JP2023046166A - Method for determining charging of raw material into blast furnace, apparatus for determining charging method, and program for determining charging method - Google Patents

Method for determining charging of raw material into blast furnace, apparatus for determining charging method, and program for determining charging method Download PDF

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Abstract

To reduce variation in an amount of a raw material (coke and ore) to be charged into a blast furnace in a furnace circumferential direction.SOLUTION: A method for determining charging of a raw material into a blast furnace determines a method for charging a raw material into a bell-less type blast furnace. The method calculates a parameter relating to an occurrence frequency in a region in which the amount of the raw material to be charged is relatively large in a furnace circumferential direction for each position in the furnace circumferential direction, on the basis of a charging start position when the same kind of raw material is charged a plurality of times, and a turning direction and a turning number error of a turning chute. Then, the method determines a position in the furnace circumferential direction in which the parameter is the smallest, as a charging start position when the same kind of raw material is charged into the blast furnace again, on the basis of distribution of a parameter according to the position in the furnace circumferential direction. In addition, the method compares two integral values obtained by integrating each of the parameters toward two different furnace circumferential directions from the position in the furnace circumferential direction in which the parameter is the smallest, using the distribution of the parameter according to the position in the furnace circumferential direction. The furnace circumferential direction indicating a small integral value is determined as a turning direction of the turning chute when the same kind of raw material is charged into the blast furnace again.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、旋回シュートを有するベルレス式の高炉に高炉原料を装入する方法を決定する装入決定方法、装入方法決定装置および装入方法決定プログラムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a charging determination method, a charging method determining device, and a charging method determining program for determining a method of charging blast furnace raw material into a bell-less blast furnace having a turning chute.

高炉の安定操業のためには、炉内のガス流れを安定させる必要がある。シュートの旋回によって高炉原料を高炉内に装入する場合において、炉周方向における高炉原料の装入量にばらつきが発生すると、炉周方向におけるガス流れにばらつきが発生してしまう。そこで、特許文献1では、高炉原料の装入チャージごとに、高炉原料の装入を開始する位置(装入開始位置)を所定量だけ円周方向(炉周方向)にシフトさせるようにしている。 For stable operation of a blast furnace, it is necessary to stabilize the gas flow in the furnace. When the blast furnace raw material is charged into the blast furnace by turning the chute, if the charging amount of the blast furnace raw material varies in the circumferential direction of the furnace, the gas flow in the circumferential direction of the furnace will also vary. Therefore, in Patent Document 1, for each charging charge of blast furnace raw material, the position at which charging of blast furnace raw material is started (charging start position) is shifted by a predetermined amount in the circumferential direction (furnace circumferential direction). .

特開2000-336411号公報JP-A-2000-336411 特開2018-48361号公報JP 2018-48361 A 特開平8-188806号公報JP-A-8-188806 特開昭58-123808号公報JP-A-58-123808 特開平6-10018号公報JP-A-6-10018 特許第3948162号公報Japanese Patent No. 3948162

しかし、特許文献1のように、装入開始位置を炉周方向に単にシフトさせただけでは、後述するように、炉周方向における高炉原料の装入量のばらつきを低減できないことがある。 However, simply shifting the charging start position in the circumferential direction of the furnace as in Patent Document 1 may not reduce variations in the charging amount of the blast furnace raw material in the circumferential direction of the furnace, as will be described later.

特許文献1に記載の発明によれば、高炉原料を装入するたびに、シュートの旋回数が同じであれば、装入開始位置を炉周方向にシフトさせることによって、炉周方向における装入量のばらつきを低減できる可能性がある。しかし、実際の装入においては、高炉原料の性状(粒度構成)などによって、高炉原料の装入を開始してから終了するまでのシュートの旋回数にばらつきが生じる。 According to the invention described in Patent Document 1, if the number of turns of the chute is the same each time the blast furnace raw material is charged, the charge start position is shifted in the furnace circumferential direction, thereby charging in the furnace circumferential direction. Potentially reduce volume variability. However, in actual charging, the number of turns of the chute from the start to the end of charging the blast furnace raw material varies depending on the properties (particle size composition) of the blast furnace raw material.

例えば、高炉原料を高炉内に装入するときには、所定重量の高炉原料がホッパに貯留された後、ホッパからシュートに高炉原料が供給されるが、高炉原料の粒度構成(嵩密度)が異なると、ホッパからシュートに高炉原料を供給する時間が異なってしまうため、高炉原料の装入を開始してから終了するまでの時間が異なってしまう。例えば、高炉原料が粗粒であるほど装入に時間がかかり、高炉原料が細粒であるほど装入の時間が短くなる。結果として、高炉原料の装入を開始してから終了するまでのシュートの旋回数にばらつきが発生してしまう。 For example, when charging blast furnace raw material into a blast furnace, a predetermined weight of blast furnace raw material is stored in the hopper, and then the blast furnace raw material is supplied from the hopper to the chute. Since the time for supplying the blast furnace raw material from the hopper to the chute is different, the time from the start to the end of charging the blast furnace raw material is also different. For example, the coarser the blast furnace raw material, the longer it takes to charge, and the finer the blast furnace raw material, the shorter the charging time. As a result, variation occurs in the number of revolutions of the chute from the start to the end of charging the blast furnace raw material.

上述したようにシュートの旋回数にばらつきが発生してしまうと、装入開始位置を炉周方向にシフトさせても、期待通りに高炉原料を装入することができなくなり、炉周方向における装入量のばらつきを低減しにくくなる。 As described above, if the number of turns of the chute varies, even if the charging start position is shifted in the circumferential direction of the furnace, the blast furnace raw material cannot be charged as expected. It becomes difficult to reduce variations in input amount.

本願第1の発明は、旋回シュートの旋回によってベルレス式の高炉内に高炉原料を装入する方法を決定する高炉原料の装入決定方法である。この装入決定方法では、同一種類の高炉原料を複数回装入したときの装入開始位置、旋回シュートの旋回方向及び、旋回数誤差に基づいて、高炉原料の装入量が炉周方向で相対的に多い領域の発生回数に関するパラメータを炉周方向の位置毎に算出する。旋回数誤差は、旋回シュートの設定旋回数に対する実績旋回数のずれを示し、設定旋回数に対して実績旋回数が多い場合と、設定旋回数に対して実績旋回数が少ない場合とが含まれる。 A first invention of the present application is a blast furnace raw material charging determination method for determining a method of charging blast furnace raw material into a bell-less blast furnace by turning a turning chute. In this charging determination method, the charging amount of the blast furnace raw material in the furnace circumferential direction is determined based on the charging start position, the turning direction of the turning chute, and the turning number error when the same type of blast furnace raw material is charged multiple times. A parameter relating to the number of occurrences of relatively large regions is calculated for each position in the furnace circumferential direction. The turn number error indicates the deviation of the actual number of turns from the set number of turns of the turn chute, and includes cases where the actual number of turns is greater than the set number of turns and cases where the actual number of turns is less than the set number of turns. .

次に、炉周方向の位置に応じたパラメータの分布に基づいて、パラメータが最も小さい炉周方向の位置を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける装入開始位置として決定する。また、炉周方向の位置に応じたパラメータの分布を用いて、パラメータが最も小さい炉周方向の位置から互いに異なる2つの炉周方向に向かってパラメータをそれぞれ積算した2つの積算値を比較する。そして、小さい積算値を示す炉周方向を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける旋回シュートの旋回方向として決定する。 Next, based on the parameter distribution according to the positions in the furnace circumferential direction, the position in the furnace circumferential direction where the parameter is the smallest is determined as the charging start position when charging the same type of blast furnace raw material again. Also, using the distribution of parameters according to the positions in the circumferential direction of the furnace, two integrated values obtained by accumulating the parameters in two different circumferential directions from the position in the circumferential direction where the parameter is the smallest are compared. Then, the circumferential direction of the furnace showing a small integrated value is determined as the turning direction of the turning chute when charging the same type of blast furnace raw material again.

炉周方向の位置の特定範囲内でパラメータが最も小さいときには、特定範囲の両端に相当する炉周方向の位置を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける装入開始位置の候補として決定することができる。上述したパラメータとして、高炉原料の所定装入回数に対する上記発生回数の比率を用いることができる。上述した旋回数誤差には、設定旋回数よりも実績旋回数が多くなり、最終旋回が炉周方向の1周を超えて高炉原料が装入される場合と、設定旋回数よりも実績旋回数が少なくなり、最終旋回が炉周方向の1周に到達せずに高炉原料が装入される場合とが含まれる。 When the parameter is the smallest within a specified range of positions in the circumferential direction of the furnace, positions in the circumferential direction of the furnace corresponding to both ends of the specified range are determined as candidates for the charging start position when charging the same type of blast furnace raw material again. can do. As the parameter described above, the ratio of the number of occurrences to the predetermined number of times of charging the blast furnace raw material can be used. The above-mentioned turning number error includes cases where the actual turning number is greater than the set turning number, and the final turning exceeds one turn in the furnace circumferential direction and the blast furnace raw material is charged, and the actual turning number is greater than the set turning number. is reduced, and the blast furnace raw material is charged before the final swirl reaches one turn in the furnace circumferential direction.

本願第2の発明は、旋回シュートの旋回によってベルレス式の高炉内に高炉原料を装入する方法を決定する高炉原料の装入方法決定装置であり、演算部及び決定部を有する。演算部は、同一種類の高炉原料を複数回装入したときの装入開始位置、旋回シュートの旋回方向及び、上記旋回数誤差に基づいて、高炉原料の装入量が炉周方向で相対的に多い領域の発生回数に関するパラメータを炉周方向の位置毎に算出する。 A second invention of the present application is a blast-furnace raw material charging method determination device that determines a method of charging blast-furnace raw material into a bell-less blast furnace by turning a turning chute, and has a computing unit and a determining unit. Based on the charging start position when the same type of blast furnace raw material is charged multiple times, the turning direction of the turning chute, and the above-mentioned turning number error, the charging amount of the blast furnace raw material is calculated relative to the furnace circumferential direction. A parameter relating to the number of occurrences of the region with a large number of turbulence is calculated for each position in the circumferential direction of the furnace.

決定部は、炉周方向の位置に応じたパラメータの分布に基づいて、パラメータが最も小さい炉周方向の位置を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける装入開始位置として決定する。また、決定部は、炉周方向の位置に応じたパラメータの分布を用いて、パラメータが最も小さい炉周方向の位置から互いに異なる2つの炉周方向に向かってパラメータをそれぞれ積算した2つの積算値を比較する。そして、決定部は、小さい積算値を示す炉周方向を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける旋回シュートの旋回方向として決定する。 Based on the parameter distribution according to the positions in the furnace circumferential direction, the determination unit determines the position in the furnace circumferential direction where the parameter is the smallest as the charging start position when charging the same type of blast furnace raw material again. Further, the determination unit uses the parameter distribution according to the position in the furnace circumferential direction to obtain two integrated values obtained by integrating the parameters in two different furnace circumferential directions from the position in the furnace circumferential direction where the parameter is the smallest. compare. Then, the determination unit determines the circumferential direction of the furnace showing the small integrated value as the turning direction of the turning chute when charging the same type of blast furnace raw material again.

