JP2019067293A - 製鋼工程における混銑車を牽引する機関車の配置調整システム - Google Patents

Abstract

【課題】製鋼工程において、高炉から出銑された溶銑を転炉に移送する過程で、高炉前における混銑車の台数不足を回避するため、高炉前における混銑車の台数が規定以上であるか不足しているかを正確に予測して、混銑車を牽引する機関車の配置を調整するシステムを提供する。【解決手段】本発明は、機関車４に牽引される混銑車５が溶銑を高炉１から溶銑払出場３に搬送し払出後に再び高炉１へ戻る溶銑物流サイクルで高炉１から溶銑払出場３へ向かう配送領域と溶銑払出場３から高炉１へ向かう返送領域とを有する製鋼工程において、高炉１又は溶銑払出場３で混銑車５が不足する場合に機関車４の配置を調整するシステムであって、配送領域及び返送領域との間で機関車４の過不足を予測し、配送領域及び返送領域のいずれか一方の領域で機関車４不足が生じると予測された場合、配送領域及び返送領域のいずれか他方の領域に存在する機関車４を一方の領域へ移動させる。【選択図】図３

Description

本発明は、製鋼工程における混銑車を牽引する機関車の配置調整システムに関する。特に、高炉へ戻る製鋼工程における溶銑の物流サイクルにおいて、この物流サイクルに用いられる混銑車について、物流の効率化（混銑車の最適台数を割り出し、その最適台数で運行を行うこと）を目指すため、その混銑車を牽引する機関車の配置を調整するシステムに関する。

従来より、高炉から出銑された溶銑は、機関車で牽引されるトピードカーなどにより、複数の精錬処理（脱硫処理や脱りん処理など）を経て、溶銑払出場（転炉設備）まで移送される。その後、トピードカーは残銑絞り場、排滓棟などを経て、高炉前に再び移送される。再び移送されてきたトピードカーは、高炉から出銑された溶銑を溶銑払出場まで移送する。製鋼工程においては、このような溶銑の物流サイクルが実施されている。

上記した一連の溶銑の物流サイクルの中で、混銑車（トピードカー乃至はトピードと呼ぶこともある）は、製鋼工程において綿密に工程管理がなされているが、何らかの理由で、溶銑搬送の遅延が発生することが考えられる。つまり、高炉側乃至は転炉側から見て、混銑車の台数が足りなくなったりすることが稀に発生する。
上記した問題を解決するために、様々な技術が開発されている。例えば、特許文献１には、輸送計画作成装置に関する技術が開示されている。

特許文献１は、高炉の出銑予定及び製鋼工場の出鋼計画に合わせた輸送計画を作成することを目的としている。
具体的には、１基以上の高炉と、１か所以上の溶銑の中間処理を行う中間処理設備と、１か所以上の製鋼工場を備える一貫製鉄所における複数の輸送台車による溶銑の輸送計画を作成する輸送計画作成装置であって、前記輸送台車が前記高炉から出銑された前記溶銑を前記製鋼工場まで輸送する際に通過する輸送通過工程に関する溶銑輸送計画であって、前記製鋼工場の出鋼計画に基づいて要求される成分の溶銑を要求される時刻に前記輸送台車から前記製鋼工場に払い出し可能となる溶銑輸送計画を作成する溶銑輸送計画作成部と、前記溶銑輸送計画作成部が作成した前記溶銑輸送計画に基づいて、前記輸送台車と、該輸送台車が前記溶銑を払い出す製鋼工場とを紐付ける溶銑払出計画を作成する溶銑払出計画作成部と、前記溶銑輸送計画作成部が作成した前記溶銑輸送計画と、前記溶銑払出計画作成部が作成した前記溶銑払出計画とに基づき、前記輸送台車が前記溶銑を払い出して空車となる時刻を決定するとともに、前記空車となった前記輸送台車が前記高炉に回送される際に通過する回送通過工程に関する回送計画を含む全体計画であって、前記高炉の出銑予定に基づいて要求される時刻に前記空車となった前記輸送台車が受銑可能となる全体計画を作成して、該全体計画を前記輸送計画と決定する全体計画作成部とを備える、とされている。

