조업 요인을, 상기 식 (4)로 표현되는 회귀식의 설명 변수로서, 표 1에 기재된 설명 변수 외에도 더 채용함으로써, 보다 고정밀도로 탈인 속도 상수의 추정이 가능하다고 기재되어 있다.Moreover, according to the said
(슬래그 레벨에 관한 데이터의 활용)(Utilization of data about slag level)
그런데, 상술한 MURC와 같은 전로 취련 방식에서는, 탈인 처리, 중간 배재 처리 및 탈탄 처리가, 동일 전로에 의해 연속적으로 행하여진다. 그 때문에, 상기 특허문헌 1에 개시된 바와 같은, 탈인 처리 및 탈탄 처리에 관한 조업 조건뿐만 아니라, 중간 배재 처리에 관한 조업 조건도, 본 실시 형태에 관한 탈인 속도 상수의 추정에 사용될 수 있다. 중간 배재 처리에 관한 조업 조건으로서, 예를 들어 중간 배재 시간 및 중간 배재되는 슬래그양을 들 수 있다.By the way, in converter converter blowing methods like MURC mentioned above, dephosphorization treatment, intermediate | middle discharge | disassembly treatment, and decarburization process are performed continuously by the same converter. Therefore, not only the operating conditions regarding dephosphorization treatment and decarburization process as disclosed in the said
이 중, 중간 배재되는 슬래그양은, 탈탄 처리 시에 있어서의 용강 중 인 농도에 크게 영향을 미친다고 생각된다. 본 발명자들은, 이 중간 배재되는 슬래그양이, 탈인 처리 시에 있어서의 슬래그 레벨(슬래그 높이)과 관계가 깊음을 알아냈다. 예를 들어, 중간 배재 처리에 있어서, 슬래그 레벨이 높은 경우에는 슬래그가 배재되기 쉽고, 슬래그 레벨이 낮은 경우에는 슬래그가 배재되기 어렵다고 생각된다. 즉, 중간 배재되는 슬래그양은, 슬래그 레벨에 따라 변화할 수 있다. 따라서, 본 발명자들은, 탈인 처리 시의 취련에 있어서 전로 내에 발생할 수 있는 슬래그의 슬래그 레벨을 용강 중 인 농도의 추정에 관한 조업 요인으로서 채용함으로써, 용강 중 인 농도의 추정 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다는 취지에 상도하였다. 이하, 슬래그 레벨에 관한 데이터 및 그 활용예에 대하여 설명한다.Among these, the amount of slag interposed | disconnected is thought to have a big influence on the phosphorus concentration in molten steel at the time of decarburization process. The present inventors found out that the amount of slag interposed in the middle is deeply related to the slag level (slag height) at the time of dephosphorization treatment. For example, in the intermediate discharging treatment, when the slag level is high, the slag is likely to be discharged, and when the slag level is low, the slag is difficult to be discharged. In other words, the amount of slag interposed in the middle may vary depending on the slag level. Accordingly, the present inventors can further improve the estimation accuracy of the phosphorus concentration in the molten steel by employing the slag level of the slag that may occur in the converter during the blowdown during the dephosphorization treatment as an operation factor for the estimation of the phosphorus concentration in the molten steel. It was also intended. Hereinafter, the data concerning the slag level and its utilization example are demonstrated.
도 1은, 탈인 처리 시에 있어서의 슬래그 레벨의 시계열 데이터를 나타내는 그래프이다. 또한, 당해 그래프에 의해 나타나는 데이터는, 실제로 얻어진 슬래그 레벨의 데이터에 대하여, 평균=0이 되며, 또한, 표준 편차=1이 되도록 표준화 처리를 실시함으로써 얻어진 데이터이다. 당해 시계열 데이터는, 탈인 처리에 있어서의 취련의 개시 시부터 취지 시까지 취득된 시계열 데이터이다.1 is a graph showing the time series data of the slag level in the dephosphorization process. In addition, the data shown by the said graph is data obtained by performing a normalization process so that average may become 0 and standard deviation = 1 with respect to the data of the slag level actually obtained. The said time series data is time series data acquired from the start of the blow in a dephosphorization process to the time of giving.
도 1을 참조하면, 탈인 처리 말기에 있어서, 슬래그 레벨이 상승되고 있음을 알 수 있다. 즉, 슬래그의 생성(슬래그 포밍)이 진행되고 있는 것은, 탈인 처리 말기에서이다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 탈인 처리 시의 취련 말기에 있어서의 슬래그 레벨에 관한 데이터를, 식 (4)의 설명 변수인 조업 요인 Xj의 하나로서 사용할 수 있다. 또한, 「탈인 처리 말기(「탈인 처리 시의 취련 말기」라고도 칭한다)」란, 탈인 처리에 있어서의 취련 개시 시부터 취지 시점까지의 전체 경과 시간의 1/3 내지 1/4 정도에 대응하는 시간만큼, 취지 시점부터 거슬러 올라간 시점까지의 기간을 의미한다. 예를 들어, 취련 개시 시부터 취지 시점까지의 전체 경과 시간이 180초인 경우에, 상기 탈인 처리 말기는, 취련 개시 시부터 120초 내지 135초 정도가 경과한 시점부터, 취지 시점까지의 기간에 대응한다.Referring to FIG. 1, it can be seen that the slag level is increased at the end of the dephosphorization treatment. That is, the generation of slag (slag forming) is in progress at the end of the dephosphorization treatment. Therefore, in this embodiment, the data regarding the slag level at the end of blow in the dephosphorization process can be used as one of the operation factors X j which are explanatory variables of Formula (4). In addition, "the end of dephosphorization process (it is also called" the end of blow at dephosphorization process ")" is the time corresponding to about 1/3 to 1/4 of the total elapsed time from the start of the blow in dephosphorization process to the point of time. This means a period from the point of intent to the point of ascending back. For example, when the total elapsed time from the start of the blow to the point of time is 180 seconds, the end of the dephosphorization treatment corresponds to the period from the time of the start of blow to the point of about 120 seconds to 135 seconds. do.
본 실시 형태에서는, 예를 들어 탈인 처리 말기에 있어서의 슬래그 레벨의 시계열 데이터의 평균값이, 탈인 속도 상수 k를 추정하기 위한 회귀식인 식 (4)의 설명 변수인 조업 요인 Xj로서 사용되어도 된다. 이에 의해, 탈인 처리에 의해 발생한 슬래그양을, 탈인 속도 상수 k의 추정에 반영시킬 수 있다.In the present embodiment, for example, the average value of time series data of the slag level at the end of the dephosphorization treatment may be used as an operation factor X j which is an explanatory variable of equation (4) which is a regression equation for estimating the dephosphorization rate constant k. As a result, the amount of slag generated by the dephosphorization treatment can be reflected in the estimation of the dephosphorization rate constant k.
또한, 본 실시 형태에서는, 예를 들어 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 시계열 클러스터링을 실시하여 얻어지는 클러스터를 식별하는 카테고리 변수가, 설명 변수로서 사용되어도 된다. 시계열 클러스터링이란, 시계열 데이터끼리의 거리를 구하고, 당해 거리에 기초하여 클러스터링을 행하는 방법이다. 슬래그 레벨의 추이를 시계열 데이터로서 취급함으로써, 단순한 평균값으로는 표현할 수 없는 슬래그 레벨의 복잡한 거동(환언하면, 평균값을 산출하는 과정에서 평균화되어 버리는, 슬래그 레벨의 축차적인 거동 변화)을 유의한 것으로서 파악하여, 이러한 슬래그 레벨의 복잡한 거동을, 보다 고정밀도로 반영시키는 것이 가능해진다.In addition, in this embodiment, the category variable which identifies the cluster obtained by performing time series clustering with respect to the time series data of a slag level, for example may be used as explanatory variable. Time series clustering is a method of obtaining the distance between time series data and performing clustering based on the distance. By treating the trend of the slag level as time series data, grasp the complex behavior of the slag level (in other words, the sequential change of the slag level, which is averaged in the process of calculating the average value), which cannot be represented by a simple average value, as significant. This makes it possible to reflect such a complicated behavior of the slag level more accurately.
이하에서는, 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 시계열 클러스터링을 실시하여 얻어지는 클러스터를 식별하는 카테고리 변수를, 설명 변수로서 사용하는 경우에 대하여, 상세하게 설명한다.Hereinafter, the case where the category variable which identifies the cluster obtained by performing time series clustering with respect to the slag level time series data is used as an explanatory variable is demonstrated in detail.
본 실시 형태에서는, 우선, 과거의 조업 데이터로부터 취득되는 취련 말기에 있어서의 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여, 미리 시계열 클러스터링이 행하여진다. 또한, 본 실시 형태에서는, 시계열 클러스터링의 방법으로서, 계층 클러스터링의 최근린법이 사용된다. 시계열 클러스터링의 방법으로서는, 본 방법에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 비계층 클러스터링의 k-means법 등이어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 이들 시계열 데이터에 대하여 6개의 클러스터로 분류되도록 시계열 클러스터링이 행하여지지만, 클러스터의 수에 대해서는 특별히 한정되지는 않는다. 클러스터의 수에 대해서는, 클러스터링의 결과에 따라 적절히 설정된다.In the present embodiment, first, time series clustering is performed in advance on time series data of slag level at the end of the blow-up obtained from past operation data. In this embodiment, as a method of time series clustering, the most recent method of hierarchical clustering is used. As a method of time series clustering, it is not limited to this method, For example, the k-means method of non-hierarchical clustering may be sufficient. In addition, in this embodiment, although time-series clustering is performed so that these time-series data may be classified into six clusters, the number of clusters is not particularly limited. About the number of clusters, it sets suitably according to the result of clustering.
도 2a 내지 도 2f는, 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 행하여진 시계열 클러스터링의 결과를 도시하는 도면이다. 도 2a 내지 도 2f는, 각 카테고리 변수(No.1 내지 6)에 대응하는 클러스터에 관한 시계열 클러스터링의 결과를 각각 도시하는 도면이다. 또한, 각 도면에 도시되는 슬래그 레벨에 관한 데이터는, 실제로 얻어진 슬래그 레벨의 데이터에 대하여, 평균=0이 되며, 또한 표준 편차=1이 되도록 표준화 처리를 실시함으로써 얻어진 데이터이다. 또한, 본 실시 형태에 관한 시계열 클러스터링에 사용된 슬래그 레벨의 시계열 데이터는, 각각 탈인 처리에 있어서의 취련 취지 시부터 50초 거슬러 올라간 시점까지의 슬래그 레벨로부터 얻어지는 데이터이다(도 2a 내지 도 2f에 있어서, 취련 시간=50초의 시점이, 탈인 처리에 있어서의 취련 취지 시에 대응하고 있으며, 취련 시간=0초의 시점이, 취지 시부터 50초 거슬러 올라간 시점에 대응하고 있다). 이 시계열 클러스터링에 사용되는 슬래그 레벨의 시계열 데이터를 선택하는 시간 범위는, 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 당해 대상 범위는, 실제로 레벨계에 의해 얻어지는 슬래그 레벨의 시계열 데이터의 트렌드 또는 전로 취련 설비의 조업 상태 등에 기초하여, 적절히 설정될 수 있다.2A to 2F are diagrams showing the results of time series clustering performed on slag level time series data. 2A to 2F are diagrams showing the results of time series clustering for clusters corresponding to respective category variables (No. 1 to 6), respectively. In addition, the data concerning the slag level shown in each figure is the data obtained by performing normalization process so that the average of the slag level data actually obtained may be set to 0, and standard deviation = 1. In addition, the time series data of the slag level used for time series clustering which concerns on this embodiment are data obtained from the slag level from the time of the blown-out in a dephosphorization process to the time point which went back 50 seconds, respectively (in FIGS. 2A-2F). The time point of blowing time = 50 seconds corresponds to the time of blowing in the dephosphorization process, and the time point of blowing time = 0 seconds corresponds to the time point which goes back 50 seconds from the time of drawing). The time range for selecting the time series data of the slag level used for this time series clustering is not particularly limited, and the target range is, for example, the trend of the time series data of the slag level actually obtained by the level meter or the operation state of the converter scavenging facility. Or the like can be set appropriately.
