JPH06240262A - コークス搬送制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コークス炉から排出される赤熱コークスを消
火方式毎に区分して、複数のコークス庫へ効率的に搬送
する。 【構成】 複数の乾式消火コークス用サージホッパーと
湿式消火コークス用コークワーフとからなるバッファー
に逐次分別貯蔵されるコークスを複数の搬送ルートを介
して複数のコークス庫へ搬送するにおいて、コークス日
内生産計画から上記各サージホッパーと各コークワーフ
の在庫予測を行い、各々のバッファーの満杯時刻を払出
し搬送開始時刻とし空時刻を払出し終了時刻として計画
対象期間内の搬送時刻を仮設定し、上記各コークス庫で
の受入れ競合回避と在庫切れ防止を制約条件として、単
位時間平均コークス使用量によるコークス庫の在庫予測
を行い、該コークス庫在庫予測から上記搬送ルート、受
入れコークス庫及び搬送時刻を設定し、上記計画対象期
間内の搬送を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉から排出さ
れた赤熱コークスを消火方式毎に区分して、複数のコー
クス庫へ複数の搬送ルートを介して搬送制御する方法に
関する。

【０００２】

【従来技術】高炉で所定量の銑鉄を生産する際、燃料と
なるコークスが生産計画に従って製造される。コークス
炉で製造された赤熱コークスは、一旦消火されて貯留さ
れ、随時高炉側に搬送供給されて消費される。上記赤熱
コークスの消火方法としては、散水消火する湿式消火法
と、不活性ガスを用いての酸素遮断および熱交換により
消火する乾式消火法がある。また、図４に示すように、
２炉団のコークス炉で、一方は乾式消化設備を、他方は
湿式消火設備を有するコークス設備が知られている。

【０００３】上記した二つの消火方式を並設したコーク
ス設備においては、消火したコークスを一時貯留するバ
ッファー設備として、複数の乾式消火コークス用サージ
ホッパーと複数の湿式消火コークス用コークワーフを備
えている。これらのバッファーはコークスの一時貯留を
目的としたものであり、コークス収納容量は小さい。一
方、高炉側には随時供給されてくるコークスを貯留する
複数のコークス庫を備えており、各コークス庫は複数の
槽に区分されている。また、上記二つの消火方式を並設
したコークス設備において、乾式消火と湿式消火の選択
によって発生するコークス量は、上記消火設備能力に比
例しており、上記各バッファー及び各高炉用コークス庫
の収納容量が設定されている。

【０００４】一方、赤熱コークスの消火法の選択によっ
て発生するコークスの品質は、湿式消火コークスと乾式
消火コークスで異なるため、上記各バッファーに貯留さ
れているコークスの搬送に当っては、決して同一コンベ
アで混載して搬送することをせず、また、コークス庫に
おいても別の銘柄として扱い、区分した槽に貯留してい
る。

【０００５】従って、各バッファーと各コークス庫間で
のコークスの搬送に際しては、各バッファーでのコーク
ス貯留状態，供給先である高炉用コークス庫でのコーク
ス貯留状態及び両者間を結ぶコークス搬送手段の各選択
を、タイミングよく効率的に行わないと、複数の消火設
備から非同期に供給されるコークスによって、短時間で
各バッファが順次満杯となったり、場合によっては、同
時に複数のバッファーが満杯になることがある。一方、
高炉側のコークス庫では在庫切れが発生する。以上の様
なコークスの在庫管理において、搬送を効率的に行なう
最も一般的な方法はオペレータの経験および勘に頼った
ものである。即ち、オペレータによる在庫監視にもとづ
いて、バッファーであるコークワーフ及びサージホッパ
ーの在庫がオーバーフローとならないように、一方、コ
ークス庫の在庫切れを発生させないように、タイミング
をみて搬送すべきコークス銘柄と搬送量を決定するとい
う態様で、コークワーフ，サージホッパー及び高炉用コ
ークス庫の在庫管理を人手に委ねるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】熟練したオペレータに
よる上記コークスの在庫管理は、その時点で入手できる
データにもとづいた判断としては正しい。しかし、オペ
レータとして考慮対象とできるデータ量が多くなると判
断が難しくなり、自ずと限界があるため、短期的かつ拙
速の判断となり易くなる。例えば、各バッファーからの
搬送時刻を早めたりすると、特に、コークワーフの場合
は搬送銘柄切替え段取り時間がサージホッパーの切り出
し段取り時間に対して非常に長いので、一作業あたりの
搬送量を減らすと切替え回数が多くなり、その累積ロス
時間が大きくなるという問題を内在している。

