JP7069999B2 - Converter parameter derivation device, converter parameter derivation method, and program - Google Patents
Converter parameter derivation device, converter parameter derivation method, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP7069999B2 JP7069999B2 JP2018076069A JP2018076069A JP7069999B2 JP 7069999 B2 JP7069999 B2 JP 7069999B2 JP 2018076069 A JP2018076069 A JP 2018076069A JP 2018076069 A JP2018076069 A JP 2018076069A JP 7069999 B2 JP7069999 B2 JP 7069999B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- gas
- flow rate
- exhaust gas
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
本発明は、転炉パラメータ導出装置、転炉パラメータ導出方法、およびプログラムに関し、特に、転炉の操業を行うために用いて好適なものである。 The present invention relates to a converter parameter derivation device, a converter parameter derivation method, and a program, and is particularly suitable for use in operating a converter.
転炉においては、吹錬(高圧の酸素を炉内に吹き込むこと)により、脱炭(溶湯中の炭素の除去)、昇温、および溶鋼中の不純物の除去等を行い、吹錬後の溶鋼中の成分および溶湯の温度が目標範囲内に収まるように制御が行われる。従って、脱炭量を把握するために、転炉から排出される排ガス中の炭素量から脱炭量を測定することが行われる。 In the converter, decarburization (removal of carbon in the molten metal), temperature rise, removal of impurities in the molten steel, etc. are performed by blowing (blowing high-pressure oxygen into the furnace), and the molten steel after blowing is performed. Control is performed so that the temperature of the components inside and the temperature of the molten metal are within the target range. Therefore, in order to grasp the decarburized amount, the decarburized amount is measured from the carbon amount in the exhaust gas discharged from the converter.
特許文献1には、排ガス中のCOガスとCO2ガスの流量の1チャージにおける積算値に補正係数を乗算することにより脱炭量を算出することが記載されている。ここで、補正係数は、排ガスの流量を測定する流量計の測定誤差を補正するためのものである。流量計の測定誤差は、主に、流量計にダストが付着することにより生じる。 Patent Document 1 describes that the decarburized amount is calculated by multiplying the integrated value of the flow rates of CO gas and CO 2 gas in the exhaust gas in one charge by a correction coefficient. Here, the correction coefficient is for correcting the measurement error of the flow meter that measures the flow rate of the exhaust gas. The measurement error of the flow meter is mainly caused by the adhesion of dust to the flow meter.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、補正係数を定数とし、その値の具体的な導出方法についての説明がない。このため、排ガスの流量を測定する流量計の測定誤差を補正するための係数が、流量計の状態を反映した値にならない虞がある。 However, in the technique described in Patent Document 1, the correction coefficient is set as a constant, and there is no description of a specific derivation method of the value. Therefore, there is a possibility that the coefficient for correcting the measurement error of the flow meter that measures the flow rate of the exhaust gas does not become a value that reflects the state of the flow meter.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、排ガスの流量を測定する流量計の測定誤差を補正するための補正係数を精度よく導出することができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is intended to be able to accurately derive a correction coefficient for correcting a measurement error of a flow meter that measures the flow rate of exhaust gas. The purpose.
本発明の転炉パラメータ導出装置は、転炉における吹錬時の実績データを取得する実績取得手段と、前記実績データに基づいて、排ガス補正係数と、進入CO2流量とを導出するパラメータ導出手段と、を有し、前記実績データは、吹錬時に転炉から発生する排ガスの流量の各時刻における実績値と、当該排ガスに含まれるCOガス、CO2ガス、およびO2ガスの流量の各時刻における実績値と、吹錬時に前記転炉内の溶鋼に対して吹き込まれる吹込みガスに含まれるCO2ガスの流量の各時刻における実績値と、前記溶鋼の脱炭量の実績値と、を含み、前記排ガス補正係数は、前記排ガスの流量を測定する測定手段の測定誤差を補正するために、当該測定手段で測定される排ガスの流量に乗算される係数であり、前記進入CO2流量は、大気から前記排ガスが通る排ガスダクトに進入するCO2の流量であり、前記吹込みガスはCO 2 ガスのみ、または、前記吹込みガスに含まれる主なガスはCO 2 ガスであることを特徴とする。 The converter parameter derivation device of the present invention is a result acquisition means for acquiring actual data at the time of blowing in a converter, and a parameter derivation means for deriving an exhaust gas correction coefficient and an ingress CO 2 flow rate based on the actual data. The actual data includes the actual value of the flow rate of the exhaust gas generated from the converter at the time of blowing at each time, and the flow rate of CO gas, CO 2 gas, and O 2 gas contained in the exhaust gas. The actual value at the time, the actual value at each time of the flow rate of the CO 2 gas contained in the blown gas blown into the molten steel in the converter during smelting, and the actual value of the decarburized amount of the molten steel. The exhaust gas correction coefficient is a coefficient multiplied by the flow rate of the exhaust gas measured by the measuring means in order to correct the measurement error of the measuring means for measuring the flow rate of the exhaust gas, and the ingress CO 2 flow rate. Is the flow rate of CO 2 entering the exhaust gas duct through which the exhaust gas passes from the atmosphere, and the blown gas is only CO 2 gas, or the main gas contained in the blown gas is CO 2 gas. It is characterized by that.
本発明の転炉パラメータ導出方法は、転炉における吹錬時の実績データを取得する実績取得工程と、前記実績データに基づいて、排ガス補正係数と、進入CO2流量とを導出するパラメータ導出工程と、を有し、前記実績データは、吹錬時に転炉から発生する排ガスの流量の各時刻における実績値と、当該排ガスに含まれるCOガス、CO2ガス、およびO2ガスの流量の各時刻における実績値と、吹錬時に前記転炉内の溶鋼に対して吹き込まれる吹込みガスに含まれるCO2ガスの流量の各時刻における実績値と、前記溶鋼の脱炭量の実績値と、を含み、前記排ガス補正係数は、前記排ガスの流量を測定する測定手段の測定誤差を補正するために、当該測定手段で測定される排ガスの流量に乗算される係数であり、前記進入CO2流量は、大気から前記排ガスが通る排ガスダクトに進入するCO2の流量であり、前記吹込みガスはCO 2 ガスのみ、または、前記吹込みガスに含まれる主なガスはCO 2 ガスであることを特徴とする。 The converter parameter derivation method of the present invention includes a performance acquisition step of acquiring performance data at the time of blowing in a converter, and a parameter derivation step of deriving an exhaust gas correction coefficient and an ingress CO 2 flow rate based on the performance data. The actual data includes the actual value of the flow rate of the exhaust gas generated from the converter at the time of blowing at each time, and the flow rate of CO gas, CO 2 gas, and O 2 gas contained in the exhaust gas. The actual value at the time, the actual value at each time of the flow rate of the CO 2 gas contained in the blown gas blown into the molten steel in the converter during smelting, and the actual value of the decarburized amount of the molten steel. The exhaust gas correction coefficient is a coefficient multiplied by the flow rate of the exhaust gas measured by the measuring means in order to correct the measurement error of the measuring means for measuring the flow rate of the exhaust gas, and the ingress CO 2 flow rate. Is the flow rate of CO 2 entering the exhaust gas duct through which the exhaust gas passes from the atmosphere, and the blown gas is only CO 2 gas, or the main gas contained in the blown gas is CO 2 gas. It is characterized by that.
本発明のプログラムは、前記転炉パラメータ導出装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。 The program of the present invention is characterized in that a computer functions as each means of the converter parameter derivation device.
