JP2000256729A - Ｒｈ脱ガス槽の付着物落下検知方法 - Google Patents
Ｒｈ脱ガス槽の付着物落下検知方法Info
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Landscapes
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のセンサーによるＲＨ脱ガス槽の地金や
スラグ等の落下を検出するには、監視モニタを用いて常
時オペレータが観察しなければならず、オペレータのチ
ェック漏れによりスラグ・コイルの品質チェックあるい
は出荷検査の段階で異常が判明することがあった。 【解決手段】 本発明によるＲＨ脱ガス槽の付着物落下
検知方法は、炭素含有量が０．０１重量％以上であるア
ルミキルド鋼をＲＨ脱ガス槽で処理する際に、前記ＲＨ
脱ガス槽内で溶鋼に脱酸用アルミを投入した後、所定時
間経過後の排気中の排ガスに含まれるＣＯ濃度を検出
し、このＣＯ濃度変化により付着物の落下を検知する方
法である。
スラグ等の落下を検出するには、監視モニタを用いて常
時オペレータが観察しなければならず、オペレータのチ
ェック漏れによりスラグ・コイルの品質チェックあるい
は出荷検査の段階で異常が判明することがあった。 【解決手段】 本発明によるＲＨ脱ガス槽の付着物落下
検知方法は、炭素含有量が０．０１重量％以上であるア
ルミキルド鋼をＲＨ脱ガス槽で処理する際に、前記ＲＨ
脱ガス槽内で溶鋼に脱酸用アルミを投入した後、所定時
間経過後の排気中の排ガスに含まれるＣＯ濃度を検出
し、このＣＯ濃度変化により付着物の落下を検知する方
法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＨ脱ガス槽の付
着物落下検知方法に関し、特に、溶鋼をＲＨ脱ガス装置
で精錬する際に、ＲＨ脱ガス槽の炉壁等に付着した付着
物が剥離落下して溶鋼中に侵入したことを排ガス中のＣ
Ｏ濃度変化により検出するための新規な改良に関する。
着物落下検知方法に関し、特に、溶鋼をＲＨ脱ガス装置
で精錬する際に、ＲＨ脱ガス槽の炉壁等に付着した付着
物が剥離落下して溶鋼中に侵入したことを排ガス中のＣ
Ｏ濃度変化により検出するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車用の熱延・冷延鋼板は薄
い鋼板による深絞り性、張り出し成形性等の加工性の向
上のため、鋼中の炭素濃度を極力低減させる必要があ
る。このニーズに対し転炉では吹止炭素の低減、二次精
錬工程での減圧下での脱炭処理によって対処している。
この減圧下での脱炭過程を利用したＲＨ真空脱ガス装置
を用いたプロセスでは、これまでの脱炭速度の向上の目
的で種々の技術の改良が行われてきている。即ち、槽内
シールの強化、排気能力の向上等による槽内真空度の向
上または還流ガス量増加、還流管の直径拡大による還流
量の増加等が図られてきた。しかしながら、脱炭速度の
向上のため還流量を増加させることによって、新たにス
プラッシュに起因する槽内付着地金が増加し、地金除去
のため操業上、生産性の低下および歩留まり低下や地金
溶出・落下による溶鋼の汚染等が問題となってきた。そ
こで、地金の付着量を少なくする方法が開発されたり、
あるいは地金の落下を検出方法としては、特開平７−１
５０２２３号公報に開示されているように、センサーで
検出していた。
い鋼板による深絞り性、張り出し成形性等の加工性の向
上のため、鋼中の炭素濃度を極力低減させる必要があ
る。このニーズに対し転炉では吹止炭素の低減、二次精
錬工程での減圧下での脱炭処理によって対処している。
この減圧下での脱炭過程を利用したＲＨ真空脱ガス装置
を用いたプロセスでは、これまでの脱炭速度の向上の目
的で種々の技術の改良が行われてきている。即ち、槽内
シールの強化、排気能力の向上等による槽内真空度の向
上または還流ガス量増加、還流管の直径拡大による還流
量の増加等が図られてきた。しかしながら、脱炭速度の
向上のため還流量を増加させることによって、新たにス
プラッシュに起因する槽内付着地金が増加し、地金除去
のため操業上、生産性の低下および歩留まり低下や地金
溶出・落下による溶鋼の汚染等が問題となってきた。そ
こで、地金の付着量を少なくする方法が開発されたり、
あるいは地金の落下を検出方法としては、特開平７−１
５０２２３号公報に開示されているように、センサーで
検出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の地金の付着を少
なくする方法や、付着した地金等を積極的に溶解させて
除去する方法では、除去が不十分であったり、操業中に
生成した地金の脱落による溶鋼の汚染は免れない。ま
た、槽内に付着した地金等の付着物は酸素を含んでお
り、鋳造に悪影響を及ぼしていた。また、ＲＨ脱ガス槽
内に付着した地金やスラグの落下を検出するには、セン
サーとして監視モニタを用いて観察、落下時に発生する
落下音等によるオペレータが認識する方法等であるた
め、設備に多大のコストがかかっていた。また、前述し
たような落下の認識では、オペレータのチェック漏れ、
溶鋼成分変動がバラツキの範囲内など見逃されるケース
が多々有り、スラブ・コイルの品質チェック、あるいは
出荷検査の段階で異常を検出することになり、後工程に
なればなるほど、コスト高となり、さらに重大なユーザ
ークレームに繋がる恐れがあった。
なくする方法や、付着した地金等を積極的に溶解させて
除去する方法では、除去が不十分であったり、操業中に
生成した地金の脱落による溶鋼の汚染は免れない。ま
た、槽内に付着した地金等の付着物は酸素を含んでお
り、鋳造に悪影響を及ぼしていた。また、ＲＨ脱ガス槽
内に付着した地金やスラグの落下を検出するには、セン
サーとして監視モニタを用いて観察、落下時に発生する
落下音等によるオペレータが認識する方法等であるた
め、設備に多大のコストがかかっていた。また、前述し
たような落下の認識では、オペレータのチェック漏れ、
溶鋼成分変動がバラツキの範囲内など見逃されるケース
が多々有り、スラブ・コイルの品質チェック、あるいは
出荷検査の段階で異常を検出することになり、後工程に
なればなるほど、コスト高となり、さらに重大なユーザ
ークレームに繋がる恐れがあった。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、付着物が溶鋼中に侵入した
際、排ガス中のＣＯ濃度変化を捉えて地金等の付着物の
落下を検出する方法を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、付着物が溶鋼中に侵入した
際、排ガス中のＣＯ濃度変化を捉えて地金等の付着物の
落下を検出する方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるＲＨ脱ガス
槽の付着物落下検知方法は、炭素含有量が０．０１重量
％以上であるアルミキルド鋼をＲＨ脱ガス槽で処理する
際に、前記ＲＨ脱ガス槽内で溶鋼に脱酸用アルミを投入
した後、所定時間経過後の排気中の排ガスに含まれるＣ
Ｏ濃度をＣＯセンサーにて検出し、ＣＯ濃度変化により
前記ＲＨ脱ガス槽の付着物落下を検知する方法であり、
また、前記ＣＯ濃度変化が３％／２０ｓｅｃ以上上昇の
場合を付着物が落下したとして警報を発する方法であ
り、また、前記アルミ投入後に経過する時間経過が前記
ＲＨ脱ガス槽の均一混合時間以上である方法である。
槽の付着物落下検知方法は、炭素含有量が０．０１重量
％以上であるアルミキルド鋼をＲＨ脱ガス槽で処理する
際に、前記ＲＨ脱ガス槽内で溶鋼に脱酸用アルミを投入
した後、所定時間経過後の排気中の排ガスに含まれるＣ
Ｏ濃度をＣＯセンサーにて検出し、ＣＯ濃度変化により
前記ＲＨ脱ガス槽の付着物落下を検知する方法であり、
また、前記ＣＯ濃度変化が３％／２０ｓｅｃ以上上昇の
場合を付着物が落下したとして警報を発する方法であ
り、また、前記アルミ投入後に経過する時間経過が前記
ＲＨ脱ガス槽の均一混合時間以上である方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるＲＨ脱ガス槽
の付着物落下検知方法の好適な実施の形態について説明
する。まず、本発明において処理する対象鋼を炭素含有
量が０．０１重量％以上を含有するアルミキルド鋼とし
たのは、炭素含有量が０．０１重量％未満では酸素源で
ある槽内付着地金及び又は付着スラグが溶鋼中に落下し
ても、Ｃと反応するよりもＡｌと反応しＣＯ濃度の変化
が検知不可能であるという知見から決定した。また、Ｃ
Ｏ濃度の検知には周知の赤外線分析吸光計と質量分析計
のいずれでも可能であるが、常時濃度をモニタリングし
ていることが条件である。
の付着物落下検知方法の好適な実施の形態について説明
する。まず、本発明において処理する対象鋼を炭素含有
量が０．０１重量％以上を含有するアルミキルド鋼とし
たのは、炭素含有量が０．０１重量％未満では酸素源で
ある槽内付着地金及び又は付着スラグが溶鋼中に落下し
ても、Ｃと反応するよりもＡｌと反応しＣＯ濃度の変化
が検知不可能であるという知見から決定した。また、Ｃ
Ｏ濃度の検知には周知の赤外線分析吸光計と質量分析計
のいずれでも可能であるが、常時濃度をモニタリングし
ていることが条件である。
【０００７】図示していないが、過去の実操業記録によ
ると、槽内付着物の落下がない場合、脱酸用アルミを投
入し均一混合時間が経過した後、異常がない場合は、Ｃ
Ｏ濃度は絶対値で０％以上３％未満の範囲の値である。
槽内の付着物の落下が発生した場合のＣＯ濃度変化を調
査し、前記異常のない場合と比較し、付着物が落下した
タイミングでＣＯ濃度が上昇していることを確認した。
この結果、溶鋼の炭素濃度や付着物の落下量によりＣＯ
濃度上昇度合は種々異なったが、何れの場合も少なくと
も３％以上の上昇が存在した。このことより、ＣＯ濃度
の上昇が３％／２０ｓｅｃ以上となった場合、付着物の
落下があったと認識する。
ると、槽内付着物の落下がない場合、脱酸用アルミを投
入し均一混合時間が経過した後、異常がない場合は、Ｃ
Ｏ濃度は絶対値で０％以上３％未満の範囲の値である。
槽内の付着物の落下が発生した場合のＣＯ濃度変化を調
査し、前記異常のない場合と比較し、付着物が落下した
タイミングでＣＯ濃度が上昇していることを確認した。
この結果、溶鋼の炭素濃度や付着物の落下量によりＣＯ
濃度上昇度合は種々異なったが、何れの場合も少なくと
も３％以上の上昇が存在した。このことより、ＣＯ濃度
の上昇が３％／２０ｓｅｃ以上となった場合、付着物の
落下があったと認識する。
【０００８】また、脱酸用アルミ投入後の経過時間に関
しては、ＲＨガス槽の均一混合時間（１分に設定）以上
としたのは、この均一混合時間以内では溶鋼中の自由酸
素が十分に脱酸されておらず、かつＣＯガスの発生が不
安定であるために、ＣＯ濃度変化を付着物落下検知とし
て使用するには不適切である。
しては、ＲＨガス槽の均一混合時間（１分に設定）以上
としたのは、この均一混合時間以内では溶鋼中の自由酸
素が十分に脱酸されておらず、かつＣＯガスの発生が不
安定であるために、ＣＯ濃度変化を付着物落下検知とし
て使用するには不適切である。
【０００９】次に、本発明のＲＨ脱ガス槽の付着物落下
検知方法による脱ガス槽に付着した地金及び又はスラグ
の脱落を検知する検知方法を図１のフロー図と共に説明
する。図１において、第１ステップ１００として溶鋼へ
アルミを添加する。第２ステップ１０１ではアルミで溶
鋼を脱酸中であり、ＣＯが安定する時間としてアルミ投
入後１分以上経過したかを検知する。１分以上経過した
ならば、第３ステップ１０２として、１０秒毎にＣＯ濃
度を測定し、ある時点から２０秒後のＣＯ濃度が３％以
上上昇すれば第４ステップ１０３としてアラームを発す
る。この後、１０秒毎にＣＯ濃度測定を繰り返し、真空
脱ガス処理が終わるまでこの測定動作を繰り返す。な
お、本フローにおけるサンプリング周期は特に限定する
ものではなく、ＣＯ濃度変化が３／２０＝０．１５（％
／ｓｅｃ）以上上昇することを判断して警報出力すれば
よい。
検知方法による脱ガス槽に付着した地金及び又はスラグ
の脱落を検知する検知方法を図１のフロー図と共に説明
する。図１において、第１ステップ１００として溶鋼へ
アルミを添加する。第２ステップ１０１ではアルミで溶
鋼を脱酸中であり、ＣＯが安定する時間としてアルミ投
入後１分以上経過したかを検知する。１分以上経過した
ならば、第３ステップ１０２として、１０秒毎にＣＯ濃
度を測定し、ある時点から２０秒後のＣＯ濃度が３％以
上上昇すれば第４ステップ１０３としてアラームを発す
る。この後、１０秒毎にＣＯ濃度測定を繰り返し、真空
脱ガス処理が終わるまでこの測定動作を繰り返す。な
お、本フローにおけるサンプリング周期は特に限定する
ものではなく、ＣＯ濃度変化が３／２０＝０．１５（％
／ｓｅｃ）以上上昇することを判断して警報出力すれば
よい。
【００１０】
【実施例】以下に、１８５Ｔ／ｈｅａｔでかつ均一混合
時間が１分のＲＨ脱ガス槽にて実験した結果を示す。こ
の実験では模擬の付着物として、焼結鉱を使用した。投
入量は１Ｋｇ／ｔ、５Ｋｇ／ｔ、１０Ｋｇ／ｔ、２０Ｋ
ｇ／ｔ、とし、脱酸用アルミを投入してから２分後に投
入した。また溶鋼は炭素濃度を０．００５重量％、０．
００９重量％、０．０１重量％、０．０５重量％、０．
１重量％に調整し、及びｓｏｌ．Ａｌ＝０．０４重量％
となるように脱酸用アルミを投入して実験に供した。各
条件は次の表１の第１表にまとめられている。
時間が１分のＲＨ脱ガス槽にて実験した結果を示す。こ
の実験では模擬の付着物として、焼結鉱を使用した。投
入量は１Ｋｇ／ｔ、５Ｋｇ／ｔ、１０Ｋｇ／ｔ、２０Ｋ
ｇ／ｔ、とし、脱酸用アルミを投入してから２分後に投
入した。また溶鋼は炭素濃度を０．００５重量％、０．
００９重量％、０．０１重量％、０．０５重量％、０．
１重量％に調整し、及びｓｏｌ．Ａｌ＝０．０４重量％
となるように脱酸用アルミを投入して実験に供した。各
条件は次の表１の第１表にまとめられている。
【００１１】
【表１】
【００１２】前述の第１表の条件で試験した場合の、排
ガスＣＯ濃度の経時変化を図２に示す。なお、ＣＯ濃度
はＲＨ排気設備側に取り付けてある質量分析計にて測定
したものである。図２から明らかなように、炭素濃度
０．０１重量％未満の場合は、焼結鉱添加量にかかわら
ず、ＣＯ濃度は０〜２％の範囲で一定値を取っていた。
一方、０．０１重量％以上の場合には焼結鉱の添加量と
炭素濃度により変化はするものの、ＣＯ濃度は３％／２
０ｓｅｃ以上上昇することが確認された。
ガスＣＯ濃度の経時変化を図２に示す。なお、ＣＯ濃度
はＲＨ排気設備側に取り付けてある質量分析計にて測定
したものである。図２から明らかなように、炭素濃度
０．０１重量％未満の場合は、焼結鉱添加量にかかわら
ず、ＣＯ濃度は０〜２％の範囲で一定値を取っていた。
一方、０．０１重量％以上の場合には焼結鉱の添加量と
炭素濃度により変化はするものの、ＣＯ濃度は３％／２
０ｓｅｃ以上上昇することが確認された。
【００１３】この実験で製造されたスラブの品質を調査
した結果、発生率の差はあれ、介在物起因の品質不良が
発見され、製品として使用することができないものがあ
った。
した結果、発生率の差はあれ、介在物起因の品質不良が
発見され、製品として使用することができないものがあ
った。
【００１４】
【発明の効果】本発明によるＲＨ脱ガス槽の付着物落下
検知方法は、以上のように構成されているため、次のよ
うな効果を得ることができる。すなわち、ＲＨ脱ガス処
理の途中でＲＨ脱ガス槽に付着した付着物の落下をＣＯ
濃度変化により素早く検出することができるので、還流
時間延長による介在物浮上促進のアクションが取れ、品
質異常トラブルを未然に防止できる。更に、万一、アク
ションが取れない場合であっても、トラブル段階での検
査、あるいは製品の抜き取り検査等により、ノーアクシ
ョンで下工程に流れることがなくなりユーザークレーム
をなくすことができる。また、最終工程での異常を発見
してスクラップダウンとならないので、最終工程までの
処理費を掛けなくて済む。また、品質トラブルの抑制と
コストアップの抑制が図られる。
検知方法は、以上のように構成されているため、次のよ
うな効果を得ることができる。すなわち、ＲＨ脱ガス処
理の途中でＲＨ脱ガス槽に付着した付着物の落下をＣＯ
濃度変化により素早く検出することができるので、還流
時間延長による介在物浮上促進のアクションが取れ、品
質異常トラブルを未然に防止できる。更に、万一、アク
ションが取れない場合であっても、トラブル段階での検
査、あるいは製品の抜き取り検査等により、ノーアクシ
ョンで下工程に流れることがなくなりユーザークレーム
をなくすことができる。また、最終工程での異常を発見
してスクラップダウンとならないので、最終工程までの
処理費を掛けなくて済む。また、品質トラブルの抑制と
コストアップの抑制が図られる。
【図１】本発明によるＲＨ脱ガス槽の付着物落下検知方
法におけるＣＯ濃度検知システムのフロー図である。
法におけるＣＯ濃度検知システムのフロー図である。
【図２】本発明によるＲＨ脱ガス槽の付着物落下検知方
法における各条件のＣＯ濃度の経時変化を示す特性図で
ある。
法における各条件のＣＯ濃度の経時変化を示す特性図で
ある。
Claims (3)
- 【請求項１】 炭素含有量が０．０１重量％以上である
アルミキルド鋼をＲＨ脱ガス槽で処理する際に、前記Ｒ
Ｈ脱ガス槽内で溶鋼に脱酸用アルミを投入した後、所定
時間経過後の排気中の排ガスに含まれるＣＯ濃度をＣＯ
センサーにて検出し、ＣＯ濃度変化により前記ＲＨ脱ガ
ス槽の付着物落下を検知することを特徴とするＲＨ脱ガ
ス槽の付着物落下検知方法。 - 【請求項２】 前記ＣＯ濃度変化が３％／２０ｓｅｃ以
上上昇の場合を付着物が落下したとして警報を発するこ
とを特徴とする請求項１記載のＲＨ脱ガス槽の付着物落
下検知方法。 - 【請求項３】 前記アルミ投入後に経過する時間経過が
前記ＲＨ脱ガス槽の均一混合時間以上であることを特徴
とする請求項１記載のＲＨ脱ガス槽の付着物落下検知方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11061873A JP2000256729A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | Ｒｈ脱ガス槽の付着物落下検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11061873A JP2000256729A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | Ｒｈ脱ガス槽の付着物落下検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000256729A true JP2000256729A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=13183695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11061873A Withdrawn JP2000256729A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | Ｒｈ脱ガス槽の付着物落下検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000256729A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017155301A (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 新日鐵住金株式会社 | Ｒｈ脱ガス槽の付着物落下検知方法 |
| CN116949247A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-10-27 | 中天钢铁集团有限公司 | 一种控制rh残存冷钢稳定钢水洁净度的方法 |
-
1999
- 1999-03-09 JP JP11061873A patent/JP2000256729A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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