JPH093556A - 焼結機における操業変更アクション決定方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 焼結操業の知識ベースに基づいて、焼結操業
のデータを少ない計算量で迅速かつ簡単に精度よく処理
する焼結機における操業変更アクション決定方法とその
装置を提供する。 【構成】 禁制アクションとプロセスデータとの関係を
示す対照表に実測したプロセスデータを照合して、変更
可能な操業アクションを設定して、操業アクションを変
更した場合のプロセスデータをシミュレーションして求
め、該シミュレーションして求めたプロセスデータそれ
ぞれに焼結操業指向で決まる重み付けを行った後、最適
なプロセスデータを示す操業アクションを選定して、こ
れを操業変更アクションとする操業変更アクション決定
方法とその装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高炉用の原料としての焼
結鉱を製造する焼結機における操業変更アクション決定
方法とその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼結操業においては、得られる焼結鉱の
品質（強度、還元性等）、コスト、焼結機から排出され
る排ガス中のＮＯ_X 濃度、ＳＯ_X 濃度、煤塵量等の環境
条件を適切に管理するためには、操作すべき条件が複雑
多岐にわたるために、熟練した操業者が操業状態を総合
的に判断して焼結操業の適正なアクションを選択するこ
とにより行われていた。しかし、近年、焼結操業の操業
データをコンピュータにより処理して、その時点での最
適なアクションを決定するための技術開発が進んでお
り、このような技術として、例えば特開昭６３−１００
１３７号公報には、焼結操業状況を熱量、通気、品質の
３点からそれぞれあいまい関数で評価し、これらあいま
い関数と、あいまい制御則とに基づいてコークス比、パ
レットスピード、層厚の変化幅を求め、これら変化幅に
基づいて歩留、焼結鉱品位が最適となるようにパレット
スピードや原料配合比等の操業条件を決定する技術が記
載されている。また、特開平４−２７３２号公報には、
リアルタイムで入力される焼結プロセスのデータを使用
して、焼結プロセスの操業状態及び主要品質の動向を統
計的手法及び知識ベースに基づいて推論して得た結果に
基づいて環境維持、成品品質の安定化、及び成品コスト
の低減を図る方法が提案されている。さらに、焼結操業
のデータ処理を行って焼結操業のアクションを決定する
方法としては、可能な全てのアクションの操作の組合わ
せについて予測される結果を個別に逐次計算して、その
中から最適解を求めるような個別検討方法、あるいは公
知の線形計画法を適用するデータ処理を行って解を求め
る数学的方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭６３−１００１３７号公報に記載のあいまい制御を
適用する技術では、処理すべきデータ数が膨大となる場
合には、処理速度が遅くなり、あいまい制御のプログラ
ムの構成が複雑となるという欠点がある。従って、設備
及び原料条件の変化に伴ってプログラムを部分的に修正
する必要が生じた場合に柔軟に対応することが容易では
なく、プログラム及び操業時におけるメンテナンス作業
が困難となる。このため、制御精度の低下を招き、現実
に自動化に適応させることが不可能であった。

【０００４】また、前記特開平４−２７３２号公報に記
載の統計的手法及び知識ベースに基づいて焼結プロセス
の状態を推論する方法では、予め設定されている操業指
向に基づいて推論が行われるので、設備原料条件の変動
に対応することが困難であり、また最適解を一つ表示す
るだけなので現実には様々な選択の余地があるにも拘わ
らず細かなケース検討ができないという問題点があっ
た。さらに、制御に際して操作すべき焼結プロセスの操
作変数が多岐にわたり、該変数の可能な全ての領域にお
ける各変数の組合わせについて計算を行う必要があるた
めに、データ処理が膨大、かつ複雑でありメンテナンス
や調整に多大の時間を要して焼結プロセスの制御精度が
低下するような問題点があった。

