JP2512617B2 - 高炉の炉熱制御方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高炉操業の炉熱制御において、炉熱に影響
を与える種々の要因を評価することにより、炉熱制御の
ための最適な高炉操業条件調整（以下単にアクションと
称す）項目とその量を決定して高炉の炉熱を制御する方
法と装置に関するものである。

〔従来の技術〕

高炉の炉熱制御は、溶銑温度を所定値に維持ししかも
高炉を安定せしめるために非常に重要なものである。こ
の炉熱制御方法として例えば特開平１−201404号公報に
開示されているように、高炉炉熱制御のためのエキスパ
ートシステムが提案されている。

これは高炉に設置されたセンサー等により得られた情
報に対して、if〜then方式のルール群を含んだ知識ベー
ス手段により判定を行い、炉熱制御のためのアクション
項目とその量を決定するシステムである。即ち、炉頂温
度，荷下り速度，ガス利用率等の各種測定データ及び加
工データと確信度から演算した炉熱レベルと炉熱推移の
各推定結果から炉熱修正アクション項目とその量を決定
し、前記測定データとは異なるコークス水分，炉内付着
物の脱落等の外乱および過去のアクション項目とその
量，さらには送風湿度，送風温度、コークス比等の高炉
操業条件の変化に基づいて前記アクション量の補正値を
決定し、該決定補正値と前記アクション量により実際の
総合アクション量を決定するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述の特開平１−201404号公報においては、
前記のように実際の総合アクション量を炉熱修正アクシ
ヨン量とアクシヨン補正量とから決定しているが、この
炉熱修正アクション量と補正量とを独立に扱っており、
しかも、炉熱レベルとその推移を推定するための前記各
測定データと、補正アクション量を決定する外乱，過去
のアクション項目とのその量，及び操業条件の因果関係
を考慮していないために、最適なアクション量が決定で
きないという問題があった。

また、前記外乱，操業条件の変化等は、その複数が重
って発生する場合がある。この際、前記アクション補正
量が大きな値となる結果、実際の総合アクション量が大
きな値となって高炉に大きなショックを与えて、高炉の
安定した操業を維持できないことがある等の問題があっ
た。

本発明は、熟練操業者の実操業ににおける判断ロジッ
クのノウハウを最大限に折込み、しかも、判断経過が複
雑になることのないようにしたif〜then型のルール知識
手段を用いて、上記問題が発生することのない炉熱制御
装置を提供することを課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、if〜then型で記述された判定のための条件
と結果を表現したルール群よりなる各知識手段を有し、
実操業で各センサーから得られる情報を解析して前記各
知識手段におけるいずれのルールに該当するかを判定し
ていくことにより、高炉操業における炉熱制御のための
最適なアクションを決定するものである。

すなわち本発明では、高炉の周方向に適宜な間隔を設
けた各出拾銑口からの溶銑の温度を測定し、 出銑毎の溶銑温度比較と出銑毎の溶銑温度とその管理
温度との比較； および、出銑口間溶銑温度比較と出銑口間溶銑温度差と
その管理温度との比較、をし、 上記各比較結果の組合せにより、溶銑温度の炉周方向
パターンと管理温度に対する上昇変化，下降変化，これ
らの異常変化，横這い変化等の温度動向を求め、これら
の温度動向と、高炉への所定時間内における原料装入ピ
ッチ，送風圧力推移，銑中成分推移，長期溶銑温度推
移，熱供給状況，燃料供給量推移等の各基準値に対する
変化状況に応じて、予め設定してある次記炉熱変動影響
要因別の調整手段とその量を選定し、 一方、炉熱変動影響要因として、 高炉側壁温度状況，高炉シャフト部圧力変動の有無，
ηCO状況から炉壁付着物脱落状況を求め、 炉内装入物のスリップとドロップ回路，ηCO状況，高
炉シャフト部圧力変動から炉内荷下り状況を求め、 炉下部壁温度状況とその変化値から炉下部活性状況を
求め、 過去の所定時間内に実施した炉熱の調整手段の中から
炉熱変動への最大影響度手段と調整程度を求め、 降雨による炉頂ガス温度低下と装入コークス水分増加
から炉熱低下の影響度を求め、これらの熱変動影響要因
とその程度を組合せて炉熱変動に最も影響度の大きい炉
熱変動影響要因を選定し、 この選定した炉熱変動影響要因に該当する前記選定の
調整手段とその調整量を選出して、その調整を行う。

