修正裝置、修正方法以及鋼鐵精煉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對鋼鐵精煉設(shè)備的測量值以及操作量進(jìn)行修正的修正裝置、修正方法 以及鋼鐵精煉方法。
【背景技術(shù)】
[0002] -般地，在鋼鐵精煉工藝、非鐵金屬制造工藝、化學(xué)工藝、石油煉制工藝等工業(yè)用 工藝中，通過使用各種傳感器測量監(jiān)控對象量來進(jìn)行工藝控制、操作監(jiān)控。然而，傳感器未 必被配設(shè)于良好的測量環(huán)境，存在提高監(jiān)控對象量的測量精度困難的情況。例如在測量排 出氣體的流量的傳感器中，由于排出氣體的流量、壓力、以及溫度的頻繁變動、排出氣體流 經(jīng)的配管的復(fù)雜形狀，容易產(chǎn)生測量誤差。根據(jù)這樣的背景，在化學(xué)工藝、石油煉制工藝中， 利用通過利用進(jìn)出工藝的物質(zhì)的守恒定律、能量守恒定律，來減少傳感器的測量誤差的方 法（參照非專利文獻(xiàn)1)。另外，在專利文獻(xiàn)1中記載有在鋼鐵精煉工藝中，動態(tài)學(xué)習(xí)基于 通過吹煉處理中的中間取樣而得到的鋼水成分的分析結(jié)果來對排出氣體中所包含的碳量 的測量值進(jìn)行修正的系數(shù)，使用學(xué)習(xí)到的系數(shù)對中間取樣時刻以后的碳量的測量值進(jìn)行修 正，并基于修正后的測量值來推斷鋼水中的碳濃度的技術(shù)。
[0003] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平09-272913號公報
[0004] 非專利文獻(xiàn) 1 :J.Romagnoli,M.C.Sanchez著，DataProcessingand ReconciliationforChemicalProcessOperations,Vol.2(ProcessSystems Engineering)，AcademicPress
[0005] 然而，非專利文獻(xiàn)1記載的方法在傳感器的測量誤差不具有偏差的情況下良好地 發(fā)揮功能，但在傳感器的測量誤差具有偏置等偏差的情況下，即在傳感器的測量誤差包含 有系統(tǒng)的誤差的情況下，難以減少傳感器的測量誤差。一般地，在鋼鐵精煉工藝中所使用的 測量值包含有系統(tǒng)的誤差的情況較多，而且有該系統(tǒng)的誤差根據(jù)時期而變動的情況。因此， 即使將非專利文獻(xiàn)1記載的方法應(yīng)用于鋼鐵精煉工藝，也很難減少測量值的誤差。
[0006] 另一方面，專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)基于通過吹煉處理中的中間取樣而得到的鋼水 成分的分析結(jié)果，來推斷鋼鐵精煉工藝中作為重要操作量之一的鋼水中的碳濃度。然而，在 鋼鐵精煉工藝中，再三地進(jìn)行在處理中途投入包含有碳成分的輔助原料的操作。在這樣的 操作中，由于難以實時地測量輔助原料所包含的碳成分的比例，所以通過將輔助原料中的 碳成分的比例固定于規(guī)定的設(shè)定值并投入輔助原料來計算添加到鋼水的碳量的情況較多。 因此，根據(jù)專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)，在中間取樣時刻以后輔助原料中的碳成分的比例從設(shè) 定值發(fā)生了變動的情況下，存在隨著輔助原料的投入量增加而鋼水中的碳濃度的推斷精度 惡化，換言之，隨著吹煉處理的進(jìn)展而鋼水中的碳濃度的推斷精度惡化的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供能夠高精度地對鋼鐵精煉設(shè)備 的測量值以及通過投入輔助原料而添加到鋼水的碳量進(jìn)行修正的修正裝置、修正方法以及 鋼鐵精煉方法。
[0008] 為了解決上述課題、實現(xiàn)目的，本發(fā)明的修正裝置，對鋼鐵精煉設(shè)備的測量值以及 操作量進(jìn)行修正，其特征在于，上述測量值包含對鋼鐵精煉設(shè)備供給的氣體的流量的測量 值、從鋼鐵精煉設(shè)備排出的排出氣體的流量的測量值、排出氣體的成分濃度的測量值、精煉 處理前、精煉處理中途以及精煉處理后的鋼水的成分濃度的測量值、以及原料的重量的測 量值，上述操作量包含輔助原料的投入量，上述修正裝置具備：操作數(shù)據(jù)庫，其儲存過去爐 次的操作實績信息；過去爐次選擇部，其從上述操作數(shù)據(jù)庫中選擇具有與處理對象爐次的 操作信息的差異處于規(guī)定范圍內(nèi)的操作實績信息的過去爐次；以及修正參數(shù)計算部，其對 通過上述過去爐次選擇部選擇的每個過去爐次計算碳的質(zhì)量平衡的誤差，以計算出的誤差 的合計值成為最小的方式來計算上述測量值以及通過投入輔助原料而添加到鋼水的碳量 的修正量。