特開２０１６−１９１９７４号公報

さて、特許文献１の輸送計画作成装置は、製鉄所全体における輸送計画を作成するものであって、当然ながら、混銑車に関して、高炉から製鋼工場、製鋼工場から高炉への返送について考慮がなされているものである。そのため、高炉の出銑予定および製鋼工場の出鋼計画に合わせた輸送計画が作成可能なものとなっている。
しかしながら、特許文献１の技術を実際の現場（製鉄所）に適用しようとした場合、適切な混銑車の配車ができないことが予想される。

その理由の一つとして、特許文献１の輸送計画作成装置を運用しようとした場合、この装置は、製鉄所全体における輸送計画を導出するものであるため、混銑車の数や位置情報だけにとどまらず、数多くの入力パラメータが必要となり、煩雑である。このような煩雑且つ複雑な装置（プログラム）を継続して利用することを想定すると、装置のメンテナンス（パラメータの調整やバグ対応など）が困難になると考えられる。そもそも、製鉄所全体における輸送計画を導出するには、複雑な計算が必要となってくるので、処理能力の高いコンピュータが必要であると思われる。特許文献１の輸送計画作成装置は、予想外の混銑車の遅れ（台数不足）などといった、イレギュラーな事象への対応が十分に考慮されているかどうか、甚だ疑問である。

また、特許文献１の輸送計画作成装置の問題点もう一つの理由として、混銑車の過不足の予測や配車調整を、「混銑車」自身に着目して計算を行っている点にある。当業者周知の如く、混銑車は自走できないものであり、機関車により移動されるものである。そこで、混銑車の過不足の予測や配車調整には、機関車の数や位置情報が非常に重要なものとなる。特許文献１の輸送計画作成装置においては、混銑車を移動させる機関車を考慮しているか甚だ疑問である。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、製鋼工程において、高炉から出銑された溶銑を転炉に移送する過程で、高炉前における混銑車（トピードカー）の台数不足を回避するため、高炉前及び溶銑払出場における混銑車の台数が規定以上であるか不足しているかを正確に予測して、混銑車を牽引する機関車の配置を調整するシステムを提供することを目的とする。

例えば、実際の操業開始後において、実際に高炉前及び溶銑払出場前で混銑車の台数不足が起こる前に、その混銑車の台数を予測し、高炉又は溶銑払出場への到着の遅れが出て混銑車が不足すると判断された場合に、高炉又は溶銑払出場におけるトピードカーの遅延を軽減すべく、数多くの入力パラメータや複雑な計算を必要とせずに、製鋼設備内に存在する様々な搬送設備の調整（機関車の一時振り替え）を行うことを可能とするシステムを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明にかかる製鋼工程における混銑車を牽引する機関車の配置調整システムは、高炉と、転炉に備えられた溶銑払出場と、前記高炉と溶銑払出場との間に複数の処理設備を備えていて、混銑車が前記高炉から一の処理設備を経て前記溶銑払出場へと溶銑を搬送し、払出後に他の処理設備を経て再び前記高炉へ戻る溶銑の物流サイクルが実施されている製鋼工程において、前記高炉又は前記溶銑払出場で前記混銑車が不足する場合、前記混銑車を牽引する機関車の配置を調整するシステムであって、前記製鋼工程は、前記高炉から前記溶銑払出場へと向かう前記混銑車の経路を含む「配送領域」と、前記溶銑払出場から前記高炉へと向かう前記混銑車の経路を含む「返送領域」とを有していて、前記「配送領域」及び前記「返送領域」との間で、前記混銑車を牽引する前記機関車の過不足を予測し、前記「配送領域」及び前記「返送領域」のいずれか一方の領域で前記機関車の不足が生じると予測された場合には、前記「配送領域」及び前記「返送領域」のいずれか他方の領域に存在する前記機関車を一方の領域へ移動させることを特徴とする。

好ましくは、前記「配送領域」と前記「返送領域」との間で、前記混銑車を牽引する前記機関車の配置を調整するに際して、以下の(i)〜(iv)の工程を順に行うとよい。
(i) 所定時間経過後の前記高炉及び前記溶銑払出場における前記混銑車の台数を予測する。
(ii) 前記高炉及び前記溶銑払出場における前記混銑車の台数の過不足を予測する。