도 2a 내지 도 2f에 있어서, 각 도면 중에 존재하고 있는 꺾은선 각각이, 어느 1회의 탈인 처리에 있어서의 슬래그 레벨의 경시 변화를 나타내고 있다. 도 2a 내지 도 2f에 도시하는 바와 같이, 슬래그 레벨의 시계열 데이터의 유사성이 높은 데이터끼리, 각각 동일한 클러스터로 분류되어 있다. 예를 들어, 클러스터 No.2에는, 슬래그 레벨의 상승률이 높으며, 또한 중간 배재 시에 있어서의 슬래그 레벨(즉, 탈인 처리에 있어서의 취련 취지 시에 있어서의 슬래그 레벨)이 높은 시계열 데이터가 분류되어 있다. 한편, 클러스터 No.5에는, 슬래그 레벨의 추이의 변화가 작은 시계열 데이터가 분류되어 있다.In FIGS. 2A to 2F, each of the broken lines in each of the figures shows a change over time of the slag level in any one dephosphorization treatment. As shown in Figs. 2A to 2F, data having high similarity of time series data of slag level are classified into the same cluster, respectively. For example, cluster No. 2 classifies time series data having a high rate of increase of the slag level and a high slag level (ie, slag level at the time of blowing in the dephosphorization process) at the time of intermediate discharge. have. On the other hand, in cluster No. 5, time-series data with a small change of the slag level change is classified.
이와 같이, 미리 실행된 클러스터링에 의해 분류되는 각 클러스터와, 탈인 처리에 있어서의 취련 시에 얻어지는 슬래그 레벨의 시계열 데이터를 비교하여, 가장 유사도가 높은 클러스터를 선택하여, 당해 클러스터에 대응하는 카테고리 변수를, 식 (4)의 설명 변수인 조업 요인 Xj로서 채용할 수 있다. 이에 의해, 간단히 탈인 처리에 있어서 발생한 슬래그양뿐만 아니라, 탈인 처리 시의 취련 말기에 있어서의 슬래그 포밍의 경향을, 용강 중 인 농도의 추정에 반영시킬 수 있다. 슬래그 포밍의 경향의 차이는, 슬래그 성분 등의 슬래그 성상에 기초하는 것이라고 생각된다. 따라서, 탈인 반응에 있어서의 슬래그 성상에 의한 영향도 용강 중 인 농도의 추정에 대하여 더 가미되므로, 용강 중 인 농도의 추정 정밀도를 더욱 향상시키는 것이 가능해진다.In this way, each cluster classified by clustering executed in advance and the slag level time series data obtained at the time of blowing in the dephosphorization process are compared to select the cluster having the highest similarity, and the category variable corresponding to the cluster is selected. , Can be employed as the operation factor X j which is the explanatory variable of equation (4). As a result, not only the amount of slag generated in the dephosphorization treatment, but also the tendency of slag forming at the end of the blow in the dephosphorization treatment can be reflected in the estimation of the phosphorus concentration in the molten steel. The difference in the tendency of slag forming is considered to be based on slag properties such as slag components. Therefore, the influence of slag properties in the dephosphorization reaction is further added to the estimation of the phosphorus concentration in the molten steel, so that the accuracy of estimating the phosphorus concentration in the molten steel can be further improved.
여기서, 실제의 조업 시에 있어서, 슬래그 레벨 데이터의 클러스터링 결과를 탈인 속도 상수 k의 추정에 사용하는 방법에 대하여 설명한다. 우선, 과거의 조업 데이터로부터 취득되는 취련 말기에 있어서의 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여, 미리 시계열 클러스터링을 행하여, 당해 시계열 데이터를 복수의 클러스터로 분류해 둔다. 그리고, 이들 클러스터별 카테고리 변수를 설명 변수의 하나로 하는 회귀식(상기 식 (4))을, 클러스터별로 미리 구축해 둔다.Here, a method of using the clustering result of slag level data for estimation of dephosphorization rate constant k in actual operation is demonstrated. First, time series clustering is performed in advance on the slag level time series data obtained at the end of the blow-up obtained from past operation data, and the time series data is classified into a plurality of clusters. Then, a regression equation (Equation (4) above) using these cluster-specific category variables as one of the explanatory variables is preliminarily constructed for each cluster.
이어서, 각 클러스터로 분류되는 슬래그 레벨의 복수의 시계열 데이터의, 측정점 j(j=1 내지 n)에 있어서의 평균값 βave , j를, 측정점마다 산출한다. 측정점이란, 당해 시계열 데이터의 대상 범위에 있어서의, 슬래그 레벨의 측정 시점을 의미한다. 예를 들어, 도 2a 내지 도 2f에 도시한 각 클러스터에는, 취지 시점부터 50초 거슬러 오른 시점까지의 각 시계열 데이터가 분류되어 있다. 슬래그 레벨이 1초마다 측정되어 있는 경우, 측정 점수는 50점이 된다.Next, the average value (beta) ave , j in the measurement point j (j = 1 thru | or n) of the some time series data of the slag level classified into each cluster is computed for every measurement point. A measurement point means the measurement time point of a slag level in the target range of the said time series data. For example, in each cluster shown in Figs. 2A to 2F, time series data from a point in time to a point in time dating back 50 seconds are classified. When the slag level is measured every second, the measurement score is 50 points.
이어서, 탈인 속도 상수 k를 추정하는 대상인, 실제의 탈인 처리 시에 있어서의 슬래그 레벨의 시계열 데이터(Sj)를 취득하고, 취득된 슬래그 레벨의 시계열 데이터와 각 클러스터의 유사도로서, 예를 들어 당해 시계열 데이터(Sj)와 상기한 평균값 βave , j의 차분을, 클러스터마다 구한다. 당해 차분의 가장 작은 클러스터를, 시계열 데이터(Sj)이 속하는 클러스터라고 판단하여, 이 클러스터에 대응하는 카테고리 변수가, 조업 요인에 관한 설명 변수로서 사용된다. 당해 차분으로서는, 공지의 임의의 것을 사용하는 것이 가능하지만, 당해 차분은, 예를 들어 하기 식 (5)로 표현되는 차분 제곱합(Sum of Squared Difference: SSD)이어도 된다. 당해 차분은, 공지된 통계적 방법에 의해 적절히 구해진다.Subsequently, the slag level time series data S j at the time of actual dephosphorization processing, which is a target for estimating the dephosphorization rate constant k, is obtained, and the similarity between the obtained slag level time series data and each cluster is, for example, given. The difference between the time series data S j and the above average values β ave and j is obtained for each cluster. The smallest cluster of the difference is determined as the cluster to which the time series data S j belongs, and the category variable corresponding to this cluster is used as an explanatory variable regarding an operation factor. As the difference, any known one can be used, but the difference may be, for example, a sum of squared difference (SSD) represented by the following formula (5). This difference is appropriately calculated | required by a well-known statistical method.
이상, 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 시계열 클러스터링을 실시하여 얻어지는 클러스터를 식별하는 카테고리 변수를, 설명 변수로서 사용하는 경우에 대하여, 상세하게 설명하였다.In the above, the case where the category variable which identifies the cluster obtained by performing time series clustering with respect to the time series data of slag level is used as explanatory variable was demonstrated in detail.
또한, 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 기초하는 설명 변수는, 상술한 예에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 탈인 처리에 있어서의 취련의 취지 시에 있어서의 슬래그 레벨 또는 취련 말기에 있어서의 슬래그 레벨의 시계열 데이터의 중간값 혹은 당해 시계열 데이터의 변화율 등이, 설명 변수로서 사용되어도 된다.The explanatory variable based on the time series data of the slag level is not limited to the above-described example. For example, the intermediate value of the time series data of the slag level at the time of the blow in the dephosphorization process, or the slag level at the end of the blow, or the rate of change of the time series data may be used as the explanatory variable.
이상, 본 실시 형태에 관한 용강 중 인 농도의 추정 방법에 대하여 설명하였다.In the above, the estimation method of the phosphorus concentration in the molten steel which concerns on this embodiment was demonstrated.
<<2. 본 실시 형태에 관한 전로 취련 시스템>><< 2. Converter blow system >> which concerns on this embodiment
<2.1. 전로 취련 시스템의 구성><2.1. Configuration of Converter Blowing System>
계속하여, 상기에 나타낸 본 실시 형태에 관한 용강 중 인 농도의 추정 방법을 실현하기 위한 시스템의 일례에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 전로 취련 시스템(1)의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 실시 형태에 관한 전로 취련 시스템(1)은, 전로 취련 설비(10), 전로 취련 제어 장치(20), 계측 제어 장치(30) 및 조업 데이터베이스(40)를 구비한다.Subsequently, an example of a system for realizing a method for estimating phosphorus concentration in molten steel according to the present embodiment described above will be described. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
(전로 취련 설비)(Electric converter blow facilities)
전로 취련 설비(10)는, 전로(11), 연도(12), 상취 랜스(13), 서브랜스(14), 배기 가스 성분 분석계(101), 배기 가스 유량계(102) 및 레벨계(103)를 구비한다. 전로 취련 설비(10)는, 예를 들어 계측 제어 장치(30)로부터 출력된 제어 신호에 기초하여, 상취 랜스(13)에 의한 용선에 대한 산소의 공급 개시 및 정지, 서브랜스(14)에 의한 용강 중의 성분 농도 및 용강 온도의 측정, 냉재의 투입, 그리고 전로(11)에 의한 용선 및 슬래그의 배재에 관한 처리를 행한다. 전로 취련 설비(10)에는, 상취 랜스(13)에 대하여 산소를 공급하기 위한 송산 장치, 전로(11)에 대하여 냉재를 투입하기 위한 구동계를 갖는 냉재 투입 장치 및 전로(11)에 대하여 부원료를 투입하기 위한 구동계를 갖는 부원료 투입 장치 등, 전로에 의한 취련에 일반적으로 사용되는 각종 장치가 설치될 수 있다.The
전로(11)의 노구로부터는 취련에 사용되는 상취 랜스(13)가 삽입되어 있고, 송산 장치로 보내진 산소(15)가 상취 랜스(13)를 통하여 노 내의 용선에 공급된다. 또한, 용선의 교반을 위하여, 질소 가스나 아르곤 가스 등의 불활성 가스 등이 저취 가스(16)로서 전로(11)의 저부로부터 도입될 수 있다. 전로(11) 내에는, 고로로부터 출선된 용선, 소량의 철 스크랩, 용선(용강) 온도를 조정하기 위한 냉재 및 생석회 등의 슬래그 형성을 위한 부원료가 장입/투입된다. 또한, 부원료가 분체인 경우, 분체의 부원료는, 상취 랜스(13)를 통하여 산소(15)와 함께 전로(11) 내에 공급되어도 된다.From the furnace port of the
1차 정련에서는, 상기 화학식 (101)로 표현되는 바와 같이, 용선에 포함되는 인이, 전로 내의 슬래그에 포함되는 산화철 및 산화칼슘 함유 물질을 포함하는 부원료와 화학 반응함으로써(탈인 반응), 슬래그에 도입된다. 즉, 취련에 의해 슬래그의 산화철의 농도를 증가시킴으로써, 탈인 반응이 촉진된다.In the primary refining, as represented by the general formula (101), phosphorus contained in the molten iron chemically reacts with a sub-material containing iron oxide and calcium oxide-containing material contained in the slag in the converter (dephosphorization reaction) to the slag. Is introduced. That is, by increasing the concentration of the iron oxide of the slag by blowing, dephosphorization reaction is promoted.
또한, 1차 정련에서는, 용선 중의 탄소가, 상취 랜스(13)로부터 공급된 산소와 산화 반응한다(탈탄 반응). 이에 의해, CO 또는 CO2의 배기 가스가 생성되는 것이다. 이들 배기 가스는, 전로(11)로부터 연도(12)로 배출된다.In primary refining, the carbon in the molten iron is oxidized with oxygen supplied from the upper lance 13 (decarburization reaction). As a result, it is the CO or CO 2 exhaust gas is generated. These exhaust gases are discharged from the
이와 같이, 전로 취련에서는, 취입된 산소와, 용선 중의 탄소, 인 또는 규소 등이 반응하여, 산화물이 발생한다. 취련에 의해 발생된 산화물은, 배기 가스로서 배출되거나 또는 슬래그로서 안정화된다. 취련에 있어서의 산화 반응에 의해 탄소가 제거됨과 함께, 인 등이 슬래그에 도입되어 제거됨으로써, 저탄소이고 불순물이 적은 강이 생성되는 것이다.In this way, in the blower blown, the blown oxygen reacts with carbon, phosphorus, silicon, and the like in the molten iron, and an oxide is generated. The oxide generated by blowing is discharged as exhaust gas or stabilized as slag. The carbon is removed by the oxidation reaction in the blowdown, and phosphorus and the like are introduced into and removed from the slag, thereby producing a low carbon and low impurity steel.
또한, 전로(11)의 노구로부터 삽입되는 서브랜스(14)는, 탈탄 처리 시에, 그 선단이 소정의 타이밍에 용강에 침지되어, 탄소 농도를 포함하는 용강 중의 성분 농도 및 용강 온도 등을 측정하기 위하여 사용된다. 이 서브랜스(14)에 의한 성분 농도 및/또는 용강 온도 등의 용강 데이터의 측정을, 이하에서는, 「서브랜스 측정」이라고 칭한다. 서브랜스 측정에 의해 얻어진 용강 데이터는, 계측 제어 장치(30)를 통하여 전로 취련 제어 장치(20)에 송신된다.Further, the
취련에 의해 발생한 배기 가스는, 전로(11) 밖에 설치되는 연도(12)로 흐른다. 연도(12)에는, 배기 가스 성분 분석계(101) 및 배기 가스 유량계(102)가 설치된다. 배기 가스 성분 분석계(101)는, 배기 가스에 포함되는 성분을 분석한다. 배기 가스 성분 분석계(101)는, 예를 들어 배기 가스에 포함되는 CO 및 CO2의 농도를 분석한다. 배기 가스 유량계(102)는, 배기 가스의 유량을 측정한다. 배기 가스 성분 분석계(101) 및 배기 가스 유량계(102)는, 소정의 샘플링 주기(예를 들어 5 내지 10초 주기)로, 축차적으로, 배기 가스의 성분 분석 및 유량 측정을 행한다. 배기 가스의 성분 분석 및 유량 측정은, 적어도 탈탄 처리 시에 행하여지지만, 상기 식 (4)로 표현된 회귀식의 설명 변수로서 사용되는 노 내 축적 산소량 원단위의 산출을 위하여, 전로 취련 전체를 통하여 행하여지는 것이 바람직하다. 배기 가스 성분 분석계(101)에 의해 분석된 배기 가스 성분에 관한 데이터 및 배기 가스 유량계(102)에 의해 측정된 배기 가스 유량에 관한 데이터(이하, 이들 데이터를 「배기 가스 데이터」라고 호칭한다)는, 계측 제어 장치(30)를 통하여 전로 취련 제어 장치(20)에, 시계열 데이터로서 출력된다. 또한, 전로 취련 제어 장치(20)가 용강 중 인 농도를 축차적으로 추정하기 위해서는, 이 배기 가스 데이터는, 축차, 전로 취련 제어 장치(20)에 출력되는 것이 바람직하다.The exhaust gas generated by blown flows into the
또한, 전로 취련 설비(10)는, 전로(11)의 개구의 근방에 있어서, 레벨계(103)를 구비한다. 레벨계(103)는, 전로 취련 시에 있어서의 전로(11) 내의 용선(용강) 및 슬래그 등의 욕면 레벨을 측정하는 장치이다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 이 욕면 레벨을 슬래그 레벨이라고 칭한다.In addition, the
레벨계(103)에 의해 얻어지는 슬래그 레벨은, 슬래그의 재화 상황을 반영하는 정보이며, 상기 식 (4)로 표현된 회귀식의 설명 변수로서, 직접적으로 또는 간접적으로 사용된다. 레벨계(103)는, 소정의 샘플링 주기(예를 들어 1초 주기)로, 순서대로 슬래그 레벨의 측정을 행한다. 레벨계(103)에 의해 얻어진 슬래그 레벨에 관한 데이터는, 계측 제어 장치(30)를 통하여 전로 취련 제어 장치(20)에, 시계열 데이터로서 출력된다.The slag level obtained by the
또한, 이 레벨계(103)는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2015-110817호 공보에 개시되어 있는 바와 같은, 마이크로파 사출 장치, 안테나 및 연산 장치 등에 의해 실현될 수 있다. 상기 문헌에 개시된 레벨계에서는, 마이크로파 사출 장치가 전로의 내부로 마이크로파를 사출하여, 안테나가 욕면에서 반사된 반사파를 검출하고, 연산 장치가, 사출된 마이크로파 및 검출된 반사파에 기초하여, 욕면 레벨을 계측한다.In addition, this
(전로 취련 제어 장치)(Electric converter blow control device)
전로 취련 제어 장치(20)는, 데이터 취득부(201), 클러스터 결정부(202), 클러스터링 실행부(203), 인 농도 추정부(204), 전로 취련 데이터베이스(21) 및 입출력부(22)를 구비한다. 전로 취련 제어 장치(20)는, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 스토리지 및 통신 장치 등의 하드웨어 구성을 구비하고, 이들 하드웨어 구성에 의해, 데이터 취득부(201), 클러스터 결정부(202), 클러스터링 실행부(203), 인 농도 추정부(204) 및 전로 취련 데이터베이스(21)의 각 기능이 실현된다. 또한, 입출력부(22)는, 키보드, 마우스 또는 터치 패널 등의 입력 장치, 디스플레이 또는 프린터 등의 출력 장치 및 통신 장치에 의해 실현된다.The converter
전로 취련 제어 장치(20)는, 전로 취련 데이터베이스(21)에 저장되어 있는 각종 데이터, 배기 가스 성분 분석계(101) 및 배기 가스 유량계(102)로부터 취득되는 배기 가스 데이터, 서브랜스(14)로부터 취득되는 용강 데이터 및 레벨계(103)로부터 취득되는 슬래그 레벨에 관한 데이터(즉, 슬래그 레벨의 시계열 데이터)를 입력값으로서, 용강 중 인 농도를 추정한다. 용강 중 인 농도는, 전로 취련 제어 장치(20)의 각 기능부가 갖는 기능에 의해 추정된다. 또한, 전로 취련 제어 장치(20)는, 추정된 용강 중 인 농도를, 전로 취련에 있어서의 조업의 제어에 사용해도 된다. 예를 들어, 추정된 용강 중 인 농도가, 목표 데이터(212)의 하나로서 저장되어 있는 목표 용강 중 인 농도를 초과하고 있다고 판단된 경우, 전로 취련 제어 장치(20)는, 용강 중 인 농도가 목표 용강 중 인 농도를 하회하도록, 전로 취련의 조업 조건을 변경할 수 있다. 이와 같이, 용강 중 인 농도를 고정밀도로 추정할 수 있으면, 1차 정련에 의해 얻어지는 용강의 품질을 높게 유지할 수 있다.The converter
또한, 본 실시 형태에 관한 전로 취련 제어 장치(20)의 각 기능부가 갖는 구체적인 기능에 대해서는, 후술한다.In addition, the specific function which each functional part of the converter
또한, 전로 취련 제어 장치(20)는, 예를 들어 전로(11)에 대한 산소의 취입, 그리고 냉재 및 부원료의 투입 등의 용선 예비 처리에 관한 프로세스 전체를 제어하는 기능을 갖는다. 또한, 예를 들어 전로 취련 제어 장치(20)는, 일반적인 스태틱 제어에 있어서 행하여지고 있는, 취련 개시 전에 소정의 수식 모델 등을 사용하여 전로(11)에 대한 취입 산소량, 냉재의 투입량(이후, 냉재량이라고 호칭한다) 및 부원료의 투입량 등을 결정하는 기능 등을 갖는다. 또한, 예를 들어 전로 취련 제어 장치(20)는, 일반적인 다이내믹 제어에 있어서 행하여지고 있는 서브랜스 측정에 대하여, 그 측정 대상이나 측정 타이밍 등을 제어하는 기능을 갖는다.In addition, the converter
도시하지 않은 각 기능에 있어서의 구체적인 처리(예를 들어, 상술한, 냉재 및 부원료 투입의 제어 방법, 스태틱 제어에 있어서 취련 개시 전에 취입 산소량이나 각종 냉재 및 부원료의 투입량 등을 결정하는 방법, 그리고 서브랜스 측정의 제어 방법)로서는, 각종 공지된 방법이 적용될 수 있기 때문에, 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.Specific processing in each function not shown (for example, the above-mentioned control method of input of cold materials and subsidiary materials, static control, a method of determining the amount of oxygen to be blown, the input amounts of various cold materials and subsidiary materials, etc. before the start of blowing), and the sub Since various well-known methods can be applied as a control method of a lance measurement, detailed description is abbreviate | omitted here.
