JP2012246565A - Method for preventing collision of converter skirt to converter throat - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転炉吹錬作業において、転炉炉口に転炉スカートを降下する際に、転炉炉口と転炉スカートとが衝突して、転炉スカートが破損することを防止する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for preventing the converter skirt from colliding with the converter skirt when the converter skirt is lowered to the converter furnace in the converter blowing operation, and the converter skirt is damaged. It is about.
転炉は、製鋼工程の中にあって、製品成分の微調整と不純物の除去とを行う重要な作業に使用される設備である。転炉を使用する際に発生する高温副生ガスの温度は1000℃以上もあり、主なガス成分が一酸化炭素COであるため、外部に放出すると、環境や人体に悪影響を与え、加えて火災爆発の危険もあることから回収し、燃焼ガスエネルギーとして再利用することが一般的である。 A converter is a facility used in an important operation in a steelmaking process for finely adjusting product components and removing impurities. The temperature of the high temperature by-product gas generated when using the converter is over 1000 ° C, and the main gas component is carbon monoxide CO. If it is released to the outside, the environment and human body will be adversely affected. Since there is a risk of fire and explosion, it is generally collected and reused as combustion gas energy.
上述した転炉副生ガスの回収率を上げるためには、空気の混入を最小限にすることが重要である。そこで、転炉設備は、転炉上部と密着できるような、主に鋼管で構成された内部水冷可動式の転炉スカート装置（本発明では、OGスカート、転炉スカートまたはスカートとも言う）を備えているが、実際には、スカートと転炉上部とは完全に密着することができない。
というのは、転炉操業時に生成する溶融鋼が飛散して、転炉上部に付着し、地金やノロ（以下単に地金といった場合にはノロも含む）と呼ばれる金属の堆積層を形成するが、この地金の堆積層によって、転炉上部に凹凸が形成されてしまうからである。そして、凹凸の隙間からは空気が混入するために、地金の付着状況によっては、操業中であっても、転炉上部の地金除去作業を行う必要性が生じ、転炉精錬作業の効率を落としている。
In order to increase the recovery rate of the converter byproduct gas described above, it is important to minimize air contamination. Therefore, the converter equipment includes an internal water-cooled movable converter skirt device (also referred to as an OG skirt, a converter skirt, or a skirt in the present invention) mainly composed of a steel pipe so as to be in close contact with the upper part of the converter. However, in practice, the skirt and the upper part of the converter cannot be completely adhered to each other.
This is because the molten steel produced during the converter operation scatters and adheres to the upper part of the converter, forming a metal deposition layer called bullion or noro (hereinafter simply including noro in the case of bullion). However, unevenness is formed in the upper portion of the converter by the deposited layer of the metal. Since air enters from the gaps between the bumps, depending on the adhesion status of the metal, it may be necessary to remove the metal at the top of the converter even during operation. Has dropped.
従来、転炉による精錬作業は、熟練したオペレーターの勘や経験といった面が重要なウエイトを占めていて、転炉炉口へのスカートの降下量の制御や、転炉炉口付近への地金の付着状況の把握などは、目視に頼る作業のため、特に、勘や経験が必要とされている。従って、上記スカートの降下量や地金付着量の判断において、熟練オペレーターと比較的経験年数の少ないオペレーターとでは大きな開きがあり、実際には地金除去作業が必要ないのにもかかわらず、地金除去作業を行って作業ロスが生じたり、スカートの降下量が不足して、副生ガスの回収量が減少したりしていた。 Conventionally, refining work using converters has been an important weight because of the intuition and experience of skilled operators. Control of the amount of skirt descending to the converter furnace opening and the bare metal near the converter furnace opening. In particular, intuition and experience are required for grasping the state of adhesion of the coating because it depends on visual observation. Therefore, there is a big difference between skilled operators and those with relatively few years of experience in judging the amount of skirt descent and bullion adhesion. The gold removal work caused work loss, or the amount of by-product gas recovered was reduced due to insufficient skirt descent.
