JPH0718312A - 高炉羽口送風方法及び装置 - Google Patents
高炉羽口送風方法及び装置Info
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- JPH0718312A JPH0718312A JP16222093A JP16222093A JPH0718312A JP H0718312 A JPH0718312 A JP H0718312A JP 16222093 A JP16222093 A JP 16222093A JP 16222093 A JP16222093 A JP 16222093A JP H0718312 A JPH0718312 A JP H0718312A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各部圧力の因果関係を明確にして或るブロッ
クの流量が変化しても他のブロックの流量を一定に保つ
調節を自動的に行うことによって、意識的な流量調節時
のみならず流量系の設備状態変化等による外乱に対して
も、対象以外のブロックの流量を一定として、高炉の安
定操業が行えるようにした高炉羽口送風方法及び装置を
提供する。 【構成】 全流量の流れる本管、円環状の環状管及び羽
口流量調節弁を有する高炉の熱風送風配管系における本
管圧力と環状管の代表点の熱風圧力とをそれぞれ検出
し、複数ブロックに分けた流量調節弁ブロックに対して
各ブロックの流量が独立調整できる状態フィードバック
を行ない、非干渉自動制御が実現した。
クの流量が変化しても他のブロックの流量を一定に保つ
調節を自動的に行うことによって、意識的な流量調節時
のみならず流量系の設備状態変化等による外乱に対して
も、対象以外のブロックの流量を一定として、高炉の安
定操業が行えるようにした高炉羽口送風方法及び装置を
提供する。 【構成】 全流量の流れる本管、円環状の環状管及び羽
口流量調節弁を有する高炉の熱風送風配管系における本
管圧力と環状管の代表点の熱風圧力とをそれぞれ検出
し、複数ブロックに分けた流量調節弁ブロックに対して
各ブロックの流量が独立調整できる状態フィードバック
を行ない、非干渉自動制御が実現した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄鋼用高炉羽口の熱風流
量制御方法及びその装置に関し、特に各羽口間の流量制
御系の干渉の排除に関する。
量制御方法及びその装置に関し、特に各羽口間の流量制
御系の干渉の排除に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２及び図３は高炉送風系統図であり、
図２はその正面図、図３は平面図を示している。高炉７
の下部には約２０〜４０本の羽口がその周方向に均等に
配置されている。送風ブロア１は一定速度で回転してお
り、熱風炉２を通して高温になった空気が本管３及び環
状管４を通して各羽口に設けられた羽口配管５から高炉
７の炉内に吹き込まれ、各羽口配管５に設けられた流量
調節弁６によりその流量が調整される。鉄鉱石、コーク
スなどの装入物は高炉７の上部から層状に装入され、下
部で溶解するに従って下降してくる。装入物の高さを炉
内の円周方向に均一にすることは、高炉７の安定操業上
に重要なことである。即ち炉内反応が円周方向で均等に
進行しないと装入物高さの不均一の程度が大きくなり、
吹き抜け等の異常がおき、安定した出銑ができなくなる
からである。通常は装入物高さは円周方向で均一である
が、装入物の粒度分布や層厚比分布、羽口先コークスの
燃焼速度の違いなどによっては装入物降下速度が円周方
向でバラツキ、装入物高さが不均一になる場合がある。
装入物高さはサウンジングレベル計などで測定し、この
不均一の修正は羽口からの送風流量を調節することによ
り行っている。
図２はその正面図、図３は平面図を示している。高炉７
