JPH1060519A - 溶湯成分調整方法 - Google Patents
溶湯成分調整方法Info
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- JPH1060519A JPH1060519A JP21763496A JP21763496A JPH1060519A JP H1060519 A JPH1060519 A JP H1060519A JP 21763496 A JP21763496 A JP 21763496A JP 21763496 A JP21763496 A JP 21763496A JP H1060519 A JPH1060519 A JP H1060519A
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- Japan
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- additive
- molten metal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 操業の状態に応じて適宜の添加材の使用とな
るようにして、溶湯の成分調整を、溶湯の温度を所定温
度以上に維持して行うことができる溶湯成分調整方法を
提供する。 【解決手段】 転炉における吹錬終了後、取鍋内の溶湯
をサンプリングして、溶湯に含まれる各成分の濃度をそ
れぞれ分析し、分析した各成分の濃度を計算機に与え
る。計算機には、各成分の目標濃度，複数種類の添加材
の在庫量，各添加材の単価及び使用する添加材の種類等
が与えられるようになっており、計算機は、分析された
各成分の濃度と目標濃度との差分を算出し、総コストが
可及的に低くなるように添加材の種類及びその添加量を
最適化する。そして、最適化された各添加量になるよう
に添加材を分取し、各添加材を取鍋内に添加して溶融
し、取鍋内の溶湯の成分を調整する。
るようにして、溶湯の成分調整を、溶湯の温度を所定温
度以上に維持して行うことができる溶湯成分調整方法を
提供する。 【解決手段】 転炉における吹錬終了後、取鍋内の溶湯
をサンプリングして、溶湯に含まれる各成分の濃度をそ
れぞれ分析し、分析した各成分の濃度を計算機に与え
る。計算機には、各成分の目標濃度，複数種類の添加材
の在庫量，各添加材の単価及び使用する添加材の種類等
が与えられるようになっており、計算機は、分析された
各成分の濃度と目標濃度との差分を算出し、総コストが
可及的に低くなるように添加材の種類及びその添加量を
最適化する。そして、最適化された各添加量になるよう
に添加材を分取し、各添加材を取鍋内に添加して溶融
し、取鍋内の溶湯の成分を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吹錬後の溶湯の成
分の濃度を予め定めた目標濃度に調整する方法に関す
る。
分の濃度を予め定めた目標濃度に調整する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】転炉の操業にあっては、吹錬終了後に取
鍋内の溶湯に含まれるＣ，Ｍｎ，Ｓｉ等の成分濃度をそ
れぞれ検出し、各成分の濃度が目標濃度になるように、
高炭素フェロマンガン（ＨＣＭｎ），低炭素フェロマン
ガン（ＬＣＭｎ），シリコマンガン（ＳｉＭｎ）といっ
た合金鉄、及びカーボン又は粉コークスといった加炭材
等の添加材を所定量だけ分取し、分取した各添加材を溶
湯中に添加して溶融させ、各成分の濃度を調整してい
る。このような成分濃度の調整にあっては、添加材の単
価が高価であると共に価格変動が大きいため、添加する
添加材の総コストが可及的に低くなるように、分取する
添加材の量を定めることが重要である。
鍋内の溶湯に含まれるＣ，Ｍｎ，Ｓｉ等の成分濃度をそ
れぞれ検出し、各成分の濃度が目標濃度になるように、
高炭素フェロマンガン（ＨＣＭｎ），低炭素フェロマン
ガン（ＬＣＭｎ），シリコマンガン（ＳｉＭｎ）といっ
た合金鉄、及びカーボン又は粉コークスといった加炭材
等の添加材を所定量だけ分取し、分取した各添加材を溶
湯中に添加して溶融させ、各成分の濃度を調整してい
る。このような成分濃度の調整にあっては、添加材の単
価が高価であると共に価格変動が大きいため、添加する
添加材の総コストが可及的に低くなるように、分取する
添加材の量を定めることが重要である。
【０００３】そのため特開昭55−58311 号公報では次の
ような方法が提案されている。転炉の吹錬終了後、取鍋
内の溶湯をサンプリングして溶湯に含まれるＣ，Ｍｎ及
びＳｉの濃度を検出し、各成分の濃度と目標濃度との差
分ΔＣ，ΔＭｎ及びΔＳｉをそれぞれ求める。添加材と
