JPH0726127B2 - Blast furnace furnace automatic heat control system - Google Patents

Blast furnace furnace automatic heat control system

Info

Publication number
JPH0726127B2
JPH0726127B2 JP29194387A JP29194387A JPH0726127B2 JP H0726127 B2 JPH0726127 B2 JP H0726127B2 JP 29194387 A JP29194387 A JP 29194387A JP 29194387 A JP29194387 A JP 29194387A JP H0726127 B2 JPH0726127 B2 JP H0726127B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
furnace
data
blast furnace
furnace heat
blast
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP29194387A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01136912A (en
Inventor
雅昭 桜井
一政 脇元
隆志 炭竈
章 牧
Original Assignee
日本鋼管株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本鋼管株式会社 filed Critical 日本鋼管株式会社
Priority to JP29194387A priority Critical patent/JPH0726127B2/en
Publication of JPH01136912A publication Critical patent/JPH01136912A/en
Publication of JPH0726127B2 publication Critical patent/JPH0726127B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/006Automatically controlling the process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00Blast furnaces
    • C21B7/24Test rods or other checking devices

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、高炉から出銑される溶銑温度を自動制御する
高炉炉熱自動制御システムに関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a blast furnace thermal automatic control system for automatically controlling the temperature of hot metal tapped from a blast furnace.

[従来の技術] 従来高炉内の溶銑の温度を推定し且つこれを管理・制御
する方法としては、一般に高炉操業者が高炉に設置され
た種々のセンサからの情報を定性的に判定して高炉の状
況の評価を行い、操業因子の最適な調整を行うという方
法が採られている。しかし、その評価の結果には操業者
の能力や経験等による個人差があり、このため、操業ア
クションの基準化が難しいと共に、評価が定量的でない
ため溶銑温度の推定が行い難いという問題点があった。
[Prior Art] As a method for estimating the temperature of hot metal in a conventional blast furnace and managing / controlling the temperature, generally, a blast furnace operator qualitatively determines information from various sensors installed in the blast furnace and The method of evaluating the situation and making the optimum adjustment of the operating factor is adopted. However, there are individual differences in the evaluation results due to the ability and experience of operators, and therefore it is difficult to standardize the operation actions and it is difficult to estimate the hot metal temperature because the evaluation is not quantitative. there were.

このようなことから、例えば特公昭51−30007号公報に
開示されているような高炉のプロセス制御方法が提案さ
れている。このプロセス制御方法は、送風温度を一定に
保ち、操業中連続的に入手できる測定値から炉内の直接
還元量を求め、銑中Si含有量の目標値とその実績値を代
表する指数平滑値との差によって、銑中Si含有量の長周
期変動を防止するための補正項を付加した方程式によっ
て送風湿分を決定し、この送風湿分決定値によって炉内
における熱収支を制御するようにしている。
Under these circumstances, a process control method for a blast furnace as disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 51-30007 has been proposed. This process control method keeps the blast temperature constant and obtains the amount of direct reduction in the furnace from the measured values that can be obtained continuously during operation, and the exponential smoothed value that represents the target value of Si content in pig iron and its actual value. The blast moisture content is determined by an equation that adds a correction term to prevent long-term fluctuations in the Si content in the pig iron, and the blast moisture content determination value controls the heat balance in the furnace. ing.

このため、高炉状況の計算制御した時に生ずるその大波
変化(長周期の変化)を修正して的確な操業を実現した
ものとなっている。
Therefore, the large wave change (change of long cycle) that occurs when the blast furnace condition is controlled under calculation is corrected to realize an accurate operation.

[発明が解決しようとする問題点] 上記の特公昭51−30007号公報に開示されている従来の
プロセス制御方法では、センサからの情報を解析してモ
デルに入力して所定の演算を行うようにしている。この
ため、その演算を実行するコンピュータは言語として例
えばフォートランが使用されているが、演算容量は極め
て大きなものとなっている。更に、高炉は経年変化する
ので解析モデル自体を変更してメンテナンスしなければ
ならないが、解析モデル自体が複雑であるから解析モデ
ルの条件変更は極めて面倒な作業になるという問題点が
あった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional process control method disclosed in Japanese Patent Publication No. 51-30007, the information from the sensor is analyzed and input into a model to perform a predetermined calculation. I have to. For this reason, a computer that executes the calculation uses, for example, Fortran as a language, but the calculation capacity is extremely large. Furthermore, since the blast furnace changes over time, it is necessary to change and maintain the analysis model itself, but since the analysis model itself is complicated, changing the conditions of the analysis model is a very troublesome task.