本発明によれば、排ガスの流量を測定する流量計の測定誤差を補正するための補正係数を精度よく導出することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately derive a correction coefficient for correcting a measurement error of a flow meter that measures the flow rate of exhaust gas.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
図1は、転炉設備100および転炉制御装置200の構成の一例を示す図である。ここでは、転炉設備100として、転炉101および転炉101から発生する排ガスを測定するための構成を中心に説明する。
まず、転炉設備100における吹錬(一次精錬)の概要について説明する。尚、転炉設備100や吹錬(一次精錬)の内容は、公知の技術で実現することができ、以下に説明するものに限定されない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the
First, the outline of blowing smelting (primary smelting) in the
図1において、まず、溶銑やスクラップ等の主原料が転炉101内に装入され、その後、生石灰等の副原料が転炉101内に装入される。以下の説明では、主原料および副原料を必要に応じて溶鋼102と称する。尚、図1に示すスラグ103は、この段階では生成されていない。溶鋼102に対し予備精錬が行われた後、サブランス104により、溶鋼102の温度および炭素濃度等が測定される。以下の説明では、この測定を必要に応じて吹込み開始時測定と称する。
In FIG. 1, first, a main raw material such as hot metal and scrap is charged into the
その後、メインランス105からO2ガスを吹き込むと共に炉の底部から炉内に吹込みガス(CO2ガス等)を吹き込んで吹錬が開始され、溶鋼102を攪拌する。これにより、溶鋼102に含まれる炭素、珪素および燐等が酸化されて除去されると共に溶鋼102は昇温する。また、この酸化反応により、溶鋼102の上部には、珪素や燐等が取り込まれたスラグ103が発生する。その後、メインランス105によるO2ガスの吹込量を低減し、サブランス104により、溶鋼102の温度および炭素濃度等が測定される。以下の説明では、この測定を必要に応じて中間測定と称する。
After that, O 2 gas is blown from the main lance 105 and blown gas (CO 2 gas or the like) is blown into the furnace from the bottom of the furnace to start blowing, and the
また、吹錬終了時の溶鋼102の温度および炭素濃度の目標値(または目標範囲)が設定され、吹錬終了時の溶鋼102の温度および炭素濃度が目標値(または目標範囲内)になるように、メインランス105による吹込み等を制御する。そして、メインランス105による吹込みが終了すると、サブランス104により、溶鋼102の温度および炭素濃度等が測定される。以下の説明では、この測定を必要に応じて吹止時測定と称する。
In addition, the target values (or target range) of the temperature and carbon concentration of the
その後、溶鋼102は、転炉101から取り出され、次工程(二次精錬工程等)に移される。尚、本実施形態では、吹込みの開始から終了(吹止め)までで1つのチャージが構成されるものとする。
After that, the
図1において、転炉101の上方には、スカート106、フード107、および排ガスダクト108が配置される。スカート106およびフード107は、スカート106の内周面とフード107の外周面とが相互に対向するように配置され、スカート106の高さ位置が変更可能になっている。
In FIG. 1, a
吹込みガス成分分析計109は、転炉101の底部から転炉101内に吹き込まれる吹込みガスの成分分析を行う。本実施形態では、成分分析の結果、ガスの構成成分および各構成成分の濃度が得られる場合を例に挙げて説明する。吹込みガス流量計110は、転炉101の底部から転炉101内に吹き込まれる吹込みガスの流量を測定する。排ガス成分分析計111は、転炉101からの排ガスの成分分析を行う。排ガス流量計112は、転炉101からの排ガスの流量を測定する。尚、吹込みガス成分分析計109および排ガス成分分析計111は、気体の成分分析を行う公知の成分分析計で実現することができ、排ガス流量計112および吹込みガス流量計110は、気体の流量を測定する公知の流量計で実現することができるので、ここでは、これらの詳細な説明を省略する。
The blown gas component analyzer 109 analyzes the components of the blown gas blown into the
転炉制御装置200は、排ガス流量計112の測定値に対する補正係数の導出と、大気から排ガスダクト108に進入するCO2ガスの流量の導出とを含む処理を行う転炉パラメータ導出装置の適用例である。転炉制御装置200のハードウェアは、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、および各種のインターフェースを有する情報処理装置、PLC(Programmable Logic Controller)、または専用のハードウェアを用いることにより実現される。
The
図1には、転炉制御装置200の機能的な構成の一例を示す。以下に、本実施形態の転炉制御装置200が有する機能の一例を説明する。
<データ取得部201>
データ取得部201は、転炉設備100から各種の測定データを取得する。測定データには、吹込みガス構成データ、吹込みガス流量データ、排ガス構成データ、排ガス流量データ、溶鋼内炭素濃度データ、副原料内炭素量データ、および溶鋼量データを含む。
FIG. 1 shows an example of the functional configuration of the
<Data acquisition unit 201>
The data acquisition unit 201 acquires various measurement data from the
吹込みガス構成データは、吹込みガス成分分析計109で測定される吹込みガスの構成成分および各構成成分の濃度(質量%)を含む。本実施形態では、データ取得部201は、吹込みガス構成データとして、少なくとも、CO2ガスの濃度を、1チャージの期間内に所定のサンプリング周期で取得する。これにより、吹込みガスに含まれるCO2ガスの濃度の時系列データが得られる。 The blown gas composition data includes the components of the blown gas measured by the blown gas component analyzer 109 and the concentration (mass%) of each component. In the present embodiment, the data acquisition unit 201 acquires at least the concentration of CO 2 gas as the blown gas configuration data in a predetermined sampling cycle within a period of one charge. As a result, time-series data on the concentration of CO 2 gas contained in the blown gas can be obtained.
吹込みガス流量データは、吹込みガス流量計110で測定される吹込みガスの流量(Nm3/s)を含む。本実施形態では、データ取得部201は、吹込みガスの流量を、1チャージの期間内に所定のサンプリング周期で取得する。これにより、吹込みガスの流量の時系列データが得られる。
The blown gas flow rate data includes the flow rate of the blown gas (Nm 3 / s) measured by the blown
排ガス構成データは、排ガス成分分析計111で測定される排ガスの構成成分および各構成成分の濃度(質量%)を含む。本実施形態では、データ取得部201は、空気中に含まれる成分として、少なくとも、CO2ガス、COガス、およびO2ガスの濃度を、1チャージの期間内に所定のサンプリング周期で取得する。これにより、排ガスに含まれる、CO2ガス、COガス、およびO2ガスの濃度の時系列データが得られる。
The exhaust gas composition data includes the components of the exhaust gas measured by the exhaust
排ガス流量データは、排ガス流量計112で測定される排ガスの流量(Nm3/s)を含む。本実施形態では、データ取得部201は、排ガスの流量を、1チャージの期間内に所定のサンプリング周期で取得する。これにより、排ガスの流量の時系列データが得られる。
The exhaust gas flow rate data includes the exhaust gas flow rate (Nm 3 / s) measured by the exhaust
溶鋼内炭素濃度データは、中間測定でサブランス104を用いて測定された溶鋼102内の炭素の濃度(質量%)と、吹止時測定でサブランス104を用いて測定された溶鋼102内の炭素の濃度(質量%)とを含む。
The carbon concentration data in the molten steel includes the carbon concentration (% by mass) in the
副原料内炭素量データは、転炉101に投入される副原料に含まれる炭素の質量(kg)を含む。例えば、転炉101に投入される副原料の種類毎に定められる炭素の濃度と、転炉101に投入される当該種類の質量とに基づいて、転炉101に投入される当該種類に含まれる炭素の質量を求めることを、転炉101に投入される副原料の全ての種類について行い、それらを積算することで、転炉101に投入される副原料に含まれる炭素の質量を求めることができる。
The carbon amount data in the auxiliary material includes the mass (kg) of carbon contained in the auxiliary material charged into the
溶鋼量データは、転炉101内の溶鋼102の質量(kg)を含む。本実施形態では、溶鋼量データには、吹止後に測定された転炉101内の溶鋼102の質量が含まれるものとする。尚、吹止後に測定された転炉101内の溶鋼102の質量に代えて、例えば、吹込みを開始する前に測定された転炉101内の溶鋼102の質量を用いてもよい。
The molten steel amount data includes the mass (kg) of the
<パラメータ導出部202、パラメータ記憶部203>
パラメータ導出部202は、データ取得部201により取得された測定データを用いて、排ガス流量計112の測定値に対する補正係数と、大気から排ガスダクト108に進入するCO2ガスの流量(Nm3/s)とを導出する。
排ガスダクト108には、排ガスと共にダストが流入するため、排ガス流量計112にダストが付着する。このダストにより、排ガス流量計112で測定される排ガスの流量に測定誤差が生じる場合がある。排ガス流量計112の測定値に対する補正係数は、この測定誤差を補正するために、排ガス流量計112で測定される排ガスの流量に乗算される係数である。以下の説明では、排ガス流量計112の測定値に対する補正係数を必要に応じて排ガス補正係数と称する。尚、排ガス補正係数は、無次元量である。また、以下の説明では、大気から排ガスダクト108に進入するCO2ガスの流量を必要に応じて進入CO2流量と称する。
<
The
Since dust flows into the
本実施形態では、パラメータ導出部202は、以下の(1)式および(2)式により、排ガス補正係数ηと、進入CO2流量xCO2(t)の積算値ΣxCO2(t)とを導出する。
In the present embodiment, the
ここで、f(t)は、排ガスの時刻tにおける流量である。fCO2(t)は、排ガスに含まれるCO2ガスの時刻tにおける流量である。fCO(t)は、排ガスに含まれるCOガスの時刻tにおける流量である。fO2(t)は、排ガスに含まれるO2ガスの時刻tにおける流量である。
排ガスの時刻tにおける流量f(t)は、排ガスの流量の時系列データの時刻tにおける値である。尚、(2)式の0.04/79は、N2ガスの流量をCO2ガスの流量に換算するための換算係数(大気におけるN2ガスの存在比率に対する大気におけるCO2ガスの存在比率)である。
Here, f (t) is the flow rate of the exhaust gas at time t. f CO2 (t) is the flow rate of CO 2 gas contained in the exhaust gas at time t. f CO (t) is the flow rate of the CO gas contained in the exhaust gas at time t. f O2 (t) is the flow rate of the O2 gas contained in the exhaust gas at time t.