【０００５】また、前記個別検討法により焼結操業のア
クションを決定する方法では、制御すべき制御変数の数
が増大するに伴い、必要な計算量が幾何級数的に増大す
るため、通常のコンピュータでは処理が遅くなり、焼結
操業の変化に対応した迅速なアクションを取ることが不
可能である。さらに、前記線形計画法に基づくデータ処
理では、数学的な処理が機械的に行われるが、最適解の
算出根拠を明示して直接的に理解することが困難である
ため、部分的な条件の修正を要するプログラムのメンテ
ナンスに際しては、焼結操業における高度の知識と共
に、プログラミングについての理解力を必要とし、汎用
的なケース検討等について線形計画法を適用することが
できなかった。本発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、焼結操業の知識ベースに基づいて、焼結操業
のデータを少ない計算量で迅速かつ簡単に精度よく処理
する焼結機における操業変更アクション決定方法とその
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の焼結機における操業変更アクション決定方法は、
鉄鉱石、生石灰及び熱源等の副原料を焼結原料として、
所定の層厚に焼結機のパレット上に装入して焼結鉱を製
造するに際して、焼結機の操業制御を行うために前記生
石灰の配合比率、熱源の配合比率、パレット上焼結原料
層厚等の増減変更の操業変更アクションを決定する方法
において、前記操業アクションの内、前記増減変更する
ことを禁止するものを禁制アクションとし、この禁制ア
クションと前記焼結鉱の品質値、焼結排ガス中のＳＯ_X
濃度、ＮＯ_X 濃度、煤塵量等の環境値、焼結鉱を製造す
る際の原単位等のプロセスデータとの関係を示す対照表
を有し、該対照表と実測した前記プロセスデータを照合
して前記禁制アクションを選出し、更に、これを除く他
の増減変更可能な操業アクションを求め、該増減変更可
能な操業アクションの各々を単独又は組合わせて変更し
た場合の各々のプロセスデータをシミュレーションして
求め、該シミュレーションして求めたプロセスデータそ
れぞれに焼結操業指向で決まる重み付けを行った後、最
適なプロセスデータを示すところの操業アクションを選
出して、これらを操業変更アクションとするように構成
されている。請求項２記載の焼結機における操業変更ア
クション決定方法は、請求項１記載の焼結機における操
業変更アクション決定方法において、前記重み付けをし
たプロセスデータを優先度順に並び変えて、それぞれに
対応する操業アクションを出力するように構成されてい
る。

【０００７】請求項３記載の焼結機における操業変更ア
クション決定装置は、鉄鉱石、生石灰及び熱源等の副原
料を焼結原料として、所定の層厚に焼結機のパレット上
に装入して焼結鉱を製造するに際して、焼結機の操業制
御を行うために前記生石灰の配合比率、熱源の配合比
率、パレット上焼結原料層厚等の増減変更の操業変更ア
クションを決定する装置において、前記操業アクション
の内、前記増減変更することを禁止するものを禁制アク
ションとし、この禁制アクションと前記焼結鉱の品質
値、焼結排ガス中のＳＯ_X 濃度、ＮＯ_X 濃度、煤塵量等
の環境値、焼結鉱を製造する際の原単位等のプロセスデ
ータとの関係を示す対照表を記憶し、該対照表と実測し
た前記プロセスデータを照合して前記禁制アクションを
選出し、更にこれを除く他の増減変更可能な操業アクシ
ョンを求める第１の処理手段と、該増減変更可能な操業
アクションの各々を単独又は組合わせて変更した場合の
各々のプロセスデータをシミュレーションして求める第
２の処理手段と、該シミュレーションして求めたプロセ
スデータそれぞれに焼結操業指向で決まる重み付けを行
った後、最適なプロセスデータを示すところの操業アク
ションを選出して、これを操業変更アクションとする第
３の処理手段とを有する。

【０００８】プロセスデータとは焼結操業における環境
値、焼結鉱の品質値、焼成状態、及び生産コスト等を表
示する数値であり、測定時点での測定値、所定期間内で
の平均値、及び所定時間前と現時点との差である傾向値
等が含まれる。禁制アクションとは、焼結操業における
生石灰と熱源となる粉コークス配合比率及び焼結原料の
層厚を制御する際に規制される操作をいう。禁制アクシ
ョンとプロセスデータとの対照表とは、焼結操業におけ
る過去のデータを集約して得られる知識の体系を表現し
たものであり、ある焼結操業状態を表すプロセスデータ
の組が指定されれば、その時点での禁制アクションが定
まるようになっている。なお、対照表は必ずしも表の形
で表現されている必要はなく、プログラムデータ等の形
でコンピュータのメモリ上に保持されるものであっても
よい。操業指向とは、歩留、品質、環境、及び原単位等
のそれぞれを差別化させるための重み付け係数を定める
ことであり、例えばコストを優先させるような場合には
原単位にかかる重み付け係数の値を他の項目より相対的
に増加させるように調整すること等をいう。

