JP3664071B2

JP3664071B2 - Hot metal temperature estimation method in torpedo car

Info

Publication number: JP3664071B2
Application number: JP2000350148A
Authority: JP
Inventors: 亮次永井; 守須田; 寛野村
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2020-11-16
Also published as: JP2002155310A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、トーピードカー内の溶銑温度推定方法、特に鋳床脱珪後あるいは溶銑予備処理後のトーピードカー内に貯留されている溶銑の温度を正確に推定する際に適用して好適なトーピード内の溶銑温度推定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高炉から出銑された溶銑は、鋳床脱珪された後にトーピードカーに移されて運ばれ、次の工程である除滓場において前記鋳床脱珪によって発生した脱珪スラグを取り除き、更に次の工程である溶銑予備処理設備において脱燐や脱珪、それに脱硫等の処理が行われる。その際、脱珪スラグ除去後、次の溶銑予備処理を行うまでの間、トーピード内の溶銑温度を測定して、その温度に基づいて脱燐や脱珪、それに脱硫等の可否やフラックスの量等を決定することが行われている。
【０００３】
従来、トーピードカー内の溶銑温度は、消耗型のＲ熱電対を溶銑中に直接浸漬させて測定するのが一般的である。そのために除滓場や溶銑予備処理設備には、消耗型Ｒ熱電対を昇降着脱可能な装置を設置し、該熱電対による温度測定を行っている。
【０００４】
このような消耗型熱電対による測定結果を用いて、溶融物の温度を推定する方法としては、熱電対による測定データを予め設定した所定の周期で収集し、予め設定した所定個数の最新のデータについて移動平均値と、最大・最小値の差を逐次算定し、この最大・最小値の差が最小の状態で算定した前記移動平均値を溶融物の温度として検出（推定）するものが特開平８−２６１８４３に提案されている。
【０００５】
又、消耗型熱電対以外による測定方法としては、放射温度計に溶銑中に浸漬される保護管を取り付けて、それを溶銑中に浸漬させることにより、溶銑の温度を測定するものが特開平３−１０３７２９に提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に提案されている方法では、トーピードカー内の溶銑そのものの温度を測定する行為が必要であり、その測定のために数分間の時間を要する。又、特にＲ熱電対を使用する場合は、それを浸漬する場合の深さが不適切であることによる測定不良が発生することもあり、その場合は更に余計に時間がかかってしまう。このように温度を測定する行為にかなりの時間が取られるために、溶銑の予備処理量を増加させたいという昨今の要求に応えることができないという問題があった。又、熱電対には消耗型であるためコストがかかり、その上オペレータが付きっきりで対応しなければならない、更には測定装置をメンテナンスしなければならないというような様々な問題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、トーピードカー内の溶銑温度を短時間で正確に推定し、結果として溶銑の予備処理量を大幅に増加させることができる、トーピードカー内の溶銑温度推定方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トーピードカー内の溶銑温度を推定する際、放射温度計による除滓スラグの実測温度と溶銑の実測温度の相関から予め両者間の関係式を求めておくと共に、トーピードカー内の溶銑上に浮遊するスラグを取り除く除滓時に流出する除滓スラグを放射温度計で測定し、測定された除滓スラグ温度を前記関係式に適用して前記トーピードカー内の溶銑温度を推定することにより、前記課題を解決したものである。
【０００９】
即ち、本発明においては、除滓工程においてトーピードカー内の溶鋼上に浮遊するスラグを、該トーピードカーを傾動させ、その状態で除滓機により掻き出す際に流出する除滓スラグの温度を放射温度計で測定し、その結果を予め求めてある関係式に適用して上記溶銑の温度を推定するようにしたので、消耗型Ｒ熱電対等の場合のように、溶銑中に直接浸漬させて温度を測定する必要がないため、短時間で溶銑温度を測定することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１には、本発明に係る一実施形態の溶銑温度推定方法に適用される除滓場における測定設備と制御系の概要を示した。
【００１２】
図中符号１は、高炉から出銑された溶銑を、鋳床脱珪した後に受銑し、次の工程である除滓場に到着したトーピードカーである。このトーピードカー１には、上記溶銑２が貯留され、その表面上にはスラグ３が浮遊している。このトーピードカー１の近傍には、上記スラグ３を掻き出すための除滓機４、一般に使用されている測温装置６が設置され、該測温装置６には消耗型Ｒ熱電対７が取付けられている。
【００１３】
又、この測温装置６は、制御装置（シーケンサ）８により制御されるようになっており、該制御装置８は操作盤９により操作可能になっていると共に、上位の制御装置（ＤＤＣ）１０に、該制御装置１０はプロセスコンピュータ１１にそれぞれ接続され、該コンピュータ１１にはＣＲＴ端末１２が接続されている。又、前記トーピードカー１の近傍の所定位置には、前記制御装置８に接続された２色式放射温度計１３が配設されている。
【００１４】
本実施形態においては、前記トーピードカー１が高炉から除滓場に運ばれてくると、この除滓場では、図２に示すフローチャートに従って、溶銑温度推定処理が実行される。
【００１５】
まず、この除滓場では、除滓を開始し（ステップ１）、前記図１に示したように、鋳床脱珪によって発生した脱珪スラグ３を前記除滓機４によりスラグ受け鍋５に掻き出しを行う。そして、この時に流出する除滓スラグ３ａの温度を前記２色式放射温度計１３で測定すると、その信号が制御装置（シーケンサ）８に出力される。この制御装置８は、除滓中にこの信号、即ち放射温度計データを読み込み、後述するように溶銑温度の推定を行い（ステップ２）、除滓終了（ステップ３）後に、得られた推定値を上位の制御装置１０に送信する（ステップ４）。
【００１６】
前記ステップ２で行う制御装置１０による溶銑温度の推定は、除滓している間に前記２色式放射温度計１３から順次入力して収集される温度信号（データ）の中から、測定温度の最高値を算出し、その値に予め溶銑の実測温度との相関から求めておいた次の関係式（１）
溶銑温度推定値＝最高温度×補正係数（ａ）＋補正係数（ｂ） …（１）
を適用して、その時の溶銑温度を推定する。このように溶銑温度が推定されると、前記制御装置１０はプロセスコンピュータ１１にその温度推定値を送信する。これを受信したプロセスコンピュータ１１は、このデータを用いて、従来と同様に予備処理実行の可否やフラックス量等を計算する。
【００１７】
【実施例】
次に、具体例を挙げて更に説明する。
【００１８】
図３は、２色式放射温度計により実測した除滓スラグ温度と消耗型Ｒ熱電対により実測した除滓時の溶銑温度との相関を示し、この関係から補正係数（ａ）＝０．６７７４、補正係数（ｂ）＝４３８．３４とした前記関係式に相当する次の（２）が求まる。なお、この関係式は、前記測温装置６と放射温度計１３を使って予め求めておく。
【００１９】
溶銑温度推定値＝最高温度×０．６７７４＋４３８．３４ …（２）
【００２０】
図４は、除滓開始から終了までに流出する除滓スラグ温度を示しており、この時の最高値は１３２５℃であった。この最高温度を上記（２）式に適用することにより、溶銑温度推定値として１３３６℃が求まる。この時の２色式放射温度計１３の放射率比は１．０３、ピークホールドは１０秒であった。
【００２１】
以上詳述した本実施形態によれば、溶銑温度の実測定を不要にすることができると共に、迅速に溶銑温度の推定が可能となることから、予備処理量を大幅に増加できるという効果が得られる。又、消耗型Ｒ熱電対のようなコストがかからないために安価になり、しかもオペレータの負荷が低減され、その上測定装置のメンテナンスが不要になるといった種々の効果が得られる。
【００２２】
以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００２３】
例えば、前記実施形態では、鋳床脱珪後の場合について説明したが、本発明はこれに限られるものでなく、予備処理後に適用してもよいことはいうまでもない。又、前記実施形態では、放射温度計として２色式放射温度計を使用したが、これに限定されず、１色式又は３色式以上等の任意の放射温度計を使用してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、トーピードカー内の溶銑温度を短時間で正確に推定でき、結果として溶銑の予備処理量を大幅に増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態が適用される除滓場と制御系の概要を示す説明図
【図２】溶銑温度の推定処理の手順を示すフローチャート
【図３】放射温度による除滓スラグ温度と実測溶銑温度との相関を示す線図
【図４】放射温度計による除滓スラグ温度の測定結果の一例を示す線図
【符号の説明】
１…トーピードカー
２…溶銑
３…スラグ
３ａ…除滓スラグ
４…除滓機
５…スラグ受け鍋
６…測温装置
７…消耗型Ｒ熱電対
８…制御装置（シーケンサ）
９…操作盤
１０…制御装置（ＤＤＣ）
１１…プロセスコンピュータ
１２…ＣＲＴ端末
１３…２色式放射温度計[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a hot metal temperature estimation method in a torpedo car, and particularly suitable for estimating the temperature of hot metal stored in a torpedo car after casting bed desiliconization or after hot metal pretreatment. The present invention relates to a temperature estimation method.
[0002]
[Prior art]
In general, the hot metal discharged from the blast furnace is transferred to a torpedo car after decasting the cast floor, and is transported to remove the desiliconized slag generated by the cast floor desiliconization in the next removal stage, Processing such as dephosphorization, desiliconization, and desulfurization is performed in the hot metal pretreatment facility as the next step. At that time, after removing the desiliconization slag and before performing the next hot metal pretreatment, the hot metal temperature in the torpedo is measured. Etc. are determined.
[0003]
Conventionally, the hot metal temperature in a torpedo car is generally measured by immersing a consumable R thermocouple directly in the hot metal. For this purpose, a device capable of moving up and down the consumable R thermocouple is installed in the removal field and the hot metal pretreatment facility, and the temperature is measured by the thermocouple.
[0004]
As a method of estimating the temperature of the melt using the measurement result of such a consumable thermocouple, the measurement data by the thermocouple is collected at a predetermined cycle, and a predetermined number of the latest data is set. The difference between the moving average value and the maximum / minimum value is calculated for each of the above, and the moving average value calculated in a state where the difference between the maximum / minimum values is minimum is detected (estimated) as a temperature of the melt 8-261843.
[0005]
Further, as a measuring method other than a consumable thermocouple, a method of measuring the temperature of the hot metal by attaching a protective tube immersed in the hot metal to the radiation thermometer and immersing it in the hot metal is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3 -103729.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method proposed in the above publication requires an act of measuring the temperature of the hot metal itself in the torpedo car, and it takes several minutes for the measurement. In particular, when an R thermocouple is used, a measurement failure may occur due to an inappropriate depth when the thermocouple is immersed, and in this case, it takes more time. Thus, since a considerable amount of time is taken in the act of measuring the temperature, there has been a problem that it is impossible to meet the recent demand for increasing the amount of hot metal pretreatment. In addition, since the thermocouple is a consumable type, there is a problem that the cost is high, and the operator has to deal with it and the maintenance of the measuring device.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and can accurately estimate the hot metal temperature in the torpedo car in a short time, and as a result, the pretreatment amount of the hot metal can be greatly increased. It is an object of the present invention to provide a hot metal temperature estimation method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, when estimating the hot metal temperature in the torpedo car, a relational expression between the two is obtained in advance from the correlation between the measured temperature of the removal slag by the radiation thermometer and the measured temperature of the hot metal, and on the hot metal in the torpedo car. By measuring the removal slag flowing out at the time of removal removing the floating slag with a radiation thermometer, and applying the measured removal slag temperature to the relational expression, the hot metal temperature in the torpedo car is estimated. Is a solution.
[0009]
That is, in the present invention, the slag floating on the molten steel in the torpedo car in the removal process is tilted by the torpedo car, and the temperature of the removal slag that flows out when scraped by the remover in this state is measured with a radiation thermometer. Since the temperature was measured and the result was applied to a relational expression obtained in advance to estimate the temperature of the hot metal, the temperature was measured by immersing directly in the hot metal as in the case of a consumable R thermocouple. Since it is not necessary, the hot metal temperature can be measured in a short time.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
In FIG. 1, the outline | summary of the measurement equipment and control system in the removal field applied to the hot metal temperature estimation method of one Embodiment which concerns on this invention was shown.
[0012]
Reference numeral 1 in the figure denotes a torpedo car that has received hot metal discharged from a blast furnace after desiliconization of the cast floor and arrived at the next removal step. In the torpedo car 1, the hot metal 2 is stored, and the slag 3 is floating on the surface thereof. In the vicinity of the torpedo car 1, a dehuller 4 for scraping out the slag 3 and a commonly used temperature measuring device 6 are installed, and a consumable R thermocouple 7 is attached to the temperature measuring device 6. Yes.
[0013]
The temperature measuring device 6 is controlled by a control device (sequencer) 8. The control device 8 can be operated by an operation panel 9, and an upper control device (DDC) 10. The control device 10 is connected to a process computer 11, and a CRT terminal 12 is connected to the computer 11. A two-color radiation thermometer 13 connected to the control device 8 is disposed at a predetermined position near the torpedo car 1.
[0014]
In this embodiment, when the torpedo car 1 is carried from the blast furnace to the removal field, the hot metal temperature estimation process is executed in this removal field according to the flowchart shown in FIG.
[0015]
First, in this removal field, removal is started (step 1), and as shown in FIG. 1, the desiliconization slag 3 generated by casting bed desiliconization is transferred to the slag receiving pan 5 by the removal machine 4. Scrap out. When the temperature of the removal slag 3 a flowing out at this time is measured by the two-color radiation thermometer 13, the signal is output to the control device (sequencer) 8. This control device 8 reads this signal, that is, the radiation thermometer data during the stripping, estimates the hot metal temperature as described later (step 2), and obtains the estimated value obtained after the stripping is finished (step 3). Is transmitted to the host controller 10 (step 4).
[0016]
The estimation of the hot metal temperature by the control device 10 performed in the step 2 is performed from the temperature signal (data) sequentially input from the two-color radiation thermometer 13 and collected during the removal. The maximum value is calculated, and the following relational expression (1) obtained from the correlation with the measured temperature of the hot metal in advance.
Hot metal temperature estimated value = maximum temperature × correction coefficient (a) + correction coefficient (b) (1)
Is applied to estimate the hot metal temperature at that time. When the hot metal temperature is estimated in this way, the control device 10 transmits the estimated temperature value to the process computer 11. The process computer 11 that has received this uses this data to calculate whether or not the preliminary processing can be executed, the flux amount, and the like, as in the prior art.
[0017]
【Example】
Next, a specific example will be further described.
[0018]
FIG. 3 shows the correlation between the removal slag temperature measured with a two-color radiation thermometer and the molten iron temperature measured with a consumable R thermocouple, and the correction coefficient (a) = 0.6774 is shown from this relationship. Then, the following (2) corresponding to the relational expression with the correction coefficient (b) = 438.34 is obtained. This relational expression is obtained in advance using the temperature measuring device 6 and the radiation thermometer 13.
[0019]
Hot metal temperature estimated value = maximum temperature × 0.6774 + 438.34 (2)
[0020]
FIG. 4 shows the removal slag temperature flowing out from the start to the end of removal, and the maximum value at this time was 1325 ° C. By applying this maximum temperature to the above equation (2), 1336 ° C. is obtained as an estimated hot metal temperature. At this time, the emissivity ratio of the two-color radiation thermometer 13 was 1.03, and the peak hold was 10 seconds.
[0021]
According to the present embodiment described in detail above, the actual measurement of the hot metal temperature can be made unnecessary, and the hot metal temperature can be estimated quickly, so that an effect that the pretreatment amount can be greatly increased is obtained. It is done. In addition, since the cost of the consumable R thermocouple is not required, the cost is reduced, the load on the operator is reduced, and the maintenance of the measuring device is not required.
[0022]
Although the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to that shown in the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
[0023]
For example, in the above embodiment, the case after casting bed desiliconization has been described. However, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the present invention may be applied after preliminary treatment. In the above embodiment, a two-color radiation thermometer is used as the radiation thermometer. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary radiation thermometer such as a one-color system or a three-color system or more may be used.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the hot metal temperature in the torpedo car can be accurately estimated in a short time, and as a result, the pretreatment amount of the hot metal can be greatly increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an outline of a removal field and a control system to which an embodiment according to the present invention is applied. FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of hot metal temperature estimation processing. Diagram showing the correlation between the slag temperature and the measured hot metal temperature [Fig. 4] Diagram showing an example of the measurement result of the removal slag temperature with a radiation thermometer [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Torpedo car 2 ... Hot metal 3 ... Slag 3a ... Removal slag 4 ... Removal machine 5 ... Slag pan 6 ... Temperature measuring device 7 ... Consumable type R thermocouple 8 ... Control device (sequencer)
9 ... Control panel 10 ... Control device (DDC)
11 ... Process computer 12 ... CRT terminal 13 ... Two-color radiation thermometer

Claims

When estimating the hot metal temperature in the torpedo car,
While obtaining the relational expression between both in advance from the correlation between the measured temperature of the removal slag by the radiation thermometer and the measured temperature of the hot metal,
Measure the removal slag that flows out when removing the slag floating on the hot metal in the torpedo car with a radiation thermometer,
A hot metal temperature estimation method in a torpedo car, wherein the hot metal temperature in the torpedo car is estimated by applying the measured removal slag temperature to the relational expression.

2. The hot metal temperature estimation method in a torpedo car according to claim 1, wherein the hot metal temperature is estimated by using a maximum temperature among slag temperatures measured and collected during the hot metal removal.

The relational expression is
Hot metal temperature estimated value = maximum temperature × correction coefficient (a) + correction coefficient (b)
The hot metal temperature estimation method in a torpedo car according to claim 2, wherein

The hot metal temperature in the torpedo car according to claim 1, wherein the hot metal in the torpedo car is hot metal after casting bed desiliconization or pretreatment.