JP2724365B2 - 高炉の操業方法 - Google Patents
高炉の操業方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/006—Automatically controlling the process
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高炉の操業方法に係り、詳しくは、計算機を
用いて高炉の炉熱コントロールを行なう高炉の操業方法
において、炉熱予測の精度向上及び既実施のアクション
履歴をもとに自動的に炉況を安定した状態に管理できる
ようにした高炉の操業方法に係る。
用いて高炉の炉熱コントロールを行なう高炉の操業方法
において、炉熱予測の精度向上及び既実施のアクション
履歴をもとに自動的に炉況を安定した状態に管理できる
ようにした高炉の操業方法に係る。
従来の技術 従来、計算機を用いて、システマティックに高炉の炉
熱コントロールを行なう方法として、本発明の出願人の
Go−Stopシステム等に代表される高炉の管理システムが
ある。しかし、このシステムは、高炉の異常を検知し、
必要なアクションを提示するものの、予測精度が低く、
また、異常が連続した場合には連続するアクションの指
示ができず、その利用範囲の狭いものであった。
熱コントロールを行なう方法として、本発明の出願人の
Go−Stopシステム等に代表される高炉の管理システムが
ある。しかし、このシステムは、高炉の異常を検知し、
必要なアクションを提示するものの、予測精度が低く、
また、異常が連続した場合には連続するアクションの指
示ができず、その利用範囲の狭いものであった。
近年、AI（人工知能）を用い、上記システムに高炉操
業者のノウハウを盛込むことを及び高炉操業に必要な炉
熱の予測精度を高める技術が開発されつつあり、例えば
特開昭62−270708号公報や特開昭62−270712号公報に示
される如く、炉熱制御や炉況検出の計算機を用いたシス
テム等が提案されている。
業者のノウハウを盛込むことを及び高炉操業に必要な炉
熱の予測精度を高める技術が開発されつつあり、例えば
特開昭62−270708号公報や特開昭62−270712号公報に示
される如く、炉熱制御や炉況検出の計算機を用いたシス
テム等が提案されている。
前者は炉熱を溶銑温度及び羽口並びにスラグの観察に
よる人間判断ルールに従って判定し、かつ、各種センサ
ーから求められる情報に基づいて炉熱推移を推定し、こ
の炉熱レベル及び炉熱推移をもとに炉熱制御のアクショ
ンが出されるシステムであり、また、後者はスリップ、
吹抜けの診断を可能とするシステムである。
よる人間判断ルールに従って判定し、かつ、各種センサ
ーから求められる情報に基づいて炉熱推移を推定し、こ
の炉熱レベル及び炉熱推移をもとに炉熱制御のアクショ
ンが出されるシステムであり、また、後者はスリップ、
吹抜けの診断を可能とするシステムである。
しかし、前者は炉熱状況からアクションを決定できる
点で大きく評価できるものの、炉熱を溶銑温度及び羽口
等の観察により判定する点に問題があり、炉熱を判定す
るには溶銑温度では、使用する代表温度の設定に困難性
があること、また、羽口等の観察法では個人差が避けら
れないことを欠点として上げることができる。
点で大きく評価できるものの、炉熱を溶銑温度及び羽口
等の観察により判定する点に問題があり、炉熱を判定す
るには溶銑温度では、使用する代表温度の設定に困難性
があること、また、羽口等の観察法では個人差が避けら
れないことを欠点として上げることができる。
さて、高炉の熱的状態を評価する要素として、従来か
ら一般的に出銑口から出銑した溶銑の温度の測定結果が
用いられている。この溶銑温度の想定は各製鉄所によっ
て異なるが、通常１回/1時間程度の割合で実施されてお
り、溶銑温度をある一定値以上に維持することが順調な
高炉操業を続けるための必須条件とされている。その理
由としては、 （Ｉ）溶銑温度が高炉の熱的状態を最もよく表現する指
数であること、 （II）溶銑温度が低下すると、銑鉄とスラグの排出に支
障をきたし、操業を続けることが不可能になることであ
る。つまり、高炉内には溶けた銑鉄、溶けたスラグがあ
り、炉内温度が低下し、溶銑温度が低下すると、その流
動性が悪くなり提出が困難となるため、銑鉄やスラグの
流動性を確保しなければ高炉操業は成り立たない。この
流動性に対しては銑鉄やスラグの成分もある程度影響が
あるが、溶銑温度の影響が最も大きいからである。
ら一般的に出銑口から出銑した溶銑の温度の測定結果が
