CN115735011A - 铁水温度的控制方法及装置、操作指导方法及装置、高炉的操作方法、及铁水的制造方法 - Google Patents
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Abstract
铁水温度的控制方法执行：第一控制环，以使利用能够计算高炉内的状态的物理模型预测出的铁水温度处于预先设定的目标范围的方式算出煤粉比的目标值；及第二控制环，算出用于补偿煤粉比的目标值与当前的煤粉比的实绩值的偏差的煤粉流量的操作量。
Description
技术领域
本发明涉及铁水温度的控制方法、操作指导方法、高炉的操作方法、铁水的制造方法、铁水温度的控制装置及操作指导装置。
背景技术
在制铁业中的高炉工艺中，铁水温度是重要的管理指标。该铁水温度主要通过操作表示铁水每1吨的煤粉流量的煤粉比(Pulverized Coal Ratio：PCR)来控制。近年来的高炉操作为了寻求原燃料成本的合理化，在低焦炭比及高煤粉比的条件下进行，炉况容易不稳定化。因而，铁水温度不均的降低的需求大。
另外，高炉工艺由于在填充有固体的状态下进行操作，所以具有工艺整体的热容大、相对于操作(操作动作)的响应的时间常数长这一特征。而且，直到从高炉的上部(炉顶部)装入的原料下降到高炉的下部(炉下部)为止，存在数小时级的无用时间。因而，为了控制铁水温度，基于将来的炉热预测的操作变量的操作量的恰当化是必须的。
从这样的背景出发，在专利文献1中提出了利用了物理模型的炉热预测方法。在专利文献1所记载的炉热预测方法中，以与当前的炉顶气体的组成相符的方式调整物理模型中包含的气体还原速度参数，使用参数调整后的物理模型来预测炉热。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-335710号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在以往的铁水温度的控制方法中，存在在因通气性的变动而产生了原料下降速度(下料)的变化的情况下控制性能下降的课题。操作员的直接的操作变量是从风口吹入的煤粉流量[kg/min]。但是，即使该煤粉流量恒定，若铁水的生产速度(以下，称作“造铁速度”)[t/min]变化，则通过煤粉流量与造铁速度之比而算出的煤粉比(PCR)也变动，会在铁水温度产生变动。
造铁速度与向炉内供给的氧流量大概成比例，但即使该氧流量恒定，在炉内的通气性恶化的情况下原料的体积密度也会暂时下降，下料变得缓慢。在这样的情况下，在利用了以往的物理模型的铁水温度的控制方法中，控制精度下降是课题。
本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供难以受到由通气性的变动引起的下料的变动的影响的铁水温度的控制方法、操作指导方法、高炉的操作方法、铁水的制造方法、铁水温度的控制装置及操作指导装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题、达成目的，本发明涉及的铁水温度的控制方法执行：第一控制环，以使利用能够计算出高炉内的状态的物理模型预测出的铁水温度处于预先设定的目标范围的方式算出煤粉比的目标值；及第二控制环，算出用于补偿所述煤粉比的目标值与当前的煤粉比的实绩值的偏差的煤粉流量的操作量。
