JFE 技報 No. 38（2016 年 8 月）p. 91-95

JFE スチール西日本製鉄所（福山地区）における製鋼工場の一貫生産能力向上対策
Improvement in Production Capacity at Steelmaking Plant
in West Japan Works (Fukuyama), JFE Steel井上周大

INOUE Shuta

JFE スチール

西日本製鉄所（福山地区）製鋼部製鋼技術室

加茂百紀

KAMO Momoki

JFE スチール

西日本製鉄所（福山地区）製鋼部製鋼技術室長（部長）

主任部員（係長）

錦織

正規

NISHIKORI Masanori

JFE スチール

東日本製鉄所（千葉地区）製鋼部長（理事）

要旨
JFE スチール西日本製鉄所（福山地区）では，生産性向上，自動車向けを中心とした高級鋼拡販，品質造り込み能力向上およびコスト削減を図ってきた。その施策として，第 3 製鋼工場に単ストランド連続鋳造機である第 7 ス
ラブ連続鋳造機および新転炉の建設，ヒートサイズ拡大に取り組んだ。その結果，第 7 スラブ連続鋳造機は当初の計画であった 200 kt/month を上回る 241.8 kt/month の生産量新記録を達成し，精錬工程では転炉 1 基を新設するとともに，ヒートサイズを 348 t/チャージに拡大することで生産性が向上した。また，新転炉型予備処理プロセス®

である Double-slag Refining Process（DRP ）を行うことで，品質造り込み能力向上及びコスト削減を図っている。
これらの建設の結果，一貫生産能力が向上し，2015 年 3 月の生産量は 636.9 kt/month に達し，第 3 製鋼工場の生産量新記録を達成した。

Abstract:
In JFE Steel West Japan Works (Fukuyama), various technological developments have been accomplished aiming
for improvement in productivity, sales expansion of high quality steel sheet for automobiles, slab quality improvement,
and cost reduction. To achieve these target, No. 7 continuous slab caster (CC) and a new converter were built, andheat size of No. 3 Steelmaking Plant has been increased. No. 7 CC has exceeded planned productivity of 200 kt/month. In refining process, by constructing a new converter and increasing heat size to 348 t/charge, productivity has
been increased. In addition, by performing dephosphorization pretreatment with converter, called Double-slag®

Refining Process (DRP ), cost and slab quality have been improved. As a result of these developments, the amount ofproduction at No. 3 Steelmaking Plant increased to record 636.9 kt/month in March 2015.

1． はじめに

2． 福山地区銑鋼マテリアルフロー
図 1 に 7CC，新転炉稼動後の福山地区の製造フロー図をJFE スチール西日本製鉄所（福山地区）では，自動車向けを中心とした高級鋼拡販，生産性向上のため，第 3 製鋼示す。7CC 稼動前は 3 製鋼では転炉 2 基に対して 2 ストラ工場（3 製鋼）に第 7 スラブ連続鋳造機（No. 7 continuous

ンドスラブ連続鋳造機である第 5 スラブ連続鋳造機（No. 51）

slab caster, 7CC）を 2010 年 4 月に新設した 。また，精錬

continuous slab caster, 5CC）
，4 ストランドのブルーム連続工程では，生産性向上のためにヒートサイズを拡大し，3 製鋳造機（BLCC）の 2 基の連続鋳造機が稼動していた。その鋼の転炉出鋼能力向上及び転炉型予備処理による品質造りため，3 製鋼の粗鋼生産能力のネック工程は，連鋳工程であっ込み能力向上及びコスト削減を目的に 2015 年 1 月に転炉をた。それを解消するため，7CC の建設を行った。7CC 稼動

1 基新設し，新転炉型予備処理プロセスである Double-slag

後は転炉 2 基に対して連続鋳造機が 3 基稼動となり，連続®

鋳造機能力に余力が発生した。そのため，3 製鋼の生産量増

Refining Process（DRP ）を行っている。
上記設備は稼動以来順調に操業中である。本論文では，
上記建設工事を中心に 3 製鋼の一貫生産能力向上施策につ及び転炉型予備処理を実施することを目的に，3 製鋼に転炉を新設した。

いて報告する。

2016 年 1 月 22 日受付－ 91 －Copyright © 2016 JFE Steel Corporation. All Rights Reserved.

JFE スチール西日本製鉄所（福山地区）における製鋼工場の一貫生産能力向上対策

図 2 7CC 設備レイアウト
Fig. 2

Facility schematics of No. 7 continuous slab caster

図 1 福山地区製造プロセスフロー
Fig. 1

Production flow at Fukuyama District

表 1 7CC 主仕様
Table1

Specification of No. 7 continuous slab caster
7CCremarks

shared segments andVertical bending/common spare
single strand
segmennts with 6CC

TypeCast grades

sheet

Slab thickness (mm)235/260

Slab width (mm)750-2100

Machine length (m)44.7

Max. casting speed for
low carbon (m/min)

2.6(235 mm thickness)

Productivity (kt/month)200

quick mold thickness
change system

図 3 7CC の品種構成（2014 年実績）
Fig. 3

Product mix of No. 7 continuous slab caster (2014 FY)

薄くなることによるブレークアウト（BO）発生のリスクを懸念して，鋳造速度の加速レートがベース連続鋳造機の6CC よりも低く，浸漬ノズル交換時においては，ノズル交換所要時間の 85％を鋳造速度の変更（降速及び昇速）が占

3． 生産性向上の施策
3.1

めていたため，鋳造速度の加減速レートアップに取り組んだ。

連続鋳造工程における生産性向上の施策

3.1.1

鋳造開始時の加速レートアップでは，水準 1 として 6CCと同条件，水準 2 として 6CC の 1.5 倍の加速レートを目標

第 7 スラブ連続鋳造機建設

表 1 に 7CC の主仕様を示す。7CC は，福山第 6 スラブ連に設定（図 4）し，試験を実施した。試験では操業トラブル

続鋳造機（No. 6 continuous slab caster, 6CC）をベースとし発生リスク評価のために，① DB ヘッドとの接続部のスラブた垂直曲げ型の単ストランド連続鋳造機である。

形状，②鋳造初期の MD パウダー溶融層厚を確認した。また，

計画生産量は 200 kt/month，機長は 44.7 m で，稼働率向加速レートアップによる品質影響を，③ボトム近傍スラブの上を目的として JFE スチールでは初となる浸漬ノズル迅速表面性状，④コイル表面の欠陥混入率で評価した。いずれ交換装置を導入した。また，モールド内溶鋼流動制御には，自動車材等の品質厳格化に対応するため 5CC 同様に Flow2）Control（FC）モールドを採用した 。また，オンライン厚替 装 置（ 短 辺 迅 速 交 換 方 式 ）を 採 用し，スラブ 厚 235，260 mm の 2 サイズを鋳造可能とした。図 2 に 7CC 設備レイアウトを，図 3 に品種構成を示す。
3.1.2

生産能率向上の施策

7CC の稼働後，生産性向上を目的として，非定常部（鋳造開始時，浸漬ノズル交換前後）の高能率化に取り組んだ。
鋳造開始時は，ダミーバー（DB）ヘッドとスラブの離脱トラブルや鋳造初期のモールド（MD）パウダー溶融層厚がJFE 技報 No. 38（2016 年 8 月）

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図 4 鋳造開始時，ノズル交換時の加減速レート比較
Fig. 4Comparison of start and submerged entry nozzle
exchange accelerating rate

JFE スチール西日本製鉄所（福山地区）における製鋼工場の一貫生産能力向上対策の水準においても従来条件と比較して同等以上の良好な結果が得られたことより，水準 2 の条件で工程化した。
浸漬ノズル交換前後の加減速レートアップについては，鋳造開始時の水準 1 の条件まで試験・品質影響評価が完了しており，スラブ・コイルの品質向上が確認できたため，工程化している。この結果，ノズル交換の所要時間を従来の半分まで短縮することができた。
3.1.3

生産量・能率推移

図 5 に稼動からの生産能率推移を，図 6 に生産量推移を示す。生産能率は前述の改善等により建設計画の 342 t/h に

図 7 3 製鋼ヒートサイズ推移

対して，2015 年 2 月には生産能率が 353 t/h の新記録を達Fig. 7

Change of heat size成した。その結果，生産量は 2010 年 4 月の立ち上げ以降，稼動 7 ヶ月目（2010 年 10 月）に計画生産量 200 kt/month

この工事と各種歩留向上対策により，従来 330 t/チャージでを達成，その後通年でも 200 kt/month 超の生産能力となっあった 3 製鋼のヒートサイズは，直近では 348 t/チャージまており，2015 年 5 月には 241.8 kt/month の生産量新記録をで拡大した。

達成した。このように，7CC は生産量・生産能率ともに向3.2.2上し，建設時の計画を大幅に上回った。

3.2

3.2.2.1

新転炉建設の目的

JFE スチールでは溶銑の潜熱を利用し，スクラップを溶解精錬工程における生産性向上の施策

3.2.1

転炉建設

しながらも，脱珪吹錬後に高 SiO2 スラグを系外に排出した®

後に脱りん吹錬を行う DRP を福山第 2 製鋼工場においてヒートサイズ拡大

3 製鋼では，図 7 に示すように 2014 年にヒートサイズの開発し，京浜地区において技術を確立させた。福山地区では，拡大を実施した。溶鋼鍋の容量は，溶鋼鍋の嵩上げ，クレー品質造り込み能力向上及びコスト削減を目的に DRP の適用ン格上げ改造，台車改造により，＋17.5 t/チャージ拡大した。

を推進してきた。図 8 に DRP を含めた転炉プロセス比較を示す。一方，福山地区では，3 製鋼への傾斜生産を行っており，3 製鋼では従来，生産量を確保するため，転炉 2 基による脱炭操業を行っていた。今回，3 製鋼の生産能力向上及びDRP を行うために 3 製鋼へ転炉を 1 基新設した。
3.2.2.2

設備構成

図 9 に 3 製鋼工場のレイアウトと転炉と同時に建設した主要設備構成を示す。今回の排ガス処理設備は，既設設備と同等設備である Oxygen Converter Gas Recovery System（OG）法の設備を採用した。また，転炉 3 基操業の対応としてユーティリティ，水処理設備の増強を行うと共に，スク

図 5 7CC 生産能率推移

ラップクレーン，副集塵機も新たに設置した。

Fig. 5

Throughput transition of No. 7 continuous slab casterFig. 6

Transition of production amount at No. 7 continuous slabcaster

図 6 7CC 生産量推移－ 93 －

図 8 転炉プロセス比較
Fig. 8Types of converter process
JFE 技報 No. 38（2016 年 8 月）

JFE スチール西日本製鉄所（福山地区）における製鋼工場の一貫生産能力向上対策

図 11 DRP® による T.CaO 削減効果
Fig. 11

図 9 転炉建設主要設備構成
Fig. 9Effect of DRP on reducing T.CaO

Equipment which have constructed at the same time asconverter

図 12 3 製鋼生産量推移
図 10 LD-NRP，DRP® 処理での T.CaO 比較
Fig. 10Fig. 12

Amount of production at No. 3 steelmaking plant

Relationship between input Si and CaO amount atpretreatment

3.2.2.3

4． おわりに新転炉型予備処理プロセス効果

図 10 に 従 来 の 転 炉 型 予 備 処 理 方 法 で あ る LD-New
西日本製鉄所（福山地区）において，自動車向けを中心Refining Process（LD-NRP）と新転炉型予備処理方法であ®

る DRP の転炉予備処理での炉内に投入した CaO 含有量のとした高級鋼拡販，生産性向上，品質造り込み能力向上及合計（T.CaO）の比較を示す。LD-NRP は転炉装入 Si の増びコスト削減を図ってきた。その施策として，3 製鋼におい加に伴い，T.CaO が増加するが，DRP では中間排滓で高て，7CC 建設，ヒートサイズ拡大，新転炉建設を行った。

SiO2 のスラグを系外に排出した後に脱りん吹錬を行うため，その結果，以下の内容を達成した。

転炉装入 Si が増加しても T.CaO は変わらない。

（1）単ストランド連続鋳造機である 7CC は順調に稼動してDRP の処理後りんは従来の転炉型予備処理方法である

おり，2015 年 5 月に 241.8 kt/month の生産量新記録を，LD-NRP と同等である。脱炭炉を含めた T.CaO 比較を図 112015 年 2 月に 353 t/h の生産能率新記録を達成した。に示す。DRP 時の T.CaO は普通吹錬時と比較し，44％削減（2）2014 年にヒートサイズの拡大を実施し，従来 330 t/チャージから，直近では 348 t/チャージまで拡大した。

できている。

®

3.3（3）新転炉は新転炉型予備処理プロセス（DRP ）を行う事

3 製鋼生産量推移

により，T.CaO を対普通吹錬で 44％削減した。

図 12 に 2009 年以降の 3 製鋼生産量推移を示す。7CC 稼動，（4）各建設を中心とした 3 製鋼の一貫能力向上施策を行っ

ヒートサイズ拡大，新転炉稼動により 3 製鋼の粗鋼能力はた結果，粗鋼能力が向上し，2015 年 3 月には 636.9 kt/向上し，2015 年 3 月には生産量が 636.9 kt/month に達し，month の生産量新記録を達成した。

新記録を達成した。
JFE 技報 No. 38（2016 年 8 月）

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JFE スチール西日本製鉄所（福山地区）における製鋼工場の一貫生産能力向上対策

参考文献
1）Hori, Y. et al. CAMP-ISIJ. 2011, vol. 24, p. 803.
2）Hasunuma, J. et al. CAMP-ISIJ. 1996, vol. 9, p. 618.

井上 周大－ 95 －加茂 百紀

錦織 正規

JFE 技報 No. 38（2016 年 8 月）
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