(57)【要約】【目的】極低炭素鋼（ＩＦ鋼）をＲＨ真空脱ガス装置等の減圧還流設備において溶製するに際し、脱炭処理時間をリアルタイムかつダイナミックに制御する方法を提供する。【構成】脱炭処理中の溶鋼中の中間酸素値ｘ６を測定し、該中間酸素値を測定した時刻ｔ（ｏｘ）から脱炭処理後における溶鋼の目標炭素値ｘ９を得るまでの残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）を、下記の式１により算出して推定する。式１：Δｔ（ｓｅｃ）＝ｆ（ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，ｘ６，ｘ７，ｘ８，ｘ９）但し、ｘ１は溶鋼の脱炭処理前の炭素値、ｘ２は溶鋼の脱炭処理初期の酸素値、ｘ３は溶鋼の脱炭処理初期酸素炭素比（ｘ２〔Ｏ〕／ｘ１〔Ｃ〕）、ｘ４は酸素投入量Ｖｏから求めた値、ｘ５は脱炭処理中の溶鋼の中間温度、ｘ６は脱炭処理中の溶鋼の中間酸素値、ｘ７は槽内真空度Ｐｃとｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）から求めた値、ｘ８は槽内真空度Ｐｃと還流ガス量Ｖｃとｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）から求めた値、ｘ９は溶鋼の脱炭処理後の目標炭素値である。【選択図】        図７
2004156119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶鋼を不活性ガスから成る還流ガスにより減圧槽内に還流せしめ、炭素と酸素の結合により生じるＣＯガス及び／又はＣＯ２  ガスを排出せしめる減圧脱炭処理により極低炭素鋼を溶製するプロセスにおいて、
脱炭処理中の溶鋼中の中間酸素値ｘ６を測定し、該中間酸素値を測定した時刻ｔ（ｏｘ）から脱炭処理後における溶鋼の目標炭素値ｘ９を得るまでの残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）を、下記の式１により算出して推定することを特徴とする溶鋼の減圧脱炭法における脱炭処理時間の制御方法。
式１：Δｔ（ｓｅｃ）＝ｆ（ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，ｘ６，ｘ７，ｘ８，ｘ９）
但し、ｘ１は溶鋼の脱炭処理前の炭素値、ｘ２は溶鋼の脱炭処理初期の酸素値、ｘ３は溶鋼の脱炭処理初期酸素炭素比（ｘ２〔Ｏ〕／ｘ１〔Ｃ〕）、ｘ４は酸素投入量Ｖｏから求めた値、ｘ５は脱炭処理中の溶鋼の中間温度、ｘ６は脱炭処理中の溶鋼の中間酸素値、ｘ７は槽内真空度Ｐｃとｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）から求めた値、ｘ８は槽内真空度Ｐｃと還流ガス量Ｖｃとｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）から求めた値、ｘ９は溶鋼の脱炭処理後の目標炭素値である。
【請求項２】
前記ｘ４を下記の数式２により求めることを特徴とする請求項１に記載の溶鋼の減圧脱炭法における脱炭処理時間の制御方法。
【数２】
2004156119.tif 000010
但し、ＶｏはＯＢ流量（酸素投入量）〔Ｎｍ３／ｈ〕である。
【請求項３】
前記ｘ７を下記の数式３により求めることを特徴とする請求項１に記載の溶鋼の減圧脱炭法における脱炭処理時間の制御方法。
【数３】
2004156119.tif 000011
但し、Ｐｃは槽内真空度〔ｔｏｒｒ〕、ｔ（ｏｘ）は脱炭処理中の溶鋼の中間酸素値の測定時刻である。
【請求項４】
前記ｘ８を下記の数式４により求めることを特徴とする請求項１に記載の溶鋼の減圧脱炭法における脱炭処理時間の制御方法。
【数４】
2004156119.tif 000012
但し、Ｐｃは槽内真空度〔ｔｏｒｒ〕、Ｖｃは還流ガス量〔Ｎｌ／ｍｉｎ〕、ｔ（ｏｘ）は脱炭処理中の溶鋼の中間酸素値の測定時刻である。
【請求項５】
