JP2018165399A - 高炉炉況状態判定装置、高炉の操業方法、及び、高炉炉況状態判定方法 - Google Patents
高炉炉況状態判定装置、高炉の操業方法、及び、高炉炉況状態判定方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】高炉の炉況状態を判定する高炉炉況状態判定装置において、高炉内における原料装入面直上の温度分布を計測する温度分布計測手段と、温度分布計測手段によって計測された温度分布の情報に基づいて、主成分分析を行う主成分分析手段と、主成分分析手段による主成分分析によって求められた主成分分析値に基づいて、温度分布が正常であるかを判定する判定手段と、を備える。
【選択図】図1
Description
次に、実際の原料装入面直上の温度分布計測データを用いた、本発明の第1の実施例について説明する。なお、本実施例では、温度分布計測センサ2が、高炉内の原料装入面直上の温度分布を、サンプリング周期10[s]で計測した温度分布計測データを用いている。また、本実施例では、Q統計量の異常判定の閾値を「1」とし、閾値1を超えたら異常であると判定する。図5(a)は、正常時における原料装入面直上の温度分布を示す図である。図5(b)は、原料装入面直上の温度分布が正常時におけるQ統計量の計算結果を示す図である。図6(a)は、外周部の温度のみが上昇したときにおける原料装入面直上の温度分布を示す図である。図6(b)は、外周部の温度のみが上昇したときにおけるQ統計量の計算結果を示す図である。図7(a)は、高炉円周方向で温度分布に乱れが発生したときにおける原料装入面直上の温度分布を示す図である。図7(b)は、原料装入面直上の高炉円周方向で温度分布に乱れが発生したときにおけるQ統計量の計算結果を示す図である。
次に、本発明の第2の実施例について説明する。図8は、高炉炉頂部10の半径方向における中間部MAの温度分布データを用いて主成分分析を行った結果を示すグラフである。なお、図8には、高炉炉頂部10の径方向における中心Oからの距離が半径rの1/4〜1/2の範囲の温度分布データを利用した場合のQ統計量(図8中の内側)、及び、中心Oからの距離が半径rの1/2〜3/4の範囲の温度分布データを利用した場合のQ統計量(図8中の外側)のそれぞれの時間変化を示した。なお、温度分布データは、異常状況の見通しがよくなるように、30分間の平均値を計算した。また、30分間では、2チャージの原料が装入された。
本実施例で用いる原料装入面直上の温度分布を計測する温度分布計測センサ2としては、音波を用いた温度分布計測装置(音響トモグラフィーを用いた温度分布計測装置)を用いることが可能である。
2 温度分布計測センサ
3 データ収集装置
4 主成分分析装置
5 判定装置
6 報知装置
Claims (14)
- 高炉の炉況状態を判定する高炉炉況状態判定装置であって、
高炉内における原料装入面直上の温度分布を計測する温度分布計測手段と、
前記温度分布計測手段によって計測された前記温度分布の情報に基づいて、主成分分析を行う主成分分析手段と、
前記主成分分析手段による主成分分析によって求められた主成分分析値に基づいて、前記温度分布が正常であるかを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする高炉炉況状態判定装置。 - 請求項1に記載の高炉炉況状態判定装置において、
前記温度分布計測手段によって計測された前記温度分布の情報を蓄積する温度分布情報蓄積手段を備えており、
前記主成分分析手段は、前記温度分布情報蓄積手段に蓄積された温度分布情報に基づいて、主成分分析を行うことを特徴とする高炉炉況状態判定装置。 - 請求項1または2に記載の高炉炉況状態判定装置において、
前記判定手段は、前記温度分布の乱れを検知するために、前記主成分分析値として第2主成分値以降の主成分値を用いることを特徴とする高炉炉況状態判定装置。 - 請求項1または2に記載の高炉炉況状態判定装置において、
前記判定手段は、前記原料装入面直上の温度上昇を検知するために、前記主成分分析値として第1主成分値を用いることを特徴とする高炉炉況状態判定装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の高炉炉況状態判定装置において、
前記温度分布計測手段は、30[s]以内で前記原料装入面直上の全域にわたる温度分布の計測が完了可能であることを特徴とする高炉炉況状態判定装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1つに記載の高炉炉況状態判定装置において、
前記温度分布計測手段は、高炉炉頂部に設けられた複数の音波送受信手段のうち1つの音波送受信手段から音波を送信し、相異なる音波送受信手段で前記音波を受信して、前記音波を送信した時点から各音波送受信手段で受信するまでの前記音波の各音波伝搬経路における音波伝搬時間の計測を、全ての音波送受信手段で実施し、前記音波伝搬時間に基づいて高炉炉頂部の温度分布を計測することを特徴とする高炉炉況状態判定装置。 - 高炉の炉況状態を判定する高炉炉況状態判定装置であって、
高炉内における原料装入面直上の温度分布を計測する温度分布計測手段と、
前記温度分布計測手段によって計測された前記温度分布の情報に基づいて、主成分分析を行う主成分分析手段と、
前記主成分分析手段による主成分分析によって求められた主成分分析値に基づいて、炉況状態が正常であるかを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする高炉炉況状態判定装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1つに記載の高炉炉況状態判定装置によって判定された高炉の炉況状態に応じて、操業条件を変更することを特徴とする高炉の操業方法。
- 高炉の炉況状態を判定する高炉炉況状態判定方法であって、
高炉内における原料装入面直上の温度分布を計測する温度分布計測ステップと、
前記温度分布計測ステップで得られた温度分布情報に基づいて主成分分析を行う主成分分析ステップと、
前記主成分分析ステップで求めた主成分分析値に基づいて、前記温度分布が正常であるかを判定する温度分布異常判定ステップと、
を有することを特徴とする高炉炉況状態判定方法。 - 請求項9に記載の高炉炉況状態判定方法において、
前記温度分布計測ステップの後段に該温度分布計測ステップで得られた温度分布情報を蓄積する温度分布情報蓄積ステップを有しており、
前記主成分分析ステップでは、前記温度分布情報蓄積ステップで蓄積された温度分布情報に基づいて、主成分分析を行うことを特徴とする高炉炉況状態判定方法。 - 請求項9または10に記載の高炉炉況状態判定方法において、
前記温度分布計測ステップでは、高炉炉頂部に設けられた複数の音波送受信手段のうち1つの音波送受信手段から音波を送信し、相異なる音波送受信手段で前記音波を受信して、前記音波を送信した時点から各音波送受信手段で受信するまでの前記音波の各音波伝搬経路における音波伝搬時間の計測を、全ての音波送受信手段で実施し、前記音波伝搬時間に基づいて高炉炉頂部の温度分布を計測することを特徴とする高炉炉況状態判定方法。 - 請求項9乃至11のいずれか1つに記載の高炉炉況状態判定方法において、
前記温度分布計測ステップで計測された温度分布情報は、高炉炉頂における半径方向の中間部の温度分布情報であることを特徴とする高炉炉況状態判定方法。 - 請求項9乃至12のいずれか1つに記載の高炉炉況状態判定方法において、
前記主成分分析ステップで求めた主成分分析値を蓄積する主成分分析値蓄積ステップと、
原料が前記高炉に装入される繰り返し単位を1チャージとして、前記主成分分析値蓄積ステップで複数のチャージを含む時間にわたって蓄積された主成分分析値の平均値を算出する主成分分析値平均化ステップと、
を有することを特徴とする高炉炉況状態判定方法。 - 高炉の炉況状態を判定する高炉炉況状態判定方法であって、
高炉内における原料装入面直上の温度分布を計測して得られた温度分布情報に基づいて主成分分析を行い、その主成分分析によって求めた主成分分析値に基づいて、炉況状態が正常であるかを判定することを特徴する高炉炉況状態判定方法。
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