また、前記の問題点を解決する手段として、人工知能用
言語、例えばLISPを使用したコンピュータシステムによ
りメンテナンス性を改善することができるが、ここで、
センサ情報(真偽データ、各種センサデータ)と、知識
ベースを用いて、炉熱状況について推論する上で、プロ
ダクションルールを用いた場合には、例えば IF xi=▲xj 1▼ THEN A=A1 CF=Y1 IF xi=▲xj 2▼ THEN A=A2 CF=Y2 というように、記述するためプログラムの作成、或いは
ルール内に記述されている数値の入力作業が繁雑となる
という問題点があった。
Further, as a means for solving the above problems, a maintainability can be improved by a computer system using an artificial intelligence language, for example, LISP.
When production rules are used to infer the furnace heat status using sensor information (true / false data, various sensor data) and a knowledge base, for example, IF xi = ▲ x j 1 ▼ THEN A = A 1 CF = Y 1 IF xi = ▲ x j 2 ▼ THEN A = A 2 CF = Y 2 It is said that creating a program or inputting the numerical values described in the rule is complicated. There was a problem.

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、直接的には高炉の炉熱を所定の温度レベル
に制御することによりその結果として溶銑温度及び溶銑
成分が所望のものとなるようにし、そして、コンピュー
タで実現した際にその演算容量、演算速度を改善し、且
つ、高炉の経年変化など新たな状況に対しても、ルール
の追加、修正が容易な高炉炉熱自動制御システムを得る
ことを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and directly controls the furnace heat of the blast furnace to a predetermined temperature level, and as a result, a desired hot metal temperature and hot metal component are obtained. And the calculation capacity and speed of the computer when it is realized by a computer, and it is easy to add and modify rules for blast furnace thermal automation even in new situations such as aging of the blast furnace. The purpose is to obtain a control system.

[問題点を解決する手段] 本発明に係る高炉炉熱自動制御システムは、高炉に設置
された各種のセンサからデータを所定のタイミングで取
り込むデータ入力手段と、前記センサからのデータに基
づいて、羽口埋込み温度、荷下り速度、圧力損失、炉頂
温度、ガス利用率、及びソリューションロス量を含む、
高炉の状況を示す各種データを作成する手段とを有す
る。
[Means for Solving Problems] A blast furnace thermal automatic control system according to the present invention is based on data input means for fetching data from various sensors installed in a blast furnace at a predetermined timing, and data from the sensors, Including tuyere embedding temperature, unloading speed, pressure loss, furnace top temperature, gas utilization rate, and solution loss amount,
And means for creating various data indicating the state of the blast furnace.

更に、前記各種データをその基準データと比較して、加
工データ(真偽及び炉熱との関係を示すデータ)を作成
する手段と、前記加工データを一時記憶する記憶手段
と、高炉操業についての経験、実績、及び数式モデルに
基づいた各種の知識ベースが記憶された知識ベース手段
と、前記記憶手段の加工データと前記知識ベース手段の
知識ベースに基づいて炉熱レベル及び炉熱推移を推論
し、高炉の炉熱が所定の温度レベルになるように、その
推論結果に基いて高炉に対するアクション量を決定する
推論手段と、前記アクション量の自動制御を行う手段と
を有する。
Further, means for creating processing data (data showing the relationship between true and false and furnace heat) by comparing the various data with the reference data, a storage means for temporarily storing the processing data, and a blast furnace operation Knowledge base means in which various knowledge bases based on experience, achievements, and mathematical models are stored, and the furnace heat level and the furnace heat transition are inferred based on the processing data of the storage means and the knowledge base of the knowledge base means. , An inference means for determining an action amount for the blast furnace based on the inference result so that the furnace heat of the blast furnace reaches a predetermined temperature level, and a means for automatically controlling the action amount.

前記推論手段は、この発明の好ましい実施例によれば、
センサ情報と、炉熱レベル又は炉熱推移と、確信度とを
3軸とする3次元関数が用いられる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the inference means
A three-dimensional function having three axes of sensor information, furnace heat level or furnace heat transition, and certainty factor is used.

[作用] 本発明においては、データ入力手段からの高炉データを
高炉の状況を示す各種データを作成した後、そのデータ
に基づいて加工データを作成する。その加工データと知
識ベースとに基づいた人工知能としての推論演算をし、
高炉に対するアクション量を決定する。そして、そのア
クションに基づいて操業因子を調整することにより高炉
炉熱を自動制御する。高炉はそれ自体大きな熱容量をも
っており、しかも炉熱を直接計測することはできない
が、本発明においては、上述のように、加工データ及び
知識ベースに基いてそのとき炉熱温度に対応した炉熱レ
ベル及び炉熱の時間的な変化に対応した炉熱推移をそれ
ぞれ推論し、この2つの推論結果に基いて炉熱が所定の
温度になるように、高炉に対するアクション量を決定し
ているので、そのアクション量は炉況に対応した適切な
ものとなり、高炉の炉熱を所定の温度レベルに精度よく
制御することができる。そして、高炉の炉熱が精度よく
制御されることにより、その結果として、溶銑温度及び
溶銑成分がいずれも所望のものとなる。
[Operation] In the present invention, the blast furnace data from the data input means is created into various data indicating the state of the blast furnace, and then the processing data is created based on the data. Performs inference operations as artificial intelligence based on the processed data and knowledge base,
Determine the amount of action for the blast furnace. Then, the heat of the blast furnace is automatically controlled by adjusting the operation factor based on the action. Although the blast furnace itself has a large heat capacity, and the furnace heat cannot be directly measured, in the present invention, as described above, the furnace heat level corresponding to the furnace heat temperature is based on the processing data and the knowledge base. And the furnace heat transition corresponding to the temporal change of the furnace heat are respectively inferred, and the action amount for the blast furnace is determined so that the furnace heat reaches a predetermined temperature based on these two inference results. The action amount becomes appropriate according to the furnace conditions, and the furnace heat of the blast furnace can be controlled to a predetermined temperature level with high accuracy. By controlling the furnace heat of the blast furnace with high accuracy, as a result, both the hot metal temperature and the hot metal component become desired.

[実施例] 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1図
は本発明の一実施例に係る高炉炉熱自動制御システムの
概念図であり、高炉操業支援機能を持つプロセスコンピ
ュータ、AIルーツを持つ推論処理用のAI専用プロセッサ
及びデジタル計装装置を主たる構成とする。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram of a blast furnace thermal automatic control system according to an embodiment of the present invention, which includes a process computer having a blast furnace operation support function, an AI dedicated processor for inference processing having AI roots, and a digital instrumentation device. The main configuration.

図において、(1)は制御対象となる高炉、(10)は高
炉操業支援機能を持つプロセスコンピュータで、センサ
データ収集手段(12)、ファイル手段(14)、演算手段
(16)、高炉制御システム(18)及びインターフエース
・バッフア(19)を含んでいる。
In the figure, (1) is a blast furnace to be controlled, (10) is a process computer having a blast furnace operation support function, and sensor data collecting means (12), file means (14), computing means (16), blast furnace control system (18) and interface buffers (19).

センサデータ収集手段(12)は各種センサ、例えば温度
センサ、圧力センサ、ガスセンサ等からのデータをデー
タスキャナー(11a),(11b),(11c)を介して時系
列に入力処理するものである。
The sensor data collecting means (12) inputs data from various sensors, for example, a temperature sensor, a pressure sensor, a gas sensor, etc. in time series through the data scanners (11a), (11b), (11c).

フアイル手段(14)は、時系列フアイル手段(通常の制
御用)及び時系列フアイル手段(人工知能用)を含んで
おり、データバンキング機能を果たしている。演算処理
手段(16)は、システム処理手段、時系列処理手段(人
工知能用)及びセンサデータ前処理手段を含んでいる。
The file means (14) includes a time-series file means (for normal control) and a time-series file means (for artificial intelligence), and fulfills a data banking function. The arithmetic processing means (16) includes system processing means, time series processing means (for artificial intelligence), and sensor data preprocessing means.

この実施例では、上記装置においてフアイル手段(13)
に時系列ファイル手段(人工知能用)が組み込まれ、演
算手段(16)に時系列処理手段(人工知能用)及びセン
サーデータ前処理手段が組み込まれ、更にインターフェ
ース・バッファ(19)が組込まれた点に、従来プロセス
コンピュータとの相違点があり、これらの装置はAI専用
プロセッサとしての小型のコンピュータでの演算のため
にセンサーデータの前処理を行うものである。
In this embodiment, the file means (13) in the above device is used.
The time-series file means (for artificial intelligence) is incorporated in the, the time-series processing means (for artificial intelligence) and the sensor data pre-processing means are incorporated in the computing means (16), and the interface buffer (19) is further incorporated. In this respect, there is a difference from the conventional process computer, and these devices perform preprocessing of sensor data for calculation in a small computer as an AI dedicated processor.

(20)はAI専用プロセッサとしての小型コンピュータ
で、第2図に示した知識ベース(22)、共通データバッ
ファ(24)及び推論エンジン(26)が含まれている。
(以上の符号(10),(20)で示されたものの構成は、
同一出願人が既に出願した特願昭61−113795号に係るも
のと基本的には同一である。) (30)はCRTで、推論エンジン(25)の推論の結果がイ
ンターフエース・バッフア(19)及びフアイル手段(1
4)を介して伝えられて表示される。(32)はデジタル
計装装置で、推論エンジン(26)の推論の結果に基づい
て高炉の温度制御をするために送風湿分、送風温度、重
油等液体燃料等炉熱調整可能な操作種の操作量を調整す
るものであり、インターフエース・バッフア(19)及び
高炉制御システム(18)を介して制御される。
(20) is a small computer as a processor dedicated to AI, and includes a knowledge base (22), a common data buffer (24) and an inference engine (26) shown in FIG.
(The configurations of the above-mentioned symbols (10) and (20) are
It is basically the same as that of Japanese Patent Application No. 61-113795 filed by the same applicant. ) (30) is a CRT, and the result of the inference by the inference engine (25) is the interface buffer (19) and the file means (1).
4) is transmitted and displayed via. Reference numeral (32) is a digital instrumentation device, which is used for controlling the temperature of the blast furnace based on the result of inference by the inference engine (26). It adjusts the manipulated variable and is controlled via the interface buffer (19) and the blast furnace control system (18).

(40)は熱風炉で、(42),(44),(46)はそれぞれ
制御弁である。
(40) is a hot stove, and (42), (44), and (46) are control valves, respectively.

以上の構成からなる本実施例の動作を説明する。The operation of this embodiment having the above configuration will be described.

(1)まず、各種のセンサのデータがデータスキャナー
(11)を介してセンサデータ収集手段(12)により順次
所定のタイミングで読取り取られ、フアイル手段(14)
の時系列ファイル手段(通常制御用)に格納される。
(1) First, data of various sensors is sequentially read by a sensor data collecting means (12) through a data scanner (11) at a predetermined timing, and a file means (14).
Are stored in the time series file means (for normal control).

(2)フアイル手段(14)の時系列ファイル手段(通常
制御用)に格納されたデータは、演算処理手段(16)の
センサーデータ前処理手段にてデータ処理される。
(2) The data stored in the time series file means (for normal control) of the file means (14) is processed by the sensor data preprocessing means of the arithmetic processing means (16).

このセンサーデータ前処理手段では、荷下り、温度、ガ
ス利用率、出銑滓等に関するデータ処理がなされる。こ
れらのデータをそれぞれ所定の基準値と比較して所定の
加工データを作成し、インターフェース・バッファ(1
9)に格納する。
In this sensor data preprocessing means, data processing regarding unloading, temperature, gas utilization rate, pig iron slag, etc. is performed. Each of these data is compared with a predetermined reference value to create a predetermined processed data, and the interface buffer (1
Store in 9).

(3)次に、インターフェース・バッファ(19)に格納
された加工データを共通データバッファ(24)に転送す
る。
(3) Next, the processed data stored in the interface buffer (19) is transferred to the common data buffer (24).

(4)推論エンジン手段(26)は、知識ベース(22)に
予め格納されている知識データと共通データバッファ
(24)の加工データとに基づいて高炉内の状況を推論す
る。
(4) The inference engine means (26) infers the situation in the blast furnace based on the knowledge data stored in advance in the knowledge base (22) and the processing data in the common data buffer (24).

ここで、知識ベース(22)は推論の効率等を考慮して第
2図に示すような炉熱判断、炉熱推移、アクション判断
及びアクション補正をするための知識ユニットから構成
されている。これらはオペレータの知識や経験をIF〜TH
EN〜型のプロダクションルール或いはフレームで表現さ
れており、更に各々のルールの曖昧さを表わす指標とし
てCF値(Certainty Factor;確信度)を導入して、推論
の信頼性を高めている。
Here, the knowledge base (22) is composed of a knowledge unit for making a furnace heat judgment, a furnace heat transition, an action judgment and an action correction as shown in FIG. 2 in consideration of inference efficiency and the like. These are the operator's knowledge and experience IF ~ TH
It is expressed by EN ~ type production rules or frames, and the CF value (Certainty Factor) is introduced as an index to show the ambiguity of each rule to enhance the reliability of inference.

更に、CF値を決定する手段として後述する3次元関数を
用いることにより、ルール数の減少、メンテナンス性の
改善を図っている。
Furthermore, by using a three-dimensional function, which will be described later, as a means for determining the CF value, the number of rules is reduced and maintainability is improved.

推論エンジン手段(26)においては、第2図に示すよう
にまず、炉熱レベル及び炉熱推移が判定され、次にこれ
らの判定結果に基づいてアクション量が判定される。こ
のアクション量は所定の補正がなされ、その結果は高炉
制御システム(18)を介してデジタル計装装置(32)に
送られる。
In the inference engine means (26), as shown in FIG. 2, first, the furnace heat level and the furnace heat transition are judged, and then the action amount is judged based on these judgment results. This action amount is subjected to a predetermined correction, and the result is sent to the digital instrumentation device (32) via the blast furnace control system (18).

そして、デジタル計装装置(32)により制御弁(42)、
(44),(46)の開度が適宜制御されて、アクション動
作がなされ、高炉(1)の炉温が所望の値に制御され
る。
And the control valve (42) by the digital instrumentation device (32),
The opening degrees of (44) and (46) are appropriately controlled to perform an action operation, and the furnace temperature of the blast furnace (1) is controlled to a desired value.

次に、知識ベースの構成及びその具体的な推論を第2図
に基づいて説明する。
Next, the structure of the knowledge base and its specific inference will be described with reference to FIG.

(A)炉熱レベル判定KS(KS(Knowlege Source);知
識源)グループ; 推論開始時刻における炉熱の状態を判定する知識ベース
である。「溶銑温度」、「送風圧力」、「羽口埋込温
度」等、センサの属性、機能に分割されたKS群からなっ
ており、各KS群毎に高〜低レベルまで7段階に分けられ
た炉熱レベルに対し、後述する方法でCF値分布を求め、
最大確信度のレベルを現時刻の炉熱レベルとしている。
また、炉熱レベルが極度に低いと判定した場合は、羽口
状況、出銑状況などを任意の時刻に対話形式で入力し、
センサ関係ルールで得られない情報を取り込むことがで
きる「人間判断ルール」を持っている。
(A) Reactor heat level judgment KS (KS (Knowlege Source); knowledge source) group; This is a knowledge base for judging the state of furnace heat at the inference start time. It consists of KS groups divided into sensor attributes and functions such as "hot metal temperature", "blast pressure", "tuyere embedding temperature", etc. Each KS group is divided into 7 levels from high to low levels. Determine the CF value distribution for the furnace heat level
The maximum confidence level is the furnace heat level at the current time.
If it is determined that the furnace heat level is extremely low, enter the tuyere condition, tap condition, etc. at any time interactively,
It has a "human judgment rule" that can capture information that cannot be obtained by sensor-related rules.

なお、その他残銑滓貯留、溶銑成分、出銑口間温度偏
差、出銑形態など様々な条件に対応できる知識ベースも
含まれている。
In addition, it also contains a knowledge base that can handle various conditions such as residual slag storage, hot metal composition, temperature deviation between taps and tap forms, etc.

(B)炉熱推移判定KSグループ; 炉熱推移を、過去から現在に至る変化の度合により、急
上昇〜一定〜急降下の間で5段階に分け各ランクごとに
確信度を求め、その最大の値の段階位置を現時刻の炉熱
推移状態とする。
(B) Furnace heat transition judgment KS group: The furnace heat transition is divided into 5 stages from a rapid rise to a constant to a steep fall according to the degree of change from the past to the present, and the confidence is calculated for each rank, and the maximum value thereof is obtained. The stage position of is set to the furnace heat transition state at the current time.

知識ベースは、「溶銑温度」を初めとした各種センサ類
と、「溶銑成分」等から構成されており、また「溶銑温
度」と「溶銑成分」とについては、更に「短期推移」及
び「長期推移」に分けてルール化している。
The knowledge base is composed of various sensors such as "hot metal temperature" and "hot metal components", etc. For "hot metal temperature" and "hot metal components", "short term transition" and "long term" It is divided into "transition" and made into a rule.

(C)アクション判定KSグループ; 現時刻の炉熱状態を炉熱推移と炉熱レベルを軸としたマ
トリックス上で求め、取るべきアクションを決定する。
第3図はその例を示したもので、この例ではCF値の頂点
(最大値)が、炉熱レベル=4,炉熱推移=3であること
を示している。なお、マトリックス上の各位置のアクシ
ョン型及びアクション量は予めフレームに知識として格
納されている。アクション型は例えば第4図に示すよう
に構成され、アクション量については第5図に示される
ように定量化されている。
(C) Action judgment KS group; Determines the action to be taken by obtaining the furnace heat status at the current time on a matrix with the furnace heat transition and furnace heat level as axes.
FIG. 3 shows an example thereof, and in this example, the peak (maximum value) of the CF value is that the furnace heat level = 4 and the furnace heat transition = 3. The action type and the amount of action at each position on the matrix are stored as knowledge in the frame in advance. The action type is configured, for example, as shown in FIG. 4, and the action amount is quantified as shown in FIG.

なお、アクション型の所定位置のアクションを採用する
際にはCF値が所定の大きさに達していることが必要であ
る。また、アクション量は全てを自動制御することを原
則とするが、一部をマニュアル制御することも可能であ
る(例えば第5図のG)。
When adopting an action-type action at a predetermined position, the CF value needs to reach a predetermined value. Further, in principle, all of the action amount is automatically controlled, but it is also possible to partially control the action amount (for example, G in FIG. 5).

(D)アクション補正量判定KSグループ; 過去にとられたアクション或いは外乱の判定をすると共
に、それらの現時刻における影響量を考慮して補正アク
ション量を決定する。その内容は、送風湿度、送風温
度、液体燃料、コークス比等の操作量変更、及びコーク
ス水分、付着物脱落等の外乱等を検知して対応するルー
ル等から構成されている。
(D) Action correction amount determination KS group: Determines the action or disturbance taken in the past and determines the correction action amount in consideration of the influence amount at the present time. The contents are composed of rules and the like which detect and respond to changes in manipulated variables such as blast humidity, blast temperature, liquid fuel, and coke ratio, and disturbances such as coke water content and falling of adhering substances.

例えば、送風湿度を変更した場合、その変更時刻と変更
量は「操作量変更検知」ルールで自動的に検出され、そ
の後の影響量は「送風湿度」ルールにより時間の関数と
して考慮される。また、炉壁付着物の脱落時には、「壁
落ち」ルールにより自動的に脱落個所と炉熱への影響量
及び羽口先降下時間が判定され、予備アクションの操作
時刻と操作量が決定され補正計算に組み込まれる。
For example, when the blast humidity is changed, the change time and the changed amount are automatically detected by the "manipulation amount change detection" rule, and the subsequent influence amount is considered as a function of time by the "blast humidity" rule. In addition, when the deposits on the furnace wall fall off, the "falling wall" rule automatically determines the drop-off point, the amount of influence on the furnace heat and the tuyere tip descent time, and determines the operation time and amount of the preliminary action to make a correction calculation. Incorporated into.

(E)総合判定KS; 上記(A)〜(D)の判定結果に基づいて取るべきアク
ション量を総合判定する。そして、その判定結果は休風
判定KSと共に操業状態判定KSに入力されて操業状態が判
定され、画面表示KSを介してCRT(30)に表示して取る
べきアクション量をオペレータに指示、ガイダンスする
と同時に、デジタル計装装置(32)にフィードバックし
て完全自動制御を行なう(第1図参照)。
(E) Comprehensive judgment KS: Comprehensively judges the amount of action to be taken based on the judgment results of (A) to (D) above. Then, the determination result is input to the operation state determination KS together with the breeze determination KS to determine the operation state, and displayed on the CRT (30) via the screen display KS to instruct the operator about the amount of action to be taken and provide guidance. At the same time, it is fed back to the digital instrumentation device (32) to perform fully automatic control (see FIG. 1).

次に、上記の各知識ベース(A)(B)でCF値を求める
際に用いられる3次元関数について説明する。
Next, the three-dimensional function used when obtaining the CF value in each of the above knowledge bases (A) and (B) will be described.

この関数を導入しない通常のプロダクションルールにお
いては、関係する全てのセンサに対して、例えば、 IF(センサiの温度がT1〜T2の範囲である。)THEN
(高熱レベルであるCF値はC1),……,(低熱レベルで
あるCF値はCn); IF(センサiの温度がT1〜T3の範囲である。)THEN
(高熱レベルのCF値C′1),……(低熱レベルのCF値
はC′n); …… とルールを表現して行く必要があり、膨大なルール数と
なるため推論時間が増大し、且つ、CF値の調整が極めて
繁雑になる欠点がある。
In a normal production rule that does not introduce this function, for example, IF (the temperature of the sensor i is in the range of T1 to T2) THEN for all related sensors.
(CF value at high heat level is C1), ..., (CF value at low heat level is Cn); IF (Temperature of sensor i is in the range of T1 to T3.) THEN
(CF value at high heat level C'1), ... (CF value at low heat level is C'n); ... It is necessary to express the rules as follows, and the inference time increases because of the huge number of rules. Moreover, there is a drawback that the adjustment of the CF value becomes extremely complicated.

第6図は或る一つのセンサ情報に対する炉熱推移の3次
元関数を示したものである。図中(●)はこの関数の境
界条件として与える入力値である。
FIG. 6 shows a three-dimensional function of the furnace heat transition with respect to a certain sensor information. (●) in the figure is the input value given as the boundary condition of this function.

図において、X〜Zは、 X軸:一次処理データ(例えばソリューションロスカー
ボン量) Y軸:炉熱推移状況(変化の程度を1〜5段階に区別) Z軸:確信度(CF値) を意味する。ここでは、あるセンサの値がX軸上のXの
時、第6図内に示すY軸上の各段階(j=1〜5)に対
する確信度Zj(X)が求まることを表している。このよ
うにして各情報ごとに確信度分布を求めた後、センサー
ごとに重み付けをして累積加算し、炉熱推移の総合確信
度分布を決定する。
In the figure, X to Z are: X-axis: primary treatment data (for example, solution loss carbon amount) Y-axis: furnace heat transition status (degree of change is classified into 1 to 5 stages) Z-axis: confidence (CF value) means. Here, it is shown that when the value of a certain sensor is X on the X axis, the certainty factor Zj (X) for each stage (j = 1 to 5) on the Y axis shown in FIG. 6 is obtained. After obtaining the certainty factor distribution for each information in this way, each sensor is weighted and cumulatively added to determine the overall certainty factor distribution of the furnace heat transition.

