JFE 技報 No. 38 (2016 年 8 月 )p 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

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ふみなみつだ
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1 JFE 技報 No. 38 (2016 年 8 月 )p 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 西日本製鉄所 ( 福山地区 ) 製鋼部製鋼技術室主任部員 ( 係長 ) 加茂百紀 KAMO Momoki JFE 西日本製鉄所 ( 福山地区 ) 製鋼部製鋼技術室長 ( 部長 ) 錦織正規 NISHIKORI Masanori JFE 東日本製鉄所 ( 千葉地区 ) 製鋼部長 ( 理事 ) 要旨 JFE 西日本製鉄所 ( 福山地区 ), 生産性向上, 自動車向中心高級鋼拡販, 品質造込能力向上削減図施策, 第 3 製鋼工場単連続鋳造機第 7 連続鋳造機新転炉建設, 拡大取組結果, 第 7 連続鋳造機当初計画 200 kt/month 上回 kt/month 生産量新記録達成, 精錬工程転炉 1 基新設, 348 t/ 拡大生産性向上, 新転炉型予備処理 Double-slag Refining Process(DRP ) 行, 品質造込能力向上及削減図建設結果, 一貫生産能力向上,2015 年 3 月生産量 kt/month 達, 第 3 製鋼工場生産量新記録達成 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, and heat 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 of production at No. 3 Steelmaking Plant increased to record kt/month in March はじめに 2. 福山地区銑鋼マテリアルフロー JFE 西日本製鉄所 ( 福山地区 ), 自動車向中心高級鋼拡販, 生産性向上, 第 3 製鋼工場 (3 製鋼 ) 第 7 連続鋳造機 (No. 7 continuous slab caster, 7CC) 2010 年 4 月新設 1), 精錬工程, 生産性向上拡大,3 製鋼転炉出鋼能力向上及転炉型予備処理品質造込能力向上及削減目的 2015 年 1 月転炉 1 基新設, 新転炉型予備処理 Double-slag Refining Process(DRP ) 行上記設備稼動以来順調操業中本論文, 上記建設工事中心 3 製鋼一貫生産能力向上施策報告図 1 7CC, 新転炉稼動後福山地区製造図示 7CC 稼動前 3 製鋼転炉 2 基対 2 連続鋳造機第 5 連続鋳造機 (No. 5 continuous slab caster, 5CC),4 連続鋳造機 (BLCC) 2 基連続鋳造機稼動,3 製鋼粗鋼生産能力工程, 連鋳工程解消,7CC 建設行 7CC 稼動後転炉 2 基対連続鋳造機 3 基稼動, 連続鋳造機能力余力発生,3 製鋼生産量増及転炉型予備処理実施目的,3 製鋼転炉新設 2016 年 1 月 22 日受付 Copyright 2016 JFE Steel Corporation. All Rights Reserved

Fig. 2 図 2 7CC 設備レイアウト Facility schematics of No. 7 continuous slab caster Fig. 1 図 1 福山地区製造プロセスフロー Production flow at Fukuyama District Table1 表 1 7CC 主仕様 Specification of No.

casting speed for low carbon (m/min) 2.6 (235 mm thickness) Productivity (kt/month) 200 3.1 連続鋳造工程における生産性向上の施策 3.1.1 第 7 スラブ連続鋳造機建設表 1 7CC 主仕様示 7CC, 福山第 6 連続鋳造機 (No.

7 m, 稼働率向上目的 JFE 初浸漬迅速交換装置導入, 内溶鋼流動制御, 自動車材等品質厳格化対応 5CC 同様 Flow Control(FC) 採用 2), 厚替装置 ( 短辺迅速交換方式 ) 採用, 厚 235, 260 mm 2 鋳造可能図 2 7CC 設備, 図 3 品種構成示 3.1.

2 Fig. 2 図 2 7CC 設備レイアウト Facility schematics of No. 7 continuous slab caster Fig. 1 図 1 福山地区製造プロセスフロー Production flow at Fukuyama District Table1 表 1 7CC 主仕様 Specification of No. 7 continuous slab caster Type Cast grades 3. 生産性向上の施策 7CC Vertical bending/ single strand sheet Slab thickness (mm) 235/260 Slab width (mm) Machine length (m) 44.7 Max. casting speed for low carbon (m/min) 2.6 (235 mm thickness) Productivity (kt/month) 連続鋳造工程における生産性向上の施策第 7 スラブ連続鋳造機建設表 1 7CC 主仕様示 7CC, 福山第 6 連続鋳造機 (No. 6 continuous slab caster, 6CC) 垂直曲型単連続鋳造機計画生産量 200 kt/month, 機長 44.7 m, 稼働率向上目的 JFE 初浸漬迅速交換装置導入, 内溶鋼流動制御, 自動車材等品質厳格化対応 5CC 同様 Flow Control(FC) 採用 2), 厚替装置 ( 短辺迅速交換方式 ) 採用, 厚 235, 260 mm 2 鋳造可能図 2 7CC 設備, 図 3 品種構成示生産能率向上の施策 remarks shared segments and common spare segmennts with 6CC quick mold thickness change system 7CC 稼働後, 生産性向上目的, 非定常部 ( 鋳造開始時, 浸漬交換前後 ) 高能率化取組鋳造開始時, (DB) 離脱鋳造初期 (MD) 溶融層厚 Fig. 3 薄 (BO) 発生懸念, 鋳造速度加速連続鋳造機 6CC 低, 浸漬交換時, 交換所要時間 85% 鋳造速度変更 ( 降速及昇速 ) 占, 鋳造速度加減速取組図 3 7CC の品種構成 (2014 年実績 ) Product mix of No. 7 continuous slab caster (2014 FY) 鋳造開始時加速, 水準 1 6CC 同条件, 水準 2 6CC 1.5 倍加速目標設定 ( 図 4), 試験実施試験操業発生評価,1 DB 接続部形状,2 鋳造初期 MD 溶融層厚確認, 加速品質影響,3 近傍表面性状,4 表面欠陥混入率評価図 4 鋳造開始時, ノズル交換時の加減速レート比較 Fig. 4 Comparison of start and submerged entry nozzle exchange accelerating rate JFE 技報 No. 38(2016 年 8 月 )

3 水準従来条件比較同等以上良好結果得, 水準 2 条件工程化浸漬交換前後加減速, 鋳造開始時水準 1 条件試験品質影響評価完了, 品質向上確認, 工程化結果, 交換所要時間従来半分短縮生産量能率推移図 5 稼動生産能率推移, 図 6 生産量推移示生産能率前述改善等建設計画 342 t/h 対,2015 年 2 月生産能率 353 t/h 新記録達成結果, 生産量 2010 年 4 月立上以降, 稼動 7 月目 (2010 年 10 月 ) 計画生産量 200 kt/month 達成, 後通年 200 kt/month 超生産能力,2015 年 5 月 kt/month 生産量新記録達成,7CC 生産量生産能率向上, 建設時計画大幅上回 3.2 精錬工程における生産性向上の施策ヒートサイズ拡大 3 製鋼, 図 7 示 2014 年拡大実施溶鋼鍋容量, 溶鋼鍋嵩上, 格上改造, 台車改造,+17.5 t/ 拡大図 5 7CC 生産能率推移 Fig. 5 Throughput transition of No. 7 continuous slab caster 図 7 3 製鋼ヒートサイズ推移 Fig. 7 Change of heat size 工事各種歩留向上対策, 従来 330 t/ 3 製鋼, 直近 348 t/ 拡大転炉建設新転炉建設の目的 JFE 溶銑潜熱利用, 溶解, 脱珪吹錬後高 SiO2 系外排出後脱吹錬行 DRP 福山第 2 製鋼工場開発, 京浜地区技術確立福山地区, 品質造込能力向上及削減目的 DRP 適用推進図 8 DRP 含転炉比較示一方, 福山地区,3 製鋼傾斜生産行,3 製鋼従来, 生産量確保, 転炉 2 基脱炭操業行今回,3 製鋼生産能力向上及 DRP 行 3 製鋼転炉 1 基新設設備構成図 9 3 製鋼工場転炉同時建設主要設備構成示今回排処理設備, 既設設備同等設備 Oxygen Converter Gas Recovery System (OG) 法設備採用, 転炉 3 基操業対応, 水処理設備増強行共,, 副集塵機新設置図 6 7CC 生産量推移 Fig. 6 Transition of production amount at No. 7 continuous slab caster Fig. 8 図 8 転炉プロセス比較 Types of converter process JFE 技報 No. 38(2016 年 8 月 )

図 9 転炉建設主要設備構成 Fig. 9 Equipment which have constructed at the same time as converter 図 11 DRP による T.CaO 削減効果 Fig. 11 Effect of DRP on reducing T.CaO 図 10 LD-NRP,DRP 処理での T.CaO 比較 Fig.

CaO) 比較示 LD-NRP 転炉装入 Si 増加伴,T.CaO 増加,DRP 中間排滓高 SiO2 系外排出後脱吹錬行, 転炉装入 Si 増加 T.CaO 変 DRP 処理後従来転炉型予備処理方法 LD-NRP 同等脱炭炉含 T.CaO 比較図 11 示 DRP 時 T.CaO 普通吹錬時比較,44% 削減 3.

4 図 9 転炉建設主要設備構成 Fig. 9 Equipment which have constructed at the same time as converter 図 11 DRP による T.CaO 削減効果 Fig. 11 Effect of DRP on reducing T.CaO 図 10 LD-NRP,DRP 処理での T.CaO 比較 Fig. 10 Relationship between input Si and CaO amount at pretreatment Fig. 12 図 12 3 製鋼生産量推移 Amount of production at No. 3 steelmaking plant 新転炉型予備処理プロセス効果図 10 従来転炉型予備処理方法 LD-New Refining Process(LD-NRP) 新転炉型予備処理方法 DRP 転炉予備処理炉内投入 CaO 含有量合計 (T.CaO) 比較示 LD-NRP 転炉装入 Si 増加伴,T.CaO 増加,DRP 中間排滓高 SiO2 系外排出後脱吹錬行, 転炉装入 Si 増加 T.CaO 変 DRP 処理後従来転炉型予備処理方法 LD-NRP 同等脱炭炉含 T.CaO 比較図 11 示 DRP 時 T.CaO 普通吹錬時比較,44% 削減製鋼生産量推移図年以降 3 製鋼生産量推移示 7CC 稼動, 拡大, 新転炉稼動 3 製鋼粗鋼能力向上,2015 年 3 月生産量 kt/month 達, 新記録達成 4. おわりに西日本製鉄所 ( 福山地区 ), 自動車向中心高級鋼拡販, 生産性向上, 品質造込能力向上及削減図施策,3 製鋼,7CC 建設, 拡大, 新転炉建設行結果, 以下内容達成 (1) 単連続鋳造機 7CC 順調稼動,2015 年 5 月 kt/month 生産量新記録, 2015 年 2 月 353 t/h 生産能率新記録達成 (2)2014 年拡大実施, 従来 330 t/, 直近 348 t/ 拡大 (3) 新転炉新転炉型予備処理 (DRP ) 行事,T.CaO 対普通吹錬 44% 削減 (4) 各建設中心 3 製鋼一貫能力向上施策行結果, 粗鋼能力向上,2015 年 3 月 kt/ month 生産量新記録達成 JFE 技報 No. 38(2016 年 8 月 )

5 参考文献 1)Hori, Y. et al. CAMP-ISIJ. 2011, vol. 24, p )Hasunuma, J. et al. CAMP-ISIJ. 1996, vol. 9, p 井上周大加茂百紀錦織正規 JFE 技報 No. 38(2016 年 8 月 ) Copyright 2016 JFE Steel Corporation. All Rights Reserved. 禁無断転載

394-14

394-14 Improvement in Production Capacity at Oita Works Abstract In Oita steelmaking plant, after an operation was started with all continuous casting processes in 1972, the process which linked No.4 and No.5