JPS5877515A - 酸素上吹転炉における吹止鋼浴温度の制御法 - Google Patents
酸素上吹転炉における吹止鋼浴温度の制御法Info
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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
Landscapes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、酸素上吹転炉内へ吹きこまれる酸素は、鋼浴
中のCとFe及び炉内ガス中のCOを酸化する為にほぼ
金賞消費されるという前提の下に、転炉吹止時の鋼浴温
度を高精度に推定し、これを制御する方法に関するもの
である。尚本明細書における酸素上吹転炉とは、従来汎
用されている純酸素上吹転炉のみならず、酸素や冷却乃
至混合用ガスを底部から吹込む上下吹転炉を含めた広い
概念で用いられる。
中のCとFe及び炉内ガス中のCOを酸化する為にほぼ
金賞消費されるという前提の下に、転炉吹止時の鋼浴温
度を高精度に推定し、これを制御する方法に関するもの
である。尚本明細書における酸素上吹転炉とは、従来汎
用されている純酸素上吹転炉のみならず、酸素や冷却乃
至混合用ガスを底部から吹込む上下吹転炉を含めた広い
概念で用いられる。
転炉における酸素吹錬は、溶銑の脱炭・脱燐を主目的と
するものであるが、特に炭素の酸化反応がその中心を占
め、脱炭反応によって鋼浴温度の保持並びに上昇がもた
らされる。しかるに吹止温度を目標値通りに制御するこ
とは、製品々質の向上、諸原単位の低減、出鋼歩留の向
上、製鋼時間の短縮等を達成する上で極めて重要な要素
であり、従来より色々の方策が提案されている。ところ
が吹錬末期における鋼浴温度は1600〜1700°C
もの高温に達し、且つ鋼浴表面は厚いスラグで覆われて
いる為、熱電対等を鋼浴中に浸漬して連続測温する様な
ことは、保護用耐火物の選定という而で問題が多く実用
化されていない。又転炉内界囲気中には大量のダストや
ヒユームが浮遊しているので光高温計等の高精度非接触
型センサーで測温することも極めて困難である。そこで
当初は、特公昭48−25857号公報に記載せられた
様なヌタティック制御法が試みられたが、この方法は吹
錬開始前既に判明している情報のみに基づいて推定する
ものであるから、吹錬中のアクシデントや外乱に対して
は全く無力であり、50〜70%程度の的中率が得られ
ているに過ぎない0次いでサブランスによる温度制御法
が開発された。この方式は、吹錬末期の任怠の一点にお
いて、鋼浴温度全一度だけ且つ5〜10秒間だけ測定し
、この測定値を、予め統計的に得られている式に導入し
て昇温率を計算し、これによって吹止鋼浴温度全制御す
るものである。これによって的中率は一挙に80〜90
%迄向上(的中許容範囲ニー10〜+15°C)したが
、サブランスによる測温は、吹止直前の一点でおるから
、プロセスの乱れ、例えばスラグ蓋の変化等による外温
条件の変動が十分に吸収できず、的中率の向上には限界
があった。一方製鉄産業分野においては、連鉤鋼種の増
大や一層のコストダウンが強く要請され、□吹止温度の
的中率を更に向上することが望まれている。
するものであるが、特に炭素の酸化反応がその中心を占
め、脱炭反応によって鋼浴温度の保持並びに上昇がもた
らされる。しかるに吹止温度を目標値通りに制御するこ
とは、製品々質の向上、諸原単位の低減、出鋼歩留の向
上、製鋼時間の短縮等を達成する上で極めて重要な要素
であり、従来より色々の方策が提案されている。ところ
が吹錬末期における鋼浴温度は1600〜1700°C
もの高温に達し、且つ鋼浴表面は厚いスラグで覆われて
いる為、熱電対等を鋼浴中に浸漬して連続測温する様な
ことは、保護用耐火物の選定という而で問題が多く実用
化されていない。又転炉内界囲気中には大量のダストや
ヒユームが浮遊しているので光高温計等の高精度非接触
型センサーで測温することも極めて困難である。そこで
当初は、特公昭48−25857号公報に記載せられた
様なヌタティック制御法が試みられたが、この方法は吹
錬開始前既に判明している情報のみに基づいて推定する
ものであるから、吹錬中のアクシデントや外乱に対して
は全く無力であり、50〜70%程度の的中率が得られ
ているに過ぎない0次いでサブランスによる温度制御法
が開発された。この方式は、吹錬末期の任怠の一点にお
いて、鋼浴温度全一度だけ且つ5〜10秒間だけ測定し
、この測定値を、予め統計的に得られている式に導入し
て昇温率を計算し、これによって吹止鋼浴温度全制御す
るものである。これによって的中率は一挙に80〜90
%迄向上(的中許容範囲ニー10〜+15°C)したが
、サブランスによる測温は、吹止直前の一点でおるから
、プロセスの乱れ、例えばスラグ蓋の変化等による外温
条件の変動が十分に吸収できず、的中率の向上には限界
があった。一方製鉄産業分野においては、連鉤鋼種の増
大や一層のコストダウンが強く要請され、□吹止温度の
的中率を更に向上することが望まれている。
この様な中で最近特公昭56−1866号が提案され、
吹止鋼浴温度及び吹止灰素濃度の推定精度が著しく向上
する様になっている。しかるにこの方法は、転炉内ガス
をCO2,C01H2の3成分系と考えると共に、OG
内へ巻込まれた空気中の酸素は一部が炉内のCOと反応
し、残部はその!まで排出されるとの仮定を置いて成立
するものであるから、OGガスの組成を、co2.co
。
吹止鋼浴温度及び吹止灰素濃度の推定精度が著しく向上
する様になっている。しかるにこの方法は、転炉内ガス
をCO2,C01H2の3成分系と考えると共に、OG
内へ巻込まれた空気中の酸素は一部が炉内のCOと反応
し、残部はその!まで排出されるとの仮定を置いて成立
するものであるから、OGガスの組成を、co2.co
。
H、O及びN2の5成分系と見る必要があり、2
2 又転炉内気相中のCOによる酸素の消費という面が十分
に考慮されておらないという欠点があった。
2 又転炉内気相中のCOによる酸素の消費という面が十分
に考慮されておらないという欠点があった。
これは上述の方法が、鋼浴温度と鋼浴中炭素を合浴
わせて推定し、予め求めておいた鋼浴温度−鋼中I・材
素関係式に導入して該関係式の係数を決定し、しかる後
吹止時の炭素及び温度を予測する為であると考えられる
。そこで本発明者等は鋼浴温度の測定に主眼を置き、又
煙道内に巻込まれた酸素は、実質的に全部が転炉内ガス
中のCOと反応するであろうという、より現実的な仮定
全党てることによって、鋼浴温度の予測精度を向上させ
るという目的を設定し、種々検討を重ねた。
素関係式に導入して該関係式の係数を決定し、しかる後
吹止時の炭素及び温度を予測する為であると考えられる
。そこで本発明者等は鋼浴温度の測定に主眼を置き、又
煙道内に巻込まれた酸素は、実質的に全部が転炉内ガス
中のCOと反応するであろうという、より現実的な仮定
全党てることによって、鋼浴温度の予測精度を向上させ
るという目的を設定し、種々検討を重ねた。
本発明はこの様な検討の結果なされたもので、転炉排ガ
ス中の少なくともco、co2.o2゜N2の各分析値
と、前記排ガス流量測定値から、炉内ガス中の少なくと
もCO及びCO2の濃度を求め、これより炉内における
C 、CO及びFeの酸化速度を算出し、この酸化速度
より吹錬末期の昇温率を時々刻々に求め、この外温率に
よって鋼浴温度の経時変化を推定し、吹止鋼浴温度を制
御する点に要旨を有するものである。
ス中の少なくともco、co2.o2゜N2の各分析値
と、前記排ガス流量測定値から、炉内ガス中の少なくと
もCO及びCO2の濃度を求め、これより炉内における
C 、CO及びFeの酸化速度を算出し、この酸化速度
より吹錬末期の昇温率を時々刻々に求め、この外温率に
よって鋼浴温度の経時変化を推定し、吹止鋼浴温度を制
御する点に要旨を有するものである。
即ち本発明者等は、鋼浴温度の検知に対して最も重要な
情報となるのは転炉内気相中に存在する気体成分の組成
であると考えたが、存在し得る成分の中でも存在比率の
高いものが特に重要であると考えられるので、転炉排ガ
スの用途に応じてOGガス及びボイラーガスに分類し、
夫々のガス組成全考察してみると、前者ではGO、CO
2,N2が大部分を占め、後者ではC02,N 2及び
02が大部分を占める。そこで転炉排ガス中の成分組成
測定対象としてはCO、Co2.N2,02の4°成分
と定め、これに排ガス流量測定値全方えれば必要且つ十
分な排ガス情報が得られると考えた。
情報となるのは転炉内気相中に存在する気体成分の組成
であると考えたが、存在し得る成分の中でも存在比率の
高いものが特に重要であると考えられるので、転炉排ガ
スの用途に応じてOGガス及びボイラーガスに分類し、
夫々のガス組成全考察してみると、前者ではGO、CO
2,N2が大部分を占め、後者ではC02,N 2及び
02が大部分を占める。そこで転炉排ガス中の成分組成
測定対象としてはCO、Co2.N2,02の4°成分
と定め、これに排ガス流量測定値全方えれば必要且つ十
分な排ガス情報が得られると考えた。
そして上記4成分の測定に基づいて転炉内気相中のガス
組成のうちCO及びCO2の濃度を求め、更に炉内にお
けるC、CO及びFe酸化速度を算出するが、ボイラー
型排ガス処理装置における排ガス収支を例にとって説明
すれば下記の通りである。即ちボイラー型の場合は、転
炉内で発生したco’l主成分とする炉内ガス(QLD
=QLD、oo+QLD、002:但しLDは転炉、C
01C02は各ガ成分)は炉口よりまき込まれた空気(
Qar”但しaは空気、rは反応〕によって燃焼するが
、更に大量の空気(Qa、m”但しmlは混合を示す)
がまき込まれ、前述の如くN2,02.C02を主成分
とする排ガスを生成する。この様な考え方を整理すると
、 (排ガス流量)=(炉内流星)+ (空気との反応による増減 )+ (混合空気による増量) ・・・・・・・・・・・・(1) と整理することができる。尚ここでは、炉口より巻き込
−まれた空気は00反応用と希釈用の空気のみを考慮し
ている。COの他にH2との反応も考慮すれば、さらに
一般的になる。これについては鉄と鋼(1981年vo
167隘818869)に発表した。しかしながらH2
の墓は少ないので、この反応を無視しても実用上なんら
問題とはならない。
組成のうちCO及びCO2の濃度を求め、更に炉内にお
けるC、CO及びFe酸化速度を算出するが、ボイラー
型排ガス処理装置における排ガス収支を例にとって説明
すれば下記の通りである。即ちボイラー型の場合は、転
炉内で発生したco’l主成分とする炉内ガス(QLD
=QLD、oo+QLD、002:但しLDは転炉、C
01C02は各ガ成分)は炉口よりまき込まれた空気(
Qar”但しaは空気、rは反応〕によって燃焼するが
、更に大量の空気(Qa、m”但しmlは混合を示す)
がまき込まれ、前述の如くN2,02.C02を主成分
とする排ガスを生成する。この様な考え方を整理すると
、 (排ガス流量)=(炉内流星)+ (空気との反応による増減 )+ (混合空気による増量) ・・・・・・・・・・・・(1) と整理することができる。尚ここでは、炉口より巻き込
−まれた空気は00反応用と希釈用の空気のみを考慮し
ている。COの他にH2との反応も考慮すれば、さらに
一般的になる。これについては鉄と鋼(1981年vo
167隘818869)に発表した。しかしながらH2
の墓は少ないので、この反応を無視しても実用上なんら
問題とはならない。
従って排ガス分析値と排ガス流址値を用い、によってC
OとCO2の炉内ガス流i?z求め、これより(3)式
によってC、CO、F eの酸化速度を計算する。
OとCO2の炉内ガス流i?z求め、これより(3)式
によってC、CO、F eの酸化速度を計算する。
こうして得られた酸化速度から、(4)又は(5)式に
よって昇温率0を求め θ−” 1 ”I o +a2 ηo o+a371F
、 +! 4(但しa工〜a4は重回帰糸数) ・・・
・・・・・・(4)他方サブランスによって別途測定し
ておいた”SL(サブフンス測定温度)を用い、(6)
式によって現在の鋼浴温度を求める。
よって昇温率0を求め θ−” 1 ”I o +a2 ηo o+a371F
、 +! 4(但しa工〜a4は重回帰糸数) ・・・
・・・・・・(4)他方サブランスによって別途測定し
ておいた”SL(サブフンス測定温度)を用い、(6)
式によって現在の鋼浴温度を求める。
Ti=T8L+f8Lθd(CO2) ・・・・・・
・・・(6)(但しG Op、は送酸証ン この様な測定及び演算を時々刻々に行ない、当該時点に
おける鋼浴温IWを求めるが、求めた時点における銅浴
温度が高すぎるときには吹錬を中止し、低すぎるときに
は更に吹錬全続ける。尚鋼浴中の伏素斌は別途伏素用制
一式ケ用いて制隣するので、測定時の鋼浴伏累・l晶r
tの両者の推定1直を勘案し、+>iw度が高く炭素も
arい場合は冷却剤を投入しつつ吹錬する。またii)
温度が低く炭素もすでに低い場合は目標温度になるまで
吹錬全継続し、吹止後加択剤を添加して調整する。1;
i)温度が低く、炭素の旨い場合は、吹錬を継続し目標
値で吹止める。
・・・(6)(但しG Op、は送酸証ン この様な測定及び演算を時々刻々に行ない、当該時点に
おける鋼浴温IWを求めるが、求めた時点における銅浴
温度が高すぎるときには吹錬を中止し、低すぎるときに
は更に吹錬全続ける。尚鋼浴中の伏素斌は別途伏素用制
一式ケ用いて制隣するので、測定時の鋼浴伏累・l晶r
tの両者の推定1直を勘案し、+>iw度が高く炭素も
arい場合は冷却剤を投入しつつ吹錬する。またii)