次に、溶銑温度レベルの3次元関数の作成方法について
詳細に説明する。第7図は出銑中の溶銑温度変化の分布
を表したものであり、各軸はそれぞれ X軸;出銑温度 Y軸;溶銑温度 Z軸;出現頻度(発生頻度数率) を意味している。次に、出銑時刻X=Xiにおける溶銑温
度Tiとタップ最高溶銑温度Tmiの関係を示したものが第
8図である。この図に基づいてタップ最高溶銑温度と炉
熱との関係、及び出現頻度とCF値の関係を調整すると第
9図に示される3次元関数が得られる。なお、出銑温度
は出銑開始からの経過時間や操業条件に依存した計測情
報であるため、使い分けができるように30種類以上用意
されており、条件に合わせて自動的に選択される。
Next, a method of creating a three-dimensional function of the hot metal temperature level will be described in detail. Figure 7 shows the distribution of hot metal temperature changes during tapping. Each axis means X axis; tapping temperature Y axis; hot metal temperature Z axis; frequency of occurrence (frequency of occurrence). There is. Next, FIG. 8 shows the relationship between the hot metal temperature Ti and the tap maximum hot metal temperature Tmi at the tapping time X = Xi. Based on this figure, the three-dimensional function shown in FIG. 9 is obtained by adjusting the relationship between the tap hot metal temperature and the furnace heat and the relationship between the appearance frequency and the CF value. Since the tapping temperature is measurement information that depends on the elapsed time from the tapping start and the operating conditions, more than 30 types are prepared so that they can be used properly, and are automatically selected according to the conditions.

以上の3次元関数はフレームに記載され、計算の手続き
はLISP関数で与えられる。
The above three-dimensional function is described in the frame, and the calculation procedure is given by the LISP function.

第10図に吹込み水比制御により全自動制御の操業の実績
を示す。例えば、アクションD1(水比−3g/Nm3)は、炉
熱レベルに低下によるものである。また、15時のアクシ
ョン(水比−2g/Nm3)は現時刻ではC型(ノーアクショ
ン)であるが、後にコークス比−2kg/Tが羽口先へ降下
することを考慮して取られたものである。
Figure 10 shows the results of the operation of fully automatic control by the injection water ratio control. For example, action D1 (water ratio-3g / Nm3) is due to the reduction in reactor heat level. Also, the action at 15:00 (water ratio-2g / Nm3) is C type (no action) at the current time, but it was taken in consideration that the coke ratio -2kg / T will drop to the tuyere later. Is.

本実施例による操業実績と、従来のオペレータによる操
業実績とを比較すると、第11図に示したように溶銑温度
の管理精度の向上が図られていることが分かる。このこ
とは、操業管理の標準化ができたことを意味している。
Comparing the operation results of the present embodiment with the operation results of the conventional operator, it can be seen that the management accuracy of the hot metal temperature is improved as shown in FIG. This means that operational management has been standardized.

[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、高炉に設置された各種
のデータから加工データを作成し、その加工データと経
験等に基づく知識ベースとにより人工知能としての所定
の推論をするようにしたので、従来の経験が十分に生か
され、以下の効果が得られている。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, processing data is created from various data installed in a blast furnace, and predetermined inference as artificial intelligence is made based on the processing data and a knowledge base based on experience and the like. As a result, the conventional experience is fully utilized and the following effects are obtained.