溶鋼を不活性ガスから成る還流ガスにより減圧槽内に還流せしめ、炭素と酸素の結合により生じるＣＯガス及び／又はＣＯ２  ガスを排出せしめる減圧脱炭処理により極低炭素鋼を溶製するプロセスにおいて、
脱炭処理中の溶鋼中における特定時の瞬時値としての炭素量〔Ｃ〕（ｐｐｍ）を下記の式５により算出し、該算出値から脱炭処理後における溶鋼の目標炭素値ｘ９を得るまでの残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）を推定することを特徴とする溶鋼の減圧脱炭法における脱炭処理時間の制御方法。
式５：〔Ｃ〕（ｐｐｍ）＝ｆ（ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，ｘ６，ｘ７，ｘ８，ｘ９、ｘ１０）
但し、ｘ１は溶鋼の脱炭処理前の炭素値、ｘ２は溶鋼の脱炭処理初期の酸素値、ｘ３は溶鋼の脱炭処理初期酸素炭素比（ｘ２〔Ｏ〕／ｘ１〔Ｃ〕）、ｘ４は酸素投入量Ｖｏから求めた値、ｘ５は脱炭処理中の溶鋼の中間温度、ｘ６は脱炭処理中の溶鋼の中間酸素値、ｘ７は槽内真空度Ｐｃとｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）から求めた値、ｘ８は槽内真空度Ｐｃと還流ガス量Ｖｃとｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）から求めた値、ｘ９は溶鋼の脱炭処理後の目標炭素値、ｘ１０はｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）と槽内真空度Ｐｃと還流ガス量Ｖｃから求めた値である。
【請求項６】
前記ｘ４を下記の数式６により求めることを特徴とする請求項５に記載の溶鋼の減圧脱炭法における脱炭処理時間の制御方法。
【数６】
2004156119.tif 000013
但し、ＶｏはＯＢ流量（酸素投入量）〔Ｎｍ３／ｈ〕である。
【請求項７】
前記ｘ７を下記の数式７により求めることを特徴とする請求項５に記載の溶鋼の減圧脱炭法における脱炭処理時間の制御方法。
【数７】
2004156119.tif 000014
但し、Ｐｃは槽内真空度〔ｔｏｒｒ〕、ｔ（ｏｘ）は脱炭処理中の溶鋼の中間酸素値の測定時刻である。
【請求項８】
前記ｘ９を下記の数式８により求めることを特徴とする請求項５に記載の溶鋼の減圧脱炭法における脱炭処理時間の制御方法。
【数８】
2004156119.tif 000015
但し、Ｐｃは槽内真空度〔ｔｏｒｒ〕である。
【請求項９】
前記ｘ１０を下記の数式８により求めることを特徴とする請求項５に記載の溶鋼の減圧脱炭法における脱炭処理時間の制御方法。
【数９】
2004156119.tif 000016
但し、Ｐｃは槽内真空度〔ｔｏｒｒ〕、ｔ（ｏｘ）は脱炭処理中の溶鋼の中間酸素値の測定時刻、Ｖｃは還流ガス量〔Ｎｌ／ｍｉｎ〕である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極低炭素鋼（ＩＦ鋼）をＲＨ真空脱ガス装置等の減圧還流設備において溶製するに際し、脱炭処理時間をリアルタイムかつダイナミックに制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＲＨ真空脱ガス装置に代表されるように、溶鋼を不活性ガスから成る還流ガスにより減圧槽内に還流せしめ、炭素と酸素の結合により生じるＣＯガス及び／又はＣＯ２  ガスを排出せしめる減圧脱炭処理により極低炭素鋼を溶製するプロセスが公知である。
【０００３】
ところで、従来は、脱炭処理中に、サンプラで溶鋼試料を採取することにより分析し、脱炭が所定のレベルまで達しているか否かを確認しながら脱炭処理を行っていたが、精錬中の溶鋼のサンプリングは困難であると共に、試料中の炭素含有量を分析するために時間がかかるという問題がある。
【０００４】