【０００７】従って、コークスの供給側で、複数のサー
ジホッパー及び複数のコークワーフとからなるバッファ
ーに逐次貯蔵される複数銘柄のコークスを断続的に切り
出し、複数の高炉用コークス庫へ搬送する在庫管理にお
いて、複数の供給側バッファーをオーバーフローさせな
いように、また、受入れ側のコークス庫の在庫切れを発
生させないように、逐次搬送すべきコークス銘柄を適切
に切替え自動搬送することが望まれている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の乾式消
火コークス用サージホッパーと複数の湿式消火コークス
用コークワーフとからなるバッファーに逐次分別貯蔵さ
れるコークスを、複数の搬送ルートを介して複数の高炉
用コークス庫へ搬送する搬送制御方法において、コーク
ス日内生産計画から上記各サージホッパーと各コークワ
ーフの在庫予測を行い、各々のバッファーの満杯時刻を
払出し搬送開始時刻とし空時刻を払出し終了時刻として
計画対象期間内の搬送時刻を仮設定し、上記各コークス
庫での受入れ競合回避と在庫切れ防止を制約条件とし
て、単位時間平均コークス使用量によるコークス庫の在
庫予測を行い、コークス庫在庫予測から上記搬送ルー
ト，受入れコークス庫及び搬送時刻を設定し、上記計画
対象期間内の搬送を行うことを特徴とするコークス搬送
制御方法である。

【０００９】また本発明の一実施態様は、上記コークス
搬送制御要因の設定に際して、上記複数バッファーの
内、容量の大きい方のバッファーを在庫変動吸収手段と
して搬送時刻を設定することを特徴とする。

【００１０】また本発明の一実施態様は、上記受入れコ
ークス庫及び搬送時刻の設定に際し、操業知識を格納し
ている知識ベースに基づいて推論することを特徴とす
る。

【００１１】更に本発明の一実施態様は、上記搬送ルー
ト設定に際し、複数の高炉用コークス庫毎の搬送作業の
開始および終了時刻から搬送作業のツリーを構成し、深
さ優先探索順序を利用して搬送ルートを探索し設定する
ことを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明によると、複数の乾式消火コークス用サ
ージホッパー及び湿式消火コークスワーフとからなるバ
ッファーに逐次分別貯蔵されるコークスを、複数の搬送
ルートを介して複数の高炉用コークス庫へ搬送する搬送
制御方法において、供給側バッファーのオーバーフロー
及び高炉コークス庫の在庫切れを防止した搬送作業計画
が立案でき、その計画に従って搬送制御を行うことによ
って、コークスの輸送および在庫管理の自動化が実現で
きる。

【００１３】また、上記コークス搬送制御要因の設定に
際して、上記複数バッファーの中で最大容量のバッファ
ーを在庫変動吸収手段とするので、該バッファーでのコ
ークス貯留量が満杯となる以前に搬送時刻を設定して作
為的に空バッファーを準備することにより、供給側バッ
ファーのオーバーフロー防止が実現でき、上記搬送銘柄
切替えに伴う搬送量の減少及び搬送回数の増加を最小限
に抑制できる。

【００１４】また、搬送機器が競合しないように最適な
搬送ルートを設定する手段に、搬送作業の開始および終
了時刻から搬送作業のツリーを構成し、深さ優先探索順
序を利用することによって、効率的に探索および設定す
ることを実現したことと、受入れコークス庫及び搬送時
刻の設定手段に操業知識を格納している知識ベースに基
づいて推論することによって、あらゆる状況において
も、容易に設定ができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例のもとづいて詳細に説
明する。図９に示した態様のプロセスに適用した場合に
ついて、図１〜図７にもとづいて説明する。まず、図９
のプロセスの構成は、例えば、二つの乾式消火設備１に
は各々サージホッパー２が設置されており、赤熱コーク
スを乾式消火設備１で消火してサージホッパー２に収納
し貯留する。コークス炉（図示せず）には各々コークワ
ーフ３が並設されており、赤熱コークスが散水消火され
ると、コークワーフ３に移され貯留する。一方、高炉側
には例えば、二つのコークス庫５が設備されており、各
コークス庫５は例えば、４つの槽を備えている。上記サ
ージホッパー２あるいはコークワーフ３とコークス庫５
との間には複数のベルトコンベア４が搬送装置として配
置されている。

【００１６】上記プロセスでのコークス搬送制御方法に
おいて、搬送計画の立案手段は、図１に示すように、大
きく分けて３ステップに区分できる。

【００１７】第１に行うベきことは、複数のコークワー
フについて、コークス日内生産計画からコークワーフの
在庫予測を行い、各ワーフの満杯時刻を搬送開始時刻と
し、搬送を開始して該ワーフが空になる時刻を搬送終了
時刻として搬送時刻を仮設定し、計画対象期間内で順次
作業時刻を決定する。この設定方法によると、ワーフの
在庫は満杯から空へと排出できるため、一作業あたりの
搬送量は最大となる。通常、ワーフの搬送銘柄切替え段
取り時間は非常に長く、一作業あたりの搬送量を減らす
と切替え回数が多くなり、ロス時間が大きくなる。しか
し上記した設定方式によると、一作業あたりの搬送量を
大きくして（大ロット）輸送することで、搬送銘柄切替
え回数を減らすことができる。

【００１８】さらに、コークス庫での受入れ先の競合回
避とコークス庫在庫切れ防止を制約条件とし、単位時間
平均コークス使用量によるコークス庫の在庫予測を行
い、この在庫予測をもとに、該搬送時刻の早い作業か
ら、受入れ先を設定する。この受入れ先コークス庫の設
定を知識ベースを用いて行うと、以下の様になる。

【００１９】受入れ先コークス庫とその中の槽の選択と
設定は、以下のステップに基づいて実施される。 if 既に受入れ先を決定した搬送作業と搬送時刻
が重なる， then 受入れ先コークス庫＝重なった搬送作業の受入れ
先と異なるコークス庫。 入槽すべき槽＝設定した高炉コークス庫で、搬送する銘
柄と同じ銘柄を貯蔵する槽の内、設定しようとしている
作業の次回の搬送作業の開始時点で、一番在庫の低い
槽。 if 既に受入れ先を決定した搬送作業と搬送時刻
が重らない， then 入槽すべき槽＝搬送する銘柄と同じ銘柄を貯蔵す
る槽の内、設定しようとしている作業の次回の搬送作業
の開始時刻時点で、一番在庫が低くなる槽。 受入れ先コークス庫＝入槽すべき槽のあるコークス庫。

【００２０】第２に行うべきことは、まず、各々のサー
ジホッパーについて、コークス日内生産計画からサージ
ホッパーの在庫予測を行い、ホッパーの満杯時刻を搬送
開始時刻とし、搬送を開始してホッパーが空になる時刻
を搬送終了時刻として、搬送時刻を仮設定する。

【００２１】次に、コークス庫での受入れ先の競合を極
力避け、かつ在庫切れが生じないように、単位時間平均
コークス使用量によるコークス庫の在庫予測から、受入
れ先のコークス庫を設定する。設定方法は、搬送開始時
刻の早いものから順に、設定しようとする作業より早い
時刻の搬送作業と未設定の搬送作業の時間的位置関係か
ら受入れ先を設定する。この受入れ先コークス庫の設定
を知識ベースを用いて行うと、以下の様になる。

【００２２】受入れ先コークス庫とその中の槽の選択と
設定は、以下のステップに基づいて実施される。 if 既に受入れ先を設定した作業とは搬送時刻が
重らない，かつ未設定の作業とも搬送時刻が重ならな
い， then 受入れ先コークス庫＝搬送する銘柄と同じ銘柄を
貯蔵する槽の内、設定しようとする作業の開始時刻時点
で、一番在庫の低い槽のあるコークス庫。 if 既に受入れ先を設定した作業の一つと搬送時
刻が重なる，かつ未設定の作業と搬送時刻が重ならな
い， then 受入れ先コークス庫＝重なる作業の受入れ先と異
なるコークス庫。 if 既に受入れ先を設定した作業の一つと搬送時
刻が重なる，かつ未設定の作業と搬送時刻が少し重な
る， then 受入れ先コークス庫＝既に受入れ先を設定した作
業の受入れ先と異なるコークス庫。 if 既に受入れ先を設定した作業の一つと搬送時
刻が重なる，かつ該作業と切替え段取り時間が短い，か
つ未設定の作業と搬送時刻が殆どなる， then 受入れ先コークス庫＝既に受入れ先を設定した作
業の受入れ先と同じコークス庫。 if 既に受入れ先を設定した作業の一つと搬送時
刻が重なる，かつ該作業と切替え段取り時間が長い，か
つ未設定の作業と搬送時刻が殆ど重なる， then 受入れ先コークス庫＝既に受入れ先を設定した作
業の受入れ先と異なるコークス庫。 if 既に受入れ先を設定した作業の二つと搬送時
刻が重なる，かつそれら作業のいずれかがホッパーから
の搬送作業である， then 受入れ先コークス庫＝ホッパーからの搬送作業と
同じ受入れ先の高炉コークス庫。 if 既に受入れ先を設定した作業の二つと搬送時
刻が重なる，かつそれら作業のどちらもワーフからの搬
送作業である， then 受入れ先コークス庫＝既に受入れ先を設定した搬
送作業の内、切替え段取り時間が短くてすむ作業と同じ
受入れ先のコークス庫。

【００２３】上記コークスワーフ３とサージホッパー２
の搬送時刻の仮設定と受入れ先コークス庫５の設定の順
序は任意とすることができるものであるが、各コークワ
ーフ３と各サージホップー２とで構成するバッファー容
量の大きい方を在庫変動吸収手段とすることにより、搬
送時刻の仮設定の演算の自由度が大きくなり、しかも搬
送銘柄切替えに伴う搬送量の減少及び搬送回数の増加を
最小限に抑制できる。この事例では、コークワーフ３よ
りサージホッパー２のバッファー容量が大きいので上述
した順序で演算している。

