JPS6246606B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6246606B2 JPS6246606B2 JP10366980A JP10366980A JPS6246606B2 JP S6246606 B2 JPS6246606 B2 JP S6246606B2 JP 10366980 A JP10366980 A JP 10366980A JP 10366980 A JP10366980 A JP 10366980A JP S6246606 B2 JPS6246606 B2 JP S6246606B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- amount
- oxygen
- blowing
- gas flow
- 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.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は上方向から純酸素を、下方向から炭酸
ガス又は不活性ガスを吹込む上・下吹転炉に関
し、その目的は目標とする終点の溶鋼温度と炭素
含有量に対し適中率の高い吹錬を可能とする上・
下吹転炉を提供することにあり、他の目的は、終
点の溶鋼のＰ、Mn含有量を目標値もしくは目標
値に近い含有量とする吹錬が可能な上・下吹転炉
を提供することにあり、さらに異なつた他の目的
は吹錬期間のスラグ中蓄酸素量についてあらかじ
め指標となるパターンを選定しておき、吹錬途中
において刻々のスラグ中蓄積酸素量を算出し、そ
の算出値と前記パターンの差を修正することによ
り目標値（温度、成分）に対する適中精度の高い
吹錬が可能な上・下吹転炉を提供することにあ
り、さらに異なつた目的は、操作者による手動操
作が不要かもしくは手動操作が極めて僅少な、い
わゆる自動吹錬が可能な上・下吹転炉を提供する
ことにあり、さらに他の目的は、溶鋼に対する撹
拌作用が優れ、ヒユームロスがすくなく歩留りが
高い上・下吹転炉を提供するにある。
ガス又は不活性ガスを吹込む上・下吹転炉に関
し、その目的は目標とする終点の溶鋼温度と炭素
含有量に対し適中率の高い吹錬を可能とする上・
下吹転炉を提供することにあり、他の目的は、終
点の溶鋼のＰ、Mn含有量を目標値もしくは目標
値に近い含有量とする吹錬が可能な上・下吹転炉
を提供することにあり、さらに異なつた他の目的
は吹錬期間のスラグ中蓄酸素量についてあらかじ
め指標となるパターンを選定しておき、吹錬途中
において刻々のスラグ中蓄積酸素量を算出し、そ
の算出値と前記パターンの差を修正することによ
り目標値（温度、成分）に対する適中精度の高い
吹錬が可能な上・下吹転炉を提供することにあ
り、さらに異なつた目的は、操作者による手動操
作が不要かもしくは手動操作が極めて僅少な、い
わゆる自動吹錬が可能な上・下吹転炉を提供する
ことにあり、さらに他の目的は、溶鋼に対する撹
拌作用が優れ、ヒユームロスがすくなく歩留りが
高い上・下吹転炉を提供するにある。
さて、近時上吹酸素転炉における欠点即ち酸化
ロスの多いことや脱Ｐ反応が悪いことを改良する
ため、底吹転炉が見直され始めたが、これとて吹
錬中の鉄の酸化が少ないため、最低溶銑配合率が
高くなることや設備条件が難しいため簡単な改造
によつて上吹転炉を底吹き転炉に変更することは
出来ないなどの問題がある。
ロスの多いことや脱Ｐ反応が悪いことを改良する
ため、底吹転炉が見直され始めたが、これとて吹
錬中の鉄の酸化が少ないため、最低溶銑配合率が
高くなることや設備条件が難しいため簡単な改造
によつて上吹転炉を底吹き転炉に変更することは
出来ないなどの問題がある。
そこで、純酸素の上吹きと炭酸ガスや不活性ガ
スの下吹きを行なう上・下吹転炉が提案されるよ
うになつた。これは周知の底吹転炉に必要な羽口
保護のための冷却ガスが不要であり、O2底吹き
の如く、複雑高価な酸素配管や制御弁機構が必要
でないため設備費が安いと云う利点があるほか、
炭酸ガスを吹込む場合は炭酸ガスの分解反応によ
つて未燃焼廃ガス回収量が増加すると云う利益が
ある。
スの下吹きを行なう上・下吹転炉が提案されるよ
うになつた。これは周知の底吹転炉に必要な羽口
保護のための冷却ガスが不要であり、O2底吹き
の如く、複雑高価な酸素配管や制御弁機構が必要
でないため設備費が安いと云う利点があるほか、
炭酸ガスを吹込む場合は炭酸ガスの分解反応によ
つて未燃焼廃ガス回収量が増加すると云う利益が
ある。
ところで該上・下吹転炉における操業にも種々
の問題点があり改善が必要である。
の問題点があり改善が必要である。
即ち、一般的に近時周知の上・下吹転炉は、溶
鋼温度および炭素含有量を制御するに当り、サブ
ランスを用いて吹錬終了間際たとえば１〜５分前
に直接溶鋼温度および炭素含有量の実測を行な
い、目標溶鋼温度と目標炭素含有量と前記実測値
との差に応じて、ランス高さ変更、送酸流量変
更、副原料投入、炭酸ガス吹込量又は不活性ガス
吹込量の調整などの諸手段を適宜実施して前記目
標値（温度Tt、炭素含有量Ct）を得ることが出
来る装置を備えている。
鋼温度および炭素含有量を制御するに当り、サブ
ランスを用いて吹錬終了間際たとえば１〜５分前
に直接溶鋼温度および炭素含有量の実測を行な
い、目標溶鋼温度と目標炭素含有量と前記実測値
との差に応じて、ランス高さ変更、送酸流量変
更、副原料投入、炭酸ガス吹込量又は不活性ガス
吹込量の調整などの諸手段を適宜実施して前記目
標値（温度Tt、炭素含有量Ct）を得ることが出
来る装置を備えている。
ところで前記周知の上・下吹転炉の操業に従事
した本発明者等は周知手段による操業では、目標
溶鋼温度、目標炭素含有量に適中させることが難
しく適中精度において今一歩の改善が必要である
ことを知つた。さらにまた周知手段では溶鋼成分
中のＰ、Mn含有量の変動が上吹転炉より少ない
もののやはりかなりあるためこれを有効に調整す
ることが出来ないことも判明した。
した本発明者等は周知手段による操業では、目標
溶鋼温度、目標炭素含有量に適中させることが難
しく適中精度において今一歩の改善が必要である
ことを知つた。さらにまた周知手段では溶鋼成分
中のＰ、Mn含有量の変動が上吹転炉より少ない
もののやはりかなりあるためこれを有効に調整す
ることが出来ないことも判明した。
即ち、従来の吹錬操業はダイナミツク制御とは
称せられているものの、サブランスによる溶鋼の
実測で得られた情報を基点として再び再度静的な
演算を行なうものであり、吹錬中の脱炭反応と造
滓反応の変化までを認識するものではないため操
業努力にかかわらず目標値に対する適中精度に難
点があり、造滓反応のばらつきによる溶鋼
〔Ｐ〕、〔Mn〕のばらつきもかなり大きくその改善
が必要であつた。
称せられているものの、サブランスによる溶鋼の
実測で得られた情報を基点として再び再度静的な
演算を行なうものであり、吹錬中の脱炭反応と造
滓反応の変化までを認識するものではないため操
業努力にかかわらず目標値に対する適中精度に難
点があり、造滓反応のばらつきによる溶鋼
〔Ｐ〕、〔Mn〕のばらつきもかなり大きくその改善
が必要であつた。
本発明者等は前記問題点の解消に努力した結果
本発明を開発したもので、目標値に対する適中率
を著しく高めることに成功した。
本発明を開発したもので、目標値に対する適中率
を著しく高めることに成功した。
さて本発明は装入条件、吹止条件からプログラ
ム設定を行なう静的制御と吹錬中のプロセス信号
を利用する動的制御を結合し綜合的制御を行なう
装置を備えており、スラグ中蓄積酸素量を制御の
重要な指標とする点に著しい特徴を有するもので
あり、前記静的制御と動的制御についてさらに詳
細に説明する。
ム設定を行なう静的制御と吹錬中のプロセス信号
を利用する動的制御を結合し綜合的制御を行なう
装置を備えており、スラグ中蓄積酸素量を制御の
重要な指標とする点に著しい特徴を有するもので
あり、前記静的制御と動的制御についてさらに詳
細に説明する。
静的な制御を遂行するための装置もしくは動的
な制御を実行する装置、又は両者の装置を備えそ
れらの整合を図りつつ吹錬を行なう装置を有する
ものは、前に述べたように既に周知である。静的
制御は精錬開始前に前もつてランス高さと吹込酸
素量と各種副原料使用量などの精錬条件を設定
し、このプログラムに添つて精錬を完結する制御
であり、動的制御は精錬反応過程の動的な情報を
計測することにより、ランス高さと吹込酸素量と
各種副原料使用量などの精錬条件を設定変更しつ
つ精錬を完結する制御である。
な制御を実行する装置、又は両者の装置を備えそ
れらの整合を図りつつ吹錬を行なう装置を有する
ものは、前に述べたように既に周知である。静的
制御は精錬開始前に前もつてランス高さと吹込酸
素量と各種副原料使用量などの精錬条件を設定
し、このプログラムに添つて精錬を完結する制御
であり、動的制御は精錬反応過程の動的な情報を
計測することにより、ランス高さと吹込酸素量と
各種副原料使用量などの精錬条件を設定変更しつ
つ精錬を完結する制御である。
ここで言う動的な情報としては、例えば公知の
「転炉制御法」（特公昭42−23695号公報参照）、あ
るいは「酸素上吹法の監視および制御法」（特公
昭43−4088号公報参照）などの精錬排ガスを分析
する方法、あるいは、米国特許第3574598号「塩
基性酸素製鋼の制御方法」などのサブランスを利
用する方法、本発明者等の「酸素転炉の溶鋼温度
および炭素含有量の推定方法」（特開昭52−
101617号）に見られる排ガス情報とサブランスを
利用するもの等数多く考案されている。特に排ガ
ス情報とサブランスを利用する制御法は、終点の
炭素含有量及び溶鋼温度の適中率を大幅に向上し
ている。その他「合金鋼の製法とその装置」（特
開昭51−8109号）、「転炉の操業方法」（特開昭52
−146711号）のように上・下吹転炉としての操業
に要点をおいたものも提示されている。しかして
これらには次の様な問題点がある。
「転炉制御法」（特公昭42−23695号公報参照）、あ
るいは「酸素上吹法の監視および制御法」（特公
昭43−4088号公報参照）などの精錬排ガスを分析
する方法、あるいは、米国特許第3574598号「塩
基性酸素製鋼の制御方法」などのサブランスを利
用する方法、本発明者等の「酸素転炉の溶鋼温度
および炭素含有量の推定方法」（特開昭52−
101617号）に見られる排ガス情報とサブランスを
利用するもの等数多く考案されている。特に排ガ
ス情報とサブランスを利用する制御法は、終点の
炭素含有量及び溶鋼温度の適中率を大幅に向上し
ている。その他「合金鋼の製法とその装置」（特
開昭51−8109号）、「転炉の操業方法」（特開昭52
−146711号）のように上・下吹転炉としての操業
に要点をおいたものも提示されている。しかして
これらには次の様な問題点がある。
即ち、昇温手段としてのランス操作、送酸流量
操作、炭酸ガス流量もしくは不活性ガス流量操作
による酸素分配の変化による脱炭反応と造滓反応
の変化を期待するときはその計測量がなくその効
果を推定できないため、終点近傍の溶鋼温度及び
炭素含有量の変化の修正を冷却手段のみに限定せ
ざるを得ない。
操作、炭酸ガス流量もしくは不活性ガス流量操作
による酸素分配の変化による脱炭反応と造滓反応
の変化を期待するときはその計測量がなくその効
果を推定できないため、終点近傍の溶鋼温度及び
炭素含有量の変化の修正を冷却手段のみに限定せ
ざるを得ない。
このように、あらかじめ溶鋼の終点温度が終点
目標よりやや高くなる様に副原料を配合し終点近
傍にて副原料の追加量を最新の情報に基づいて修
正して投入する手段では、吹錬の大半に渡り、溶
鋼温度の推移が、常に高目になるために転炉レン
ガに与える悪影響は免れ得ず、さらに転炉吹錬の
目的のひとつである脱燐においても溶鋼温度が高
目にて推移することは、脱燐反応には不利な冶金
雰囲気となるため、装入塩基度を高めるか、ある
いは、スラグ酸化度を上げる様な操業を行う必要
が生じ、品質、コストの面より問題となる。又前
述の「溶鋼温度および炭素含有量の推定方法」
（特開昭52−101617号）および「酸素転炉の溶鋼
温度および炭素含有量の制御方法」（特開昭52−
101618号）の様に、吹錬終点近傍における炉内の
酸素の脱炭反応と鉄の酸化反応への分配を連続し
て計測し制御精度を向上している場合は、溶鋼の
温度及び炭素含有量の変化の方向を修正するため
に冷却手段としては副原料の追加投入を、昇温手
段としてはランス操作、送酸流量に加えて炭酸ガ
ス流量もしくは不活性ガス操作による酸素分配の
変化による脱炭反応、造滓反応の変化も検知でき
るため特に修正方向を一方のみに限定して溶鋼の
終点温度を終点目標よりやや高くなる様に副原料
を配合する必要はないが、それでも、終点近傍に
おいてそれまでに経由して来た溶鋼温度および溶
鋼炭素含有量の変化の方向が終点のそれぞれの目
標を満す方向より大幅にずれがある時は、送酸流
量に加えて炭酸ガス流量もしくは不活性ガス流量
操作、副原料操作あるいはランス高さを大きく操
作する必要が生じ、炉内における酸素分配が大き
く変化するために、造滓反応が不安定となり、終
点における溶鋼燐、マンガン含有量および酸素含
有量のばらつきを拡大し、コスト、品質の面より
大きな問題となる。
目標よりやや高くなる様に副原料を配合し終点近
傍にて副原料の追加量を最新の情報に基づいて修
正して投入する手段では、吹錬の大半に渡り、溶
鋼温度の推移が、常に高目になるために転炉レン
ガに与える悪影響は免れ得ず、さらに転炉吹錬の
目的のひとつである脱燐においても溶鋼温度が高
目にて推移することは、脱燐反応には不利な冶金
雰囲気となるため、装入塩基度を高めるか、ある
いは、スラグ酸化度を上げる様な操業を行う必要
が生じ、品質、コストの面より問題となる。又前
述の「溶鋼温度および炭素含有量の推定方法」
（特開昭52−101617号）および「酸素転炉の溶鋼
温度および炭素含有量の制御方法」（特開昭52−
101618号）の様に、吹錬終点近傍における炉内の
酸素の脱炭反応と鉄の酸化反応への分配を連続し
て計測し制御精度を向上している場合は、溶鋼の
温度及び炭素含有量の変化の方向を修正するため
に冷却手段としては副原料の追加投入を、昇温手
段としてはランス操作、送酸流量に加えて炭酸ガ
ス流量もしくは不活性ガス操作による酸素分配の
変化による脱炭反応、造滓反応の変化も検知でき
るため特に修正方向を一方のみに限定して溶鋼の
終点温度を終点目標よりやや高くなる様に副原料
を配合する必要はないが、それでも、終点近傍に
おいてそれまでに経由して来た溶鋼温度および溶
鋼炭素含有量の変化の方向が終点のそれぞれの目
標を満す方向より大幅にずれがある時は、送酸流
量に加えて炭酸ガス流量もしくは不活性ガス流量
操作、副原料操作あるいはランス高さを大きく操
作する必要が生じ、炉内における酸素分配が大き
く変化するために、造滓反応が不安定となり、終
点における溶鋼燐、マンガン含有量および酸素含
有量のばらつきを拡大し、コスト、品質の面より
大きな問題となる。
前にも述べたように前記問題点を解消するに
は、精度のよい静的制御手段を開発すると共にそ
れに整合する動的制御手段を開発する必要があ
る。従来も静的制御について種々の工夫が行なわ
れて来たが、本発明者等の知る限りでは、精度の
よい静的制御は見当らないのが実状である。
は、精度のよい静的制御手段を開発すると共にそ
れに整合する動的制御手段を開発する必要があ
る。従来も静的制御について種々の工夫が行なわ
れて来たが、本発明者等の知る限りでは、精度の
よい静的制御は見当らないのが実状である。
本発明は如上の問題を解決するために創案され
たもので、本発明における特徴の１つは前記静的
制御において、送酸流量、炭酸ガス流量もしくは
不活性ガス流量、投入副原料銘柄及び投入速度、
排ガス量および排ガス組成から算出されるスラグ
中蓄積酸素量を演算パラメータのひとつとするこ
とにある。
たもので、本発明における特徴の１つは前記静的
制御において、送酸流量、炭酸ガス流量もしくは
不活性ガス流量、投入副原料銘柄及び投入速度、
排ガス量および排ガス組成から算出されるスラグ
中蓄積酸素量を演算パラメータのひとつとするこ
とにある。
スラグ中蓄積酸素量を静的制御の演算パラメー
タにする場合、その取扱いはおのずと静的制御法
の数式により決定される。静的制御法には広く知
られているように、物質バランスと熱バランスに
影響する要因のうち、モデルの単純化のため、相
関関係がうすい要因や実際上はその変動が小さい
要因を詳略し、基準ヒートとの差異分だけを制御
するために操作しうる要因（多くは吹込酸素量、
炭酸ガス量もしくは不活性ガス量、鉄鉱石量）に
修正する方法が一般的であるが、数式上の表現で
は様々なものが表現されている。そこで簡単な例
について、スラグ中蓄積酸素量の、静的制御モデ
ルへの導入例を説明する。勿論その他の静的制御
モデルにも同様に適用しうる。他の静的制御モデ
ルを利用する場合には、同様に、スラグ中蓄積酸
素量を適当な物質バランス式および熱バランス式
に組み込めばよい。
タにする場合、その取扱いはおのずと静的制御法
の数式により決定される。静的制御法には広く知
られているように、物質バランスと熱バランスに
影響する要因のうち、モデルの単純化のため、相
関関係がうすい要因や実際上はその変動が小さい
要因を詳略し、基準ヒートとの差異分だけを制御
するために操作しうる要因（多くは吹込酸素量、
炭酸ガス量もしくは不活性ガス量、鉄鉱石量）に
修正する方法が一般的であるが、数式上の表現で
は様々なものが表現されている。そこで簡単な例
について、スラグ中蓄積酸素量の、静的制御モデ
ルへの導入例を説明する。勿論その他の静的制御
モデルにも同様に適用しうる。他の静的制御モデ
ルを利用する場合には、同様に、スラグ中蓄積酸
素量を適当な物質バランス式および熱バランス式
に組み込めばよい。
下記〜および式で表わされる従来公知の
静的制御モデルを、〜および式で表わされ
る静的制御モデルに変更する。
静的制御モデルを、〜および式で表わされ
る静的制御モデルに変更する。
終点温度
ＴE＝ＴE
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記(a)〜(g)の装置を有する上・下吹転炉にお
いて、(h)〜(k)の装置を備えたことを特徴とする
上・下吹転炉。 (a) 上方向から純酸素を、下方向から炭酸ガスも
しくは不活性ガスを吹込む第１の装置。 (b) 排ガスを未燃焼状態で回収する第２の装置。 (c) 吹錬の任意時機に副原料を投入する第３の装
置。 (d) 吹錬の任意時機に炉内溶鋼の温度および炭素
含有量を実測する第４の装置。 (e) 排ガスの組成を検出する第５の装置。 (f) 排ガスの流量を測定する第６の装置。 (g) 送酸流量に加えて炭酸ガス流量もしくは不活
性ガス流量を検出する第７の装置。 (h) 当該装入条件と吹止条件からランス高さ、吹
込酸素量、副原料投入量に加えて炭酸ガス流量
又は不活性ガス流量を決定し、前記第１、第２
および第３の装置に作動指令を与える第８の装
置。 (i) 当該装入条件と吹止条件と過去の相似吹錬パ
ターンから統計計算もしくは理論計算を用いて
当該吹錬について基準目標となる目標スラグ中
蓄積酸素量の連続的変化量を算出し、該変化量
を第８の装置のランス高さ、吹込酸素量、副原
料投入量決定の際の基準値として第８の装置に
与える第９の装置。 (j) 排ガス組成、排ガス流量、送酸流量、副原料
投入量に加えて炭酸ガス流量又は不活性ガス流
量から経時的にスラグ中蓄積酸素量を算出し第
８の装置に該算出値を入力せしめることにより
第８の装置において、ランス高さ、送酸流量、
副原料投入量の前記基準値に対する修正作動量
を決定せしめる第10の装置。 (k) 吹錬の終了間際に第４の装置を作動せしめる
と共に得られた溶鋼温度と炭素含有量の実測値
と第９および第10の装置からのスラグ中蓄積酸
素量情報から終点溶鋼温度と終点炭素含有量を
推定し目標溶鋼温度と目標炭素含有量の差を少
なくする指令信号を第８の装置に与え第８の装
置にランス高さ、送酸流量副原料投入量に加え
て炭酸ガス流量又は不活性ガス流量の修正作動
量を決定せしめる第11の装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366980A JPS5729520A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Top-and-bottom-blown converter |
| US06/501,964 US4474361A (en) | 1980-07-30 | 1983-06-09 | Oxygen-blown steelmaking furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366980A JPS5729520A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Top-and-bottom-blown converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5729520A JPS5729520A (en) | 1982-02-17 |
| JPS6246606B2 true JPS6246606B2 (ja) | 1987-10-02 |
Family
ID=14360191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10366980A Granted JPS5729520A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Top-and-bottom-blown converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5729520A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4529443A (en) * | 1984-04-26 | 1985-07-16 | Allegheny Ludlum Steel Corporation | System and method for producing steel in a top-blown vessel |
| DE68919335T2 (de) * | 1988-12-09 | 1995-05-24 | Nippon Kogaku Kk | Elektronisches Blitzlichtgerät. |
| JP7524861B2 (ja) * | 2021-07-28 | 2024-07-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | スタティック吹錬制御方法、温度補正項・酸素補正項推定装置、及び、転炉制御装置 |
-
1980
- 1980-07-30 JP JP10366980A patent/JPS5729520A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5729520A (en) | 1982-02-17 |
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