JPH0421713A - 取鍋蓄熱量による出鋼温度補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は取鍋蓄熱量による出鋼温度補正方法に関するも
のである。

（従来の技術） 一般に、製鋼プロセスにおいては、転炉または電気炉で
生産された溶鋼は、−旦取鍋に移され、二次精錬処理や
バブリング等の処理後、タンデインシュー鋳型を経由し
、連続鋳造により鋳片を製造するが、連続鋳造する際に
は、ＮｔｉＡ温度を所定の温度に管理することが重要で
ある。連続鋳造の鋳込み中の取鍋溶鋼温度が高めに外れ
ると、鋳片の表面品質が悪くなること及び、ブレークア
ウトの危険性が増大すること、そして鋳片の内部欠陥で
ある中心偏析が悪化するため、鋳造速度を下げねばなら
ず、工程能力が低下する。一方、連続鋳造の鋳込み中の
取鍋溶鋼温度が低めに外れると、溶鋼中に存在するアル
ミナや凝固した地金が浸漬ノズルに付着し、浸漬ノズル
の湯道を閉塞させるトラブルの危険性が増大する。従っ
て、鋳込み中の取鍋溶鋼温度を適正な範囲内に制御する
必要があり、このため出鋼温度の管理が非常に重要であ
る。

そこで従来は、出ｍｉ度を補正する際、溶鋼中添加元素
の成分濃度により決定される液相線温度、取鍋〜タンデ
イ２２１間の自然降温、バブリング時の降温、運搬時間
による降温、出鋼時や二次精錬処理時の添加合金による
降温、出鋼時の自然降温等を考慮する方法が採られてい
た。

しかしながらこの方法は、転炉出鋼〜連続鋳造間の溶鋼
温度のバラツキの原因が明らかでなく、推定精度が低か
ったため、二次精錬工程の昇熱処理やタンデイツシュに
おけるプラズマ加熱、誘導加熱そして、浸漬ノズルや上
ノズルの通電加熱等により冷えた溶鋼を加熱して操業ト
ラブルを回避する方法や、タンデイツシュでの塗材投入
法のように溶銅温度の高め外れを冷却することにより所
望の温度域に制御する方法が採られていた。

（発明が解決しようとする課Ｂ） 溶鋼を加熱する方法は、設備化費用が大きいこと及び、
ランニングコスト（耐火物・電力）が大きくなるという
問題点があった。

また、溶鋼を冷却する方法は、転炉吹き止め温度が高い
ために耐火物・合金コストが上昇すること及び、温度制
御域に制約があること、即ち、温度が高（なると、多量
の塗材を投入する必要が生じるが、塗材は、ある一定量
以上溶かすことは困難なため温度制御域が限られるとい
う問題点があった。

更に、転炉から連続鋳造に至る間の溶鋼温度降下量を推
定し、転炉出鋼時の温度を補正する方法は、例えば特開
昭６２−２９７４１１号公報や特開平１−２４６３１３
号公報に示されるように、取鍋耐火物の蓄熱量に注目し
、溶鋼温度降下量の推定精度を向上させる技術が提案さ
れている。これらの中でも述べられているように、転炉
出鋼〜連続鋳造間の溶鋼温度降下量を推定するためには
、取鍋耐火物の蓄熱量を正確に把握することが必要であ
る。本発明者らが行った調査でも、転炉出端〜連続鋳造
間の全溶鋼温度降下量のうち取鍋耐火物からの熱ロスの
割合は、取鍋耐火物の受綱時の蓄熱量や合金投入量、二
次精錬の有無等、鋼種や操業条件によりバラツキはある
が、２０〜６０％を占めることが明らかになった。

しかしながら、特開昭６２−２９７４１１号公報に示さ
れるように、転炉から出鋼するのに先立ち、取鍋の内壁
表面温度を測定する方法の場合、取鍋内壁表面温度は連
続鋳造の鋳込み終了後経過時間や、転炉出鋼前のバーナ
ー等による取鍋予熱条件、バーナー消火後の経過時間に
より、極端に変動するため、取鍋蓄熱量（転炉出鋼後、
連続鋳造までの溶鋼温度降下量）を定量的に評価するこ
とは難しく、本発明者らが、実機操業で調査した結果、
この方法で取鍋耐火物への抜熱による溶鋼温度降下量を
推定するためには、取鍋受鋼開始の２分以内での測定が
必要であり、転炉出鋼温度を補正することは時間的制約
上、困難であった。

また、特開平１−２４６３１３号公報に示されるように
、取鍋耐火物の内部温度のみを測定する場合、通常操業
においては、約２〜４時間を周期として転炉出鋼〜連続
鋳造〜取鍋整備〜転炉出鋼を繰り返すが、この条件では
、取鍋耐火物は熱的に非定常な状態であり、この例で述
べている［平衡時の温度を用いた方法ｊと「経時変化を
用いた方法Ｊのいずれの場合も熱的に定常な状態である
ため、これらの方法で、実操業における取鍋耐火物の蓄
熱量を定量的に評価することは困難であるという問題が
あった。

本発明はこれら従来法の問題点を解決しうる取鍋耐火物
の蓄熱量による出鋼温度補正方法を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは、取鍋耐火物の内部温度及
び、測温点の取鍋内壁からの距離を測定または推定し、
その結果に基づいて取鍋耐火物の抜熱による降温を考慮
し補正を加えることを特徴とする取鍋蓄熱量による出鋼
温度補正方法にある。

（作　用） 取鍋耐火物の蓄熱量を定量的に把握するために種々の検
討を行った結果、転炉吹き止めの直前で吹き止め温度の
制御が可能な時間に、取鍋耐火物の内部点、即ち内壁か
ら５〜８０ＩＩＩ１１の範囲内で１点または複数点の温
度と、測温点の耐火物内壁からの距離を把握すれば良い
ことが判明した。

ここで、測定点が内壁から５ＩｌｌＩＩ未満だと、ノイ
ズが大きく定量的な情報が得られず、また、８゜Ｉ超だ
と、転炉〜造塊工程間の溶鋼温度降下に及ぼす影響が小
さいため、取鍋耐火物蓄熱量の定置的な必要情報が得ら
れない。

本発明に係る非定常熱伝導においては、取鍋耐火物の蓄
熱量を定量的に評価するためには、温度情報だけでなく
、測温点の取鍋内壁からの情報も必要であるということ
が、本発明者らが行った調査の結果明らかになった。

耐火物厚み方向（−次元）で、エネルギー収支をとると
、 （１）　　耐火物の熱物性値が、温度に無関係に一定値
と仮定できる場合 Ｔ：温度（Ｋ） ｔ：時間（ｓ） Ｘ：距離（ｍ） Ｃ：比熱ＣＪ／　（ｋｇ−Ｋ）） ρ：密度（ｋｇ／ｎ？） λ：熱伝導率（Ｗ／　（ｍ−Ｋ）） （２）耐火物の熱物性値の温度依存性を無視できない場
合 但し、λ＝λ　（Ｔ）、ｃ＝ｃ　　（Ｔ）、ρ＝ρ　（
Ｔ）となり、いずれの場合においても、取鍋蓄熱量は、
温度だけでなく内壁からの距離の項が必要となる。

以上の結果、従来は定量的な把握が困難で、転炉出鋼〜
連続鋳造工程の溶鋼温度降下量のバラツキの主因となっ
ていた取鍋耐火物の蓄熱量の正確な把握ができ、この情
報と、転炉出鋼〜連続鋳造工程の溶鋼温度推移を推定す
る計算モデルにて、溶鋼温度降下量を推定し、適正な転
炉吹き止め温度を転炉吹錬中に提示することにより、出
鋼温度を所望の温度域に制御することが可能となった。

（実施例） 第１図は、本発明の実施例を示すブロック線図であり、
第２図は本発明に係る取鍋耐火物の内部温度を測定する
センサーを例示する断面図である。

本発明は、第１図及び第２図に示すように、測定センサ
ー２及び厚み計３によって転炉吹錬中に、取鍋耐火物１
の内部温度及び測温点２Ａの取鍋内壁１４からの距離り
を測定すると共に転炉吹き止め温度予測に必要な情報、
即ち、取鍋情報や予測時間スケジュール情報、予定合金
投入量を収集する。

実施例においては、転炉吹き止めの１０分前に取鍋内面
温度及び、内壁からの距離を測定した。

その結果を表１に示した。また、転炉吹錬中のサブラン
スからの測定により、転炉出鋼後、連続鋳造工程へ到着
する間の成分調整のための合金投入量は、１０．８　ｋ
ｇ　／　Ｔｏｎと予測され、また、連続鋳造工程と二次
精錬工程から予測された時間を表２に示した。この例で
は、取鍋の付着物は認められなかった０以上の条件に基
づき、第１図に示すシステムにて、適正な転炉吹き止め
温度を計算したところ、１６９３°Ｃであった。なお、
表３に本実施例における転炉吹き止め後の溶鋼温度の計
算値と実測値を示した。

第２図中４はターミナルボックス、５は可動ケーブルで
ある。

表１　測定結果 表２ 操業条件 （単位：分） 表３ 温度降下推定値と実測４Ｍ　（単位；°Ｃ）（発明の効
果） 本発明により、連続鋳造工程到着時の溶鋼温度のバラツ
キ（標準偏差）がσ＝８．４℃−′２．１°Ｃと減少し
、転炉吹き止め温度（平均）を６°Ｃ低下できた他、連
続鋳造における温度起因の品質・操業トラブルの減少が
図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック線図、第２図は
本発明に係る取鍋耐火物の内部温度を測定するセンサー
を例示する断面図である。 １：取鍋耐火物 ２：温度センサー ３：厚み計 ４：ターミナルボックス ５：可動ケーブル 特許出願人　新日本製鐵株式會社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 取鍋耐火物の内部温度及び、測温点の取鍋内壁からの距
   離を測定または推定し、その結果に基づいて取鍋耐火物
   の抜熱による降温を考慮し補正を加えることを特徴とす
   る取鍋蓄熱量による出鋼温度補正方法。