第6回中国電炉製鋼科学発展フォーラムに協賛
技術発表、広告掲出を実施

当社が独自に開発した「ECOARC™」は、革新的な技術を随所に採用した環境対応型高効率アーク炉です。金属材料を溶解する際に発生する白煙や悪臭を解消する高度なスクラップ予熱技術を備えるなど、将来的な環境負荷にも対応しています。さらに、従来の電気炉よりも高い生産性を実現する溶解技術も備えています。

「ECOARC light™」は、従来型の「ECOARC™」の特性を維持しつつ、既設工場の改造を前提として開発された次世代環境対応アーク炉です。「ECOARC™」に比べ、スクラップ装入方式が簡素化され、既存炉体設備の流用範囲も拡大されたことから初期投資の低廉化と工事休止期間の短縮が図られています。

「ECOARC-FIT™」は、水平タイプの予熱炉として新規開発された「ECOARC™」（エコアーク）の新機種です。FITは「Flexible & Integrated Thermal recovery system」の略称であり、従来の縦型タイプでは適用困難であった工場レイアウトへの適用を可能としています。

「ECOARC-FIT™」は、水平タイプの予熱炉として新規開発された「ECOARC™」（エコアーク）の新機種です。FITは「Flexible & Integrated Thermal recovery system」の略称であり、従来の縦型タイプでは適用困難であった工場レイアウトへの適用を可能としています。

製鋼用アーク炉内の溶鋼の温度測定、成分測定、サンプリングをアーク放電中に6軸垂直多関節ロボットを用いて行うものです。通電中の測定、サンプリングが可能になることで、生産性を向上させ、熱ロスを低減させることができます。同時に、オペレーターを溶鋼に近づくという危険な作業から開放することができます。 本設備にはロボット本体の他に自動プローブ交換装置が含まれており、これによって作業者は炉前環境に晒されることなく、ボタン一つで複数種のプローブの選択、装置の診断、プローブ装着、測定から使用済みプローブの廃棄までを全自動で行うことができます。製鋼用アーク炉の制御装置と接続することで、炉体傾動角度やその他設備状況に応じた動作をさせることや、プローブ浸漬時間、プローブ浸漬深さを調節することもできます。

レードルやタンディッシュ廻りの作業（溶鋼の測温・サンプリング、パウダー投入、ノズル洗浄など）を行うロボットです。作業毎に適したロボットツールを用意することでロボットは複数の作業をすることができます。また複数のロボットを用いた同時作業によりタイムサイクルを短縮することも可能です。

可変波長半導体レーザーを備えたレーザーガス分析計を応用した製鋼用アーク炉排ガス成分分析装置で、O2,CO,CO2,H2Oの4成分の濃度を測定します。製鋼用アーク炉排ガスは直引ダクトから吸引プローブで吸いこみ、専用の前処理設備内を通過させ、ガス温度及びダスト濃度を下げた後に成分分析し、再び直引ダクトへ戻します。専用前処理装置を通すので、高濃度ダストを含む高温の排ガスでも測定を行うことができるます。装置の各所にはパージ機能を設けており、出鋼中にエアパージを行い内部に堆積したダストを直引ダクト内に排出しています。排ガスの吸引から測定まで最短2秒で、排ガス成分の測定値に応じて電力・カーボン・燃料・酸素投入量を制御し、製鋼用アーク炉の操業コストを最小化することができます。

ECO-ReguratorにはIPMモータとマトリクスコンバータを採用しており、これらの特徴を活かして高効率化、省エネルギーを実現しております。更にはモータの小型化や容量アップが可能であるため電極昇降速度を上げられることから、TTT時間の低減も可能となります。AutoArcにあるAI電極昇降制御、スマートホットスポット制御を組み合わせて使用することで、生産性の向上、電力原単位、電極原単位の低減を図ることができます。

三相不平衡回路モデルを開発し最適な電流バランスをスマートに自動探索するアルゴリズムを開発し「Spco-HOTSPOT」と名付けました。電気炉内のホットスポット検知とフィードバック制御により、炉内溶解の効率化と安定した操業を実現することで、電力原単位、電極原単位の改善、生産性の向上を図ることができます。

電極制御システムはアーク炉への電力投入を制御するキーテクノロジーであり、複数の制御パラメータが多数の操業データと関連し合う複雑系です。その制御に強化学習アルゴリズムを付加したAI制御技術を適用することで電気炉内のスクラップ溶解状況に合わせた最適な昇降制御定数の組み合わせを、ダイナミックに変化させることが可能になりました。これによって、フリッカの低減、省エネなど操業指標の改善に大きく貢献しています。

従来の電気炉操業ではオペレータのスキルや経験によって追加装入タイミングが決定されており、装入するタイミングによってはスクラップが炉から溢れたり、無駄な溶解が発生することがありました。3Dスキャナーを用いたスクラップの嵩測定をおこなうことで、適切な追装判定が可能となり山押し回数の削減、電力原単位の削減が図れます。

多様な顧客PLCからデータ収集用エッジサーバー、安全なVPNを経由し、膨大な機器運転データ、制御データをクラウド上で収集、保管します。機側には最低限のハードウェア配置のみ。面倒な保守は不要です。収集されたデータは用途に応じて設備の見守り、データの可視化、分析に使用されます。

電気炉、連続鋳造、条鋼圧延の操業では今までオペレータの匠の技術と勘による微妙な調整が行われ、製品の品質を確保してきました。 Spco CLOUD DXは暗黙知として運用されてきた技術を見える化し形式知化します。また本格的なDigital Twinへの道を歩みます。