これを実施する本発明の装置の第１態様は、高炉に設
置した各種測定器からのデータに基づいて炉熱制御のた
めの高炉操業条件の調整項目とその量を決定する高炉の
炉熱制御装置において、 高炉に設けた出銑口から出銑した溶銑温度と炉内に装
入する原料の装入ピッチにより炉熱を判定する炉熱判定
知識手段と、 該炉熱判定知識手段からの炉熱を基に、炉内残銑滓
量，送風圧力，溶銑成分，炉壁変動状態，炉内におけけ
る荷下り状態，過去に行なった炉熱を制御するための高
炉操業条件の調整項目とその量と、降雨の影響等の予測
され得る炉熱変動要因別に、該炉熱を制御するための高
炉操業条件の調整項目とその量の候補群を判定する炉熱
調整アクション判定知識手段と、 ステーブ温度，シャフト圧力，炉頂ガス成分，装入物
表面レベルより推定した炉壁変動状態、炉内における荷
下り状態から予測した炉熱に対する影響度合、及び高炉
操業作業実績からの過去に行なった炉熱を制御するため
の高炉操業条件の調整項目とその量から予測した炉熱に
対する影響度合、降雨による炉熱に対する影響度合のう
ち最優先して解決すべき炉熱変動要因の一項目に絞り込
む炉熱変動要因判定知識手段と、 前記炉熱調整アクション判定知識手段で判定した炉熱
変動要因別の高炉操業条件の調整項目とその量の候補群
と、該炉熱変動要因判定知識手段で判定した最優先して
解決すべき炉熱変動要因により炉熱を制御するための高
炉操業条件の調整項目とその量を決定する最適アクショ
ン選択知識手段と、を有することを特徴とする。

本発明の装置の第２態様は、高炉に設置した各種測定
器からのデータに基づいて炉熱を制御のための高炉操業
条件項目とその量を決定する高炉の炉熱制御装置におい
て、 高炉に設けた複数の出銑口から出銑した溶銑温度によ
り出銑口間における温度差を判定する出銑口間溶銑温度
差判定知識手段と、 該出銑口間溶銑温度差判定知識手段で判定する出銑口
間溶銑温度差別で、前記溶銑温度と炉内に装入する原料
の装入ピッチにより炉熱を判定する炉熱判定知識手段
と、 該炉熱判定知識手段からの炉熱を基に、炉内残銑滓
量，送風圧力，溶銑成分下がり状態，過去に行なった炉
熱を制御するための高炉操業条件の調整項目とその量
と、降雨の影響等の予測され得る炉熱変動要因別に、該
炉熱を制御するための高炉操業条件の調整項目とその量
の候補群を判定する炉熱調整アクション判定知識手段
と、 ステーブ温度，シャフト圧力，炉頂ガス成分，装入物
表面レベルより推定した炉壁変動状態，炉内における荷
下り状態から予測した炉熱に対する影響度合，及び高炉
操業作業実績からの過去に行なった炉熱を制御するため
の高炉操業条件の調整項目とその量から予測した炉熱に
対する影響度合，降雨による炉熱に対する影響度合のう
ち最優先して解決すべき炉熱変動要因の一項目に絞り込
む炉熱変動要因判定知識手段と、 前記炉熱調整アクション判定知識手段で判定した炉熱
変動要因別の高炉操業条件の調整項目とその量の候補群
と、該炉熱変動要因判定知識手段で判定した最優先して
解決すべき炉熱変動要因により炉熱を制御するための高
炉操業条件の調整項目とその量を決定する最適アクショ
ン選択知識手段と、を有することを特徴とする。

〔作用〕

本発明者等は、熟練操業者が行なっている炉熱制御の
ための操業判断に最も近い判断ロジックを再現すること
により、高精度で、かつ、操業者に信頼される制御装置
とすることができるとの確信に基づき種々実験・検討を
行なった。

まず、本発明者等は熟練操業者が行なっている炉熱制
御のための操業判断を分析した結果、出銑口から出銑し
た溶銑温度を評価して現状の炉熱レベルと、現状までの
炉熱の変化動向を把握し、次にその他の操業データを組
合せた総合判断により今後の炉熱変動を予測し、それに
対するアクション項目とその量を決定している事が判明
した。

さらに、高炉は操業条件を変えると、５〜８時間、長
いものは１〜３日かけて炉内状態（炉況）は徐々に変化
して、ある状態で安定するものである。しかも、この変
動は、例えば高炉ガス成分，温度，ガス流分布，溶銑温
度，溶銑成分等の種々の高炉の因子が相互に関連しつつ
変化する。

このことから、本発明の炉熱制御方法のように、現在
の炉熱レベルと推移の判定根拠を明確にする一方で、炉
熱に悪影響を与えている因子が複数ある場合において
も、最も優先して解消しなければ成らない１因子のみを
判定し、これに対応する炉熱制御アクションを施す。

このため炉熱制御装置に、溶銑温度及び炉内装入物の
装入ピッチ，炉内残銑滓量，送風圧力動向，溶銑成分
（C,Si,Mn）等から現状の炉熱レベル及び今後の炉熱の
動向を推定し、この推定炉熱から炉熱制御のためのアク
ション項目とその量を、炉下部の活性度，炉壁付着物の
脱落（壁落ち）の程度，荷下り不順の程度，降雨の影響
度，過去（所定時間内）に施したアクション項目とその
量の影響，降雨の影響等の炉熱変動要因別に対応したア
クション項目の候補群を出力する炉熱調整アクション判
定知識手段と、高炉の炉熱に与える前記要因の内、現在
最優先して解決しなければならない１つの要因を選定す
る炉熱変動要因判定知識手段と、前記炉熱調整アクショ
ン判定知識手段から出力したアクション項目候補群の中
から炉熱変動要因判定知識手段より出力した一変動要因
に基づきアクション項目とその量を判定する最適炉熱調
整アクション選択知識手段を設けた。

これによって、種々の操業因子の因果関係をきめ細か
く考慮した最適アクショクを決定でき、炉況に大きな変
動を与えることなく早期に所望値に制御することを可能
とするものである。

さらに、本発明者等は熟練操業者が行なっている炉熱
制御のための操業判断を分析した結果、高炉炉内に装入
する装入物を円周方向に均等に分布することが難しい高
炉、又は炉内壁に付着物が付着して炉内上昇ガスが偏流
している際においては、上記作業者は溶銑の出銑口（鋳
床）間における温度差を考慮して高炉の円周方向に於け
る炉熱バランスを判断していることが明らかになった。

つまり、前記のように高炉々内に装入する装入物は円
周方向に均等に分布することが操業上重要な事であり、
この装入物を均等に装入するため従来より種々の対策が
とられているが満足出来るものではない。しかも、近年
の高炉は超大型化（5000m³級）して直径が14mにも達
し、装入物の高炉円周方向の不均一性は助長されてい
る。

この結果、炉内の炉熱も円周方向に均等でないことが
多く、その差は溶銑温度の差にして30〜40℃にも達する
ことがある。

例えば、出銑口間に温度差がある場合、その平均レベ
ルは適当であっても、低レベル側は極度な炉熱不足傾向
にある場合には増熱のアクションを行なって、全体の炉
熱を増加する必要がある。

また、高炉々内壁に亜鉛等が付着して炉内ガスが大き
く偏流して、前記と同様に炉熱が高炉円周方向でアンバ
ランスになることがあり、上記同様の問題が生じること
がある。

そこで、このような高炉においては本発明のように複
数の各出銑口より出銑する溶銑の温度を測定し、その測
定溶銑温度により各出銑口間または鋳床間に温度差が有
るか、無いかを判定する溶銑温度判定知識手段を設け
て、この判定結果別に以降の炉熱判定を行なうことで、
前記のような高炉円周方向で炉熱が異なる状態にあって
も、その状態に適した適切な炉熱制御のためのアクショ
ン項目とその量を決定することができる。

〔実施例〕

以下に、第１図に示す、炉熱制御のための判断フロー
に沿って本発明の一実施例を説明する。

本実施例の高炉は、羽口より微粉炭吹き込みを行い、
しかも、第３図に示すように４本の出銑口＃１〜＃４を
持ち、第１表のように対角出銑の操業形態をとってい
る。

なお、第１表中のPti（ｉ＝1,2,3:直近から過去方向
へ付けた出銑タップ番号）に各タップの溶銑温度平均値
を表す。以降では本表の右端が現在時刻であるとする。

第１図中、１は鋳床間差別知識手段であり、第２表に
示すルール群と、第４図に示す現在の高炉操業状態にお
ける溶銑温度管理値の上上限値HHP,下下限値LLPと、鋳
床間溶銑温度差判定基準値KDPを記憶しており、鋳床間
での溶銑温度条件を評価して、いずれのルールに該当す
るかを判定するものである。尚、第３図に示したように
＃1,＃２出銑口を１鋳床側，＃3,＃４出銑口を２鋳床側
にまとめて、出銑口間差を鋳床間差としてとらえてい
る。

前記鋳床間での溶銑温度条件を評価するためには、第
１表に示す各出銑口から出銑した溶銑の温度Pt1〜Pt4に
より、４鋳床側の溶銑平均温度PL1,2鋳床側の溶銑平均
温度レベルPL2を、下式（１），（２）により求める。

PL1＝（Pt1＋Pt3）/2 ・・・（１） PL2＝（Pt2＋Pt4）/2 ・・・（２） これから、鋳床間溶銑温度差値DPL1,DPL2を下式
（３），（４）で求める。

DPL1＝PL1−PL2 ・・・（３） DPL2＝PL2−PL1 ・・・（４） 次に、溶銑温度管理値の上上限値HHP,下下限値LLP,鋳
床間溶銑温度差判定基準値KDPの記憶値と各出銑口から
出銑した溶銑温度Pt1,Pt2及び前記式（１）〜（４）で
求めた各値とを比較すると共に、上記溶銑温度Pt1,Pt2
相互を比較する。その関係が第２表に示すいずれのルー
ル、つまり「連続２タップ上上限外れで鋳床間差に無関
係」，「連続２タップ下下限外れで鋳床間差に無関
係」，「鋳床間差があり１鋳床側が高い」，「鋳床間差
があり２鋳床側が高い」，「鋳床間差無し」のいずれに
該当するかを判定する。

第１図の２は炉熱一次判定知識手段であり、上記鋳床
間差判定知識手段１での鋳床間溶銑温度差判定結果例に
溶銑温度をさらに細かく評価して、炉熱の一次判定を行
うための知識手段であり、前記鋳床間差判定手段１での
判定した鋳床間溶銑温度差が無い場合（第２表のルール
５）における炉熱一次判定知識手段2a,鋳床間溶銑温度
差が有る場合（第２表のルール3,4）における炉熱一次
判定知識手段2b,鋳床間溶銑温度差が無関係な場合（第
２表のルール1,2）における炉熱一次判定知識手段2cか
らなっている。

（１）鋳床間溶銑温度差が無い場合の炉熱一次判定知識
手段2aは、前記鋳床間差判定知識手段１でルール５を判
定した場合に動作する知識手段であり、第３表に示すル
ール群と、第４図に示す溶銑温度管理上限値HP,管理中
央値CP,下限値LPのしきい値と、溶銑温度のレベル評価
と動向評価をして、いずれのルールに該当するかを判定
する知識手段である。

まず、第１表の＃１出銑口および＃２出銑口より出銑
した溶銑温度Pt1,Pt2と前記記憶したしきい値により溶
銑温度のレベルを評価する。次に、出銑直近４タップの
溶銑温度Pt1〜Pt4の比較、例えば、の一次回帰演算値と
前記記憶したしきい値により第３表の動向評価欄にある
ように「上昇」，「横ばい」，「低下」の３段階に溶銑
温度の動向を評価する。そしてこれらのレベル評価と、
動向評価の組合せにより、第３表のいずれのルールに該
当するかを判定し、炉熱一次判定結果とする。

（２）鋳床間差が有る場合の炉熱一次判定知識手段2b
は、前記鋳床間差判定知識手段１でルール３又は４を判
定した場合に動作する知識手段であり、第４表に示すル
ール群と、第４図に示す溶銑温度管理上限値HP,下限値L
Pのしきい値と、各鋳床毎の溶銑温度の向上を上昇，横
ばい，低下に区分するための動向基準値を記憶してお
り、溶銑温度のレベル評価と動向評価をして、いずれの
ルールに該当するかを判定する知識手段である。

まず、第１表に示す溶銑温度Pt1,Pt2より直近２タッ
プの溶銑温度レベルPt12を、下式（５）により求め、 Pt12＝（Pt1＋Pt2）/2 ・・・（５） 前記記憶したしきい値と比較して、その溶銑温度レベル
を評価する。次に、鋳床毎に見たタップ平均値の推移値
（１鋳床側はPt1−Pt3,2鋳床側はPt2−Pt4）と前記記憶
した動向基準値により、第４表の動向評価欄にあるよう
にそれぞれ「上昇」，「横ばい」，「低下」の３段階
に、各鋳床毎の動向評価をしておく、そしてこれらのレ
ベル評価及びその動向評価と、前記炉熱一次判定知識手
段2bからの高温側鋳床情報との組合せにより、第４表の
いずれかのルールに該当するかを判定する。

（３）鋳床間差に無関係な場合の炉熱一次判定知識手段
2cは、前記鋳床間差判定知識手段１でルール１又は２を
判定した場合に動作する知識手段であり、該鋳床間差判
定知識手段１の判定結果である溶銑温度の直近２タップ
のレベル評価（「２タップ連続上上限外れ」または「２
タップ連続下下限外れ」）を、そのまま一次判定結果と
する。

