TWI788898B - 轉爐吹煉控制方法及轉爐吹煉控制系統 - Google Patents
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Abstract
本發明的轉爐吹煉控制方法是藉由熱平衡計算及物質平衡計算來算出用於將轉爐中的吹煉結束時的鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量,並基於所算出的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量來控制轉爐中的吹煉,所述轉爐吹煉控制方法中,推斷將成為熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水裝入轉爐且處於吹煉即將開始之前的狀態時的鐵水的溫度即吹煉開始前鐵水溫度,將所推斷的吹煉開始前鐵水溫度用作熱平衡計算中的裝入鐵水溫度。
Description
本發明是有關於一種用於將吹煉結束時的鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值的轉爐吹煉控制方法及轉爐吹煉控制系統。
轉爐作業是藉由對裝入至轉爐內的鐵水或包含廢鐵等的主原料供給氧並進行氧化精煉(吹煉)而獲得鋼液的製鋼步驟。於轉爐作業中,為了將吹煉結束時(停爐)的鋼液的溫度及碳濃度等成分濃度控制為目標值,而進行將靜態控制與動態控制組合的吹煉控制。於靜態控制中,使用基於熱平衡及物質平衡的數式模型,在吹煉開始前決定用於將鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值所需的供給氧量與冷卻材或升熱材的投入量。另一方面,於動態控制中,使用副槍(sublance)在吹煉中測定熔態金屬的溫度及成分濃度,根據基於熱平衡及物質平衡與反應模型的數式模型修正靜態控制中決定的供給氧量或者冷卻材或升熱材的投入量。而且,於動態控制中,最終決定並控制直至停爐為止的供給氧量以及冷卻材或升熱材的投入量。
於將靜態控制與動態控制組合的吹煉控制中,若靜態控制中的誤差過大,則動態控制中的修正變困難,有時無法將停爐時的鋼液的溫度或成分濃度控制為目標值。因此,需要儘量減小靜態控制中的誤差。靜態控制中使用的數式模型包含熱平衡計算與氧平衡計算此兩種計算。其中,於熱平衡計算中,以向轉爐內的熱輸入量的總和與熱輸出量的總和相等的方式算出冷卻材或升熱材的投入量。
熱平衡計算中使用的數式包含熱輸入確定項、熱輸出確定項、冷卻項或升熱項、誤差項、及取決於操作員的溫度校正項。為了減小靜態控制中的誤差,需要對構成數式的各項賦予適當的值來進行熱平衡計算,研究有用於求出適當的值的方法。例如,於專利文獻1中,揭示有如下方法:基於根據藉由放射溫度計測定的轉爐的內襯耐火物的表面溫度與時刻資訊而求出的放冷曲線,預測其後的吹煉中的鋼液的溫度下降量,並取入至靜態控制中的熱平衡計算中。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-87345號公報
[專利文獻2]日本專利特開2012-117090號公報
[發明所欲解決之課題]
但是,即便應用專利文獻1中所揭示的方法,依然未消除靜態控制中的誤差,結果,並未達成顯著地提高停爐時的鋼液的溫度的控制精度。再者,亦提出有如下方法:有效利用吹煉中的排出氣體資訊(排出氣體流量或排出氣體成分)等在利用副槍進行測定之前於吹煉中逐次獲得的資訊並使其反映到轉爐作業,藉此提高利用數式模型獲得的鋼液的溫度或成分濃度的推斷精度。例如,於專利文獻2中,揭示有如下方法:有效利用排出氣體資訊來推斷以吹煉中的脫碳特性為特徵的脫碳氧效率衰減常數及最大脫碳氧效率,並使用推斷結果來推斷鋼液的溫度及碳濃度。根據專利文獻2中所揭示的方法,由於脫碳反應中產生的反應熱被精度良好地反映到鋼液的溫度的推斷中,因此停爐時的鋼液的溫度的控制精度提高。但是,除了脫碳反應以外亦存在對鋼液的溫度造成影響的因素,因此停爐時的鋼液的溫度的控制精度依然未達到可令人滿意的水準。
本發明是鑒於所述課題而成,其目的在於提供一種能夠將吹煉結束時的鋼液的溫度精度良好地控制為目標值的轉爐吹煉控制方法及轉爐吹煉控制系統。
[解決課題之手段]
本發明的第一態樣的轉爐吹煉控制方法中,藉由熱平衡計算及物質平衡計算來算出用於將轉爐中的吹煉結束時的鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量,並基於所算出的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量來控制轉爐中的吹煉,所述轉爐吹煉控制方法中,推斷將成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水裝入所述轉爐且處於吹煉即將開始之前的狀態時的鐵水的溫度即吹煉開始前鐵水溫度,將所推斷的所述吹煉開始前鐵水溫度用作所述熱平衡計算中的裝入鐵水溫度。
本發明的第二態樣的轉爐吹煉控制方法中,基於轉爐中的吹煉開始時及吹煉中所獲得的轉爐的作業條件及測量值,於吹煉中逐次進行熱平衡計算及物質平衡計算,藉此逐次推斷吹煉行進時間點的熔態金屬的溫度及成分濃度,並基於所推斷的熔態金屬的溫度及成分濃度來控制轉爐中的吹煉,所述轉爐吹煉控制方法中,推斷將成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水裝入所述轉爐且處於吹煉即將開始之前的狀態時的鐵水的溫度即吹煉開始前鐵水溫度,將所推斷的所述吹煉開始前鐵水溫度用作所述熱平衡計算中的裝入鐵水溫度。