本願第3の発明は、旋回シュートの旋回によってベルレス式の高炉内に高炉原料を装入する方法を決定するために、下記工程をコンピュータに実行させるプログラムである。この工程では、同一種類の高炉原料を複数回装入したときの装入開始位置、旋回シュートの旋回方向及び、上記旋回数誤差に基づいて、高炉原料の装入量が炉周方向で相対的に多い領域の発生回数に関するパラメータを炉周方向の位置毎に算出する。 A third invention of the present application is a program for causing a computer to execute the following steps in order to determine a method of charging blast furnace materials into a bell-less blast furnace by turning a turning chute. In this process, the amount of blast furnace raw material charged in the furnace circumferential direction is determined based on the charging start position when the same type of blast furnace raw material is charged multiple times, the turning direction of the turning chute, and the above-mentioned turning number error. A parameter relating to the number of occurrences of the region with a large number of turbulence is calculated for each position in the circumferential direction of the furnace.

次に、炉周方向の位置に応じたパラメータの分布に基づいて、パラメータが最も小さい炉周方向の位置を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける装入開始位置として決定する。また、炉周方向の位置に応じたパラメータの分布を用いて、パラメータが最も小さい炉周方向の位置から互いに異なる2つの炉周方向に向かってパラメータをそれぞれ積算した2つの積算値を比較する。そして、小さい積算値を示す炉周方向を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける旋回シュートの旋回方向として決定する。 Next, based on the parameter distribution according to the positions in the furnace circumferential direction, the position in the furnace circumferential direction where the parameter is the smallest is determined as the charging start position when charging the same type of blast furnace raw material again. Also, using the distribution of parameters according to the positions in the circumferential direction of the furnace, two integrated values obtained by accumulating the parameters in two different circumferential directions from the position in the circumferential direction where the parameter is the smallest are compared. Then, the circumferential direction of the furnace showing a small integrated value is determined as the turning direction of the turning chute when charging the same type of blast furnace raw material again.

本発明によれば、炉周方向における高炉原料の装入量のばらつきを低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dispersion|variation in the charging amount of a blast furnace raw material in a furnace circumferential direction can be reduced.

高炉の内部構造の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of internal structure of a blast furnace. 高炉原料を装入する方法を決定する処理を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the processing which determines the method of charging blast furnace raw material. 旋回数誤差が負の値であるときの高炉原料の最終旋回の装入状態を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a charging state of final swirl of blast furnace raw material when the swirl number error is a negative value; 旋回数誤差が正の値であるときの高炉原料の最終旋回の装入状態を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a charging state of the final swirl of the blast furnace raw material when the swirl number error is a positive value; コークスの装入後(4チャージ後)における比率Rの分布を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the distribution of the ratio R after charging coke (after 4 charges); 鉱石の装入後(4チャージ後)における比率Rの分布を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the distribution of the ratio R after ore charging (after 4 charges); 装入方法決定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a charging method determination apparatus. コークスの装入に関して、実施例及び比較例における比率Rの分布を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the distribution of ratio R in Examples and Comparative Examples with respect to coke charging. 鉱石の装入に関して、実施例及び比較例における比率Rの分布を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the distribution of ratio R in Examples and Comparative Examples with respect to ore charging.

(高炉の内部構造)
本実施形態である高炉原料の装入方法では、ベルレス式の高炉(以下、単に「高炉」という)が用いられる。高炉の内部構造について、図1を用いて説明する。図1は、高炉の一部(頂部)における内部構造を示す。
(Internal structure of blast furnace)
A bell-less type blast furnace (hereinafter simply referred to as "blast furnace") is used in the method of charging blast furnace raw material according to the present embodiment. The internal structure of a blast furnace will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows the internal structure in a part (top) of a blast furnace.

高炉1の頂部には、シュート2(旋回シュート)が設けられており、シュート2は、矢印D1又は矢印D2で示すように、旋回軸RAを中心に旋回する。矢印D1,D2に示す方向は、互いに逆方向である。旋回軸RAは、炉中心と一致している。シュート2が旋回しているとき、ホッパ(不図示)からシュート2に供給された高炉原料(コークスや鉱石)がシュート2の先端から落下して、高炉1(すなわち、炉壁3)の内部で堆積する。 A chute 2 (swivel chute) is provided at the top of the blast furnace 1, and the chute 2 swivels about a swivel axis RA as indicated by an arrow D1 or an arrow D2. The directions indicated by arrows D1 and D2 are opposite to each other. The pivot axis RA coincides with the furnace center. When the chute 2 is rotating, blast furnace raw materials (coke and ore) supplied from a hopper (not shown) to the chute 2 fall from the tip of the chute 2 and fall inside the blast furnace 1 (that is, the furnace wall 3). accumulate.

シュート2からはコークス及び鉱石がそれぞれ装入されるため、高炉1(すなわち、炉壁3)の内部では、コークス層CL及び鉱石層OLが交互に形成される。なお、1回の高炉原料の装入(所定重量の高炉原料をホッパからシュート2に供給して高炉1に装入すること)をダンプといい、高炉原料の装入の繰り返しの単位をチャージという。コークス層CLを形成するときには、1回又は複数回のダンプによってコークスが装入され、鉱石層OLを形成するときには、1回又は複数回のダンプによって鉱石が装入される。 Since coke and ore are respectively charged from the chute 2, coke layers CL and ore layers OL are alternately formed inside the blast furnace 1 (that is, the furnace wall 3). A single charge of blast furnace raw material (supplying a predetermined weight of blast furnace raw material from the hopper to the chute 2 and charging it into the blast furnace 1) is called a dump, and the unit of repeated charging of the blast furnace raw material is called a charge. . When forming the coke layer CL, coke is charged by dumping once or multiple times, and when forming the ore layer OL, ore is charged by dumping once or multiple times.

高炉1に高炉原料を装入するとき、シュート2は、旋回軸RAを中心に旋回するとともに、旋回軸RAに対してシュート2が傾斜する角度(傾動角という)θを変更する。 When the blast furnace raw material is charged into the blast furnace 1, the chute 2 rotates about the rotation axis RA, and the angle θ at which the chute 2 is tilted with respect to the rotation axis RA is changed.

(高炉原料の装入方法)
高炉1に高炉原料を装入する方法について、図2に示すフローチャートを用いながら説明する。以下に説明する高炉原料の装入方法によれば、各高炉原料層(コークス層CL又は鉱石層OL)について、炉周方向における装入量のばらつきを低減することができる。
(Method of charging blast furnace raw material)
A method of charging the blast furnace raw material into the blast furnace 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. According to the blast furnace raw material charging method described below, it is possible to reduce variations in charging amount in the furnace circumferential direction for each blast furnace raw material layer (coke layer CL or ore layer OL).

ステップS101では、高炉1に高炉原料を装入する。高炉原料の装入では、高炉原料の装入を開始する位置(以下、「装入開始位置」という)と、シュート2を旋回させる方向(以下、「旋回方向」という)とが決められる。このため、ステップS101の処理では、決められた装入開始位置及び旋回方向に基づいて、高炉原料が装入される。 In step S<b>101 , blast furnace raw material is charged into the blast furnace 1 . In charging the blast furnace raw material, a position to start charging the blast furnace raw material (hereinafter referred to as "charging start position") and a direction to turn the chute 2 (hereinafter referred to as "turning direction") are determined. Therefore, in the processing of step S101, blast furnace raw material is charged based on the determined charging start position and turning direction.

装入開始位置とは、高炉1の炉周方向における位置であり、炉周方向の1周を360[deg]としたときの角度(0~360[deg])によって規定される。ここで、装入開始位置は、炉周方向におけるシュート2の位置を基準にすることもできるし、シュート2から落下した高炉原料が高炉1内で着地する位置を基準にすることもできる。高炉原料が着地する位置は、例えば、Discrete Element Methodを用いたシミュレーション(公知文献、ISIJ International、57巻、第272-278頁)に基づいて特定することができる。また、高炉原料が着地する位置について、実際の着地位置とシミュレーションで特定された着地位置とが完全に一致する必要はない。 The charging start position is a position in the furnace circumferential direction of the blast furnace 1, and is defined by an angle (0 to 360 [deg]) when one turn in the furnace circumferential direction is 360 [deg]. Here, the charging start position can be based on the position of the chute 2 in the furnace circumferential direction, or can be based on the position where the blast furnace raw material dropped from the chute 2 lands in the blast furnace 1. The position where the blast furnace raw material lands can be specified based on, for example, a simulation using the Discrete Element Method (publicly known document, ISIJ International, Vol. 57, pp. 272-278). Further, it is not necessary for the actual landing position and the landing position specified by the simulation to completely match the position at which the blast furnace raw material lands.

旋回方向とは、本実施形態において、高炉1の頂部(図1に示す矢印D3の方向)からシュート2を見たときのシュート2の旋回方向である。ここで、シュート2が時計方向に旋回するときには、旋回方向を「右方向」とし、シュート2が反時計方向に旋回するときには、旋回方向を「左方向」とする。なお、高炉1の炉下部からシュート2を見たときのシュート2の旋回方向を、ステップS101の処理で決定される旋回方向とすることもできる。このときの旋回方向は、高炉1の頂部からシュート2を見たときのシュート2の旋回方向に対して逆の関係となる。 In this embodiment, the turning direction is the turning direction of the chute 2 when viewed from the top of the blast furnace 1 (the direction of the arrow D3 shown in FIG. 1). Here, when the chute 2 turns clockwise, the turning direction is defined as "rightward", and when the chute 2 turns counterclockwise, the turning direction is defined as "leftward". The turning direction of the chute 2 when viewed from the lower part of the blast furnace 1 can also be the turning direction determined in the process of step S101. The swirling direction at this time is in the opposite relationship to the swirling direction of the chute 2 when the chute 2 is viewed from the top of the blast furnace 1 .

ステップS102では、ステップS101の処理における高炉原料の装入状態に基づいて、旋回数誤差Erを求める。旋回数誤差Erとは、予め設定された旋回数(以下、「設定旋回数」という)Nに対する、高炉原料を実際に装入したときの旋回数(以下、「実績旋回数」という)のズレであり、下記式(1)によって表される。 In step S102, a turning number error Er is obtained based on the charging state of the blast furnace raw material in the process of step S101. The turning number error Er is the difference between the preset turning number (hereinafter referred to as the "set turning number") N and the turning number when the blast furnace raw material is actually charged (hereinafter referred to as the "actual turning number"). and is represented by the following formula (1).

Figure 2023046166000002
Figure 2023046166000002

上記式(1)において、Erは旋回数誤差[-]、tmは実際に高炉原料の装入を開始してから装入を終了するまでの時間(以下、「実績装入時間」という)[sec]、Nは設定旋回数[旋回]、trはシュート2が1周(360[deg])だけ旋回するときの時間[sec]である。「N×tr」の値は、設定旋回数Nでシュート2を旋回させて高炉原料を装入するときの時間(以下、「予定装入時間」という)になる。 [ sec], N is the set number of turns [turn], and tr is the time [sec] when the chute 2 makes one turn (360 [deg]). The value of "Nxtr" is the time (hereinafter referred to as "planned charging time") for charging the blast furnace raw material by rotating the chute 2 at the set number of rotations N.

上記式(1)によれば、設定旋回数Nを超えて高炉原料が装入されたときには、実績装入時間tmは予定装入時間(N×tr)よりも長くなるため、旋回数誤差Erは正の値[-]になる。一方、設定旋回数Nに到達せずに高炉原料が装入されたときには、実績装入時間tmが予定装入時間(N×tr)よりも短くなるため、旋回数誤差Erは負の値[-]になる。また、旋回数誤差Erの絶対値が1を超える場合もある。 According to the above formula (1), when the blast furnace raw material is charged in excess of the set turning number N, the actual charging time tm becomes longer than the scheduled charging time (N×tr), so the turning number error Er becomes a positive value [-]. On the other hand, when the blast furnace raw material is charged without reaching the set turning number N, the actual charging time tm becomes shorter than the scheduled charging time (N×tr), so the turning number error Er is a negative value [ -]become. Also, the absolute value of the turning number error Er may exceed one.

本実施形態では、実際に高炉原料の装入を開始してから装入を終了するまでの実績装入時間tmを計測し、この実績装入時間tmを基に旋回数誤差Erに換算している。ここで、シュート2の旋回速度は一定であるため、時間tr及び旋回角度360[deg]の関係に基づいて、実績装入時間tmを旋回数誤差Erに換算することができる。 In the present embodiment, the actual charging time tm from the actual start of charging of the blast furnace raw material to the end of charging is measured, and the actual charging time tm is converted into the turning number error Er. there is Here, since the turning speed of the chute 2 is constant, the actual charging time tm can be converted into the turning number error Er based on the relationship between the time tr and the turning angle 360 [deg].

時間trは、予め測定しておくことができ、あるいは、シュート2の設定旋回速度[rpm]から、計算で求めることができ、固定された時間である。実績装入時間tmは、上述したように、実際に高炉原料の装入を開始してから装入を終了するまでの時間であり、実績装入時間tmの測定方法としては、様々な方法がある。以下、実績装入時間tmの測定方法として、2つの例を挙げる。 The time tr, which can be measured in advance or can be calculated from the set turning speed [rpm] of the chute 2, is a fixed time. As described above, the actual charging time tm is the time from the actual start of charging of blast furnace raw material to the end of charging, and there are various methods for measuring the actual charging time tm. be. Two examples of methods for measuring the actual charging time tm are given below.

第1の測定方法では、まず、高炉原料が収容されるホッパ(不図示)にロードセルを設けておく。ここでいうホッパは、高炉原料の供給経路において、シュート2に最も近い位置に配置されたホッパである。 In the first measurement method, first, a load cell is provided in a hopper (not shown) in which blast furnace raw materials are stored. The hopper referred to here is a hopper arranged at a position closest to the chute 2 in the blast furnace raw material supply route.

例えば、上下2段でホッパを配置し、上段ホッパから下段ホッパに高炉原料を供給し、下段ホッパからシュート2に高炉原料を供給する場合には、下段ホッパがシュート2に最も近いホッパとなる。また、水平方向で並列に配置された複数のホッパから集合ホッパに高炉原料を供給し、集合ホッパからシュート2に高炉原料を供給する場合には、集合ホッパがシュート2に最も近いホッパとなる。ここで、高炉原料が集合ホッパを単に通過する構造では、集合ホッパ又は並列のホッパにロードセルを設けることができる。さらに、水平方向で並列に配置された複数のホッパからシュート2に高炉原料を供給する場合には、並列に配置された複数のホッパのそれぞれがシュート2に最も近いホッパとなる。 For example, when hoppers are arranged in two tiers, upper and lower, and the blast furnace raw material is supplied from the upper hopper to the lower hopper and from the lower hopper to the chute 2, the lower hopper is the closest hopper to the chute 2. Further, when the blast furnace raw material is supplied from a plurality of hoppers arranged in parallel in the horizontal direction to the collecting hopper and the blast furnace raw material is supplied from the collecting hopper to the chute 2, the collecting hopper is the closest hopper to the chute 2. Here, in a structure in which blast furnace raw materials simply pass through a collecting hopper, a load cell can be provided in the collecting hopper or parallel hoppers. Furthermore, when the blast furnace feedstock is supplied to the chute 2 from a plurality of hoppers arranged in parallel in the horizontal direction, each of the plurality of hoppers arranged in parallel is the hopper closest to the chute 2 .

上述したホッパのゲートを開いたタイミング(すなわち、高炉原料の装入を開始したタイミング)において、タイマを用いた実績装入時間tmの計測を開始する。そして、ロードセルによってホッパ内の高炉原料が無くなったこと(すなわち、高炉原料の重量がセロ[t]となったこと)を検出したタイミングにおいて、タイマを用いた実績装入時間tmの計測を終了する。これにより、実績装入時間tmを測定することができる。なお、ホッパ内に高炉原料が残留し続けることにより、高炉原料の重量がゼロ[t]とならないことがある。この場合には、高炉原料の重量が変化しなくなったことを、ホッパ内の高炉原料が無くなったこととみなすことができる。 At the timing when the gate of the hopper is opened (that is, the timing when charging of the blast furnace raw material is started), measurement of the actual charging time tm using a timer is started. Then, at the timing when the load cell detects that the blast furnace raw material in the hopper has run out (that is, the weight of the blast furnace raw material has reached zero [t]), the measurement of the actual charging time tm using the timer is terminated. . Thereby, the actual charging time tm can be measured. Note that the weight of the blast furnace raw material may not reach zero [t] because the blast furnace raw material continues to remain in the hopper. In this case, the fact that the weight of the blast-furnace raw material stops changing can be regarded as the fact that the blast-furnace raw material in the hopper has run out.

一方、高炉原料が集合ホッパを単に通過する構造において、集合ホッパにロードセルを設けた場合、ロードセルの測定値(高炉原料の重量)は、高炉原料の移動に応じて、ゼロ[t]から上昇してゼロ[t]に戻る。ここで、実績装入時間tmの計測を開始するタイミングは、ロードセルの測定値がゼロ[t]から上昇し始めたタイミングとなり、実績装入時間tmの計測を終了するタイミングは、ロードセルの測定値が再びゼロ[t]となったタイミングである。なお、ホッパ内に高炉原料が残留し続けることにより、高炉原料の重量がゼロ[t]とならないことがある。この場合には、高炉原料の重量が変化しなくなったことを、ホッパ内の高炉原料が無くなったこととみなすことができる。 On the other hand, in a structure in which the blast furnace raw material simply passes through the collecting hopper, if a load cell is provided in the collecting hopper, the measured value of the load cell (the weight of the blast furnace raw material) will rise from zero [t] according to the movement of the blast furnace raw material. to return to zero [t]. Here, the timing to start measuring the actual charging time tm is the timing when the measured value of the load cell starts to rise from zero [t], and the timing to end the measurement of the actual charging time tm is the measured value of the load cell. becomes zero [t] again. Note that the weight of the blast furnace raw material may not reach zero [t] because the blast furnace raw material continues to remain in the hopper. In this case, the fact that the weight of the blast-furnace raw material stops changing can be regarded as the fact that the blast-furnace raw material in the hopper has run out.

第2の測定方法では、まず、高炉原料が収容されるホッパ(不図示)や、ホッパ以降の供給経路に音響センサを設けておく。音響センサは、高炉原料がホッパからシュート2に移動するときに発生する音を検出するものであり、この目的を達成する限りにおいて、音響センサを配置する位置を適宜決めることができる。ここでいうホッパは、上述した通り、高炉原料の供給経路において、シュート2に最も近い位置に配置されたホッパである。 In the second measurement method, first, acoustic sensors are provided in a hopper (not shown) in which blast furnace raw materials are stored and in a supply route after the hopper. The acoustic sensor detects the sound generated when the raw material for blast furnace moves from the hopper to the chute 2, and the location of the acoustic sensor can be appropriately determined as long as this purpose is achieved. The hopper referred to here is the hopper arranged at the position closest to the chute 2 in the supply route of the blast furnace raw material, as described above.

上述したホッパのゲートを開いたタイミング(すなわち、高炉原料の装入を開始したタイミング)において、タイマを用いた実績装入時間tmの計測を開始する。ここで、ホッパからシュート2に高炉原料を供給している間では、高炉原料の移動に伴って音が発生するため、この音を音響センサによって検出することができる。そして、高炉原料の移動に伴う音が発生しなくなったときには、ホッパ内の高炉原料が無くなったことを把握することができる。音響センサを用いてホッパ内の高炉原料が無くなったことを把握したタイミングにおいて、タイマを用いた実績装入時間tmの計測を終了する。これにより、実績装入時間tmを測定することができる。 At the timing when the gate of the hopper is opened (that is, the timing when charging of the blast furnace raw material is started), measurement of the actual charging time tm using a timer is started. Here, while the blast furnace raw material is being supplied from the hopper to the chute 2, sound is generated as the blast furnace raw material moves, and this sound can be detected by the acoustic sensor. Then, when the sound accompanying the movement of the blast furnace raw material ceases to be generated, it can be grasped that the blast furnace raw material in the hopper has run out. Measurement of the actual charging time tm using a timer is terminated at the timing when the acoustic sensor detects that the blast furnace raw material in the hopper has run out. Thereby, the actual charging time tm can be measured.

次に、旋回数誤差Erについて、図3及び図4を用いて説明する。図3及び図4は、高炉1において、炉高方向と直交する平面を示しており、高炉原料の装入を開始した位置(装入開始位置)を0[deg]としている。 Next, the turning number error Er will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 and 4 show a plane perpendicular to the furnace height direction in the blast furnace 1, and the position where charging of the blast furnace raw material is started (charging start position) is 0 [deg].

図3は、高炉原料の装入を終了したのが、設定旋回数よりも少なかった場合(-0.2旋回)の最終旋回の概略図(一例)である。すなわち、図3は、最終旋回が炉周方向の1周に到達せずに高炉原料が装入された状態を示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic diagram (one example) of the final swirling when the charging of the blast furnace raw material is completed when the number of swirling is less than the set number of swirls (-0.2 swirl). That is, FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the blast furnace raw material is charged before the final turning reaches one turn in the circumferential direction of the furnace.

