JP2012180396A - コークス炉の操業スケジュール決定装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外れ窯を考慮したスケジュールを作成することができるコークス炉の操業スケジュール決定装置及び方法を提供する。
【解決手段】石炭を乾留してコークスを製造する窯を所定数配列した炉団毎に配列された前記窯をｎピッチ数分のｎグループに分け、さらに全炉団の窯にシーケンシャルに付けた窯番号が、前記ｎグループの各々でｎピッチ毎に順時配列されるように定義付けたｎ組の窯順データを記憶部に記憶し、記憶した各窯の操炭実績時刻に基づいて押出時刻推定部で押出予定時刻を推定し、推定した押出予定時刻に基づいて窯分類部によって前記炉団毎に連続押し出しが可能なシリーズ窯であるか連続押し出しが不可能な外れ窯であるかを分類して記憶し、分類したシリーズ窯を基準としてスケジュール決定部で同一炉団の外れ窯を組み入れて押し出し順番を決定し、前記移動機による押出予定時刻を決定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、石炭を乾留してコークスを製造する窯を多数有するコークス炉を操業する際に、コークス炉の補修計画を自動で決定し、炉団温度を安定化するための窯出しスケジュールを決定するコークス炉の操業スケジュール決定装置及び方法に関する。

コークス炉では、石炭の燃焼室及び炭化室を構成する炉が「１窯」と呼ばれ、一般的には３０〜５０窯程度の塊りを「炉団」と称す。このコークス炉では、図１１に示すように、例えば５５窯の４つの炉団１００Ａ〜１００Ｄが直線状に所定間隔で配列されている。
これら炉団１００Ａ１〜１００Ｄの上部には、例えば２台の装炭車１０１Ａ及び１０１Ｂが炉団１００Ａ〜１００Ｄの配列方向に平行に配設された２本のレール部１０２に案内されて移動可能に配備されている。装炭車１０１Ａは炉団１００Ａ及び１００Ｂの各窯に石炭を装入し、装炭車１０１Ｂが炉団１００Ｃ及び１００Ｄの各窯に石炭を装入する。

各炉団１００Ａ〜１００Ｄの後方側には、各炉団１００Ａ〜１００Ｄの各窯からコークスを押し出す押出機１０３Ａ〜１０３Ｃが炉団１００Ａ〜１００Ｄの配列方向に移動可能に配備されている。
さらに、各炉団１００Ａ〜１００Ｄの前方側には、複数のガイド車１０４Ａ〜１０４Ｃが炉団１００Ａ〜１００Ｄの配列方向に移動可能に配備されている。また、ガイド車１０４Ａ〜１０４Ｃの前方側には消火車１０５とバケットカー１０６とが配設されている。消火車１０５は炉団１００Ａ及び１００Ｂから押し出されるコークスを受け取ってから消火塔１０７に移動してコークスに水をかけて冷却される。バケットカー１０６は炉団１００Ｃ及び１００Ｄから押し出されるコークスをバケツに受け取り、このバケツを図示しないクレーンでＣＤＱ１０８に搬送し、ここで窒素によって冷却される。

そして、コークスの生成を例えば炉団１００Ａについて説明する。
先ず、装炭車１０２Ａに積載された石炭が例えば炉団１００Ａの各窯に所定順序で装入され、その後各窯で十数時間乾留されて、コークスが生成される。生成されたコークスは押出機１０３Ａによって各窯から所定の順序で押し出されて、ガイド車１０４Ａで案内されながらその前方に配備された消火車１０５に積載される。この消火車１０５は、消火塔１０７に移動して、コークスに水をかけて冷却する。

このようなコークス炉において、コークスの窯出計画を作成するために、従来、所定の計画作成条件を入力し、計画作成条件に基づいて第１の遺伝的アルゴリズムを用いて、コークスの窯からコークスを押し出す押出機が順次作業する作業ブロックを生成し、生成された作業ブロックの並び順を最適化し、並び順が最適化された作業ブロックの割当可能時間内における介し時刻を第２の遺伝的アルゴリズムを用いて最適化し、系列毎に割当可能時間内における作業ブロックを表示し、必要に応じて修正されたコークス窯出計画を、コークスの窯を制御する制御用コンピュータに送信するようにしたコークス窯出計画作成方法及び装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２９２１７６号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載された従来例にあっては、総炭化時間（以下、ＧＣＴと称す）を基準に最短ＧＣＴ押出予定時刻を作成し、炉団毎にスケジュールの決定を行っているだけで、該当するスケジュールでコークスを押し出すことができない外れ窯に対して考慮されておらず、外れ窯を押し出すために炉団の変更が必要となる。
この炉団の変更は、炉団の補修時間を短縮してしまうため、炉団変更を考慮したスケジュールの決定は人手による工数を掛けなければならないとともに、外れ窯は炉団温度に影響を与えてしまうという未解決の課題がある。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、外れ窯を考慮したスケジュールを作成することができるコークス炉の操業スケジュール決定装置及び方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の一の形態に係るコークス炉の操業スケジュール決定装置は、石炭を乾留してコークスを製造する窯を所定数配列した炉団を複数備え、移動機で窯出しを行うコークス炉の操業スケジュール決定装置であって、前記炉団毎に配列された前記窯をｎピッチ数分のｎグループに分け、さらに全炉団の窯にシーケンシャルに付けた窯番号が、前記ｎグループの各々でｎピッチ毎に順時配列されるように定義付けたｎ組の窯順データを記憶する記憶部と、各窯の操炭実績時刻に基づいて押出予定時刻を推定する押出時刻推定部と、該押出時刻推定部で推定した押出予定時刻に基づいて前記炉団毎に連続押し出しが可能なシリーズ窯であるか連続押し出しが不可能な外れ窯であるかを分類して記憶する窯分類部と、該窯分類部で分類したシリーズ窯を基準として同一炉団の外れ窯を組み入れて押し出し順番を決定し、前記移動機による押出予定時刻を決定するスケジュール決定部とを備えたことを特徴としている。

本発明の他の形態に係るコークス炉の操業スケジュール決定装置は、前記窯分類部は、連続押し出しが可能な窯数が所定数以上であるときに、シリーズ窯として分類することを特徴としている。
また、本発明の他の形態に係るコークス炉の操業スケジュール決定装置は、前記窯分類部は、外れ窯に分類された窯の押出予告時刻がシリーズ窯内に組込み可能な時刻であるときに、シリーズ窯として分類するように構成されていることを特徴としている。

また、本発明の一の形態に係るコークス炉の操業スケジュール決定方法は、石炭を乾留してコークスを製造する窯を所定数配列した炉団を複数備え、移動機で窯出しを行うコークス炉の操業スケジュール決定方法であって、前記炉団毎に配列された前記窯をｎピッチ数分のｎグループに分け、さらに全炉団の窯にシーケンシャルに付けた窯番号が、前記ｎグループの各々でｎピッチ毎に順時配列されるように定義付けたｎ組の窯順データを記憶部に記憶し、記憶した各窯の操炭実績時刻に基づいて押出時刻推定部で押出予定時刻を推定し、推定した押出予定時刻に基づいて窯分類部によって前記炉団毎に連続押し出しが可能なシリーズ窯であるか連続押し出しが不可能な外れ窯であるかを分類して記憶し、分類したシリーズ窯を基準としてスケジュール決定部で同一炉団の外れ窯を組み入れて押し出し順番を決定し、前記移動機による押出予定時刻を決定することを特徴としている。

本発明によれば、全炉団の窯をシリーズ窯と外れ窯とに分類し、分類したシリーズ窯を基準として同一炉団の外れ窯を組み入れて押出順番を決定するようにしたので、外れ窯を考慮して、炉団の補修時間を確保しながら炉団温度を安定化することができるという効果が得られる。

本発明の一実施形態を示すコークス炉操業スケジュール作成装置を示すブロック図である。 炉団毎の窯順データを示す図である。 図１のスケジュール作成装置で実行する本発明のスケジュール作成処理を示すフローチャートである。 図３のシリーズ窯判定処理を示すフローチャートである。 シリーズ窯判定方法の説明に供する図である。 外れ窯復帰方法を示す説明図である。 シリーズ窯及び外れ窯の分類方法の説明に供する説明図である。 押出順番の決定方法の説明に供する説明図である。 本発明によるコークス炉操業スケジュールを示す図である。 従来のＧＣＴに基づいて押出時刻を決定する場合のコークス炉操業スケジュールを示す図である。 コークス炉の全体構成を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を伴って説明する。
図１は、本発明のコークス炉の操業スケジュール決定装置のシステム構成を示すブロック図である。
図中、１はコークス炉操業スケジュール作成装置であって、このコークス炉操業スケジュール作成装置は、マイクロコンピュータ等の演算処理装置２を有する。この演算処理装置２には、キーボード３ａ及びマウス３ｂを有する情報入力部３が接続されているとともに、ＲＯＭＲＡＭ、ハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶装置４が接続されている。

さらに、演算処理装置２には、液晶ディスプレイ等で構成される表示装置５が接続されているとともに、前述したコークス炉の装炭車１０１Ａ，１０１Ｂ及び押出機１０３Ａ〜１０３Ｃを統括制御するプロセスコンピュータ６が接続されている。
演算処理装置２は、プロセスコンピュータ６から各窯への石炭の装入時刻である装炭実績時刻データを収集し、記憶装置４内に形成した装炭実績時刻ファイル４ａに格納する。

また、演算処理装置２は、各窯の操炭実績時刻に基づいて押出予定時刻を推定する押出時刻推定部２ａと、この押出時刻推定部２ａで推定した押出予定時刻に基づいて前記炉団毎に連続押し出しが可能なシリーズ窯であるか連続押し出しが不可能な外れ窯であるかを分類して記憶する窯分類部２ｂと、この窯分類部２ｂで分類したシリーズ窯を基準として同一炉団の外れ窯を組み入れて押し出し順番を決定し、前記移動機による押出予定時刻を決定するスケジュール決定部２ｃとを備えている。

記憶装置４は、予め設定された前述した図９に示す炉団１００Ａ〜１００Ｄ毎の窯順データを記憶する窯順データ格納ファイル４ｂを有する。この窯順データ格納ファイル４ｂには、図２に示すように、各炉団１００Ａ〜１００Ｄの夫々について例えば５窯ピッチ数分に分けた５シリーズＡ１〜Ａ５、Ｂ１〜Ｂ５、Ｃ１〜Ｃ５及びＤ１〜Ｄ５のシーケンシャルな窯番号が５窯ピッチで順次配列されている。

すなわち、炉団１００ＡのシリーズＡ１については、炉団１００Ａの１番目の窯から５窯ピッチ毎に順次配列した「１，６，１１，１６，……，５１」が窯順データとして設定されている。シリーズＡ２については、炉団１００Ａの２番目の窯から５窯ピッチ毎に順次配列した「２，７，１２，１７，……，５２」が窯順データとして設定されている。シリーズＡ３については炉団１００Ａの３番目の窯から５窯ピッチ毎に順次配列した「３，８，１３，１８，……，５３」が窯順データとして設定されている。シリーズＡ４につい
ては炉団１００Ａの４番目の窯から５窯ピッチ毎に順次配列した「４，９，１４，１９，……，５４」が窯順データとして設定されている。シリーズＡ５については炉団１００Ａの５番目の窯から５窯ピッチ毎に順次配列した「５，１０，１５，２０，……，５５」が窯順データとして設定されている。

同様に、炉団１００Ｂの各シリーズＢ１〜Ｂ５については、炉団１００Ａの各シリーズＡ１〜Ａ５に対して「５５」を加えた窯順データが設定されている。また、炉団１００Ｃについては、炉団１００Ａの各シリーズＡ１〜Ａ５に対して「１１０」を加えた窯順データが設定されている。さらに、炉団１００Ｄについては炉団１００Ａの各シリーズＡ１〜Ａ５に対して「１６５」を加えた窯順データが設定されている。

そして、演算処理装置２では、図３に示す操業スケジュール決定処理を実行する。
この操業スケジュール決定処理は、図３に示すように、先ず、ステップＳ１でプロセスコンピュータ６から各炉団１００Ａ〜１００Ｄの各窯についての石炭の装入時刻である装炭実績時刻データを収集し、収集した各窯の装炭実績時刻データが記憶装置４の装炭実積時刻ファイル４ａに格納される。

次いで、ステップＳ２に移行して、各炉団１００Ａ〜１００Ｄにおける各窯のトラブル発生状況や補修情報等の操業情報が入力されたか否かを判定し、操業情報が入力されたときには、ステップＳ３に移行して、入力された操業情報を記憶装置４に形成された操業情報ファイル４ｃに操業情報を格納してからステップＳ５に移行し、操業情報が入力されていないときには、ステップＳ４に移行して、操業情報の入力を促すガイダンス情報を表示装置５に表示してからステップＳ２に戻る。

ステップＳ５では、記憶装置３に記憶されている各窯の装炭実績時刻データ及び操業情報に基づいて各炉団１００Ａ〜１００Ｄにおける各窯の仮の押出予定時刻を決定し、決定した仮の押出予定時刻を記憶装置４に形成された仮押出予定時刻ファイル４ｄに格納する。
次いで、ステップＳ６に移行して、押出機によるコークスの押し出しを連続的に行うことができるシリーズ窯であるか、窯順データにしたがって連続的に押し出しを行うことができない外れ窯であるかを判定するシリーズ窯判定処理を実行する。

次いで、ステップＳ７に移行して、上記ステップＳ６で外れ窯と判定された窯をシリーズに復帰させるシリーズ復帰判定処理を実行する。
次いで、ステップＳ８に移行して、シリーズ窯と外れ窯とを分類する分類処理を行い、次いでステップＳ９に移行して、炉団毎にシリーズ窯の先頭の窯の押出予定時刻でグループ分けを行って対応する操業炉団（例えば炉団Ａ及びＢ）操業を決定し、次いでステップＳ１０に移行して、各炉団の押出順番を決定してからステップＳ１１に移行する。

このステップＳ１１では、移動機による押出予定時刻を決定してからステップＳ１２に移行し、終了条件が成立したか否かを判定し、終了条件が成立したときには操業スケジュール決定処理を終了し、終了全件が成立していないときには前記ステップＳ５に戻る。
この操業スケジュール決定処理におけるステップＳ６のシリーズ窯判定処理は、図４に示すように、先ず、ステップＳ５１で、シリーズ判定を行う炉団窯順データを読込む。次いで、ステップＳ５２に移行して、炉団窯順データの窯番号を表す変数ｉを第１番目の窯を表す“１”に設定してからステップＳ５３に移行する。

このステップＳ５３では、外れ窯以外のシリーズ窯数を表す変数ｋを“０”に設定し、次いでステップＳ５４に移行して、窯番号変数ｉをシリーズ窯と仮定し、次いでステップＳ５５に移行して、窯数を表す変数ｊを“０”に設定してからステップＳ５６に移行する
。
このステップＳ５６では、窯番号ｉを基準窯として設定し、次いでステップＳ５７に移行して、窯数変数ｊを“１”だけインクリメントし、次いでステップＳ５８に移行して、第（ｉ＋ｊ）番目の窯シリーズ窯であるか否かを判定する。この判定は、基準窯ｉから判定対象となる窯（ｉ＋ｊ）までの押出機１０３ｍ（ｍ＝Ａ〜Ｃ）の移動時間Ｔｍを算出し、この移動時間Ｔｍ後の時刻から移動待ち許容時間Ｔａを減算した下限時刻ＬＴと移動時間Ｔｍ後の時刻にコークスの焼き上がり待ち許容時間Ｔｂを加算した上限時刻ＵＴの間に第（ｉ＋ｊ）窯の最短総炭化時間（ＧＣＴ）押出時刻時Ｔ（ｉ＋ｊ）が存在するか否かを判定し、ＬＴ≦Ｔ（ｉ＋ｊ）≦ＵＴであるときに、連続して押し出しが可能なシリーズ窯であると判断してステップＳ５９に移行し、ＬＴ＞Ｔ（ｉ＋ｊ）又はＵＴ＜Ｔ（ｉ＋ｊ）であるときには、連続して押し出すことが不可能な外れ窯であると判断してステップＳ６３に移行する。

ステップＳ５９では、該当窯番号（ｉ＋ｊ）の窯順データをシリーズ窯として記憶装置４に形成したシリーズ窯記憶領域に一時記憶してからステップＳ６０に移行する。このステップＳ６０では、窯番号（ｉ＋ｊ）を基準窯として設定し、次いでステップＳ６１に移行して、シリーズ窯数変数ｋを“１”だけインクリメントしてからステップＳ６２に移行する。
このステップＳ６２では、窯番号（ｉ＋ｊ）がシリーズ判定を行う炉団窯順データの最後の窯であるか否かを判定し、最後の窯でないときには前記ステップＳ５７に戻り、最後の窯であるときにはステップＳ６４に移行する。

一方、前記ステップＳ５８の判定結果が外れ窯であるときには、ステップＳ６３に移行して、該当窯順データを外れ窯として記憶装置４に形成したシリーズ窯格納ファイル４ｅの外れ窯記憶領域に一時記憶してから前記ステップＳ５７に戻る。
また、ステップＳ６４では、シリーズ窯数変数ｋが例えばシリーズ判定を行う炉団窯順データに含まれる窯数の所定の値ｎを超えているか否かを判定し、ｋ＞（シリーズ判定の窯数）／ｎであるときには、連続して押し出しが可能なシリーズ窯が構成されているものと判断してシリーズ判定処理を終了して前述した図３のステップＳ６に移行する。
さらに、ステップＳ６４の判定結果が、ｋ≦（シリーズ判定の窯数）／ｎであるときには、シリーズ窯が構成されていないものと判断してステップＳ６５に移行する。

このステップＳ６５では、窯番号ｉが例えばシリーズ窯判定を行う炉団窯順データに含まれる窯数の半分の値を超えているか否かを判定し、ｉ＞（シリーズ判定の窯数）／ｎであるときには、ステップＳ６６に移行して、全て外れ窯であるとして記憶装置４の外れ窯記憶領域に記憶されている外れ窯データを消去し、これに代えて炉団窯順データに含まれる全ての窯データを外れ窯としてその窯番号を記憶装置４のシリーズ判定格納ファイルの外れ窯記憶領域に格納してからシリーズ判定処理を終了して前述した図３のステップＳ７に移行する。

さらに、ステップＳ６５の判定結果が、ｉ≦（シリーズ判定の窯数）／ｎであるときには、シリーズ窯判定処理を継続するものと判断してステップＳ６７に移行し、記憶装置４のシリーズ窯データ記憶領域に記憶されているシリーズ窯データ及び外れ窯データ記憶領域に記憶されている外れ窯データを消去し、次いでステップＳ６８に移行して、窯番号変数ｉを“１”だけインクリメントしてから前記ステップＳ５３に戻る。

また、図３の操業スケジュール決定処理におけるステップＳ６の外れ窯シリーズ復帰処理は、シリーズ内で外れ窯より前にシリーズ窯がない場合には、図５（ａ）に示すように、外れ窯に最も近いシリーズ窯２の前に外れ窯１が存在する場合には、
シリーズ復帰の押出予定時刻＝（シリーズ窯２の最短ＧＣＴ押出時刻）
−（外れ窯１からシリーズ窯２への移動時間）……（１）を満足するときに外れ窯１をシリーズ復帰させる。

また、シリーズ窯２の前に外れ窯１及び外れ窯２が存在する場合には、先ず
シリーズ復帰の押出予定時刻＝（シリーズ窯２の最短ＧＣＴ押出時間）
−（外れ窯２からシリーズ窯２への移動時間）……（２）を満足するときに、外れ窯２をシリーズ窯に復帰させ、外れ窯１については外れ窯２をシリーズ窯として前記（１）式を満足するときにシリーズ窯に復帰させる。

一方、シリーズ内で外れ窯より後ろにシリーズ窯がない場合には、図５（ｂ）に示すように、外れ窯に最も近いシリーズ窯１の後に外れ窯１が存在する場合には、
シリーズ復帰の押出予定時刻＝（シリーズ窯１の最短ＧＣＴ押出時間）
＋（外れ窯１からシリーズ窯１への移動時間）……（３）
を満足するときに、外れ窯１をシリーズ窯に復帰させる。

また、シリーズ窯１の後に外れ窯１及び外れ窯２が存在する場合には、先ず
シリーズ復帰の押出予定時刻＝（シリーズ窯１の最短ＧＣＴ押出時間）
＋（外れ窯１からシリーズ窯１への移動時間）……（４）を満足するときに、外れ窯１をシリーズ窯に復帰させ、外れ窯２については外れ窯１をシリーズ窯として前記（３）式を満足するときにシリーズ窯に復帰させる。

さらに、シリーズ内で外れ窯の前後にシリーズ窯がある場合には、図５（ｃ）に示すように、シリーズ窯１及びシリーズ窯２の間に１つの外れ窯１が存在する場合には、
シリーズ復帰押出予定時刻＝｛（シリーズ窯１の押出予定時刻）
＋（シリーズ窯２の押出予定時刻）｝／２……（５）
を満足する場合にシリーズ窯に復帰させる。

また、シリーズ窯１及びシリーズ窯２間に２つの外れ窯１及び外れ窯２が存在する場合には、
シリーズ復帰押出予定時刻＝（シリーズ窯１の押出時刻）
＋｛（シリーズ窯１の押出予定時刻）
＋（シリーズ窯２の押出予定時刻）｝／３……（６）
を満足する場合に、外れ窯１をシリーズ復帰させる。

また、外れ窯２については、
シリーズ復帰押出予定時刻＝（シリーズ窯２の押出時刻）
−｛（シリーズ窯１の押出予定時刻）
＋（シリーズ窯２の押出予定時刻）｝／３……（７）
を満足する場合に、外れ窯２をシリーズ復帰させる。

さらに、外れ窯をシリーズ窯へ復帰させない場合には、外れ窯押出予定時刻を下記のように設定する。
外れ窯押出予定時刻＝（最短ＧＣＴ押出予定時刻）＋（外れ窯追加時間）……（８）
また、外れ窯をシリーズ復帰させる場合に、（最短ＧＣＴ押出時刻＜シリーズ復帰押出時刻＜復帰しない場合の外れ窯押出予定時刻）を満足する場合に、外れ窯押出予定時刻＝シリーズ復帰の押出予定時刻に設定する。

また、図３のステップＳ６のシリーズ窯及び外れ窯の分類処理は、図６に示すように、全ての窯について押出を行う予定時刻順に並べ、炉団毎にシリーズ窯Ａ１，Ａ２及びＢ１，Ｂ２と外れか窯ａ１，ａ２及びｂ１，ｂ２とを分けて分類する。そして、図３のステッ
プＳ７のグループ化処理は、図６に示すように、分類された各シリーズの先頭の窯の押出予定時刻で区切ってグループ分けを行う。

また、図３のステップＳ９の押出順番の決定処理は、図７に示すように、図６でグループ分けした場合に、各グループで、シリーズ窯の押出を行ったあとは同じ炉団の外れ窯ｂｎ（ｎ＝１，２…）の押し出しを行い、外れ窯内の押出順序は、窯番の小さい順番に実施する。
同じ炉団の外れ窯の押し出しが終了した後は、炉団の変更を行って同じグループの他の炉団の外れ窯ａｎの押し出しを行う。この外れ窯ａｎの押し出しが完了した後は、同じ炉団のシリーズ窯Ａｎの押し出しを行い、次いで外れ窯ａ（ｎ＋１）の押し出しを行ってから炉団変更を行って同じグループの他の炉団の外れ窯ｂ（ｎ＋１）を押し出す。

このように、順次グループ毎に、炉団変更を行いながら押し出し順番を決定する。
そして、各窯の押し出し順番が決定されると、各窯の押し出し予定時刻を決定して、図８に示す操業スケジュールを作成し、作成した操業スケジュールをスケジュール格納ファイル４ｆに格納するとともに、表示装置５に表示する。
なお、図３の操業スケジュール決定処理において、ステップＳ２〜Ｓ８の処理が窯分類部に対応し、ステップＳ９〜Ｓ１１の処理がスケジュール決定部に対応している。

次に、上記実施形態の動作を説明する。
先ず、演算処理装置２で、例えば所定のファンクションキーを操作するか表示されている起動メニューを選択することにより、図３に示すコークス炉操業スケジュール作成処理を実行開始させると、先ず、プロセスコンピュータ６から各窯の装炭実績時刻データを収集し、収集した装炭実績時刻データを記憶装置４の装炭実績時刻ファイル４ａに格納する。

次いで、当日の各炉団１００Ａ〜１００Ｄにおける各窯のトラブル発生状況や補修情報等の操業情報が入力部３から入力されているか否かを判定し、操業情報が入力されていないときには、操業情報の入力を促すガイダンス情報を表示装置５に表示して操業情報が入力されるまで待機する（ステップＳ２，Ｓ４）。そして、操業情報が入力されると、入力された操業情報を記憶装置４の操業情報ファイル４ｃに格納する。

次いで、収集した各窯の装炭実績時刻データを読み出して、装炭実績時刻データから各窯の仮の押出時刻を決定し、これを仮押出予定時刻ファイル４ｄに格納する。
次いで、仮押出予定時刻ファイル４ｄに格納された各窯の仮の押出時刻に基づいて図４に示すシリーズ窯判定処理を実行する。
このシリーズ窯判定処理では、先ず、Ａ炉団のシリーズＡ１〜Ａ５とＢ炉団のシリーズＢ１〜Ｂ５の何れのシリーズ窯判定を行うかを選択する。例えばシリーズＡ１を選択したものとすると、シリーズＡ１の第１番目の窯番号ｉ＝１の窯すなわち窯番号１の窯をシリーズ窯として仮定する（ステップＳ５４）。そして、第１番目の窯ｉ＝１を基準窯として設定し、この基準窯に続いて押出が可能なシリーズ窯が存在するか否かを判定する。

すなわち、図５（ａ）に示すように、第１番目の窯ｉ＝１に対して第２番目の窯ｉ＝２（窯番６）の最短総炭化時間（ＧＣＴ）押出時刻が、例えば押出機１０３Ａが窯１から窯６まで移動するに要する移動時間Ｔｍから移動待ち許容時間Ｔａを減算した下限時刻ＬＴと移動時間Ｔｍ後の時刻にコークスの焼き上がり待ち許容時間Ｔｂを加算した上限時刻ＵＴの間に存在するか否かを判定する。図５（ａ）の場合には、下限時刻ＬＴ及び上限時刻ＵＴ間に窯ｉ＝２の最短ＧＣＴ押出時刻が存在するので、窯ｉ＝２がシリーズ窯として判定され、記憶装置４のシリーズ窯格納ファイル４ｅにおけるシリーズＡ１の格納領域に格納される。

このように、窯ｉ＝２がシリーズ窯と判定されると、次には窯ｉ＝２を基準窯として窯ｉ＝３（窯番号１１）に対して同様に押出機１０３Ａが窯６から窯１１まで移動するに要する移動時間Ｔｍから移動待ち許容時間Ｔａを減算した下限時刻ＬＴと移動時間Ｔｍ後の時刻にコークスの焼き上がり待ち許容時間Ｔｂを加算した上限時刻ＵＴの間に存在するか否かを判定する。図５（ａ）の場合には、下限時刻ＬＴ及び上限時刻ＵＴ間に窯ｉ＝３（窯番号１１）の最短ＧＣＴ押出時刻が存在するので、シリーズ窯として判定し、窯番号１１がシリーズ窯判定格納ファイル４ｅにおけるシリーズＡ１のシリーズ窯格納領域に格納される。

ところが、図５（ｂ）のように、シリーズ窯と仮定した窯ｉ＝１から窯ｉ＝２までの押出機１０３Ａの移動時間Ｔｍと許容時間とで決まる下限時刻ＬＴ及び上限時刻ＵＴ間に第２番目の窯ｉ＝２（窯番号６）の最短ＧＣＴ押出時刻が存在しない場合には、第２番目の窯ｉ＝２（窯番号６）を連続して押出すことができない、このため、窯ｉ＝２を外れ窯として判定し、その窯番号６がシリーズ窯判定格納ファイル４ｅにおけるシリーズＡ１の外れ窯格納領域に格納される。このように、基準となる第１番目の窯ｉ＝１に続く第２番目の窯ｉ＝２が外れ窯と判定されると、次いで第３番目の窯ｉ＝３（窯番号１１）がシリーズ窯であるか否かを判定する。この場合の判定も上記したと同様に、窯ｉ＝１から窯ｉ＝３までの押出機１０３Ａの移動時間Ｔｍと許容時間とで決まる下限時刻ＬＴ及び上限時刻ＵＴ間に第３の窯ｉ＝３（窯番号１１）の最短ＧＣＴ押出時刻が存在するか否かを判定し、図５（ｂ）では、第３番目の窯ｉ＝３（窯番号１１）の最短ＧＣＴ押出時刻が下限時刻ＬＴ及び上限時刻ＵＴ内に存在するので、この第３番目の窯ｉ＝３（窯番号１１）がシリーズ窯と判定されて、窯番号１１がシリーズ窯判定格納ファイル４ｅにおけるシリーズＡ１のシリーズ窯格納領域に格納される。

そして、シリーズ窯と判定される毎にシリーズ窯数変数ｋが“１”だけインクリメントされる。そして、シリーズＡ１の一番最後の窯ｉ＝１１（窯番号５１）までシリーズ窯判定が終了したときに、ステップＳ６２からステップＳ６４に移行して、シリーズ窯数変数ｋが所定の値ｎを例えば２とする時、シリーズ判定の窯数（＝１１）／２＝５．５以上であるか否かを判定する。この判定はシリーズ窯数がシリーズを構成する窯数の過半数を占めているか否かを判定するものであり、ｋ＞シリーズ判定の窯数（＝１１）／２＝５．５であるときには、シリーズＡ１にシリーズ窯が含まれていると判断されてシリーズ窯判定処理を終了する。

一方、ステップＳ６４の判定結果がｋ＜シリーズ判定の窯数（＝１１）／２＝５．５であるときには、シリーズＡ１の過半数が外れ窯であると判断されるので、ステップＳ６５に移行する。このとき、窯数変数ｉは１であり、シリーズＡ１の過半数に達していないので、ステップＳ６７に移行して、シリーズ窯判定格納ファイル４ｅにおけるシリーズＡ１のシリーズ窯格納領域及び外れ窯格納領域に格納されている窯番号が全て消去され、次いでステップＳ６８に移行して、窯数変数ｉが“１”だけインクリメントされて“２”となる。このため、窯ｉ＝２をシリーズ窯として仮定し、この窯ｉ＝２を基準として上述したと同様のシリーズ窯判定が行われ、シリーズ窯数変数ｋがシリーズ判定の窯数（＝１１）／２＝５．５以上となれば、シリーズＡ１の過半数がシリーズ窯であると判断されてシリーズ窯判定処理を終了する。しかしながら、この場合でもシリーズ窯数変数ｋが過半数に達しないときには、第３番目の窯ｉ＝３をシリーズ窯と仮定し、この窯ｉ＝３を基準としてシリーズ窯判定が再度実行される。

そして、窯数変数ｉがシリーズＡ１の過半数に達したときには、シリーズＡ１にシリーズ窯が存在しないものとして全て外れ窯であるとしてその窯番号を記憶装置４のシリーズ判定格納ファイル４ｅの外れ窯記憶領域に格納してからシリーズ判定処理を終了して前述
した図３のステップＳ７に移行する。
このステップＳ７では、外れ窯として記憶装置４のシリーズ窯判定ファイル４ｅにおける外れ窯格納領域に格納されている窯番号がシリーズ窯として復帰可能であるか否かを押出予定時刻に基づいて判定し、シリーズ窯に復帰可能な外れ窯が存在する場合には、シリーズ窯に復帰させる。この場合の復帰判定は、図６に示すように、復帰判定を行う外れ窯の復帰位置がシリーズ窯の先頭の窯より前側である場合、シリーズ窯の最後尾の窯より後ろ側である場合、シリーズ窯内の隣接するシリーズ窯の中間にある場合で異なる復帰判定を行う。

そして、各窯についてのシリーズ窯判定及びシリーズ復帰判定が終了した時点で、シリーズ判定格納ファイル４ｅを参照して、シリーズ窯及び外れ窯を分類する。この分類は、図７に示すように、先ず、全ての窯を押出予定時刻順に並べ、Ａ炉団及びＢ炉団毎に、シリーズ窯と外れ窯とに分ける。
そして、シリーズ窯の先頭の窯の押出予定時刻でグループ分けを行ってＡＢ炉団の操業形態を決定する。そして、図８に示すように、押出順番を決定する。すなわち、最も早い押出予定時刻のシリーズ窯Ｂ１の各窯からコークスを順次押出順序を決定し、次いで同じＢ炉団の外れ窯ｂ１を窯番号の小さい窯から大きい窯に窯順に順次押出順序を決定してから同一グループ内の炉団変更を行ってＡ炉団の押出し順序を決定する。

このとき、Ａ炉団では外れ窯ａ１のみであるので、この外れ窯ａ１の各窯を窯番号が小さい方から順に押出順序を決定し、次いで隣接するグループのシリーズ窯Ａ１の押出順序を決定し、さらに外れ窯ａ２を窯番号の小さい窯から大きい窯に窯順に順次押出順序を決定してから同一グループ内の炉団変更を行ってＢ炉団の押出順序を決定する。
このＢ炉団でも外れ窯ｂ２のみであるので、窯番号の小さい窯から大きい窯に窯順に順次押出順序を決定してから隣接するグループの同一Ｂ炉団のシリーズ窯Ｂ１の押出順序を決定し、次いでＡ炉団のシリーズ窯Ａ２の押出順序を決定する。

このように、シリーズ窯群と外れ窯群とを分類して押出順序を決定することにより、図９に示すように、Ａ炉団及びＢ炉団の押出時刻に合わせてコークス炉操業スケジュールが作成され、このコークス炉操業スケジュールが記憶装置４のスケジュール格納ファイル４ｆに格納されるとともに、表示装置５に表示される。
このコークス炉操業スケジュールでは、シリーズ窯と外れ窯とを自動判別してグループ化して押出機による押出順序を決定するので、例えばＡ炉団の補修時間を決定する場合に、図９に示すように、Ａ炉団での押出が無い状態が比較的長い時間継続する期間を補修時間として自動決定することができる。

因みに、従来例のように最短ＧＣＴで押出予定時刻を決定するＧＣＴに基づくスケジュール作成を行った場合には、図１０に示すようになり、補修時間の間隔が５時間程度となりまとまった補修を行うことができないとともに、補修時間が図９の本実施形態１回当たりに平均して１０分程度短くなり補修時間の確保が困難になるという問題がある。
したがって、本実施形態では、１回の補修時間を長くとなることができるとともに、補修時間の間隔を短くすることができ、まとまった補修を行うことができる。

１…コークス炉操業スケジュール作成装置、２…演算処理装置、２ａ…押出時刻推定部、２ｂ…窯分類部、２ｃ…スケジュール決定部、３…入力装置、３ａ…キーボード、３ｂ…マウス、４…記憶装置、４ａ…装炭実績時刻データファイル、４ｂ…窯順データ格納ファイル、４ｃ…操業情報ファイル、４ｄ…仮押出予定時刻ファイル、４ｅ…シリーズ判定格納ファイル、４ｆ…スケジュール格納ファイル、５…表示装置、６…プロセスコンピュータ

Claims (4)

1. 石炭を乾留してコークスを製造する窯を所定数配列した炉団を複数備え、１つの移動機で窯出しを行うコークス炉の操業スケジュール決定装置であって、
   前記炉団毎に配列された前記窯をｎピッチ数分のｎグループに分け、さらに全炉団の窯にシーケンシャルに付けた窯番号が、前記ｎグループの各々でｎピッチ毎に順時配列されるように定義付けたｎ組の窯順データを記憶する記憶部と、
   各窯の操炭実績時刻に基づいて押出予定時刻を推定する押出時刻推定部と、
   該押出時刻推定部で推定した押出予定時刻に基づいて前記炉団毎に連続押し出しが可能なシリーズ窯であるか連続押し出しが不可能な外れ窯であるかを分類して記憶する窯分類部と、
   該窯分類部で分類したシリーズ窯を基準として同一炉団の外れ窯を組み入れて押し出し順番を決定し、前記移動機による押出予定時刻を決定するスケジュール決定部と
   を備えたことを特徴とするコークス炉の操業スケジュール決定装置。
2. 前記窯分類部は、連続押し出しが可能な窯数が所定数以上であるときに、シリーズ窯として分類することを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の操業スケジュール決定装置。
3. 前記窯分類部は、外れ窯に分類された窯の押出予告時刻がシリーズ窯内に組込み可能な時刻であるときに、シリーズ窯として分類するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコークス炉の操業スケジュール決定装置。
4. 石炭を乾留してコークスを製造する窯を所定数配列した炉団を複数備え、１つの移動機で窯出しを行うコークス炉の操業スケジュール決定方法であって、
   前記炉団毎に配列された前記窯をｎピッチ数分のｎグループに分け、さらに全炉団の窯にシーケンシャルに付けた窯番号が、前記ｎグループの各々でｎピッチ毎に順時配列されるように定義付けたｎ組の窯順データを記憶部に記憶し、
   記憶した各窯の操炭実績時刻に基づいて押出時刻推定部で押出予定時刻を推定し、
   推定した押出予定時刻に基づいて窯分類部によって前記炉団毎に連続押し出しが可能なシリーズ窯であるか連続押し出しが不可能な外れ窯であるかを分類して記憶し、
   分類したシリーズ窯を基準としてスケジュール決定部で同一炉団の外れ窯を組み入れて押し出し順番を決定し、前記移動機による押出予定時刻を決定する
   ことを特徴とするコークス炉の操業スケジュール決定方法。

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