The flow rate f (t) at time t of the exhaust gas is a value at time t of the time series data of the flow rate of the exhaust gas. In addition, 0.04 / 79 of the formula (2) is a conversion coefficient for converting the flow rate of N 2 gas into the flow rate of CO 2 gas (the abundance ratio of CO 2 gas in the atmosphere to the abundance ratio of N 2 gas in the atmosphere). ).
排ガスに含まれるCO2ガスの時刻tにおける流量fCO2(t)は、排ガスに含まれるCO2ガスの濃度の時系列データの時刻tにおける値を100で割った値と、排ガスの流量の時系列データの時刻tにおける値とを乗算することにより得られる。排ガスに含まれるCOガスの時刻tにおける流量fCO(t)は、排ガスに含まれるCOガスの濃度の時系列データの時刻tにおける値を100で割った値と、排ガスの流量の時系列データの時刻tにおける値とを乗算することにより得られる。排ガスに含まれるO2ガスの時刻tにおける流量fO2(t)は、排ガスに含まれるO2ガスの濃度の時系列データの時刻tにおける値を100で割った値と、排ガスの流量の時系列データの時刻tにおける値とを乗算することにより得られる。 The flow rate f CO2 (t) of the CO 2 gas contained in the exhaust gas at time t is the value obtained by dividing the value at time t of the time series data of the concentration of CO 2 gas contained in the exhaust gas by 100 and the flow rate of the exhaust gas. It is obtained by multiplying the value of the series data at time t. The flow rate f CO (t) of the CO gas contained in the exhaust gas at time t is the value obtained by dividing the value at time t of the time series data of the concentration of CO gas contained in the exhaust gas by 100 and the time series data of the flow rate of the exhaust gas. It is obtained by multiplying the value at time t of. The flow rate f O2 (t) of the O 2 gas contained in the exhaust gas at time t is the value obtained by dividing the value at time t of the time series data of the concentration of the O 2 gas contained in the exhaust gas by 100 and the flow rate of the exhaust gas. It is obtained by multiplying the value of the series data at time t.
α(t)は、空気に含まれるCO2、CO、O2、およびN2以外の成分の時刻tにおける流量である。本実施形態では、空気に含まれるCO2、CO、O2、およびN2以外の成分は少なく、当該成分を考慮しないものとし、α(t)は常に0(ゼロ)であるものとする。このことは、(2)式以外においても同じである。
yCO2(t)は、吹込みガスに含まれるCO2ガスの時刻tにおける流量である。吹込みガスに含まれるCO2ガスの時刻tにおける流量yCO2(t)は、吹込みガスに含まれるCO2ガスの濃度の時系列データの時刻tにおける値を100で割った値と、吹込みガスの流量の時系列データの時刻tにおける値とを乗算することにより得られる。
α (t) is the flow rate of components other than CO 2 , CO, O 2 , and N 2 contained in the air at time t. In the present embodiment, the components other than CO 2 , CO, O 2 , and N 2 contained in the air are few, and the components are not considered, and α (t) is always 0 (zero). This is the same except for equation (2).
y CO2 (t) is the flow rate of the CO 2 gas contained in the blown gas at time t. The flow rate y CO2 (t) of the CO 2 gas contained in the blown gas at time t is the value obtained by dividing the value at time t of the time series data of the concentration of the CO 2 gas contained in the blown gas by 100 and the blown gas. It is obtained by multiplying the time-series data of the flow rate of the filling gas with the value at time t.
t1は、中間測定の時刻であり、t2は、吹止時測定の時刻である。従って、進入CO2流量xCO2(t)の積算値ΣxCO2(t)は、進入CO2流量xCO2(t)の中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの積算値である。 t1 is the time of the intermediate measurement, and t2 is the time of the measurement at the time of blowing off. Therefore, the integrated value Σ x CO2 (t) of the approach CO 2 flow rate x CO2 (t) is the integrated value from the time t1 of the intermediate measurement of the approach CO 2 flow rate x CO2 (t) to the time t2 of the blow-off measurement. ..
Cは、測定対象のチャージにおける脱炭量の実績値[kg]である。以下の説明では、測定対象のチャージにおける脱炭量の実績値を、必要に応じて実績脱炭量と称する。実績脱炭量Cは、以下の(3)式により求められる。 C is the actual value [kg] of the decarburized amount in the charge to be measured. In the following description, the actual value of the decarburized amount in the charge to be measured is referred to as the actual decarburized amount as necessary. The actual decarburized amount C is calculated by the following equation (3).
ここで、CMは、測定対象のチャージの中間測定でサブランス104を用いて測定された溶鋼102内の炭素の濃度である。CEは、吹止時測定でサブランス104を用いて測定された溶鋼102内の炭素の濃度である。Wは、転炉101内の溶鋼102の質量である。CSは、測定対象のチャージにおいて転炉101に投入される副原料に含まれる炭素の質量である。
Here, CM is the concentration of carbon in the
(3)式の右辺は、測定対象のチャージにおいて、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの間に溶鋼102から除去された炭素の質量から、溶鋼102に含まれる副原料内の炭素の質量を減算した値が、当該チャージにおける中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの間の脱炭量であることを示す式である。
The right side of the equation (3) is in the auxiliary raw material contained in the
(1)式は、測定対象のチャージにおいて、排ガスに含まれる炭素の質量の、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの間における積算値から、排ガスダクト108に進入する炭素の質量の、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの間における積算値と、転炉101内に吹き込まれる炭素の質量の、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの間における積算値との和を引いた値が、当該チャージにおける中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの間の脱炭量であることを示す式である。尚、(1)式における12/22.4は、各ガスの流量を炭素の質量に変換するための係数である。
In the equation (1), the mass of carbon contained in the exhaust gas in the charge to be measured is the integrated value between the time t1 of the intermediate measurement and the time t2 of the measurement at the time of blowing off, and the carbon entering the
特許文献1に記載の技術では、排ガスに含まれる炭素の質量の、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの間における積算値のみを考慮して脱炭量を計算する。しかしながら、吹錬時には、CO2ガスが吹き込まれるため、このCO2ガスに含まれる炭素の質量を含めて脱炭量を導出することは適切ではない。 In the technique described in Patent Document 1, the decarburization amount is calculated by considering only the integrated value of the mass of carbon contained in the exhaust gas between the time t1 of the intermediate measurement and the time t2 of the blowout measurement. However, since CO 2 gas is blown during smelting, it is not appropriate to derive the decarburized amount including the mass of carbon contained in this CO 2 gas.