전로 취련 데이터베이스(21)는, 전로 취련 제어 장치(20)에 있어서 사용되는 각종 데이터를 저장하는 데이터베이스이며, 스토리지 등의 기억 장치에 의해 실현된다. 전로 취련 데이터베이스(21)는, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이, 용선 데이터(211), 목표 데이터(212) 및 파라미터(213) 등을 저장한다. 이들 데이터는, 도시하지 않은 입력 장치나 통신 장치를 통하여 추가, 갱신, 변경 또는 삭제되어도 된다. 예를 들어, 후술하는 조업 데이터베이스(40)에 저장되어 있는 각종 데이터 중 전로 취련에 사용되는 데이터가, 전로 취련 데이터베이스(21)에 추가되어도 된다. 전로 취련 데이터베이스(21)에 기억되어 있는 각종 데이터는, 데이터 취득부(201)에 의해 호출된다. 또한, 본 실시 형태에 관한 전로 취련 데이터베이스(21)를 갖는 기억 장치는, 도 3에 도시하는 바와 같이 전로 취련 제어 장치(20)와 일체로 되어 구성되어 있지만, 다른 실시 형태에 있어서는, 전로 취련 데이터베이스(21)를 갖는 기억 장치는, 전로 취련 제어 장치(20)와는 분리된 구성이어도 된다.The
용선 데이터(211)는, 전로(11) 내의 용선에 관한 각종 데이터이다. 예를 들어, 용선 데이터(211)에는, 용선에 관한 정보(차지별 초기의 용선 중량, 용선 성분(탄소, 인, 규소, 철, 망간 등)의 농도, 용선 온도, 용선율 등)이 포함된다. 용선 데이터(211)에는, 그 밖에도, 일반적으로 용선 예비 처리 및 탈탄 처리에 있어서 사용되는 각종 정보(예를 들어, 부원료 및 냉재의 투입에 관한 정보(부원료 및 냉재량에 관한 정보), 서브랜스 측정에 관한 정보(측정 대상이나 측정 타이밍 등에 관한 정보), 취입 산소량에 관한 정보 등)이 포함될 수 있다. 목표 데이터(212)에는, 탈인 처리 후, 탈탄 처리 후 및 서브랜스 측정 시 등에 있어서의 용선 중(용강 중)의 목표 성분 농도 및 목표 온도 등의 데이터가 포함된다. 파라미터(213)는, 클러스터 결정부(202) 및 인 농도 추정부(204)에 있어서 사용되는 각종 파라미터이다. 예를 들어, 파라미터(213)에는, 조업 요인을 설명 변수로 하는 회귀식에 있어서의 파라미터 및 인 농도를 추정하기 위한 파라미터(탈인 속도 상수 등)가 포함된다.The
입출력부(22)는, 예를 들어 인 농도 추정부(204)에 의한 용강 중 인 농도의 추정 결과 등을 취득하여, 각종 출력 장치에 출력하는 기능을 갖는다. 예를 들어, 입출력부(22)는, 추정된 용강 중 인 농도를 오퍼레이터에 표시시켜도 된다. 또한, 전로 취련 제어 장치(20)가 추정된 용강 중 인 농도에 기초하여 전로 취련 제어를 행하는 경우, 입출력부(22)는, 추정된 용강 중 인 농도에 기초하는 전로 취련에 관한 지시를, 계측 제어 장치(30)에 출력해도 된다. 이 경우, 당해 지시는, 전로 취련 제어 장치(20)가 갖는 전로 취련 제어에 관한 기능에 의해 자동적으로 생성되는 지시여도 되고, 표시된 용강 중 인 농도(추정값)에 관한 정보를 열람한 오퍼레이터의 조작에 의해 입력되는 지시여도 된다. 또한, 입출력부(22)는, 전로 취련 데이터베이스(21)에 저장되어 있는 각종 데이터를 추가, 갱신, 변경 또는 삭제하기 위한 입력 인터페이스의 기능을 가져도 된다. 또한, 입출력부(22)는, 데이터 취득부(201)에 의해 취득된 각종 데이터, 클러스터 결정부(202)에 의한 결정 결과 및 인 농도 추정부(204)에 의한 추정 결과를, 조업 데이터베이스(40)에 출력해도 된다.The input /
(계측 제어 장치)(Measuring control unit)
계측 제어 장치(30)는, CPU, ROM, RAM, 스토리지 및 통신 장치 등의 하드웨어 구성을 구비한다. 계측 제어 장치(30)는, 전로 취련 설비(10)가 구비하는 각 장치와 통신하여, 전로 취련 설비(10)의 전체의 동작을 제어하는 기능을 갖는다. 예를 들어, 계측 제어 장치(30)는, 전로 취련 제어 장치(20)로부터의 지시에 따라, 중간 배재 처리를 위한 전로(11)의 틸팅, 전로(11)에 대한 냉재 및 부원료의 투입, 상취 랜스(13)의 산소(15)의 취입, 그리고 서브랜스(14)의 용강에 대한 침지 및 서브랜스 측정 등에 관한 조작을 제어한다. 또한, 계측 제어 장치(30)는, 배기 가스 성분 분석계(101), 배기 가스 유량계(102), 레벨계(103) 및 서브랜스(14) 등의 전로 취련 설비(10)의 각 장치로부터 얻어진 데이터를 취득하여, 전로 취련 제어 장치(20)에 송신한다.The
(조업 데이터베이스)(Operation database)
조업 데이터베이스(40)는, 스토리지 등의 기억 장치에 의해 실현되는 데이터베이스이며, 전로 취련의 조업에 관한 각종 데이터를 저장하는 데이터베이스이다. 당해 각종 데이터는, 데이터 취득부(201)에 의해 취득된 전로 취련 설비(10)의 각 장치로부터 얻어지는 데이터, 그리고 클러스터 결정부(202)에 의한 결정 결과 및 인 농도 추정부(204)에 의한 추정 결과를 포함한다. 본 실시 형태에 관한 조업 데이터베이스(40)는, 레벨계(103)에 의해 측정된 슬래그 레벨에 관한 데이터(즉, 슬래그 레벨의 시계열 데이터)를 조업별로 축적한다. 또한, 본 실시 형태에 관한 조업 데이터베이스(40)는, 조업별 슬래그 레벨의 시계열 데이터를 클러스터링 실행부(203)에 출력한다. 또한, 본 실시 형태에 관한 조업 데이터베이스(40)를 갖는 기억 장치는, 도 3에 도시하는 바와 같이 전로 취련 제어 장치(20)와는 분리되어 구성되어 있지만, 다른 실시 형태에 있어서는, 조업 데이터베이스(40)를 갖는 기억 장치는, 전로 취련 제어 장치(20)와 일체로 된 구성이어도 된다.The
<2.2. 각 기능부의 구성 및 기능><2.2. Configuration and Function of Each Function Part>
이어서, 본 실시 형태에 관한 전로 취련 제어 장치(20)의 각 기능부의 구성 및 기능에 대하여, 설명한다.Next, the structure and function of each functional part of the converter
다시 도 3을 참조하면, 본 실시 형태에 관한 전로 취련 제어 장치(20)에는, 데이터 취득부(201), 클러스터 결정부(202), 클러스터링 실행부(203) 및 인 농도 추정부(204)의 각 기능부가 구비된다.Referring back to FIG. 3, the converter
(데이터 취득부)(Data acquisition section)
데이터 취득부(201)는, 용강 중 인 농도를 추정하기 위한 각종 데이터를 취득한다. 예를 들어, 데이터 취득부(201)는, 전로 취련 데이터베이스(21)에 기억되어 있는 용선 데이터(211), 목표 데이터(212) 및 파라미터(213)를 취득한다. 즉, 데이터 취득부(201)는, 용선 데이터 취득부로서의 기능을 갖는다. 이들 데이터는, 늦어도, 인 농도 추정부(204)에 의한 용강 중 인 농도의 추정 처리가 개시되기 전에 취득된다. 본 실시 형태에 관한 데이터 취득부(201)는, 전로 취련 데이터베이스(21)에 기억되어 있는 각종 데이터를, 전로 취련 개시 전에 취득한다.The
또한, 데이터 취득부(201)는, 배기 가스 성분 분석계(101) 및 배기 가스 유량계(102)로부터 출력되는 배기 가스 데이터를 취득한다. 즉, 데이터 취득부(201)는, 배기 가스 데이터 취득부로서의 기능을 갖는다. 취득되는 배기 가스 데이터는, 시계열 데이터이다. 본 실시 형태에 관한 데이터 취득부(201)는, 배기 가스 성분 분석계(101) 및 배기 가스 유량계(102)가 축차적으로 측정하는 배기 가스 데이터를 축차적으로 취득한다. 또한, 다른 실시 형태에 있어서는, 데이터 취득부(201)는, 당해 배기 가스 데이터를, 탈인 처리 후에 일괄하여 취득해도 된다.In addition, the
또한, 데이터 취득부(201)는, 레벨계(103)로부터 출력되는 슬래그 레벨에 관한 데이터를 취득한다. 즉, 데이터 취득부(201)는, 슬래그 레벨 데이터 취득부로서의 기능을 갖는다. 취득되는 슬래그 레벨에 관한 데이터는 시계열 데이터이다. 슬래그 레벨의 취득은, 탈인 처리 시에 행하여진다. 본 실시 형태에 관한 데이터 취득부(201)는, 탈인 처리 시에 레벨계(103)가 축차적으로 측정하는 슬래그 레벨에 관한 데이터를 축차적으로 취득한다. 또한, 다른 실시 형태에 있어서는, 데이터 취득부(201)는, 당해 슬래그 레벨에 관한 데이터를, 탈인 처리 후에 일괄하여 취득해도 된다.In addition, the
또한, 데이터 취득부(201)는, 탈탄 처리 시에 서브랜스(14)에 의한 서브랜스 측정에 의해 얻어지는 용강 데이터를 취득한다. 즉, 데이터 취득부(201)는, 용강 데이터 취득부로서의 기능을 갖는다.In addition, the
또한, 데이터 취득부(201)는, 상술한 각종 데이터 이외에도, 탈인 처리, 중간 배재 처리 및 탈탄 처리에 관한 데이터를 취득한다. 데이터 취득부(201)는, 전로 취련 설비(10)에 구비되는 각종 장치로부터 출력되는 데이터를, 계측 제어 장치(30)를 통하여 취득한다.In addition to the various data described above, the
데이터 취득부(201)는, 취득된 데이터를 클러스터 결정부(202) 및 인 농도 추정부(204)에 출력한다. 또한, 데이터 취득부(201)에서 취득된 데이터는 조업 데이터베이스(40)에 저장된다.The
(클러스터 결정부, 클러스터링 실행부)(Cluster Decision Unit, Clustering Execution Unit)
클러스터 결정부(202)는, 클러스터링 실행부(203)에 의해 취출되는 복수의 클러스터 중, 데이터 취득부(201)로부터 취득한 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 가장 유사도가 높은 클러스터를 결정한다. 여기서, 유사도의 산출 방법에 대해서는, 특별히 한정되지 않고 공지된 각종 방법을 적절히 이용할 수 있다. 이러한 유사도로서, 예를 들어 상기한 바와 같이 주목하고 있는 슬래그 레벨의 시계열 데이터와, 각 클러스터의 차분 제곱합을 사용할 수 있다. 클러스터 결정부(202)에 의해 결정된 클러스터에 대응하는 카테고리 변수는, 인 농도 추정부(204)에 출력된다. 당해 카테고리 변수는, 인 농도 추정부(204)에 의한 추정에 사용되는 식 (4)로 표현된 회귀식의 설명 변수인 조업 요인 Xj로서 사용된다.The
또한, 클러스터링 실행부(203)는, 조업 데이터베이스(40)로부터 취득한 과거의 조업에 있어서의 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 클러스터링을 행하여, 복수의 클러스터를 취출한다. 클러스터링 실행부(203)에 의해 취출된 클러스터에 관한 정보는, 클러스터 결정부(202)에 출력된다. 또한, 당해 클러스터에 관한 정보는, 조업 데이터베이스(40)에 출력되어도 된다. 또한, 클러스터링 실행부(203)는, 조업 데이터베이스(40)에 저장되어 있는 과거의 조업에 있어서의 슬래그 레벨의 시계열 데이터가 갱신된 경우에, 적절히 클러스터링을 실행해도 된다.In addition, the
또한, 다른 실시 형태에 있어서 상기 카테고리 변수를 설명 변수로서 사용하지 않는 경우, 클러스터 결정부(202) 및 클러스터링 실행부(203)는, 전로 취련 제어 장치(20)에 포함되지 않아도 된다.In addition, in another embodiment, when the said category variable is not used as explanatory variable, the
(인 농도 추정부)(Phosphorus concentration estimation part)
인 농도 추정부(204)는, 데이터 취득부(201)로부터 출력된 각종 데이터 및 클러스터 결정부(202)로부터 출력된 클러스터를 식별하는 변수인 카테고리 변수를 사용하여, 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도를 추정한다. 구체적으로는, 인 농도 추정부(204)는, 우선, 상기한 각종 데이터 및 카테고리 변수를 설명 변수로서, 상기 식 (4)로 표현되는 회귀식에 대입함으로써, 탈인 속도 상수 k를 산출한다. 그리고, 인 농도 추정부(204)는, 상기 식 (2)에 산출한 탈인 속도 상수 k를 대입함으로써, 용강 중 인 농도를 추정한다. 인 농도 추정부(204)는, 서브랜스(14)에 의한 서브랜스 측정 이후(즉, 데이터 취득부(201)에 의한 용강 데이터의 취득 개시 이후), 축차적으로 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도를 추정한다. 즉, 서브랜스 측정 이후, 탈탄 처리의 취지 시(종점 시)까지의 범위에 있어서의 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도가, 인 농도 추정부(204)에 의해 추정된다.The phosphorus
