JPH059532A - 鋳床脱珪処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】出銑Ｓｉ量を実時間で計測するＳｉセンサー４
０と、Ｓｉセンサー４０で計測した出銑Ｓｉ濃度値と目
標Ｓｉ値とに基づいて脱珪剤投入量を演算する演算制御
装置１００と、演算制御装置１００からの演算値を入力
し、この入力信号に基づいて、所定量の脱珪剤を当該溶
銑中に投射する投射ランス５０とを備えている。 【効果】精度の高い鋳床脱珪処理をおこなうことがで
き、迅速に出銑Ｓｉ濃度を検出して、短時間に脱珪処理
をおこなえ、さらにフォーミングが発生しても、脱珪剤
の投射量が不足することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】溶銑中に投入するフラックス量を
制御する鋳床脱珪処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳床脱珪は、高炉からの銑鉄を脱珪槽に
導いて脱珪剤（ＦｅＯ）と媒溶剤との混合原料を投射し
て、脱珪剤と溶銑中のＳｉと反応させて、転炉投入前の
溶銑中のＳｉ量を軽減する方法である。 ２ＦｅＯ＋Ｓｉ＝２Ｆｅ＋ＳｉＯ₂

【０００３】脱珪剤はＦｅＯを含有するフラックス、例
えばミルスケール、焼結粉、砂鉄、ダスト等で構成され
ている。また媒溶剤はスラグとの流動性の確保及びフォ
ーミング防止のために投射され、例えば生石灰、蛍石等
で構成されている。

【０００４】この混合原料の投射量は、出銑溶銑のＳｉ
濃度と目標Ｓｉ濃度との偏差値から設定されるが、従来
はオペレータがＳｉ濃度偏差値を換算テーブルに基づい
て脱珪剤投射量に換算し、この換算値に基づいてマニュ
アルで制御していた。しかしマニュアル制御のため、換
算テーブルもラフなものとならざるを得ず、また換算テ
ーブルを利用するオペレータにも個人差があり、脱珪後
Ｓｉ濃度の適中率が低い。このため、従来は脱珪剤を過
剰量投射して脱珪精度を上げているが、これがコストア
ップにつながっていた。

【０００５】また、出銑Ｓｉ濃度はサンプルを取出した
後、そのサンプルを分析してＳｉ濃度を測定しているた
め、分析時間がかかり、投射に関して遅れ時間を持つ。
このため出銑Ｓｉ濃度に迅速に対応することが困難であ
り、このことも脱珪後Ｓｉ濃度の適中率を低くする原因
となっていた。

【０００６】また鋳床脱珪処理中に、特に出銑Ｓｉ濃度
が高い場合に、フォーミングが発生することがあるが、
フォーミングの状況によっては投射を中断しなければな
らないことがある。しかしこの中断により投射量の不足
が発生しやすく、その結果適中率の低下を招いていた。
なお、適中率とは、下式に示すように、製鋼の要求して
いるＳｉ濃度レベルに到達しているか否かの割合の指標
である。 適中率（％）＝適中鍋数／処理鍋数

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、脱珪後
Ｓｉ濃度の適中率の高い鋳床脱珪処理をおこなうことが
できる鋳床脱珪処理装置を提供することにある。また本
発明の目的は、迅速に出銑Ｓｉ濃度を検出して、応答性
のよい脱珪処理をおこなう鋳床脱珪処理装置を提供する
ことにある。さらに本発明の目的は、フォーミングが発
生しても、脱珪剤の投射量が不足することのない鋳床脱
珪処理装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、出銑Ｓｉ量を実時間で計
測するセンサー手段と、センサー手段からの計測Ｓｉ値
と目標Ｓｉ値との偏差値に基づいて脱珪剤投入量を演算
する演算制御装置と、演算制御装置からの脱珪剤投射量
の信号に基づいて、所定量の脱珪剤を当該溶銑中に投射
する投射装置と、を具備した鋳床脱珪処理装置である。

【０００９】

【作用】実時間でＳｉ濃度を計測し、この測定値と目標
Ｓｉ値とに基づいて脱珪剤投入量を演算し、この演算投
入量に基づいて脱珪剤を投射する。出銑Ｓｉ濃度が低
く、フォーミングが生じない場合は、脱珪剤の投射に関
し、原単位一定制御をおこない、出銑Ｓｉ濃度が高くフ
ォーミングが生じる恐れがある場合は、鍋毎フラックス
量制御をおこなう。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１１】図１は鋳床脱珪処理装置のフローを示す。
この装置は傾注樋１０を備え、この傾注樋１０は溶銑の
入口側が高炉２０から出銑された銑鉄を導く出銑樋３０
に接続され、出口側には受銑鍋６０が配置されている。
傾注樋１０には、出銑Ｓｉ量を実時間で計測するＳｉセ
ンサー４０および脱珪剤と媒溶剤とを所定割合で混合し
た原料を傾注樋１０内の銑鉄に投射する投射ランス５０
とが取付けられている。Ｓｉセンサー４０は、たとえば
溶銑中のＳｉポテンシャルを酸素ポテンシャルに変換
し、それを酸素濃淡電池の原理により溶銑中Ｓｉ濃度を
実時間で測定するものである。すなわちセンサー起電力
（ｍＶ）と溶銑温度（℃）とから溶銑中Ｓｉ濃度が測定
される。このＳｉセンサー４０の出力側は演算制御装置
１００の入力側に接続されている。前記投射ランス５０
は投射タンク７０に接続されており、ここには投射ラン
ス５０へ投射する混合原料が貯蔵されている。投射タン
ク７０には空気吹込管７１が取付けられ、ここから空気
を吹込むことにより原料を流動化して、投射ランス５０
に所定量導くようになっている。空気吹込管７１には流
動化弁７２が装着され、この流動化弁７２には演算制御
装置１００からの投射量制御信号が入力して流動化弁７
２の開閉度を調節するようになっている。さらに投射タ
ンク７０にはその荷重を測定する荷重測定装置８０（ロ
ードセル）が取付けられ、この荷重測定装置８０の出力
信号（投射量）を前記演算制御装置１００に入力してい
る。前記受銑鍋６０にはその荷重を測定する荷重測定装
置９０（ロードセル）が取付けられ、この荷重測定装置
９０からの出力信号（受銑量）を前記演算制御装置１０
０に入力している。

【００１２】しかして前記演算制御装置１００は記憶手
段１０１を備え、それまでの操業実績から得られたデー
ター等に基づいて、出銑Ｓｉ濃度と目標Ｓｉ濃度との偏
差値と脱珪剤の投入量原単位との関係を予め記憶してあ
る。図２はその一例をバーグラフで示したもので、横軸
がＳｉ偏差値（計測Ｓｉ値−出銑Ｓｉ値）、縦軸が脱珪
剤原単位を示す。投射脱珪剤量、脱珪剤の投射位置、出
銑Ｓｉ量、出銑速度、脱珪剤配合率等が異なると脱珪の
反応効率が異なり、偏差値と脱珪剤の投入量原単位との
関係が変わるため、各条件毎に対応してそれぞれの線分
で示されている。

【００１３】そして演算制御装置１００は、出銑Ｓｉ濃
度を測定して、フォーミングが発生する濃度か否かの基
準となるＳｉ濃度（例えばＳｉ：０．４０％）と比較
し、出銑Ｓｉ濃度がフォーミングの発生がない程度に低
い場合は原単位一定制御をおこない、出銑Ｓｉ濃度がフ
ォーミングの発生の恐れがある程度に高い場合は、鍋毎
フラックス量制御をおこなう。以下、図３、図４に基づ
いて、演算制御装置１００でおこなう両制御方法をそれ
ぞれ説明する。 （脱珪剤原単位一定制御）上述のように出銑Ｓｉ濃度が
所定濃度より低い場合には、鍋毎フラックス制御をおこ
なう。

【００１４】Ｓｉセンサー４０で計測されたＳｉ測定値
と予め設定されたＳｉ設定値（Ｓｉ目標値）とからＳｉ
偏差値を偏差値演算器１０２で常時算出する。そして、
この偏差値と上述した各種条件とを投射原単位演算器１
０３に入力し、操業条件に基づいて図２中のの適切な直
線を選択し、この直線とＳｉ偏差値とから脱珪剤の投射
原単位を算出する。さらに脱珪剤の投射原単位と原料中
に含まれる脱珪剤の割合とから演算器１０４で原料の投
射原単位を設定する。脱珪剤の原単位を求める演算式は
以下のとおりである。 ［Ｓｉ偏差値（％）］ ＝［Ｓｉ測定値（％）］−［Ｓｉ目標値（オペレータ設定）（％）］ 脱珪剤の原単位換算テーブル（図２参照）から脱珪剤の
原単位（換算値）（kg／ton ）を求める。ただし、投射
中＝ＯＮの時、タイマー（分）のタイムアップまでは、 ［脱珪剤の原単位（換算値）kg／ton ］ ＝［脱珪剤の原単位（換算値）kg／ton ］＊［レシオ（オペレータ設定）］ とする。ただし脱珪剤の原単位（換算値）＜０のとき、
脱珪剤の原単位（換算値）＝０とする。また、原料の投
射原単位（演算値）を求める演算式は以下のとおりであ
る。 ［原料の投射原単位（演算値）kg／ton ］ ＝［脱珪剤の原単位（換算値）kg／ton ］／（［脱珪剤配合率［％］／100 ） ただし、脱珪剤配合率≦下限値（オペレータ設定）の時
は、脱珪剤配合率＝下限値とする。

【００１５】次に、演算された原料の投射原単位信号
は、投射速度設定器１０５に入力される。一方、前記重
量測定装置８０からの信号（投射量）は投射速度演算器
１０６に入力され、この演算器１０６から操業中の投射
速度の信号が投射速度設定器１０５に入力されている。
さらに重量測定装置９０からの信号（受銑量）が受銑速
度演算器１０７に入力され、演算器１０６から操業中の
受銑速度の信号が投射速度設定器１０５に入力されてい
る。投射速度設定器１０５では、これらの入力信号、す
なわち原料の投射原単位、受銑鍋内溶銑の受銑速度及び
投射タンク内原料の投射速度から、投射速度を設定し、
その設定投射速度信号を投射タンク投射速度設定器１０
８に入力する。この設定器１０８には投射タンク内原料
の重量変化（投射速度）の信号、モード処理器１０９か
らのモード信号が入力されており、投射タンク投射速度
設定器１０８ではこれらの入力信号に基づいて、投射タ
ンク投射速度を設定し、設定された投射速度信号を投射
タンク圧力設定器１１０に送る。投射タンク圧力設定器
１１０にはモード処理器１０９からの信号、投射タンク
圧力計７３からの投射タンクの圧力信号が入力されてお
り、投射タンク圧力設定器１１０ではこれらの信号に基
づいて投射タンク圧力を設定し、その設定信号を空気吹
込管７１に送る。そして流動化弁７２を調節して投射タ
ンク７０から投射ランス５０に送る原料を適宜調節す
る。なお、通常時には、投射タンク投射速度設定器１０
８及び投射タンク圧力設定器１１０では、ＤＷＩＣ→Ｐ
ＩＣのカスケード制御をおこなう。 （脱珪剤の鍋毎フラックス制御）上述のように出銑Ｓｉ
濃度が所定濃度より高い場合には、鍋毎フラックス制御
をおこなう。

【００１６】鍋毎脱珪剤量実績値演算器１１１では、重
量測定装置８０からの信号（投射量）を入力し、この入
力信号に基づいて鍋毎脱珪剤量実績値を演算する。その
演算実績値を投射処理器１１２に入力する。他方、予め
設定された鍋受銑量を鍋毎脱珪剤量設定器１１３に入力
し、また前記投射原単位演算器１０３からの信号（投射
原単位）を鍋毎脱珪剤量設定器１１３に入力する。そし
て、これら入力信号により鍋毎脱珪剤量設定値を演算す
る。そしてその演算値を投射処理器１１２に入力する。
投射処理器１１２ではこれらの信号（鍋毎脱珪剤量実績
値と鍋毎脱珪剤量設定値（演算値））から投射速度を設
定し、その信号を投射タンク投射速度設定器１０８に入
力する。投射タンク投射速度設定器１０８では、原単位
一定制御の場合と同様にして投射速度設定信号を投射タ
ンク圧力設定器１１０に入力し、投射タンク圧力設定器
１１０から設定圧力を空気吹込管７１に入力する。そし
て、鍋毎脱珪剤量実績値が、鍋毎脱珪剤設定値（演算
値）に達したとき、脱珪装置に停止指令を出力する。

【００１７】なお、通常時には、投射タンク投射速度設
定器１０８、投射タンク圧力設定器１０９ではＤＷＩＣ
→ＰＩＣのカスケード制御をおこなう。またカスケード
制御ではＰＩＣのモードインターロック処理がかかるこ
とがある。鍋毎脱珪剤量設定のための演算式は以下のと
おりである。 ［鍋毎脱珪剤量設定値（演算値）kg／鍋］ ＝［鍋受銑量：ton ／鍋］＊［投射原単位（演算値）kg／ton ］

【００１８】鍋毎脱珪剤量が実績値が、鍋毎脱珪剤設定
値（演算値）に達した時、脱珪装置にデッイスペンサ停
止命令を出力する。停止命令は、投射中がＯＮのものに
対してのみおこなわれる。鍋毎脱珪剤設定値（演算値）
は、投射中に変更されることがある。

【００１９】以下、上述した実施例に示した制御に基づ
いて操業をおこない、低Ｓｉ時、高Ｓｉ時の脱珪実績結
果を、オペレーターがマニュアルで制御した従来例とと
もに示す。 低Ｓｉ時の脱珪実績結果 出銑Ｓｉ≦0.40％ 従来例 本発明 平均出銑Ｓｉ（％） ０．２１ ０．２３ 平均脱珪後Ｓｉ（％） ０．１０ ０．０９ 脱珪剤の量（kg／Ｔ） １３．５ ９．２ 適中率（％） ８５．４ ９９．１ フォーミング率（％） ４４．１ ０．０ 高Ｓｉ時の脱珪実績結果 出銑Ｓｉ＞0.40％ 従来例 本発明 平均出銑Ｓｉ（％） ０．４７ ０．４８ 平均脱珪後Ｓｉ（％） ０．１８ ０．１４ 脱珪剤の量（kg／Ｔ） ３２．３ ２６．８ 適中率（％） ６９．３ ９８．２ フォーミング率（％） ６８．９ ０．５

【００２０】以上の結果から明らかなように、本発明に
よれば、出銑Ｓｉ濃度が高Ｓｉ時及び低Ｓｉ時のいずれ
においても従来例に比べて適中率が極めて向上してお
り、精度が良く、適性量の投射に良い脱珪剤の量が低下
可能になっており、コスト面でも優れていることがわか
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば精
度の高い鋳床脱珪処理をおこなうことができ、迅速に出
銑Ｓｉ濃度を検出して、短時間に脱珪処理をおこなえ、
さらにフォーミングが発生しても、脱珪剤の投射量が不
足することのない顕著な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋳床脱珪処理装置のフロー図。

【図２】Ｓｉ偏差値と脱珪剤原単位との関係の一例を示
すバーグラフ。

【図３】演算制御装置の制御システムを示す図。

【図４】演算制御装置での制御を示すフローチャート。

【符号の説明】

１０…傾注樋、２０…高炉、３０…出銑樋、４０…Ｓｉ
センサー、５０…投射ランス、６０…受銑鍋、７０…投
射タンク、７１…空気吹込管、７２…流動化弁、７３…
投射タンク圧力計、８０…荷重測定装置、９０…荷重測
定装置、100…演算制御装置、101 …記憶手段、102 …
偏差値演算器、103 …投射原単位演算器、104 …演算
器、105 …投射速度設定器、106 …投射速度演算器、10
7 …受銑速度演算器、108 …投射タンク投射速度設定
器、109 …モード処理器、110 …投射タンク圧力設定
器、111 …鍋毎脱珪剤量実績値演算器、112 …投射処理
器、113 …鍋毎脱珪剤量設定器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出銑Ｓｉ量を実時間で計測するセンサー
   手段と、 センサー手段からの計測Ｓｉ値と目標Ｓｉ値との偏差値
   に基づいて脱珪剤投入量を演算する演算制御装置と、 演算制御装置からの脱珪剤投射量の信号に基づいて、所
   定量の脱珪剤を当該溶銑中に投射する投射装置と、 を具備した鋳床脱珪処理装置。
2. 【請求項２】 演算制御装置は、 計測Ｓｉ値と目標Ｓｉ値との偏差値と脱珪剤投射量との
   関係を予め記憶している記憶手段と、 計測された出銑Ｓｉ量と予め設定されたＳｉ量とを比較
   する手段と、 計測された出銑Ｓｉ量が予め設定されたＳｉ量より低い
   場合、計測Ｓｉ値と目標Ｓｉ値との偏差値を算出し算出
   された偏差値と記憶手段で記憶された関係とから脱珪剤
   の投射原単位を演算する手段と、求められた脱珪剤の投
   射原単位の信号を投射装置に出力する手段と、 計測された出銑Ｓｉ量が予め設定されたＳｉ量より高い
   場合、脱珪剤の投射原単位を算出し、この投射原単位と
   鍋受銑量とから鍋毎脱珪剤量を演算する手段と、得られ
   た鍋毎脱珪剤量の信号を投射装置に出力する手段と、 を具備してなる請求項１に記載の鋳床脱珪処理装置。