用いられている。この溶銑温度の想定は各製鉄所によっ
て異なるが、通常１回/1時間程度の割合で実施されてお
り、溶銑温度をある一定値以上に維持することが順調な
高炉操業を続けるための必須条件とされている。その理
由としては、 （Ｉ）溶銑温度が高炉の熱的状態を最もよく表現する指
数であること、 （II）溶銑温度が低下すると、銑鉄とスラグの排出に支
障をきたし、操業を続けることが不可能になることであ
る。つまり、高炉内には溶けた銑鉄、溶けたスラグがあ
り、炉内温度が低下し、溶銑温度が低下すると、その流
動性が悪くなり提出が困難となるため、銑鉄やスラグの
流動性を確保しなければ高炉操業は成り立たない。この
流動性に対しては銑鉄やスラグの成分もある程度影響が
あるが、溶銑温度の影響が最も大きいからである。
しかしながら、溶銑温度の測定に際しては第６図
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）にそれぞれ示す溶銑温度の
経時変化、ラップ出銑時およびタップ間偏差発生時の溶
銑温度の経時変化の如く、 （１）出銑初期には樋が冷えているため、温度が低いこ
と（第６図（ａ）参照）。
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）にそれぞれ示す溶銑温度の
経時変化、ラップ出銑時およびタップ間偏差発生時の溶
銑温度の経時変化の如く、 （１）出銑初期には樋が冷えているため、温度が低いこ
と（第６図（ａ）参照）。
（２）初回出銑（長期間しか使っていない樋を始めて使
った出銑）時には樋が非常に冷えているため、溶銑温度
の上りは非常に遅いこと（第６図（ａ）参照）。
った出銑）時には樋が非常に冷えているため、溶銑温度
の上りは非常に遅いこと（第６図（ａ）参照）。
（３）ラップ出銑時には、一方の温度が低く、一方の温
度が高い（第６図（ｂ）参照）。
度が高い（第６図（ｂ）参照）。
（４）出銑口偏差が発生すると、出銑口により溶銑温度
が大きく変化する（第６図（ｃ）参照）。
が大きく変化する（第６図（ｃ）参照）。
このため、実際の溶銑温度の評価においては、操業者
が測定タイミングを見て判断している。つまり、どのよ
うなタイミング及び状況で測定した測温値であるかを吟
味し、操業者が真の値（外乱を除いた状態で測定された
値）を推定している。
が測定タイミングを見て判断している。つまり、どのよ
うなタイミング及び状況で測定した測温値であるかを吟
味し、操業者が真の値（外乱を除いた状態で測定された
値）を推定している。
一方、計算機を用いて高炉の熱的状態を溶銑温度で評
価（判断）するためには、判断タイミング毎に評価対象
となる溶銑温度が必要であるが、前記の如き状態では評
価対象の溶銑温度の設定が困難である。
価（判断）するためには、判断タイミング毎に評価対象
となる溶銑温度が必要であるが、前記の如き状態では評
価対象の溶銑温度の設定が困難である。
また、エキスパートシステムやプロセスコンピュータ
ー等の所謂計算機を用いて、高炉の熱レベル（炉熱）を
システマティックにコントロールするときには、溶銑温
度と炉熱指数（炉熱予測）を用いるのが、一般的であ
る。炉熱指数はそのベースとなる各データが各々のセン
サーによって連続的に測定され、かつ、外乱も少ないの
で、かなりの精度で求めることができる。
ー等の所謂計算機を用いて、高炉の熱レベル（炉熱）を
システマティックにコントロールするときには、溶銑温
度と炉熱指数（炉熱予測）を用いるのが、一般的であ
る。炉熱指数はそのベースとなる各データが各々のセン
サーによって連続的に測定され、かつ、外乱も少ないの
で、かなりの精度で求めることができる。
一方、溶銑温度は既述したような外乱がありかつ測定
の周期もシステムの判断周期よりも長く、炉熱を評価す
るに当って、そのタイミングにおける真の温度を把握す
ることが困難であった。
の周期もシステムの判断周期よりも長く、炉熱を評価す
るに当って、そのタイミングにおける真の温度を把握す
ることが困難であった。
従って、計算機を用いて高炉の熱的状態を評価する場
合、評価対象となる溶銑温度が設定することができな
い。つまり、測定した値で直接判断した場合には、 １）測定タイミング（出銑後、どの程度時間が経過した
か） ２）樋の状態（新しい樋か、使用してきた樋か） ３）溶銑の流れの程度（太いか細いか） ４）出銑口間偏差 によりばらつきが大きく、また、正しい判断として使え
ないという問題がある。
合、評価対象となる溶銑温度が設定することができな
