TW201734214A - 熔融生鐵預備處理方法及熔融生鐵預備處理控制裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題]高精度地推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度。 [解決手段]提供一種熔融生鐵預備處理方法，是在使用轉爐之熔融生鐵預備處理中包含以下步驟：資料取得步驟，取得與脫磷處理前之熔融生鐵相關的熔融生鐵資料、以及包含在脫磷處理時從上述轉爐排出之排氣成分及排氣流量的排氣資料；碳濃度推定步驟，將基於上述排氣資料而算出之脫磷處理時之脫碳量，使用基於上述脫磷處理時之作業因素而算出之修正值來予以修正，並基於經過修正之脫碳量與上述熔融生鐵資料而推定脫磷處理後之碳濃度。

Description

熔融生鐵預備處理方法及熔融生鐵預備處理控制裝置
本發明是涉及在使用轉爐之熔融生鐵預備處理對脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度進行推定之熔融生鐵預備處理方法及熔融生鐵預備處理控制裝置。
關於製鋼程序中之轉爐吹煉，為了令停吹時(脫碳處理結束時)之熔鋼成分濃度(例如碳濃度等)、熔鋼溫度命中目標值，將靜態控制與根據副槍測量之動態控制組合而進行吹煉控制。靜態控制是在吹煉開始之前，基於熔融生鐵中之成分濃度等之熔融生鐵資料，使用根據質量平衡、熱平衡而來之數學模型等，決定為了令停吹時之熔鋼成分濃度及熔鋼溫度命中目標值而必要之氧吹入量、各種副原料之投入量，依循此而進行吹煉。另一方面，動態控制是在吹煉中使用副槍而實際測量熔鋼成分濃度、熔鋼溫度，基於該等測量值，使用根據質量平衡、熱平衡而來之數學模型等，對在靜態控制決定之氧吹入量、各種副原料之投入量進行更新，使用更新後之該等值而進行吹煉。
近年來，關於轉爐吹煉，有被稱作MURC(Multi Refining Converter：多功能轉爐法)之技術正在開發進展，可將熔融生鐵預備處理與脫碳處理在同一轉爐一連串地進行。MURC可將身為吹煉中之熔融生鐵預備處理之其中一者之脫磷處理與吹煉中之脫碳處理連續地進行。藉此，起因於在製鋼程序中將熔融生鐵送到其他轉爐之熱損失會減少。所以，可將大量廢料使用在吹煉，令製鋼程序之生産效率顯著提昇將成為可能。
於轉爐裝入大量廢料的情況下，當脫磷處理結束後，可能發生在熔融生鐵存在有未熔解廢料之情形。若如此地存在有未熔解廢料，則要針對轉爐內之熔融生鐵進行上述之副槍測量會變得困難。這是因為，可能由於副槍對未熔解廢料衝突而造成副槍破損，引起重大事故。因此，當在脫磷結束後而要開始脫碳處理時，難以使用副槍來測量脫碳處理開始時之熔融生鐵中之碳濃度。所以，要藉由同一轉爐來將脫磷處理、脫碳處理連續進行的情況下，將不是基於脫碳處理開始時之熔融生鐵中之碳濃度之實際值，而是基於脫磷處理開始時之熔融生鐵中之碳濃度之實際值，藉由靜態控制來決定吹入之氧量、各種副原料之投入量。
然而，熔融生鐵中之碳濃度可能因為脫磷處理之進行狀況而比原先設想的還要大幅地減少，或是不太減少。此情況下，脫碳處理後之熔鋼中之碳濃度可能大幅地偏離目標之碳濃度。所以，為了確實地獲得具有目標之碳濃度之熔鋼，需要基於脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度來進行靜態控制，而非基於脫磷處理前之熔融生鐵中之碳濃度來進行靜態控制。由於直接測量脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度會有困難，故需要可合理地推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度之技術。
關於推定轉爐吹煉之碳濃度之技術，已經有各式各樣之技術在進行開發。舉例來說，在下述專利文獻1已揭示到如下技術：使用在脫碳處理中從轉爐排出之排氣資料來算出與脫碳氧效率相關之參數，使用該參數來推定正在進行脫碳處理之熔鋼中之碳濃度。該技術使用之模型是將脫碳處理中之以下舉動予以組合：當吹入之氧與熔鋼中之碳以幾乎1對1之比例(在此，1對1之比例是指莫耳比之1對1)來反應之脫碳最旺盛期之階段下，脫碳氧效率成為一定；當熔鋼中之碳濃度低於臨界值之階段下，脫碳氧效率降低。藉此，將脫碳處理之推移反映之碳濃度推定成為可能，故熔鋼中之碳濃度及熔鋼溫度之推定精度獲得提昇。 先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2012-117090號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而，藉由上述專利文獻1記載之技術而推定之熔鋼中之碳濃度僅僅是針對脫碳處理下之熔融生鐵中之碳濃度進行推定。在脫磷處理吹入轉爐內之氧流量是不同於脫碳處理。具體而言，在脫碳處理是為了熔鋼之脫碳，而令氧從上吹槍高速地吹入，在脫磷處理則是為了效率佳地生成用於促進脫磷之氧化鐵熔渣，而令氧以低速吹入。若吹入轉爐內之氧流量不同，則在轉爐內發生之氧化反應之機制亦不同。所以，即便將上述專利文獻1所揭示之與碳濃度推定相關之技術直接用在脫磷處理下之熔融生鐵中之碳濃度推定，亦難以高精度地推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度。
於是，本發明是鑑於上述問題而建構，本發明之目的是提供可高精度地推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度之新穎且經過改良之熔融生鐵預備處理方法及熔融生鐵預備處理控制裝置。 用以解決課題之手段
為了解決上述課題，根據本發明之某觀點，提供一種熔融生鐵預備處理方法，是在使用轉爐之熔融生鐵預備處理中包含以下步驟：資料取得步驟，取得與脫磷處理前之熔融生鐵相關的熔融生鐵資料、以及包含在脫磷處理時從上述轉爐排出之排氣成分及排氣流量的排氣資料；碳濃度推定步驟，將基於上述排氣資料而算出之脫磷處理時之脫碳量，使用基於上述脫磷處理時之作業因素而算出之修正值來予以修正，並基於經過修正之脫碳量與上述熔融生鐵資料而推定脫磷處理後之碳濃度。
亦可以如下：在上述碳濃度推定步驟，上述修正值是藉由以上述作業因素作為解釋變數之迴歸式而算出。
亦可以如下：上述脫磷處理時之作業因素是包含顯示上述脫磷處理時之熔渣之渣化狀況之作業因素。
亦可以如下：上述顯示熔渣之渣化狀況之作業因素是包含與上述轉爐內之聲學資訊相關之作業因素。
亦可以如下：在上述資料取得步驟更取得上述脫磷處理後之目標碳濃度、及在上述脫磷處理後進行之脫碳處理之往上述轉爐內之氧吹入量；上述熔融生鐵預備處理方法更包含：氧量修正步驟，基於推定之上述脫磷處理後之碳濃度及上述脫磷處理後之上述目標碳濃度的比較結果，將上述氧吹入量修正。
另外，為了解決上述課題，根據本發明之別的觀點，提供一種熔融生鐵預備處理控制裝置，是控制使用轉爐之熔融生鐵預備處理的熔融生鐵預備處理控制裝置，具有：資料取得部，取得與脫磷處理前之熔融生鐵相關的熔融生鐵資料、以及包含在脫磷處理時從上述轉爐排出之排氣成分及排氣流量的排氣資料；碳濃度推定部，將基於上述排氣資料而算出之脫磷處理時之脫碳量，使用基於上述脫磷處理時之作業因素而算出之修正值來予以修正，並基於經過修正之脫碳量與上述熔融生鐵資料而推定脫磷處理後之碳濃度。
上述熔融生鐵預備處理方法是使用修正脫碳量來推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度，前述修正脫碳量是將使用排氣資料所獲得之脫碳量藉由修正值而予以修正，前述修正值是藉由以脫磷處理時之作業因素作為解釋變數之迴歸式而表現。藉此，即便未在脫磷處理後進行副槍測量，亦可高精度地推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度。所以，可更確實地獲得在脫碳處理後具有目標值碳濃度之熔鋼。 發明效果
如以上說明，根據本發明，可高精度地推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度。
用以實施發明之形態 以下，一面參考附加圖面，一面詳細說明本發明之較佳實施形態。附帶一提，在本說明書及圖面，實質上具有相同機能構成之構成要素是加上相同之符號，藉此省略重複說明。
附帶一提，在脫碳處理時之轉爐內，因應其碳濃度而存在生鐵或鋼，但為了避免說明變得煩雜，以下說明是將轉爐內之熔融生鐵或熔鋼皆稱作熔鋼。另外，在脫磷處理時是使用熔融生鐵這樣之字詞。另外，在本說明書，只要沒有特別區分，則「脫磷處理後」是指「脫磷處理結束之時間點(脫磷處理結束時)」。亦即，「脫磷處理後」並不包含脫碳處理開始以後之時間點。
另外，雖然與本發明之一實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法所設想的是對MURC之脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度進行推定，但本發明並非限定於該例。舉例來說，與本發明之一實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法亦可以對使用SRP(Simple Refining Process：簡單精煉程序)等其他之轉爐吹煉方式之脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度進行推定。亦即，與本發明之一實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法並不管在熔融生鐵預備處理(尤其脫磷處理)所使用之轉爐吹煉方式，而可推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度。
＜1.系統之構成＞ 圖1是顯示與本發明之一實施形態相關之熔融生鐵預備處理系統1之構成例的圖。參考圖1，與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理系統1具有轉爐吹煉設備10、熔融生鐵預備處理控制裝置20及測量控制裝置30。
(轉爐吹煉設備) 轉爐吹煉設備10具有轉爐11、煙道12、上吹槍13、排氣成分分析計101及排氣流量計102。另外，轉爐吹煉設備10可更具有聲級計111及集音麥克風112。轉爐吹煉設備10舉例來說是基於測量控制裝置30輸出之控制訊號，而開始及停止由上吹槍13進行之對熔融生鐵之氧供給、將冷材投入、以及進行與轉爐11之熔融生鐵及熔渣之排渣相關之處理。附帶一提，雖然圖示是予以省略，但轉爐吹煉設備10可設有用於測量熔融生鐵之成分濃度及熔融生鐵溫度之副槍、用於對上吹槍13供給氧之送氧裝置、具有用於對轉爐11投入冷材之驅動系統之冷材投入裝置、以及具有用於對轉爐11投入副原料之驅動系統之副原料投入裝置等一般之轉爐吹煉所使用之各種裝置。
用於吹煉之上吹槍13是從轉爐11之爐口***，從送氧裝置送來之氧14是通過上吹槍13而供給至爐內之熔融生鐵。另外，可為了攪拌熔融生鐵，將氮氣、氬氣等之惰性氣體等當作底吹氣體15而從轉爐11之底部導入。於轉爐11內，裝入/投入從高爐流出之熔融生鐵、少量之鐵廢料、用於調整熔融生鐵溫度之冷材、生石灰等之用於形成熔渣之副原料。附帶一提，若副原料是粉體，則亦可通過上吹槍13而將其與氧14一起供給至轉爐11內。
在脫磷處理，如下述式(1)所示，熔融生鐵含有之磷會與轉爐內之熔渣含有之氧化鐵、及包含有含氧化鈣物質之副原料進行化學反應(脫磷反應)，藉此，令磷被熔渣帶走。亦即，可利用吹煉令熔渣之氧化鐵之濃度增加，藉此促進脫磷反應。附帶一提，在下述式(1)，「[物質X]」是是表示熔融生鐵中之物質X，「(物質Y)」是表示熔渣中之物質Y。
[式1]
另外，熔融生鐵中之碳是與從上吹槍13供給之氧進行氧化反應(脫碳反應)。藉此，生成CO或CO2 之排氣。該等排氣是從轉爐11往煙道12排出。
如此，在轉爐吹煉，吹入之氧與熔融生鐵中之碳、磷、或矽等反應，產生氧化物。在此產生之氧化物是作為排氣而排出，或是作為熔渣而穩定化。利用吹煉之氧化反應，令碳被去除，且令磷等被熔渣帶走而去除，藉此，生成低碳且不純物少之鋼。
另外，除了上吹槍13之外，還可將未圖示之副槍從轉爐11之爐口***爐內。在預定之時間點令副槍之前端浸漬於熔鋼(或熔融生鐵)，藉此包含碳濃度之熔鋼中之成分濃度、及熔鋼溫度等。將藉由該副槍測量成分濃度及/或熔鋼溫度等之行為稱作副槍測量。副槍測量之結果是透過測量控制裝置30而朝熔融生鐵預備處理控制裝置20發送。附帶一提，雖然本實施形態在脫磷處理是因為轉爐11內可能有未熔解廢料存在而未進行副槍測量，但可以在脫碳處理中之預定之時間點實施副槍測量。
因為吹煉而發生之排氣是往設在轉爐11外之煙道12流動。在煙道12設有排氣成分分析計101、及排氣流量計102。排氣成分分析計101是對排氣含有之成分進行分析。排氣成分分析計101舉例來說是分析排氣含有之CO及CO2 之濃度。排氣流量計102是測量排氣之流量。排氣成分分析計101及排氣流量計102是以預定之取樣周期(例如5~10(sec)周期)而依序進行排氣之分析及測量。藉由排氣成分分析計101而分析出之與排氣成分相關之資料、及藉由排氣流量計102而測量到之與排氣流量相關之資料(以下，將該等資料稱作「排氣資料」)是透過測量控制裝置30而朝熔融生鐵預備處理控制裝置20輸出作為時間序列資料。該排氣資料可以是依序朝熔融生鐵預備處理控制裝置20輸出，亦可以是在脫磷處理結束時總括地朝熔融生鐵預備處理控制裝置20輸出。
另外，轉爐吹煉設備10可具有聲級計111及集音麥克風112。集音麥克風112是取得從轉爐11內發生之聲音，將與該聲音相關之訊號朝聲級計111輸出。聲級計111是針對取得之訊號而進行訊號處理，生成聲學資訊來作為處理結果。在此生成之聲學資訊是透過測量控制裝置30而朝熔融生鐵預備處理控制裝置20輸出。該聲學資訊是將脫磷處理時之轉爐11內之熔渣之渣化狀況反映之資訊，可當作脫磷處理時之作業因素之參數來使用。附帶一提，脫磷處理時之作業因素之詳細是後述。