そこで、近年、溶鋼用の酸素プローブが開発されるに伴い、減圧脱炭処理中に溶鋼中の炭素濃度を計算により測定する技術が提案されている。例えば、特開昭６２−１７４３１７号公報、特許第３１２６３７４号公報、特許第３２８７２０４号公報等に開示されている技術が公知である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、特開昭６２−１７４３１７号公報に開示された技術は、溶鋼中の酸素量のみに基づいて脱炭反応の進行状況を推測するものであるため、極めて精度が低く、実用に耐えない。
【０００６】
また、特許第３１２６３７４号公報に開示された技術は、炭素濃度６０ｐｐｍ以上の領域において、熱収支、酸素収支、成分収支計算に基づき溶鋼中炭素濃度と溶鋼温度をスタティック制御し、炭素濃度６０ｐｐｍ以下の領域においては、溶鋼の成分分析結果及び温度測定結果に基づき溶鋼中炭素濃度及び溶鋼温度を連続的に推定するものである。然しながら、前述の収支計算は、損失（ロス）の影響を受けることが不可避であるから、計算値の信頼性が低いという問題がある。また、結局は、サンプリングによる成分の分析を必要とする構成であるから、上述のような問題解決のためには不十分である。
【０００７】
更に、特許第３２８７２０４号公報等に開示された技術は、操業中の溶鋼中炭素濃度〔Ｃ〕を溶鋼温度Ｔ、溶鋼中酸素濃度〔Ｏ〕、排ガス流量Ｇ、溶鋼還流用ガス流量Ｆ、真空槽内圧力Ｐ、排ガス中ＣＯ濃度及びＣＯ２  濃度〔ＣＯ〕に基づいて計算により連続的に推定するものであり、前述の２つの技術が含む問題を解決している。然しながら、流量計により測定した排ガス量から、更に、成分分析計によりＣＯ濃度及びＣＯ２  濃度を正確に測定することは容易でなく、この点に誤差が生じると、目的とする溶鋼中炭素濃度〔Ｃ〕の値に大きな影響を受けるという問題がある。しかも、この技術は、操業中、測定を連続して行い、溶鋼中炭素濃度〔Ｃ〕を連続的に推定することにより、炭素濃度推定値が目標値に達した時点で脱炭処理を終了せしめるものであるから、脱炭処理の開始から終了まで一貫してモニタリングを実施しなければならないという問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＲＨ真空脱ガス装置等の減圧還流設備において、極低炭素鋼（ＩＦ鋼）を溶製するに際し、信頼性の高い測定条件からの測定値により、溶鋼中炭素値を高精度の下で計算することができ、しかも、操業中、随時、測定を行うことにより、溶鋼の目標炭素値を得るまでの残り要処理時間を推定することができるようにした溶鋼の減圧脱炭法における脱炭処理時間の制御方法を提供する。
【０００９】
従って、本発明によれば、推定された残り要処理時間の経過により脱炭処理を終了すれば良いので、不必要な長時間にわたる脱炭処理を行うことから生じる生産性の問題や、炉内耐火物寿命の低下、真空度維持のためのエネルギーコストの増大、還流アルゴンガスの使用量の増大という問題を解決することができる。
【００１０】
そこで、本発明が第一の手段として構成したところは、溶鋼を不活性ガスから成る還流ガスにより減圧槽内に還流せしめ、炭素と酸素の結合により生じるＣＯガス及び／又はＣＯ２  ガスを排出せしめる減圧脱炭処理により極低炭素鋼を溶製するプロセスにおいて、脱炭処理中の溶鋼中の中間酸素値ｘ６を測定し、該中間酸素値を測定した時刻ｔ（ｏｘ）から脱炭処理後における溶鋼の目標炭素値ｘ９を得るまでの残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）を、下記の式１により算出して推定する点にある。
式１：Δｔ（ｓｅｃ）＝ｆ（ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，ｘ６，ｘ７，ｘ８，ｘ９）
但し、ｘ１は溶鋼の脱炭処理前の炭素値、ｘ２は溶鋼の脱炭処理初期の酸素値、ｘ３は溶鋼の脱炭処理初期酸素炭素比（ｘ２〔Ｏ〕／ｘ１〔Ｃ〕）、ｘ４は酸素投入量Ｖｏから求めた値、ｘ５は脱炭処理中の溶鋼の中間温度、ｘ６は脱炭処理中の溶鋼の中間酸素値、ｘ７は槽内真空度Ｐｃとｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）から求めた値、ｘ８は槽内真空度Ｐｃと還流ガス量Ｖｃとｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）から求めた値、ｘ９は溶鋼の脱炭処理後の目標炭素値である。