作為所述熱平衡計算中使用的裝入鐵水溫度,可使用對裝入中鐵水溫度加上裝入後鐵水溫度變化量而得的值,所述裝入中鐵水溫度是向所述轉爐裝入成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水的期間中所測定的鐵水的溫度,所述裝入後鐵水溫度變化量是自向轉爐的鐵水裝入至吹煉開始為止的期間的鐵水溫度變化量。
作為所述熱平衡計算中使用的裝入鐵水溫度,可使用對裝入前鐵水溫度加上裝入前鐵水溫度變化量及裝入後鐵水溫度變化量而得的值,所述裝入前鐵水溫度是於向所述轉爐裝入成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水之前由鐵水保持容器保持所述鐵水的期間中所測定的鐵水的溫度,所述裝入前鐵水溫度變化量是自該裝入前鐵水溫度的測定至將鐵水裝入所述轉爐為止的期間的鐵水溫度變化量,所述裝入後鐵水溫度變化量是自向轉爐的鐵水裝入至吹煉開始為止的期間的鐵水溫度變化量。
可基於以與過去進行的吹煉的吹煉中熔態金屬溫度的測定值一致的方式根據所述熱平衡計算進行逆運算而得的裝入鐵水溫度的逆運算值與過去進行的吹煉的所述裝入中鐵水溫度的差,規定所述裝入後鐵水溫度變化量。
可進一步考慮到自對象料批的前一料批的出鋼至對象料批的鐵水裝入為止的時間、及自對象料批的鐵水裝入至吹煉開始為止的時間中的至少一個來規定所述裝入後鐵水溫度變化量。
可基於過去進行的吹煉的所述裝入前鐵水溫度與過去進行的吹煉的所述裝入中鐵水溫度的差,規定所述裝入前鐵水溫度變化量。
可進一步考慮到於接收對象料批的吹煉中使用的鐵水的鐵水保持容器中自排出對象料批的前一料批的鐵水的時刻至接收對象料批的吹煉中使用的鐵水的鐵水接收時刻為止的經過時間、及自所述裝入前鐵水溫度的測定至裝入到轉爐為止的時間中的至少一個來規定所述裝入前鐵水溫度變化量。
可使用非接觸光學方法測定所述裝入中鐵水溫度。
所述非接觸光學方法可為測定自鐵水放射出的發光光譜,並根據選自所測定的發光光譜中的不同的兩個波長的放射能量比算出鐵水的溫度的方法。
於將所述不同的兩個波長設為λ1及λ2(>λ1)時,可λ1及λ2均處於400 nm至1000 nm的範圍內,且λ1與λ2的差的絕對值為50 nm以上且600 nm以下。
於將所述不同的兩個波長設為λ1及λ2(>λ1)時,可λ1及λ2均處於400 nm至1000 nm的範圍內,且λ1與λ2的差的絕對值為200 nm以上且600 nm以下。
可藉由預先規定的所述不同的兩個波長的發光光譜的放射率的比來校正鐵水的溫度的測定值。
本發明的第一態樣的轉爐吹煉控制系統包括:第一計算機,藉由熱平衡計算及物質平衡計算來算出用於將轉爐中的吹煉結束時的鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值的向轉爐的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量;以及控制裝置,基於藉由所述第一計算機算出的向轉爐的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量來控制轉爐中的吹煉,所述轉爐吹煉控制系統包括第二計算機、以及第三計算機、第四計算機、第五計算機中的至少一個,所述第二計算機算出向所述轉爐裝入作為轉爐中的吹煉的原料而使用的鐵水且處於吹煉即將開始之前的狀態時的鐵水的溫度即吹煉開始前鐵水溫度;所述第三計算機使用向所述轉爐裝入成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水的期間中的鐵水的兩色溫度資訊來算出所述鐵水的溫度作為裝入中鐵水溫度;所述第四計算機算出自裝入前鐵水溫度的測定至將鐵水裝入所述轉爐為止的期間的鐵水溫度變化量即裝入前鐵水溫度變化量,所述裝入前鐵水溫度是於向所述轉爐裝入成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水之前由鐵水保持容器保持所述鐵水的期間中的鐵水的溫度;所述第五計算機算出自向所述轉爐裝入成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水至吹煉開始為止的期間的鐵水溫度變化量即裝入後鐵水溫度變化量;所述第二計算機使用藉由所述第三計算機算出的裝入中鐵水溫度、藉由所述第四計算機算出的裝入前鐵水溫度變化量、及藉由所述第五計算機算出的裝入後鐵水溫度變化量中的至少一個來算出所述吹煉開始前鐵水溫度,所述第一計算機使用藉由所述第二計算機算出的所述吹煉開始前鐵水溫度作為裝入鐵水溫度,並藉由熱平衡計算及物質平衡計算來算出用於將轉爐中的吹煉結束時的鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值的向轉爐的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量。
本發明的第二態樣的轉爐吹煉控制系統包括:第一計算機,基於轉爐中的吹煉開始時及吹煉中所獲得的轉爐的作業條件及測量值,進行熱平衡計算及物質平衡計算來逐次算出吹煉中的熔態金屬的溫度及成分濃度;以及控制裝置,基於藉由所述第一計算機算出的吹煉中的熔態金屬的溫度及成分濃度來控制轉爐中的吹煉,所述轉爐吹煉控制系統包括第二計算機、以及第三計算機、第四計算機、第五計算機中的至少一個,所述第二計算機算出向所述轉爐裝入作為轉爐中的吹煉的原料而使用的鐵水且處於吹煉即將開始之前的狀態時的鐵水的溫度即吹煉開始前鐵水溫度;所述第三計算機使用向所述轉爐裝入作為轉爐中的吹煉的原料而使用的鐵水的期間中的鐵水的兩色溫度資訊來算出所述鐵水的溫度作為裝入中鐵水溫度;所述第四計算機算出自裝入前鐵水溫度的測定至將鐵水裝入所述轉爐為止的期間的鐵水溫度變化量即裝入前鐵水溫度變化量,所述裝入前鐵水溫度是於向所述轉爐裝入作為轉爐中的吹煉的原料而使用的鐵水之前由鐵水保持容器保持所述鐵水的期間中的鐵水的溫度;所述第五計算機算出自向所述轉爐裝入作為轉爐中的吹煉的原料而使用的鐵水至吹煉開始為止的期間的鐵水溫度變化量即裝入後鐵水溫度變化量;所述第二計算機使用藉由所述第三計算機算出的裝入中鐵水溫度、藉由所述第四計算機算出的裝入前鐵水溫度變化量、及藉由所述第五計算機算出的裝入後鐵水溫度變化量中的至少一個來算出所述吹煉開始前鐵水溫度,所述第一計算機使用藉由所述第二計算機算出的所述吹煉開始前鐵水溫度作為裝入鐵水溫度,並逐次算出吹煉中的熔態金屬的溫度。