図3に示す矢印R1は、シュート2の旋回方向(ここでは、右方向)と、高炉原料が装入された領域(装入を開始した位置から装入を終了した位置までの領域)とを示す。図3において、領域A1は、最終旋回での装入が行われず、高炉原料の装入量が少ない領域(装入量不足の領域)である。このため、領域R1は、領域A1よりも高炉原料の装入量が多くなる。図3に示す例では、実績装入時間tmが予定装入時間(N×tr)よりも短くなるため、上記式(1)から算出される旋回数誤差Erは負の値を示す。なお、実績装入時間tmが予定装入時間(N×tr)と一致する場合には、旋回数誤差Erが0[-]となる。 The arrow R1 shown in FIG. 3 indicates the turning direction of the chute 2 (here, the right direction) and the area where the blast furnace raw material is charged (the area from the position where charging is started to the position where charging is completed). show. In FIG. 3, area A1 is an area where charging in the final turning is not performed and the charging amount of blast furnace raw material is small (insufficient charging amount area). Therefore, the charging amount of the blast furnace raw material is larger in the region R1 than in the region A1. In the example shown in FIG. 3, since the actual charging time tm is shorter than the scheduled charging time (N×tr), the turning number error Er calculated from the above equation (1) shows a negative value. Note that when the actual charging time tm matches the scheduled charging time (N×tr), the rotation number error Er becomes 0 [-].

図4は、高炉原料の装入を終了したのが、設定旋回数よりも多かった場合(+0.1旋回)の最終旋回の概略図(一例)である。すなわち、図4は、最終旋回が炉周方向の1周を超えて高炉原料が装入された状態を示す概略図である。 FIG. 4 is a schematic diagram (one example) of final swirling when the number of swirling times (+0.1 swirling) is greater than the set number of swirling times when charging of blast furnace raw material is completed. That is, FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the blast furnace raw material is charged with the final turning exceeding one turn in the circumferential direction of the furnace.

図4に示す矢印R2は、シュート2の旋回方向(ここでは、右方向)と、高炉原料が装入された領域(装入を開始した位置から装入を終了した位置までの領域)とを示す。図4において、領域A2は、最終旋回での高炉原料の装入において、高炉原料の装入が重複された領域であり、高炉原料が過多に装入されている領域(装入量過多の領域)である。図4に示す例では、実績装入時間tmが予定装入時間(N×tr)よりも長くなるため、上記式(1)から算出される旋回数誤差Erは正の値を示す。 The arrow R2 shown in FIG. 4 indicates the turning direction of the chute 2 (here, the right direction) and the area where the blast furnace raw material is charged (the area from the charging start position to the charging end position). show. In FIG. 4, area A2 is an area where the charging of blast furnace raw material is overlapped in the charging of blast furnace raw material in the final turning. ). In the example shown in FIG. 4, the actual charging time tm is longer than the scheduled charging time (N×tr), so the turning number error Er calculated from the above equation (1) shows a positive value.

上述した説明では、時間tm,trと設定旋回数Nに基づいて旋回数誤差Erを求めているが、これに限るものではない。例えば、カメラを用いて高炉1の内部を撮影し、高炉原料が最初に落下した位置と、高炉原料が最後に落下した位置とを画像解析によって特定することができる。これらの位置に基づいて、旋回数誤差Erを求めることもできる。 In the above description, the turning number error Er is obtained based on the times tm, tr and the set turning number N, but the present invention is not limited to this. For example, the inside of the blast furnace 1 can be photographed using a camera, and the position where the blast furnace raw material first dropped and the position where the blast furnace raw material last dropped can be specified by image analysis. Based on these positions, it is also possible to determine the number of turns error Er.

ステップS103では、所定回数Ndのチャージだけ、高炉原料の装入が行われた否かを判別する。所定回数Ndは、適宜決めることができ、例えば、1~10とすることができる。また、所定回数Ndは、後述するステップS104の処理によって比率Rの分布を求める回数に応じて、変更することができる。例えば、後述するステップS104の処理によって最初に比率Rの分布を求めるとき、所定回数Ndのチャージでは、予め決められたルール(装入開始位置及び旋回方向)に基づいて、コークス及び鉱石をそれぞれ装入することができる。また、比率Rの分布を求めた後では、高炉原料を装入するたびに所定回数Ndに加えて、後述するステップS104の処理を行うことができる。 In step S103, it is determined whether or not the blast furnace raw material has been charged a predetermined number of times Nd. The predetermined number of times Nd can be determined appropriately, and can be set to 1 to 10, for example. Also, the predetermined number of times Nd can be changed according to the number of times the distribution of the ratio R is obtained by the process of step S104, which will be described later. For example, when the distribution of the ratio R is first obtained by the process of step S104, which will be described later, in charging a predetermined number of times Nd, coke and ore are each charged based on a predetermined rule (charging start position and turning direction). can enter. Further, after obtaining the distribution of the ratio R, the process of step S104, which will be described later, can be performed in addition to the predetermined number of times Nd each time the blast furnace raw material is charged.

上述したルール(装入開始位置及び旋回方向)について、例えば、所定回数Ndが4である場合には、下記表1に示すように、コークス及び鉱石のそれぞれについて、装入開始位置及び旋回方向を決めることができる。 Regarding the above-described rules (charging start position and turning direction), for example, when the predetermined number of times Nd is 4, the charging start position and turning direction are set for coke and ore, respectively, as shown in Table 1 below. can decide.

Figure 2023046166000003
Figure 2023046166000003

上記表1では、コークス及び鉱石の順に交互に装入し、高炉原料(コークス及び鉱石)を変更するたびに、装入開始位置を所定の炉周方向(例えば、図3,4に示す時計方向)に90[deg]だけずらしている。ここで、1回目及び3回目のチャージにおいて、コークスの装入開始位置は同一(0[deg])である。一方、旋回方向については、装入開始位置が0[deg]から0[deg]に戻るときに、旋回方向を変更している。ここで、1回目及び2回目のチャージでは、コークス及び鉱石を装入するときの旋回方向を右方向とし、3回目及び4回目のチャージでは、コークス及び鉱石を装入するときの旋回方向を左方向に変更している。 In Table 1 above, coke and ore are alternately charged in this order, and each time the blast furnace raw materials (coke and ore) are changed, the charging start position is set in a predetermined furnace circumferential direction (for example, the clockwise direction shown in FIGS. 3 and 4 ) by 90 [deg]. Here, in the first and third charges, the coke charging start position is the same (0 [deg]). On the other hand, the turning direction is changed when the charging start position returns from 0 [deg] to 0 [deg]. Here, in the first and second charges, the turning direction when charging coke and ore is right, and in the third and fourth charging, the turning direction when charging coke and ore is left. changing direction.

ステップS103の処理において、所定回数Ndのチャージが完了していない場合には、ステップS101の処理に戻り、所定回数Ndのチャージが完了するまで、ステップS101からステップS103までの処理を繰り返す。所定回数Ndのチャージが完了すると、ステップS104の処理に進む。 In the process of step S103, if the charging of the predetermined number of times Nd has not been completed, the process returns to step S101, and the processes of steps S101 to S103 are repeated until the charging of the predetermined number of times Nd is completed. When charging of the predetermined number of times Nd is completed, the process proceeds to step S104.

ステップS104では、ステップS101の処理(高炉原料の装入)における装入開始位置及び旋回方向と、ステップS102の処理で求められた旋回数誤差Erとに基づいて、高炉1の炉周方向における位置(以下、「炉周位置」という)毎に比率Rを求める。ここで、比率Rとは、総装入回数Ntに対する発生回数Nexの比率[-]であり、下記式(2)で表される。比率Rは、コークス及び鉱石のそれぞれについて求められる。 In step S104, the position of the blast furnace 1 in the furnace circumferential direction is determined based on the charging start position and the turning direction in the process of step S101 (charging of the blast furnace raw material) and the turning number error Er obtained in the process of step S102. A ratio R is obtained for each (hereinafter referred to as "furnace circumferential position"). Here, the ratio R is the ratio [-] of the number of occurrences Nex to the total number of charging times Nt, and is expressed by the following formula (2). Ratio R is determined for each of coke and ore.

Figure 2023046166000004
Figure 2023046166000004

総装入回数Ntとは、所定回数Ndで高炉原料が装入された回数の累積値である。すなわち、高炉原料(コークスや鉱石)が装入されるたびに、総装入回数Ntがカウントアップされる。ここで、総装入回数Ntは、所定回数Ndに連動する。 The total number of charging times Nt is a cumulative value of the number of times the blast furnace raw material has been charged a predetermined number of times Nd. That is, each time blast furnace raw material (coke or ore) is charged, the total number of charges Nt is counted up. Here, the total number of charging times Nt is interlocked with the predetermined number of times Nd.

発生回数Nexとは、高炉原料の装入において、図3、4で説明したように装入量が炉周方向で相対的に多くなっている領域が発生した回数である。図3、4から分かる通り、装入量が多くなっている領域(図3の領域R1、あるいは、図4の領域A2)は、炉周位置によって特定できるため、炉周位置毎に発生回数Nexをカウントすることができる。例えば、36[deg]の炉周位置において、装入量が相対的に多い領域が存在する場合には、36[deg]の炉周位置における発生回数Nexをカウントアップする。一方、36[deg]の炉周位置において、装入量が相対的に多い領域が存在しない場合には、36[deg]の炉周位置における発生回数Nexはカウントアップされない。なお、カウントアップするときの炉周位置の間隔は任意に設定することができる。 The number of times of occurrence Nex is the number of times that a region where the charging amount is relatively large in the furnace circumferential direction occurs as described with reference to FIGS. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the region where the charging amount is large (region R1 in FIG. 3 or region A2 in FIG. 4) can be specified by the furnace circumferential position, so the number of occurrences Nex can be counted. For example, if there is a region where the charging amount is relatively large at the furnace circumferential position of 36 [deg], the number of occurrences Nex at the furnace circumferential position of 36 [deg] is counted up. On the other hand, if there is no region where the charging amount is relatively large at the furnace circumferential position of 36 [deg], the number of occurrences Nex at the furnace circumferential position of 36 [deg] is not counted up. In addition, the interval of the furnace peripheral position when counting up can be set arbitrarily.

このように、炉周位置毎に発生回数Nexをカウントすることにより、炉周位置毎に比率Rを求めることができる。これにより、炉周位置に応じた比率Rの分布(以下、単に「比率Rの分布」ということがある)が得られる。 In this way, by counting the number of occurrences Nex for each furnace circumferential position, the ratio R can be obtained for each furnace circumferential position. As a result, a distribution of the ratio R according to the furnace circumferential position (hereinafter sometimes simply referred to as "the distribution of the ratio R") is obtained.

