JPH01219117A - 転炉吹錬における終点成分推定方法 - Google Patents
転炉吹錬における終点成分推定方法Info
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- JPH01219117A JPH01219117A JP4297988A JP4297988A JPH01219117A JP H01219117 A JPH01219117 A JP H01219117A JP 4297988 A JP4297988 A JP 4297988A JP 4297988 A JP4297988 A JP 4297988A JP H01219117 A JPH01219117 A JP H01219117A
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- blowing
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、転炉吹錬の終了時における溶鋼中のＭｎとＰ
の成分量（重量％）を即時に必要な精度で推定する方法
に関し、その時点でのわずかな分析と計算の時間でＰの
成分適否（最大限が決められることが多い）、およびＭ
ｎの成分適否（最小限が決められている場合には、不足
ならばＭｎ合金鉄を投入する）を判断する方法に関する
。
の成分量（重量％）を即時に必要な精度で推定する方法
に関し、その時点でのわずかな分析と計算の時間でＰの
成分適否（最大限が決められることが多い）、およびＭ
ｎの成分適否（最小限が決められている場合には、不足
ならばＭｎ合金鉄を投入する）を判断する方法に関する
。
（従来の技術）
従来より、溶鋼の主要な成分であるＰ 、 Ｍｎについ
てはもちろん、その他の成分についても吹錬終了時の濃
度を予測することは困難といわれている。
てはもちろん、その他の成分についても吹錬終了時の濃
度を予測することは困難といわれている。
したがって、従来の操業では、吹錬終了後Ｐ、Ｍｎの成
分外れを防止し必要ならばＭｎ合金鉄投入をｌ備するた
めに、終点時の溶鋼サンプリングを行い、その分析値を
確認してから出鋼を開始していた。
分外れを防止し必要ならばＭｎ合金鉄投入をｌ備するた
めに、終点時の溶鋼サンプリングを行い、その分析値を
確認してから出鋼を開始していた。
つまり、従来の操業では吹錬終了から出鋼開始までに溶
鋼のサンプリングおよびその分析値を確認するための時
間を要する。通常この時間は５〜ｌＯ分程度であるがそ
の間高温状態での溶鋼が炉内に滞留するために熱損失と
耐火物溶損などの問題点があった。
鋼のサンプリングおよびその分析値を確認するための時
間を要する。通常この時間は５〜ｌＯ分程度であるがそ
の間高温状態での溶鋼が炉内に滞留するために熱損失と
耐火物溶損などの問題点があった。
これまでも、吹錬終了時の終点成分を推定するために、
特開昭６１−１２８１１号公報、特開昭６２−５６５１
１号公報に示すごとく酸素センサーに基づく方法などが
提案されているが、酸素濃度の計測値と終点成分との対
応が十分ではな（良好な終点成分の推定精度が期待でき
ない。
特開昭６１−１２８１１号公報、特開昭６２−５６５１
１号公報に示すごとく酸素センサーに基づく方法などが
提案されているが、酸素濃度の計測値と終点成分との対
応が十分ではな（良好な終点成分の推定精度が期待でき
ない。
（発明が解決しようとする課題）
ここに、本発明の目的は、吹錬終了から出鋼までの迅速
化と酸素センサーを使用せずに終点成分、特にＰおよび
Ｍｎ？ｆｉ度を精度よく推定する方法を提供することに
ある。
化と酸素センサーを使用せずに終点成分、特にＰおよび
Ｍｎ？ｆｉ度を精度よく推定する方法を提供することに
ある。
（課題を解決するための手段）
本発明者は、上述の目的を達成すべく種々検討を重ねた
ところ、以下のような知見を得た。
ところ、以下のような知見を得た。
なお、以下の式中（％Ｘ）と〔％Ｙ〕はそれぞれスラグ
中のＸ成分と溶鋼中のＹ成分の各濃度（重量％、以下同
じ）を表わす。又添字ＩＮ、 Ｓ及びＥはそれぞれ装入
時（Ｉｎｉｔｉａｌの略）、サンプリング時（Ｓａｓ＋
ｐｌ ｉｎｇの略）、終点時（Ｅｎｄの略）におけるあ
る物質の重量、４度、温度等を区別する。
中のＸ成分と溶鋼中のＹ成分の各濃度（重量％、以下同
じ）を表わす。又添字ＩＮ、 Ｓ及びＥはそれぞれ装入
時（Ｉｎｉｔｉａｌの略）、サンプリング時（Ｓａｓ＋
ｐｌ ｉｎｇの略）、終点時（Ｅｎｄの略）におけるあ
る物質の重量、４度、温度等を区別する。
さらにＭｘは原子Ｘの原子量または分子Ｘの分子量′
を、ｗｙは物質Ｙの重量（原則としてｋｇ、溶鋼の
みはｔ）を表わす。
を、ｗｙは物質Ｙの重量（原則としてｋｇ、溶鋼の
みはｔ）を表わす。
すなわち、まず第一に、吹錬中にサプランスによりサン
プリングしてから吹錬終点までのスラグ中のＦｅ０重量
の増加量は、その期間中に供給されたＯｚのうち脱炭に
消費されなかった酸素量（以下「非脱炭酸素量」という
）と相関があると考え、実操業データを集めた結果、後
述する（４）弐および第１図の関係を見出した。脱炭に
使用された０２はＣＯ□の形で空中に排出されてしまう
ので、本発明で問題となる溶鋼中の〔％Ｍｎ）、〔％Ｐ
〕と直接関係がない。（４）式または第１図により酸素
センサーを用いずに非脱炭酸素量を測定すればスラグ中
のＦｅ０重量の変化を知ることができる。なお、酸素量
はＮｒｔ／を単位で表わされているが、これは溶鋼Ｉｔ
当り標準状態温度、圧力に換算した酸素体積の意味であ
る。
プリングしてから吹錬終点までのスラグ中のＦｅ０重量
の増加量は、その期間中に供給されたＯｚのうち脱炭に
消費されなかった酸素量（以下「非脱炭酸素量」という
）と相関があると考え、実操業データを集めた結果、後
述する（４）弐および第１図の関係を見出した。脱炭に
使用された０２はＣＯ□の形で空中に排出されてしまう
ので、本発明で問題となる溶鋼中の〔％Ｍｎ）、〔％Ｐ
〕と直接関係がない。（４）式または第１図により酸素
センサーを用いずに非脱炭酸素量を測定すればスラグ中
のＦｅ０重量の変化を知ることができる。なお、酸素量
はＮｒｔ／を単位で表わされているが、これは溶鋼Ｉｔ
当り標準状態温度、圧力に換算した酸素体積の意味であ
る。
第二に、溶鋼とスラグの２相間のＭｎ、 Ｐの分配法則
を用い、平衡定数Ｋ （Ｔ）をＭｎの場合には周知の式
によって求め、Ｐの場合にはＨｅａｌｙの平衡式が成立
つものとして係数を実験的に求める。
を用い、平衡定数Ｋ （Ｔ）をＭｎの場合には周知の式
によって求め、Ｐの場合にはＨｅａｌｙの平衡式が成立
つものとして係数を実験的に求める。
第三に、Ｍｎ、 Ｐの物質バランスの式を用い、数学的
に連立方程式を立て最終的には〔％Ｍｎ）、〔％Ｐ〕を
求めるのである。
に連立方程式を立て最終的には〔％Ｍｎ）、〔％Ｐ〕を
求めるのである。
かくして、本発明の要旨とするところは、転炉吹錬中に
サプランスによりサンプルを採取し、このサンプル採取
時のＭｎとＰの分析値と、このサンプル採取時点から吹
錬終了までに供給された酸素量のうち脱炭に使用されな
かった非脱炭酸素量とから吹錬終了時の？８鋼中のＭｎ
とＰの成分濃度を推定することを特徴とする転炉吹錬に
おける終点成分推定方法である。
サプランスによりサンプルを採取し、このサンプル採取
時のＭｎとＰの分析値と、このサンプル採取時点から吹
錬終了までに供給された酸素量のうち脱炭に使用されな
かった非脱炭酸素量とから吹錬終了時の？８鋼中のＭｎ
とＰの成分濃度を推定することを特徴とする転炉吹錬に
おける終点成分推定方法である。
このように、本発明は、転炉吹錬中にサプランスにより
サンプルを採取してその？Ｉｎ、！：Ｐの分析値をもと
め、および上記のサンプル採取時点がら吹錬終了までの
非脱炭酸素量を用いて第１図または（４）式により同期
間中のスラグ中ＦｅＯ重量の増加分をもとめ計算により
吹錬終了時のＭｎとＰの成分濃度（重量％ンを推定する
方法であり、本発明によれば、酸素センサーによって酸
素量を測定する必要がない。
サンプルを採取してその？Ｉｎ、！：Ｐの分析値をもと
め、および上記のサンプル採取時点がら吹錬終了までの
非脱炭酸素量を用いて第１図または（４）式により同期
間中のスラグ中ＦｅＯ重量の増加分をもとめ計算により
吹錬終了時のＭｎとＰの成分濃度（重量％ンを推定する
方法であり、本発明によれば、酸素センサーによって酸
素量を測定する必要がない。
本発明におけるサンプリング時点は特に制限なく、吹錬
期間のどの時点で行ってもよいが、余り早期に行うと誤
差の幅が多くなり、一方あまり遅く行うと終点成分予測
の意義がなくなるため、−般には吹ｉ！終了予定の、１
．５〜２分前に行うのが好ましい。
期間のどの時点で行ってもよいが、余り早期に行うと誤
差の幅が多くなり、一方あまり遅く行うと終点成分予測
の意義がなくなるため、−般には吹ｉ！終了予定の、１
．５〜２分前に行うのが好ましい。
（作用）
本発明にかかる上記吹錬終了時のＭｎとＰの成分濃度の
推定方法を第２図に概念的に説明するが、各操作につい
て 具体的には以下に詳述する。
推定方法を第２図に概念的に説明するが、各操作につい
て 具体的には以下に詳述する。
まず、吹錬中のスラグ・溶鋼間のＭｎ分配は、学振製鋼
第１９委員会による「製鋼反応の推奨平衡埴」（１９６
８年、日刊工業新聞社）のｐ、７１によると、ｆｉｌ弐
で表わされる。
第１９委員会による「製鋼反応の推奨平衡埴」（１９６
８年、日刊工業新聞社）のｐ、７１によると、ｆｉｌ弐
で表わされる。
ただし Ｔ ： 溶鋼温度（’Ｃ）
Ｋ（Ｔ） ： 平衡定数
（１）式か吹錬中サプランスによるサンプル計測時およ
び吹錬終点時に成り立つとすれば下記（２）、（３）式
が成立つ。
び吹錬終点時に成り立つとすれば下記（２）、（３）式
が成立つ。
暇。。、ＷＭＲＯはそれぞれスラグ中Ｆｅ０１Ｍｎ０の
各重量（ｋｇ）を表す。
各重量（ｋｇ）を表す。
吹錬中サプランスによるサンプル計測時点から吹錬終点
までのスラグ中ＦｅＯ重量の変化量と、非脱炭酸素量と
の関係について実操業データの解析により（４）式の関
係が得られる。前述のようにこの関係は第１図に示され
る。
までのスラグ中ＦｅＯ重量の変化量と、非脱炭酸素量と
の関係について実操業データの解析により（４）式の関
係が得られる。前述のようにこの関係は第１図に示され
る。
Ｗｓｒ Ｗ３ｙ
ただし、―、７ ： 溶鋼重量（１）
ΔＯＮＣ： 非脱炭酸素３１ｔ ＣＮｒｄ）一方、Ｍ
ｎの物質バランスより、吹錬中サプランス計測時、吹錬
終点時にそれぞれ（５）、（６）式が成り立つ。
ｎの物質バランスより、吹錬中サプランス計測時、吹錬
終点時にそれぞれ（５）、（６）式が成り立つ。
Ｍｎ
ただし、〔χＭｎ） ＩＮ ： 溶鋼量に対する装入
り量（％） ＭＨｆｉ： Ｍｎの原子量 ＭＭＩＩＯ： ＭｎＯの分子量 上記（２）〜（６）式を連立させることにより、（Ｗ、
、。）。
り量（％） ＭＨｆｉ： Ｍｎの原子量 ＭＭＩＩＯ： ＭｎＯの分子量 上記（２）〜（６）式を連立させることにより、（Ｗ、
、。）。
（Ｗｓａｏ）い（Ｗ、、。）３、（稠Ｆ、。）、ととも
に、所望の終点Ｍｎ推定値〔χＭｎ） １が求められる
。
に、所望の終点Ｍｎ推定値〔χＭｎ） １が求められる
。
次に、終点ｐｔ（ｌ定値〔χＰ〕の求め方について述べ
る。
る。
吹錬中にスラグ・溶鋼間のＰ分配について、Ｈｅａ ｌ
ｙの平衡式を基本にした下記（７）式があてはまると
仮定する。
ｙの平衡式を基本にした下記（７）式があてはまると
仮定する。
ただし、ｄ０〜ｄ３の値は実操業データの解析により定
めた。（７）弐が吹錬中サプランスによるサンプル計測
時および吹ｉ１！終点時に成り立つとすれば（８）式％
式％ 吹錬中サプランスによるサンプル計測時のスラグ重量（
ｉ’１ｓＬＡＧ）ｓ Ｃｋｇ〕 は装入Ｓｉと相関があ
ると考えられ、実操業データの解析により（９）弐の関
係が得られる。
めた。（７）弐が吹錬中サプランスによるサンプル計測
時および吹ｉ１！終点時に成り立つとすれば（８）式％
式％ 吹錬中サプランスによるサンプル計測時のスラグ重量（
ｉ’１ｓＬＡＧ）ｓ Ｃｋｇ〕 は装入Ｓｉと相関があ
ると考えられ、実操業データの解析により（９）弐の関
係が得られる。
（何５ＬＡＧ） ３
− ＝１２３．０・ 〔χＳｉ） ＩＮ ＋ １１．０
・・・（９）−３丁 ただし、（χＳｉ） ＩＮ：溶鋼量に対する装入Ｓｉ量
（ト）また、吹錬中サプランスによるサンプル計測時点
から吹錬終点までのスラグ重量の変化量はスラグ中Ｆｅ
Ｏ重量の場合と同様に、その期間の非脱炭酸素量と相関
があると考えられ、実操業データの解析によりｆＩＩ式
の関係が得られる。
・・・（９）−３丁 ただし、（χＳｉ） ＩＮ：溶鋼量に対する装入Ｓｉ量
（ト）また、吹錬中サプランスによるサンプル計測時点
から吹錬終点までのスラグ重量の変化量はスラグ中Ｆｅ
Ｏ重量の場合と同様に、その期間の非脱炭酸素量と相関
があると考えられ、実操業データの解析によりｆＩＩ式
の関係が得られる。
ｋ４ｓＴ Ｗｓチ一方、
Ｐの物質バランスより、吹錬中サプランス計測時、吹錬
終点時にそれぞれ（１１）、（１２）式が成り立つ。
Ｐの物質バランスより、吹錬中サプランス計測時、吹錬
終点時にそれぞれ（１１）、（１２）式が成り立つ。
ただし、〔χＰ〕ｌＮ： 溶鋼量に対する装入Ｐ量（
ハ）上記（８）式右辺中のスラグ成分は（１３）〜（１
６）式によりそれぞれスラグ重量に置きかえることがで
きる。
ハ）上記（８）式右辺中のスラグ成分は（１３）〜（１
６）式によりそれぞれスラグ重量に置きかえることがで
きる。
（１に−ｏ）ｓ
（ＬｔＡＧ）ｓ
（ＷｓｔＡＪｔ
（賀３ＬＡＧ）Ｓ
（賀５ｔＡＧ） ｔ
ただし、（１５）、（１６）式における（Ｗｃ−ｏ）ｓ
、（Ｗｅ−ｏ）ｉはそれぞれサプランスによるサンプル
計測時、吹錬終点時までに消費されたＣａＯ量（ｋｇ）
のデータを用いることとする。
、（Ｗｅ−ｏ）ｉはそれぞれサプランスによるサンプル
計測時、吹錬終点時までに消費されたＣａＯ量（ｋｇ）
のデータを用いることとする。
上記（８）〜（１６）式を連立させることにより、（χ
Ｐ）ｓ、（χＰ）い（Ｗｓｔａｓ）ｓ、（１４ｓｔｍｓ
）ｔとともに、所望の終点Ｐ推定値〔％Ｐ）えが求めら
れる。
Ｐ）ｓ、（χＰ）い（Ｗｓｔａｓ）ｓ、（１４ｓｔｍｓ
）ｔとともに、所望の終点Ｐ推定値〔％Ｐ）えが求めら
れる。
次に、本発明の実施例について説明する。
（実施ｇ１）
１６０を転炉の実操業において、すでに第２図に関連さ
せて述べた操作手順にしたがって、本発明の方法により
終点のＭｎおよびＰの成分濃度を推定し、同時に分析に
よって成分濃度を実測した。なお、溶鋼サンプリングは
、吹錬終了の２分前に行った。
せて述べた操作手順にしたがって、本発明の方法により
終点のＭｎおよびＰの成分濃度を推定し、同時に分析に
よって成分濃度を実測した。なお、溶鋼サンプリングは
、吹錬終了の２分前に行った。
その結果は、それぞれ第３図〔％Ｍｎ）および第４図〔
％Ｐ〕である。いずれも横軸に成分濃度のｔｔｉ定値、
縦軸に同一成分濃度の実測値をとっている。両図で原点
を通る勾配４５°の直線上に集まることが理想であるが
、誤差の許容レンジは〔％Ｍｎ）の場合±０．０３％、
〔％Ｐ〕の場合±０．００３％である。これらの許容レ
ンジに入る割合を上記実操業で調べた結果を第１表に示
す。現場作業者による従来法に比べ本発明法が格段に推
定成分濃度の精度が良いことを示している。
％Ｐ〕である。いずれも横軸に成分濃度のｔｔｉ定値、
縦軸に同一成分濃度の実測値をとっている。両図で原点
を通る勾配４５°の直線上に集まることが理想であるが
、誤差の許容レンジは〔％Ｍｎ）の場合±０．０３％、
〔％Ｐ〕の場合±０．００３％である。これらの許容レ
ンジに入る割合を上記実操業で調べた結果を第１表に示
す。現場作業者による従来法に比べ本発明法が格段に推
定成分濃度の精度が良いことを示している。
第１表
これからも分かるように、本発明は、従来法に比べて格
段に良い精度で吹錬終了時の成分濃度（％Ｍｎ）と〔％
Ｐ〕とを推定する方法を与えるものである。第１表の許
容レンジの割合は鋼材の成分合格率が、本発明方法によ
る場合、９０％という意味ではない。ＪＩＳまたは仕様
書の成分規格値に対して社内規格はさらに安全側に設け
るのが常識であるから、本発明方法による場合、成分合
格率（ＭｎとＰについて）はほとんど１００％になる。
段に良い精度で吹錬終了時の成分濃度（％Ｍｎ）と〔％
Ｐ〕とを推定する方法を与えるものである。第１表の許
容レンジの割合は鋼材の成分合格率が、本発明方法によ
る場合、９０％という意味ではない。ＪＩＳまたは仕様
書の成分規格値に対して社内規格はさらに安全側に設け
るのが常識であるから、本発明方法による場合、成分合
格率（ＭｎとＰについて）はほとんど１００％になる。
（発明の効果）
以上詳述したように、 本発明により吹錬終了時のＭｎ
とＰの成分濃度を十分の精度で推定でき、終点時の溶鋼
サンプルの分析結果判明まで待たずに出鋼することが可
能となった。その結果吹錬終了から出鋼までの迅速化に
よって熱損失と耐火物溶損を低減する効果が得られた。
とＰの成分濃度を十分の精度で推定でき、終点時の溶鋼
サンプルの分析結果判明まで待たずに出鋼することが可
能となった。その結果吹錬終了から出鋼までの迅速化に
よって熱損失と耐火物溶損を低減する効果が得られた。
第１図は、溶鋼１を当りの非脱炭酸素量とスラグ中のＦ
ｅＯ重量増加量の関係を示すグラフ：第２図は、本発明
にかかる終点成分（ＭｎとＰ）の推定方法の操作概念図
；および 第３図および第４図は、実施例におけるそれぞれＭｎお
よびＰについて成分濃度の推定値と実測値の結果を示す
グラフである。
ｅＯ重量増加量の関係を示すグラフ：第２図は、本発明
にかかる終点成分（ＭｎとＰ）の推定方法の操作概念図
；および 第３図および第４図は、実施例におけるそれぞれＭｎお
よびＰについて成分濃度の推定値と実測値の結果を示す
グラフである。
Claims (1)
- 転炉吹錬中にサプランスによりサンプルを採取し、この
サンプル採取時のＭｎとＰの分析値と、このサンプル採
取時点から吹錬終了までに供給された酸素量のうち脱炭
に使用されなかった非脱炭酸素量とから吹錬終了時の溶
鋼中のＭｎとＰの成分濃度を推定することを特徴とする
転炉吹錬における終点成分推定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63042979A JPH0649890B2 (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | 転炉吹錬における終点成分推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63042979A JPH0649890B2 (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | 転炉吹錬における終点成分推定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01219117A true JPH01219117A (ja) | 1989-09-01 |
| JPH0649890B2 JPH0649890B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=12651157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63042979A Expired - Lifetime JPH0649890B2 (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | 転炉吹錬における終点成分推定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0649890B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59136652A (ja) * | 1983-01-25 | 1984-08-06 | Kawasaki Steel Corp | 溶鋼成分推定方法 |
| JPS6256511A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 転炉吹錬制御方法 |
| JPS6318015A (ja) * | 1986-07-09 | 1988-01-25 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 転炉吹錬におけるマンガン濃度の推定方法 |
-
1988
- 1988-02-25 JP JP63042979A patent/JPH0649890B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59136652A (ja) * | 1983-01-25 | 1984-08-06 | Kawasaki Steel Corp | 溶鋼成分推定方法 |
| JPS6256511A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 転炉吹錬制御方法 |
| JPS6318015A (ja) * | 1986-07-09 | 1988-01-25 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 転炉吹錬におけるマンガン濃度の推定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0649890B2 (ja) | 1994-06-29 |
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