JP2010150583A - Method for measuring layer thickness distribution of charged material in blast furnace, and apparatus for measuring layer thickness distribution using the same - Google Patents

Method for measuring layer thickness distribution of charged material in blast furnace, and apparatus for measuring layer thickness distribution using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for measuring layer thickness distribution of charged materials in a blast furnace, with which the layer thickness distribution along the furnace radial direction from the furnace center to the furnace wall of the charged materials can be precisely obtained in a short period of time, and an apparatus for measuring the layer thickness distribution of charged materials in the blast furnace using the method. <P>SOLUTION: The method includes: a measuring step; a shaping line deriving step; a correcting step; and a layer thickness distribution deriving step. In the shaping line deriving step, a continuous function F1 for regulating an estimated shaping line 50 is set in advance. This continuous function F1 is a plurality of functions continued in the furnace radial direction, and regulated with a first linear function f11, a first curving function f21, a second linear function f12, and a second curving function f22, lined up from the furnace wall toward the furnace center side. The first primary function f11 is a function where a line regulated by the function is positioned in the vicinity of the furnace wall and is a straight line in the horizontal direction. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、高炉内に装入された鉱石、コークス等の装入物の炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を測定する方法、及びこの方法を用いた層厚分布測定装置に関する。   The present invention relates to a method for measuring the layer thickness distribution along the furnace radial direction from the furnace center to the furnace wall of the charge such as ore and coke charged in the blast furnace, and the layer thickness distribution using this method. It relates to a measuring device.

高炉の操業を安定して行うためには、炉内に装入されて堆積した装入物によって形成される層(鉱石層とコークス層)の炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布の調整が重要となる。   In order to stably operate the blast furnace, along the radial direction of the furnace from the furnace center to the furnace wall of the layer (ore layer and coke layer) formed by the charge charged and deposited in the furnace Adjustment of the layer thickness distribution is important.

この層厚分布の調整方法としては、ベルアーマ式高炉ではムーバルアーマが操作され、又はベルレス式高炉では旋回シュートが操作され、鉱石やコークス等の装入物の炉内への装入位置が変更されることにより調整される。この調整方法においては、装入物の層厚分布を的確に把握し、この把握した層厚分布に基づいて次の装入物により形成される層の層厚分布がより適した分布となるように前記ムーバルアーマや旋回シュート等の装入装置の操作が行われる。   As a method for adjusting the layer thickness distribution, the mover armor is operated in the bell-arm type blast furnace, or the turning chute is operated in the bell-less type blast furnace, and the charging position of the charges such as ore and coke is changed in the furnace. It is adjusted by. In this adjustment method, the layer thickness distribution of the charge is accurately grasped, and based on this grasped layer thickness distribution, the layer thickness distribution of the layer formed by the next charge becomes a more suitable distribution. In addition, operation of the charging device such as the movable armor and the turning chute is performed.

装入物の層厚分布を把握するためには、該当バッチ(炉内への装入物の装入の単位)の装入物の層上面の形状、即ち表面プロフィールと、その一つ前のバッチの表面プロフィールと、該当バッチの装入物全体の体積とを用いる。具体的には、該当バッチの表面プロフィールと一つ前のバッチの表面プロフィールとで挟まれる部分の体積が、該当バッチの装入物全体の体積と同一になるように、一つ前のバッチの表面プロフィールを下方にして上下二つの表面プロフィールの間隔を設定する。このように設定された上下二つの表面プロフィール間の上下幅を層厚と擬制することで層厚分布を推定(測定)する。   In order to grasp the layer thickness distribution of the charge, the shape of the layer top surface of the charge in the corresponding batch (unit of charging of the charge into the furnace), that is, the surface profile and the previous one Use the surface profile of the batch and the total volume of the charge in that batch. Specifically, the volume of the portion between the surface profile of the corresponding batch and the surface profile of the previous batch is the same as the volume of the entire charge of the corresponding batch. Set the distance between the top and bottom surface profiles with the surface profile down. The layer thickness distribution is estimated (measured) by imitating the vertical width between the two upper and lower surface profiles set in this way as the layer thickness.

前記の表面プロフィールを得るためには、例えば、図2に示されるような、マイクロ波プロフィールメーター12によって装入物の層上面の形状を直接計測する方法が知られている。このマイクロ波プロフィールメーター12は、マイクロ波の反射を利用し、所定位置の炉半径に沿って一定のピッチで表面プロフィールの高さ(マイクロ波照射位置からの深度)を計測する。   In order to obtain the above surface profile, for example, a method of directly measuring the shape of the upper surface of the charge layer with a microwave profile meter 12 as shown in FIG. 2 is known. The microwave profile meter 12 measures the height of the surface profile (depth from the microwave irradiation position) at a constant pitch along the furnace radius at a predetermined position by utilizing the reflection of the microwave.

具体的には、所定のバッチでの装入物の層上面における前記所定位置の炉半径に沿って計測して得られた各計測値を、炉中心軸をY軸、前記所定位置の炉半径をX軸としてプロットする。このプロットした点を結ぶことで前記所定位置の炉半径における当該半径に沿った装入物の層上面形状が得られる。この形状を炉中心軸(Y軸)が回転中心となるように一回転させることにより、当該バッチの装入物の層上面形状、即ち、表面プロフィールが得られる。   Specifically, each measured value obtained by measuring along the furnace radius at the predetermined position on the upper surface of the charge layer in a predetermined batch, the furnace central axis as the Y axis, and the furnace radius at the predetermined position. Is plotted as the X axis. By connecting the plotted points, the top layer shape of the charge along the radius of the furnace at the predetermined position can be obtained. By rotating this shape once so that the furnace center axis (Y axis) is the center of rotation, the layer top surface shape of the charge of the batch, that is, the surface profile is obtained.

また、別の方法として、過去の実績データから装入条件と表面プロフィールとの関係を割り出し、種々の装入条件(例えば、アーマストローク、シュートの傾動角、装入物の装入重量、サウジングレベル等)を計算条件として表面プロフィールを算出し、この表面プロフィールに基づいて層厚分布を推定するシミュレーションモデルを用いた方法が知られている(特許文献1参照)。
特開2001−323306号公報
As another method, the relationship between the charging conditions and the surface profile is determined from the past performance data, and various charging conditions (for example, armature stroke, tilt angle of the chute, charging weight of charging material, and souding) There is known a method using a simulation model that calculates a surface profile using a level or the like as a calculation condition and estimates a layer thickness distribution based on the surface profile (see Patent Document 1).
JP 2001-323306 A

しかしながら、前記マイクロ波プロフィールメーター12を用いて表面プロフィールを得る場合、計測値から得られた表面プロフィールと実際の表面プロフィールとの間には誤差が生じる。即ち、前記計測によって得られた各計測値が前記のようにプロットされ、このプロットされた点を結ぶことにより得られる線には、実際の表面プロフィールとは異なる凹凸の激しい形状が現れる場合が多い。これは、装入物を炉内に装入する際にたまたま生じた部分的な突出等が前記計測された層上面形状に存在し、この突出等が計測値にノイズとして含まれるためである。そのため、前記プロットによって得られた所定位置の炉半径に沿った装入物の層上面形状を炉中心軸を回転中心として回転させても実際の表面プロフィールとは異なった表面プロフィールとなっている場合が多い。   However, when the surface profile is obtained using the microwave profile meter 12, an error occurs between the surface profile obtained from the measured value and the actual surface profile. In other words, each measurement value obtained by the measurement is plotted as described above, and the line obtained by connecting the plotted points often has a severe uneven shape different from the actual surface profile. . This is because a partial protrusion or the like that occurs when the charge is charged into the furnace is present in the measured layer top surface shape, and this protrusion or the like is included in the measured value as noise. Therefore, even if the top surface shape of the charge along the furnace radius at the predetermined position obtained by the plot is rotated around the furnace center axis, the surface profile is different from the actual surface profile. There are many.

前記のように、上下2つの表面プロフィールに挟まれた空間の体積が該当バッチの装入物全体の体積と同一となるように下側の表面プロフィールの降下量を推定する場合において、特に、炉壁側に生じる前記誤差が大きい場合は、算定される前記プロフィール間の間隔が大きく異なってしまい、正確な層厚分布を算出することができない。   As described above, in the case of estimating the lowering amount of the lower surface profile so that the volume of the space sandwiched between the upper and lower surface profiles is the same as the volume of the entire charge of the corresponding batch, When the error generated on the wall side is large, the calculated interval between the profiles is greatly different, and an accurate layer thickness distribution cannot be calculated.

前記部分的な突出等による誤差を解消するために、数十バッチの表面プロフィールをそれぞれ計測し、この数十回分の計測値を平均した値を用いて表面プロフィールを算出することが考えられる。   In order to eliminate the error due to the partial protrusion or the like, it is conceivable that several tens of batches of the surface profile are measured, and the surface profile is calculated using a value obtained by averaging the measured values of several tens of times.

しかし、このような方法では、過去において計測した数十回のバッチ毎の計測値の平均値を求めた上で表面プロフィールを算出して直近の層厚を計算しなければならないため、炉内状況に変化が生じた際、この変化を素早く把握することができず、前記の変化に素早く対応して操業条件の変更をすることができないといった問題が生じる。   However, in such a method, it is necessary to calculate the surface layer and calculate the latest layer thickness after obtaining the average value of every tens of batches measured in the past. When there is a change, the change cannot be grasped quickly and the operating conditions cannot be changed in response to the change.

一方、前記シミュレーションモデルは、種々の計算条件が集積されたものであるため、操業条件毎にこれらの計算条件のパラメータを調整するには、多数の計測プロフィールと各操業条件の関係を分析しなければならず、非常に長い時間が必要となる。   On the other hand, since the simulation model is a collection of various calculation conditions, in order to adjust the parameters of these calculation conditions for each operation condition, the relationship between many measurement profiles and each operation condition must be analyzed. It takes a very long time.

また、このように求めたパラメータを用いたとしても、前記シミュレーションモデルを用いて表面プロフィールを算出する場合、同一の操業条件においては同一の結果しか算出することができない。しかし、現実の高炉内に形成される装入物の表面プロフィールは、同一の操業条件であるにも関わらず、全て同一の表面プロフィールとはならず、バッチ毎に異なった表面プロフィールとなる場合が多い。   Even if the parameters thus obtained are used, when the surface profile is calculated using the simulation model, only the same result can be calculated under the same operating conditions. However, the surface profile of the charge formed in an actual blast furnace may not be the same surface profile in spite of the same operating conditions, and may have a different surface profile for each batch. Many.

このように、シミュレーションモデルを用いた場合には、操業条件が一部でも異なれば、当該操業条件に合致する計算条件のパラメータを調整するのに非常に時間がかかる。また、同一操業条件下における層厚分布の変化に対応できないといった問題が生じる。   As described above, when the simulation model is used, it takes a very long time to adjust the parameter of the calculation condition that matches the operation condition even if the operation condition is partially different. Moreover, the problem that it cannot respond to the change of the layer thickness distribution under the same operation condition arises.

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、装入物の炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を短時間で精度よく得ることができる高炉装入物の層厚分布測定方法、及びこの方法を用いた高炉装入物の層厚分布測定装置を提供することを課題とする。   Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a layer thickness distribution of a blast furnace charge that can accurately obtain a layer thickness distribution along the furnace radial direction from the furnace center to the furnace wall of the charge. It is an object of the present invention to provide a measuring method and an apparatus for measuring a layer thickness distribution of a blast furnace charge using this method.

本発明の発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意研究を行った結果、以下のことを発見した。   The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above problems, and as a result, have found the following.

通常、高炉の操業において高炉内へ装入物が装入されるときには、高炉の操業を安定維持させるために表面プロフィールを調整する必要から、炉壁近傍においては装入装置によって高炉の半径方向に沿って落下位置を変えながら装入物が装入され、炉中心部においては装入された装入物が盛上るように装入(中心装入)される。このような操業状態における過去の実績データ等の多数の表面プロフィールのデータを解析したところ、操業中の高炉内では、何れの表面プロフィールにおいても、所定位置の炉半径における表面プロフィールが曲線を有する線(推定形状線)で擬制された場合、この線の中に、炉壁近傍の水平若しくは略水平な直線部分と、この直線部分の炉中心側に位置し、炉中心に向かって一定の下り勾配となる傾斜部分と、炉中心部において上方に膨出するような曲線部分とが現れる傾向がある。   Normally, when the charge is charged into the blast furnace during the operation of the blast furnace, it is necessary to adjust the surface profile to maintain stable operation of the blast furnace. The charge is charged while changing the dropping position along the center, and is charged (center charge) so that the charged charge rises in the center of the furnace. When analyzing the data of many surface profiles such as past performance data in such an operating state, the surface profile at the furnace radius at a predetermined position has a curved line in any surface profile in the operating blast furnace. When simulated by the (estimated shape line), a horizontal or substantially horizontal straight line portion near the furnace wall and a straight down slope that is located on the furnace center side of the straight line portion toward the furnace center. And a curved portion that bulges upward in the furnace center.

そこで、この発見に基づき、前記発明者らは、直線部及び曲線部をその一部に有する推定形状線に着目し、以下の構成の高炉装入物の層厚分布測定方法及びこの方法を用いた測定装置を創作した。   Therefore, based on this discovery, the inventors focused on an estimated shape line having a straight portion and a curved portion as a part thereof, and used the method for measuring the layer thickness distribution of the blast furnace charge having the following configuration and this method. Created a measuring device.

本発明に係る高炉装入物の層厚測定方法は、高炉内に装入物を装入するバッチをn回(但し、nはn>1の範囲で任意に選ばれる自然数)繰り返すことによって当該高炉内に積層された装入物のうち、第n回目バッチの装入物が形成する層における炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を測定する方法であって、第n−1回目バッチと第n回目バッチとの各バッチにおいて所定位置の炉半径における前記装入物の層上面形状を計測する計測ステップと、前記層上面形状を曲線を有する線として擬制する推定形状線を前記計測ステップで得られた前記各バッチの計測値に基づいて第n−1回目バッチと前記第n回目バッチとのバッチ毎に導出する形状線導出ステップと、この形状線導出ステップで導出した2本の推定形状線を炉中心軸が回転中心となるように回転させて推定表面プロフィールをそれぞれ求めた場合に両推定表面プロフィールに挟まれた空間の体積が第n回目バッチの装入物全体の体積と等しくなるような間隔で、前記第n回目バッチの推定形状線の下方に前記第n−1回目バッチの推定形状線が位置するように前記2本の推定形状線の少なくとも一方を補正する補正ステップと、このように補正した前記第n−1回目バッチと前記第n回目バッチとの各推定形状線における炉半径方向に沿った各位置での上下間隔に基づいて第n回目バッチの装入物における炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を導出する層厚分布導出ステップとを備え、前記形状線導出ステップでは、前記推定形状線を規定する第1の連続関数を予め設定しておき、この第1の連続関数は、前記所定位置の炉半径方向に連なる複数の関数であって、各関数の係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲が未定で且つ隣接する関数同士がその境界において連続するように炉壁から炉中心側に向って順に並ぶ第1の一次関数、第1の曲線関数、第2の一次関数、及び第2の曲線関数により規定され、前記第1の一次関数は、当該関数によって規定される線が炉壁近傍に位置し、水平若しくは略水平方向の直線となる関数であり、前記第2の一次関数は、当該関数によって規定される線が前記第1の一次関数よりも炉中心側に位置し、炉中心に向って一定の下り勾配の直線となる関数であり、前記第1の曲線関数は、当該関数によって規定される線が前記第1の一次関数と前記第2の一次関数との間に位置し、前記第1の一次関数に規定される略水平な直線の炉中心側端部と前記第2の一次関数に規定される下り勾配の直線の炉壁側端部とを滑らかに接続する曲線となる関数であり、前記第2の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であり、各バッチにおいて、前記計測ステップで得た当該バッチの計測値に基づいてバッチ毎に前記各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲を算出することにより、前記第n―1回目バッチと前記第n回目バッチとのバッチ毎の推定形状線を導出することを特徴とする。ここで、本発明において線とは、両端を有する有限な長さの線のことをいう。   The method for measuring the thickness of a blast furnace charge according to the present invention involves repeating the batch for charging the charge into the blast furnace n times (where n is a natural number arbitrarily selected within the range of n> 1). A method for measuring a layer thickness distribution along a furnace radial direction from a furnace center to a furnace wall in a layer formed by a charge of an n-th batch among charges stacked in a blast furnace, A measurement step of measuring the layer upper surface shape of the charge at a furnace radius at a predetermined position in each batch of the (n-1) th batch and the nth batch, and an estimated shape that simulates the layer upper surface shape as a line having a curve A shape line deriving step for deriving a line for each batch of the (n−1) -th batch and the n-th batch based on the measured value of each batch obtained in the measuring step, and deriving in the shape line deriving step 2 estimated shape lines in the furnace When the estimated surface profiles are obtained by rotating the shaft so that the axis is the center of rotation, the volume of the space sandwiched between the two estimated surface profiles is equal to the total volume of the charge in the nth batch. A correction step of correcting at least one of the two estimated shape lines so that the estimated shape line of the n-1st batch is positioned below the estimated shape line of the n-th batch; The furnace wall from the furnace center in the charge of the nth batch based on the vertical spacing at each position along the radial direction of the furnace in each estimated shape line of the n-1st batch and the nth batch A layer thickness distribution deriving step for deriving a layer thickness distribution along the furnace radial direction up to, and in the shape line deriving step, a first continuous function defining the estimated shape line is set in advance, The continuous function 1 is a plurality of functions that are continuous in the furnace radial direction at the predetermined position, and the coefficient of each function and the range in the furnace radial direction at the predetermined position are undetermined, and adjacent functions are continuous at the boundary. As defined by a first linear function, a first curve function, a second linear function, and a second curve function arranged in order from the furnace wall to the furnace center side, A line defined by the function is located in the vicinity of the furnace wall and becomes a horizontal or substantially horizontal straight line, and the second linear function is a line defined by the function from the first linear function. Is a function which is located on the furnace center side and becomes a straight line having a constant downward gradient toward the furnace center, and the first curve function is such that a line defined by the function is the first linear function and the first function. Between the first linear function and the first function A function that is a curve that smoothly connects a furnace center side end portion of a substantially horizontal straight line defined by a linear function and a furnace wall side end portion of a straight line of a downward slope defined by the second linear function, The second curve function is a function in which a line defined by the function is located at the center of the furnace and becomes a curve that bulges upward. In each batch, the measured value of the batch obtained in the measurement step The estimated shape line for each batch of the n-1st batch and the nth batch is derived by calculating the coefficient in each function and the range in the furnace radial direction of the predetermined position on a batch basis. It is characterized by doing. Here, in the present invention, the line means a finite length line having both ends.

かかる構成によれば、連続した2バッチ(第n−1回目バッチと第n回目バッチ)の前記所定位置における炉半径に沿った層上面形状(以下、単に「表面プロフィール」とも称する。)を計測するだけで、装入物が装入されたバッチ(第n回目バッチ)における装入物の層厚分布を測定することができる。そのため、従来のように数十バッチの表面プロフィールを計測して計測値の平均を求める必要がなく、短時間(連続した2バッチに要する時間)で最上層の装入物が装入されたバッチ(第n回目バッチ)の前記層厚分布を測定することができる。しかも、表面プロフィールを擬制する推定形状線を規定するために、炉壁近傍の部位が直線(第1の一次関数)となる第1の連続関数を用いることによって、高炉の半径方向(炉半径方向)に沿って落下位置を変えながら炉壁側へ装入物を装入する操業状態においても実際の表面プロフィールに即した推定形状線を導出することができ、これにより前記層厚分布を精度よく測定することができる。   According to such a configuration, the layer upper surface shape (hereinafter also simply referred to as “surface profile”) along the furnace radius at the predetermined position in two consecutive batches (the n−1th batch and the nth batch) is measured. By simply doing, it is possible to measure the layer thickness distribution of the charge in the batch in which the charge was charged (the nth batch). Therefore, it is not necessary to measure the surface profile of several tens batches and obtain the average of the measured values as in the past, and the batch in which the top layer charge is charged in a short time (time required for two consecutive batches). The layer thickness distribution of the (nth batch) can be measured. Moreover, in order to define an estimated shape line that simulates the surface profile, the radial direction of the blast furnace (furnace radial direction) is obtained by using the first continuous function in which the portion near the furnace wall is a straight line (first linear function). ), It is possible to derive an estimated shape line that conforms to the actual surface profile even in the operation state in which the charge is charged to the furnace wall side while changing the fall position along this line. Can be measured.

具体的に、炉半径方向に沿って落下位置を変えながら炉壁側へ装入物が装入されることにより、表面プロフィールのうち炉壁近傍において水平若しくは略水平となっている領域(いわゆるテラス部)が形成される。このテラス部の上面形状は前記所定位置の炉半径においては水平若しくは略水平な直線形状となるため、複数の関数が連なる第1の連続関数においてその最も炉壁側の区間に第1の一次関数が用いられることにより、このテラス部の形状が精度よく擬制される。このように、推定形状線における炉壁近傍の部位が表面プロフィールを精度よく擬制することによって層厚分布をより精度よく測定することができる。   Specifically, a region (so-called terrace) that is horizontal or substantially horizontal in the vicinity of the furnace wall in the surface profile by charging the furnace wall side while changing the dropping position along the furnace radial direction. Part) is formed. Since the top surface shape of the terrace portion is a horizontal or substantially horizontal linear shape at the furnace radius at the predetermined position, in the first continuous function in which a plurality of functions are connected, the first linear function is provided in the section closest to the furnace wall. Is used, the shape of the terrace portion is imitated with high accuracy. As described above, the portion near the furnace wall in the estimated shape line simulates the surface profile with high accuracy, so that the layer thickness distribution can be measured with high accuracy.

即ち、炉中心軸を回転中心に推定形状線を回転させて推定表面プロフィールを求めるため、推定形状線の炉壁側ほど回転させたときの誤差の生じている部位の移動距離が長くなり、これにより炉壁側の誤差ほど推定表面プロフィールに対する影響が大きく現れる。そのため、補正ステップにおいて、前記のような炉壁側に誤差が生じている推定形状線が用いられ、上下2つの推定表面プロフィールに挟まれた空間の体積が第n回目バッチの装入物全体の体積と同一となるように第n回目バッチの推定形状線の下方に第n―1回目バッチの推定形状線が位置するように補正されると、前記の誤差の影響が大きく現れて層厚分布の測定精度が低下する。従って、前記のように導出された推定形状線において、炉壁近傍の部位が実際の表面プロフィールのテラス部の形状に即した、即ち、誤差の少ない形状となることで、連続する2バッチ(第n−1回目バッチ及び第n回目バッチ)の各推定表面プロフィールの形状、及びこれら2つの推定表面プロフィール間の間隔を精度よく導出することが可能となる。   In other words, since the estimated surface profile is obtained by rotating the estimated shape line around the furnace center axis as the center of rotation, the moving distance of the part where the error occurs when the estimated shape line is rotated toward the furnace wall side becomes longer. As a result, errors on the furnace wall side have a greater effect on the estimated surface profile. Therefore, in the correction step, the estimated shape line in which an error occurs on the furnace wall side as described above is used, and the volume of the space sandwiched between the two upper and lower estimated surface profiles is the total of the charge of the nth batch. When correction is made so that the estimated shape line of the (n-1) th batch is positioned below the estimated shape line of the nth batch so as to be the same as the volume, the influence of the error appears greatly, and the layer thickness distribution The measurement accuracy decreases. Therefore, in the estimated shape line derived as described above, the portion in the vicinity of the furnace wall conforms to the shape of the terrace portion of the actual surface profile, that is, has a shape with less error, so that two consecutive batches (the first batch) The shape of each estimated surface profile of (n-1th batch and nth batch) and the distance between these two estimated surface profiles can be accurately derived.

また、第1の連続関数は、所定位置の炉半径において、表面プロフィールのテラス部だけでなく、このテラス部より炉中心側の部位においても表面プロフィールを精度よく擬制することができる。具体的に、所定位置の炉半径における表面プロフィールの前記テラス部より炉中心側に位置して炉中心に向って一定の下り勾配となる部位を下り勾配の直線である第2の一次関数が精度よく擬制し、炉中心部において、中心装入により盛上った部位を上方に膨出する曲線である第2の曲線関数が精度よく擬制することができる。そのため、第1の連続関数を用いることにより、所定位置の炉半径における炉壁から炉中心までの全範囲において実際の表面プロフィールに即した推定形状線を得ることができる。   Further, the first continuous function can accurately simulate the surface profile not only in the terrace portion of the surface profile but also in the portion closer to the furnace center than the terrace portion at the furnace radius at a predetermined position. Specifically, a portion of the surface profile at the furnace radius at a predetermined position located on the furnace center side from the terrace portion and having a constant downward gradient toward the furnace center is a second linear function that is a straight line of the downward gradient. The second curve function, which is a curve that bulges upward in the center of the furnace and bulges upward from the center charging, can be simulated with high accuracy. Therefore, by using the first continuous function, it is possible to obtain an estimated shape line corresponding to the actual surface profile in the entire range from the furnace wall to the furnace center at the furnace radius at a predetermined position.

さらに、推定表面プロフィールの導出に推定形状線が用いられるので、前記表面プロフィールの計測により得られた計測値にノイズが含まれていても、これら計測値に基づいて前記層厚分布を容易且つ正確に導出することが可能となる。   Further, since the estimated shape line is used to derive the estimated surface profile, the layer thickness distribution can be easily and accurately calculated based on these measured values even if noise is included in the measured values obtained by measuring the surface profile. Can be derived.

具体的に、前記所定位置の炉半径における推定形状線を規定し、複数の関数が連なる第1の連続関数が予め設定され、前記複数の計測値に基づいて各関数の係数及び前記所定位置の炉半径の範囲が算出されることにより、各計測値に含まれるノイズの大きさや量に関わらず、曲線を有する線としての推定形状線が導出される。そして、前記所定位置の炉半径における表面プロフィールがこの推定形状線で擬制されることにより、計測した層上面形状にたまたま生じた部分的な突出等(ノイズ)があったとしても、この部分的な突出等に影響されることなく精度のよい表面プロフィールが得られる。   Specifically, an estimated shape line in the furnace radius at the predetermined position is defined, and a first continuous function in which a plurality of functions are connected is set in advance, and the coefficient of each function and the predetermined position of the predetermined position are set based on the plurality of measured values. By calculating the range of the furnace radius, an estimated shape line as a line having a curve is derived regardless of the magnitude and amount of noise included in each measurement value. The surface profile at the furnace radius at the predetermined position is simulated by this estimated shape line, so that even if there is a partial protrusion or the like (noise) that happens to occur in the measured top surface shape of the layer, A highly accurate surface profile can be obtained without being affected by protrusions or the like.

さらに、直近のバッチ(第n回目バッチ)及びその前の回のバッチ(第n−1回目バッチ)において、それぞれ前記所定位置の炉半径における表面プロフィールが実際に計測され、その計測値(実測値)に基づいて予め設定された第1の連続関数を規定する各関数の係数及び前記所定位置の炉半径の範囲が算出されることにより、当該表面プロフィールに即した精度のよい推定形状線が導出され、これにより高炉の同一操業条件下における層厚分布の変化にも対応した層厚分布の測定が精度よく行われる。   Further, in the most recent batch (nth batch) and the previous batch (n-1th batch), the surface profile at the furnace radius at the predetermined position is actually measured, and the measured value (actually measured value). ) Is calculated in advance, the coefficient of each function that defines the first continuous function set in advance and the range of the furnace radius at the predetermined position are derived, so that an accurate estimated shape line corresponding to the surface profile is derived. Thus, the measurement of the layer thickness distribution corresponding to the change in the layer thickness distribution under the same operating condition of the blast furnace is performed with high accuracy.

また、上記課題を解消すべく、本発明に係る高炉装入物の層厚測定方法は、バッチ毎に、炉半径方向に沿って落下位置を変えながら炉壁側へ装入物を装入する場合と、炉半径方向の落下位置を一定位置に保ちつつ炉壁側へ装入物を装入する場合とを切り換える高炉操業においては、炉半径方向の落下位置を変えながら炉壁側へ装入物を装入するか否によって前記推定形状線を導出するときに用いられる連続関数が変更されるように構成されてもよい。即ち、前記形状線導出ステップでは、前記推定形状線を規定する係数未定の第2の連続関数をさらに設定しておき、この第2の連続関数は、前記所定位置の炉半径方向に連なる複数の関数であって、各関数の係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲が未定で且つ隣接する関数同士がその境界において連続するように前記所定位置の炉半径に沿って炉壁から炉中心側に向って順に並ぶ第3の曲線関数、第3の一次関数、及び第4の曲線関数により規定され、前記第3の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉壁近傍に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であり、前記第4の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であり、前記第3の一次関数は、当該関数によって規定される線が前記第3の曲線関数と前記第4の曲線関数との間に位置し、炉中心に向って一定の下り勾配の直線となる関数であり、第n−1回目バッチと第n回目バッチとの各バッチにおいて、前記装入物の炉壁側への装入のときに炉半径方向に沿って落下位置を変えながら前記装入物を高炉内へ装入する場合には、前記計測ステップで得た当該バッチの計測値に基づいて前記第1の連続関数を規定する各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲を算出することにより当該バッチの推定形状線を導出し、前記装入物の炉壁側への装入のときに炉半径方向の落下位置を変えずに装入物を高炉内へ装入する場合には、前記計測ステップで得た当該バッチの計測値に基づいて前記第2の連続関数を規定する各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲を算出することにより当該バッチの推定形状線を導出するのが好ましい。   In addition, in order to solve the above-described problem, the method for measuring the layer thickness of the blast furnace charge according to the present invention charges the charge to the furnace wall side while changing the drop position along the furnace radial direction for each batch. In the blast furnace operation where the load is charged to the furnace wall side while keeping the drop position in the furnace radial direction at a fixed position, charging to the furnace wall side is performed while changing the drop position in the furnace radial direction. The continuous function used when deriving the estimated shape line may be changed depending on whether or not an object is inserted. That is, in the shape line derivation step, a second continuous function having an undetermined coefficient that defines the estimated shape line is further set, and the second continuous function includes a plurality of continuous functions in the furnace radial direction of the predetermined position. The function coefficient and the range of the predetermined position in the furnace radial direction are undetermined, and adjacent functions are continuous at the boundary from the furnace wall to the furnace center side along the furnace radius. Are defined by a third curve function, a third linear function, and a fourth curve function, which are arranged in order, and the line defined by the function is located near the furnace wall, The fourth curve function is a function that becomes a curve that bulges upward when a line defined by the function is located in the center of the furnace, and the fourth curve function is a function that becomes a curve that bulges upward. The linear function is defined by the function Is a function that is located between the third curve function and the fourth curve function and forms a straight line with a constant downward slope toward the furnace center, and the n-1st batch and the nth In each batch with the batch, when charging the charging material into the blast furnace while changing the dropping position along the furnace radial direction when charging the charging material to the furnace wall side, the measurement is performed. Deriving the estimated shape line of the batch by calculating the coefficient in each function defining the first continuous function based on the measured value of the batch obtained in the step and the range in the furnace radial direction of the predetermined position, When charging the charging material into the blast furnace without changing the dropping position in the furnace radial direction when charging the charging material to the furnace wall side, the measured value of the batch obtained in the measuring step And a coefficient in each function defining the second continuous function based on Preferably, to derive the estimated shape line of the batch by calculating the furnace radial range of positions.

このように構成されることで、前記炉半径方向の落下位置を変えずに炉壁側へ装入物を装入するバッチにおいても、計測ステップで得た計測値に基づいて第2の連続関数を規定する各関数の係数及び前記所定位置の炉半径における範囲をそれぞれ導出することによって該当バッチの表面プロフィールに即した形状の推定形状線を得ることが可能となる。   By being configured in this way, even in a batch in which a charge is charged to the furnace wall side without changing the dropping position in the furnace radial direction, the second continuous function is based on the measurement value obtained in the measurement step. It is possible to obtain an estimated shape line having a shape conforming to the surface profile of the corresponding batch by deriving the coefficient of each function that defines the above and the range in the furnace radius of the predetermined position.

具体的に、炉半径方向の落下位置を変えずに装入することで、前記所定位置の炉半径において装入物は前記落下位置を頂上とする山のように盛上った形状となるため、テラス部が形成され難い。そのため、炉壁近傍の部位が山のように盛上った形状(上方に膨出した曲線(第3の曲線関数))である第2の連続関数を用いることによって、この表面プロフィールにおける炉壁近傍の部位の形状(山のように盛上った形状)を精度よく擬制することができる。即ち、テラス部が形成されない場合には、炉壁近傍が直線となる第1の連続関数を用いるのではなく、炉壁近傍が上方に膨出する曲線となる第2の連続関数を用いることにより、表面プロフィールの形状を精度よく擬制することができる。従って、炉半径方向の落下位置を変えずに炉壁側へ装入物が装入されるバッチにおいても、前記の炉壁近傍が山のように盛上った部位を有する表面プロフィールに近似した推定形状線を導出することができ、これにより前記層厚分布を精度よく測定することが可能となる。   Specifically, by charging without changing the fall position in the furnace radial direction, the charge is shaped like a mountain with the fall position at the top at the furnace radius at the predetermined position. The terrace is difficult to form. Therefore, the furnace wall in this surface profile is obtained by using the second continuous function which is a shape in which the portion in the vicinity of the furnace wall is raised like a mountain (curve bulging upward (third curve function)). It is possible to accurately simulate the shape of a nearby part (a shape that rises like a mountain). That is, when the terrace portion is not formed, the first continuous function in which the vicinity of the furnace wall is a straight line is not used, but the second continuous function in which the vicinity of the furnace wall is a curve bulging upward is used. The shape of the surface profile can be simulated with high accuracy. Therefore, even in a batch in which the charge is charged to the furnace wall side without changing the fall position in the furnace radial direction, the surface profile in the vicinity of the furnace wall approximated a surface profile having a mountain-like area. An estimated shape line can be derived, whereby the layer thickness distribution can be accurately measured.

また、第1の一次関数、第1の曲線関数、第2の一次関数、及び第2の曲線関数により規定される連続関数(第1の連続関数)を用いるよりも第3の曲線関数、第3の一次関数、及び第4の曲線関数により規定される連続関数(第2の連続関数)を用いた方が連続関数を規定する関数の数が少ないため計算が簡素化されて容易になり、炉半径方向の落下位置を変えながら炉壁側へ装入物を装入するか否かに関わらず第1の連続関数を用いて前記推定形状線が導出される場合に比べ、容易且つ短時間で実際の表面プロフィールに即した形状の推定形状線を得ることが可能となる。   In addition, the third curve function, the first curve function, the first curve function, the second curve function, and the continuous function defined by the second curve function (the first continuous function) are used. 3 using the linear function of 3 and the continuous function defined by the fourth curve function (second continuous function), the number of functions defining the continuous function is small, and the calculation is simplified and facilitated. Compared with the case where the estimated shape line is derived using the first continuous function regardless of whether or not the charge is charged to the furnace wall side while changing the fall position in the furnace radial direction, it is easier and shorter. Thus, it is possible to obtain an estimated shape line having a shape conforming to the actual surface profile.

前記第1の連続関数又は前記第2の連続関数は、炉中心軸をy軸、前記所定位置の炉半径をx軸とするxy平面上で表される関数であるのが好ましい。このようにすることで、連続関数を規定する各関数がy=f(x)の形で表され、前記各関数の取り扱いが容易になる。   The first continuous function or the second continuous function is preferably a function represented on an xy plane in which a furnace center axis is a y-axis and a furnace radius at the predetermined position is an x-axis. By doing in this way, each function which prescribes | regulates a continuous function is represented in the form of y = f (x), and handling of each said function becomes easy.

また、前記第1の曲線関数、前記第2の曲線関数、前記第3の曲線関数又は前記第4の曲線関数は、当該曲線関数によって規定される曲線の接線とx軸とのなす角におけるx軸方向の位置に対する角度変化率が一定の関数であるのが好ましい。具体的には、前記第1の曲線関数、前記第2の曲線関数、前記第3の曲線関数又は前記第4の曲線関数は、以下の(1)式又は(2)式で表される関数であることが好ましい。
y=(−1/a)・log|cos(ax+b)|+c ・・・(1)
y=αx+βx+γ ・・・(2)
ここで、a,b,c,α,β,γは、係数。
The first curve function, the second curve function, the third curve function, or the fourth curve function may be expressed as x at an angle formed by a tangent to a curve defined by the curve function and the x axis. It is preferable that the rate of change in angle with respect to the axial position is a constant function. Specifically, the first curve function, the second curve function, the third curve function, or the fourth curve function is a function represented by the following expression (1) or (2): It is preferable that
y = (− 1 / a) · log | cos (ax + b) | + c (1)
y = αx 2 + βx + γ (2)
Here, a, b, c, α, β, and γ are coefficients.

このように前記第1の曲線関数、前記第2の曲線関数、前記第3の曲線関数、又は前記第4の曲線関数が簡単な関数であり係数も少ないため前記計測値に基づく各関数の係数やx軸方向の範囲、即ち、前記所定位置の炉半径の範囲の算出もより容易となる。そのため、表面プロフィールの計測値に基づいて、各関数の係数やx軸方向の範囲の算出が容易となり、前記推定形状線の導出が容易になる。   Thus, since the first curve function, the second curve function, the third curve function, or the fourth curve function is a simple function and has few coefficients, the coefficient of each function based on the measurement value It is also easier to calculate the range in the x-axis direction, that is, the range of the furnace radius at the predetermined position. Therefore, it is easy to calculate the coefficient of each function and the range in the x-axis direction based on the measured value of the surface profile, and it is easy to derive the estimated shape line.

また、前記形状線導出ステップでは、前記計測ステップで得た計測値から最急降下法を用いて前記第1の連続関数又は前記第2の連続関数を規定する全ての関数における係数及び前記x軸方向における範囲を同時に求めることにより、前記計測ステップで得た計測値から容易に当該連続関数を規定する全ての関数の係数及びx軸方向における範囲を同時に求めることができる。   Further, in the shape line derivation step, coefficients in all functions that define the first continuous function or the second continuous function using the steepest descent method from the measurement values obtained in the measurement step, and the x-axis direction By simultaneously obtaining the ranges in the above, it is possible to easily obtain the coefficients of all the functions that define the continuous function and the ranges in the x-axis direction easily from the measurement values obtained in the measurement step.

また、上記課題を解消すべく、本発明に係る高炉装入物の層厚測定装置は、高炉内に装入物を装入するバッチをn回(但し、nはn>1の範囲で任意に選ばれる自然数)繰り返すことによって当該高炉内に積層された装入物のうち、第n回目バッチの装入物が形成する層における炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を測定する装置であって、第n−1回目バッチと第n回目バッチとの各バッチにおいて所定位置の炉半径における前記装入物の層上面形状の計測によって得られた計測値に基づいて第n回目バッチの装入物における炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を導出する層厚分布導出手段と、この層厚分布導出手段によって導出された層厚分布を外部に出力する出力手段とを備え、前記層厚分布導出手段は、前記層上面形状を曲線を有する線として擬制する推定形状線を規定し、複数の関数が各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲が未定で且つ隣接する関数同士がその境界において連続するように当該所定位置の炉半径方向に沿って連なることにより規定される第1の連続関数を予め格納しておく関数記憶部と、第n回目バッチにおいて高炉内へ装入された装入物全体の体積の値を格納する体積記憶部と、前記第n−1回目バッチと前記第n回目バッチとの各バッチの計測値に基づいてバッチ毎に前記関数記憶部に格納されている前記第1の連続関数を規定する前記各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲を算出することにより、前記第n−1回目バッチと第n回目バッチとのバッチ毎の推定形状線を導出し、これら導出された2本の推定形状線の値をそれぞれ格納する推定形状線導出部と、この推定形状線導出部にその値が格納された2本の推定形状線を炉中心軸が回転中心となるように回転させて推定表面プロフィールをそれぞれ求めた場合に両推定表面プロフィールに挟まれた空間の体積が前記体積記憶部に格納された第n回目バッチの装入物全体の体積と等しくなるような間隔で、前記第n回目バッチの推定形状線の下方に前記第n−1回目バッチの推定形状線が位置するように前記2本の推定形状線の少なくとも一方を補正する位置補正部と、このように補正された前記第n−1回目バッチと前記第n回目バッチとの各推定形状線における炉半径方向に沿った各位置での上下間隔に基づいて第n回目バッチの装入物における炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を導出し、この導出された層厚分布の値を前記出力手段に伝達する層厚分布導出部とを有し、前記関数記憶部に予め格納されている第1の連続関数は、前記所定位置の炉半径に沿って炉壁から炉中心側に向って順に並ぶ第1の一次関数、第1の曲線関数、第2の一次関数、及び第2の曲線関数により規定され、前記第1の一次関数は、当該関数によって規定される線が炉壁近傍に位置し、水平若しくは略水平方向の直線となる関数であり、前記第2の一次関数は、当該関数によって規定される線が前記第1の一次関数よりも炉中心側に位置し、炉中心に向って一定の下り勾配の直線となる関数であり、前記第1の曲線関数は、当該関数によって規定される線が前記第1の一次関数と前記第2の一次関数との間に位置し、前記第1の一次関数に規定される水平若しくは略水平な直線の炉中心側端部と前記第2の一次関に規定される下り勾配の直線の炉壁側端部とを滑らかに接続する曲線となる関数であり、前記第2の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the apparatus for measuring the layer thickness of a blast furnace charge according to the present invention is configured to perform batch charging of the charge into the blast furnace n times (where n is in the range of n> 1). Layer thickness distribution along the furnace radial direction from the furnace center to the furnace wall in the layer formed by the charge of the nth batch among the charge stacked in the blast furnace by repeating. In accordance with the measurement value obtained by measuring the top surface shape of the charge at the furnace radius at a predetermined position in each of the (n-1) th batch and the nth batch. Layer thickness distribution deriving means for deriving the layer thickness distribution along the furnace radial direction from the furnace center to the furnace wall in the nth batch charge, and the layer thickness distribution derived by this layer thickness distribution deriving means to the outside Output means for outputting, the layer thickness distribution deriving means is Defines an estimated shape line that simulates the shape of the upper surface of the layer as a line having a curve, a plurality of functions are coefficients in each function and the range in the furnace radial direction of the predetermined position is undetermined, and adjacent functions are continuous at the boundary And a function storage unit that stores in advance a first continuous function defined by being connected along the furnace radial direction of the predetermined position, and a charge charged into the blast furnace in the nth batch A volume storage unit that stores the value of the entire volume, and the function storage unit that is stored in the function storage unit for each batch based on measured values of each batch of the (n-1) th batch and the nth batch. Deriving estimated shape lines for each batch of the (n-1) th batch and the nth batch by calculating a coefficient in each function defining a continuous function of 1 and a range in the furnace radial direction of the predetermined position Shi An estimated shape line deriving unit that stores the values of these two derived estimated shape lines, and two estimated shape lines whose values are stored in the estimated shape line deriving unit When the estimated surface profiles are respectively obtained by rotating the same, the volume of the space sandwiched between the two estimated surface profiles is equal to the volume of the entire charge of the nth batch stored in the volume storage unit. A position correction unit that corrects at least one of the two estimated shape lines so that the estimated shape line of the (n-1) th batch is positioned below the estimated shape line of the nth batch, In the charge of the nth batch based on the vertical spacing at each position along the furnace radial direction in each estimated shape line of the n-1st batch and the nth batch corrected in this way. Furnace wall from the furnace center A layer thickness distribution deriving unit for deriving a layer thickness distribution along the furnace radial direction and transmitting a value of the derived layer thickness distribution to the output means, and stored in advance in the function storage unit The first continuous function is a first linear function, a first curve function, a second linear function, and a second linear function that are arranged in order from the furnace wall toward the furnace center along the furnace radius at the predetermined position. The first linear function is a function in which a line defined by the function is located near the furnace wall and becomes a horizontal or substantially horizontal straight line, and the second linear function is The line defined by the function is a function that is located closer to the furnace center than the first linear function and becomes a straight line with a constant downward slope toward the furnace center, and the first curve function is the function A line defined by the first linear function and the second linear function The furnace center side end of the horizontal or substantially horizontal straight line defined by the first linear function and the furnace wall side end of the downwardly straight line defined by the second primary relation. The second curve function is a function that becomes a curve in which a line defined by the function is located in the center of the furnace and bulges upward.

かかる構成によれば、既に操業中の高炉内で実用されている計測手段等によって直近の連続した2バッチ(第n−1回目バッチと第n回目バッチ)の表面プロフィールにおける所定位置の炉半径に沿った複数箇所での計測値を得ることで、最上層の装入物が装入されたバッチ(第n回目バッチ)における装入物の層厚分布の精度よい測定が可能となる。しかも、関数記憶部に予め格納された第1の連続関数が規定する推定形状線の炉壁近傍の部位が直線形状(第1の一次関数)であることから、炉半径方向に沿って落下位置を変えながら炉壁側へ装入物を装入する操業状態においても、テラス部を有する表面プロフィールに即した推定形状線を導出することができ、これにより前記層厚分布を精度よく測定することができる。   According to such a configuration, the furnace radius at a predetermined position in the surface profile of the last two consecutive batches (the n-1st batch and the nth batch) is measured by a measuring means that is practically used in a blast furnace that is already in operation. By obtaining the measured values at a plurality of locations along the line, it is possible to accurately measure the layer thickness distribution of the charge in the batch in which the charge in the top layer is charged (the nth batch). And since the site | part of the furnace wall vicinity of the estimated shape line which the 1st continuous function previously stored in the function memory | storage part prescribes | regulates is a linear shape (1st linear function), a fall position along a furnace radial direction It is possible to derive an estimated shape line in accordance with the surface profile having the terrace portion even in the operation state in which the charge is charged to the furnace wall side while changing the thickness, thereby accurately measuring the layer thickness distribution. Can do.

また、推定形状線を用いることで前記計測値にノイズが含まれていても前記層厚分布を容易且つ正確に導出することが可能となる一方、導出された層厚分布が前記出力手段によって出力されることで、高炉の操業を行う作業者が迅速且つ的確に最上層の装入物が装入されたバッチの層厚分布を把握することが可能となる。   In addition, by using the estimated shape line, the layer thickness distribution can be easily and accurately derived even if noise is included in the measurement value, while the derived layer thickness distribution is output by the output means. This makes it possible for an operator operating the blast furnace to quickly and accurately grasp the layer thickness distribution of the batch in which the top layer charge is charged.

また、本発明に係る高炉装入物の層厚分布測定装置は、第n回目バッチにおいて半径方向の落下位置を変えながら炉壁側へ装入物の装入が行われたか否かの装入状態情報を入力する入力部又は前記装入状態情報が外部から伝達される受信部の少なくとも一方と、この入力され又は伝達された前記装入状態情報を格納する状態記憶部と、をさらに備え、前記関数記憶部は、前記推定形状線を規定し、複数の関数が各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲が未定で且つ隣接する関数同士がその境界において連続するように当該所定位置の炉半径方向に沿って連なる第2の連続関数をさらに格納しておき、この関数記憶部に格納されている第2の連続関数は、前記所定位置の炉半径に沿って炉壁から炉中心側に向って順に並ぶ第3の曲線関数、第3の一次関数、及び第4の曲線関数により規定され、前記第3の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉壁近傍に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であり、前記第4の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であり、前記第3の一次関数は、当該関数によって規定される線が前記第3の曲線関数と前記第4の曲線関数との間に位置し、炉中心に向って一定の下り勾配の直線となる関数であり、前記推定形状線導出部では、前記状態記憶部に格納された前記装入状態情報に基づき、前記第n−1回目バッチと前記第n回目バッチとの各バッチにおいて、前記装入物の炉壁側への装入のときに炉半径方向に沿って落下位置を変えながら装入物を高炉内へ装入する場合には、当該バッチの前記計測値に基づいて前記関数記憶部に格納されている第1の連続関数を規定する各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲を算出し、前記装入物の炉壁側への装入のときに炉半径方向の落下位置を変えずに装入物を高炉内へ装入する場合には、当該バッチの前記計測値に基づいて前記関数記憶部に格納されている第2の連続関数を規定する前記各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲を算出することにより、前記第n−1回目バッチ及び第n回目バッチのバッチ毎の推定形状線を導出し、これら導出された2本の推定形状線の値をそれぞれ格納する構成であってもよい。   In addition, the apparatus for measuring the layer thickness distribution of a blast furnace charge according to the present invention is a method for determining whether or not the charge is charged to the furnace wall side while changing the radial drop position in the n-th batch. At least one of an input unit for inputting state information or a receiving unit to which the charging state information is transmitted from the outside, and a state storage unit for storing the input or transmitted charging state information; The function storage unit defines the estimated shape line, and the predetermined function is such that a plurality of functions have a coefficient in each function and a range in the furnace radial direction of the predetermined position and adjacent functions are continuous at the boundary. A second continuous function that continues along the furnace radial direction of the position is further stored, and the second continuous function stored in the function storage unit is stored in the furnace wall along the furnace radius at the predetermined position. The third lined up in order toward the center It is defined by a curve function, a third linear function, and a fourth curve function, and the third curve function is a curve in which a line defined by the function is located near the furnace wall and bulges upward. The fourth curve function is a function in which a line defined by the function is located in the furnace center and becomes a curve that bulges upward, and the third linear function is determined by the function The defined line is a function that is located between the third curve function and the fourth curve function and becomes a straight line having a constant downward slope toward the furnace center. In the estimated shape line deriving unit, Based on the charging state information stored in the state storage unit, in each batch of the (n-1) th batch and the nth batch, when charging the charging material to the furnace wall side Charge the charge into the blast furnace while changing the drop position along the furnace radial direction. When calculating the coefficient in each function defining the first continuous function stored in the function storage unit based on the measurement value of the batch and the range in the furnace radial direction of the predetermined position, When charging the charging material into the blast furnace without changing the dropping position in the furnace radial direction when charging the charging material to the furnace wall side, the function storage is performed based on the measured value of the batch. By calculating the coefficient in each function defining the second continuous function stored in the section and the range in the furnace radial direction of the predetermined position, for each batch of the n-1th batch and the nth batch The estimated shape line may be derived, and the values of the two derived estimated shape lines may be stored.

かかる構成によれば、炉半径の落下位置を変えながら炉壁側への装入物が装入されるか否かが高炉の操業を行う作業者によって入力され又は高炉の制御部等から伝達されることによって、表面プロフィールに即した形状の推定形状線をより短時間で導出できるように前記推定形状線導出部で用いられる連続関数の切り換えが行われる。   According to such a configuration, whether or not the charge to the furnace wall side is charged while changing the dropping position of the furnace radius is input by the operator operating the blast furnace or transmitted from the control unit of the blast furnace or the like. Thus, the continuous function used in the estimated shape line deriving unit is switched so that an estimated shape line having a shape corresponding to the surface profile can be derived in a shorter time.

尚、前記高炉装入物の層厚分布測定装置には、前記所定位置の炉半径における前記装入物の層上面形状を計測し、この計測によって得られた計測値を前記推定形状線導出手段に伝達する計測手段がさらに備えられてもよい。   In the blast furnace charge layer thickness distribution measuring device, the top surface shape of the charge at the furnace radius at the predetermined position is measured, and the measured value obtained by this measurement is derived from the estimated shape line deriving means. Measurement means for transmitting to may be further provided.

以上より、本発明によれば、装入物の炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を短時間で精度よく得ることができる高炉装入物の層厚分布測定方法、及びこの方法を用いた高炉装入物の層厚分布測定装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, the method for measuring the layer thickness distribution of the blast furnace charge capable of accurately obtaining the layer thickness distribution along the furnace radial direction from the furnace center to the furnace wall of the charge, And the apparatus for measuring the layer thickness distribution of the blast furnace charge using this method can be provided.

以下、本発明の第1実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

高炉装入物の層厚分布測定装置(以下、単に「測定装置」とも称する。)は、高炉内にコークスや鉱石等の装入物を装入するバッチ(装入物の高炉内への装入単位)をN回(但し、Nは自然数、且つ1<N)繰り返すことによって高炉内に積層された装入物のうち、第N回目バッチの装入物が形成する層における炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を測定する装置である。この層厚分布は、装入物の堆積層を適切な形状に維持して高炉の操業を安定維持させるために用いられる。   The blast furnace charge layer thickness distribution measuring device (hereinafter also simply referred to as “measuring device”) is a batch for charging coke, ore, or other charge into the blast furnace (charging the blast furnace into the blast furnace). Among the charges stacked in the blast furnace by repeating the charging unit) N times (where N is a natural number and 1 <N) from the furnace center in the layer formed by the charge of the Nth batch. It is an apparatus that measures the layer thickness distribution along the furnace radial direction to the wall. This layer thickness distribution is used to maintain the blast furnace operation in a stable manner by maintaining the deposited layer of the charge in an appropriate shape.

具体的には、測定装置は、図1に示されるように、計測手段12と層厚分布導出手段20と出力手段14とを備える。   Specifically, as shown in FIG. 1, the measuring apparatus includes a measuring unit 12, a layer thickness distribution deriving unit 20, and an output unit 14.

計測手段12は、所定位置の炉半径における表面プロフィールを計測し、この計測によって得られた計測値を出力信号によって層厚分布導出手段20に送信(伝達)するものであり、本実施形態においては、いわゆるマイクロ波プロフィールメーターが用いられている。この計測手段12は、図2にも示されるように、炉外から炉壁を貫通するように挿入された計測ロッド12aを有し、その先端に計測部12bが設けられる。そして、この計測ロッド12a先端の計測部12bが炉の所定位置の炉半径に沿って往復動し、その先端(計測部)12bから照射したマイクロ波の反射波に基づいて、装入物の層上面の高さ(プロフィール深度)が計測される。尚、計測手段12は、本実施形態においては測定装置10に設けられているが、例えば、高炉にマイクロ波プロフィールメーターが既に設けられている場合には、これを当該測定装置10の計測手段12として用いてもよい。   The measuring unit 12 measures a surface profile at a furnace radius at a predetermined position, and transmits (transmits) a measurement value obtained by this measurement to the layer thickness distribution deriving unit 20 by an output signal. A so-called microwave profile meter is used. As shown in FIG. 2, the measuring means 12 has a measuring rod 12a inserted from the outside of the furnace so as to penetrate the furnace wall, and a measuring portion 12b is provided at the tip thereof. The measuring portion 12b at the tip of the measuring rod 12a reciprocates along the furnace radius at a predetermined position of the furnace, and the charge layer is based on the reflected wave of the microwave irradiated from the tip (measuring portion) 12b. The height of the upper surface (profile depth) is measured. The measuring means 12 is provided in the measuring device 10 in the present embodiment. For example, when a microwave profile meter is already provided in the blast furnace, this is measured by the measuring means 12 of the measuring device 10. It may be used as

層厚分布導出手段20は、第N−1回目バッチと第N回目バッチとの各バッチにおいて計測手段12での表面プロフィールの計測によって得られた計測値に基づいて第N回目バッチの装入物の層厚の炉半径方向における分布(層厚分布)を導出するものであり、関数記憶部21と体積記憶部22と推定形状線導出部23と位置補正部24と層厚分布導出部25とを有する。   The layer thickness distribution deriving unit 20 is configured to charge the Nth batch based on the measurement values obtained by measuring the surface profile in the measuring unit 12 in each of the (N-1) th batch and the Nth batch. Of the layer thickness in the furnace radial direction (layer thickness distribution), a function storage unit 21, a volume storage unit 22, an estimated shape line deriving unit 23, a position correcting unit 24, a layer thickness distribution deriving unit 25, Have

関数記憶部21は、第1の連続関数F1を格納する。この第1の連続関数F1は、所定位置の炉半径における表面プロフィールを擬制するための推定形状線50を規定するためのもので、この推定形状線50は、曲線を有する線として規定される。尚、本実施形態において、推定形状線50を規定する前記の線とは、直線部と曲線部とを有し、両端を有する有限な長さの線のことをいう。   The function storage unit 21 stores the first continuous function F1. The first continuous function F1 is for defining an estimated shape line 50 for imitating the surface profile at the furnace radius at a predetermined position, and this estimated shape line 50 is defined as a line having a curve. In the present embodiment, the above-mentioned line that defines the estimated shape line 50 refers to a line having a straight line portion and a curved portion and having a finite length having both ends.

この第1の連続関数F1は、過去の実績データ等の多数の表面プロフィールのデータを解析した結果、得られたものであり、その実績データ等には、炉壁近傍においては炉半径方向の落下位置を変えながら装入物が装入され、炉中心部においては装入された装入物が盛上るように中心装入される操業状態を前提としたものが用いられる。具体的には、前記の操業状態の高炉内では、何れの表面プロフィールにおいても、所定位置の炉半径における表面プロフィールが曲線を有する線(推定形状線)で擬制されると、この線の中に、炉壁近傍の水平若しくは略水平な直線部分と、この直線部分の炉中心側に位置し、炉中心に向かって一定の下り勾配となる傾斜部分と、炉中心において上方に膨出するような曲線部分とが現れる傾向があるのに着目して設定された関数である。   The first continuous function F1 is obtained as a result of analyzing a number of surface profile data such as past actual data, and the actual data includes a drop in the furnace radial direction in the vicinity of the furnace wall. The charge is charged while changing the position, and in the center of the furnace, the premise is the operation state in which the charge is centrally charged so that the charged charge is elevated. Specifically, in any blast furnace in the above operating state, if the surface profile at the furnace radius at a predetermined position is simulated by a line having a curve (estimated shape line) in any surface profile, , A horizontal or substantially horizontal straight part near the furnace wall, an inclined part located on the furnace center side of the straight part and having a constant downward slope toward the furnace center, and bulging upward in the furnace center It is a function set by paying attention to the fact that a curved portion tends to appear.

このように設定された第1の連続関数F1は、炉中心軸をY軸、所定位置の炉半径方向をX軸とするXY平面上で表される関数であり、この第1の連続関数F1が規定する推定形状線50は、図3にも示されるように、直線部52、傾斜部54、これら直線部52と傾斜部54とを滑らかに接続する接続曲線部53、及び中心曲線部55を有する。ここで、直線部52とは、第1の連続関数F1によって規定される線(推定形状線)50のうちの炉壁近傍に位置し、水平若しくは略水平方向の直線となる部位であり、傾斜部54とは、第1の連続関数F1によって規定される線のうちの直線部52よりも炉中心側に位置し、炉中心に向かって一定の下り勾配の直線となる部位であり、接続曲線部53とは、第1の連続関数F1のうちの直線部52と傾斜部54との間に位置し、直線部52の炉中心側端部(図3においては左側端部)と傾斜部54の炉壁側端部(図3においては右側端部)とを滑らかに接続する曲線となる部位であり、中心曲線部55とは、第1の連続関数F1のうちの炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる部位である。そして、直線部52の勾配や長さ、傾斜部54の勾配や長さ、接続曲線部53の形状、及び中心曲線部55の形状等は、表面プロフィール毎に異なるため決まっていないが、計測手段12によって表面プロフィールを計測して得た複数の計測値に基づいて第1の連続関数F1の係数が算出されることにより、前記の直線部52の勾配や長さ、傾斜部54の勾配や長さ、接続曲線部53の形状、及び中心曲線部55の形状等がそれぞれ決定され、実際の表面プロフィールに近似した推定形状線50を得ることができる。   The first continuous function F1 set in this way is a function represented on the XY plane with the furnace center axis as the Y axis and the furnace radial direction at a predetermined position as the X axis, and this first continuous function F1. As shown in FIG. 3, the estimated shape line 50 defined by the straight line portion 52, the inclined portion 54, the connection curve portion 53 that smoothly connects the straight portion 52 and the inclined portion 54, and the central curve portion 55. Have Here, the straight line portion 52 is a portion that is located in the vicinity of the furnace wall of the line (estimated shape line) 50 defined by the first continuous function F1, and is a horizontal or substantially horizontal straight line, and is inclined. The part 54 is a part that is located closer to the furnace center than the straight part 52 among the lines defined by the first continuous function F1 and is a straight line having a constant downward slope toward the furnace center, and is a connection curve. The portion 53 is located between the straight portion 52 and the inclined portion 54 of the first continuous function F1, and the furnace center side end portion (left end portion in FIG. 3) of the straight portion 52 and the inclined portion 54. Is the portion that forms a curve that smoothly connects the furnace wall side end portion (the right end portion in FIG. 3), and the central curve portion 55 is located in the furnace center portion of the first continuous function F1. This is a part that forms a curve that bulges upward. The gradient and length of the straight portion 52, the gradient and length of the inclined portion 54, the shape of the connection curve portion 53, the shape of the central curve portion 55, and the like are not determined because they are different for each surface profile. 12 is used to calculate the coefficient of the first continuous function F1 based on a plurality of measurement values obtained by measuring the surface profile, so that the gradient and length of the linear portion 52 and the gradient and length of the inclined portion 54 are calculated. Then, the shape of the connection curve portion 53, the shape of the center curve portion 55, and the like are respectively determined, and the estimated shape line 50 that approximates the actual surface profile can be obtained.

詳細には、第1の連続関数F1は、X軸方向に沿って複数の関数が連なることで規定されている。これら複数の関数は、それぞれ係数及びX軸方向の範囲が未定で且つ隣接する関数同士の境界において連続するように設定されている。本実施形態においては、X軸に沿って炉壁から炉中心側に向かって順に並ぶ第1の一次関数f11、第1の曲線関数f21、第2の一次関数f12、及び第2の曲線関数f22により規定されている。そして、第2の曲線関数f22を除く各関数、即ち、第1の一次関数f11、第1の曲線関数f21及び第2の一次関数f12は、各境界位置r1,r2において微分可能となるように関数同士が接続されている。   Specifically, the first continuous function F1 is defined by a plurality of functions that are continuous along the X-axis direction. The plurality of functions are set so that the coefficient and the range in the X-axis direction are undetermined and are continuous at the boundary between adjacent functions. In the present embodiment, the first linear function f11, the first curve function f21, the second linear function f12, and the second curve function f22 are arranged in order from the furnace wall toward the furnace center along the X axis. It is prescribed by. Each function excluding the second curve function f22, that is, the first linear function f11, the first curve function f21, and the second linear function f12 is differentiable at each of the boundary positions r1 and r2. Functions are connected.

第1の一次関数f11は、当該関数f11によって規定される線が直線部52に相当する直線となる関数であり、第1の曲線関数f21は、当該関数f21によって規定される線が接続曲線部53に相当する曲線となる関数であり、第2の一次関数f12は、当該関数f12によって規定される線が傾斜部54に相当する直線となる関数であり、第2の曲線関数f22は、当該関数f22によって規定される線が中心曲線部55に相当する曲線となる関数である。   The first linear function f11 is a function in which a line defined by the function f11 is a straight line corresponding to the straight line portion 52, and the first curve function f21 is a function in which the line defined by the function f21 is a connection curve portion. 53, a second linear function f12 is a function in which a line defined by the function f12 is a straight line corresponding to the inclined portion 54, and a second curve function f22 is This is a function in which the line defined by the function f22 becomes a curve corresponding to the central curve portion 55.

各関数f11,f12,f21,f22をより具体的に示すと、第1の一次関数f11は、
y=ex+f(以下、単に「式(10)」とも称する。)
で表され、第2の一次関数f12は、
y=ex+f(以下、単に「式(12)」とも称する。)
で表される。また、第1の曲線関数f21は、
y=(−1/a)・log|cos(ax+b)|+c(以下、単に「式(11)」とも称する。)
で表され、第2の曲線関数f22は、
y=αx+βx+γ(以下、単に「式(13)」とも称する。)
で表される。尚、a,b,c,e,e,f,f,α,β,γは、係数である。
If each function f11, f12, f21, f22 is shown more concretely, the first linear function f11 is
y = e 1 x + f 1 (hereinafter, also simply referred to as “Expression (10)”)
And the second linear function f12 is
y = e 2 x + f 2 (hereinafter also simply referred to as “Expression (12)”)
It is represented by The first curve function f21 is
y = (− 1 / a) · log | cos (ax + b) | + c (hereinafter also simply referred to as “expression (11)”)
And the second curve function f22 is
y = αx 2 + βx + γ (hereinafter also simply referred to as “Expression (13)”)
It is represented by Note that a, b, c, e 1 , e 2 , f 1 , f 2 , α, β, and γ are coefficients.

尚、以下では、前記所定位置の炉半径(X軸)において、直線部52と接続曲線部53との境界位置をr1、接続曲線部53と傾斜部54との境界位置をr2、傾斜部54と中心曲線部55との境界位置をr3とする。   In the following, in the furnace radius (X axis) at the predetermined position, the boundary position between the straight portion 52 and the connection curve portion 53 is r1, the boundary position between the connection curve portion 53 and the inclination portion 54 is r2, and the inclination portion 54. And a boundary position between the central curve portion 55 and r3.

体積記憶部22は、高炉の制御部からの出力信号等によって伝達された各バッチにおいて高炉内へ装入された装入物全体の体積の値(体積情報)を格納する部位である。   The volume storage unit 22 is a part for storing a value of volume (volume information) of the entire charged material charged into the blast furnace in each batch transmitted by an output signal from the control unit of the blast furnace.

推定形状線導出部23は、関数記憶部21に格納されている第1の連続関数F1を取得すると共に、第N−1回目バッチと第N回目バッチとの各バッチの計測値に基づいて第1の連続関数F1の係数をそれぞれ算出し、第N−1回目バッチと第N回目バッチとのバッチ毎の推定形状線50n−1,50(図5(b)参照)を導出し、これら導出された2本の推定形状線50n−1,50の値をそれぞれ格納する部位である。尚、本実施形態における第1の連続関数F1の係数の算出とは、第1の連続関数F1を規定する各関数f11,f12,f21,f22の係数及び各関数f11,f12,f21,f22のX軸方向の範囲とを求めることをいう。 The estimated shape line deriving unit 23 obtains the first continuous function F1 stored in the function storage unit 21, and performs the operation based on the measurement values of the batches of the (N-1) th batch and the Nth batch. Each of the coefficients of the continuous function F1 of 1 is calculated, and estimated shape lines 50 n-1 and 50 n (see FIG. 5B) for each batch of the (N-1) th batch and the Nth batch are derived, These are portions that store the values of the two estimated shape lines 50 n−1 and 50 n derived. The calculation of the coefficient of the first continuous function F1 in the present embodiment refers to the coefficients of the functions f11, f12, f21, and f22 that define the first continuous function F1 and the functions f11, f12, f21, and f22. It means obtaining the range in the X-axis direction.

位置補正部24は、体積記憶部22からこの体積記憶部22に格納された第N回目バッチの装入物全体の体積の値を取得すると共に、この体積に基づいて第N−1回目バッチの推定形状線50n―1と第N回目バッチの推定形状線50との間隔を補正する部位である。具体的に、位置補正部24は、推定形状線導出部23に格納された2本の推定形状線50n−1,50を炉中心軸が回転中心となるように回転させて推定表面プロフィールをそれぞれ求めた場合に、両推定表面プロフィールに挟まれた空間の体積が前記体積記憶部22から取得した装入物全体の体積と等しくなるような間隔で、推定形状線50の下方に推定形状線50n―1が位置するように推定形状線50n−1を引き下げる(補正する)。尚、本実施形態では、位置補正部24は、推定形状線50n―1を引き下げることにより2本の推定形状線50n―1,50の間隔を調節するよう構成されるが、これに限定されず、2本の推定形状線50n―1,50の少なくとも一方を補正することにより前記間隔を調節するように構成されていればよい。 The position correction unit 24 obtains the volume value of the entire charge of the Nth batch stored in the volume storage unit 22 from the volume storage unit 22 and, based on this volume, the N-1th batch. estimated shape line 50 n-1 and a portion for correcting the distance between the estimated shape line 50 n of the n-th batch. Specifically, the position correction unit 24 rotates the two estimated shape lines 50 n-1 and 50 n stored in the estimated shape line deriving unit 23 so that the furnace center axis is the center of rotation, and thereby the estimated surface profile. Are estimated below the estimated shape line 50 n at intervals such that the volume of the space sandwiched between both estimated surface profiles is equal to the volume of the entire charge acquired from the volume storage unit 22. The estimated shape line 50 n-1 is pulled down (corrected) so that the shape line 50 n-1 is positioned. In the present embodiment, the position correcting unit 24, by pulling the estimated shape line 50 n-1 is configured to adjust the distance between the two estimated shape line 50 n-1, 50 n, to The present invention is not limited, and it is sufficient that the interval is adjusted by correcting at least one of the two estimated shape lines 50 n−1 and 50 n .

層厚分布導出部25は、第N回目バッチの装入物における炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を導出し、この導出された層厚分布の値を出力信号によって出力手段14に送信(伝達)する部位であり、その層厚分布は、位置補正部24において補正された第N−1回目バッチと第N回目バッチとの各推定形状線50n―1,50における炉半径方向に沿った各位置での上下間隔に基づいて導出される。 The layer thickness distribution deriving unit 25 derives a layer thickness distribution along the furnace radial direction from the furnace center to the furnace wall in the charge of the Nth batch, and outputs the value of the derived layer thickness distribution by an output signal. The layer thickness distribution is a part that is transmitted (transmitted) to the output unit 14, and the layer thickness distribution is estimated shape lines 50 n−1 , 50 of the N−1th batch and the Nth batch corrected by the position correction unit 24. It is derived based on the vertical interval at each position along the furnace radial direction at n .

出力手段14は、層厚分布導出部25から送信された出力信号を受信し、これを外部に出力するためのものである。本実施形態においては、出力手段14として、CRTディスプレイが用いられる。しかし、これに限定される必要はなく、FPD等の他の表示手段であってもよく、印字手段等であってもよい。また、これらを組み合わせたものであってもよい。   The output means 14 is for receiving the output signal transmitted from the layer thickness distribution deriving unit 25 and outputting it to the outside. In the present embodiment, a CRT display is used as the output means 14. However, the present invention is not limited to this, and other display means such as an FPD may be used, or a printing means or the like may be used. A combination of these may also be used.

本実施形態に係る測定装置10は、以上の構成からなり、次に、この測定装置10の作用について図4に基づいて説明する。   The measuring apparatus 10 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the measuring apparatus 10 will be described with reference to FIG.

計測手段12によって所定の炉半径における第N−1回目バッチの表面プロフィールが計測され、この計測によって得られた計測値が層厚分布導出手段20(推定形状線導出部23)に出力信号によって送信される(ステップ1)。本実施形態においては、所定位置の炉半径(X軸)に沿って、炉壁から10cm間隔で炉中心に向って計測が行われる。このとき、高炉の炉半径が3.675mであるため、X軸上に等間隔に38箇所の層上面の高さの計測値(深度データ)が得られる(図5(a)及び図5(b)参照)。   The surface profile of the (N-1) th batch at a predetermined furnace radius is measured by the measuring means 12, and the measurement value obtained by this measurement is transmitted as an output signal to the layer thickness distribution deriving means 20 (estimated shape line deriving section 23). (Step 1). In this embodiment, measurement is performed toward the furnace center at 10 cm intervals from the furnace wall along the furnace radius (X axis) at a predetermined position. At this time, since the furnace radius of the blast furnace is 3.675 m, the measured values (depth data) of the top surface of 38 layers at equal intervals on the X axis are obtained (FIG. 5A and FIG. 5). b)).

前記出力信号を受信した推定形状線導出部23は、この出力信号によって得た計測値に関数記憶部21に格納されている第1の連続関数F1(図3照)を当て嵌めることで、当該第1の連続関数F1の係数を導出する(ステップ2)。このとき、第1の連続関数F1を規定する全ての関数f11,f12,f21,f22における係数及びX軸方向の範囲が前記の計測値に基づいて以下のように算出される。   The estimated shape line deriving unit 23 that has received the output signal applies the first continuous function F1 (see FIG. 3) stored in the function storage unit 21 to the measurement value obtained by the output signal, so that A coefficient of the first continuous function F1 is derived (step 2). At this time, the coefficients and the ranges in the X-axis direction in all the functions f11, f12, f21, and f22 that define the first continuous function F1 are calculated as follows based on the measured values.

第1の連続関数F1が前記の計測値と最もよく合うように、第1の連続関数F1の係数(パラメータ)の値が決定される。具体的には、任意の計測点の炉半径位置をXとし、その炉半径位置における実際の表面プロフィールの計測値をYとし、炉半径Xにおける第1の連続関数F1をY=F1(X)とすると、
Σ{Y−F1(X)}
が最小になるように、第1の連続関数F1のパラメータ(上記の式(10)の係数e,f、上記の式(11)の係数a,b,c、上記の式(12)の係数e,f、及び上記の式(13)の係数α,β,γ)とその関数のX軸方向の範囲(直線部52と接続曲線部53との境界位置r1、接続曲線部53と傾斜部54との境界位置r2、傾斜部54と中心曲線部55との境界位置r3)とが非線形最適化手法の一つである最急降下法により同時に求められる。このように、最急降下法が用いられることで、全ての関数f11,f12,f21,f22における係数と各関数が定義されるX軸方向の範囲とを容易に求めることができる。
The value of the coefficient (parameter) of the first continuous function F1 is determined so that the first continuous function F1 best matches the measured value. Specifically, the furnace radius position at an arbitrary measurement point is X i , the actual surface profile measurement value at the furnace radius position is Y i, and the first continuous function F1 at the furnace radius X is Y = F1 ( X)
Σ {Y i −F 1 (X i )} 2
Of the first continuous function F1 (coefficients e 1 and f 1 in the above equation (10), coefficients a, b and c in the above equation (11), and the above equation (12) E 2 , f 2 , and the coefficients α, β, γ of the above equation (13) and the range of the function in the X-axis direction (boundary position r 1 between the straight line portion 52 and the connection curve portion 53, the connection curve portion) 53 and the boundary position r3 between the inclined portion 54 and the central curve portion 55) are simultaneously obtained by the steepest descent method which is one of the nonlinear optimization methods. Thus, by using the steepest descent method, the coefficients in all the functions f11, f12, f21, and f22 and the range in the X-axis direction in which each function is defined can be easily obtained.

推定形状線導出部23は、このようにして得られた各関数f11,f12,f21,f22の係数及び前記X軸方向における範囲が代入された、即ち、係数が決定された第1の連続関数F1を第N−1回目バッチの推定形状線50n―1として格納する。 The estimated shape line deriving unit 23 substitutes the coefficients of the functions f11, f12, f21, and f22 thus obtained and the ranges in the X-axis direction, that is, the first continuous function for which the coefficients are determined. F1 is stored as the estimated shape line 50 n-1 of the (N-1) th batch.

尚、これらステップ1及び2は、例えば、以前の層厚分布の測定のとき等において、既に第N−1回目バッチの推定形状線50n―1が導出され、推定形状線導出部23に格納されている場合には省略される。即ち、この場合、層厚分布の測定は以下のステップ3から始まる。 In these steps 1 and 2, for example, the estimated shape line 50 n-1 of the (N-1) th batch has already been derived and stored in the estimated shape line deriving unit 23, for example, when measuring the previous layer thickness distribution. If omitted, it is omitted. That is, in this case, the measurement of the layer thickness distribution starts from step 3 below.

計測手段12によって、前記の第N−1回目バッチと同様に、第N回目バッチの表面プロフィールが計測され、この計測によって得られた計測値が層厚分布導出手段20(推定形状線導出部23)に送信される(ステップ3)。   The surface profile of the Nth batch is measured by the measuring means 12 in the same manner as the N-1th batch, and the measured value obtained by this measurement is the layer thickness distribution deriving means 20 (the estimated shape line deriving section 23). (Step 3).

前記出力信号を受信した推定形状線導出部23は、前記の第N−1回目バッチと同様に、この出力信号によって得た計測値に関数記憶部21に格納されている第1の連続関数F1(図3照)を当て嵌めることで、当該第1の連続関数F1の係数を導出し、この導出された第1の連続関数F1を第N回目バッチの推定形状線50として格納する(ステップ4)。 The estimated shape line deriving unit 23 that has received the output signal, like the N-1th batch, has a first continuous function F1 stored in the function storage unit 21 in the measurement value obtained by this output signal. By applying (see FIG. 3), the coefficient of the first continuous function F1 is derived, and the derived first continuous function F1 is stored as the estimated shape line 50 n of the Nth batch (step) 4).

このように第N−1回目バッチの推定形状線50n―1と第N回目バッチの推定形状線50とが導出され、推定形状線導出部23にそれぞれ格納されると、位置補正部24は、体積記憶部22から第N回目バッチの装入物全体の体積の値を取得すると共に、推定形状線導出部23にその値が格納された2本の推定形状線50n−1,50の間隔を補正する(ステップ5)。具体的には、前記2本の推定形状線50n−1,50を炉中心軸(Y軸)が回転中心となるように回転させて推定表面プロフィールをそれぞれ求めた場合に、両推定表面プロフィールに挟まれた空間の体積が体積記憶部22から取得した第N回目バッチの装入物全体の体積と等しくなるような間隔で、第N回目バッチの推定形状線50の下方に第N−1回目バッチの推定形状線50n―1が位置するように、前記2本の推定形状線50n−1,50の間隔を補正する。本実施形態においては、前記のように第N−1回目バッチの推定形状線50n−1を引き下げることにより、前記2本の推定形状線50n−1,50の間隔を補正する(図5参照)。 Thus estimated shape line of the N-1 th batch 50 n-1 and the estimated shape line 50 n of the N-th batch is derived, and stored respectively in the estimated shape-guiding portion 23, the position correcting unit 24 Acquires the value of the entire volume of the Nth batch of charge from the volume storage unit 22 and stores two estimated shape lines 50 n−1 , 50 whose values are stored in the estimated shape line deriving unit 23. The interval of n is corrected (step 5). Specifically, when the estimated surface profiles are obtained by rotating the two estimated shape lines 50 n-1 and 50 n so that the furnace center axis (Y axis) is the rotation center, both estimated surfaces are obtained. Nth below the estimated shape line 50 n of the Nth batch at an interval such that the volume of the space sandwiched between the profiles is equal to the volume of the entire charge of the Nth batch acquired from the volume storage unit 22. The interval between the two estimated shape lines 50 n-1 and 50 n is corrected so that the estimated shape line 50 n-1 of the first batch is located. In the present embodiment, the interval between the two estimated shape lines 50 n-1 and 50 n is corrected by lowering the estimated shape line 50 n-1 of the (N-1) th batch as described above (FIG. 5).

このように位置補正部24において前記2本の推定形状線50n−1,50の間隔が補正されると、次に、この第N−1回目バッチと第N回目バッチとの各推定形状線50n−1,50におけるX軸に沿った各位置での上下間隔に基づいて、層厚分布導出部25が第N回目バッチの装入物における炉中心から炉壁までのX軸(炉半径方向)に沿った層厚分布を導出し、この層厚分布の値(層厚分布情報)を出力信号によって出力手段14に送信する(ステップ6)。 When the position correction unit 24 corrects the interval between the two estimated shape lines 50 n-1 and 50 n in this way, each estimated shape of the N-1th batch and the Nth batch is then used. Based on the vertical distance at each position along the X axis in the lines 50 n-1 and 50 n , the layer thickness distribution deriving unit 25 performs the X axis (from the furnace center to the furnace wall in the charge of the Nth batch) A layer thickness distribution along the furnace radius direction is derived, and the value of the layer thickness distribution (layer thickness distribution information) is transmitted to the output means 14 as an output signal (step 6).

この出力信号を受信した出力手段14は、第N回目バッチにおける層厚分布を層厚分布情報として表示する(ステップ7)。この表示に基づいて、高炉の操業を行う作業者は、迅速且つ的確に第N回目バッチ(最上層)の装入物の炉半径方向における層厚分布を的確に把握することが可能となる。   The output unit 14 that has received this output signal displays the layer thickness distribution in the Nth batch as layer thickness distribution information (step 7). Based on this display, the operator who operates the blast furnace can accurately and accurately grasp the layer thickness distribution in the furnace radial direction of the charge of the Nth batch (uppermost layer).

このように層厚分布情報が出力手段14によって表示されることにより第N回目バッチの層厚分布の測定が終了する。続けて第N+1回目バッチの層厚分布を測定する場合には、第N回目バッチの推定形状線50が既に導出されて推定形状線導出部23に格納されているため、ステップ3から始まる(ステップ8)。 In this way, the layer thickness distribution information is displayed by the output means 14, and the measurement of the layer thickness distribution of the Nth batch is completed. When the layer thickness distribution of the (N + 1) th batch is continuously measured, the estimated shape line 50 n of the Nth batch is already derived and stored in the estimated shape line deriving unit 23, and thus the process starts from step 3 ( Step 8).

以上のような測定装置10によれば、既に操業中の高炉内で実用されている計測手段12等によって直近の連続した2バッチ(第N−1回目バッチと第N回目バッチ)の表面プロフィールにおける所定位置の炉半径に沿った複数箇所での計測値を得ることで、最上層の装入物が装入されたバッチ(第N回目バッチ)における装入物の層厚分布の精度よい測定が可能となる。そのため、従来のように数十バッチの表面プロフィールを計測して計測値の平均を求める必要がなく、短時間(連続した2バッチに要する時間)で最上層の装入物が装入されたバッチ(第N回目バッチ)の層厚分布を測定することができる。   According to the measuring apparatus 10 as described above, in the surface profile of the last two consecutive batches (the (N-1) th batch and the Nth batch) by the measuring means 12 or the like that has been put into practical use in an already operating blast furnace. By obtaining measurement values at multiple locations along the furnace radius at a predetermined position, accurate measurement of the layer thickness distribution of the charge in the batch in which the top layer charge is charged (Nth batch) is possible. It becomes possible. Therefore, it is not necessary to measure the surface profile of several tens batches and obtain the average of the measured values as in the past, and the batch in which the top layer charge is charged in a short time (time required for two consecutive batches). The layer thickness distribution of the (Nth batch) can be measured.

しかも、表面プロフィールを擬制する推定形状線50を規定するために、炉壁近傍の部位が直線(第1の一次関数f11)である第1の連続関数F1を用いることによって、高炉の半径方向の落下位置を変えながら炉壁側へ装入物を装入する操業状態においても実際の表面プロフィールに即した推定形状線50を導出することができ、これにより層厚分布を精度よく測定することができる。   In addition, in order to define the estimated shape line 50 that simulates the surface profile, by using the first continuous function F1 in which the portion near the furnace wall is a straight line (first linear function f11), the radial direction of the blast furnace It is possible to derive the estimated shape line 50 in accordance with the actual surface profile even in the operation state in which the charge is charged to the furnace wall side while changing the drop position, and this makes it possible to accurately measure the layer thickness distribution. it can.

具体的に、炉半径方向(X軸方向)の落下位置を変えながら炉壁側へ装入物が装入されることにより、表面プロフィールのうち炉壁近傍において水平若しくは略水平となっている領域(いわゆるテラス部)が形成される(図2参照)。これは、装入物が炉半径方向の一定の位置に落下するように装入されると、炉半径方向に沿った装入物の層上面形状がこの位置を頂上とした山のように盛上った形状となるが、装入物が炉半径方向に沿って落下位置を変えながら装入されると、炉半径方向に装入物が略均一に行き亘るため装入物の層上面形状が略平坦となるからである。このテラス部の上面形状は所定位置の炉半径においては水平若しくは略水平な略直線形状となるため、複数の関数が連なる第1の連続関数F1においてその最も炉壁側の区間に第1の一次関数f11が用いられることにより、このテラス部の形状が精度よく擬制される。このように、推定形状線50において炉壁近傍の部位52が表面プロフィールを精度よく擬制することにより層厚分布をより精度よく測定することができる。   Specifically, the region of the surface profile that is horizontal or substantially horizontal in the vicinity of the furnace wall by charging the furnace wall while changing the dropping position in the furnace radial direction (X-axis direction) A so-called terrace portion is formed (see FIG. 2). This is because when the charge is charged so that it falls to a certain position in the furnace radial direction, the shape of the layer top surface of the charge along the furnace radial direction rises like a mountain with this position at the top. If the charge is charged while changing the dropping position along the furnace radial direction, the charge is distributed almost uniformly in the furnace radial direction. This is because becomes substantially flat. Since the top surface shape of the terrace portion is a horizontal or substantially horizontal straight line shape at the furnace radius at a predetermined position, the first primary function F1 in the section closest to the furnace wall in the first continuous function F1 in which a plurality of functions are connected. By using the function f11, the shape of the terrace portion is imitated with high accuracy. As described above, the portion 52 in the vicinity of the furnace wall in the estimated shape line 50 simulates the surface profile with high accuracy, so that the layer thickness distribution can be measured with high accuracy.

即ち、炉中心軸を回転中心に推定形状線50を回転させて推定表面プロフィールを求めるため、推定形状線の炉壁側ほど回転させたときの誤差の生じている部位の移動距離が長くなり、これにより炉壁側の誤差ほど推定表面プロフィールに対する影響が大きく現れる。そのため、位置補正部24において、前記のような炉壁側に誤差が生じている推定形状線50n―1,50が用いられ、上下2つの推定表面プロフィールに挟まれた空間の体積が第N回目バッチの装入物全体の体積と同一となるように第N回目バッチの推定形状線50の下方に第N−1回目バッチの推定形状線50n―1が位置するように補正されると、前記の誤差の影響が大きく現れ、層厚分布の測定精度が低下する。従って、推定形状線50の導出において、炉壁近傍の部位が実際の表面プロフィールのテラス部の形状に即した、即ち、誤差の少ない形状となることで、連続する2バッチ(第N−1回目バッチ及び第N回目バッチ)の各推定表面プロフィールの形状、及びこれら2つの推定表面プロフィール間の間隔を精度よく導出することが可能となる。 That is, since the estimated shape line 50 is rotated around the furnace center axis to obtain the estimated surface profile, the moving distance of the site where the error occurs when the estimated shape line is rotated toward the furnace wall side becomes longer, As a result, errors on the furnace wall side have a greater effect on the estimated surface profile. Therefore, in the position correction unit 24, the estimated shape lines 50 n-1 and 50 n in which errors occur on the furnace wall side as described above are used, and the volume of the space sandwiched between the two upper and lower estimated surface profiles is the first. It is corrected so that the estimated shape line 50 n-1 of the (N-1) th batch is positioned below the estimated shape line 50 n of the Nth batch so as to be equal to the volume of the entire charge of the Nth batch. Then, the influence of the error appears greatly, and the measurement accuracy of the layer thickness distribution decreases. Accordingly, in the derivation of the estimated shape line 50, the portion in the vicinity of the furnace wall conforms to the shape of the terrace portion of the actual surface profile, that is, has a shape with less error, so that two consecutive batches (N-1th time) It is possible to accurately derive the shape of each estimated surface profile of the batch and the Nth batch) and the distance between these two estimated surface profiles.

また、第1の連続関数F1は、所定位置の炉半径において、表面プロフィールのテラス部だけでなく、このテラス部より炉中心側の部位においても表面プロフィールを精度よく擬制することができる。具体的に、所定位置の炉半径における表面プロフィールの前記テラス部より炉中心側に位置して炉中心に向って一定の下り勾配となる部位を下り勾配の直線である第2の一次関数f12が精度よく擬制し、炉中心部において、中心装入により盛上った部位を上方に膨出する曲線である第2の曲線関数f22が精度よく擬制することができる。そのため、第1の連続関数F1を用いることにより、所定位置の炉半径における炉壁から炉中心までの全範囲において実際の表面プロフィールに即した推定形状線50を得ることができる。   Further, the first continuous function F1 can simulate the surface profile with high accuracy not only in the terrace portion of the surface profile but also in the portion closer to the furnace center than the terrace portion at the furnace radius at a predetermined position. Specifically, a second linear function f12, which is a straight line of a downward gradient, is a portion of the surface profile at a predetermined position of the furnace radius that is located closer to the furnace center than the terrace portion and has a constant downward gradient toward the furnace center. The second curve function f22, which is a curve that bulges upward in the center of the furnace and that bulges up at the center, can be simulated with high accuracy. Therefore, by using the first continuous function F1, it is possible to obtain an estimated shape line 50 that conforms to the actual surface profile in the entire range from the furnace wall to the furnace center at the furnace radius at a predetermined position.

さらに、推定表面プロフィールの導出に推定形状線50が用いられので、表面プロフィールの計測により得られた計測値にノイズが含まれていても、これら計測値に基づいて前記層厚分布を容易且つ正確に導出することが可能となる。   Furthermore, since the estimated shape line 50 is used to derive the estimated surface profile, the layer thickness distribution can be easily and accurately calculated based on these measured values even if noise is included in the measured values obtained by measuring the surface profile. Can be derived.

具体的に、所定の炉半径における推定形状線50を規定し、複数の関数f11,f12,f21,f22が連なる第1の連続関数F1が予め設定され、複数の計測値に基づいて各関数f11,f12,f21,f22の係数及び所定位置の炉半径の範囲が算出されることにより、各計測値に含まれるノイズの大きさや量に関わらず、曲線を有する線としての推定形状線50が導出される。そして、所定位置の炉半径における表面プロフィールがこの推定形状線50で擬制されることにより、計測した層上面形状にたまたま生じた部分的な突出等(ノイズ)があったとしても、この部分的な突出等に影響されることなく精度のよい表面プロフィールが得られる。   Specifically, an estimated shape line 50 at a predetermined furnace radius is defined, and a first continuous function F1 in which a plurality of functions f11, f12, f21, and f22 is connected is set in advance, and each function f11 is based on a plurality of measured values. , F12, f21, f22, and the range of the furnace radius at a predetermined position, the estimated shape line 50 as a line having a curve is derived regardless of the magnitude and amount of noise included in each measurement value. Is done. The surface profile at the furnace radius at a predetermined position is simulated by the estimated shape line 50, so that even if there is a partial protrusion or the like (noise) that occurs in the measured layer upper surface shape, A highly accurate surface profile can be obtained without being affected by protrusions or the like.

さらに、層厚分布を直近のバッチ(第N回目バッチ)及びその前の回のバッチ(第N−1回目バッチ)において、それぞれ所定位置の炉半径における表面プロフィールが実際に計測され、その計測値(実測値)に基づいて予め設定された第1の連続関数F1を規定する各関数f11,f12,f21,f22の係数及び所定位置の炉半径の範囲が算出されることにより、当該表面プロフィールに即した精度のよい推定形状線50が導出され、これにより高炉の同一操業条件下における層厚分布の変化にも対応した層厚分布の測定が精度よく行われる。   Furthermore, in the latest batch (Nth batch) and the previous batch (N-1th batch), the surface profile at the furnace radius at a predetermined position was actually measured, and the measured value was measured. By calculating the coefficient of each function f11, f12, f21, f22 defining the first continuous function F1 set in advance based on (actually measured value) and the range of the furnace radius at a predetermined position, the surface profile is obtained. The estimated shape line 50 with good accuracy is derived, whereby the measurement of the layer thickness distribution corresponding to the change in the layer thickness distribution under the same operating condition of the blast furnace is performed with high accuracy.

操業中の高炉において、連続する2つのバッチ(C2バッチ(第N−1回目バッチ)とO1バッチ(第N回目バッチ))の表面プロフィールを計測手段12で計測し、この計測によって得られた計測値に基づいて、上記の第1実施形態に係る層厚分布測定方法(第1の連続関数F1で規定される推定形状線)によって層厚分布を推定した場合と、前記層厚分布測定方法を用いることなく(未処理の前記計測値を用いる方法で)層厚分布を測定した場合とを比較し、その結果を図6(a)乃至図7に示す。尚、当該実施例において、上記の第1実施形態に係る層厚分布測定方法を用いたものが「本手法」で、用いなかったものが「未処理」である。   In the blast furnace in operation, the surface profile of two continuous batches (C2 batch (N-1st batch) and O1 batch (Nth batch)) is measured by the measuring means 12, and the measurement obtained by this measurement When the layer thickness distribution is estimated by the layer thickness distribution measuring method (estimated shape line defined by the first continuous function F1) according to the first embodiment based on the values, and the layer thickness distribution measuring method Comparison is made with the case where the layer thickness distribution is measured without using (by the method using the unprocessed measurement value), and the results are shown in FIGS. In this example, the method using the layer thickness distribution measuring method according to the first embodiment is “present method”, and the method not using is “unprocessed”.

図6(a)は、C2バッチとO1バッチとをそれぞれ1バッチずつ行い、バッチ毎に取得した計測値を未処理でXY座標上にプロットすることによって得られた表面プロフィールを示す。図6(b)は、図6(a)において用いたのと同一の計測値から本手法を用いて導出した値をXY座標上にプロットすることによって得られた表面プロフィールを示す。図6(c)は、C2バッチとO1バッチとをそれぞれ30バッチずつ行い、バッチ毎に取得した計測値を平均したものをXY座標上にプロットすることによって得られた表面プロフィールを示す。この平均した30バッチは、装入物の装入量やアーマストローク等の操業条件が一定であり、且つ炉況の変化も殆どない時期のバッチである。そのため、得られた表面プロフィールはノイズの影響が少ないと考えられる。図7は、図6(a)乃至図6(c)において示したO1バッチ(第N回目バッチ)の層厚を示している。   FIG. 6A shows a surface profile obtained by performing C2 batch and O1 batch one by one, and plotting the measurement values obtained for each batch unprocessed on XY coordinates. FIG. 6B shows a surface profile obtained by plotting on the XY coordinates values derived using the present method from the same measurement values used in FIG. FIG. 6C shows a surface profile obtained by performing 30 batches each of the C2 batch and the O1 batch, and plotting an average of the measurement values obtained for each batch on the XY coordinates. The average of 30 batches is a batch at a time when the operating conditions such as the charged amount of the charge and the armor stroke are constant and the furnace condition hardly changes. Therefore, it is considered that the obtained surface profile is less affected by noise. FIG. 7 shows the layer thickness of the O1 batch (Nth batch) shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c).

図7からわかるように、C2バッチとO1バットとを各1バッチずつ行い、バッチ毎に取得した計測値を未処理で用いた表面プロフィール(図6(a))の層厚は、30バッチを平均した表面プロフィール(図6(c))の層厚に対して炉半径1.775m付近の位置で大きくずれている。これに対して本手法を用いた表面プロフィール(図6(b))は、30バッチを平均した表面プロフィール(図6(c))の層厚に近似している。また、図8は、30バッチを平均した表面プロフィールの層厚に対する、前記のバッチ毎に取得した計測値を本手法で処理した場合の層厚の誤差と、未処理の場合の層厚の誤差とを示した表である。この表から本手法で処理した場合の方が未処理の場合に比べて誤差が小さくなっていることがわかる。   As can be seen from FIG. 7, the C2 batch and the O1 bat are each subjected to one batch, and the layer thickness of the surface profile (FIG. 6 (a)) using the measurement values obtained for each batch unprocessed is 30 batches. The average thickness of the surface profile (FIG. 6C) is greatly deviated at a position near the furnace radius of 1.775 m. On the other hand, the surface profile (FIG. 6B) using this method approximates the layer thickness of the surface profile averaged over 30 batches (FIG. 6C). Moreover, FIG. 8 shows the error of the layer thickness when the measurement value obtained for each batch is processed by this method with respect to the layer thickness of the surface profile averaged over 30 batches, and the error of the layer thickness when not processed. It is the table | surface which showed. From this table, it can be seen that the error is smaller when this method is processed than when it is not processed.

以上のことから、上記の層厚分布測定方法を用いることにより、数十バッチの計測を行わなければ得られなかった精度のよい層厚分布が、連続する2バッチの表面プロフィールの計測によって精度よく得られることが確認できる。   From the above, by using the above-described layer thickness distribution measurement method, an accurate layer thickness distribution that could not be obtained unless several tens of batches were measured can be accurately obtained by measuring the surface profile of two consecutive batches. It can be confirmed that it is obtained.

次に、本発明の第2実施形態について図9を参照しつつ説明するが、上記第1実施形態と同様の構成には同一符号を用いると共に詳細な説明を省略し、異なる構成ついてのみ詳細に説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9. The same reference numerals are used for the same components as those in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. Only different components will be described in detail. explain.

本実施形態に係る測定装置110の層厚分布導出手段20は、受信部30と状態記憶部32とをさらに有する。   The layer thickness distribution deriving unit 20 of the measuring apparatus 110 according to the present embodiment further includes a receiving unit 30 and a state storage unit 32.

受信部30は、高炉の制御部等と接続され、この制御部等から送信される高炉内への新たな装入物の装入のときに炉半径方向の落下位置を変えながら炉壁側へ装入物の装入が行われたか否かの情報(装入状態情報)を出力信号として受信する部位である。尚、層厚分布導出手段20は、外部から送られてくる前記装入状態情報を出力信号として受信部30で受信する構成に限定されず、装入状態情報が高炉の操業を行う作業者等によって入力部から入力される構成であってもよい。この入力部は、例えば、キーボードやタッチパネル等で構成される。   The receiving unit 30 is connected to the control unit of the blast furnace and the like, to the furnace wall side while changing the fall position in the radial direction of the furnace when charging a new charge into the blast furnace transmitted from the control unit or the like. This is a part that receives, as an output signal, information as to whether or not charging has been performed (charging state information). The layer thickness distribution deriving means 20 is not limited to a configuration in which the receiving state information received from the outside is received by the receiving unit 30 as an output signal. May be configured to be input from the input unit. For example, the input unit includes a keyboard and a touch panel.

状態記憶部32は、受信部30が受信した装入状態情報を格納する部位である。また、状態記憶部32は、層厚分布導出手段20に前記入力部が設けられている場合、この入力部から入力された装入状態情報も格納可能である。   The state storage unit 32 is a part that stores the charging state information received by the receiving unit 30. Further, when the input unit is provided in the layer thickness distribution deriving means 20, the state storage unit 32 can also store the charging state information input from the input unit.

関数記憶部121には、2つの係数未定の連続関数F1,F2が格納されている。具体的には、第1実施形態同様の4つの関数f11,f12,f21,f22が連なることにより規定される第1の連続関数F1の他に、3つの関数f13,f23,f24が連なることにより規定される第2の連続関数F2が格納されている。   The function storage unit 121 stores two continuous functions F1 and F2 whose coefficients are undetermined. Specifically, in addition to the first continuous function F1 defined by a series of four functions f11, f12, f21, and f22 similar to the first embodiment, a series of three functions f13, f23, and f24. The prescribed second continuous function F2 is stored.

第2の連続関数F2は、図10にも示されるように、炉中心軸をY軸、所定位置の炉半径方向をX軸とするXY平面上で表される関数であり、炉壁曲線部51、傾斜部54、及び中心曲線部55を有する。ここで、炉壁曲線部51とは、第2の連続関数F2によって規定される線のうちの炉壁近傍に位置し、上方に膨出する曲線となる部位であり、中心曲線部55とは、第2の連続関数F2のうちの炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる部位であり、傾斜部54とは、第2の連続関数F2によって規定される線のうちの炉壁曲線部51と中心曲線部55との間に位置し、炉中心に向かって一定の下り勾配の直線となる部位である。そして、第1実施形態同様、炉壁曲線部51の形状、傾斜部54の勾配や長さ、及び中心曲線部55の形状等は、表面プロフィール毎に異なるため決まっていないが、計測手段12によって表面プロフィールを計測して得た複数の計測値に基づいて第2の連続関数F2の係数が算出されることによりそれぞれが決定され、実際の表面プロフィールに近似した推定形状線150を得ることができる。   As shown in FIG. 10, the second continuous function F2 is a function represented on the XY plane with the furnace center axis as the Y axis and the furnace radial direction at a predetermined position as the X axis. 51, an inclined portion 54, and a central curve portion 55. Here, the furnace wall curve portion 51 is a portion that is located in the vicinity of the furnace wall of the line defined by the second continuous function F2 and forms a curve that bulges upward, and the center curve portion 55 is The portion of the second continuous function F2 that is located in the center of the furnace and forms a curved portion that bulges upward, and the inclined portion 54 is the furnace of the line defined by the second continuous function F2. It is a part which is located between the wall curve part 51 and the center curve part 55, and becomes a straight line with a certain downward gradient toward the furnace center. And like 1st Embodiment, since the shape of the furnace wall curve part 51, the gradient and length of the inclination part 54, the shape of the center curve part 55, etc. differ for every surface profile, it is not decided, but by the measurement means 12 Each coefficient is determined by calculating the coefficient of the second continuous function F2 based on a plurality of measurement values obtained by measuring the surface profile, and an estimated shape line 150 approximating the actual surface profile can be obtained. .

詳細には、第2の連続関数F2は、X軸方向に沿って複数の関数が連なることで規定される。この第2の連続関数F2は、X軸に沿って炉壁から炉中心側に向かって順に並ぶ第3の曲線関数f23、第3の一次関数f13、及び第4の曲線関数f24により規定されている。そして、第3の一次関数f13と第3の曲線関数f23とは、その境界位置r4において微分可能となるように接続されている。   Specifically, the second continuous function F2 is defined by a plurality of functions that are continuous along the X-axis direction. The second continuous function F2 is defined by a third curve function f23, a third linear function f13, and a fourth curve function f24 that are arranged in order from the furnace wall toward the furnace center along the X axis. Yes. The third linear function f13 and the third curve function f23 are connected so as to be differentiable at the boundary position r4.

第3の曲線関数f23は、当該関数f23によって規定される線が炉壁曲線部51に相当する曲線となる関数であり、第3の一次関数f13は、当該関数f13によって規定される線が傾斜部54に相当する直線となる関数であり、第4の曲線関数f24は、当該関数f24によって規定される線が中心曲線部55に相当する曲線となる関数である。   The third curve function f23 is a function in which the line defined by the function f23 becomes a curve corresponding to the furnace wall curve portion 51, and the third linear function f13 is an inclination of the line defined by the function f13. The fourth curve function f24 is a function in which a line defined by the function f24 becomes a curve corresponding to the central curve portion 55.

各関数f13,f23,f24をより具体的に示すと、第3の一次関数f13は、
y=e11x+f11(以下、単に「式(110)」とも称する。)
で表される。また、第3の曲線関数f23は、
y=(−1/a)・log|cos(ax+b)|+c(以下、単に「式(111)」とも称する。)
で表され、第4の曲線関数f24は、
y=α+βx+γ(以下、単に「式(113)」とも称する。)
で表される。尚、a,b,c,e11,f11,α,β,γは、係数である。
If each function f13, f23, f24 is shown more concretely, the third linear function f13 is
y = e 11 x + f 11 (hereinafter, also simply referred to as “formula (110)”)
It is represented by The third curve function f23 is
y = (− 1 / a 1 ) · log | cos (a 1 x + b 1 ) | + c 1 (hereinafter, also simply referred to as “expression (111)”)
And the fourth curve function f24 is
y = α 1 x 2 + β 1 x + γ 1 (hereinafter, also simply referred to as “formula (113)”)
It is represented by Note that a 1 , b 1 , c 1 , e 11 , f 11 , α 1 , β 1 , and γ 1 are coefficients.

以下では、前記所定位置の炉半径(X軸)において、炉壁曲線部51と傾斜部54との境界位置をr4、第2の傾斜部と中心曲線部との境界位置をr5とする。   Hereinafter, in the furnace radius (X axis) at the predetermined position, the boundary position between the furnace wall curved portion 51 and the inclined portion 54 is r4, and the boundary position between the second inclined portion and the central curved portion is r5.

推定形状線導出部123は、状態記憶部32に格納された装入状態情報(炉半径方向の落下位置を変えながら炉壁側へ装入物の装入が行われたか否かの情報)に基づいて、計測した表面プロフィールに即した形状の推定形状線50(又は150)をより短時間で導出できるように推定形状線50(又は150)の導出に用いられる連続関数(第1の連続関数F1と第2の連続関数F2と)の切り換えを行い、選択された第1の連続関数F1又は第2の連続関数F2の何れか一方の係数を算出する。そして、推定形状線導出部123は、この算出された係数を代入した連続関数F1又はF2を格納する。   The estimated shape line deriving unit 123 is charged in the charging state information stored in the state storage unit 32 (information on whether or not the charging material has been charged to the furnace wall side while changing the dropping position in the furnace radial direction). Based on the continuous function (first continuous function) used to derive the estimated shape line 50 (or 150) so that the estimated shape line 50 (or 150) having a shape corresponding to the measured surface profile can be derived in a shorter time. F1 and the second continuous function F2) are switched, and the coefficient of one of the selected first continuous function F1 or second continuous function F2 is calculated. Then, the estimated shape line deriving unit 123 stores the continuous function F1 or F2 into which the calculated coefficient is substituted.

本実施形態に係る測定装置110は、以上の構成からなり、次に、この測定装置110の作用について図11に基づいて説明する。   The measuring apparatus 110 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the measuring apparatus 110 will be described with reference to FIG.

まず、第N−1回目バッチにおいて高炉内に新たな装入物が装入されたときに、この高炉の制御部から出力信号として送信される装入状態情報(炉半径方向の落下位置を変えながら炉壁側へ装入物の装入が行われたか否かの情報)を層厚分布導出手段20の受信部30が受信し、この受信した装入状態情報が状態記憶部32に格納される(ステップ0)。   First, when a new charge is charged into the blast furnace in the (N-1) th batch, the charge state information (changes the fall position in the furnace radial direction) transmitted as an output signal from the control unit of this blast furnace. However, the receiving unit 30 of the layer thickness distribution deriving means 20 receives the information on whether or not the charging material has been charged to the furnace wall side, and the received charging state information is stored in the state storage unit 32. (Step 0).

一方、計測手段12によって第N−1回目バッチの装入物の所定の炉半径における表面プロフィールが計測され、この計測によって得られた計測値が層厚分布導出手段20(推定形状線導出部123)に出力信号によって送信される(ステップ1)。本実施形態においては、炉半径に沿った落下位置を変えながら炉壁側へ装入物が装入された場合には、第1実施形態同様、X軸上において等間隔に38箇所の層上面の高さが計測され(図6(b)参照)、炉半径の落下位置を変更せずに炉壁側へ装入物が装入された場合には、X軸上において等間隔に26箇所の層上面の高さが計測される(図12参照)。   On the other hand, the surface profile at a predetermined furnace radius of the charge of the (N-1) th batch is measured by the measuring means 12, and the measured value obtained by this measurement is the layer thickness distribution deriving means 20 (the estimated shape line deriving section 123). ) By an output signal (step 1). In the present embodiment, when the charge is charged to the furnace wall side while changing the dropping position along the furnace radius, the top surfaces of 38 layers at equal intervals on the X axis as in the first embodiment. When the charge is charged to the furnace wall side without changing the dropping position of the furnace radius, 26 points are equally spaced on the X axis. The height of the upper surface of the layer is measured (see FIG. 12).

尚、ステップ0とステップ1とは順に行われてもよく並行に行われてもよい。また、ステップ1において、X軸上の計測点の数は、炉半径の落下位置を変えながら炉壁側へ装入物が装入されるか否かによって変更される必要はないが、導出される層厚分布がより正確となるため多い方が好ましい。   Note that step 0 and step 1 may be performed in order or in parallel. Further, in step 1, the number of measurement points on the X-axis does not need to be changed depending on whether or not the charge is charged to the furnace wall side while changing the dropping position of the furnace radius, but is derived. A larger layer thickness distribution is preferable because the layer thickness distribution becomes more accurate.

計測手段12からの出力信号を受信した推定形状線導出部123は、状態記憶部32に格納された第N−1回目バッチの装入状態情報を取得し、この情報に基づいて前記出力信号によって得た計測値に関数記憶部121に格納されている第1の連続関数F1(図3参照)又は第2の連続関数F2(図10参照)を当て嵌めることで、連続関数F1又はF2の係数を導出する(ステップ2a)。   The estimated shape line deriving unit 123 that has received the output signal from the measuring means 12 acquires the charging state information of the (N-1) th batch stored in the state storage unit 32, and based on this information, the output signal By applying the first continuous function F1 (see FIG. 3) or the second continuous function F2 (see FIG. 10) stored in the function storage unit 121 to the obtained measurement value, the coefficient of the continuous function F1 or F2 Is derived (step 2a).

具体的には、推定形状線導出部123は、状態記憶部32に格納された第N−1回目バッチの装入状態情報が炉半径方向に沿って落下位置を変えながら炉壁側へ装入物の装入が行われた情報である場合には、計測手段12の計測によって得た計測値に基づいて、第1の連続関数F1の係数を第1実施形態同様に最急降下法によって算出し、この係数が代入された第1の連続関数F1を第N−1回目バッチの推定形状線50として格納する。一方、推定形状線導出部123は、状態記憶部32に格納された装入状態情報が炉半径方向の落下位置を変えずに炉壁側へ装入物の装入が行われた情報である場合には、計測手段12によって得た計測値に基づいて、第2の連続関数F2の係数を前記最急降下法によって算出し、この係数が代入された第2の連続関数F2を第N−1回目バッチの推定形状線150として格納する。尚、本実施形態においては、第N−1回目バッチ(C2バッチ)では炉半径方向の落下位置を変えながら装入物が装入され、第N回目バッチ(O1バッチ)では炉半径方向の落下位置を変えずに装入物が装入される(図12参照)。   Specifically, the estimated shape line deriving unit 123 inserts the charging state information of the (N-1) th batch stored in the state storage unit 32 into the furnace wall side while changing the dropping position along the furnace radial direction. In the case of information on the loading of an object, the coefficient of the first continuous function F1 is calculated by the steepest descent method as in the first embodiment, based on the measurement value obtained by the measurement of the measurement means 12. The first continuous function F1 to which this coefficient is substituted is stored as the estimated shape line 50 of the (N-1) th batch. On the other hand, the estimated shape line deriving unit 123 is information in which the charging state information stored in the state storage unit 32 is charged into the furnace wall without changing the dropping position in the furnace radial direction. In this case, the coefficient of the second continuous function F2 is calculated by the steepest descent method based on the measurement value obtained by the measuring means 12, and the second continuous function F2 to which this coefficient is substituted is the (N-1) th. Stored as the estimated shape line 150 of the second batch. In the present embodiment, the charged material is charged while changing the dropping position in the furnace radial direction in the (N-1) th batch (C2 batch), and the falling in the furnace radial direction in the Nth batch (O1 batch). The charge is charged without changing the position (see FIG. 12).

次に、第N回目バッチにおいて高炉の制御部から出力信号として送信される装入状態情報を層厚分布導出手段20の受信部30が受信し、この受信した装入状態情報が状態記憶部32に格納される(ステップ3a)。一方、計測手段12によって第N回目バッチの表面プロフィールが計測され、この計測によって得られた計測値が層厚分布導出手段20(推定形状線導出部123)に送信される(ステップ3)。   Next, the receiving unit 30 of the layer thickness distribution deriving means 20 receives the charging state information transmitted as an output signal from the control unit of the blast furnace in the Nth batch, and the received charging state information is the state storage unit 32. (Step 3a). On the other hand, the surface profile of the Nth batch is measured by the measuring unit 12, and the measurement value obtained by this measurement is transmitted to the layer thickness distribution deriving unit 20 (estimated shape line deriving unit 123) (step 3).

計測手段12からの出力信号を受信した推定形状線導出部123は、第N−1回目バッチ同様、状態記憶部32に格納された第N回目バッチの装入状態情報に基づいて、前記出力信号によって得た計測値に関数記憶部22aに格納されている第1の連続関数F1(図3参照)又は第2の連続関数F2(図10参照)を当て嵌めることで、当該連続関数F1又はF2の係数を導出する。そして、推定形状線導出部123は、導出された係数を第1の連続関数F1又は第2の連続関数F2に代入し、これを第N回目バッチの推定形状線50又は150として格納する(ステップ4a)。   The estimated shape line deriving unit 123 that has received the output signal from the measuring unit 12 is based on the charging state information of the Nth batch stored in the state storage unit 32 as in the case of the N-1th batch. By applying the first continuous function F1 (see FIG. 3) or the second continuous function F2 (see FIG. 10) stored in the function storage unit 22a to the measurement value obtained by the above, the continuous function F1 or F2 The coefficient of is derived. Then, the estimated shape line deriving unit 123 assigns the derived coefficient to the first continuous function F1 or the second continuous function F2, and stores this as the estimated shape line 50 or 150 of the Nth batch (step) 4a).

このように第N−1回目バッチの推定形状線50n―1と第N回目バッチの推定形状線150とが導出され、推定形状線導出部123にそれぞれ格納されると、第N−1回目バッチ同様に(図11のステップ2a)、位置補正部24は、体積記憶部22から第N回目バッチの装入物全体の体積の値を取得すると共に、推定形状線導出部123にその値が格納された2本の推定形状線50n−1,150の間隔を補正する(ステップ5:図12参照)。 As described above, when the estimated shape line 50 n-1 of the (N -1) th batch and the estimated shape line 150 n of the Nth batch are derived and stored in the estimated shape line deriving unit 123, respectively, Similar to the second batch (step 2a in FIG. 11), the position correction unit 24 acquires the value of the volume of the entire charge of the Nth batch from the volume storage unit 22, and sends the value to the estimated shape line deriving unit 123. The interval between the two estimated shape lines 50 n−1 and 150 n is stored (step 5: refer to FIG. 12).

次に、第N−1回目バッチと第N回目バッチとの各推定形状線50n−1,150におけるX軸に沿った各位置での上下間隔に基づいて、層厚分布導出部25が第N回目バッチの装入物における炉中心から炉壁までのX軸に沿った層厚分布を導出し、この層厚分布の値を出力信号によって出力手段14に送信する(ステップ6)。そして、この出力信号を受信した出力手段14が第N回目バッチにおける層厚分布を層厚分布情報として表示し(ステップ7)、層厚分布の測定が終了する。尚、第1実施形態同様、続けて第N+1回目バッチの層厚分布を測定する場合には、ステップ3aから始まる(ステップ8)。 Next, the layer thickness distribution deriving unit 25 is based on the vertical distance at each position along the X axis in each of the estimated shape lines 50 n−1 and 150 n of the N−1th batch and the Nth batch. A layer thickness distribution along the X axis from the furnace center to the furnace wall in the Nth batch charge is derived, and the value of this layer thickness distribution is transmitted to the output means 14 by an output signal (step 6). The output means 14 that has received this output signal displays the layer thickness distribution in the Nth batch as layer thickness distribution information (step 7), and the measurement of the layer thickness distribution is completed. As in the first embodiment, when the layer thickness distribution of the (N + 1) th batch is measured continuously, the process starts from step 3a (step 8).

以上のように高炉等から取得し、状態記憶部32に格納された装入状態情報に基づいて、推定形状線導出部123が推定形状線50又は150を導出するときに用いる連続関数F1又はF2を切り換える構成とすることで、炉半径方向の落下位置を変えずに炉壁側へ装入物を装入するバッチにおいても、計測手段12で得た計測値に基づいて第2の連続関数F2を規定する各関数の係数及び所定位置の炉半径における範囲をそれぞれ導出することによって該当バッチの表面プロフィールに即した形状の推定形状線150を得ることが可能となる。   The continuous function F1 or F2 used when the estimated shape line deriving unit 123 derives the estimated shape line 50 or 150 based on the charging state information acquired from the blast furnace or the like and stored in the state storage unit 32 as described above. The second continuous function F2 based on the measured value obtained by the measuring means 12 even in the batch in which the charge is charged to the furnace wall side without changing the dropping position in the furnace radial direction. It is possible to obtain an estimated shape line 150 having a shape conforming to the surface profile of the corresponding batch by deriving the coefficient of each function that defines the range and the range in the furnace radius at a predetermined position.

具体的に、炉半径方向の落下位置を変えずに装入することで、所定位置の炉半径(X軸)において装入物は落下位置を頂上とする山のように盛上った形状となるため、テラス部が形成され難い。そのため、炉壁近傍の部位が山のように盛上った形状(上方に膨出した曲線(第3の曲線関数f23))である第2の連続関数F2を用いることによって、この表面プロフィールにおける炉壁近傍の部位の形状(山のように盛上った形状)を精度よく擬制することができる。即ち、テラス部が形成されない場合には、炉壁近傍が直線となる第1の連続関数F1を用いるのではなく、炉壁近傍が上方に膨出する曲線となる第2の連続関数F2を用いることにより、表面プロフィールの形状を精度よく擬制することができる。従って、炉半径方向の落下位置を変えずに炉壁側へ装入物が装入されるバッチにおいても、前記の炉壁近傍が山のように盛上った部位を有する表面プロフィールに近似した推定形状線150を導出することができ、これにより前記層厚分布を精度よく測定することが可能となる。   Specifically, by charging without changing the fall position in the furnace radial direction, the charge is shaped like a mountain with the drop position at the top at the furnace radius (X axis) at a predetermined position. Therefore, it is difficult to form a terrace portion. Therefore, by using the second continuous function F2 which is a shape in which the portion in the vicinity of the furnace wall is raised like a mountain (curve bulging upward (third curve function f23)), It is possible to accurately simulate the shape of the portion in the vicinity of the furnace wall (the shape that rises like a mountain). That is, when the terrace portion is not formed, the first continuous function F1 in which the vicinity of the furnace wall is a straight line is not used, but the second continuous function F2 in which the vicinity of the furnace wall is a curve bulging upward is used. Thus, the shape of the surface profile can be simulated with high accuracy. Therefore, even in a batch in which the charge is charged to the furnace wall side without changing the fall position in the furnace radial direction, the surface profile in the vicinity of the furnace wall approximated a surface profile having a mountain-like area. The estimated shape line 150 can be derived, whereby the layer thickness distribution can be accurately measured.

また、第1の一次関数f11、第1の曲線関数f21、第2の一次関数f12、及び第2の曲線関数f22により規定される連続関数(第1の連続関数)F1を用いるよりも第3の曲線関数f23、第3の一次関数f13、及び第4の曲線関数f24により規定される連続関数(第2の連続関数)F2を用いた方が連続関数を規定する関数の数が少ないため計算が簡素化されて容易になり、炉半径方向の落下位置を変えながら炉壁側へ装入物を装入するか否かに関わらず第1の連続関数F1を用いて推定形状線50が導出される場合(第1実施形態の測定装置100)に比べ、容易且つ短時間で実際の表面プロフィールに即した形状の推定形状線150を得ることが可能となる。   Further, the third linear function f1 is used rather than the continuous function (first continuous function) F1 defined by the first linear function f11, the first curve function f21, the second linear function f12, and the second curve function f22. The number of functions that define the continuous function is smaller when the continuous function (second continuous function) F2 defined by the curve function f23, the third linear function f13, and the fourth curve function f24 is used. Is simplified, and the estimated shape line 50 is derived using the first continuous function F1 regardless of whether or not the charge is charged to the furnace wall side while changing the fall position in the furnace radial direction. Compared to the case (measurement apparatus 100 of the first embodiment), it is possible to obtain the estimated shape line 150 having a shape conforming to the actual surface profile easily and in a short time.

尚、本発明に係る測定装置10,110は、上記第1及び第2実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   Note that the measuring devices 10 and 110 according to the present invention are not limited to the first and second embodiments described above, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、本実施形態においては、第1の連続関数F1は、上記の式(10)乃至(13)が炉壁から炉中心側に順に連なることにより規定されているが、これに限定される必要はない。具体的に、第1の連続関数F1において、接続曲線部53と中心曲線部55とを規定する各関数は、当該関数によって規定される曲線の接線とx軸とのなす角におけるx軸方向の位置に対する角度変化率が一定の関数であればよい。例えば、第1の連続関数F1において、接続曲線部53を規定する関数と中心曲線部55を規定する関数とが逆、即ち、接続曲線部53を規定する関数が式(13)で中心曲線部55を規定する関数が式(11)であってもよく、接続曲線部53を規定する関数と中心曲線部55を規定する関数とが同じ関数、即ち、接続曲線部を規定する関数と中心曲線部を規定する関数とが共に式(11)、又は式(13)であってもよい。また、第2の連続関数F2においても、第1の連続関数F1と同様に、炉壁曲線部51と中心曲線部55とを規定する各関数は、当該関数によって規定される曲線の接線とx軸とのなす角におけるx軸方向の位置に対する角度変化率が一定の関数であればよい。   For example, in the present embodiment, the first continuous function F1 is defined by sequentially connecting the above equations (10) to (13) from the furnace wall to the furnace center side, but it is necessary to be limited to this. There is no. Specifically, in the first continuous function F1, each function defining the connection curve portion 53 and the center curve portion 55 is expressed in the x-axis direction at the angle formed by the tangent line of the curve defined by the function and the x-axis. Any function may be used as long as the angle change rate with respect to the position is constant. For example, in the first continuous function F1, the function that defines the connection curve portion 53 and the function that defines the center curve portion 55 are opposite, that is, the function that defines the connection curve portion 53 is the equation (13). The function that defines 55 may be equation (11), and the function that defines the connection curve portion 53 and the function that defines the center curve portion 55 are the same, that is, the function that defines the connection curve portion and the center curve. Both the function defining the part may be the expression (11) or the expression (13). Also in the second continuous function F2, as in the first continuous function F1, each function that defines the furnace wall curve portion 51 and the central curve portion 55 is the tangent to the curve defined by the function and x Any function may be used as long as the angle change rate with respect to the position in the x-axis direction at the angle formed by the axis is constant.

また、連続関数を規定する関数の数は、3つ又は4つに限定されず、5つ以上であってもよい。   Further, the number of functions defining the continuous function is not limited to three or four, and may be five or more.

また、高炉への装入物の装入において、中心装入が行われない高炉操業が行われた場合、中心曲線部55(第2の曲線関数又は第4の曲線関数)がない推定形状線を用いて、上記同様の手法に適用して層厚分布を得ることができる。即ち、前記中心装入が行われない場合、推定形状線を規定する連続関数は、X軸に沿って炉壁から炉中心側に向って順に並ぶ第1の一次関数f11,第1の曲線関数f21及び第2の一次関数f12により規定され、又は第3の曲線関数f23及び第3の一次関数f13により規定される。   In addition, when a blast furnace operation in which the central charging is not performed is performed in the charging of the charged material into the blast furnace, the estimated shape line without the central curve portion 55 (the second curved function or the fourth curved function). Can be applied to the same method as described above to obtain the layer thickness distribution. That is, when the center charging is not performed, the continuous function defining the estimated shape line is the first linear function f11 and the first curve function that are arranged in order from the furnace wall toward the furnace center along the X axis. It is defined by f21 and the second linear function f12, or is defined by the third curve function f23 and the third linear function f13.

第1実施形態に係る高炉装入物の層厚分布測定装置のブロック図である。It is a block diagram of the blast furnace charge layer thickness distribution measuring apparatus concerning a 1st embodiment. 同実施形態に係る高炉装入物の層厚分布測定装置の計測手段の概略図である。It is the schematic of the measurement means of the layer thickness distribution measuring apparatus of the blast furnace charge which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る高炉装入物の層厚分布測定装置における第1の連続関数とこの第1の連続関数を規定する複数の関数とを示す図である。It is a figure which shows the 1st continuous function in the layer thickness distribution measuring apparatus of the blast furnace charge which concerns on the same embodiment, and the several function which prescribes | regulates this 1st continuous function. 同実施形態に係る高炉装入物の層厚分布測定装置における動作のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of operation | movement in the layer thickness distribution measuring apparatus of the blast furnace charge which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る高炉装入物の層厚分布測定装置の位置補正部での補正を示す図である。It is a figure which shows the correction | amendment in the position correction part of the layer thickness distribution measuring apparatus of the blast furnace charge which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る高炉装入物の層厚分布測定装置での層厚分布の測定において、(a)は実測値の表面プロフィールを示し、(b)は当該実施形態に係る層厚分布推定方法で求めた表面プロフィールを示し、(c)は30バッチの平均の表面プロフィールを示す図である。In the measurement of the layer thickness distribution in the layer thickness distribution measuring device for the blast furnace charge according to the embodiment, (a) shows the surface profile of the actual measurement value, and (b) shows the layer thickness distribution estimation method according to the embodiment. (C) is a figure which shows the average surface profile of 30 batches. 同実施形態に係る高炉装入物の層厚分布測定装置での層厚分布の測定において、図6(a)乃至図6(c)における各プロフィールに基づく層厚を示す図である。It is a figure which shows the layer thickness based on each profile in Fig.6 (a) thru | or FIG.6 (c) in the measurement of the layer thickness distribution in the layer thickness distribution measuring apparatus of the blast furnace charge which concerns on the same embodiment. 図7での層厚の誤差を示す図である。It is a figure which shows the error of the layer thickness in FIG. 第2実施形態に係る高炉装入物の層厚分布測定装置のブロック図である。It is a block diagram of the layer thickness distribution measuring apparatus of the blast furnace charge which concerns on 2nd Embodiment. 同実施形態に係る高炉装入物の層厚分布測定装置における第2の連続関数とこの第1の連続関数を規定する複数の関数とを示す図である。It is a figure which shows the 2nd continuous function and the several function which prescribes | regulates this 1st continuous function in the layer thickness distribution measuring apparatus of the blast furnace charge which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る高炉装入物の層厚分布測定装置における動作のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of operation | movement in the layer thickness distribution measuring apparatus of the blast furnace charge which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る高炉装入物の層厚分布測定装置の位置補正部での補正を示す図である。It is a figure which shows the correction | amendment in the position correction part of the layer thickness distribution measuring apparatus of the blast furnace charge which concerns on the same embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 測定装置
12 計測手段(マイクロ波プロフィールメーター)
14 出力手段
20 層厚分布導出手段
21 関数記憶部
22 体積記憶部
23 推定形状線導出部
24 位置補正部
25 層厚分布導出部
50 推定形状線
50n−1 第N−1回目バッチの推定形状線
50 第N回目バッチの推定形状線
51 炉壁曲線部
52 直線部
53 接続曲線部
54 傾斜部
55 中心曲線部
F1 第1の連続関数
f11 第1の一次関数
f12 第2の一次関数
f21 第1の曲線関数
f22 第2の曲線関数
10 Measuring device 12 Measuring means (microwave profile meter)
14 Output unit 20 Layer thickness distribution deriving unit 21 Function storage unit 22 Volume storage unit 23 Estimated shape line deriving unit 24 Position correcting unit 25 Layer thickness distribution deriving unit 50 Estimated shape line 50 n-1 N-1th batch estimated shape Line 50 n Estimated shape line of Nth batch 51 Furnace wall curve portion 52 Straight line portion 53 Connection curve portion 54 Inclination portion 55 Central curve portion F1 First continuous function f11 First linear function f12 Second linear function f21 1 curve function f22 2nd curve function

Claims (8)

高炉内に装入物を装入するバッチをn回(但し、nはn>1の範囲で任意に選ばれる自然数)繰り返すことによって当該高炉内に積層された装入物のうち、第n回目バッチの装入物が形成する層における炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を測定する方法であって、
第n−1回目バッチと第n回目バッチとの各バッチにおいて所定位置の炉半径における前記装入物の層上面形状を計測する計測ステップと、
前記層上面形状を曲線を有する線として擬制する推定形状線を前記計測ステップで得られた前記各バッチの計測値に基づいて第n−1回目バッチと前記第n回目バッチとのバッチ毎に導出する形状線導出ステップと、
この形状線導出ステップで導出した2本の推定形状線を炉中心軸が回転中心となるように回転させて推定表面プロフィールをそれぞれ求めた場合に両推定表面プロフィールに挟まれた空間の体積が第n回目バッチの装入物全体の体積と等しくなるような間隔で、前記第n回目バッチの推定形状線の下方に前記第n−1回目バッチの推定形状線が位置するように前記2本の推定形状線の少なくとも一方を補正する補正ステップと、
このように補正した前記第n−1回目バッチと前記第n回目バッチとの各推定形状線における炉半径方向に沿った各位置での上下間隔に基づいて第n回目バッチの装入物における炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を導出する層厚分布導出ステップとを備え、
前記形状線導出ステップでは、前記推定形状線を規定する第1の連続関数を予め設定しておき、この第1の連続関数は、前記所定位置の炉半径方向に連なる複数の関数であって、各関数の係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲が未定で且つ隣接する関数同士がその境界において連続するように炉壁から炉中心側に向って順に並ぶ第1の一次関数、第1の曲線関数、第2の一次関数、及び第2の曲線関数により規定され、
前記第1の一次関数は、当該関数によって規定される線が炉壁近傍に位置し、水平若しくは略水平方向の直線となる関数であり、前記第2の一次関数は、当該関数によって規定される線が前記第1の一次関数よりも炉中心側に位置し、炉中心に向って一定の下り勾配の直線となる関数であり、前記第1の曲線関数は、当該関数によって規定される線が前記第1の一次関数と前記第2の一次関数との間に位置し、前記第1の一次関数に規定される略水平な直線の炉中心側端部と前記第2の一次関数に規定される下り勾配の直線の炉壁側端部とを滑らかに接続する曲線となる関数であり、前記第2の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であり、
各バッチにおいて、前記計測ステップで得た当該バッチの計測値に基づいてバッチ毎に前記各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲を算出することにより、前記第n―1回目バッチと前記第n回目バッチとのバッチ毎の推定形状線を導出することを特徴とする高炉装入物の層厚分布測定方法。
Of the charges stacked in the blast furnace by repeating the batch for charging the charges into the blast furnace n times (where n is a natural number arbitrarily selected within the range of n> 1), the nth time A method of measuring a layer thickness distribution along a furnace radial direction from a furnace center to a furnace wall in a layer formed by a batch charge,
A measurement step of measuring the top surface shape of the charge in the furnace radius at a predetermined position in each batch of the (n-1) th batch and the nth batch;
An estimated shape line that simulates the upper surface shape of the layer as a line having a curve is derived for each batch of the (n−1) -th batch and the n-th batch based on the measurement value of each batch obtained in the measurement step. A shape line deriving step,
When the estimated surface profiles are obtained by rotating the two estimated shape lines derived in this shape line deriving step so that the furnace center axis is the center of rotation, the volume of the space sandwiched between both estimated surface profiles is the first. The two pieces are arranged such that the estimated shape line of the n-1st batch is positioned below the estimated shape line of the nth batch at an interval equal to the volume of the entire charge of the nth batch. A correction step for correcting at least one of the estimated shape lines;
The furnace in the charge of the nth batch based on the vertical spacing at each position along the furnace radial direction in each estimated shape line of the n-1st batch and the nth batch corrected in this way A layer thickness distribution deriving step for deriving a layer thickness distribution along the furnace radial direction from the center to the furnace wall;
In the shape line derivation step, a first continuous function that defines the estimated shape line is set in advance, and the first continuous function is a plurality of functions continuous in the furnace radial direction of the predetermined position, A first linear function in which the coefficient of each function and the range of the predetermined position in the furnace radial direction are undetermined and adjacent functions are arranged in order from the furnace wall to the furnace center side so that adjacent functions are continuous at the boundary, Defined by a curve function, a second linear function, and a second curve function;
The first linear function is a function in which a line defined by the function is positioned in the vicinity of the furnace wall and becomes a horizontal or substantially horizontal straight line, and the second linear function is defined by the function. The line is a function that is positioned closer to the furnace center than the first linear function and becomes a straight line having a constant downward slope toward the furnace center, and the first curve function is a line defined by the function. It is located between the first linear function and the second linear function, and is defined by a substantially horizontal straight furnace center side end defined by the first linear function and the second linear function. The second curve function is a function that smoothly connects a straight line with a straight line with a downward slope, and a line defined by the function is located at the center of the furnace and expands upward. It is a function that becomes a curve to be issued,
In each batch, by calculating the coefficient in each function and the range in the furnace radial direction of the predetermined position for each batch based on the measurement value of the batch obtained in the measurement step, the n-1st batch and A method for measuring a layer thickness distribution of a blast furnace charge, wherein an estimated shape line for each batch with the n-th batch is derived.
請求項1に記載の高炉装入物の層厚分布測定方法において、
前記形状線導出ステップでは、前記推定形状線を規定する係数未定の第2の連続関数をさらに設定しておき、この第2の連続関数は、前記所定位置の炉半径方向に連なる複数の関数であって、各関数の係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲が未定で且つ隣接する関数同士がその境界において連続するように前記所定位置の炉半径に沿って炉壁から炉中心側に向って順に並ぶ第3の曲線関数、第3の一次関数、及び第4の曲線関数により規定され、
前記第3の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉壁近傍に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であり、前記第4の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であり、前記第3の一次関数は、当該関数によって規定される線が前記第3の曲線関数と前記第4の曲線関数との間に位置し、炉中心に向って一定の下り勾配の直線となる関数であり、
第n−1回目バッチと第n回目バッチとの各バッチにおいて、前記装入物の炉壁側への装入のときに炉半径方向に沿って落下位置を変えながら前記装入物を高炉内へ装入する場合には、前記計測ステップで得た当該バッチの計測値に基づいて前記第1の連続関数を規定する各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲を算出することにより当該バッチの推定形状線を導出し、
前記装入物の炉壁側への装入のときに炉半径方向の落下位置を変えずに装入物を高炉内へ装入する場合には、前記計測ステップで得た当該バッチの計測値に基づいて前記第2の連続関数を規定する各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲を算出することにより当該バッチの推定形状線を導出することを特徴とする高炉装入物の層厚分布測定方法。
In the method for measuring the layer thickness distribution of the blast furnace charge according to claim 1,
In the shape line derivation step, a second continuous function having an undetermined coefficient that defines the estimated shape line is further set, and the second continuous function is a plurality of functions that are continuous in the furnace radial direction at the predetermined position. The coefficient of each function and the range in the furnace radial direction of the predetermined position are undetermined, and adjacent functions continue from the furnace wall toward the furnace center along the furnace radius at the predetermined position so that the adjacent functions are continuous at the boundary. Defined by a third curve function, a third linear function, and a fourth curve function,
The third curve function is a function in which a line defined by the function is located in the vicinity of the furnace wall and bulges upward, and the fourth curve function is a line defined by the function. Is a function that is located in the center of the furnace and forms a curve that bulges upward, and the third linear function is such that the line defined by the function is the third curve function and the fourth curve function. Is a function that is a straight line with a constant downward slope toward the furnace center,
In each batch of the (n-1) th batch and the nth batch, the charge is placed in the blast furnace while changing the drop position along the furnace radial direction when the charge is charged to the furnace wall side. In the case of charging, the coefficient in each function defining the first continuous function and the range in the furnace radial direction of the predetermined position are calculated based on the measurement value of the batch obtained in the measurement step. Deriving the estimated shape line of the batch,
When charging the charging material into the blast furnace without changing the dropping position in the furnace radial direction when charging the charging material to the furnace wall side, the measured value of the batch obtained in the measuring step The estimated shape line of the batch is derived by calculating a coefficient in each function that defines the second continuous function and a range in the furnace radial direction of the predetermined position based on Layer thickness distribution measurement method.
請求項1又は2に記載の高炉装入物の層厚分布測定方法において、
前記第1の連続関数又は前記第2の連続関数は、炉中心軸をy軸、前記所定位置の炉半径をx軸とするxy平面上で表される関数であり、
前記第1の曲線関数、前記第2の曲線関数、前記第3の曲線関数又は前記第4の曲線関数は、当該曲線関数によって規定される曲線の接線とx軸とのなす角におけるx軸方向の位置に対する角度変化率が一定の関数であることを特徴とする高炉装入物の層厚分布測定方法。
In the method for measuring the layer thickness distribution of the blast furnace charge according to claim 1 or 2,
The first continuous function or the second continuous function is a function represented on an xy plane having a furnace center axis as a y-axis and a furnace radius at the predetermined position as an x-axis.
The first curve function, the second curve function, the third curve function, or the fourth curve function is an x-axis direction at an angle between a tangent line of the curve defined by the curve function and the x-axis. A method for measuring a layer thickness distribution of a blast furnace charge, wherein an angle change rate with respect to a position of the blast furnace is a constant function.
請求項3に記載の高炉装入物の層厚分布測定方法において、
前記第1の曲線関数、前記第2の曲線関数、前記第3の曲線関数又は前記第4の曲線関数は、以下の(1)式又は(2)式で表される関数であることを特徴とする高炉装入物の層厚分布測定方法。
y=(−1/a)・log|cos(ax+b)|+c ・・・(1)
y=αx+βx+γ ・・・(2)
ここで、a,b,c,α,β,γは、係数。
In the method for measuring the layer thickness distribution of the blast furnace charge according to claim 3,
The first curve function, the second curve function, the third curve function, or the fourth curve function is a function represented by the following expression (1) or (2): A method for measuring the layer thickness distribution of the blast furnace charge.
y = (− 1 / a) · log | cos (ax + b) | + c (1)
y = αx 2 + βx + γ (2)
Here, a, b, c, α, β, and γ are coefficients.
請求項4に記載の高炉装入物の層厚分布測定方法において、
前記形状線導出ステップでは、前記計測ステップで得た計測値から最急降下法を用いて前記第1の連続関数又は前記第2の連続関数を規定する全ての関数における係数及び前記x軸方向における範囲を同時に求めることを特徴とする高炉装入物の層厚分布測定方法。
In the method for measuring the layer thickness distribution of the blast furnace charge according to claim 4,
In the shape line derivation step, coefficients in all the functions that define the first continuous function or the second continuous function using the steepest descent method from the measurement values obtained in the measurement step, and ranges in the x-axis direction The layer thickness distribution measuring method of the blast furnace charge characterized by calculating | requiring simultaneously.
高炉内に装入物を装入するバッチをn回(但し、nはn>1の範囲で任意に選ばれる自然数)繰り返すことによって当該高炉内に積層された装入物のうち、第n回目バッチの装入物が形成する層における炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を測定する装置であって、
第n−1回目バッチと第n回目バッチとの各バッチにおいて所定位置の炉半径における前記装入物の層上面形状の計測によって得られた計測値に基づいて第n回目バッチの装入物における炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を導出する層厚分布導出手段と、
この層厚分布導出手段によって導出された層厚分布を外部に出力する出力手段とを備え、
前記層厚分布導出手段は、前記層上面形状を曲線を有する線として擬制する推定形状線を規定し、複数の関数が各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲が未定で且つ隣接する関数同士がその境界において連続するように当該所定位置の炉半径方向に沿って連なることにより規定される第1の連続関数を予め格納しておく関数記憶部と、
第n回目バッチにおいて高炉内へ装入された装入物全体の体積の値を格納する体積記憶部と、
前記第n−1回目バッチと前記第n回目バッチとの各バッチの計測値に基づいてバッチ毎に前記関数記憶部に格納されている前記第1の連続関数を規定する前記各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲を算出することにより、前記第n−1回目バッチと第n回目バッチとのバッチ毎の推定形状線を導出し、これら導出された2本の推定形状線の値をそれぞれ格納する推定形状線導出部と、
この推定形状線導出部にその値が格納された2本の推定形状線を炉中心軸が回転中心となるように回転させて推定表面プロフィールをそれぞれ求めた場合に両推定表面プロフィールに挟まれた空間の体積が前記体積記憶部に格納された第n回目バッチの装入物全体の体積と等しくなるような間隔で、前記第n回目バッチの推定形状線の下方に前記第n−1回目バッチの推定形状線が位置するように前記2本の推定形状線の少なくとも一方を補正する位置補正部と、
このように補正された前記第n−1回目バッチと前記第n回目バッチとの各推定形状線における炉半径方向に沿った各位置での上下間隔に基づいて第n回目バッチの装入物における炉中心から炉壁までの炉半径方向に沿った層厚分布を導出し、この導出された層厚分布の値を前記出力手段に伝達する層厚分布導出部とを有し、
前記関数記憶部に予め格納されている第1の連続関数は、前記所定位置の炉半径に沿って炉壁から炉中心側に向って順に並ぶ第1の一次関数、第1の曲線関数、第2の一次関数、及び第2の曲線関数により規定され、
前記第1の一次関数は、当該関数によって規定される線が炉壁近傍に位置し、水平若しくは略水平方向の直線となる関数であり、前記第2の一次関数は、当該関数によって規定される線が前記第1の一次関数よりも炉中心側に位置し、炉中心に向って一定の下り勾配の直線となる関数であり、前記第1の曲線関数は、当該関数によって規定される線が前記第1の一次関数と前記第2の一次関数との間に位置し、前記第1の一次関数に規定される水平若しくは略水平な直線の炉中心側端部と前記第2の一次関に規定される下り勾配の直線の炉壁側端部とを滑らかに接続する曲線となる関数であり、前記第2の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であることを特徴とする高炉装入物の層厚分布測定装置。
Of the charges stacked in the blast furnace by repeating the batch for charging the charges into the blast furnace n times (where n is a natural number arbitrarily selected within the range of n> 1), the nth time An apparatus for measuring a layer thickness distribution along a furnace radial direction from a furnace center to a furnace wall in a layer formed by a batch charge,
In each of the n-th batch and the n-th batch, in the charge of the n-th batch based on the measurement value obtained by measuring the top surface shape of the charge in the furnace radius at a predetermined position. A layer thickness distribution deriving means for deriving a layer thickness distribution along the furnace radial direction from the furnace center to the furnace wall;
Output means for outputting the layer thickness distribution derived by the layer thickness distribution deriving means to the outside,
The layer thickness distribution deriving means defines an estimated shape line that simulates the shape of the upper surface of the layer as a line having a curve, and a plurality of functions are coefficients in each function and a range in the furnace radial direction of the predetermined position are not determined and adjacent to each other A function storage unit that stores in advance a first continuous function defined by being continuous along the furnace radial direction of the predetermined position so that the functions to be performed are continuous at the boundary;
A volume storage unit for storing a volume value of the entire charge charged into the blast furnace in the n-th batch;
A coefficient in each function that defines the first continuous function stored in the function storage unit for each batch based on the measured values of each batch of the (n-1) th batch and the nth batch; By calculating a range in the furnace radial direction of the predetermined position, an estimated shape line for each batch of the (n−1) -th batch and the n-th batch is derived, and two of these derived estimated shape lines are derived. An estimated shape line deriving unit for storing each value;
When two estimated shape lines whose values are stored in this estimated shape line deriving section are rotated so that the furnace center axis is the center of rotation, and the estimated surface profiles are obtained, they are sandwiched between both estimated surface profiles. The n-1st batch below the estimated shape line of the nth batch at an interval such that the volume of the space is equal to the volume of the entire charge of the nth batch stored in the volume storage unit. A position correction unit that corrects at least one of the two estimated shape lines so that the estimated shape line is positioned;
In the charge of the nth batch based on the vertical spacing at each position along the furnace radial direction in each estimated shape line of the n-1st batch and the nth batch corrected in this way. A layer thickness distribution deriving unit for deriving a layer thickness distribution along the furnace radial direction from the furnace center to the furnace wall, and transmitting a value of the derived layer thickness distribution to the output means;
The first continuous function stored in advance in the function storage unit is a first linear function, a first curve function, a first curve function arranged in order from the furnace wall toward the furnace center along the furnace radius at the predetermined position. Defined by a linear function of 2 and a second curve function,
The first linear function is a function in which a line defined by the function is positioned in the vicinity of the furnace wall and becomes a horizontal or substantially horizontal straight line, and the second linear function is defined by the function. The line is a function that is positioned closer to the furnace center than the first linear function and becomes a straight line having a constant downward slope toward the furnace center, and the first curve function is a line defined by the function. Located between the first linear function and the second linear function, a horizontal or substantially horizontal straight furnace center side end defined by the first linear function and the second linear relation The second curve function is a function in which the line defined by the function is located in the furnace center, Of the blast furnace charge, which is a function that forms a curved line Thickness distribution measurement device.
請求項6に記載の高炉装入物の層厚分布測定装置において、
第n回目バッチにおいて半径方向の落下位置を変えながら炉壁側へ装入物の装入が行われたか否かの装入状態情報を入力する入力部又は前記装入状態情報が外部から伝達される受信部の少なくとも一方と、
この入力され又は伝達された前記装入状態情報を格納する状態記憶部と、をさらに備え、
前記関数記憶部は、前記推定形状線を規定し、複数の関数が各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲が未定で且つ隣接する関数同士がその境界において連続するように当該所定位置の炉半径方向に沿って連なる第2の連続関数をさらに格納しておき、
この関数記憶部に格納されている第2の連続関数は、前記所定位置の炉半径に沿って炉壁から炉中心側に向って順に並ぶ第3の曲線関数、第3の一次関数、及び第4の曲線関数により規定され、
前記第3の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉壁近傍に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であり、前記第4の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であり、前記第3の一次関数は、当該関数によって規定される線が前記第3の曲線関数と前記第4の曲線関数との間に位置し、炉中心に向って一定の下り勾配の直線となる関数であり、
前記推定形状線導出部では、前記状態記憶部に格納された前記装入状態情報に基づき、前記第n−1回目バッチと前記第n回目バッチとの各バッチにおいて、前記装入物の炉壁側への装入のときに炉半径方向に沿って落下位置を変えながら装入物を高炉内へ装入する場合には、当該バッチの前記計測値に基づいて前記関数記憶部に格納されている第1の連続関数を規定する各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲を算出し、
前記装入物の炉壁側への装入のときに炉半径方向の落下位置を変えずに装入物を高炉内へ装入する場合には、当該バッチの前記計測値に基づいて前記関数記憶部に格納されている第2の連続関数を規定する前記各関数における係数及び前記所定位置の炉半径方向の範囲を算出することにより、前記第n−1回目バッチ及び第n回目バッチのバッチ毎の推定形状線を導出し、これら導出された2本の推定形状線の値をそれぞれ格納することを特徴とする高炉装入物の層厚分布測定装置。
In the blast furnace charge layer thickness distribution measuring apparatus according to claim 6,
In the n-th batch, an input unit for inputting charging state information indicating whether charging has been performed on the furnace wall side while changing the radial drop position or the charging state information is transmitted from the outside. At least one of the receiving units,
A state storage unit for storing the input or transmitted charging state information,
The function storage unit defines the estimated shape line, and the predetermined function is such that a plurality of functions have a coefficient in each function and a range in the furnace radial direction of the predetermined position and adjacent functions are continuous at the boundary. A second continuous function that continues along the furnace radial direction of the position is further stored,
The second continuous function stored in the function storage unit includes a third curved function, a third linear function, and a third linear function arranged in order from the furnace wall toward the furnace center along the furnace radius at the predetermined position. 4 is defined by the curve function,
The third curve function is a function in which a line defined by the function is located in the vicinity of the furnace wall and bulges upward, and the fourth curve function is a line defined by the function. Is a function that is located in the center of the furnace and forms a curve that bulges upward, and the third linear function is such that the line defined by the function is the third curve function and the fourth curve function. Is a function that is a straight line with a constant downward slope toward the furnace center,
In the estimated shape line deriving unit, the furnace wall of the charged material in each batch of the (n-1) th batch and the nth batch based on the charging state information stored in the state storage unit In the case of charging the charged material into the blast furnace while changing the drop position along the furnace radial direction at the time of charging to the side, it is stored in the function storage unit based on the measured value of the batch. Calculating a coefficient in each function that defines the first continuous function and a range in the furnace radial direction of the predetermined position;
When charging the charging material into the blast furnace without changing the dropping position in the furnace radial direction when charging the charging material to the furnace wall side, the function is based on the measured value of the batch. By calculating a coefficient in each function defining the second continuous function stored in the storage unit and a range in the furnace radial direction of the predetermined position, the batch of the n-1st batch and the nth batch An apparatus for measuring a layer thickness distribution of a blast furnace charge, wherein each estimated shape line is derived and values of the two derived estimated shape lines are stored.
請求項6又は7に記載の高炉装入物の層厚分布測定装置において、
前記所定位置の炉半径における前記装入物の層上面形状を計測し、この計測によって得られた計測値を前記推定形状線導出手段に伝達する計測手段をさらに備えることを特徴とする高炉装入物の層厚分布測定装置。
In the blast furnace charge layer thickness distribution measuring apparatus according to claim 6 or 7,
Blast furnace charging characterized by further comprising measuring means for measuring the shape of the top surface of the charge at the furnace radius at the predetermined position and transmitting the measured value obtained by this measurement to the estimated shape line deriving means Equipment thickness distribution measuring device.
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