1回のチャージでは、このチャージでの旋回数誤差Erに基づいて、図3や図4に示す状態を判断することができる。例えば、旋回数誤差Erが正の値である場合には、図4に示す領域(装入量過多)A2が発生していることを把握できる。そして、装入開始位置及び旋回方向を考慮すれば、炉周方向における領域(装入量過多)A2の位置を把握できる。炉周方向における領域(装入量過多)A2の位置は、炉周方向における領域(装入量過多)A2の両端に相当する2つの炉周位置によって規定することができる。この2つの炉周位置の間(すなわち、領域(装入量過多)A2)に含まれる炉周位置では、上述したように、発生回数Nexがカウントアップされる。 In one charge, the states shown in FIGS. 3 and 4 can be determined based on the turning number error Er in this charge. For example, when the turning number error Er is a positive value, it can be understood that the region (excessive charging amount) A2 shown in FIG. 4 has occurred. Considering the charging start position and the turning direction, the position of the region (excessive charging amount) A2 in the furnace circumferential direction can be grasped. The position of the area (excessive charging amount) A2 in the furnace circumferential direction can be defined by two furnace circumferential positions corresponding to both ends of the area (excessive charging amount) A2 in the furnace circumferential direction. At the furnace circumferential positions included between these two furnace circumferential positions (that is, the region (excessive charging amount) A2), the number of occurrences Nex is counted up as described above.

一方、旋回数誤差Erが負の値である場合には、図3に示す領域R1において、相対的に装入量が多くなっていることとなるため、領域R1が含まれる炉周位置では、上述したように、発生回数Nexがカウントアップされる。 On the other hand, when the turning speed error Er is a negative value, the charging amount is relatively large in the region R1 shown in FIG. As described above, the number of occurrences Nex is counted up.

ステップS105では、ステップS104の処理で求められた比率Rの分布に基づいて、次回に装入される高炉原料について、装入開始位置及び旋回方向を決定する。上述したように、比率Rの分布は、コークス及び鉱石のそれぞれで求められるため、装入開始位置及び旋回方向は、コークス及び鉱石のそれぞれについて決定される。以下、装入開始位置及び旋回方向を決定する方法について説明する。 In step S105, based on the distribution of the ratio R obtained in the process of step S104, the charging start position and turning direction of the blast furnace raw material to be charged next time are determined. As described above, the distribution of the ratio R is obtained for each of coke and ore, so the charging start position and turning direction are determined for each of coke and ore. A method for determining the charging start position and the turning direction will be described below.

まず、比率Rの分布において、最も低い比率Rに対応した炉周位置を特定する。ここで、上記式(2)から分かる通り、比率Rが取り得る値は0~1[-]であるため、最も低い比率Rは0[-]となることがある。また、高炉原料の装入状態によっては、最も低い比率Rが0[-]よりも高い値を示すこともある。 First, in the distribution of the ratio R, the furnace circumference position corresponding to the lowest ratio R is identified. Here, as can be seen from the above formula (2), the possible values of the ratio R are 0 to 1 [-], so the lowest ratio R may be 0 [-]. Also, depending on the charging state of the blast furnace raw material, the lowest ratio R may show a value higher than 0 [-].

最も低い比率Rに対応した炉周位置が1つである場合には、この炉周位置を装入開始位置として決定する。一方、特定の炉周位置の範囲内で比率Rが最も低い場合には、この炉周位置の範囲のうち、両端に相当する炉周位置が装入開始位置の候補として決定される。 If there is only one furnace circumferential position corresponding to the lowest ratio R, this furnace circumferential position is determined as the charging start position. On the other hand, when the ratio R is the lowest within the range of specific furnace circumferential positions, furnace circumferential positions corresponding to both ends of the furnace circumferential position range are determined as candidates for the charging start position.

なお、最も低い比率Rを示す炉周位置の範囲が複数存在する場合には、炉周位置の範囲外における比率Rを比較し、この比率Rが最も低くなる炉周位置の範囲を特定する。ここで、炉周位置の範囲外における比率Rを比較する場合には、炉周位置の範囲に対して炉周方向の両側で隣り合う所定範囲に含まれる比率Rを積算し、この比率Rの積算値について、複数の炉周位置の範囲で比較すればよい。そして、特定された炉周位置の範囲のうち、両端に相当する炉周位置が装入開始位置の候補として決定される。 If there are a plurality of furnace circumferential position ranges showing the lowest ratio R, the ratios R outside the furnace circumferential position range are compared, and the furnace circumferential position range with the lowest ratio R is specified. Here, when comparing the ratio R outside the range of the furnace circumferential position, the ratio R included in the predetermined range adjacent to the range of the furnace circumferential position on both sides in the furnace circumferential direction is integrated. The integrated value can be compared within a range of a plurality of furnace peripheral positions. Then, in the specified range of furnace circumferential positions, the furnace circumferential positions corresponding to both ends are determined as candidates for the charging start position.

次に、比率Rの分布において、装入開始位置と、この装入開始位置から炉周方向(右方向)に所定角度Adだけずれた炉周位置との間における比率Rの積算値(以下、「第1積算値」という)を求める。また、装入開始位置と、この装入開始位置から炉周方向(左方向)に所定角度Adだけずれた炉周位置との間における比率Rの積算値(以下、「第2積算値」という)を求める。第1積算値及び第2積算値を比較して、少ない積算値を特定する。特定された積算値を求めたときの炉周方向(上記右方向又は上記左方向)が、次回の高炉原料を装入するときのシュート2の旋回方向として決定される。 Next, in the distribution of the ratio R, the integrated value of the ratio R (hereinafter referred to as (referred to as "first integrated value"). In addition, the integrated value of the ratio R between the charging start position and the furnace circumferential position shifted from the charging start position by a predetermined angle Ad in the furnace circumferential direction (left direction) (hereinafter referred to as "second integrated value") ). A smaller integrated value is identified by comparing the first integrated value and the second integrated value. The furnace circumferential direction (the right direction or the left direction) when the specified integrated value is obtained is determined as the turning direction of the chute 2 when charging the next blast furnace raw material.

上述したように、装入開始位置の候補を決定したときには、各装入開始位置(候補)について、上述した第1積算値及び第2積算値を求める。そして、すべての装入開始位置(候補)の第1積算値及び第2積算値のなかから、最も少ない積算値を特定する。最も少ない積算値を求めたときの装入開始位置(候補)が、次回の高炉原料を装入するときの装入開始位置として決定される。また、最も少ない積算値を求めたときの炉周方向(上記右方向又は上記左方向)が、次回の高炉原料を装入するときのシュート2の旋回方向として決定される。 As described above, when the candidates for the charging start position are determined, the above-described first integrated value and second integrated value are obtained for each charging start position (candidate). Then, the smallest integrated value is specified from among the first integrated values and the second integrated values of all charging start positions (candidates). The charging start position (candidate) when the smallest integrated value is obtained is determined as the charging start position when charging the next blast furnace raw material. Further, the circumferential direction of the furnace (the right direction or the left direction) when the smallest integrated value is obtained is determined as the turning direction of the chute 2 when charging the next blast furnace raw material.

上述した所定角度Adは予め決めておけばよく、例えば、90[deg]とすることができる。また、所定角度Adでは、比率Rの積算値の多少を決めることができない場合には、比率Rの積算値の多少を決めることができるまで、所定角度Adを段階的に広げることができる。例えば、所定角度Adが90[deg]では、比率Rの積算値の多少を決めることができない場合には、比率Rの積算値の多少を決めることができるまで、所定角度Adを145[deg]、180[deg]と段階的に広げることができる。 The above-described predetermined angle Ad may be determined in advance, and can be set to 90 [deg], for example. Further, when the amount of the integrated value of the ratio R cannot be determined with the predetermined angle Ad, the predetermined angle Ad can be increased stepwise until the amount of the integrated value of the ratio R can be determined. For example, when the predetermined angle Ad is 90 [deg], if the amount of the integrated value of the ratio R cannot be determined, the predetermined angle Ad is set to 145 [deg] until the amount of the integrated value of the ratio R can be determined. , 180 [deg].

ステップS105の処理において、装入開始位置及び旋回方向を決定したときには、決定した装入開始位置及び旋回方向に基づいて、次回の高炉原料の装入を行う。なお、上述したように、装入開始位置を炉周方向におけるシュート2の位置とした場合において、シュート2から落下する高炉原料の移動軌跡のばらつきや、シュート2の位置のばらつきなどを考慮すると、高炉原料を着地させる位置は、決定した装入開始位置と完全に一致している必要は無い。高炉原料を着地させる位置と、決定した装入開始位置とのずれ(炉周方向のずれ)は、許容範囲内にあればよい。この許容範囲は、例えば、決定した装入開始位置における炉周方向の全長の20%(角度として72[deg])以下の範囲内とすることができる。 In the process of step S105, when the charging start position and turning direction are determined, the next blast furnace raw material is charged based on the determined charging start position and turning direction. As described above, when the charging start position is the position of the chute 2 in the furnace circumferential direction, considering variations in the movement trajectory of the blast furnace raw material falling from the chute 2 and variations in the position of the chute 2, The position to land the blast furnace raw material does not need to completely match the determined charging start position. The deviation (deviation in the furnace circumferential direction) between the landing position of the blast furnace raw material and the determined charging start position should be within an allowable range. This allowable range can be, for example, within a range of 20% or less (72 [deg] as an angle) of the total length in the furnace circumferential direction at the determined charging start position.

次に、装入開始位置及び旋回方向を決定するときの具体例について、図5及び図6を用いて説明する。図5は、4回のチャージを行った後のコークスに関する比率Rの分布を示し、図6は、4回のチャージを行った後の鉱石に関する比率Rの分布を示す。図5及び図6において、横軸は高炉の炉周位置[deg]であり、縦軸は比率R[-]である。なお、図5及び図6は、後述する実施例で得られた比率Rの分布である。 Next, a specific example of determining the charging start position and turning direction will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. FIG. 5 shows the ratio R distribution for coke after four charges and FIG. 6 shows the ratio R distribution for ore after four charges. 5 and 6, the horizontal axis is the furnace circumferential position [deg] of the blast furnace, and the vertical axis is the ratio R [-]. 5 and 6 show distributions of the ratio R obtained in Examples described later.

まず、図5に示す比率Rの分布に基づいて、次回のコークスを装入するときの装入開始位置及び旋回方向を決定する方法について説明する。 First, based on the distribution of the ratio R shown in FIG. 5, a method for determining the charging start position and the swirling direction for charging the next coke will be described.

