修正装置、修正方法以及钢铁精炼方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对钢铁精炼设备的测量值以及操作量进行修正的修正装置、修正方法 以及钢铁精炼方法。
【背景技术】
[0002] -般地，在钢铁精炼工艺、非铁金属制造工艺、化学工艺、石油炼制工艺等工业用 工艺中，通过使用各种传感器测量监控对象量来进行工艺控制、操作监控。然而，传感器未 必被配设于良好的测量环境，存在提高监控对象量的测量精度困难的情况。例如在测量排 出气体的流量的传感器中，由于排出气体的流量、压力、以及温度的频繁变动、排出气体流 经的配管的复杂形状，容易产生测量误差。根据这样的背景，在化学工艺、石油炼制工艺中， 利用通过利用进出工艺的物质的守恒定律、能量守恒定律，来减少传感器的测量误差的方 法（参照非专利文献1)。另外，在专利文献1中记载有在钢铁精炼工艺中，动态学习基于 通过吹炼处理中的中间取样而得到的钢水成分的分析结果来对排出气体中所包含的碳量 的测量值进行修正的系数，使用学习到的系数对中间取样时刻以后的碳量的测量值进行修 正，并基于修正后的测量值来推断钢水中的碳浓度的技术。
[0003] 专利文献1 :日本特开平09-272913号公报
[0004] 非专利文献 1 :J.Romagnoli,M.C.Sanchez著，DataProcessingand ReconciliationforChemicalProcessOperations,Vol.2(ProcessSystems Engineering)，AcademicPress
[0005] 然而，非专利文献1记载的方法在传感器的测量误差不具有偏差的情况下良好地 发挥功能，但在传感器的测量误差具有偏置等偏差的情况下，即在传感器的测量误差包含 有系统的误差的情况下，难以减少传感器的测量误差。一般地，在钢铁精炼工艺中所使用的 测量值包含有系统的误差的情况较多，而且有该系统的误差根据时期而变动的情况。因此， 即使将非专利文献1记载的方法应用于钢铁精炼工艺，也很难减少测量值的误差。
[0006] 另一方面，专利文献1记载的技术基于通过吹炼处理中的中间取样而得到的钢水 成分的分析结果，来推断钢铁精炼工艺中作为重要操作量之一的钢水中的碳浓度。然而，在 钢铁精炼工艺中，再三地进行在处理中途投入包含有碳成分的辅助原料的操作。在这样的 操作中，由于难以实时地测量辅助原料所包含的碳成分的比例，所以通过将辅助原料中的 碳成分的比例固定于规定的设定值并投入辅助原料来计算添加到钢水的碳量的情况较多。 因此，根据专利文献1记载的技术，在中间取样时刻以后辅助原料中的碳成分的比例从设 定值发生了变动的情况下，存在随着辅助原料的投入量增加而钢水中的碳浓度的推断精度 恶化，换言之，随着吹炼处理的进展而钢水中的碳浓度的推断精度恶化的可能性。
【发明内容】
[0007] 本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供能够高精度地对钢铁精炼设备 的测量值以及通过投入辅助原料而添加到钢水的碳量进行修正的修正装置、修正方法以及 钢铁精炼方法。
[0008] 为了解决上述课题、实现目的，本发明的修正装置，对钢铁精炼设备的测量值以及 操作量进行修正，其特征在于，上述测量值包含对钢铁精炼设备供给的气体的流量的测量 值、从钢铁精炼设备排出的排出气体的流量的测量值、排出气体的成分浓度的测量值、精炼 处理前、精炼处理中途以及精炼处理后的钢水的成分浓度的测量值、以及原料的重量的测 量值，上述操作量包含辅助原料的投入量，上述修正装置具备：操作数据库，其储存过去炉 次的操作实绩信息；过去炉次选择部，其从上述操作数据库中选择具有与处理对象炉次的 操作信息的差异处于规定范围内的操作实绩信息的过去炉次；以及修正参数计算部，其对 通过上述过去炉次选择部选择的每个过去炉次计算碳的质量平衡的误差，以计算出的误差 的合计值成为最小的方式来计算上述测量值以及通过投入辅助原料而添加到钢水的碳量 的修正量。