[發明的效果]
根據本發明的轉爐吹煉控制方法及轉爐吹煉控制系統,可將吹煉結束時的鋼液的溫度精度良好地控制為目標值。
以下,對本發明的轉爐吹煉控制方法及轉爐吹煉控制系統進行說明。
〔轉爐吹煉控制方法〕
於轉爐作業中,為了將吹煉結束時(停爐)的鋼液的溫度及碳濃度等成分濃度控制為目標值,而進行將靜態控制與動態控制組合的吹煉控制。於靜態控制中,使用基於熱平衡計算及物質平衡計算的數式模型,在吹煉開始前決定用於將鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值所需的供給氧量及冷卻材或升熱材(以下,表述為冷卻材等)的投入量。然後,基於所決定的供給氧量及冷卻材等的投入量使吹煉開始並行進,持續一定時間後(例如,吹入了靜態控制中所計算出的供給氧量的80%~90%的時間點等),使用副槍測定熔態金屬的溫度及成分濃度。於動態控制中,使用利用副槍所測定的熔態金屬的溫度及成分濃度以及基於熱平衡及物質平衡與反應模型的數式模型,修正靜態控制中決定的供給氧量或者冷卻材等的投入量,並最終決定直至停爐為止的供給氧量以及冷卻材等的投入量。
靜態控制中的熱平衡計算的計算式例如包含熱輸入確定項、熱輸出確定項、冷卻項或升溫項、誤差項、及取決於操作員的溫度校正項。其中,熱輸入確定項包含表示所裝入的鐵水的顯熱的項。再者,即便為所述專利文獻2中所揭示的方法,亦必須賦予作為初始值的所裝入的鐵水的顯熱,該方面與將靜態控制與動態控制組合的吹煉控制法相同。
所裝入的鐵水的顯熱是藉由(鐵水的比熱)×(所裝入的鐵水的質量)×(所裝入的鐵水的溫度)來算出。鐵水的比熱是使用便覽等中所記載的物性值。所裝入的鐵水的質量例如是使用於鐵水裝入前利用測力感測器(load cell)等測定的填充有鐵水的裝入鍋(鐵水保持容器)的重量與於鐵水裝入後利用測力感測器等測定的空的裝入鍋的重量的差。另外,所裝入的鐵水的溫度(裝入鐵水溫度)例如是使用將熱電偶浸漬於裝入鍋中所填充的鐵水中進行測定而得的值。
本發明的發明者等人反覆進行了努力研究,結果獲得了如下見解:停爐時的鋼液的溫度的控制精度並未提高的原因是於靜態控制或動態控制中的熱平衡計算中,所裝入的鐵水的顯熱的值不正確。尤其是獲得了如下見解:於計算所裝入的鐵水的顯熱時,使用所述鐵水的溫度的測定值的情況有時未必適當。
通常,鐵水的溫度測定是於將鐵水裝入至裝入鍋中並進行除渣後進行。但是,溫度測定後,至將鐵水裝入轉爐為止的經過時間根據轉爐或轉爐之後的製鋼步驟的作業狀況而大幅不同。例如,既存在於測定鐵水的溫度後、立即裝入轉爐並開始吹煉的情況,亦存在於測定鐵水的溫度後、直接填充到裝入鍋中並不得不於該狀態下待機至裝入到轉爐為止的情況。即,因測定鐵水的溫度後、至裝入到轉爐為止的期間的鐵水的溫度下降量不同,實際的裝入鐵水溫度亦不同。
尤其是,若直至裝入到轉爐為止的待機時間長,則因熱對流而於裝入鍋深度方向上產生鐵水的溫度分佈。關於填充量超過200噸的裝入鍋,鐵水填充時的鐵水浴的深度為數米級別,相對於此,測溫時的熱電偶的浸漬深度為數十厘米。因此,即便於裝入到轉爐前在裝入鍋中再次測定鐵水的溫度,測溫值中亦未充分反映鐵水的溫度分佈的影響,成為產生誤差的主要原因。另外,使用的裝入鍋的熱歷程亦會對測定鐵水溫度後、至裝入到轉爐為止的期間的鐵水的溫度下降量造成影響。例如,於接收成為熱平衡計算的對象的料批中使用的鐵水的裝入鍋中,若自接收鐵水前排出鐵水的時刻至接收鐵水為止的經過時間(空鍋時間)短,則由裝入鍋保持鐵水的期間中的鐵水的溫度下降量小。相反,若空鍋時間長,則由裝入鍋保持鐵水的期間中的鐵水的溫度下降量變大。另外,不僅即將接收成為熱平衡計算的對象的料批中使用的鐵水之前的狀態而且於一定期間內填充有鐵水的狀態的時間(裝鍋時間)的比率高的裝入鍋中,鐵水的溫度下降量小,相反,裝鍋時間的比率低的裝入鍋中,鐵水的溫度下降量大。
進而,鐵水的溫度除了於在裝入鍋中的保持中產生變動以外,亦會產生對熱平衡計算的精度造成影響的變動。具體而言,可列舉將鐵水自裝入鍋裝入到轉爐且至開始吹煉為止的期間的溫度變動。將鐵水裝入到轉爐通常需要5分鐘左右,但認為該裝入時間根據裝入鐵水的轉爐的爐口的狀態(基底金屬的附著狀況等)而變動,若裝入時間延長,則裝入到轉爐後的鐵水溫度與該時間相應地下降。另外,向轉爐的鐵水裝入完成後至開始吹煉為止的時間亦根據工廠的作業狀況而變動。例如,亦存在向轉爐的鐵水裝入完成後至開始吹煉為止待機10分鐘以上的情況。如此,認為若鐵水裝入後至開始吹煉為止的時間延長,則鐵水溫度與該時間相應地下降。此外,裝入後的鐵水溫度亦根據裝入鐵水的轉爐的狀態而變動。例如,若自前一料批的出鋼後至下一料批的裝入為止的時間(空爐時間)短,則認為裝入後的鐵水的溫度下降少,但於空爐時間長的情況下,認為裝入後的鐵水的溫度下降大。
如此得知,現狀是計算所裝入的鐵水的顯熱時使用的鐵水溫度的值有時未必適當,難以將測定鐵水溫度後至將鐵水裝入轉爐為止的經過時間、以及裝入鍋或轉爐的熱歷程等設為一定來進行作業。因此,本發明的發明者等人推斷裝入到轉爐且處於吹煉即將開始之前的狀態的鐵水的溫度即吹煉開始前鐵水溫度作為熱平衡計算中使用的裝入鐵水溫度,並使用所推斷的吹煉開始前鐵水溫度。藉此,與先前相比,熱平衡計算的精度提高,能夠將鋼液的溫度精度良好地控制為目標值。
再者,吹煉開始前鐵水溫度的推斷值可如以下般求出。
