转炉操作监视方法及转炉操作方法技术

每当经由顶吹喷枪顶吹氧化性气体而实施铁液的脱碳精炼时，抑制熔融铁的摆动，抑制熔融铁的飞散及由其引起的铁成品率的下降。本发明专利技术的转炉操作监视方法在从顶吹喷枪(3)向转炉内的铁液(5)吹附氧化性气体、或者从顶吹喷枪吹附氧化性气体并从底吹风口(4)将氧化性气体或惰性气体向铁液吹入而进行铁液的脱碳精炼时，测定转炉(2)的振动，并且对于通过对该测定值进行频率解析而求出的所述转炉的振动的频率在脱碳精炼中进行监视。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转炉操作监视方法及转炉操作方法
本专利技术涉及从顶吹喷枪(topblowinglance)将氧化性气体(oxidizinggas)向转炉内的铁液(moltenpigiron)吹附并由铁液来制造钢液(moltensteel)的转炉操作中的操作监视方法及操作方法，详细而言，涉及将附着于炉口或炉壁等的铁分及灰尘等向炉外喷出的能够减少铁分的转炉操作监视方法及转炉操作方法。
技术介绍
在转炉的铁液的脱碳精炼(decarburizationrefining)中，从提高转炉的生产性的观点出发，采用提高每单位时间的氧气供给速度的操作，伴随于此，作为灰尘等而向炉外飞散的铁分、以及附着及/或堆积于炉口附近或炉壁上的铁分增加。这些铁分最终被回收而再次被利用作为铁源，但是当这些铁分的量增多时，会导致附着的铁分的除去及飞散的铁分的回收所需的处理成本的增加及转炉的运转率的下降。因此，减少这些铁分成为应解决的重要的课题之一。因此，关于在转炉的脱碳精炼中的灰尘的产生及抑制，以往进行了较多的研讨/研究。其结果是，可知，关于灰尘的产生机构，大体分为[1]基于泡沫破裂(bubbleburst)(喷溅(spitting)及/或伴随着CO气体气泡的从液面的脱离而铁粒(ironparticle)飞散的现象等)的产生机构、[2]基于烟雾(高温下的铁原子的蒸发)的产生机构这两种，伴随着脱碳精炼的进展而各自的产生量及产生比例发生变化。然而，在转炉等精炼反应容器中，炉内的铁液及由该铁液制造的钢液因从顶吹喷枪供给的精炼用气体或从底吹风口(bottomblowingtuyere)供给的搅拌用气体而摆动(fluctuation)。精炼反应容器由于炉口部分开口，因此精炼反应容器不会因与摆动的共振而破损。然而，伴随着铁液或由该铁液制造的钢液的摆动而熔融铁(moltenmetal)的飞散增大，存在前述的基于泡沫破裂的灰尘的产生起源的增加及使炉口附近或炉壁上的铁分的附着及/或堆积增加的可能性。需要说明的是，在铁液的脱碳精炼中，铁液被脱碳精炼而向钢液变化，但是在脱碳精炼的中途不仅难以区分地表示铁液与钢液，而且也烦杂。因此，在本说明书中，将铁液和钢液一并显示为“熔融铁(moltenmetal)”。在铁液与钢液的区别明确的情况下，显示为“铁液”或“钢液”。本专利技术者们为了确认伴随着摆动的熔融铁的飞散的有无，研究了转炉等圆筒容器中的固有振动频率成为何种程度。非专利文献1解析性地求出转炉等圆筒容器中的固有振动频率，根据非专利文献1，圆筒容器的固有振动频率根据圆筒容器的内径和圆筒容器内的熔池深度(bathdepth)，由下述的(1)式赋予。[数学式1]其中，在(1)式中，fcalc是固有振动频率(Hz)，g是重力加速度(9.8m/s2)，D是圆筒容器的内径(m)，H是圆筒容器内的熔池深度(m)，k是1.84的值的常数，π是圆周率。另一方面，根据非专利文献2，测定到商业规模的转炉中的熔融铁的摆动产生的振动频率为0.3～0.4Hz左右。该测定值与根据(1)式算出的转炉的固有振动频率(fcalc)大体一致。即，可知，在商业规模的转炉中能够产生由所收容的熔融铁的共振引起的液面摆动。因此，以该摆动为起因，在转炉的铁液的脱碳精炼中，基于泡沫破裂的灰尘的产生起源的增加及使炉壁或炉口附近的铁分的附着及/或堆积增加的可能性极高。在先技术文献非专利文献非专利文献1：生产研究，vol.26(1974)No.3.p.119-122非专利文献2：川崎制铁技报，vol.19(1987)No.1.p.1-6
