JP2602367B2 - 高炉装入原料の原料払出し制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、払出しゲートの開度に
より原料払出しの開始及び停止や原料払出し速度の加減
が可能なホッパからの高炉装入原料の原料払出し制御方
法に係り、特に、制御精度の向上が可能な高炉装入原料
の原料払出し制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉の操業においては、原料種類毎にバ
ンカに貯えられている高炉装入原料を高炉に装入する際
に、製造される製品の配合や装入スケジュールに従っ
て、まず秤量ホッパに所定の量の所定の種類の高炉装入
原料を切出した後、最終的には高炉上方から所定の装入
スケジュールと装入速度に従って、原料装入が行われ
る。

【０００３】一般に、高炉の操業においては、高炉装入
原料の原料性状や原料装入状態に大きく左右される高炉
内のガス分布や通気性を適正な状態に維持しながら、ガ
スのもつ顕熱と還元能力を効率良く利用して行わなけれ
ばならない。

【０００４】このため、従来、高炉炉頂からの原料装入
に際しては、炉頂部分に設けられたムーバブルアーマや
装入シュート等を用い、鉱石やコークス等の高炉装入原
料の高炉炉内分布を調整し、通気性やガス分布の制御を
図っている。

【０００５】又、特開昭６１−２４３１０８では、装入
コンベア上に並べられた高炉装入原料毎の複数のホッパ
の原料切出しタイミングをコントロールすることによ
り、装入コンベアを走行させながら、コークスや鉱石等
の高炉装入原料を積層するように切出し、これにより高
炉炉内に装入される以前に高炉装入原料を所定の混合状
態とするという技術が開示されている。なお、この装入
コンベアは後述する本発明の原料コンベアに相当し、装
入コンベアへの切出しは原料コンベアの払出しに相当す
る。

【０００６】一方、特開昭６２−１２７４１１では、前
述の特開昭６１−２４３１０８において、装入コンベア
の出側、即ち該装入コンベアの走行方向に関して高炉側
に通常配置されているスクラップホッパにコークスをス
トックしておき、この位置でコークスを切出すことによ
り、装入コンベア上に積層された各種高炉装入原料の最
も上層にコークスを積層可能とするという技術が開示さ
れている。

【０００７】このような特開昭６１−２４３１０８で開
示されている技術や、特開昭６２−１２７４１１で開示
されている技術によれば、高炉炉内に装入する以前に複
数の高炉装入原料を所定の混合状態とすることが可能で
あり、高炉炉内のガス分布や通気性を適正な状態に維持
する点でよい効果を得ることができる。

【０００８】

【発明が達成しようとする課題】しかしながら、前述の
ムーバブルアーマや分配シュート等を用いた高炉炉内へ
の原料装入方法においては、旋回する分配シュートの円
周方向の原料分布の偏差が生じてしまい、高炉炉内のガ
ス分布や通気性の適正な状態への維持が困難となってし
まうという問題がある。

【０００９】又、高炉炉内への装入以前に、複数種類の
高炉装入原料の混合を行うことができない従来の高炉へ
の原料装入方法においては、通気性改善を図ることが可
能なコークス混入状態を得ることが困難であり、高炉炉
内のガス分布や通気性を適正な状態に維持する点で問題
がある。

【００１０】又、前述の特開昭６１−２４３１０８及び
特開昭６２−１２７４１１で開示されている技術におい
ては、ホッパから装入コンベア上に切出された高炉装入
原料の先端や尾端の位置、即ち装入コンベアの走行方向
の位置が正確に制御されないと、高炉炉内に装入される
原料の希望するような混合状態を得ることができない。

【００１１】従来、これら特開昭６１−２４３１０８
や、特開昭６２−１２７４１１で開示されている技術に
おいては、装入コンベア上に切出された原料の尾端が大
きくずれてしまうことがしばしばあった。

【００１２】これは、ホッパから装入コンベアへの原料
の切出し特性が、原料に含まれている水分や原料の粒度
や、原料の銘柄や切出しゲートの経年変化や、種々の部
位への原料等の付着物の付着状態により変化してしまう
ため、このホッパから装入コンベアへの払出し速度の制
御の精度を十分に得ることができないからである。

【００１３】このため、この切出し速度に誤差が生じて
しまった場合には、ホッパから装入コンベアへの原料の
払出しの開始時期はほぼ正確に制御されたとしても、こ
の切出し速度の誤差の累積のために、所定の量の原料の
払出しの終了時点である、ホッパから装入コンベアへの
原料払出しの停止時期がずれてしまっていた。

【００１４】例えば、図８に示されるような、装入コン
ベア上の原料の積層状態の尾端が望ましいものであるに
も拘らず、図９に示されているように、積層されている
各原料の尾端がずれてしまう。このため、高炉炉内に装
入される原料の混合状態は、少なくともこの尾端におい
ては、所定の混合状態ではなくなってしまうという問題
がある。

【００１５】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、払出しゲート（従来技術の切出しゲ
ートに相当）の開度により原料払出しの開始及び停止や
原料払出し速度の加減が可能なホッパからの高炉装入原
料の原料払出し制御方法において、原料払出し速度制御
の精度の向上、あるいは原料払出しの開始や停止の時期
制御の精度の向上を図り、高炉装入原料の成分偏析の低
減等を図ることが可能な、高炉装入原料の原料払出し制
御方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を達成するための手段】本発明は、払出しゲート
の開度により原料払出しの開始及び停止や原料払出し速
度の加減が可能なホッパへ、原料切出し手段で高炉装入
原料を切出しながら、該ホッパからの原料払出しを行う
高炉装入原料の原料払出し制御方法において、前記原料
切出し手段の切出し動作状態と、切出し速度や切出しの
開始や停止の操作時のタイミング遅れを含む切出し状態
との関係を表わした原料切出し特性と、前記払出しゲー
トの払出し動作状態と、払出し速度や払出しの開始操作
時のタイミング遅れや停止操作時のタイミング遅れを含
む払出し状態との関係を表わした原料払出し特性との関
係を、予め原料払出し補正特性として求めておき、前記
原料切出し特性が変化した際には、前記原料払出し補正
特性に従って、払出しゲートの開度を補正し、原料払出
しを制御することにより、前記課題を達成したものであ
る。

【００１７】又、払出しゲートの開度により原料払出し
の開始及び停止や原料払出し速度の加減が可能なホッパ
からの高炉装入原料の原料払出し制御方法において、実
績原料払出し結果に従って、前記払出しゲートの払出し
動作状態と、払出し速度や払出しの開始操作時のタイミ
ング遅れや停止操作時のタイミング遅れを含む払出し状
態との関係を表わした原料払出し特性を求め、原料払出
し時には、主に原料払出し指令値と該原料払出し特性と
に従って、前記払出しゲートの開度を設定すると共に、
必要に応じて、該当する実績原料払出し結果を実測し
て、前記払出しゲートの開度の設定を修正あるいは更新
又は追加することにより、同じく、前記課題を達成した
ものである。

【００１８】

【作用】本発明は、払出しゲートの開度により、原料払
出しの開始及び停止や原料払出し速度の加減が可能なホ
ッパにおいて、同一の払出しゲートの開度であっても、
原料の銘柄や原料に含まれている水分や原料の粒度等に
よって、該ホッパからの払出し速度に差異が生じてしま
うという問題に着目してなされたものである。

【００１９】又、本発明は、同一の払出しゲートであっ
たとしても、経年変化や付着物の付着状態の変化によ
り、払出しゲートの開度が同一であったとしても、原料
払出し速度に差異が生じてしまう問題に着目してなされ
たものである。

【００２０】まず、本発明の１つは、ホッパへ高炉装入
原料を切出す際に原料切出し手段の状態を把握すること
により、このホッパへ切出されている原料状態を把握す
るようにしている。即ち、ホッパから払出す以前に、原
料状態を把握する。

【００２１】このような原料切出し手段には、例えばサ
イリスタにより振幅制御がなされながら、振動により原
料をホッパへ切出すという切出しフィーダがある。

【００２２】このような切出しフィーダにおいては、振
幅が大きくなる程切出し速度が速くなり、振幅が小さく
なる程切出し速度も遅くなる。又、この切出しフィーダ
によるホッパへの高炉装入原料の切出しの際にも、原料
切出し特性が原料状態によって決定されるものである。

【００２３】従って、発明者は、このような切出しフィ
ーダにおいて、振幅の大きさと切出し速度の検出とによ
り、ホッパへ切出される原料の原料状態を把握できるこ
とを見出だしている。

【００２４】即ち、例えば切出しフィーダの振幅のよう
な原料切出し手段の動作状態を切出し動作状態とし、切
出し速度や切出しの開始や停止の操作時のタイミング遅
れ等を切出し状態とし、これら切出し動作状態と切出し
状態との関係を原料切出し特性とし、払出しゲートの開
度のような動作状態を払出し動作状態とし、払出し速度
や払出しの開始の操作時のタイミング遅れや停止操作時
のタイミング遅れ等を払出し状態とし、これら払出し動
作状態と払出し状態との関係を原料払出し特性とした場
合には、この原料切出し特性とこの原料払出し特性との
間には、所定の関係が成立する。

【００２５】何故なら、この原料切出し特性に影響を与
える要素が、原料払出し特性にも影響を与える要素であ
った場合には、これら２つの特性の間には一定の関係が
あるからである。その１つとしては、前述のような原料
状態がある。