(a)於將成為熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水裝入轉爐的最中途,進行鐵水溫度(裝入中鐵水溫度)的測定,在獲得裝入中鐵水溫度的測定值的情況下,以對裝入中鐵水溫度的測定值加上裝入後鐵水溫度變化量而得的值的形式,求出吹煉開始前鐵水溫度的推斷值,並用於熱平衡計算,所述裝入後鐵水溫度變化量是自裝入到轉爐的過程中至吹煉開始為止的鐵水溫度的變化量。再者,關於裝入後鐵水溫度變化量,在推斷為自裝入到轉爐的過程中至吹煉開始為止的期間中鐵水的溫度下降的情況下,取負值。因此,該情況下的吹煉開始前鐵水溫度的推斷值成為自裝入中鐵水溫度的測定值減去裝入後鐵水溫度變化量的絕對值而得的值。此處,裝入後鐵水溫度變化量可根據進行裝入中鐵水溫度的測定而實施的過去的吹煉資料,並藉由以下般的計算來求出。
首先,關於進行裝入中鐵水溫度的測定而實施的過去的吹煉,以與利用副槍實際測定的吹煉中的熔態金屬溫度的實績值一致的方式,藉由熱平衡計算對裝入鐵水溫度進行逆運算。認為逆運算而得的裝入鐵水溫度與過去的相同的吹煉的裝入中鐵水溫度的測定值的差對應於裝入後鐵水溫度變化量。例如,設為於某一過去的吹煉中,裝入中鐵水溫度的測定值為1350℃,利用副槍測定的熔態金屬溫度為1550℃。此處,對於過去的吹煉,以熱平衡計算的解成為1550℃的方式,進行僅將裝入鐵水溫度設為變量的熱平衡計算的逆運算(裝入鐵水溫度以外的值均是使用與過去的吹煉的熱平衡計算中使用的值相同的值)。若假設逆運算而得的裝入鐵水溫度為1340℃,則求出裝入後鐵水溫度變化量為1340-1350=-10℃。
如此,若對於進行裝入中鐵水溫度的測定而實施的過去的各吹煉求出裝入後鐵水溫度變化量,並將該些作為資料來蓄積,則於針對新進行的吹煉的熱平衡計算中,可基於所蓄積的資料來規定裝入後鐵水溫度變化量。於針對新進行的吹煉的熱平衡計算時,在規定裝入後鐵水溫度變化量時,可取所蓄積的裝入後鐵水溫度變化量其自身的算術平均值來使用,亦可以藉由回歸計算等而獲得的函數的形式賦予裝入後鐵水溫度變化量,所述回歸計算是將對應的自過去的吹煉的前一料批的出鋼至過去的料批的鐵水裝入為止的時間及自過去的料批的鐵水裝入至過去的料批的吹煉開始為止的時間等設為變量。
(b)另一方面,關於成為熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水,在不進行裝入到轉爐的最中途的鐵水溫度的測定的情況下、或者未獲得測定值的情況下,以對裝入前鐵水溫度加上裝入前鐵水溫度變化量、及裝入後鐵水溫度變化量而得的值的形式求出吹煉開始前鐵水溫度,並用於熱平衡計算,所述裝入前鐵水溫度是於向轉爐裝入鐵水之前由鐵水保持容器保持所述鐵水的期間中所測定的鐵水的溫度,所述裝入前鐵水溫度變化量是自裝入前鐵水溫度的測定至將鐵水裝入轉爐為止的期間的鐵水溫度的變化量。再者,關於裝入前鐵水溫度變化量,在推斷為自鐵水保持容器中的測溫時至裝入到轉爐的過程中為止的期間中鐵水的溫度下降的情況下,取負值。因此,該情況下的裝入中鐵水溫度的推斷值成為自鐵水保持容器中的測定值減去裝入前鐵水溫度變化量的絕對值而得的值。
裝入前鐵水溫度變化量只要根據進行裝入中鐵水溫度的測定而實施的過去的吹煉資料、並基於裝入鍋中的鐵水溫度的測溫值與裝入中鐵水溫度的測溫值的差來決定即可。例如,於某一過去的吹煉中,若假設裝入鍋中的鐵水溫度的測溫值為1370℃、裝入中鐵水溫度的測定值為1350℃,則求出裝入前鐵水溫度變化量為1350-1370=-20℃。此處,關於接收過去的吹煉中使用的鐵水的裝入鍋,可針對各吹煉分別記錄自於過去的鐵水的接收前排出鐵水的時刻至過去的鐵水的接收為止的經過時間(空鍋時間),以藉由將空鍋時間等設為變量的回歸計算等而獲得的函數的形式賦予裝入前鐵水溫度變化量。再者,裝入後鐵水溫度變化量只要與所述(a)同樣地求出即可。
裝入中鐵水溫度的測定較佳為採用如下方法:於作為熱平衡計算的對象且用作吹煉的原料的鐵水自裝入鍋流入轉爐時,利用非接觸光學方法測定鐵水的溫度。作為測溫方法,亦考慮有將熱電偶等浸漬於鐵水自裝入鍋流入轉爐時的注入流中來進行測定的方法,但為了將熱電偶浸漬於注入流中,需要大規模的設備。因此,較佳為採用能夠更簡便地進行溫度測定的非接觸光學方法。
作為非接觸光學方法,可例示使用兩色溫度計、放射溫度計、或熱象圖儀(ThermoViewer)等的測溫方法。另外,於利用非接觸光學方法進行測溫的情況下,於裝入鍋中所填充的靜止狀態的鐵水中,由於浴面上浮游有熔渣,因此有時難以進行正確的測定。相對於此,若對自裝入鍋流入轉爐時的注入流進行測定,則由於出現鐵水面露出的部位,因此能夠進行更正確的測定。
於所述非接觸光學方法中,更佳為測定自鐵水放射出的發光光譜、並根據選自所獲得的發光光譜中的不同的兩個波長的放射能量比算出溫度的方法、即使用兩色溫度計的方法。其原因在於:關於本發明中成為測溫對象的自裝入鍋流入轉爐時的注入流,放射率有可能根據測定條件而變動;在使用兩色溫度計的方法中,即便於測溫對象的放射率變動的情況下,若波長不同的兩個分光放射率的關係保持比例關係而變動,則兩個分光放射率的比僅依存於溫度,因此能夠與放射率的變動無關地進行正確的溫度測定。
再者,若將所述不同的兩個波長設為λ1及λ2(λ1<λ2),則較佳為以λ1及λ2滿足以下關係的方式選擇波長。即,較佳為λ1及λ2均處於400 nm至1000 nm的範圍內,λ1與λ2的差的絕對值為50 nm以上且600 nm以下。即便於使用兩色溫度計的方法中,在波長不同的兩個發光光譜的放射率彼此未保持比例關係而變動的情況下,亦會產生測定誤差。為了進行高精度的測定,理想的是選擇波長不同的兩個發光光譜的放射率ελ1
、ελ2
的比即放射率比R(R=ελ1
/ελ 2
)的變動減小的條件。根據本發明的發明者等人的研究,認為作為放射率比R的變動的主要原因的來自鐵水表面的氧化膜或爐壁的雜散光的影響於放射率比較小的長波長側變大。因此,較佳為於放射率大的短波長側選擇檢測波長。