また、本発明者らは、吹錬時において、転炉101とスカート106との隙間における大気の流れに着目し、操業条件によって、この流れが、転炉101とスカート106との隙間を介して外部からスカート106の内部の方向に流入する流れになったり、逆に、転炉101とスカート106との隙間から外部の方向に流出する流れになったりするという知見を得た。そして、本発明者らは、排ガスの流量に占める大気の流量を調査した。その結果、排ガスの流量に占める大気の流量の割合は、3割程度であり、転炉101とスカート106との隙間を介して外部からスカート106の内部の方向に流入する大気の流れを無視できないという知見を得た。即ち、この大気に含まれる炭素の質量を含めて脱炭量を導出することは適切ではない。
Further, the present inventors pay attention to the flow of air in the gap between the
以上のことから、本実施形態では、(1)式に示すように、排ガスに含まれる炭素の質量の積算値から、排ガスダクト108に進入する炭素の質量の積算値と、炉の底部から炉内に吹き込まれる炭素の質量の積算値との和を引いた値を用いて、脱炭量を導出する。このようにすることによって、排ガス補正係数ηを精度よく求めることができる。
From the above, in the present embodiment, as shown in equation (1), from the integrated value of the mass of carbon contained in the exhaust gas, the integrated value of the mass of carbon entering the
(1)式において、吹込みガスに含まれるCO2ガスの時刻tにおける流量yCO2(t)は、吹込みガス流量計110の測定値を用いることにより求められる。一般に、排ガス流量計112に比べ、吹込みガス流量計110は、ダストが少ない環境下におかれる。従って、吹込みガスに含まれるCO2ガスの時刻tにおける流量yCO2(t)に対しては、排ガス補正係数ηのような補正係数を用いた補正を行わない。
In the equation (1), the flow rate y CO2 (t) of the CO 2 gas contained in the blown gas at time t is obtained by using the measured value of the blown
(1)式では、排ガス補正係数ηおよび進入CO2流量xCO2(t)の積算値ΣxCO2(t)を求めることができるが、最終的に求める必要があるものは、進入CO2流量xCO2(t)の積算値ΣxCO2(t)ではなく、進入CO2流量xCO2(t)である。そこで、本発明者らは、N2ガスが不活性ガスであることに着目し、以下のようにして進入CO2流量xCO2(t)を表現して、進入CO2流量xCO2(t)の積算値ΣxCO2(t)のみならず、進入CO2流量xCO2(t)も求めることができることを見出した。 In equation (1), the exhaust gas correction coefficient η and the integrated value Σ x CO2 (t) of the ingress CO 2 flow rate x CO2 (t) can be obtained, but what needs to be finally obtained is the ingress CO 2 flow rate x. It is not the integrated value of CO2 (t) Σ x CO2 (t), but the ingress CO 2 flow rate x CO2 (t). Therefore, the present inventors pay attention to the fact that the N 2 gas is an inert gas, and express the ingress CO 2 flow rate x CO 2 (t) as follows, and express the ingress CO 2 flow rate x CO 2 (t). It was found that not only the integrated value of Σ x CO 2 (t) but also the ingress CO 2 flow rate x CO 2 (t) can be obtained.
まず、排ガス成分分析計111により、排ガスに含まれるN2ガスの濃度も測定されるものとする。この場合、排ガスに含まれるN2ガスの時刻tにおける流量fN2(Nm3/s)は、以下の(4)式で表される。
First, it is assumed that the concentration of N 2 gas contained in the exhaust gas is also measured by the exhaust
排ガスに含まれるN2ガスの時刻tにおける流量fN2(t)は、排ガスに含まれるN2ガスの濃度の時系列データの時刻tにおける値を100で割った値と、排ガスの流量の時系列データの時刻tにおける値とを乗算することにより得られる。
N2ガスは不活性ガスであるので、排ガス成分分析計111により測定されるN2ガスは、転炉101とスカート106との隙間を介して外部から流入するN2ガスの流量xN2に等しいと見なすことができる。従って、以下の(5)式が成り立つ。そして、大気におけるN2ガスおよびCO2ガスの存在比率から、以下の(6)式が成り立つ。
The flow rate f N2 (t) of the N 2 gas contained in the exhaust gas at time t is the value obtained by dividing the value at time t of the time series data of the concentration of the N 2 gas contained in the exhaust gas by 100 and the flow rate of the exhaust gas. It is obtained by multiplying the value of the series data at time t.
Since the N 2 gas is an inert gas, the N 2 gas measured by the exhaust
(6)式における0.04/79は、N2ガスの流量をCO2ガスの流量に換算するための換算係数である。(5)式と(6)式とから、転炉101とスカート106との隙間を介して外部から流入するN2ガスの時刻tにおける流量xN2(t)を消去して、排ガスに含まれるN2ガスの時刻tにおける流量fN2(t)を求め、これを(4)式に代入すると、以下の(7)式が得られる。
0.04 / 79 in the equation (6) is a conversion coefficient for converting the flow rate of N 2 gas into the flow rate of CO 2 gas. From the equations (5) and (6), the flow rate x N2 (t) of the N2 gas flowing in from the outside through the gap between the
(7)式により、時刻tにおける進入CO2流量xCO2(t)が表現される。(7)式の右辺と、左辺のそれぞれを、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2まで積算したものが(2)式である。 Equation (7) expresses the ingress CO 2 flow rate x CO2 (t) at time t. Equation (2) is the sum of the right side and the left side of equation (7) from the time t1 of the intermediate measurement to the time t2 of the blowout measurement.