３は炉熱一次判定知識手段2a〜2cに対応して各々設け
た炉熱二次判定知識手段である。以下に炉熱一次判定知
識手段2aに対応する炉熱二次判定知識手段3aについて説
明する。該炉熱二次判定知識手段3aは第５表に示すルー
ル群と、高炉炉内へ原料を装入する装入ピッチの管理上
限値HS,下限値LSを記憶しており、炉熱一次判定知識手
段２の判定結果と前記装入ピッチのレベル評価を組合せ
て、炉熱動向の将来予測までを含めた炉熱の二次判定を
行うための知識手段である。まず、装入ピッチ評価とし
て直近３時間の装入ピッチ（単位時間当たりの装入回
数）の平均値:PITに対して、前記記憶したしきい値によ
り第５表に装入ピッチレベル評価欄にあるようにレベル
評価する。そして、この装入ピッチ評価と炉熱一次判定
結果の組合せにより、第５表のいずれのルールに該当す
るかを判定する。

尚、炉熱二次判定知識手段3b,3cは前記炉熱二次判定
知識手段3aと同様であり説明を省略する。

４は炉熱二次判定知識手段３に対応して設けた炉熱調整
アクション判定知識手段であり、炉熱二次判定結果毎に
第６表に示すようなルール群を記憶しており、第６表の
判定条件欄にあるような下記〜のような６項目につ
いての評価を行い、その結果を組合せて、いずれのルー
ルに該当するかを判定する。

つまり、炉熱二次判定結果に対してさらに炉熱の現状
認識と将来予測を細かく行い、予想され得る炉熱変動要
因の個々に対する炉熱制御アクション項目とその量の候
補を上げるための知識手段である。

まず、第６表の判定条件欄にあるような、炉内残銑滓
量，送風圧力，熱供給状態，長期的溶銑温度，溶銑中の
炭素量（以下銑中Ｃと称す）、微粉炭吹き込み量の６項
目の評価について説明する。

炉内残銑滓量現状評価 炉内残銑量，炉内残滓量の各々に対して管理基準値を
設定し、何れかの現在値がそのいずれかの管理基準値を
越えていれば「有り」、何れも管理基準値以下ならな
「無し」として、炉内残銑滓量を評価をする。

送風圧力動向評価 送風圧力の直近１時間平均値とその前の１時間平均値
との差分に対し、上昇基準値，低下基準値を設定し、
「上昇」，「横ばい」，「低下」の３段階に動向評価す
る。

熱供給状態評価（補正燃料比レベル） 燃料費，送風温度，送風湿分，ガス利用率等から計算
した現状の補正燃料費と、炉況が好調である典型例とし
て予め定められた時点での補正燃料比との差分に対し
て、上限値と下限値を設定し、前記差分が上限値よりも
大きれば「過剰」，下限値よりも小さければ「不足」，
上限値と下限値の範囲内にあれば「適当」として熱供給
状態評価する。

長期的溶銑温度の評価 溶銑温度の直近24時間平均値に対して、上限値と下限
値を設定し、上限値よりも大きければ「上限外れ」，下
限値よりも小さければ「下限外れ」，上限値と下限値の
範囲内にあれば「管理内」として長期的溶銑温度の評価
をする。

銑中Ｃレベル評価 銑中〔Ｃ〕の直近４タップ平均値に対して、設定した
上限値と下限値と比較して、上限値よりも大きければ
「上限外れ」，下限値よりも小さければ「下限値外
れ」，上限値と下限値の範囲内であれば「管理内」とし
て銑中〔Ｃ〕のレベル評価をする。

微粉炭吹き込み量評価 単位送風当りの微粉吹き込み量30分平均値に対して、
上限値と下限値を設定し、上限値よりも大きければ「上
限外れ」，下限値よりも小さければ「下限値外れ」，上
限値あるいは下限値に等しいかその範囲内てあれば「管
理内」として微粉炭吹き込み量評価をする。

そして上記の６項目の評価結果を組合せて総合評価
し、第６表のいずれのルールに該当するかを判定し、静
観（アクション不要）,WPC＋1g（単位風量当りの微粉炭
吹き込み量を1g増量）,WPC−1g（単位風量当りの微粉炭
吹き込み量を1g減量する），蒸気増量（蒸気吹き込み量
を増量）などと、判定結果欄にあるようなアクション項
目とその量の候補群を出力する。

尚、判定結果には第６表に記載の「炉況変動の要因が
ない」，「大規模な壁変動のとき」・・・「直近に増鉱
があったとき」の外に「中規模な炉壁変動のとき」「小
規模な炉壁変動のとき」「炉況不調のとき」「炉下部不
活性顕着のとき」「炉下部不活性傾向のとき」等があ
る。

５は壁変動判定知識手段であり、第７表に示すルール
群を記憶しており、炉熱に影響を与える要因の一つとし
て、炉壁付着物の落下の程度を判定するための知識手段
である。

まず、高炉シャフト部の高さ方向におけるST₁，ST₂
の上下２段のステーブ温度について、各段の円周８点の
測定毎に直近の所定時間内のステーブ温度平均値とその
前の所定時間内のステーブ温度平均値の差分と、予め設
定した管理値を比較して、ステーブ温度平均値の差分が
管理値を越えているステーブの数が予め設定された管理
個数以上かどうかを第７表の上昇個数評価欄にあるよう
に評価する。

次に、炉内圧力計SP1〜SP3で高炉シャフト部の炉内
圧力を高炉の複数点で測定し、この判定圧力が直近１時
間内にいずれすかの部位で基準値を越えたことがあるか
どうかによって、シャフト圧力変動が「有る」か「無
い」かを第７表のシャフト圧力変動欄にあるように評価
する。

さらに、炉頂ガス分析によるηCO｛ガス利用率＝
［CO₂］／（［CO］＋［CO₂］｝の直近２時間内における
動向について、第７表のηCO動向評価欄にあるように
「低下」か「低下でない」かを評価する。そしてこれら
の評価を組合せ、第７表の壁変動判定結果欄にあるよう
な「炉況不調」，「大規模」，「中規模」，「小規
模」，「良好」の５段階に判定する。

６は荷下り状態判定知識手段であり、第８表に示すル
ール群を記憶しており、炉熱に影響を与える要因の一つ
として、炉内装入物の荷下り不順程度を判定するための
知識手段である。まず、所定時間内のスリップ回数，
ドロップ回数から算出した荷下り不順指数に対して、予
め設定した管理値：管理上限値，管理上上限値のしきい
値と比較して、第８表の荷下り不順レベル評価欄にある
ように「上上限外れ」，「上限外れ」，「管理内」の３
段階にレベル評価する。また、 直近い所定時間内のスリップ回数，ドロップ回数か
ら算出した荷下り不順指数の動向を、第８表の荷下り不
順動向評価欄にあるように「上昇」，「横ばい」，「低
下」の３段階に動向評価する。

次に、 炉内圧力計SP1〜SP3で測定した所定時間内の前記シ
ャフト圧力の最大値と最小値の差から算出したシャフト
圧力変動指数に対しても第８表のシャフト圧変動評価欄
にあるように「有り」，「無し」の評価を行う。さら
に、 所定時間内の前記ηCOのバラツキに対して、第８表
のηCO変動欄にあるような「有り」，「無し」の２段階
にバラツキを評価する。

これら個々の評価を組合せることにより、第８表のい
ずれのルールに該当するかを判定し、荷下り不順の程度
を荷下り状態判定結果欄にあるような「炉況不調」，
「悪化」，「悪化傾向」，「やや悪化」，「良好」の５
段階に判定する。

７は炉下部状態判定知識手段であり、第９表に示すル
ール群を記憶しており、炉熱制御アクションを判定する
に際して、炉熱以外に考慮すべき要因として、炉下部の
活性度を判定するための知識手段である。まず炉下部ス
テープSTL1,STL2の２段階について、所定時間内の各段
の円周平均温度を予め設定した管理値と比較して、第９
表の各ステーブ温度のレベル評価欄にあるように「管理
内」，「下限外れ」の２段階に評価する。さらに、所定
時間内の前記炉下部ステーブの各段の円周平均温度の動
向についても動向評価欄にあるように「上限」，「横ば
い」，「低下」の３段階に評価する。これらを組み合わ
せることにより、第９表のいずれのルールに該当するか
を判定、つまり、炉下部不活性の程度を第９表の炉下部
状況判定結果欄にあるように「不活性顕著」，「不活性
傾向」，「やや不活性」，「良好」の４段階に判定す
る。

８は前記壁変動判定知識手段5,荷下り状態判定知識手
段6,炉下部状態判定知識手段７における判定結果を基に
炉況不調の程度を判定するための不調の程度判定知識手
段であり、各知識手段５〜７の判定結果の組合せから、
何れの不調要因を最優先すべきかを判定する。

９は過去のアクションの炉熱影響判定知識手段であ
り、過去に行った炉熱制御アクション項目とその量の炉
熱に対する影響を考慮するための知識手段である。ここ
では該炉熱制御アクション項目とその量、例えば微粉炭
吹き込み量の増減,ORE/COKE増減（増減鉱），送風温度
の増減，送風湿分の増減等に対して炉熱に与える影響度
の大きい順番に優先順位づけを行って記憶しておき、過
去の規定時間内に行なった炉熱制御アクション項目の中
から最も優先度の高いアクション項目を決定する。

10は降雨の影響度判定知識手段であり、降雨が炉燃に
与える影響の程度を考慮するための知識手段である。こ
こでは最近（例えば直近24時間内に1mm以上の）降雨が
あったかどうかの評価と、装入コークスの水分のレベル
評価と、その動向評価、さらに、炉頂ガス温度のレベレ
評価と、その動向評価を行い、これら個々の評価を組合
せることにより、炉熱に対する降雨の影響度を「大」，
「中」，「小」，「無し」の４段階に判定する。