[0009] 本发明的修正装置的特征在于，在上述发明中，上述修正参数计算部计算碳的投 入排放量比与1的差的平方值乘以权重系数所得的值，来作为碳的质量平衡的误差。
[0010] 本发明的修正装置的特征在于，在上述发明中，上述修正参数计算部通过将排出 气体的流量的修正量以及排出气体的成分浓度的修正量中的至少一方与对应的测量值相 加，来对排出气体的流量以及排出气体的成分浓度中的至少一方进行修正。
[0011] 本发明的修正方法对钢铁精炼设备的测量值以及操作量进行修正，其特征在于， 上述测量值包含对钢铁精炼设备供给的气体的流量的测量值、从钢铁精炼设备排出的排出 气体的流量的测量值、排出气体的成分浓度的测量值、精炼处理前、精炼处理中途以及精炼 处理后的钢水的成分浓度的测量值、以及原料的重量的测量值，上述操作量包含辅助原料 的投入量，上述修正方法包含：选择具有与处理对象炉次的操作信息的差异处于规定范围 内的操作实绩信息的过去炉次的过去炉次选择步骤；以及对通过上述过去炉次选择步骤选 择出的每个过去炉次计算碳的质量平衡的误差，以计算出的误差的合计值成为最小的方式 来计算上述测量值以及通过投入辅助原料而添加到钢水的碳量的修正量的修正参数计算 步骤。
[0012] 本发明的钢铁精炼方法基于周期性地或在指定的时刻推断出的吹炼处理中途的 钢水的成分浓度以及温度，来计算送氧速度以及枪位，其特征在于，包含基于吹炼处理刚刚 开始之前的钢水的成分浓度以及温度、从吹炼处理开始到吹炼处理中途的送氧速度以及辅 助原料投入量、从吹炼处理开始到吹炼处理中途的排出气体的流量和成分浓度的测量值、 以及通过上述发明计算出的上述修正量，来计算送氧速度以及枪位的步骤。
[0013] 根据本发明的修正装置、修正方法以及钢铁精炼方法，能够高精度地对钢铁精炼 设备的测量值以及通过投入辅助原料而添加到钢水的碳量进行修正。
【附图说明】
[0014] 图1是表示应用作为本发明的一个实施方式的测量值/操作量修正装置的转炉吹 炼系统的结构的示意图。
[0015] 图2是表示作为本发明的一个实施方式的测量值/操作量修正装置的结构的框 图。
[0016] 图3是表示作为本发明的一个实施方式的过去炉次选择处理的流程的流程图。
[0017]图4是表示作为本发明的一个实施方式的修正参数计算处理的流程的流程图。
[0018]图5是表示作为本发明的一个实施方式的吹炼控制处理的流程的流程图。
[0019]图6是表示作为本发明的一个实施方式的送氧速度的操作量设定模式的图。
[0020]图7是表示作为本发明的一个实施方式的枪位的操作量设定模式的图。
【具体实施方式】
[0021] 以下，参照附图，对作为本发明的一个实施方式的测量值/操作量修正装置的结 构及其修正方法进行说明。此外，本实施方式将本发明的修正装置应用于对在转炉吹炼工 艺中产生的排出气体的流量以及成分的测量值和通过投入辅助原料而添加到钢水的碳量 的计算值进行修正的处理。通常，在转炉吹炼工艺中，使用设置于管路内的测量装置来测量 排出气体的流量以及成分。然而，一般地，由于管路内的测量装置的测量环境较差，所以排 出气体的流量以及成分的测量误差较大。另一方面，基于预先设定的辅助原料中的碳的比 例来计算通过投入辅助原料而添加到钢水的碳量。然而，由于辅助原料中各成分的比例是 变动的，而且在操作中难以测量该比例，所以通过投入辅助原料而添加到钢水的碳量的计 算误差较大。因此，通过应用本发明的修正装置，对在转炉吹炼工艺中产生的排出气体的流 量以及成分的测量值和通过投入辅助原料而添加到钢水的碳量的计算值进行修正。其