また、炉口地金量を、過少に見積もって地金除去作業を行わないと、スカートが下降した際に地金と衝突し、スカートの冷却配管が損傷してスカート水漏れ故障が発生してしまう。このスカート水漏れ故障が発生すると、最悪の場合、漏れ出した水と高温物（溶融鋼）とが接触して水蒸気爆発を起こすので、スカート水漏れ故障が発生した場合には、転炉設備を停止して修理を行う必要が生じる。
従って、その損害は、転炉操業にとどまらず、上工程の溶鉱炉の休風など製鉄所全体に波及する莫大なものとなってしまう。
特に、近年の秒刻みでスケジューリングされている転炉の高操業状態では、炉口の地金除去作業はボトルネックとなり、地金高さに応じた最低限の作業時間で行うことが求められてきている。
In addition, if the metal bleed is not estimated by underestimating the amount of metal at the furnace opening, it will collide with the metal when the skirt descends, causing damage to the cooling piping of the skirt and causing skirt water leakage failure. End up. When this skirt water leakage failure occurs, in the worst case, the leaked water and hot material (molten steel) come into contact with each other and cause a steam explosion. It will be necessary to stop and repair.
Therefore, the damages are not limited to the converter operation, but become enormous as it spreads throughout the steelworks, such as the blast of the upper blast furnace.
In particular, in the high operating state of the converter scheduled in seconds, the removal of the bullion at the furnace mouth becomes a bottleneck, and it has been required to perform it with the minimum work time according to the height of the bullion. ing.
これらの問題に対し、今までにも、特に、スカート冷却配管の衝突防止や炉口地金除去作業に関し、以下に示すような種々の技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、従来の製鉄業の製鋼プロセスにおける転炉操業においてスカートと炉口の密着度を高めるため、スカートにシールリングと呼ばれるくし型状のリングを装着する方法が提案されている。
In order to solve these problems, various techniques as described below have been proposed so far, particularly regarding the collision prevention of the skirt cooling pipe and the operation of removing the furnace neck metal.
For example, Patent Document 1 proposes a method of attaching a comb-shaped ring called a seal ring to a skirt in order to increase the adhesion between the skirt and the furnace port in a converter operation in a conventional steelmaking process of the steel industry. Yes.
また、特許文献２および３には、油圧回路の圧力を計測して油圧ポンプの吐出圧を時間領域で解析し、ピーク油圧の状態を把握することで、その異常を判定するシステムが提案されている。
さらに、特許文献４には、油圧回路の減圧弁のベント回路に圧力検出センサーを設けその圧力変動で油圧機器の診断を行う方法が提案されている。
Furthermore,
しかしながら、特許文献１に記載されたくし型状のリングを装着する方法では、さまざまなパターンで付着する地金に対し、その除去効果が未知数であり、さらに地金破壊時の衝撃で、転炉本体のトラニオンリングや軸受けベアリングを損傷させるおそれがある。また、くし型状のリングを既成のスカート装置に取り付けるためには、莫大な設備投資が必要となるだけでなく、そのメンテナンス費用も発生し、対費用効果は多く望めない。 However, in the method of mounting the comb-shaped ring described in Patent Document 1, the removal effect is unknown for the bullion that adheres in various patterns, and the converter main body is affected by the impact at the time of the bullion destruction. May damage the trunnion ring and bearings. In addition, in order to attach the comb-shaped ring to the existing skirt device, not only a huge capital investment is required, but also the maintenance cost is incurred.
また、特許文献２および３に記載された技術によって、機器そのものの故障や回路の不具合を発見することはできる。しかしながら、部品が外部からの作用で異常をきたしているか否かの判別はできない。
In addition, with the techniques described in
さらに、特許文献４に記載された油圧回路の減圧弁のベント回路に圧力検出センサーを設けその圧力変動で油圧機器の診断を行う方法では、これもやはり前者と同様に、機器そのものの故障や回路の不具合が発見でき、機器の故障を検出することはできるものの、部品が外部からの作用で異常をきたしているか否かの判別はできない、という問題があった。
また、上記したスカート下部は、高温になるため距離センサー等の電子部品は取り付けることができない。
Furthermore, in the method of providing a pressure detection sensor in the vent circuit of the pressure reducing valve of the hydraulic circuit described in
Moreover, since the above-mentioned skirt lower part becomes high temperature, electronic parts, such as a distance sensor, cannot be attached.
本発明は、上記した現状に鑑み開発されたもので、スカートが地金に衝突してスカート水漏れ故障を起こす前に、スカートが地金に接触した時点を確実に検知することができる方法を提供することを目的とする。 The present invention has been developed in view of the above-described present situation, and a method capable of reliably detecting the time point when the skirt contacts the base metal before the skirt collides with the base metal and causes the skirt water leakage failure. The purpose is to provide.
転炉にて溶鋼を精製する際に、溶鋼に対して酸素を吹き込む、いわゆる吹錬作業を行うが、その際の副生ガスの回収率を上げるために、転炉炉口に水冷管を備えるスカートを降下して設置する必要がある。 When purifying molten steel in a converter, oxygen is blown into the molten steel, so-called blowing operation is performed, but in order to increase the recovery rate of by-product gas at that time, a water-cooled tube is provided at the converter furnace port. It is necessary to set the skirt down.
本発明は、OGスカートが転炉炉口に付着した地金に衝突することで、OGスカートに水漏れ故障が発生することを回避し、当該故障をゼロにすることで生産性を向上させることを図るものである。
ここに、図１(a)〜(d)に示すように、OGスカートの水漏れ故障に至るまでには、３段階の事象が考えられる。なお、図１(b)〜(d)は、図１(a)のＡ断面を拡大して示している。また、図中、１はOGスカート（水冷式）、２はOGスカート昇降油圧シリンダー、３は地金、４は転炉炉体である。
The present invention avoids the occurrence of a water leakage failure in the OG skirt by colliding with the metal bar attached to the converter furnace mouth, and improves productivity by making the failure zero. Is intended.
Here, as shown in FIGS. 1 (a) to 1 (d), three stages of events are conceivable until a water leakage failure of the OG skirt is reached. FIGS. 1B to 1D are enlarged views of the A section of FIG. In the figure, 1 is an OG skirt (water-cooled type), 2 is an OG skirt lifting hydraulic cylinder, 3 is a bare metal, and 4 is a converter furnace body.
その第１段階（図１(b)）は、OGスカート１が地金に接触する状態である。特に、水漏れ故障は発生しない。（以下、本発明における接触とは、スカートがほとんど変形しない状態で地金と接していることを言う。）
ついで、第２段階（図１(c)）は、OGスカート１が地金に衝突して、より大きな変形が起きる状態である。但し、OGスカート下部は「水管」と呼称される通常より肉厚の高温流体用炭素鋼管で構成されているため、数回の衝突による変形では、水漏れ故障は発生しない。
さらに、第３段階（図１(d)）は、OGスカート１が地金にさらに強く衝突することにより、または第２段階が何度も繰返されることにより、上記鋼管の弾性限界を超えて鋼管の破壊現象が起こる状態である。このような破壊が生じると鋼管内部の冷却水が噴出し、前述したような水漏れ故障となる。
The first stage (FIG. 1 (b)) is a state in which the OG skirt 1 is in contact with the metal. In particular, no water leakage failure occurs. (Hereinafter, the contact in the present invention means that the skirt is in contact with the bare metal with almost no deformation.)
Next, the second stage (FIG. 1 (c)) is a state in which the OG skirt 1 collides with the metal and further deformation occurs. However, since the lower part of the OG skirt is made of a carbon steel pipe for high-temperature fluid called “water pipe”, which is thicker than usual, a water leak failure does not occur in the deformation caused by several collisions.
Further, in the third stage (FIG. 1 (d)), the steel pipe exceeds the elastic limit of the steel pipe by the OG skirt 1 colliding more strongly with the metal or the second stage is repeated many times. This is a state in which the destruction phenomenon occurs. When such destruction occurs, the cooling water inside the steel pipe is ejected, resulting in a water leakage failure as described above.
スカートを降下させる際は、上記第１段階が起こらないようにすることが望ましいが、実際の作業では、付着地金の堆積状況がばらついているために、地金との接触を避けることは難しい。また、地金除去作業の判断要素となる炉口地金高さは、人の目で見た「感覚」でしか把握できずに、正確な数値で定量的に表すことができない。 When lowering the skirt, it is desirable that the first stage does not occur. However, in actual work, it is difficult to avoid contact with the bare metal because the deposition condition of the attached bare metal varies. . In addition, the height of the furnace bullion, which is a determination factor of the bullion removal work, can be grasped only by “sense” seen by human eyes, and cannot be quantitatively expressed with accurate numerical values.
そこで、発明者らは、オペレーターの熟練度に関係なく、転炉炉口地金量を定量的に把握することで地金除去作業の判断を行うこと、および、少なくとも、上記した第２段階以降、すなわち鋼管の破壊につながる変形現象を防止するために、スカートが地金と衝突する前の接触状況を、素早くかつ確実に認識することがそれぞれ重要であると考えた。そして、これらの問題を解決するために、スカートの昇降用油圧シリンダーの油圧変動に着目して鋭意検討し、本発明を完成させた。 Therefore, the inventors made a judgment on the bullion removal work by quantitatively grasping the amount of the bullion at the converter furnace opening regardless of the skill level of the operator, and at least the second and subsequent stages described above. That is, in order to prevent the deformation phenomenon that leads to the breakage of the steel pipe, it was considered important to recognize the contact situation before the skirt collides with the bare metal quickly and reliably. In order to solve these problems, the inventors of the present invention have been completed by intensively studying the hydraulic pressure fluctuation of the hydraulic cylinder for raising and lowering the skirt.
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．転炉吹錬作業において、転炉の炉口に転炉スカートを降下するに際し、該転炉スカートの昇降用油圧シリンダーの油圧変動を計測し、該油圧変動が予め定めたしきい値を超えた場合に、自動または手動にて上記転炉スカートの降下を停止することを特徴とする転炉炉口への転炉スカート衝突防止方法。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
1. In the converter blowing operation, when the converter skirt was lowered to the furnace port of the converter, the hydraulic pressure fluctuation of the hydraulic cylinder for raising and lowering the converter skirt was measured, and the hydraulic pressure fluctuation exceeded a predetermined threshold value. In this case, the converter skirt collision prevention method for the converter furnace opening is characterized by stopping the descent of the converter skirt automatically or manually.
２．前記しきい値は、前記転炉スカートが前記転炉炉口に付着した地金に接触した際に発生する油圧変動を予め計測し、その計測値から定めたものであることを特徴とする前記１に記載の転炉炉口への転炉スカート衝突防止方法。 2. The threshold value is determined in advance by measuring a hydraulic pressure fluctuation that occurs when the converter skirt comes into contact with a bare metal attached to the converter furnace port, and is determined from the measured value. 2. A method for preventing a converter skirt from colliding with a converter furnace port according to 1.
３．前記転炉スカートの降下停止位置と転炉炉口との距離を測定することによって、転炉炉口に付着した地金の堆積厚みを求め、得られた地金の推定厚みに基づいて、該地金の除去作業の要否を判断することを特徴とする前記１または２に記載の転炉炉口への転炉スカート衝突防止方法。 3. By measuring the distance between the descent stop position of the converter skirt and the converter furnace port, the deposition thickness of the bare metal attached to the converter furnace port is obtained, and based on the estimated thickness of the obtained bare metal, 3. The method for preventing a converter skirt from colliding with a converter furnace port according to 1 or 2 above, wherein it is determined whether or not a metal removal operation is necessary.
本発明によれば、OGスカートと地金との衝突の防止を、安価でかつ安全で確実な方法で達成することができる。さらに、OGスカートと地金との接触状態を、正確に把握することができるため、経験に頼っていたOGスカートの降下を、効率良く安全に行うことができる。加えて、本発明によれば、地金の厚みを定量的に推定するだけでなく、地金除去の時期を的確に判断することができる。 According to the present invention, the prevention of the collision between the OG skirt and the metal can be achieved by an inexpensive, safe and reliable method. Furthermore, since the contact state between the OG skirt and the bullion can be accurately grasped, the OG skirt, which has depended on experience, can be lowered efficiently and safely. In addition, according to the present invention, not only can the thickness of the bullion be estimated quantitatively, but also the timing of bullion removal can be accurately determined.
以下、本発明を図を用いて具体的に説明する。
図２に、本発明に従う転炉スカート衝突防止方法を実現するための設備の一例を示す。なお、図中、１はOGスカート（水冷式）、２はOGスカート昇降油圧シリンダー、３は地金、４は転炉炉体、５はランス、６はOG上部フード（水冷式）、７は溶鋼、８は油圧配管、９は圧力センサー、10はCCDカメラ、11は警報灯（パトライト）、12は画像変換ボード、13は圧力信号、14は操業信号、15はA/D変換ボード、16は表示機（CRT）、17は処理装置（パソコン）および18は記録媒体（ハードディスク）である。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 2 shows an example of equipment for realizing the converter skirt collision prevention method according to the present invention. In the figure, 1 is an OG skirt (water-cooled), 2 is an OG skirt lifting hydraulic cylinder, 3 is a bare metal, 4 is a converter furnace body, 5 is a lance, 6 is an OG upper hood (water-cooled), 7 is Molten steel, 8 hydraulic piping, 9 pressure sensor, 10 CCD camera, 11 warning light, 12 image conversion board, 13 pressure signal, 14 operation signal, 15 A / D conversion board, 16 Is a display (CRT), 17 is a processing device (personal computer), and 18 is a recording medium (hard disk).
まず、転炉吹錬作業を行うに先立って、転炉炉口に水冷管を備えるOGスカート１を降下させる。その際、なるべく転炉炉口にスカート１を近づけることが好ましいのは前述したとおりであるが、本発明では、OGスカート１が転炉炉口地金に、接触または衝突したことを検出するために、OGスカートの昇降用油圧シリンダーに圧力センサー９が備え付けられている。すなわち、OGスカート１が地金に接触または衝突すると、機械的にOGスカートと締結されている油圧シリンダーには、特定の油圧圧力の変動が発生する。そして、その圧力変動を検出することで、OGスカート下部が転炉口の地金に接触したと判断することができるのである。 First, prior to performing the converter blowing operation, the OG skirt 1 having a water-cooled tube at the converter furnace is lowered. At that time, as described above, it is preferable to bring the skirt 1 as close as possible to the converter furnace opening. However, in the present invention, in order to detect that the OG skirt 1 contacts or collides with the converter furnace inlet metal. In addition, a pressure sensor 9 is provided in the hydraulic cylinder for raising and lowering the OG skirt. That is, when the OG skirt 1 comes into contact with or collides with the base metal, a specific hydraulic pressure fluctuation occurs in the hydraulic cylinder mechanically fastened to the OG skirt. Then, by detecting the pressure fluctuation, it can be determined that the lower part of the OG skirt is in contact with the metal at the converter port.
具体的には、図２に示したように、OGスカート昇降用に接続されている４台（うち２台は図示せず）のスカート昇降シリンダー２に、テール側油圧圧力センサー９を各々直結する。ついで、転炉炉口にOGスカート１を降下させる。その際、圧力センサー９を４台同時に、0.1秒程度のピッチで常時監視し、その圧力信号13を電圧信号変換装置15を介して処理装置（パソコン）17に入力する。ついで、処理装置（パソコン）17において油圧変動幅Ａを求め、以下に記述するしきい値Ｂと比較する。
上記Ａ値がしきい値Ｂを超えた場合は、警報灯11の吹鳴や表示機16における警告表示などにより、工場転炉操業オペレーターに異常を知らしめ、また、好ましくは、スカート昇降シリンダー２を停止する信号を降下設備に発して、スカート１の降下を停止することで、スカート１が地金３に衝突することが防止できる。すなわち、オペレーターの熟練度にかかわらず安全なスカート降下作業ができるのである。
Specifically, as shown in FIG. 2, tail side hydraulic pressure sensors 9 are directly connected to four skirt raising / lowering cylinders 2 (two not shown) connected for raising / lowering the OG skirt. . Next, the OG skirt 1 is lowered to the converter furnace port. At that time, four pressure sensors 9 are simultaneously monitored at a pitch of about 0.1 seconds, and the pressure signal 13 is input to the processing device (personal computer) 17 via the voltage signal converter 15. Next, the hydraulic pressure fluctuation range A is obtained in the processing device (personal computer) 17 and compared with a threshold value B described below.
If the above A value exceeds the threshold B, the factory converter operator is informed of the abnormality by, for example, sounding the warning lamp 11 or displaying a warning on the
ここに、本発明におけるしきい値Ｂの求め方を説明する。
本発明におけるしきい値Ｂは、スカートと前記転炉炉口に付着した地金とが接触した際に発生する油圧変動を予め計測し、その値から定めたものである。
具体的には、図３に示すように、スカートと地金とが接触したと記録された時刻における油圧変動のPeak to Peakの値、すなわち図中の油圧変動ｂ（Kg/cm2）のデータ を試験的に取得し、そのうちの最小の値をしきい値Ｂとすることが好ましい。このＢ値は、転炉の規模やスカートの降下速度等で適宜決められるものであるが、2.0〜5.0ｍ程度の直径を有し、降下速度が15〜20mm／秒である転炉の場合、Ｂは10〜15（Kg/cm2）程度の範囲とすることが好ましい。
なお、図３では、0.1秒毎に計測しているスカート油圧圧力値を１秒間分（この装置であると10ポイント分）記憶し、その範囲での最大変動値が当該時間での油圧変動幅Ａとなる。
Here, how to obtain the threshold value B in the present invention will be described.
The threshold value B in the present invention is determined based on a value obtained by measuring in advance a hydraulic pressure fluctuation that occurs when the skirt contacts the metal core attached to the converter furnace port.
Specifically, as shown in FIG. 3, the Peak to Peak value of the hydraulic pressure fluctuation at the time when the skirt and the metal were recorded to be in contact, that is, the data of the hydraulic fluctuation b (Kg / cm 2 ) in the figure. Are obtained on a trial basis, and the minimum value among them is preferably set as the threshold value B. This B value is appropriately determined depending on the converter scale, skirt descending speed, etc. In the case of a converter having a diameter of about 2.0 to 5.0 m and a descending speed of 15 to 20 mm / second, B is preferably in the range of about 10 to 15 (Kg / cm 2 ).
In FIG. 3, the skirt hydraulic pressure value measured every 0.1 second is stored for 1 second (10 points for this device), and the maximum fluctuation value within that range is the hydraulic fluctuation width at that time. A.
上記した地金高さの情報から、その次にスカートを下降させる際には、その下降の下限を、当該回の降下停止位置以上の高さで止めることが望ましい。というのは、地金との不要な接触を避けることができるからである。なお、上記した次の降下停止位置は、当該回の降下停止位置から100〜150ｍｍ程度上方で一旦止めることが好ましい。というのは、１回の転炉吹錬作業で100ｍｍ程度地金が付着する可能性があるからである。
また、次のスカートの降下作業の際には、スカートの降下速度を途中で遅くする、すなわち、当該回の降下停止位置より150ｍｍ程度上方から遅くすることが望ましい。推定よりも早く接触が起きたときにその衝撃を効果的に緩和することができるからである。
From the information on the height of the bullion, when the skirt is lowered next time, it is desirable that the lower limit of the descent is stopped at a height equal to or higher than the descent stop position. This is because unnecessary contact with bullion can be avoided. The next descent stop position described above is preferably temporarily stopped about 100 to 150 mm above the descent stop position at that time. The reason is that there is a possibility that a metal ingot of about 100 mm may be attached in one converter blowing operation.
In the next skirt lowering operation, it is desirable to lower the skirt lowering speed halfway, that is, from about 150 mm above the lowering stop position. This is because the impact can be effectively mitigated when contact occurs earlier than estimated.
ここに、図２では、磁気記録部18を用いることで、警報情報履歴と採取データ履歴と操業信号14とを磁気記録部18に記録することができる。
Here, in FIG. 2, by using the
また、本発明では、上述した圧力センサーを用いる手段の補助手段として、転炉４の地金３とスカート１を同時に撮影するCCDカメラ10を用いることができる。CCDカメラ10からの画像データは、画像信号変換装置12を経由して画像処理機（処理装置17）で画像処理を行い、地金高さとスカート高さを計算し、予め定めた基準の地金高さおよび上述した圧力センサーを用いて求めた地金高さと比較して、より正確に異常状態を判断することができる。
Further, in the present invention, a
本発明において、前記したスカートの停止位置情報や上記画像処理による地金高さの情報を基に、転炉炉口に堆積した地金の堆積厚みを求め、得られた地金の推定厚みに基づいて、地金の除去作業の要否を判断することができる。
ここに、判断手順の一例を説明する。例えば、次回に必ず地金の除去作業を行わなければならない地金の堆積厚みをＣｍｍ、変化の確認を行って警戒していく要警戒値をＤｍｍ、変化量をＥｍｍとそれぞれ基準値を設定しておく。
In the present invention, based on the information on the stop position of the skirt described above and the information on the height of the bullion by the above image processing, the accumulated thickness of the bullion deposited on the converter furnace mouth is obtained, and the estimated thickness of the obtained bullion is obtained. Based on this, it is possible to determine whether or not a bullion removal operation is necessary.
Here, an example of the determination procedure will be described. For example, set the reference value as Cmm for the thickness of the bullion that must be removed next time, Dmm for the warning value to check for changes and Dmm, and Emm for the amount of change. Keep it.
そして、推定厚みがＤｍｍを超えた場合には、要警戒域として、厚みの変化量もチェックする。すなわち、次回の堆積厚みと今回の堆積厚みとの差を確認し、その差がＥｍｍ以上となった場合は、突発的に厚みが増えたということなので、その次の転炉作業前には地金の除去作業を行うこととするなどの判断することができる。なお、このように、突発的に厚みが増えた場合には、突起状に地金が付着している可能性が高く、当該箇所の地金のみを除去することで対応できると考えられる。すなわち、本発明によれば、必要最低限の時間で必要最小限の除去作業を行うことができる。 When the estimated thickness exceeds Dmm, the amount of change in thickness is also checked as a warning area. In other words, the difference between the next deposition thickness and the current deposition thickness is confirmed, and if the difference exceeds Emm, it means that the thickness has suddenly increased. It can be determined that the gold removal operation is to be performed. In addition, when the thickness suddenly increases in this way, there is a high possibility that the bullion is attached in a protruding shape, and it is considered that it can be dealt with by removing only the bullion at the relevant location. That is, according to the present invention, the minimum necessary removal operation can be performed in the minimum necessary time.
他方、上記の差が小さければ、地金付着が安定しているということなので、上記した基準値Ｃｍｍを超えるまでは使用できるといった判断をすることができる。
なお、上記した、Ｃ，ＤおよびＥ値は転炉の規模やスカートの降下速度等で適宜決められるが、２〜５ｍ程度の径を有し、降下速度が18〜20mm／秒である転炉の場合、Ｃ＝350〜400ｍｍ程度、Ｄ＝150〜200ｍｍ程度およびＥ＝100ｍｍ程度とすることが好ましい。
On the other hand, if the above difference is small, it means that the adhesion of the metal is stable, so that it can be determined that it can be used until the reference value Cmm is exceeded.
The above-mentioned C, D and E values are appropriately determined depending on the scale of the converter, the descending speed of the skirt, etc., but the converter having a diameter of about 2 to 5 m and a descending speed of 18 to 20 mm / sec. In this case, it is preferable that C = about 350 to 400 mm, D = 150 to 200 mm, and E = 100 mm.
また、本発明では、上記した推定厚みに基づいて、例えば、Ｄｍｍの上150ｍｍ程度の位置からスカートの降下速度を落とすこともできる。そうすることで、衝突のおそれのないところは早く下ろし、接触の可能性のある範囲を遅くすることで、スカート降下作業の効率化と安全の担保が同時に図れることになる。
なお、本発明において、スカートの降下速度は特に制限がないが、早く降下させるところの降下速度を20〜25mm／秒とし、上記遅くするところの降下速度を12〜15mm／秒とすることが好ましい。
Moreover, in this invention, based on the above-mentioned estimated thickness, the descent | fall speed | rate of a skirt can also be dropped from the position of about 150 mm above Dmm, for example. By doing so, the place where there is no possibility of a collision is lowered quickly, and the range where there is a possibility of contact is slowed down, so that the efficiency of the skirt lowering operation and the security can be ensured at the same time.
In the present invention, the descent speed of the skirt is not particularly limited, but it is preferable that the descent speed for lowering the skirt is 20 to 25 mm / sec, and the descent speed for the slower descent is 12 to 15 mm / sec. .
本発明における地金の除去作業方法としては、従来公知の方法がいずれも使用できるが、例えば、装入クレーンを用いて、地金除去の対象箇所を打撃することで取り除く、また、ランスから酸素を炉内壁に吹き付けて地金を溶解除去するといった方法が挙げられる。 As the method for removing bullion in the present invention, any conventionally known method can be used. For example, using a charging crane, the bullion is removed by striking the target portion of bullion removal, and oxygen is removed from the lance. A method of melting and removing the bare metal by spraying on the inner wall of the furnace.
本発明で利用する急激な油圧変動は、OGスカートと地金との衝突以外にも種々発生している。例えば、油圧シリンダー稼動初期等が挙げられるが、それらの外乱要因を取り除くため、油圧回路の制御信号を取り込んで油圧のばらつきをカットすることができる。また、さらに測定の精度を高めるために、工業用監視カメラの映像を参考画像として収集し、その画像から画像処理を行ってOGスカートの高さを求め、監視精度を上げることができる。 In addition to the collision between the OG skirt and the base metal, various sudden hydraulic fluctuations used in the present invention occur. For example, there is an initial operation of the hydraulic cylinder, etc., but in order to remove those disturbance factors, the control signal of the hydraulic circuit can be taken in and the variation in hydraulic pressure can be cut. Further, in order to further improve the measurement accuracy, the video of the industrial surveillance camera can be collected as a reference image, and image processing can be performed from the image to obtain the height of the OG skirt, thereby increasing the monitoring accuracy.
本発明に用いるような昇降用油圧シリンダーの油圧回路は、その特性上、回路の切り替わりに大きな圧力変動を伴うため、回路切り替え後（動作直後から）、５秒間程度は圧力変動が激しく、圧力変動の監視を行うことができない。そこで、その間の監視の抜けを防止する目的で監視カメラ10を用いることが好ましい。例えば、CCDカメラ10による画像信号を、画像入力ボード12に取り込み、処理装置17で画像処理を行うことによって、地金の高さとスカートとの位置関係情報を得ることができ、監視の抜けを防止することができる。なお、バルブ切り替え信号を、操業信号入力端子14に接続し、圧信号変換装置15を介して処理装置（パソコン）17に入力すれば、上記した切り替わり直後の圧力変動を、予めカットしておくことができる。
The hydraulic circuit of the lifting hydraulic cylinder as used in the present invention, due to its characteristics, involves a large pressure fluctuation at the time of circuit switching. Therefore, after the circuit switching (just after the operation), the pressure fluctuation is intense for about 5 seconds. Cannot be monitored. Therefore, it is preferable to use the
本発明において、上述したそれぞれの機器、すなわち、OGスカート昇降油圧シリンダー、圧力センサー、CCDカメラ（TVカメラでも代替可能である）、警報灯（パトライト）、画像変換ボード、A/D変換ボード、表示機（CRT）、処理装置（パソコン）および記録媒体（ハードディスク）は、いずれも特別の制限はなく公知のもの使用することができる。なお、OGスカート昇降油圧シリンダーは、４本でスカートを保持することが好ましいが、転炉に対して、スカートを昇降することが出来れば何本でも問題はない。 In the present invention, each of the above-described devices, that is, the OG skirt lifting hydraulic cylinder, pressure sensor, CCD camera (can be replaced with a TV camera), warning light (patlight), image conversion board, A / D conversion board, display The machine (CRT), the processing device (personal computer), and the recording medium (hard disk) are not particularly limited, and known ones can be used. The OG skirt lifting hydraulic cylinder preferably holds four skirts, but any number of OG skirt lifting hydraulic cylinders may be used as long as the skirt can be lifted or lowered with respect to the converter.
１ OGスカート（水冷式）
２ OGスカート昇降油圧シリンダー
３ 地金
４ 転炉炉体
５ ランス
６ OG上部フード（水冷式）
７ 溶鋼
８ 油圧配管
９ 圧力センサー
10 CCDカメラ
11 警報灯（パトライト）
12 画像変換ボード
13 圧力信号
14 操業信号
15 A/D変換ボード
16 表示機（CRT）
17 処理装置（パソコン）
18 記録媒体（ハードディスク）
1 OG skirt (water-cooled)
2 OG skirt elevating
7 Molten steel 8 Hydraulic piping 9 Pressure sensor
10 CCD camera
11 Warning light
12 Image conversion board
13 Pressure signal
14 Operation signal
15 A / D conversion board
16 Display (CRT)
17 Processing device (PC)
18 Recording medium (hard disk)
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