11は炉熱変動要因判定知識手段であり、前記不調の程
度判定知識手段8,過去アクションの影響度判定知識手段
9,降雨の影響判定知識手段10で得られた情報から最優先
して解決すべき１つの炉熱変動要因を総合判定するため
の知識手段である。つまり、前記各手段８〜10での判定
結果から、どれを最優先して今回解決すべき１つの炉熱
変動要因を総合判定するためのルール群を前述した第10
表を記憶しておき、前記各判定結果が摩記第10表の何れ
のルールに該当するかを判定する。

12は最適アクション選択知識手段であり、前記炉熱調
整アクション判定知識手段４で判定した複数の炉熱変動
要因別に対応したアクション項目とその量の候補群と、
炉熱変動要因判定知識手段11で判定した最優先して解決
すべき１つ炉熱変動要因により最終アクションを選定す
る。つまり、炉熱調整アクション判定知識手段４で予め
上げておいた解候補の中で、どれを選択すれば良いかが
決定され、最適アクション項目とその量が求められる。

以上に述べたような判定を、30分周期あるいは出銑終
了毎に行い、決定された最終アクション項目とその量を
制御装置13により実炉に適用することにより、高炉の炉
熱制御を行う。

また、本実施例においては鋳床間差判定知識手段１で
溶銑の鋳床間差を判定し、この判定結果別に炉熱の一次
判定をしたが、本発明はこれに限るものではなく、高炉
々内の円周方向に装入物を均等に装入することができ、
しかも、炉内付着物が付着せずに炉内ガスが炉内を均等
に流れている高炉においては、第１図中の鋳床間差判定
知識手段１を設ける必要がなく、これに伴って炉熱一次
判定知識手段2b,2c,炉熱二次判定知識手段3b,3cを欠如
した状態で炉熱を制御しても良い。

さらに、本実施例においては鋳床間差判定知識手段１
で溶銑の鋳床間差を判定したが、これに変えて溶銑の出
銑口間の差を判定する出銑口間差判定知識手段としても
よい。

〔効果〕

以上に説明したように本発明によれば、炉熱に悪影響
を与える複数の要因があっても、最優先する一因子のみ
を選定してこれを解決する炉熱制御アクション項目とそ
の量を判定する結果、各種操業条件に因果関係をきめ細
かく考慮した最適アクション項目とのその量が決定で
き、該アクション量も過大なものとなることがなく高炉
に一度に大きなショックを与えることが無いので、安定
した高炉操業の継続が可能となる。

さらに、出銑口間又は鋳床間における溶銑温度の差に
より高炉円周方向の炉熱バランスを判定して、これによ
り炉熱制御アクション項目とその量を決定することによ
り最適なアクションを実行することが可能となる。

しかも、単純なif〜then型のルール構成の知識手段で
あるため、メンテナンスの効率も良く、知識の内容が理
解し易く、抗張性，伝承性にも優れている等の多大な効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における炉熱制御判断フロー
の説明図，第２図はステーブ温度計，シャフト圧力計の
配置図，第３図は本発明の一実施例における高炉の出銑
口配置と鋳床の説明図，第４図は溶銑温度管理基準値の
説明図である。 1:鋳床間差判定知識手段 2a,2b,2c:炉熱一次判定知識手段 3a,3b,3c:炉熱二次判定知識手段 4:炉熱調整アクション判定知識手段 5:壁変動判定知識手段 6:荷下り状況判定知識手段 7:炉下部状態判定知識手段 8:不調の程度判定知知識手段 9:過去アクションの影響度判定知識手段 10:降雨の影響度判定知識手段 11:炉熱変動要因判定知識手段 12:最適炉熱調整アクション選択知識手段 13:制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 讃井 政博 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本 製鐵株式會社大分製鐵所内 (72)発明者 樋口 宗之 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 新日本製鐵株式會社内

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高炉の周方向に適宜な間隔で設けた各出銑
   口からの溶銑の温度を測定し、 出銑毎の溶銑温度比較，出銑毎の溶銑温度とその管理温
   度との比較； 出銑口間溶銑温度比較，出銑口間溶銑温度差とその管理
   温度との比較； をし、上記各比較結果の組合せにより、溶銑温度の炉周
   方向パターンと管理温度に対する上昇変化，下降変化，
   これらの異常変化，横這い変化等の温度動向を求め、こ
   れらの温度動向と、高炉への所定時間内における原料装
   入ピッチ，送風圧力推移，銑中成分推移，長期溶銑温度
   推移，熱供給状況，燃料供給量推移等の各基準値に対す
   る変化状況に応じて、予め設定してある次記炉熱変動影
   響要因別の調整手段とその調整量を選定し、 一方、炉熱変動影響要因として、 高炉側壁温度状況，高炉シャフト部圧力変動の有
   無，ηCO状況から炉壁付着物脱落状況を求め、 炉内装入物のスリップとドロップ回数，ηCO状況，
   高炉シャフト部圧力変動から炉内荷下り状況を求め、 炉下部壁温度状況とその変化値から炉下部活性状況
   を求め、 過去の所定時間内に実施した炉熱の調整手段の中か
   ら炉熱変動への最大影響度手段と調整程度を求め、 降雨による炉頂ガス温度低下と装入コークス水分増
   加から炉熱低下の影響度を求め、これらの熱変動影響要
   因とその程度を組合せて炉熱変動に最も影響度の大きい
   炉熱変動影響要因を選定し、 この選定した炉熱変動影響要因に該当する前記選定の調
   整手段とその調整量を選出して、その調整を行うことを
   特徴とする高炉の炉熱制御方法。
2. 【請求項２】高炉に設置した各種測定器からのデータに
   基づいて炉熱制御のための高炉操業条件の調整項目とそ
   の量を決定する高炉の炉熱制御装置において、 高炉に設けた出銑口から出銑した溶銑温度と炉内に装入
   する原料の装入ピッチにより炉熱を判定する炉熱判定知
   識手段と、 該炉熱判定知識手段からの炉熱を基に、炉内残銑滓量，
   送風圧力，溶銑成分，炉壁変動状態，炉内における荷下
   り状態，過去に行なった炉熱を制御するための高炉操業
   条件の調整項目とその量と、降雨の影響等の予測され得
   る炉熱変動要因別に、該炉熱を制御するための高炉操業
   条件の調整項目とその量の候補群を判定する炉熱調整ア
   クション判定知識手段と、 ステーブ温度，シャフト圧力，炉頂ガス成分，装入物表
   面レベルより推定した炉壁変動状態、炉内における荷下
   り状態から予測した炉熱に対する影響度合、及び高炉操
   業作業実績からの過去に行なった炉熱を制御するための
   高炉操業条件の調整項目とその量から予測した炉熱に対
   する影響度合、降雨による炉熱に対する影響度合のうち
   最優先して解決すべき炉熱変動要因の一項目に絞り込む
   炉熱変動要因判定知識手段と、 前記炉熱調整アクション判定知識手段で判定した炉熱変
   動要因別の高炉操業条件の調整項目とその量の候補群
   と、該炉熱変動要因判定知識手段で判定した最優先して
   解決すべき炉熱変動要因により炉熱を制御するための高
   炉操業条件の調整項目とその量を決定する最適アクショ
   ン選択知識手段と、を有することを特徴とする高炉の炉
   熱制御装置。
3. 【請求項３】高炉に設置した各種測定器からのデータに
   基づいて炉熱を制御のための高炉操業条件項目とその量
   を決定する高炉の炉熱制御装置において、 高炉に設けた複数の出銑口から出銑した溶銑温度により
   出銑口間における温度差を判定する出銑口間溶銑温度差
   判定知識手段と、 該出銑口間溶銑温度差判定知識手段で判定する出銑口間
   溶銑温度差別で、前記溶銑温度と炉内に装入する原料の
   装入ピッチにより炉熱を判定する炉熱判定知識手段と、 該炉熱判定知識手段からの炉熱を基に、炉内残銑滓量，
   送風圧力，溶銑成分下がり状態，過去に行なった炉熱を
   制御するための高炉操業条件の調整項目とその量と、降
   雨の影響等の予測され得る炉熱変動要因別に、該炉熱を
   制御するための高炉操業条件の調整項目とその量の候補
   群を判定する炉熱調整アクション判定知識手段と、 ステーブ温度，シャフト圧力，炉頂ガス成分，装入物表
   面レベルより推定した炉壁変動状態，炉内における荷下
   り状態から予測した炉熱に対する影響度合，及び高炉操
   業作業実績からの過去に行なった炉熱を制御するための
   高炉操業条件の調整項目とその量から予測した炉熱に対
   する影響度合，降雨による炉熱に対する影響度合のうち
   最優先して解決すべき炉熱変動要因の一項目に絞り込む
   炉熱変動要因判定知識手段と、 前記炉熱調整アクション判定知識手段で判定した炉熱変
   動要因別の高炉操業条件の調整項目とその量の候補群
   と、該炉熱変動要因判定知識手段で判定した最優先して
   解決すべき炉熱変動要因により炉熱を制御するための高
   炉操業条件の調整項目とその量を決定する最適アクショ
   ン選択知識手段と、を有することを特徴とする高炉の炉
   熱制御装置。