図5に示す比率Rの分布では、比率Rが0.5[-]である炉周位置の範囲(約9~約81[deg])や、比率Rが0.25[-]である炉周位置の範囲(約153~約351[deg])が存在する。比率Rが0.5[-]であることは、4回のチャージのうち、2回のチャージにおいて、図3に示す領域R1、あるいは、図4に示す領域(装入量過多)A2が発生したことを意味する。また、比率Rが0.25[-]であることは、4回のチャージのうち、1回のチャージにおいて、図3に示す領域R1、図4に示す領域(装入量過多)A2が発生したことを意味する。 In the distribution of the ratio R shown in FIG. There is a range of circumferential positions (approximately 153 to approximately 351 [deg]). The fact that the ratio R is 0.5 [-] means that the region R1 shown in FIG. 3 or the region (excessive charge) A2 shown in FIG. 4 occurs in two of the four charges. means that In addition, the fact that the ratio R is 0.25 [-] means that the region R1 shown in FIG. 3 and the region (excessive charge) A2 shown in FIG. 4 occur in one charge out of four charges. means that

図5に示す比率Rの分布では、比率Rが0[-](最低値)である炉周位置の範囲(約117~135[deg])が存在する。この炉周位置の範囲の両端に相当する炉周位置(117[deg])P1及び炉周位置(135[deg])P2が装入開始位置の候補として決定される。装入開始位置の候補を決定した後、各候補を基準として、旋回方向を右方向及び左方向のいずれにしたほうが、比率Rの積算値を少なくできるかを判断することにより、装入開始位置及び旋回方向を決めることができる。 In the distribution of the ratio R shown in FIG. 5, there is a range of furnace circumferential positions (approximately 117 to 135 [deg]) where the ratio R is 0 [-] (minimum value). A furnace circumferential position (117 [deg]) P1 and a furnace circumferential position (135 [deg]) P2 corresponding to both ends of the furnace circumferential position range are determined as candidates for the charging start position. After determining the candidates for the charging start position, each candidate is used as a reference to determine which of the rightward and leftward turning directions makes it possible to reduce the integrated value of the ratio R, thereby determining the charging start position. and the turning direction can be determined.

炉周位置(117[deg])P1を装入開始位置として仮定したとき、図5に示す比率Rの分布から分かる通り、炉周位置P1からマイナス側(図5の左側,旋回方向が左方向)で比率Rを積算するよりは、炉周位置P1からプラス側(図5の右側,旋回方向が右方向)で比率Rを積算したほうが、比率Rの積算値を少なくできることが分かる。一方、炉周位置(135[deg])P2を装入開始位置として仮定したとき、図5に示す比率Rの分布から分かる通り、炉周位置P2からプラス側(図5の右側,旋回方向が右方向)で比率Rを積算するよりは、炉周位置P2からマイナス側(図5の左側,旋回方向が左方向)で比率Rを積算したほうが、比率Rの積算値を少なくできることが分かる。 Assuming that the furnace circumferential position (117 [deg]) P1 is the charging start position, as can be seen from the distribution of the ratio R shown in FIG. ), the integrated value of the ratio R can be reduced by accumulating the ratio R on the positive side from the furnace circumferential position P1 (right side in FIG. 5, turning direction is right). On the other hand, when the furnace circumferential position (135 [deg]) P2 is assumed to be the charging start position, as can be seen from the distribution of the ratio R shown in FIG. It can be seen that the integrated value of the ratio R can be reduced by integrating the ratio R on the negative side (left side in FIG. 5, the turning direction is left) rather than on the right side).

次に、炉周位置(117[deg])P1からプラス側(図5の右側,旋回方向が右方向)で比率Rを積算する場合と、炉周位置(135[deg])P2からマイナス側(図5の左側,旋回方向が左方向)で比率Rを積算する場合とで、どちらが比率Rの積算値を少なくできるかを判断する。図5から分かる通り、炉周位置(135[deg])P2からマイナス側(図5の左側,旋回方向が左方向)で比率Rを積算するよりは、炉周位置(117[deg])P1からプラス側(図5の右側,旋回方向が右方向)で比率Rを積算するほうが、比率Rの積算値を少なくできる。具体的には、炉周位置(135[deg])P2からマイナス側(図5の左側,旋回方向が左方向)に90[deg]の範囲内で比率Rを積算したときの積算値が0.75であるのに対して、炉周位置(117[deg])P1からプラス側(図5の右側,旋回方向が右方向)に90[deg]の範囲内で比率Rを積算したときの積算値が1.25である。 Next, the case where the ratio R is integrated on the plus side (the right side in FIG. 5, the turning direction is the right direction) from the furnace circumferential position (117 [deg]) P1, and the minus side from the furnace circumferential position (135 [deg]) P2 (Left side in FIG. 5, the turning direction is the left side) and the case where the ratio R is integrated are judged which can reduce the integrated value of the ratio R. FIG. As can be seen from FIG. 5, the furnace circumferential position (117 [deg]) P1 Integrating the ratio R on the plus side (the right side in FIG. 5, the turning direction is the right direction) can reduce the integrated value of the ratio R. Specifically, when the ratio R is integrated within the range of 90 [deg] from the furnace circumferential position (135 [deg]) P2 to the negative side (left side in FIG. 5, the turning direction is left), the integrated value is 0. .75, when the ratio R is integrated within the range of 90 [deg] from the furnace peripheral position (117 [deg]) P1 to the plus side (right side in FIG. 5, the turning direction is rightward) The integrated value is 1.25.

このため、図5に示す比率Rの分布によれば、装入開始位置を炉周位置(117[deg])P1として決定し、旋回方向を右方向として決定することができる。すなわち、次回のコークスの装入においては、装入開始位置である炉周位置(117[deg])P1でシュート2の旋回を開始するとともに、シュート2を右方向に旋回させる。 Therefore, according to the distribution of the ratio R shown in FIG. 5, the charging start position can be determined as the furnace circumferential position (117 [deg]) P1, and the turning direction can be determined as the rightward direction. That is, in the next coke charging, the chute 2 starts turning at the furnace circumferential position (117 [deg]) P1, which is the charging start position, and turns rightward.

次に、図6に示す比率Rの分布に基づいて、次回の鉱石を装入するときの装入開始位置及び旋回方向を決定する方法について説明する。 Next, based on the distribution of the ratio R shown in FIG. 6, a method for determining the charging start position and the turning direction for charging the next ore will be described.

図6に示す比率Rの分布では、比率Rが0.5[-]である炉周位置の範囲(約63~約117[deg])や、比率Rが0.25[-]である炉周位置の範囲(約9~45[deg],135~約189[deg],約243~約351[deg])が存在する。比率Rが0.5[-]であることは、4回のチャージのうち、2回のチャージにおいて、図3に示す領域R1、あるいは、図4に示す領域(装入量過多)A2が発生したことを意味する。また、比率Rが0.25[-]であることは、4回のチャージのうち、1回のチャージにおいて、図3に示す領域R1、あるいは、図4に示す領域(装入量過多)A2が発生したことを意味する。 In the distribution of the ratio R shown in FIG. There is a range of circumferential positions (about 9 to 45 [deg], 135 to about 189 [deg], about 243 to about 351 [deg]). The fact that the ratio R is 0.5 [-] means that the region R1 shown in FIG. 3 or the region (excessive charge) A2 shown in FIG. 4 occurs in two of the four charges. means that Further, the fact that the ratio R is 0.25 [-] means that in one charge out of four charges, the region R1 shown in FIG. 3 or the region (excessive charge) A2 shown in FIG. has occurred.

図6に示す比率Rの分布では、比率Rが0[-](最低値)である炉周位置の範囲(約207~225[deg])が存在する。この炉周位置の範囲の両端に相当する炉周位置(210[deg])P3及び炉周位置(225[deg])P4が装入開始位置の候補として決定される。装入開始位置の候補を決定した後、各候補を基準として、旋回方向を右方向及び左方向のいずれにしたほうが、比率Rの積算値を少なくできるかを判断することにより、装入開始位置及び旋回方向を決めることができる。 In the distribution of the ratio R shown in FIG. 6, there is a range of furnace circumferential positions (approximately 207 to 225 [deg]) where the ratio R is 0 [-] (minimum value). A furnace circumferential position (210 [deg]) P3 and a furnace circumferential position (225 [deg]) P4 corresponding to both ends of the furnace circumferential position range are determined as candidates for the charging start position. After determining the candidates for the charging start position, each candidate is used as a reference to determine which of the rightward and leftward turning directions makes it possible to reduce the integrated value of the ratio R, thereby determining the charging start position. and the turning direction can be determined.

炉周位置(210[deg])P3を装入開始位置として仮定したとき、図6に示す比率Rの分布から分かる通り、炉周位置P3からマイナス側(図6の左側,旋回方向が左方向)で比率Rを積算するよりは、炉周位置P3からプラス側(図6の右側,旋回方向が右方向)で比率Rを積算したほうが、比率Rの積算値を少なくできることが分かる。一方、炉周位置(225[deg])P4を装入開始位置として仮定したとき、図6に示す比率Rの分布から分かる通り、炉周位置P4からプラス側(図6の右側,旋回方向が右方向)で比率Rを積算するよりは、炉周位置P4からマイナス側(図6の左側,旋回方向が左方向)で比率Rを積算したほうが、比率Rの積算値を少なくできることが分かる。 Assuming that the furnace circumferential position (210 [deg]) P3 is the charging start position, as can be seen from the distribution of the ratio R shown in FIG. ), the integrated value of the ratio R can be reduced by accumulating the ratio R on the positive side from the furnace circumferential position P3 (right side in FIG. 6, turning direction is right). On the other hand, when the furnace circumferential position (225 [deg]) P4 is assumed to be the charging start position, as can be seen from the distribution of the ratio R shown in FIG. It can be seen that the integrated value of the ratio R can be reduced by accumulating the ratio R on the negative side (left side in FIG. 6, the turning direction is left) rather than accumulating the ratio R on the right side).

次に、炉周位置(210[deg])P3からプラス側(図6の右側,旋回方向が右方向)で比率Rを積算する場合と、炉周位置(225[deg])P4からマイナス側(図6の左側,旋回方向が左方向)で比率Rを積算する場合とで、どちらが比率Rの積算値を少なくできるかを判断する。図6から分かる通り、炉周位置(225[deg])P4からマイナス側(図6の左側,旋回方向が左方向)で比率Rを積算するよりは、炉周位置(210[deg])P3からプラス側(図6の右側,旋回方向が右方向)で比率Rを積算するほうが、比率Rの積算値を少なくできる。 Next, the case where the ratio R is integrated on the positive side (the right side of FIG. 6, the turning direction is the right direction) from the furnace circumferential position (210 [deg]) P3, and the negative side from the furnace circumferential position (225 [deg]) P4 (Left side in FIG. 6, the turning direction is the left side) and the case where the ratio R is integrated, it is determined which one can reduce the integrated value of the ratio R. FIG. As can be seen from FIG. 6, the furnace circumferential position (210 [deg]) P3 Integrating the ratio R on the plus side (the right side in FIG. 6, the turning direction is the right direction) can reduce the integrated value of the ratio R.

このため、図6に示す比率Rの分布によれば、装入開始位置を炉周位置(210[deg])P3として決定し、旋回方向を右方向として決定することができる。すなわち、次回の鉱石の装入においては、装入開始位置である炉周位置(210[deg])P3でシュート2の旋回を開始するとともに、シュート2を右方向に旋回させる。 Therefore, according to the distribution of the ratio R shown in FIG. 6, the charging start position can be determined as the furnace circumferential position (210 [deg]) P3, and the turning direction can be determined as the rightward direction. That is, in the next ore charging, the chute 2 starts turning at the furnace circumference position (210 [deg]) P3, which is the charging start position, and turns rightward.

本実施形態によれば、比率Rの分布から決定された装入開始位置及びシュート2の旋回方向に基づいて高炉原料の装入を行うことにより、炉周方向における装入量のばらつきを低減することができる。本実施形態のように高炉原料を装入すれば、比率Rが低い領域(図5や図6に示す比率Rが0[-]である領域)に対して高炉原料を積極的に装入することができ、炉周方向における装入量のばらつきを低減することができる。そして、このような高炉原料の装入を繰り返すたびに、炉周方向における装入量を均一化することができる。 According to the present embodiment, the blast furnace raw material is charged based on the charging start position and the turning direction of the chute 2 determined from the distribution of the ratio R, thereby reducing variations in the charging amount in the furnace circumferential direction. be able to. If the blast furnace raw material is charged as in the present embodiment, the blast furnace raw material is positively charged into the region where the ratio R is low (the region where the ratio R is 0 [-] shown in FIGS. 5 and 6). It is possible to reduce the variation in charging amount in the furnace circumferential direction. Then, every time such charging of blast furnace raw material is repeated, the charging amount in the furnace circumferential direction can be made uniform.

なお、本実施形態では、炉周方向の位置毎に比率Rを求めているが、これに限るものではない。上述したように、装入量が相対的に多い領域を把握できればよいため、比率Rの代わりに、例えば、上述した発生回数Nexを用いることもできる。すなわち、比率Rの分布の代わりに、炉周方向の位置に応じた発生回数Nexの分布を用いて、次回の高炉原料を装入するときの装入開始位置とシュート2の旋回方向を決めることができる。ここで、比率Rや発生回数Nexは、本発明における「発生回数に関するパラメータ」に相当する。 In this embodiment, the ratio R is obtained for each position in the furnace circumferential direction, but the present invention is not limited to this. As described above, since it is sufficient to grasp the region where the charging amount is relatively large, instead of the ratio R, for example, the above-described number of occurrences Nex can be used. That is, instead of the distribution of the ratio R, the distribution of the number of occurrences Nex according to the position in the furnace circumferential direction is used to determine the charging start position and the turning direction of the chute 2 when charging the next blast furnace raw material. can be done. Here, the ratio R and the number of occurrences Nex correspond to "parameters relating to the number of occurrences" in the present invention.

図2に示す処理は、図7に示す装入方法決定装置10の動作によって実現可能である。装入方法決定装置10は、図2に示す各処理を行う部分を有していればよい。具体的には、装入方法決定装置10は、図7に示すように、取得部11と、演算部12と、決定部13とを有していればよい。 The processing shown in FIG. 2 can be realized by the operation of the charging method determination device 10 shown in FIG. The charging method determination device 10 only needs to have a portion that performs each process shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 7, the charging method determination device 10 may include an acquisition unit 11, a calculation unit 12, and a determination unit 13. FIG.

取得部11は、旋回数誤差Erや比率Rの分布を算出するための情報を取得する。旋回数誤差Erを算出するための情報は、時間tm,tr、設定旋回数Nが含まれる。比率Rの分布を算出するための情報は、高炉原料を装入したときの装入開始位置、旋回方向及び旋回数誤差Erである。 The acquisition unit 11 acquires information for calculating the distribution of the turning number error Er and the ratio R. The information for calculating the turning number error Er includes the times tm, tr and the set turning number N. The information for calculating the distribution of the ratio R is the charging start position, the turning direction, and the turning number error Er when the blast furnace raw material is charged.

演算部12は、上記式(1)に基づいて旋回数誤差Erを算出したり、装入開始位置、旋回方向及び旋回数誤差Erに基づいて比率Rの分布を算出したりする。決定部13は、比率Rの分布に基づいて装入開始位置及びシュート2の旋回方向を決定する。 The calculation unit 12 calculates the turning number error Er based on the above equation (1), and calculates the distribution of the ratio R based on the charging start position, turning direction, and turning number error Er. The determination unit 13 determines the charging start position and the turning direction of the chute 2 based on the ratio R distribution.

上述した装入方法決定装置10の動作は、プログラム(本発明である装入方法決定プログラム)によって実現可能である。このプログラムの実現として、具体的には、上述した各機能を実現するために予め用意されたコンピュータプログラムを補助記憶装置に格納しておき、CPU等の制御部が補助記憶装置に格納されたプログラムを主記憶装置に読み出し、主記憶装置に読み出されたプログラムを制御部が実行することにより、各機能を動作させることができる。各機能は、1つの制御装置で動作させることもできるし、互いに接続された複数の制御装置によって動作させることもできる。 The operation of the charging method determination device 10 described above can be realized by a program (the charging method determination program according to the present invention). To implement this program, specifically, a computer program prepared in advance for realizing each function described above is stored in an auxiliary storage device, and a control unit such as a CPU is stored in the auxiliary storage device. is read into the main memory, and the control unit executes the program read into the main memory, so that each function can be operated. Each function can be operated by one controller or by multiple controllers connected to each other.

上述したプログラムは、コンピュータで読取可能な記録媒体に記録された状態において、コンピュータに提供することも可能である。記録媒体としては、CD-ROM等の光ディスク、DVD-ROM等の相変化型光ディスク、MO(Magnet Optical)やMD(Mini Disk)などの光磁気ディスク、フロッピー(登録商標)ディスクやリムーバブルハードディスクなどの磁気ディスク、コンパクトフラッシュ(登録商標)、スマートメディア、SDメモリカード、メモリスティック等のメモリカードが挙げられる。また、本発明の目的のために特別に設計されて構成された集積回路(ICチップ等)等のハードウェア装置も記録媒体として含まれる。 The program described above can be provided to the computer in a state recorded on a computer-readable recording medium. Recording media include optical discs such as CD-ROM, phase-change optical discs such as DVD-ROM, magneto-optical discs such as MO (Magnet Optical) and MD (Mini Disk), floppy (registered trademark) discs and removable hard disks. Examples include memory cards such as magnetic disks, compact flash (registered trademark), smart media, SD memory cards, and memory sticks. Also included as a recording medium is a hardware device such as an integrated circuit (IC chip, etc.) specially designed and configured for the purposes of the present invention.

以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below. It should be noted that the present invention is not limited to the examples described below.

実炉の1/3のサイズの試験炉を用いて、高炉原料の装入試験を行った。実施例及び比較例による高炉原料の装入量のばらつきを評価するために、以下に説明する前処理を行った。前処理を行った後、実施例及び比較例における高炉原料の装入を行った。 A charging test of blast furnace raw material was conducted using a test furnace that was 1/3 the size of an actual furnace. In order to evaluate variations in the charging amount of blast furnace raw materials according to the examples and comparative examples, the following pretreatment was performed. After the pretreatment, the blast furnace raw material was charged in Examples and Comparative Examples.

(前処理)
下記表2に示すように、装入開始位置及び旋回方向を変更しながら、高炉原料(コークス及び鉱石)の装入を4チャージ行った。下記表2には、各高炉原料の装入時における旋回数誤差Erも示す。下記表2は、装入開始位置及び旋回方向に関して、上記表1と同じである。
(Preprocessing)
As shown in Table 2 below, 4 charges of blast furnace raw materials (coke and ore) were charged while changing the charging start position and turning direction. Table 2 below also shows the swirl number error Er at the time of charging each blast furnace raw material. Table 2 below is the same as Table 1 above regarding the charging start position and turning direction.

Figure 2023046166000005
Figure 2023046166000005

上記表2に示す高炉原料の装入を行った後、コークス及び鉱石のそれぞれについて、比率Rの分布を算出した。コークスに関する比率Rの分布は、図5に示す通りであり、鉱石に関する比率Rの分布は、図6に示す通りであった。 After charging the blast furnace raw materials shown in Table 2 above, the distribution of the ratio R was calculated for each of coke and ore. The distribution of ratio R for coke was as shown in FIG. 5 and the distribution of ratio R for ore was as shown in FIG.

(実施例)
上述した前処理となる装入を行った後において、コークスに関する比率Rの分布(図5参照)に基づいて、コークスを装入するときの装入開始位置及びシュート2の旋回方向を決定した。また、鉱石に関する比率Rの分布(図6参照)に基づいて、鉱石を装入するときの装入開始位置及びシュート2の旋回方向を決定した。図5及び図6を用いて上記で説明したように、次回のコークスを装入するときには、装入開始位置が炉周位置117[deg]となり、シュート2の旋回方向が右方向となる。また、次回の鉱石を装入するときには、装入開始位置が炉周位置207[deg]となり、シュート2の旋回方向が右方向となる。下記表3には、実施例で決定された装入開始位置及び旋回方向を示す。また、下記表3には、高炉原料を装入したときの実績の旋回数誤差Erも示す。
(Example)
After charging as the pretreatment described above, the charging start position and the turning direction of the chute 2 when charging coke were determined based on the distribution of the ratio R of coke (see FIG. 5). Also, the charging start position and the turning direction of the chute 2 when charging the ore were determined based on the distribution of the ratio R regarding the ore (see FIG. 6). As described above with reference to FIGS. 5 and 6, when the next coke is charged, the charging start position is the furnace circumferential position 117 [deg], and the turning direction of the chute 2 is rightward. Further, when the next ore is charged, the charging start position is the furnace circumferential position 207 [deg], and the turning direction of the chute 2 is the right direction. Table 3 below shows the charging start position and turning direction determined in the example. Table 3 below also shows the actual turning number error Er when charging the blast furnace raw material.

Figure 2023046166000006
Figure 2023046166000006

(比較例)
上述した前処理となる装入を行った後において、上記表2に示すルールに従ってコークス及び鉱石を順に装入した。上記表2に示すルールによれば、次回のコークスを装入するときにおいて、装入開始位置を0[deg]とし、旋回方向を右方向とした。また、鉱石を装入するときにおいて、装入開始位置を90[deg]とし、旋回方向を右方向とした。下記表4には、比較例における装入開始位置及び旋回方向を示す。また、下記表4には、高炉原料を装入したときの実績の旋回数誤差Erも示す。
(Comparative example)
After the charging as the pretreatment described above, coke and ore were charged in order according to the rules shown in Table 2 above. According to the rules shown in Table 2 above, when the next coke was charged, the charging start position was set to 0 [deg] and the turning direction was set to the right. Moreover, when charging the ore, the charging start position was set to 90 [deg], and the turning direction was set to the right. Table 4 below shows the charging start position and turning direction in the comparative example. Table 4 below also shows the actual turning number error Er when charging the blast furnace raw material.