另外，本发明涉及的铁水温度的控制方法包括：自由响应算出步骤，所述第一控制环使用所述物理模型来算出自由响应，该自由响应表示预先设定的多个操作变量中的全部操作变量的操作量在规定期间恒定的情况下的铁水温度的响应；阶跃响应算出步骤，使用所述物理模型来算出阶跃响应，该阶跃响应表示使所述多个操作变量中的所述煤粉比的操作量以单位量阶梯状地变化了的情况下的铁水温度的响应；PCR操作量算出步骤，基于所述自由响应及所述阶跃响应来算出用于使铁水温度处于所述目标范围的煤粉比的操作量；及PCR目标值算出步骤，通过将所述煤粉比的操作量与当前的煤粉比的目标值相加来算出煤粉比的目标值。
另外，本发明涉及的铁水温度的控制方法包括：煤粉比偏差算出步骤，所述第二控制环根据由所述第一控制环算出的所述煤粉比的目标值、所述煤粉比的实绩值及预先算出的造铁速度的实绩值来算出煤粉比的偏差；及PCI操作量算出步骤，根据所述煤粉比的偏差和所述造铁速度的实绩值来算出所述煤粉流量的操作量。
另外，本发明涉及的铁水温度的控制方法根据上述发明，在所述PCR操作量算出步骤中，以使所述多个操作变量中的全部操作变量的操作量在规定期间恒定的情况下的所述规定期间经过后的铁水温度的预测值包含于预先设定的铁水温度的上下限值的方式算出所述煤粉比的操作量。
另外，本发明涉及的铁水温度的控制方法根据上述发明，所述造铁速度的实绩值基于从计算操作量的时间点到规定时间前为止的向高炉投入的原料或者从所述高炉的风口吹入的热风及从炉顶出来的气体而算出。
为了解决上述的课题而达成目的，本发明涉及的操作指导方法包括通过提示由上述的铁水温度的控制方法算出的煤粉流量的操作量来对高炉的操作进行支援的步骤。
为了解决上述的课题而达成目的，本发明涉及的高炉的操作方法包括按照由上述的任一项所述的铁水温度的控制方法算出的煤粉流量的操作量来控制高炉的步骤。
为了解决上述的课题而达成目的，本发明涉及的铁水的制造方法包括按照由上述的铁水温度的控制方法算出的煤粉流量的操作量来控制高炉从而制造铁水的步骤。
为了解决上述的课题而达成目的，本发明涉及的铁水温度的控制装置具备执行第一控制环和第二控制环的单元，所述第一控制环以使利用能够计算高炉内的状态的物理模型预测出的铁水温度处于预先设定的目标范围的方式算出煤粉比的目标值，所述第二控制环算出用于补偿所述煤粉比的目标值与当前的煤粉比的实绩值的偏差的煤粉流量的操作量。
为了解决上述的课题而达成目的，本发明涉及的操作指导装置具备通过提示由上述的铁水温度的控制装置算出的煤粉流量的操作量来对高炉的操作进行支援的单元。
发明效果
根据本发明涉及的铁水温度的控制方法、操作指导方法、高炉的操作方法、铁水的制造方法、铁水温度的控制装置及操作指导装置，能够不受由通气性的变动引起的下料的变动的影响地控制铁水温度。因此，能够实现高炉的高效且稳定的操作。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式涉及的铁水温度的控制装置的概略性的结构的框图。
图2是示出在本发明的实施方式涉及的铁水温度的控制方法中使用的物理模型的输入变量及输出变量的一例的图。
图3是示出本发明的实施方式涉及的铁水温度的控制方法中的控制环的构造的图。
图4是在本发明的实施方式涉及的铁水温度的控制方法中示出物理模型对铁水温度的预测结果的图。
图5是在本发明的实施方式涉及的铁水温度的控制方法中示出相对于煤粉比的变化的铁水温度的阶跃响应的图。
图6是示出将本发明的实施方式涉及的铁水温度的控制方法应用于高炉的实际操作的结果的图。具体而言，是示出铁水温度的实绩值相对于目标值的偏差、本控制及操作员对煤粉比的操作量、煤粉比的目标值及实绩值的推移、本控制及操作员对煤粉流量的操作量的图。
具体实施方式
关于本发明的实施方式涉及的铁水温度的控制方法、操作指导方法、高炉的操作方法、铁水的制造方法、铁水温度的控制装置及操作指导装置，一边参照附图一边说明。
〔铁水温度的控制装置的结构〕