이상, 도 3을 참조하여, 본 실시 형태에 관한 전로 취련 제어 장치(20)의 각 기능부의 구성 및 기능에 대하여 설명하였다. 또한, 도 3에는 도시하지 않았지만, 전로 취련 제어 장치(20)는, 조작량 산출부를 더 구비해도 된다. 조작량 산출부는, 인 농도 추정부(204)에 의해 추정된 용강 중 인 농도에 기초하여, 탈탄 처리에 있어서의 취입 산소량 혹은 냉재량 또는 상취 랜스 높이 등의 조작량을 산출해도 된다. 조작량 산출부의 기능은, 예를 들어 상기 특허문헌 1에 개시되어 있는 기능과 동일해도 된다. 본 실시 형태에 관한 인 농도 추정부(204)에 의해 추정되는 용강 중 인 농도는, 상기 특허문헌 1에 개시된 기술에 의해 추정되는 용강 중 인 농도보다도 정밀도가 높다. 그 때문에, 조작량 산출부에 의해 산출되는 조작량의 신뢰도도 높으므로, 실제의 용강 중 인 농도를, 목표 용강 중 인 농도에 보다 근접시키는 것이 가능해진다.In the above, with reference to FIG. 3, the structure and function of each functional part of the converter
<<3. 용강 중 인 농도 추정 방법의 플로우>><< 3. Flow of phosphorus concentration estimation method in molten steel >>
도 4는 본 실시 형태에 관한 전로 취련 시스템(1)에 의한 용강 중 인 농도 추정 방법의 흐름도의 일례를 도시하는 도면이다. 도 4를 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 전로 취련 시스템(1)에 의한 용강 중 인 농도 추정 방법의 플로우에 대하여 설명한다. 또한, 도 4에 도시하는 각 처리는, 도 3에 도시하는 전로 취련 제어 장치(20)에 의해 실행되는 각 처리에 대응하고 있다. 그 때문에, 도 4에 도시하는 각 처리의 상세에 대해서는 생략하고, 각 처리의 개요를 설명하는 데 그친다.4 is a diagram illustrating an example of a flowchart of a method for estimating phosphorus concentration in molten steel by the
본 실시 형태에 관한 용강 중 인 농도 추정 방법에서는, 우선, 전로 취련 개시 전에, 전로 취련 데이터베이스(21)에 저장된 데이터 등의 각종 데이터가 취득된다(스텝 S101). 구체적으로는, 스텝 S101에서는, 데이터 취득부(201)는, 용선 데이터(211), 목표 데이터(212) 및 파라미터(213)를 취득한다.In the method for estimating phosphorus concentration in molten steel according to the present embodiment, first, various data such as data stored in the
이어서, 탈인 처리 시 및 중간 배재 처리 시에 있어서, 탈인 처리 및 중간 배재 처리에 관한 데이터가 취득된다(스텝 S103). 구체적으로는, 스텝 S103에서는, 데이터 취득부(201)는, 레벨계(103)에 의해 측정된 슬래그 레벨에 관한 데이터를 레벨계(103)로부터 축차적으로 취득한다.Subsequently, at the time of dephosphorization treatment and intermediate discharging treatment, data relating to the dephosphorization treatment and intermediate disposing treatment is obtained (step S103). Specifically, in step S103, the
이어서, 스텝 S103에 있어서 취득된 탈인 처리 시의 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 기초하여, 조업 요인으로서 사용되는 클러스터가 결정된다(스텝 S105). 구체적으로는, 스텝 S105에서는, 클러스터 결정부(202)는, 본 차지의 탈인 처리 시의 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여, 클러스터링 실행부(203)에 의해 취출된 각 클러스터 중 가장 유사도가 높은 클러스터를 결정한다. 여기서 결정된 클러스터에 대응하는 카테고리 변수가, 인 농도 추정부(204)에 출력된다.Next, based on the time series data of the slag level at the time of the dephosphorization process acquired in step S103, the cluster used as an operation factor is determined (step S105). Specifically, in step S105, the
이어서, 탈탄 처리에 관한 데이터가 취득된다(스텝 S107). 구체적으로는, 스텝 S107에서는, 데이터 취득부(201)는, 배기 가스 성분 분석계(101) 및 배기 가스 유량계(102)에 의해 측정된 배기 가스 데이터를, 배기 가스 성분 분석계(101) 및 배기 가스 유량계(102)로부터 축차적으로 취득한다. 배기 가스 데이터의 취득은, 탈탄 처리의 개시 시부터 종점 시까지 연속적으로 행하여진다. 또한, 서브랜스 측정이 행하여지는 타이밍에 있어서는, 데이터 취득부(201)는, 용강 데이터를 취득한다.Next, data concerning the decarburization process is obtained (step S107). Specifically, in step S107, the
본 실시 형태에 관한 용강 중 인 농도의 추정 방법에 있어서, 서브랜스 측정이 이미 행하여지고 있는지 여부에 따라, 그 후의 처리가 변화한다(스텝 S109). 서브랜스 측정이 아직 행하여지지 않은 경우(S109/"아니오"), 용강 중 인 농도의 추정은 행하여지지 않고, 반복하여 배기 가스 데이터 등의 탈탄 처리에 관한 데이터가 취득된다(스텝 S107). 한편, 서브랜스 측정이 이미 행해지고 있는 경우(S109/"예"), 용강 중 인 농도의 추정이 행하여진다(스텝 S111). 구체적으로는, 인 농도 추정부(204)는, 데이터 취득부(201)에 의해 취득된 각종 데이터를 사용하여, 우선, 서브랜스 측정 시의 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도의 추정을 행한다. 이것은, 서브랜스 측정에서 얻어지는 용강 온도 실적값 및 용강 중 탄소 농도 실적값이, 탈인 속도 상수 k의 추정의 고정밀도화에 보다 유효하기 때문이다. 보다 상세하게는, 우선, 서브랜스 측정에서 얻어지는 용강 온도 실적값 및 용강 중 탄소 농도 실적값을 포함하는 각종 데이터에 기초하는 설명 변수를 상기 식 (4)의 회귀식에 대입함으로써, 탈인 속도 상수 k를 얻는다. 이어서, 얻어진 탈인 속도 상수 k가 탈인 처리 개시 시부터 서브랜스 측정 시까지 동일한 값이라고 간주하여, 용선 인 농도를 인 농도 초기값 [P]ini으로 하며, 또한, 탈인 처리 개시부터 서브랜스 측정 시까지의 경과 시간을 t로 하여 상기 식 (2)에 대입함으로써, 서브랜스 측정 시의 인 농도 [P]를 구한다. 이와 같이, 서브랜스 측정 시에 추정된 탈인 속도 상수 k를 사용하여 탈인 처리 개시부터 서브랜스 측정 시에 있어서의 인 농도를 추정해도, 하기 실시예에 기재하는 바와 같이, 충분한 정밀도로 인 농도를 추정 가능하므로, 실용상의 문제는 없다.In the method for estimating the phosphorus concentration in the molten steel according to the present embodiment, subsequent processing changes depending on whether or not the sub lance measurement has already been performed (step S109). If the sub lance measurement has not yet been performed (S109 / NO), the phosphorus concentration in the molten steel is not estimated, and data relating to decarburization processing such as exhaust gas data is repeatedly obtained (step S107). On the other hand, when the sub lance measurement is already performed (S109 / YES), the phosphorus concentration in molten steel is estimated (step S111). Specifically, the phosphorus
서브랜스 측정 이후 탈탄 처리가 종료되는 시점까지, 상기한 서브랜스 측정 시의 용강 중 인 농도 추정값을 초기값으로 하여, 상기 식 (4)에 의한 탈인 속도 상수 k의 추정과, 추정된 k를 사용한, 상기 식 (2)에 의한 용강 중 인 농도의 추정은, 반복하여 행하여진다(스텝 S113). 구체적으로는, 탈탄 처리가 종료되지 않은 경우(S113/"아니오"), 스텝 S107 내지 스텝 S111에 관한 처리가 반복하여 행하여진다. 한편, 탈탄 처리가 종료된 경우(S113/"예"), 본 실시 형태에 관한 용강 중 인 농도의 추정 처리를 종료한다.From the sublance measurement to the end of the decarburization treatment, the estimated phosphorus concentration in molten steel at the time of the above-described sublance measurement was set as an initial value, and the estimation of the dephosphorization rate constant k according to Equation (4) above and the estimated k were used. The estimation of the phosphorus concentration in the molten steel by the formula (2) is repeatedly performed (step S113). Specifically, when the decarburization process is not finished (S113 / NO), the processes relating to steps S107 to S111 are repeatedly performed. On the other hand, when a decarburization process is complete | finished (S113 / YES), the estimation process of the phosphorus concentration in the molten steel which concerns on this embodiment is complete | finished.
이상, 도 4를 참조하여, 본 실시 형태에 관한 용강 중 인 농도의 추정 방법의 플로우에 대하여 설명하였다. 또한, 도 4에 도시한 본 실시 형태에 관한 용강 중 인 농도의 추정 방법에 관한 흐름도에 나타낸 스텝은, 어디까지나 일례에 지나지 않는다.In the above, with reference to FIG. 4, the flow of the estimation method of the phosphorus concentration in the molten steel which concerns on this embodiment was demonstrated. In addition, the step shown to the flowchart regarding the estimation method of the phosphorus concentration in the molten steel which concerns on this embodiment shown in FIG. 4 is only an example to the last.