い。つまり、測定した値で直接判断した場合には、 １）測定タイミング（出銑後、どの程度時間が経過した
か） ２）樋の状態（新しい樋か、使用してきた樋か） ３）溶銑の流れの程度（太いか細いか） ４）出銑口間偏差 によりばらつきが大きく、また、正しい判断として使え
ないという問題がある。
以上述べた炉熱予測精度上の問題の他、高炉へ実施す
るアクションの決定に際しては、既実施アクション履歴
を考慮する必要があり、炉熱予測時の炉況に到る過去の
アクションをもとに次のアクションを決定しなければア
クションに過不足を生じる等の問題があり、従来例で
は、実用的な高炉の自動的に炉熱をコントロールできる
システムがなく、その出現が望まれていた。
るアクションの決定に際しては、既実施アクション履歴
を考慮する必要があり、炉熱予測時の炉況に到る過去の
アクションをもとに次のアクションを決定しなければア
クションに過不足を生じる等の問題があり、従来例で
は、実用的な高炉の自動的に炉熱をコントロールできる
システムがなく、その出現が望まれていた。
発明が解決しようとする課題 本発明はこれらの問題を解決することを目的とし、具
体的には、高炉の炉熱コントロールシステムが実用に耐
え得る精度で自動的に適切な操業条件の変更等の指示が
でる高炉の操業方法を提供することを目的とする。
体的には、高炉の炉熱コントロールシステムが実用に耐
え得る精度で自動的に適切な操業条件の変更等の指示が
でる高炉の操業方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段ならびにその作用 すなわち、本発明は、炉下部の熱バランスを推定する
熱バランスモデルから求まる熱バランス変化と溶銑温度
を所定範囲にそれぞれ区分し、炉熱動向ランクを定め、
各炉熱動向ランク毎に予め操業条件を設定すると共に、
炉熱判定時の熱バランス変化量と溶銑温度から前記操業
条件を選定し、炉熱判定に至る間の溶銑温度の履歴情報
及びコークス比、湿分、送風温度、送風量の既実施操業
条件の各履歴情報に応じて前記操業条件を基準として、
基準を含む前後の操業条件の中から操業条件を選択して
高炉操業を行なうことを特徴とする。
熱バランスモデルから求まる熱バランス変化と溶銑温度
を所定範囲にそれぞれ区分し、炉熱動向ランクを定め、
各炉熱動向ランク毎に予め操業条件を設定すると共に、
炉熱判定時の熱バランス変化量と溶銑温度から前記操業
条件を選定し、炉熱判定に至る間の溶銑温度の履歴情報
及びコークス比、湿分、送風温度、送風量の既実施操業
条件の各履歴情報に応じて前記操業条件を基準として、
基準を含む前後の操業条件の中から操業条件を選択して
高炉操業を行なうことを特徴とする。
そこで、これらの手段たる構成ならびにその作用につ
いて説明する。次の通りである。
いて説明する。次の通りである。
本発明は第１図に示すフロー図により表現される全体
構成のシステムを用いる高炉操業方法であり、炉熱判定
は炉熱予測と溶銑温度を各ランク別に区別し、その程度
を１次判定する。次に、この１次判定に見合う１次アク
ションを選択するものであるが、前記溶銑温度の決定に
おいては操業者のノウハウを反映させ、一般的に適用で
きるものとする一方、１次アクションは既実施のアクシ
ョン履歴と反映させるべく過去の操業と対比させられる
もので、この対比においても操業者のノウハウを採用
し、これを具体化することにより一般化したものであ
る。従って、最終のアクション指示は、通常、熟練した
高炉操業者が実施する精度の高いアクションと同等以上
の精度であり、ここに高炉操業の自動化が達成されるも
のである。
構成のシステムを用いる高炉操業方法であり、炉熱判定
は炉熱予測と溶銑温度を各ランク別に区別し、その程度
を１次判定する。次に、この１次判定に見合う１次アク
ションを選択するものであるが、前記溶銑温度の決定に
おいては操業者のノウハウを反映させ、一般的に適用で
きるものとする一方、１次アクションは既実施のアクシ
ョン履歴と反映させるべく過去の操業と対比させられる
もので、この対比においても操業者のノウハウを採用
し、これを具体化することにより一般化したものであ
る。従って、最終のアクション指示は、通常、熟練した
高炉操業者が実施する精度の高いアクションと同等以上
の精度であり、ここに高炉操業の自動化が達成されるも
のである。
まず、溶銑温度の決定について述べる。
高炉では通常１〜２本の出銑口を断続あるいは連続に
順次出銑し、溶銑温度を測定し評価している。
順次出銑し、溶銑温度を測定し評価している。
この評価精度を向上させるため、本発明者等は従来の