【００１１】
また、本発明が第二の手段として構成したところは、溶鋼を不活性ガスから成る還流ガスにより減圧槽内に還流せしめ、炭素と酸素の結合により生じるＣＯガス及び／又はＣＯ２  ガスを排出せしめる減圧脱炭処理により極低炭素鋼を溶製するプロセスにおいて、脱炭処理中の溶鋼中における特定時の瞬時値としての炭素量〔Ｃ〕（ｐｐｍ）を下記の式５により算出し、該算出値から脱炭処理後における溶鋼の目標炭素値ｘ９を得るまでの残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）を推定する点にある。
式５：〔Ｃ〕（ｐｐｍ）＝ｆ（ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，ｘ６，ｘ７，ｘ８，ｘ９、ｘ１０）
但し、ｘ１は溶鋼の脱炭処理前の炭素値、ｘ２は溶鋼の脱炭処理初期の酸素値、ｘ３は溶鋼の脱炭処理初期酸素炭素比（ｘ２〔Ｏ〕／ｘ１〔Ｃ〕）、ｘ４は酸素投入量Ｖｏから求めた値、ｘ５は脱炭処理中の溶鋼の中間温度、ｘ６は脱炭処理中の溶鋼の中間酸素値、ｘ７は槽内真空度Ｐｃとｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）から求めた値、ｘ８は槽内真空度Ｐｃと還流ガス量Ｖｃとｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）から求めた値、ｘ９は溶鋼の脱炭処理後の目標炭素値、ｘ１０はｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）と槽内真空度Ｐｃと還流ガス量Ｖｃから求めた値である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。
【００１３】
図１は、極低炭素鋼（ＩＦ鋼）を溶製するための減圧還流設備として代表的なＲＨ真空脱ガス装置を示している。転炉等で精錬された溶鋼１を収容した取鍋２の上方にはＲＨ真空脱ガス装置３が設けられている。
【００１４】
ＲＨ真空脱ガス装置３を構成する真空槽４は、それぞれ溶鋼１に浸漬された上昇管５と下降管６を備え、上昇管５に対して還流ガス供給管７を介してアルゴンガス等の不活性ガスを導入することにより、溶鋼１を取鍋２から上昇管５を介して真空槽４に進入せしめ、真空槽４から下降管６を介して取鍋２に復帰せしめるように還流させる。
【００１５】
真空槽４は、上部の排気管８から排ガスを排出せしめる真空排気手段９を設けている。図例の場合、槽内に酸素を導入するための上吹酸素ランス等の酸素供給手段１０を設けているが、このような構成に限られるものではない。
【００１６】
従って、取鍋２と真空槽４の間を還流せしめられる溶鋼１は、真空槽４の内部において、酸素〔Ｏ〕と溶鋼中の炭素〔Ｃ〕を結合せしめられ、これにより生じたＣＯガス及び／又はＣＯ２  ガスを還流ガスと共に排気管８から槽外へ排気され、溶鋼中の炭素濃度を次第に低下する。
【００１７】
溶鋼中炭素量を高精度の下で計算するための信頼性の高い測定条件として、本発明は、Ｐｃ：槽内真空度〔ｔｏｒｒ〕、Ｖｃ：還流ガスの還流量〔Ｎｌ／ｍｉｎ〕、Ｖｏ：酸素投入量（ＯＢ流量）〔Ｎｍ３／ｈ〕、溶鋼温度、溶鋼中酸素値を測定する。
【００１８】
このため、真空槽４の槽内真空度（Ｐｃ）を測定するための真空度計１１、ＯＢ流量（Ｖｏ）を測定するための還流ガス流量計１２、ＯＢ流量を測定するための酸素流量計１３、溶鋼中酸素濃度を測定するための酸素プローブ１４が設けられており、該酸素プローブ１４は、溶鋼温度の検出が可能である。
【００１９】
このようなＲＨ真空脱ガス装置３における溶鋼の脱炭処理時間（ｔ）と真空槽４の槽内真空度（Ｐｃ）の関係を図２に示している。図２において、横軸に脱炭処理時間（ｔ）を示し、縦軸に槽内の気圧、即ち真空度（Ｐｃ）を示している。槽内の気圧は、処理開始から次第に低下し、所定時間経過後に急激に低下した後、その後、ほぼ平衡状態で進行する。