【０００９】

【作用】請求項１、２記載の焼結機における操業変更ア
クション決定方法においては、予め、生石灰の配合比
率、熱源の配合比率、及び焼結原料の層厚等を増減操作
することを禁止する禁制アクションと、品質、環境、原
単位等のプロセスデータとの関係を示す対照表を作成
し、該対照表と、実際に測定した各プロセスデータを照
合して、禁制アクションを求めて、これに対応する可能
な操業アクション内において前記生石灰の配合比率、熱
源の配合比率、及び焼結原料の層厚を変えた場合のプロ
セスデータをシミュレーションし、これをもとに最適な
プロセスデータを示す実際の操業アクションを決定する
ので、予め予測すべきアクションの範囲が狭められて、
必要な計算回数を大幅に削減することができる。

【００１０】特に、請求項２記載の焼結機における操業
変更アクション決定方法においては、重み付けをしたプ
ロセスデータを優先度順に並び変えて、それぞれに対応
する生石灰の配合比率、熱源の配合比率、及び焼結原料
の層厚の各操業アクションを出力するので、関連する項
目を客観的な規準を基にして総合的に判断することがで
きる。

【００１１】請求項３記載の焼結機における操業変更ア
クション決定装置においては、入力された測定プロセス
データを予め設定した禁制アクションとプロセスデータ
との対照表とを照合して、各々の操作可能な操業アクシ
ョンを定める第１の処理手段と、該操業アクション内に
おいてプロセスデータをシミュレーションする第２の処
理手段と、該予測したプロセスデータに操業指向の重み
付けをそれぞれ行った後、最適なプロセスデータを選定
し、この選定プロセスデータを示す操業アクションを選
定し、これを操業アクションとする第３の処理手段とを
有するので、必要な計算回数を減らして、予測される結
果を効率的に一覧表示することができる。

【００１２】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本実施例に係る焼結機における操業
変更アクション決定装置の構成図、図２は同決定方法の
説明図、図３は同決定方法におけるアクションを決定す
る手順の説明図、図４は同決定方法におけるシミュレー
ション部の動作の説明図である。

【００１３】本実施例に係る焼結機における操業変更ア
クション決定装置１０は、操業アクションを定める第１
の処理手段５０と、該操業アクション内のプロセスデー
タを予測する第２の処理手段６０、及び該予測したプロ
セスデータの中から操業アクションを決定する第３の処
理手段７０とからなる。そして、図１に示すように第１
の処理手段は例えば、焼結機１１からのプロセスデータ
が入力されるプロセスコンピュータ１２、環境評価部１
３、品質評価部１４、焼成評価部１５、及びそれらのデ
ータを処理して操業変更アクションを決定するアクショ
ン決定部１６から構成されている。そして、この第１の
処理手段５０と第２の処理手段６０の一例であるシミュ
レーション部１７、並びに第３の処理手段７０の一例で
ある評価部１８、出力部１９及び操業指向評価部２１と
からアクション決定装置１０の全体が構成されている。

【００１４】焼結機１１は有効機長１２０ｍ、パレット
幅５ｍ、約１８，０００ｔ／日の焼結原料の処理能力を
有するＤＬ（Ｄｗｉｇｈｔ Ｌｌｏｙｄ）式である。そ
して、焼結原料を保持するための床敷鉱をグレート上に
敷きつめた焼結パレット上に、各焼結原料がドラムフィ
ーダー等により全焼結原料の層厚が約６００ｍｍとなる
ように装入され、焼成温度約１３６０℃、パレット速度
３．４〜３．６ｍ／分の焼結条件で前記焼結原料が処理
されるようになっている。焼結機１１及びその周辺機器
の操業によって発生する排ガス中の煤塵量、ＮＯ_X 濃
度、ＳＯ_X 濃度等の環境データ、焼結処理された焼結鉱
のタンブラー強度指数（ＴＩ）、還元粉化指数（ＲＤ
Ｉ）、ＦｅＯ成分等の品質データ、及び移動するパレッ
トの下部に固定して設けられた多数の風箱中の温度等の
焼成データをそれぞれ測定するための各種センサ類が取
り付けられており、該センサから出力されるプロセスデ
ータ（環境データ、品質データ、焼成データ）が
プロセスコンピュータ１２に随時入力される。

【００１５】前記プロセスコンピュータ１２により処理
され、後処理に便利なように変換された前記各プロセス
データが環境評価部１３、品質評価部１４、焼成評価部
１５にそれぞれ転送されるようになっている。環境評価
部１３、品質評価部１４、及び焼成評価部１５は、焼結
操業を実際に行うことにより蓄積されたノウハウ、知識
を集約することにより設定されている各プロセスデータ
と禁制アクションとの対照表のデータをそれぞれ有して
いる。従って、該対照表のデータと前記プロセスコンピ
ュータ１２から入力されるプロセスデータとを比較する
ことにより、評価時点での焼結操業状態の評価を出力す
ることができる。また、前記各評価部１３、１４、１５
は独立した又は前記プロセスコンピュータ１２の一部を
なすコンピュータとすることもできる。