操業経験をまとめた結果、次の通り行なうことにより正
確な温度を推定することを可能とした。
操業経験をまとめた結果、次の通り行なうことにより正
確な温度を推定することを可能とした。
１）出銑開始時 （１）前回出銑のその時の出銑を代表する溶銑温度を今
回出銑の代表溶銑温度とする。
回出銑の代表溶銑温度とする。
（２）前回または前々回出銑が今回出銑開始後、出銑止
めとなれば、出銑止め時点で今回の代表溶銑温度と前回
または前々回の代表溶銑温度と比較し、高い方を今回の
代表溶銑温度とする。
めとなれば、出銑止め時点で今回の代表溶銑温度と前回
または前々回の代表溶銑温度と比較し、高い方を今回の
代表溶銑温度とする。
２）溶銑温度測定時 （１）初回出銑［過去一定時間（例えば24H）にその出
銑口を使ったかどうか］を判断する。
銑口を使ったかどうか］を判断する。
（Ｉ）初回出銑であれば、代表溶銑温度はそのままとす
る。
る。
（II）初回出銑でなければ、次の処理を行なう。
（２）出銑開始から一定時間（例えば90分）経っている
かを判断する。
かを判断する。
（Ｉ）一定時間以上の場合、測定値を代表溶銑温度とす
る。
る。
（II）一定時間以内の場合、測定値がその時の代表溶銑
温度以上である時のみ、測定値を代表溶銑温度とする。
温度以上である時のみ、測定値を代表溶銑温度とする。
（３）判断 （１）ラップ出銑時（２つの出銑口から出銑） 各出銑の代表溶銑温度で高い方を評価用溶銑温度とす
る。
る。
（２）出銑口偏差時（２つ以上の出銑口使用時） （Ｉ）［今回の代表溶銑温度−前回代表溶銑温度］＞一
定値（15℃） （III）［炉熱指数（今回）−炉熱指数（前回）］＜一
定値（15℃） 以上（Ｉ）、（II）、（III）の３条件が満足されれ
ば偏差有りと判断し、偏差有りの場合のみ次式のように
して求める。
定値（15℃） （III）［炉熱指数（今回）−炉熱指数（前回）］＜一
定値（15℃） 以上（Ｉ）、（II）、（III）の３条件が満足されれ
ば偏差有りと判断し、偏差有りの場合のみ次式のように
して求める。
評価用溶銑温度＝0.5×（今回代表温度＋前回代表温
度） （３）その他 評価用溶銑温度＝その時の代表溶銑温度 以上のようにすると、第４図に示す実施例の一例の時
間と評価用溶銑温度との関係を示すグラフに示すよう
に、種々の補正により評価用溶銑温度が連続的に得られ
る。
度） （３）その他 評価用溶銑温度＝その時の代表溶銑温度 以上のようにすると、第４図に示す実施例の一例の時
間と評価用溶銑温度との関係を示すグラフに示すよう
に、種々の補正により評価用溶銑温度が連続的に得られ
る。
なお、第４図に示すP1、P2、P3及びP4のように出銑初
期及びラップ出銑時の溶銑温度の測定結果は評価用溶銑
温度とはなっていない。
期及びラップ出銑時の溶銑温度の測定結果は評価用溶銑
温度とはなっていない。
以上のように、溶銑温度を定義したデータを用いるこ
とにより、従来、バッチでしか行なわれなく、かつ、種
々の外乱を含む溶銑温度の測定結果を高炉の熱的状態を
判断する評価用溶銑温度に変換することが可能となり、
このことにより計算機による炉熱の連続的（定周期）処
理が可能となった。
とにより、従来、バッチでしか行なわれなく、かつ、種
々の外乱を含む溶銑温度の測定結果を高炉の熱的状態を
判断する評価用溶銑温度に変換することが可能となり、
このことにより計算機による炉熱の連続的（定周期）処
理が可能となった。
次に、炉熱の予測について述べる。
炉熱の予測は炉下部の熱バランスの変化から求めるも
ので、次のようにして行なう。
ので、次のようにして行なう。
（１）炉熱予測（ΔTQランク） １）TQ（j0）の定義は次のように示される。
TQ:900℃を基準にした炉下部の熱バランスである。
TQ＝Q1＋Q2−（Q2＋Q4＋Q5）（103Kcal/t・ｐ） Q1;送風顕熱（900℃基準） Q2;羽口先でのコークスの燃焼熱（CO基準） Q3;送風湿分の分解熱 Q4;ソルロス反応 Q5;ステーブ抜熱（炉下部） Q1＝BV′×（BT−900）×0.335（比熱Kcal/Nm3−air）
×10-3＋BV′×Moist×10-3×（BT−900）×22.4/18×
0.449（H20（ｇ）の比熱）×10-3 Q2＝BV′×（0.21＋EO2（O2富化率））×12/11.2＋BV′
×Moist×10-3×（12/18）×2450（Ｃの燃焼熱Kcal/kg
−ｃ）×10-3 Q3＝BV′×Moist×10-3×3185（分解熱Kcal/kgH20）×1