【００２０】
また、溶鋼の脱炭処理時間（ｔ）と鋼中の炭素濃度（ｐｐｍ）の関係を図３に示している。図３において、横軸に脱炭処理時間（ｔ）を示し、縦軸に鋼中の炭素濃度（ｐｐｍ）を示している。図２と図３を対比すると明らかなように、鋼中の炭素濃度（ｐｐｍ）は、処理開始から急激に低下し、所定時間経過後に穏やかに低下することにより目標値〔Ｃ〕に達する。
【００２１】
本発明は、脱炭処理中、所定時、溶鋼温度及び溶鋼中酸素濃度を測定することにより、溶鋼の炭素目標値〔Ｃ〕を得るまでの残り要処理時間（Δｔ）を推定し、要処理時間の経過後、速やかに脱炭処理を終了せしめる。この際、溶鋼中の炭素濃度（ｐｐｍ）は、図３に示すように、穏やかな低下を示す部分Ｓから目標値〔Ｃ〕に至るまでの間において処理時間（ｔ）にほぼ比例する脱炭進行を示すので、溶鋼の測定をこの部分Ｓで行うことにより、残り要処理時間（Δｔ）を正確に推定することができる。
【００２２】
溶鋼における特定時の瞬時値としての炭素濃度〔Ｃ〕（ｐｐｍ）を求めることにより、脱炭処理のための残り要処理時間Δｔを推定するため、本発明は、信頼性の高い測定条件として、次の測定値を使用する。
Ｐｃ：槽内真空度〔ｔｏｒｒ〕
Ｖｃ：還流ガスの還流量〔Ｎｌ／ｍｉｎ〕
Ｖｏ：酸素投入量（ＯＢ流量）〔Ｎｍ３／ｈ〕
ｘ１：溶鋼の脱炭処理前の炭素値（濃度ｐｐｍ）
ｘ２：溶鋼の脱炭処理初期酸素値
ｘ３：溶鋼の脱炭処理初期酸素炭素比（ｘ２〔Ｏ〕／ｘ１〔Ｃ〕）
ｘ４：酸素投入量Ｖｏから求めた値
ｘ５：脱炭処理中の溶鋼の中間温度
ｘ６：脱炭処理中の溶鋼の中間酸素値
ｘ７：槽内真空度Ｐｃとｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）から求めた値
ｘ８：槽内真空度Ｐｃと還流ガス量Ｖｃとｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）から求めた値
ｘ９：溶鋼の脱炭処理後の目標炭素値〔Ｃ〕
ｘ１０：ｘ６の測定時刻ｔ（ｏｘ）と槽内真空度Ｐｃと還流ガス量Ｖｃから求めた値
【００２３】
（脱炭処理のための残処理時間Δｔの推定）
脱炭処理中の溶鋼中の中間酸素値ｘ６を測定し、該中間酸素値を測定した時刻ｔ（ｏｘ）から脱炭処理後における溶鋼の目標炭素値ｘ９を得るまでの残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）は、下記の式１に基づいて計算により推定される。
式１：
Δｔ（ｓｅｃ）＝ｆ（ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，ｘ６，ｘ７，ｘ８，ｘ９）
【００２４】
前記ｘ４は、下記の数式１０により求められる。
【数１０】
2004156119.tif 000003
【００２５】
前記ｘ７は、下記の数式１１により求められる。
【数１１】
2004156119.tif 000004
【００２６】
前記ｘ８は、下記の数式１２により求められる。
【数１２】
2004156119.tif 000005
【００２７】
ところで、残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）を求めるための式１は、具体的には経験（過去の脱炭処理実績）から求めた決定係数（定数）を用いた下記の式１Ａにより実施することが好ましい。
式１Ａ：
Δｔ（ｓｅｃ）＝ＣＯ＋Ｃ１・Ｘ１＋Ｃ２・Ｘ２＋Ｃ３・Ｘ３＋Ｃ４・Ｘ４＋Ｃ５・Ｘ５＋Ｃ６・Ｘ６＋Ｃ７・Ｘ７＋Ｃ８・Ｘ８＋Ｃ９・Ｘ９
【００２８】
本発明者らが知得したところによれば、前記Ｃ１〜Ｃ９の係数（定数）は、例えば、図４に示す表１の値が用いられる。
【００２９】
（溶鋼中の炭素濃度〔Ｃ〕（ｐｐｍ）を求める方法）
残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）を推定（算出）するために、上述した式１及び式１Ａでは積分値の時間平均値を求めたが、これに代えて、脱炭処理中の溶鋼中における炭素濃度〔Ｃ〕（ｐｐｍ）を下記の式５により特定時の瞬時値として算出し、該算出値から脱炭処理後における溶鋼の目標炭素値ｘ９を得るまでの残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）を推定することができる。
式５：
〔Ｃ〕（ｐｐｍ）＝ｆ（ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，ｘ６，ｘ７，ｘ８，ｘ９，ｘ１０）
【００３０】
前記ｘ４は、下記の数式１３（上述した数式１０と同じである）により求められる。
【数１３】
2004156119.tif 000006
【００３１】
前記ｘ７は、下記の数式１４（上述した数式１１と同じである）により求められる。
【数１４】
2004156119.tif 000007
【００３２】
前記ｘ９は、下記の数式１５（上述した数式１２と同じである）により求められる。
【数１５】
2004156119.tif 000008
【００３３】
前記ｘ１０は、下記の数式１６により求められる。
【数１６】
2004156119.tif 000009
【００３４】
ところで、脱炭処理中における溶鋼中の炭素濃度〔Ｃ〕（ｐｐｍ）を求めるための式５は、具体的には経験（過去の脱炭処理実績）から求めた決定係数（定数）を用いた下記の式５Ａにより実施することが好ましい。
式５Ａ：
〔Ｃ〕（ｐｐｍ）＝ＣＯ＋Ｃ１・Ｘ１＋Ｃ２・Ｘ２＋Ｃ３・Ｘ３＋Ｃ４・Ｘ４＋Ｃ５・Ｘ５＋Ｃ６・Ｘ６＋Ｃ７・Ｘ７＋Ｃ８・Ｘ８＋Ｃ９・Ｘ９＋Ｃ１０・Ｘ１０
【００３５】
本発明者らが知得したところによれば、前記Ｃ１〜Ｃ１０の係数（定数）は、例えば、図５に示す表２の値が用いられる。
【００３６】
ＲＨ真空脱ガス装置を使用した減圧脱炭処理により極低炭素鋼を溶製するプロセスにおいて、本発明の方法により算出された残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）に基づいて、脱炭処理を終了した極低炭素鋼の結果を図６に示す。図６において、横軸は炭素濃度の実績値を示し、縦軸は脱炭処理終了時の炭素濃度推定値を示しており、脱炭処理終了時の炭素濃度の実績値と推定値を比較して示している。図中、Ａは目標値〔Ｃ〕であり、Ｂ及びＣはばらつきの上下範囲を示している。本発明の方法に基づく脱炭処理終了時における炭素濃度推定値によれば、溶鋼中の炭素濃度〔Ｃ〕を目標値Ａから上下Ｂ、Ｃの範囲において±５ｐｐｍの精度で正確に制御できることが判明した。また、過去データを用いた逆算値によれば、時間制御の精度は、±１００秒の精度で正確に制御できることが判明した。
【００３７】
図７は、本発明を実施するための作業手順を示しており、脱炭処理を制御するプロセスコンピュータ１６と、該コンピュータに内蔵され又は外付けされた信号処理演算器１７により、脱炭処理時間（中間酸素値を測定した時刻ｔ（ｏｘ）から脱炭処理を終了するまでの残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ））を算出して推定する工程の１例を示している。
【００３８】
減圧脱炭処理が開始されると（ステップＳ１）、タイマーにより時間〔Ｔｉｍｅ〕の計測と、真空度計１１による槽内真空度：Ｐｃ〔ｔｏｒｒ〕の測定と、還流ガス流量計１２による還流ガスの還流量：Ｖｃ〔Ｎｌ／ｍｉｎ〕の測定が開始され、それぞれの測定値が信号処理演算器１７に入力される。この際、溶鋼の脱炭処理前の炭素値（炭素濃度ｐｐｍ）：ｘ１と、溶鋼の脱炭処理後の目標炭素値〔Ｃ〕：ｘ９が信号処理演算器１７に入力される。
【００３９】
引き続き、酸素プローブ１４により、第一回目の酸素測定が行われ（ステップＳ２）、溶鋼の脱炭処理初期の酸素値（酸素濃度ｐｐｍ）：ｘ２が信号処理演算器１７に入力される。
【００４０】
その後、酸素供給手段１０による酸素投入が開始されると（ステップＳ３）、酸素流量計１３による酸素投入量（ＯＢ流量）Ｖｏ〔Ｎｍ３／ｈ〕の計測が行われ、プロセスコンピュータ１６を介して上述の計算式により求められた値：ｘ４が信号処理演算器１７に入力される。
【００４１】
酸素の投入により溶鋼の減圧脱炭が開始されるが（ステップＳ４）、脱炭処理の間、連続して、槽内真空度：Ｐｃ〔ｔｏｒｒ〕と還流ガスの還流量：Ｖｃ〔Ｎｌ／ｍｉｎ〕の測定値が信号処理演算器１７に入力され続ける。
【００４２】
所定時間の経過により脱炭処理が進行した時点（図３に示す部分Ｓの時点）において、酸素プローブ１４により、第二回目の酸素測定が行われ（ステップＳ５）、該測定の時刻：ｔ（ｏｘ）と、脱炭処理中における溶鋼の中間温度：ｘ５及び中間酸素値（酸素濃度ｐｐｍ）：ｘ６が信号処理演算器１７に入力される。
【００４３】
前記ステップＳ５の実施とほぼ同時に、信号処理演算器１７は、以上のようにして入力されたデータに基づいて測定時刻ｔ（ｏｘ）から目標値〔Ｃ〕までに要する残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）を計算により求め、プロセスコンピュータ１６に向けて出力する。そこで、プロセスコンピュータ１６は、残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）をカウントし、時間の経過と同時に、脱炭処理を終了せしめるべく指令を出力する（ステップＳ６）。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、ＲＨ真空脱ガス装置等の減圧還流設備において、極低炭素鋼（ＩＦ鋼）を溶製するに際し、信頼性の高い測定条件からの測定値により、溶鋼中炭素値を高精度の下で計算することができ、しかも、操業中、随時、測定を行うことにより、溶鋼の目標炭素値を得るまでの残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）を推定することができる。このため、推定された残り要処理時間Δｔ（ｓｅｃ）の経過により脱炭処理を終了すれば良いので、不必要な長時間にわたる脱炭処理を行うことから生じる生産性の問題や、炉内耐火物寿命の低下、真空度維持のためのエネルギーコストの増大、還流アルゴンガスの使用量の増大という問題を解決できるという効果がある。
【００４５】
しかも、本発明によれば、脱炭処理中、所定時、溶鋼温度及び溶鋼中酸素濃度を測定することにより、溶鋼の炭素目標値〔Ｃ〕を得るまでの残り要処理時間（Δｔ）を算出して推定するに際し、脱炭処理中の溶鋼の中間温度：ｘ５と中間酸素値：ｘ６を図３に符号Ｓで示すような穏やかな脱炭進行を示す時点において測定することにより、残り要処理時間（Δｔ）を正確に推定することができ、しかも、瞬時値としての中間温度：ｘ５と中間酸素値：ｘ６を測定すれば足りるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するＲＨ真空脱ガス装置の１例を示す断面図である。
【図２】溶鋼の脱炭処理における処理時間と真空度の関係を示す図である。
【図３】溶鋼の脱炭処理における処理時間と鋼中炭素量の関係を示す図である。
【図４】本発明の方法を実施するための係数の１例を示す表である。
【図５】本発明の方法を実施するための係数の他例を示す表である。
【図６】本発明を実施した結果として得られた炭素濃度推定値と実績値を比較した図である。
【図７】本発明を実施するための作業手順を示す図である。
【符号の説明】
１    溶鋼
２    取鍋
３    ＲＨ真空脱ガス装置
４    真空槽
５    上昇管
６    下降管
７    還流ガス供給管
８    排気管
９    排気手段
１０    酸素供給手段
１１    真空度計
１２    還流ガス流量計
１３    酸素流量計
１４    酸素プローブ
１６    プロセスコンピュータ
１７    信号処理演算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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