Figure 2023046166000007
Figure 2023046166000007

図8には、コークスの装入に関して、上述した前処理、実施例及び比較例における比率Rの分布を示す。前処理に関する比率Rの分布は、図5に示す比率Rの分布と同じである。実施例に関する比率Rの分布は、上述した実施例で説明したコークスの装入を行った後の比率Rの分布である。比較例に関する比率Rの分布は、上述した比較例で説明したコークスの装入を行った後の比率Rの分布である。 FIG. 8 shows the distribution of the ratio R in the above-described pretreatment, working example, and comparative example with respect to coke charging. The distribution of ratio R for pretreatment is the same as the distribution of ratio R shown in FIG. The distribution of the ratio R for the example is the distribution of the ratio R after the coke charging described in the above example. The distribution of the ratio R for the comparative example is the distribution of the ratio R after the charging of coke described in the above comparative example.

図8から分かるように、比較例では、前処理に対して、比率Rのばらつきが増加した。一方、実施例では、前処理に対して、比率Rのばらつきが減少した。このため、本実施例によれば、炉周方向におけるコークスの装入量のばらつきを低減できることが分かる。 As can be seen from FIG. 8, in the comparative example, the variation in the ratio R increased compared to the pretreatment. On the other hand, in the example, the variation in the ratio R decreased compared to the pretreatment. Therefore, according to this example, it is possible to reduce the variation in the charging amount of coke in the furnace circumferential direction.

図9には、鉱石の装入に関して、上述した前処理、実施例及び比較例における比率Rの分布を示す。前処理に関する比率Rの分布は、図6に示す比率Rの分布と同じである。実施例に関する比率Rの分布は、上述した実施例で説明した鉱石の装入を行った後の比率Rの分布である。比較例に関する比率Rの分布は、上述した比較例で説明した鉱石の装入を行った後の比率Rの分布である。 FIG. 9 shows the distribution of the ratio R in the above-described pretreatment, working example and comparative example with respect to ore charging. The distribution of ratio R for pretreatment is the same as the distribution of ratio R shown in FIG. The distribution of the ratio R for the example is the distribution of the ratio R after the ore charging described in the above example. The distribution of the ratio R relating to the comparative example is the distribution of the ratio R after the charging of the ore explained in the above comparative example.

図9から分かるように、比較例では、前処理に対して、比率Rのばらつきが増加した。一方、実施例では、前処理に対して、比率Rのばらつきが減少した。このため、本実施例によれば、炉周方向における鉱石の装入量のばらつきを低減できることが分かる。 As can be seen from FIG. 9, in the comparative example, the variation in the ratio R increased with respect to the pretreatment. On the other hand, in the example, the variation in the ratio R decreased compared to the pretreatment. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the variation in the charging amount of ore in the circumferential direction of the furnace.

1:高炉、2:シュート、3:炉壁、RA:旋回軸、CL:コークス層、
OL:鉱石層、θ:傾動角
1: blast furnace, 2: chute, 3: furnace wall, RA: pivot shaft, CL: coke layer,
OL: ore layer, θ: tilt angle

Claims (6)

旋回シュートの旋回によってベルレス式の高炉内に高炉原料を装入する方法を決定する高炉原料の装入決定方法であって、
同一種類の高炉原料を複数回装入したときの装入開始位置、前記旋回シュートの旋回方向及び、前記旋回シュートの設定旋回数に対する実績旋回数のずれを示す旋回数誤差に基づいて、高炉原料の装入量が炉周方向で相対的に多い領域の発生回数に関するパラメータを炉周方向の位置毎に算出し、
炉周方向の位置に応じた前記パラメータの分布に基づいて、前記パラメータが最も小さい炉周方向の位置を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける装入開始位置として決定するとともに、前記パラメータが最も小さい炉周方向の位置から互いに異なる2つの炉周方向に向かって前記パラメータをそれぞれ積算した2つの積算値を比較して、小さい積算値を示す炉周方向を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける前記旋回シュートの旋回方向として決定する、
ことを特徴とする高炉原料の装入決定方法。
A blast furnace raw material charging determination method for determining a method of charging blast furnace raw material into a bell-less blast furnace by turning a turning chute, comprising:
Based on the charging start position when charging the same type of blast furnace raw material multiple times, the turning direction of the turning chute, and the turning number error indicating the deviation of the actual turning number from the set turning number of the turning chute, the blast furnace raw material Calculate a parameter related to the number of occurrences of a region where the charging amount of is relatively large in the furnace circumferential direction for each position in the furnace circumferential direction,
Based on the distribution of the parameters according to the position in the furnace circumferential direction, the position in the furnace circumferential direction where the parameter is the smallest is determined as the charging start position when charging the same type of blast furnace raw material again, Two integrated values obtained by integrating the parameters in two different circumferential directions from the position in the circumferential direction where the parameter is the smallest are compared, and the circumferential direction showing the smaller integrated value is selected as the blast furnace raw material of the same type. as the turning direction of the turning chute when charging again,
A method for determining charging of blast furnace raw materials, characterized by:
炉周方向の位置の特定範囲内で前記パラメータが最も小さいときには、前記特定範囲の両端に相当する炉周方向の位置を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける装入開始位置の候補として決定することを特徴とする請求項1に記載の高炉原料の装入決定方法。 When the parameter is the smallest within a specific range of positions in the furnace circumferential direction, positions in the furnace circumferential direction corresponding to both ends of the specific range are used as candidates for the charging start position when charging the same type of blast furnace raw material again. 2. The method for determining the charge of blast furnace raw material according to claim 1, wherein the determination is made as follows. 前記パラメータは、高炉原料の所定装入回数に対する前記発生回数の比率であることを特徴とする請求項1又は2に記載の高炉原料の装入決定方法。 3. The method for determining charging of blast furnace raw material according to claim 1, wherein the parameter is a ratio of the number of occurrences to a predetermined number of charging of blast furnace raw material. 前記旋回数誤差は、設定旋回数よりも実績旋回数が多くなり、最終旋回が炉周方向の1周を超えて高炉原料が装入される場合と、設定旋回数よりも実績旋回数が少なくなり、最終旋回が炉周方向の1周に到達せずに高炉原料が装入される場合とを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の高炉原料の装入決定方法。 The error in the number of turns is such that the actual number of turns is greater than the set number of turns, and the actual number of turns is less than the set number of turns when the blast furnace raw material is charged with the final turn exceeding one turn in the circumferential direction of the furnace. 4. The blast furnace raw material charging according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the blast furnace raw material is charged without the final turning reaching one turn in the furnace circumferential direction. How to decide. 旋回シュートの旋回によってベルレス式の高炉内に高炉原料を装入する方法を決定する高炉原料の装入方法決定装置であって、
同一種類の高炉原料を複数回装入したときの装入開始位置、前記旋回シュートの旋回方向及び、前記旋回シュートの設定旋回数に対する実績旋回数のずれを示す旋回数誤差に基づいて、高炉原料の装入量が炉周方向で相対的に多い領域の発生回数に関するパラメータを炉周方向の位置毎に算出する演算部と、
炉周方向の位置に応じた前記パラメータの分布に基づいて、前記パラメータが最も小さい炉周方向の位置を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける装入開始位置として決定するとともに、前記パラメータが最も小さい炉周方向の位置から互いに異なる2つの炉周方向に向かって前記パラメータをそれぞれ積算した2つの積算値を比較して、小さい積算値を示す炉周方向を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける前記旋回シュートの旋回方向として決定する決定部と、
を有することを特徴とする高炉原料の装入方法決定装置。
A blast furnace raw material charging method determining device for determining a method of charging blast furnace raw material into a bell-less blast furnace by turning a turning chute,
Based on the charging start position when charging the same type of blast furnace raw material multiple times, the turning direction of the turning chute, and the turning number error indicating the deviation of the actual turning number from the set turning number of the turning chute, the blast furnace raw material A computing unit that calculates, for each position in the furnace circumferential direction, a parameter related to the number of occurrences of regions in which the charging amount of is relatively large in the furnace circumferential direction;
Based on the distribution of the parameters according to the position in the furnace circumferential direction, the position in the furnace circumferential direction where the parameter is the smallest is determined as the charging start position when charging the same type of blast furnace raw material again, Two integrated values obtained by integrating the parameters in two different circumferential directions from the position in the circumferential direction where the parameter is the smallest are compared, and the circumferential direction showing the smaller integrated value is selected as the blast furnace raw material of the same type. a determination unit that determines the turning direction of the turning chute when charging again;
A blast furnace raw material charging method determination device, comprising:
旋回シュートの旋回によってベルレス式の高炉内に高炉原料を装入する方法を決定するために、下記工程をコンピュータに実行させるプログラムであって、
同一種類の高炉原料を複数回装入したときの装入開始位置、前記旋回シュートの旋回方向及び、前記旋回シュートの設定旋回数に対する実績旋回数のずれを示す旋回数誤差に基づいて、高炉原料の装入量が炉周方向で相対的に多い領域の発生回数に関するパラメータを炉周方向の位置毎に算出し、
炉周方向の位置に応じた前記パラメータの分布に基づいて、前記パラメータが最も小さい炉周方向の位置を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける装入開始位置として決定するとともに、前記パラメータが最も小さい炉周方向の位置から互いに異なる2つの炉周方向に向かって前記パラメータをそれぞれ積算した2つの積算値を比較して、小さい積算値を示す炉周方向を、同一種類の高炉原料を再び装入するときにおける前記旋回シュートの旋回方向として決定する、
ことを特徴とする高炉原料の装入方法決定プログラム。
A program for causing a computer to execute the following steps in order to determine a method of charging blast furnace materials into a bell-less blast furnace by turning a turning chute,
Based on the charging start position when charging the same type of blast furnace raw material multiple times, the turning direction of the turning chute, and the turning number error indicating the deviation of the actual turning number from the set turning number of the turning chute, the blast furnace raw material Calculate a parameter related to the number of occurrences of a region where the charging amount of is relatively large in the furnace circumferential direction for each position in the furnace circumferential direction,
Based on the distribution of the parameters according to the position in the furnace circumferential direction, the position in the furnace circumferential direction where the parameter is the smallest is determined as the charging start position when charging the same type of blast furnace raw material again, Two integrated values obtained by integrating the parameters in two different circumferential directions from the position in the circumferential direction where the parameter is the smallest are compared, and the circumferential direction showing the smaller integrated value is selected as the blast furnace raw material of the same type. as the turning direction of the turning chute when charging again,
A blast furnace raw material charging method determination program characterized by:
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