[0009] 本發(fā)明的修正裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述修正參數(shù)計算部計算碳的投 入排放量比與1的差的平方值乘以權(quán)重系數(shù)所得的值，來作為碳的質(zhì)量平衡的誤差。
[0010] 本發(fā)明的修正裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述修正參數(shù)計算部通過將排出 氣體的流量的修正量以及排出氣體的成分濃度的修正量中的至少一方與對應(yīng)的測量值相 加，來對排出氣體的流量以及排出氣體的成分濃度中的至少一方進(jìn)行修正。
[0011] 本發(fā)明的修正方法對鋼鐵精煉設(shè)備的測量值以及操作量進(jìn)行修正，其特征在于， 上述測量值包含對鋼鐵精煉設(shè)備供給的氣體的流量的測量值、從鋼鐵精煉設(shè)備排出的排出 氣體的流量的測量值、排出氣體的成分濃度的測量值、精煉處理前、精煉處理中途以及精煉 處理后的鋼水的成分濃度的測量值、以及原料的重量的測量值，上述操作量包含輔助原料 的投入量，上述修正方法包含：選擇具有與處理對象爐次的操作信息的差異處于規(guī)定范圍 內(nèi)的操作實績信息的過去爐次的過去爐次選擇步驟；以及對通過上述過去爐次選擇步驟選 擇出的每個過去爐次計算碳的質(zhì)量平衡的誤差，以計算出的誤差的合計值成為最小的方式 來計算上述測量值以及通過投入輔助原料而添加到鋼水的碳量的修正量的修正參數(shù)計算 步驟。
[0012] 本發(fā)明的鋼鐵精煉方法基于周期性地或在指定的時刻推斷出的吹煉處理中途的 鋼水的成分濃度以及溫度，來計算送氧速度以及槍位，其特征在于，包含基于吹煉處理剛剛 開始之前的鋼水的成分濃度以及溫度、從吹煉處理開始到吹煉處理中途的送氧速度以及輔 助原料投入量、從吹煉處理開始到吹煉處理中途的排出氣體的流量和成分濃度的測量值、 以及通過上述發(fā)明計算出的上述修正量，來計算送氧速度以及槍位的步驟。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的修正裝置、修正方法以及鋼鐵精煉方法，能夠高精度地對鋼鐵精煉 設(shè)備的測量值以及通過投入輔助原料而添加到鋼水的碳量進(jìn)行修正。
【附圖說明】
[0014] 圖1是表示應(yīng)用作為本發(fā)明的一個實施方式的測量值/操作量修正裝置的轉(zhuǎn)爐吹 煉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0015] 圖2是表示作為本發(fā)明的一個實施方式的測量值/操作量修正裝置的結(jié)構(gòu)的框 圖。
[0016] 圖3是表示作為本發(fā)明的一個實施方式的過去爐次選擇處理的流程的流程圖。
[0017]圖4是表示作為本發(fā)明的一個實施方式的修正參數(shù)計算處理的流程的流程圖。
[0018]圖5是表示作為本發(fā)明的一個實施方式的吹煉控制處理的流程的流程圖。
[0019]圖6是表示作為本發(fā)明的一個實施方式的送氧速度的操作量設(shè)定模式的圖。
[0020]圖7是表示作為本發(fā)明的一個實施方式的槍位的操作量設(shè)定模式的圖。
【具體實施方式】
[0021] 以下，參照附圖，對作為本發(fā)明的一個實施方式的測量值/操作量修正裝置的結(jié) 構(gòu)及其修正方法進(jìn)行說明。此外，本實施方式將本發(fā)明的修正裝置應(yīng)用于對在轉(zhuǎn)爐吹煉工 藝中產(chǎn)生的排出氣體的流量以及成分的測量值和通過投入輔助原料而添加到鋼水的碳量 的計算值進(jìn)行修正的處理。通常，在轉(zhuǎn)爐吹煉工藝中，使用設(shè)置于管路內(nèi)的測量裝置來測量 排出氣體的流量以及成分。然而，一般地，由于管路內(nèi)的測量裝置的測量環(huán)境較差，所以排 出氣體的流量以及成分的測量誤差較大。另一方面，基于預(yù)先設(shè)定的輔助原料中的碳的比 例來計算通過投入輔助原料而添加到鋼水的碳量。然而，由于輔助原料中各成分的比例是 變動的，而且在操作中難以測量該比例，所以通過投入輔助原料而添加到鋼水的碳量的計 算誤差較大。因此，通過應(yīng)用本發(fā)明的修正裝置，對在轉(zhuǎn)爐吹煉工藝中產(chǎn)生的排出氣體的流 量以及成分的測量值和通過投入輔助原料而添加到鋼水的碳量的計算值進(jìn)行修正。其