(iii) 工程（ii）にて予測した結果、前記高炉において、前記混銑車が規定された台数より不足すると予測された場合、前記「配送領域」内を走行する前記機関車のうち、配置可能な機関車を探索し、前記配置可能な前記機関車を、前記「返送領域」内に移動させて、前記混銑車の台数不足を解消する。
(iv) 工程（ii）にて予測した結果、前記溶銑払出場において、前記混銑車が規定された台数より不足すると予測された場合、前記「返送領域」内を走行する前記機関車のうち、配置可能な機関車を探索し、前記配置可能な機関車を、前記「配送領域」内に移動させて、前記混銑車の台数不足を解消する調整を行う。

本発明によれば、製鋼工程において、高炉から出銑された溶銑を転炉に移送する過程で、高炉及び溶銑払出場における混銑車の台数が規定以上であるか不足しているかを正確に予測して、混銑車を牽引する機関車の配置を調整することで、高炉前又は溶銑払出場における混銑車（トピードカー）の台数不足を回避することができる。

製鋼工程の概要を模式的に示した図である。 機関車及び混銑車の運行例を示した図である。 製鉄所内の複数の機関車及び混銑車の運行例を示した図である。 ｎ分後（３０分後）の溶銑払出場前において、混銑車の台数が不足する予想となった事例を示した図である。 機関車の配置を一時的に調整して、ｎ分後（３０分後）の溶銑払出場前において、混銑車の台数不足が解消した事例を示した図である。 所定時間内における高炉付近の混銑車の台数の過不足を示すヒストグラムである。

以下、本発明にかかる製鋼工程における混銑車を牽引する機関車の配置調整システムの実施形態を、図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。
図１に示す如く、本発明が適用される製鋼工程では、まず、高炉１から出銑された溶銑は、例えば混銑車５（トピードカー）などにより溶銑払出場３（転炉）に移送され、転炉において精錬処理（脱りん処理、脱炭処理）が行われる。

精錬処理が上底吹き型の転炉にて行われる場合、上吹きランスから気体酸素を溶銑に吹き込むと共に、炉底の羽口から酸素又は不活性ガスを吹き込んで溶銑を攪拌することにより、精錬処理が行われる。
精錬処理後の溶鋼は、溶鋼鍋に移し替えられ、台車や天井クレーンで構成されている搬送設備を用いて、二次精錬設備へと実鍋（溶鋼が入った溶鋼鍋）が移送され、溶鋼に対する二次精錬（溶鋼から不純物を除く操作および成分元素を添加する工程及び操作）が行われる。また、搬送設備は、空鍋（溶鋼を払い出した後の空の溶鋼鍋）を転炉へ運ぶ。

このように、複数の処理設備を備えた製鋼工程において、高炉１から出銑された精錬処理前の溶銑を溶銑払出場３（転炉）へ移送して払出を行い、再び高炉１へ戻る溶銑の物流サイクルで、トピードカー５（混銑車）が運用されている。
詳しくは、トピードカー５は、まず高炉１で溶銑を受銑し、その後除滓棟に移動する。その除滓棟において、溶銑上のスラグが取り除かれる。除滓後に、トピードカー５は溶銑払出場３（転炉）まで移動して、溶銑を取鍋に払い出す。

溶銑搬送を行うトピードカー５は、樽形状であって内部に溶銑が装入される容器本体６と、容器本体６を支持すると共に、軌道上を移動する台車７とを有している。容器本体６と台車７とが一体となったトピードカー５は軌道上を移動する。
軌道は、トピードカー５が走行可能な左右一対のレールを備えていて、製鉄所の敷地内に敷設されている。なお、製鉄所内の軌道は、旅客鉄道用の線路とほぼ同じ構成したものである。

この軌道は、分岐点（ポイント）を介して複数連結され、高炉１、予備精錬設備、溶銑払出場３（転炉）、残銑絞り場８、排滓棟９などを結んでいる。各処理設備間を結んだ複数の軌道は、複雑に入り組んで敷設されている。軌道上のポイントの切り替えによって、トピードカー５が各処理設備に向かって走行できるようになっている。
なお、トピードカー５は、動力装置を有する機関車４に連結されていて、その機関車４により牽引されたり、推進されたりして軌道上を走行する。

さて、図２に示すように、溶銑の物流においては、トピードカー５により、高炉１から溶銑払出場３へ溶銑を搬送している。このトピードカー５と、トピードカー５を牽引する機関車４は、製鉄所内に敷設されている軌道上を、複数台走行している。
この軌道上を走行する複数のトピードカー５による溶銑の物流は、製鉄所内において綿密に管理されている。すなわち、各トピードカー５の出発時刻、到着時刻、位置情報などが、製鉄所内において管理されている。

トピードカー５の物流においては、出銑及び溶銑払出が連続的に行えるように、高炉１前及び溶銑払出場３前におけるトピードカー５の台数が規定以上であることが求められる。特に、高炉１前におけるトピードカー５の台数の過不足は、実操業に大きな影響を与えるため、必ず規定台数以上であることが求められる。
図３に示すように、複数の処理設備を備えた製鋼工程においては、機関車４に牽引されているトピードカー５が、高炉１から溶銑払出場３へと溶銑を搬送し、溶銑払出後に、空となったトピードカー５が、再び高炉１へ戻る溶銑の物流サイクルで、操業が行われている。

具体的には、製鉄所内においては、機関車４に牽引されているトピードカー５が、高炉１から溶銑払出場３へと溶銑を搬送する経路を備える「配送領域（Ｘエリア）」と、溶銑払出後に空となったトピードカー５が、別の機関車４に牽引されて、溶銑払出場３から高炉１へと向かう経路を備える「返送領域（Ｙエリア）」と、を有している。
なお、配送領域は、溶銑払出場向き領域であるとも言え、機関車４及びトピードカー５は上り方面へと移動する。返送領域は、高炉向き領域であるとも言え、機関車４及びトピードカー５は下り方面へと移動する。

図２に示す如く、「Ｘエリア（高炉１→溶銑払出場３）」においては、高炉１から出銑され、容器本体６内に溶銑が装入されたトピードカー５が、機関車４に牽引されて高炉１を出発し、溶銑処理棟Ａ（例えば、脱硫処理）、溶銑処理棟Ｂ（例えば、脱りん処理）などの所定の予備処理設備２を経て、溶銑払出場３に溶銑を搬送する。この溶銑払出場３にて、トピードカー５と機関車４は切り離される。

「Ｙエリア（溶銑払出場３→高炉１）」においては、溶銑払出後、ほぼ空となったトピードカー５は、別の機関車４に牽引されて溶銑払出場３を出発し、残銑絞り場８、排滓棟９を経て、高炉１前に搬送される。この高炉１にて、トピードカー５と機関車４は切り離される。
すなわち、製鉄所内を走行する機関車４は、「溶銑払出場向き領域（Ｘエリア）」を担当する車両と、「高炉向き領域（Ｙエリア）」を担当する車両が存在する。

そこで、本発明においては、高炉１及び溶銑払出場３前のトピードカー５の過不足を予想して、高炉１前におけるトピードカー５の台数がある台数以上であってある台数以下になるように、トピードカー５を牽引する機関車４の配置を調整する。当業者周知の如く、トピードカー５は自走できないものであり、機関車４により移動されるものである。そこで、トピードカー５の過不足の予測や配車調整には、機関車４を適切なエリアに配車することが非常に重要である。

つまり、本発明では、「Ｘエリア」と「Ｙエリア」との間で、トピードカー５が不足するエリアに機関車４を一時的に融通する（振り替える）こととしている。
具体的には、「Ｘエリア」内の高炉１へ向かうトピードカー５及び機関車４と、「Ｙエリア」内の溶銑払出場３へ向かうトピードカー５及び機関車４とを定期的に（例えば、経路、出発時刻（搬送時間）、位置情報など）をチェックする。