の下部には約２０〜４０本の羽口がその周方向に均等に
配置されている。送風ブロア１は一定速度で回転してお
り、熱風炉２を通して高温になった空気が本管３及び環
状管４を通して各羽口に設けられた羽口配管５から高炉
７の炉内に吹き込まれ、各羽口配管５に設けられた流量
調節弁６によりその流量が調整される。鉄鉱石、コーク
スなどの装入物は高炉７の上部から層状に装入され、下
部で溶解するに従って下降してくる。装入物の高さを炉
内の円周方向に均一にすることは、高炉７の安定操業上
に重要なことである。即ち炉内反応が円周方向で均等に
進行しないと装入物高さの不均一の程度が大きくなり、
吹き抜け等の異常がおき、安定した出銑ができなくなる
からである。通常は装入物高さは円周方向で均一である
が、装入物の粒度分布や層厚比分布、羽口先コークスの
燃焼速度の違いなどによっては装入物降下速度が円周方
向でバラツキ、装入物高さが不均一になる場合がある。
装入物高さはサウンジングレベル計などで測定し、この
不均一の修正は羽口からの送風流量を調節することによ
り行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高炉の羽口を円周方向
並びにいくつかをまとめたものを以下ブロックと呼んで
いる（例えば東西南北の４ブロックなど）。特定のブロ
ックの羽口配管５の流量調節６弁を操作すると、その他
のブロックにおいてあたかも逆操作を行なったかの様な
流量変化が起きる現象が観察されることがある。これは
本管３の流量を一定にして送風しているため、特定のブ
ロックの送風流量の変化によって本管３や各ブロックに
対応した環状管４の内部に送風圧力の変化が起きるため
と考えられる。（他のブロックの流量変化は、羽口先コ
ークス燃焼速度を変動させ、円周方向の降下速度の不均
一につながるので好ましくない。）環状管４及び羽口配
管５は高温・高圧で配管経路が複雑なため直接的な流量
測定が困難であり、羽口配管５の送風圧力を監視しなが
ら所定の羽口の流量調節弁６が調節されている。しか
し、これは人の感覚によっており、他のブロックの羽口
流量への干渉を同時に考慮して操作することができず、
適切な流量の調整ができないという問題点があった。
並びにいくつかをまとめたものを以下ブロックと呼んで
いる（例えば東西南北の４ブロックなど）。特定のブロ
ックの羽口配管５の流量調節６弁を操作すると、その他
のブロックにおいてあたかも逆操作を行なったかの様な
流量変化が起きる現象が観察されることがある。これは
本管３の流量を一定にして送風しているため、特定のブ
ロックの送風流量の変化によって本管３や各ブロックに
対応した環状管４の内部に送風圧力の変化が起きるため
と考えられる。（他のブロックの流量変化は、羽口先コ
ークス燃焼速度を変動させ、円周方向の降下速度の不均
一につながるので好ましくない。）環状管４及び羽口配
管５は高温・高圧で配管経路が複雑なため直接的な流量
測定が困難であり、羽口配管５の送風圧力を監視しなが
ら所定の羽口の流量調節弁６が調節されている。しか
し、これは人の感覚によっており、他のブロックの羽口
流量への干渉を同時に考慮して操作することができず、
適切な流量の調整ができないという問題点があった。
【０００４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、各部圧力の因果関係を明確に
して或るブロックの流量が変化しても他のブロックの流
量を一定に保つ調節を自動的に行うことによって、意識
的な流量調節時のみならず流量系の設備状態変化等によ
る外乱に対しても、対象以外のブロックの流量を一定と
して、高炉の安定操業が行えるようにした高炉羽口送風
方法及び装置を提供することを目的とする。
めになされたものであり、各部圧力の因果関係を明確に
して或るブロックの流量が変化しても他のブロックの流