して、カーボネット（ＣＢ），シリコマンガン（Ｓ
Ｍ），高炭素フェロマンガン（ＦＭ）及びフェロシリコ
ン（ＦＳ）を用いるとすると、それらの単価ＰCB，
ＰSM，ＰFM及びＰFSを次の（１）式に代入して係数ＫSM
を算出する。 ＫSM＝ｆ1 （ＰCB，ＰSM，ＰFM，ＰFS） …（１）
ような方法が提案されている。転炉の吹錬終了後、取鍋
内の溶湯をサンプリングして溶湯に含まれるＣ，Ｍｎ及
びＳｉの濃度を検出し、各成分の濃度と目標濃度との差
分ΔＣ，ΔＭｎ及びΔＳｉをそれぞれ求める。添加材と
して、カーボネット（ＣＢ），シリコマンガン（Ｓ
Ｍ），高炭素フェロマンガン（ＦＭ）及びフェロシリコ
ン（ＦＳ）を用いるとすると、それらの単価ＰCB，
ＰSM，ＰFM及びＰFSを次の（１）式に代入して係数ＫSM
を算出する。 ＫSM＝ｆ1 （ＰCB，ＰSM，ＰFM，ＰFS） …（１）
【０００４】一方、ΔＣ，ΔＭｎ及びΔＳｉの各々と、
ＣＢ，ＳＭ，ＦＭ及びＦＳの添加量との関係式を過去の
データに基づいてそれぞれ得ておく。そして、（１）式
によって算出された係数ＫSMが正である場合、ＳＭの添
加量が最小になるように各関係式を解いてＳＭ，ＣＢ，
ＦＭ及びＦＳの添加量を算出し、係数ＫSMが負である場
合、ＳＭの添加量が最大になるように各関係式を解いて
ＳＭ，ＣＢ，ＦＭ及びＦＳの添加量を算出する。そし
て、算出した添加量になるように各添加材を分取し、そ
れらを溶湯内に添加して溶融させる。これによって、溶
湯中の各成分の濃度を目標濃度に調整すると共に、使用
する各添加材の総コストを可及的に低減させることがで
きる。
ＣＢ，ＳＭ，ＦＭ及びＦＳの添加量との関係式を過去の
データに基づいてそれぞれ得ておく。そして、（１）式
によって算出された係数ＫSMが正である場合、ＳＭの添
加量が最小になるように各関係式を解いてＳＭ，ＣＢ，
ＦＭ及びＦＳの添加量を算出し、係数ＫSMが負である場
合、ＳＭの添加量が最大になるように各関係式を解いて
ＳＭ，ＣＢ，ＦＭ及びＦＳの添加量を算出する。そし
て、算出した添加量になるように各添加材を分取し、そ
れらを溶湯内に添加して溶融させる。これによって、溶
湯中の各成分の濃度を目標濃度に調整すると共に、使用
する各添加材の総コストを可及的に低減させることがで
きる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法にあっては、添加材の種類を変更する場合、また、添
加材の在庫量又は転炉の操業予定によって使用できる添
加材の種類及び量が制限される場合等、操業の状態に応
じて使用する添加材の総コストを可及的に低くして溶湯
の成分調整を行うことができないという問題があった。
一方、添加材を溶湯に添加してそれを溶融させた場合、
溶湯の温度が降下し、この温度降下の程度は添加材の種
類によって異なる。溶湯の温度は所定温度以上に維持す
る必要があるので、添加材の添加量にはそれぞれ上限を
設定しなければならないが、従来の方法では添加量の上
限を考慮していないため、溶湯の温度が所定温度以下に
降下する虞があった。
法にあっては、添加材の種類を変更する場合、また、添
加材の在庫量又は転炉の操業予定によって使用できる添
加材の種類及び量が制限される場合等、操業の状態に応
じて使用する添加材の総コストを可及的に低くして溶湯
の成分調整を行うことができないという問題があった。
一方、添加材を溶湯に添加してそれを溶融させた場合、
溶湯の温度が降下し、この温度降下の程度は添加材の種
類によって異なる。溶湯の温度は所定温度以上に維持す
る必要があるので、添加材の添加量にはそれぞれ上限を
設定しなければならないが、従来の方法では添加量の上
限を考慮していないため、溶湯の温度が所定温度以下に
降下する虞があった。
【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは各添加材の添加によ
る溶湯中の各成分の収支、各添加材の添加量の上限及び
下限、各添加材の添加の有無、並びに各添加材の添加の
有無によって定まる使用可能な添加材の数及び使用可能
な添加材の添加量の上限を制約条件として設定し、また
各添加材の添加量を含む目的関数を設定し、前記制約条
件内で前記目的関数の値が所要値になるように、添加す
べき添加材の種類及びその添加量を最適化し、最適化し
た種類の添加材をその添加量になるように溶湯に添加す
ることによって、操業の状態に応じて適宜の添加材の使
用となるようにして、溶湯の成分調整を、溶湯の温度を
所定温度以上に維持して行うことができる溶湯成分調整
方法を提供することにある。
であって、その目的とするところは各添加材の添加によ
る溶湯中の各成分の収支、各添加材の添加量の上限及び
下限、各添加材の添加の有無、並びに各添加材の添加の
有無によって定まる使用可能な添加材の数及び使用可能
な添加材の添加量の上限を制約条件として設定し、また
各添加材の添加量を含む目的関数を設定し、前記制約条
件内で前記目的関数の値が所要値になるように、添加す
べき添加材の種類及びその添加量を最適化し、最適化し
た種類の添加材をその添加量になるように溶湯に添加す
ることによって、操業の状態に応じて適宜の添加材の使
用となるようにして、溶湯の成分調整を、溶湯の温度を
所定温度以上に維持して行うことができる溶湯成分調整
方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る溶湯成分
調整方法は、吹錬後の溶湯に含まれる複数の成分の濃度
を分析し、各成分の濃度と予め定めた目標濃度との差分
に基づいて、溶湯に添加する複数種類の添加材の添加量
を求め、求めた添加量になるように添加材を溶湯に添加
して溶湯成分を調整する方法において、各添加材の添加
による溶湯中の各成分の収支、各添加材の添加量の上限
及び下限、各添加材の添加の有無、並びに各添加材の添
加の有無によって定まる使用可能な添加材の数及び使用
可能な添加材の添加量の上限を制約条件として設定し、
また各添加材の添加量を含む目的関数を設定し、前記制
約条件内で前記目的関数の値が所要値になるように、添
加すべき添加材の種類及びその添加量を最適化し、最適
化した種類の添加材をその添加量になるように溶湯に添
加することを特徴とする。
調整方法は、吹錬後の溶湯に含まれる複数の成分の濃度
を分析し、各成分の濃度と予め定めた目標濃度との差分
に基づいて、溶湯に添加する複数種類の添加材の添加量
を求め、求めた添加量になるように添加材を溶湯に添加
して溶湯成分を調整する方法において、各添加材の添加
による溶湯中の各成分の収支、各添加材の添加量の上限
及び下限、各添加材の添加の有無、並びに各添加材の添
加の有無によって定まる使用可能な添加材の数及び使用
可能な添加材の添加量の上限を制約条件として設定し、
また各添加材の添加量を含む目的関数を設定し、前記制
約条件内で前記目的関数の値が所要値になるように、添
加すべき添加材の種類及びその添加量を最適化し、最適
化した種類の添加材をその添加量になるように溶湯に添
加することを特徴とする。
【０００８】第２発明に係る溶湯成分調整方法は、第１
発明において、各添加材の添加による溶湯中の各成分の
収支、及び各添加材の添加量の上限及び下限を含む第１
制約条件内で前記目的関数の値が所要値になるように、
シンプレックス法による解を予め定めた各目標濃度の許
容範囲内で算出し、算出した解が、各添加材の添加の有
無、使用可能な添加材の数及び使用可能な添加材の添加
量の上限を含む第２制約条件を満足するか否かを判断
し、満足すると判断した場合、算出した解によって定ま
る添加材の種類及びその添加量が最適であると決定し、
満足しないと判断した場合、分枝限定法によって前記第
２制約条件を満足する解を求め、求めた解によって定ま
る添加材の種類及びその添加量が最適であると決定する
ことを特徴とする。
発明において、各添加材の添加による溶湯中の各成分の
収支、及び各添加材の添加量の上限及び下限を含む第１
制約条件内で前記目的関数の値が所要値になるように、
シンプレックス法による解を予め定めた各目標濃度の許
容範囲内で算出し、算出した解が、各添加材の添加の有
無、使用可能な添加材の数及び使用可能な添加材の添加
量の上限を含む第２制約条件を満足するか否かを判断
し、満足すると判断した場合、算出した解によって定ま
る添加材の種類及びその添加量が最適であると決定し、
満足しないと判断した場合、分枝限定法によって前記第
２制約条件を満足する解を求め、求めた解によって定ま
る添加材の種類及びその添加量が最適であると決定する
ことを特徴とする。
【０００９】本発明の溶湯成分調整方法にあっては、目
的関数として、例えば、複数種類の添加材の添加量及び
その添加材の単価からなるコスト関数を設定する。各添
加材の添加による溶湯中の各成分の収支、各添加材の添
加量の上限及び下限、各添加材の添加の有無等の制約条
件内で、目的関数の値が所要値になるように、前述した
例では、コスト関数の値が最小になるように、最適化問
題の解法を適用して、添加すべき添加材の種類及びその
添加量を最適化する。このとき、各添加材の添加量の上
限及び下限、各添加材の添加の有無が制約条件に加えら
れているため、操業の状態に応じて、目的関数の値が所
要の値になる溶湯の成分調整、即ち使用する添加材の総
コストを可及的に低くして溶湯の成分調整を、溶湯の温
度を所定温度以上に維持して行うことができる。
的関数として、例えば、複数種類の添加材の添加量及び
その添加材の単価からなるコスト関数を設定する。各添
加材の添加による溶湯中の各成分の収支、各添加材の添
加量の上限及び下限、各添加材の添加の有無等の制約条
件内で、目的関数の値が所要値になるように、前述した
例では、コスト関数の値が最小になるように、最適化問
題の解法を適用して、添加すべき添加材の種類及びその
添加量を最適化する。このとき、各添加材の添加量の上
限及び下限、各添加材の添加の有無が制約条件に加えら
れているため、操業の状態に応じて、目的関数の値が所
要の値になる溶湯の成分調整、即ち使用する添加材の総
コストを可及的に低くして溶湯の成分調整を、溶湯の温
度を所定温度以上に維持して行うことができる。
【００１０】最適化問題の解法としてシンプレックス法
及び分枝限定法を用いる。各添加材の添加による溶湯中
の各成分の収支、及び各添加材の添加量の上限及び下限
を含む第１制約条件内で前述したコスト関数の値を最小
にするという問題をシンプレックス法によって解き、数
理計画法の解が存在するか否かを判断し、解が存在しな
い場合、予め定めた各目標濃度の許容範囲内の所定値
を、所定の成分の濃度と予め定めた目標濃度との差分に
加えた後、再びシンプレックス法によって解く操作を、
解が存在すると判断するまで繰り返す。
及び分枝限定法を用いる。各添加材の添加による溶湯中
の各成分の収支、及び各添加材の添加量の上限及び下限
を含む第１制約条件内で前述したコスト関数の値を最小
にするという問題をシンプレックス法によって解き、数
理計画法の解が存在するか否かを判断し、解が存在しな
い場合、予め定めた各目標濃度の許容範囲内の所定値
を、所定の成分の濃度と予め定めた目標濃度との差分に
加えた後、再びシンプレックス法によって解く操作を、
解が存在すると判断するまで繰り返す。
【００１１】解が算出されると、各添加材の添加の有
無、使用可能な添加材の数及び使用可能な添加材の添加
量の上限を含む第２制約条件を満足するか否かを判断
し、満足すると判断した場合、算出した解によって定ま
る添加材の種類及びその添加量が最適であると決定す
る。一方、第２制約条件を満足しないと判断した場合、
分枝限定法によって前記第２制約条件を満足する解を求
め、求めた解によって定まる添加材の種類及びその添加
量が最適であると決定する。このように、添加材の添加
の有無、使用可能な添加材の数及び使用可能な添加材の
添加量の上限を含む第２制約条件を満足する最適解が求
められるため、在庫状態及び吹錬の操業スケジュール
等、そのときの状態に応じて、使用する添加材の総コス
トを可及的に低くすることができる。
無、使用可能な添加材の数及び使用可能な添加材の添加
量の上限を含む第２制約条件を満足するか否かを判断
し、満足すると判断した場合、算出した解によって定ま
る添加材の種類及びその添加量が最適であると決定す
る。一方、第２制約条件を満足しないと判断した場合、
分枝限定法によって前記第２制約条件を満足する解を求
め、求めた解によって定まる添加材の種類及びその添加
量が最適であると決定する。このように、添加材の添加
の有無、使用可能な添加材の数及び使用可能な添加材の
添加量の上限を含む第２制約条件を満足する最適解が求
められるため、在庫状態及び吹錬の操業スケジュール
等、そのときの状態に応じて、使用する添加材の総コス
トを可及的に低くすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明方法に係る
溶湯成分の調整手順を示すフローチャートである。転炉
における吹錬終了後、取鍋内の溶湯をサンプリングし
て、溶湯に含まれる各成分の濃度をそれぞれ分析し（ス
テップＳ１）、分析した各成分の濃度を後述する計算機
に与える。計算機には、各成分の目標濃度，複数種類の
添加材の在庫量，各添加材の単価及び使用する添加材の
種類等が与えられるようになっており、計算機は、分析
された各成分の濃度と目標濃度との差分を算出し（ステ
ップＳ２）、総コストが可及的に低くなるように添加材
の種類及びその添加量を最適化する（ステップＳ３）。
そして、最適化された各添加量になるように添加材を分
取し（ステップＳ４）、各添加材を取鍋内に添加して溶
融し（ステップＳ５）、取鍋内の溶湯の成分を調整す
る。
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明方法に係る
溶湯成分の調整手順を示すフローチャートである。転炉
における吹錬終了後、取鍋内の溶湯をサンプリングし
て、溶湯に含まれる各成分の濃度をそれぞれ分析し（ス
テップＳ１）、分析した各成分の濃度を後述する計算機
に与える。計算機には、各成分の目標濃度，複数種類の
添加材の在庫量，各添加材の単価及び使用する添加材の
種類等が与えられるようになっており、計算機は、分析
された各成分の濃度と目標濃度との差分を算出し（ステ
ップＳ２）、総コストが可及的に低くなるように添加材
の種類及びその添加量を最適化する（ステップＳ３）。
そして、最適化された各添加量になるように添加材を分
取し（ステップＳ４）、各添加材を取鍋内に添加して溶
融し（ステップＳ５）、取鍋内の溶湯の成分を調整す
る。
【００１３】図２は添加材の添加量を計算する計算機の
構成を示すブロック図であり、図中１は減算器である。
減算器１には分析装置から溶湯に含まれる各成分の実績
濃度Ｃi （ｉ＝１，２，…，Ｎ．Ｎ：成分調整を要する
成分種の数）が与えられる。減算器１には製品に応じて
各成分の目標濃度Ｎi 及びその偏差（±ｘ）も与えられ
るようになっており、減算器１は両者の差分ΔＸi をそ
れぞれ算出し、それを演算器２に与える。演算器２に
は、溶湯の重量、各添加材の単価、添加材の在庫量及び
吹錬の操業スケジュール等に基づいて決定された使用添
加材の種類も与えられるようになっており、演算器２は
次のようにシンプレックス法及び分枝限定法を用いて、
使用する添加材の総コストが最小になるように添加材の
種類及びその添加量を最適化し、その結果を表示装置３
に与えて各添加材の添加量を表示させる。
構成を示すブロック図であり、図中１は減算器である。
減算器１には分析装置から溶湯に含まれる各成分の実績
濃度Ｃi （ｉ＝１，２，…，Ｎ．Ｎ：成分調整を要する
成分種の数）が与えられる。減算器１には製品に応じて
各成分の目標濃度Ｎi 及びその偏差（±ｘ）も与えられ
るようになっており、減算器１は両者の差分ΔＸi をそ
れぞれ算出し、それを演算器２に与える。演算器２に
は、溶湯の重量、各添加材の単価、添加材の在庫量及び
吹錬の操業スケジュール等に基づいて決定された使用添
加材の種類も与えられるようになっており、演算器２は
次のようにシンプレックス法及び分枝限定法を用いて、
使用する添加材の総コストが最小になるように添加材の
種類及びその添加量を最適化し、その結果を表示装置３
に与えて各添加材の添加量を表示させる。
【００１４】図３は図２に示した演算器２による演算手
順を示すフローチャートである。演算器２は、溶湯に含
まれる各成分の実績濃度と目標濃度との差分ΔＸi 、溶
湯の重量Ｗ、添加材ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｍ．Ｍ：添加
可能な添加材の種類）、添加材ｊの有効成分ｉの含有量
Ｓj,i 、添加材ｊを溶湯に添加できる上限値ｇj,l 及び
下限値ｇj,u 、各添加材の単価Ｈj 等のデータを取り込
む（ステップＳ31）。
順を示すフローチャートである。演算器２は、溶湯に含
まれる各成分の実績濃度と目標濃度との差分ΔＸi 、溶
湯の重量Ｗ、添加材ｊ（ｊ＝１，２，…，Ｍ．Ｍ：添加
可能な添加材の種類）、添加材ｊの有効成分ｉの含有量
Ｓj,i 、添加材ｊを溶湯に添加できる上限値ｇj,l 及び
下限値ｇj,u 、各添加材の単価Ｈj 等のデータを取り込
む（ステップＳ31）。
【００１５】次の表１は演算器２に読み込まれるデータ
の一部を示すものである。
の一部を示すものである。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１に示した如く、受注製品の全種類の製
鋼に対応する複数の添加材の単価，添加量の上限値及び
下限値が変数名に応じて取り込まれる。
鋼に対応する複数の添加材の単価，添加量の上限値及び
下限値が変数名に応じて取り込まれる。
【００１８】演算器２は、取り込んだデータを用いて、
次の（２）式で示すコスト関数（目的関数）を設定する
（ステップＳ32）と共に、各制約条件を設定する（ステ
ップＳ33）。 Ｈ1 ・Ｇ1 ＋Ｈ2 ・Ｇ2 ＋…＋ＨM ・ＧM →ｍｉｎ …（２） 但し、ＧM ：添加材Ｍの分取重量
次の（２）式で示すコスト関数（目的関数）を設定する
（ステップＳ32）と共に、各制約条件を設定する（ステ
ップＳ33）。 Ｈ1 ・Ｇ1 ＋Ｈ2 ・Ｇ2 ＋…＋ＨM ・ＧM →ｍｉｎ …（２） 但し、ＧM ：添加材Ｍの分取重量
【００１９】演算器２は、添加材ｊの添加による各成分
の収支式を示す次の（３−１）式〜（３−Ｎ）式を制約
条件として設定する。 Ｓ1,1 ・Ｇ1 ＋Ｓ1,2 ・Ｇ2 ＋…＋Ｓ1,M ・ＧM ＝Ｘ1 ・Ｗ …（３−１） Ｓ2,1 ・Ｇ1 ＋Ｓ2,2 ・Ｇ2 ＋…＋Ｓ2,M ・ＧM ＝Ｘ2 ・Ｗ …（３−２） ・ ・ ・ ・ ・ ・ ＳN,1 ・Ｇ1 ＋ＳN,2 ・Ｇ2 ＋…＋ＳN,M ・ＧM ＝ＸN ・Ｗ …（３−Ｎ）
の収支式を示す次の（３−１）式〜（３−Ｎ）式を制約
条件として設定する。 Ｓ1,1 ・Ｇ1 ＋Ｓ1,2 ・Ｇ2 ＋…＋Ｓ1,M ・ＧM ＝Ｘ1 ・Ｗ …（３−１） Ｓ2,1 ・Ｇ1 ＋Ｓ2,2 ・Ｇ2 ＋…＋Ｓ2,M ・ＧM ＝Ｘ2 ・Ｗ …（３−２） ・ ・ ・ ・ ・ ・ ＳN,1 ・Ｇ1 ＋ＳN,2 ・Ｇ2 ＋…＋ＳN,M ・ＧM ＝ＸN ・Ｗ …（３−Ｎ）
【００２０】また、演算器２は、添加材ｊの添加量上限
値及び下限値を用いた次の（４−１）式〜（４−Ｎ）式
を他の制約条件として設定する。 ｇ1,l ≦Ｇ1 ≦ｇ1,u …（４−１） ｇ2,l ≦Ｇ2 ≦ｇ2,u …（４−２） ・ ・ ・ ・ ｇN,l ≦ＧN ≦ｇN,u …（４−Ｎ）
値及び下限値を用いた次の（４−１）式〜（４−Ｎ）式
を他の制約条件として設定する。 ｇ1,l ≦Ｇ1 ≦ｇ1,u …（４−１） ｇ2,l ≦Ｇ2 ≦ｇ2,u …（４−２） ・ ・ ・ ・ ｇN,l ≦ＧN ≦ｇN,u …（４−Ｎ）
【００２１】更に、演算器２は、在庫量及び操業スケジ
ュール並びに受注製品規格に応じて添加材ｊの使用−不
使用を（０−１）で示す整数変数ｙj を次の（５）式の
ように設定し、該整数変数ｙj を用いて、次の（６）式
及び（７）式に示すように、使用可能な添加材の数ｎ、
及び添加材の添加量の条件をそれぞれ設定する。 ｙj ＝０，１ ，ｊ＝１，２，…，Ｎ …（５） Σｙj ＝ｎ ，ｊ＝１，２，…，Ｎ …（６） Ｇj ≦ｇj,u ・ｙj ，ｊ＝１，２，…，Ｎ …（７）
ュール並びに受注製品規格に応じて添加材ｊの使用−不
使用を（０−１）で示す整数変数ｙj を次の（５）式の
ように設定し、該整数変数ｙj を用いて、次の（６）式
及び（７）式に示すように、使用可能な添加材の数ｎ、
及び添加材の添加量の条件をそれぞれ設定する。 ｙj ＝０，１ ，ｊ＝１，２，…，Ｎ …（５） Σｙj ＝ｎ ，ｊ＝１，２，…，Ｎ …（６） Ｇj ≦ｇj,u ・ｙj ，ｊ＝１，２，…，Ｎ …（７）
【００２２】演算器２はＬＰ（Ｌinear Ｐrogramming）
解を得るべく、シンプレックス法によって、目標濃度Ｎ
i の許容範囲を零として、（３−１）式〜（３−Ｎ）
式，（４−１）式〜（４−Ｎ）及び（２）式を解き（ス
テップＳ34）、ＬＰ解が存在するか否か判断する（ステ
ップＳ35）。
解を得るべく、シンプレックス法によって、目標濃度Ｎ
i の許容範囲を零として、（３−１）式〜（３−Ｎ）
式，（４−１）式〜（４−Ｎ）及び（２）式を解き（ス
テップＳ34）、ＬＰ解が存在するか否か判断する（ステ
ップＳ35）。
【００２３】ＬＰ解が存在しないと判断すると、演算器
２は差分ΔＸi が最も小さい有効成分ｉを選択し（ステ
ップＳ36）、該有効成分ｉの許容範囲（目標濃度Ｎi ＋
偏差）をｎ分割して得た値を差分ΔＸi に加算した（ス
テップＳ37）後、ステップＳ33へ戻り、ステップＳ35で
ＬＰ解が存在すると判断されるまで前同様の操作を繰り
返す。ステップＳ35でＬＰ解が存在すると判断した場
合、演算器２は、そのＬＰ解が整数変数ｙj に係る
（５）式〜（７）式の整数条件を満足するか否かを判断
し（ステップＳ38）、整数条件を満足すると判断した場
合、そのＬＰ解によって定まる添加材の種類及び添加量
を、溶湯に添加すべき最適な種類の添加材及びその添加
量であると決定する（ステップＳ45）。
２は差分ΔＸi が最も小さい有効成分ｉを選択し（ステ
ップＳ36）、該有効成分ｉの許容範囲（目標濃度Ｎi ＋
偏差）をｎ分割して得た値を差分ΔＸi に加算した（ス
テップＳ37）後、ステップＳ33へ戻り、ステップＳ35で
ＬＰ解が存在すると判断されるまで前同様の操作を繰り
返す。ステップＳ35でＬＰ解が存在すると判断した場
合、演算器２は、そのＬＰ解が整数変数ｙj に係る
（５）式〜（７）式の整数条件を満足するか否かを判断
し（ステップＳ38）、整数条件を満足すると判断した場
合、そのＬＰ解によって定まる添加材の種類及び添加量
を、溶湯に添加すべき最適な種類の添加材及びその添加
量であると決定する（ステップＳ45）。
【００２４】一方、ステップＳ38で整数条件を満足しな
いと判断した場合、演算器２は、分枝限定法によってＬ
Ｐ解を求めるべく、探索深さ及びマージン等の初期設定
を促し、オペレータによってそれらが設定されると（ス
テップＳ39）、所定の手順に従って部分問題を選択し
（ステップＳ40）、選択した部分問題を解いて（ステッ
プＳ41）、ＬＰ解が存在するか否かを判断する（ステッ
プＳ41）。ＬＰ解が存在しないと判断した場合、演算器
２は、探索深さの再設定を促し（ステップＳ42）、ステ
ップＳ41でＬＰ解が存在すると判断するまでステップＳ
39〜Ｓ42を繰り返す。ステップＳ41でＬＰ解が存在する
と判断した場合、演算器２は、該ＬＰ解が整数条件を満
足するか否かを判断し（ステップＳ43）、条件を満足し
ないと判断すると、添加材の組み合わせを変更させるこ
とによって分枝状態を再設定した（ステップＳ44）後、
ステップＳ43で条件を満足すると判断するまで、ステッ
プＳ39〜Ｓ44を繰り返す。ステップＳ43で条件を満足す
ると判断した場合、ステップＳ45へ移って、演算器２
は、そのＬＰ解によって定まる添加材の種類及び添加量
を、溶湯に添加すべき最適な種類の添加材及びその添加
量であると決定する。
いと判断した場合、演算器２は、分枝限定法によってＬ
Ｐ解を求めるべく、探索深さ及びマージン等の初期設定
を促し、オペレータによってそれらが設定されると（ス
テップＳ39）、所定の手順に従って部分問題を選択し
（ステップＳ40）、選択した部分問題を解いて（ステッ
プＳ41）、ＬＰ解が存在するか否かを判断する（ステッ
プＳ41）。ＬＰ解が存在しないと判断した場合、演算器
２は、探索深さの再設定を促し（ステップＳ42）、ステ
ップＳ41でＬＰ解が存在すると判断するまでステップＳ
39〜Ｓ42を繰り返す。ステップＳ41でＬＰ解が存在する
と判断した場合、演算器２は、該ＬＰ解が整数条件を満
足するか否かを判断し（ステップＳ43）、条件を満足し
ないと判断すると、添加材の組み合わせを変更させるこ
とによって分枝状態を再設定した（ステップＳ44）後、
ステップＳ43で条件を満足すると判断するまで、ステッ
プＳ39〜Ｓ44を繰り返す。ステップＳ43で条件を満足す
ると判断した場合、ステップＳ45へ移って、演算器２
は、そのＬＰ解によって定まる添加材の種類及び添加量
を、溶湯に添加すべき最適な種類の添加材及びその添加
量であると決定する。
【００２５】
【実施例】次に比較試験を行った結果に付いて説明す
る。図５は本発明方法及び従来方法によって吹錬終了後
の溶湯の成分を調整した場合の添加材に要した総コスト
の差を示すグラフであり、縦軸は本発明方法による総コ
ストを、横軸は従来方法による総コストを表している。
図５から明らかな如く、本発明方法による添加材の総コ
ストは従来方法より平均で略１０％低減させることがで
きた。また、本発明方法によって添加材を添加した後、
溶湯中のＣ，Ｓｉ，Ｍｎの濃度を分析した結果、図６，
図７及び図８のように、何れの成分の濃度も目標濃度を
満足していた。
る。図５は本発明方法及び従来方法によって吹錬終了後
の溶湯の成分を調整した場合の添加材に要した総コスト
の差を示すグラフであり、縦軸は本発明方法による総コ
ストを、横軸は従来方法による総コストを表している。
図５から明らかな如く、本発明方法による添加材の総コ
ストは従来方法より平均で略１０％低減させることがで
きた。また、本発明方法によって添加材を添加した後、
溶湯中のＣ，Ｓｉ，Ｍｎの濃度を分析した結果、図６，
図７及び図８のように、何れの成分の濃度も目標濃度を
満足していた。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明に係る溶湯成
分調整方法は、添加材の添加の有無、使用可能な添加材
の数及び使用可能な添加材の添加量の上限を含む制約条
件を満足する最適解が求められるため、在庫状態及び吹
錬の操業スケジュール等、そのときの状態に応じて、使
用する添加材の総コストを可及的に低くして溶湯の成分
調整を、溶湯の温度を所定温度以上に維持して行うこと
ができる等、本発明は優れた効果を奏する。
分調整方法は、添加材の添加の有無、使用可能な添加材
の数及び使用可能な添加材の添加量の上限を含む制約条
件を満足する最適解が求められるため、在庫状態及び吹
錬の操業スケジュール等、そのときの状態に応じて、使
用する添加材の総コストを可及的に低くして溶湯の成分
調整を、溶湯の温度を所定温度以上に維持して行うこと
ができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図１】本発明方法に係る溶湯成分の調整手順を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図２】添加材の添加量を計算する計算機の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】図２に示した演算器による演算手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図４】図２に示した演算器による演算手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図５】本発明方法及び従来方法によって吹錬終了後の
溶湯の成分を調整した場合の添加材に要した総コストの
差を示すグラフである。
溶湯の成分を調整した場合の添加材に要した総コストの
差を示すグラフである。
【図６】本発明方法によって添加材を添加した後、溶湯
中のＣの濃度を分析した結果を示すグラフである。
中のＣの濃度を分析した結果を示すグラフである。
【図７】本発明方法によって添加材を添加した後、溶湯
中のＳｉの濃度を分析した結果を示すグラフである。
中のＳｉの濃度を分析した結果を示すグラフである。
【図８】本発明方法によって添加材を添加した後、溶湯
中のＭｎの濃度を分析した結果を示すグラフである。
中のＭｎの濃度を分析した結果を示すグラフである。
１ 減算器 ２ 演算器 ３ 表示装置
Claims (2)
- 【請求項１】 吹錬後の溶湯に含まれる複数の成分の濃
度を分析し、各成分の濃度と予め定めた目標濃度との差
分に基づいて、溶湯に添加する複数種類の添加材の添加
量を求め、求めた添加量になるように添加材を溶湯に添
加して溶湯成分を調整する方法において、 各添加材の添加による溶湯中の各成分の収支、各添加材
の添加量の上限及び下限、各添加材の添加の有無、並び
に各添加材の添加の有無によって定まる使用可能な添加
材の数及び使用可能な添加材の添加量の上限を制約条件
として設定し、また各添加材の添加量を含む目的関数を
設定し、前記制約条件内で前記目的関数の値が所要値に
なるように、添加すべき添加材の種類及びその添加量を
最適化し、最適化した種類の添加材をその添加量になる
ように溶湯に添加することを特徴とする溶湯成分調整方
法。 - 【請求項２】 各添加材の添加による溶湯中の各成分の
収支、及び各添加材の添加量の上限及び下限を含む第１
制約条件内で前記目的関数の値が所要値になるように、
シンプレックス法による解を予め定めた各目標濃度の許
容範囲内で算出し、算出した解が、各添加材の添加の有
無、使用可能な添加材の数及び使用可能な添加材の添加
量の上限を含む第２制約条件を満足するか否かを判断
し、満足すると判断した場合、算出した解によって定ま
る添加材の種類及びその添加量が最適であると決定し、
満足しないと判断した場合、分枝限定法によって前記第
２制約条件を満足する解を求め、求めた解によって定ま
る添加材の種類及びその添加量が最適であると決定する
請求項１記載の溶湯成分調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21763496A JPH1060519A (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 溶湯成分調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21763496A JPH1060519A (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 溶湯成分調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1060519A true JPH1060519A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=16707348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21763496A Pending JPH1060519A (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 溶湯成分調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1060519A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010261080A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶湯成分の濃度・温度調整方法及び鋼の製造方法 |
| JP2012144774A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-02 | Jfe Steel Corp | ２次精錬設備のインターロック装置 |
-
1996
- 1996-08-19 JP JP21763496A patent/JPH1060519A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010261080A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶湯成分の濃度・温度調整方法及び鋼の製造方法 |
| JP2012144774A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-02 | Jfe Steel Corp | ２次精錬設備のインターロック装置 |
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