キュポラ配合計算のシュミレーション

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本システムはキュポラ操業において、設定された操業条件に対応した溶湯成分が得られるかどうかシュミレーションを行うことを目的としています。ここで使用した吸炭式などの計算式については、まだ完全なものとは思っていません。従って、ご意見をお寄せいただければ修正し、さらなる精度アップに努めたいと思います。

「本システムの構成とインプット手順」

  1. システムの構成は本ページを含めて5ページで構成されています。インプットは2ページの「原材料」と3ページの「配合計算」のみです。4ページは自社の配合計算にご利用頂く場合の印刷画面となっています。
    又、5ページ目には操業終了後、分析値や材質調査結果をインプットすることで、本配合の成分的中率や成熟度、比較硬さなどの材質判定が出来ます。更に、各ページのP列以降には、これらの計算を行うための「仮計算」画面が設定されています。
  2. 先ず、上記ワークシートの「原材料」をクリックし、使用原材料の成分値とSi,Mnの溶解歩留まりを設定します。
    更に、溶解後C%については「仮計算」画面で自動的に計算していますが、自社の経験からこれらが判明しておれば、上限値を設定することが出来ます。 配合計算にはこの設定値と計算値を比較し、いずれか小さい値を「決定値」として採用します。
    尚、この計算で用いた「吸炭量・・・式1」はキャスタロイ物語でも紹介しました低C銑を100%配合で操業した時の実績から得た計算式です。 「・・・式2」は過去に需要家調査を行った時に得た計算式です。この式では送風温度の効果については残念ながら寄与されていません。(どなたかもっと良い式をお持ちでしたらご教授下さい。)
  3. 次に、ワークシートの「配合計算」をクリックします。
    先ず、表4の自社で判明している過去の操業実績を入力します。次に、今回の操業での目標とする送風温度とコークス比を入力します。 するとこれに対応した溶解速度と出湯温度を算出し、この温度で各原材料の炉内での吸炭量を算出 します。(これらの計算にはPattersonの網目線図を利用しています。)
    次に、表3の配合率を入力します。 ここでは表5のC%や強度(MPa)などを確認しながら入力します。
    表5では製品の目標Si%,Mn%,更にCu添加を行う場合はCu%を入力します。その結果から不足量を算出し、表3にFeーSi、FeーMnの配合%を表示します。
    その他、キュポラ炉内径の入力で最適送風量を算出し、更に1掛けの装入量、鍋受湯量の入力でその量に対応した装入Kgを算出し、印刷画面の配合表に表示します。

    尚、このページでの各種計算はP列以降に「仮計算」を行っており、各計算式はそこに表示しています。
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