附帶一提，可以在轉爐吹煉設備10設置聲級計111及集音麥克風112以外之顯示脫磷處理時之轉爐11內之熔渣之渣化狀況以取得作業因素之參數之裝置。舉例來說，可在轉爐11內照射微波而測量轉爐11之熔渣等級，藉此把握熔渣之渣化狀況。要取得該熔渣等級來作為作業因素之參數的情況下，舉例來說，可在轉爐吹煉設備10設置用於朝轉爐11內照射微波之微波照射裝置、用於接收在熱池面反射之微波之天線、及基於該天線所接收之微波而解析熔渣等級之熔渣等級測量裝置。
(熔融生鐵預備處理控制裝置) 熔融生鐵預備處理控制裝置20具有資料取得部201、碳濃度推定部202、修正量算出部203、熔融生鐵預備處理資料庫21、及輸入輸出部22。熔融生鐵預備處理控制裝置20是具有CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、儲存器及通訊裝置等之硬體構成，藉由該等硬體構成而實現資料取得部201、碳濃度推定部202、修正量算出部203、及熔融生鐵預備處理資料庫21之各機能。另外，輸入輸出部22是藉由鍵盤、滑鼠、或觸控面板等之輸入裝置、顯示器或印表機等之輸出裝置、及通訊裝置而實現。
附帶一提，圖1是僅以熔融生鐵預備處理控制裝置20所具有之機能中之就本發明而言有特徴之機能為主，而予以圖示。除了圖示之機能之外，熔融生鐵預備處理控制裝置20還具有進行與熔融生鐵預備處理相關之控制時所必要之一般機能。
舉例來說，熔融生鐵預備處理控制裝置20具有控制將氧吹入轉爐11、將冷材及副原料投入等之與熔融生鐵預備處理相關之程序整體之機能。另外，舉例來說，熔融生鐵預備處理控制裝置20具有在一般之靜態控制進行之、在吹煉開始前使用預定之數學模型等而決定往轉爐11之氧吹入量、冷材之投入量(以後，稱作冷材量)及副原料之投入量等之機能等。另外，舉例來說，熔融生鐵預備處理控制裝置20具有針對在一般之動態控制進行之副槍測量而控制其測量對象、測量時間點等之機能。
關於未圖示之各機能之具體處理(例如，上述之冷材及副原料投入之控制方法、在靜態控制之在吹煉開始前決定氧吹入量或各種冷材及副原料之投入量等之方法、副槍測量之控制方法)，由於可套用各種之公知之方法，故在此是省略詳細之說明。
熔融生鐵預備處理控制裝置20是以儲存在熔融生鐵預備處理資料庫21之各種資料、及排氣資料當作輸入值，而推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度。然後，熔融生鐵預備處理控制裝置20是基於推定之熔融生鐵中之碳濃度而修正在脫磷處理前藉由靜態控制決定之氧吹入量及冷材量之指示值。熔融生鐵預備處理控制裝置20更進一步將推定之熔融生鐵中之碳濃度、以及經過修正之氧吹入量及冷材量之指示值朝輸入輸出部22輸出。另外，輸出至輸入輸出部22之各指示值是朝控制轉爐吹煉設備10之動作之測量控制裝置30輸出。測量控制裝置30是進行與從熔融生鐵預備處理控制裝置20取得之各指示值對應之與往轉爐11內送酸及投入冷材相關之控制。
熔融生鐵預備處理控制裝置20之各機能部所具有之具體機能是後述。
熔融生鐵預備處理資料庫21是將在熔融生鐵預備處理控制裝置20使用之各種資料儲存之資料庫，藉由儲存器等之記憶裝置而實現。熔融生鐵預備處理資料庫21舉例來說是如圖1所示，儲存熔融生鐵資料211、參數212、及目標資料213等。該等資料可以是透過未圖示之輸入裝置、通訊裝置而追加、更新、變更、或削除。熔融生鐵預備處理資料庫21所記憶之各種資料是藉由資料取得部201來叫出。另外，熔融生鐵預備處理資料庫21亦可以是儲存碳濃度推定部202之推定結果(例如，脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度)、或修正量算出部203之修正結果(例如，氧吹入量之修正後之指示值)。附帶一提，雖然與本實施形態相關之具有熔融生鐵預備處理資料庫21之記憶裝置是如圖1所示，與熔融生鐵預備處理控制裝置20一體地構成，但在其他之實施形態，具有熔融生鐵預備處理資料庫21之記憶裝置可以是與熔融生鐵預備處理控制裝置20分離之構成。
熔融生鐵資料211是與轉爐11內之熔融生鐵相關之各種資料。舉例來說，熔融生鐵資料211包含關於熔融生鐵之資訊(依各次加注而分之初期之熔融生鐵重量、熔融生鐵成分(碳、磷、矽、鐵、錳等)之濃度、熔融生鐵溫度、熔融生鐵率等)。熔融生鐵資料211亦可以包含其他像是在一般之熔融生鐵預備處理及脫碳處理必要之各種資訊(例如，關於副原料及冷材之投入之資訊(關於副原料及冷材量之資訊)、關於副槍測量之資訊(關於測量對象、測量時間點等之資訊)、關於氧吹入量之資訊等)。參數212是被碳濃度推定部202及修正量算出部203拿來使用之各種參數。舉例來說，參數212包含以作業因素作為解釋變數之迴歸式之參數、及用於算出修正量之參數。目標資料213包含脫磷處理後、脫碳處理後、及副槍測量時等之熔融生鐵中(熔鋼中)之目標成分濃度及目標溫度等之資料。
輸入輸出部22舉例來說是具有如下之機能：取得藉由碳濃度推定部202而求得之碳濃度之推定結果、或藉由修正量算出部203而求得之氧吹入量之修正值等之修正結果，朝各種輸出裝置輸出。舉例來說，輸入輸出部22可以是將從修正量算出部203取得之氧吹入量之修正後之指示值朝轉爐吹煉設備10輸出。藉此，實行將氧吹入量之修正後之指示值反映之吹煉。另外，輸入輸出部22亦可以是將推定之熔融生鐵中之碳濃度、或氧吹入量之修正後之指示值顯示給操作員。此情況下，輸入輸出部22亦可以是更進一步將藉由閱覽了顯示資訊之操作員之操作而輸入之與送氧或投入冷材等之指示相關之資訊朝轉爐吹煉設備10輸出。另外，輸入輸出部22亦可以是將熔融生鐵預備處理資料庫21所記憶之推定結果等輸出。
(測量控制裝置) 測量控制裝置30具有CPU、ROM、RAM、儲存器及通訊裝置等之硬體構成。測量控制裝置30具有如下機能：與轉爐吹煉設備10具有之各裝置進行通訊，控制轉爐吹煉設備10之整體之動作。舉例來說，測量控制裝置30是因應來自熔融生鐵預備處理控制裝置20之指示而控制往轉爐11之冷材及副原料之投入等。另外，測量控制裝置30是取得由排氣成分分析計101及排氣流量計102等之轉爐吹煉設備10之各裝置獲得之資料，而朝熔融生鐵預備處理控制裝置20發送。
＜2.由熔融生鐵預備處理控制裝置進行之處理＞ 以下，依序說明圖1顯示之熔融生鐵預備處理控制裝置20之各機能。附帶一提，在以下之說明中，只要沒有特別說明，則各成分之濃度之單位(質量%)是記載成(%)。
(資料取得部) 資料取得部201是取得熔融生鐵預備處理資料庫21所記憶之熔融生鐵資料211、參數212、目標資料213、以及從排氣成分分析計101及排氣流量計102輸出的排氣資料。資料取得部201可以是在脫磷處理中將排氣成分分析計101及排氣流量計102所依序測量到之資料依序取得，亦可以是在脫磷處理後總括地取得。資料取得部201是將取得之資料朝碳濃度推定部202輸出。
(碳濃度推定部) 碳濃度推定部202是基於以資料取得部201取得之各種資料而推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度。以下，針對碳濃度推定部202之碳濃度之推定方法進行說明。
脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度可藉由脫磷處理前後之與熔融生鐵中之碳相關之質量平衡來推定。亦即，可以想到的是，脫磷處理前後之熔融生鐵所含有之碳之質量之差會與因為脫磷處理而產生之排氣所含有之碳之質量一致(亦即，質量平衡會守恆)。本發明人們對如此之使用與碳相關之質量平衡模型來推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度之方式進行了檢討。
首先，基於排氣資料來算出因為脫磷處理而產生之排氣所含有之碳之質量(脫碳量)。基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas (ton)是如下述式(2)所示。
[式2]
在此，由排氣資料求出之每單位時間之脫碳量wc[i](g/sec)是藉由下述式(3)而算出。
[式3]
在此，CO[i+N](%)是排氣中之CO濃度，CO2 [i+N](%)是排氣中之CO2 濃度，Voffgas [i](Nm3 /hr(NTP))是總排氣流量。CO[i](%)及CO2 [i](%)可藉由排氣成分分析計101而取得。另外，Voffgas [i](Nm3 /hr(NTP))可藉由排氣流量計102而取得。另外，方括號[]內之i是表示排氣成分分析計101及排氣流量計102之取樣周期。另外，方括號[]內之N是與排氣成分分析計101之分析延遲(排氣到達排氣成分分析計101之設置位置為止之時間延遲)對應。分析延遲N之具體值可以因應在煙道12之排氣成分分析計101之設置位置等而適宜地決定。另外，「NTP」是Normal Temperature Pressure的意思。將Voffgas [i]乘上1000之值除以3600的理由是將單位轉換成(L/sec)。另外，以22.4(L/mol)來除之理由是換算莫耳數。另外，12是碳之原子量。
另一方面，基於脫磷處理前後之熔融生鐵中之碳濃度之成分實測之脫碳量(以後稱作基於成分變化之脫碳量)ΔCc (ton)是如下述式(4)所示。
[式4]
在此，CHM (%)是脫磷處理前之熔融生鐵中之碳濃度，WHM (ton)是脫磷處理前之熔融生鐵之重量，CSC (%)是脫磷處理前裝入轉爐11內之廢料中之碳濃度，WSC (ton)是脫磷處理前裝入轉爐11內之廢料之重量，CCM (%)是脫磷處理前之冷卻生鐵中之碳濃度，WCM (ton)是脫磷處理前之冷卻生鐵之重量，Csub,j (%)是脫磷處理前投入轉爐11內之副原料j中之碳濃度，Wsub,j (ton)是脫磷處理前投入轉爐11內之副原料j之重量。該等實際量是含於熔融生鐵資料211。
另外，CdeP (%)是脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度。
脫磷處理前後之與碳相關之質量達成平衡的情況下，基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas 與基於成分變化之脫碳量ΔCC 會相等。亦即，基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas 與基於成分變化之脫碳量ΔCC 之關係是如下述式(5)所示。
[式5]
由以上，藉由將上述式(2)~(4)套用在上述式(5)，脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度CdeP 是如下述式(6)地表示。藉此，理論上可算出脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度CdeP 。
[式6]
然而，本發明人們發現，藉由上述式(6)獲得之基於排氣資料之脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度CdeP 會與從實際脫磷處理後而取樣之熔融生鐵所獲得之碳濃度之實際值CdeP,a 大幅地不同。這是因為，在上述式(2)及式(3)算出之基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas 含有許多誤差。
關於如上述般之誤差，可以想到的是主要來自排氣流量計102之測量誤差。當排氣通過排氣流量計102之配管時，可能有從轉爐11產生之煤等之粉塵進入配管的情形。因為如此之粉塵附著於配管內(例如孔口等)之情形，配管內之排氣之通過變成不穩定之狀態，排氣流量計102之測量誤差變大。由於排氣流量計102之配管之內部之狀態時時刻刻變化，故難以抑制由排氣流量計102產生之測量誤差。
於是，經過本發明人們努力研究之結果，而想出在上述式(5)加入用於修正基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas 之修正值、亦即加入修正項ΔCcorrect (ton)，來改善藉由上述式(6)獲得之脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度CdeP 之推定精度。在上述式(5)加入修正項ΔCcorrect ，則如下述式(7)所示。
[式7]
該修正項ΔCcorrect 之推定模型是藉由各種統計手法而建構。舉例來說，與本實施形態相關之修正項ΔCcorrect 是藉由周知之複迴歸分析手法而獲得，是藉由以各種之作業因素X作為解釋變數之迴歸式而算出之目的變數。具體而言，修正項ΔCcorrect 是如下述式(8)所示。
[式8]
在此，αk 是與第k個作業因素Xk 對應之迴歸係數，α0 是常數。另外，作業因素X之具體例是如下述表1所示。不過，下述表1顯示之作業因素僅僅是一例，在修正項ΔCcorrect 之推定可考慮各式各樣之作業因素X。另外，修正項ΔCcorrect 之推定可以是使用下述表1所包含之作業因素之全部或一部分。
[表1]
本發明人們發現，藉由將以上述之作業因素Xj 作為解釋變數之修正項ΔCcorrect 加入質量平衡模型，而令脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度CdeP 之推定精度獲得改善。
再者，經過本發明人們努力研究之結果，本發明人們發現，除了一般可想到之脫磷處理時之作業因素(熔融生鐵量、熔融生鐵率、熔融生鐵溫度、熔融生鐵成分、氧吹入量、副原料投入量等，相當於表1之編號1~編號N-2)之外，還將反映脫磷處理時之轉爐11內之熔渣之渣化狀況之作業因素反映在修正項ΔCcorrect ，藉此，脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度CdeP 之推定精度進一步獲得改善。
關於反映熔渣之渣化狀況之作業因素令脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度CdeP 之推定精度進一步獲得改善的理由，可想到的是因為熔渣之渣化狀況反映脫磷處理時之轉爐11內之脫碳氧效率。脫碳氧效率是顯示吹入轉爐11內之氧與熔融生鐵中之碳之反應效率之指標。若吹入之氧碰到在熱池面露出之熔融生鐵，則會發生脫碳反應。然而，在脫磷處理是優先進行以熔渣帶走磷。因此，在熔融生鐵之表面會存在有大量之熔渣。在此，隨著熔渣之渣化狀況，可能是因為吹入之氧不易碰到熔融生鐵而造成脫碳反應不易發生的情況，或者是即便吹入之氧不易碰到熔融生鐵，熔渣中之氧化鐵亦成為脫碳反應之氧供給源而令脫碳反應發生的情況。所以，難以單純地預測熔渣之渣化狀況會抑制或促進脫碳反應。然而，可推想的是，熔渣之渣化狀況可能對脫碳反應具有影響。亦即，可想到的是，轉爐11內之熔渣之渣化狀況對脫碳反應之容易發生之程度、亦即脫碳氧效率具有影響。所以，可將反映熔渣之渣化狀況之作業因素反映在修正項ΔCcorrect ，藉此，將由脫磷處理中之轉爐11之脫碳氧效率之變動造成之影響納入而推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度CdeP 。本發明人們想出藉此令脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度CdeP 之推定精度獲得改善。
關於反應脫磷處理中之熔渣之渣化狀況之作業因素，如表1所示，舉例來說是包含聲級計值(db)及利用微波進行之熔渣高度之測量值(m)等。
聲級計值是藉由聲級計111而輸出之值。聲級計111是透過集音麥克風112取得轉爐11內之聲音來作為聲學訊號，當作聲級計值而輸出。聲級計值會隨著轉爐11內之熔渣之渣化狀況而變動。可藉由將聲級計值當作作業因素來使用，而將熔渣之渣化狀況反映在修正項ΔCcorrect 。
另外，熔渣等級是從未圖示之熔渣等級測量裝置輸出之值。熔渣等級測量裝置舉例來說是透過天線而取得朝轉爐11內照射之微波，由該微波解析熔渣等級。該熔渣等級會隨著轉爐11內之熔渣之渣化狀況而變動。與聲級計值同樣，可藉由將熔渣等級當作作業因素來使用，而將熔渣之渣化狀況反映在修正項ΔCcorrect 。
另外，如果能藉由其他之物理測量方法來把握熔渣之渣化狀況，則亦可將藉由該等測量方法而獲得之測量結果當作作業因素來使用。經過本發明人們努力研究之結果，發現適合將聲級計值當作反映熔渣之渣化狀況之作業因素來使用。
附帶一提，隨然本實施形態是藉由複迴歸分析來建構修正項ΔCcorrect 之推定模型，但該推定模型亦可以是藉由其他之統計手法來建構。關於其他之統計手法，舉例來說，可以是類神經網路或隨機森林等之使用機械學習演算法之統計手法等。
以上，針對修正項ΔCcorrect 之推定方法進行了說明。脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度CdeP 是藉由在上述式(7)套用上述式(2)~(4)、及上述式(8)，而表示成如下述式(9)。
[式9]
碳濃度推定部202是藉由將資料取得部201所取得之各種資料代入上述式(9)，而推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度CdeP 。碳濃度推定部202是將推定之碳濃度CdeP 朝修正量算出部203。另外，碳濃度推定部202亦可以是將推定之碳濃度CdeP 朝輸入輸出部22輸出。
(修正量算出部) 修正量算出部203是基於由碳濃度推定部202推定之碳濃度CdeP 與目標資料213含有之脫磷處理後之目標碳濃度Caim 的比較結果，修正目標資料213含有之脫碳處理之氧吹入量。脫磷處理後之目標碳濃度Caim 、及脫碳處理之氧吹入量O2,aim 是由脫磷處理前之靜態控制所決定之量。修正量算出部203是使用上述之推定結果等而算出氧吹入量之修正量ΔO2,correct 。然後，修正量算出部203是使用氧吹入量之修正量ΔO2,correct 而更新原先決定之氧吹入量O2,aim ，取得更新後之氧吹入量O2,corrected 。
氧量之修正量可藉由下述式(10)而算出。
[式10]
在此，β是參數。關於該參數，舉例來說，可以是代入相當於與碳反應之氧之化學當量之理論值。藉此，算出相當於推定碳濃度CdeP 與目標碳濃度Caim 之差之氧量。
修正量算出部203是將與修正後之氧吹入量O2,corrected 相關之資訊朝輸入輸出部22輸出。
附帶一提，修正量算出部203亦可以是除了修正原先決定之氧吹入量O2,aim 之外還修正原先之冷材量。舉例來說，當修正後之氧吹入量O2,corrected 是比原先決定之氧吹入量O2,aim 還少的情況下，在脫碳處理，轉爐11之熔融生鐵溫度可能會變低。因此，修正量算出部203舉例來說可以是基於修正後之氧吹入量O2,corrected 及熔融生鐵溫度(熔鋼溫度)而進行將投入轉爐11之冷材量減少之修正。藉此，即便在脫磷處理後對脫碳處理之氧吹入量進行了減少修正，亦可到達原先決定之目標熔鋼溫度。修正量算出部203是將與修正後之冷材量相關之資訊朝輸入輸出部22輸出。
以上，參考圖1而針對與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理系統1之構成例進行了說明。
＜3.熔融生鐵預備處理方法之流程＞ 圖2是顯示與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理系統1之熔融生鐵預備處理方法之流程圖的圖。一面參考圖2，一面針對與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理系統1之熔融生鐵預備處理方法之流程進行說明。附帶一提，圖2顯示之各處理是與由圖1顯示之熔融生鐵預備處理控制裝置20實行之各處理對應。因此，圖2顯示之各處理之詳細是予以省略，僅止於說明各處理之概要。
在與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法，首先，資料取得部201取得熔融生鐵資料及排氣資料(步驟S101)。具體而言，資料取得部201是取得在圖1顯示之熔融生鐵資料211、參數212、及目標資料213、以及由排氣成分分析計101及排氣流量計102所測量到的排氣資料。
接著，碳濃度推定部202是基於取得之各種資料而推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度(步驟S103)。具體而言，碳濃度推定部202是藉由將熔融生鐵資料及排氣資料含有之各種資料代入上述式(9)，而推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度。附帶一提，在上述式(9)之修正項ΔCcorrect 之推定，可選擇各種作業因素。舉例來說，為了令脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度更加提昇，在ΔCcorrect 之推定，宜選擇反映熔渣之渣化狀況之作業因素。