【００２６】従って、本発明の１つは、原料切出し手段
の原料切出し特性と、払出しゲート等の原料払出し手段
の原料払出し特性との関係を、例えば推論して、予め原
料払出し補正特性として求めておき、前記原料切出し特
性が変化した際には、前記原料払出し補正特性に従っ
て、払出しゲートの開度を補正するようにしている。

【００２７】このような本発明の１つによれば、原料状
態の変化等が発生してしまったとしても、払出しゲート
の開度制御の精度の低下を防止し、原料払出し速度制御
の精度の向上、あるいは原料払出しの開始や停止の時期
制御の精度の向上を図ることが可能である。

【００２８】又、本発明のもう１つは、実績払出し動作
状態と実績払出し状態とである実績原料払出し結果に従
って、原料払出し特性を求めることにより、払出しゲー
トの付着物の付着状態の変化や、払出しゲートの経年変
化等があったとしても、適切な払出し動作状態と払出し
状態との関係、即ち、例えば払出しゲートの開度と払出
し速度との関係を求めることができる。

【００２９】又、原料払出し時には、主に原料払出し指
令値と、実績原料払出し結果に従って求められた原料払
出し特性とに従って、払出しゲートの開度を設定するよ
うにしている。

【００３０】従って、本発明のもう１つによれば、払出
しゲートの付着物の付着状態等の変化があったとして
も、原料払出し速度制御の精度や原料払出しの開始や停
止の時期制御の精度の低下を防止することが可能であ
る。

【００３１】なお、前述の切出し状態や払出し状態は、
それぞれ切出し速度や払出し速度だけでなく、それぞれ
切出しや払出しの開始や停止の操作時のタイミング遅れ
量を含むものである。

【００３２】又、本発明は、前述の特開昭６１−２４３
１０８や特開昭６２−１２７４１１の如く装入コンベア
への切出し（後述する本発明の実施例では、原料コンベ
アへの払出し）に関してだけ適用可能なものではない。
即ち、本発明は、払出しゲートの開度により原料払出し
の開始及び停止や原料払出し速度の加減が可能なホッパ
からの高炉装入原料の原料払出し制御方法に関して適用
可能である。

【００３３】

【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００３４】図１は、本発明の実施例の全体ブロック図
である。

【００３５】この図１において、まず、配合設定１７０
では、製造要求のあった製品銘柄の入力に従って、該製
品銘柄の製造時の各原料銘柄の配合割合及び払出し時期
の設定が行われ、払出しスケジュール演算１７２に出力
される。

【００３６】払出しスケジュール演算１７２では、配合
設定１７０からの入力に従って、該払出しスケジュール
演算１７２の内部に設けられている各原料銘柄の貯えら
れているバンカ１の場所のテーブルや、バンカ１や秤量
ホッパ４等の払出し設備に関する様々なテーブルを用い
て、バンカ１から秤量ホッパ４を経て払出す原料の順番
（以下、払出しパターンと呼ぶ）と、このときの払出し
速度とを演算して求め、払出しスケジュールの進捗に従
って、原料払出し指令値（原料払出し速度）を設定開度
演算７０に出力する。

【００３７】この設定開度演算７０は、主に、払出しス
ケジュール演算１７２から入力された原料払出し指令値
と、原料払出し特性演算６０から入力される原料払出し
特性と、払出しゲート開度補正値演算３０から入力され
る払出しゲート開度補正値とに従って、秤量ホッパ４の
払出しゲート５の具体的な払出しゲート開度を求め、こ
れを払出しゲート開度制御９０に出力するものである。

【００３８】払出しゲート開度制御９０は、秤量ホッパ
４の払出しゲート５の実際の払出しゲート開度が、前述
の設定開度演算７０から入力された払出しゲート開度と
なるように、フィードバック制御を行うものである。

【００３９】即ち、この払出しゲート開度制御９０は、
前述の設定開度演算７０から入力される払出しゲート開
度をフィードバック制御の指令値とし、秤量ホッパ４の
払出しゲート５のゲート開閉機構に取付けられているパ
ルス発生器９Ｂから出力されるシンクロゲート開度信号
をフィードバック制御のフィードバック値として入力
し、秤量ホッパ４の払出しゲート５へゲート開指令を出
力するフィードバック制御を行うものである。

【００４０】又、この払出しゲート開度制御９０は、原
料コンベア６に取付けられ、該原料コンベア６の走行に
従った信号を発生するパルス発生器９Ａからの原料コン
ベアトラッキング信号を入力して、秤量ホッパ４の払出
しゲート５の払出しゲート開度の制御のタイミングを、
原料コンベア６の走行と同期するように制御するように
している。

【００４１】即ち、この払出しゲート開度制御９０は、
払出しゲート５を経て秤量ホッパ４から原料コンベア６
に払出される、各原料の先端及び尾端の該原料コンベア
６上における走行方向の位置の制御をも行うものであ
る。