首先，关于本发明的实施方式涉及的铁水温度的控制装置(以下，称作“控制装置”)的结构，一边参照图1一边说明。控制装置100具备信息处理装置101、输入装置102及输出装置103。
信息处理装置101由个人计算机、工作站等通用的装置构成，具备RAM111、ROM112及CPU113。RAM111暂时存储与CPU113执行的处理相关的处理程序、处理数据，作为CPU113的工作区发挥功能。
ROM112存储有执行本发明的实施方式涉及的铁水温度的控制方法的控制程序112a和控制信息处理装置101整体的动作的处理程序、处理数据。
CPU113按照存储于ROM112内的控制程序112a及处理程序来控制信息处理装置101整体的动作。该CPU113在后述的铁水温度的控制方法中，作为进行自由响应算出步骤的自由响应算出单元、进行阶跃响应算出步骤的阶跃响应算出单元及进行PCR操作量算出步骤的PCR操作量算出单元发挥功能。另外，CPU113作为进行PCR目标值算出步骤的PCR目标值算出单元、进行煤粉比偏差算出步骤的煤粉比偏差算出单元、进行PCI操作量算出步骤的PCI操作量算出单元及进行PCI设定值算出步骤的PCI设定值算出单元发挥功能。
输入装置102由键盘、鼠标指针、小键盘等装置构成，在对信息处理装置101输入各种信息时被操作。输出装置103由显示装置、打印装置等构成，输出信息处理装置101的各种处理信息。
〔物理模型的结构〕
接着，对在本发明的实施方式涉及的铁水温度的控制方法中使用的物理模型进行说明。在本发明中使用的物理模型与参考文献1(羽田野道春等：“基于高炉非稳定模型的开炉操作的研究”，铁与钢，vol.68，p.2369)记载的方法同样，由考虑了铁矿石的还原、铁矿石与焦炭之间的热交换及铁矿石的熔化等多个物理现象的偏微分方程式群构成。另外，在本发明中使用的物理模型是能够计算表示非稳定状态下的高炉内的状态的变量(输出变量)的物理模型(以下，称作“非稳定模型”)。
如图2所示，在对该非稳定模型提供的边界条件中时间变化的主要的边界条件(输入变量、高炉的操作变量(也称作操作因子))如下。
(1)炉顶处的焦炭比(CR)[kg/t]：铁水每1吨的焦炭的投入量
(2)送风流量(BV)[Nm3/min]：向高炉吹送的空气的流量
(3)富氧流量(BVO)[Nm3/min]：向高炉吹入的富氧的流量
(4)送风温度(BT)[℃]：向高炉吹送的空气的温度
(5)煤粉流量(煤粉吹入量，PCI)[kg/min]：相对于铁水生成量1吨使用的煤粉的重量
(6)送风湿分(BM)[g/Nm3]：向高炉吹送的空气的湿度
另外，由非稳定模型形成的主要的输出变量如下。
(1)炉内的气体利用率(ηCO)：CO2/(CO+CO2)
(2)焦炭、铁的温度
(3)铁矿石的氧化度
(4)原料的下降速度
(5)溶解损失碳量(溶损碳量)
(6)铁水温度
(7)造铁速度(铁水生成速度)
(8)炉体热损失量：在利用冷却水冷却了炉体时冷却水夺走的热量
在本发明中，计算输出变量时的时间步(时间间隔)设为了30分。不过，时间步根据目的而可变，不限定于本实施方式的值。通过使用该非稳定模型来计算包括时刻变化的铁水温度及造铁速度的输出变量。
〔控制环〕
接着，对在本实施方式涉及的铁水温度的控制方法中执行的控制环进行说明。在本实施方式涉及的铁水温度的控制方法中，如图3所示，执行由第一控制环(HMT控制环)和第二控制环(PCR控制环)构成的双重构造的控制环。在第一控制环中，以使利用能够计算高炉内的状态的非稳定模型预测出的铁水温度处于预先设定的目标范围(目标HMT)的方式算出煤粉比的目标值(目标PCR)。另外，在第二控制环中，算出用于补偿煤粉比的目标值(目标PCR)与当前的煤粉比的实绩值(实绩PCR)的偏差的煤粉流量的操作量。
〔铁水温度的控制方法〕
接着，对使用了上述的非稳定模型的本实施方式涉及的铁水温度的控制方法进行说明。本实施方式涉及的铁水温度的控制方法依次进行自由响应算出步骤、阶跃响应算出步骤、PCR操作量算出步骤、PCR目标值算出步骤、煤粉比偏差算出步骤、PCI操作量算出步骤及PCI设定值算出步骤。上述的非稳定模型例如能够如下述式(1)、(2)这样表示。
x(t+1)＝f(x(t)，u(t))…(1)
y(t)＝C(x(t))…(2)
在此，在上述式(1)、(2)中，x(t)是在非稳定模型内计算的状态变量(焦炭、铁的温度、铁矿石的氧化度、原料的下降速度等)，y(t)是作为控制变量的铁水温度(Hot MetalTemperature：HMT)。另外，C是用于从在非稳定模型内计算的状态变量中提取控制变量的矩阵或函数。
另外，上述式(1)中的u(t)是非稳定模型的输入变量，是送风流量、富氧流量、煤粉流量、送风湿分、送风温度及焦炭比。该u(t)能够利用“u(t)＝(BV(t)，BVO(t)，PCI(t)，BM(t)，BT(t)，CR(t))”来表示。
(自由响应算出步骤)
首先，假定为当前的全部操作变量的操作量被保持为恒定，进行将来的铁水温度HMT的预测计算。即，在本步骤中，使用上述的非稳定模型，算出预先设定的多个操作变量(输入变量)中的全部操作变量的操作量在规定期间恒定的情况下的铁水温度HMT的响应。在本步骤中，具体而言，将当前的时间步设为t＝0，使用下述式(3)、(4)来算出将来的铁水温度HMT。另外，在非稳定模型对当前时间点的铁水温度的推定值与当前时间点的实际的铁水温度之间产生有推定误差的情况下，也可以根据需要而进行以下这样的处理。即，也可以通过对非稳定模型的计算值加上推定误差来实施消除与实绩值的偏置误差的修正。
x(t+1)＝f(x(t)，u(0))…(3)
y0(t)＝C(x(t))…(4)
在本实施方式中，将这样求出的控制变量(在此是铁水温度)的响应y0称作“自由响应”。在图4中示出操作变量(输入变量)的一部分(焦炭比CR、煤粉流量PCI、送风湿分BM)及铁水温度HMT的预测结果的一例。需要说明的是，过去的区间中的铁水温度HMT的计算值使用过去的实际的操作变量而计算。
(阶跃响应算出步骤)
在本步骤中，使用上述的非稳定模型，算出表示使多个操作变量(输入变量)中的煤粉比的操作量以单位量阶梯状地变化了的情况下的铁水温度HMT的响应的阶跃响应。
在此，将在自由响应算出步骤中求出的铁水温度HMT的自由响应Y0以图5(b)的实线示出。在本步骤中，如图5(a)的虚线所示，将在保持其他的操作变量的状态下在时刻0下使煤粉比PCR增加了10kg/t时的铁水温度HMT的响应利用下述式(5)、(6)而算出。
x(t+1)＝f(x(t)，u(0)+Δu1)…(5)
y1(t)＝C(x(t))…(6)
煤粉流量PCI的增加量通过对煤粉比PCR的增加量乘以当前的造铁速度来求出。另外，在上述式(5)中，将使煤粉流量PCI增加的操作设为Δu1。将在本步骤中示出的铁水温度HMT的响应y1以图5(b)的虚线示出。
接着，通过取得如上述那样求出的铁水温度HMT的响应y1(参照图5(b)的虚线)与铁水温度HMT的自由响应y0(参照该图的实线)的差值来算出相对于煤粉比PCR的变化的铁水温度HMT的阶跃响应。在此，为了设为相对于单位量的阶跃响应，将输出除以10。
(PCR操作量算出步骤)
接着，以使将来的铁水温度HMT处于目标范围(目标HMT)的方式决定煤粉比PCR的操作幅度。即，在本步骤中，基于在自由响应算出步骤中求出的自由响应及在阶跃响应算出步骤中求出的阶跃响应，算出用于使铁水温度HMT处于目标范围的煤粉比的操作量ΔPCR。
在本步骤中，为了一边避免过剩的操作动作一边使铁水温度HMT处于目标范围，如下述式(7)所示，算出煤粉比的操作量ΔPCR。即，以使多个操作变量(输入变量)中的全部操作变量的操作量在规定期间恒定的情况下的规定期间经过后的铁水温度HMT的预测值包含于预先设定的铁水温度HMT的上下限值的方式算出煤粉比的操作量ΔPCR。需要说明的是，由于从铁矿石向炉投入起到向炉外排出为止的所需时间是8小时左右，所以下述式(7)中的铁水温度HMT的预测区间设为了10小时。另外，为了控制逻辑的简化，控制区间设为了1步。
在上述式(7)中，T10 pre是10小时后的铁水温度HMT的预测值，TU是铁水温度HMT的上限值，TL是铁水温度HMT的下限值，S10 PCR是相对于煤粉比PCR的变化的铁水温度HMT的阶跃响应的10小时后的值。通过设为这样的控制法则，在T10 pre处于目标范围内的期间，煤粉比的操作量ΔPCR成为零，因此能够降低与操作量变更相伴的操作员的作业负荷。
(PCR目标值算出步骤)
接着，如下述式(8)所示，通过将在PCR操作量算出步骤中求出的煤粉比的操作量ΔPCR与操作员正在管理的当前的煤粉比的目标值PCR0 ref相加来算出煤粉比的目标值PCRref。以上说明的内容相当于图3的第一控制环(HMT控制环)。
(煤粉比偏差算出步骤)
在本步骤中，算出在PCR目标值算出步骤中求出的煤粉比的目标值PCRref与当前的煤粉比的实绩值的偏差(煤粉比的偏差)。
在此，为了算出当前的煤粉比的实绩值(实绩PCR)，需要求出煤粉流量的实绩值与造铁速度的实绩值之比。作为造铁速度的求法，例如存在利用氧收支来求出的方法、利用向高炉投入的原料层(装料)中包含的氧化铁的生铁换算量来求出的方法等。例如在根据氧收支来求出造铁速度的情况下，通过求出从高炉的风口吹入的热风中包含的氧的量与从炉顶出来的气体中包含的氧的量的差值，能够求出造铁速度。
在本实施方式中，基于向高炉投入的原料层(装料)中包含的氧化铁的生铁换算量，根据最近8装料中的原料投入的频度而求出了当前的煤粉比的实绩值。即，若将当前装入中的装料编号设为N、将存在于炉内的原料层的数量设为A、将第i个装料的装入开始时刻设为Time[i]、将生铁换算量设为Pig[i]，则当前的造铁速度Prod(t)能够通过下述式(9)来算出。
在此，上述式(9)的生铁换算量Pig更具体而言表示相对于向高炉投入的原料的重量而换算了成为生铁的部分的重量。另外，在上述式(9)中，将原料层的数量向过去追溯A层是为了利用风口高度处的原料层中包含的生铁量来求出造铁速度。如上述式(9)所示，通过将投入到高炉的生铁量除以最近8装料的原料的装入所需的时间，能够求出在该时间内投入的生铁量、即造铁速度。造铁速度若基于短期间的实绩值来计算则变动大，因此优选利用1～3小时左右的范围的期间来平滑化。在此，设为8装料的平均，但在通常操作中相当于2小时左右的时间。
接着，将煤粉比的目标值PCRref与当前的煤粉比的实绩值的偏差δPCR通过下述式(10)而算出。
(PCI操作量算出步骤)
在本步骤中，在产生了煤粉比的偏差δPCR的情况下，将用于补偿该偏差δPCR的煤粉流量的操作量ΔPCI通过下述式(11)而算出。
ΔPCI＝-δPCR·Prod(t)…(11)
(PCI设定值算出步骤)
在本步骤中，通过将在PCI操作量算出步骤中求出的煤粉流量的操作量ΔPCI与当前的煤粉流量的设定值相加来算出煤粉流量的设定值(设定PCI)。以上说明的内容相当于图3的第二控制环(PCR控制环)。通过以上的处理，能够实现用于控制铁水温度HMT的合适的煤粉流量PCI的操作。另外，即使在因通气性的变动而产生了下料的变动的情况下，也能够利用由上述式(9)～(11)构成的PCR控制环来抑制煤粉比PCR的变动，因此能够降低铁水温度HMT的不均。
〔实施例〕
图6是示出将本实施方式涉及的铁水温度的控制方法应用于高炉的实际操作的结果的实施例。图6(a)示出了铁水温度的实绩值相对于目标值的偏差。在该图中，实线表示铁水温度的实绩值(实绩HMT)，虚线表示铁水温度的目标值(目标HMT)。另外，图6(b)示出了本控制对煤粉比的操作量ΔPCR和操作员操作的实绩的煤粉比的操作量的比较结果。在该图中，三角记号表示本控制的操作，圆形记号表示操作员的操作。
另外，图6(c)示出了煤粉比的目标值及实绩值的推移的比较结果。在该图中，虚线表示煤粉比的实绩值(实绩PCR)，实线表示煤粉比的目标值(目标PCR)。另外，该图的纵轴表示相对于是煤粉的典型值的偏差。作为该“煤粉比的典型值”，能够使用高炉的正常操作时的煤粉比的平均值等。
另外，图6(d)示出了本控制的煤粉流量的操作量ΔPCI和操作员与以往同样地操作的实绩的煤粉流量的操作量的比较结果。在该图中，三角记号表示本控制的操作，圆形记号表示操作员的操作。需要说明的是，关于图6(b)及图6(d)的“本控制”，也不是完全的自动控制，而是以对操作员进行指导的形式进行了试验的结果。
如图6(a)所示，操作员大概与指导一样地进行操作，能够使铁水温度接近于目标值附近。例如如图6(b)的A部及图6(d)的B部所示，在11时～12时的期间，与煤粉比一起，输出着煤粉流量的降低动作。并且，操作员实施了基于本控制的操作的结果，铁水温度被保持为目标值附近。
另外，如图6(b)的C部及图6(d)的D部所示，在18时～20时的期间，即使煤粉比的操作量ΔPCR是零，也输出着煤粉流量的操作量ΔPCI的操作。其结果，如图6(c)的E部所示，煤粉比PCR被保持为目标值附近，如图6(a)的F部所示，铁水温度的变动被抑制。通过以上，显示了本实施方式涉及的铁水温度的控制方法的实际操作中的有用性。
〔操作指导方法〕
也能够将本实施方式涉及的铁水温度的控制方法应用于操作指导方法。在该情况下，除了前述的铁水温度的控制方法中的自由响应算出步骤、阶跃响应算出步骤、PCR操作量算出步骤、PCR目标值算出步骤、煤粉比偏差算出步骤及PCI操作量算出步骤之外，还进行以下的步骤。即，进行通过将在PCI操作量算出步骤中算出的煤粉流量的操作量ΔPCI例如经由输出装置103向操作员提示来对高炉的操作进行支援的步骤。
〔高炉的操作方法〕
也能够将本实施方式涉及的铁水温度的控制方法应用于高炉的操作方法。在该情况下，除了前述的铁水温度的控制方法中的自由响应算出步骤、阶跃响应算出步骤、PCR操作量算出步骤、PCR目标值算出步骤、煤粉比偏差算出步骤及PCI操作量算出步骤之外，还进行以下的步骤。即，进行按照在PCI操作量算出步骤中算出的煤粉流量的操作量ΔPCI来控制高炉的步骤。
〔铁水的制造方法〕
也能够将本实施方式涉及的铁水温度的控制方法应用于铁水的制造方法。在该情况下，除了前述的铁水温度的控制方法中的自由响应算出步骤、阶跃响应算出步骤、PCR操作量算出步骤、PCR目标值算出步骤、煤粉比偏差算出步骤及PCI操作量算出步骤之外，还进行以下的步骤。即，进行按照在PCI操作量算出步骤中算出的煤粉流量的操作量ΔPCI来控制高炉从而制造铁水的步骤。
根据以上说明的本实施方式涉及的铁水温度的控制方法、操作指导方法、高炉的操作方法、铁水的制造方法、铁水温度的控制装置及操作指导装置，能够不受由通气性的变动引起的下料的变动的影响地控制铁水温度。因此，能够实现高炉的高效且稳定的操作。
另外，在以往的铁水温度的控制方法中，例如止步于：进行煤粉比的指导，操作员按照该指导来操作煤粉流量。另一方面，在本实施方式涉及的铁水温度的控制方法中，能够利用由HMT控制环PCR控制环构成的双重构造的控制环(参照图3)来算出煤粉流量的操作量，因此能够实现铁水温度的自动控制。
以上，关于本发明涉及的铁水温度的控制方法、操作指导方法、高炉的操作方法、铁水的制造方法、铁水温度的控制装置及操作指导装置，利用用于实施发明的方式及实施例具体地进行了说明，但本发明的主旨不限定于这些记载，必需基于权利要求书的记载而广泛地解释。另外，基于这些记载进行各种变更、改变等而得到的技术当然也包含于本发明的主旨。
附图标记说明
100 控制装置
101 信息处理装置
102 输入装置
103 输出装置
111 RAM
112 ROM
112a 控制程序
113 CPU。
Claims (10)
1.一种铁水温度的控制方法，执行：
第一控制环，以使利用能够计算高炉内的状态的物理模型预测出的铁水温度处于预先设定的目标范围的方式算出煤粉比的目标值；及
第二控制环，算出用于补偿所述煤粉比的目标值与当前的煤粉比的实绩值的偏差的煤粉流量的操作量。
2.根据权利要求1所述的铁水温度的控制方法，
所述第一控制环包括：
自由响应算出步骤，使用所述物理模型来算出自由响应，该自由响应表示预先设定的多个操作变量中的全部操作变量的操作量在规定期间恒定的情况下的铁水温度的响应；
阶跃响应算出步骤，使用所述物理模型来算出阶跃响应，该阶跃响应表示使所述多个操作变量中的所述煤粉比的操作量以单位量阶梯状地变化了的情况下的铁水温度的响应；
PCR操作量算出步骤，基于所述自由响应及所述阶跃响应来算出用于使铁水温度处于所述目标范围的煤粉比的操作量；及
PCR目标值算出步骤，通过将所述煤粉比的操作量与当前的煤粉比的目标值相加来算出煤粉比的目标值。
3.根据权利要求1或2所述的铁水温度的控制方法，
所述第二控制环包括：
煤粉比偏差算出步骤，根据由所述第一控制环算出的所述煤粉比的目标值、所述煤粉比的实绩值及预先算出的造铁速度的实绩值来算出煤粉比的偏差；及
PCI操作量算出步骤，根据所述煤粉比的偏差和所述造铁速度的实绩值来算出所述煤粉流量的操作量。
4.根据权利要求2所述的铁水温度的控制方法，
在所述PCR操作量算出步骤中，以使所述多个操作变量中的全部操作变量的操作量在规定期间恒定的情况下的所述规定期间经过后的铁水温度的预测值包含于预先设定的铁水温度的上下限值的方式算出所述煤粉比的操作量。
5.根据权利要求3所述的铁水温度的控制方法，
所述造铁速度的实绩值基于从计算操作量的时间点到规定时间前为止的向高炉投入的原料或者从所述高炉的风口吹入的热风及从炉顶出来的气体而算出。
6.一种操作指导方法，
包括通过提示由权利要求1～5中任一项所述的铁水温度的控制方法算出的煤粉流量的操作量来对高炉的操作进行支援的步骤。
7.一种高炉的操作方法，
包括按照由权利要求1～5中任一项所述的铁水温度的控制方法算出的煤粉流量的操作量来控制高炉的步骤。
8.一种铁水的制造方法，
包括按照由权利要求1～5中任一项所述的铁水温度的控制方法算出的煤粉流量的操作量来控制高炉从而制造铁水的步骤。
9.一种铁水温度的控制装置，
具备执行第一控制环和第二控制环的单元，
所述第一控制环以使利用能够计算高炉内的状态的物理模型预测出的铁水温度处于预先设定的目标范围的方式算出煤粉比的目标值，
所述第二控制环算出用于补偿所述煤粉比的目标值与当前的煤粉比的实绩值的偏差的煤粉流量的操作量。
10.一种操作指导装置，
具备通过提示由权利要求9所述的铁水温度的控制装置算出的煤粉流量的操作量来对高炉的操作进行支援的单元。
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