JPH06306437A

JPH06306437A - 転炉スロッピング抑制制御法

Info

Publication number: JPH06306437A
Application number: JP5096293A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Orino; 野洋一郎折; Tenji Seto; 戸天次瀬
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1994-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、転炉スロッピング抑制制御法に関
するもので、特に簡便にスロッピングを予知し抑制する
事を目的とする。【構成】吹錬前に得ることのできるスラグ塩基度やス
ラグ量等の情報ならびに、吹錬中の炉内状況を推定でき
る炉内音響変化や脱炭速度変化等の信号をファジィー推
論によって処理して、スロッピングを予知し更に抑制材
を投入することでスロッピングを抑制する事を特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は転炉スロッピング抑制制
御法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スロッピングを防止するためには、事前
に発生を予知する事が必要であり、この予知を基にスロ
ッピングを抑制することが行われてきた。予知技術に関
しては転炉排ガス解析法（特開昭５２−１０１６１８号
公報），音響測定法（特開昭５４−３３７９０号公
報），振動測定法（特開昭５４−１１４４１４号公
報），炉内圧測定法（特開昭５５−１０４４１７号公
報），マイクロ波測定法（特開昭５７−１４０８１２号
公報），炉体表面温度測定法（特開昭５８−４８６１５
号公報），炉内光測定法（特開昭６２−１０２８２号公
報）等が公知である。

【０００３】抑制技術に関しては、ランスを下げる，送
酸量を減ずる方法(特開昭５７−１３１０６号公報）、
副材，抑制材を投入する方法（特開昭５７−１４３４１
５号公報），（特開昭６３−６００８９号公報）等が公
知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】いづれの技術も一つの
物理量の測定，検出の結果で予知しているため、変動す
る吹錬条件に対応できず、スロッピング現象を精度良く
捉えることができない。または、精度良く捉えることが
できた技術は、転炉設備という悪環境で高価な測定装置
を用いた為にその保守，メンテナンスが難しいことが考
えられる。

【０００５】抑制技術に関しては、ランスを下げ，送酸
量を減らすと吹錬時間の延長になること、スラグには最
適性状があるので、スロッピング防止のためにスラグ性
状を変えると溶鋼に悪影響を与えることが考えられる。
また、人間による設定やアクションをとっていたためバ
ラツキがあり、最適抑制材量，最適投入タイミングでの
抑制制御が行えなかった。

【０００６】本発明は、これらの問題を有利に且つ簡便
に解決することすなわち簡便にスロッピングを予知し抑
制する事を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、概ねスロッピ
ング発生の指標となるスラグ塩基度やスラグ量等、吹錬
前に得ることのできる情報と、吹錬中の炉内状況を推定
できる炉内音響変化や脱炭速度変化等の信号をファジィ
推論により処理して、スロッピングを精度良く予知し、
最適抑制材量を最適タイミングで投入することを特徴を
する。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施態様を示すブロックで
ある。炉体１は、溶銑を装入し、酸素を吹きつけて精錬
する炉である。マイク２は、炉内の音響を騒音計に伝え
るための入力端子である。ＯＧフ−ド３は、炉体１で発
生した排ガスを運ぶ管である。炉頂分析計４は、炉体１
で発生した転炉排ガスの成分を分析するものである。ラ
ンス５は、溶銑に酸素を吹きつけるものである。煙突６
は、清浄した濃度の低い転炉ガスを燃焼して放散するも
のである。

【０００９】脱炭速度計７は、炉頂分析計の値を基に、
転炉排ガス中のＣＯ＋ＣＯ₂ガス濃度を計算するもので
ある。スロッピング発生前はガス濃度が緩やかに上昇す
るか、降下する傾向があるので、その現象の検出装置と
して使用する。

【００１０】騒音計８は、マイク２からの信号を１０〜
２ＫＨ_Zの間のある周波数帯にバンドパスフィルタをか
けて、音圧に変換するものである。

【００１１】ファジィ推論９は、炉内音圧と脱炭速度の
変化を入力してスロッピング発生の時期を判断するもの
である。

【００１２】スラグ量１０は、炉体１中で形成される転
炉滓の全量である。塩基度１１は、炉体１に装入するＳ
ｉｏ₂量と生石灰量の割合（生石灰量／Ｓｉｏ₂量）であ
る。ファジィ推論１２は、塩基度１０とスラグ量１１を
入力してスロッピング発生確率の判断をするものであ
る。また、スロッピング抑制材の投入量を決定する。フ
ァジィ推論１３は、ファジィ推論１２とファジィ推論１
３の出力を複合させて、スロッピング抑制指令として最
終出力するものである。

【００１３】入力処理１４は信号のノイズ除去，サンプ
リング，時間遅れ補正等の処理を行う。コントロ−ラ１
５は、ファジィ推論１３から受けたスロッピング抑制指
令を基に、抑制材の定量切出し、投入制御をスロッピン
グ予知している間行うものである。尚、抑制材の切出し
量はファジィ推論１２から出力された発生確率に比例す
る量とする。この発生確率と切出し量の関係を、図1の
コントロ−ラ１５のブロック内に示す。

【００１４】本発明は、入力変数を多点としたところ
と、ファジィ推論を適用したところに特徴がある。ま
た、ファジィ推論を多段階推論として、ル−ル数の削
減，最適抑制材量の設定部を持たせたところも特徴であ
る。

【００１５】図２に、ファジィ推論１２で用いる関数等
を示す。図２に示す関数１は、スラグ量１０の入力メン
バ−シップ関数であり、No.１〜No.５のグレ−ドがあ
り、これは、例えばＮｏ．１は「非常に小さい」、Ｎｏ．２は「小さい」、・・・のように分類されている。横軸入力範囲は１０〜２０ｔ
で縦軸は０〜１（割合）である。下底１，上底１，上底
２，下底２、はＮｏ．１〜Ｎｏ．５のグレ−ドのそれぞ
れの座標を示している（以下同様）。

【００１６】図２に示す関数２は、塩基度１０の入力メ
ンバ−シップ関数であり、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のグレ−
ドがあり、これは、例えばＮｏ．１は「非常に少ない」、Ｎｏ．２は「少ない」・・・のように分類されている。横軸入力範囲は０〜８ｔで縦
軸は０〜１（割合）である。

【００１７】図２に示す関数３は、ファジィ推論１２の
出力メンバ−シップ関数であり、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の
グレ−ドがあり、これは、例えばＮｏ．１は「少ない」、Ｎｏ．２は「中くらい」・・・のように分類されている。横軸出力範囲は０〜１００％
で縦軸は０〜１（割合）である。尚、ファジィ推論はＭ
ＩＮ−ＭＡＸ、重心法をとっている（以下同様）。図
２の（ｂ）に示す制御則表は、関数１，関数２と関数３
の対応を表している（以下同様）。

【００１８】図２に示す関数等の設定により、例えば、
スラグ量１２ｔが入力したとき、Ｎｏ．１グレ−ドの割
合が０．２で、Ｎｏ．２グレ−ドの割合が０．８とな
り、塩基度２．４を入力したときＮｏ．２グレ−ドの割
合が０．８で、Ｎｏ．３グレ−ドの割合が０．２とな
る。対応する出力のグレ−ドの重心を求めて、６８％が
出力される（図２のｃ）。

【００１９】図３に、ファジィ推論９で用いる関数等を
示す。図３に示す関数１は、炉内音圧変化量の入力メン
バ−シップ関数で、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のグレ−ドがあ
り、これは、例えばＮｏ．１は「非常に大きい」、Ｎｏ．２は「大きい」・・・のように分類されている。横軸入力範囲は−１０〜Ｏｄ
Ｂ／３０ｓｅｃで縦軸は０〜１（割合）である。

【００２０】図３に示す関数２は、脱炭速度変化量の入
力メンバ−シップ関数であり、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のグ
レ−ドがあり、これは、例えばＮｏ．１は「非常に少ない」、Ｎｏ．２は「少ない」・・・のように分類されている。横軸入力範囲は−１５〜１５
％／３０ｓｅｃで縦軸は０〜１（割合）である。

【００２１】図３に示す関数３は、ファジィ推論９の出
力メンバ−シップ関数であり、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のグ
レ−ドがあり、これは、例えばＮｏ．１は「非常に少ない」、Ｎｏ．２は「少ない」・・・のように分類されている。横軸出力範囲は０〜１００％
で縦軸は０〜１（割合）である。

【００２２】図３に示す関数等の設定により、例えば、
炉内音圧変化量−３．５ｄＢ／３０ｓｅｃを入力したと
きＮｏ．３グレ−ドの割合が０．７５で、Ｎｏ．２グレ
−ドの割合が０．２５となり、脱炭速度変化量４％／３
０ｓｅｃを入力したときＮｏ．４グレ−ドの割合が１．
０５となる。対応する出力のグレ−ドの重心を求めて、
３７％が出力される。

【００２３】図４に、ファジィ推論１３で用いる関数等
を示す。図４に示す関数１は、ファジィ推論１２の入力
メンバ−シップ関数で、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のグレ−ド
があり、これは、例えばＮｏ．１は「非常に少ない」、Ｎｏ．２は「少ない」・・・のように分類されている。横軸入力範囲は０〜１００％
で縦軸は０〜１（割合）である。

【００２４】図４に示す関数２は、ファジィ推論９の入
力メンバ−シップ関数であり、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５のグ
レ−ドがあり、これは、例えばＮｏ．１は「非常に少ない」、Ｎｏ．２は「少ない」・・・のように分類されている。横軸入力範囲は０〜１００％
で縦軸は０〜１（割合）である。

【００２５】図４に示す関数３は、ファジィ推論１３の
出力メンバ−シップ関数であり、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５の
グレ−ドがあり、これは、例えばＮｏ．１は「非常に少ない」、Ｎｏ．２は「少ない」・・・のように分類されている。横軸出力範囲は０〜１００％
で縦軸は０〜１（割合）である。

【００２６】図４に示す関数等の設定により、最終出力
は、ファジィ推論１２の６８％を入力したときＮｏ．３
グレ−ドの割合が０．１５で、Ｎｏ．４グレ−ドの割合
が０．８５となり、ファジィ推論９の３７％を入力した
ときＮｏ．２グレ−ドの割合が０．６５でＮｏ．３グレ
−ドの割合が０．３５となる。対応する出力のグレ−ド
の重心を求めて、４８％が出力される。

【００２７】

【発明の効果】スロッピングが予知されそして抑制され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を一態様で実施する転炉の概要とスロ
ッピングを予知し抑制する機能構成を示すブロック図で
ある。

【図２】図１に示すファジィ推論１２で用いる関数を
示す平面図である。

【図３】図１に示すファジィ推論９で用いる関数を示
す平面図である。

【図４】図１に示すファジィ推論１３で用いる関数を
示す平面図である。

【符号の説明】

１：転炉２：マイク３：ＯＧフ−ド４：炉頂分析計５：ランス６：煙突７：打炭速度計８：騒音計９：ファジィ推論部１０：スラグ量１１：塩基度１２：ファジィ推
論部１３：ファジィ推論部１４：入力処理部１５：コントロ−ラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上吹または上底吹転炉において、吹錬前
に得ることのできるスラグ塩基度やスラグ量等の情報な
らびに、吹錬中の炉内状況を推定できる炉内音響変化や
脱炭速度変化等の信号をファジィ推論により処理して、
スロッピングを予知し、更に抑制材を投入することによ
ってスロッピングを防止することを特徴とする転炉スロ
ッピング抑制制御法。