JPH10237527A - 溶銑の脱珪制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 高炉から出銑された溶銑に脱珪剤を投入して
脱珪。 【解決手段】 脱珪剤添加パターン制御機能は、実績脱
珪制御状況、実績脱珪剤添加量やフォーミング状況等の
脱珪処理の実績データを蓄積することによって形成され
た脱珪剤添加パターン制御１０のテーブルを備えてい
て、脱珪処理条件に適した脱珪剤添加パターンを自動的
に選択できる機能となっている、溶銑中に含有されてい
る珪素を鋳床脱珪処理するために、脱珪処理条件の初期
設定値を脱珪剤添加パターン制御１０の機能を備えたプ
ロセスコンピューター７に入力し、該初期設定値に適し
た脱珪剤添加パターンを自動的に選択して、該選択した
脱珪剤添加パターンに基づいて電気制御系により脱珪剤
添加制御を行う脱珪制制御方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉から出銑され
た溶銑の脱珪処理方法に関し、特に、高炉から出銑され
た溶銑に脱珪剤を投入して脱珪する溶銑の鋳床脱珪制御
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高炉から出銑された溶銑は、トー
ピードカー、取鍋等の受銑容器に収納して製鋼工程に移
送し、転炉による製鋼が行われるが、この転炉製鋼に先
立って、溶銑の予備処理を行って転炉製鋼の効率化を図
ることが行われている。

【０００３】溶銑の製鋼前の予備処理の１つとして、高
炉から出銑された溶銑を鋳床脱珪処理することで珪素含
有量を低減することが知られている。公知の鋳床脱珪処
理方法は、高炉から出銑される溶銑に脱珪剤を添加し
て、溶銑中の珪素含有量を所定の目標値とするように制
御する出銑速度添加制御や定量添加制御による脱珪処理
方法が一般的である。

【０００４】このような脱珪処理方法としては、例え
ば、特開昭５８−１９３３０７号公報に、高炉から出銑
される溶銑中の珪素含有量を熱起電力法によって測定
し、該測定値に応じて溶銑樋中の溶銑の脱珪条件を調整
する脱珪制御方法が開示されており、特開昭６１−１５
７６０６号公報では、次の受銑容器で受銑する溶銑の温
度と珪素含有量の予測値、次受銑取鍋の目標規格、当該
取鍋の受銑終了時刻、実績データ等から目標を満足する
加珪、脱珪剤の投入速度を算出することにより、規格的
中率向上を図って、加珪剤及び脱珪剤の使用量を低減す
る加珪または脱珪制御方法が開示されており、また、特
開昭６２−３０８０６号公報では、脱珪処理後の珪素含
有量と溶銑の流速を測定し、最終目標珪素量から必要な
脱珪剤の量を求めて添加することにより、脱珪処理後の
溶銑中珪素含有量を目標品位に精度良く合致させる溶銑
脱珪制御方法が開示されている。

【０００５】これら公知の溶銑の鋳床脱珪処理方法は、
いずれも脱珪処理後に溶銑中の珪素含有量を所定の目標
値になるように脱珪剤添加量を計算して添加量を制御し
ようとするものであるが、この様な脱珪処理方法では、
必ずしも珪素含有量を所定の目標値とすることができて
いない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発者は脱珪
処理後の珪素含有量が所定の目標値とならない原因つい
て究明したところ、受銑から終了までの間に以下の様な
問題点があり、珪素含有量低減に必要な脱珪剤量を添加
できないことを知見した。

【０００７】脱珪処理の途中で、トーピードカー等の
受銑容器中の溶銑の珪素量を測定する試し切りや受銑容
器中の切替え準備作業等のため、脱珪剤の添加を数分
間、例えば３〜４分間中断することの影響により所要の
脱珪剤量が投入不足となる。

【０００８】フォーミングの発生、即ちトーピードカ
ー等の受銑容器中で溶銑がカリフラワー状に泡立つ現象
が発生して、脱珪剤の投入を中止または中断せざるを得
ないことにより所要の脱珪剤量が投入不足となる。

【０００９】脱珪剤処理を中断し、再添加作業を行う
時に、目標脱珪剤添加量に対する所要添加量が不明とな
り、適正な脱珪剤量の再添加ができなくなる。

【００１０】この様な脱珪剤投入量の不足となる脱珪処
理のケースを図１に基づいて説明する。

【００１１】図１は、従来の脱珪剤添加の理想的な定量
添加制御による添加パターンと実際の添加パターンとの
比較を示す図である。

【００１２】図１に示すように、実際の添加パターンで
は、受銑開始から脱珪剤の添加を開始するが、脱珪剤添
加作業中にで述べた試し切りやトーピードカー（ＴＰ
Ｃ）の切替え準備作業のために、約３〜４分間脱珪剤の
添加を中断する時期が存在する。更に、再添加を開始し
てもで述べたフォーミングが発生すると脱珪剤の添加
が不可能となる添加パターンとなる。これを理想的な定
量添加制御の添加パターンと比較すると、脱珪剤の添加
ができなかった時期が存在する実際の添加パターンは、
理想的な定量添加パターンの目標添加量よりも矢印に添
加不足量としてして示す様に脱珪剤の投入量不足をまね
いている。

【００１３】そこで、本発明は上記の問題点を解決し、
鋳床脱珪処理方法において、溶銑中の珪素含有量低減に
必要な目標脱珪剤量を投入でき、脱珪剤量の投入不足に
よる脱珪不足が生じない脱珪制御方法を提供することを
課題とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発者は、溶銑の鋳床脱
珪方法の受銑開始から終了までの実績に基づく脱珪剤添
加方法の複数の添加パターンをテーブル化し、鋳床脱珪
開始時の条件をそのテーブルのパターンと比較し、最適
の脱珪剤添加方法のパターンをテーブルから選択して脱
珪剤添加制御を行えば、脱珪剤量の投入不足が解消し得
ること、また、フォーミング発生についても、フォーミ
ング発生状況のデータを解析し、フォーミング発生の予
測或はフォーミングが発生しなかった脱珪方法のパター
ンをテーブル化し、そのテーブルに基づいて脱珪剤添加
制御を行えばフォーミング発生を回避し得る或はフォー
ミングが発生しても再添加量を制御し得ることに着目し
て本発明を完成した。

【００１５】本発明の要旨は、以下の通りである。

【００１６】（１）溶銑中に含有されている珪素を鋳床
脱珪処理するために、脱珪処理条件の初期設定値を脱珪
剤添加パターン制御機能を備えたプロセスコンピュータ
ーに入力し、該初期設定値に適した脱珪剤添加パターン
を自動的に選択して、該選択した脱珪剤添加パターンに
基づいて電気制御系により脱珪剤添加制御を行う脱珪制
御方法であって、そして、前記脱珪剤添加パターン制御
機能は、実績脱珪制御状況、実績脱珪剤添加量やフォー
ミング状況等の脱珪処理の実績データを蓄積することに
よって形成された脱珪剤添加パターンの制御テーブルを
備えていて、脱珪処理条件に適した脱珪剤添加パターン
を自動的に選択できる機能となっていることを特徴とす
る溶銑の鋳床脱珪制御方法。

【００１７】（２）溶銑中に含有されている珪素を鋳床
脱珪処理するために、脱珪処理条件の初期設定値をフォ
ーミング予測学習制御機能を合せ持つ脱珪剤添加パター
ン制御機能を備えたプロセスコンピューターに入力し、
該初期設定値に適したフォーミングの発生を回避した或
は、フォーミングの発生を予測した脱珪剤添加パターン
を自動的に選択して、該選択した脱珪剤添加パターンに
基づいて電気制御系により脱珪剤添加制御を行う脱珪制
御方法であって、そして、前記フォーミング予測学習制
御機能を合せ持つ脱珪剤添加パターン制御機能は、実績
脱珪制御状況、実績脱珪剤添加量やフォーミング状況等
の脱珪処理の実績データを蓄積することによって形成さ
れた脱珪剤添加パターンの制御テーブルを備えていて、
脱珪処理条件に適したフォーミングの発生を回避した或
は、フォーミングの発生を予測した脱珪剤添加パターン
を自動的に選択できる機能となっていることを特徴とす
る溶銑の鋳床脱珪制御方法。

【００１８】（３）溶銑中に含有されている珪素を鋳床
脱珪処理するために、脱珪処理条件の初期設定値をプロ
セスコンピューターに入力し、該初期設定値に適した脱
珪剤添加パターンを自動的に選択して、該選択した脱珪
剤添加パターンに基づいて電気制御系により脱珪剤添加
制御を行う脱珪制御方法であって、前記プロセスコンピ
ューターが、脱珪剤添加パターンを自動的に選択する機
能として、プロセスコンピューターが脱珪剤添加パター
ン制御機能、フォーミング予測学習制御機能を合せ持つ
脱珪剤添加パターン制御機能、出銑速度添加制御機能及
び定量添加制御機能の内のいずれか１つを選択可能に備
えていることを特徴とする溶銑の鋳床脱珪制御方法。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に基づい
て説明する。

【００２０】図２は、本発明の鋳床脱珪方法の概要を示
す図である。図２において、高炉から出銑された溶銑
は、スラグと分離されて溶銑樋２及び溶銑傾注樋３を経
て受銑量を計測する秤量計５上のトーピードカー等の受
銑容器４へ注入される。

【００２１】一方、脱珪剤添加装置６より切り出された
脱珪剤は、溶銑樋２又は溶銑傾注樋３で溶銑に添加、混
合され、溶銑中の含有珪素を除去する。脱珪剤は珪素と
結合する酸素源となるミルスケール、焼結鉱、鉄粉ダス
ト、或は砂鉄等を主成分として含有し、その他脱珪反応
を促進させる副成分として生石灰等を含有するものを用
いることができる。

【００２２】脱珪剤添加量及び添加方法の制御は、プロ
セスコンピューター７で制御する。プロセスコンピュー
ター７は、脱珪処理に必要ななデータとして、溶銑中の
珪素含有量、受銑温度、溶銑の流速等の溶銑に係る溶銑
データＡ、溶銑量、溶銑温度、フォーミング発生等の受
銑に係る受銑データＢ、受銑容器の履歴等の受銑容器に
係る受銑容器データＣ、脱珪処理した溶銑成分等の転炉
実績に係る転炉データＤ、及び脱珪剤添加量、添加方法
等の脱珪剤に係る脱珪剤データＥを各脱珪処理毎の実績
値として格納できるようにプログラムされていて、これ
らの種々の実績データにに基づいて、複数（例えば６種
類）の脱珪剤添加パターンの制御テーブルを備えてい
る。そのため、脱珪剤の目標添加量を設定すれば、制御
テーブルより脱珪剤添加パターンを自動的に選択して、
その選択した脱珪剤添加パターンに基づき電気制御系に
より脱珪剤添加制御を行うことが可能となる。

【００２３】なお、この脱珪剤添加制御系では、脱珪剤
添加パターンの選択をオペレーターが任意に指定ができ
る機能も備えている。そして、脱珪剤の目標添加量及び
脱珪剤添加パターンに基づく実績添加量は、ＣＲＴで作
業者に表示する。そのため、フォーミング等のため目標
量到達前に脱珪剤の添加を中断しても、脱珪剤の不足量
が分かるので、不足量についての再添加作業が可能とな
る。

【００２４】次いで、フォーミングについて図３に基づ
いて説明する。図３は、プロセスコンピューターがフォ
ーミング予測学習制御機能を合せ持つ脱珪剤添加パター
ン制御を行うことを説明する図である。

【００２５】図３に示すように、フォーミングに係る情
報として、フォーミングの発生状態（大、中、小）、フ
ォーミング開始から終了までの時間やフォーミング抑制
剤投入量等のデータ及び前回のトーピードカー（ＴＰ
Ｃ）等の受銑容器情報や各種実績値等の他系情報のデー
タをプロセスコンピューター７に入力すると、プロセス
コンピューター７はフォーミング予測学習制御機能を持
つようにプログラムされている。

【００２６】したがって、脱珪処理を実施する際に、脱
珪処理のために必要な受銑容器や脱珪目標値等の設定を
行えば、プロセスコンピューターは、過去の実績である
受銑容器に係る情報、フォーミングに係る情報や各種実
績の情報等に基づき、作業者にフォーミング発生の予測
や脱珪剤目標値等の指示を出すようになっている。

【００２７】次に、本発明の脱珪剤添加制御方法を制御
フロチャートに基づいて説明する。図４は、本発明の制
御フロチャートを示す図である。

【００２８】図４に示すように脱珪処理制御系をスター
トさせると、処理継続制御の判定によって、処理制御開
始（受銑開始）の場合には継続と判定することとなる。
そこで、脱珪処理に必要な操業条件等の初期設定値をセ
ットする。初期設定値をセットすると計算機は、目標受
銑量、溶銑温度、予測珪素含有量及び実績珪素含有量等
より目標脱珪剤添加量を算出する。

【００２９】そして、制御系には、フォーミング予測学
習制御機能を合せ持つ脱珪剤添加パターン制御機能９、
脱珪剤添加パターン制御機能１０、出銑速度添加制御機
能１１、及び定量添加制御機能１２が設けられているの
で、目標添加量に応じた脱珪剤の添加方法は、これら４
つの制御機能を使い分けして脱珪剤の添加パターンを決
定することができる。

【００３０】（１）フォーミング予測学習制御機能を合
せ持つ脱珪剤添加パターン制御機能９を選択すると、フ
ォーミング予測学習及びフォーミング予測結果によって
制御テーブルよりフォーミングを回避することができる
脱珪剤添加パターン或は、フォーミング発生を予測した
脱珪剤添加パターンを自動的に選択する。そしてその選
択したパターンの判定と補正処理をしてから、脱珪剤添
加設定パターン指示及び脱珪操業指示ガイダンスをＣＲ
Ｔに表示する。この指示に応じて脱珪処理した実績パタ
ーン、実績脱珪剤添加量及びフォーミング状況について
のデータは、フィードバックして蓄積し、フォーミング
予測学習の制御及び脱珪剤添加パターン制御のデータと
する。

【００３１】（２）脱珪剤添加パターン制御機能１０を
選択すると、設定した指定パターン及び操業条件（脱珪
条件）に適した脱珪剤添加パターンを制御テーブルより
自動的に選択し、その選択したパターンの判定と補正処
理をしてから、脱珪剤添加設定パターン指示及び脱珪操
業指示ガイダンスをＣＲＴに表示する。この指示に応じ
て脱珪した実績パターン、実績脱珪剤添加量及びフォー
ミング状況についてのデータは、フィードバックして蓄
積し、フォーミング予測学習制御及び脱珪剤添加パター
ン制御のデータとする。

【００３２】（３）出銑速度添加制御機能１１を選択す
ると、実績珪素含有量と予測珪素含有量とに基づいて出
銑速度に応じた脱珪剤の添加量を周期的に算出して脱珪
剤の添加設定及び脱珪操業指示ガイダンスをＣＲＴに表
示する。そして、この指示に応じて脱珪した実績制御状
況、実績脱珪剤添加量及びフォーミング状況についての
データはフィードバックして蓄積し、フォーミング予測
学習制御及び脱珪剤添加パターン制御のデータとする。

【００３３】（４）定量添加制御機能１２を選択する
と、目標脱珪剤添加量を基に定量添加量を算出し、脱珪
剤添加設定及び脱珪操業指示ガイダンスをＣＲＴに表示
する。そして、その指示に基づいて操業したデータは前
記（３）と同様に処理する。

【００３４】また、この制御系は、受銑中は処理継続制
御の判定をするが、受銑を終了すると処理制御終了の判
定をするようになっている。

【００３５】本発明の脱珪剤添加パターン制御機能に基
づき脱珪剤添加を制御した場合の例について述べる。

【００３６】図５は、脱珪剤添加パターン制御により脱
珪剤を添加した例を示す図である。

【００３７】図５に示すように、フォーミング予測学習
制御機能を合せ持つ脱珪剤添加パターン制御機能を用い
て予定受銑量の半分までを最大の切り出し量で添加する
脱珪剤添加パターンによって脱珪制御を行った。途中で
フォーミングが発生して脱珪剤の添加を停止したが、フ
ォーミング後に脱珪剤の再添加を行い、受銑終了前に目
標添加量を達成することができた。

【００３８】また、本発明の脱珪剤添加制御方法によっ
て脱珪前の溶銑中のＳｉ含有量が、０．４、０．５及び
０．６％の３種類の溶銑について脱珪処理を行った。そ
の結果、脱珪剤の投入量は、表１に示すように従来法の
出銑速度添加制御方法に比較して増加させることができ
た。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】本発明の脱珪剤添加制御方法によれば、
脱珪剤の目標添加量を短時間で達成することができるた
め、従来法よりも脱珪剤の投入量を増加することが可能
となる。また、脱珪剤投入の際に問題となっているフォ
ーミング発生を回避することができるため、脱珪処理を
中断或は中止する必要がなくなり、或は、フォーミング
予測が可能のため、フォーミングが発生したとしても脱
珪剤の再添加量の対応が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の脱珪剤添加の理想的な添定量添加制御に
よる加パターンと実際の添加パターンとの比較を示す図
である。

【図２】本発明の鋳床脱珪方法の概要を示す図である。

【図３】プロセスコンピューターがフォーミング予測学
習制御機能を合せ持つ脱珪剤添加パターン制御を行うこ
とを説明する図である。

【図４】本発明の制御フロチャートを示す図である。

【図５】フォーミング予測学習制御機能を合せ持つ脱珪
剤添加パターン制御により脱珪剤を添加した例を示す図
である。

【符号の説明】

１ 高炉 ２ 溶銑樋 ３ 溶銑傾注樋 ４ トーピードカー（ＴＰＣ） ５ 秤量計 ６ 脱珪剤添加装置 ７ プロセスコンピューター ８ 転炉 ９ フォーミング予測学習制御 １０ 脱珪剤添加パターン制御 １１ 出銑速度添加制御 １２ 定量添加制御

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶銑中に含有されている珪素を鋳床脱珪
   処理するために、脱珪処理条件の初期設定値を脱珪剤添
   加パターン制御機能を備えたプロセスコンピューターに
   入力し、該初期設定値に適した脱珪剤添加パターンを自
   動的に選択して、該選択した脱珪剤添加パターンに基づ
   いて電気制御系により脱珪剤添加制御を行う脱珪制御方
   法であって、そして、前記脱珪剤添加パターン制御機能
   は、実績脱珪制御状況、実績脱珪剤添加量やフォーミン
   グ状況等の脱珪処理の実績データを蓄積することによっ
   て形成された脱珪剤添加パターンの制御テーブルを備え
   ていて、脱珪処理条件に適した脱珪剤添加パターンを自
   動的に選択できる機能となっていることを特徴とする溶
   銑の鋳床脱珪制御方法。
2. 【請求項２】 溶銑中に含有されている珪素を鋳床脱珪
   処理するために、脱珪処理条件の初期設定値をフォーミ
   ング予測学習制御機能を合せ持つ脱珪剤添加パターン制
   御機能を備えたプロセスコンピューターに入力し、該初
   期設定値に適したフォーミングの発生を回避した或は、
   フォーミングの発生を予測した脱珪剤添加パターンを自
   動的に選択して、該選択した脱珪剤添加パターンに基づ
   いて電気制御系により脱珪剤添加制御を行う脱珪制御方
   法であって、そして、前記フォーミング予測学習制御機
   能を合せ持つ脱珪剤添加パターン制御機能は、実績脱珪
   制御状況、実績脱珪剤添加量やフォーミング状況等の脱
   珪処理の実績データを蓄積することによって形成された
   脱珪剤添加パターンの制御テーブルを備えていて、脱珪
   処理条件に適したフォーミングの発生を回避した或は、
   フォーミングの発生を予測した脱珪剤添加パターンを自
   動的に選択できる機能となっていることを特徴とする溶
   銑の鋳床脱珪制御方法。
3. 【請求項３】 溶銑中に含有されている珪素を鋳床脱珪
   処理するために、脱珪処理条件の初期設定値をプロセス
   コンピューターに入力し、該初期設定値に適した脱珪剤
   添加パターンを自動的に選択して、該選択した脱珪剤添
   加パターンに基づいて電気制御系により脱珪剤添加制御
   を行う脱珪制御方法であって、前記プロセスコンピュー
   ターが、脱珪剤添加パターンを自動的に選択する機能と
   して、脱珪剤添加パターン制御機能、フォーミング予測
   学習制御機能を合せ持つ脱珪剤添加パターン制御機能、
   出銑速度添加制御機能及び定量添加制御機能の内のいず
   れか１つを選択可能に備えていることを特徴とする溶銑
   の鋳床脱珪制御方法。