具體而言,較佳為均於400 nm至1000 nm的範圍內選擇λ1及λ2。於波長小於400 nm的情況下,由於波長短,因此通常的分光相機難以進行放射能量的檢測。另一方面,於波長超過1000 nm的情況下,由於波長長,因此放射率比變動的影響變大。進而,較佳為λ1與λ2的差的絕對值為50 nm以上且600 nm以下。於λ1與λ2的差的絕對值小於50 nm的情況下,由於λ1與λ2的波長接近,因此通常的分光相機難以進行分光。另一方面,於λ1與λ2的差的絕對值超過600 nm的情況下,必然根據長波長的條件來選擇單側波長,由於波長長,因此放射率比變動的影響變大。
再者,若λ1與λ2的差的絕對值為200 nm以上且600 nm以下,則放射率比R的變動的影響變小,因此進而較佳。另外,亦可基於實驗或文獻值預先規定放射率比R,並利用預先規定的放射率比R來校正鐵水的溫度的測定值。
〔轉爐吹煉控制系統〕
如圖1所示,作為本發明的一實施形態的轉爐吹煉控制系統1包括:第一計算機3,藉由熱平衡計算及物質平衡計算來算出用於將轉爐11中的吹煉結束時的鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值的向轉爐11的供給氧量及冷卻材等的投入量;以及控制裝置7,基於藉由第一計算機3算出的向轉爐11的供給氧量及冷卻材等的投入量來控制轉爐11中的吹煉。再者,控制裝置7包括:氣體流量控制裝置7a,控制對轉爐11供給的氧等氣體的流量;副槍控制裝置7b,控制使用副槍的熔態金屬的溫度及成分濃度的測定動作;以及副原料投入控制裝置7c,控制向轉爐11的副原料的投入動作。另外,轉爐吹煉控制系統1包括第二計算機6,所述第二計算機6算出自裝入鍋13向轉爐11裝入作為轉爐11中的吹煉的原料而使用的鐵水12且處於吹煉即將開始之前的狀態時的鐵水12的溫度即吹煉開始前鐵水溫度。再者,第一計算機3與第二計算機6可為同一計算機,亦可為不同的計算機。
另外,該轉爐吹煉控制系統1包括:第三計算機8,使用藉由分光相機2測定的、自裝入鍋13向轉爐11裝入作為轉爐11中的吹煉的原料而使用的鐵水12的期間中的鐵水12的兩色溫度資訊來算出鐵水12的溫度作為裝入中鐵水溫度;第四計算機9,算出自裝入前鐵水溫度的測定至將鐵水12裝入轉爐11為止的期間的鐵水溫度變化量即裝入前鐵水溫度變化量,所述裝入前鐵水溫度是於向轉爐11裝入成為熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水12之前由裝入鍋13保持所述鐵水12的期間中的鐵水12的溫度;以及第五計算機10,算出自裝入中鐵水溫度的測定至吹煉開始為止的期間的鐵水溫度變化量即裝入後鐵水溫度變化量,所述裝入中鐵水溫度是向轉爐11裝入成為熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水12的期間中的鐵水12的溫度。再者,轉爐吹煉控制系統1只要包括第三計算機8、第四計算機9、及第五計算機10中的至少一個即可。
然後,第二計算機6使用藉由第三計算機8算出的裝入中鐵水溫度、藉由第四計算機9算出的裝入前鐵水溫度變化量、以及藉由第五計算機10算出的裝入後鐵水溫度變化量中的至少一個來算出吹煉開始前鐵水溫度,第一計算機3使用藉由排出氣體流量計4測量的排出氣體的流量及藉由排出氣體分析計5分析的排出氣體的組成、並且使用藉由第二計算機6算出的吹煉開始前鐵水溫度作為裝入鐵水溫度,並藉由熱平衡計算及物質平衡計算來算出用於將轉爐11中的吹煉結束時的鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值的向轉爐11的供給氧量及冷卻材等的投入量。再者,亦可設為第一計算機3使用藉由排出氣體流量計4測量的排出氣體的流量及藉由排出氣體分析計5分析的排出氣體的組成、並且使用藉由第二計算機6算出的吹煉開始前鐵水溫度作為裝入鐵水溫度,逐次算出吹煉中的鐵水的溫度,控制裝置7基於藉由第一計算機3算出的吹煉中的熔態金屬的溫度來控制轉爐中的吹煉。
此處,分光相機2例如設置於裝入到轉爐的一側的爐前、且可觀測到鐵水12自裝入鍋13流入轉爐11時的注入流的部位。若以仰視注入流般的角度設置分光相機2,則不易受到鐵水裝入時的揚塵的影響而較佳。於分光相機2中,自鐵水裝入開始至結束為止的期間內,以預先設定的採樣速率(例如每隔1秒)採集兩色溫度資訊。藉由分光相機2採集的兩色溫度資訊被發送到設置於操作室等中的第三計算機8,並利用第三計算機8算出裝入中鐵水溫度。
第四計算機9蓄積過去的吹煉中的裝入鍋13中的鐵水溫度的測溫值、裝入中鐵水溫度的測溫值、以及空鍋時間等資料,並且使用該些資料算出裝入前鐵水溫度變化量。於算出裝入前鐵水溫度變化量時,亦可於第四計算機9內進行藉由回歸計算等進行的賦予裝入前鐵水溫度變化量的函數的導出、或者使用該函數的裝入前鐵水溫度變化量的算出。
第五計算機10蓄積過去的吹煉中的裝入中鐵水溫度的測定值、利用副槍測定的吹煉中的熔態金屬溫度的實績值、空爐時間等資料,並且使用該些資料算出裝入後鐵水溫度變化量。於算出裝入後鐵水溫度變化量時,以與利用副槍測定的吹煉中的熔態金屬溫度的實績值一致的方式,藉由熱平衡計算對裝入鐵水溫度進行逆運算,但亦可設為第五計算機10內具備該逆運算及逆運算所需的資料的讀出或保存的各功能的態樣,亦可設為將保存於第五計算機10中的資料寫出至第一計算機3並利用第一計算機3進行逆運算,且將所獲得的解讀出至第五計算機10的態樣。另外,亦可於第五計算機10內進行藉由回歸計算等進行的賦予裝入後鐵水溫度變化量的函數的導出、或者使用該函數的裝入後鐵水溫度變化量的算出。
