[发明专利]钢水中磷浓度估计方法、转炉吹炼控制装置、程序和记录介质

说明书

高精度地估计脱碳处理时的钢水中磷浓度。本发明所涉及的钢水中磷浓度估计方法用于估计在使用转炉的脱碳处理之前不进行脱磷处理的情况或利用与在脱碳处理中使用的转炉不同的设备进行脱磷处理的情况下的、脱碳处理时的钢水中磷浓度，包括：排气数据获取步骤，获取排气成分和排气流量；钢水数据获取步骤，通过副枪测定来获取钢水温度和钢水中的碳浓度；以及磷浓度估计步骤，其使用与利用排气成分及排气流量来得到的脱碳氧效率有关的数据、与排气成分、排气流量、钢水温度及碳浓度有关的数据以及与脱碳处理有关的操作条件，来计算脱磷速度常数，使用计算出的脱磷速度常数和脱碳处理开始时的钢水中的磷浓度，来估计副枪测定以后的钢水中的磷浓度。

技术领域

本发明涉及一种钢水中磷浓度估计方法、转炉吹炼控制装置、程序和记录介质。

背景技术

在转炉吹炼中，对停吹时的钢水中成分的控制(尤其是对钢水中磷浓度的控制)在钢的质量管理上非常重要。为了对钢水中磷浓度的控制，氧吹入量、生石灰或者氧化皮等副原料的投入量、该副原料的投入定时、顶吹喷枪高度、顶吹氧流量以及底吹气体流量等一般被用作操作量。关于这些操作量，根据目标磷浓度、铁水数据以及基于过去的操作实绩等制作的基准等之类的在吹炼开始前得到的信息来决定的情况多。

然而，即使是相同的操作条件，实际的吹炼中的脱磷举动的重现性也低，存在停吹时的钢水中磷浓度的偏差大这样的问题。因此，在基于上述那样的仅根据在吹炼开始前得到的信息来决定的操作量的吹炼中，难以抑制停吹时的钢水中磷浓度的偏差。

为了应对上述问题，开发了一种有效利用吹炼时逐次得到的排气成分和排气流量等的测定值的技术。例如，下述专利文献1公开了如下技术：使用与吹炼有关的操作条件和与排气有关的测定值来估计脱磷速度常数，使用估计得到的脱磷速度常数来估计吹炼时的钢水中磷浓度。并且，下述专利文献1公开了如下技术：将估计得到的钢水中磷浓度与目标钢水中磷浓度进行比较，基于其比较结果来变更与吹炼有关的操作条件，由此控制钢水中磷浓度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-23696号公报

发明内容

发明要解决的问题

近年，在一次精炼中，一般进行使用转炉的脱磷处理等铁水预备处理。作为这种一次精炼的操作技术，存在将脱磷处理与脱碳处理在不同的转炉中进行的被称为简单精炼工艺(Simple Refining Process：SRP)的技术。在该SRP中，在第一个转炉中进行脱磷处理，在第二个转炉中进行脱碳处理。在该技术中，能够高效率地去除磷。

然而，近年来，随着铁水中磷浓度的上升，存在仅利用脱磷处理无法充分地进行脱磷的问题。因此，在使用转炉的脱碳处理时，也要求进行考虑了脱磷的吹炼。以后，将使用转炉的脱碳处理表述为“脱碳处理”。另外，在使用浇包(日语：取鍋)、鱼雷车等转炉以外的设备来进行脱磷处理的情况下也同样地，在使用转炉的脱碳处理时要求进行考虑了脱磷的吹炼。另外，在不进行脱磷处理来作为脱碳处理前的铁水预备处理的普通铁水操作的情况下，一般来说铁水中磷浓度高，在脱碳处理时要求进行考虑了脱磷的吹炼。

因此，例如，在脱碳处理的吹炼初期，可能向转炉中投入生石灰、消石灰等CaO源，以与脱碳处理并行地进行进一步的脱磷处理。通过所述的CaO源的投入，在脱碳处理中，下述化学式(101)所示的脱磷反应得到促进。此外，在下述化学式(101)中，“[物质X]”的表述表示物质X是铁水中存在的物质，“(物质Y)”的表述表示物质Y是熔渣中存在的物质。

[数式1]

3(CaO)+5(FeO)+2[P]＝(3CaO·P₂O₅)+5[Fe]···(101)