JPH02118008A

JPH02118008A - 高炉炉熱評価方法

Info

Publication number: JPH02118008A
Application number: JP27047188A
Authority: JP
Inventors: Koichi Matsuda; 浩一松田; Naoki Tamura; 直樹田村; Akio Arai; 明男新井; Nobuyuki Nagai; 信幸永井; Korehito Kadoguchi; 維人門口
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1988-10-26
Publication date: 1990-05-02
Also published as: JPH0438803B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野）この発明は安定な高炉の操業を行うための高炉炉熱評価
方法に関するものである。

（従来の技術）温度センサ等で得られた情報から知識ベースを用いて、
炉熱レベルを推論する従来の高炉炉熱評価方法としては
、５ＩＣＥ　　“８８　第２７回学術講演会予稿集ＪＳ
６０−３　ｒ高炉炉熱エキスパートシステムにおける学
習機能」ページ６２７，６２８に開示された方法がある
。

ここで開示されたエキスパートシステムでは、高炉を制
御するシステムの制御性をセンサにより常に監視し、制
御性が悪くなれば、システム中の知識ベースのルール間
の変更等の学習を行い、システムの制御性を良好に維持
している。

このエキスパートシステムの制御性の判定方法つまり、
高炉炉熱評価方法は、以下に示すようにして行われる。

すなわち、過去数ケ月間の操業実績を蓄積し、１回の出
銑作業（これをタップと称する）の内の最高溶銑温度（
炉熱を最もよく代表するが、出銑開始後２〜４時間経過
しないと得られない）を指標として、以下に示す基準で
炉熱の制御状態を評価する（第６図参照）。

■　タップ最高溶銑温度は目標温度に達したか■　タッ
プ最高溶銑温度の変動は目標以内におさまったかなお、第６図において、ケースＡは異常なし、ケースＢ
〜ケースＤは何らかの炉熱異常を判定している。

（発明が解決しようとする課題）従来の高炉炉熱評価方法は以上のように行われており、
タップ代表溶銑温度が目標温度に達したか及びその変動
が目標値内になるか否かの判定によりケースＡ〜ケース
Ｄの評価がされるだけであった。このため、炉熱レベル
の定量的な評価ができていないという問題点があった。

また、過去数ケ月間の操業実績を蓄積して得られたタッ
プ代表溶銑温度から炉熱レベルを評価するため、どの出
銑時に昇熱アクション、ｖｌ熱アクション等の制御アク
ションを行うべきであったかを正確に１Ｌ定できないと
いう問題点があった。

さらに、過去数ケ月間の操業実績を蓄積して得られたタ
ップ代表溶銑温度を、炉熱評価の判定基準としているた
め、評価を得るのに長時間要してしまう問題点があった
。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、比較的短時間で定量的な炉熱レベルを判定
し、過去の特定の出銑時における制御アクションの必要
性を正確に把握できる高炉炉熱評価方法を得ることを目
的とする。

（課題を解決するための手段）この発明にかかる高炉炉熱評価方法は、過去のｎ回の出
銑におけるｎ個の溶銑温度代表値を求める第１のステッ
プと、前記ｎ個の溶銑温度代表値それぞれの炉熱レベル
を、メンバーシップ関数ｌ数により求める第２のステッ
プと、予め定められた規則と前記炉熱レベルとから、フ
ァジィ推論により、ｍ（ｍ＜ｎ＞回前の出銑時における
制御アクションの必要性を求める第３のステップとを備
えている。

〈作用ンこの発明における第２のステップは、ｎ（［！；ｌの溶
銑温度代表値それぞれの炉熱レベルをメンバーシップ関
数により求めるため、定量的な炉熱レベルの判定が行え
る。

（実施例）以下、この発明の一実施例である高炉炉熱評価方法を説
明する。なお、この実施例では過去３回の出銑時Ａ１〜
Ａ３の溶銑温度代表値Ｔ１〜Ｔ３から、出銑時Ａ２にお
ける制御アクションの必要性を判定している。

Ａ、溶銑温度代表値の測定まず、過去３回の出ｉ時Ａ１〜Ａ３におけるそれぞれの
溶銑温度代表値Ｔ　　−Ｔ３　（Ｔ、が１番古く、Ｔ３
が１番新しい）を求める。溶銑温度代表値Ｔ　　−７３
としては、最高温度あるいは平均温度等がある。

Ｂ、炉熱評価点のｎ出次に、第１図で示したメンバーシップ関数から、溶銑湯
度代表１ａ　Ｔ　１〜Ｔ３の炉熱評価点Ｆ１〜Ｆ３を求
める。。例えば溶銑温度代表値Ｔ１が１４９０℃であれ
ば、溶銑温度代表値Ｔ１の炉熱評価点Ｆ１はＬＬ＝　　
０．０．　　ＬＭ−０，３，Ｍ＝　　０．７．　ＨＭ＝
　０．０．　ＨＨ−０，０となる。

なお、第１図において、ＬＬ、ＬＭ、Ｍ、ＨＭ。

Ｈｌ−（は、炉熱評価パラメータであり、各パラメータ
は、ＬＬ・・・低いＬＭ・・・やや低いＭ・・・安定ＨＭ・・・やや高い１−１１−１・・・高いを意味している。これらのパラメータＬＬ’、ＬＭ。

Ｍ、ＨＭ、ＨＨはＯ〜１の適合度をもつ。また、第１図
で示したメンバーシップ関数の形状は、高炉、管理温度
の違い等により変更できる。

Ｃ９鱗の・このようにして求められた炉熱評価点Ｆ１〜Ｆ３と、予
め作成された炉熱評価ルール（第１表参照）と照合し、
成功すると中間結論Ｃ１を得る。

照合が成功するのは、条件Ｆ１〜Ｆ３で示したパラメー
タ（ＬＬ、ＬＭ、Ｍ、ＨＭ、ＨＨのいずれか）の全てが
正の値となる場合である。なお、第１表において、Ｄ、
ＤＭ、Ｎ、ｔＪＭ、Ｕは制御アクションの必要性を示す
パラメータであり、各パラメータは、Ｄ・・・降熱アクションＤＭ・・・弱降熱アクションＮ・・・アクションの必要なしＵＭ・・・弱昇熱アクションＵ・・・昇熱アクションを示している。

（以下、余白）第１表炉熱評価ルール以下、例を挙げて第１表のルールと炉熱評価点Ｆ１〜Ｆ
３との照合を説明する。例えば、タップ溶銑温度代表値
Ｔ　　＝Ｔ２＝Ｔ３＝１４９０℃であれば、炉熱評価点
［１〜Ｆ３は全て［ＬＬ＝ＨＭ−１−ＩＨ＝　０．０．
１Ｍ＝　Ｃ１３，Ｍ＝　０．７］となる。

このような炉熱評価点Ｆ１〜Ｆ３とＮｏ　６８のルール
との照合を行う場合を考える。この場合、条件部　Ｆ１
＝Ｍ＝０．７Ｆ２＝ＬＭ＝０．３Ｆ３＝Ｍ＝　０．７と、すべての炉熱評価点Ｆ１〜Ｆ３が正の適合度を１９
たため、照合が成功し、Ｎα６８のルールの結論である
制御アクションＮを中間結論Ｃ１として導き出す。この
とき、制御アクションＮの適合度は、条件部の最小の適
合度である条件部Ｆ２の適合度０．３になる。

そして、第２図で示した制御アクションパラメータＤ、
ＤＭ、Ｎ、ＵＭ、Ｕのメンバーシップ関数から、制御ア
クションＮのメンバーシップ関数を抽出し、第３図で示
したように、適合度０３で上部がカットされた中間結論
Ｃ１のメンバーシップ関数Ｂ　（ｙ）を作成する。なお
、第２図、第３図において、ｙは制御アクションレベル
であり、正であれば昇熱アクション、負であれば降熱ア
クションの必要性の傾向を示している。

上記した照合を第１表のすべてのルールに対して行い、
照合が成功すると第３図に示すような、中間結論Ｃ１の
メンバーシップ関数Ｂ　（Ｖ）を作成する。したがって
、上記した例ではＮｏ、６８以外に、Ｎｏ、６３．Ｎｏ
、６４．Ｎｏ、６９゜Ｎｏ、８８．Ｎｏ、８９．Ｎｏ、
９３．Ｎｏ、９４のルールの照合が成功するため、８個
の中間結論Ｃ１のメンバーシップ関数Ｂ　（ｙ）を作成
することになる。

Ｄ、中間結論のメンバーシップ関数の合成そして、得ら
れた全ての中間結論Ｃ１のメンバーシップ関数Ｂ　（ｙ
）を合成し、合成メンバーシップ関数ＢＢ　（ｙ）を作
成する。第４図は２つの異なるメンバーシップ関数８１
　　（ｙ）、８２　　（ｙ）の合成例を示している。同
図に示すように、制御アクションレベルｙに対し、適合
度が最大となるようにメンバーシップ関数Ｂ　　（ｙ）
、Ｂ２　　（ｙ）を合成する。

そして、合成メンバーシップ関ＩＢＢ　（ｙ）とｙ軸で
囲まれた領域（第４図斜線で示す）の重心Ｇの位置のｙ
Ｂ！！標ｙ＊を、次の（１）式により求める。

このｙｌがフ？シイ准論（Ｃ，〜Ｅ、のステップ）によ
り得られた出銑時Ａ２における制御アクション必要性を
示している。つまりｙｌが１に近い程、昇熱アクション
の必要性があったと判定され、ｙｌが−１に近い程、降
熱アクションの必要性があったと判定され、ｙｌがＯＴ
ｉ傍であれば制御アクションの必要性はなかったと判定
される。

第５図はこの発明の一実施例である高炉炉熱評価方法の
処理の流れを示すフローチャートである。

以下、同図を参照しつつそのフローを説明する。

まず、ステップＳ１で、Ａ、で述べたように過去３回の
溶銑温度代表値Ｔ　−Ｔ３を測定する。

次にステップＳ２で、旦ユで述べたように、溶銑温度代
表値Ｔ　　−Ｔ３から、メンバーシップ関数により炉熱
評価点Ｆ１〜Ｆ３を得る。

そして、ステップＳ３でＣ９で述べたように、炉熱評価
点Ｆ１〜Ｆ３を炉熱評価ルールに照合し、中間結論Ｃ１
を得、この中間結論Ｃ１のメンバーシップ関数Ｂ　（Ｖ
）を作成する。

その後、ステップＳ４で、Ω工で述べたように、中間結
論Ｃ１のメンバーシップ関数Ｂ　（ｙ）を合成し、合成
メンバーシップ関ｖｌＢＢ　（ｙ）を作成する。

そして、ステップＳ５で１エで述べたように、合成メン
バーシップ関数ＢＢ　（ｙ）とｙ軸で囲まれた領域の重
心のｙ座標ｙｌ、すなわち、出銑時Ａ２における制御ア
クションの必要性を得る。

Ｇ、実施例の効果このように、この実施例による高炉炉熱評価方法によれ
ば、過去３回の出銑温度代表値により炉熱評価を行える
ため、短時間で炉熱評価が行える。

また、メンバーシップ関数により炉熱レベルを求めるた
め、定量的な炉熱レベルの評価が行える。

また、第１表で示した炉熱ルールを利用したファジィ推
論により、過去の特定の出銑時における制御アクション
の必要性が正確に把握できる。

Ｈ９高炉炉熱評価方法のり用Ｂ２で示したフローにより得られた出銑時Ａ２における
アクション必要性ｙ３の値と、出銑時△２における炉熱
低下予測等の炉熱オペガイドあるいは出銑時Ａ２におけ
る高炉操業システムの操作指示量（実際に操作は行わな
い）とを比較すれば、炉熱オペガイド、高炉操業システ
ムの精度を判定することができる。

１、補足なお、この実施例では、過去３回の溶銑温度代表値に基
づき炉熱評価を行ったが、これに限定されない。

また、この実施例では、出銑時Ａ２における制御アクシ
ョンの必要性を評価したが、これに限定されない。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によれば、過去ｎ回（３
回程度の比較的少ない回数）の出銑におけるｎ個の溶銑
温度代表値に基づき、炉熱評価を行うため、比較的短期
間に炉熱評価が行える。

また、第２のステップによりｎ個の溶銑湿度代表値それ
ぞれの炉熱レベルをメンバーシップ関数により求めるた
め、定量的な炉熱レベルの判定が行える。

さらに、第３のステップにより予め定められた規則と前
記炉熱レベルとから、ファジィ推論により、ｍ（ｍ＜ｎ
）回前の出銑時における制御アクションの必要性を求め
るため、過去の特定の出銑時における制御アクションの
必要性が正確に把握できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はメンバーシップ関数を示すグラフ
、第３図は中間結論Ｃ１のメンバーシップ関数Ｊ数Ｂ　
（ｙ＞の作成方法を示すグラフ、第４図は合成メンバー
シップ関数ＢＢ（ｙ）の作成方法を示すグラフ、第５図
はこの発明の一実施例である高炉炉熱評価方法の処理の
流れを示すフローチャート、第６図は従来の高炉炉熱評
価方法の処理の流れを示すフローチャートである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）過去のｎ回の出銑におけるｎ個の溶銑温度代表値
を求める第１のステップと、前記ｎ個の溶銑温度代表値それぞれの炉熱レベルを、メ
ンバーシップ関数により求める第２のステップと、予め定められた規則と前記炉熱レベルとから、ファジィ
推論により、ｍ（ｍ＜ｎ）回前の出銑時における制御ア
クションの必要性を求める第３のステップとを備えた高
炉炉熱評価方法。