再者,第三計算機8、第四計算機9、及第五計算機10可為同一計算機,亦可為不同的計算機。另外,亦可將第三計算機8、第四計算機9、及第五計算機10中的至少一個與第一計算機3或第二計算機6的任一者設為同一計算機。進而,亦可將第一計算機3、第二計算機6、第三計算機8、第四計算機9、及第五計算機10全部設為一個計算機。
[實施例]
圖2是表示使用350噸的轉爐吹煉300噸~350噸的鐵水時,根據作業條件與排出氣體資訊逐次推斷熔態金屬溫度的熱平衡計算中,吹煉以前的轉爐的空爐時間、與自推斷溫度減去由吹煉中途投入的副槍測定獲得的熔態金屬的實績溫度而得的溫度差的關係的圖,所述推斷溫度是以裝入時測定的裝入中鐵水溫度等於吹煉開始前鐵水溫度的形式進行計算時的熔態金屬的推斷溫度。如圖2所示,由於熱平衡計算的溫度差ΔT(推斷溫度-實際溫度)隨著空爐時間的增加而變大,因此可確認到自鐵水裝入至吹煉開始為止的期間的鐵水的溫度下降量亦增加。
圖3是表示使用350噸的轉爐吹煉300噸~350噸的鐵水時,根據作業條件與排出氣體資訊逐次推斷熔態金屬溫度的熱平衡計算中,自鐵水裝入後至吹煉開始為止的時間、與自推斷溫度減去由吹煉中途投入的副槍測定獲得的熔態金屬的實績溫度而得的溫度差的關係的圖,所述推斷溫度是以裝入時測定的裝入中鐵水溫度等於吹煉開始前鐵水溫度的形式進行計算時的熔態金屬的推斷溫度。與圖2同樣地,可確認到隨著自鐵水裝入後至吹煉開始為止的時間的增加,鐵水的溫度下降量亦增加。
由圖2及圖3得知,藉由在裝入時測定鐵水溫度並反映到熱平衡計算中,可推斷與空爐時間及自鐵水裝入後至吹煉開始為止的時間相應的、自鐵水裝入至吹煉開始為止的期間的鐵水的溫度下降量。因此,藉由將所推斷的鐵水的溫度下降量取入至熱平衡計算,可提高吹煉開始前鐵水溫度的推斷精度。
[表1]
(表1)
裝入溫度 | 自裝入後至吹煉開始為止 的溫度下降 | 溫度推斷精度 (1σ) | |
發明例1 | 測定 | 推斷 | 12.9 |
發明例2 | 推斷 | 推斷 | 13.0 |
比較例1 | 未考慮 | 未考慮 | 14.4 |
比較例2 | 測定 | 未考慮 | 13.4 |
比較例3 | 推斷 | 未考慮 | 13.4 |
將為了確認所述本發明方法的效果而進行的實施結果示於表1中。表1中所示的發明例1是於使用350噸的轉爐吹煉300噸~350噸的鐵水時,在根據作業條件與排出氣體資訊逐次推斷熔態金屬溫度的熱平衡計算中使用吹煉開始前鐵水溫度而得的結果(100料批),所述吹煉開始前鐵水溫度是取入裝入中測定的裝入中鐵水溫度、與自裝入後至吹煉開始為止的鐵水的溫度下降量即裝入後鐵水溫度變化量進行計算而得。此處,裝入中鐵水溫度以100料批的平均值計為1368℃。裝入後鐵水溫度變化量是以空爐時間及自對象料批的鐵水裝入至吹煉開始為止的時間的一次函數的形式根據過去料批藉由多元回歸來求出係數並進行計算。具體而言,使用裝入後鐵水溫度變化量(℃)=-0.43×(自裝入中鐵水溫度的測定至吹煉開始為止的時間(min))-0.27×(空爐時間(min))的式子進行計算,所獲得的裝入後鐵水溫度變化量的100料批的平均值為-6℃。結果,吹煉開始前鐵水溫度以100料批的平均值計為1362℃,將該值用作熱平衡計算中的裝入鐵水溫度。
另外,表1所示的發明例2是如下情況:於與發明例1相同的100料批的吹煉時,根據裝入前鐵水溫度、裝入前鐵水溫度變化量、及裝入後鐵水溫度變化量推斷吹煉開始前鐵水溫度,並取入至熱平衡計算中。此處,裝入前鐵水溫度以100料批的平均值計為1374℃。裝入前鐵水溫度變化量是根據藉由以空鍋時間等為變量的回歸計算而獲得的一次函數來計算。具體而言,使用裝入前鐵水溫度變化量(℃)=-0.15×(空鍋時間(min))-0.37×(空爐時間(min))的式子求出,以100料批的平均值計為-8℃。裝入後鐵水溫度變化量是使用與發明例1相同的值(-6℃)。結果,吹煉開始前鐵水溫度以100料批的平均值計為1360℃,將該值用作熱平衡計算中的裝入鐵水溫度。
另一方面,比較例1~比較例3是如下情況:於與發明例不同的100料批中,未將裝入中鐵水溫度及自裝入後至吹煉開始為止的鐵水的溫度下降量即裝入後鐵水溫度變化量取入至熱平衡計算中。比較例1將裝入前鐵水溫度(以100料批的平均值計為1374℃)直接作為吹煉開始前鐵水溫度而用於熱平衡計算。比較例2將裝入中鐵水溫度的測定值(以100料批的平均值計為1362℃)直接作為吹煉開始前鐵水溫度而用於熱平衡計算。比較例3將裝入前鐵水溫度(以100料批的平均值計為1374℃)與裝入前鐵水溫度變化量(以100料批的平均值計為-14℃)的和(以100料批的平均值計為1360℃)作為吹煉開始前鐵水溫度而用於熱平衡計算。
所謂表1的溫度推斷精度,是指推斷溫度、與中途藉由副槍而得的實績溫度的誤差的標準偏差的值,所述推斷溫度是藉由使用在各條件下測定或推斷的吹煉開始溫度於中途投入副槍的時間點之前根據排出氣體資訊逐次推斷熔態金屬溫度而得。如由表1及表示表1中的發明例1與比較例1的圖4而明確般,得知與比較例相比,發明例的精度提高。再者,本發明並不限於根據作業條件與排出氣體資訊逐次推斷熔態金屬溫度的熱平衡計算,亦能夠應用於靜態控制。
以上,對應用由本發明者等人進行的發明的實施形態進行了說明,但本發明並不由形成基於本實施形態的本發明的揭示的一部分的記述及圖式限定。即,基於本實施形態而由本領域技術人員等進行的其他實施形態、實施例、以及運用技術等均包含於本發明的範疇中。
[產業上的可利用性]
根據本發明,可提供一種能夠將吹煉結束時的鋼液的溫度精度良好地控制為目標值的轉爐吹煉控制方法及轉爐吹煉控制系統。
1:轉爐吹煉控制系統
2:分光相機
3:第一計算機
4:排出氣體流量計
5:排出氣體分析計
6:第二計算機
7:控制裝置
7a:氣體流量控制裝置
7b:副槍控制裝置
7c:副原料投入控制裝置
8:第三計算機
9:第四計算機
10:第五計算機
11:轉爐
12:鐵水
13:裝入鍋
圖1是表示作為本發明的一實施形態的轉爐吹煉控制系統的結構的示意圖。
圖2是表示吹煉以前的轉爐的空爐時間、與自推斷溫度減去由吹煉中途投入的副槍獲得的實績溫度而得的溫度差的關係的圖,所述推斷溫度是將吹煉開始溫度作為裝入時所測定的鐵水溫度進行計算時的推斷溫度。
圖3是表示自鐵水裝入後至吹煉開始為止的時間、與自推斷溫度減去由吹煉中途投入的副槍獲得的實績溫度而得的溫度差的關係的圖,所述推斷溫度是將吹煉開始溫度作為裝入時所測定的鐵水溫度進行計算時的推斷溫度。
圖4是表示發明例及比較例1的吹煉結束時的相對於目標值的鐵水的溫度誤差的圖。
1:轉爐吹煉控制系統
2:分光相機
3:第一計算機
4:排出氣體流量計
5:排出氣體分析計
6:第二計算機
7:控制裝置
7a:氣體流量控制裝置
7b:副槍控制裝置
7c:副原料投入控制裝置
8:第三計算機
9:第四計算機
10:第五計算機
11:轉爐
12:鐵水
13:裝入鍋
Claims (22)
- 一種轉爐吹煉控制方法,其藉由熱平衡計算及物質平衡計算來算出用於將轉爐中的吹煉結束時的鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量,並基於所算出的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量來控制轉爐中的吹煉,所述轉爐吹煉控制方法中,作為所述熱平衡計算中使用的裝入鐵水溫度,是使用對裝入中鐵水溫度加上裝入後鐵水溫度變化量而得的值,所述裝入中鐵水溫度是向所述轉爐裝入成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水的期間中所測定的鐵水的溫度,所述裝入後鐵水溫度變化量是自向轉爐的鐵水裝入至吹煉開始為止的期間的鐵水溫度變化量。
- 一種轉爐吹煉控制方法,其基於轉爐中的吹煉開始時及吹煉中所獲得的轉爐的作業條件及測量值,於吹煉中逐次進行熱平衡計算及物質平衡計算,藉此逐次推斷吹煉行進時間點的熔態金屬的溫度及成分濃度,並基於所推斷的熔態金屬的溫度及成分濃度來控制轉爐中的吹煉,所述轉爐吹煉控制方法中,作為所述熱平衡計算中使用的裝入鐵水溫度,是使用對裝入中鐵水溫度加上裝入後鐵水溫度變化量而得的值,所述裝入中鐵水溫度是向所述轉爐裝入成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水的期間中所測定的鐵水的溫度,所述裝入後鐵水溫度變化量是自向轉爐的鐵水裝入至吹煉開始為止的期間的 鐵水溫度變化量。
- 如請求項1或2所述的轉爐吹煉控制方法,其中,使用非接觸光學方法測定所述裝入中鐵水溫度。
- 如請求項3所述的轉爐吹煉控制方法,其中,所述非接觸光學方法是測定自鐵水放射出的發光光譜,並根據選自所測定的發光光譜中的不同的兩個波長的放射能量比算出鐵水的溫度的方法。
- 如請求項4所述的轉爐吹煉控制方法,其中,於將所述不同的兩個波長設為λ1及λ2(>λ1)時,λ1及λ2均處於400nm至1000nm的範圍內,且λ1與λ2的差的絕對值為50nm以上且600nm以下。
- 如請求項4所述的轉爐吹煉控制方法,其中,於將所述不同的兩個波長設為λ1及λ2(>λ1)時,λ1及λ2均處於400nm至1000nm的範圍內,且λ1與λ2的差的絕對值為200nm以上且600nm以下。
- 如請求項4所述的轉爐吹煉控制方法,其中,藉由預先規定的所述不同的兩個波長的發光光譜的放射率的比來校正鐵水的溫度的測定值。
- 一種轉爐吹煉控制方法,其藉由熱平衡計算及物質平衡計算來算出用於將轉爐中的吹煉結束時的鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量,並基於所算出的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量來控制轉爐中的 吹煉,所述轉爐吹煉控制方法中,作為所述熱平衡計算中使用的裝入鐵水溫度,是使用對裝入前鐵水溫度加上裝入前鐵水溫度變化量及裝入後鐵水溫度變化量而得的值,所述裝入前鐵水溫度是於向所述轉爐裝入成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水之前由鐵水保持容器保持所述鐵水的期間中所測定的鐵水的溫度,所述裝入前鐵水溫度變化量是自所述裝入前鐵水溫度的測定至將鐵水裝入所述轉爐為止的期間的鐵水溫度變化量,所述裝入後鐵水溫度變化量是自向轉爐的鐵水裝入至吹煉開始為止的期間的鐵水溫度變化量。
- 如請求項8所述的轉爐吹煉控制方法,其中,基於以與過去進行的吹煉的吹煉中熔態金屬溫度的測定值一致的方式根據所述熱平衡計算進行逆運算而得的裝入鐵水溫度的逆運算值與過去進行的吹煉的裝入中鐵水溫度的差,規定所述裝入後鐵水溫度變化量。
- 如請求項9所述的轉爐吹煉控制方法,其中,進一步考慮到自對象料批的前一料批的出鋼至對象料批的鐵水裝入為止的時間、及自對象料批的鐵水裝入至吹煉開始為止的時間中的至少一個來規定所述裝入後鐵水溫度變化量。
- 一種轉爐吹煉控制方法,其基於轉爐中的吹煉開始時及吹煉中所獲得的轉爐的作業條件及測量值,於吹煉中逐次進行熱平衡計算及物質平衡計算,藉此逐次推斷吹煉行進時間 點的熔態金屬的溫度及成分濃度,並基於所推斷的熔態金屬的溫度及成分濃度來控制轉爐中的吹煉,所述轉爐吹煉控制方法中,作為所述熱平衡計算中使用的裝入鐵水溫度,是使用對裝入前鐵水溫度加上裝入前鐵水溫度變化量及裝入後鐵水溫度變化量而得的值,所述裝入前鐵水溫度是於向所述轉爐裝入成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水之前由鐵水保持容器保持所述鐵水的期間中所測定的鐵水的溫度,所述裝入前鐵水溫度變化量是自所述裝入前鐵水溫度的測定至將鐵水裝入所述轉爐為止的期間的鐵水溫度變化量,所述裝入後鐵水溫度變化量是自向轉爐的鐵水裝入至吹煉開始為止的期間的鐵水溫度變化量。