(1)式および(2)式は、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2まで積算値を計算する式である。従って、(1)式および(2)式により排ガス補正係数ηを求めるためには、1チャージにおける測定データが得られる必要がある。パラメータ導出部202は、1チャージにおける測定データが得られると、当該チャージにおけるパラメータとして、排ガス補正係数ηと、進入CO2流量xCO2(t)の積算値ΣxCO2(t)とを、(1)式および(2)式により導出する。
Equations (1) and (2) are equations for calculating the integrated value from the time t1 of the intermediate measurement to the time t2 of the blow-off measurement. Therefore, in order to obtain the exhaust gas correction coefficient η by the equations (1) and (2), it is necessary to obtain the measurement data in one charge. When the measurement data for one charge is obtained, the
排ガス流量計112におけるダストによる測定誤差は、急激に変化するものではなく、徐々に変化するものである。従って、排ガス補正係数ηは、必ずしもリアルタイムで求める必要はない。
一方、本実施形態では、溶鋼102の温度と炭素濃度を逐次推定し、推定した結果を用いて、溶鋼102の温度と炭素濃度が目標値になるようにするための操作量(メインランス105か吹き込む必要があるO2ガスの流量等)を求め、求めた操作量で転炉設備100を操作する制御を行う。従って、進入CO2流量xCO2(t)をリアルタイムで求める必要がある。
The measurement error due to dust in the exhaust
On the other hand, in the present embodiment, the temperature and carbon concentration of the
そこで、本実施形態では、パラメータ導出部202は、(1)式および(2)式により導出した排ガス補正係数ηと、進入CO2流量xCO2(t)の積算値ΣxCO2(t)のうち、排ガス補正係数ηをパラメータ記憶部203に記憶する。
Therefore, in the present embodiment, the
パラメータ導出部202は、パラメータ記憶部203から、前回のチャージにおいて導出した排ガス補正係数ηと現在のチャージ(測定対象のチャージ)においてデータ取得部201により取得された測定データとを用いて(7)式により、現在のチャージの各時刻tにおける進入CO2流量xCO2(t)を導出する。
The
そして、パラメータ導出部202は、前回のチャージにおいて導出した排ガス補正係数ηと、今回のチャージにおいてデータ取得部201により取得された測定データとを用いて、排ガスに含まれる各成分の流量の、現在のチャージの各時刻tにおける補正値を導出する。具体的に本実施形態では、パラメータ導出部202は、排ガスの時刻tにおける流量の補正値f´(t)、排ガスに含まれるO2ガスの時刻tにおける流量の補正値fO2´(t)、排ガスに含まれるCO2ガスの時刻tにおける流量の補正値fCO2´(t)、排ガスに含まれるCOガスの時刻tにおける流量の補正値fCO´(t)を、それぞれ、以下の(8)式、(9)式、(10)式、(11)式により導出する。尚、(8)式~(11)式におけるηは、前回のチャージにおいて導出した排ガス補正係数ηである。
Then, the
<推定部204>
推定部204は、パラメータ導出部202により導出された、排ガスに含まれる各成分の流量の補正値を用いて、現在のチャージにおける現在時刻から吹止めまでの各時刻における溶鋼102の温度および炭素濃度の推定値を導出する。そして、推定部204は、吹止時の溶鋼102の温度と炭素濃度が目標値(または目標範囲内)になるようにするための操作量(メインランス105か吹き込む必要があるO2ガスの流量等)を導出する。これらの導出は、例えば、特許文献2、3に記載の公知の技術で実現することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。尚、炭素濃度に代えてまたは加えて炭素以外の燐等の不純物濃度を導出してもよい。
<Estimating unit 204>
The estimation unit 204 uses the correction value of the flow rate of each component contained in the exhaust gas derived by the
<出力部205>
出力部205は、推定部204により導出された操作量に基づく制御信号を転炉設備100の制御装置に出力する。これにより、制御信号に示される操作量に従って、転炉設備100が操作される。
<Output unit 205>
The output unit 205 outputs a control signal based on the manipulated variable derived by the estimation unit 204 to the control device of the
<フローチャート>
次に、図2のフローチャートを参照しながら、転炉制御装置200の処理の一例を説明する。図2のフローチャートは、1チャージにおける処理を示す。チャージが実行される度に図2のフローチャートが実行される。
ステップS201において、データ取得部201は、測定データを取得する。測定データは、所定のサンプリング周期で取得される。
次に、ステップS202において、データ取得部201は、現在のチャージ(測定対象のチャージ)が終了したか否かを判定する。この判定は、例えば、予め定められている吹錬の実施時間に基づいて行うことができる。
<Flow chart>
Next, an example of the processing of the
In step S201, the data acquisition unit 201 acquires measurement data. The measurement data is acquired at a predetermined sampling cycle.
Next, in step S202, the data acquisition unit 201 determines whether or not the current charge (charge to be measured) has been completed. This determination can be made, for example, based on a predetermined blowing time.
この判定の結果、現在のチャージが終了していない場合、処理は、後述するステップS205に進む。一方、現在のチャージが終了すると、現在のチャージにおける測定データが得られる。そうすると、ステップS203において、パラメータ導出部202は、(1)式および(2)式により、排ガス補正係数ηおよび進入CO2流量xCO2(t)の積算値ΣxCO2(t)を導出する。
As a result of this determination, if the current charge is not completed, the process proceeds to step S205 described later. On the other hand, when the current charge is completed, the measurement data in the current charge is obtained. Then, in step S203, the
次に、ステップS204において、パラメータ導出部202は、前回のチャージにおいてこのステップS204で記憶した排ガス補正係数ηを、直近のステップS203で導出した排ガス補正係数ηに書き換えて、排ガス補正係数ηを更新する。そして、図2のフローチャートによる処理が終了する。
Next, in step S204, the
ステップS202において、現在のチャージが終了していないと判定された場合、ステップS205において、パラメータ導出部202は、パラメータ記憶部203に記憶されている排ガス補正係数ηを読み出す。この排ガス補正係数ηは、前回のチャージにおけるステップS204でパラメータ記憶部203に記憶された排ガス補正係数ηである。
次に、ステップS206において、パラメータ導出部202は、ステップS205で読み出した排ガス補正係数ηと、現在のチャージ(測定対象のチャージ)においてステップS201で取得された測定データとを用いて(7)式により、現在のチャージにおける現在時刻tにおける進入CO2流量xCO2(t)を導出する。
If it is determined in step S202 that the current charge has not been completed, the
Next, in step S206, the
次に、ステップS207において、パラメータ導出部202は、前回のチャージにおいて導出した排ガス補正係数ηと、現在時刻tにおける測定データ(直近のステップS201で取得された測定データ)とを用いて、排ガスに含まれる各成分の流量の現在時刻tにおける補正値を、排ガス情報の補正値として導出する((8)式~(11)式を参照)。
次に、ステップS208において、推定部204は、ステップS207で導出された、排ガスに含まれる各成分の流量の現在時刻tにおける補正値を用いて、現在のチャージにおける現在時刻tから吹止めまでの各時刻における溶鋼102の温度および炭素濃度を導出する。そして、推定部204は、吹止時の溶鋼102の温度と炭素濃度が目標値になるようにするための操作量(メインランス105か吹き込む必要があるO2ガスの流量等)を導出する。
Next, in step S207, the
Next, in step S208, the estimation unit 204 uses the correction value at the current time t of the flow rate of each component contained in the exhaust gas derived in step S207 from the current time t in the current charge to the blow-off. The temperature and carbon concentration of the
次に、ステップS209において、出力部205は、ステップS208で導出された操作量に基づく制御信号を転炉設備100の制御装置に出力する。この段階では、現在のチャージが終了していないので、処理は、ステップS201に戻る。
Next, in step S209, the output unit 205 outputs a control signal based on the manipulated variable derived in step S208 to the control device of the
<まとめ>
以上のように本実施形態では、転炉制御装置200は、排ガス補正係数ηと、大気から排ガスダクト108に進入するCO2ガスの流量xCO2(t)とを未知数とする第1の式((1)式)および第2の式((7)式)に基づいて当該未知数を導出する。第1の式は、CO2ガスの流量fCO2(t)およびCOガスの流量fCO(t)の和の、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの積算値と、排ガス補正係数ηとを乗算した値から、大気から排ガスダクト108に進入するCO2ガスの流量xCO2(t)と吹込みガスに含まれるCO2ガスの流量yCO2(t)との和の、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの積算値を減算した値に、各ガスの流量を炭素の質量に換算するための換算係数を乗算した値が、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの脱炭量Cに等しいことを示す式である。第2の式は、排ガスの流量f(t)から、N2ガス以外の排ガスの流量の和を減算した値と、排ガス補正係数ηと、N2ガスの流量をCO2ガスの流量に換算するための換算係数とを乗算した値が、大気から排ガスダクト108に進入するCO2ガスの流量xCO2(t)に等しいことを示す式である。
<Summary>
As described above, in the present embodiment, the
ここで、大気から排ガスダクト108に進入するCO2の流量xCO2(t)と吹込みガスに含まれるCO2ガスの流量yCO2(t)は、溶鋼102から脱炭された炭素を含むものではない。そこで、第1の式のように構成することで、排ガス補正係数ηを脱炭量の実績値に正確に対応させることができる。
また、N2ガスが不活性ガスであることから、排ガス流量計112で測定された排ガスの流量f(t)から得られる、N2ガスの流量fN2(t)と排ガス補正係数ηとの積が、大気から排ガスダクト108に進入するN2ガスの流量xCO2(t)に等しいと表すことできる。このことに基づいて第2の式を構成することで、大気から排ガスダクト108に進入するCO2ガスの流量xCO2(t)を正確に表すことができる。よって、第1の式および第2の式を用いることにより、排ガス流量計112の測定誤差を補正するための排ガス補正係数ηを精度よく導出することができる。
Here, the flow rate of CO 2 entering the
Further, since the N 2 gas is an inert gas, the flow rate f N2 (t) of the N 2 gas and the exhaust gas correction coefficient η obtained from the flow rate f (t) of the exhaust gas measured by the exhaust
そして、以上のようにして導出した排ガス補正係数ηを用いて排ガスに含まれる各成分の流量の補正値を求め、この補正値に基づいて、現在時刻から吹止めまでの各時刻における溶鋼102の温度および炭素濃度の推定値を導出する。これにより、溶鋼102の温度および炭素濃度を精度よく導出することができる。溶鋼102の温度および炭素濃度を精度よく導出することができるので、吹止時の溶鋼102の温度と炭素濃度が目標値(または目標範囲内)になるようにするための制御を精度よく行うことができる。
Then, the correction value of the flow rate of each component contained in the exhaust gas is obtained by using the exhaust gas correction coefficient η derived as described above, and based on this correction value, the
また、本実施形態では、第2の式から、第3の式((2)式)を構築する。第3の式は、排ガス流量計112で測定された排ガスの流量f(t)から、排ガス流量計112で測定された排ガスの流量f(t)から得られる、N2ガス以外のガスの流量の和を減算した値の、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの積算値と、排ガス補正係数ηと、N2ガスの流量をCO2ガスの流量に換算するための係数とを乗算した値が、大気から排ガスダクト108に進入するCO2の流量xCO2(t)の、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの積算値ΣxCO2(t)に等しいことを示す式である。転炉制御装置200は、吹止時測定が終了した後、第1の式と第3の式とから、排ガス補正係数ηと、大気から排ガスダクト108に進入するCO2の流量xCO2(t)の、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの積算値ΣxCO2(t)とを導出し、排ガス補正係数ηを記憶する。そして、転炉制御装置200は、前回のチャージにおいて導出した排ガス補正係数ηを第2の式に与えることにより、現在時刻tにおける大気から排ガスダクト108に進入するCO2の流量xCO2(t)を導出する。排ガス流量計112の測定誤差は急激に変化するものではないので、排ガス補正係数ηは、リアルタイムで求めなくてもよい。従って、前回のチャージにおいて導出した排ガス補正係数ηを用いることで、大気から排ガスダクト108に進入するCO2の流量xCO2(t)をリアルタイムで求めることができる。
Further, in the present embodiment, the third equation (formula (2)) is constructed from the second equation. The third equation is the flow rate of gas other than N 2 gas obtained from the flow rate f (t) of the exhaust gas measured by the exhaust
<変形例>
本実施形態では、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの積算値を用いる場合を例に挙げて説明した。吹錬(例えば一次精錬)の前工程(例えば予備精錬)が終了した後から吹錬の次工程(例えば二次精錬)が開始する前までの間の異なる2つの時刻であって、転炉101や取鍋内の溶鋼102の炭素の濃度を測定する2つの時刻の間の積算値を用いていれば、必ずしも、中間測定の時刻t1から吹止時測定の時刻t2までの積算値を用いる必要はない。例えば、吹込み開始時測定の時刻、中間測定の時刻、吹止時測定の時刻、および鍋上時測定の時刻のうち何れか2つの時刻の間の期間の積算値を用いることができる。ここで、鍋上時測定は、転炉101から出鋼後、次工程が開始するまでに取鍋内にある溶鋼102の温度および炭素濃度を測定することを指す。
<Modification example>
In the present embodiment, the case where the integrated value from the time t1 of the intermediate measurement to the time t2 of the blow-off measurement is used has been described as an example. Two different times between the end of the pre-process (for example, preliminary refining) of the blowing (for example, primary refining) and the time before the start of the next process (for example, secondary refining) of blowing, the
また、本実施形態では、(7)式の計算に際し、排ガス補正係数ηとして、前回のチャージにおいて導出した排ガス補正係数ηを用いる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、過去のチャージにおいて導出した排ガス補正係数ηを用いて得られる排ガス補正係数ηであれば、必ずしも、このようにする必要はない。例えば、過去n(nは2以上の整数)チャージにおいて導出した排ガス補正係数ηの代表値を用いてもよい。 Further, in the present embodiment, the case where the exhaust gas correction coefficient η derived in the previous charge is used as the exhaust gas correction coefficient η in the calculation of the equation (7) has been described as an example. However, if the exhaust gas correction coefficient η is obtained by using the exhaust gas correction coefficient η derived in the past charge, it is not always necessary to do so. For example, the representative value of the exhaust gas correction coefficient η derived in the past n (n is an integer of 2 or more) charge may be used.
また、本実施形態のように、(7)式の計算に際し、排ガス補正係数ηとして、前回のチャージにおいて導出した排ガス補正係数ηを用いれば、大気から排ガスダクト108に進入するCO2の流量xCO2(t)をリアルタイムで求めることができるので好ましい。しかしながら、現在のチャージにおいて吹込み開始時測定の時刻が終了した後に、現在のチャージで(1)式および(2)式から導出した排ガス補正係数ηを(7)式に与えることにより、大気から排ガスダクト108に進入するCO2の、現在のチャージの各時刻tにおける流量xCO2(t)を(事後的に)導出してもよい。
Further, as in the present embodiment, if the exhaust gas correction coefficient η derived in the previous charge is used as the exhaust gas correction coefficient η in the calculation of the equation (7), the flow rate of CO 2 entering the
尚、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
The embodiment of the present invention described above can be realized by executing a program by a computer. Further, a computer-readable recording medium on which the program is recorded and a computer program product such as the program can also be applied as an embodiment of the present invention. As the recording medium, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a non-volatile memory card, a ROM, or the like can be used.
In addition, the embodiments of the present invention described above are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. It is a thing. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or its main features.
101:転炉、102:溶鋼、103:スラグ、104:サブランス、105:メインランス、106:スカート、107:フード、108:排ガスダクト、109:吹込みガス成分分析計、110:吹込みガス流量計、111:排ガス成分分析計、112:排ガス流量計、200:転炉制御装置、201:データ取得部、202:パラメータ導出部、203:パラメータ記憶部、204:推定部、205:出力部 101: converter, 102: molten steel, 103: slag, 104: sublance, 105: main lance, 106: skirt, 107: hood, 108: exhaust gas duct, 109: blown gas component analyzer, 110: blown gas flow rate. Meter, 111: Exhaust gas component analyzer, 112: Exhaust gas flow meter, 200: Converter control device, 201: Data acquisition unit, 202: Parameter derivation unit, 203: Parameter storage unit, 204: Estimator unit, 205: Output unit
Claims (12)
前記実績データに基づいて、排ガス補正係数と、進入CO2流量とを導出するパラメータ導出手段と、を有し、
前記実績データは、吹錬時に転炉から発生する排ガスの流量の各時刻における実績値と、当該排ガスに含まれるCOガス、CO2ガス、およびO2ガスの流量の各時刻における実績値と、吹錬時に前記転炉内の溶鋼に対して吹き込まれる吹込みガスに含まれるCO2ガスの流量の各時刻における実績値と、前記溶鋼の脱炭量の実績値と、を含み、
前記排ガス補正係数は、前記排ガスの流量を測定する測定手段の測定誤差を補正するために、当該測定手段で測定される排ガスの流量に乗算される係数であり、
前記進入CO2流量は、大気から前記排ガスが通る排ガスダクトに進入するCO2の流量であり、
前記吹込みガスはCO 2 ガスのみ、または、前記吹込みガスに含まれる主なガスはCO 2 ガスであることを特徴とする転炉パラメータ導出装置。 Achievement acquisition means for acquiring achievement data at the time of blowing in a converter,
Based on the actual data, it has an exhaust gas correction coefficient and a parameter derivation means for deriving the ingress CO 2 flow rate.