예를 들어, 스텝 S101 내지 스텝 S105에 관한 처리가 실행되는 타이밍은, 스텝 S111에 있어서의 용강 중 인 농도의 추정 처리가 개시되기 이전이면, 특별히 한정되지는 않는다. 구체적으로는, 다른 실시 형태에 있어서, 데이터 취득부(201)가 배기 가스 데이터 및 슬래그 레벨에 관한 데이터를 일괄하여 각종 장치로부터 취득하는 경우, 스텝 S101 및 스텝 S103에 있어서의 데이터의 취득 처리, 그리고 S105에 있어서의 클러스터의 결정 처리는, 스텝 S111에 있어서의 용강 중 인 농도의 추정 처리가 개시되기 이전에 완료되면 된다. 스텝 S111에 있어서의 용강 중 인 농도의 추정 처리의 개시 시에 용강 중 인 농도의 추정에 사용되는 데이터가 갖추어져 있으면 충분하기 때문이다.For example, the timing at which the processing relating to steps S101 to S105 is executed is not particularly limited as long as the estimation process of the phosphorus concentration in molten steel in step S111 is started. Specifically, in another embodiment, in the case where the
<<4. 정리>><< 4. Organize >>
중간 배재 처리에 있어서 배재되는 슬래그양은, 용강 중 인 농도에 영향을 미치는 탈인 반응의 반응 방향 및 반응 속도에 영향을 미친다. 또한, 탈인 처리에 있어서의 슬래그 레벨은, 중간 배재 처리에 있어서 배재되는 슬래그양에 관계한다고 알려져 있다. 본 실시 형태에 따르면, 탈인 속도 상수 k를 산출하기 위한 설명 변수에 사용되는 조업 요인의 하나로서, 탈인 처리에 있어서의 취련 시의 슬래그 레벨의 시계열 데이터(및/또는 슬래그 레벨의 시계열 데이터의 평균값)가 사용된다. 즉, 탈인 반응에 관계하는 중간 배재 처리 시의 슬래그의 배재량이, 용강 중 인 농도의 추정에 적용된다. 따라서, 본 실시 형태에 따르면, 중간 배재 처리가 행하여지는 전로 취련에 있어서의 용강 중 인 농도의 추정 정밀도를 보다 높일 수 있다.The amount of slag excreted in the intermediate exclusion treatment affects the reaction direction and reaction rate of the dephosphorization reaction which affects the phosphorus concentration in the molten steel. It is also known that the slag level in the dephosphorization treatment relates to the amount of slag to be excluded in the intermediate discharge treatment. According to this embodiment, as one of the operating factors used for the explanatory variable for calculating the dephosphorization rate constant k, the slag level time series data (and / or the average value of the slag level time series data) at the time of blowing in dephosphorization process is used. Is used. That is, the amount of slag excretion during the intermediate exclusion treatment related to the dephosphorization reaction is applied to the estimation of the phosphorus concentration in the molten steel. Therefore, according to this embodiment, the precision of the estimation of the phosphorus concentration in molten steel in converter blowdown by which intermediate | middle exclusion process is performed can be made higher.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 과거의 조업 시에 있어서의 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 행하여지는 시계열 클러스터링에 의해 얻어지는 클러스터를 식별하는 카테고리 변수가, 조업 요인에 관한 설명 변수로서 사용된다. 그리고, 실제의 조업 시에 있어서 얻어지는 슬래그 레벨의 시계열 데이터가 나타내는 경향과 유사한 클러스터가 결정되고, 결정된 클러스터에 대응하는 카테고리 변수가, 당해 차지의 조업 요인에 관한 설명 변수로서 회귀식에 대입된다. 이에 의해, 간단히 탈인 처리에 있어서 발생한 슬래그양뿐만 아니라, 탈인 처리 시의 취련 말기에 있어서의 슬래그 포밍의 경향을, 탈인 속도 상수 k의 추정에 반영시킬 수 있다. 즉, 중간 배재 처리가 행하여지는 전로 취련에 있어서의 용강 중 인 농도의 추정 정밀도를 더욱 높일 수 있다.Further, according to the present embodiment, a category variable for identifying a cluster obtained by time series clustering performed on slag level time series data at the time of past operation is used as an explanatory variable relating to the operation factor. Then, a cluster similar to the tendency indicated by the time series data of the slag level obtained in actual operation is determined, and the category variable corresponding to the determined cluster is substituted into the regression equation as an explanatory variable regarding the operation factor of the charge. As a result, not only the amount of slag generated in the dephosphorization treatment, but also the tendency of slag forming at the end of the blowing process during the dephosphorization treatment can be reflected in the estimation of the dephosphorization rate constant k. That is, the accuracy of estimating the phosphorus concentration in molten steel in converter blowdown where intermediate treatment is performed can be further improved.
또한, 도 3에 도시하는 구성은, 어디까지나 본 실시 형태에 관한 전로 취련 시스템(1)의 일례이며, 전로 취련 시스템(1)의 구체적인 구성은 이러한 예에 한정되지는 않는다. 전로 취련 시스템(1)은, 이상 설명한 기능을 실현 가능하게 구성되면 되고, 일반적으로 상정될 수 있는 모든 구성을 취할 수 있다.3 is an example of the
예를 들어, 전로 취련 제어 장치(20)가 구비하는 각 기능은, 1대의 장치에 있어서 그 모두가 실행되지 않아도 되고, 복수의 장치의 협동에 의해 실행되어도 된다. 예를 들어, 데이터 취득부(201), 클러스터 결정부(202), 클러스터링 실행부(203) 및 인 농도 추정부(204) 중 하나 또는 복수의 어느 것의 기능만을 갖는 하나의 장치가, 다른 기능을 갖는 다른 장치와 통신 가능하게 접속됨으로써, 도시하는 전로 취련 제어 장치(20)와 동등한 기능이 실현되어도 된다.For example, all of the functions of the converter
또한, 도 3에 도시하는 본 실시 형태에 관한 전로 취련 제어 장치(20)의 각 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제작하고, PC 등의 처리 장치에 실장하는 것이 가능하다. 또한, 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장된, 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체도 제공할 수 있다. 기록 매체는, 예를 들어 자기 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, 플래시 메모리 등이다. 또한, 상기한 컴퓨터 프로그램은, 기록 매체를 사용하지 않고, 예를 들어 네트워크를 통하여 배신해도 된다.Moreover, it is possible to produce the computer program for implementing each function of the converter
실시예Example
이어서, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 본 발명의 효과를 확인하기 위하여, 본 실시예에서는, 본 실시 형태에 관한 용강 중 인 농도 추정 방법에 의해 얻어지는 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도의 추정 정밀도에 대하여 검증하였다. 또한, 이하의 실시예는 본 발명의 효과를 검증하기 위하여 행한 것에 지나지 않으며, 본 발명이 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Next, the Example of this invention is described. In order to confirm the effect of this invention, in this Example, the dephosphorization rate constant k obtained by the phosphorus concentration estimation method in molten steel which concerns on this embodiment, and the estimation precision of phosphorus concentration in molten steel were verified. In addition, the following Example is only what was performed in order to verify the effect of this invention, and this invention is not limited to the following Example.
상기 식 (4)로 표현되는 회귀식에 사용되는 설명 변수로서, 비교예 1에서는, 상기 표 1에 나타내는 조업 요인이 사용되었다. 한편, 실시예 1에서는, 설명 변수로서, 상기 표 1에 나타내는 조업 요인 외에도, 탈인 처리 시의 취련 말기에 있어서의 슬래그 레벨의 시계열 데이터의 평균값이 사용되었다. 실시예 2에서는, 설명 변수로서, 상기 표 1에 나타내는 조업 요인 외에도, 상기 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 클러스터 결정부(202)에 의해 결정된 클러스터에 대응하는 카테고리 변수가 사용되었다. 또한, 실시예 3에서는, 설명 변수로서, 상기 표 1에 나타내는 조업 요인 및 상기 슬래그 레벨의 시계열 데이터의 평균값 외에도, 상기 슬래그 레벨의 시계열 데이터에 대하여 클러스터 결정부(202)에 의해 결정된 클러스터에 대응하는 카테고리 변수가 사용되었다.As an explanatory variable used for the regression equation represented by the above formula (4), in Comparative Example 1, the operating factors shown in Table 1 above were used. In addition, in Example 1, as an explanatory variable, in addition to the operation factor shown in the said Table 1, the average value of the time series data of the slag level at the end of the blow-in at the time of dephosphorization process was used. In Example 2, a category variable corresponding to the cluster determined by the
각 실시예 및 비교예에 대하여, 서브랜스 측정 시 및 탈탄 처리에 있어서의 취지 시(종점 시)의 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도가, 각각 산출되었다. 탈인 속도 상수 k는, 상기 식 (4)를 사용하여 산출되었다. 또한, 용강 중 인 농도는, 상기 식 (4)에 의해 얻어진 탈인 속도 상수 k를 상기 식 (2)에 대입함으로써 산출되었다. 산출된 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도를, 이하 「추정값」이라고 칭한다.About each Example and the comparative example, the dephosphorization rate constant k and the phosphorus concentration in molten steel at the time of a sub lance measurement and the effect at the time of decarburization (end point) were computed, respectively. The dephosphorization rate constant k was computed using said Formula (4). In addition, the phosphorus concentration in molten steel was computed by substituting the dephosphorization rate constant k obtained by said Formula (4) into said Formula (2). The calculated dephosphorization rate constant k and the phosphorus concentration in molten steel are called "estimation value" below.
또한, 각 실시예 및 비교예에 관한 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도의 추정 정밀도의 검증을 위하여, 서브랜스 측정 시 및 종점 시의 용강 중 인 농도의 실적값이 측정되었다. 또한, 용강 중 인 농도의 실적값을 상기 식 (2)에 대입함으로써, 당해 실적값에 기초하는 탈인 속도 상수 k가 산출되었다. 각 실시예 및 비교예에 관한 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도의 추정값과 실적값의 오차(추정 오차)를 각각 산출하여, 당해 추정 오차의 표준 편차 S.D.(%)를 구하였다. 표준 편차 S.D.가 작을수록, 추정 오차가 작다(즉, 추정 정밀도가 높다)고 할 수 있다.In addition, in order to verify the dephosphorization rate constant k and the estimated precision of phosphorus concentration in molten steel about each Example and a comparative example, the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the time of a sub lance measurement and the end point was measured. Moreover, the dephosphorization rate constant k based on the said performance value was computed by substituting the performance value of the phosphorus concentration in molten steel into said Formula (2). The error (estimation error) of the dephosphorization rate constant k and the estimated value of phosphorus concentration in molten steel, and a performance value concerning each Example and a comparative example were computed, respectively, and the standard deviation S.D. (%) Of the estimated error was calculated | required. The smaller the standard deviation S.D., the smaller the estimation error (that is, the higher the accuracy of estimation).
우선, 서브랜스 측정 시의 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도의 추정 정밀도에 관한 결과를 도 5a 내지 도 6d에 도시한다. 도 5a 내지 도 5d는 서브랜스 측정 시의 탈인 속도 상수 k의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 5a는 실시예 1에 있어서의 서브랜스 측정 시의 탈인 속도 상수 k의 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 5b는 실시예 2에 있어서의 서브랜스 측정 시의 탈인 속도 상수 k의 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 5c는 실시예 3에 있어서의 서브랜스 측정 시의 탈인 속도 상수 k의 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 5d는 비교예에 있어서의 서브랜스 측정 시의 탈인 속도 상수 k의 추정 오차를 도시하는 도면이다.First, the results regarding the dephosphorization rate constant k and the estimation accuracy of the phosphorus concentration in molten steel at the time of the sub lance measurement are shown in Figs. 5A to 6D. 5A to 5D are diagrams showing the estimation error for the performance value of the dephosphorization rate constant k in the sublance measurement. FIG. 5A is a diagram showing an estimation error of the dephosphorization rate constant k at the time of sublance measurement in Example 1. FIG. FIG. 5B is a diagram showing an estimation error of the dephosphorization rate constant k at the time of sublance measurement in Example 2. FIG. FIG. 5C is a diagram showing an estimation error of the dephosphorization rate constant k at the time of sublance measurement in Example 3. FIG. It is a figure which shows the estimation error of the dephosphorization rate constant k at the time of the sub lance measurement in a comparative example.
또한, 도 6a 내지 도 6d는, 서브랜스 측정 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 6a는, 실시예 1에 있어서의 서브랜스 측정 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 6b는, 실시예 2에 있어서의 서브랜스 측정 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 6c는, 실시예 3에 있어서의 서브랜스 측정 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 6d는, 비교예에 있어서의 서브랜스 측정 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.6A to 6D are diagrams showing the estimation error for the performance value of the phosphorus concentration in the molten steel at the time of the sub lance measurement. It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the time of the sub lance measurement in Example 1. FIG. It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the time of the sublance measurement in Example 2. FIG. It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the time of the sub lance measurement in Example 3. FIG. It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the time of the sub lance measurement in a comparative example.
도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 각 실시예에서는, 비교예에 비하여, 탈인 속도 상수 k의 추정 정밀도가 향상되어 있음을 알 수 있다. 구체적으로는, 도 5d에 도시하는 바와 같이, 비교예에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00395였다. 한편, 도 5a, 도 5b 및 도 5c에 각각 도시하는 바와 같이, 실시예 1에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00385이며, 실시예 2에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00368이며, 실시예 3에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00361이었다.5A to 5D, it can be seen that in each example, the estimation accuracy of the dephosphorization rate constant k is improved as compared with the comparative example. Specifically, as shown in FIG. 5D, in the comparative example, the standard deviation S.D. of the estimation error was 0.00395. 5A, 5B and 5C, on the other hand, in Example 1, the standard deviation SD of the estimation error is 0.00385. In Example 2, the standard deviation SD of the estimation error is 0.00368. The standard deviation SD of the estimation error was 0.00361.
또한, 도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 각 실시예에서는, 비교예에 비하여, 용강 중 인 농도의 추정 정밀도가 향상되어 있음을 알 수 있다. 구체적으로는, 도 6d에 도시하는 바와 같이, 비교예에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00420이었다. 한편, 도 6a, 도 6b 및 도 6c에 각각 도시하는 바와 같이, 실시예 1에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00406이며, 실시예 2에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00385이며, 실시예 3에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00377이었다.6A to 6D, it can be seen that in each example, the accuracy of estimating phosphorus concentration in molten steel is improved as compared with the comparative example. Specifically, as shown in FIG. 6D, in the comparative example, the standard deviation S.D. of the estimation error was 0.00420. 6A, 6B and 6C, on the other hand, in Example 1, the standard deviation SD of the estimation error is 0.00406. In Example 2, the standard deviation SD of the estimation error is 0.00385, and Example 3 The standard deviation SD of the estimation error was 0.00377.
상기한 결과로부터, 각 실시예에서는, 비교예에 비하여, 서브랜스 측정 시의 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도를 고정밀도로 추정할 수 있음을 알 수 있다. 특히, 슬래그 레벨에 관한 시계열 데이터로부터 얻어지는 클러스터에 대응하는 변수를 설명 변수로서 사용하는 실시예 2 및 실시예 3에서는, 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도를 더욱 고정밀도로 추정할 수 있음을 보여준다.From the above results, it can be seen that in each of the examples, the dephosphorization rate constant k and the phosphorus concentration in the molten steel at the time of sub-lance measurement can be estimated with high accuracy, compared with the comparative example. In particular, in Examples 2 and 3 in which variables corresponding to clusters obtained from time series data on slag levels are used as explanatory variables, it is shown that the dephosphorization rate constant k and the phosphorus concentration in molten steel can be more accurately estimated.
이어서, 탈탄 처리에 있어서의 종점 시의 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도의 추정 정밀도에 관한 결과를 도 7a 내지 도 8d에 도시한다.Next, the result regarding the dephosphorization rate constant k at the end point in a decarburization process, and the estimation precision of phosphorus concentration in molten steel is shown to FIG. 7A-8D.
도 7a 내지 도 7d는, 종점 시의 탈인 속도 상수 k의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 7a는, 실시예 1에 있어서의 종점 시의 탈인 속도 상수 k의 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 7b는, 실시예 2에 있어서의 종점 시의 탈인 속도 상수 k의 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 7c는, 실시예 3에 있어서의 종점 시의 탈인 속도 상수 k의 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 7d는, 비교예에 있어서의 종점 시의 탈인 속도 상수 k의 추정 오차를 도시하는 도면이다.7A to 7D are diagrams showing the estimation error with respect to the performance value of the dephosphorization rate constant k at the end point. FIG. 7A is a diagram showing an estimation error of the dephosphorization rate constant k at the end point in Example 1. FIG. FIG. 7B is a diagram showing an estimation error of the dephosphorization rate constant k at the end point in Example 2. FIG. FIG. 7C is a diagram showing an estimation error of the dephosphorization rate constant k at the end point in Example 3. FIG. 7D is a diagram showing an estimation error of the dephosphorization rate constant k at the end point in the comparative example.
또한, 도 8a 내지 도 8d는, 종점 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 8a는 실시예 1에 있어서의 종점 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 8b는 실시예 2에 있어서의 종점 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 8c는 실시예 3에 있어서의 종점 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다. 도 8d는 비교예에 있어서의 종점 시의 용강 중 인 농도의 실적값에 대한 추정 오차를 도시하는 도면이다.8A to 8D are diagrams showing the estimation error for the performance value of the phosphorus concentration in the molten steel at the end point. It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in the molten steel at the end point in Example 1. FIG. It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in the molten steel at the end point in Example 2. FIG. It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in the molten steel at the end point in Example 3. FIG. It is a figure which shows the estimation error with respect to the performance value of the phosphorus concentration in molten steel at the end point in a comparative example.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 각 실시예에서는, 비교예에 비하여, 탈인 속도 상수 k의 추정 정밀도가 향상되어 있음을 알 수 있다. 구체적으로는, 도 7d에 도시하는 바와 같이, 비교예에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00664였다. 한편, 도 7a, 도 7b 및 도 7c에 각각 도시하는 바와 같이, 실시예 1에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00656이며, 실시예 2에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00656이며 실시예 3에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00650이었다.7A to 7D, it can be seen that in each example, the estimation accuracy of the dephosphorization rate constant k is improved as compared with the comparative example. Specifically, as shown in FIG. 7D, in the comparative example, the standard deviation S.D. of the estimation error was 0.00664. On the other hand, as shown in Figs. 7A, 7B and 7C, in Example 1, the standard deviation SD of the estimation error is 0.00656. In Example 2, the standard deviation SD of the estimation error is 0.00656. , The standard deviation SD of the estimation error was 0.00650.
또한, 도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 각 실시예에서는, 비교예에 비하여, 용강 중 인 농도의 추정 정밀도가 향상되어 있음을 알 수 있다. 구체적으로는, 도 8d에 도시하는 바와 같이, 비교예에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.00102였다. 한편, 도 8a, 도 8b 및 도 8c에 각각 도시하는 바와 같이, 실시예 1에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.000101이며, 실시예 2에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.000986이며 실시예 3에서는, 추정 오차의 표준 편차 S.D.가 0.000982였다.8A to 8D, it can be seen that in each example, the accuracy of estimating phosphorus concentration in molten steel is improved in comparison with the comparative example. Specifically, as shown in FIG. 8D, in the comparative example, the standard deviation S.D. of the estimation error was 0.00102. 8A, 8B and 8C, on the other hand, in Example 1, the standard deviation SD of the estimation error is 0.000101. In Example 2, the standard deviation SD of the estimation error is 0.000986 and in Example 3, respectively. , The standard deviation SD of the estimation error was 0.000982.
상기한 결과로부터, 각 실시예에서는, 비교예에 비하여, 종점 시의 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도를 고정밀도로 추정할 수 있음을 알 수 있다. 특히, 슬래그 레벨에 관한 시계열 데이터로부터 얻어지는 클러스터에 대응하는 변수를 설명 변수로서 사용하는 실시예 2 및 실시예 3에서는, 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도를 더욱 고정밀도로 추정할 수 있음을 보여준다.From the above result, in each Example, compared with the comparative example, the dephosphorization rate constant k and the phosphorus concentration in molten steel at the time of an endpoint can be estimated with high precision. In particular, in Examples 2 and 3 in which variables corresponding to clusters obtained from time series data on slag levels are used as explanatory variables, it is shown that the dephosphorization rate constant k and the phosphorus concentration in molten steel can be more accurately estimated.
이상으로부터, 각 실시예에서는, 비교예에 비하여, 서브랜스 측정 시 및 종점 시의 탈인 속도 상수 k 및 용강 중 인 농도를 고정밀도로 추정할 수 있음을 보여준다. 특히, 실시예 2 및 실시예 3에 도시하는 바와 같이, 슬래그 레벨에 관한 시계열 데이터로부터 얻어지는 클러스터에 대응하는 변수를 설명 변수로서 탈인 속도 상수 k의 산출에 사용함으로써, 더욱 정밀도가 향상됨이 나타났다.As mentioned above, in each Example, compared with the comparative example, the dephosphorization rate constant k and the phosphorus concentration in molten steel at the time of a sub lance measurement and an end point can be estimated with high precision. In particular, as shown in Examples 2 and 3, it was shown that the accuracy is further improved by using the variable corresponding to the cluster obtained from the time series data regarding the slag level as the explanatory variable in the calculation of the dephosphorization rate constant k.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지는 않는다. 본 발명의 속하는 기술의 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 사람이면, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있음은 명확하고, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속한다고 이해된다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, referring an accompanying drawing, this invention is not limited to this example. If it is a person having ordinary knowledge in the field of the technology of the present invention, it is clear that various changes or modifications can be conceived within the range of the technical idea described in the claim, and also about these naturally It is understood to belong to the technical scope of the present invention.