- 如請求項11所述的轉爐吹煉控制方法,其中,基於以與過去進行的吹煉的吹煉中熔態金屬溫度的測定值一致的方式根據所述熱平衡計算進行逆運算而得的裝入鐵水溫度的逆運算值與過去進行的吹煉的裝入中鐵水溫度的差,規定所述裝入後鐵水溫度變化量。
- 如請求項12所述的轉爐吹煉控制方法,其中,進一步考慮到自對象料批的前一料批的出鋼至對象料批的鐵水裝入為止的時間、及自對象料批的鐵水裝入至吹煉開始為止的時間中的至少一個來規定所述裝入後鐵水溫度變化量。
- 如請求項8至請求項13中任一項所述的轉爐吹煉控制方法,其中,基於過去進行的吹煉的所述裝入前鐵水溫度 與過去進行的吹煉的裝入中鐵水溫度的差,規定所述裝入前鐵水溫度變化量。
- 如請求項14所述的轉爐吹煉控制方法,其中,進一步考慮到於接收對象料批的吹煉中使用的鐵水的鐵水保持容器中自排出對象料批的前一料批的鐵水的時刻至接收對象料批的吹煉中使用的鐵水的鐵水接收時刻為止的經過時間、及自所述裝入前鐵水溫度的測定至裝入到轉爐為止的時間中的至少一個來規定所述裝入前鐵水溫度變化量。
- 如請求項8至請求項13中任一項所述的轉爐吹煉控制方法,其中,使用非接觸光學方法測定所述裝入中鐵水溫度。
- 如請求項16所述的轉爐吹煉控制方法,其中,所述非接觸光學方法是測定自鐵水放射出的發光光譜,並根據選自所測定的發光光譜中的不同的兩個波長的放射能量比算出鐵水的溫度的方法。
- 如請求項17所述的轉爐吹煉控制方法,其中,於將所述不同的兩個波長設為λ1及λ2(>λ1)時,λ1及λ2均處於400nm至1000nm的範圍內,且λ1與λ2的差的絕對值為50nm以上且600nm以下。
- 如請求項17所述的轉爐吹煉控制方法,其中,於將所述不同的兩個波長設為λ1及λ2(>λ1)時,λ1及λ2均處於400nm至1000nm的範圍內,且λ1與λ2的差的絕對值為200 nm以上且600nm以下。
- 如請求項17所述的轉爐吹煉控制方法,其中,藉由預先規定的所述不同的兩個波長的發光光譜的放射率的比來校正鐵水的溫度的測定值。
- 一種轉爐吹煉控制系統,包括:第一計算機,藉由熱平衡計算及物質平衡計算來算出用於將轉爐中的吹煉結束時的鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值的向轉爐的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量;以及控制裝置,基於藉由所述第一計算機算出的向轉爐的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量來控制轉爐中的吹煉,所述轉爐吹煉控制系統包括第二計算機、以及第三計算機、第四計算機、第五計算機中的至少一個,所述第二計算機算出向所述轉爐裝入作為轉爐中的吹煉的原料而使用的鐵水且處於吹煉即將開始之前的狀態時的鐵水的溫度即吹煉開始前鐵水溫度;所述第三計算機使用向所述轉爐裝入成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水的期間中的鐵水的兩色溫度資訊來算出所述鐵水的溫度作為裝入中鐵水溫度;所述第四計算機算出自裝入前鐵水溫度的測定至將鐵水裝入所述轉爐為止的期間的鐵水溫度變化量即裝入前鐵水溫度變化量,所述裝入前鐵水溫度是於向所述轉爐裝入成為所述熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水之前由鐵水保持容器保持所述鐵水的期間中的鐵水的溫度;所述第五計算機算出自向所述轉爐裝入成為所述 熱平衡計算的對象的吹煉中作為原料而使用的鐵水至吹煉開始為止的期間的鐵水溫度變化量即裝入後鐵水溫度變化量;所述第二計算機使用藉由所述第三計算機算出的裝入中鐵水溫度、藉由所述第四計算機算出的裝入前鐵水溫度變化量、及藉由所述第五計算機算出的裝入後鐵水溫度變化量中的至少一個來算出所述吹煉開始前鐵水溫度,所述第一計算機使用藉由所述第二計算機算出的所述吹煉開始前鐵水溫度作為裝入鐵水溫度,並藉由熱平衡計算及物質平衡計算來算出用於將轉爐中的吹煉結束時的鋼液的溫度及成分濃度控制為目標值的向轉爐的供給氧量及冷卻材或升熱材的投入量。
- 一種轉爐吹煉控制系統,包括:第一計算機,基於轉爐中的吹煉開始時及吹煉中所獲得的轉爐的作業條件及測量值,進行熱平衡計算及物質平衡計算來逐次算出吹煉中的熔態金屬的溫度及成分濃度;以及控制裝置,基於藉由所述第一計算機算出的吹煉中的熔態金屬的溫度及成分濃度來控制轉爐中的吹煉,所述轉爐吹煉控制系統包括第二計算機、以及第三計算機、第四計算機、第五計算機中的至少一個,所述第二計算機算出向所述轉爐裝入作為轉爐中的吹煉的原料而使用的鐵水且處於吹煉即將開始之前的狀態時的鐵水的溫度即吹煉開始前鐵水溫度;所述第三計算機使用向所述轉爐裝入作為轉爐中的吹煉的原料而使用的鐵水的期間中的鐵水的兩色溫度資訊來算出所述鐵水 的溫度作為裝入中鐵水溫度;所述第四計算機算出自裝入前鐵水溫度的測定至將鐵水裝入所述轉爐為止的期間的鐵水溫度變化量即裝入前鐵水溫度變化量,所述裝入前鐵水溫度是於向所述轉爐裝入作為轉爐中的吹煉的原料而使用的鐵水之前由鐵水保持容器保持所述鐵水的期間中的鐵水的溫度;所述第五計算機算出自向所述轉爐裝入作為轉爐中的吹煉的原料而使用的鐵水至吹煉開始為止的期間的鐵水溫度變化量即裝入後鐵水溫度變化量;所述第二計算機使用藉由所述第三計算機算出的裝入中鐵水溫度、藉由所述第四計算機算出的裝入前鐵水溫度變化量、及藉由所述第五計算機算出的裝入後鐵水溫度變化量中的至少一個來算出所述吹煉開始前鐵水溫度,所述第一計算機使用藉由所述第二計算機算出的所述吹煉開始前鐵水溫度作為裝入鐵水溫度,並逐次算出吹煉中的熔態金屬的溫度。
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