チェックした各トピードカー５の情報などに基づいて、「Ｘエリア」内における各トピードカー５の高炉１への到着予定時刻、及び、「Ｙエリア」内における各トピードカー５の溶銑払出場３への到着予定時刻を算出する。
算出した各トピードカー５の到着予定時刻に基づいて、一定時間経過後に、高炉１及び溶銑払出場３（特に高炉１前）において、トピードカー５が不足するか否か（規定の台数を上回るか下回るか）を判断する。

高炉１前において、トピードカー５が不足すると判断された場合、「Ｘエリア（溶銑払出場向き）」内の機関車４を、一時的に「Ｙエリア（高炉向き）」内に配置して、溶銑払出場３から高炉１へのトピードカー５の搬送を補助する。
溶銑払出場３前において、トピードカー５が不足すると判断された場合、「Ｙエリア」内の機関車４を、一時的に「Ｘエリア」内に配置して、高炉１から溶銑払出場３へのトピードカー５の搬送を補助する。

高炉１前乃至は溶銑払出場３において、トピードカー５が規定の台数以上となると、臨時で別エリア内に配置されていた機関車４を、元のエリア内に戻す。
図４Ａ、Ｂに、トピードカー５を牽引する機関車４の配置を調整した事例を示す。
この事例の前提条件としては、以下の通りである。
・「Ｙエリア（高炉向き・下り方面）」内のトピード搬送用の機関車４については、２台配置としている（機関車Ａ、機関車Ｂ）。

・「Ｘエリア（溶銑払出場向き・上り方面）」内のトピード搬送用の機関車４についても、２台配置としている（機関車Ｃ、機関車Ｄ）。
・ｎ分後に高炉１及び溶銑払出場３において、トピードカー５の台数不足が起こらないようにするためには、ｎ分後までに高炉１及び溶銑払出場３の各々に、３台ずつ到着する必要がある。

・各トピードカー５の到着予定時間と、トピードカー５の搬送を担当する機関車４は、図４Ａ、Ｂに示す通りである。
・図４Ａ、Ｂ中のバーの終点は、高炉１乃至は溶銑払出場３に到着する時刻を表している。例えば、機関車Ａでトピードカーａの場合、高炉１に到着した時刻は基準時間（０分）から６分後である。

図４Ａに示すように、ｎ分後（３０分後）において、高炉１前に到着するトピードカー５の予定台数は、３台（トピードカーａ、ｂ、ｃ）であり、規定の台数（３台）を満たしているので、問題ない。
一方で、ｎ分後（３０分後）において、溶銑払出場３前に到着するトピードカー５の予定台数は、２台（トピードカーｆ、ｈ）であり、規定の台数（３台）を満たしていない。つまり、溶銑払出場３前のトピードカー５が不足してしまう予想となった。

そこで、溶銑払出場３前のトピードカー５が不足するので、「Ｙエリア（下り方面）」内においてトピードカー５を搬送している機関車４のうち、１台を、「Ｘエリア（上り方面）」内に一時的に振り替えて操業が可能か否か検討する。
図４Ｂに示すように、「Ｙエリア（高炉向き）」内のトピードカー５の搬送には、余裕があるため、機関車Ａのみでトピードカー５を搬送することが可能である。

一方、「Ｘエリア（溶銑払出場向き）」内においては、「Ｙエリア（高炉向き）」から機関車Ｂが、「Ｘエリア」内に臨時に振り替えられてきたので、機関車Ｂによるトピードカーｇの搬送が可能となり、溶銑払出場３前に合計で３台到着させることが可能となった。すなわち、溶銑払出場３前におけるトピードカー５の不足が解消された。
ここで、本発明にかかる製鋼工程における混銑車５を牽引する機関車４の配置調整システムの具体例を挙げて説明する。

（１）高炉１付近及び溶銑払出場３における現状のトピードカー５の台数を把握する。
高炉１付近のトピードカー５の台数をK₀とし、溶銑払出場３付近のトピードカー５の台数をY₀とする。
（２）「Ｙエリア（高炉向き）」におけるトピード搬送用の機関車４の台数、及び、「Ｘエリア（溶銑払出場向き）」におけるトピード搬送用の機関車４の台数を把握する。

「Ｘエリア」におけるトピードカー５（高炉１出発後で且つ、溶銑払出場３出発前までのトピードカー５）の全ての位置、及び、「Ｙエリア」におけるトピードカー５（溶銑払出場３出発後で且つ、高炉１出発前までのトピードカー５）の全ての位置を取得する。
トピードカー５の高炉１の到着予定時間、及び、溶銑払出場３の到着予定時間を、表１〜３より算出する。

表１に、「Ｘエリア（溶銑払出場向き）」におけるトピードカー５の台数別・溶銑が装入されている実トピードカー５の搬送時間の例を示す。

表２に、「Ｙエリア（高炉向き）」トピードカー５の台数別・払出後の空トピードカー５の搬送時間の例を示す。

表３に、各設備の処理時間の例を示す。

ここで、搬送元をfromとし、搬送先をtoとし、トピード搬送用の機関車４の台数をcountとすると、トピードカー５の搬送時間deliver_timeは、表１〜３より、以下のように、算出される。

また、各設備における処理時間process_timeは、設備をfacilityとすると、表３より、以下のように、算出される。

また、各トピードカー５の滞在位置及び経路から、高炉１又は溶銑払出場３に到着するまでに必要な時間remain_timeは、以下のように、算出される。

なお、ここでは、目的地（高炉１／溶銑払出場３）での処理時間は除くものとする。
例えば、「Ｘエリア」において、対象となるトピードカー５が、高炉１出発直後で且つ、経路が「高炉１→溶銑処理棟Ｂ（予備処理設備２）→溶銑払出場３」であり、実トピード搬送用の機関車４の台数が３台だった場合の溶銑払出場３までの所要時間の算出例を以下に示す。

・「溶銑払出場３までの所要時間（分）」＝３０分（高炉１〜溶銑処理棟Ｂ（予備処理設備２）までの搬送時間・表１参照）＋２０分（溶銑処理棟Ｂ（予備処理設備２）での処理時間・表３参照）＋２６分（溶銑処理棟Ｂ（予備処理設備２）〜溶銑払出場間の搬送時間・表１参照）
表４に、高炉１方向におけるトピードカー５の経路の例を示す。

表５に、溶銑払出場３方向におけるトピードカー５の経路の例を示す。

（３）上記（２）の結果から、ｎ分後の高炉１及び溶銑払出場３におけるトピードカー５の不足状況を算出する。
例えば、高炉１での処理時間をK_processとし、溶銑払出場３での処理時間をY_processとすると、ｎ分後に、高炉１前のトピードカー５の台数に影響する台数変化Adjustは、以下のように、表される。

今ここで、「Ｙエリア」におけるトピードカー５の台数(K₀を含む)をtp_Kと仮定し、「Ｘエリア」におけるトピードカー５の台数(Y₀を含む) をtp_Yと仮定すると、ｎ分後の高炉１付近におけるトピードカー５の台数K_expectは、以下のように、表される。

また、ｎ分以内に溶銑払出場３に到着するトピードカー５の台数Y_expectは、上記と同様に、以下のように、表される。

高炉１付近で維持しなければならないトピードカー５の台数をK_baseとすると、ｎ分後の高炉１付近におけるトピードカー５の不足台数K_lossは、以下のように、表される。

また、溶銑払出場３付近で維持しなければならない台数をY_baseとすると、ｎ分後の溶銑払出場３付近におけるトピードカー５の不足台数Y_lossは、上記と同様に、以下のように、表される。

（４）上記のように計算した結果、以下のように、ｎ分後に、高炉１乃至は溶銑払出場３（「Ｘエリア」乃至は「Ｙエリア」）の何れか一方においてトピードカー５が不足し、他方においてはトピードカー５が足りている状態は、以下のように、予想される。

この場合、トピードカー５が足りているエリア（仮に溶銑払出場向き側）の機関車４のうち１台を、トピードカー５が不足しているエリア側（仮に高炉向き側）に、一時的に振り替えて、機関車４の台数を見直した上で（２）〜（３）の作業を再度実施する。
例えば、図５に示すように、高炉１付近（「Ｙエリア」）のトピードカー５が不足しており（高炉１付近におけるトピードカー５の台数維持ライン（規定台数）を下回る）、溶銑払出場３付近（「Ｘエリア」）のトピードカー５が足りていると仮定すると、（２）のトピードカー５の搬送時間deliver_timeを計算するに際しては、以下のようにする。

「Ｙエリア」のトピードカー５の搬送時間deliver_timeの場合は、以下のように、計算する。

また、「Ｘエリア」のトピードカー５の搬送時間deliver_timeの場合は、以下のように、計算する。

なおここで、countKは、当初の「Ｙエリア」のトピード搬送用の機関車４の台数を表すものである。また、countYは、当初の「Ｘエリア」のトピード搬送用の機関車４の台数を表すものである。
（５）上記の（４）で再計算した結果、高炉１前及び溶銑払出場３前の両方で、ｎ分後において、トピードカー５の台数不足なしの結果が得られると、この結果に応じて、機関車４の台数の調整（一時振り替え）を行う (図４Ａ、Ｂ参照) 。

つまり、下式が成立すれば、機関車４の台数の調整を行う。

トピードカー５の不足台数の有無に変化がなければ、再度（４）に戻って計算する。
なお、上記の例においては、以下のように、変更するとよい。

以上述べたように、本発明では、製鋼工程の「配送領域Ｘ」及び「返送領域Ｙ」との間で、トピードカー５を牽引する機関車４の過不足を予測し、「配送領域Ｘ」及び「返送領域Ｙ」のいずれか一方の領域で機関車４の不足が生じると予測された場合には、「配送領域Ｘ」及び「返送領域Ｙ」のいずれか他方の領域に存在する機関車４を一方の領域へ移動させるようにしている。

すなわち、本発明は、高炉１と、転炉に備えられた溶銑払出場３と、高炉１と溶銑払出場３との間に複数の処理設備２を備えていて、トピードカー５（混銑車）が高炉１から一の処理設備２を経て溶銑払出場３へと溶銑を搬送し、払出後に他の処理設備２を経て再び高炉１へ戻る溶銑の物流サイクルが実施されている製鋼工程において、高炉１又は溶銑払出場３でトピードカー５が不足する場合、トピードカー５を牽引する機関車４の配置を調整するシステムであって、製鋼工程は、高炉１から溶銑払出場３へと向かうトピードカー５の経路を含む「配送領域（Ｘエリア）」と、溶銑払出場３から高炉１へと向かうトピードカー５の経路を含む「返送領域（Ｙエリア）」とを有していて、「配送領域（Ｘエリア）」及び「返送領域（Ｙエリア）」との間で、トピードカー５を牽引する機関車４の過不足を予測し、「配送領域（Ｘエリア）」及び「返送領域（Ｙエリア）」のいずれか一方の領域で機関車４の不足が生じると予測された場合には、「配送領域（Ｘエリア）」及び「返送領域（Ｙエリア）」のいずれか他方の領域に存在する機関車４を一方の領域へ移動させることを特徴としている。

また好ましくは、「配送領域（Ｘエリア）」と「返送領域（Ｙエリア）」との間で、トピードカー５を牽引する機関車４の配置を調整するに際して、以下の(i)〜(iv)の工程を順に行うとよい。
(i) 所定時間経過後の高炉１及び溶銑払出場３におけるトピードカー５の台数を予測する。
(ii) 高炉１及び溶銑払出場３におけるトピードカー５の台数の過不足を予測する。
(iii) 工程（ii）にて予測した結果、高炉１において、トピードカー５が規定された台数より不足すると予測された場合、「配送領域（Ｘエリア）」内を走行する機関車４のうち、配置可能な機関車４を探索し、配置可能な機関車４を、「返送領域（Ｙエリア）」内に移動させて、トピードカー５の台数不足を解消する。
(iv) 工程（ii）にて予測した結果、溶銑払出場３において、トピードカー５が規定された台数より不足すると予測された場合、「返送領域（Ｙエリア）」内を走行する機関車４のうち、配置可能な機関車４を探索し、配置可能な機関車４を、「配送領域（Ｘエリア）」内に移動させて、トピードカー５の台数不足を解消する調整を行う。
これによれば、製鋼工程において、高炉１から出銑された溶銑を転炉に移送する過程で、高炉１及び溶銑払出場３におけるトピードカー５（混銑車）の台数が規定以上であるか不足しているかを正確に予測して、トピードカー５を牽引する機関車４の配置を一時的に調整することで、高炉１前乃至は溶銑払出場３におけるトピードカー５の台数不足を回避することができる。

すなわち、数多くの入力パラメータや複雑な計算を必要とせずに、実際の操業開始後、事前に高炉１前や溶銑払出場３前でトピードカー５の不足が起こるか予測し、いずれかの設備でトピードカー５の到着の遅れが出て不足してしまうと想定された場合に、そのトピードカー５の到着の遅れを軽減すべく、製鋼設備内に存在する様々な搬送設備の調整（「溶銑払出場向き領域（Ｘエリア）」と「高炉向き領域（Ｙエリア）」との間で、機関車４の一時的な融通）を行うことが可能となる。

また、オペレータによるシステムの細かな調整や、定期的なメンテナンスを行うという手間を省くことができる。
また、製鉄所（製鋼工程）内のトピードカー５の位置などを、一定時間毎にチェックすることで、「Ｘエリア」と「Ｙエリア」との間で、機関車４の一時的な融通を計画する上で、想定外の事態になったとしても臨機応変に対応することが可能となる。

ところで、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

１ 高炉
２ 予備処理設備
３ 溶銑払出場
４ 機関車
５ 混銑車（トピードカー）
６ 容器本体
７ 台車
８ 残銑絞り場
９ 排滓棟

Claims (2)

1. 高炉と、転炉に備えられた溶銑払出場と、前記高炉と溶銑払出場との間に複数の処理設備を備えていて、混銑車が前記高炉から一の処理設備を経て前記溶銑払出場へと溶銑を搬送し、払出後に他の処理設備を経て再び前記高炉へ戻る溶銑の物流サイクルが実施されている製鋼工程において、前記高炉又は前記溶銑払出場で前記混銑車が不足する場合、前記混銑車を牽引する機関車の配置を調整するシステムであって、
   前記製鋼工程は、前記高炉から前記溶銑払出場へと向かう前記混銑車の経路を含む「配送領域」と、前記溶銑払出場から前記高炉へと向かう前記混銑車の経路を含む「返送領域」とを有していて、
   前記「配送領域」及び前記「返送領域」との間で、前記混銑車を牽引する前記機関車の過不足を予測し、前記「配送領域」及び前記「返送領域」のいずれか一方の領域で前記機関車の不足が生じると予測された場合には、前記「配送領域」及び前記「返送領域」のいずれか他方の領域に存在する前記機関車を一方の領域へ移動させる
   ことを特徴とする製鋼工程における混銑車を牽引する機関車の配置調整システム。
2. 前記「配送領域」と前記「返送領域」との間で、前記混銑車を牽引する前記機関車の配置を調整するに際して、以下の(i)〜(iv)の工程を順に行うことを特徴とする請求項１に記載の製鋼工程における混銑車を牽引する機関車の配置調整システム。
   (i) 所定時間経過後の前記高炉及び前記溶銑払出場における前記混銑車の台数を予測する。
   (ii) 前記高炉及び前記溶銑払出場における前記混銑車の台数の過不足を予測する。
   (iii) 工程（ii）にて予測した結果、前記高炉において、前記混銑車が規定された台数より不足すると予測された場合、前記「配送領域」内を走行する前記機関車のうち、配置可能な機関車を探索し、前記配置可能な前記機関車を、前記「返送領域」内に移動させて、前記混銑車の台数不足を解消する。
   (iv) 工程（ii）にて予測した結果、前記溶銑払出場において、前記混銑車が規定された台数より不足すると予測された場合、前記「返送領域」内を走行する前記機関車のうち、配置可能な機関車を探索し、前記配置可能な機関車を、前記「配送領域」内に移動させて、前記混銑車の台数不足を解消する調整を行う。