0-3 Q4＝Csol×3230（ソルロス反応熱Kcal/kg−ｃ） Q5＝ΔＱ（ステーブ抜熱103Kcal/H）×103/60/Pig（造
銑スピードt/Min） C1；炉下部の抜熱割合。
×10-3＋BV′×Moist×10-3×（BT−900）×22.4/18×
0.449（H20（ｇ）の比熱）×10-3 Q2＝BV′×（0.21＋EO2（O2富化率））×12/11.2＋BV′
×Moist×10-3×（12/18）×2450（Ｃの燃焼熱Kcal/kg
−ｃ）×10-3 Q3＝BV′×Moist×10-3×3185（分解熱Kcal/kgH20）×1
0-3 Q4＝Csol×3230（ソルロス反応熱Kcal/kg−ｃ） Q5＝ΔＱ（ステーブ抜熱103Kcal/H）×103/60/Pig（造
銑スピードt/Min） C1；炉下部の抜熱割合。
BV′；送風原単位（Nm3/t−ｐ）（EO2含む） BT;送風温度（℃） Moist;送風湿分（g/Nm3） Csol;ソルロスＣ（kg/t−ｐ） ２）ΔTQ（j0）の定義は次のように示される。
j0、j0−ａ……；炉熱判断タイミング ここで、 ａ＝３〜11 ｂ＝４〜12 このΔTQの量と、前記溶銑温度の基準値から変化量を
もとに炉熱判定のランク表を作成することができる。
もとに炉熱判定のランク表を作成することができる。
なお、好ましくは、上記ΔTQをバラツキに応じ、更
に、細分化し炉熱予測を行なうことで、より精度を向上
させることができる。このバラツキはＲΔTQを求めるこ
とにより行なわれる。
に、細分化し炉熱予測を行なうことで、より精度を向上
させることができる。このバラツキはＲΔTQを求めるこ
とにより行なわれる。
３）ＲΔTQ（j0）の定義は次のように示される。
ここで、 ｎ＝１〜５ ｃ＝１〜６ ４）ΔTQランクの決定はＲΔTQを評価することにより第
１表のように示される。
１表のように示される。
また、以上述べた溶銑温度とΔTQとの関係は第２図に
示すように良く対応し、第２図（ａ）で示すΔTQの推移
と（ｂ）の溶銑温度の変化は同様な傾向を示し、高炉の
炉熱予測に十分なる精度を持つことがわかる。
示すように良く対応し、第２図（ａ）で示すΔTQの推移
と（ｂ）の溶銑温度の変化は同様な傾向を示し、高炉の
炉熱予測に十分なる精度を持つことがわかる。
2.炉熱判定 前記溶銑温度（H.M.T.）を基準値からの変化でランク
分けし、炉熱ランク（ΔTQランク）とマトリックス表と
することにより炉熱を判定、各炉熱に応じアクション型
を決定する。第２表に一つの例を示す。
分けし、炉熱ランク（ΔTQランク）とマトリックス表と
することにより炉熱を判定、各炉熱に応じアクション型
を決定する。第２表に一つの例を示す。
また、アクション型とは各炉熱判定ランク別に採用す
べき操業条件の変化量を指示したもので、予め各炉熱に
対応して定めておく。第３表に一例を示す。
べき操業条件の変化量を指示したもので、予め各炉熱に
対応して定めておく。第３表に一例を示す。
以上述べたように、炉熱判定に従い、アクション型を
求め、アクション量により予め設定してあるアクション
項目、アクション量を１次アクション指示とする。
求め、アクション量により予め設定してあるアクション
項目、アクション量を１次アクション指示とする。
なお、更に精度をより上げるため、溶銑温度に対し、
次の事項を検討する。
次の事項を検討する。
（１）炉熱判定時に使用する溶銑温度−前回の溶銑温度
≧a1 （２）炉熱判定時に使用する溶銑温度−前回の溶銑温度
≧a2 炉熱判定時に使用する溶銑温度−前々回の溶銑温度≧a3 ここで、（１）または（２）の条件を満たす場合は、
上昇傾向にあるとして評価に用いる溶銑温度ランクを１
ランク上げる。
≧a1 （２）炉熱判定時に使用する溶銑温度−前回の溶銑温度
≧a2 炉熱判定時に使用する溶銑温度−前々回の溶銑温度≧a3 ここで、（１）または（２）の条件を満たす場合は、
上昇傾向にあるとして評価に用いる溶銑温度ランクを１
ランク上げる。
ここで、a1＞a2＞a3とし、a1〜a3値は第２表の溶銑ラ
ンクに対応した値とする。例えば、第２表の溶銑ランク
区分を細かく分ければ、a1〜a3値も小とし、逆も同様で
ある。このランクを上げる理由は、炉熱上昇は長期推移
をとるもので、この理由から傾向として１ランク上昇を
設定する。
ンクに対応した値とする。例えば、第２表の溶銑ランク
区分を細かく分ければ、a1〜a3値も小とし、逆も同様で
ある。このランクを上げる理由は、炉熱上昇は長期推移
をとるもので、この理由から傾向として１ランク上昇を
設定する。
更に、過去８〜16時間における送風温度の上昇分を考