【００４２】なお、実績収集１６０からの入力に従っ
て、払出しゲート開度補正値を求めて出力する払出しゲ
ート開度補正値演算３０については、続く図２を用いて
詳細に後述する。

【００４３】又、実績収集１６０からの入力を用いて秤
量ホッパ４の払出しゲート５の原料払出し特性を求める
原料払出し特性演算６０や、主に原料払出し指令値と原
料払出し特性とに従って払出しゲートの開度を設定する
設定回路演算７０については、図３を用いて詳細に後述
する。

【００４４】又、払出しゲート開度制御９０について
は、図４を用いて詳細に後述する。

【００４５】又、本実施例の原料の払出し設備について
は、図５を用いて詳細に後述する。

【００４６】図２は、本発明の実施例に用いられる払出
しゲート開度補正値演算、及びこれに関する実績収集に
ついてのブロック図である。

【００４７】この図２において、実績収集１６０は、前
述の図１の実績収集１６０に対応するものである。

【００４８】又、実績収集１６０は、実績切出し操作量
入力を行う符号１２０と、実績切出し速度入力や実績切
出しタイミング等の入力を行う符号１２２と、切出し実
績値収集１１０とを含むものである。

【００４９】この図２において、実績切出し操作量入力
１２０は、本実施例の原料切出し手段である切出しフィ
ーダ２の実績切出し操作量、即ち該切出しフィーダ２の
振幅量の実績値を入力するものである。

【００５０】又、符号１２２は、前述の実績切出し操作
量入力１２０へ入力された振幅量に対応した、対応する
切り出しフィーダ２の実績切出し速度や実績切出しタイ
ミングを入力するものである。

【００５１】この実績切出し速度は、単位時間に切り出
しフイーダ２から切出された原料の量の実績値である。
又、実績切出しタイミングは、切出し開始の操作を行っ
てから実際に切出しフィーダ２から原料が切出されるま
での時間遅れや、切出しの停止の操作を行ってから切出
しフィーダ２から切出されている原料が実際に停止する
までの時間遅れに対応した実績の数値である。

【００５２】又、この実績収集１６０の切出し実績値収
集１１０は、前述の符号１２０及び１２２からの入力値
を収集しながら、所定の記憶手段、本実施例においては
読出及び書込アクセス時間を短縮するためのバッファメ
モリを有するハードディスク装置に書込むようにしてい
る。

【００５３】又、この図２において、払出し補正特性１
０は、予め求められた、原料切出し手段の原料切出し特
性と払出しゲートの原料払出し特性との関係を記憶して
おくものである。

【００５４】即ち、この払出し補正特性１０は、本実施
例の原料切出し手段である切出しフィーダ２の振幅と切
出し速度及び切出しタイミングとの関係である原料切出
し特性と、この切出しフィーダ２よりも下流側に配置さ
れた秤量ホッパ４の払出しゲート５の払出しゲート開度
と、実際の原料払出し速度との関係や払出しタイミング
である原料払出し特性との関係を記憶しておくものであ
る。

【００５５】又、払出しゲート開度補正値演算３０は、
実績収集１６０の切出し実績値収集１１０からの入力に
従って、切出しフィーダ２の実績振幅と実績切出し速度
及び実績切出しタイミングとの間の関係である実績原料
切出し特性を求めることにより、現在切出している原料
の切出し状態が容易に行われているか、困難に行われて
いるか等の把握等に従って、又、払出し補正特性１０を
用いて、設定開度演算７０で用いられる払出しゲート開
度補正値を求めるものである。

【００５６】この払出しゲート開度補正値演算３０と払
出し補正特性１０とによる払出しゲート開度補正値の演
算は、次のようなファジー演算によるものである。

【００５７】Ａ．原料切出し特性から原料払出し特性を
推定するファジー制御論理 （a ）もし、切出しフィーダの振幅が大きくて、且つ、
切出し速度が小さければ、切出し難い原料なので、払出
しゲートの設定払出し開度を大きくするように補正す
る。 （b ）もし、切出しフィーダの振幅が大きくて、且つ、
切出し速度が大きければ、切出し特性は普通の原料なの
で、払出しゲートの設定払出し開度は何もしない（補正
しない）。 （c ）もし、切出しフィーダの振幅が小さくて、且つ、
切出し速度が大きければ、切出し易い原料なので、払出
しゲートの設定払出し開度を小さくするように補正す
る。 （d ）もし、切出しフィーダの振幅が小さくて、且つ、
切出し速度が小さければ、切出し特性は普通なので、払
出しゲートの設定払出し開度は何もしない（補正しな
い）。

【００５８】このような原料切出し特性から、原料払出
し特性を推定するファジー制御論理を、ＩＦ・・・ＴＨ
ＥＮ・・・にて記述すると、次のようになる。

【００５９】（a ） ＩＦ （振幅 ＩＳ 大きい）
ＡＮＤ （切出し速度 ＩＳ 小さい） ＴＨＥＮ
（補正量 ＩＳ 大） （b ） ＩＦ （振幅 ＩＳ 大きい） ＡＮＤ （切
出し速度 ＩＳ 大きい） ＴＨＥＮ （補正量 ＩＳ
０） （c ） ＩＦ （振幅 ＩＳ 小さい） ＡＮＤ （切
出し速度 ＩＳ 大きい） ＴＨＥＮ （補正量 ＩＳ
小） （d ） ＩＦ （振幅 ＩＳ 小さい） ＡＮＤ （切
出し速度 ＩＳ 小さい） ＴＨＥＮ （補正量 ＩＳ
０）

【００６０】以上説明した原料切出し特性から、原料払
出し特性を推定するファジー制御論理は、図７に示され
るようなファジー制御手法に基づいて実施される。

【００６１】なお、原料切出し特性から原料払出し特性
を推定する制御論理に本実施例ではファジー制御論理を
用いているが、これは定性的な情報を扱うのに最適な手
法であると判断したためで、他の知識工学や人工知能に
よる手法や、単純にグラフ（所定の記憶手段に書込まれ
ているテーブルやマップ）から求める方法でも実施可能
である。

【００６２】図３は、本実施例に用いられる設定開度演
算、原料払出し特性演算、及びこれに関する実績収集に
ついてのブロック図である。

【００６３】この図３において、符号３０、６０、７
０、１６０、１７２は、前述の図１及び図２の同符号の
ものと同一のものである。

【００６４】この図３において、実績収集１６０は、前
述の図２の実績収集１６０の構成に加え、実績払出しゲ
ート開度入力１５０と、実績払出し速度や実績払出しタ
イミング等の入力を行う符号１５２と、払出し実績値収
集１４０とを含むものである。

【００６５】この実績払出しゲート開度入力１５０に
は、主に前述の図１のパルス発生器９Ｂからのシンクロ
ゲート開度信号により、秤量ホッパ４の払出しゲート５
の実績払出しゲート開度を入力するものである。

【００６６】又、実績収集１６０の符号１５２は、秤量
ホッパ４の払出しゲート５から原料コンベア６へ払出さ
れる原料の実績払出し速度と、実績払出しタイミング等
を、前述の符号１５０の実績払出しゲート角度の対応す
る数値と関連させて入力するものである。

【００６７】この実績払出し速度は、所定の秤量ホッパ
４から原料コンベア６へ原料の払出しを開始してから、
該秤量ホッパ４が空になるまでの時間と、該秤量ホッパ
４に最初に貯えられていた原料の量から求めている。

【００６８】又、実績払出しタイミングは、秤量ホッパ
４の払出しゲート５を開いて原料の払出しの開始操作を
行ってから、実際に原料コンベア６に払出されるまでの
遅れ時間や、該払出しゲートを閉じ始めてから実際に原
料の払出しの停止状態となるまでの遅れ時間から求めて
いる。

【００６９】この実績収集１６０の符号１５０及び１５
２から入力されたデータは、払出し実績値収集１４０に
おいて、前述の図２の符号１１０と同様に記憶される。

【００７０】又、この図３において、原料払出し特性演
算６０は、前述の実績収集１６０の払出し実績値収集１
４０に書込まれているデータ、即ち実績原料払出し結果
に従って、該当する秤量ホッパ４の原料コンベア６への
実績原料払出し結果から原料払出し特性を求めるもので
ある。

【００７１】この原料払出し特性とは、払出しゲート開
度と払出し速度との関係の特性や、払出しタイミングの
特性等である。

【００７２】この図３において、原料払出し時には、払
出しスケジュール演算１７２から入力される原料払出し
指令値（原料払出し速度指令値）と、前述の原料払出し
特性演算６０から入力される原料払出し特性と、払出し
ゲート開度補正値演算３０から入力される払出しゲート
開度補正値とに主に従って、設定開度演算７０において
払出しゲートの具体的な開度を設定し、前述の図１の払
出しゲート開度制御９０に出力する。

【００７３】なお、この図３における原料払出し特性演
算６０及び設定開度演算７０による払出しゲート開度の
設定は、定性的な情報を扱うのに最適なファジー制御を
用いている。この本実施例に用いられているファジー制
御論理は次の通りである。

【００７４】Ｂ．原料払出し特性を実績値から推定し
て、この特性から払出しゲートの開度を設定するファジ
ー制御論理 （a ）もし、払出しゲートのゲート開度が大きくて、払
出し速度が小さければ、 払出し難い原料なので、設定払出し開度が大きくなるよ
う修正する。 （b ）もし、払出しゲートのゲート開度が大きくて、且
つ、払出し速度が大きければ、払出し特性は普通の原料
なので、設定払出し開度は何もしない（修正なし）。 （c ）もし、払出しゲートのゲート開度が小さくて、且
つ、払出し速度が大きければ、払出し易い原料なので、
設定払出し開度が小さくなるよう修正する。 （d ）もし、払出しゲートのゲート開度が小さくて、且
つ、払出し速度が小さければ、払出し特性は普通なの
で、設定払出し開度は何もしない（修正なし）。

【００７５】このような払出し特性を実測値から推定し
て払出しゲートの開度の設定を行い、ファジー制御論理
は、ＩＦ・・・ＴＨＥＮ・・・を用いて、次のように記
述することができる。

【００７６】（a ）ＩＦ （ゲート開度 ＩＳ 大き
い） ＡＮＤ （払出し速度 ＩＳ小さい） ＴＨＥＮ
（修正量 ＩＳ 大） （b ）ＩＦ （ゲート開度 ＩＳ 大きい） ＡＮＤ
（払出し速度 ＩＳ大きい） ＴＨＥＮ （修正量 Ｉ
Ｓ ０） （c ）ＩＦ （ゲート開度 ＩＳ 小さい） ＡＮＤ
（払出し速度 ＩＳ大きい） ＴＨＥＮ （修正量 Ｉ
Ｓ 小） （d ）ＩＦ （ゲート開度 ＩＳ 小さい） ＡＮＤ
（払出し速度 ＩＳ小さい） ＴＨＥＮ （修正量 Ｉ
Ｓ ０）

【００７７】又、このような原料の払出し特性を実績値
から推定するファジー制御論理に、本実施例では更に次
のファジー制御論理を加えて払出しゲートの開度の設定
を行っている。

【００７８】（e ） ＩＦ （偏差 ＩＳ 小さい）
ＴＨＥＮ （修正量 ＩＳ 小） （f ） ＩＦ （偏差 ＩＳ 大きい） ＴＨＥＮ
（修正量 ＩＳ 大）

【００７９】なお、この原料払出し特性を実績値を用い
て推定しながら払出しゲートの開度を設定するファジー
制御論理を用いた制御は、図７を用いて説明した前述の
原料切出し特性から原料払出し特性を推定して払出しゲ
ートの開度を補正するファジー制御論理と同様に、一般
的なファジー制御手法に基づいて行われる。

【００８０】なお、この原料払出し特性を実績値から推
定しながら払出しゲートの設定開度を求める方法に、本
実施例ではファジー推論を用いているが、これは定性的
な情報を扱うのに適した手法であると判断したためで、
他の知識工学や人工知能による手法や、単純にグラフ
（所定の記憶手段に記録されたデータによるテーブルや
マップ）から求める方法でも実施してもよい。

【００８１】図４は、本実施例に用いられる払出しゲー
ト開度制御のブロック図である。

【００８２】この図４の払出しゲート開度制御９０は、
前述の図１の同符号のものと同一のものである。

【００８３】この図４の払出しゲート開度制御９０は、
前述の設定開度演算７０から入力される設定開度の入力
をフィードバック制御の指令値とし、パルス発生器９b
から入力されるシンクロゲート開度信号をフィードバッ
ク制御のフィードバック値とし、秤量ホッパ４の払出し
ゲート５へゲート開指令を出力するフィードバック制御
を行うものである。

【００８４】即ち、払出しゲート開度制御９０におい
て、設定開度演算７０から入力された設定開度入力は、
比較２０２で、パルス発生器９b から入力されたシンク
ロゲート開度信号の、順に、Ｓ／Ｄ変換２１０、入力信
号変換２１２、ＰＶ補正演算２１４を経た実績払出しゲ
ート開度信号と比較される。

【００８５】このＳ／Ｄ変換２１０は、秤量ホッパ４の
払出しゲート５の開閉アクチュエータに取付けられてい
るパルス発生器９b からのシンクロゲート開度信号を入
力して、デジタル値に変換するものである。

【００８６】又、入力信号変換２１２は、Ｓ／Ｄ変換２
１０から出力されたデジタル値を、払出しゲート開度に
対応した数値に変換するものである。

【００８７】ＰＶ補正演算２１４は、入力信号変換２１
２から出力されたゲート開度に対応した数値を、非直線
的なずれによる誤差の補正を行い、比較２０２へ出力す
るものである。

【００８８】比較２０２は、指令値として入力された設
定開度演算７０からの設定開度の入力と、ＰＶ補正演算
２１４から入力された実際のゲート開度との比較によ
り、シーケンス制御２０４へ出力するゲート開指令値を
修正する。

【００８９】又、シーケンス制御２０４は、比較２０２
から入力されるゲート開指令値の大きさが変化した場合
には、この変化量に従ったパルス数のゲート開指令を秤
量ホッパ４の払出しゲート５へ出力するものである。

【００９０】一方、原料コンベア６に取付けられたパル
ス発生器９a から入力される原料コンベアトラッキング
信号は、この図４の払出しゲート開度制御９０の原料ト
ラッキング制御２２０に入力される。

【００９１】この原料トラッキング制御２２０は、パル
ス発生器９a から入力された原料コンベアトラッキング
信号から、原料払出しの開始や停止や払出しゲートの開
度の変更等の時期（タイミング）を求めるものである。

【００９２】又、払出しトラッキング演算制御２２２
は、前述の原料トラッキング制御２２０から入力される
信号を、払出しゲートの開閉の時間遅れや、原料の払出
しの遅れ等を考慮して補正し、シーケンス制御２０４に
出力するものである。

【００９３】又、シーケンス制御２０４は、前述のよう
に比較２０２からの入力に従って秤量ホッパ４の払出し
ゲート５へのゲート開指令のパルス信号の出力の際に
は、この払出しトラッキング演算制御２２２からの信号
により、タイミング制御を行って、秤量ホッパ４からの
払出しと原料コンベア６の走行との同期をとるものであ
る。

【００９４】なお、払出しトラッキング演算制御２２２
におけるトラッキング信号の補正の際の補正量は、前述
の原料払出し特性演算６０の出力や払出しゲート開度補
正値演算３０の出力等により、実績値に従って補正され
る。

【００９５】図５は、本実施例に用いられる払出し設備
の構成図である。

【００９６】この図５において、符号１〜８は、前述の
図１の同符号のものと同一のものである。

【００９７】この図５において、バンカ１には、それぞ
れ異なる原料銘柄の原料が蓄えられている。あるいは、
１つのバンカ１に蓄えられない多量の原料銘柄である場
合等には、同一の原料銘柄が複数のバンカ１に蓄えられ
ることもある。

【００９８】切出しフィーダ２は、振幅量がサイリスタ
により制御され、この振幅の大小により切出し量を可変
することができるものである。

【００９９】この切出しフィーダ２は、バンカ１毎に設
けられ、バンカ１から原料を秤量ホッパ４へ切出すもの
である。

【０１００】秤量ホッパ４は払出される原料を秤量して
蓄えておくものである。

【０１０１】又、この秤量ホッパ４に蓄えられている原
料は、払出しゲート５の開度の制御により、原料払出し
の開始及び停止や原料払出し速度の制御が行われなが
ら、原料コンベア６に払出される。

【０１０２】原料コンベア６は、各秤量ホッパ４からの
払出しの際には所定の速度で走行しており、複数の秤量
ホッパから順次該原料コンベア６に払出することによ
り、該原料コンベア６上の原料は適度に混合状態とな
り、サージホッパ７に送り出される。高炉炉頂からの混
合された原料の装入時には、所定の装入量のあるいは所
定の装入速度となるように、サージホッパ７から混合さ
れた原料が装入コンベア８上に切出され、この装入コン
ベア８の走行により、高炉炉頂からの装入が行われる。

【０１０３】払出しゲート開度制御９０において、パル
ス発生器９Ａからの原料コンベアトラッキング信号に同
期して、秤量ホッパ４の払出しゲート５の開度の制御を
行うことにより、原料の払出し開始に対応した原料コン
ベア６上の原料の先端の位置はほぼ正確に制御される。
しかしながら、この秤量ホッパ４を払出しゲート５から
の払出し速度が正確に制御されていない場合には、この
払出し速度の誤差が累積され、原料コンベア６上の原料
の払出し終了に対応する後端の位置がばらついてしま
い、設定値と大きくずれてしまう。

【０１０４】しかしながら、本実施例によれば、設定開
度演算７０で設定される払出しゲートの開度は、実績の
原料払出し特性に合致したものであるだけでなく、払出
しゲート開度補正値をも用いて原料切出し特性の変化に
よる補正をも行っているため、制御精度を向上すること
ができる。

【０１０５】これにより、原料コンベア６上の払出され
た原料の先端だけでなく後端の位置の制御も精度良く行
うことが可能である。

【０１０６】又、本実施例においては、原料コンベア６
への原料払出しの開始及び停止のための秤量ホッパ４の
払出しゲート５の払出しゲートの開度の操作の時期（タ
イミング）の決定に関して、原料払出し特性演算６０に
より実績の原料払出し特性（払出しタイミング）に従っ
てだけでなく、払出しゲート開度補正値演算３０からの
払出しゲート開度補正値（実績切出しタイミングに従っ
たもの）にも従って決定されるために、原料コンベア６
上を払出された原料の先端や後端の位置の制御は、より
精度良く制御することが可能である。

【０１０７】なお、図６は、本実施例に用いられる払出
しゲートの払出し速度とゲート開度との関係を示すグラ
フである。

【０１０８】この図６において、符号Ａ、Ｂ、Ｃに示さ
れる如く、払出し速度とゲート開度との関係は非直線的
なものである。

【０１０９】又、符号Ａは標準的な払出し速度と払出し
ゲート開度との関係であり、符号Ｂは払出し難い原料の
払出し時の払出し速度と払出しゲート開度との関係であ
り、符号Ｃは払出し易い原料の払出し時の払出し速度と
払出しゲート開度との関係である。

【０１１０】このように払出し速度とゲート開度との関
係は、原料の種類や状態（粒度）や含まれている水分の
量等により異なるものである。

【０１１１】このように払出し速度ゲート開度との関係
は非直線的で変動し易いものであるために、払出し速度
から正確にゲート開度を求めることは容易ではないが、
本実施例においては、原料切出し特性が変化した際には
これに従って払出しゲートの開度を補正したり、実績原
料払出し結果に従って原料払出し特性を求めることによ
り、正確なゲート開度を求めることができている。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、払
出しゲートの開度により原料払出しの開始及び停止や原
料払出し速度の加減が可能なホッパからの高炉装入原料
の原料払出し制御方法において、原料払出し速度制御の
精度の向上、あるいは原料払出しの開始や停止の時期制
御の精度向上を図り、高炉装入原料の成分偏析の低減等
を図ることの可能な高炉装入原料の原料払出し制御方法
を提供することができるという優れた効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例の全体ブロック図であ
る。

【図２】図２は、前記実施例に用いられる払出しゲート
開度補正値演算及びこれに関する実績収集についてのブ
ロック図である。

【図３】図３は、前記実施例に用いられる設定開度演算
と原料払出し特性演算及びこれに関する実績収集につい
てのブロック図である。

【図４】図４は、前記実施例に用いられる払出しゲート
開度制御のブロック図である。

【図５】図５は、前記実施例に用いられる払出し設備の
構成図である。

【図６】図６は、前記実施例に用いられる払出しゲート
の払出し速度とゲート開度との関係を示すグラフであ
る。

【図７】図７は、前記実施例の原料切出し特性から原料
払出し特性を推論して払出しゲートの開度制御の特性を
補正するファジー制御論理の説明図である。

【図８】図８は、装入コンベア上に順次ホッパから切出
された原料が適切に積層状に積重ねられると共に、尾端
が正確に制御されているときの断面図である。

【図９】図９は、従来の、装入コンベア上の切出された
原料の尾端が不揃いになってしまったときの断面図であ
る。

【符号の説明】

１…バンカ、 ２…切出しフィーダ、 ３…原料スクリーン、 ４…秤量ホッパ、 ５…払出しゲート、 ６…原料コンベア、 ７…サージホッパ、 ８…装入コンベア、 １０…払出し補正特性、 ３０…払出しゲート開度補正値演算、 ６０…原料払出し特性演算、 ７０…設定開度演算、 ９０…払出しゲート開度制御、 １１０…切出し実績値収集、 １４０…払出し実績値収集、 １６０…実績収集、 １７０…配合設定、 １７２…払出しスケジュール演算。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】払出しゲートの開度により原料払出しの開
   始及び停止や原料払出し速度の加減が可能なホッパへ、
   原料切出し手段で高炉装入原料を切出しながら、該ホッ
   パからの原料払出しを行う高炉装入原料の原料払出し制
   御方法において、 前記原料切出し手段の切出し動作状態と、切出し速度や
   切出しの開始や停止の操作時のタイミング遅れを含む切
   出し状態との関係を表わした原料切出し特性と、前記払
   出しゲートの払出し動作状態と、払出し速度や払出しの
   開始操作時のタイミング遅れや停止操作時のタイミング
   遅れを含む払出し状態との関係を表わした原料払出し特
   性との関係を、予め原料払出し補正特性として求めてお
   き、 前記原料切出し特性が変化した際には、前記原料払出し
   補正特性に従って、払出しゲートの開度を補正し、原料
   払出しを制御することを特徴とする高炉装入原料の原料
   払出し制御方法。
2. 【請求項２】払出しゲートの開度により原料払出しの開
   始及び停止や原料払出し速度の加減が可能なホッパから
   の高炉装入原料の原料払出し制御方法において、 実績原料払出し結果に従って、前記払出しゲートの払出
   し動作状態と、払出し速度や払出しの開始操作時のタイ
   ミング遅れや停止操作時のタイミング遅れを含む払出し
   状態との関係を表わした原料払出し特性を求め、 原料払出し時には、主に原料払出し指令値と該原料払出
   し特性とに従って、前記払出しゲートの開度を設定する
   ことを特徴とする高炉装入原料の原料払出し制御方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、更に、該当する実績原
   料払出し結果を実測して、前記払出しゲートの開度の設
   定を修正あるいは更新又は追加することを特徴とする高
   炉装入原料の原料払出し制御方法。