1: 전로 취련 시스템
10: 전로 취련 설비
11: 전로
12: 연도
13: 상취 랜스
14: 서브랜스
20: 전로 취련 제어 장치
21: 전로 취련 데이터베이스
22: 입출력부
30: 계측 제어 장치
40: 조업 데이터베이스
101: 배기 가스 성분 분석계
102: 배기 가스 유량계
103: 레벨계
201: 데이터 취득부
202: 클러스터 결정부
203: 클러스터링 실행부
204: 인 농도 추정부1: converter blow system
10: converter blow equipment
11: conversion
12: year
13: odor lance
14: Sublance
20: converter blow control device
21: Conversion of the Converter Database
22: input / output unit
30: instrumentation control unit
40: Operational Database
101: exhaust gas composition analyzer
102: exhaust gas flow meter
103: level meter
201: data acquisition unit
202: cluster determination unit
203: clustering execution unit
204: phosphorus concentration estimating unit
Claims (6)
상기 탈인 처리 시의 슬래그 레벨을 취득하는 슬래그 레벨 데이터 취득 스텝과,
상기 탈탄 처리 시의 배기 가스 성분 및 배기 가스 유량을 취득하는 배기 가스 데이터 취득 스텝과,
상기 탈탄 처리 시에 있어서의 서브랜스 측정에 의해 용강 온도 및 용강 중의 탄소 농도를 취득하는 용강 데이터 취득 스텝과,
상기 슬래그 레벨, 상기 배기 가스 성분, 상기 배기 가스 유량, 상기 용강 온도 및 상기 탄소 농도에 관한 데이터, 그리고 상기 탈인 처리, 상기 중간 배재 처리 및 상기 탈탄 처리에 관한 조업 조건을 사용하여 탈인 속도 상수를 산출하고, 산출된 상기 탈인 속도 상수와, 상기 탈인 처리 개시 시의 용선 인 농도를 사용하여, 상기 서브랜스 측정 이후의 상기 탈탄 처리 시에 있어서의 상기 용강 중의 인 농도를 추정하는 인 농도 추정 스텝
을 포함하는, 용강 중 인 농도 추정 방법.It is a method for estimating the phosphorus concentration in molten steel used for the dephosphorization treatment, the intermediate discharging treatment which excludes the slag produced by the dephosphorization treatment, and the primary refining which performs the decarburization treatment using the same converter,
A slag level data acquisition step of acquiring a slag level during the dephosphorization processing;
An exhaust gas data acquisition step of acquiring exhaust gas components and exhaust gas flow rates during the decarburization;
Molten steel data acquisition step of acquiring molten steel temperature and carbon concentration in molten steel by the sub lance measurement at the time of the said decarburization process,
A dephosphorization rate constant is calculated using data on the slag level, the exhaust gas component, the exhaust gas flow rate, the molten steel temperature and the carbon concentration, and operating conditions relating to the dephosphorization treatment, the intermediate exclusion treatment and the decarburization treatment. And a phosphorus concentration estimating step of estimating the phosphorus concentration in the molten steel during the decarburization treatment after the sublance measurement using the calculated dephosphorization rate constant and the molten iron phosphorus concentration at the start of the dephosphorization treatment.
Including, phosphorus concentration estimation method in the molten steel.
상기 탈인 처리 시의 슬래그 레벨을 취득하는 슬래그 레벨 데이터 취득부와,
상기 탈탄 처리 시의 배기 가스 성분 및 배기 가스 유량을 취득하는 배기 가스 데이터 취득부와,
상기 탈탄 처리 시에 있어서의 서브랜스 측정에 의해 용강 온도 및 용강 중의 탄소 농도를 취득하는 용강 데이터 취득부와,
상기 슬래그 레벨, 상기 배기 가스 성분, 상기 배기 가스 유량, 상기 용강 온도 및 상기 탄소 농도에 관한 데이터, 그리고 상기 탈인 처리, 상기 중간 배재 처리 및 상기 탈탄 처리에 관한 조업 조건을 사용하여 탈인 속도 상수를 산출하고, 산출된 상기 탈인 속도 상수와, 상기 탈인 처리 개시 시의 용선 인 농도를 사용하여, 상기 서브랜스 측정 이후의 상기 탈탄 처리 시에 있어서의 상기 용강 중의 인 농도를 추정하는 인 농도 추정부
를 구비하는, 전로 취련 제어 장치.It is a converter blow control device used for the dephosphorization treatment, the intermediate discharging treatment which excludes the slag produced by the said dephosphorization treatment, and the primary refining which performs a decarburization process using the same converter,
A slag level data acquisition unit for acquiring the slag level during the dephosphorization;
An exhaust gas data acquisition unit for acquiring exhaust gas components and exhaust gas flow rates during the decarburization;
A molten steel data acquisition unit for acquiring molten steel temperature and carbon concentration in the molten steel by sub-lance measurement during the decarburization treatment;
A dephosphorization rate constant is calculated using data on the slag level, the exhaust gas component, the exhaust gas flow rate, the molten steel temperature and the carbon concentration, and operating conditions relating to the dephosphorization treatment, the intermediate exclusion treatment and the decarburization treatment. And a phosphorus concentration estimating unit for estimating the phosphorus concentration in the molten steel during the decarburization treatment after the sublance measurement using the calculated dephosphorization rate constant and the molten iron phosphorus concentration at the start of the dephosphorization treatment.
Converter blow control apparatus provided with.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016139521 | 2016-07-14 | ||
JPJP-P-2016-139521 | 2016-07-14 | ||
PCT/JP2017/023246 WO2018012257A1 (en) | 2016-07-14 | 2017-06-23 | Method for estimating phosphorus concentration in molten steel and converter blowing control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180114919A KR20180114919A (en) | 2018-10-19 |
KR102065455B1 true KR102065455B1 (en) | 2020-01-13 |
Family
ID=60952889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020187026308A KR102065455B1 (en) | 2016-07-14 | 2017-06-23 | Phosphorus concentration estimation method and converter blow control device in molten steel |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6573035B2 (en) |
KR (1) | KR102065455B1 (en) |
CN (1) | CN108779506B (en) |
TW (1) | TWI643957B (en) |
WO (1) | WO2018012257A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102443132B1 (en) * | 2022-03-24 | 2022-09-15 | (주)한성테크 | Oxygen lancing device of blast furnace |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6897261B2 (en) * | 2017-04-14 | 2021-06-30 | 日本製鉄株式会社 | Phosphorus concentration estimation method in molten steel, converter blowing control device, program and recording medium |
JP6725078B2 (en) * | 2017-08-24 | 2020-07-15 | 日本製鉄株式会社 | Method for estimating phosphorus concentration in molten steel, converter blowing control device, program and recording medium |
JP7043949B2 (en) * | 2018-04-10 | 2022-03-30 | 日本製鉄株式会社 | T. Fe estimation method, T.I. Fe control method, converter blow control device, and program |
EP3929516A4 (en) * | 2019-02-19 | 2022-04-20 | JFE Steel Corporation | Method for predicting operating results, method for learning learning model, device for predicting operating results, and device for learning learning model |
KR102534954B1 (en) * | 2019-03-22 | 2023-05-26 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Blowing control method and blowing control device of converter type dephosphorization refining furnace |
JP7319538B2 (en) * | 2019-08-14 | 2023-08-02 | 日本製鉄株式会社 | Converter blowing control device, converter blowing control method and program |
JP7376787B2 (en) | 2020-01-14 | 2023-11-09 | 日本製鉄株式会社 | Device for estimating phosphorus concentration in molten steel, statistical model construction device, method for estimating phosphorus concentration in molten steel, statistical model construction method, and program |
JP7314823B2 (en) * | 2020-02-06 | 2023-07-26 | Jfeスチール株式会社 | Information processing system, information processing method, refining apparatus and refining method |
JP7156560B2 (en) * | 2020-09-01 | 2022-10-19 | Jfeスチール株式会社 | Refining process control device and refining process control method |
CN112391570B (en) * | 2020-11-03 | 2021-08-24 | 福建三宝钢铁有限公司 | Steelmaking process of cold-rolled base material for deep drawing |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5483429B2 (en) | 2010-03-26 | 2014-05-07 | 日新製鋼株式会社 | Method for accurately estimating phosphorus concentration in molten steel |
JP5582105B2 (en) | 2011-07-15 | 2014-09-03 | 新日鐵住金株式会社 | Converter blowing control method |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5792121A (en) * | 1980-11-29 | 1982-06-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for estimation of phosphorus concentration of steel bath |
EP0714989B1 (en) * | 1993-06-30 | 2000-03-22 | Nippon Steel Corporation | Steel manufacturing method using converter dephosphorisation |
CN101921889B (en) * | 2002-08-27 | 2012-10-10 | 杰富意钢铁株式会社 | Manufacture method of low-phosphorus molten iron |
CN103276136A (en) * | 2013-01-02 | 2013-09-04 | 邯钢集团邯宝钢铁有限公司 | Converter-steelmaking molten steel phosphorus-determination method based on sublance system |
CN104955965B (en) * | 2013-01-24 | 2017-09-22 | 杰富意钢铁株式会社 | The preprocess method of molten iron |
CN103160640B (en) * | 2013-02-26 | 2014-10-15 | 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 | Method of dynamically detecting contents of manganese, phosphorus and sulphur of slag in converter steelmaking process |
JP6172194B2 (en) * | 2014-07-23 | 2017-08-02 | Jfeスチール株式会社 | Hot metal pretreatment method |
-
2017
- 2017-06-23 KR KR1020187026308A patent/KR102065455B1/en active IP Right Grant
- 2017-06-23 JP JP2018527489A patent/JP6573035B2/en active Active
- 2017-06-23 CN CN201780017743.1A patent/CN108779506B/en active Active
- 2017-06-23 WO PCT/JP2017/023246 patent/WO2018012257A1/en active Application Filing
- 2017-07-07 TW TW106122835A patent/TWI643957B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5483429B2 (en) | 2010-03-26 | 2014-05-07 | 日新製鋼株式会社 | Method for accurately estimating phosphorus concentration in molten steel |
JP5582105B2 (en) | 2011-07-15 | 2014-09-03 | 新日鐵住金株式会社 | Converter blowing control method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102443132B1 (en) * | 2022-03-24 | 2022-09-15 | (주)한성테크 | Oxygen lancing device of blast furnace |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI643957B (en) | 2018-12-11 |
TW201812024A (en) | 2018-04-01 |
JPWO2018012257A1 (en) | 2018-11-22 |
CN108779506A (en) | 2018-11-09 |
JP6573035B2 (en) | 2019-09-11 |
WO2018012257A1 (en) | 2018-01-18 |
KR20180114919A (en) | 2018-10-19 |
CN108779506B (en) | 2023-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102065455B1 (en) | Phosphorus concentration estimation method and converter blow control device in molten steel | |
JP6897261B2 (en) | Phosphorus concentration estimation method in molten steel, converter blowing control device, program and recording medium | |
KR102348892B1 (en) | Molten metal component estimation apparatus, molten metal component estimation method, and molten metal manufacturing method | |
JP6515385B2 (en) | Hot metal pretreatment method and hot metal pretreatment control device | |
JP6897260B2 (en) | Phosphorus concentration estimation method in molten steel, converter blowing control device, program and recording medium | |
JP6725078B2 (en) | Method for estimating phosphorus concentration in molten steel, converter blowing control device, program and recording medium | |
KR102437794B1 (en) | Molten metal component estimation device, method of estimating molten metal component, and method of manufacturing molten metal | |
TWI627284B (en) | Molten pig iron preparation processing method and molten pig iron preparation processing control device | |
JP6729532B2 (en) | State prediction method and state prediction device inside refining equipment | |
JP6160283B2 (en) | Slapping prediction method in converter blowing. | |
JP6277991B2 (en) | Slag component estimation method, solvent calculation method and hot metal pretreatment method | |
JP2007238982A (en) | Method for controlling blowing end-point in converter | |
JP2019183222A (en) | T.Fe ESTIMATION METHOD, T.Fe CONTROL METHOD, STATISTICAL MODEL CREATION METHOD, CONVERTER BLOWING CONTROL DEVICE, STATISTICAL MODEL CREATION DEVICE, AND PROGRAM | |
JP6331601B2 (en) | Blowing control method in steelmaking converter. | |
JP7392897B2 (en) | Furnace state estimation device, furnace state estimation method, and molten steel manufacturing method | |
RU2817694C1 (en) | Refining process control device and refining process control method | |
KR102534954B1 (en) | Blowing control method and blowing control device of converter type dephosphorization refining furnace | |
KR20240055776A (en) | Device for estimating the amount of slag in the furnace, method for estimating the amount of slag in the furnace, and method for manufacturing molten steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |