JPS5852006B2 - セイコウヨウア−クロ ノ セイレンキサンカカテイニオケル ダツタンセイギヨホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は製鋼用アーク炉の溶解過程に続く精錬期の精
錬酸化過程で、溶鋼の炭素含有率を調整るためアーク炉
内に酸素ガスを吹込んで脱炭させる製鋼用アーク炉の精
錬期酸化過程における脱炭制御方法に関する。

従来、製鋼用アーク炉の精錬期における酸素ガスの吹込
みによる脱炭は、溶鋼中の炭素含有率を調整するため製
鋼作業上不可欠の操業過程として行われるものである。

しかしながら脱炭に必要な酸素ガスの吹込み量は、装入
スクラップの銘柄、脱炭後実施される成分調整のため投
入される合金鉄に含まれる炭素量、操業中における自然
的な脱炭等数多くの要因に基づいて決定されなければな
らず、熟練者の経験的知識にもとづいて決められるか、
溶鋼の分析と酸素の吹込みを繰り返す試行錯誤的な脱炭
制御を行っており、そのため溶鋼の鋼種により決まる目
標炭素含有率を得ることに多くの操業時間と労力を要し
ていた。

この発明は上述の状況に鑑みてなされたものであり、鋼
種毎に適正な酸素ガス吹込量を決定して脱炭により炭素
含有率を調整する製鋼用アーク炉の精錬期酸化過程にお
ける脱炭制御方法を提供するものである。

即ち、鋼種指定により予じめ備えられたテーブル情報か
ら合金鉄投入予定量、出鋼目標炭素含有率〔％Ｃ）ｓ、
合金鉄中の炭素含有率、加炭材による装入炭素量を得て
、酸化期末目標炭素含有率〔％Ｃ）ｏを所定の計算式で
決定し、続いて上記テーブル情報から与えれる脱炭効率
、溶鋼の分析で得られる炭素含有率から所定の計算式を
用いて酸素ガス吹込量−を決定し、該酸素ガス吹込量Ｕ
を上記製鋼用アーク炉内に吹込んで溶鋼の炭素含有率を
調整する製鋼用アーク炉の精錬酸化過程における脱炭制
御方法を提供するものである。

以下、図面と共に本発明の脱炭制御法の実施例を説明す
る。

第１図は本発明の脱炭制御方法が実施される製鋼用アー
ク炉設備の概要及び制御ブロックを示す説明図である。

同図において、１は製鋼用アーク炉である。

２は溶鋼で１０は電極である。３は自動分析装置で、溶
鋼１の炭素含有率を分析して出力すると共に、溶鋼中０
）マンガン、シリコン、リン、イオウ、銅、クロム、モ
リブデン、ニッケル等の含有率を分析データとして出力
する。

４は計算機で、製鋼用アーク炉１の操業工程に従ったタ
イムスケジュールを備え、このタイムスケジュールによ
るタイミング信号により、自動分析装置から与えられる
分析データ及びテーブル情報として備えられた所定の計
算係数を用いて、合金鉄投入量の決定、酸化期末目標炭
素含有率、酸素ガス吹込み量の決定計算処理を行い、酸
素ガス吹込み量Ｑｏを表す指令信号を出す。

計算機４におけるテーブル情報は、合金鉄投入量の決定
に用いる係数を鋼種毎に予じめ定めたテーブル情報、合
金鉄の銘柄毎に与えられる炭素含有率のテーブル情報、
出鋼目標炭素含有率（？’ＯＣ） ｓ、脱炭効率のテー
ブル情報が夫々予じめ定められており、これらのテーブ
ル情報は外部記憶装置としてディスク装置、に蓄積され
ており、必要に応じ計算機がテーブル情報を参照する。

５は酸素ガス供給装置で、計算機４から与えられた酸素
ガス吹込み量Ｑｏの指令信号により、精錬期酸化過程に
おいてアーク炉１内に酸素ガスを吹込み、溶鋼の脱炭を
行う。

次に、図面と共に本発明の脱炭制御方法の過程を説明す
る。

製鋼用アーク炉の溶解期に続く精錬期の酸化過程に操業
が進行すると、まず溶鋼２が自動分析装置３に採収され
、脱炭調整前（７４分分析が行われ、自動分析装置３で
溶鋼中の炭素、マンガン、イオウ、リン、シリコン、銅
、クロム、モリブデン、ニッケル等の含有率を示す分析
データ値が得られ、これらの分析データが計算機４に出
力される。

計算機は前もって指定された鋼種にもとづいて、テーブ
ルを参照し、テーブル情報で得られた係数及び自動分析
装置３からの分析データを用いて、炭素以外の含有成分
の調整に必要な合金鉄投入量の決定の仮計算を行う。

所望の鋼種指定に応じて、ＳｉＭｎ 、 ＦＭｎ 、
ＦＳｉ 、 ＦＣｒ等の合金鉄投入量の決定に当っては
、指定鋼種毎に予じめ、成分目標値、合金鉄の歩留り、
合金鉄指定投入量（予じめ投入量が決められている合金
鉄の投入量をいう。

）をテーブル情報として備え、これに上記脱炭調整前の
成分分析値を得て、これら情報を基にし、更に各合金鉄
の市場価格を加味して次の如く横取された計算モードｌ
〜■の１つを選択決定し取分を調整する。

合金鉄投入量を決定する計算式の１例を示すと、投入合
金鉄をフェロマンガン、（ＦＭｎ） 、シリコマンガン
（ＳｉＭｎ）、フェロシリコン（ＦＳｉ）、フェロクロ
ム（ＦＣｒ）の４種とし、前記計算モーｔ’Ｉ（Ｃ及び
Ｍｎの添加を多く必要とせず市場価格を勘案し、ＦＭｎ
を使用せず、ＳｉＭｎ及びＦＳｉにて、Ｍｎ及びＳｉの
成分調整を行なう場合）を選択した場合フェロクロムの
合金鉄投入量ＷＦＣｒはチーｐ＊ル情報として与えられ
る指定投入量とし、ＦＭｎ 、 ＳｉＭｎ及びＦＳｉの
投入量は、式その他 ただし、 ＷＦＭｎ ：フエロマンガン（ＦＭｎ）の投入量（−Ｗ
ＳｉＭｎ ：シリコマン（ＳｉＭｎ）の投入量 リ）ｗ
ＦＳｉ ＝フェロシリコン（ＦＳｉ）の投入量（ｋｇ）
ＷＦＣｒ ：フエロクロム（ＦＣｖ）の投入量（ｋｇ）
〔％Ｍｎ）ｓ：マンガン目標成分値 （％）〔％
５ｉ）ｓ：シリコン目標成分値 （％）〔％Ｍｎ
）：マンガン分析値 （％）〔％Ｓｉ ）
：シリコン分析値 （％）Ｍｎ α ニシリマコン（ＳｌＭｎ）中のマンガ゛ンＳｉ
Ｍｎ 含有率 （％）Ｍｎ α ：フエロマンガン（ＦＭｎ）中のマンガＦＭｎ
ン含有率 （％）ａＳｉ
、、す：ｒ−ｙ７（３ｉヤ。

、中。つ１７．ッＳｉＭｎ 含有率
（％）ａＳｉ 、ツエ。

ツリ：＋、（ＦＳｉ）中、）、、ヨＦＳｉ ン含有
率 （％）■ η ：マンガンの炉中の歩留り （％）Ｍｎ η 、シリコンの炉中の歩留り （％）Ｓｉ ：シリコンの取鍋中の歩留り （ｋｇ）Ｓｉ ηに 、Σ （ＷｉＸηｉ）で与えられる １＝１ 推定出鋼量（％） ニスクラップ銘柄別装入量 （ｋｇ） ニスクラップ銘柄別歩留り （％） で脱炭前の溶鋼による各合金鉄の投入予定量を決定する
。

続いて、計算機４は、推定出鋼量、各投入合金鉄、装入
炭のカーボンバランスより求めた次式によりただし、 〔％Ｃ）。

Ｃ 〔％Ｃ）ｓ ａ。

Ｍｎ 酸化期末目標炭素含有率 （％） 装入炭素量（加炭材） （ｋｇ） 推定出鋼量 出鋼目標炭素含有率 （％） フェロマンガン（ＦＭｎ）中の炭素含 有率 （％） αＣ−シリコマンガン（ＳｉＭｎ）中の炭素ＳｉＭｎ
含有率 （％）αＣフェロクロム
（ＦＣｒ）中の炭素含有率ＦＣｒ
（％）ＷＦＭｎ、ＷＳＩＭｎ、ｗＦｓｉ
ＩＷＦＯｒ＋の合金鉄投入予定量を用いて、酸化期末目
標炭素含有率〔％Ｃ鵬を決定する。

この第（４）式で与えられた酸化期末目標炭素含有率〔
％Ｃ）ｏの値が、本発明の脱炭制御方法の制御目標値と
なる。

続いて、計算機４は酸化期末目標炭素含有率〔％Ｃ）ｏ
を用いて、脱炭制御に必要な酸素ガス吹込量Ｑｏを前〔
１式と同様にカーボンバランスより求めた式より決定す
る。

即ち、式ただし、 Ｋ ＝脱炭効率 〔％Ｃ〕 二分析炭素含有率 （％）〔％
Ｃ）Ｎ−還元精錬中に自然に下がる炭素の割合
（％） で、酸素ガス吹込み量Ｑｏを決定する。

ここで第■式の脱炭効率にの値は、目標炭素含有率〔％
Ｃ〕、で分類され、 例えば、 の様に分類され、鋼種毎にテーブル情報として予じめ備
えられている。

このように計算機４で酸素ガス吹込量Ｑｏが最終的に決
定されると、酸素ガス供給装置５にＱ。

の設定出力が行われ、酸素ガス供給装置５はアーク炉内
に酸素ガスを吹込んで溶鋼２の脱炭を行い、酸化期末に
おいて前記第〔軸式で与えられる酸化期末目標炭素含有
率〔％Ｃ）ｏを得る。

続いて、アーク炉１の操業は炭素以外の含有成分の調整
を例えば前記〔０〜■式によって求めた合金鉄の投入を
行う合金鉄投入過程をへて出鋼に至るが、本発明の脱炭
制御方法は合金鉄投入による炭素含有率の変動を予測し
て脱炭制御していることから、出鋼目標炭素含有率〔％
Ｃ）ｓが出鋼時における溶鋼の炭素含有率として確保で
きる。

以上詳細に述べた如く、本発明の脱炭制御方法は、製鋼
用アーク炉の操業過程において、溶鋼の炭素含有率に変
動を与える数多くの要因をテーブル情報として鋼種毎に
分類、集約すると共に、脱炭制御目標値をテーブル情報
で与えられる係数及び分析データから所定の計算される
酸化期末目標炭素含有率として得、この目標値から所定
の計算で決定される酸素ガス吹込量をもってアーク炉内
に酸素ガスを吹き込み、出鋼時において目標となる炭素
含有率を得ることが出来たものである。

このため従来の脱炭操業に望ましく適正な自動制御化を
もたらすと共に、操業要員の熟練度にかかわらず適正な
操業を実現し、指定鋼種の目標炭素含有率を確実に達成
できる脱炭制御方法を実現したものである。

しかも、本発明の脱炭制御方法は、制御係数としてのテ
ーブル情報が一度得られておれば、既設の設備はもちろ
ん、新規設備にも容易に適用できるものであり、製鋼用
アーク炉の操業の自動化の促進に大きく寄与できたもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の脱炭制御方法が実現される製鋼用アーク
炉設備の概要及び制御ブロックを示した説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 製鋼用アーク炉の精錬過程で、該アーク炉内に酸素
   を吹き込んで溶鋼の脱炭精整を行い炭素含有率を調整す
   る製鋼用アーク炉の精錬期酸化過程における脱炭制御方
   法において、 鋼種指定により与えられるテーブル情報を用いて合金鉄
   投入予定量を決定すると共に式 ％式％ ） ただし、 し５’ｏＣ） ｏ−酸化期末目標炭素含有率 （％）Ｗ
   二推定出鋼量 （ｋｇ）Ｗｃ −装
   入炭素量（加炭材） （ｋｇ）、３Ｗｉ ＝合金
   鉄の予定投入量 （ｋｇ）〔％Ｃ）ｓ＝出鋼目標炭
   素含有率 （％）αテ＝合金鉄中の炭素含有率
   （％） で、酸化期末目標炭素含有率〔％Ｃ）ｏを求め、続いて
   、上記酸化期末目標炭素含有率〔％Ｃ）ｏ、溶鋼の分析
   炭素含有率〔賀〕および上記合金鉄予定投入量とから、
   式 ％式％ （） ） ただし、 Ｋ −脱炭効率 〔宮〕 −分析炭素含有率 〔宣〕−環元精錬中に自然に下がる炭素含有量（多） Ｑｏ ＝酸化期末迄に必要な酸素送量（ｍ３）で、上
   記酸化期末目標炭素含有率〔％Ｃ）ｏを得るための酸素
   送量Ｑｏを決定し、該酸素送量−を上記製鋼用アーク炉
   内に吹き込んで溶鋼の炭素含有率を調整することを特徴
   とする製鋼用アーク炉の精錬酸化還元過程における脱炭
   制御方法。