【００２４】次に、受入れ先が競合しないように、単位
時間平均コークス使用量によるコークス庫の在庫予測か
ら、仮設定の搬送時刻が早い作業から順に、搬送時刻を
設定する。この搬送時刻設定を知識ベースを用いて行う
と、図２に示した概念図のように、以下のステップに基
づいて実施される。 if 搬送時刻を設定しようとしている作業はコー
クワーフからの搬送である， then 搬送開始時刻＝仮設定の搬送開始時刻， 搬送終了時刻＝仮設定の搬送終了時刻。 if 搬送時刻を設定しようとしている作業の仮設
定の搬送時刻と受入れ先を同じとする他の作業の搬送時
刻が重ならない， then 搬送開始時刻＝仮設定の搬送開始時刻， 搬送終了時刻＝仮設定の搬送終了時刻。 if 搬送時刻を設定しようとしている作業の仮設
定の搬送時刻と受入れ先を同じとする他の作業の搬送時
刻と重なる，かつ該重なる作業はサージホッパーからの
搬送であり、搬送時刻は設定しようとしている作業の仮
設定の搬送時刻より早い， then 搬送開始時刻＝仮設定の搬送開始時刻， 搬送終了時刻＝仮設定の搬送終了時刻， 重なる作業の修正搬送終了時刻＝仮設定の搬送開始時
刻。 if 搬送時刻を設定しようとしている作業の仮設
定の搬送時刻と受入れ先を同じとする他の作業の搬送時
刻と重なる，かつ該重なる作業はコークワーフからの搬
送であり、搬送時刻は設定しようとしている作業の仮設
定の搬送時刻より早い，かつコークワーフからの搬送作
業の前に空き時間がある， then 搬送終了時刻＝コークワーフからの搬送作業の搬
送終了時刻， 搬送開始時刻＝空き時間の開始時刻または搬送終了時刻
でサージホッパーの在庫を空にするために排出開始すべ
き時刻の最遅。 if 搬送時刻を設定しようとしている作業の仮設
定の搬送時刻と受入れ先を同じとする他の作業の搬送時
刻と重なる，かつ該重なる作業はコークワーフからの搬
送であり、搬送時刻は設定しようとしている作業の仮設
定の搬送時刻より早い，かつコークワーフからの搬送作
業の前に空き時間がない， then 搬送開始時刻＝仮設定の搬送開始時刻， 搬送終了時刻＝仮設定の搬送終了時刻， 重なる作業の修正搬送終了時刻＝仮設定の搬送開始時
刻。 if 搬送時刻を設定しようとしている作業の仮設
定の搬送時刻と受入れ先を同じとする他の作業の搬送時
刻と重なる，かつ該重なる作業の搬送時刻は、設定しよ
うとしている作業の仮設定の搬送時刻より遅い， then 搬送開始時刻＝仮設定の搬送開始時刻， 搬送終了時刻＝該重なる作業の搬送開始時刻。 さらに、入槽すべき槽を、搬送する銘柄と搬送先のコー
クス庫の在庫予測によって設定する。そして、各サージ
ホッパの在庫予測、受入れ先のコークス庫設定にフィー
ドバックして繰り返し演算を行い、計画対象期間内で該
各々のバッファーがオーバーフローしないように搬送時
刻，、受入れ先コークス庫および槽を逐次決定する。

【００２５】第３に行うべきことは、搬送作業にたいし
て搬送機器の競合がない搬送ルートを決定することであ
る。この搬送ルートを決定する方法は、搬送作業の開始
および終了時刻から搬送作業のツリーを構成し、深さ優
先探索順序に従って、各々の搬送作業の搬送ルートを決
定していく。ツリーの構成方法は、搬送時間が重なる一
連の搬送作業の中で搬送開始時刻の早い作業を親とし、
該親作業に対し搬送時間が重なりかつ親より搬送開始時
刻の遅い作業を子として、連鎖を作っていく。図７に示
すように、上記深さ優先探索順序は、ツリーの一番深い
方向に並んだ搬送作業に対して優先的に、搬送機器の競
合がない搬送ルートを探索し、探索に成功すれば、ツリ
ーを遡りつつ探索していない他の枝（上記親子連鎖の時
刻条件の狭間にある搬送作業で、探索を行った搬送作業
の兄弟に当たる）を探索していくため、効率的な探索が
実現する。仮に、ツリーの深い方向の一連の搬送作業で
ルートを最初に発見しないと、手戻りが多くなり、探索
効率が悪くなる。

【００２６】以上のようにして立案された搬送作業計画
にもとづいて計画対象期間のコークス搬送作業が実行さ
れる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、複数の小バッファーを
オーバーフローしないように、逐次搬送すべき銘柄を切
替え、自動搬送する事が可能となる。また、本発明の最
も特徴とする所は、実用的な搬送作業計画を短時間で容
易に得られる点であり、またプロセス系内に新たな制約
が付加される場合は、それらの追加変更事項を知識ベー
スの規則追加や変更によって反映できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明方法の一実施態様の内容を示すフロ−
チャ−トである。

【図２】 図１に示す処理内での、搬送開始および終了
時刻決定における条件と結論との関係を示す図面であ
り、作業タイミングを示すタイムチャ−トである。

【図３】 図１に示す処理内での、搬送開始および終了
時刻決定における条件と結論との関係を示す図面であ
り、作業タイミングを示すタイムチャ−トである。

【図４】 図１に示す処理内での、搬送開始および終了
時刻決定における条件と結論との関係を示す図面であ
り、作業タイミングを示すタイムチャ−トである。

【図５】 図１に示す処理内での、搬送開始および終了
時刻決定における条件と結論との関係を示す図面であ
り、作業タイミングを示すタイムチャ−トである。

【図６】 図１に示す処理内での、搬送開始および終了
時刻決定における条件と結論との関係を示す図面であ
り、作業タイミングを示すタイムチャ−トである。

【図７】 図１に示す処理内で設定する搬送作業のツリ
ー構成を示すタイムチャ−トである。

【図８】 本発明の実施対象設備の構成概要を示すブロ
ック図である。

【図９】 本発明の実施対象の一つのコークス搬送設備
の概要構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１：乾式消化設備 ２：サージ
ホッパー ３：コークワーフ ４：ベルト
コンベア ５：高炉コークス庫

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中 西 光 博 東海市東海町５−３ 新日本製鐵株式会社 名古屋製鐵所内 (72)発明者 飯 田 洋 行 東海市東海町５−３ 新日本製鐵株式会社 名古屋製鐵所内 (72)発明者 加 藤 祐 司 東海市東海町５−３ 新日鉄情報通信シス テム株式会社中部支社内 (72)発明者 庄 司 孝 浩 東海市東海町５−３ 新日鉄情報通信シス テム株式会社中部支社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の乾式消火コークス用サージホッパ
   ーと複数の湿式消火コークス用コークワーフとからなる
   バッファーに逐次分別貯留されるコークスを、複数の搬
   送ルートを介して複数の高炉用コークス庫へ搬送するコ
   ークス搬送制御方法において、 コークス日内生産計画から上記各サージホッパーと各コ
   ークワーフの在庫予測を行い、各々のバッファーの満杯
   時刻を払出し搬送開始時刻とし空時刻を払出し終了時刻
   として計画対象期間内の搬送時刻を仮設定し、上記各コ
   ークス庫での受入れ競合回避と在庫切れ防止を制約条件
   として、単位時間平均コークス使用量によるコークス庫
   の在庫予測を行い、該コークス庫在庫予測から上記搬送
   ルート，受入れコークス庫及び搬送時刻を設定し、上記
   計画対象期間内の搬送を行うことを特徴とするコークス
   搬送制御方法。
2. 【請求項２】 上記コークス搬送制御要因の設定に際し
   て、上記複数バッファーの内、容量の大きい方のバッフ
   ァーを在庫変動吸収手段として搬送時刻を設定すること
   を特徴とする請求項１記載のコークス搬送制御方法。
3. 【請求項３】 上記受入れコークス庫及び搬送時刻の設
   定に際し、操業知識を格納している知識ベースに基づい
   て推論することを特徴とする請求項１又は請求項２記載
   のコークス搬送制御方法。
4. 【請求項４】 上記搬送ルート設定に際し、複数の高炉
   用コークス庫毎の搬送作業の開始および終了時刻から搬
   送作業のツリーを構成し、深さ優先探索順序を利用して
   搬送ルートを探索し設定することを特徴とする請求項
   １，請求項２又は請求項３記載のコークス搬送制御方
   法。