慮し、アクション型を見直す。つまり、送風温度を異常
に上げなければ溶銑温度と確保できない操業は、操業が
不安定であると見なすことができる。このような場合に
は、更に送風温度を上げるよりも、より大きなアクショ
ンである減風アクションをとった方が炉況の回復が早
い。
慮し、アクション型を見直す。つまり、送風温度を異常
に上げなければ溶銑温度と確保できない操業は、操業が
不安定であると見なすことができる。このような場合に
は、更に送風温度を上げるよりも、より大きなアクショ
ンである減風アクションをとった方が炉況の回復が早
い。
また、過去に減風アクションが多い場合には、より大
きなアクションである減荷アクションをとった方が早
い。
きなアクションである減荷アクションをとった方が早
い。
従って、上記のような場合、第３表から選ばれるアク
ション型が減風、減荷を含まない時、そのアクション型
ランクを上げて対応することが好ましい。
ション型が減風、減荷を含まない時、そのアクション型
ランクを上げて対応することが好ましい。
例えば、送風温度の上昇巾が大きい場合、 ３型、４型では送風量のアクション項目がない。
従って、ランクを上昇させ５型とする。
過去に減風アクションを採っている場合、 ６型、７型では減荷のアクション項目がない。
従って、ランクを上昇させ８型とする。
以上のように見直すことにより炉熱の早期回復を図
る。
る。
3.最終アクション 炉熱判定（１次）で出されたアクション指示（１次）
を上記事項に従って修正し、この修正したアクションと
既に実施されたアクション履歴を吟味して、その時点で
の最適な最終アクション指示を決定する。
を上記事項に従って修正し、この修正したアクションと
既に実施されたアクション履歴を吟味して、その時点で
の最適な最終アクション指示を決定する。
まず、送風温度に対しては、以下のアクション履歴を
含めることが好ましい。送風温度の上昇または下降のア
クションに際しては、送風温度の変化を過去に採った量
及び経過時間の他、熱的な影響を与えるコークス比及び
送風湿分のアクション項目も含める。コークス比は以前
に実施したアクション量を加味し、また、高炉に与える
影響の期間を考慮し、前記コークス比の変更の期間を変
更したコークス量が高炉内に残留している時と、炉内を
一巡した時とに区別し最終アクションの決定に用いる。
同様に送風湿分も炉内反応に影響を与える遅れ時間で区
別して最終アクションの決定に用いる。一例を示すと、
コークス比の変更期間は、原料一巡する時間（Ｈ）とし
て8Hを、また、送風湿分の遅れが時間として1H程度を設
定することができるが、高炉操業の負荷程度、炉容等設
備固有の性格に基づいて設定すれば良い。
含めることが好ましい。送風温度の上昇または下降のア
クションに際しては、送風温度の変化を過去に採った量
及び経過時間の他、熱的な影響を与えるコークス比及び
送風湿分のアクション項目も含める。コークス比は以前
に実施したアクション量を加味し、また、高炉に与える
影響の期間を考慮し、前記コークス比の変更の期間を変
更したコークス量が高炉内に残留している時と、炉内を
一巡した時とに区別し最終アクションの決定に用いる。
同様に送風湿分も炉内反応に影響を与える遅れ時間で区
別して最終アクションの決定に用いる。一例を示すと、
コークス比の変更期間は、原料一巡する時間（Ｈ）とし
て8Hを、また、送風湿分の遅れが時間として1H程度を設
定することができるが、高炉操業の負荷程度、炉容等設
備固有の性格に基づいて設定すれば良い。
次に、アクション履歴と比較し、第３図の最終アクシ
ョン指示を出す判定フロー図について説明する。
ョン指示を出す判定フロー図について説明する。
第３図に示すフロー図は｛ΔCR（8H）:8時間のコーク
ス比の変化、ΔMoist（1H）:1時間は送風湿分の変化、B
T↓（１次）:1次アクションのBT下げ巾、BT↓（8H）:8
時間のBT下げ巾、BT↓（16H）:16時間のBT下げ巾、BT↓
（最終）：（最終アクションのBT下げ巾、ただし、BT↓
（最終）≦a1｝最終アクションのBT下降指示の判定をす
るフロー図であり、ここではΔCR、ΔMoistのいずれか
がそれぞれ8H、1Hの間に採った変更量の比較によりBTが
安定であることをもとに判定する。過去に採ったCR、Mo
istを判断し、これらアクションが実施されていた場合
は、過去の履歴の大きな変動との比較により、また、逆
に小さな変動との比較により判定し、各判定に用いる
a1、〜a5の値は炉況の急変を避けるため及び長、短期の
炉況変化を検出するために設定しており、 ｜a1｜＜｜a2｜＜｜a3｜＜｜a4｜＜｜a5｜ の関係で示される。
ス比の変化、ΔMoist（1H）:1時間は送風湿分の変化、B
T↓（１次）:1次アクションのBT下げ巾、BT↓（8H）:8
時間のBT下げ巾、BT↓（16H）:16時間のBT下げ巾、BT↓
（最終）：（最終アクションのBT下げ巾、ただし、BT↓
（最終）≦a1｝最終アクションのBT下降指示の判定をす
るフロー図であり、ここではΔCR、ΔMoistのいずれか
がそれぞれ8H、1Hの間に採った変更量の比較によりBTが
安定であることをもとに判定する。過去に採ったCR、Mo
istを判断し、これらアクションが実施されていた場合
は、過去の履歴の大きな変動との比較により、また、逆
に小さな変動との比較により判定し、各判定に用いる
a1、〜a5の値は炉況の急変を避けるため及び長、短期の
炉況変化を検出するために設定しており、 ｜a1｜＜｜a2｜＜｜a3｜＜｜a4｜＜｜a5｜ の関係で示される。
なお、a1は炉況の急変を避けるための管理値、他は炉
況判定の管理値である。
況判定の管理値である。
また、BT上昇指示の判定も同様に第３図を用いること
ができ、第３図の判定フロー図中の比較する値を逆の不
等合を与えることで成立し、各管理値はプラスの値を採
るようにすればよい。
ができ、第３図の判定フロー図中の比較する値を逆の不
等合を与えることで成立し、各管理値はプラスの値を採
るようにすればよい。
また、コークス比に対しては、以下のアクション履歴
を含めることが好ましく、コークス比の上昇、すなわ
ち、減荷指示は過去のアクションで採った変更量及びア
クションからの経過時間を考慮する。この経過時間とは
過去のアクションで採った変更部分が炉内部に滞留して
いるかどうかを基準とするものであり、滞留期間内にあ
る場合は、１次の個別アクション量から滞留期間内に採
ったアクション量を減少させて、最終アクション量が決
定される。
を含めることが好ましく、コークス比の上昇、すなわ
ち、減荷指示は過去のアクションで採った変更量及びア
クションからの経過時間を考慮する。この経過時間とは
過去のアクションで採った変更部分が炉内部に滞留して
いるかどうかを基準とするものであり、滞留期間内にあ
る場合は、１次の個別アクション量から滞留期間内に採
ったアクション量を減少させて、最終アクション量が決
定される。
なお、最終CRの上昇量＝１次アクション−ΔCR（8H）
と表現することができ、また、CRの上昇量も過去に採っ
た（滞留中のもの）量に判定値を設定し、判定値以上で
は前記判断を、判定値以下では炉況の変化が比較的小と
言えることから、１次アクション量を増加させて操業を
行なっても良い。この判定値とは、第３表に示すアクシ
ョン量の区分より小さな値を用いることで、アクション
型内で細かな操業選択を行なうことができる。
と表現することができ、また、CRの上昇量も過去に採っ
た（滞留中のもの）量に判定値を設定し、判定値以上で
は前記判断を、判定値以下では炉況の変化が比較的小と
言えることから、１次アクション量を増加させて操業を
行なっても良い。この判定値とは、第３表に示すアクシ
ョン量の区分より小さな値を用いることで、アクション
型内で細かな操業選択を行なうことができる。
次に、送風流量の変更は最も迅速に炉況に反映できる
手段であり、変更に対する炉況反映の安定化が可能な直
近の2H内の変化量を含めて判定すればよく、１次アクシ
ョンで指示された減風量から過去2Hに採用した風量の変
更を引き去ることにより最終アクションが決定される。
手段であり、変更に対する炉況反映の安定化が可能な直
近の2H内の変化量を含めて判定すればよく、１次アクシ
ョンで指示された減風量から過去2Hに採用した風量の変
更を引き去ることにより最終アクションが決定される。
実施例 以下、実施例を説明する。
第５図は本発明の実施例による炉熱コントロール例を
示すもので、第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）お
よび（ｅ）はそれぞれ操業時刻とH.M.T.（j0）、ΔTQラ
ンク、送風温度、送風量および１次判定の送風温度（B
T）との関係を示すグラフである。
示すもので、第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）お
よび（ｅ）はそれぞれ操業時刻とH.M.T.（j0）、ΔTQラ
ンク、送風温度、送風量および１次判定の送風温度（B
T）との関係を示すグラフである。
１）まず、第４図（ａ）および（ｂ）に示すH.M.T.
（j0）とΔTQランクにより第５図（ｅ）に示す１次判定
（送風温度）が提示される。
（j0）とΔTQランクにより第５図（ｅ）に示す１次判定
（送風温度）が提示される。
２）次に、アクション履歴によって１次判定が見直さ
れ、第５図（ｃ）および（ｄ）に示すように送風温度と
送風量の変更が指示される。
れ、第５図（ｃ）および（ｄ）に示すように送風温度と
送風量の変更が指示される。
３）とくに注目されるのは７時におけるアクションであ
る。
る。
（Ｉ）１次判定BT＋20℃（アクション４型） （II）ΔBT（8H）＝＋30℃ （Ｉ）と（II）からアクション量BV−300Nm3/Min（アク
ション５型）が指示される。
ション５型）が指示される。
４）この結果、８時ごろから溶銑温度が回復した。
５）この一連のアクションはオペレーターのアクション
とほぼ同等程度の精度であった。
とほぼ同等程度の精度であった。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明は、炉下部の熱バランス
を推定する熱バランスモデルから求まる熱バランス変化
と溶銑温度を所定範囲にそれぞれ区分し、炉熱動向ラン
クを定め、各炉熱動向ランク毎に予め操業条件を設定す
ると共に、炉熱判定時の熱バランス変化量と溶銑温度か
ら前記操業条件を選定し、炉熱判定に至る間の溶銑温度
の履歴情報及びコークス比、湿分、送風温度、送風量の
既実施操業条件の各履歴情報に応じて前記操業条件を基
準として、基準を含む前後の操業条件の中から操業条件
を選択して高炉操業を行なうことを特徴とするものであ
る。
を推定する熱バランスモデルから求まる熱バランス変化
と溶銑温度を所定範囲にそれぞれ区分し、炉熱動向ラン
クを定め、各炉熱動向ランク毎に予め操業条件を設定す
ると共に、炉熱判定時の熱バランス変化量と溶銑温度か
ら前記操業条件を選定し、炉熱判定に至る間の溶銑温度
の履歴情報及びコークス比、湿分、送風温度、送風量の
既実施操業条件の各履歴情報に応じて前記操業条件を基
準として、基準を含む前後の操業条件の中から操業条件
を選択して高炉操業を行なうことを特徴とするものであ
る。
従って、本発明法により高炉の炉熱コントロールを行
ない操業することによって、以下の効果が確認された。
ない操業することによって、以下の効果が確認された。
1.レベルの高いオペレーターと同等の炉熱コントロール
が可能となった。
が可能となった。
2.操業アクションの完全な標準化がなされオペレーター
間のバラツキが著しく減少できた。
間のバラツキが著しく減少できた。
3.大巾な炉熱低下がなく、これに伴う高炉の減産がなく
なった。
なった。
4.溶銑品質が安定した。
第１図は本発明法に係る炉熱コントロールシステムの一
例の全体の構成を示すフロー図、第２図（ａ）および
（ｂ）はそれぞれ時刻に対する溶銑温度、炉熱指数との
関係を示すグラフ、第３図は最終アクションのBT下降指
示の判定のフロー図、第４図は本発明の実施例の評価用
溶銑温度の測定方法を示すタイムフロー図、第５図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）はそれぞ
れ本発明の実施例を説明するタイムフロー図、第６図
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ高炉出銑時の溶
銑温度の経時変化、ラップ出銑時の変化及びタップ間の
偏差を示すグラフである。
例の全体の構成を示すフロー図、第２図（ａ）および
（ｂ）はそれぞれ時刻に対する溶銑温度、炉熱指数との
関係を示すグラフ、第３図は最終アクションのBT下降指
示の判定のフロー図、第４図は本発明の実施例の評価用
溶銑温度の測定方法を示すタイムフロー図、第５図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）はそれぞ
れ本発明の実施例を説明するタイムフロー図、第６図
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ高炉出銑時の溶
銑温度の経時変化、ラップ出銑時の変化及びタップ間の
偏差を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】炉下部の熱バランスを推定する熱バランス
モデルから求まる熱バランス変化と溶銑温度を所定範囲
にそれぞれ区分し、炉熱動向ランクを定め、各炉熱動向
ランク毎に予め操業条件を設定すると共に、炉熱判定時
の熱バランス変化量と溶銑温度から前記操業条件を選定
し、炉熱判定に至る間の溶銑温度の履歴情報及びコーク
ス比、湿分、送風温度、送風量の既実施操業条件の各履
歴情報に応じて前記操業条件を基準として、基準を含む
前後の操業条件の中から操業条件を選択して高炉操業を
行なうことを特徴とする高炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14980988A JP2724365B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 高炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14980988A JP2724365B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 高炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01319616A JPH01319616A (ja) | 1989-12-25 |
| JP2724365B2 true JP2724365B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=15483185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14980988A Expired - Fee Related JP2724365B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 高炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724365B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102221820B (zh) * | 2011-03-28 | 2014-05-28 | 首钢总公司 | 一种优化控制高炉顶燃式热风炉燃烧换向周期的模型 |
| CN104503230B (zh) * | 2014-11-25 | 2017-04-05 | 中冶南方工程技术有限公司 | 多出铁口配置下高炉渣处理系统解耦控制方法 |
| CN109815282A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-05-28 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种炼铁系统大数据平台 |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP14980988A patent/JP2724365B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01319616A (ja) | 1989-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |