２次精錬設備のインターロック装置
【課題】２次精錬設備における溶鋼の成分調整に際し、オペレータのヒューマンエラーを防止して成分調整不良の発生を防止することができる２次精錬設備のインターロック装置を提供する。
【解決手段】２次精錬設備１０での合成投入による成分調整に際し、作業者はＨＭＩ装置３０を操作して投入する合金の種類及び合金投入量を指示する。このとき、制御装置（インターロック装置）４０は、今回の２次精錬処理対象の溶鋼１の種類と、２次精錬設備１０への投入が許容された合金情報（合金種類および合金投入量）を、溶鋼の種類毎に対応付けしたインターロックテーブルとに基づいて、作業者が指示した合金種類および合金投入量が成分調整不良を生じない正常な情報であるか否かを判定する。そして、エラーであると判断した場合には、作業者が指示した合金投入を禁止する。
【解決手段】２次精錬設備１０での合成投入による成分調整に際し、作業者はＨＭＩ装置３０を操作して投入する合金の種類及び合金投入量を指示する。このとき、制御装置（インターロック装置）４０は、今回の２次精錬処理対象の溶鋼１の種類と、２次精錬設備１０への投入が許容された合金情報（合金種類および合金投入量）を、溶鋼の種類毎に対応付けしたインターロックテーブルとに基づいて、作業者が指示した合金種類および合金投入量が成分調整不良を生じない正常な情報であるか否かを判定する。そして、エラーであると判断した場合には、作業者が指示した合金投入を禁止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次精錬設備における成分調整不良を防止することができる２次精錬設備のインターロック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転炉や電気炉などで１次精練された溶鋼は炉から取鍋に出鋼され、２次精錬処理が行われる。２次精錬は、取鍋内の溶鋼に合金鉄や脱酸剤を添加することで、酸素などの不純物の除去および目的とする鋼の組成を得るための成分調整を行うものである。
２次精錬処理方法としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、処理前の溶鋼条件と処理後に要求される溶鋼条件とに基づき、精錬反応モデルを用いて処理制御量を演算することで、２次精錬処理を最適条件で行うものである。
【０００３】
また、２次精錬処理における成分調整方法としては、例えば特許文献２に記載の技術がある。この技術は、溶鋼の目標成分に基づいて使用する合金種類と合金投入量とを決定し、推定した現在のスラグ成分を用いて、決定した複数の合金がその投入量だけ投入された後の溶鋼成分を予測する。そして、その結果、目標成分値に到達している場合に、その合金投入量に基づき成分調整を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１２０３１９号公報
【特許文献２】特開平７−３１６６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、２次精錬設備の状態（地金付きの量等）は、その時々で変化し、当該状態の変化により添加歩留等の変化があるために、鋼種毎の操業標準を逐次制御装置内に折込み、合金投入量を自動設定するのは現実的に難しい。そのため、合金投入量は、現場の状況を確認しているオペレータに依拠せざるを得ない。
【０００６】
オペレータが合金投入量を指定する場合、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置等から手入力により合金の銘柄及び投入量を入力することになる。ところが、２次精錬設備は多数の成分調整用の合金銘柄を有しており、また、多品種の溶鋼を溶製しなければならないため、投入銘柄や合金投入量の入力間違い等、オペレータのヒューマンエラーが散発的に発生しやすい。
そこで、本発明は、２次精錬設備における溶鋼の成分調整に際し、オペレータのヒューマンエラーを防止して成分調整不良の発生を防止することができる２次精錬設備のインターロック装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る２次精錬設備のインターロック装置は、転炉から出鋼された溶鋼に対して、作業者の指示に応じた合金添加を行って２次精錬処理を行う２次精錬設備のインターロック装置であって、作業者が前記２次精錬設備に対して投入を指示した合金情報を入力情報として取得する入力情報取得手段と、２次精錬処理対象の溶鋼の種類を取得する鋼種取得手段と、前記２次精錬設備への投入が許容された合金情報を、溶鋼の種類毎に対応付けしたインターロックテーブルを記憶する記憶手段と、前記鋼種取得手段で取得した溶鋼の種類と前記記憶手段に記憶したインターロックテーブルとに基づいて、前記入力情報取得手段で取得した入力情報の異常を検出する入力情報異常検出手段と、前記入力情報異常検出手段で前記入力情報の異常を検出したとき、作業者が投入を指示した合金の前記２次精錬設備への投入を禁止する投入禁止手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
このように、２次精錬処理に際し、作業者による入力情報のエラーの有無を判定する。そして、作業者が投入を指示した合金情報がエラーである場合には合金添加を禁止する。そのため、作業者のヒューマンエラーによる成分調整不良の発生を防止することができる。
また、上記において、前記合金情報は、合金の種類であって、前記入力情報異常検出手段は、作業者が前記２次精錬設備に対して投入を指示した合金が、前記２次精錬設備への投入が禁止された合金であるとき、前記入力情報の異常であると判断することを特徴としている。
【０００９】
このように、鋼種毎に合金の切り出し可／不可を設定したインターロックテーブルを参照して、オペレータが投入を指示した合金が溶鋼への添加が許容された合金であるか否かを判定することができる。そのため、例えばタッチパネル機能のある入力画面を操作して合金種類を選択する場合に、銘柄の押し間違いをしてしまった場合には、この指定を受け付けず、２次精錬設備への合金投入を禁止することができる。
【００１０】
さらに、上記において、前記合金情報は、合金の投入量であって、 前記入力情報異常検出手段は、作業者が前記２次精錬設備に対して投入を指示した合金の投入量が、前記２次精錬設備への投入許容範囲外であるとき、前記入力情報の異常であると判断することを特徴としている。
このように、鋼種毎に合金の切り出し可能な上下限値を設定したインターロックテーブルを参照して、オペレータが投入を指示した合金の量が溶鋼への添加が許容された量であるか否かを判定することができる。そのため、例えばテンキーにより合金投入量を入力する場合に、１０倍もしくは１／１０倍等の桁間違いをしてしまった場合には、この指定を受け付けず、２次精錬設備への合金投入を禁止することができる。
【００１１】
また、上記において、前記入力情報異常検出手段で前記入力情報の異常を検出したとき、作業者にこれを報知する報知手段を備えることを特徴としている。
これにより、作業者は入力情報エラーを容易に認識することができ、入力情報の修正を迅速に行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、２次精錬設備での合金投入量をオペレータが手入力により設定する際に、入力情報にエラーがある場合には合金投入を禁止することができる。そのため、２次精錬処理におけるオペレータのヒューマンエラーによる成分調整不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】製鋼プロセスのフローを示す図である。
【図２】２次精錬設備（真空脱ガス設備）の構成図である。
【図３】下部槽の構成を示す断面図である。
【図４】２次精錬処理を行うシステムの構成を示すブロック図である。
【図５】インターロックテーブルの一例を示す図である。
【図６】入力情報異常検出処理手順を示すフローチャートである。
【図７】ＨＭＩ装置の入力画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（構成）
図１は、製鋼プロセスのフローを示す図である。
製鋼プロセスは、製銑工程で製造された銑鉄を、溶銑予備処理、１次精錬、２次精錬および鋳造の４工程を通して強靭な鋼に変えるプロセスである。図１（ａ）の溶銑予備処理工程では、銑鉄中に含まれるリン、硫黄などの不純物を除去する。また、（ｂ）の１次精錬（転炉）工程では、スクラップと予備処理後の溶銑とを炉内に装入し、酸素を吹き込むことで炭素分を除去する。また、合金を加えて成分調整を行う。（ｃ）の２次精錬（真空脱ガス）工程では、高級鋼の製造のために、転炉から出鋼された溶鋼に対して合金添加を行って、最終脱炭および最終成分調整を行う。そして、（ｄ）の鋳造工程では、連続鋳造機によって、成分調整後の溶鋼を連続的に厚みのある鋼片に固める。
【００１５】
このように、２次精錬工程は、連続鋳造機に持っていく前の溶鋼の成分調整が可能な工程としては最終の工程である。溶製すべき溶鋼は、オーダーに紐付いた鋼種毎に、各成分を上下限範囲内に調整しなければならない。仮にこの範囲内から外れると、成分不適合として、格落ちやスクラップになる。若しくは、転炉に戻して、再度吹錬し直しになるなど、ロスが発生してしまう。したがって、２次精錬工程での成分調整不良の発生を防止することは非常に重要である。
【００１６】
図２は、２次精錬処理を行う２次精錬設備の構成図である。
図中符号１０は、２次精錬設備である。この２次精錬設備１０は、溶鋼１が収容された取鍋２が設置される台車１１を備える。台車１１には、取鍋２を昇降させる鍋昇降装置１２が搭載されている。
さらに、２次精錬設備１０は、上部槽１３及び下部槽１４からなる真空槽１５を備える。下部槽１４の下部には、図３にその断面図を示すように、上昇側浸漬管１６及び下降側浸漬管１７が形成されている。
【００１７】
また、上部槽１３には、排気装置（不図示）と接続するダクト１８と、成分調整用の合金を投入するための原料投入口１９と、真空槽１５の内部を上下方向に移動可能な上吹きランス２０とが設けられている。
原料投入口１９は、秤量器２１ａが設けられた複数の合金バンカ２１と連結している。原料投入口１９から投入される合金の添加量は、後述する制御装置から指示され、合金バンカ２１内の合金が秤量器２１ａにより測定されて、原料投入口１９から投入される。
【００１８】
上吹きランス２０は、酸素ガスを真空槽５の内部の溶鋼１に向かって吹き付けることや、脱硫剤を非酸化性ガスや希ガスを搬送用ガスとして真空槽５の内部の溶鋼１に向かって吹き付けることができるように構成されている。当然ながら非酸化性ガスや希ガスのみを吹き込んだり、非酸化性ガス及び希ガスと、酸素ガスとの混合ガスを吹き込んだりすることもできる。
また、上昇側浸漬管１６には環流用ガス吹き込み管２２が設けられている。環流用ガス吹き込み管２２からは環流用ガスとしてＡｒガスが上昇側浸漬管１６の内部に吹き込まれる。
【００１９】
このように構成される２次精錬設備１０における操業は、以下の手順で行われる。
先ず、転炉や電気炉などで精錬した溶鋼１を収納する取鍋２を、真空槽１５の直下に配置し、取鍋２を鍋昇降装置１２によって上昇させ、上昇側浸漬管１６及び下降側浸漬管１７を取鍋２に収容された溶鋼１に浸漬させる。浸漬後、環流用ガス吹き込み管２２から上昇側浸漬管１６の内部にＡｒガスを環流用ガスとして吹き込むと共に、真空槽１５の内部をダクト１８に連結される排気装置にて排気して真空槽１５の内部を減圧する。真空槽１５の内部が減圧されると、取鍋２に収容された溶鋼１は、環流用ガス吹き込み管２２から吹き込まれるＡｒガスとともにガスリフト効果によって上昇側浸漬管１６を上昇して真空槽１５の内部に流入し、その後、下降側浸漬管１７を介して取鍋２に戻る流れ、所謂、環流を形成してＲＨ脱ガス精錬が施される。
【００２０】
即ち、溶鋼１は、真空槽１５の内部で減圧下に曝され、その結果、溶鋼１に含まれる不純物成分である窒素、水素は、取鍋内における大気圧下での平衡状態から減圧下での平衡状態へと強制的に移行させられ、溶鋼１に対してガス成分除去精錬が施される。また、溶鋼１は、上記環流により攪拌され、この攪拌によって脱酸生成物である酸化物系非金属介在物の凝集・合体が促進され、酸化物系非金属介在物の分離除去精錬が行われる。そして、溶鋼１を所定時間還流させた後、原料投入口１９から溶鋼成分調整用の合金を投入して溶鋼１の成分調整を実施し、成分調整用の合金が溶鋼１に均一に溶解したら、真空槽１５の内部を大気圧に戻してＲＨ脱ガス精錬を終了する。
【００２１】
各合金バンカ２１には、それぞれ合金バンカナンバーが付されており、オペレータは、後述するＨＭＩ装置を操作して合金バンカナンバーを指定することで原料投入口１９から投入する合金の種類を指定可能となっている。また、このとき、併せて投入する合金の量も指定することができる。
図４は、２次精錬処理を行うシステムの構成を示すブロック図である。
このシステム１００は、２次精錬設備１０と、オペレータが操作するＨＭＩ装置３０と、制御装置（インターロック装置）４０と、上位装置５０と、警報装置６０とを備える。
【００２２】
ＨＭＩ装置３０は、オペレータによる入力画面の操作に応じた入力情報を、ネットワークを介して制御装置４０に送信する。ここで、上記入力情報は、溶鋼１に添加する合金の種類に対応する合金バンカナンバー及びその添加量である。
上位装置５０は、予め決定された製造スケジュールに基づいて、その都度、２次精錬処理対象の溶鋼１の種類を、ネットワークを介して制御装置４０に送信する。また、上位装置５０は、各合金バンカ２１に貯蔵する合金が決定した時点で、２次精錬設備１０への投入が許容された合金情報（合金の種類、合金の投入量）を溶鋼１の種類毎に対応付けしたインターロックテーブルを作成し、ネットワークを介して制御装置４０に送信する。
【００２３】
図５は、インターロックテーブルの一例を示す図である。
この図５に示すように、インターロックテーブルには、２次精錬処理対象の溶鋼１の種類（ここでは、低炭／中炭／極低炭）毎に、各合金バンカ２１内の合金を切り出し可能（投入可能）な量が記憶されている。
例えば、鋼種が低炭の場合で、合金バンカナンバー１の合金が切り出し可能であり、その切り出し可能な量が１０．０［ｋｇ］〜２０．０［ｋｇ］である場合には、合金バンカナンバー１の切り出し量の下限値を１０．０、上限値を２０．０としてインターロックテーブルに記憶する。一方、鋼種が低炭の場合で、合金バンカナンバー２の合金が切り出し不可である場合には、合金バンカナンバー２の切り出し量の上限値と下限値とを等しい値（ここでは、９９９９）としてインターロックテーブルに記憶する。
【００２４】
モリブデン、ニオブ、セレン、ボロン等の溶銑成分には通常含まれない成分は、鋼種により添加可／添加不可が明確である。そのため、このような成分については、鋼種毎に切り出し可／不可を設定し、インターロックテーブルに記憶する。また、鋼種により添加可／添加不可を明確に切り分けできない成分については、過去の実績から投入を許容する上下限値（投入許容範囲）を設定し、これをインターロックテーブルに記憶する。
なお、図５に示すインターロックテーブルでは、鋼種を低炭／中炭／極低炭で分類しているが、さらに細分化すれば、より適切なインターロックが行えることは言うまでもない。
【００２５】
図４に戻って、制御装置４０は、メモリ４１と、ＣＰＵ４２と、入出力インタフェース部４３とを備える。メモリ４１は、入出力インタフェース部４３を介して上位装置５０から受信したインターロックテーブルを記憶する。ＣＰＵ４２は、入出力インタフェース部４３を介して上位装置５０から受信した今回の２次精錬処理対象の溶鋼１の種類と、メモリ４１に記憶したインターロックテーブルとに基づいて、入力情報異常検出処理を実行し、入出力インタフェース部４３を介してＨＭＩ装置３０から受信した入力情報のエラーの有無を判定する。
【００２６】
そして、この入力情報異常検出処理により入力情報が正常であると判断した場合には、受診した入力情報に基づいて入出力インタフェース部４３を介して２次精錬設備１０に制御信号を出力することで、２次精錬処理対象の溶鋼１に対する合金添加を行う。一方、入力情報にエラーが発生していると判断した場合には、溶鋼１に対する合金添加は禁止し、入出力インタフェース部４３を介して警報装置６０に制御信号を出力することで、警報装置６０を作動し、オペレータに入力情報エラーを報知する。
【００２７】
次に、ＣＰＵ４２で実行する入力情報異常検出処理について具体的に説明する。
図６は、入力情報異常検出処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１で、ＣＰＵ４２は、上位装置５０から入出力インタフェース部４３を介して今回の２次精錬処理対象の溶鋼１の種類を取得し、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、ＣＰＵ４２は、ＨＭＩ装置３０から入出力インタフェース部４３を介して、オペレータの入力情報として合金バンカナンバーと合金添加量とを取得し、ステップＳ３に移行する。
【００２８】
ステップＳ３では、ＣＰＵ４２は、前記ステップＳ１で取得した今回の２次精錬処理対象の溶鋼１の種類をもとに、メモリ４１に記憶されているインターロックテーブルを参照して、前記ステップＳ２で取得した入力情報のエラー診断を行う。具体的には、オペレータが指定した合金添加量が投入許容範囲内であるか否かを判定し、合金添加量が許容範囲内である場合には入力情報が正常であると判断し、合金添加量が投入許容範囲外である場合には入力情報にエラーが発生していると判断する。
【００２９】
ステップＳ４では、ＣＰＵ４２は、前記ステップＳ３のエラー診断の結果を判定し、入力情報エラーである場合にはステップＳ５に移行し、前記ステップＳ２で取得した入力情報に応じた合金投入を禁止（２次精錬設備１０への制御信号の送信を禁止）して、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６では、ＣＰＵ４２は、警報装置６０に対して、入出力インタフェース部４３を介して制御信号（警報装置６０を作動するための制御信号）を出力し、入力情報異常検出処理を終了する。
【００３０】
一方、前記ステップＳ４で入力情報エラーではないと判断した場合には、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、ＣＰＵ４２は、２次精錬設備１０に対して、入出力インタフェース部４３を介して前記ステップＳ２で取得した入力情報に応じた制御信号（オペレータが指定した合金を指定された添加量だけ投入するための制御信号）を出力し、入力情報異常検出処理を終了する。
なお、図６において、ステップＳ１が鋼種取得手段に対応し、ステップＳ２が入力情報取得手段に対応し、ステップＳ３が入力情報異常検出手段に対応し、ステップＳ５が投入禁止手段に対応し、ステップＳ６が報知手段に対応している。また、メモリ４１が記憶手段に対応している。
【００３１】
（動作）
次に、本実施形態の動作について説明する。
２次精錬処理に際し、オペレータは、予め決定された製造スケジュールに従って今回の２次精錬処理対象の溶鋼１の種類を把握する。そして、オペレータは、その溶鋼１の種類に応じて当該溶鋼１に添加する合金とその添加量とを計算等により決定し、ＨＭＩ装置３０を操作して決定した合金の種類及び合金添加量を指定する。ＨＭＩ装置３０は、例えばタッチパネルで構成される入力画面を備えており、オペレータは入力画面を操作することで投入する合金の種類及び量を指定する。
【００３２】
図７は、ＨＭＩ装置３０の入力画面の一例を示す図である。
入力画面３１の上段部分３２には、２次精錬設備１０の各合金バンカ２１に貯蔵されている合金の銘柄名が、合金バンカナンバーと共に一列に表示される。また、入力画面３１には、複数の合金バンカ２１から合金が供給される複数のホッパ３３と、ホッパ３３から投入される合金の量（合金投入量）３４とが表示される。ここで、合金投入量３４は、オペレータが入力画面３１のテンキー等を操作することで直接入力可能となっている。
【００３３】
オペレータが溶鋼１に添加する合金の種類及び量を指定する際には、先ず、入力画面３１の上段部分３２に表示された複数の銘柄名から投入したい銘柄名を選択し、選択した銘柄名に触れる。次に、選択した合金の投入量を、入力画面３１のテンキー等を操作して入力する。このように、オペレータが投入したい合金とその投入量とを指定すると、ＨＭＩ装置３０から指定した合金に対応する合金バンカナンバーと合金投入量とが入力情報として制御装置４０へ送信される。
【００３４】
制御装置４０は、ＨＭＩ装置３０から入力情報を受信すると、受信した入力情報のエラーの有無を判定する。このとき、今回の２次精錬処理対象が低炭の鋼種であり、合金バンカナンバー１の合金を１５．０［ｋｇ］投入しようとして、オペレータがこの情報を正しく指定した場合には、制御装置４０は、ＨＭＩ装置３０から入力情報として（合金バンカナンバー＝１，合金投入量＝１５．０）を受信する。そして、制御装置４０は、図５に示すインターロックテーブルを参照し、低炭の溶鋼１に対して合金バンカナンバー１の合金が切り出し可能であるか否かを判定すると共に、切り出し可能である場合には指定された合金投入量が許容範囲内であるか否かを判定する。
【００３５】
合金バンカナンバー１の合金は、低炭の溶鋼１に対して切り出し可能であり、オペレータが指定した合金投入量（１５．０）は許容範囲内であるため、制御装置４０は、受信した入力情報が正常であると判断する。すると、制御装置４０は、受信した入力情報に基づいて、オペレータが指定した合金を溶鋼１に添加するべく２次精錬設備１０を制御する。具体的には、合金バンカナンバー１の合金バンカ２１に貯蔵された合金を、秤量器２１ａによってオペレータが指定した合金投入量１５．０［ｋｇ］だけ秤量し、これを原料投入口１９から投入する。
【００３６】
ところで、溶鋼１に添加する合金の種類は、上述したように、オペレータがＨＭＩ装置３０の入力画面３１を操作して、手入力により指定する。図７に示すように、合金の銘柄名が入力画面３１の上段部分３２に一列に表示されている場合、合金バンカナンバー１の合金を指定しようとして、隣接表示されている合金バンカナンバー２の合金を指定してしまうなど、オペレータの意図しない銘柄名が選択されてしまう場合がある。
【００３７】
このように、今回の２次精錬処理対象が低炭の鋼種であり、合金バンカナンバー１の合金を１５．０［ｋｇ］投入しようとして、オペレータが誤って合金バンカナンバー２の合金を１５．０［ｋｇ］指定してしまった場合、制御装置４０は、ＨＭＩ装置３０から入力情報として（合金バンカナンバー＝２，合金投入量＝１５．０）を受信する。すると、制御装置４０は、受信した入力情報をもとに、図５に示すインターロックテーブルを参照し、低炭の溶鋼１に対して合金バンカナンバー２の合金が切り出し可能であるか否かを判定する。
このとき、合金バンカナンバー２の合金は低炭の溶鋼１に対して切り出し不可であるため、制御装置４０は、受信した入力情報にエラーが発生していると判断する。すると、制御装置４０は、オペレータが指定した合金の投入を禁止し、警報装置６０を作動して警告音等を発し、オペレータに入力情報にエラーがあることを報知する。
【００３８】
また、溶鋼１に添加する合金の量は、オペレータがＨＭＩ装置３０の入力画面３１のテンキー等を操作して、手入力により指定する。そのため、合金を１５．０［ｋｇ］投入しようとして１５０［ｋｇ］指定してしまうなど、１０倍もしくは１／１０倍といった桁間違いが発生する場合がある。
【００３９】
このように、今回の２次精錬処理対象が低炭の鋼種であり、合金バンカナンバー１の合金を１５．０［ｋｇ］投入しようとして、オペレータが誤って合金バンカナンバー１の合金を１５０［ｋｇ］指定してしまった場合、制御装置４０は、ＨＭＩ装置３０から入力情報として（合金バンカナンバー＝１，合金投入量＝１５０）を受信する。すると、制御装置４０は、受信した入力情報をもとに、図５に示すインターロックテーブルを参照し、低炭の溶鋼１に対して合金バンカナンバー１の合金が切り出し可能であるか否かを判定すると共に、切り出し可能である場合には指定された合金投入量が許容範囲内であるか否かを判定する。
【００４０】
このとき、合金バンカナンバー１の合金は低炭の溶鋼１に対して切り出し可能であるが、オペレータが指定した合金投入量（１５０）は許容範囲外であるため、制御装置４０は、受信した入力情報にエラーが発生していると判断する。すると、制御装置４０は、オペレータが指定した合金の投入を禁止し、警報装置６０を作動して警告音等を発し、オペレータに入力情報にエラーがあることを報知する。
以上のように、本実施形態では、オペレータが誤った銘柄の切り出し指定を行っても、制御装置４０でエラーの有無を判定し、この指定を受け付けないようにすることができる。そのため、２次精錬処理における溶鋼１の成分調整不良を防止することができる。
【００４１】
（効果）
このように、上記実施形態では、２次精錬処理に際し、オペレータによる入力情報のエラーの有無を判定し、入力情報エラーである場合には合金添加を禁止するので、溶鋼の成分調整不良を防止することができる。
このとき、鋼種毎に合金の切り出し可／不可を設定したインターロックテーブルを参照して、オペレータが投入を指示した合金が溶鋼への添加が許容された合金であるか否かを判定する。そのため、オペレータが誤って合金銘柄の切り出し指定を行った場合であっても、この指定を受け付けないようにすることができる。その結果、２次精錬設備における成分調整不良を防止することができる。
【００４２】
さらにこのとき、鋼種毎に合金の切り出し可能な上下限値を設定したインターロックテーブルを参照して、オペレータが投入を指示した合金の量が溶鋼への添加が許容された量であるか否かを判定する。そのため、オペレータが合金投入量の桁間違い等をした場合であっても、この指定を受け付けないようにすることができる。その結果、２次精錬設備における成分調整不良を抑制することができる。
また、２次精錬処理に際し、オペレータによる入力情報エラーが発生した場合には、オペレータにこれを報知することができる。そのため、オペレータは当該エラーを容易に認識することができ、入力情報の修正を行うことができる。
【００４３】
（応用例）
なお、上記実施形態においては、エラーの有無を判定するオペレータの入力情報を合金の種類および投入量とする場合について説明したが、合金の種類および投入量の何れか一方であっても、ある程度上述した効果を得ることができる。
また、上記実施形態においては、警報装置６０を作動して警告音等を発することでオペレータに入力情報エラーを報知する場合について説明したが、オペレータが入力情報エラーを認識できる方法であればこれに限定されるものではない。すなわち、ＨＭＩ装置３０の入力画面３１に入力情報にエラーが発生していることを表示したり、オペレータに再入力を促したりしてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…溶鋼、２…取鍋、１０…２次精錬設備、１１…台車、１２…鍋昇降装置、１３…上部槽、１４…下部槽、１５…真空槽、１６…上昇側浸漬管、１７…下降側浸漬管、１８…ダクト、１９…原料投入口、２０…上吹きランス、２１…合金バンカ、２１ａ…秤量器、２２…環流用ガス吹き込み管、３０…ＨＭＩ装置、３１…入力画面、４０…制御装置（インターロック装置）、４１…メモリ（記憶手段）、４２…ＣＰＵ、４３…入出力インタフェース部、５０…上位装置、６０…警報装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次精錬設備における成分調整不良を防止することができる２次精錬設備のインターロック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転炉や電気炉などで１次精練された溶鋼は炉から取鍋に出鋼され、２次精錬処理が行われる。２次精錬は、取鍋内の溶鋼に合金鉄や脱酸剤を添加することで、酸素などの不純物の除去および目的とする鋼の組成を得るための成分調整を行うものである。
２次精錬処理方法としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、処理前の溶鋼条件と処理後に要求される溶鋼条件とに基づき、精錬反応モデルを用いて処理制御量を演算することで、２次精錬処理を最適条件で行うものである。
【０００３】
また、２次精錬処理における成分調整方法としては、例えば特許文献２に記載の技術がある。この技術は、溶鋼の目標成分に基づいて使用する合金種類と合金投入量とを決定し、推定した現在のスラグ成分を用いて、決定した複数の合金がその投入量だけ投入された後の溶鋼成分を予測する。そして、その結果、目標成分値に到達している場合に、その合金投入量に基づき成分調整を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１２０３１９号公報
【特許文献２】特開平７−３１６６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、２次精錬設備の状態（地金付きの量等）は、その時々で変化し、当該状態の変化により添加歩留等の変化があるために、鋼種毎の操業標準を逐次制御装置内に折込み、合金投入量を自動設定するのは現実的に難しい。そのため、合金投入量は、現場の状況を確認しているオペレータに依拠せざるを得ない。
【０００６】
オペレータが合金投入量を指定する場合、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置等から手入力により合金の銘柄及び投入量を入力することになる。ところが、２次精錬設備は多数の成分調整用の合金銘柄を有しており、また、多品種の溶鋼を溶製しなければならないため、投入銘柄や合金投入量の入力間違い等、オペレータのヒューマンエラーが散発的に発生しやすい。
そこで、本発明は、２次精錬設備における溶鋼の成分調整に際し、オペレータのヒューマンエラーを防止して成分調整不良の発生を防止することができる２次精錬設備のインターロック装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る２次精錬設備のインターロック装置は、転炉から出鋼された溶鋼に対して、作業者の指示に応じた合金添加を行って２次精錬処理を行う２次精錬設備のインターロック装置であって、作業者が前記２次精錬設備に対して投入を指示した合金情報を入力情報として取得する入力情報取得手段と、２次精錬処理対象の溶鋼の種類を取得する鋼種取得手段と、前記２次精錬設備への投入が許容された合金情報を、溶鋼の種類毎に対応付けしたインターロックテーブルを記憶する記憶手段と、前記鋼種取得手段で取得した溶鋼の種類と前記記憶手段に記憶したインターロックテーブルとに基づいて、前記入力情報取得手段で取得した入力情報の異常を検出する入力情報異常検出手段と、前記入力情報異常検出手段で前記入力情報の異常を検出したとき、作業者が投入を指示した合金の前記２次精錬設備への投入を禁止する投入禁止手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
このように、２次精錬処理に際し、作業者による入力情報のエラーの有無を判定する。そして、作業者が投入を指示した合金情報がエラーである場合には合金添加を禁止する。そのため、作業者のヒューマンエラーによる成分調整不良の発生を防止することができる。
また、上記において、前記合金情報は、合金の種類であって、前記入力情報異常検出手段は、作業者が前記２次精錬設備に対して投入を指示した合金が、前記２次精錬設備への投入が禁止された合金であるとき、前記入力情報の異常であると判断することを特徴としている。
【０００９】
このように、鋼種毎に合金の切り出し可／不可を設定したインターロックテーブルを参照して、オペレータが投入を指示した合金が溶鋼への添加が許容された合金であるか否かを判定することができる。そのため、例えばタッチパネル機能のある入力画面を操作して合金種類を選択する場合に、銘柄の押し間違いをしてしまった場合には、この指定を受け付けず、２次精錬設備への合金投入を禁止することができる。
【００１０】
さらに、上記において、前記合金情報は、合金の投入量であって、 前記入力情報異常検出手段は、作業者が前記２次精錬設備に対して投入を指示した合金の投入量が、前記２次精錬設備への投入許容範囲外であるとき、前記入力情報の異常であると判断することを特徴としている。
このように、鋼種毎に合金の切り出し可能な上下限値を設定したインターロックテーブルを参照して、オペレータが投入を指示した合金の量が溶鋼への添加が許容された量であるか否かを判定することができる。そのため、例えばテンキーにより合金投入量を入力する場合に、１０倍もしくは１／１０倍等の桁間違いをしてしまった場合には、この指定を受け付けず、２次精錬設備への合金投入を禁止することができる。
【００１１】
また、上記において、前記入力情報異常検出手段で前記入力情報の異常を検出したとき、作業者にこれを報知する報知手段を備えることを特徴としている。
これにより、作業者は入力情報エラーを容易に認識することができ、入力情報の修正を迅速に行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、２次精錬設備での合金投入量をオペレータが手入力により設定する際に、入力情報にエラーがある場合には合金投入を禁止することができる。そのため、２次精錬処理におけるオペレータのヒューマンエラーによる成分調整不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】製鋼プロセスのフローを示す図である。
【図２】２次精錬設備（真空脱ガス設備）の構成図である。
【図３】下部槽の構成を示す断面図である。
【図４】２次精錬処理を行うシステムの構成を示すブロック図である。
【図５】インターロックテーブルの一例を示す図である。
【図６】入力情報異常検出処理手順を示すフローチャートである。
【図７】ＨＭＩ装置の入力画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（構成）
図１は、製鋼プロセスのフローを示す図である。
製鋼プロセスは、製銑工程で製造された銑鉄を、溶銑予備処理、１次精錬、２次精錬および鋳造の４工程を通して強靭な鋼に変えるプロセスである。図１（ａ）の溶銑予備処理工程では、銑鉄中に含まれるリン、硫黄などの不純物を除去する。また、（ｂ）の１次精錬（転炉）工程では、スクラップと予備処理後の溶銑とを炉内に装入し、酸素を吹き込むことで炭素分を除去する。また、合金を加えて成分調整を行う。（ｃ）の２次精錬（真空脱ガス）工程では、高級鋼の製造のために、転炉から出鋼された溶鋼に対して合金添加を行って、最終脱炭および最終成分調整を行う。そして、（ｄ）の鋳造工程では、連続鋳造機によって、成分調整後の溶鋼を連続的に厚みのある鋼片に固める。
【００１５】
このように、２次精錬工程は、連続鋳造機に持っていく前の溶鋼の成分調整が可能な工程としては最終の工程である。溶製すべき溶鋼は、オーダーに紐付いた鋼種毎に、各成分を上下限範囲内に調整しなければならない。仮にこの範囲内から外れると、成分不適合として、格落ちやスクラップになる。若しくは、転炉に戻して、再度吹錬し直しになるなど、ロスが発生してしまう。したがって、２次精錬工程での成分調整不良の発生を防止することは非常に重要である。
【００１６】
図２は、２次精錬処理を行う２次精錬設備の構成図である。
図中符号１０は、２次精錬設備である。この２次精錬設備１０は、溶鋼１が収容された取鍋２が設置される台車１１を備える。台車１１には、取鍋２を昇降させる鍋昇降装置１２が搭載されている。
さらに、２次精錬設備１０は、上部槽１３及び下部槽１４からなる真空槽１５を備える。下部槽１４の下部には、図３にその断面図を示すように、上昇側浸漬管１６及び下降側浸漬管１７が形成されている。
【００１７】
また、上部槽１３には、排気装置（不図示）と接続するダクト１８と、成分調整用の合金を投入するための原料投入口１９と、真空槽１５の内部を上下方向に移動可能な上吹きランス２０とが設けられている。
原料投入口１９は、秤量器２１ａが設けられた複数の合金バンカ２１と連結している。原料投入口１９から投入される合金の添加量は、後述する制御装置から指示され、合金バンカ２１内の合金が秤量器２１ａにより測定されて、原料投入口１９から投入される。
【００１８】
上吹きランス２０は、酸素ガスを真空槽５の内部の溶鋼１に向かって吹き付けることや、脱硫剤を非酸化性ガスや希ガスを搬送用ガスとして真空槽５の内部の溶鋼１に向かって吹き付けることができるように構成されている。当然ながら非酸化性ガスや希ガスのみを吹き込んだり、非酸化性ガス及び希ガスと、酸素ガスとの混合ガスを吹き込んだりすることもできる。
また、上昇側浸漬管１６には環流用ガス吹き込み管２２が設けられている。環流用ガス吹き込み管２２からは環流用ガスとしてＡｒガスが上昇側浸漬管１６の内部に吹き込まれる。
【００１９】
このように構成される２次精錬設備１０における操業は、以下の手順で行われる。
先ず、転炉や電気炉などで精錬した溶鋼１を収納する取鍋２を、真空槽１５の直下に配置し、取鍋２を鍋昇降装置１２によって上昇させ、上昇側浸漬管１６及び下降側浸漬管１７を取鍋２に収容された溶鋼１に浸漬させる。浸漬後、環流用ガス吹き込み管２２から上昇側浸漬管１６の内部にＡｒガスを環流用ガスとして吹き込むと共に、真空槽１５の内部をダクト１８に連結される排気装置にて排気して真空槽１５の内部を減圧する。真空槽１５の内部が減圧されると、取鍋２に収容された溶鋼１は、環流用ガス吹き込み管２２から吹き込まれるＡｒガスとともにガスリフト効果によって上昇側浸漬管１６を上昇して真空槽１５の内部に流入し、その後、下降側浸漬管１７を介して取鍋２に戻る流れ、所謂、環流を形成してＲＨ脱ガス精錬が施される。
【００２０】
即ち、溶鋼１は、真空槽１５の内部で減圧下に曝され、その結果、溶鋼１に含まれる不純物成分である窒素、水素は、取鍋内における大気圧下での平衡状態から減圧下での平衡状態へと強制的に移行させられ、溶鋼１に対してガス成分除去精錬が施される。また、溶鋼１は、上記環流により攪拌され、この攪拌によって脱酸生成物である酸化物系非金属介在物の凝集・合体が促進され、酸化物系非金属介在物の分離除去精錬が行われる。そして、溶鋼１を所定時間還流させた後、原料投入口１９から溶鋼成分調整用の合金を投入して溶鋼１の成分調整を実施し、成分調整用の合金が溶鋼１に均一に溶解したら、真空槽１５の内部を大気圧に戻してＲＨ脱ガス精錬を終了する。
【００２１】
各合金バンカ２１には、それぞれ合金バンカナンバーが付されており、オペレータは、後述するＨＭＩ装置を操作して合金バンカナンバーを指定することで原料投入口１９から投入する合金の種類を指定可能となっている。また、このとき、併せて投入する合金の量も指定することができる。
図４は、２次精錬処理を行うシステムの構成を示すブロック図である。
このシステム１００は、２次精錬設備１０と、オペレータが操作するＨＭＩ装置３０と、制御装置（インターロック装置）４０と、上位装置５０と、警報装置６０とを備える。
【００２２】
ＨＭＩ装置３０は、オペレータによる入力画面の操作に応じた入力情報を、ネットワークを介して制御装置４０に送信する。ここで、上記入力情報は、溶鋼１に添加する合金の種類に対応する合金バンカナンバー及びその添加量である。
上位装置５０は、予め決定された製造スケジュールに基づいて、その都度、２次精錬処理対象の溶鋼１の種類を、ネットワークを介して制御装置４０に送信する。また、上位装置５０は、各合金バンカ２１に貯蔵する合金が決定した時点で、２次精錬設備１０への投入が許容された合金情報（合金の種類、合金の投入量）を溶鋼１の種類毎に対応付けしたインターロックテーブルを作成し、ネットワークを介して制御装置４０に送信する。
【００２３】
図５は、インターロックテーブルの一例を示す図である。
この図５に示すように、インターロックテーブルには、２次精錬処理対象の溶鋼１の種類（ここでは、低炭／中炭／極低炭）毎に、各合金バンカ２１内の合金を切り出し可能（投入可能）な量が記憶されている。
例えば、鋼種が低炭の場合で、合金バンカナンバー１の合金が切り出し可能であり、その切り出し可能な量が１０．０［ｋｇ］〜２０．０［ｋｇ］である場合には、合金バンカナンバー１の切り出し量の下限値を１０．０、上限値を２０．０としてインターロックテーブルに記憶する。一方、鋼種が低炭の場合で、合金バンカナンバー２の合金が切り出し不可である場合には、合金バンカナンバー２の切り出し量の上限値と下限値とを等しい値（ここでは、９９９９）としてインターロックテーブルに記憶する。
【００２４】
モリブデン、ニオブ、セレン、ボロン等の溶銑成分には通常含まれない成分は、鋼種により添加可／添加不可が明確である。そのため、このような成分については、鋼種毎に切り出し可／不可を設定し、インターロックテーブルに記憶する。また、鋼種により添加可／添加不可を明確に切り分けできない成分については、過去の実績から投入を許容する上下限値（投入許容範囲）を設定し、これをインターロックテーブルに記憶する。
なお、図５に示すインターロックテーブルでは、鋼種を低炭／中炭／極低炭で分類しているが、さらに細分化すれば、より適切なインターロックが行えることは言うまでもない。
【００２５】
図４に戻って、制御装置４０は、メモリ４１と、ＣＰＵ４２と、入出力インタフェース部４３とを備える。メモリ４１は、入出力インタフェース部４３を介して上位装置５０から受信したインターロックテーブルを記憶する。ＣＰＵ４２は、入出力インタフェース部４３を介して上位装置５０から受信した今回の２次精錬処理対象の溶鋼１の種類と、メモリ４１に記憶したインターロックテーブルとに基づいて、入力情報異常検出処理を実行し、入出力インタフェース部４３を介してＨＭＩ装置３０から受信した入力情報のエラーの有無を判定する。
【００２６】
そして、この入力情報異常検出処理により入力情報が正常であると判断した場合には、受診した入力情報に基づいて入出力インタフェース部４３を介して２次精錬設備１０に制御信号を出力することで、２次精錬処理対象の溶鋼１に対する合金添加を行う。一方、入力情報にエラーが発生していると判断した場合には、溶鋼１に対する合金添加は禁止し、入出力インタフェース部４３を介して警報装置６０に制御信号を出力することで、警報装置６０を作動し、オペレータに入力情報エラーを報知する。
【００２７】
次に、ＣＰＵ４２で実行する入力情報異常検出処理について具体的に説明する。
図６は、入力情報異常検出処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１で、ＣＰＵ４２は、上位装置５０から入出力インタフェース部４３を介して今回の２次精錬処理対象の溶鋼１の種類を取得し、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、ＣＰＵ４２は、ＨＭＩ装置３０から入出力インタフェース部４３を介して、オペレータの入力情報として合金バンカナンバーと合金添加量とを取得し、ステップＳ３に移行する。
【００２８】
ステップＳ３では、ＣＰＵ４２は、前記ステップＳ１で取得した今回の２次精錬処理対象の溶鋼１の種類をもとに、メモリ４１に記憶されているインターロックテーブルを参照して、前記ステップＳ２で取得した入力情報のエラー診断を行う。具体的には、オペレータが指定した合金添加量が投入許容範囲内であるか否かを判定し、合金添加量が許容範囲内である場合には入力情報が正常であると判断し、合金添加量が投入許容範囲外である場合には入力情報にエラーが発生していると判断する。
【００２９】
ステップＳ４では、ＣＰＵ４２は、前記ステップＳ３のエラー診断の結果を判定し、入力情報エラーである場合にはステップＳ５に移行し、前記ステップＳ２で取得した入力情報に応じた合金投入を禁止（２次精錬設備１０への制御信号の送信を禁止）して、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６では、ＣＰＵ４２は、警報装置６０に対して、入出力インタフェース部４３を介して制御信号（警報装置６０を作動するための制御信号）を出力し、入力情報異常検出処理を終了する。
【００３０】
一方、前記ステップＳ４で入力情報エラーではないと判断した場合には、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、ＣＰＵ４２は、２次精錬設備１０に対して、入出力インタフェース部４３を介して前記ステップＳ２で取得した入力情報に応じた制御信号（オペレータが指定した合金を指定された添加量だけ投入するための制御信号）を出力し、入力情報異常検出処理を終了する。
なお、図６において、ステップＳ１が鋼種取得手段に対応し、ステップＳ２が入力情報取得手段に対応し、ステップＳ３が入力情報異常検出手段に対応し、ステップＳ５が投入禁止手段に対応し、ステップＳ６が報知手段に対応している。また、メモリ４１が記憶手段に対応している。
【００３１】
（動作）
次に、本実施形態の動作について説明する。
２次精錬処理に際し、オペレータは、予め決定された製造スケジュールに従って今回の２次精錬処理対象の溶鋼１の種類を把握する。そして、オペレータは、その溶鋼１の種類に応じて当該溶鋼１に添加する合金とその添加量とを計算等により決定し、ＨＭＩ装置３０を操作して決定した合金の種類及び合金添加量を指定する。ＨＭＩ装置３０は、例えばタッチパネルで構成される入力画面を備えており、オペレータは入力画面を操作することで投入する合金の種類及び量を指定する。
【００３２】
図７は、ＨＭＩ装置３０の入力画面の一例を示す図である。
入力画面３１の上段部分３２には、２次精錬設備１０の各合金バンカ２１に貯蔵されている合金の銘柄名が、合金バンカナンバーと共に一列に表示される。また、入力画面３１には、複数の合金バンカ２１から合金が供給される複数のホッパ３３と、ホッパ３３から投入される合金の量（合金投入量）３４とが表示される。ここで、合金投入量３４は、オペレータが入力画面３１のテンキー等を操作することで直接入力可能となっている。
【００３３】
オペレータが溶鋼１に添加する合金の種類及び量を指定する際には、先ず、入力画面３１の上段部分３２に表示された複数の銘柄名から投入したい銘柄名を選択し、選択した銘柄名に触れる。次に、選択した合金の投入量を、入力画面３１のテンキー等を操作して入力する。このように、オペレータが投入したい合金とその投入量とを指定すると、ＨＭＩ装置３０から指定した合金に対応する合金バンカナンバーと合金投入量とが入力情報として制御装置４０へ送信される。
【００３４】
制御装置４０は、ＨＭＩ装置３０から入力情報を受信すると、受信した入力情報のエラーの有無を判定する。このとき、今回の２次精錬処理対象が低炭の鋼種であり、合金バンカナンバー１の合金を１５．０［ｋｇ］投入しようとして、オペレータがこの情報を正しく指定した場合には、制御装置４０は、ＨＭＩ装置３０から入力情報として（合金バンカナンバー＝１，合金投入量＝１５．０）を受信する。そして、制御装置４０は、図５に示すインターロックテーブルを参照し、低炭の溶鋼１に対して合金バンカナンバー１の合金が切り出し可能であるか否かを判定すると共に、切り出し可能である場合には指定された合金投入量が許容範囲内であるか否かを判定する。
【００３５】
合金バンカナンバー１の合金は、低炭の溶鋼１に対して切り出し可能であり、オペレータが指定した合金投入量（１５．０）は許容範囲内であるため、制御装置４０は、受信した入力情報が正常であると判断する。すると、制御装置４０は、受信した入力情報に基づいて、オペレータが指定した合金を溶鋼１に添加するべく２次精錬設備１０を制御する。具体的には、合金バンカナンバー１の合金バンカ２１に貯蔵された合金を、秤量器２１ａによってオペレータが指定した合金投入量１５．０［ｋｇ］だけ秤量し、これを原料投入口１９から投入する。
【００３６】
ところで、溶鋼１に添加する合金の種類は、上述したように、オペレータがＨＭＩ装置３０の入力画面３１を操作して、手入力により指定する。図７に示すように、合金の銘柄名が入力画面３１の上段部分３２に一列に表示されている場合、合金バンカナンバー１の合金を指定しようとして、隣接表示されている合金バンカナンバー２の合金を指定してしまうなど、オペレータの意図しない銘柄名が選択されてしまう場合がある。
【００３７】
このように、今回の２次精錬処理対象が低炭の鋼種であり、合金バンカナンバー１の合金を１５．０［ｋｇ］投入しようとして、オペレータが誤って合金バンカナンバー２の合金を１５．０［ｋｇ］指定してしまった場合、制御装置４０は、ＨＭＩ装置３０から入力情報として（合金バンカナンバー＝２，合金投入量＝１５．０）を受信する。すると、制御装置４０は、受信した入力情報をもとに、図５に示すインターロックテーブルを参照し、低炭の溶鋼１に対して合金バンカナンバー２の合金が切り出し可能であるか否かを判定する。
このとき、合金バンカナンバー２の合金は低炭の溶鋼１に対して切り出し不可であるため、制御装置４０は、受信した入力情報にエラーが発生していると判断する。すると、制御装置４０は、オペレータが指定した合金の投入を禁止し、警報装置６０を作動して警告音等を発し、オペレータに入力情報にエラーがあることを報知する。
【００３８】
また、溶鋼１に添加する合金の量は、オペレータがＨＭＩ装置３０の入力画面３１のテンキー等を操作して、手入力により指定する。そのため、合金を１５．０［ｋｇ］投入しようとして１５０［ｋｇ］指定してしまうなど、１０倍もしくは１／１０倍といった桁間違いが発生する場合がある。
【００３９】
このように、今回の２次精錬処理対象が低炭の鋼種であり、合金バンカナンバー１の合金を１５．０［ｋｇ］投入しようとして、オペレータが誤って合金バンカナンバー１の合金を１５０［ｋｇ］指定してしまった場合、制御装置４０は、ＨＭＩ装置３０から入力情報として（合金バンカナンバー＝１，合金投入量＝１５０）を受信する。すると、制御装置４０は、受信した入力情報をもとに、図５に示すインターロックテーブルを参照し、低炭の溶鋼１に対して合金バンカナンバー１の合金が切り出し可能であるか否かを判定すると共に、切り出し可能である場合には指定された合金投入量が許容範囲内であるか否かを判定する。
【００４０】
このとき、合金バンカナンバー１の合金は低炭の溶鋼１に対して切り出し可能であるが、オペレータが指定した合金投入量（１５０）は許容範囲外であるため、制御装置４０は、受信した入力情報にエラーが発生していると判断する。すると、制御装置４０は、オペレータが指定した合金の投入を禁止し、警報装置６０を作動して警告音等を発し、オペレータに入力情報にエラーがあることを報知する。
以上のように、本実施形態では、オペレータが誤った銘柄の切り出し指定を行っても、制御装置４０でエラーの有無を判定し、この指定を受け付けないようにすることができる。そのため、２次精錬処理における溶鋼１の成分調整不良を防止することができる。
【００４１】
（効果）
このように、上記実施形態では、２次精錬処理に際し、オペレータによる入力情報のエラーの有無を判定し、入力情報エラーである場合には合金添加を禁止するので、溶鋼の成分調整不良を防止することができる。
このとき、鋼種毎に合金の切り出し可／不可を設定したインターロックテーブルを参照して、オペレータが投入を指示した合金が溶鋼への添加が許容された合金であるか否かを判定する。そのため、オペレータが誤って合金銘柄の切り出し指定を行った場合であっても、この指定を受け付けないようにすることができる。その結果、２次精錬設備における成分調整不良を防止することができる。
【００４２】
さらにこのとき、鋼種毎に合金の切り出し可能な上下限値を設定したインターロックテーブルを参照して、オペレータが投入を指示した合金の量が溶鋼への添加が許容された量であるか否かを判定する。そのため、オペレータが合金投入量の桁間違い等をした場合であっても、この指定を受け付けないようにすることができる。その結果、２次精錬設備における成分調整不良を抑制することができる。
また、２次精錬処理に際し、オペレータによる入力情報エラーが発生した場合には、オペレータにこれを報知することができる。そのため、オペレータは当該エラーを容易に認識することができ、入力情報の修正を行うことができる。
【００４３】
（応用例）
なお、上記実施形態においては、エラーの有無を判定するオペレータの入力情報を合金の種類および投入量とする場合について説明したが、合金の種類および投入量の何れか一方であっても、ある程度上述した効果を得ることができる。
また、上記実施形態においては、警報装置６０を作動して警告音等を発することでオペレータに入力情報エラーを報知する場合について説明したが、オペレータが入力情報エラーを認識できる方法であればこれに限定されるものではない。すなわち、ＨＭＩ装置３０の入力画面３１に入力情報にエラーが発生していることを表示したり、オペレータに再入力を促したりしてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…溶鋼、２…取鍋、１０…２次精錬設備、１１…台車、１２…鍋昇降装置、１３…上部槽、１４…下部槽、１５…真空槽、１６…上昇側浸漬管、１７…下降側浸漬管、１８…ダクト、１９…原料投入口、２０…上吹きランス、２１…合金バンカ、２１ａ…秤量器、２２…環流用ガス吹き込み管、３０…ＨＭＩ装置、３１…入力画面、４０…制御装置（インターロック装置）、４１…メモリ（記憶手段）、４２…ＣＰＵ、４３…入出力インタフェース部、５０…上位装置、６０…警報装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉から出鋼された溶鋼に対して、作業者の指示に応じた合金添加を行って２次精錬処理を行う２次精錬設備のインターロック装置であって、
作業者が前記２次精錬設備に対して投入を指示した合金情報を入力情報として取得する入力情報取得手段と、
２次精錬処理対象の溶鋼の種類を取得する鋼種取得手段と、
前記２次精錬設備への投入が許容された合金情報を、溶鋼の種類毎に対応付けしたインターロックテーブルを記憶する記憶手段と、
前記鋼種取得手段で取得した溶鋼の種類と前記記憶手段に記憶したインターロックテーブルとに基づいて、前記入力情報取得手段で取得した入力情報の異常を検出する入力情報異常検出手段と、
前記入力情報異常検出手段で前記入力情報の異常を検出したとき、作業者が投入を指示した合金の前記２次精錬設備への投入を禁止する投入禁止手段と、を備えることを特徴とする２次精錬設備のインターロック装置。
【請求項２】
前記合金情報は、合金の種類であって、
前記入力情報異常検出手段は、作業者が前記２次精錬設備に対して投入を指示した合金が、前記２次精錬設備への投入が禁止された合金であるとき、前記入力情報の異常であると判断することを特徴とする請求項１に記載の２次精錬設備のインターロック装置。
【請求項３】
前記合金情報は、合金の投入量であって、
前記入力情報異常検出手段は、作業者が前記２次精錬設備に対して投入を指示した合金の投入量が、前記２次精錬設備への投入許容範囲外であるとき、前記入力情報の異常であると判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の２次精錬設備のインターロック装置。
【請求項４】
前記入力情報異常検出手段で前記入力情報の異常を検出したとき、作業者にこれを報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の２次精錬設備のインターロック装置。
【請求項１】
転炉から出鋼された溶鋼に対して、作業者の指示に応じた合金添加を行って２次精錬処理を行う２次精錬設備のインターロック装置であって、
作業者が前記２次精錬設備に対して投入を指示した合金情報を入力情報として取得する入力情報取得手段と、
２次精錬処理対象の溶鋼の種類を取得する鋼種取得手段と、
前記２次精錬設備への投入が許容された合金情報を、溶鋼の種類毎に対応付けしたインターロックテーブルを記憶する記憶手段と、
前記鋼種取得手段で取得した溶鋼の種類と前記記憶手段に記憶したインターロックテーブルとに基づいて、前記入力情報取得手段で取得した入力情報の異常を検出する入力情報異常検出手段と、
前記入力情報異常検出手段で前記入力情報の異常を検出したとき、作業者が投入を指示した合金の前記２次精錬設備への投入を禁止する投入禁止手段と、を備えることを特徴とする２次精錬設備のインターロック装置。
【請求項２】
前記合金情報は、合金の種類であって、
前記入力情報異常検出手段は、作業者が前記２次精錬設備に対して投入を指示した合金が、前記２次精錬設備への投入が禁止された合金であるとき、前記入力情報の異常であると判断することを特徴とする請求項１に記載の２次精錬設備のインターロック装置。
【請求項３】
前記合金情報は、合金の投入量であって、
前記入力情報異常検出手段は、作業者が前記２次精錬設備に対して投入を指示した合金の投入量が、前記２次精錬設備への投入許容範囲外であるとき、前記入力情報の異常であると判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の２次精錬設備のインターロック装置。
【請求項４】
前記入力情報異常検出手段で前記入力情報の異常を検出したとき、作業者にこれを報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の２次精錬設備のインターロック装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１４４７７４（Ｐ２０１２−１４４７７４Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８０５（Ｐ２０１１−３８０５）
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
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