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种每当经由顶吹喷枪来顶吹氧化性气体而实施铁液的脱碳精炼时，能够抑制熔融铁的摆动，并抑制熔融铁的飞散和由其引起的铁成品率的下降的转炉操作监视方法及转炉操作方法。用于解决课题的方案用于解决上述课题的本专利技术的主旨如以下所述。[1]一种转炉操作监视方法，其中，在从顶吹喷枪向转炉内的铁液吹附氧化性气体、或者从顶吹喷枪吹附氧化性气体并从底吹风口将氧化性气体或惰性气体向铁液吹入而进行铁液的脱碳精炼时，测定所述转炉的振动，并且对于通过对该测定值进行频率解析而求出的所述转炉的振动的频率在脱碳精炼中进行监视。[2]根据上述[1]所述的转炉操作监视方法，其特征在于，通过对所述测定值进行快速傅里叶变换来求出所述转炉的振动的频率。[3]一种转炉操作方法，其中，在从顶吹喷枪向转炉内的铁液吹附氧化性气体、或者从顶吹喷枪吹附氧化性气体并从底吹风口将氧化性气体或惰性气体向铁液吹入而进行铁液的脱碳精炼时，测定所述转炉的振动，并且通过对该测定值进行频率解析而在脱碳精炼中求出所述转炉的振动的频率，以使求出的转炉振动的频率中的振幅成为最大的频率(fobs)大于利用下述的(1)式算出的转炉的固有振动频率(fcalc)的方式，调整从顶吹喷枪吹附的氧化性气体的流量、顶吹喷枪的喷枪高度中的任一方或双方，[数学式2]其中，在(1)式中，fcalc是固有振动频率(Hz)，g是重力加速度(9.8m/s2)，D是转炉的铁液收容部的内径(m)，H是转炉内的熔池深度(m)，k是1.84的值的常数，π是圆周率。[4]根据上述[3]所述的转炉操作方法，其特征在于，通过对所述测定值进行快速傅里叶变换来求出所述转炉的振动的频率。专利技术效果根据本专利技术，由于在脱碳精炼中实时地监视由转炉内熔融铁的摆动产生的振动的频率，因此能够预测以熔融铁的摆动为起因的熔融铁的飞散的有无。而且，此时，以使转炉的振动的频率中的振幅成为最大的频率(fobs)大于转炉的固有振动频率(fcalc)的方式调整了从顶吹喷枪供给的氧化性气体的流量、顶吹喷枪的喷枪高度中的任一方或双方的情况下，能够抑制转炉内熔融铁的摆动，减轻熔融铁的向炉外的飞散而抑制铁成品率的下降。附图说明图1是能够测定脱碳精炼中的转炉的振动且在实施本专利技术上优选的转炉设备的概略图。图2是表示无量纲化喷枪高度(L/de)与转炉振动频率中的振幅最大的频率(fobs)之间的关系的图。图3是表示顶吹氧气流量与转炉振动频率中的振幅最大的频率(fobs)之间的关系的图。图4是表示平均灰尘产生速度与转炉振动频率中的振幅最大的频率(fobs)之间的关系的图。具体实施方式以下，具体地说明本专利技术。首先，说明本专利技术的原委。本专利技术者们关于来自顶吹喷枪的氧化性气体的流量及喷枪高度对于向转炉内的铁液顶吹氧气等氧化性气体而进行铁液的脱碳精炼时的灰尘产生量及基体金属(ironskull)向炉口或顶吹喷枪的附着量造成的影响，进行了试验/研讨。具体而言，使用能够在从顶吹喷枪吹附氧化性气体的同时从炉底部的底吹风口吹入搅拌用气体的5吨容量规模的转炉，一边测定此时的转炉的振动，一边使试验/研讨进展。使用氧气(工业用纯氧)作为来自顶吹喷枪的氧化性气体，并使用氩气作为来自底吹风口的搅拌用气体。需要说明的是，喷枪高度是从顶吹喷枪的前端至转炉内的静止状态的铁液液面的距离。图1示出在上述试验中使用的能够测定脱碳精炼中的转炉的振动且在实施本专利技术上优选的转炉设备的概略图。在图1中，标号1是转炉设备，2是转炉，3是顶吹喷枪，4是底吹风口，5是铁液，6是加速度计传感器，7是加速度计主体，8是控制用计算机，9是喷枪高度控制装置，10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转炉操作监视方法，其中，在从顶吹喷枪向转炉内的铁液吹附氧化性气体、或者从顶吹喷枪吹附氧化性气体并从底吹风口将氧化性气体或惰性气体向铁液吹入而进行铁液的脱碳精炼时，测定所述转炉的振动，并且对于通过对该测定值进行频率解析而求出的所述转炉的振动的频率在脱碳精炼中进行监视。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.28 JP 2013-2460761.一种转炉操作方法，其中，在从顶吹喷枪向转炉内的铁液吹附氧化性气体、或者从顶吹喷枪吹附氧化性气体并从底吹风口将氧化性气体或惰性气体向铁液吹入而进行铁液的脱碳精炼时，测定所述转炉的振动，并且通过对该测定值进行频率解析而在脱碳精炼中求出所述转炉的振动的频率，以使求出的转炉振动的频率中的振幅成为最大的频率(fobs)大于利用下述的(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥幸雄，内田祐一，井上周大，五十川彻，三木祐司，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP