JPH07291446A - 粉体吹き込み装置の吹き込みノズル詰まり解消制御方法 - Google Patents
粉体吹き込み装置の吹き込みノズル詰まり解消制御方法Info
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- JPH07291446A JPH07291446A JP10913394A JP10913394A JPH07291446A JP H07291446 A JPH07291446 A JP H07291446A JP 10913394 A JP10913394 A JP 10913394A JP 10913394 A JP10913394 A JP 10913394A JP H07291446 A JPH07291446 A JP H07291446A
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- carrier gas
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- Air Transport Of Granular Materials (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Flow Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融金属中への粉体吹込み状況よりランスノ
ズルの詰まり状況をファジイ推論し、この推論結果を粉
体流量制御および粉体搬送ガス流量制御装置にフィード
バックさせ、自動的に詰まりを解消させ、粉体吹き込み
を継続させることを目的とする。 【構成】 粉体吹込み操業での粉体流量、搬送ガス流
量、搬送ガス圧力、ノズル前圧力を計算機１６に入力
し、予め計算機１６に格納してあるメンバーシップ関数
により、ファジイ推論を行い、この推論結果を粉対流量
制御および粉体搬送ガス流量制御装置へフィードバック
させ自動的に粉体流量およびガス流量を可変し、詰まり
を解消させる。 【効果】 粉体吹込み操業中のランスが詰まりかけた場
合でも、自動的に詰まり解消でき、継続操業が可能とな
る。
ズルの詰まり状況をファジイ推論し、この推論結果を粉
体流量制御および粉体搬送ガス流量制御装置にフィード
バックさせ、自動的に詰まりを解消させ、粉体吹き込み
を継続させることを目的とする。 【構成】 粉体吹込み操業での粉体流量、搬送ガス流
量、搬送ガス圧力、ノズル前圧力を計算機１６に入力
し、予め計算機１６に格納してあるメンバーシップ関数
により、ファジイ推論を行い、この推論結果を粉対流量
制御および粉体搬送ガス流量制御装置へフィードバック
させ自動的に粉体流量およびガス流量を可変し、詰まり
を解消させる。 【効果】 粉体吹込み操業中のランスが詰まりかけた場
合でも、自動的に詰まり解消でき、継続操業が可能とな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は粉体を輸送もしくは、溶
融金属上あるいは溶融金属中に吹き込みノズルを用い粉
体を吹き込む際の詰まりの解消制御方法に関する。
融金属上あるいは溶融金属中に吹き込みノズルを用い粉
体を吹き込む際の詰まりの解消制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、粉体を輸送する際、ガスを搬送用
として用い、吹き込みノズルを通じ溶融金属中に吹き込
む粉体吹き込み装置において、溶融金属中での吹き込み
ノズルは搬送ガスの減少や、粉体量及び搬送ガスの変動
等により、搬送ガスの粉体搬送力の減少が生じノズル部
での粉体詰まり、あるいは溶融金属が吹き込みノズル内
に入り込み詰まりを起こすことが多い。
として用い、吹き込みノズルを通じ溶融金属中に吹き込
む粉体吹き込み装置において、溶融金属中での吹き込み
ノズルは搬送ガスの減少や、粉体量及び搬送ガスの変動
等により、搬送ガスの粉体搬送力の減少が生じノズル部
での粉体詰まり、あるいは溶融金属が吹き込みノズル内
に入り込み詰まりを起こすことが多い。
【０００３】従来、このような吹き込みノズルの詰まり
を予知、検知、解消させる方法として、吹き込みノズル
の入り口に圧力計を設置し、圧力指示値が異常に上昇し
た場合あるいは、定常圧力指示値から規定以上の上昇が
生じた場合に吹き込みノズル詰まり警報を出しオペレー
ターにノズル詰まりを知らせるものでノズル詰まりを解
消させるためには、オペレーターが人力でノズルを治具
で掃除する方法が一般的である。
を予知、検知、解消させる方法として、吹き込みノズル
の入り口に圧力計を設置し、圧力指示値が異常に上昇し
た場合あるいは、定常圧力指示値から規定以上の上昇が
生じた場合に吹き込みノズル詰まり警報を出しオペレー
ターにノズル詰まりを知らせるものでノズル詰まりを解
消させるためには、オペレーターが人力でノズルを治具
で掃除する方法が一般的である。
【０００４】
【発明が解消しようとする課題】しかしながら、従来の
ノズル詰まり検知方法では、前記搬送ガス流量及び粉体
流量の固気比が一定となるように増加した時、また搬送
ガス流量が増加せず一定で、粉体流量のみが増加した
時、さらには粉体流量が一定で、搬送ガス流量のみが増
加した時のいずれの場合でもノズル前圧力は上昇しノズ
ル詰まりのような指示値となる。従来技術でノズル詰ま
りを検出するには、粉体流量一定、搬送ガス流量一定の
もとで、ノズル前圧力が安定した状態から何らかの現象
でノズル部において、粉体が詰まり状態になりノズル前
圧力指示値が異常上昇する時である。このように粉体流
量、搬送ガス流量の変動によりノズル前圧力が変わり粉
体による詰まりの圧力上昇かどうかを判定するのが困難
な状態である。
ノズル詰まり検知方法では、前記搬送ガス流量及び粉体
流量の固気比が一定となるように増加した時、また搬送
ガス流量が増加せず一定で、粉体流量のみが増加した
時、さらには粉体流量が一定で、搬送ガス流量のみが増
加した時のいずれの場合でもノズル前圧力は上昇しノズ
ル詰まりのような指示値となる。従来技術でノズル詰ま
りを検出するには、粉体流量一定、搬送ガス流量一定の
もとで、ノズル前圧力が安定した状態から何らかの現象
でノズル部において、粉体が詰まり状態になりノズル前
圧力指示値が異常上昇する時である。このように粉体流
量、搬送ガス流量の変動によりノズル前圧力が変わり粉
体による詰まりの圧力上昇かどうかを判定するのが困難
な状態である。
【０００５】本発明の目的は、粉体流量、粉体搬送ガス
流量、粉体搬送ガス圧力及び吹き込みノズル前圧力等の
測定値を計算機に入力し計算機でファジイ推論を行い、
粉体流量あるいは搬送ガス流量が変動させた場合におい
ても、的確に吹き込みノズル詰まりを検知し粉体流量お
よび粉体搬送ガス流量を自動的に制御を行い、未然にノ
ズル詰まりを解消し、安定した粉体吹き込みを行うこと
を目的としたものである。
流量、粉体搬送ガス圧力及び吹き込みノズル前圧力等の
測定値を計算機に入力し計算機でファジイ推論を行い、
粉体流量あるいは搬送ガス流量が変動させた場合におい
ても、的確に吹き込みノズル詰まりを検知し粉体流量お
よび粉体搬送ガス流量を自動的に制御を行い、未然にノ
ズル詰まりを解消し、安定した粉体吹き込みを行うこと
を目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、粉体吹き込み
装置により粉体流量及び粉体搬送用ガス流量を制御し粉
体を輸送及び溶融金属上あるいは溶融金属中に吹き込む
際にノズル前圧力を監視し、粉体吹き込み装置のノズル
の詰まりを解消制御する方法において予め粉体流量、粉
体搬送ガス流量、粉体搬送ガス圧力および吹き込みノズ
ル前圧力の情報を、予め計算機に条件部メンバーシップ
関数として格納し、かつノズル詰まりの程度を表す帰結
部メンバーシップ関数を格納しておき、操業時の粉体流
量、粉体搬送ガス流量、粉体搬送ガス圧力および吹き込
みノズル前圧力等の情報が入力された時点で条件部メン
バーシップ関数を合成しその重心より帰結部メンバーシ
ップ関数を算出し、その結果よりノズル詰まり度合いを
検知し、このノズル詰まり度合いを粉体流量制御装置お
よび粉体搬送ガス流量制御装置へフィードバックし、粉
体流量および粉体搬送ガス流量を自動的に可変させノズ
ル詰まりを自動的に解消することを特徴とする粉体吹き
込み装置の吹き込みノズル詰まり解消制御方法である。
装置により粉体流量及び粉体搬送用ガス流量を制御し粉
体を輸送及び溶融金属上あるいは溶融金属中に吹き込む
際にノズル前圧力を監視し、粉体吹き込み装置のノズル
の詰まりを解消制御する方法において予め粉体流量、粉
体搬送ガス流量、粉体搬送ガス圧力および吹き込みノズ
ル前圧力の情報を、予め計算機に条件部メンバーシップ
関数として格納し、かつノズル詰まりの程度を表す帰結
部メンバーシップ関数を格納しておき、操業時の粉体流
量、粉体搬送ガス流量、粉体搬送ガス圧力および吹き込
みノズル前圧力等の情報が入力された時点で条件部メン
バーシップ関数を合成しその重心より帰結部メンバーシ
ップ関数を算出し、その結果よりノズル詰まり度合いを
検知し、このノズル詰まり度合いを粉体流量制御装置お
よび粉体搬送ガス流量制御装置へフィードバックし、粉
体流量および粉体搬送ガス流量を自動的に可変させノズ
ル詰まりを自動的に解消することを特徴とする粉体吹き
込み装置の吹き込みノズル詰まり解消制御方法である。
【０００７】
【実施例および作用】図１は本発明の実施例を示す粉体
吹き込み装置の概略図である。粉体吹き込み装置は粉体
を貯蔵するタンク１とタンク内のガスを封じる圧力封じ
弁３、タンク内の粉体重量を測定するロードセル１０、
およびタンク内の圧力を一定にする吹き込みタンク内圧
力制御装置１２があって、ロータリーバルブ４で切り出
された粉体２は搬送ガス流量制御装置１３で制御された
ガスと共に粉体輸送配管５を通り、ランス（溶融金属の
高熱に耐える配管）９を経由し鍋７の溶融金属８中にノ
ズル６から吹き込む。
吹き込み装置の概略図である。粉体吹き込み装置は粉体
を貯蔵するタンク１とタンク内のガスを封じる圧力封じ
弁３、タンク内の粉体重量を測定するロードセル１０、
およびタンク内の圧力を一定にする吹き込みタンク内圧
力制御装置１２があって、ロータリーバルブ４で切り出
された粉体２は搬送ガス流量制御装置１３で制御された
ガスと共に粉体輸送配管５を通り、ランス（溶融金属の
高熱に耐える配管）９を経由し鍋７の溶融金属８中にノ
ズル６から吹き込む。
【０００８】粉体の量を測定する重量計１１、搬送ガス
配管に設置した流量制御装置１３と搬送ガス圧力計１４
および吹き込みノズルの直上に設置したノズル前圧力計
１５からの測定値を計算機１６に入力し、計算機１６で
吹き込みノズルの詰まり程度を求め、その結果の１〜５
ＶＤＣ出力信号を粉体流量制御装置１８にフィードバッ
クしロータリーバルブ４の回転数を制御し粉体流量を可
変させ、また搬送ガス流量制御装置１３にもフィードバ
ックし搬送ガス流量を可変させることによって、ノズル
詰まりが生じないようにする。表示装置１７では粉体重
量値、粉体流量制御のための設定値及び指示値、タンク
内圧力制御のための設定値および指示値、搬送ガス流量
制御装置のための設定値及び指示値等を表示する。
配管に設置した流量制御装置１３と搬送ガス圧力計１４
および吹き込みノズルの直上に設置したノズル前圧力計
１５からの測定値を計算機１６に入力し、計算機１６で
吹き込みノズルの詰まり程度を求め、その結果の１〜５
ＶＤＣ出力信号を粉体流量制御装置１８にフィードバッ
クしロータリーバルブ４の回転数を制御し粉体流量を可
変させ、また搬送ガス流量制御装置１３にもフィードバ
ックし搬送ガス流量を可変させることによって、ノズル
詰まりが生じないようにする。表示装置１７では粉体重
量値、粉体流量制御のための設定値及び指示値、タンク
内圧力制御のための設定値および指示値、搬送ガス流量
制御装置のための設定値及び指示値等を表示する。
【０００９】図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、は
本発明による吹き込みノズルの状態を示す図である。図
２中の符号６はランスノズル開口部、７は鍋、８は溶融
金属および９はランスである。図２（ａ）については吹
き込みノズルは健全な状態である。図２（ｂ）について
は僅かに溶融金属が侵入し始めたものあるいは粉体が詰
まり始めたもので、詰まりの初期状態である。図２
（ｃ）については溶融金属が侵入し、あるいは粉体が詰
まりだしたもので詰まりの中期状態であり、このまま粉
体吹き込みを続けると溶融金属の更なる侵入あるいは粉
体自身の詰まりや、粉体詰まり、溶融金属侵入の両方が
作用し詰まりが急速に進行する問題を招く。図２（ｄ）
については溶融金属または粉体が詰まった状態である。
このような場合は粉体が、吹き込みノズルはもちろんの
こと、輸送配管まで粉体が詰まった状態となる。
本発明による吹き込みノズルの状態を示す図である。図
２中の符号６はランスノズル開口部、７は鍋、８は溶融
金属および９はランスである。図２（ａ）については吹
き込みノズルは健全な状態である。図２（ｂ）について
は僅かに溶融金属が侵入し始めたものあるいは粉体が詰
まり始めたもので、詰まりの初期状態である。図２
（ｃ）については溶融金属が侵入し、あるいは粉体が詰
まりだしたもので詰まりの中期状態であり、このまま粉
体吹き込みを続けると溶融金属の更なる侵入あるいは粉
体自身の詰まりや、粉体詰まり、溶融金属侵入の両方が
作用し詰まりが急速に進行する問題を招く。図２（ｄ）
については溶融金属または粉体が詰まった状態である。
このような場合は粉体が、吹き込みノズルはもちろんの
こと、輸送配管まで粉体が詰まった状態となる。
【００１０】上記の吹き込みノズル状態を、推定する手
段について以下に説明する。粉体吹き込み装置に設置し
ている粉体流量、搬送ガス流量、搬送ガス圧力およびノ
ズル前圧力等の測定値から得られる吹き込みノズル状態
を判断する知識は、例えば搬送ガス流量中、搬送ガス圧
力中、粉体流量中、ノズル前圧力中のノズル状態は図２
（ａ）である。また搬送ガス流量中、搬送ガス圧力高、
粉体流量小、ノズル前圧力高のノズル状態は図２（ｃ）
である。といった類の物である。この様に吹き込みノズ
ル状態に影響を及ぼす各種ノズル詰まり条件の程度を表
したものが図４に示すメンバーシップ関数である。
段について以下に説明する。粉体吹き込み装置に設置し
ている粉体流量、搬送ガス流量、搬送ガス圧力およびノ
ズル前圧力等の測定値から得られる吹き込みノズル状態
を判断する知識は、例えば搬送ガス流量中、搬送ガス圧
力中、粉体流量中、ノズル前圧力中のノズル状態は図２
（ａ）である。また搬送ガス流量中、搬送ガス圧力高、
粉体流量小、ノズル前圧力高のノズル状態は図２（ｃ）
である。といった類の物である。この様に吹き込みノズ
ル状態に影響を及ぼす各種ノズル詰まり条件の程度を表
したものが図４に示すメンバーシップ関数である。
【００１１】図３（ａ）は粉体流量のメンバーシップ関
数の形状を表す。ＮＭは「より低い」、ＺＲは「普
通」、ＰＭは「より高い」である。横軸は流量で０〜１
０Ｋｇ／Ｈ、縦軸は確信度で０〜１．０を表す。図３
（ｂ）は搬送ガス流量のメンバーシップ関数の形状を表
す。ＮＭは「より低い」、ＺＲは「普通」、ＰＭは「よ
り高い」である。横軸は流量で０〜１０ＮＭ3 ／Ｈ、縦
軸は確信度で０〜１．０を表す。図３（ｃ）は搬送ガス
圧力のメンバーシップ関数の形状を表す。ＮＳは「低
い」、ＺＲは「普通」、ＰＳは「高い」、ＰＭは「より
高い」である。横軸は圧力で０〜１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ、
縦軸は確信度で０〜１．０を表す。図３（ｄ）は吹き込
みノズル前圧力のメンバーシップ関数の形状を表す。Ｎ
Ｍは「より低い」、ＮＳは「低い」、ＺＲは「普通」、
ＰＳは「高い」、ＰＭは「より高い」である。横軸は圧
力で０〜１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ、縦軸は確信度で０〜１．
０を表す。図３（ｅ）は帰結部（ノズル詰まり度）のメ
ンバーシップ関数の形状を表す。ＮＭは［健全］、ＮＳ
は［健全から詰まり初期までの間］、ＺＲは［詰まり初
期］、ＰＳは「詰まり中期］、ＰＭは［詰まり］であ
る。図３は個体流量、搬送ガス流量、搬送ガス圧力、吹
き込みノズル前圧力等のデータを取り纏めることで作成
できる。これらメンバーシップ関数は予め計算機に格納
されている。
数の形状を表す。ＮＭは「より低い」、ＺＲは「普
通」、ＰＭは「より高い」である。横軸は流量で０〜１
０Ｋｇ／Ｈ、縦軸は確信度で０〜１．０を表す。図３
（ｂ）は搬送ガス流量のメンバーシップ関数の形状を表
す。ＮＭは「より低い」、ＺＲは「普通」、ＰＭは「よ
り高い」である。横軸は流量で０〜１０ＮＭ3 ／Ｈ、縦
軸は確信度で０〜１．０を表す。図３（ｃ）は搬送ガス
圧力のメンバーシップ関数の形状を表す。ＮＳは「低
い」、ＺＲは「普通」、ＰＳは「高い」、ＰＭは「より
高い」である。横軸は圧力で０〜１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ、
縦軸は確信度で０〜１．０を表す。図３（ｄ）は吹き込
みノズル前圧力のメンバーシップ関数の形状を表す。Ｎ
Ｍは「より低い」、ＮＳは「低い」、ＺＲは「普通」、
ＰＳは「高い」、ＰＭは「より高い」である。横軸は圧
力で０〜１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ、縦軸は確信度で０〜１．
０を表す。図３（ｅ）は帰結部（ノズル詰まり度）のメ
ンバーシップ関数の形状を表す。ＮＭは［健全］、ＮＳ
は［健全から詰まり初期までの間］、ＺＲは［詰まり初
期］、ＰＳは「詰まり中期］、ＰＭは［詰まり］であ
る。図３は個体流量、搬送ガス流量、搬送ガス圧力、吹
き込みノズル前圧力等のデータを取り纏めることで作成
できる。これらメンバーシップ関数は予め計算機に格納
されている。
【００１２】図４に、上述のメンバーシップ関数（図
３）に従って、Ｇout（重心）を算出するまでの、演算
器１６における処理手順を示している。データ取り込み
では、１チャージにおける粉体流量ＷＳ、搬送ガス流量
ＦＳ、搬送ガス圧力ＰＧＳ、吹き込みノズル前圧力ＰＳ
の４つのデータを取り込む。次に、各メンバーシップ関
数を使い、各吹き込みノズル詰まりの適合度を順次算出
する。上述の各吹き込みノズル詰まりの適合度を各々Ｍ
ＡＸーＭＩＮ方により適合度の合成を行う。次に、適合
したルールを統合するため、各々合成された結果を面積
法によりＧout（重心）を決定する。
３）に従って、Ｇout（重心）を算出するまでの、演算
器１６における処理手順を示している。データ取り込み
では、１チャージにおける粉体流量ＷＳ、搬送ガス流量
ＦＳ、搬送ガス圧力ＰＧＳ、吹き込みノズル前圧力ＰＳ
の４つのデータを取り込む。次に、各メンバーシップ関
数を使い、各吹き込みノズル詰まりの適合度を順次算出
する。上述の各吹き込みノズル詰まりの適合度を各々Ｍ
ＡＸーＭＩＮ方により適合度の合成を行う。次に、適合
したルールを統合するため、各々合成された結果を面積
法によりＧout（重心）を決定する。
【００１３】図５に示すように粉体流量６ｋｇ／Ｈ、搬
送ガス流量６ＮＭ3 ／Ｈ、搬送ガス圧力９ｋｇ／ｃｍ2
Ｇ、ノズル前圧力７ｋｇ／ｃｍ2 Ｇとすると適合するル
ール数は８個存在しこれらを統合した結果が最終的な出
力となる。適合したルールについて以下に記述する。
送ガス流量６ＮＭ3 ／Ｈ、搬送ガス圧力９ｋｇ／ｃｍ2
Ｇ、ノズル前圧力７ｋｇ／ｃｍ2 Ｇとすると適合するル
ール数は８個存在しこれらを統合した結果が最終的な出
力となる。適合したルールについて以下に記述する。
【００１４】１）適合ルール図５（ａ）各々の確信度は
粉体流量＝０．５６、搬送ガス流量＝０．７１、搬送ガ
ス圧力＝１．０、ノズル前圧力＝０．８８となりこれら
をＭＡＸーＭＩＮ論理積で合成すると０．５６となる。 ２）適合ルール図５（ｂ）各々の確信度は粉体流量＝
０．５６、搬送ガス流量＝０．７１、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．１２となりこれらをＭＡＸ
−ＭＩＮ論理積で合成すると０．１２となる。 ３）適合ルール図５（ｃ）各々の確信度は粉体流量＝
０．４４、搬送ガス流量＝０．７１、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．８８となりこれらをＭＡＸ
ーＭＩＮ論理積で合成すると０．４４となる。 ４）適合ルール図５（ｄ）各々の確信度は粉体流量＝
０．４４、搬送ガス流量＝０．７１、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．１２となりこれらをＭＡＸ
ーＭＩＮ論理積で合成すると０．１２となる。 ５）適合ルール図５（ｅ）各々の確信度は粉体流量＝
０．５６、搬送ガス流量＝０．３０、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．８８となりこれらをＭＡＸ
ーＭＩＮ論理積で合成すると０．３０となる。 ６）適合ルール図５（ｆ）各々の確信度は粉体流量＝
０．５６、搬送ガス流量＝０．３０、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．１２となりこれらをＭＡＸ
ーＭＩＮ論理積で合成すると０．１２となる。 ７）適合ルール図５（ｇ）各々の確信度は粉体流量＝
０．４４、搬送ガス流量＝０．３０、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．８８となりこれらをＭＡＸ
ーＭＩＮ論理積で合成すると０．３０となる。 ８）適合ルール図５（ｈ）各々の確信度は粉体流量＝
０．４４、搬送ガス流量＝０．３０、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．１２となりこれらをＭＡＸ
ーＭＩＮ論理積で合成すると０．１２となる。 各ルールの合成結果を更に面積法で重心を求めると図５
（ｉ）となりその確定値は７．６９２３であり、この数
値は帰結部のメンバーシップ関数に当てはめると、吹き
込みノズル詰まりの領域となる。
粉体流量＝０．５６、搬送ガス流量＝０．７１、搬送ガ
ス圧力＝１．０、ノズル前圧力＝０．８８となりこれら
をＭＡＸーＭＩＮ論理積で合成すると０．５６となる。 ２）適合ルール図５（ｂ）各々の確信度は粉体流量＝
０．５６、搬送ガス流量＝０．７１、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．１２となりこれらをＭＡＸ
−ＭＩＮ論理積で合成すると０．１２となる。 ３）適合ルール図５（ｃ）各々の確信度は粉体流量＝
０．４４、搬送ガス流量＝０．７１、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．８８となりこれらをＭＡＸ
ーＭＩＮ論理積で合成すると０．４４となる。 ４）適合ルール図５（ｄ）各々の確信度は粉体流量＝
０．４４、搬送ガス流量＝０．７１、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．１２となりこれらをＭＡＸ
ーＭＩＮ論理積で合成すると０．１２となる。 ５）適合ルール図５（ｅ）各々の確信度は粉体流量＝
０．５６、搬送ガス流量＝０．３０、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．８８となりこれらをＭＡＸ
ーＭＩＮ論理積で合成すると０．３０となる。 ６）適合ルール図５（ｆ）各々の確信度は粉体流量＝
０．５６、搬送ガス流量＝０．３０、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．１２となりこれらをＭＡＸ
ーＭＩＮ論理積で合成すると０．１２となる。 ７）適合ルール図５（ｇ）各々の確信度は粉体流量＝
０．４４、搬送ガス流量＝０．３０、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．８８となりこれらをＭＡＸ
ーＭＩＮ論理積で合成すると０．３０となる。 ８）適合ルール図５（ｈ）各々の確信度は粉体流量＝
０．４４、搬送ガス流量＝０．３０、搬送ガス圧力＝
１．０、ノズル前圧力＝０．１２となりこれらをＭＡＸ
ーＭＩＮ論理積で合成すると０．１２となる。 各ルールの合成結果を更に面積法で重心を求めると図５
（ｉ）となりその確定値は７．６９２３であり、この数
値は帰結部のメンバーシップ関数に当てはめると、吹き
込みノズル詰まりの領域となる。
【００１５】また同様に図６に示すように粉体流量９Ｋ
ｇ／Ｈ、搬送ガス流量９ＮＭ3 ／Ｈ、搬送ガス圧力９Ｋ
ｇ／ｃｍ2 Ｇ、ノズル前圧力７Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇとすると
適合するルール数は２個存在しこれらを統合した結果が
最終的な出力となる。適合したルールについては以下に
記述する。
ｇ／Ｈ、搬送ガス流量９ＮＭ3 ／Ｈ、搬送ガス圧力９Ｋ
ｇ／ｃｍ2 Ｇ、ノズル前圧力７Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇとすると
適合するルール数は２個存在しこれらを統合した結果が
最終的な出力となる。適合したルールについては以下に
記述する。
【００１６】１）適合ルール図６（ａ）各々の確信度は
粉体流量＝１．０、搬送ガス流量＝１．０、搬送ガス圧
力＝１．０、ノズル前圧力＝０．８８となりこれらをＭ
ＡＸ−ＭＩＮ論理積で合成すると０．８８となる。 ２）適合ルール図６（ｂ）各々の確信度は粉体流量＝
１．０、搬送ガス流量＝１．０、搬送ガス圧力＝１．
０、ノズル前圧力＝０．１２となりこれらをＭＡＸーＭ
ＩＮ論理積で合成すると０．１２となる。 各ルールの合成結果を更に面積法で重心を求めると図６
（ｃ）となりその確定値は５．７９２４であり、この数
値は帰結部のメンバーシップ関数に当てはめると、吹き
込みノズル詰まり気味の領域となる。このようにファジ
イ推論により得られた吹き込みノズルの詰まり信号を、
詰まりが解消する方向に自動的に粉体流量を減少させた
り、また搬送ガス流量を増加させるような制御を行う。
粉体流量＝１．０、搬送ガス流量＝１．０、搬送ガス圧
力＝１．０、ノズル前圧力＝０．８８となりこれらをＭ
ＡＸ−ＭＩＮ論理積で合成すると０．８８となる。 ２）適合ルール図６（ｂ）各々の確信度は粉体流量＝
１．０、搬送ガス流量＝１．０、搬送ガス圧力＝１．
０、ノズル前圧力＝０．１２となりこれらをＭＡＸーＭ
ＩＮ論理積で合成すると０．１２となる。 各ルールの合成結果を更に面積法で重心を求めると図６
（ｃ）となりその確定値は５．７９２４であり、この数
値は帰結部のメンバーシップ関数に当てはめると、吹き
込みノズル詰まり気味の領域となる。このようにファジ
イ推論により得られた吹き込みノズルの詰まり信号を、
詰まりが解消する方向に自動的に粉体流量を減少させた
り、また搬送ガス流量を増加させるような制御を行う。
【００１７】図７に吹き込みノズル詰まり解消のための
制御方式を示す。図７（ａ）はファジイ制御部より粉体
流量制御部へカスケード制御を行った場合である。ファ
ジイ制御部へのノズル詰まり度設定は通常０設定を入れ
る、又、プロセスからのフィードバック値は上述のファ
ジイ推論されたノズル詰まり度である。ファジイ制御部
からは制御量として粉体流量調節部へ出力される。粉体
流量制御部ではファジイ制御部よりノズル詰まり制御量
が設定値として入力されると、それまで一定値で粉体量
を制御していたものが粉体量減少の制御量として出力す
るように、動作し、粉体量を減らすことによって詰まり
の進行を防ぐものである。
制御方式を示す。図７（ａ）はファジイ制御部より粉体
流量制御部へカスケード制御を行った場合である。ファ
ジイ制御部へのノズル詰まり度設定は通常０設定を入れ
る、又、プロセスからのフィードバック値は上述のファ
ジイ推論されたノズル詰まり度である。ファジイ制御部
からは制御量として粉体流量調節部へ出力される。粉体
流量制御部ではファジイ制御部よりノズル詰まり制御量
が設定値として入力されると、それまで一定値で粉体量
を制御していたものが粉体量減少の制御量として出力す
るように、動作し、粉体量を減らすことによって詰まり
の進行を防ぐものである。
【００１８】図７（ｂ）は、図７（ａ）と同時にファジ
イ制御部より搬送ガス流量制御部へカスケード制御を行
った場合である。ファジイ制御部へのノズル詰まり度設
定は通常０設定を入れる。又、プロセスからのフィード
バック値は上述のファジイ推論されたノズル詰まり度で
ある。ファジイ制御部からは制御量として搬送ガス流量
調節部へ出力される。搬送ガス流量制御部ではファジイ
制御部よりノズル詰まり制御量が設定値として入力され
ると、それまで一定値で搬送ガス量を制御していたもの
が搬送ガス量増加の制御量として出力するように動作
し、搬送ガス量を増加させ粉体を吹き飛ばし詰まりをな
くす方向に働く。
イ制御部より搬送ガス流量制御部へカスケード制御を行
った場合である。ファジイ制御部へのノズル詰まり度設
定は通常０設定を入れる。又、プロセスからのフィード
バック値は上述のファジイ推論されたノズル詰まり度で
ある。ファジイ制御部からは制御量として搬送ガス流量
調節部へ出力される。搬送ガス流量制御部ではファジイ
制御部よりノズル詰まり制御量が設定値として入力され
ると、それまで一定値で搬送ガス量を制御していたもの
が搬送ガス量増加の制御量として出力するように動作
し、搬送ガス量を増加させ粉体を吹き飛ばし詰まりをな
くす方向に働く。
【００１９】
【発明の効果】本発明によって、吹き込みノズルの詰ま
りが発生し始めても、自動的にノズル詰まりを解消させ
ることが可能である。このため、粉体吹き込みはノズル
詰まりによる一次停止操業は減少し、連続した安定操業
が可能となる。しかも、オペレーターのノズル掃除の頻
度が減少し、省力化にもつながる。
りが発生し始めても、自動的にノズル詰まりを解消させ
ることが可能である。このため、粉体吹き込みはノズル
詰まりによる一次停止操業は減少し、連続した安定操業
が可能となる。しかも、オペレーターのノズル掃除の頻
度が減少し、省力化にもつながる。
【図１】本発明の実施態様例を示す粉体吹き込み装置の
概要図。
概要図。
【図２】図１に示す吹き込みノズルの状態を示す縦断面
概要図である。
概要図である。
【図３】本発明において用いる、粉体流量に対するメン
バーシップ関数の値を示すグラフである。
バーシップ関数の値を示すグラフである。
【図４】図１に示す演算器１６の、ノズル詰まり状態算
出処理を示すフローチャートである。
出処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明のメンバーシップ関数を使った吹き込み
ノズル詰まり状態の適合ルール図である。
ノズル詰まり状態の適合ルール図である。
【図６】本発明のメンバーシップ関数を使った吹き込み
ノズル詰まり気味状態の適合ルール図である。
ノズル詰まり気味状態の適合ルール図である。
【図７】本発明の吹き込みノズル詰まり制御系を示す図
である。
である。
１ 吹き込みタンク ２ 粉体 ３ 圧力封じ弁 ４ ロータリーバルブ ５ 粉体輸送配管 ６ ノズル ７ 鍋 ８ 溶融金属 ９ ランス １０ ロードセル １１ 重量計 １２ 吹き込みタンク内圧制御装置 １３ 搬送ガス流量制御装置 １４ 搬送ガス圧力計 １５ 吹き込みノズル前圧力計 １６ 演算器（計算機） １７ 表示装置 １８ 粉体流量制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】粉体吹き込み装置により粉体流量及び粉体
搬送用ガス流量を制御し粉体を輸送及び溶融金属上ある
いは溶融金属中に吹き込む際にノズル前圧力を監視し、
粉体吹き込み装置のノズルの詰まりを解消制御する方法
において予め粉体流量、粉体搬送ガス流量、粉体搬送ガ
ス圧力および吹き込みノズル前圧力の情報を、予め計算
機に条件部メンバーシップ関数として格納し、かつノズ
ル詰まりの程度を表す帰結部メンバーシップ関数を格納
しておき、操業時の粉体流量、粉体搬送ガス流量、粉体
搬送ガス圧力および吹き込みノズル前圧力等の情報が入
力された時点で条件部メンバーシップ関数を合成しその
重心より帰結部メンバーシップ関数を算出し、その結果
よりノズル詰まり度合いを検知し、このノズル詰まり度
合いを粉体流量制御装置および粉体搬送ガス流量制御装
置へフィードバックし、粉体流量および粉体搬送ガス流
量を自動的に可変させノズル詰まりを自動的に解消する
ことを特徴とする粉体吹き込み装置の吹き込みノズル詰
まり解消制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10913394A JPH07291446A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 粉体吹き込み装置の吹き込みノズル詰まり解消制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10913394A JPH07291446A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 粉体吹き込み装置の吹き込みノズル詰まり解消制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07291446A true JPH07291446A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=14502421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10913394A Withdrawn JPH07291446A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 粉体吹き込み装置の吹き込みノズル詰まり解消制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07291446A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100989785B1 (ko) * | 2008-09-29 | 2010-10-25 | 현대제철 주식회사 | 가탄제 투입노즐의 고장표시장치 및 방법 |
| CN102032793A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-04-27 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 喷枪定位控制方法 |
| EP2702179B1 (en) | 2011-04-29 | 2019-07-31 | Berry Metal Company | Gas and particulate delivery system and method for metallurgical vessel |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP10913394A patent/JPH07291446A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100989785B1 (ko) * | 2008-09-29 | 2010-10-25 | 현대제철 주식회사 | 가탄제 투입노즐의 고장표시장치 및 방법 |
| CN102032793A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-04-27 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 喷枪定位控制方法 |
| EP2702179B1 (en) | 2011-04-29 | 2019-07-31 | Berry Metal Company | Gas and particulate delivery system and method for metallurgical vessel |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010703 |