JPH0435528B2 - - Google Patents

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JPH0435528B2
JPH0435528B2 JP21526985A JP21526985A JPH0435528B2 JP H0435528 B2 JPH0435528 B2 JP H0435528B2 JP 21526985 A JP21526985 A JP 21526985A JP 21526985 A JP21526985 A JP 21526985A JP H0435528 B2 JPH0435528 B2 JP H0435528B2
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JP
Japan
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blowing
converter
molten steel
amount
concentration
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JP21526985A
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JPS6274016A (ja
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Tomoyoshi Koyama
Yutaka Katayama
Takeshi Okada
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0435528B2 publication Critical patent/JPH0435528B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/35Blowing from above and through the bath

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は転炉吹錬により生じるヒユームダスト
の量及び成分に基づいてスロツピング、スピツテ
イングの発生を抑制し、また吹錬終了時の溶鋼成
分を目標成分に一致せしめるべく、転炉吹錬条件
を制御する方法に関する。
〔従来技術〕
転炉吹錬における操業上の重要点は、 スロツピング、スピテツテイングの発生を防
止して出鋼歩留の向上を図ること 吹錬終了時点での溶鋼温度、溶鋼中のC、
P、S等の成分を目標成分値に一致させること 上記、の実現のために必要な吹錬中の滓
化状況を適確に判断すること 炉内耐火物の損耗量を抑制すべく吹錬時間及
び吹錬終了から出鋼までの間の時間を短縮する
こと 等である。
このような重要点に鑑み、通常、吹錬末期及び
出鋼前に、サブランスを上方より転炉に挿入して
溶鋼をサンプリングし(サブランス法)、これを
迅速に分析して溶鋼成分を求め、また炉内へのサ
ブランス挿入と同時に溶鋼温度を求めて転炉吹錬
状況を判定し、この判定結果に基づいて吹錬条件
を変更し、また吹錬を終了している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、前記サブランス法による場合に
は、 イ 吹錬末期での溶鋼成分、温度はわかるが、そ
れ以前では不明であつて前記重要点を満足させ
るためのアクシヨンを採れず、結果として重要
点を十分に満足できないことがある ロ 溶鋼の成分、温度の連続的な推移について不
明である ハ ランニングコストが高い ニ 分析結果待ち時間が2〜5分と長く、分析結
果に基づいて対処するまでに長時間を要する ハ 吹錬中の滓化状況を判定できない 等の欠点がある。
また、上記のサブランス法による制御方法の他
に、滓化状況を監視して転炉吹錬状況を判定する
ことにより制御を行う方法も報告されている。こ
の滓化状況の監視には、例えばランス振動法、音
響法、ラジオメータ法等があり、これらにより監
視する場合は次の欠点がある。
イ SN化が悪く明確な判定が出来なかつた ロ 転炉内での反応状況の定量的な評価を行なえ
なかつた。
そして近年では転炉操業の安定化、生産性向上
のために、計算機により自動吹錬化が推進せしめ
られており、このためにも転炉吹錬状況を正確に
検出できてそれに基づき前記重要点を満足させ得
る吹錬条件、具体的には送酸流量、ランス高さ、
底吹の撹拌ガス流量、副原料、冷材の投入量及び
その投入時点等を決定できる方法の開発が持たれ
ている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
り、転炉吹錬中に発生するヒユームダストの量、
組成と一定の関係を有する転炉吹錬状況を把握
し、これに基づいて転炉吹錬状況を制御し、スロ
ツピング、スピツテイングの発生を抑制して出鋼
歩留を向上でき、また吹錬終了のときの溶鋼成分
を目標成分値に一致させ得る転炉の吹錬制御方法
を提供することを目的とする。
本発明に係る転炉の吹錬制御方法の第1は、転
炉吹錬中に発生するヒユームダストの量及び成分
を測定してスロツピング、スピツテイング発生の
有無を判定し、その判定結果に基づきスロツピン
グ、スピツテイングの発生を抑止すべくランス高
さ、送酸流量、底吹の撹拌ガス流量又は副原料投
入量の制御を行うことを特徴とし、また、その第
2は、転炉吹錬中に発生するヒユームダストの量
及び成分を測定して溶鋼成分を推定し、その推定
結果に基づき吹錬終了時の溶鋼成分を目標成分値
に一致せしめるべく、ランス高さ、送酸流量、底
吹の撹拌ガス流量、副原料投入量又は吹錬終了時
点の制御を行うことを特徴とする。
〔実施例〕
以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第1図は本発明を、炉底より撹拌ガスを吹込む上
吹転炉に適用した場合の実施状態を示す模式図で
あり、図中1はその上吹転炉を示す。上吹転炉1
には基端側にて吊り下げられたランス2が先端の
炉内高さを制御されて挿入されており、ランス2
の先端からは流量調整された酸素ガスが、炉内に
貯留されている溶鋼3に吹付けられるようになつ
ている。この吹付けにより火点反応が生じてCO、
SiO2、FeO等が発生し、そのうちSiO2、FeO等
は溶鋼3の上に存在する溶滓4の構成物質とな
る。また溶滓4の生成反応、所謂滓化反応により
CaO、CaO・SiO2、CaO・P2O5が生成し、更に
溶鋼3と溶滓4との間におけるスラグーメタル反
応によりCaO・P2O5、Fe、O、COが生成する。
叙上の如く生成したヒユームダストは、転炉1
の炉口1a上方に入口5aを有する排ガス回収装
置5に吸引され、入口5aに続く煙道5bを通り
集塵器5cにて集塵される。煙道5bの集塵器5
cりも入口5a側にはその先端を断面中心部に位
置させてプローブ6が取付けられており、プロー
ブ6の基端側は吸引管7が接続されている。吸引
管7の基端は吸引ポンプ8の吸引側が接続され、
吸引ポンプ8の排出口には排出管9が接続されて
おり、排出管9の基端は煙道5b内を連通連結し
ている。
吸引管7の中途にはプローブ6側からヒユーム
ダスト濃度測定装置13の検出部10、ヒユーム
ダスト分析装置14の検出部11及び較正用サン
プラー12が順に設けられており、プローブ6よ
り吸引された煙道5b内の排ガスは吸引管7及び
排出管9を通つて再び煙道5b内へ戻る。
ヒユームダスト濃度測定装置13は例えば光散
乱式濃度計であり、検出部10にて検出した信号
に基づき排ガス中のヒユームダスト濃度を測定
し、測定信号を計算機15へ出力する。
ヒユームダスト分析装置14は例えばプラズマ
発光分光分析装置であり、検出部11にて検出し
た信号に基づきヒユームダストの組成を分析し、
分析値に関する信号を計算機15へ出力する。
計算機15には送酸流量、ランス高さ、底吹の
撹拌ガス流量、副原料投入量等に関する信号が入
力されており、計算機15はこれらの信号と上述
のヒユームダスト濃度値、ヒユームダスト組成の
分析値に関する信号とにより、次に説明する推
定、判定原理に基づき滓化状況の判定、スロツピ
ング、スピツテイング発生の有無の判定及び溶鋼
3中のP、S濃度の推定等を行い、滓化状況を良
好とすべき制御信号、スロツピング、スピツテイ
ングの発生を抑止すべき制御信号及び吹錬終了時
に溶鋼中のP、Sを目標成分値とすべき制御信号
を転炉制御装置17へ出力する。転炉制御装置1
7は入力された信号に基づき以下に説明する制御
を行う。
次に推定、判定原理及び転炉制御装置17に行
わせるべき制御内容について説明する。
(滓化状況の推定) 第2図は横軸に吹錬時間(分)をとり、縦軸に
濃度(%)とヒユームダスト発生量(g/m3)と
をとつて、転炉1チヤージ分の吹錬において発生
するヒユームダスト中のCaO濃度(×−×)、
SiO2濃度(×…×)、MgO濃度(○−○)、MnO
濃度(○…○)、T・Fe濃度(●−●)及びヒユ
ームダスト発生量(●…●)の推移を示したグラ
フである。
このように推移するCaOの濃度とSiO2の濃度
との比、つまり塩基度(=CaOの濃度/SiO2
濃度)は溶滓の厚さとの間で、第3図{横軸に
CaO/SiO2をとり縦軸に溶滓の厚さ(mm)をと
つている}に示す如く一義的に定まる関係があ
る。
従つて、分析されたCaO濃度とSiO2濃度とに
基づいて溶滓の厚さ、つまり滓化状況を判定で
き、溶滓厚さが薄いときはソフトブローを行うこ
とにより滓化度を高め、逆に溶滓が厚いときはハ
ードブローを行うことにより滓化度を低下させる
ことができる。また、溶滓厚さが薄いときには造
滓剤、例えば石灰石、生石灰等の副原料を投入す
ることにより、更に滓化度を高めることが可能で
ある。
(スロツピング等の判定) 第4図は縦軸に吹錬時間をとり、縦軸にヒユー
ムダスト発生量をとつて、吹錬中にスロツピング
が発生した場合のヒユームダスト発生量の推移を
示したグラフである。この図より理解される如
く、ヒユームダスト発生量は、吹錬時間の変化に
伴つて大きく変化しており、スロツピングが発生
したところ(図中A,B,C,Dのところ)では
ヒユームダスト発生量が少なく、その変化の度合
いが大きく現れ、また図示していないがスピツテ
イングが発生したところではヒユームダスト発生
量が多く、その変化の度合いはスロツピング発生
の場合よりも小さく現れる。
従つて、ヒユームダスト発生量の大きさとその
変化の度合いを検出することにより、スロツピン
グ、スピツテイングの発生の有無を精度よく判定
できる。
(溶鋼中のP、Sの推定) 第5図は横軸に吹錬時間(分)をとり、縦軸に
ヒユームダストの塩基度をとつて、ヒユームダス
トの塩基度の推移を示したグラフであり、また第
6図は横軸に脱P率(%)をとり、縦軸にヒユー
ムダストの塩基度をとつて、両者の関係を示した
グラフである。なお、脱P率は{溶銑中のP(%)
−溶鋼中のP(%)}/溶鋼中のP(%)で表わさ
れる。
第5図のヒユームダストの塩基度は分析したダ
スト中のCaOの濃度とSiO2の濃度とにより求ま
り、この塩基度と第6図とに基づき脱P率を求め
得る。また、求めた脱P率により溶鋼中のP濃度
も求めることができる。
そして例えば求めたP濃度が目標P濃度よりも
高いときは、滓化度を高めるべくソフトブローを
行い、P濃度が目標P濃度内にあるときは吹錬条
件を変更せず、P濃度が目標下限P濃度よりも低
くなつたときはハードブローを行う。またP濃度
が目標P濃度よりも高いときは、ソフトブローに
加えて石灰等の副原料を投入してCaO成分を増大
せしめて塩基度を上げることにより脱Pを更に促
進できる。
また、Sについても前同様に行う。例えばS濃
度が目標S濃度よりも高いときは、滓化度を高め
るるべくソフトブローを行い、更に塩基度を高め
るべく石灰等の副原料を投入するのがよい。S濃
度が目標S濃度よりも低くなつたときはハードブ
ローを行う。
(転炉制御装置への指令) 叙上のように滓化度が低い場合、スピツテイン
グが発生した場合、溶鋼中のP、S濃度が目標
P、S濃度よりも高い場合には、各場合でソフト
ブローを行うべく計算機15はランスの高さを上
昇させ、送酸流量を減少させ、また炉底部より吹
込む撹拌ガス、例えばアルゴンガスの流量を減少
させる制御信号を転炉制御装置17へ出力する。
またP、S濃度を目標値に一致させる場合のよう
に副原料投入が必要な場合には、これを投入する
制御信号を転炉制御装置17へ出力することによ
り更に効果的に吹錬制御できる。
また、滓化度が高い場合、スロツピングが発生
した場合、溶鋼中のP、S濃度が目標P、S濃度
よりも高い場合には、各場合でハードブローを行
うべく計算機15はランスの高さを下降させ、送
酸流量を増大させ、また前記撹拌ガス流量を増大
させる制御信号を転炉制御装置17へ出力する。
このようにして吹錬を行うため、本発明による
場合は炉内の溶鋼、溶滓の状況を精度よく把握で
き、これに基づき吹錬条件を適正に変えるので、
スロツピング、スピツテイングの発生を抑制で
き、また溶鋼中のP濃度が可能となるため、第7
図に示すように溶鋼中のP濃度と一定の関係があ
る溶滓中のT・Feを増加させることがなく、こ
のため出鋼歩留が向上する。
なお、上記実施例では溶鋼中のP、Sを推定す
る場合、ヒユームダストの塩基度と脱P率との間
の関係に基づいてP、Sを測定しているが、本発
明はこれに限らず炉内反応式により求めてもよ
い。例えばBalajivaらが考案する下式により求め
得る。
2〔P〕+5(%FeO)=(P2O5)+5Fe ……(1) Kp=(%P2O5)/〔%P〕2・(%ΣFeO)5 ……(2) logKp=10.78log(%ΣCaO)−C ……(3) 但し、〔P〕:溶鋼中のP濃度 (FeO):溶滓中のFeOの濃度 (P2O5):溶滓中のP2O5濃度 Kp:平衡定数 (CaO):溶滓中のCaO濃度 即ち、(3)式よりKpを求め、求めたKp値と、溶
滓中の(%P2O5)、(%ΣFeO)に近似するヒユー
ムダスト中の夫々の分析値と、(2)式とに基づいて
溶鋼中のP濃度を求めることができる。このこと
は溶鋼中のS値についても前同様に反応式により
求めることが可能である。
また、上記実施例ではヒユームダスト発生量の
測定に光散乱式濃度計を用いているが、本発明は
これに限らず、超音波式濃度計、放射線吸収式濃
度計等を用いても実施できる。
そして、また上記実施例ではヒユームダストの
組成分析にプラズマ発光分光分析装置を用いてい
るが、本発明はこれに限らず、蛍光X線分析装置
を用いてもよく、また吸引管7に磁気センサを装
着して強磁性のFe、FeO等の含有率を求めるこ
とによつてもよいことは勿論である。
更に、上記実施例では明記していないが、本発
明は分析サンプル用のヒユームダストを連続的に
又は間欠的に採取しても実施できることは勿論で
ある。なお、間欠的にサンプルを採取する場合
は、捕集用フイルター、例えばベルト式フイルタ
ー又は円筒瀘紙状のフイルターを設けてこれにて
サンプル用ヒユームダストを一定期間毎に採取す
る方式によつてもよいことは勿論である。
また、本発明は水洗等湿式除塵器5cのヒユー
ムダスト集塵部分から分析サンプルを採取して、
これを一端乾燥させて用いるようにしても実施で
きる。
更に、本発明は炉底部より撹拌ガスを吹込まな
い上吹転炉及び底吹転炉にも適用できることは勿
論である。
〔効果〕
以上詳述した如く本発明による場合は、炉内の
溶鋼、溶滓の状況を精度よく判定でき、これに基
づいて吹錬条件を適正に変えるので、スロツピン
グ、スピツテイングの発生を抑止でき、また吹錬
終了のときの溶鋼成分P、Sを目標成分に一致せ
しめ得、これにより出鋼歩留を向上でき、また目
標成分、温度への外れの際の再吹錬を防止でき、
このため不要エネルギの浪費がない。また吹錬終
了時の溶鋼P、S成分を目標P、S成分に一致せ
しめ得るので再吹錬の頻度を少なくでき吹錬時間
及び吹錬終了から出鋼までの間の時間の短縮化を
図り得、これにより耐火物の損耗を抑制できる
等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施状態を示す模式図、第2
図は転炉吹錬時間に伴うヒユームダストの発生量
及び各組成成分の推移を示すグラフ、第3図はヒ
ユームダストの塩基度と溶滓の厚さとの関係を示
すグラフ、第4図は吹錬時間に伴うヒユームダス
ト発生量の推移を示すグラフ、第5図は吹錬時間
に伴うヒユームダストの塩基度の推移を示すグラ
フ、第6図は脱P率とヒユームダストの塩基度と
の関係を示すグラフ、第7図は溶滓中のT・Fe
と吹錬終了時点のPとの関係を示すグラフであ
る。 1……転炉、2……ランス、13……ヒユーム
ダスト濃度測定装置、14……ヒユームダスト分
析装置、17……転炉制御装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 転炉吹錬中に発生するヒユームダストの量及
    び成分を測定してスロツピング、スピツテイング
    発生の有無を判定し、その判定結果に基づきスロ
    ツピング、スピツテイングの発生を抑止すべくラ
    ンス高さ、送酸流量、底吹の撹拌ガス流量又は副
    原料投入量の制御を行うことを特徴とする転炉の
    吹錬制御方法。 2 転炉吹錬中に発生するヒユームダストの量及
    び成分を測定して溶鋼成分を推定し、その推定結
    果に基づき吹錬終了時の溶鋼成分を目標成分値に
    一致せしめるべく、ランス高さ、送酸流量、底吹
    の撹拌ガス流量、副原料投入量又は吹錬終了時点
    の制御を行うことを特徴とする転炉の吹錬制御方
    法。
JP21526985A 1985-09-27 1985-09-27 転炉の吹錬制御方法 Granted JPS6274016A (ja)

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JP5696719B2 (ja) * 2012-12-20 2015-04-08 Jfeスチール株式会社 転炉オフガスダスト濃度測定方法
CN105039640A (zh) * 2015-09-17 2015-11-11 山东钢铁股份有限公司 一种双氧枪联动快速自动更换系统

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