KR20210003917A - 용탕 성분 추정 장치, 용탕 성분 추정 방법 및 용탕의 제조 방법 - Google Patents

용탕 성분 추정 장치, 용탕 성분 추정 방법 및 용탕의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

용탕 성분 추정 장치 (1) 는, 정련 설비 (2) 에 있어서의 취련 처리 중인 노구부의 광학 특성에 대한 계측 결과를 포함하는, 정련 설비 (2) 에 대한 계측 정보가 입력되는 입력 장치 (11) 와, 정련 설비 (2) 에 있어서의 탈탄 산소 효율과 용탕 중 탄소 농도와의 관계를 나타낸 모델식 및 모델 파라미터를 포함하는, 취련 처리 반응에 관한 모델식 및 모델 파라미터를 격납하는 모델 데이터베이스와, 계측 정보와 모델식 및 모델 파라미터를 사용하여 용탕 중 탄소 농도를 포함하는 용탕의 성분 농도를 추정하는 모델 계산부 (13b) 와, 계측 결과에 기초하여 용탕 중 탄소 농도를 추정하고, 추정 결과에 기초하여 모델 계산부 (13b) 가 사용하는 모델식 및 모델 파라미터를 결정하는 모델 결정부 (13a) 를 구비한다.

Description

용탕 성분 추정 장치, 용탕 성분 추정 방법 및 용탕의 제조 방법
본 발명은, 철강업의 정련 설비에 있어서의 용탕 및 슬래그의 성분 농도를 추정하는 용탕 성분 추정 장치, 용탕 성분 추정 방법 및 용탕의 제조 방법에 관한 것이다.
제철소에서는, 예비 처리 설비, 전로, 및 이차 정련 설비 등의 정련 설비에 있어서, 고로로부터 출선된 용선의 성분 농도 및 온도를 조정한다. 그 중에서도 전로 프로세스는, 전로 내에 산소를 취입 (吹入) 하는 것에 의해 용탕 중의 불순물 제거 및 승온을 실시하는 프로세스로, 강의 품질 관리 및 정련 비용 합리화 등의 면에서 매우 중요한 역할을 담당한다. 전로 프로세스에서는, 산소 취입 멈춤시의 용탕 중 탄소 농도를 목표 용탕 중 탄소 농도와 일치시키기 위해서, 취련 처리의 종반에서 탈탄 산소 효율과 용탕 중 탄소 농도와의 관계를 나타내는 모델식을 사용하여 송산량 (送酸量) 제어, 혹은 용탕 중 탄소 농도 추정이 일반적으로 실시된다. 탈탄 산소 효율이 저하되기 시작하는 용탕 중 탄소 농도는 약 0.4 [％] (임계 탄소 농도) 이기 때문에, 높은 계산 정밀도를 얻기 위해서는, 용탕 중 탄소 농도가 임계 탄소 농도에 도달한 타이밍에 모델식 계산을 실시하거나, 혹은 모델식을 전환하는 것이 중요하다. 또한, 이하에서는, 특별히 언급이 없는 한, ％ 및 각종 유량은 mass％ 및 유량 원단위를 나타낸다.
특허문헌 1 에는, 취련 처리 개시 전의 물질 수지 계산에 기초한 모델식 등을 사용하여 서브랜스 측정의 타이밍을 결정하는 스태틱 제어와, 서브랜스 측정한 용탕 중 탄소 농도에 기초하여 용탕 중 탄소 농도와 탈탄 산소 효율과의 관계를 나타내는 모델식을 사용하여 용탕 중 탄소 농도가 목표 용탕 중 탄소 농도가 되기까지 필요한 취입 산소량을 결정하는 다이나믹 제어에 있어서, 다이나믹 제어에 필요한 시간과 취입 산소 유속을 고려하여 서브랜스 측정의 타이밍을 결정하는 방법이 기재되어 있다.
일본 특허공보 제4677955호 일본 공개특허공보 2017-115216호
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 방법은, 스태틱 모델에 기초하여 서브랜스 측정의 타이밍을 결정하고 있다. 이 때문에, 특허문헌 1 에 기재된 방법에 의하면, 용탕의 성분 농도의 측정 오차 또는 취련 처리 중의 미지의 외란 (外亂) 등에 의해서 스태틱 모델 계산에 오차가 생긴 경우, 목적하는 용탕 중 탄소 농도로 서브랜스 측정을 실시할 수 없어, 다이나믹 제어에 충분한 시간을 확보할 수 없게 될 가능성이 있다. 또, 다이나믹 제어의 시간 확보를 위해서 용탕 중 탄소 농도가 임계 탄소 농도보다 높은 상태로부터 다이나믹 제어를 실시한 경우, 용탕 중 탄소 농도가 임계 탄소 농도보다 높은 영역에서는 탈탄 산소 효율은 용탕 중 탄소 농도에 의존하지 않고, 슬래그 중 산화철 환원에 의한 탈탄의 영향을 받기 때문에, 다이나믹 제어의 정밀도가 저하될 가능성이 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 특히 취련 처리의 종반에 있어서 용탕 중 탄소 농도를 고정밀도로 추정 가능한 용탕 성분 추정 장치 및 용탕 성분 추정 방법을 제공하는 것에 있다. 또, 본 발명의 다른 목적은, 원하는 성분 농도를 갖는 용탕을 양호한 수율로 제조 가능한 용탕의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관련된 용탕 성분 추정 장치는, 정련 설비에 있어서의 취련 처리 중인 노구 (爐口) 부의 광학 특성에 대한 계측 결과를 포함하는, 정련 설비에 대한 계측 정보가 입력되는 입력 장치와, 상기 정련 설비에 있어서의 탈탄 산소 효율과 용탕 중 탄소 농도와의 관계를 나타낸 모델식 및 모델 파라미터를 포함하는, 취련 처리 반응에 관한 모델식 및 모델 파라미터를 격납하는 모델 데이터베이스와, 상기 계측 정보와 상기 모델식 및 상기 모델 파라미터를 사용하여 용탕 중 탄소 농도를 포함하는 용탕의 성분 농도를 추정하는 모델 계산부와, 상기 계측 결과에 기초하여 용탕 중 탄소 농도를 추정하고, 추정 결과에 기초하여 상기 모델 계산부가 사용하는 상기 모델식 및 상기 모델 파라미터를 결정하는 모델 결정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 용탕 성분 추정 장치는, 상기 발명에 있어서, 상기 계측 결과에는, 슬래그 중의 산화철의 환원 반응에서 유래하는 스펙트럼의 강도 변화율이 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 용탕 성분 추정 방법은, 정련 설비에 있어서의 취련 처리 중인 노구부의 광학 특성에 대한 계측 결과를 포함하는, 정련 설비에 대한 계측 정보와, 상기 정련 설비에 있어서의 탈탄 산소 효율과 용탕 중 탄소 농도와의 관계를 나타낸 모델식 및 모델 파라미터를 포함하는, 취련 처리 반응에 관한 모델식 및 모델 파라미터를 사용하여, 용탕 중 탄소 농도를 포함하는 용탕의 성분 농도를 추정하는 모델 계산 스텝과, 상기 계측 결과에 기초하여 용탕 중 탄소 농도를 추정하고, 추정 결과에 기초하여 상기 모델 계산 스텝에 있어서 사용하는 상기 모델식 및 상기 모델 파라미터를 결정하는 모델 결정 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 용탕 성분 추정 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 계측 결과에는, 슬래그 중의 산화철의 환원 반응에서 유래하는 스펙트럼의 강도 변화율이 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 용탕의 제조 방법은, 본 발명에 관련된 용탕 성분 추정 방법을 사용하여 추정된 용탕의 성분 농도에 기초하여 용탕의 성분 농도를 원하는 범위 내로 조정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 용탕 성분 추정 장치 및 용탕 성분 추정 방법에 의하면, 특히 취련 처리의 종반에 있어서 용탕 중 탄소 농도를 고정밀도로 추정할 수 있다. 또, 본 발명에 관련된 용탕의 제조 방법에 의하면, 원하는 성분 농도를 갖는 용탕을 양호한 수율로 제조할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태인 용탕 성분 추정 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태인 용탕 성분 추정 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 3 은, 용탕 중 탄소 농도와 발광 강도 변화율과의 관계 및 용탕 중 탄소 농도와 탈탄 산소 효율과의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태인 용탕 성분 추정 장치 및 그 동작에 대해 상세하게 설명한다.
[구성]
먼저, 도 1 을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태인 용탕 성분 추정 장치의 구성에 대해 설명한다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태인 용탕 성분 추정 장치의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태인 용탕 성분 추정 장치 (1) 는, 철강업의 정련 설비 (2) 에 있어서 처리되고 있는 용탕 (101) 및 슬래그 (103) 의 성분 농도를 추정하는 장치이다. 여기서, 정련 설비 (2) 는, 전로 (100), 랜스 (102), 및 덕트 (104) 를 구비하고 있다. 전로 (100) 내의 용탕 (101) 상에는 랜스 (102) 가 배치되어 있다. 랜스 (102) 의 선단으로부터 하방의 용탕 (101) 을 향해 고압 산소 (상취 (上吹) 산소) 가 분출된다. 이 고압 산소에 의해 용탕 (101) 내의 불순물이 산화되어 슬래그 (103) 내에 포함된다 (취련 처리). 전로 (100) 의 상부에는, 배기 가스 도연(導煙) 용 덕트 (104) 가 설치되어 있다.
덕트 (104) 의 내부에는, 배기 가스 검출부 (105) 가 배치되어 있다. 배기 가스 검출부 (105) 는, 취련 처리에 수반하여 배출되는 배기 가스의 유량 및 배기 가스 중의 성분 (예를 들어, CO, CO2, O2, N2, H2O, Ar 등) 을 검출한다. 배기 가스 검출부 (105) 는, 예를 들어 덕트 (104) 내에 형성된 벤튜리관의 전후의 차압에 기초하여 덕트 (104) 내의 배기 가스의 유량을 계측한다. 또, 배기 가스 검출부 (105) 는, 배기 가스의 각 성분 농도 [％] 를 계측한다. 배기 가스의 유량 및 성분 농도는, 예를 들어 수 초 주기로 계측된다. 배기 가스 검출부 (105) 의 검출 결과를 나타내는 신호는 제어 단말 (10) 로 보내진다.
전로 (100) 내의 용탕 (101) 에는, 전로 (100) 의 바닥부에 형성되어 있는 통기공 (107) 을 통하여 교반 가스 (하취 (下吹) 가스) 가 취입된다. 교반 가스는, Ar 등의 불활성 가스이다. 취입된 교반 가스는, 용탕 (101) 을 교반하여, 고압 산소와 용탕 (101) 의 반응을 촉진시킨다. 유량계 (108) 는, 전로 (100) 에 취입되는 교반 가스의 유량을 계측한다. 취련 처리 개시 직전 및 취련 처리 후에는, 용탕 (101) 의 온도 및 성분 농도의 분석이 실시된다. 또, 용탕 (101) 의 온도 및 성분 농도는, 취련 처리 도중에 한 번 또는 복수 회 계측되고, 계측된 온도 및 성분 농도에 기초하여 고압 산소의 공급량 (송산량) 및 속도 (송산 속도) 나 교반 가스의 유량 (교반 가스 유량) 등이 정해진다.
용탕 성분 추정 장치 (1) 가 적용되는 취련 처리 제어 시스템은, 제어 단말 (10), 용탕 성분 추정 장치 (1), 및 표시 장치 (20) 를 주된 구성 요소로서 구비하고 있다. 제어 단말 (10) 은, 퍼스널 컴퓨터나 워크스테이션 등의 정보 처리 장치에 의해 구성되고, 용탕 (101) 의 성분 농도가 원하는 범위 내가 되도록 송산량, 송산 속도, 및 교반 가스 유량을 제어함과 함께, 송산량, 송산 속도 및 교반 가스 유량의 실적값의 데이터를 수집한다.
용탕 성분 추정 장치 (1) 는, 퍼스널 컴퓨터나 워크스테이션 등의 정보 처리 장치에 의해 구성되어 있다. 용탕 성분 추정 장치 (1) 는, 입력 장치 (11), 모델 데이터베이스 (모델 DB) (12), 연산 처리부 (13), 및 출력 장치 (14) 를 구비하고 있다.
입력 장치 (11) 는, 정련 설비 (2) 에 관한 각종 계측 결과 및 실적 정보가 입력되는 입력용 인터페이스이다. 입력 장치 (11) 에는, 키보드, 마우스 포인터, 포인팅 디바이스, 데이터 수신 장치, 및 그래피컬 유저 인터페이스 (GUI) 등이 있다. 입력 장치 (11) 는, 실적 데이터나 파라미터 설정값 등을 외부로부터 받아들여, 그 정보의 모델 DB (12) 에 대한 기록이나 연산 처리부 (13) 로의 송신을 실시한다. 입력 장치 (11) 에는, 정련 설비 (2) 에 있어서의 취련 처리 개시 전 및 취련 처리 중의 적어도 어느 일방의 용탕 (101) 의 온도와 성분 농도에 대한 계측 결과가 입력된다. 온도와 성분 농도에 대한 계측 결과는, 예를 들어 오퍼레이터에 의한 수기 입력이나 기록 매체로부터의 판독 입력 등에 의해 입력 장치 (11) 에 입력된다. 또, 입력 장치 (11) 에는, 제어 단말 (10) 로부터 실적 정보가 입력된다. 실적 정보는, 배기 가스 검출부 (105) 에 의해 계측된 배기 가스의 유량 및 성분 농도에 대한 정보, 분광기 (106) 에 의해 계측된 전로 (100) 의 노구부의 광학 특성에 대한 정보 (노구 분광 실적, 노구부 광학 특성 정보), 송산량 및 송산 속도의 정보, 교반 가스 유량의 정보, 원료 (주원료, 부원료) 투입량의 정보, 용탕 (101) 의 온도 정보 등이 포함된다.
모델 DB (12) 는, 정련 설비 (2) 에 있어서의 취련 처리 반응에 관한 모델식 및 그 파라미터 (모델 파라미터) 의 정보가 보존되어 있는 기억 장치이다. 모델식에는, 적어도 취련 처리 도중에 있어서의 용탕 (101) 중의 탄소 농도와 탈탄 산소 효율과의 관계를 나타내는 탈탄 모델식이 포함된다. 또한, 탈탄 산소 효율이란, 전로 (100) 내에 취입된 단위 산소량에 대한 용탕 (101) 으로부터 제거되는 탄소량을 의미한다. 또, 모델 DB (12) 에는, 입력 장치 (11) 에 입력된 각종 정보, 및 연산 처리부 (13) 에 의해 산출된 취련 처리 실적에 있어서의 계산·해석 결과가 기억된다.
연산 처리부 (13) 는, CPU 등의 연산 처리 장치로, 용탕 성분 추정 장치 (1) 전체의 동작을 제어한다. 연산 처리부 (13) 는, 모델 결정부 (13a) 및 모델 계산부 (13b) 로서의 기능을 갖는다. 모델 결정부 (13a) 및 모델 계산부 (13b) 는, 예를 들어 연산 처리부 (13) 가 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써 실현된다. 연산 처리부 (13) 는, 모델 결정부 (13a) 용의 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써 모델 결정부 (13a) 로서 기능하고, 모델 계산부 (13b) 용의 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써 모델 계산부 (13b) 로서 기능한다. 또한, 연산 처리부 (13) 는, 모델 결정부 (13a) 및 모델 계산부 (13b) 로서 기능하는 전용의 연산 장치나 연산 회로를 가지고 있어도 된다.
이와 같은 구성을 갖는 용탕 성분 추정 장치 (1) 는, 이하에 나타내는 용탕 성분 추정 처리를 실행함으로써, 특히 취련 처리의 종반에 있어서 용탕 (101) 및 슬래그 (103) 의 성분 농도를 고정밀도로 추정한다. 이하, 도 2 에 나타내는 플로차트를 참조하여, 용탕 성분 추정 처리를 실행할 때의 용탕 성분 추정 장치 (1) 의 동작에 대해 설명한다.
[용탕 성분 추정 처리]
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태인 용탕 성분 추정 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 도 2 에 나타내는 플로차트는, 취련 처리가 개시된 타이밍에 개시가 되어, 용탕 성분 추정 처리는 스텝 S1 의 처리로 진행된다.
스텝 S1 의 처리에서는, 연산 처리부 (13) 가, 용탕 (101) 의 계측·분석값을 취득한다. 구체적으로는, 연산 처리부 (13) 는, 용탕 (101) 의 샘플에 대한 온도 계측 및 성분 분석에 의해 얻어진 계측·분석 결과를 취득한다. 이로써, 스텝 S1 의 처리는 완료되고, 용탕 성분 추정 처리는 스텝 S2 의 처리로 진행된다.
스텝 S2 의 처리에서는, 연산 처리부 (13) 가, 배기 가스 계측·분석 정보 (배기 가스 정보), 노구부 광학 특성 정보, 및 조작량 정보를 제어 단말 (10) 로부터 취득한다. 통상적인 전로 취련 조업에서는, 배기 가스 정보, 노구부 광학 특성 정보, 및 조작량 정보는 일정 주기로 수집되고 있다. 조작량 정보의 취득 시간과 배기 가스 정보의 취득 시간과의 사이에 커다란 시간 지연이 있는 경우에는, 그 시간 지연을 고려하여 (지연 시간분만큼 배기 가스 정보를 앞당겨) 데이터를 작성한다. 또, 계측값 및 분석값이 노이즈를 많이 포함하고 있는 경우에는, 이동 평균 계산 등의 평활화 처리를 실시한 값으로 계측값 및 분석값을 치환해도 된다. 그리고, 배기 가스 유량의 계측값 및 CO, CO2 의 분석값에 포함되는 오차는 보정되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 스텝 S2 의 처리는 완료되고, 용탕 성분 추정 처리는 스텝 S3 의 처리로 진행된다.
스텝 S3 의 처리에서는, 모델 결정부 (13a) 가, 스텝 S2 의 처리에 있어서 취득한 노구부 광학 특성 정보에 기초하여, 모델 DB (12) 에 기억되고 있는 모델식 및 모델 파라미터 중에서 모델 계산부 (13b) 가 계산에 사용하는 모델식 및 모델 파라미터를 결정한다. 구체적으로는, 전로 (100) 의 노구부의 광학 특성으로는, 이하의 반응식 (1) 에 나타내는 바와 같은 슬래그 중 산화철의 환원 반응에 의한 탈탄 반응에 수반하여 발광되는 광의 파장대 (스펙트럼) 중, 예를 들어 파장 550 ㎚ ∼ 650 ㎚ 의 파장대의 발광 강도의 최대값을 검출한다. 용탕 중 탄소 농도가 임계 탄소 농도 부근에 도달하면, 이하의 반응식 (1) 에 기재된 탈탄 반응의 효율이 저하됨으로써 발광 강도도 저하되는 것이 알려져 있다.
FeO ＋ C → Fe ＋ CO … (1)
그래서, 모델 결정부 (13a) 는, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 발광 강도의 최대값의 변화율 (발광 강도 변화율) 을 산출하여, 발광 강도 변화율이 플러스값에서 마이너스값으로 전환되는 타이밍을 용탕 중 탄소 농도가 임계 탄소 농도에 도달하는 타이밍으로서 검출한다. 그리고, 모델 결정부 (13a) 는, 용탕 중 탄소 농도가 임계 탄소 농도보다 높은 영역에서는, 배기 가스 정보 및 조작량 정보에 기초한 질량 수지 계산식 또는 조작량 정보에 기초한 물리 반응 모델 계산식 등의 모델식 및 모델 파라미터를 모델 DB (12) 로부터 선택한다. 한편, 용탕 중 탄소 농도가 임계 탄소 농도에 도달한 타이밍 이후에는, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이 탈탄 산소 효율이 용탕 중 탄소 농도에 의존하는 영역으로 들어가기 때문에, 모델 결정부 (13a) 는, 탈탄 모델식 및 그 모델 파라미터를 모델 DB (12) 로부터 선택한다. 또한, 본 발명에서는, 모델 DB (12) 로부터 선택되는 모델식의 형식은 상관하지 않는다. 또, 모델식의 전환 방법에 대해서도, 모델 파라미터의 변경에 의해 탈탄 모델식의 모델 계산에 대한 기여도를 변경시키는 방법 등이어도 된다. 이로써, 스텝 S3 의 처리는 완료되고, 용탕 성분 추정 처리는 스텝 S4 의 처리로 진행된다.
스텝 S4 의 처리에서는, 모델 계산부 (13b) 가, 스텝 S3 의 처리에 있어서 결정 (선택) 한 모델식 및 모델 파라미터를 사용하여 용탕 중 탄소 농도를 포함하는 용탕 (101) 의 성분 농도를 산출하고, 산출된 용탕 (101) 의 성분 농도에 관한 정보를 출력 장치 (14) 에 출력한다. 또한, 용탕 (101) 의 성분 농도의 산출 방법의 상세는, 예를 들어 특허문헌 2 에 기재되어 있다. 이로써, 스텝 S4 의 처리는 완료되고, 용탕 성분 추정 처리는 스텝 S5 의 처리로 진행된다.
스텝 S5 의 처리에서는, 연산 처리부 (13) 가, 취련 처리가 종료되었는지 여부를 판별한다. 판별의 결과, 취련 처리가 종료된 경우 (스텝 S5 : Yes), 연산 처리부 (13) 는, 일련의 용탕 성분 추정 처리를 종료한다. 한편, 취련 처리가 종료되어 있지 않은 경우에는 (스텝 S5 : No), 연산 처리부 (13) 는, 용탕 성분 추정 처리를 스텝 S2 의 처리로 되돌린다.
이상의 설명에서 분명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태인 용탕 성분 추정 처리에서는, 모델 결정부 (13a) 가, 노구부 광학 특성 정보에 기초하여 용탕 (101) 의 탄소 농도를 추정하고, 추정 결과에 기초하여 모델 계산부 (13b) 가 사용하는 모델식 및 모델 파라미터를 결정한다. 보다 상세하게는, 모델 결정부 (13a) 는, 노구부 광학 특성 정보에 기초하여, 용탕 (101) 의 탄소 농도가 임계 탄소 농도에 도달한 타이밍을 검출하고, 용탕 (101) 의 탄소 농도가 임계 탄소 농도에 도달한 타이밍에 모델 계산부 (13b) 가 사용하는 모델식 및 모델 파라미터를 용탕 중 탄소 농도와 탈탄 산소 효율의 관계에 기초하는 모델식 및 모델 파라미터로 전환한다. 이로써, 특히 취련 처리의 종반에 있어서 용탕 (101) 의 탄소 농도를 고정밀도로 추정할 수 있다.
이상, 본 발명자들에 의해 이루어진 발명을 적용한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 실시형태에 의한 본 발명의 개시의 일부를 이루는 기술 및 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 실시형태에서는 용탕 중 탄소 농도의 추정 계산에 있어서의 모델 전환에 대해 서술했지만, 특허문헌 1 에 기재된 방법과 같이, 스태틱 모델과 다이나믹 모델을 사용한 제어를 실시할 때, 노구부 광학 특성 계측 정보에 기초하여 모델 DB (12) 로부터 다이나믹 모델을 취득함으로써 적절한 타이밍에 다이나믹 모델 제어를 실시하는 것이 가능해진다. 이와 같이, 본 실시형태에 기초하여 당업자들에 의해 이루어지는 다른 실시형태, 실시예, 및 운용 기술 등은 모두 본 발명의 범주에 포함된다.
산업상 이용가능성
본 발명에 의하면, 특히 취련 처리의 종반에 있어서 용탕 중 탄소 농도를 고정밀도로 추정 가능한 용탕 성분 추정 장치 및 용탕 성분 추정 방법을 제공할 수 있다.
1 : 용탕 성분 추정 장치
2 : 정련 설비
10 : 제어 단말
11 : 입력 장치
12 : 모델 데이터베이스 (모델 DB)
13 : 연산 처리부
13a : 모델 결정부
13b : 모델 계산부
14 : 출력 장치
20 : 표시 장치
100 : 전로
101 : 용탕
102 : 랜스
103 : 슬래그
104 : 덕트
105 : 배기 가스 검출부
106 : 분광기
107 : 통기공
108 : 유량계

Claims (5)

  1. 정련 설비에 있어서의 취련 처리 중인 노구부의 광학 특성에 대한 계측 결과를 포함하는, 정련 설비에 대한 계측 정보가 입력되는 입력 장치와,
    상기 정련 설비에 있어서의 탈탄 산소 효율과 용탕 중 탄소 농도와의 관계를 나타낸 모델식 및 모델 파라미터를 포함하는, 취련 처리 반응에 관한 모델식 및 모델 파라미터를 격납하는 모델 데이터베이스와,
    상기 계측 정보와 상기 모델식 및 상기 모델 파라미터를 사용하여 용탕 중 탄소 농도를 포함하는 용탕의 성분 농도를 추정하는 모델 계산부와,
    상기 계측 결과에 기초하여 용탕 중 탄소 농도를 추정하고, 추정 결과에 기초하여 상기 모델 계산부가 사용하는 상기 모델식 및 상기 모델 파라미터를 결정하는 모델 결정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 용탕 성분 추정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 결과에는, 슬래그 중의 산화철의 환원 반응에서 유래하는 스펙트럼의 강도 변화율이 포함되는 것을 특징으로 하는 용탕 성분 추정 장치.
  3. 정련 설비에 있어서의 취련 처리 중인 노구부의 광학 특성에 대한 계측 결과를 포함하는, 정련 설비에 대한 계측 정보와, 상기 정련 설비에 있어서의 탈탄 산소 효율과 용탕 중 탄소 농도와의 관계를 나타낸 모델식 및 모델 파라미터를 포함하는, 취련 처리 반응에 관한 모델식 및 모델 파라미터를 사용하여, 용탕 중 탄소 농도를 포함하는 용탕의 성분 농도를 추정하는 모델 계산 스텝과,
    상기 계측 결과에 기초하여 용탕 중 탄소 농도를 추정하고, 추정 결과에 기초하여 상기 모델 계산 스텝에 있어서 사용하는 상기 모델식 및 상기 모델 파라미터를 결정하는 모델 결정 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 용탕 성분 추정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 계측 결과에는, 슬래그 중의 산화철의 환원 반응에서 유래하는 스펙트럼의 강도 변화율이 포함되는 것을 특징으로 하는 용탕 성분 추정 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 기재된 용탕 성분 추정 방법을 사용하여 추정된 용탕의 성분 농도에 기초하여 용탕의 성분 농도를 원하는 범위 내로 조정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 용탕의 제조 방법.
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