The actual data includes the actual value of the flow rate of the exhaust gas generated from the converter during smelting at each time, and the actual value of the flow rate of CO gas, CO 2 gas, and O 2 gas contained in the exhaust gas at each time. Includes the actual value of the flow rate of CO 2 gas contained in the blown gas blown into the molten steel in the converter during smelting at each time and the actual value of the decarburized amount of the molten steel.
The exhaust gas correction coefficient is a coefficient multiplied by the flow rate of the exhaust gas measured by the measuring means in order to correct the measurement error of the measuring means for measuring the flow rate of the exhaust gas.
The invading CO 2 flow rate is the flow rate of CO 2 entering the exhaust gas duct through which the exhaust gas passes from the atmosphere .
A converter parameter derivation device characterized in that the blown gas is only CO 2 gas, or the main gas contained in the blown gas is CO 2 gas .
前記第1の式は、少なくとも、前記排ガスに含まれるCO2ガスおよびCOガスの流量の和の、第1の時刻から第2の時刻までの積算値と、前記排ガス補正係数とを乗算した値と、前記進入CO2流量の、前記第1の時刻から前記第2の時刻までの積算値と、前記吹込みガスに含まれるCO2ガスの流量の、前記第1の時刻から前記第2の時刻までの積算値と、前記第1の時刻から前記第2の時刻までの前記溶鋼の脱炭量との関係を示す式であり、
前記第2の式は、少なくとも、前記排ガスの流量と、前記排ガスに含まれるN2ガス以外の所定のガスの流量の合計値と、前記進入CO2流量との関係を示す式であり、
前記所定のガスは、CO2ガス、COガス、およびO2ガスであり、
前記第1の時刻および前記第2の時刻は、吹錬の前工程が終了した後から吹錬の次工程が開始する前までの間の異なる2つの時刻であって、少なくとも前記溶鋼の炭素の濃度を測定する2つの時刻であることを特徴とする請求項1に記載の転炉パラメータ導出装置。 The parameter derivation means derives the exhaust gas correction coefficient and the ingress CO 2 flow rate based on the first equation and the second equation.
The first equation is at least a value obtained by multiplying the integrated value from the first time to the second time of the sum of the CO 2 gas contained in the exhaust gas and the flow rate of the CO gas by the exhaust gas correction coefficient. And, the integrated value of the invading CO 2 flow rate from the first time to the second time, and the flow rate of the CO 2 gas contained in the blown gas, from the first time to the second time. It is an equation showing the relationship between the integrated value up to the time and the decarburized amount of the molten steel from the first time to the second time.
The second equation is an equation showing at least the relationship between the flow rate of the exhaust gas, the total value of the flow rate of a predetermined gas other than the N 2 gas contained in the exhaust gas, and the ingress CO 2 flow rate.
The predetermined gas is CO 2 gas, CO gas, and O 2 gas .
The first time and the second time are two different times from the end of the pre-blow process to the start of the next flow process, and are at least the carbon of the molten steel. The converter parameter derivation device according to claim 1, wherein the concentration is measured at two times.
前記第2の式は、前記排ガスの流量から、前記排ガスに含まれるN2ガス以外の所定のガスの流量の合計値を減算した値と、前記排ガス補正係数と、N2ガスの流量をCO2ガスの流量に換算するための換算係数とを乗算した値が、前記進入CO2流量に等しいことを示す式であることを特徴とする請求項2に記載の転炉パラメータ導出装置。 The first equation is based on a value obtained by multiplying the integrated value of the sum of the CO 2 gas and the flow rate of the CO gas contained in the exhaust gas from the first time to the second time and the exhaust gas correction coefficient. The value obtained by subtracting the integrated value from the first time to the second time of the sum of the incoming CO 2 flow rate and the flow rate of the CO 2 gas contained in the blown gas, and the flow rate of each gas are carbon. It is an equation showing that the value obtained by multiplying the conversion coefficient for converting to the mass of is equal to the decarburization amount of the molten steel from the first time to the second time.
In the second equation, the value obtained by subtracting the total value of the flow rate of a predetermined gas other than the N 2 gas contained in the exhaust gas from the flow rate of the exhaust gas, the exhaust gas correction coefficient, and the flow rate of the N 2 gas are CO. 2. The converter parameter derivation device according to claim 2, wherein the value obtained by multiplying the conversion coefficient for converting to the flow rate of two gases is equal to the ingress CO 2 flow rate.
前記第3の式は、少なくとも、前記排ガスの流量の、前記第1の時刻から前記第2の時刻までの積算値と、前記排ガス補正係数とを乗算した値と、前記排ガスに含まれるN2ガス以外の所定のガスの流量の合計値の、前記第1の時刻から前記第2の時刻までの積算値と、前記排ガス補正係数とを乗算した値と、前記進入CO2流量の、前記第1の時刻から前記第2の時刻までの積算値との関係を示す式であることを特徴とする請求項2に記載の転炉パラメータ導出装置。 After the second time has elapsed, the parameter deriving means uses the actual data, the first equation, and the third equation to describe the exhaust gas correction coefficient and the ingress CO 2 flow rate. The integrated value from the first time to the second time is derived, and then the actual data, the first equation, the exhaust gas correction coefficient derived from the third equation, and the actual result are derived. From the data and the second equation, the ingress CO 2 flow rate at each time is derived.
The third equation includes at least a value obtained by multiplying the integrated value of the flow rate of the exhaust gas from the first time to the second time and the exhaust gas correction coefficient, and N 2 contained in the exhaust gas. The value obtained by multiplying the integrated value from the first time to the second time of the total flow rate of a predetermined gas other than the gas by the exhaust gas correction coefficient, and the second of the ingress CO 2 flow rates. The converter parameter derivation device according to claim 2, wherein the equation shows the relationship with the integrated value from the time of 1 to the second time.
前記パラメータ記憶手段に記憶されている前記排ガス補正係数と、前記実績データと、前記第2の式とを用いて、現在時刻における前記進入CO2流量を導出することを特徴とする請求項4または5に記載の転炉パラメータ導出装置。 After the second time has elapsed, the parameter deriving means uses the actual data, the first equation, and the third equation to determine the exhaust gas correction coefficient and the ingress CO 2 flow rate. , The integrated value from the first time to the second time is derived, and the exhaust gas correction coefficient is stored in the parameter storage means.
4 . 5. The converter parameter derivation device according to 5.
前記吹込み開始時測定の時刻は、吹錬の前工程が終了した後から吹錬が開始する前までの時刻であって、前記転炉内の溶鋼の炭素の濃度を少なくとも測定する時刻であり、
前記中間測定の時刻は、吹錬の途中の時刻であって、前記転炉内の溶鋼の炭素の濃度を少なくとも測定する時刻であり、
前記吹止時測定の時刻は、吹錬が終了した後から吹錬の次工程が開始する前までの時刻であって、前記転炉内の溶鋼の炭素の濃度を少なくとも測定する時刻であり、
前記鍋上時測定の時刻は、出鋼した後から吹錬の次工程が開始する前までの時刻であって、取鍋内の溶鋼の炭素の濃度を少なくとも測定する時刻であることを特徴とする請求項2~7の何れか1項に記載の転炉パラメータ導出装置。 The first time and the second time are any one of the time of the measurement at the start of blowing, the time of the intermediate measurement, the time of the measurement at the time of stopping, and the time of the measurement at the time of the pot.