温度が低く炭素もすでに低い場合は目標温度になるまで
吹錬全継続し、吹止後加択剤を添加して調整する。1;
i)温度が低く、炭素の旨い場合は、吹錬を継続し目標
値で吹止める。
次に具体例を掲げて鋼浴温度の演算手順を説明する。尚
以下の具体例は、吹錬末期のサブフンス測定以降の演算
例であるが、吹錬中の全期間に亘っても同様のdi論が
成立する。
以下の具体例は、吹錬末期のサブフンス測定以降の演算
例であるが、吹錬中の全期間に亘っても同様のdi論が
成立する。
90トン転炉に第1表に示す組成の溶銑を装入した。
(% )
if、スタティック制御の予測酸素所要基−80Nm迄
はスタティック制御によって吹錬を行ない、サブランス
を挿入して鋼浴中の炭素及び鋼浴温度を測定したところ
、0.22 %及び1645°Cという結果が得られた
。
はスタティック制御によって吹錬を行ない、サブランス
を挿入して鋼浴中の炭素及び鋼浴温度を測定したところ
、0.22 %及び1645°Cという結果が得られた
。
他方当チャージで読み込んだ排ガス分析値及び流賦は第
2表に示す通りであった。
2表に示す通りであった。
この読み込み値を用い、上記<27 、 (31、(5
) 、 (6)の演算を行ない鋼浴温度を推定表示した
。
) 、 (6)の演算を行ない鋼浴温度を推定表示した
。
第1回目の[ヶ月いた計算例全(2’)、(3’)、(
5’)及び(6′)として示す。
5’)及び(6′)として示す。
・・・・・・・・・・・・(2′)
・・・・・・・・・(3′)
・・・・・・・・・(5′)
T=1645+0.2112X24=1650 ・
・・・・・・・・(6′)上述の如き計算を6秒毎に繰
り返した結果、第5回目で目標値に一致したので吹錬を
中止した。
・・・・・・・・(6′)上述の如き計算を6秒毎に繰
り返した結果、第5回目で目標値に一致したので吹錬を
中止した。
このときの鋼浴温度は1673°C1吹止炭素は0.1
0チであった。
0チであった。
尚参考布に、従来のサブランス法による昇温率を用いた
予測演算を並行して実施したところ、次式の様であった
。
予測演算を並行して実施したところ、次式の様であった
。
十0.1255X10 (ヲンス■S汝−200)
−0,1250X10 (たや吉−4110)−7、
4 十0.4B29X10 (フノス高さ−110)+0
.6202XIO(FO2−250)−2−2 +0B957X10 (HRIR−90)+0.3
888XIU (CaO−1f+)−2−3 十〇、2899X10 (SiHM−0,5)+〇、
6518X10 (T −1800)■M +0.7993XIO’ =0.275 ・・
・・・・・・・(7)第1図は、本発明実施例による予
測経過と上記比較法による予測を対比したものであるが
、本発明法では目標温度に対して高精度に吹止めること
ができているのに対し、比較法では、目標温度よりもか
なり麓めとなっていた。
−0,1250X10 (たや吉−4110)−7、
4 十0.4B29X10 (フノス高さ−110)+0
.6202XIO(FO2−250)−2−2 +0B957X10 (HRIR−90)+0.3
888XIU (CaO−1f+)−2−3 十〇、2899X10 (SiHM−0,5)+〇、
6518X10 (T −1800)■M +0.7993XIO’ =0.275 ・・
・・・・・・・(7)第1図は、本発明実施例による予
測経過と上記比較法による予測を対比したものであるが
、本発明法では目標温度に対して高精度に吹止めること
ができているのに対し、比較法では、目標温度よりもか
なり麓めとなっていた。
同様VCシて全350回のチャージにおいて吹止め鋼浴
温度並びに鋼浴中炭素の適中率、更にこれら両方共の適
中率を求めたところ、第8表に示す通りであった。
温度並びに鋼浴中炭素の適中率、更にこれら両方共の適
中率を求めたところ、第8表に示す通りであった。
[
(−)
本発明は上記の様に構成されているので、上吹転炉にお
ける吹止め温度を極めて高精度に適中することが可能に
なった。
ける吹止め温度を極めて高精度に適中することが可能に
なった。
なお、不法によって炭素連中率も向上しているのは、最
近開発された成分収支式を中心とするスタティック制(
lllによって正しい吹錬軌導で吹錬が進むようになっ
たため、温度を正しく吹止めた結果炭素濃度もより適中
するようになったためである。
近開発された成分収支式を中心とするスタティック制(
lllによって正しい吹錬軌導で吹錬が進むようになっ
たため、温度を正しく吹止めた結果炭素濃度もより適中
するようになったためである。
第1図は鋼浴温度の予測経過を示すグラフである。
Claims (1)
- (1)酸素上吹転炉排ガス中に含まれる、少なくともC
01CO2,02及びN2の各分析値と、排ガス流量測
定値から、炉内ガス中の少なくともCO及びC02の濃
度を求め、これより炉内におけるC、CO及びFeの酸
化速度を算出し、この酸化速度より吹錬末期の昇温率を
時々刻々に求めこの昇温率によって鋼浴温度の経時変化
を推定し、吹止鋼浴温度を制御することを特徴とする酸
素上吹転炉における吹止鋼浴温度の制御法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17760481A JPS5877515A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 酸素上吹転炉における吹止鋼浴温度の制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17760481A JPS5877515A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 酸素上吹転炉における吹止鋼浴温度の制御法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5877515A true JPS5877515A (ja) | 1983-05-10 |
JPS6155565B2 JPS6155565B2 (ja) | 1986-11-28 |
Family
ID=16033898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17760481A Granted JPS5877515A (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 酸素上吹転炉における吹止鋼浴温度の制御法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5877515A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62224623A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-02 | Kobe Steel Ltd | 転炉吹錬制御方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63103072U (ja) * | 1986-12-24 | 1988-07-04 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS522320U (ja) * | 1975-05-02 | 1977-01-08 | ||
JPS557450U (ja) * | 1978-06-28 | 1980-01-18 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53144995A (en) * | 1977-05-24 | 1978-12-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Preparation of silane-crosslinked polyolefin resin composition |
-
1981
- 1981-11-04 JP JP17760481A patent/JPS5877515A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS522320U (ja) * | 1975-05-02 | 1977-01-08 | ||
JPS557450U (ja) * | 1978-06-28 | 1980-01-18 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62224623A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-02 | Kobe Steel Ltd | 転炉吹錬制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6155565B2 (ja) | 1986-11-28 |
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