(1)操業管理の標準化 (2)人間の誤判断の防止 (3)温度,成分変動の少ない高品質溶銑の次工程への
安定供給 (4)炉冷の回避 (5)省力化 (6)コンピュータで装置を実現した際にその演算容
量、演算速度を改善し、且つ高炉の経年変化等の新たな
状況に対してもルールの追加、修正が容易になってい
る。
(1) Standardization of operation management (2) Prevention of human error (3) Stable supply of high-quality hot metal with little temperature and component changes to the next process (4) Avoiding furnace cooling (5) Labor saving (6) When the device is realized by a computer, its calculation capacity and calculation speed are improved, and rules can be easily added and modified even for new situations such as aging of the blast furnace.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例に係る高炉炉熱自動制御シ
ステムのブロック図、第2図は知識ベースの構成を示し
たブロック図、第3図はアクションマトリックスの一例
を示した説明図、第4図はアクションマトリックスの型
の一例を示した説明図、第5図はアクション量の一例を
示した説明図、第6図は炉熱推移の3次元関数の説明
図、第7図〜第9図は炉熱レベルの3次元関数の作成方
法を示した説明図、第10図は吹き込み水比例制御による
全自動制御の操業例の実績を示した特性図、第11図は溶
銑温度のエラー発生率を示した特性図である。
1 is a block diagram of a blast furnace thermal automatic control system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a knowledge base, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an action matrix, FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the type of action matrix, FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the action amount, FIG. 6 is an explanatory diagram of a three-dimensional function of furnace heat transition, and FIGS. Fig. 9 is an explanatory diagram showing the method of creating a three-dimensional function of the furnace heat level, Fig. 10 is a characteristic diagram showing the results of an operation example of fully automatic control by blowing water proportional control, and Fig. 11 is an error in the hot metal temperature. It is a characteristic view showing the incidence.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高炉に設置された各種のセンサからデータ
を所定のタイミングで取り込むデータ入力手段と、 前記センサからのデータに基づいて、羽口埋込み温度、
荷下り速度、圧力損失、炉頂温度、ガス利用率、及びソ
リューションロス量を含む、高炉の状況を示す各種デー
タを作成する手段と、 前記各種データをその基準データと比較して、真偽及び
炉熱との関係を示すデータ(以下加工データという)を
作成する手段と、 前記加工データを一時記憶する記憶手段と、 高炉操業についての経験、実績、及び数式モデルに基づ
いた各種の知識ベースが記憶された知識ベース手段と、 前記記憶手段の加工データと前記知識ベース手段の知識
ベースに基づいて炉熱レベル及び炉熱推移をそれぞれ推
論し、炉熱が所定の温度レベルになるように、その推論
結果に基いて高炉に対するアクション量を決定する推論
手段と、 前記アクション量の自動制御を行う手段と を備えたことを特徴とする高炉炉熱自動制御システム。
1. A data input means for taking in data from various sensors installed in a blast furnace at a predetermined timing, and a tuyere embedding temperature based on the data from the sensor,
A means for creating various data indicating the state of the blast furnace, including the unloading speed, pressure loss, furnace top temperature, gas utilization rate, and solution loss amount, and comparing the various data with the reference data to determine whether it is true or false. A means for creating data indicating the relationship with the furnace heat (hereinafter referred to as processing data), a storage means for temporarily storing the processing data, various knowledge bases based on experience, achievements, and mathematical model of blast furnace operation. Based on the stored knowledge base means, the processing data of the storage means and the knowledge base of the knowledge base means, the furnace heat level and the furnace heat transition are respectively inferred so that the furnace heat reaches a predetermined temperature level. A blast furnace thermal automatic control, comprising: an inference means for determining an action amount for the blast furnace based on an inference result; and a means for automatically controlling the action amount. Stem.
【請求項2】推論手段は、センサ情報と、炉熱レベル又
は炉熱推移と、確信度とを3軸とした3次元関数を用い
て推論するものである特許請求の範囲第1項記載の高炉
炉熱自動制御システム。
2. The inference means infers using sensor information, a furnace heat level or furnace heat transition, and a confidence factor using a three-dimensional function having three axes. Blast furnace heat automatic control system.
JP29194387A 1987-11-20 1987-11-20 Blast furnace furnace automatic heat control system Expired - Lifetime JPH0726127B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29194387A JPH0726127B2 (en) 1987-11-20 1987-11-20 Blast furnace furnace automatic heat control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29194387A JPH0726127B2 (en) 1987-11-20 1987-11-20 Blast furnace furnace automatic heat control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01136912A JPH01136912A (en) 1989-05-30
JPH0726127B2 true JPH0726127B2 (en) 1995-03-22

Family

ID=17775465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29194387A Expired - Lifetime JPH0726127B2 (en) 1987-11-20 1987-11-20 Blast furnace furnace automatic heat control system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0726127B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019124931A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-27 주식회사 포스코 Furnace condition control apparatus and method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103361454B (en) * 2012-03-30 2015-03-11 鞍钢股份有限公司 Data-filtering-based method for judging blast furnace hanging
CN106127351A (en) * 2016-07-04 2016-11-16 北京和隆软件有限公司 A kind of blast funnace hot blast stove initially burns producer gas flow optimization system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019124931A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-27 주식회사 포스코 Furnace condition control apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01136912A (en) 1989-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6729514B2 (en) Hot metal temperature prediction method, hot metal temperature prediction device, blast furnace operating method, operation guidance device, hot metal temperature control method, and hot metal temperature control device
CN110752042B (en) Blast furnace hearth state determination method and device and electronic equipment
JPH0726127B2 (en) Blast furnace furnace automatic heat control system
JPH0420961B2 (en)
JPH05156327A (en) Device for controlling furnace heat in blast furnace
KR101858860B1 (en) Apparatus for controlling heat of blast furnace
JP2737136B2 (en) Blast furnace heat control system
JP2737139B2 (en) Blast furnace heat control system
JP2737138B2 (en) Blast furnace operation management and control equipment
JP2518753B2 (en) Blast furnace charge distribution control device
JPH0730368B2 (en) Blast furnace furnace thermal controller
JP2724365B2 (en) Blast furnace operation method
KR100286670B1 (en) Apparatus and method for diagnosing heat level of blast furnace using expert system
JP2696114B2 (en) Blast furnace operation management method
JPH046207A (en) Support system in apparatus for controlling furnace heat in blast furnace
JPH01205009A (en) Apparatus for controlling furnace heat in blast furnace
JP4110780B2 (en) Estimation method of hot metal temperature and disturbance in blast furnace
JPH0598325A (en) Device for controlling distribution of charging materials in blast furnace
RU2652663C2 (en) Method of controlling purge process of converter melting with use of waste gas information
JPH0277508A (en) Apparatus for controlling furnace heat in blast furnace
JP7420587B2 (en) Furnace heat prediction device and method, and furnace heat control guide device and method
JPH02166203A (en) Method for controlling blast temperature in blast furnace
JP2000129319A (en) Method for controlling furnace heat in blast furnace and device therefor
JP2000017310A (en) Operation of blast furnace
JPH0784634A (en) Display device for process control data