The time of the measurement at the start of blowing is the time from the end of the pre-blow process to the start of the blow, and is the time at least for measuring the carbon concentration of the molten steel in the converter. ,
The time of the intermediate measurement is a time in the middle of blowing, which is a time for at least measuring the carbon concentration of the molten steel in the converter.
The time of the blow-off measurement is the time from the end of the blow to the start of the next step of the blow, which is the time to at least measure the carbon concentration of the molten steel in the converter.
The time of the on-pot measurement is the time from the time when the steel is ejected to the time before the start of the next step of smelting, and is the time when at least the carbon concentration of the molten steel in the ladle is measured. The converter parameter derivation device according to any one of claims 2 to 7.
前記実績データに基づいて、排ガス補正係数と、進入CO2流量とを導出するパラメータ導出工程と、を有し、
前記実績データは、吹錬時に転炉から発生する排ガスの流量の各時刻における実績値と、当該排ガスに含まれるCOガス、CO2ガス、およびO2ガスの流量の各時刻における実績値と、吹錬時に前記転炉内の溶鋼に対して吹き込まれる吹込みガスに含まれるCO2ガスの流量の各時刻における実績値と、前記溶鋼の脱炭量の実績値と、を含み、
前記排ガス補正係数は、前記排ガスの流量を測定する測定手段の測定誤差を補正するために、当該測定手段で測定される排ガスの流量に乗算される係数であり、
前記進入CO2流量は、大気から前記排ガスが通る排ガスダクトに進入するCO2の流量であり、
前記吹込みガスはCO 2 ガスのみ、または、前記吹込みガスに含まれる主なガスはCO 2 ガスであることを特徴とする転炉パラメータ導出方法。 Achievement acquisition process to acquire the actual data at the time of blowing in the converter,
Based on the actual data, it has an exhaust gas correction coefficient and a parameter derivation process for deriving the ingress CO 2 flow rate.
The actual data includes the actual value of the flow rate of the exhaust gas generated from the converter during smelting at each time, and the actual value of the flow rate of CO gas, CO 2 gas, and O 2 gas contained in the exhaust gas at each time. Includes the actual value of the flow rate of CO 2 gas contained in the blown gas blown into the molten steel in the converter during smelting at each time and the actual value of the decarburized amount of the molten steel.
The exhaust gas correction coefficient is a coefficient multiplied by the flow rate of the exhaust gas measured by the measuring means in order to correct the measurement error of the measuring means for measuring the flow rate of the exhaust gas.
The invading CO 2 flow rate is the flow rate of CO 2 entering the exhaust gas duct through which the exhaust gas passes from the atmosphere .
A method for deriving a converter parameter, characterized in that the blown gas is only CO 2 gas, or the main gas contained in the blown gas is CO 2 gas .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018076069A JP7069999B2 (en) | 2018-04-11 | 2018-04-11 | Converter parameter derivation device, converter parameter derivation method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018076069A JP7069999B2 (en) | 2018-04-11 | 2018-04-11 | Converter parameter derivation device, converter parameter derivation method, and program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019183227A JP2019183227A (en) | 2019-10-24 |
| JP7069999B2 true JP7069999B2 (en) | 2022-05-18 |
Family
ID=68339912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018076069A Active JP7069999B2 (en) | 2018-04-11 | 2018-04-11 | Converter parameter derivation device, converter parameter derivation method, and program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7069999B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20250320571A1 (en) | 2022-05-09 | 2025-10-16 | Jfe Steel Corporation | State estimation method for vacuum degassing treatment, operation method, molten steel production method, and state estimation device for vacuum degassing treatment |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002285223A (en) | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Nippon Steel Corp | Hot metal dephosphorization method |
| CN101845531A (en) | 2010-05-07 | 2010-09-29 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | Converter smelting endpoint molten steel carbon and temperature control system and method thereof |
| JP2012117090A (en) | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Converter blowing method and converter blowing system |
| JP2014080667A (en) | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Jfe Steel Corp | Device and method for estimating flow rate of gas |
| JP2017008349A (en) | 2015-06-18 | 2017-01-12 | Jfeスチール株式会社 | Molten state estimation apparatus and molten state estimation method |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5428718A (en) * | 1977-08-09 | 1979-03-03 | Kawasaki Steel Co | Method of controlling carbon concentration in converter operation |
| US4416691A (en) * | 1980-07-03 | 1983-11-22 | Kobe Steel, Ltd. | Method for converter blow control |
| JPS60169717A (en) * | 1984-02-14 | 1985-09-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | How to correct the exhaust gas flow rate measurement value |
| JPH09272913A (en) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Nippon Steel Corp | Method for estimating molten steel carbon concentration |
-
2018
- 2018-04-11 JP JP2018076069A patent/JP7069999B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002285223A (en) | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Nippon Steel Corp | Hot metal dephosphorization method |
| CN101845531A (en) | 2010-05-07 | 2010-09-29 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | Converter smelting endpoint molten steel carbon and temperature control system and method thereof |
| JP2012117090A (en) | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Converter blowing method and converter blowing system |
| JP2014080667A (en) | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Jfe Steel Corp | Device and method for estimating flow rate of gas |
| JP2017008349A (en) | 2015-06-18 | 2017-01-12 | Jfeスチール株式会社 | Molten state estimation apparatus and molten state estimation method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2019183227A (en) | 2019-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6825711B2 (en) | Molten component estimation device, molten metal component estimation method, and molten metal manufacturing method | |
| JP6583594B1 (en) | Molten metal component estimation device, molten metal component estimation method, and molten metal manufacturing method | |
| JP6515385B2 (en) | Hot metal pretreatment method and hot metal pretreatment control device | |
| JP2017008349A (en) | Molten state estimation apparatus and molten state estimation method | |
| JP7069999B2 (en) | Converter parameter derivation device, converter parameter derivation method, and program | |
| JP2015101742A (en) | Vacuum degassing device and molten metal decarbonization processing method using the same | |
| JP2018150589A (en) | Device and method for estimating refining process state, and production method of molten metal | |
| JP6725078B2 (en) | Method for estimating phosphorus concentration in molten steel, converter blowing control device, program and recording medium | |
| JPH05263120A (en) | Converter blowing control method | |
| JP2018178199A (en) | Method for estimating phosphorus concentration in molten steel, converter blasting control device, program and recording medium | |
| JP7156560B2 (en) | Refining process control device and refining process control method | |
| JP2013144819A (en) | Method for recovering exhaust gas of converter | |
| JP4677955B2 (en) | Converter blowing control method, converter blowing control device, and computer program | |
| TW202321468A (en) | Device for estimating state in furnace, method for estimating state in furnace, and method for manufacturing molten steel | |
| JPH06256832A (en) | Blowing method of converter | |
| TWI732490B (en) | Conversion control method and conversion control device of converter type dephosphorization refining furnace | |
| JP2019014964A (en) | Initial component concentration correction device, initial component concentration correction method, refining process state estimation method, and converter operation method | |
| JP6277991B2 (en) | Slag component estimation method, solvent calculation method and hot metal pretreatment method | |
| JP2021110012A (en) | Estimation apparatus of phosphorus concentration in molten steel, statistical model construction apparatus, estimation method of phosphorus concentration in molten steel, statistical model construction method, and program | |
| JP2621613B2 (en) | Control method of end-point carbon concentration in upper-bottom blowing converter | |
| CN108138246A (en) | Molten iron pretreatment method and molten iron pretreatment control device | |
| JP2020002390A (en) | Blowing calculation method, blowing calculation program | |
| JP2000355710A (en) | Estimation method of Mn for converter blowoff | |
| JP2013249523A (en) | Method for operating converter | |
| JPH0219413A (en) | Converter blow-refining method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201203 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211110 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211116 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211217 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220405 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220418 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7069999 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |