[发明专利]熔融金属成分推断装置、熔融金属成分推断方法和熔融金属的制造方法

权利要求书

1.一种熔融金属成分推断装置，其特征在于，具备：

输入装置，输入精炼设备中的吹炼处理开始前或吹炼处理中的熔融金属的温度和成分浓度的第1测量结果、以及从所述精炼设备排出的排气的流量和成分浓度的第2测量结果；

模型数据库，储存关于所述精炼设备中的吹炼处理反应的模型式和参数；

物质收支计算部，通过使用所述第1测量结果、所述第2测量结果以及所述模型式和所述参数来进行碳和氧的收支平衡计算，从而推算投入到精炼设备中的碳量和氧量以及从所述精炼设备排出的碳量和氧量；

物理反应模型计算部，通过使用所述第1测量结果与所述模型式和所述参数来计算熔渣中FeO量和熔融金属中脱碳量中的至少一方，从而推断残留于精炼设备内的氧量和碳量中的至少一方；以及

修正计算部，根据输入到所述输入装置的所述第2测量结果，使用所述物质收支计算部和所述物理反应模型计算部的推断结果，算出修正所述排气的流量的测量值的参数、修正所述排气的成分浓度的测量值的参数、修正熔渣中的FeO浓度的计算值的参数和表示所述熔融金属中的碳量的参数分别作为第1、第2、第3和第4修正参数，使用所算出的第1、第2、第3和第4修正参数来推断熔融金属和熔渣中的成分浓度；

所述修正计算部以包含以下三项的评价函数成为最小的方式计算所述第1、所述第2、所述第3和所述第4修正参数，所述三项如下：

碳收支误差，表示为从根据所述第1测量结果计算的初期熔融金属中碳量和通过投入副原料而向精炼设备内供给的碳量中减去根据所述第2测量结果计算的向精炼设备外排出的碳量而得的量与所述第4修正参数之差，

氧收支误差，表示为从供给于所述精炼设备的氧量中减去根据所述第2测量结果计算的由熔融金属中碳氧化、精炼设备内一氧化碳氧化和熔融金属中杂质金属氧化而消耗的氧量而得的值与通过所述模型式计算的由熔融金属中铁氧化而消耗的氧量之差，以及

一次燃烧收支误差，表示为一次燃烧效率与所述一次燃烧效率的标准值之差，所述一次燃烧效率表示为从顶吹氧量和通过投入副原料而供给的氧量中减去由杂质金属氧化和铁氧化而消耗的氧量所得的量中的由熔融金属中碳氧化而消耗的氧量的比例。

2.一种熔融金属成分推断装置，其特征在于，具备：

输入装置，输入精炼设备中的吹炼处理开始前或吹炼处理中的熔融金属的温度和成分浓度的第1测量结果、以及从所述精炼设备排出的排气的流量和成分浓度的第2测量结果；

模型数据库，储存关于所述精炼设备中的吹炼处理反应的模型式和参数；

物质收支计算部，通过使用所述第1测量结果、所述第2测量结果以及所述模型式和所述参数来进行碳和氧的收支平衡计算，从而推算投入到精炼设备中的碳量和氧量以及从所述精炼设备排出的碳量和氧量；

物理反应模型计算部，通过使用所述第1测量结果与所述模型式和所述参数来计算熔渣中FeO量和熔融金属中脱碳量中的至少一方，从而推断残留于精炼设备内的氧量和碳量中的至少一方；以及

修正计算部，根据输入到所述输入装置的所述第2测量结果，使用所述物质收支计算部和所述物理反应模型计算部的推断结果，算出修正所述排气的流量的测量值的参数、修正所述排气的成分浓度的测量值的参数、修正熔渣中的FeO浓度的计算值的参数和表示所述熔融金属中的碳量的参数分别作为第1、第2、第3和第4修正参数，使用所算出的第1、第2、第3和第4修正参数来推断熔融金属和熔渣中的成分浓度；

所述修正计算部以包含以下三项的评价函数成为最小的方式计算所述第1、所述第2、所述第3和所述第4修正参数，所述三项如下：

碳收支误差，表示为从根据所述第1测量结果计算的初期熔融金属中碳量和通过投入副原料而向精炼设备内供给的碳量中减去根据所述第2测量结果计算的向精炼设备外排出的碳量而得的量与所述第4修正参数之比，

氧收支误差，表示为从供给于所述精炼设备的氧量中减去根据所述第2测量结果计算的由熔融金属中碳氧化、精炼设备内一氧化碳氧化和熔融金属中杂质金属氧化而消耗的氧量而得的值与通过物理反应模型计算的由熔融金属中铁氧化而消耗的氧量之比，以及

一次燃烧收支误差，表示为一次燃烧效率与所述一次燃烧效率的标准值之比，所述一次燃烧效率表示为从顶吹氧量和通过投入副原料而供给的氧量中减去由杂质金属氧化和铁氧化而消耗的氧量而得的量中的由熔融金属中碳氧化而消耗的氧量的比例。