転炉製鋼

転炉製鋼 — フルラインソリューションにより競争力を強化

製品の品質、プラントの生産性および可用性に関するニーズが高まっています。プライメタルズテクノロジーズが納入したLD (BOF) 転炉プラントは、信頼性と経済性において、製鋼産業をリードしています。

1950年代初頭、製鋼エンジニアたちが Siemens-Martin法 および Thomas法 による製鋼プロセスに代わるものを求めていた時代、Linz-Donawitz (リンツードナヴィッツ:LD) 転炉、別称 塩基性酸素転炉(BOF)の開発が製鋼に革命をもたらすとは想像もしなかったことでしょう。今日、世界的に鉄鋼生産の約70%がこのテクノロジーをベースにしています。多くのターンキープロジェクトを含む200以上のLDプラントを当社が計画、建設し、稼動中です。


1952年、Linz-Donawitz (リンツ‐ドナウヴィッツ:LD) プロセス – 別称 BOF プロセス - がオーストリアで開発され、まもなく鉄鋼石ベースの製鋼のスタンダードとなりました。その発明に端を発したプロセスは、消費値、生産性およびメンテナンスについて継続的に最適化と改善を繰り返し、現在では、世界各地で製鋼プラントとして成功を収めています。

LDのプロセス開発および改善の大部分は、プライメタルズテクノロジーズ およびその前身の会社が行ってきたものです。現在当社は、転炉用製鋼向けソリューションの主要なプロバイダーとして新規プラント建設や、高度に専門化、カスタマイズした改修や近代化プロジェクトを、幅広い実績をもとに手掛けています。

LD プロセスは、すでに非常に成熟したプロセスになっていますが、当社はプロセスおよび設備のさらなる改善に向け、開発投資を続けています。最新の数値シミュレーション方法、プロセスモデル、物流シミュレーションおよびフル 3D モデルが、そのための強力なツールです。

最新の開発では、数値モデル、オートメーションレベルの向上による、さらに高精度なプロセス制御およびプロセス最適化で、危険エリアでの作業員数を削減し、設備最適化により寿命を延長させています。このような改善の積み上げと、当社の長期的な実績とをあわせることで、プライメタルズテクノロジーズが競合他社より一歩先行して、業界のトレンドとなるようなソリューションをお客様に提供することを可能にしています。
 

特殊転炉

通常の炭素鋼生産では、世界各地のほとんどすべての一貫製鋼工場で LD プロセスが使用されていますが、高合金鋼材、高いスクラップ率や直接還元鉄での処理、あるいはシリコン含有率が非常に高い溶銑の処理では、特殊転炉を使用します。プライメタルズテクノロジーズ にはさまざまな特殊転炉の製品がありますが、中でももっとも重要なのは、石灰および石炭射出にも使用可能な底吹転炉や混合型吹き転炉です。これらの転炉の特性は、石灰および石炭射出向け転炉底部および設備の天然ガス冷却羽口を装備した底吹きです。底吹きは、転炉内の混合に優れているため、冶金反応のすべてがほぼ均衡され、結果としてプロセスの歩留まりは、頂部吹き転炉と比べて高く、プロセス制御がさらに容易になります。

当社 は、特殊転炉の主要サプライヤとして、ここ数年でも供給実績を重ねてきました。ここ数年においては、特に底吹きの設備とオートメーションの改良および最適化を行い、実際の基準に完全準拠しています。特殊転炉用の最新開発はジェットプロセスで、底吹き転炉と熱風システムを組み合わせたものです。頂部から噴き出す熱風で、射出された石炭が完全燃焼し、ほとんどすべての熱が溶炉に伝達されます。この結果、全効率が 50% 以上に達し、幅広いスクラップ使用率で高い生産性を実現しています。ジェットプロセスの初号機は、アジアのお客様向けで最近実現しました。
 

製鋼向けインテリジェントオートメーション 

高品質鋼材の最新式生産には、標準化され再生可能なプロセスが必要です。プライメタルズテクノロジーズのプロセスオートメーションはこれらの要件をクリアすることで、目標とする含有炭素や温度への到達、融剤消費の低減、高い鉄の歩留まりおよび最適な生産などの改善につながります。ダイナミック生産制御は、包括的冶金プロセスモデル群であるSteel Expert(鋼材エキスパート)システム を使用することで実現します。

当社のプロセスモデルでは、ターゲットの鋼材等級によって異なりますが、柔軟な生産計画に基づき、BOF転炉プラントの処理全体で製鋼プロセスを最適化および制御します。

事前計算モデル Steel Expert Prediction( 鋼材エキスパート生産)システム は、スクラップおよび溶銑の充填前後で BOF プロセス全体をシミュレーションします。ここでは最適な吹き出しおよび攪拌計画、融剤およびタップ合金材料の添加量を決定します。吹出しプロセスのなかで、 Steel Expert Supervision(鋼材エキスパート監視)システム が、鋼材溶炉およびスラグ内で継続中の反応を循環的に計算します。サブランスの利用が可能な場合は、 内部吹き出しモデルで、所定の炭素量および炉温度にするため、測定値に基づいた修正作業を決定します。連続オフガス測定 (例. Lomas) の利用が可能な場合は、ダイナミック吹出し先端検出に Dynacon モデルを使用します。オフガスの実測データに基づき、Dynacon は、転炉内の炭素含有量を計算し、吹き出し停止に最適な時間を提示します。
 

他の技術パッケージ:

  • Lomas – 全自動の連続オフガス測定および分析
  • AutoTap – 自動、再生可能、標準化された安全な溶銑タップ 
  • 高機能トラッキングシステム – 処理ステーションでの冶金容器の自動電子トラッキング
  • 音響エキスパート – 音響によるプラント監視、およびメンテナンス補助
     
    • 図1- マンマシンインタフェース 鋼材エキスパート監視
    • 図2- 最新 BOF 運転
    • 図3- モバイル機器搭載の音響エキスパート

転炉での生産向け ECO ソリューション – リソースの節減、価値の創出

当社のコンピタンスについての詳細は、以下のリンクからご覧ください。

ガス洗浄

  • 乾式除塵システム (DDS)
  • 湿式除塵システム (WDS)
  • 2次除塵システム (SDS)

エネルギー効率改善

  • ガス回収
  • 冷却スタック – 高効率なエネルギー回収

副生成物の再生

  • GasFerm - オフガス向け付加価値の生成
  • スラグ処理向け BSSF テクノロジ 

水処理

  • 再冷却システム

ECO コンサルティング
 

    • 図1- ​高効率なガス洗浄
    • 図2- エネルギー回収
    • 図3- ブリケット製品

転換炉炭素鋼生産向け統合型工場およびソリューション - 経験が物を言う

コンピタンスに関する詳細は、対応するリンクに従って確認してください:

参照例

3 LD 転換炉の交換(Voestalpine)