JPH11279625A - 極低炭素鋼の製造方法 - Google Patents
極低炭素鋼の製造方法Info
- Publication number
- JPH11279625A JPH11279625A JP10182598A JP10182598A JPH11279625A JP H11279625 A JPH11279625 A JP H11279625A JP 10182598 A JP10182598 A JP 10182598A JP 10182598 A JP10182598 A JP 10182598A JP H11279625 A JPH11279625 A JP H11279625A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten steel
- carbon concentration
- time
- estimated
- exhaust gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 目標炭素濃度に近い炭素濃度を有する極低炭
素鋼を製造する方法を提供する。 【解決手段】 排ガス分析計９の分析値と排ガス流量計
１０の測定値を入力した演算装置１５は、各測定値の遅
れ時間を考慮して、これらの値から溶鋼炭素濃度の推定
値を演算する。溶鋼サンプリング装置１１により溶鋼の
サンプリングを行い、溶鋼炭素濃度分析計１３で溶鋼中
炭素量を分析する。演算装置１５は、溶鋼サンプリング
装置１１がサンプリングを行った時刻を考慮して、前記
溶鋼炭素濃度の推定値を修正する。演算装置１５は溶鋼
炭素濃度の推定値を修正した後、これらの修正値から、
溶鋼炭素濃度を時間の関数で表わした回帰式に当てはめ
て回帰式の係数を決定する。そして、求められた回帰式
から、分析等の遅れ時間を考慮した溶鋼炭素濃度推定値
を計算し、目標終点炭素濃度になった時点で脱炭処理を
終了させる。
素鋼を製造する方法を提供する。 【解決手段】 排ガス分析計９の分析値と排ガス流量計
１０の測定値を入力した演算装置１５は、各測定値の遅
れ時間を考慮して、これらの値から溶鋼炭素濃度の推定
値を演算する。溶鋼サンプリング装置１１により溶鋼の
サンプリングを行い、溶鋼炭素濃度分析計１３で溶鋼中
炭素量を分析する。演算装置１５は、溶鋼サンプリング
装置１１がサンプリングを行った時刻を考慮して、前記
溶鋼炭素濃度の推定値を修正する。演算装置１５は溶鋼
炭素濃度の推定値を修正した後、これらの修正値から、
溶鋼炭素濃度を時間の関数で表わした回帰式に当てはめ
て回帰式の係数を決定する。そして、求められた回帰式
から、分析等の遅れ時間を考慮した溶鋼炭素濃度推定値
を計算し、目標終点炭素濃度になった時点で脱炭処理を
終了させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＨ真空脱ガス装
置を用いて極低炭素鋼を製造する方法に関するものであ
り、さらに詳しくは、極低炭素鋼を製造する場合の脱炭
終了時点を正確に決定することにより、目標値に近い炭
素量を有する極低炭素鋼を製造する方法に関するもので
ある。
置を用いて極低炭素鋼を製造する方法に関するものであ
り、さらに詳しくは、極低炭素鋼を製造する場合の脱炭
終了時点を正確に決定することにより、目標値に近い炭
素量を有する極低炭素鋼を製造する方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】極低炭素鋼を製造する場合には、転炉で
吹錬した溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置に移送し、真空脱ガ
スにより溶鋼中の炭素を低下させて目標とする炭素含有
量とすることが行われている。
吹錬した溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置に移送し、真空脱ガ
スにより溶鋼中の炭素を低下させて目標とする炭素含有
量とすることが行われている。
【０００３】従来、ＲＨ真空脱ガス処理における溶鋼中
炭素量の推定、及び脱炭処理終了時点の決定方法として
は、 予め同一設備を用いて同一の操業条件の下で脱炭処理
を行う。 溶鋼中炭素濃度と脱炭速度をモデル式により推定する
こととし、溶鋼中炭素濃度の経時化からこのモデル式に
必要な定数を求める。 定数が求められて決定されたモデル式を用いて溶鋼中
炭素濃度の予測を行い、脱炭終了時点を判定する。とい
う手順で行う方法が一般的であった。
炭素量の推定、及び脱炭処理終了時点の決定方法として
は、 予め同一設備を用いて同一の操業条件の下で脱炭処理
を行う。 溶鋼中炭素濃度と脱炭速度をモデル式により推定する
こととし、溶鋼中炭素濃度の経時化からこのモデル式に
必要な定数を求める。 定数が求められて決定されたモデル式を用いて溶鋼中
炭素濃度の予測を行い、脱炭終了時点を判定する。とい
う手順で行う方法が一般的であった。
【０００４】このような方法の例として、特開平７−１
１８７３０号公報に開示されている方法がある。これ
は、真空排気開始後、任意の時期に溶鋼を採取し、採取
した溶鋼試料の炭素分析値と、同時期に測定した溶鋼の
温度、固体電解質を用いた酸素濃度センサによる酸素濃
度の値に基づき、差分法を用いたモデル式を決定して、
このモデル式により目標炭素濃度が達成される時間を推
定するものである。
１８７３０号公報に開示されている方法がある。これ
は、真空排気開始後、任意の時期に溶鋼を採取し、採取
した溶鋼試料の炭素分析値と、同時期に測定した溶鋼の
温度、固体電解質を用いた酸素濃度センサによる酸素濃
度の値に基づき、差分法を用いたモデル式を決定して、
このモデル式により目標炭素濃度が達成される時間を推
定するものである。
【０００５】また、前記、の工程よりなる従来技術
の例としては、特開平５−２３９５４０号公報に開示さ
れている方法がある。これは、精錬中の操業実績値（環
流ガス流量、真空度、合金投入実績、排ガス成分実績
等）をリアルタイムに入力して、操業中の溶鋼炭素濃
度、酸素濃度等をモデル式により刻々推定し、かつ、製
錬中に１回以上溶鋼サンプルを採取してその分析値によ
り前記モデル式を修正して溶鋼中炭素濃度の推定を行う
ことにより、目標炭素濃度が達成される時間を推定する
ものである。
の例としては、特開平５−２３９５４０号公報に開示さ
れている方法がある。これは、精錬中の操業実績値（環
流ガス流量、真空度、合金投入実績、排ガス成分実績
等）をリアルタイムに入力して、操業中の溶鋼炭素濃
度、酸素濃度等をモデル式により刻々推定し、かつ、製
錬中に１回以上溶鋼サンプルを採取してその分析値によ
り前記モデル式を修正して溶鋼中炭素濃度の推定を行う
ことにより、目標炭素濃度が達成される時間を推定する
ものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−１１８７３０号公報に開示されているように、前記
、、の工程を有する方法では、予めモデル式に必
要な定数を定めておくために、実際の操業状態の変化に
は追従できず、鋼中炭素濃度の推定値に誤差が生じると
いう問題点がある。また、排ガス流量及び排ガス分析値
の測定において、測定器が真空槽から離れた位置にある
こと、分析計においては、これに加え測定の応答遅れが
大きいことにより、実際に測定される値は遅れを伴って
いるが、モデル式にはこれらの遅れが考慮されていない
ため、鋼中炭素濃度の推定値に誤差が生じるという問題
点がある。
７−１１８７３０号公報に開示されているように、前記
、、の工程を有する方法では、予めモデル式に必
要な定数を定めておくために、実際の操業状態の変化に
は追従できず、鋼中炭素濃度の推定値に誤差が生じると
いう問題点がある。また、排ガス流量及び排ガス分析値
の測定において、測定器が真空槽から離れた位置にある
こと、分析計においては、これに加え測定の応答遅れが
大きいことにより、実際に測定される値は遅れを伴って
いるが、モデル式にはこれらの遅れが考慮されていない
ため、鋼中炭素濃度の推定値に誤差が生じるという問題
点がある。
【０００７】特開平５−２３９５４０号公報に開示され
ている方法は、の工程を有していないため、実際の操
業状態に追従できないという問題はないが、やはり、測
定系統の遅れをモデル式で考慮していないため、鋼中炭
素濃度の推定値に誤差が生じるという問題は避けられな
い。
ている方法は、の工程を有していないため、実際の操
業状態に追従できないという問題はないが、やはり、測
定系統の遅れをモデル式で考慮していないため、鋼中炭
素濃度の推定値に誤差が生じるという問題は避けられな
い。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、鋼中炭素濃度を正確に予測し、精錬終了時刻を
正確に予測することにより、目標炭素濃度に近い炭素濃
度を有する極低炭素鋼を製造する方法を提供することを
課題とする。
もので、鋼中炭素濃度を正確に予測し、精錬終了時刻を
正確に予測することにより、目標炭素濃度に近い炭素濃
度を有する極低炭素鋼を製造する方法を提供することを
課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題は、ＲＨ真空脱
ガス装置を用いて極低炭素鋼を製造する方法であって、 (a) 溶鋼重量、溶鋼初期炭素濃度、検出遅れを考慮した
排ガス流量、分析時間遅れを考慮したＣＯ、ＣＯ2濃度
から、炭素マスバランスにより溶鋼中炭素濃度の推定を
行う工程 (b) 前記(a)の工程中で、１回以上溶鋼試料を採取し、
採取した溶鋼試料の分析値に基づき、分析遅れ時間を考
慮して、前記(a)の工程で推定された溶鋼中炭素濃度推
定値の補正を行う工程 (c) 前記(a)、(b)の工程によって推定された溶鋼中炭素
濃度推定値から、溶鋼中炭素濃度推定値を時間の関数で
ある回帰式として求める工程 (d) 前記(c)の工程で求められた回帰式を用いて、排ガ
ス流量及び排ガス分析値の遅れ時間を補償した溶鋼中炭
素濃度推定値を求め、この推定値が目標終点炭素濃度と
なった時点で処理を終了する工程 を有してなることを特徴とする極低炭素鋼の製造方法に
より解決される。
ガス装置を用いて極低炭素鋼を製造する方法であって、 (a) 溶鋼重量、溶鋼初期炭素濃度、検出遅れを考慮した
排ガス流量、分析時間遅れを考慮したＣＯ、ＣＯ2濃度
から、炭素マスバランスにより溶鋼中炭素濃度の推定を
行う工程 (b) 前記(a)の工程中で、１回以上溶鋼試料を採取し、
採取した溶鋼試料の分析値に基づき、分析遅れ時間を考
慮して、前記(a)の工程で推定された溶鋼中炭素濃度推
定値の補正を行う工程 (c) 前記(a)、(b)の工程によって推定された溶鋼中炭素
濃度推定値から、溶鋼中炭素濃度推定値を時間の関数で
ある回帰式として求める工程 (d) 前記(c)の工程で求められた回帰式を用いて、排ガ
ス流量及び排ガス分析値の遅れ時間を補償した溶鋼中炭
素濃度推定値を求め、この推定値が目標終点炭素濃度と
なった時点で処理を終了する工程 を有してなることを特徴とする極低炭素鋼の製造方法に
より解決される。
【００１０】本手段においては、(a)の工程、(b)の工程
において、検出遅れ時間、分析遅れ時間を考慮して溶鋼
中炭素濃度の推定及びその補正を行っているので、溶鋼
中炭素濃度を正確に測定することができる。そして、こ
のようにして求められた溶鋼中炭素濃度推定値から、溶
鋼中炭素濃度推定値を時間の関数である回帰式として求
め、この回帰式から排ガス流量及び排ガス分析値の遅れ
時間を補償した溶鋼中炭素濃度推定値を求め、この推定
値が目標終点炭素濃度となった時点を脱炭処理終了の時
点としている。回帰式は、(a)の工程又は(b)の工程が行
われる毎に求められる。すなわち、(c)、(d)の工程は、
(a)又は(b)の工程が行われる毎に引き続いて行われる。
しかしながら、(b)の工程が行われる以前には、必ずし
も(a)の工程の後に(c)、(d)の工程を行う必要が無い。
(b)の工程が行われる前に脱炭が終了することは無いの
で、(c)、(d)の工程は、(b)の工程が少なくとも１回行
われた後から開始しても十分である。このように、本手
段によれば、精錬終了時の溶鋼中炭素含有量を目標値に
近づけることができる。
において、検出遅れ時間、分析遅れ時間を考慮して溶鋼
中炭素濃度の推定及びその補正を行っているので、溶鋼
中炭素濃度を正確に測定することができる。そして、こ
のようにして求められた溶鋼中炭素濃度推定値から、溶
鋼中炭素濃度推定値を時間の関数である回帰式として求
め、この回帰式から排ガス流量及び排ガス分析値の遅れ
時間を補償した溶鋼中炭素濃度推定値を求め、この推定
値が目標終点炭素濃度となった時点を脱炭処理終了の時
点としている。回帰式は、(a)の工程又は(b)の工程が行
われる毎に求められる。すなわち、(c)、(d)の工程は、
(a)又は(b)の工程が行われる毎に引き続いて行われる。
しかしながら、(b)の工程が行われる以前には、必ずし
も(a)の工程の後に(c)、(d)の工程を行う必要が無い。
(b)の工程が行われる前に脱炭が終了することは無いの
で、(c)、(d)の工程は、(b)の工程が少なくとも１回行
われた後から開始しても十分である。このように、本手
段によれば、精錬終了時の溶鋼中炭素含有量を目標値に
近づけることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態を実
施するための設備の一例を示す図である。図１におい
て、１は溶鋼が収容された取鍋、２は溶鋼、３はＲＨ脱
ガス装置の真空槽本体、４は上昇側浸漬管、５は下降側
浸漬管、６は環流用アルゴンガス供給管、７は排気管、
８は排ガス分析前処理設備、９は排ガス分析計、１０は
排ガス流量計、１１は溶鋼サンプリング装置、１２は溶
鋼サンプリング制御装置、１３は溶鋼炭素濃度分析計、
１４は操業制御装置、１５は演算装置である。
図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態を実
施するための設備の一例を示す図である。図１におい
て、１は溶鋼が収容された取鍋、２は溶鋼、３はＲＨ脱
ガス装置の真空槽本体、４は上昇側浸漬管、５は下降側
浸漬管、６は環流用アルゴンガス供給管、７は排気管、
８は排ガス分析前処理設備、９は排ガス分析計、１０は
排ガス流量計、１１は溶鋼サンプリング装置、１２は溶
鋼サンプリング制御装置、１３は溶鋼炭素濃度分析計、
１４は操業制御装置、１５は演算装置である。
【００１２】真空脱ガス装置の真空槽本体３の下部に
は、上昇側浸漬管４と下降側浸漬管５が取付けられてお
り、それらの先端部が取鍋１内の溶鋼２に浸漬されてい
る。真空槽本体３は、排気管７を介して真空排気装置
（図示せず）に接続され、その層内は真空状態となって
いる。排気管７には、排ガス流量を測定する排ガス流量
計１０と、排ガス分析前処理装置８が設けられており、
排ガス分析前処理装置８は排ガス分析計９に接続されて
いる。
は、上昇側浸漬管４と下降側浸漬管５が取付けられてお
り、それらの先端部が取鍋１内の溶鋼２に浸漬されてい
る。真空槽本体３は、排気管７を介して真空排気装置
（図示せず）に接続され、その層内は真空状態となって
いる。排気管７には、排ガス流量を測定する排ガス流量
計１０と、排ガス分析前処理装置８が設けられており、
排ガス分析前処理装置８は排ガス分析計９に接続されて
いる。
【００１３】真空精錬においては、上昇側浸漬管４に設
けられた環流用アルゴンガス供給管６からアルゴンガス
を吹き込むことにより、真空槽本体３内の溶鋼２を矢印
で示すように循環させる。このとき、真空槽本体３内は
真空状態となっており、真空脱炭処理が行われる。
けられた環流用アルゴンガス供給管６からアルゴンガス
を吹き込むことにより、真空槽本体３内の溶鋼２を矢印
で示すように循環させる。このとき、真空槽本体３内は
真空状態となっており、真空脱炭処理が行われる。
【００１４】排気管７内を流れる排ガス流量は、排ガス
流量計１０で測定されるが、この測定値と真空槽本体３
内で発生するガス量の実際値との間には、真空槽本体３
から排ガス流量計１０の位置まで排ガスが流れる時間だ
けの輸送遅れが生じる。
流量計１０で測定されるが、この測定値と真空槽本体３
内で発生するガス量の実際値との間には、真空槽本体３
から排ガス流量計１０の位置まで排ガスが流れる時間だ
けの輸送遅れが生じる。
【００１５】また、排ガスの成分（ＣＯ、ＣＯ2）は、
排ガス分析計９で分析されるが、この測定値と、真空槽
本体３内で発生するガス中の排ガスの成分値との間に
は、排気管７中の排ガスの輸送時間、排ガス分析前処理
装置８の処理時間、排ガス分析計９の応答時間に対応す
る遅れが生じる。
排ガス分析計９で分析されるが、この測定値と、真空槽
本体３内で発生するガス中の排ガスの成分値との間に
は、排気管７中の排ガスの輸送時間、排ガス分析前処理
装置８の処理時間、排ガス分析計９の応答時間に対応す
る遅れが生じる。
【００１６】排ガス分析計９の分析値と排ガス流量計１
０の測定値は、演算装置１５に入力され、演算装置１５
は、各測定値の遅れ時間を考慮して、これらの値から溶
鋼炭素濃度の推定値を演算する。
０の測定値は、演算装置１５に入力され、演算装置１５
は、各測定値の遅れ時間を考慮して、これらの値から溶
鋼炭素濃度の推定値を演算する。
【００１７】製錬中の決められたタイミングで１回以
上、溶鋼サンプリング装置１１により溶鋼のサンプリン
グを行い、溶鋼炭素濃度分析計１３で溶鋼中炭素量を分
析する。分析値は演算装置１５に送られる。演算装置１
５は、溶鋼サンプリング装置１１がサンプリングを行っ
た時刻を考慮して、前記溶鋼炭素濃度の推定値を修正す
る。
上、溶鋼サンプリング装置１１により溶鋼のサンプリン
グを行い、溶鋼炭素濃度分析計１３で溶鋼中炭素量を分
析する。分析値は演算装置１５に送られる。演算装置１
５は、溶鋼サンプリング装置１１がサンプリングを行っ
た時刻を考慮して、前記溶鋼炭素濃度の推定値を修正す
る。
【００１８】演算装置１５は溶鋼炭素濃度の推定値を修
正した後、これらの修正値を、溶鋼炭素濃度を時間の関
数で表わした回帰式に当てはめて回帰式の係数を決定す
る。そして、求められた回帰式から、溶鋼炭素濃度が目
標終点濃度になる時刻を算出し、その時刻を脱炭処理終
了時点とする。
正した後、これらの修正値を、溶鋼炭素濃度を時間の関
数で表わした回帰式に当てはめて回帰式の係数を決定す
る。そして、求められた回帰式から、溶鋼炭素濃度が目
標終点濃度になる時刻を算出し、その時刻を脱炭処理終
了時点とする。
【００１９】以下、これらの制御に使用される数値計算
の例について詳細に説明する。まず、溶鋼中のＣ重量の
初期値を以下の式により計算する。 Wc(0)=(Ws・[C](0))・k3 …(1) ここで、 Wc(0)：溶鋼中のＣ重量の初期値 [Kg] Ws：溶鋼重量初期値 [Ton] [C](0)：溶鋼中Ｃ分析値の初期値 [ppm] k3：係数 （0.001）
の例について詳細に説明する。まず、溶鋼中のＣ重量の
初期値を以下の式により計算する。 Wc(0)=(Ws・[C](0))・k3 …(1) ここで、 Wc(0)：溶鋼中のＣ重量の初期値 [Kg] Ws：溶鋼重量初期値 [Ton] [C](0)：溶鋼中Ｃ分析値の初期値 [ppm] k3：係数 （0.001）
【００２０】次に、各時刻における溶鋼中炭素濃度推定
量[C](i)を以下のように計算する。 ΔWc(i)=(k1・CO(i-τ1)+k2・CO2(i-τ2))・F(i-τ3)・τ0 …(2) ここで、 ΔWc(i)：時刻ｉにおける脱炭量推定量 [Kg] CO(i)：時刻ｉにおける排ガス中ＣＯ分析値（溶鋼面基
準） [％] CO2(i)：時刻ｉにおける排ガス中ＣＯ2分析値（溶鋼面
基準） [％] F(i)：時刻ｉにおける排ガス流量（溶鋼面基準） [Kg/
h] k1：ＣＯ濃度変換係数 （1.063×10-6） k2：ＣＯ2濃度変換係数 （1.063×10-6） τ0：計算周期 [sec] τ1：ＣＯの分析遅れ時間 （τ0で正規化） τ2：ＣＯ2の分析遅れ時間 （τ0で正規化） τ3：排ガス流量の検出遅れ時間 （τ0で正規化） である。また、時刻ｉもτ0で正規化され、何回目の計
算かを示す値となっている。
量[C](i)を以下のように計算する。 ΔWc(i)=(k1・CO(i-τ1)+k2・CO2(i-τ2))・F(i-τ3)・τ0 …(2) ここで、 ΔWc(i)：時刻ｉにおける脱炭量推定量 [Kg] CO(i)：時刻ｉにおける排ガス中ＣＯ分析値（溶鋼面基
準） [％] CO2(i)：時刻ｉにおける排ガス中ＣＯ2分析値（溶鋼面
基準） [％] F(i)：時刻ｉにおける排ガス流量（溶鋼面基準） [Kg/
h] k1：ＣＯ濃度変換係数 （1.063×10-6） k2：ＣＯ2濃度変換係数 （1.063×10-6） τ0：計算周期 [sec] τ1：ＣＯの分析遅れ時間 （τ0で正規化） τ2：ＣＯ2の分析遅れ時間 （τ0で正規化） τ3：排ガス流量の検出遅れ時間 （τ0で正規化） である。また、時刻ｉもτ0で正規化され、何回目の計
算かを示す値となっている。
【００２１】Wc(i)=Wc(i-1)-ΔWc(i) …(3) [C](i)=(Wc(i)/Ws)・k4 …(4) ここで、Wc(i)：時刻ｉにおける溶鋼中のＣ重量推定値
[Kg] [C](i)：時刻ｉにおける溶鋼中Ｃ濃度推定値 [ppm] k4：変換係数 （1000.0） このようにして、計算周期τ0ごとに溶鋼中Ｃ濃度推定
値[C](i)を求める。
[Kg] [C](i)：時刻ｉにおける溶鋼中Ｃ濃度推定値 [ppm] k4：変換係数 （1000.0） このようにして、計算周期τ0ごとに溶鋼中Ｃ濃度推定
値[C](i)を求める。
【００２２】図２に、精錬開始からの時刻を横軸に、溶
鋼中炭素濃度[C]を縦軸にとった図を示す。図２におい
て、ａ〜ｉまでの点が、このようにして推定された溶鋼
中Ｃ濃度[C](i)を示している。
鋼中炭素濃度[C]を縦軸にとった図を示す。図２におい
て、ａ〜ｉまでの点が、このようにして推定された溶鋼
中Ｃ濃度[C](i)を示している。
【００２３】製錬中、決められたタイミング（図２で溶
鋼サンプリングと記載された時点）で溶鋼のサンプリン
グを行い、溶鋼中の炭素濃度を分析して入力する（図２
において迅速分析値入力と記載された時点）。計算周期
τ0で正規化された溶鋼のサンプリング時刻をnAとし
（すなわち、nA回目の計算時点でサンプリングが行われ
たものとする）、その分析値を[C]'(nA) (ppm)とする
と、タイミングnAにおける溶鋼中Ｃ重量推定値を以下の
式により計算し、修正する。 Wc(nA)=(Ws・[C]'(nA))・k5 …(5) ここに、 k5：[C]分析値重量変換係数 （0.001） である。
鋼サンプリングと記載された時点）で溶鋼のサンプリン
グを行い、溶鋼中の炭素濃度を分析して入力する（図２
において迅速分析値入力と記載された時点）。計算周期
τ0で正規化された溶鋼のサンプリング時刻をnAとし
（すなわち、nA回目の計算時点でサンプリングが行われ
たものとする）、その分析値を[C]'(nA) (ppm)とする
と、タイミングnAにおける溶鋼中Ｃ重量推定値を以下の
式により計算し、修正する。 Wc(nA)=(Ws・[C]'(nA))・k5 …(5) ここに、 k5：[C]分析値重量変換係数 （0.001） である。
【００２４】図２においては、ｇ点がnA回目のサンプリ
ング時点（溶鋼サンプリング時点）に当たるので、迅速
分析値（溶鋼中Ｃ濃度分析値）入力の結果、ｇ点である
と推定されていた溶鋼中Ｃ濃度が、迅速分析値である
ｇ’に置き換えられている。
ング時点（溶鋼サンプリング時点）に当たるので、迅速
分析値（溶鋼中Ｃ濃度分析値）入力の結果、ｇ点である
と推定されていた溶鋼中Ｃ濃度が、迅速分析値である
ｇ’に置き換えられている。
【００２５】迅速分析値が入力された後には、溶鋼中Ｃ
濃度の推定値は、以下のようにして計算される。 ΔWc(j)=(k1・CO(j-τ1)+k2・CO2(j-τ2)・F(j-τ3)・τ0 …(6) Wc(j)=Wc(j-1)-ΔWc(j) …(7) [C](j)=(Wc(j)/Ws)・k4 …(8) ただし、ｊ＝nA+1,nA+2,… である。
濃度の推定値は、以下のようにして計算される。 ΔWc(j)=(k1・CO(j-τ1)+k2・CO2(j-τ2)・F(j-τ3)・τ0 …(6) Wc(j)=Wc(j-1)-ΔWc(j) …(7) [C](j)=(Wc(j)/Ws)・k4 …(8) ただし、ｊ＝nA+1,nA+2,… である。
【００２６】図２においては、(6)〜(8)式に基づいて、
ｇ’〜ｌ’までの溶鋼中Ｃ濃度の推定値が計算されてい
る。現在時刻は、図２において現在と記された時点にあ
るが、分析計等の遅れのため、得られている最新の溶鋼
中Ｃ濃度推定値はｌ’までである。
ｇ’〜ｌ’までの溶鋼中Ｃ濃度の推定値が計算されてい
る。現在時刻は、図２において現在と記された時点にあ
るが、分析計等の遅れのため、得られている最新の溶鋼
中Ｃ濃度推定値はｌ’までである。
【００２７】このようにして、求められた新しい溶鋼中
Ｃ濃度推定値ｇ’〜ｌ’を用いて、溶鋼中Ｃ濃度推定値
[C]"(i) [ppm]を時間の関数として表わす。すなわち、
関数形として、 [C]"(i)=α・exp(-β・i)+γ …(9) を仮定し、得られたデータｇ’〜ｌ’を(9)式に当ては
め、最小２乗法により、係数α、β、γを求める。ただ
し、(9)式において、ｉはτ0で正規化された計算回数で
あり、(2)式等におけるｉと同じ意味を持つ。この回帰
式の計算は、計算周期τ0毎及び迅速分析値入力時に行
われる。ただし、迅速分析値が最初に入力される前に
は、回帰式の計算や、以下に述べる終点判定は必ずしも
行う必要はない。迅速分析値が入力される前に脱炭終了
となることは、通常の操業ではありえないからである。
Ｃ濃度推定値ｇ’〜ｌ’を用いて、溶鋼中Ｃ濃度推定値
[C]"(i) [ppm]を時間の関数として表わす。すなわち、
関数形として、 [C]"(i)=α・exp(-β・i)+γ …(9) を仮定し、得られたデータｇ’〜ｌ’を(9)式に当ては
め、最小２乗法により、係数α、β、γを求める。ただ
し、(9)式において、ｉはτ0で正規化された計算回数で
あり、(2)式等におけるｉと同じ意味を持つ。この回帰
式の計算は、計算周期τ0毎及び迅速分析値入力時に行
われる。ただし、迅速分析値が最初に入力される前に
は、回帰式の計算や、以下に述べる終点判定は必ずしも
行う必要はない。迅速分析値が入力される前に脱炭終了
となることは、通常の操業ではありえないからである。
【００２８】(9)式において係数が決定されて関数形が
定まると、得られている最新の溶鋼中Ｃ濃度ｌ’以後の
溶鋼中Ｃ濃度の推定値Ａ〜Ｆが計算可能となる。図２に
おいては、Ｆが終点Ｃ濃度目標値に一致しているので、
[C]"(i)がＦとなる時点が脱炭処理終了時点となる。新
しく溶鋼中炭素濃度が計算される毎に(9)式における係
数を計算し、(9)式を用いて以後の溶鋼中炭素濃度を計
算し、現在の溶鋼中炭素濃度が目標終点濃度となった時
点で脱炭処理終了とする。
定まると、得られている最新の溶鋼中Ｃ濃度ｌ’以後の
溶鋼中Ｃ濃度の推定値Ａ〜Ｆが計算可能となる。図２に
おいては、Ｆが終点Ｃ濃度目標値に一致しているので、
[C]"(i)がＦとなる時点が脱炭処理終了時点となる。新
しく溶鋼中炭素濃度が計算される毎に(9)式における係
数を計算し、(9)式を用いて以後の溶鋼中炭素濃度を計
算し、現在の溶鋼中炭素濃度が目標終点濃度となった時
点で脱炭処理終了とする。
【００２９】なお、以上の説明においては、溶鋼サンプ
リングを１回行う例について説明したが、複数回のサン
プリングを行う場合は、常に最新のサンプリングにおけ
る溶鋼中Ｃ濃度分析値を用いて(6)〜(9)式の計算を行
い、これらに基づいて脱炭終了時点を決定すればよい。
リングを１回行う例について説明したが、複数回のサン
プリングを行う場合は、常に最新のサンプリングにおけ
る溶鋼中Ｃ濃度分析値を用いて(6)〜(9)式の計算を行
い、これらに基づいて脱炭終了時点を決定すればよい。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、溶鋼重量、溶鋼初期炭素濃度、検出遅れを考慮した
排ガス流量、分析時間遅れを考慮したＣＯ、ＣＯ2濃度
から、炭素マスバランスにより溶鋼中炭素濃度の推定を
行い、その間に１回以上溶鋼試料を採取し、採取した溶
鋼試料の分析値に基づき、分析遅れ時間を考慮して、推
定された溶鋼中炭素濃度推定値の補正を行うと共に、推
定された溶鋼中炭素濃度推定値から、溶鋼中炭素濃度推
定値を時間の関数である回帰式として求め、この回帰式
から排ガス流量及び排ガス分析値の遅れ時間を補償した
溶鋼中炭素濃度推定値を求め、この推定値が目標終点炭
素濃度になった時点を脱炭処理終了の時点としているの
で、分析等の遅れ時間が考慮されたモデルを使用してい
ることになり、終点炭素濃度の目標値への的中率を向上
させることができる。それにより、過剰な脱炭処理によ
る処理時間の延長を防止し、かつ溶鋼の品質の向上を図
ることができる。
は、溶鋼重量、溶鋼初期炭素濃度、検出遅れを考慮した
排ガス流量、分析時間遅れを考慮したＣＯ、ＣＯ2濃度
から、炭素マスバランスにより溶鋼中炭素濃度の推定を
行い、その間に１回以上溶鋼試料を採取し、採取した溶
鋼試料の分析値に基づき、分析遅れ時間を考慮して、推
定された溶鋼中炭素濃度推定値の補正を行うと共に、推
定された溶鋼中炭素濃度推定値から、溶鋼中炭素濃度推
定値を時間の関数である回帰式として求め、この回帰式
から排ガス流量及び排ガス分析値の遅れ時間を補償した
溶鋼中炭素濃度推定値を求め、この推定値が目標終点炭
素濃度になった時点を脱炭処理終了の時点としているの
で、分析等の遅れ時間が考慮されたモデルを使用してい
ることになり、終点炭素濃度の目標値への的中率を向上
させることができる。それにより、過剰な脱炭処理によ
る処理時間の延長を防止し、かつ溶鋼の品質の向上を図
ることができる。
【図１】本発明の実施の形態を実施するための設備の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図２】精錬開始からの経過時間と、溶鋼中炭素濃度
[C]との関係を示す図である。
[C]との関係を示す図である。
１…取鍋 ２…溶鋼 ３…ＲＨ脱ガス装置の真空槽本体 ４…上昇側浸漬管 ５…下降側浸漬管 ６…環流用アルゴンガス供給管 ７…排気管 ８…排ガス分析前処理設備 ９…排ガス分析計 １０…排ガス流量計 １１…溶鋼サンプリング装置 １２…溶鋼サンプリング制御装置 １３…溶鋼炭素濃度分析計 １４…操業制御装置 １５…演算装置
フロントページの続き (72)発明者 村井 剛 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ＲＨ真空脱ガス装置を用いて極低炭素鋼
を製造する方法であって、以下の工程を有してなること
を特徴とする極低炭素鋼の製造方法。 (a) 溶鋼重量、溶鋼初期炭素濃度、検出遅れを考慮した
排ガス流量、分析時間遅れを考慮したＣＯ、ＣＯ2濃度
から、炭素マスバランスにより溶鋼中炭素濃度の推定を
行う工程 (b) 前記(a)の工程中で、１回以上溶鋼試料を採取し、
採取した溶鋼試料の分析値に基づき、分析遅れ時間を考
慮して、前記(a)の工程で推定された溶鋼中炭素濃度推
定値の補正を行う工程 (c) 前記(a)、(b)の工程によって推定された溶鋼中炭素
濃度推定値から、溶鋼中炭素濃度推定値を時間の関数で
ある回帰式として求める工程 (d) 前記(c)の工程で求められた回帰式を用いて、排ガ
ス流量及び排ガス分析値の遅れ時間を補償した溶鋼中炭
素濃度推定値を求め、この推定値が目標終点炭素濃度と
なった時点で処理を終了する工程
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10182598A JPH11279625A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 極低炭素鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10182598A JPH11279625A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 極低炭素鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11279625A true JPH11279625A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=14310896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10182598A Pending JPH11279625A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 極低炭素鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11279625A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010209385A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶鋼の真空脱ガス方法、真空脱ガス装置および製造方法 |
| JP2013112835A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 溶鋼の精錬方法 |
| WO2023218914A1 (ja) * | 2022-05-09 | 2023-11-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 真空脱ガス設備の制御装置、真空脱ガス設備の制御方法、操業方法及び溶鋼の製造方法 |
| JPWO2025041820A1 (ja) * | 2023-08-23 | 2025-02-27 |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP10182598A patent/JPH11279625A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010209385A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶鋼の真空脱ガス方法、真空脱ガス装置および製造方法 |
| JP2013112835A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 溶鋼の精錬方法 |
| WO2023218914A1 (ja) * | 2022-05-09 | 2023-11-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 真空脱ガス設備の制御装置、真空脱ガス設備の制御方法、操業方法及び溶鋼の製造方法 |
| JP2023166207A (ja) * | 2022-05-09 | 2023-11-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 真空脱ガス設備の制御装置、真空脱ガス設備の制御方法、操業方法及び溶鋼の製造方法 |
| TWI880208B (zh) * | 2022-05-09 | 2025-04-11 | 日商杰富意鋼鐵股份有限公司 | 真空脫氣設備之控制裝置、真空脫氣設備之控制方法、操作方法及熔鋼之製造方法 |
| JPWO2025041820A1 (ja) * | 2023-08-23 | 2025-02-27 | ||
| WO2025041820A1 (ja) * | 2023-08-23 | 2025-02-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 脱炭処理終了の判定方法、真空脱ガス設備、真空脱ガス設備の操業方法及び溶鋼の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI778563B (zh) | 減壓下之熔鋼的脫碳精煉方法 | |
| JP6989056B1 (ja) | 脱炭終点判定方法、脱炭終点判定装置、製鋼二次精錬操業方法、及び溶鋼の製造方法 | |
| JP3287204B2 (ja) | Ｒｈ真空脱ガス装置における終点炭素濃度制御方法及び炭素濃度制御装置 | |
| US8494679B2 (en) | Control of the converter process by means of exhaust gas signals | |
| JP6007887B2 (ja) | 真空脱ガス装置およびこれを用いた溶鋼の脱炭処理方法 | |
| JP6579136B2 (ja) | 精錬プロセス状態推定装置、精錬プロセス状態推定方法、及び溶湯の製造方法 | |
| JP4353054B2 (ja) | Ｒｈ真空脱ガス装置における溶鋼脱炭方法 | |
| JP3891564B2 (ja) | 溶鋼の減圧脱炭法における脱炭処理時間の制御方法 | |
| JP6376200B2 (ja) | 溶湯状況推定装置、溶湯状況推定方法、及び溶湯の製造方法 | |
| JP2016141875A (ja) | 排ガス成分の分析装置および溶鋼の減圧脱炭処理方法 | |
| JP4289214B2 (ja) | 溶鋼の脱炭処理方法および溶鋼製造方法 | |
| JPH05239540A (ja) | 真空脱ガス装置における溶鋼中炭素濃度推定方法 | |
| JP3293674B2 (ja) | Ｒｈ脱ガス処理における終点炭素濃度制御方法 | |
| JPH07166228A (ja) | Ｒｈ脱ガスによる溶鋼の到達炭素濃度制御方法 | |
| JP3678132B2 (ja) | 溶鋼の脱水素精錬方法 | |
| RU2803908C1 (ru) | Способ определения конечной точки обезуглероживания, устройство для определения конечной точки обезуглероживания, способ выполнения операции вторичного рафинирования для производства стали и способ производства расплавленной стали | |
| JP6943300B2 (ja) | 真空脱ガス設備の制御装置及び制御方法 | |
| JP5353320B2 (ja) | 溶鋼の真空脱ガス方法、真空脱ガス装置および製造方法 | |
| JPH06330150A (ja) | 真空脱ガス装置での溶鋼中炭素濃度推定方法及び炭素濃度制御方法 | |
| US12630893B2 (en) | Decarburization refining method for molten steel under reduced pressure | |
| JP3827852B2 (ja) | 含クロム溶鋼の脱窒方法 | |
| KR101012834B1 (ko) | 진공 탈가스 공정에서의 용존 탄소량 예측방법 | |
| JP4075834B2 (ja) | 溶鋼の成分濃度の推定方法及び極低炭素鋼の製造方法 | |
| JPH1019824A (ja) | 金属材質の腐食管理支援装置 | |
| JP2002363635A (ja) | 真空脱ガス装置における脱炭終点判断方法 |