[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

说明书

熔融金属成分推断装置(1)具备：输入装置(11)，被输入关于精炼设备(2)的测量信息，所述测量信息包含精炼设备(2)的吹炼处理中的关于炉口部的光学特性的测量结果；模型数据库，储存关于吹炼处理反应的模型式和模型参数，所述模型式和模型参数包含表示精炼设备(2)的脱碳氧效率与熔融金属中碳浓度的关系的模型式和模型参数；模型计算部(13b)，使用测量信息与模型式和模型参数推断包含熔融金属中碳浓度的熔融金属的成分浓度；以及模型决定部(13a)，基于测量结果推断熔融金属中碳浓度，基于推断结果决定模型计算部(13b)所使用的模型式和模型参数。

技术领域

本发明涉及推断钢铁业的精炼设备中的熔融金属和熔渣的成分浓度的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。

背景技术

在炼铁厂中，在预处理设备、转炉和二次精炼设备等精炼设备中，调整从高炉出铁的铁水的成分浓度和温度。其中，转炉工艺是通过对转炉内吹入氧来进行熔融金属中的杂质去除和升温的工艺，在钢的品质管理和精炼成本合理化等方面担任非常重要的角色。在转炉工艺中，为了使氧停吹时的熔融金属中碳浓度与目标熔融金属中碳浓度一致，在吹炼处理的最后阶段，一般使用表示脱碳氧效率与熔融金属中碳浓度的关系的模型式进行送氧量控制或熔融金属中碳浓度推断。脱碳氧效率开始降低的熔融金属中碳浓度约为0.4[％](临界碳浓度)，因此，为了得到高计算精度，重要的是在熔融金属中碳浓度到达临界碳浓度的时刻进行模型式计算或切换模型式。其中，以下只要没有特别说明，则％和各种流量表示mass％和流量原单位。

在专利文献1中记载了一种方法，在使用基于吹炼处理开始前的物质平衡计算的模型式等来决定副枪测定的时机的静态控制和基于经副枪测定的熔融金属中碳浓度，使用表示熔融金属中碳浓度与脱碳氧效率的关系的模型式来决定到熔融金属中碳浓度成为目标熔融金属中碳浓度为止所需的吹入氧量的动态控制中，考虑动态控制所需时间和吹入氧流速来决定副枪测定的时机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4677955号公报

专利文献2：日本特开2017-115216号公报

发明内容

但是，专利文献1中记载的方法基于静态模型来决定副枪测定的时机。因此，根据专利文献1中记载的方法，在因熔融金属的成分浓度的测定误差或吹炼处理中的未知外部干扰等而在静态模型计算中产生误差的情况下，无法以目标熔融金属中碳浓度实施副枪测定，有可能无法确保对动态控制而言充分的时间。另外，在为了确保动态控制的时间而由熔融金属中碳浓度比临界碳浓度高的状态实施动态控制的情况下，在熔融金属中碳浓度比临界碳浓度高的区域中，由于脱碳氧效率不依赖于熔融金属中碳浓度而受到因熔渣中氧化铁还原所致的脱碳的影响，因此，动态控制的精度有可能降低。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供特别是在吹炼处理的最后阶段能够高精度地推断熔融金属中碳浓度的熔融金属成分推断装置和熔融金属成分推断方法。另外，本发明的其它目的在于提供能够成品率良好地制造具有期望的成分浓度的熔融金属的熔融金属的制造方法。

本发明的熔融金属成分推断装置的特征在于，具备：输入装置，输入关于精炼设备的测量信息，所述测量信息包含精炼设备的吹炼处理中的关于炉口部的光学特性的测量结果；模型数据库，储存关于吹炼处理反应的模型式和模型参数，所述模型式和模型参数包含表示上述精炼设备的脱碳氧效率与熔融金属中碳浓度的关系的模型式和模型参数；模型计算部，使用上述测量信息与上述模型式和上述模型参数推断包含熔融金属中碳浓度的熔融金属的成分浓度；以及模型决定部，基于上述测量结果推断熔融金属中碳浓度，基于推断结果决定上述模型计算部所使用的上述模型式和上述模型参数。

本发明的熔融金属成分推断装置的特征在于，在上述发明中，上述测量结果中包含来自熔渣中的氧化铁的还原反应的光谱的强度变化率。