接著，修正量算出部203是基於推定之脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度與脫磷處理後之熔融生鐵中之目標碳濃度的比較結果，修正在脫碳處理吹入轉爐11內之氧吹入量(步驟S105)。附帶一提，為了令熔融生鐵溫度對上脫磷處理後之目標熔融生鐵溫度，宜配合氧吹入量之修正而將脫碳處理時之冷材量修正。另外，輸入輸出部22是對轉爐吹煉設備10發出指示，以基於經過修正之氧量及冷材量來進行氧之吹入及冷材之投入。轉爐吹煉設備10是進行因應該指示之與往轉爐11送酸及投入冷材相關之處理。
以上，參考圖2而說明了與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法之處理順序。附帶一提，雖然在以上說明之實施形態是基於推定之脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度而將朝轉爐11吹入之氧吹入量及投入之冷材量皆予以修正，但本實施形態並非限於此例。舉例來說，與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法亦可以是僅將氧吹入量修正成令熔鋼中之碳濃度滿足目標值。此情況下，步驟S105可以是基於推定之脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度而只計算令熔鋼中之碳濃度滿足目標值之氧吹入量。
＜4.總結＞ 如以上說明，本實施形態是使用修正脫碳量來推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度，前述修正脫碳量是將使用排氣資料所獲得之脫碳量藉由修正值而予以修正，前述修正值是藉由以脫磷處理時之作業因素作為解釋變數之迴歸式而表現。藉此，即便未在脫磷處理後進行副槍測量，亦可高精度地推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度。
在與本實施形態相關之前述修正值之推定，可藉由使用反映轉爐11內之熔渣之渣化狀況之作業因素來作為作業因素，而將轉爐11內之脫碳效率反映在上述之修正項。藉此，可更高精度地推定脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度。
再者，根據本實施形態，使用碳濃度之推定結果而修正脫碳處理時吹入之氧吹入量。藉由基於修正後之氧量來進行脫碳處理，可更確實地獲得滿足脫碳處理後之目標碳濃度之熔鋼。另外，藉由因應氧吹入量之修正而將朝轉爐11內投入之冷材量修正，可更確實地獲得滿足脫碳處理後之目標熔鋼溫度之熔鋼。
附帶一提，圖1顯示之構成只不過是與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理系統1之一例，熔融生鐵預備處理系統1之具體構成並不限定於該例。熔融生鐵預備處理系統1只要是能實現以上說明之機能之構成即可，可採用一般能設想到之各式各樣之構成。
舉例來說，熔融生鐵預備處理控制裝置20具有之各機能可以不是在1台裝置中全部實行，亦可以藉由複數裝置之合作來實行。舉例來說，可以是將具有資料取得部201、碳濃度推定部202、修正量算出部203中之其中1機能或任意之複數機能之一裝置連接成能與具有其他機能之其他裝置進行通訊，藉此實現與圖示之熔融生鐵預備處理控制裝置20同等之機能。
另外，亦可以是製作用於實現圖1顯示之與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理控制裝置20之各機能之電腦程式，而安裝在PC等之處理裝置。另外，亦可以是提供儲存有如此之電腦程式之電腦可讀取之記錄媒體。記錄媒體舉例來說是磁碟、光碟、磁光碟、快閃記憶體等。另外，上述之電腦程式亦可以不使用記錄媒體、而透過例如網路來散布。 [實施例]
接著，說明本發明之實施例。為了確認本發明之效果，本實施例是針對藉由與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法而獲得之修正項之有效性、與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法之碳濃度之推定精度、與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法之對實際作業之適用，進行了檢證。附帶一提，以下進行之實施例只是用於檢證本發明之效果，本發明並非限定於以下之實施例。
(修正項之有效性及碳濃度之推定精度) 首先，針對藉由與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法而獲得之修正項ΔCcorrect 之有效性、與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法之脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度CdeP 之推定精度進行檢證。
首先，實施例是使用排氣資料、熔融生鐵資料、作業因素而算出基於成分變化之脫碳量ΔCc 、基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas 及修正項ΔCcorrect 。基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas 是使用前述式(2)、式(3)而算出，修正項ΔCcorrect 是使用前述式(8)而算出。另外，基於成分變化之脫碳量ΔCc 是使用前述式(4)而算出。在此，在基於成分變化之脫碳量ΔCc 、基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas 及修正項ΔCcorrect 之間具有前述式(7)之關係。
另一方面，比較例是使用排氣資料及熔融生鐵資料而算出基於成分變化之脫碳量ΔCc 及基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas 。基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas 及基於成分變化之脫碳量ΔCc 的算出方法是與本實施例相同。在此，未使用修正項ΔCcorrect ，在基於成分變化之脫碳量ΔCc 及基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas 之間具有前述式(5)之關係。
附帶一提，為了檢證修正項ΔCcorrect 之有效性，在實施例及比較例是將脫磷處理後從轉爐取樣之熔融生鐵中之碳濃度之實際值代入上述式(4)之CdeP 。亦即，在本實施例，基於成分變化之脫碳量ΔCc 是基於實際值而獲得之值。
另外，以未將反映熔渣之渣化狀況之作業因素使用在修正項ΔCcorrect 之推定的例子當作實施例1，以將反映熔渣之渣化狀況之作業因素使用在修正項ΔCcorrect 之推定的例子當作實施例2。表2顯示在實施例1、實施例2、比較例中被使用在脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度之推定之資料及作業因素之清單。附帶一提，本實施例是使用聲級計值來作為反映熔渣之渣化狀況之作業因素。
[表2]
作為顯示修正項ΔCcorrect 之有效性之指標，將在實施例1、實施例2、比較例算出之基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas (加上修正項ΔCcorrect 之修正脫碳量)之與基於成分變化之脫碳量ΔCc 的誤差(推定誤差)分別算出，求出該推定誤差之標準差σ。標準差σ越小則推定誤差越小，亦即，可以說是修正項ΔCcorrect 之有效性高。
另外，作為顯示碳濃度之推定精度之指標，將在實施例1及實施例2使用上述式(9)而推定之碳濃度CdeP 與在脫磷處理後從轉爐取樣之熔融生鐵中之碳濃度之實際值的誤差分別算出，求出該推定誤差之標準差σ。標準差σ越小則推定誤差越小，亦即，可以說是推定精度高。
將結果顯示在圖3~圖5。圖3是顯示比較例之基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas 之推定誤差的圖。圖4是顯示實施例1之基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas +修正項ΔCcorrect 之推定誤差的圖。另外，圖5是顯示實施例2之基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas +修正項ΔCcorrect 之推定誤差的圖。在各圖中，x軸是顯示基於由碳濃度之成分分析而來之實際值之脫碳量，y軸是顯示基於排氣資料(包含修正項ΔCcorrect )之脫碳量。
參考圖3~圖5，比較例1之推定誤差之標準差σ是0.80，相較於此，實施例1之推定誤差之標準差σ是0.51，實施例2之推定誤差之標準差σ是0.40。由該結果可確認到，藉由修正項ΔCcorrect 之修正，脫碳量之對實際資料之誤差變小。再者，由於實施例2之標準差σ顯示出比實施例1之標準誤差σ還小之值，故表示將反映熔渣之渣化狀況之作業因素加入修正項ΔCcorrect 是有效。
接著，在圖6及圖7顯示與脫磷處理後之碳濃度之推定相關之結果。圖6是顯示實施例1之碳濃度CdeP 之推定誤差的圖。另外，圖7是顯示實施例2之碳濃度CdeP 之推定誤差的圖。在各圖中，x軸是顯示由碳濃度之成分分析而來之實際值，y軸是顯示使用與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法而推定之碳濃度之推定值。
參考圖6及圖7，實施例1之推定誤差之標準差σ是0.15，實施例2之推定誤差之標準差σ是0.11。因為任一標準差σ皆顯示低水準，故可以說是碳濃度CdeP 之推定精度高。另外，由於實施例2之標準差σ顯示出比實施例1之標準誤差σ還小之值，故確認到可藉由使用反映熔渣之渣化狀況之作業因素而令碳濃度CdeP 之推定精度更提高。
如以上所示，與比較例相較之下，本實施例可藉由導入修正項ΔCcorrect 而精度佳地推定碳濃度CdeP 。尤其，如實施例2所示，可藉由將反映熔渣之渣化狀況之作業因素使用在修正項ΔCcorrect 之推定，令碳濃度CdeP 之推定精度更加提高。
(對作業之適用) 接著，使用過去之作業實際資料來檢證與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法是否可適用於作業。具體而言，對過去之作業實際資料，檢證藉由與實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法而獲得之脫磷處理後之熔融生鐵中之碳濃度之推定結果、以及脫碳處理時之氧吹入量及冷材量之修正結果。
表3是顯示對作業實際資料之碳濃度之推定結果及氧量等之修正結果之套用例的表。參考表3，顯示熔融生鐵中之碳濃度、熔融生鐵溫度、氧吹入量、冷材量各自之預定值、實際值、推定值或修正指示值之履歷。預定值是藉由脫磷處理前之靜態控制而事先推定之值。實際值是在過去之作業中測量或設定之值。推定值及修正指示值是藉由與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法而獲得之碳濃度之推定值、以及氧吹入量與冷材量之修正量之指示值。在此，氧吹入量之修正量之指示值舉例來說是相當於基於上述式(10)而獲得之修正後之氧吹入量O2 , corrected 。
[表3]
參考表3，藉由脫磷處理前之靜態控制，設想脫磷處理結束時之熔融生鐵中之碳濃度是4.0%，脫碳處理中之副槍測量時之熔鋼中之碳濃度是0.5%，脫碳處理之結束時之熔鋼中之碳濃度(目標碳濃度)是0.1%。因應於此，藉由脫磷處理前之靜態控制，將氧吹入量決定成在脫碳處理開始時是7.0Nm3 /ton，在脫碳處理中之副槍測量時是25.0Nm3 /ton(7.0+18.0)，在脫碳處理之結束時是30.0Nm3 /ton(7.0+18.0+5.0)。關於冷材量之值，脫磷吹煉中是2.0ton，從脫碳處理之開始至副槍測量時是5.0ton。
然而，實際作業之副槍測量時之熔鋼中之碳濃度是0.10%。另一方面，副槍測量時之熔融生鐵溫度仍是預定值之1600℃。結果，在脫碳處理之結束時，熔鋼中之碳濃度變成比原先之目標碳濃度還要低之0.04%。可以想到的理由是脫磷處理之結束時之熔融生鐵中之碳濃度比原先決定之4.0%還要低。
另一方面，根據與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法，將脫磷處理之結束時之熔融生鐵中之碳濃度推定成3.5%。另外，因應該推定結果，將從脫碳處理之開始至副槍測量時之氧量從18.0修正成13.0Nm3 /ton。再者，因應碳濃度之推定結果及氧量之修正結果，將冷材量修正成2.5ton。由表3顯示之結果可察知，若基於該修正來進行作業，則副槍測量時之碳濃度會滿足事先設想之0.5%，故令脫碳處理之結束時之熔鋼中之碳濃度沒有下吹而接近目標碳濃度是可能的。亦即，可藉由將與本實施形態相關之熔融生鐵預備處理方法套用到實際作業，而令熔鋼中之碳濃度更確實地命中目標碳濃度。
以上雖然是一面參考附加圖面一面詳細說明本發明之較佳實施形態，但本發明並不限定於該例。對在本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，可在申請專利範圍所記載之技術思想之範疇內想出各種變更例或修正例是非常明顯，而這些當然亦屬於本發明之技術範圍。
1‧‧‧熔融生鐵預備處理系統
1a‧‧‧孔部
10‧‧‧轉爐吹煉設備
11‧‧‧轉爐
12‧‧‧煙道
13‧‧‧上吹槍
14‧‧‧氧
15‧‧‧底吹氣體
20‧‧‧熔融生鐵預備處理控制裝置
21‧‧‧熔融生鐵預備處理資料庫
22‧‧‧輸入輸出部
30‧‧‧測量控制裝置
101‧‧‧排氣成分分析計
102‧‧‧排氣流量計
111‧‧‧聲級計
112‧‧‧集音麥克風
201‧‧‧資料取得部
202‧‧‧碳濃度推定部
203‧‧‧修正量算出部
211‧‧‧熔融生鐵資料
212‧‧‧參數
213‧‧‧目標資料
S101、S103、S105‧‧‧步驟
圖1...顯示與本發明之一實施形態相關之熔融生鐵預備處理系統之構成例的圖。 圖2...顯示與同一實施形態相關之熔融生鐵預備處理系統之熔融生鐵預備處理方法之流程圖的圖。 圖3...顯示比較例之基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas 之推定誤差的圖。 圖4...顯示實施例1之基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas +修正項ΔCcorrect 之推定誤差的圖。 圖5...顯示實施例2之基於排氣資料之脫碳量ΔCoffgas +修正項ΔCcorrect 之推定誤差的圖。 圖6...顯示實施例1之碳濃度CdeP 之推定誤差的圖。 圖7...顯示實施例2之碳濃度CdeP 之推定誤差的圖。
1‧‧‧熔融生鐵預備處理系統
10‧‧‧轉爐吹煉設備
11‧‧‧轉爐
12‧‧‧煙道
13‧‧‧上吹槍
14‧‧‧氧
15‧‧‧底吹氣體
20‧‧‧熔融生鐵預備處理控制裝置
21‧‧‧熔融生鐵預備處理資料庫
22‧‧‧輸入輸出部
30‧‧‧測量控制裝置
101‧‧‧排氣成分分析計
102‧‧‧排氣流量計
111‧‧‧聲級計
112‧‧‧集音麥克風
201‧‧‧資料取得部
202‧‧‧碳濃度推定部
203‧‧‧修正量算出部
211‧‧‧熔融生鐵資料
212‧‧‧參數
213‧‧‧目標資料

Claims (6)

  1. 一種熔融生鐵預備處理方法，是在使用轉爐之熔融生鐵預備處理中包含以下步驟： 資料取得步驟，取得與脫磷處理前之熔融生鐵相關的熔融生鐵資料、以及包含在脫磷處理時從前述轉爐排出之排氣成分及排氣流量的排氣資料； 碳濃度推定步驟，將基於前述排氣資料而算出之脫磷處理時之脫碳量，使用基於前述脫磷處理時之作業因素而算出之修正值來予以修正，並基於經過修正之脫碳量與前述熔融生鐵資料而推定脫磷處理後之碳濃度。
  2. 如請求項1之熔融生鐵預備處理方法，其中在前述碳濃度推定步驟，前述修正值是藉由以前述作業因素作為解釋變數之迴歸式而算出。
  3. 如請求項1或2之熔融生鐵預備處理方法，其中前述脫磷處理時之作業因素是包含顯示前述脫磷處理時之熔渣之渣化狀況之作業因素。
  4. 如請求項3之熔融生鐵預備處理方法，其中前述顯示熔渣之渣化狀況之作業因素是包含與前述轉爐內之聲學資訊相關之作業因素。
  5. 如請求項1至4之任一項之熔融生鐵預備處理方法，其中在前述資料取得步驟更取得前述脫磷處理後之目標碳濃度、及在前述脫磷處理後進行之脫碳處理之往前述轉爐內之氧吹入量； 前述熔融生鐵預備處理方法更包含：氧量修正步驟，基於推定之前述脫磷處理後之碳濃度及前述脫磷處理後之目標碳濃度的比較結果，將前述氧吹入量修正。
  6. 一種熔融生鐵預備處理控制裝置，是控制使用轉爐之熔融生鐵預備處理的熔融生鐵預備處理控制裝置，具有： 資料取得部，取得與脫磷處理前之熔融生鐵相關的熔融生鐵資料、以及包含在脫磷處理時從前述轉爐排出之排氣成分及排氣流量的排氣資料； 碳濃度推定部，將基於前述排氣資料而算出之脫磷處理時之脫碳量，使用基於前述脫磷處理時之作業因素而算出之修正值來予以修正，並基於經過修正之脫碳量與前述熔融生鐵資料而推定脫磷處理後之碳濃度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117210639B (zh) * 2023-11-09 2024-02-23 山东宇信铸业有限公司 一种一罐制铁水预处理喷粉控制方法及***

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0673428A (ja) * 1992-06-22 1994-03-15 Kawasaki Steel Corp 転炉出鋼炭素濃度の推定方法
JP3645621B2 (ja) * 1995-06-30 2005-05-11 新日本製鐵株式会社 溶銑の予備処理方法
KR100428582B1 (ko) * 1999-12-29 2004-04-30 주식회사 포스코 복합취련용 전로에서의 탄소의 이차연소비 예측방법 및용강중 탄소농도의 예측방법
JP4484717B2 (ja) * 2005-01-21 2010-06-16 株式会社神戸製鋼所 製鋼設備の操業方法
JP2009052082A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Jfe Steel Kk 転炉脱燐吹錬の送酸流量パターン決定方法
JP5527180B2 (ja) 2010-11-29 2014-06-18 新日鐵住金株式会社 転炉吹錬方法及び転炉吹錬システム
CN202401090U (zh) * 2011-11-11 2012-08-29 田陆 转炉炼钢终点控制的***
BR102012010090B1 (pt) * 2012-01-27 2018-12-04 Jfe Steel Corporation método para a produção de aço de alta limpeza
JP5790607B2 (ja) * 2012-08-20 2015-10-07 新日鐵住金株式会社 溶銑脱りん方法、溶銑脱りんシステム、低りん溶銑の製造方法および低りん溶銑の製造装置
KR101699272B1 (ko) * 2013-01-18 2017-01-24 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 전로 제강법
WO2014112521A1 (ja) * 2013-01-18 2014-07-24 Ｊｆｅスチール株式会社 溶銑の予備処理方法
BR112015025470A2 (pt) * 2013-04-10 2017-07-18 Jfe Steel Corp aparelho corretor, método de correção e método de refinamento de aço
BR112016001198B1 (pt) * 2013-07-25 2020-10-13 Jfe Steel Corporation método para processo de desfosforização de ferro fundido
WO2015045766A1 (ja) * 2013-09-30 2015-04-02 Ｊｆｅスチール株式会社 転炉吹錬設備の制御装置及び制御方法
JP6314484B2 (ja) * 2014-01-14 2018-04-25 新日鐵住金株式会社 溶銑脱りん方法

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