量を一定に保つ調節を自動的に行うことによって、意識
的な流量調節時のみならず流量系の設備状態変化等によ
る外乱に対しても、対象以外のブロックの流量を一定と
して、高炉の安定操業が行えるようにした高炉羽口送風
方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高炉送風流
量制御方法は、全流量の流れる本管、円環状の環状管及
び羽口流量調節弁を有する高炉の熱風送風配管系におけ
る本管圧力と環状管の代表点の熱風圧力とをそれぞれ検
出し、複数ブロックに分けた流量調節弁ブロックに対し
て各ブロックの流量が独立調整できる状態フィードバッ
クを行なう。本発明に係る高炉送風流量制御装置は、高
炉羽口に設けられた流量調節弁と、各羽口、熱風本管及
び環状管の複数部分の圧力をそれぞれ測定する圧力測定
装置と、複数のブロック毎の流量調節計と、これらブロ
ック間の非干渉処理手段とを有し、圧力測定装置による
各部の圧力測定の結果に基いて流量調節弁を制御して、
ブロックごとの流量を独立に調節する。
量制御方法は、全流量の流れる本管、円環状の環状管及
び羽口流量調節弁を有する高炉の熱風送風配管系におけ
る本管圧力と環状管の代表点の熱風圧力とをそれぞれ検
出し、複数ブロックに分けた流量調節弁ブロックに対し
て各ブロックの流量が独立調整できる状態フィードバッ
クを行なう。本発明に係る高炉送風流量制御装置は、高
炉羽口に設けられた流量調節弁と、各羽口、熱風本管及
び環状管の複数部分の圧力をそれぞれ測定する圧力測定
装置と、複数のブロック毎の流量調節計と、これらブロ
ック間の非干渉処理手段とを有し、圧力測定装置による
各部の圧力測定の結果に基いて流量調節弁を制御して、
ブロックごとの流量を独立に調節する。
【０００６】
【作用】本発明において、一定送風を実施している時あ
る定常状態の流量を基準にすると、それらの流量変化は
配管抵抗を用いた線形モデルで近似できる。このモデル
によれば、羽口ブロックの流量変化はそのブロックと他
のブロック及び本管の圧力変化よって推定することがで
きる。これらの圧力変化を一定条件による状態フィード
バックを通して各ブロックの流量調節計にフィードバッ
ク制御すれば、一つのブロックの流量が変化してもその
他のブロックの圧力を変化させて、各ブロックの流量が
変化しない、互いに独立に調節できる解が導かれる。
る定常状態の流量を基準にすると、それらの流量変化は
配管抵抗を用いた線形モデルで近似できる。このモデル
によれば、羽口ブロックの流量変化はそのブロックと他
のブロック及び本管の圧力変化よって推定することがで
きる。これらの圧力変化を一定条件による状態フィード
バックを通して各ブロックの流量調節計にフィードバッ
ク制御すれば、一つのブロックの流量が変化してもその
他のブロックの圧力を変化させて、各ブロックの流量が
変化しない、互いに独立に調節できる解が導かれる。
【０００７】
【実施例】図４は羽口送風流量制御モデルの一例を示し
た概念図である。これは羽口を円周方向に４分割し、そ
れぞれ環状管容積の１／４の圧力容器とみなしてモデル
化している。各部分の流量Ｑと圧力Ｐは次のように定義
する。
た概念図である。これは羽口を円周方向に４分割し、そ
れぞれ環状管容積の１／４の圧力容器とみなしてモデル
化している。各部分の流量Ｑと圧力Ｐは次のように定義
する。
【０００８】
【数１】
【０００９】ここで、 Ｑi ： 環状管流量 （ｉ＝
１，２，…，５） ｑi ： ブロック毎トータル送風流量 （ｉ＝
１，２，…，４） Ｋ0 ： 環状管流量係数 Ｋi ： ブロック毎羽口支管流量係数のトータル値
（ｉ＝１，２，…，４） Ｐi ： 環状管圧力 （ｉ＝
１，２，…，４） Ｐj ： Ｐｉの隣の容器圧力 （ｊ＝
１，２，…，４） ＰN ： 炉内圧力 環状管及び各羽口部分の流量係数Ｋは配管の形状及び圧
力差から、つぎのように定義できる。
１，２，…，５） ｑi ： ブロック毎トータル送風流量 （ｉ＝
１，２，…，４） Ｋ0 ： 環状管流量係数 Ｋi ： ブロック毎羽口支管流量係数のトータル値
（ｉ＝１，２，…，４） Ｐi ： 環状管圧力 （ｉ＝
１，２，…，４） Ｐj ： Ｐｉの隣の容器圧力 （ｊ＝
１，２，…，４） ＰN ： 炉内圧力 環状管及び各羽口部分の流量係数Ｋは配管の形状及び圧
力差から、つぎのように定義できる。
【００１０】
【数２】
【００１１】ここで、 Ａ ： 環状管断面積 ｇ ： 重力加速度 γ ： 熱風の単位体積重量 ｆ ： 摩擦係数 Ｌ ： 環状管円周長さ Ｄ ： 環状管内径 ζ0 ： 管路の形状変化による損失係数 ζi ： 流量調節弁による損失係数（ｉ＝１，２，
…，４） ｍ ： 羽口配管長さ ｄ ： 羽口配管内径 ａ ： ブロック毎羽口配管のトータル断面積 各圧力容器に出入りする流体の流量と圧力の間には理想
気体の状態式ＰＶ＝ｎＲＴが成り立つので、この時間変
化を考える。ｄＰ／ｄｔ、ｄｎ／ｄｔ＝Ｑ、Ｔ＝一定を
考慮すると次式が得られる。
…，４） ｍ ： 羽口配管長さ ｄ ： 羽口配管内径 ａ ： ブロック毎羽口配管のトータル断面積 各圧力容器に出入りする流体の流量と圧力の間には理想
気体の状態式ＰＶ＝ｎＲＴが成り立つので、この時間変
化を考える。ｄＰ／ｄｔ、ｄｎ／ｄｔ＝Ｑ、Ｔ＝一定を
考慮すると次式が得られる。
【００１２】
【数３】
【００１３】ここで、 Ｐ0 ： 本管圧力 Ｖ ： 各容器容積 Ｑ0 ： 本管流量 （１）〜（９）式は非線形のため一般的に解くことがで
きない。しかし、定常状態における変化に着目すると、
（１）〜（９）式を一定値の周りにテーラ展開して線形
の（１０）式を得ることができる。
きない。しかし、定常状態における変化に着目すると、
（１）〜（９）式を一定値の周りにテーラ展開して線形
の（１０）式を得ることができる。
【００１４】
【数４】
【００１５】ｘi ： 定常状態の環状管・本配圧力から
の偏差 ｘi ＝Ｐi −ｐi （ｉ＝０，１，…，
４） ｐi ：定常状態の環状管・本管圧力 ｕi ： 基準弁開度流量係数からの偏差 ｕi ＝Ｋi −ｋi （ｉ＝０，１，…，
４） ｋi ：基準弁開度での流量係数 ｕ0 ： 定常状態本管流量からの偏差 ｕ0 ＝Ｑ0 −ｑ0 ｑ0 ：定常状態の本管流体 係数行列｜Ａ｜，｜Ｂ｜は（１）〜（９）式の各システ
ム定数（但し、熱風温度一定）を用いると以下の形式の
マトリクスとなる。
の偏差 ｘi ＝Ｐi −ｐi （ｉ＝０，１，…，
４） ｐi ：定常状態の環状管・本管圧力 ｕi ： 基準弁開度流量係数からの偏差 ｕi ＝Ｋi −ｋi （ｉ＝０，１，…，
４） ｋi ：基準弁開度での流量係数 ｕ0 ： 定常状態本管流量からの偏差 ｕ0 ＝Ｑ0 −ｑ0 ｑ0 ：定常状態の本管流体 係数行列｜Ａ｜，｜Ｂ｜は（１）〜（９）式の各システ
ム定数（但し、熱風温度一定）を用いると以下の形式の
マトリクスとなる。
【００１６】
【数５】
【００１７】また、各ブロックの流量は（２）式の炉内
圧力ＰN を一定とすれば、定常状態からの変化として、
流量係数Ｋi の変化及び環状管の圧力Ｐi の変化で決ま
るので、これらの変化量から（１１）式を得る。
圧力ＰN を一定とすれば、定常状態からの変化として、
流量係数Ｋi の変化及び環状管の圧力Ｐi の変化で決ま
るので、これらの変化量から（１１）式を得る。
【００１８】
【数６】
【００１９】ここで係数行列Ｃ，Ｄは（１）〜（９）式
の各システム定数を用いると以下の形式のマトリクスと
なる。
の各システム定数を用いると以下の形式のマトリクスと
なる。
【００２０】
【数７】
【００２１】（１０），（１１）式によるモデルと公知
の調節系を用いて流量調節系を組むとその系統は図５に
示すようになる。図５において、Ｇは調節系のゲインを
示す。これにより各ブロックの流量が未知であっても、
各ブロックの圧力変化測定値ｘと流量係数Ｕの変化値に
よって各ブロックの流量を調節することができる。しか
し、前述したように高炉送風の特性として、環状管圧力
Ｐi は各ブロックの流量ｑi によって未知の変化を示す
ことがあるので、このような公知の手段では測定不能な
各ブロック毎の環状管圧力変化に対して流量一定を制御
することができない。そこで、図１に示すように各ブロ
ックの圧力変化ｘを見て、流量係数を制御する状態フィ
ードバックループＦを設ける。流量係数Ｕが外乱で変化
すると仮定して、このＦを考慮した伝達関数行列の要素
がＡ，Ｂを含めて対角化できれば、流量係数Ｕによら
ず、各ブロックの流量が独立制御できることになる。
の調節系を用いて流量調節系を組むとその系統は図５に
示すようになる。図５において、Ｇは調節系のゲインを
示す。これにより各ブロックの流量が未知であっても、
各ブロックの圧力変化測定値ｘと流量係数Ｕの変化値に
よって各ブロックの流量を調節することができる。しか
し、前述したように高炉送風の特性として、環状管圧力
Ｐi は各ブロックの流量ｑi によって未知の変化を示す
ことがあるので、このような公知の手段では測定不能な
各ブロック毎の環状管圧力変化に対して流量一定を制御
することができない。そこで、図１に示すように各ブロ
ックの圧力変化ｘを見て、流量係数を制御する状態フィ
ードバックループＦを設ける。流量係数Ｕが外乱で変化
すると仮定して、このＦを考慮した伝達関数行列の要素
がＡ，Ｂを含めて対角化できれば、流量係数Ｕによら
ず、各ブロックの流量が独立制御できることになる。
【００２２】
【数８】
【００２３】従って、以下のように｜Ｆ｜を選定すれ
ば、｜Ａ｜−｜Ｂ｜｜Ｆ｜は対角化される。 ａ12−ｂ11ｆ12＝０ ａ15−ｂ11ｆ15＝０ ａ21−ｂ22ｆ21＝０ ａ23−ｂ22ｆ23＝０ ａ32−ｂ33ｆ32＝０ ａ45−ｂ44ｆ45＝０ ａ51−ｂ55ｆ51＝０ ｆ13＝ｆ14＝ｆ24＝ｆ25＝ｆ31＝ｆ34＝ｆ35＝ｆ41＝ｆ
42＝ｆ43＝ｆ52＝ｆ53＝０
ば、｜Ａ｜−｜Ｂ｜｜Ｆ｜は対角化される。 ａ12−ｂ11ｆ12＝０ ａ15−ｂ11ｆ15＝０ ａ21−ｂ22ｆ21＝０ ａ23−ｂ22ｆ23＝０ ａ32−ｂ33ｆ32＝０ ａ45−ｂ44ｆ45＝０ ａ51−ｂ55ｆ51＝０ ｆ13＝ｆ14＝ｆ24＝ｆ25＝ｆ31＝ｆ34＝ｆ35＝ｆ41＝ｆ
42＝ｆ43＝ｆ52＝ｆ53＝０
【００２４】
【数９】
【００２５】
【数１０】
【００２６】従って、図１に示す対角形の制御動作
Ｇ1 ，Ｇ2 ，…，Ｇ5 がそれぞれ次の伝達関数（１５
ａ）の制御対象へ加えられるので完全に分離された５ル
ープの特性方程式が次式（１５）に得られる。
Ｇ1 ，Ｇ2 ，…，Ｇ5 がそれぞれ次の伝達関数（１５
ａ）の制御対象へ加えられるので完全に分離された５ル
ープの特性方程式が次式（１５）に得られる。
【００２７】
【数１１】
【００２８】オフセットをなくすために積分動作Ｇ
1 （Ｓ）＝ｋ1 ／Ｓ，Ｇ2 （Ｓ）＝ｋ2／Ｓ，Ｇ
3 （Ｓ）＝ｋ3 ／Ｓ，Ｇ4 （Ｓ）＝ｋ4 ／Ｓ，Ｇ
5 （Ｓ）＝ｋ5 ／Ｓを採用し、各ループの固有値をそれ
ぞれ−ｇ11，−ｇ12，−ｇ21，−ｇ22，−ｇ31，−
ｇ32，−ｇ41，−ｇ42，−ｇ51，−ｇ52と指定すれば、
（１５）式の分母をはらって次式が得られる。 Ｓ2 −ａc1Ｓ＋ｂ11ｋ1 ＝（Ｓ＋ｇ11）（Ｓ＋ｇ12） Ｓ2 −ａc2Ｓ＋ｂ22ｋ2 ＝（Ｓ＋ｇ21）（Ｓ＋ｇ22） Ｓ2 −ａc3Ｓ＋ｂ33ｋ3 ＝（Ｓ＋ｇ31）（Ｓ＋ｇ32） Ｓ2 −ａc4Ｓ＋ｂ44ｋ4 ＝（Ｓ＋ｇ41）（Ｓ＋ｇ42） Ｓ2 −ａc5Ｓ＋ｂ55ｋ5 ＝（Ｓ＋ｇ51）（Ｓ＋ｇ52） …（１６） （１６）式の両辺の対応項を等置すると次式が得られ
る。
1 （Ｓ）＝ｋ1 ／Ｓ，Ｇ2 （Ｓ）＝ｋ2／Ｓ，Ｇ
3 （Ｓ）＝ｋ3 ／Ｓ，Ｇ4 （Ｓ）＝ｋ4 ／Ｓ，Ｇ
5 （Ｓ）＝ｋ5 ／Ｓを採用し、各ループの固有値をそれ
ぞれ−ｇ11，−ｇ12，−ｇ21，−ｇ22，−ｇ31，−
ｇ32，−ｇ41，−ｇ42，−ｇ51，−ｇ52と指定すれば、
（１５）式の分母をはらって次式が得られる。 Ｓ2 −ａc1Ｓ＋ｂ11ｋ1 ＝（Ｓ＋ｇ11）（Ｓ＋ｇ12） Ｓ2 −ａc2Ｓ＋ｂ22ｋ2 ＝（Ｓ＋ｇ21）（Ｓ＋ｇ22） Ｓ2 −ａc3Ｓ＋ｂ33ｋ3 ＝（Ｓ＋ｇ31）（Ｓ＋ｇ32） Ｓ2 −ａc4Ｓ＋ｂ44ｋ4 ＝（Ｓ＋ｇ41）（Ｓ＋ｇ42） Ｓ2 −ａc5Ｓ＋ｂ55ｋ5 ＝（Ｓ＋ｇ51）（Ｓ＋ｇ52） …（１６） （１６）式の両辺の対応項を等置すると次式が得られ
る。
【００２９】
【数１２】
【００３０】
【数１３】
【００３１】以上の計算により（１７），（１８），
（１９）式によって｜Ｆ｜，｜Ｇ（Ｓ）｜を設定すれ
ば、｜Ａ｜，｜Ｂ｜を含めた制御系の対角化ができ、各
ブロックの独立制御が可能になる。
（１９）式によって｜Ｆ｜，｜Ｇ（Ｓ）｜を設定すれ
ば、｜Ａ｜，｜Ｂ｜を含めた制御系の対角化ができ、各
ブロックの独立制御が可能になる。
【００３２】図６は上述の方法を同じく４ブロックに分
割した高炉羽口制御装置に適用した場合の実施例を示し
た図である。高炉７に設けられた羽口２１（例４０個）
への熱風は環状管４から吹き込まれる。環状管４と羽口
２０との間には流量調節弁（熱風弁）６が設けられてい
る。各ブロックの流量の正確な測定は困難であるが、流
量調節弁６の前の圧力と環状管４との差圧を用いて本管
流量２１（これは比較的正確に求められる）を按分する
ことにより簡易的に求めることもでき、図６の実施例に
おいては各ブロックの流量を流量算出装置２２によって
算出している。この各ブロックの流量と各ブロックの流
量目標との差を求め、その差に基いてバルブ開度を調節
するようにしている。定常状態の流量の計算値を基準に
とれば、この流量測定手段はなくともその後の制御が可
能である。
割した高炉羽口制御装置に適用した場合の実施例を示し
た図である。高炉７に設けられた羽口２１（例４０個）
への熱風は環状管４から吹き込まれる。環状管４と羽口
２０との間には流量調節弁（熱風弁）６が設けられてい
る。各ブロックの流量の正確な測定は困難であるが、流
量調節弁６の前の圧力と環状管４との差圧を用いて本管
流量２１（これは比較的正確に求められる）を按分する
ことにより簡易的に求めることもでき、図６の実施例に
おいては各ブロックの流量を流量算出装置２２によって
算出している。この各ブロックの流量と各ブロックの流
量目標との差を求め、その差に基いてバルブ開度を調節
するようにしている。定常状態の流量の計算値を基準に
とれば、この流量測定手段はなくともその後の制御が可
能である。
【００３３】各ブロックの目標流量設定器２３と各ブロ
ックの現在流量との差（図１のｅに相当）は適当な比例
積分（ＰＩ）ゲイン設定器２４を経由して、非干渉処理
装置２５に入力する。非干渉処理装置２５では、各ブロ
ックの圧力測定値に基づいて図１の｜Ａ｜，｜Ｂ｜，｜
Ｆ｜の演算処理を行ない、その結果を各ブロックの弁開
度調節系２６に指示する。この調節系は各ブロックの流
量調節弁６を制御して所定の開度に設定する。これによ
って単純な調節系では制御できない環状管内圧力変動に
ともなう流量制御系の干渉を補正して、各ブロック毎に
独立した制御が可能になる。
ックの現在流量との差（図１のｅに相当）は適当な比例
積分（ＰＩ）ゲイン設定器２４を経由して、非干渉処理
装置２５に入力する。非干渉処理装置２５では、各ブロ
ックの圧力測定値に基づいて図１の｜Ａ｜，｜Ｂ｜，｜
Ｆ｜の演算処理を行ない、その結果を各ブロックの弁開
度調節系２６に指示する。この調節系は各ブロックの流
量調節弁６を制御して所定の開度に設定する。これによ
って単純な調節系では制御できない環状管内圧力変動に
ともなう流量制御系の干渉を補正して、各ブロック毎に
独立した制御が可能になる。
【００３４】図７は上述の実施例の高炉モデルのシミュ
レーションによる効果を説明するための特性図である。
図７（ａ）は従来の調節系で行なった場合の特性を示し
ている。ここで、Ｎｏ．１ブロックに圧力変化の外乱を
与えた場合には、Ｎｏ．１ブロックに約７秒周期の流量
変動が発生している。ブロックの番号は反時計回りに連
続して取っているが、このとき他のブロックでも類似の
周期で流量変化が発生し、特にＮｏ．１ブロックの対向
位置にあたるＮｏ．３ブロックでは流量低下が長時間続
いていることが分かる。図７（ｂ）は上述の実施例によ
る非干渉制御を付加した場合の特性を示しており、図７
（ａ）と同じ外乱をＮｏ．１ブロックに与えた場合で
も、他のブロックでは流量変化が抑えられている。この
ときの、全流量が一定なのは、表示してない各ブロック
の圧力変化が他ブロックの流量変化を抑制する要因にな
っている。
レーションによる効果を説明するための特性図である。
図７（ａ）は従来の調節系で行なった場合の特性を示し
ている。ここで、Ｎｏ．１ブロックに圧力変化の外乱を
与えた場合には、Ｎｏ．１ブロックに約７秒周期の流量
変動が発生している。ブロックの番号は反時計回りに連
続して取っているが、このとき他のブロックでも類似の
周期で流量変化が発生し、特にＮｏ．１ブロックの対向
位置にあたるＮｏ．３ブロックでは流量低下が長時間続
いていることが分かる。図７（ｂ）は上述の実施例によ
る非干渉制御を付加した場合の特性を示しており、図７
（ａ）と同じ外乱をＮｏ．１ブロックに与えた場合で
も、他のブロックでは流量変化が抑えられている。この
ときの、全流量が一定なのは、表示してない各ブロック
の圧力変化が他ブロックの流量変化を抑制する要因にな
っている。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、或るブロ
ックの流量を調節するときに他のブロックの流量変化を
与えない非干渉自動制御を実現したので、高炉炉内への
逆風流量が炉内各部で安定化し、予想外のブロックの流
量変化防止が図れる。また、外乱による流量変化に対し
てそれ以外のブロックの流量が変化しないので、部分的
な外乱が炉内の他のブロック送風に変化を及ぼさず、高
炉炉内の安定化が図れる。
ックの流量を調節するときに他のブロックの流量変化を
与えない非干渉自動制御を実現したので、高炉炉内への
逆風流量が炉内各部で安定化し、予想外のブロックの流
量変化防止が図れる。また、外乱による流量変化に対し
てそれ以外のブロックの流量が変化しないので、部分的
な外乱が炉内の他のブロック送風に変化を及ぼさず、高
炉炉内の安定化が図れる。
【図１】本発明の一実施例に係る高炉羽口送風装置にお
ける流量制御系の概念図である。
ける流量制御系の概念図である。
【図２】高炉送風系統の正面図である。
【図３】高炉送風系統の平面図である。
【図４】本発明における羽口送風制御モデルの一例を示
した概念図である。
した概念図である。
【図５】従来方法による圧力・流量制御系を示す図であ
る。
る。
【図６】上記実施例による流量制御系を示す図である。
【図７】上記実施例の高炉モデルのシミュレーションに
よる効果を説明するための特性図である。
よる効果を説明するための特性図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 全流量の流れる本管、円環状の環状管及
び羽口流量調節弁を有する高炉の熱風送風配管系におけ
る本管圧力と環状管の代表点の熱風圧力とをそれぞれ検
出し、複数ブロックに分けた流量調節弁ブロックに対し
て各ブロックの流量が独立調整できる状態フィードバッ
クを行なうことを特徴とする高炉送風流量制御方法。 - 【請求項２】 高炉羽口に設けられた流量調節弁と、各
羽口、熱風本管及び環状管の複数部分の圧力をそれぞれ
測定する圧力測定装置と、複数のブロック毎の流量調節
計と、これらブロック間の非干渉処理手段とを有し、前
記圧力測定装置による各部の圧力測定の結果に基いて前
記流量調節弁を制御して、ブロックごとの流量を独立に
調節することを特徴とする高炉羽口熱風流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162220A JP2797907B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 高炉羽口送風流量制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162220A JP2797907B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 高炉羽口送風流量制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0718312A true JPH0718312A (ja) | 1995-01-20 |
| JP2797907B2 JP2797907B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=15750253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5162220A Expired - Lifetime JP2797907B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 高炉羽口送風流量制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2797907B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101256532B1 (ko) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | 주식회사 포스코 | 고로 송풍량 제어장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5068903A (ja) * | 1973-10-24 | 1975-06-09 | ||
| JPH02243708A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-27 | Nkk Corp | 高炉炉内装入物の分布制御方法 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5162220A patent/JP2797907B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5068903A (ja) * | 1973-10-24 | 1975-06-09 | ||
| JPH02243708A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-27 | Nkk Corp | 高炉炉内装入物の分布制御方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101256532B1 (ko) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | 주식회사 포스코 | 고로 송풍량 제어장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2797907B2 (ja) | 1998-09-17 |
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