KR102463279B1 - 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법 및 추정 장치 - Google Patents

로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법 및 추정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102463279B1
KR102463279B1 KR1020217018734A KR20217018734A KR102463279B1 KR 102463279 B1 KR102463279 B1 KR 102463279B1 KR 1020217018734 A KR1020217018734 A KR 1020217018734A KR 20217018734 A KR20217018734 A KR 20217018734A KR 102463279 B1 KR102463279 B1 KR 102463279B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
slag
furnace
estimating
amount
converter
Prior art date
Application number
KR1020217018734A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210091793A (ko
Inventor
겐이치로 나이토
노리후미 아사하라
다카오 나카기리
Original Assignee
닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 filed Critical 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Publication of KR20210091793A publication Critical patent/KR20210091793A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102463279B1 publication Critical patent/KR102463279B1/ko

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
    • 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
    • C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
    • 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
    • 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
    • C21C5/4673—Measuring and sampling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F27D21/02—Observation or illuminating devices
    • 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
    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

전로에서의 탈규소 또는 탈인 처리 후에 전로를 틸팅시킴으로써 용철을 전로 내에 남긴 그대로 로구로부터 슬래그를 배재하는 조업에 있어서, 간편하고 또한 정밀도가 높은 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법을 제공한다. 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법은, 탈규소 또는 탈인 처리 후이며 배재 개시 전에, 전로 내의 슬래그 높이를 복수회 또는 연속으로 측정하는 공정 A와, 공정 A에서 측정한 결과에 기초하여, 로 내 슬래그의 포밍 진정 특성을 추정하는 공정 B와, 공정 B에서 추정한 진정 특성 및 전로의 틸팅 패턴에 기초하여, 로 내 잔류 슬래그양을 추정하는 공정 C를 포함한다.

Description

로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법 및 추정 장치
본 발명은, 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법, 즉 전로에서의 탈규소 또는 탈인 처리 후에 전로를 틸팅시킴으로써 용철을 전로 내에 남긴 채 로구로부터 슬래그를 배재(排滓)하는 조업에 있어서, 배재 후에 로 내에 잔류하는 슬래그의 양을 추정하는 방법에 관한 것이다.
전로에서의 용선의 탈규소 또는 탈인 처리 후에 전로를 틸팅시킴으로써 용철을 전로 내에 남긴 채 로구로부터 슬래그의 일부를 하방에 배치한 배재 냄비에 유하시켜 배재하고, 그 후 다시 전로를 직립시켜서 생석회(주성분은 CaO) 등의 부원료를 첨가하여, 계속해서 정련을 행하는 방법이 있다(예를 들어 특허문헌 2 참조).
일본특허공개 제2007-308773호 공보 일본특허공개 평 5-140627호 공보 국제공개 2018/020929호
이 방법에서는, 전로 내에서 슬래그를 포밍(거품발생)시켜서 슬래그의 벌크 체적을 증가시킴으로써 배재하기 쉽게 해, 배재량을 확보하고 있다. 여기서, 슬래그의 포밍은, 용철 중의 탄소(C)와 슬래그 중의 산화철(FeO)의 반응에 의해, 일산화탄소(CO) 가스가 생성되고, 그 CO 가스가 슬래그에 보유 지지됨으로써 발생된다.
배재 후에 전로를 직립시켜서 생석회 등의 부원료를 첨가해서 계속 정련을 행하지만, 통상, 로 내 잔류 슬래그양에 따라, 부원료의 첨가량을 조정한다. 그 때문에, 로 내 잔류 슬래그양의 추정이 변동되면, 부원료의 첨가량의 과부족이 발생한다. 예를 들어, 로 내 잔류 슬래그양을 실제보다 많게 추정한 경우에는, 부원료의 과잉 첨가에 의한 비용의 악화를 초래한다. 한편, 로 내 잔류 슬래그양을 실제보다 적게 추정한 경우에는, 부원료의 첨가 부족에 의한 인 등의 성분의 부적합(이하, 「성분 벗어남」이라고 한다.)를 초래하기 쉽다. 통상은 성분 벗어남을 방지하기 위해, 부원료를 과잉 기미가 보이도록 첨가하는 경우가 많다. 즉, 로 내 잔류 슬래그양의 추정 정밀도가 낮으면, 부원료 사용량의 증가, 발생 슬래그양의 증가, 열손실의 증가, 철분 수율의 악화 등에 수반하는 비용 악화의 과제가 있다.
종래, 로 내 잔류 슬래그양의 추정은, 오퍼레이터가 눈으로 봐서 배재 상황을 관찰하거나, 배재 대차에 설치한 칭량기에 의해 배재량을 칭량하거나 하는 것에 의해 배재량을 추정하고, 로 내의 추정 슬래그양으로부터 배재량을 차감하는 등의 방법으로 행해져 왔다. 그러나, 배재 중에 포밍한 슬래그가 진정해서 슬래그의 체적이 시시각각 변화하기 때문에, 오퍼레이터의 목시에 의한 추정에서는 추정 정밀도가 낮다고 하는 과제가 있었다. 또한, 칭량기에 의한 칭량의 경우에는, 포밍한 슬래그가 배재 냄비의 용량을 초과해서 넘쳐흘러 칭량기를 손상하거나, 대차의 진동 등에 의해 칭량기의 정밀도가 악화되거나 하기 때문에, 칭량기의 설비 보전 부하가 높은 데다가, 슬래그 중에 불가피적으로 혼입되어 있는 입자 철분의 보정도 필요해지는 등, 안정적으로 정밀도가 높은 칭량을 행하기가 곤란했다.
또한, 특허문헌 1에는, 전로의 틸팅 각도와 로 내 잔류 슬래그양에 상관이 있는 것을 알아내고, 틸팅 각도를 기초로 로 내 잔류 슬래그양을 제어하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은, 전로의 틸팅 각도와 로 내 잔여 용적의 관계를 이용한 방법이며, 탈탄 처리 후의 포밍하지 않고 있는 슬래그, 즉 벌크 밀도가 일정한 슬래그에의 적용을 전제로 하고 있기 때문에, 탈규소 또는 탈인 처리 후의 포밍한 슬래그에의 적용은 할 수 없다.
또한, 특허문헌 3에는, 전로로부터 배재된 포밍을 수반하는 슬래그의 중량을 추정하는 배재 중량 추정 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서는, 전로로부터 배재 되는 슬래그의 체적 유량 경시 변화를 추정한 체적 유량 추이를 도출함과 함께, 전로로부터 배재되는 슬래그의 벌크 밀도의 경시 변화를 추정한 벌크 밀도 추이를 도출하고, 체적 유량 추이 및 상기 벌크 밀도 추이의 대응하는 각 시점에 있어서의 슬래그의 체적 유량과 벌크 밀도와의 곱을 적산해서 얻어지는 값을, 전로로부터 배재된 슬래그의 배재 중량의 추정값으로서 도출한다.
본 발명은, 종래 기술의 과제를 감안하여, 전로에서의 탈규소 또는 탈인 처리 후에 전로를 틸팅시킴으로써 용철을 전로 내에 남긴 채 로구로부터 슬래그를 배재하는 조업에 있어서, 간편하고 또한 정밀도가 높은 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원의 발명자들은, 정밀도가 높은 로 내 잔류 슬래그양의 추정을 위해서, 배재 중에 포밍한 슬래그가 진정해서 슬래그의 벌크 체적이 변화되는 거동을 추정하고, 그것을 기초로 로 내 잔류 슬래그양을 추정하는 것을 발상하여, 예의 검토를 행하였다. 그 결과, 포밍 진정 특성을 추정하고, 추정한 포밍 진정 특성 및 배재 중의 전로의 틸팅 패턴에 기초하여 로 내 잔류 슬래그양을 추정하는 방법을 확립하여, 본 발명을 완성시켰다. 본 발명의 요지로 하는 바는 이하와 같다.
<1>
전로에서의 탈규소 또는 탈인 처리 후에 전로를 틸팅시킴으로써 용철을 전로 내에 남긴 채 로구로부터 슬래그를 배재하는 조업에 있어서 배재 후에 로 내에 잔류하는 슬래그의 양을 추정하는 방법이며,
탈규소 또는 탈인 처리 후 또한 배재 개시 전에, 전로 내의 슬래그 높이를 복수회 또는 연속으로 측정하는 공정 A와,
공정 A에서 측정한 결과에 기초하여, 로 내 슬래그의 포밍 진정 특성을 추정하는 공정 B와,
공정 B에서 추정한 진정 특성 및 전로의 틸팅 패턴에 기초하여, 로 내 잔류 슬래그양을 추정하는 공정 C
를 포함하는
것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
<2>
공정 C는,
공정 B에서 추정한 진정 특성 및 전로의 틸팅 패턴에 기초하여, 배재 개시 시점부터 배재 종료 시점까지를 미소 시간으로 구획한 시간 간격마다, 진정 거동 및 배출 거동을 축차 계산하는 공정 D를 포함하는
것을 특징으로 하는 <1>에 기재된 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
<3>
공정 C는,
배재 개시 시점의 슬래그 상태를, 공정 B에서 추정한 진정 특성에 기초하여 추정하는 공정 E를 포함하는
것을 특징으로 하는 <2>에 기재된 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
<4>
공정 C는,
전로의 틸팅 패턴에 기초하여, 잔류 슬래그 용적 추이를 추정하는 공정 F와,
공정 B에서 추정한 진정 특성, 및 공정 F에서 추정한 잔류 슬래그 용적 추이에 기초하여, 배재 중에 동시에 진행하는 진정 거동 및 배출 거동을 추정하는 공정 G를 포함하는
것을 특징으로 하는 <1>에 기재된 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
<5>
공정 G는,
공정 B에서 추정한 진정 특성, 및 공정 F에서 추정한 잔류 슬래그 용적 추이에 기초하여, 배재 개시 시점부터 배재 종료 시점까지를 미소 시간으로 구획한 시간 간격마다 슬래그 상태를 축차 계산하는 공정 H를 포함하는
것을 특징으로 하는 <4>에 기재된 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
<6>
공정 G는,
배재 개시 시점의 슬래그 상태를, 공정 B에서 추정한 진정 특성에 기초하여 추정하는 공정 I를 포함하는
것을 특징으로 하는 <5>에 기재된 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
<7>
공정 F에서는, 유출 중의 슬래그의 헤드분에 상당하는 체적을 고려해서 추정하는
것을 특징으로 하는 <4> 내지 <6> 중 어느 한 항에 기재된 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
<8>
공정 A는, 마이크로파 거리계를 사용해서 행하는
것을 특징으로 하는 <1> 내지 <7> 중 어느 한 항에 기재된 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
<9>
전로에서의 탈규소 또는 탈인 처리 후에 전로를 틸팅시킴으로써 용철을 전로 내에 남긴 채 로구로부터 슬래그를 배재하는 조업에 있어서 배재 후에 로 내에 잔류하는 슬래그의 양을 추정하는 장치이며,
탈규소 또는 탈인 처리 후 또한 배재 개시 전에 전로 내의 슬래그 높이를 복수회 또는 연속으로 측정한 결과에 기초하여, 로 내 슬래그의 포밍 진정 특성을 추정하는 진정 특성 추정부와,
상기 진정 특성 추정부에서 추정한 진정 특성 및 전로의 틸팅 패턴에 기초하여, 로 내 잔류 슬래그양을 추정하는 로 내 잔류 슬래그양 추정부를 구비하는
것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 장치.
<10>
상기 로 내 잔류 슬래그양 추정부는,
전로의 틸팅 패턴에 기초하여, 잔류 슬래그 용적 추이를 추정하는 잔여 용적 추이 추정부와,
배재 개시 시점의 슬래그 상태를, 상기 진정 특성 추정부에서 추정한 진정 특성에 기초하여 추정하는 배재 개시 시 슬래그 상태 추정부와,
상기 진정 특성 추정부에서 추정한 진정 특성, 및 상기 잔여 용적 추이 추정부에서 추정한 잔류 슬래그 용적 추이에 기초하여, 배재 개시 시점부터 배재 종료 시점까지를 미소 시간으로 구획한 시간 간격마다 슬래그 상태를 축차 계산하는 축차 계산부를 구비하는
것을 특징으로 하는 <9>에 기재된 로 내 잔류 슬래그양의 추정 장치.
본 발명에 의해, 전로에서의 탈규소 또는 탈인 처리 후에 전로를 틸팅시킴으로써 용철을 전로 내에 남긴 채 로구로부터 슬래그를 배재하는 조업에 있어서, 배재 후의 로 내 잔류 슬래그양의 추정이 간편해지고, 또한 추정 정밀도가 향상된다. 그에 의해, 로 내 잔류 슬래그양의 추정의 변동을 억제하고, 부원료를 과부족 없이 첨가할 수 있다. 이상의 효과에 의해, 비용 삭감(부원료 사용량의 삭감, 발생 슬래그양의 삭감, 열손실의 억제, 철분 수율의 향상)이 가능하게 된다.
도 1은 전로가 직립한 상태에서의 로 내의 슬래그 높이의 경시 변화를 도시하는 도면이며, (a)는 탈규소 또는 탈인 처리 종료 직후의 상태를 나타내고 있고, (b)는 탈규소 또는 탈인 처리 종료 후 어느 정도 시간이 경과했을 때의 상태를 나타내고 있다.
도 2는 탈인 처리 후에 전로 내의 슬래그 높이를 측정한 결과의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3a는 실시예에 있어서, 배재 전에 마이크로파 거리계로 슬래그 높이를 측정하고, 그 높이 변화로부터 포밍 진정 특성을 추정한 결과를 도시하는 도면이다.
도 3b는 실시예에 있어서, 배재 중의 전로의 틸팅 패턴을 도시하는 도면이다.
도 3c는 실시예에 있어서, 도 3a에 나타낸 포밍 진정 특성과 도 3b에 나타낸 틸팅 패턴으로부터 추정한 로 내 잔류 슬래그양의 경시 변화를 도시하는 도면이다.
도 4는 실시예의 로 내 잔류 슬래그양의 추정에 있어서, 실칭값으로부터의 계산값, 본 발명의 방법에 의한 추정값, 오퍼레이터의 목시에 의한 추정값, 특허문헌 1의 방법에 의한 추정값을 대비시킨 도면이다.
도 5는 실시 형태의 로 내 잔류 슬래그양 추정 장치의 구성을 도시하는 기능 블록도이다.
도 6은 실시 형태의 로 내 잔류 슬래그양 추정 장치를 실현하는 컴퓨터의 구성을 도시하는 블록도이다.
〔포밍 진정에 대해서〕
도 1은 탈규소 또는 탈인 처리 후, 전로(6)가 직립한 상태에서의 전로 내의 슬래그 높이의 경시 변화를 나타내고 있다. 슬래그 상층은 포밍해서 기포를 다량으로 포함하는 저밀도 슬래그층(3)이고, 슬래그 하층은 파포 후의 기포를 포함하지 않는 슬래그가 침강한 고밀도 슬래그층(4)이고, 그 아래에 용철(5)이 있다. 도 1의 (a)는 탈규소 또는 탈인 처리 종료 직후의 상태를 나타내고 있고, 도 1의 (b)는 탈규소 또는 탈인 처리 종료 후 어느 정도 시간이 경과했을 때의 상태를 나타내고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 시간 경과에 수반하여, 포밍 슬래그(저밀도 슬래그층(3)) 중의 기포가 파포하고, 슬래그 높이가 저하되는 것, 즉 포밍이 진정하는 것을 알 수 있다. 구체적으로는, 진정된 저밀도 슬래그층(3)은 고밀도 슬래그층(4)이 되기 때문에, 저밀도 슬래그층의 높이가 크게 저하됨과 함께 고밀도 슬래그층의 높이가 약간 상승한다.
탈인 처리 후에 전로 내의 슬래그 높이를 측정한 결과의 일례를 도 2에 도시한다.
도면 중의 파선은 마이크로파 거리계(1)에 의한 연속 측정 결과, 점(○)은 측정 막대(2)에 의한 비연속 측정 결과를 나타내고 있다. 양자의 값은 거의 일치하고 있다.
전로 내의 슬래그 높이란, 슬래그 상면 높이로부터 용철 높이를 차감한 높이, 즉 슬래그층만의 높이이다. 슬래그 상면 높이를 마이크로파 거리계(1)나 측정 막대(2)에 의해 측정하고, 측정한 슬래그 상면 높이로부터 용철 높이를 차감하는 것으로, 슬래그 높이를 산출한다. 용철 높이는, 전로 형상이나 장입 철량으로부터 산출하거나, 혹은 처리 전에 측정한다.
또한, 마이크로파 거리계(1)나 측정 막대(2)에 의한 측정은 탈인 처리 중이나 탈인 처리 직후도 가능하고, 시간 t=0은 탈인 처리 종료 직후를 의미하고 있다.
〔배재 중의 포밍 진정과 그 영향〕
전로를 틸팅하고, 포밍에 의한 슬래그의 벌크 체적 증가를 이용해서 배재할 때(한창 슬래그를 배출하고 있을 때)에도, 마찬가지로 포밍 진정이 발생하고 있다.
따라서, 포밍 진정이 빠른 경우에는, 배재 후반에서 슬래그의 벌크 체적이 감소하기 때문에, 충분히 배재할 수 없어, 로 내 잔류 슬래그양(중량)이 증가한다. 한편, 포밍 진정이 느린 경우에는, 배재 후반에서도 슬래그의 벌크 체적을 확보할 수 있기 때문에, 충분히 배재할 수 있어, 로 내 잔류 슬래그양이 감소한다. 이와 같이, 로 내 잔류 슬래그양은 포밍 진정 속도의 영향을 받게 된다.
다른 설명을 하면, 배재 종료 시점에서 동일한 벌크 체적의 슬래그가 잔류한 경우에도, 그 벌크 체적에 차지하는 저밀도 슬래그와 고밀도 슬래그의 비율이, 포밍 진정 속도의 영향을 받게 된다. 동일한 벌크 체적이라도 저밀도 슬래그와 고밀도 슬래그의 비율에 따라 중량이 변화하기 때문에, 로 내 잔류 슬래그양(중량)이, 포밍 진정 속도의 영향을 받게 된다.
〔포밍 진정 특성은, 슬래그의 물성, 가스 발생 속도 등의 다양한 인자의 영향을 받는다.〕
여기서, 포밍의 상황은, 탈규소 또는 탈인 처리 후의 시간 경과에 수반하여 변화하지만, 그 진정 특성은, 슬래그의 물성(점도, 표면 장력 등), 가스의 발생 속도 등의 영향을 받는다. 이들 인자 중, 슬래그의 물성은 슬래그의 조성이나 온도의 영향을 받고, 가스의 발생 속도는 슬래그의 조성이나 온도에 더하여, 전로의 형상이나 조업 조건(저취 조건 등)의 영향을 받는다.
이들 조성이나 온도, 조업 조건은 반드시 일정한 것은 아니고, 변동을 가지고 있다. 이들 변동에 따라, 포밍의 상황, 나아가 배재 후의 로 내 잔류 슬래그양(중량)도 변동되게 된다. 이러한 사정이 로 내 잔류 슬래그양의 고정밀도의 추정을 곤란하게 하고 있다.
그래서, 본원의 발명자들은, 포밍 진정 특성을 추정하는 것이 로 내 잔류 슬래그양의 추정에 중요해지는 것을 지견하고, 로 내 슬래그의 포밍 진정 특성의 추정 방법을 확립하는 것, 또한 추정한 포밍 진정 특성 및 배재 중의 전로의 틸팅 패턴으로부터 로 내 잔류 슬래그양을 추정하는 것을 발상하고, 예의 검토를 행하였다.
〔진정 특성의 추정〕
그래서, 본 발명에서는, 탈규소 또는 탈인 처리 후이며 배재 개시 전의 전로가 직립한 상태에서, 전로 내의 슬래그 높이를 복수회 또는 연속으로 측정한다. 그리고, 그 측정 결과로부터 로 내 슬래그의 포밍 진정 특성(이하, 단순히 「진정 특성」이라고 한다.)을 추정한다.
이 방법에 의하면, 진정 특성의 추정에 사용하는 슬래그 높이의 측정 결과로서, 로 내 잔류 슬래그양을 추정하는 대상인 조업의 슬래그를 측정한 결과를 사용하기 때문에, 당해 조업(로 내 잔류 슬래그양을 추정하는 대상인 조업)에 특유의 사정이 슬래그에 미치는 영향을 받아들일 수 있다. 또한, 이 점은 특허문헌 3 개시의 방법과의 상위점 중 하나이다.
〔슬래그 높이 변화의 측정 방법〕
전로 내의 슬래그 높이를 복수회 또는 연속으로 측정하는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 이하의 방법이 있다.
하나의 방법으로서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 측정 막대(2)를 복수회 침지해서 그것에 부착된 슬래그의 높이로부터 구하는 방법이다. 다른 방법으로서는, 마이크로파 거리계(1)를 사용해서 연속적으로 측정하는 방법이다. 마이크로파 거리계란, 전로 내의 더스트 등을 투과하는 성질을 갖는 파장의 마이크로파를 로 상에 설치한 안테나로부터 발신 및 수신하여, 슬래그 상면까지의 거리를 측정하는 장치이다.
측정 결과(슬래그 높이 변화)로부터 진정 특성을 추정하는 경우, 측정 막대 등을 사용해서 비연속으로 측정하는 방법보다, 마이크로파 거리계 등을 사용해서 연속적으로 측정하는 방법 쪽이, 추정 정밀도, 측정 시간, 측정 부하의 면에서 유리해진다.
〔진정 특성 추정 방법의 구체예〕
측정 결과로부터 진정 특성을 추정하는 구체적인 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 이하의 방법이 있다.
하나의 방법으로서는, 배재 개시 전의 측정 결과로부터, 외삽법(보외법)에 의해 추정하는 방법이 있다. 다른 방법으로서는, 배재 개시 전의 측정 결과로부터 진정 특성을 추정하는 계산 모델을 미리 작성해 두고, 이 계산 모델의 파라미터를 배재 개시 전의 측정 결과로부터 산출해서 추정하는 방법이 있다. 또한, 배재 중의 포밍 진정 속도는, 전로의 형상의 영향이나 저취 가스 유량 등의 조업 조건의 영향을 받기 때문에, 전로마다 예비 시험을 행하여, 상기의 추정을 행하는 것이 필요해진다.
도 3a의 실선은 진정 특성을 추정하는 계산 모델에 의한 추정 결과(후술하는 실시예)이다. 배재 전의 측정 결과(도면 중의 파선)에 기초하여 모델의 파라미터를 결정함으로써 추정했다.
〔진정 특성 및 틸팅 패턴에 기초하여 로 내 잔류 슬래그양을 추정〕
이어서, 추정한 진정 특성 및 전로의 틸팅 패턴에 기초하여 로 내 잔류 슬래그양을 추정한다. 이하에서 그 구체예를 설명한다.
〔잔류 슬래그 용적 추이 Vr,t를 도출한다〕
먼저, 틸팅 패턴에 기초하여, 로 내 잔류 슬래그 체적의 추이 Vr,t(잔류 슬래그 용적 추이)를 추정한다.
배재 중의 로 내 잔류 슬래그 체적은, 전로의 틸팅 패턴에 따라 변화한다.
예를 들어, 전로의 틸팅 속도가 매우 느려서, 거의 준정적으로 틸팅하고 있다고 간주되는 경우, 어느 틸팅 각도에 있어서의 로 내 잔류 슬래그 체적은, 그 틸팅 각도에 있어서의 로구 하단 위치를 포함하는 수평면보다 하방에 있는 로 내 용적으로부터, 용철의 체적분을 차감한 것이 된다.
한편, 전로의 틸팅 속도가 비교적 빠른 경우에는, 유출 중의 슬래그의 헤드분에 상당하는 체적이 로 내 잔류 슬래그 체적으로서 부가된다.
그 때문에, 로 내 잔류 슬래그 체적 추이(잔류 슬래그 용적 추이)의 추정 시에는, 헤드분을 고려하는 것이 정밀도의 관점에서 볼 때 바람직하다. 헤드분을 고려해서 로 내 잔류 슬래그 체적을 추정하는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 이하의 방법이 있다.
하나의 방법으로서는, 수치 유체 계산을 사용하는 방법이 있다. 이 방법에서는, 전로의 형상 및 틸팅 패턴을 입력 조건으로 하여, 로 내 잔류 슬래그 체적을 계산하고, 틸팅 패턴과 로 내 잔류 슬래그 체적의 대응짓기를 한다. 실제의 배재에 있어서는, 틸팅 속도는 기껏해야 1°/sec 정도이고, 틸팅 패턴과 로 내 잔류 슬래그 체적을 미리 계산해 두고, 회귀식을 작성해 두면, 계산 부하도 억제된다.
다른 방법으로서는, 수치 유체 계산 대신에 모델 실험을 행함으로써, 마찬가지 대응짓기를 행할 수도 있다.
또한, 로 내 잔류 슬래그 체적의 추정 시에는, 전로의 형상의 영향을 받기 때문에, 전로마다 계산이나 실험을 행하고, 상기의 대응짓기를 행하는 것이 필요해진다.
〔진정 특성 및 잔류 슬래그 용적에 기초하여 로 내 잔류 슬래그양을 추정〕
이어서, 추정한 진정 특성, 및 추정한 잔류 슬래그 용적 추이에 기초하여, 로 내 잔류 슬래그양을 추정한다.
탈규소 또는 탈인 처리 직후의 시간을 t=0으로 하고, 배재 개시 시점(로구로부터 슬래그가 유출을 개시하는 시점)을 t=t1로 하고, 배재 종료 시점을 t=t2로 한다.
Ws,t는 시간 t에 있어서의 로 내 전 슬래그의 중량
Vf,t는 시간 t에 있어서의 로 내의 저밀도 슬래그층의 체적
Vd,t는 시간 t에 있어서의 로 내의 고밀도 슬래그층의 체적
Vs,t는 시간 t에 있어서의 로 내의 전 슬래그의 체적
ρf는 저밀도 슬래그층의 벌크 밀도
ρd는 고밀도 슬래그층의 벌크 밀도
로 한다. 또한, 저밀도 슬래그층의 벌크 밀도 ρf와 고밀도 슬래그층의 벌크 밀도 ρd는 일정값으로 한다.
(t=0)
이 경우, 처리 직후(t=0)에서의 저밀도 슬래그층의 체적 Vf,0, 및 고밀도 슬래그층의 체적 Vd,0은 (1), (2)식을 사용해서 구할 수 있다.
Figure 112021069955911-pct00001
Figure 112021069955911-pct00002
식 (1)의 좌변은, 처리 직후(배재 전)의 로 내 슬래그양 Ws,0이고, 물질 수지 계산으로 구할 수 있다.
식 (2)의 좌변은, t=0에서의 로 내 슬래그 체적 Vs,0이고, 마이크로파 거리계 또는 측정 막대 등에 의해 측정한 결과를 사용할 수 있다.
(t=t1)
이어서, 배재 개시 시점(t=t1)의 슬래그 상태를 구한다.
처리 직후부터 배재 개시 시점까지는, 전로로부터의 슬래그의 배출이 없다. 그 때문에, 슬래그 상태를 추정할 때, 슬래그의 배출량(배출 체적)을 고려할 필요가 없다. 그 때문에, 이하의 식 (3) 내지 (5)을 사용해서 구할 수 있다.
Figure 112021069955911-pct00003
Figure 112021069955911-pct00004
Figure 112021069955911-pct00005
배재 개시 시점(t=t1)의 저밀도 슬래그층의 체적 Vf,t1은 추정한 진정 특성에 의해, (3)식으로 구할 수 있다. (3)식의 우변 함수 f(Vf, t, …)는, 저밀도 슬래그의 체적 초깃값 Vf,0과 경과 시간 t, 기타 파라미터의 함수이다. 저밀도 슬래그의 체적 변화가, 저밀도 슬래그의 체적 초깃값과 경과 시간에 영향을 받는 것을 고려한 것이다.
한편, 진정된 저밀도 슬래그층은 고밀도 슬래그층으로 되기 때문에, 배재 개시 시점의 고밀도 슬래그층의 체적 Vd,t1은, 물질 수지 계산으로부터 (4)식으로 표시된다.
또한,배재 개시 시점에서의 로 내 슬래그 체적 Vs,t1은, (5)식으로 표시된다.
(t1<t<t2)
이어서,배재 개시부터 배재 종료까지의 슬래그 상태의 변화에 대해서 생각해본다. 배재 개시부터 배재 종료까지는, 저밀도 슬래그의 진정과, 틸팅에 의한 슬래그의 배출이 동시에 진행된다. 그 때문에, 진정 거동에 의해 배출 거동이 영향을 받고, 배출 거동에 의해 진정 거동이 영향을 받는다.
그래서, 이 구체예에서는, 배재 개시 시점부터 배재 종료 시점까지를 미소 시간으로 구획한 시간 간격마다, 진정 거동 및 배출 거동을 추정함으로써 슬래그 상태(구체적으로는, 저밀도 슬래그층의 체적, 고밀도 슬래그층의 체적 등)를 축차 계산한다.
t1<t<t2일 때, 어느 현시점 t에서의 슬래그 상태와, 다음 시점 t+Δt의 슬래그 상태의 관계는 이하의 식으로 표시된다.
Figure 112021069955911-pct00006
Figure 112021069955911-pct00007
Figure 112021069955911-pct00008
(6)식의 우변 2항목은, 저밀도 슬래그층의 진정 거동(구체적으로는, 진정에 의한 저밀도 슬래그층의 체적 변화량)을 나타내고 있다.
현시점 t의 저밀도 슬래그층의 진정 거동은, 현시점 t에서의 저밀도 슬래그층의 체적 Vf,t에 의해 영향을 받는다. 그 때문에, (6)식의 우변 2항목의 함수 f에는, 현시점 t에서의 저밀도 슬래그층의 체적 Vf,t가 대입되어 있다.
예를 들어, 전로를 직립시킨 그대로의 진정과 달리, 배재 중(t1<t<t2)의 어느 현시점 t까지는 배재가 진행되고 있다. 그 때문에, 현시점 t에서의 저밀도 슬래그층의 체적 Vf,t는 적게 되어 있다. 따라서, 현시점 t에서의 진정 속도(체적 감소량)는, 가령 전로를 직립시킨 그대로 진정시킨 경우의 현시점 t에서의 진정 속도보다 통상 작아진다.
(6)식에 3항목 min(Vr,t+Δt-Vs,t, 0)은, 배출 거동(구체적으로는 배출에 의한 저밀도 슬래그층의 체적 변화량)을 나타내고 있다.
Vr,t+Δt는, 다음 시점 t+Δt에서의 로 내 잔류 슬래그 체적(잔류 슬래그 용적)을 나타내고 있고, 현시점 t에서의 로 내 슬래그 체적 Vs,t 중, 다음 시점 t+Δt에서의 로 내 잔류 슬래그 체적(잔여 용적) Vr,t+Δt를 초과한 분의 체적이 상층측의 슬래그로부터 로 밖으로 배재되는 것으로 하고 있다. 또한, 이 예에서는 간단화를 위하여, 상층의 저밀도 슬래그층만이 배출되는 것으로 하고 있다.
한편, 고밀도 슬래그층의 체적은 저밀도 슬래그의 진정 분이 증가하기 때문에 (7)식으로 표시된다.
이것을 배재 개시 시점(t1)부터 배재 종료 시점(t2)까지 축차 계산함으로써, 배재 종료 시점(t2)에서 로 내에 잔류한 저밀도 슬래그층과 고밀도 슬래그층의 양(중량)을 산출하고, 그 합계량을 로 내 잔류 슬래그양(중량)의 추정값으로 한다.
〔보충 설명〕
또한, 상기 구체예에서는, 틸팅 패턴(틸팅 각도 추이)에 기초하여 잔류 슬래그 용적 추이 Vr,t를 추정한 뒤에, 추정한 잔류 슬래그 용적과 진정 특성에 기초하여, 배출 거동(배출 체적 속도, (6)식에 3항목인 min(Vr,t+Δt-Vs,t, 0))을 추정하는 예를 설명했다. 그러나, 반드시 잔류 슬래그 용적 추이를 추정할 필요는 없다.
즉, 틸팅 패턴과 진정 특성에 기초하여, 잔류 슬래그 용적 추이를 추정하지 않고, 배출 거동(배출에 의한 체적 변화량, 구체적으로는 (6)식의 3항목에 상당하는 부분)을 추정해도 된다.
또한, 상기 구체예에서는, 저밀도 슬래그층만이 배출된다고 하는 계산을 사용했지만 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배재 종료 직전에 있어서 고밀도 슬래그층이 배재되는 것을 고려하여 그에 따른 보정을 해도 된다.
또한, 상술한 방법은, 배재 중(배재 개시부터 배재 종료까지)을 미소 시간으로 구획한 시간 간격마다 로 내의 슬래그 상태에 축차 계산하는 것이다. 그 때문에, 로 내 잔류 슬래그양이 원하는 양이 되도록 전로의 틸팅 패턴을 컨트롤하는 것으로, 로 내 잔류 슬래그양을 제어하는 제어 방법으로서도 사용할 수 있다.
또한, 상기 설명에서는, 전로 내의 슬래그 높이의 측정을, 전로가 직립한 상태에서 행하는 방법을 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 전로가 직립한 상태에서 측정을 행하는 것은, 측정의 용이성으로부터 바람직하지만, 반드시 전로가 직립한 상태일 필요는 없다.
〔추정 장치〕
이어서, 로 내 잔류 슬래그양 추정 장치(10)에 대해서 설명한다.
로 내 잔류 슬래그양 추정 장치(10)는, 상술한 실시 형태에 따른 배재 중량 추정 방법을 사용해서 로 내 잔류 슬래그양을 추정하는 장치이다. 로 내 잔류 슬래그양 추정 장치(10)의 구성을 도시하는 기능 블록도를 나타내면 도 5와 같이 된다.
즉, 로 내 잔류 슬래그양 추정 장치(10)는, 진정 특성 추정부(11)와, 로 내 잔류 슬래그양 추정부(12)를 구비하고 있다.
진정 특성 추정부(11)는, 배재 개시 전의 측정 결과(슬래그 높이 변화)로부터 진정 특성(예를 들어 전술한 함수 f)을 추정한다.
로 내 잔류 슬래그양 추정부(12)는, 진정 특성 추정부(11)에서 추정된 진정 특성, 및 틸팅 패턴(틸팅 각도 추이)에 기초하여, 로 내 잔류 슬래그양의 추정값을 도출한다.
구체적으로는, 로 내 잔류 슬래그양 추정부(12)는, 잔여 용적 추이 추정부 13과, 배재 개시 시 슬래그 상태 추정부(14)와, 축차 계산부(15)를 구비하고 있다.
잔여 용적 추이 추정부(13)는, 틸팅 패턴으로부터, 로 내 슬래그 잔여 용적의 추이(잔여 용적 추이)를 도출한다.
배재 개시 시 슬래그 상태 추정부(14)는, 진정 특성 추정부(11)에서 추정된 진정 특성에 기초하여, 배재 개시 시의 슬래그 상태(예를 들어, 저밀도 슬래그의 체적이나 고밀도 슬래그의 체적)를 도출한다.
축차 계산부(15)는, 배재 개시부터 배재 종료까지를 미소 시간으로 구획한 시간 간격마다, 진정 거동(예를 들어, 진정에 의한 저밀도 슬래그의 체적 변화)과 배출 거동(예를 들어, 배출에 의한 저밀도 슬래그의 체적 변화)을 축차 계산한다.
로 내 잔류 슬래그양 추정 장치(10)는, 예를 들어 도 6에 나타내는 컴퓨터(20)에 의해 실현할 수 있다. 컴퓨터(20)는 CPU(Central Processing Unit)(21), 일시 기억 영역을 제공하는 주기억 장치(22) 및 불휘발성의 기억 영역을 제공하는 보조 기억 장치(23) 및 입출력 인터페이스(I/F)(24)를 구비한다. CPU(21), 주기억 장치(22), 보조 기억 장치(23) 및 입출력 I/F(24)는, 버스(25)를 통해서 서로 접속되어 있다.
보조 기억 장치(23)는, 하드 디스크 드라이브(HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 플래시 메모리 등에 의해 실현할 수 있다. 보조 기억 장치(23)에는, 컴퓨터(20)를 로 내 잔류 슬래그양 추정 장치(10)로서 기능시키기 위한 로 내 잔류 슬래그양 추정 프로그램(30)이 기억되어 있다. CPU(21)가, 로 내 잔류 슬래그양 추정 프로그램(30)을 보조 기억 장치(23)로부터 판독해서 주기억 장치(22)에 전개하고, 로 내 잔류 슬래그양 추정 프로그램(30)에 기술된 프로세스를 순차 실행함으로써, 컴퓨터(20)가, 진정 특성 추정부(11) 및 로 내 잔류 슬래그양 추정부(12)로서 기능한다.
실시예
이하에 본 발명의 실시예 및 비교예에 대해서 설명한다.
단, 실시예의 조건은 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해서 채용한 조건의 일례이며, 본 발명은 이 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한에 있어서는, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.
(실시예 1)
시험은 350ton 규모의 상저취 전로에서 실시했다. 전로의 로구 내경은, 약 4.6m, 전로의 직동부 내경은 약 6.6m, 직동부 상단에서 로구까지의 거리는 약 2.7m이었다.
수치 유체 계산에 의해, 전로의 형상 및 상정되는 틸팅 패턴을 입력 조건으로 하여, 로 내 잔류 슬래그 체적을 계산했다. 그에 기초하여, 당해 전로에 있어서의 틸팅 패턴과 로 내 잔류 슬래그 체적의 대응짓기를 행하기 위한 추정식(회귀식)을 작성했다.
이어서, 탈인 처리 후이며 배재 전에 마이크로파 거리계로 1분간 슬래그 높이를 측정하고, 그 높이 변화로부터 포밍 진정 특성을 추정하고, 그 후의 틸팅에 의한 배재 중에 틸팅 패턴에 맞춰서 로 내에 잔류한 슬래그양을 미소 시간마다 축차 계산하고, 로 내 잔류 슬래그양(중량)을 추정했다.
그 일례를 도 3a 내지 도 3c에 나타낸다.
도 3a는 배재 전에 마이크로파 거리계로 슬래그 높이를 측정하고, 그 높이 변화로부터 포밍 진정 특성을 추정한 결과를 나타낸다.
여기서, 도면 중의 파선은 마이크로파 거리계에 의한 1분간의 슬래그 높이 측정 결과, 실선은 마이크로파 거리계의 측정값을 기초로 포밍 진정 특성을 추정하는 계산 모델의 파라미터를 산출해서 추정한 결과이다.
도 3b는 전로의 틸팅 패턴(틸팅 각도 추이)을 나타낸다. 도 3b에 나타내는 바와 같이, 초기에 1분간은, 전로를 직립시켜 두고, 배재 전에 마이크로파 거리계로 슬래그 높이를 측정하고 있다. 그 후, 틸팅을 개시하고, 포밍한 슬래그가 배재 냄비로부터 넘쳐흐르지 않도록 틸팅을 행하고, 약 83°에서 전로로부터 용철이 유출했기 때문에, 배재를 완료했다.
도 3c는 추정한 포밍 진정 특성(도 3a의 실선)과, 실적의 틸팅 패턴(도 3b)으로부터 추정한 로 내 잔류 슬래그양(중량)의 경시 변화이다.
도 3c에 나타낸 바와 같이, 배재 종료 시의 로 내 잔류 슬래그양(중량)의 추정값은, 칭량기에 의한 실칭값으로부터의 계산값과 대략 일치하고 있다.
여기서, 실칭값으로부터의 계산값은, 물질 수지 계산으로 구한 배재 전의 로 내 슬래그양으로부터 배재량의 실칭값을 차감해서 구했다. 실칭값에 대해서는, 슬래그 중에 불가피하게 혼입되어 있는 입자 철분의 양을 제거하는 보정을 행하고 있다. 보정 방법으로서는, 슬래그의 일부를 채취하고, 그 중에 포함되어 있는 입자 철분의 비율을 구하고, 그 만큼을 실칭값으로부터 차감했다.
한편, 본 발명의 방법에서는 입자 철분의 보정은 필요없다.
추가로, 복수회의 시험을 실시하고, 로 내 잔류 슬래그양에 대해서, 실칭값으로부터의 계산값, 본 발명의 방법에 의한 추정값, 오퍼레이터의 목시에 의한 추정값, 특허문헌 1의 방법에 의한 추정값의 비교를 행한 결과를 도 4에 도시한다.
또한, 여기에서 말하는 특허문헌 1의 방법이란, 최종 틸팅 각도로부터 유출 중의 슬래그의 헤드분을 고려하지 않고 로 내에 잔류하고 있는 슬래그의 체적을 추정하고, 로 내에 잔류하고 있는 슬래그의 벌크 밀도를 일정하게 해서 추정하는 방법이다.
칭량값과의 차이의 평균값(평균 오차)을 산출하면, 본 발명의 방법에서 0.32ton, 오퍼레이터의 목시에 의한 방법으로 1.10ton, 특허문헌 1의 방법으로 1.71ton이었다.
오퍼레이터의 목시에 의한 방법에서의 추정값이 실칭값으로부터의 계산값보다 높게 치우친 이유로서는, 성분 벗어남의 리스크를 회피할 목적으로 로 내 잔류 슬래그양을 많게 추정하였기 때문이라 생각된다.
특허문헌 1의 방법에서의 추정값이 실칭값으로부터의 계산값보다 조금 낮게 치우친 이유로서는, 로 내 잔류 슬래그의 벌크 밀도가 조금 낮게 추정되고 있었던 것에 의한 것으로 생각된다. 단, 도 4에 도시한 바와 같이, 특허문헌 1의 방법에서의 추정값은, 계산값보다 조금 낮게 치우치고 있을뿐만 아니라, 변동도 크다. 즉, 가령 로 내 잔류 슬래그의 벌크 밀도를 조금 높게 추정하고 있었다 하더라도, 벌크 밀도를 일정하게 하고 있기 때문에, 변동이 큰 추정 결과가 된다.
이에 반해, 본 발명의 방법에 의한 추정값이 칭량값과의 차이가 작았던 이유로서는, 본 발명이 이하의 지견에 기초한 추정 방법이기 때문이라 생각된다.
즉, 본 발명의 지견에 의하면, 로 내 잔류 슬래그는, 저밀도 슬래그와 고밀도 슬래그가 혼재한 것으로 되어 있고, 포밍 진정 특성이나 틸팅 패턴의 변화에 수반하여 그 비율이 변화하기 때문에, 로 내 잔류 슬래그의 평균적인 벌크 밀도도 변화하는 것을 고려할 필요가 있다.
추가로, 본 발명의 지견에 따르면, 로 내에 잔류하고 있는 슬래그의 체적의 추정에 대해서는, 유출 중의 슬래그의 헤드분을 고려하는 것이 정밀도의 관점에서 바람직하다.
이상, 본 발명에 따르면, 간편하고 또한 정밀도가 높은 로 내 잔류 슬래그양의 추정이 가능한 것을 알 수 있다.
(실시예 2)
실시예 2에서는, 부원료 사용량의 삭감 효과를 평가하는 시험을 실시했다.
실시예 1과 같은 전로를 사용해서 실시했다.
스크랩 및 용선을 장입한 후, 용선량 및 Si 농도에 따라, 슬래그가 소정의 염기도가 되도록 생석회 등의 부원료를 투입해서 용선의 탈인 처리를 행하였다. 그 후, 전로를 틸팅해서 로구로부터 상층의 슬래그의 일부를 배재한 후, 다시 전로를 직립시켜서 부원료를 첨가하여, 계속해서 탈탄 처리를 행하였다. 이때, 본 발명의 방법과 종래의 오퍼레이터의 목시에 의한 방법으로 로 내 잔류 슬래그양을 추정하고, 탈탄 처리 시에 첨가하는 부원료의 양을 결정했다.
또한, 부원료의 양 결정 방법에 대해서는, 물질 수지로부터 계산한 로 내 잔류 슬래그의 조성 및 추정한 로 내 잔류 슬래그양으로부터, 로 내 잔류 슬래그에 함유되는 CaO양 및 SiO2양을 계산하고, 탈탄 처리 시의 성분 벗어남 방지에 적합한 슬래그 조성이 되도록(구체적으로는, 탈탄 처리 시의 슬래그 중의 CaO와 SiO2의 중량 농도비인 (%CaO)/(%SiO2)가 적정한 범위가 되도록) 결정한다.
본 발명의 방법에서는, 종래의 방법과 비교하여, 동일한 성품 인 농도 레벨의 강종으로 1차지당 평균으로 약 420㎏의 부원료 사용량 삭감 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 용강 ton당 약 25엔의 비용 개선 효과에 상당한다.
1 : 마이크로파 거리계
2 : 측정 막대
3 : 저밀도 슬래그층
4 : 고밀도 슬래그층
5 : 용철
6 : 전로
10 : 로 내 잔류 슬래그양 추정 장치
11 : 진정 특성 추정부
12 : 로 내 잔류 슬래그양 추정부
13 : 잔여 용적 추이 추정부
14 : 배재 개시 시 슬래그 상태 추정부
15 : 축차 계산부

Claims (11)

  1. 전로에서의 탈규소 또는 탈인 처리 후에 전로를 틸팅시킴으로써 용철을 전로 내에 남긴 그대로 로구로부터 슬래그를 배재하는 조업에 있어서 배재 후에 로 내에 잔류하는 슬래그의 양을 추정하는 방법이며,
    탈규소 또는 탈인 처리 후 또한 배재 개시 전에, 전로 내의 슬래그 높이를 복수회 또는 연속으로 측정하는 공정 A와,
    공정 A에서 측정한 결과에 기초하여, 로 내 슬래그의 포밍 진정 특성을 추정하는 공정 B와,
    공정 B에서 추정한 진정 특성 및 전로의 틸팅 패턴에 기초하여, 로 내 잔류 슬래그양을 추정하는 공정 C
    를 포함하는
    것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    공정 C는,
    공정 B에서 추정한 진정 특성 및 전로의 틸팅 패턴에 기초하여, 배재 개시 시점부터 배재 종료 시점까지를 미소 시간으로 구획한 시간 간격마다, 진정 거동 및 배출 거동을 축차 계산하는 공정 D를 포함하는
    것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    공정 C는,
    배재 개시 시점의 슬래그 상태를, 공정 B에서 추정한 진정 특성에 기초하여 추정하는 공정 E를 포함하는
    것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    공정 C는,
    전로의 틸팅 패턴에 기초하여, 잔류 슬래그 용적 추이를 추정하는 공정 F와,
    공정 B에서 추정한 진정 특성, 및 공정 F에서 추정한 잔류 슬래그 용적 추이에 기초하여, 배재 중에 동시에 진행하는 진정 거동 및 배출 거동을 추정하는 공정 G를 포함하는
    것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    공정 G는,
    공정 B에서 추정한 진정 특성, 및 공정 F에서 추정한 잔류 슬래그 용적 추이에 기초하여, 배재 개시 시점부터 배재 종료 시점까지를 미소 시간으로 구획한 시간 간격마다 슬래그 상태를 축차 계산하는 공정 H를 포함하는
    것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    공정 G는,
    배재 개시 시점의 슬래그 상태를, 공정 B에서 추정한 진정 특성에 기초하여 추정하는 공정 I를 포함하는
    것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    공정 F에서는, 유출 중의 슬래그의 헤드분에 상당하는 체적을 고려해서 추정하는
    것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    공정 A는 마이크로파 거리계를 사용해서 행하는
    것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    공정 A는 마이크로파 거리계를 사용해서 행하는
    것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법.
  10. 전로에서의 탈규소 또는 탈인 처리 후에 전로를 틸팅시킴으로써 용철을 전로 내에 남긴 그대로 로구로부터 슬래그를 배재하는 조업에 있어서 배재 후에 로 내에 잔류하는 슬래그의 양을 추정하는 장치이며,
    탈규소 또는 탈인 처리 후 또한 배재 개시 전에 전로 내의 슬래그 높이를 복수회 또는 연속으로 측정한 결과에 기초하여, 로 내 슬래그의 포밍 진정 특성을 추정하는 진정 특성 추정부와,
    상기 진정 특성 추정부에서 추정한 진정 특성 및 전로의 틸팅 패턴에 기초하여, 로 내 잔류 슬래그양을 추정하는 로 내 잔류 슬래그양 추정부를 구비하는
    것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 로 내 잔류 슬래그양 추정부는,
    전로의 틸팅 패턴에 기초하여, 잔류 슬래그 용적 추이를 추정하는 잔여 용적 추이 추정부와,
    배재 개시 시점의 슬래그 상태를, 상기 진정 특성 추정부에서 추정한 진정 특성에 기초하여 추정하는 배재 개시 시 슬래그 상태 추정부와,
    상기 진정 특성 추정부에서 추정한 진정 특성, 및 상기 잔여 용적 추이 추정부에서 추정한 잔류 슬래그 용적 추이에 기초하여, 배재 개시 시점부터 배재 종료 시점까지를 미소 시간으로 구획한 시간 간격마다 슬래그 상태를 축차 계산하는 축차 계산부를 구비하는
    것을 특징으로 하는 로 내 잔류 슬래그양의 추정 장치.
KR1020217018734A 2018-12-17 2019-12-16 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법 및 추정 장치 KR102463279B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018235155 2018-12-17
JPJP-P-2018-235155 2018-12-17
PCT/JP2019/049143 WO2020129887A1 (ja) 2018-12-17 2019-12-16 炉内残留スラグ量の推定方法および推定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210091793A KR20210091793A (ko) 2021-07-22
KR102463279B1 true KR102463279B1 (ko) 2022-11-07

Family

ID=71101341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217018734A KR102463279B1 (ko) 2018-12-17 2019-12-16 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법 및 추정 장치

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6841391B2 (ko)
KR (1) KR102463279B1 (ko)
CN (1) CN113195746B (ko)
TW (1) TW202030334A (ko)
WO (1) WO2020129887A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI755994B (zh) * 2020-12-24 2022-02-21 台鋼環保股份有限公司 還原渣安定化處理系統及其處理方法
WO2022195951A1 (ja) * 2021-03-17 2022-09-22 Ｊｆｅスチール株式会社 転炉の操業方法および溶鋼の製造方法
JP2023066147A (ja) * 2021-10-28 2023-05-15 Ｊｆｅスチール株式会社 炉内スラグ量推定装置、炉内スラグ量推定方法及び溶鋼製造方法
CN114231683A (zh) * 2021-11-24 2022-03-25 中冶赛迪工程技术股份有限公司 高炉出渣重量检测方法以及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018020929A1 (ja) 2016-07-27 2018-02-01 新日鐵住金株式会社 排滓重量推定方法及び排滓重量推定装置
JP2018119195A (ja) 2017-01-27 2018-08-02 Ｊｆｅスチール株式会社 溶融金属精錬容器からの排滓量の推定方法および溶融金属の精錬方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4749171A (en) * 1984-09-06 1988-06-07 Nippon Steel Corporation Method and apparatus for measuring slag-foam conditions within a converter
ZA906892B (en) * 1989-09-04 1991-06-26 Nippon Steel Corp Method of operating in-bath smelting reduction furnace
CA2038823A1 (en) * 1990-03-30 1991-10-01 Akio Nagamune In-furnace slag level measuring method and apparatus therefor
JP2582692B2 (ja) 1991-11-16 1997-02-19 新日本製鐵株式会社 転炉製鋼法
EP0691411B1 (en) * 1993-12-30 2000-05-31 Aktsionernoe Obschestvo Otkrytogo Tipa "Zapadno-Sibirsky Metallurgichesky Kombinat" Process for the continuous refining of metal and a facility for carrying out said process
JP3164976B2 (ja) * 1994-08-03 2001-05-14 新日本製鐵株式会社 転炉でのスロッピング予知方法及びその防止方法
JP2004323959A (ja) * 2003-04-28 2004-11-18 Nippon Steel Corp 転炉排滓法
JP2007077483A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Nippon Steel Corp 転炉製鋼法
JP4790489B2 (ja) 2006-05-19 2011-10-12 新日本製鐵株式会社 転炉製鋼法
AT504079B1 (de) * 2006-09-13 2008-09-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren zum abgiessen von schmelze aus einem kippbaren metallurgischen gefäss sowie anlage zur durchführung des verfahrens
RU2019103691A (ru) 2016-08-19 2020-09-22 Тулджен Инкорпорейтед Искусственно сконструированная система регуляции ангиогенеза

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018020929A1 (ja) 2016-07-27 2018-02-01 新日鐵住金株式会社 排滓重量推定方法及び排滓重量推定装置
JP2018119195A (ja) 2017-01-27 2018-08-02 Ｊｆｅスチール株式会社 溶融金属精錬容器からの排滓量の推定方法および溶融金属の精錬方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202030334A (zh) 2020-08-16
JP6841391B2 (ja) 2021-03-10
JPWO2020129887A1 (ja) 2021-03-18
WO2020129887A1 (ja) 2020-06-25
CN113195746A (zh) 2021-07-30
CN113195746B (zh) 2023-10-20
KR20210091793A (ko) 2021-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102463279B1 (ko) 로 내 잔류 슬래그양의 추정 방법 및 추정 장치
CN108779504B (zh) 排渣重量推定方法及排渣重量推定装置
JP6515385B2 (ja) 溶銑予備処理方法及び溶銑予備処理制御装置
JP6601631B2 (ja) 溶融金属精錬容器からの排滓量の推定方法および溶融金属の精錬方法
KR101504280B1 (ko) 전기로 용융 슬래그 중 산화철 함량 예측방법
JP6773001B2 (ja) 精錬処理条件の決定方法、精錬設備の制御方法及び溶鉄の精錬処理方法
JP5790607B2 (ja) 溶銑脱りん方法、溶銑脱りんシステム、低りん溶銑の製造方法および低りん溶銑の製造装置
JP6607333B2 (ja) 溶鉄の精錬方法
JP6485432B2 (ja) 転炉の吹錬方法
JP2018095943A (ja) 溶銑予備処理方法、溶銑予備処理制御装置、プログラム及び記録媒体
KR20240055776A (ko) 노 내 슬래그량 추정 장치, 노 내 슬래그량 추정 방법 및 용강 제조 방법
JP6277991B2 (ja) スラグ成分推定方法、媒溶剤の計算方法および溶銑予備処理方法
JP7211553B1 (ja) 転炉の操業方法および溶鋼の製造方法
JP7477797B2 (ja) 転炉精錬方法
US2228566A (en) Slag control
JP3232922B2 (ja) 溶銑の脱珪方法
JP4075834B2 (ja) 溶鋼の成分濃度の推定方法及び極低炭素鋼の製造方法
JP2017115173A (ja) 転炉の操業方法
JPS5844313B2 (ja) 溶湯容器中の溶湯量測定方法
RU2355795C2 (ru) Способ выплавки металла
JP2002060822A (ja) トピードカーの受銑方法
JPS5943967B2 (ja) 出鋼時の合金鉄・脱酸剤の自動添加方法
KR19990001796A (ko) 고로 조업시 출선종료시점 결정방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant