JP2012087333A - 高炉装入物落下軌跡推算装置、高炉装入物落下軌跡推算方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 「装入物の飛び出し角度φ」を「旋回シュート200の傾動角ψ」のm次関数(mは2以上の整数)にすると共に、「装入物のせり上がり高さH」を「旋回シュート200の傾動角ψ」のn次関数(nは2以上の整数)にした。そして、旋回シュート200の傾動角ψに応じた「装入物の飛び出し角度φ」と「装入物のせり上がり高さH」とを用いて、旋回シュート200からの装入物の落下軌跡を、当該装入物が放物線運動をするものとして求める。
【選択図】 図4
Description
特許文献1では、軸心部装入シュートから高炉の内部へ装入される装入物の装入目標位置を計算することが開示されている。軸心部装入シュートは、高炉頂部の炉壁を貫通して高炉の軸心を指向するように下方に傾斜して配置(固定)されたものである。特許文献1では、このような軸心部装入シュートから飛び出した装入物が、軸心部装入シュートの先端から放物線運動をすると仮定して装入目標位置を計算するようにしている。
そこで、非特許文献1では、旋回シュートから、高炉の内部へ装入される装入物の落下軌跡を推定することが開示されている。
図1は、高炉装入物落下軌跡推算装置100の機能的な構成の一例を示す図である。
高炉装入物落下軌跡推算装置100は、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、各種インターフェース、及びディスプレイ等を備えた情報処理装置(パーソナルコンピュータ)を用いることにより実現できる。
装入物落下位置取得部101は、高炉(実炉)における旋回シュートが旋回しているときの当該旋回シュートからの装入物の落下位置の実測値を取得する。本実施形態では、相互に値が異なる2つの傾動角ψ(38.8[°]及び51.1[°])での、旋回シュートからの装入物の落下位置の実測値を取得する。
図3は、高炉(実炉)における旋回シュートからの装入物の落下位置の実測値を取得する方法の一例を説明する図である。図3において、破線300は、高炉の中心(軸心)を示している(図3の上下方向が高炉の高さ方向となる)。また、図3では、高炉の一部のみを示している。
また、測定に際して設定する旋回シュート200の傾動角ψは2つに限定されず、1つであっても3つ以上であってもよい。
DEMパラメータ導出部102は、装入物落下位置取得部101で取得された「旋回シュートからの装入物の落下位置の実測値」と同じ位置に装入物が落下するときの「粒子間摩擦係数と、粒子−シュート面摩擦係数と、旋回シュートの内周面の凹凸量」を、DEM(Discrete Element Method;離散要素法)により導出する。ここで、粒子間摩擦係数は、装入物間(粒子間)の摩擦係数である。また、粒子−シュート面摩擦係数は、装入物(粒子)と旋回シュートの内周面との間の摩擦係数である。DEMパラメータ導出部102は、このような計算を、装入物落下位置取得部101で取得された「旋回シュートからの装入物の落下位置の実測値」を得たときの傾動角ψのそれぞれについて行う。
DEMパラメータ導出部102は、例えば、CPUが、DEMによる解析を実行して、粒子間摩擦係数と、粒子−シュート面摩擦係数と、旋回シュートの内周面の凹凸量とを導出し、その結果をRAM等に記憶することにより実現される。
粒子挙動解析部103は、予め設定された複数の傾動角ψのそれぞれについて、自由落下した装入物が、旋回中の旋回シュートに到達し、当該旋回シュート内を移動して当該旋回シュートの先端から落下して高炉内に堆積されるまでの挙動を、DEMにより解析する。
粒子挙動解析部103は、例えば、CPUが、DEMによる解析を実行して、装入物の挙動を解析し、その結果をRAM等に記憶することにより実現される。
飛び出し角度導出部104は、粒子挙動解析部103によりDEMで解析された装入物の挙動に基づき、旋回シュート200が旋回しているときに装入物が旋回シュート200から飛び出すときの当該装入物の飛び出し角度φを導出する。飛び出し角度導出部104は、このような計算を、予め設定された複数の傾動角ψのそれぞれについて行う。
図4は、旋回シュート200における装入物の挙動の一例をモデル化して示す図である。具体的に図4(a)は、旋回シュート200から放物線運動をして落下する装入物の位置を表現するのに必要なパラメータを、旋回シュート200の斜視図と共に示す図である。また、図4(b)は、旋回シュート200の内周面を、その上方から見た図である。また、図4(c)は、旋回シュート200の内周面に落下したときの装入物を示す図である。
また、本実施形態では、図4(b)に示すように、本実施形態では、旋回シュート200の先端に重心が位置している装入物402を旋回シュート200から飛び出す装入物としている。更に、本実施形態では、旋回シュート200の先端に重心が位置している全ての装入物402の飛び出し角度φの平均を、装入物の飛び出し角度φとして採用するようにしている。このようにすることにより、1つの傾動角ψに対して、装入物の飛び出し角度φが1つ決定される。
飛び出し角度導出部104は、例えば、CPUが、DEMによる解析の結果から、予め設定された複数の傾動角ψのそれぞれについて、装入物の飛び出し角度φを導出し、その結果をRAM等に記憶することによって実現される。
飛び出し角度−傾動角関係導出部105は、以下の(1)式が、予め設定された複数の傾動角ψ毎に飛び出し角度導出部104で導出された装入物の飛び出し角度φに合うように、以下の(1)式のCiを、パラメータフィッティングにより導出する。そして、飛び出し角度−傾動角関係導出部105は、導出したCiを、飛び出し角度−傾動角関係記憶部106に記憶する。尚、(1)式において、nを2以上にしている理由については後述する。また、パラメータフィッティングは、公知のソフトウェア(ツール)を用いて実現することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
飛び出し角度−傾動角関係記憶部106は、例えば、HDD等を用いることにより実現される。また、飛び出し角度−傾動角関係導出部105は、例えば、CPUが、DEMの解析結果から得られた「装入物の飛び出し角度φと傾動角ψとの関係」に対してパラメータフィッティングを行って(1)式のCiを導出し、その結果をHDD等に記憶することにより実現される。
せり上がり高さ導出部107は、粒子挙動解析部103によりDEMで解析された装入物の挙動の結果に基づき、旋回シュート200が旋回しているときに装入物が旋回シュート200から飛び出すときの「旋回シュート200の底部の内周側の面を基準としたときの当該装入物のせり上がり高さH」を導出する。せり上がり高さ導出部107は、このような計算を、予め設定された複数の傾動角ψのそれぞれについて行う。
図4(a)に示すように、本実施形態では、装入物のせり上がり高さHを、旋回シュート200の底部の内周側の面と、旋回シュート200から飛び出すときの装入物の重心との最短距離としている。
また、前述したように本実施形態では、旋回シュート200の先端に重心が位置している装入物402を旋回シュート200から飛び出す装入物としている(図4(b)を参照)。更に、本実施形態では、旋回シュート200の先端に重心が位置している全ての装入物402のせり上がり高さHの平均を、装入物のせり上がり高さHとして採用するようにしている。このようにすることにより、1つの傾動角ψに対して、装入物のせり上がり高さHが1つ決定される。
せり上がり高さ導出部107は、例えば、DEMによる解析の結果から、予め設定された複数の傾動角ψのそれぞれについて、装入物のせり上がり高さHを導出し、その結果をRAM等に記憶することによって実現される。
せり上がり高さ−傾動角関係導出部108は、以下の(2)式が、予め設定された複数の傾動角ψ毎にせり上がり高さ導出部107で導入された装入物のせり上がり高さHに合うように、以下の(2)式のBiを、パラメータフィッティングにより導出する。そして、せり上がり高さ−傾動角関係導出部108は、導出したBiを、せり上がり高さ−傾動角関係記憶部109に記憶する。尚、(2)式において、mを2以上にしている理由については後述する。また、パラメータフィッティングは、公知のソフトウェア(ツール)を用いて実現することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
せり上がり高さ−傾動角関係記憶部109は、例えば、HDD等を用いることにより実現される。また、せり上がり高さ−傾動角関係導出部108は、例えば、CPUが、DEMの解析結果から得られた「装入物のせり上がり高さHと傾動角ψとの関係」に対してパラメータフィッティングを行って(2)式のBiを導出し、その結果をHDD等に記憶することにより実現される。
図7に示すように、本実施形態では、高炉毎、装入物の種類毎に、パラメータBi、Ciを設定するようにしている。ここで、本実施形態では、例えば、同一の焼結鉱であってもその成分が異なっている場合には、異種の装入物として、図7に示すテーブル701、702に対して、当該装入物毎に異なるパラメータBi、Ciを設定するようにしている。このことは、他の装入物(コークス等)についても同じである。
落下軌跡導出部110は、旋回シュート200からの装入物の落下軌跡(各時間tにおける装入物の位置)を、旋回シュート200からの飛び出し後は、装入物が放物線運動をすると仮定して導出する。具体的に落下軌跡導出部110は、以下の(3)式により、旋回シュート200から飛び出した装入物の時間tにおける位置(座標(x,y))を導出する。ここで、xは、高炉の水平方向の座標であり、yは、高炉の高さ方向の座標である。旋回シュート200から飛び出した装入物の時間tにおける3次元上の位置は、例えば、高炉の奥行き方向の各位置において、座標(x,y)を導出することにより導出することができる。尚、座標の原点は、任意に設定することができる。
(3)式〜(5)式により、旋回シュート200からの装入物の落下軌跡(各時間tにおける座標(x,y))を導出するために、落下軌跡導出部110は、高炉を特定する情報と、落下軌跡の導出対象となる装入物の種類を特定する情報を入力する。また、落下軌跡導出部110は、旋回シュート200の位置・形状・傾動角ψ・旋回速度(角速度ω)・内周面の摩擦係数μを特定するための情報を取得する。以下の説明では、これらの情報を必要に応じて「落下軌跡導出用入力情報」と称する。
そして、落下軌跡導出部110は、(3)式の右辺の変数に値を代入して、旋回シュート200からの装入物の落下軌跡(各時間tにおける各時間tにおける座標(x,y))を導出する。
落下軌跡表示部111は、落下軌跡導出部110で導出された「旋回シュート200からの装入物の落下軌跡」を、表示装置(コンピュータディスプレイ)に表示させる。
落下軌跡表示部111は、例えば、CPUが、旋回シュート200からの装入物の落下軌跡(各時間tにおける座標(x,y))のデータを読み出して表示データを生成し、生成した表示データを表示装置に出力することにより実現される。
図8において●(実測)は、装入物落下位置取得部101で取得された「旋回シュートからの装入物の落下位置の実測値」である。DEMパラメータ導出部102は、旋回シュートからの装入物の落下位置が●の位置になるように、粒子間摩擦係数と、粒子−シュート面摩擦係数と、旋回シュートの内周面の凹凸量とを導出する。
飛び出し角度導出部104は、粒子挙動解析部103によりDEMで解析された装入物の挙動の結果に基づき、各傾動角ψにおける装入物の飛び出し角度φを導出する。飛び出し角度−傾動角関係導出部105は、飛び出し角度導出部104により導出された「各傾動角ψにおける装入物の飛び出し角度φ」に対してパラメータフィッティングを行って(1)式のCiを導出して飛び出し角度−傾動角関係記憶部106に記憶する。
そして、落下軌跡導出部110は、(3)式〜(5)式の計算を行って、旋回シュート200からの装入物の落下軌跡を導出する(図7の実線(推算式)を参照)。
前述したように、本実施形態では、(1)式において、装入物の飛び出し角度φの次数nを2以上にし、(2)式において、装入物のせり上がり高さHの次数mを2以上にしている。本実施形態では、実炉における装入物の挙動を高精度に解析できることが確認されているDEMによって解析された装入物の落下軌跡と、(1)式のn及び(2)式のmを変えて(3)式〜(5)式により得られた装入物の落下軌跡とのずれを検討することにより、(1)式のn及び(2)式のmの値を決定した。
DEMによる落下軌跡の解析は、DEMパラメータ導出部102及び粒子挙動解析部103で説明したようにして行う。ここでは、以下の値のDEM解析用入力情報を用いた。
焼結鉱の密度:3300[kg/m3]
焼結鉱の装入流量:670[kg/s]
旋回シュートの旋回速度:8[rpm]
旋回シュートの傾動角:51[°]、39[°]
A:1[m]
lr(水平時):4.5[m]
h0:3[m]
一方、装入物の飛び出し角φを旋回シュート200の傾動角ψと同じにして装入物のせり上がり高さHの次数mを4にしても、落下軌跡のずれは大きく改善されなかった。しかしながら、装入物の飛び出し角φの次数nを2にした上で、装入物のせり上がり高さHの次数mを2、3にすると、落下軌跡のずれは小さくなり、装入物のせり上がり高さHの次数mを4にすると、落下軌跡のずれは更に小さくなることが分かる。装入物のせり上がり高さHの次数mを大きくすればする程、落下軌跡のずれは小さくなる。そこで、本実施形態では、装入物の飛び出し角φの次数nを2にした上で、装入物のせり上がり高さHの次数mを2以上にした。
以上の傾向は、焼結鉱をコークスに変えたり、旋回シュートの大きさや旋回速度を変えたりしても同じであった。
次に、図10のフローチャートを参照しながら、装入物の飛び出し角φの関数と装入物のせり上がり高さHの関数を決定する際の高炉装入物落下軌跡推算装置100の動作の一例を説明する。
まず、ステップS1001において、装入物落下位置取得部101は、高炉(実炉)における旋回シュートからの装入物の落下位置の実測値を取得する。
次に、ステップS1004において、粒子挙動解析部103は、旋回シュート200の傾動角ψを、ステップS1003で選択した旋回シュート200の傾動角ψにした場合の装入物の挙動を、ステップS1002で導出された「粒子間摩擦係数と、粒子−シュート面摩擦係数と、旋回シュートの内周面の凹凸量」を用いて、DEMにより解析する。
ステップS1006に進むと、飛び出し角度導出部104は、ステップS1004で解析された装入物の挙動に基づき、予め設定された複数の傾動角ψのそれぞれについて、装入物の飛び出し角度φを導出する。
次に、ステップS1008において、飛び出し角度−傾動角関係導出部105は、ステップS1007で導出されたパラメータCiを、飛び出し角度−傾動角関係記憶部106に記憶する。このとき、飛び出し角度−傾動角関係導出部105は、対象となっている高炉と装入物の種類を特定する情報を入力し、当該高炉と装入物の種類に関連付けてパラメータCiを記憶する。
次に、ステップS1009において、せり上がり高さ導出部107は、ステップS1004で解析された装入物の挙動に基づき、予め設定された複数の傾動角ψのそれぞれについて、装入物のせり上がり高さHを導出する。
次に、ステップS1011において、せり上がり高さ−傾動角関係導出部108は、ステップS1010で導出されたパラメータBiを、せり上がり高さ−傾動角関係記憶部109に記憶する。このとき、せり上がり高さ−傾動角関係導出部108は、対象となっている高炉と装入物の種類を特定する情報を入力し、当該高炉と装入物の種類に関連付けてパラメータBiを記憶する。そして、図10のフローチャートによる処理を終了する。
まず、ステップS1101において、落下軌跡導出部110は、落下軌跡導出用入力情報を取得する。
次に、ステップS1102において、落下軌跡導出部110は、(3)式〜(5)式の計算に必要な全ての落下軌跡導出用入力情報を取得したか否かを判定する。この判定の結果、全ての落下軌跡導出用入力情報を取得していない場合には、ステップS1101に戻る。一方、全ての落下軌跡導出用入力情報を取得した場合には、ステップS1103に進む。
次に、ステップS1104において、落下軌跡導出部110は、ステップS1101で取得した落下軌跡導出用入力情報から特定される「高炉と装入物の種類」に対応するパラメータCiをテーブル702から抽出し、同じく落下軌跡導出用入力情報から特定される「旋回シュート200の傾動角ψ」における「装入物の飛び出し角度φ」を(1)式から導出する。
次に、ステップS1106において、落下軌跡表示部111は、ステップS1105で導出された「旋回シュート200からの装入物の落下軌跡」を、表示装置に表示させる。そして、図11のフローチャートによる処理を終了する。
以上のように本実施形態では、「装入物の飛び出し角度φ」を「旋回シュート200の傾動角ψ」のm次関数(mは2以上の整数)にすると共に、「装入物のせり上がり高さH」を「旋回シュート200の傾動角ψ」のn次関数(nは2以上の整数)にした。そして、旋回シュート200の傾動角ψに応じた「装入物の飛び出し角度φ」と「装入物のせり上がり高さH」とを用いて、旋回シュート200からの装入物の落下軌跡を、当該装入物が放物線運動をするものとして求める。従来は、旋回シュート200から飛び出した装入物の挙動を正確に知ることができなかったので、「装入物の飛び出し角度φ」及び「装入物のせり上がり高さH」を、経験に基づいて決定していた。本発明者らは、粒子間摩擦係数と、粒子−シュート面摩擦係数と、旋回シュートの内周面の凹凸量とを、実炉での実測値に合うように設定してDEMによる解析を行えば、装入物の挙動を高精度に解析できる(すなわち実炉における装入物の挙動に近い解析結果が得られる)ことを確認している。そこで、本実施形態では、DEMによる解析を行って旋回シュート200から飛び出した装入物の挙動を求め、この挙動に合うように、「装入物の飛び出し角度φ」と「装入物のせり上がり高さH」を求めるようにした。よって、旋回シュートから200の装入物の落下軌跡を正確に計算することができる。
本実施形態では、(3)式〜(5)式で、旋回シュート200からの装入物の落下軌跡を計算するようにした。しかしながら、装入物が放物線運動をするものとしていれば、旋回シュート200からの装入物の落下軌跡は、必ずしも(3)式〜(5)式で表現する必要はない。例えば、(3)式〜(5)式において空気抵抗の影響を考慮してもよい。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
101 装入物落下位置取得部
102 DEMパラメータ導出部
103 粒子挙動解析部
104 飛び出し角度導出部
105 飛び出し角度−傾動角関係導出部
106 飛び出し角度−傾動角関係記憶部
107 せり上がり高さ導出部
108 せり上がり高さ−傾動角関係導出部
109 せり上がり高さ−傾動角関係記憶部
110 落下軌跡導出部
111 落下軌跡表示部
200 旋回シュート
210 シュートピン
300 高炉の中心線
301 高炉の炉壁
302 落下軌跡測定棒
303 衝突痕の位置
Claims (11)
- ベルレス式高炉における旋回シュートから落下する装入物の落下軌跡を推算する高炉装入物落下軌跡推算装置であって、
前記旋回シュートが旋回しているときに装入物が当該旋回シュートから飛び出すときの当該装入物の飛び出し角度と、当該旋回シュートの傾動角との関係を記憶する飛び出し角度−傾動角関係記憶手段と、
前記旋回シュートが旋回しているときに装入物が当該旋回シュートから飛び出すときの、当該旋回シュートの底部の内周側の面を基準としたときの当該装入物のせり上がり高さと、当該旋回シュートの傾動角との関係を記憶するせり上がり高さ−傾動角関係記憶手段と、
前記装入物の落下軌跡の推算に際して指定された旋回シュートの傾動角に対応する、前記装入物の飛び出し角度及びせり上がり高さを導出し、導出した値を用いて、前記旋回シュートからの前記装入物の落下軌跡を、当該装入物が放物線運動をするものとして導出する落下軌跡導出手段と、を有し、
前記装入物の飛び出し角度は、前記旋回シュートの傾動角のn次関数(nは2以上の整数)で表され、
前記装入物のせり上がり高さは、前記旋回シュートの傾動角のm次関数(mは2以上の整数)で表されることを特徴とする高炉装入物落下軌跡推算装置。 - 前記旋回シュートが旋回しているときに装入物が旋回シュートから落下する際の当該装入物の挙動を、DEM(Discrete Element Method)により解析することを、前記旋回シュートの複数の傾動角のそれぞれにおいて実行する粒子挙動解析手段と、
前記粒子挙動解析手段により解析された結果に合うようにパラメータフィッティングを行って、前記装入物の飛び出し角度と、前記旋回シュートの傾動角との関係を導出する飛び出し角度−傾動角関係導出手段と、
前記粒子挙動解析手段により解析された結果に合うようにパラメータフィッティングを行って、前記装入物のせり上がり高さと、前記旋回シュートの傾動角との関係を導出するせり上がり高さ−傾動角関係導出手段と、を有し、
前記飛び出し角度−傾動角関係導出手段は、前記飛び出し角度−傾動角関係導出手段により導出された、前記装入物の飛び出し角度と、前記旋回シュートの傾動角との関係を記憶し、
前記せり上がり高さ−傾動角関係記憶手段は、前記せり上がり高さ−傾動角関係導出手段により導出された、前記装入物のせり上がり高さと、前記旋回シュートの傾動角との関係を記憶することを特徴とする請求項1に記載の高炉装入物落下軌跡推算装置。 - 前記ベルレス式高炉に配置された旋回シュートからの装入物の落下位置の実測値を取得する装入物落下位置取得手段と、
前記旋回シュートからの装入物の落下位置として、前記装入物落下位置取得手段により取得された実測値と一致する位置が得られるときの、前記装入物間の摩擦係数と、前記装入物と前記旋回シュートの内周面との間の摩擦係数と、前記旋回シュートの内周面の凹凸量とを、DEMによる解析を行って導出するDEMパラメータ導出手段と、を有し、
前記粒子挙動解析手段は、前記DEMパラメータ導出手段により導出された、前記装入物間の摩擦係数と、前記装入物と前記旋回シュートの内周面との間の摩擦係数と、前記旋回シュートの内周面の凹凸量とを入力として、前記旋回シュートが旋回しているときに装入物が旋回シュートから落下する際の当該装入物の挙動を、DEMにより解析することを特徴とする請求項2に記載の高炉装入物落下軌跡推算装置。 - 前記飛び出し角度−傾動角関係記憶手段により記憶される装入物の飛び出し角度は、前記旋回シュートの先端に位置している複数の装入物の飛び出し角度を代表する値であり、
前記せり上がり高さ−傾動角関係記憶手段により記憶される装入物のせり上がり高さは、前記旋回シュートの先端に位置している複数の装入物のせり上がり高さを代表する値であることを特徴とする請求項3に記載の高炉装入物落下軌跡推算装置。 - 前記nは、3以上の整数であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の高炉装入物落下軌跡推算装置。
- ベルレス式高炉における旋回シュートから落下する装入物の落下軌跡を推算する高炉装入物落下軌跡推算方法であって、
前記旋回シュートが旋回しているときに装入物が当該旋回シュートから飛び出すときの当該装入物の飛び出し角度と、当該旋回シュートの傾動角との関係を記憶する飛び出し角度−傾動角関係記憶工程と、
前記旋回シュートが旋回しているときに装入物が当該旋回シュートから飛び出すときの、当該旋回シュートの底部の内周側の面を基準としたときの当該装入物のせり上がり高さと、当該旋回シュートの傾動角との関係を記憶するせり上がり高さ−傾動角関係記憶工程と、
前記装入物の落下軌跡の推算に際して指定された旋回シュートの傾動角に対応する、前記装入物の飛び出し角度及びせり上がり高さを導出し、導出した値を用いて、前記旋回シュートからの前記装入物の落下軌跡を、当該装入物が放物線運動をするものとして導出する落下軌跡導出工程と、を有し、
前記装入物の飛び出し角度は、前記旋回シュートの傾動角のn次関数(nは2以上の整数)で表され、
前記装入物のせり上がり高さは、前記旋回シュートの傾動角のm次関数(mは2以上の整数)で表されることを特徴とする高炉装入物落下軌跡推算方法。 - 前記旋回シュートが旋回しているときに装入物が旋回シュートから落下する際の当該装入物の挙動を、DEM(Discrete Element Method)により解析することを、前記旋回シュートの複数の傾動角のそれぞれにおいて実行する粒子挙動解析工程と、
前記粒子挙動解析工程により解析された結果に合うようにパラメータフィッティングを行って、前記装入物の飛び出し角度と、前記旋回シュートの傾動角との関係を導出する飛び出し角度−傾動角関係導出工程と、
前記粒子挙動解析工程により解析された結果に合うようにパラメータフィッティングを行って、前記装入物のせり上がり高さと、前記旋回シュートの傾動角との関係を導出するせり上がり高さ−傾動角関係導出工程と、を有し、
前記飛び出し角度−傾動角関係導出工程は、前記飛び出し角度−傾動角関係導出工程により導出された、前記装入物の飛び出し角度と、前記旋回シュートの傾動角との関係を記憶し、
前記せり上がり高さ−傾動角関係記憶工程は、前記せり上がり高さ−傾動角関係導出工程により導出された、前記装入物のせり上がり高さと、前記旋回シュートの傾動角との関係を記憶することを特徴とする請求項6に記載の高炉装入物落下軌跡推算方法。 - 前記ベルレス式高炉に配置された旋回シュートからの装入物の落下位置の実測値を取得する装入物落下位置取得工程と、
前記旋回シュートからの装入物の落下位置として、前記装入物落下位置取得工程により取得された実測値と一致する位置が得られるときの、前記装入物間の摩擦係数と、前記装入物と前記旋回シュートの内周面との間の摩擦係数と、前記旋回シュートの内周面の凹凸量とを、DEMによる解析を行って導出するDEMパラメータ導出工程と、を有し、
前記粒子挙動解析工程は、前記DEMパラメータ導出工程により導出された、前記装入物間の摩擦係数と、前記装入物と前記旋回シュートの内周面との間の摩擦係数と、前記旋回シュートの内周面の凹凸量とを入力として、前記旋回シュートが旋回しているときに装入物が旋回シュートから落下する際の当該装入物の挙動を、DEMにより解析することを特徴とする請求項7に記載の高炉装入物落下軌跡推算方法。 - 前記飛び出し角度−傾動角関係記憶工程により記憶される装入物の飛び出し角度は、前記旋回シュートの先端に位置している複数の装入物の飛び出し角度を代表する値であり、
前記せり上がり高さ−傾動角関係記憶工程により記憶される装入物のせり上がり高さは、前記旋回シュートの先端に位置している複数の装入物のせり上がり高さを代表する値であることを特徴とする請求項8に記載の高炉装入物落下軌跡推算方法。 - 前記nは、3以上の整数であることを特徴とする請求項6〜9の何れか1項に記載の高炉装入物落下軌跡推算方法。
- ベルレス式高炉における旋回シュートから落下する装入物の落下軌跡を推算することをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記旋回シュートが旋回しているときに装入物が当該旋回シュートから飛び出すときの当該装入物の飛び出し角度と、当該旋回シュートの傾動角との関係を記憶する飛び出し角度−傾動角関係記憶工程と、
前記旋回シュートが旋回しているときに装入物が当該旋回シュートから飛び出すときの、当該旋回シュートの底部の内周側の面を基準としたときの当該装入物のせり上がり高さと、当該旋回シュートの傾動角との関係を記憶するせり上がり高さ−傾動角関係記憶工程と、
前記装入物の落下軌跡の推算に際して指定された旋回シュートの傾動角に対応する、前記装入物の飛び出し角度及びせり上がり高さを導出し、導出した値を用いて、前記旋回シュートからの前記装入物の落下軌跡を、当該装入物が放物線運動をするものとして導出する落下軌跡導出工程と、をコンピュータに実行させ、
前記装入物の飛び出し角度は、前記旋回シュートの傾動角のn次関数(nは2以上の整数)で表され、
前記装入物のせり上がり高さは、前記旋回シュートの傾動角のm次関数(mは2以上の整数)で表されることを特徴とするコンピュータプログラム。
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