【００１６】アクション決定部１６は、前記焼結操業状
態の各評価を基にして、生石灰、熱源等の副原料の配合
割合及び焼結原料の層厚の増減制御についての各禁制ア
クションを統合し、この禁制アクションを除いたアクシ
ョンを実行可能なアクションとして、操作変更アクショ
ンを決定する装置である。また、シミュレーション部１
７は、前記決定されたアクション可能な範囲内でアクシ
ョンの組合わせを設定して、各アクションの組合わせを
実行することにより予測される焼結操業のシミュレーシ
ョン結果を、例えば各アクション効果係数を各アクショ
ン量に乗じることにより計算する。ここで、各アクショ
ン効果係数は、焼結操業における過去の知識、経験に基
づくデータを集約して、これを解析することによって得
られる関係式等から求められるが、必要に応じてこれを
増減した値をシミュレーション部１７に受け渡すことも
可能となっている。従って、過去の経験に基づく判断レ
ベルを越えるような事態が生じた場合にも、オペレータ
の経験に基づく判断により柔軟に対応することができ
る。

【００１７】評価部１８は、操業指向評価部２１の設定
係数に基づいて、品質、コスト、環境条件のそれぞれに
ついての重み付けを行う各評価係数を、前記予測される
焼結操業の結果にそれぞれ乗じて総和を求め、これらの
総和を数値の高い順にソートして評価するものである。
出力部１９は、前記数値の高い順にソートされた合計値
を、ＣＲＴあるいは焼結機１１の制御を行う図示しない
制御装置等へ出力する。従って、評価値をＣＲＴ上に一
覧表示させた場合には、焼結機１１のオペレータは各ア
クションを実行することにより予測される焼結操業の結
果に基づき、必要なアクションを適宜選択することがで
きる。また、最も高順位の評価値を与える各アクション
を実行させる制御信号を焼結機１１の制御装置に送るよ
うな場合には、中途で人力を介することなく焼結機１１
の制御が行われるようになっている。

【００１８】続いて、前記説明したアクション決定装置
１０を用いて、焼結機における操業変更アクション決定
方法を図２〜図４に基づいて詳細に説明する。焼結機１
１の焼結操業における管理値として、図２に示すように
歩留、品質、環境及び原単位とに分類される。本実施例
においては、焼結機１１に装入する全焼結原料の層厚
Ａ、生石灰の配合比率Ｂ（以下生石灰Ｂという）、及び
粉コークス（熱源）の配合比率Ｃ（以下粉コークスＣと
いう）のそれぞれの値を操作することにより生じる結果
を予測して、予測される管理値及び各管理値から計算さ
れる評価値ＶをＣＲＴ等へ出力し、又はこの評価値Ｖに
基づいて焼結機１１の制御を行うものである。焼結鉱の
品質としては、ＴＩ（タンブラー強度指数）、ＲＤＩ
（還元粉化指数）、ＦｅＯ含有量、粒度（＋３５ｍｍ：
粒径が３５ｍｍ以上となる焼結鉱の比率、−５ｍｍ：粒
径が５ｍｍ以下の焼結鉱の比率）等があり、それぞれに
管理すべき上限値及び下限値が設定されている。環境に
関連した管理値としては、焼結機１１から発生する排ガ
ス中の煤塵量、ＮＯ_X 濃度（酸素濃度１５％として換算
されたＮＯ_X 濃度）、及びＳＯ_X 濃度があり、これらが
常時監視されている。原単位は焼結機１１に投入される
各原料（粉コークス、生石灰、ＣＯＧ等）、電力量、及
び回収熱等について各品目毎に計算集計される値であ
り、これに基づいて焼結鉱の生産にかかるコストが算出
される。そして図２に示すように、ある時点における現
状設定値（層厚：Ａ₀ 、生石灰：Ｂ₀ 、粉コークス：Ｃ
₀ ）にアクション変化量を対応させて変更設定値（層
厚：Ａ_i 、生石灰：Ｂ_i 、粉コークス：Ｃ_i ）を定める
ことにより、各項目について後述する予測計算を行って
各予測値を得ることができる。ここで前記各変更設定値
（層厚：Ａ_i 、生石灰：Ｂ_i 、粉コークス：Ｃ_i ）に対
応して予測される評価値Ｖ_i は、歩留、品質、環境、及
びコスト（原単位）の各数値にそれぞれ操業指向係数
（Ｋ₁ 、Ｋ₂ 、Ｋ₃ 、Ｋ₄ ）を乗じて、これらの数値を
合計する場合について示している。

【００１９】以下においては、図１に示す環境評価部１
３における環境データの評価方法について表１〜４を用
いて詳述する。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【表３】

【００２３】

【表４】

【００２４】焼結機１１から排出される排ガス中に含ま
れる煤塵量、ＮＯ_X 濃度、ＳＯ_X 濃度のそれぞれについ
て、２４時間平均値に基づく絶対値評価、及び２４時間
を前半と後半の時間に分割し、この分割してそれぞれ求
めた平均値の差である傾向値に基づいて評価される傾向
値評価とがそれぞれ表１〜３に示すように設定されてい
る。即ち、２４時間平均値が上限値以上の場合を警戒
Ａ、上限値から下限値の範囲内を注意Ｂ、下限値以下の
場合を安全Ｃとして、傾向値が上限値以上の場合を増加
Ｄ、上限値から下限値の範囲内を安定Ｅ、下限値以下の
場合を減少Ｆとする各三段階に区分けされており、この
区分けされた領域に基づいて、その時点での環境条件を
煤塵量等に関係する設定値に対応するいずれかの段階
（Ａ〜Ｃ、及びＤ〜Ｆ）に位置付ける。次ぎに、２４時
間平均値と傾向値との上記各段階に応じて、表４に示す
評価表に基づいて最終評価を決定する。例えば、表１か
ら、煤塵量の２４時間平均値による評価の結果が注意Ｂ
であり、傾向値によるそれが減少Ｆである場合において
は、表４により煤塵の状態は″静観″として最終的に評
価される。そして、ＮＯ_X 、及びＳＯ_X についても評価
表が表２、表３に示すように設定されており、煤塵の場
合と同様に各々の評価を表２〜表４に基づいて行うこと
ができる。

【００２５】表５は上記のようにして定めた環境データ
の各項目についての評価に基づいて焼結操業の設定値
（層厚Ａ、生石灰Ｂ、粉コークスＣ）の禁制アクション
を決定するための表である。

【００２６】

【表５】

【００２７】例えば、表１〜４を用いて定められた評価
が煤塵、ＮＯ_X 、ＳＯ_X について、それぞれ″警
戒″、″注意″、″静観″であるならば、表５のＮｏ．
０６のケースが該当して、焼結操業の設定値（層厚Ａ、
生石灰Ｂ、粉コークスＣ）についての全てのアクション
が禁止される状態（◎）であることを示している。

【００２８】このようにして、品質データ、及び焼成デ
ータについても同様にそれぞれ表６及び表７に基づいて
禁制アクションを定めることができる。なお、記号
（↑）は現状設定値を増加させるようなアクションが禁
止されることを、また、記号（↓）は現状設定値を減少
させるようなアクションが禁止されることを示し、記号
（−）は増加あるいは減少のそれぞれの操作がいずれも
許容される状態を示している。

【００２９】

【表６】

【００３０】

【表７】

【００３１】ここで、図３及び表６を用いて品質評価部
１４及びアクション決定部１６における動作をさらに詳
細に説明する。品質評価部１４においては、プロセスコ
ンピュータ１２から出力されるデータに基づいてＴＩ評
価、ＲＤＩ評価及びＦｅＯ評価の３種の評価が個別に行
われて、最終的にこれら３種の評価結果から実施できる
アクションが統合されるようになっている。そして、Ｔ
Ｉ評価、ＲＤＩ評価及びＦｅＯ評価では、それぞれ絶対
値評価、傾向評価、及びばらつき評価がなされる。絶対
値評価は、評価を行う直近でのそれぞれの実績値６点か
ら計算される平均値を管理限界の上限値及び下限値と比
較して、″上限外れ″、″管理範囲内″及び″下限外
れ″のいずれにあるかを判定することで行われる。

【００３２】また、ばらつき評価は、前記直近でのそれ
ぞれの実績値６点から標準偏差σ（ｎ＝６）を求め、予
め設定してある設定標準偏差σ₀ と統計的に一致する
（σ＝σ₀ ）仮説検定をχ² 分布により有意水準５％で
判定する。即ち、ここでは、χ² ＝５σ² ／σ₀ ² とし
てχ² の値を求めて、χ² ＞１２．８３、０．８３
１≦χ² ≦１２．８３、χ² ＜０．８３１のそれぞれ
のケースを：″異常″、：″通常″、：″安定″
として判定した。

【００３３】傾向評価は４時間毎に測定される直近の実
績値９点の中から前６点の平均値β₆ と後３点の平均値
β₃ を求め、これにＷｅｌｃｈの検定を適用することに
より判定する。即ち、ｔ₀ ＝（β₃ −β₆ ）／（ｖ₃ ／
３＋ｖ₆ ／６）^1/2 （但し、ｖ_i ＝Σ（β−β_i ）２／
（ｉ−１）、βは全平均値である。）によりｔ₀ を求
め、ｔ₀ の値によりｔ₀ ＞ｔ（φ、０．１０）、−
ｔ（φ、０．１０）≦ｔ₀ ≦ｔ（φ、０．１０）、ｔ
₀ ＜−ｔ（φ、０．１０）のいずれかのケースに分類し
て、それぞれ″上昇″（β₃ ＞β₆ ）、″安定″（β₃
＝β₆ ）、″減少″（β₃ ＜β₆ ）の状態にあるものと
して判定する。ここで、ｔ（φ、０．１０）は統計学上
定義される確率分布関数であり、自由度φ、及びβ₆ ＝
β₃ とした仮説の棄却域の確率０．１０の値を公知の関
数表と対照することにより具体的な数値を求めることが
できる。また、自由度φには下式により得られる値を四
捨五入した整数値が用いられる。 φ＝（ｖ₆ ／６＋ｖ₃ ／３）² ／（（ｖ₆ ／６）² ／５
＋（ｖ₃ ／３）² ／２）

【００３４】そして、前記した絶対値評価、ばらつき評
価、及び傾向評価の結果を例えば表６に示すような禁制
アクションを定める対照表と比較して、対応する状態で
の禁制アクションを設定する。表６は項目がＲＤＩであ
る品質評価についての対照表の一部であり、例えば絶対
値、ばらつき、及び傾向の各評価がそれぞれ″上限外
れ″、″異常″、″上昇″であるならば、Ｎｏ．０１の
ケースが該当する状態となって、生石灰の配合比率を減
少させるような操作が禁制されると（Ｂ：↓）共に、層
厚を増加させる操作が禁止される状態（Ａ：↑）を示し
ている。さらに、ＴＩ、及びＦｅＯの品質評価について
も上記のようにして定められた各禁制アクションは後述
する統合規則により統合されるようになっている。

【００３５】次ぎに、環境評価部１３、品質評価部１４
及び焼成評価部１５によってそれぞれ上記のようにして
独立にそれぞれ定めた３種の禁制アクションを統合して
アクションを最終的に決定するアクション決定部１６の
処理方法を説明する。ここにおいては、各禁制アクショ
ンの優先度を（◎、↑↓、−）の順として各評価部１３
〜１５における評価が一つでも異なる場合には、もっと
も優先度の高い禁制アクションを優先的に採用し、
（↑）と（↓）とが共存する場合には（◎）として最終
的なアクションを決定する。これを表８を用いてさらに
具体的に説明すると、例えば、層厚Ａについて、環境評
価部１３、品質評価部１４、及び焼成評価部１５での評
価がそれぞれ（◎）、（−）、（↑）であるようなケー
ス１の場合には、（◎）があるため、最終アクションは
（◎）となって、層厚Ａに係る全アクションが禁止され
る。また、いずれかの評価が（↑）であり他の２つが
（−）であるようなケース２の場合には（↑）が優先す
ることにより最終アクションは（↑）となる。さらに、
環境評価部１３、品質評価部１４、及び焼成評価部１５
でのいずれか２つの評価が（↑）と（↓）であり、残り
の評価が（−）となるケース４の場合には、最終アクシ
ョンは上述した（↑）と（↓）とが共存する場合の決定
規則により（◎）となる。

【００３６】

【表８】

【００３７】このようにして各評価を統合する処理を行
うことにより、現状設定値の層厚Ａ₀ 、生石灰Ｂ₀ 、及
び粉コークスＣ₀ のそれぞれについて、各禁制アクショ
ン（◎、↑、↓、−）のいずれか一つの状態に対応させ
ることができる。

【００３８】次ぎに、前記禁制アクションにより定めら
れる領域において、図１のシミュレーション部１７に示
すような操業、品質予測を行うシミュレーションの具体
的な動作を図４を用いて説明する。図４において、横軸
は層厚Ａの値、縦軸は生石灰Ｂの配合比率を示し、それ
ぞれの現状値をＡ₀ 、Ｂ₀ で表示し、残りの操作すべき
設定値である粉コークスＣについては説明の都合上、図
示していない。なお、（Ａ₀ 、Ｂ₀ ）で示す点◎で現在
の状態が示される。ここで、層厚Ａ、生石灰Ｂについて
は、焼結機１１の操業条件及び品質上の要請から、それ
ぞれ定められる上、下限値（Ａ_H 、Ａ_L ）、及び
（Ｂ_H 、Ｂ_L ）が存在する。従って、図４に示すように
層厚Ａについての統合された禁制アクションが（↑）
で、かつ生石灰Ｂについての禁制アクションが（↓）で
あるような場合には、層厚Ａと生石灰Ｂとの操作可能な
範囲は、Ａ₀ 〜Ａ_L 、Ｂ_H 〜Ｂ₀ の領域に限定される。
そして、前記操作可能な層厚Ａ及び生石灰Ｂの範囲を図
４に示すように、それぞれほぼ５分割して、それぞれの
交点の近傍から変更設定値の組（Ａ_i 、Ｂ_j ）（但し
ｉ、ｊ＝１〜５）を２５点（＝５×５）設定する。な
お、粉コークスＣについて操作可能な範囲が存在する場
合にも同様に取り扱うことができ、この場合の変更設定
値の数の最大値は１２５（＝５×５×５）となる。

【００３９】続いて、前記のように設定した各変更設定
値について、現状設定値である、例えば層厚をＡ₀ から
変更設定値Ａ_i に変化させた場合の各プロセスデータを
予測する計算を行う。即ち、焼結機１１における実績デ
ータ及び知見等を集約して設定される各アクション効果
係数を、前記変更設定値Ａ_i と現状設定値Ａ₀ との差に
乗じることにより該当するアクション量に対応する各予
測値と実績値との差を算出するものである。そして、こ
の計算を前記変更設定値の組（Ａ_i 、Ｂ_j ）の全てにつ
いて計算して、図２に示すような対応する予測値の組を
求めることができる。

【００４０】さらに、評価部１８においては、前記のよ
うにして得られる予測値の組に対して、操業指向評価部
２１から入力した歩留、品質、環境、及び原単位毎の操
業指向係数Ｋ₁ 〜Ｋ₄ をそれぞれ乗じて、その合計値を
求めることにより評価値Ｖ_iを定める。操業指向係数Ｋ
₁ 〜Ｋ₄ とは、歩留、品質、環境、及び原単位のそれぞ
れを差別化させるための係数であり、例えばコストを優
先させるような場合には原単位にかかる係数Ｋ₄ の値を
歩留、品質、環境にかかる操業指向係数Ｋ₁ 〜Ｋ₃ より
相対的に増加させることにより調整される。そして、各
変更設定値の組に対応して計算される評価値Ｖ_i をその
値の大きさの順にソートすることができる。

【００４１】最後の出力部１９においては、前記ソート
された結果がＣＲＴ上に表示され、焼結機１１のオペレ
ータがこれにより判断を行って、実際の焼結機１１に必
要なアクションを迅速に実行することができる。このと
き、オペレータは自らの経験等を参考として、比較的順
位の高いものの中から選択できるので、異常な事態に際
しても柔軟に対応するようなことが可能となる。

【００４２】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はこの実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱
しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。例
えば、本実施例においてはアクションを実行することに
より予測される評価値をＣＲＴ上に表示して、オペレー
タがこれに基づいて必要なアクションを選択する場合に
ついて述べたが、評価値の最も高い値を与えるアクショ
ンの組を決定して、これにより人手を介在させることな
くプロセスコンピュータ１２を介して焼結機１１を直接
制御するようにしてもよい。

【００４３】

【発明の効果】請求項１、２記載の焼結機における操業
変更アクション決定方法においては、予め求めてある禁
制アクションとプロセスデータとの対照表と実際のプロ
セスデータを比較して変更可能なアクションを設定する
と共に、変更可能なアクション内において各アクション
の組合わせを実行することにより予測される焼結操業の
評価値を計算するので、予測すべきアクションの範囲が
狭められて、必要な計算回数を大幅に削減することがで
きる。そして、アクション決定に伴う焼結設備およびプ
ログラム等のメンテナンスや調整にかかる時間を短縮す
ると共に、焼結プロセスの制御精度を高めることができ
る。

【００４４】特に、請求項２記載の焼結機における操業
変更アクション決定方法においては、重み付けをしたプ
ロセスデータを優先度順に並び変えて、それぞれに対応
する生石灰の配合比率、熱源の配合比率、及び焼結原料
の層厚の各アクションを出力するので、関連する項目を
客観的な規準を基にして総合的に判断することができ
る。さらに操業指向に基づいて重み付けの程度を変更で
きるので、設備条件及び原料条件の変化に伴って操業指
向あるいはプログラム等を部分的に修正する必要が生じ
た場合、また異常事態に際しても柔軟に対応することが
できると共に、プログラムのメンテナンス作業等が簡単
になる。

【００４５】請求項３記載の焼結機における操業変更ア
クション決定装置においては、各々の操作可能な操業ア
クションを定める第１の処理手段と、プロセスデータを
予測する第２の処理手段と、操業アクションを決定する
第３の処理手段とを有するので、必要な計算回数を減ら
して、予測される結果を効率的に一覧表示すること等が
でき、焼結機のオペレータはこれを基にした判断を柔軟
かつ迅速に行える。また、アクションを実行することに
より予測される焼結鉱のコスト、環境値及び品質値のそ
れぞれについて、蓄積された知識ベースでの知見を客観
的に反映させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る焼結機における操業変更アクシ
ョン決定装置の構成図である。

【図２】同決定方法の説明図である。

【図３】同決定方法におけるアクションを決定する手順
の説明図である。

【図４】同決定方法におけるシミュレーション部の動作
の説明図である。

【符号の説明】

１０ アクション決定装置 １１ 焼結機 １２ プロセスコンピュータ（第１の処理手段） １３ 環境評価部（第１の処理手段） １４ 品質評価部（第１の処理手段） １５ 焼成評価部（第１の処理手段） １６ アクション決定部（第１の処理手段） １７ シミュレーション部（第２の処理手段） １８ 評価部（第３の処理手段） １９ 出力部（第３の処理手段） ２１ 操業指向評価部（第３の処理手段） ５０ 第１の処理手段 ６０ 第２の処理手段 ７０ 第３の処理手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄鉱石、生石灰及び熱源等の副原料を焼
   結原料として、所定の層厚に焼結機のパレット上に装入
   して焼結鉱を製造するに際して、焼結機の操業制御を行
   うために前記生石灰の配合比率、熱源の配合比率、パレ
   ット上焼結原料層厚等の増減変更の操業変更アクション
   を決定する方法において、 前記操業アクションの内、前記増減変更することを禁止
   するものを禁制アクションとし、この禁制アクションと
   前記焼結鉱の品質値、焼結排ガス中のＳＯ_X 濃度、ＮＯ
   _X 濃度、煤塵量等の環境値、焼結鉱を製造する際の原単
   位等のプロセスデータとの関係を示す対照表を有し、 該対照表と実測した前記プロセスデータを照合して前記
   禁制アクションを選出し、更に、これを除く他の増減変
   更可能な操業アクションを求め、 該増減変更可能な操業アクションの各々を単独又は組合
   わせて変更した場合の各々のプロセスデータをシミュレ
   ーションして求め、 該シミュレーションして求めたプロセスデータそれぞれ
   に焼結操業指向で決まる重み付けを行った後、最適なプ
   ロセスデータを示すところの操業アクションを選出し
   て、これを操業変更アクションとすることを特徴とする
   焼結機における操業変更アクション決定方法。
2. 【請求項２】 前記重み付けをしたプロセスデータを優
   先度順に並び変えて、それぞれに対応する操業アクショ
   ンを出力することを特徴とする請求項１記載の焼結機に
   おける操業変更アクション決定方法。
3. 【請求項３】 鉄鉱石、生石灰及び熱源等の副原料を焼
   結原料として、所定の層厚に焼結機のパレット上に装入
   して焼結鉱を製造するに際して、焼結機の操業制御を行
   うために前記生石灰の配合比率、熱源の配合比率、パレ
   ット上焼結原料層厚等の増減変更の操業変更アクション
   を決定する装置において、 前記操業アクションの内、前記増減変更することを禁止
   するものを禁制アクションとし、この禁制アクションと
   前記焼結鉱の品質値、焼結排ガス中のＳＯ_X 濃度、ＮＯ
   _X 濃度、煤塵量等の環境値、焼結鉱を製造する際の原単
   位等のプロセスデータとの関係を示す対照表を記憶し、
   該対照表と実測した前記プロセスデータを照合して前記
   禁制アクションを選出し、更にこれを除く他の増減変更
   可能な操業アクションを求める第１の処理手段と、 該増減変更可能な操業アクションの各々を単独又は組合
   わせて変更した場合の各々のプロセスデータをシミュレ
   ーションして求める第２の処理手段と、 該シミュレーションして求めたプロセスデータそれぞれ
   に焼結操業指向で決まる重み付けを行った後、最適なプ
   ロセスデータを示すところの操業アクションを選出し
   て、これを操業変更アクションとする第３の処理手段と
   を有することを特徴とする焼結機における操業変更アク
   ション決定装置。