[发明专利]转炉型脱磷精炼炉的吹炼控制方法和吹炼控制装置

说明书

本发明的转炉型脱磷精炼炉的吹炼控制方法包括：炉内氧蓄积量计算步骤，其中，基于包含向转炉型脱磷精炼炉中的送氧量和副原料投入量的吹炼条件、包含转炉型脱磷精炼炉中的废气的流量和成分浓度的关于转炉型脱磷精炼炉的测量结果以及铁水的成分和温度的分析值，算出炉内氧蓄积量；特征点提取步骤，其中，逐次监视吹炼处理中的炉内氧蓄积量的变动，提取炉内氧蓄积量的增减的特征点；停吹氧量确定步骤，其中，基于特征点提取步骤中提取的特征点，确定到吹炼处理结束为止的停吹氧量；以及控制步骤，其中，在向转炉型脱磷精炼炉内的送氧累计量达到停吹氧量确定步骤中确定的停吹氧量的时刻结束吹炼处理。

技术领域

本发明涉及转炉型脱磷精炼炉的吹炼控制方法和吹炼控制装置。

背景技术

近年来，正在进行铁水的预处理方法(脱硅处理、脱磷处理、脱硫处理)的开发，装入到转炉型精炼炉中的铁水中的磷、硫的浓度被降低到无需进一步除去的水平，在转炉型精炼炉中主要完成仅进行脱碳精炼的钢铁精炼工艺。脱硅处理和脱磷处理是将铁水中的硅和磷利用供给到铁水中的氧源(氧气或氧化铁)中的氧而氧化除去的反应，脱硫处理是使CaO等脱硫材料与铁水中的硫反应而除去硫的反应。特别是脱磷处理，如以下化学反应式(1)所示那样通过将铁水中的磷(P)被氧源(FeO)中的氧(O)氧化而生成的磷氧化物(P₂O₅)利用作为脱磷精炼剂添加的含CaO的物质固定来进行。需要说明的是，在化学反应式(1)中，[P]、[Fe]表示铁水中的成分，(FeO)、(CaO)、(3CaO·P₂O₅)表示炉渣中的成分。

2[P]+5(FeO)+3(CaO)＝(3CaO·P₂O₅)+5[Fe]…(1)

即，脱磷处理为如下反应：铁水中的磷被FeO氧化，通过该氧化反应生成的P₂O₅与CaO反应，被通过含CaO的物质的渣化而生成的炉渣吸收。另外，已知炉渣中的FeO浓度越高则作为固体添加的CaO在炉渣中的溶解度越高。因此，在脱磷处理中，从脱磷平衡的观点出发，要求确保处理中的炉渣中FeO浓度在规定值以上。另一方面，已知由炉渣-金属间的磷平衡定义的磷酸盐容量的温度依赖性高，铁水温度越低，则平衡越偏向脱磷侧，相反，铁水温度变为高温时，产生脱磷效率的降低或回磷现象(炉渣中的磷返回到铁水中的现象)。因此，在脱磷处理中，存在如下情况：如果过量地进行送氧，则由于各种氧化反应热而使铁水温度升高，产生脱磷效率的降低或回磷。

从以上观点出发，在脱磷处理中，重要的是确保炉渣中FeO浓度并且优化停吹氧量。从这样的背景考虑，在专利文献1中公开了一种吹炼控制方法，其中，考虑到炉内的燃点反应和炉渣-金属界面反应，高精度地推测炉渣中FeO浓度，在脱硅处理结束时(Si浓度达到0.02％的时刻)的炉渣中FeO浓度为20％以下的情况下，实施脱磷促进处理工序。另外，在专利文献2中公开了一种吹炼控制方法，其中，基于包括炉内氧蓄积量的状态量推测值以及关于精炼炉的测量结果来推测脱磷速度常数和铁水中磷浓度，在铁水中磷浓度推测值超过目标磷浓度的情况下变更处理条件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6314484号公报

专利文献2：日本专利第5582105号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在专利文献1中，没有公开、暗示脱硅处理结束时之后的炉渣中FeO浓度变动的监视方法和吹炼处理结束的条件，残留有不能避免吹炼处理末期的炉渣中FeO浓度降低或铁水温度升高所引起的脱磷效率降低或回磷现象这样的问题。另外，在专利文献2中，记载了在铁水中磷浓度推测值为目标磷浓度以下的情况下无需变更处理条件，与专利文献1记载的方法同样，没有意图优化用于抑制脱磷效率降低或回磷现象(例如在专利文献2中脱磷速度常数为负值的现象)的吹炼处理条件。