JPH11241071A - コークス炉の火落ち判定方法 - Google Patents
コークス炉の火落ち判定方法Info
- Publication number
- JPH11241071A JPH11241071A JP4569998A JP4569998A JPH11241071A JP H11241071 A JPH11241071 A JP H11241071A JP 4569998 A JP4569998 A JP 4569998A JP 4569998 A JP4569998 A JP 4569998A JP H11241071 A JPH11241071 A JP H11241071A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- gas temperature
- fire
- coal
- coke oven
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Coke Industry (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 精度の高い火落ち判定方法および銘柄の変更
に自動的に追従することの可能な火落ち判定方法を提供
する。 【解決手段】 最高ガス温度（Ｔmax ）が測定された時
刻（ｔmax ）以後、火落ちまでの残時間ｙは、ｔmax か
ら現時刻（ｔ）までの時間（ｘ1 ）、ｔmax から第１の
所定時間遡及した時刻におけるガス温度（ｘ2 ）、ｘ2
と現在のガス温度との差（ｘ3 ）、現時刻から第２の所
定時間遡及した時刻におけるガス温度と現時刻における
ガス温度との差（ｘ4 ）、装炭時からｔmax までの時間
（ｘ5 ）、投入石炭量（ｘ6 ）および投入石炭に含有さ
れる水分量（ｘ7 ）の多重回帰式を使用して算出される
とともに、この多重回帰式の係数が実測値に基づいて学
習される。
に自動的に追従することの可能な火落ち判定方法を提供
する。 【解決手段】 最高ガス温度（Ｔmax ）が測定された時
刻（ｔmax ）以後、火落ちまでの残時間ｙは、ｔmax か
ら現時刻（ｔ）までの時間（ｘ1 ）、ｔmax から第１の
所定時間遡及した時刻におけるガス温度（ｘ2 ）、ｘ2
と現在のガス温度との差（ｘ3 ）、現時刻から第２の所
定時間遡及した時刻におけるガス温度と現時刻における
ガス温度との差（ｘ4 ）、装炭時からｔmax までの時間
（ｘ5 ）、投入石炭量（ｘ6 ）および投入石炭に含有さ
れる水分量（ｘ7 ）の多重回帰式を使用して算出される
とともに、この多重回帰式の係数が実測値に基づいて学
習される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は石炭からコークスを
製造するコークス炉における乾留完了時である火落ち時
期の判定方法に係わり、特にコークス炉の状態量に基づ
いて確実に火落ち時期を判定することの可能な火落ち判
定方法に関する。
製造するコークス炉における乾留完了時である火落ち時
期の判定方法に係わり、特にコークス炉の状態量に基づ
いて確実に火落ち時期を判定することの可能な火落ち判
定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶鉱炉において鉄鉱石を還元するために
コークスを使用することが普通であるが、コークスはコ
ークス炉において石炭を高温乾留することによって製造
される。図１はコークス炉の概略図であって、装入口１
１から炭化室１２に供給された石炭からガスとタールが
分離されコークスが製造されるが、石炭から分離された
ガスとタールはガス上昇管１３およびベント部１４を介
してガス集合主管１５に導かれる。
コークスを使用することが普通であるが、コークスはコ
ークス炉において石炭を高温乾留することによって製造
される。図１はコークス炉の概略図であって、装入口１
１から炭化室１２に供給された石炭からガスとタールが
分離されコークスが製造されるが、石炭から分離された
ガスとタールはガス上昇管１３およびベント部１４を介
してガス集合主管１５に導かれる。
【０００３】良質のコークスを得るためには石炭の乾留
が完全に完了したことを判別することが必要であるが、
以前はガス上昇管１３上端に設けられたトップカバー１
６を開放し、そこから火炎の色を目視観察することによ
って乾留が完了したか、即ち火落ちしたかを判定してい
た。しかしながら、火炎の色から火落ちを判定するには
熟練を要するため、個人差が大きいだけでなく、作業負
荷も大きく発煙による環境への影響にも配慮する必要が
あった。
が完全に完了したことを判別することが必要であるが、
以前はガス上昇管１３上端に設けられたトップカバー１
６を開放し、そこから火炎の色を目視観察することによ
って乾留が完了したか、即ち火落ちしたかを判定してい
た。しかしながら、火炎の色から火落ちを判定するには
熟練を要するため、個人差が大きいだけでなく、作業負
荷も大きく発煙による環境への影響にも配慮する必要が
あった。
【０００４】この課題を解決し客観的に火落ちを判定す
るために、ガス上昇管１３下流の所定位置に設置した温
度検出器１７で検出されたガス温度の実質水平域におけ
る平均温度の関数として火落ち時のガス温度を決定する
ことが提案されている（特開昭５８−１４１２８７号公
報参照）。図２は、乾留中のガス温度の経時変化を示す
グラフであって、縦軸はガス温度を、横軸は時間を表
す。
るために、ガス上昇管１３下流の所定位置に設置した温
度検出器１７で検出されたガス温度の実質水平域におけ
る平均温度の関数として火落ち時のガス温度を決定する
ことが提案されている（特開昭５８−１４１２８７号公
報参照）。図２は、乾留中のガス温度の経時変化を示す
グラフであって、縦軸はガス温度を、横軸は時間を表
す。
【０００５】即ち、ガス温度は乾留開始後急激に上昇
し、摂氏約６００度に到達するとほぼ横這いの状態
（イ）が数時間継続する。そしてガス温度はいったん上
昇して最高温度（ロ）に到達した後、ほぼ直線上に降下
（ハ）するが、この温度降下中に火落ち点（ニ）があ
る。そして上記発明にあっては、火落ち時のガス温度を
横這いの状態（イ）時のガス温度の関数とした時の係数
を回帰計算により算出し、この関数を使用して横這いの
状態（イ）時のガス温度に基づいて火落ち時のガス温度
を推定している。
し、摂氏約６００度に到達するとほぼ横這いの状態
（イ）が数時間継続する。そしてガス温度はいったん上
昇して最高温度（ロ）に到達した後、ほぼ直線上に降下
（ハ）するが、この温度降下中に火落ち点（ニ）があ
る。そして上記発明にあっては、火落ち時のガス温度を
横這いの状態（イ）時のガス温度の関数とした時の係数
を回帰計算により算出し、この関数を使用して横這いの
状態（イ）時のガス温度に基づいて火落ち時のガス温度
を推定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では推定精度が十分とはいえず、確認のためにトップ
カバー１６を開放したときにガス温度が降下して火落ち
と判定される等目視確認結果との合せ込みが困難であっ
た。またガス温度計にする等が付着してガス温度の横這
い状態が検出できないために火落ちを判定できない場合
もあった。
法では推定精度が十分とはいえず、確認のためにトップ
カバー１６を開放したときにガス温度が降下して火落ち
と判定される等目視確認結果との合せ込みが困難であっ
た。またガス温度計にする等が付着してガス温度の横這
い状態が検出できないために火落ちを判定できない場合
もあった。
【０００７】さらに上記方法にあっては、操業条件が変
更された場合には、その銘柄による運転実績を積み重ね
て係数を新たに回帰することが必要となるため、オペレ
ータの負担が大きいだけでなく保守が困難であった。こ
のため、操業条件の変更に追従可能であるとともに炉の
経時変化にも追従可能な火落ち判定方法の開発も要求さ
れていた。
更された場合には、その銘柄による運転実績を積み重ね
て係数を新たに回帰することが必要となるため、オペレ
ータの負担が大きいだけでなく保守が困難であった。こ
のため、操業条件の変更に追従可能であるとともに炉の
経時変化にも追従可能な火落ち判定方法の開発も要求さ
れていた。
【０００８】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、より精度の高い火落ち判定方法および石炭の銘柄
および炉の特性の変化に自動的に追従することの可能な
火落ち判定方法を提供することを目的とする。
って、より精度の高い火落ち判定方法および石炭の銘柄
および炉の特性の変化に自動的に追従することの可能な
火落ち判定方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係るコーク
ス炉の火落ち判定方法は、現時刻から火落ちまでの残時
間を、石炭装入後乾留末期にガス温度が最高となる時刻
である基準時刻から現時刻までの時間、基準時刻から予
め定められた第１の所定時間遡及した時刻におけるガス
温度である基準ガス温度、基準ガス温度と現時刻のガス
温度との差、現時刻から予め定められた第２の所定時間
遡及した時刻におけるガス温度と現時刻のガス温度との
差および石炭装入後前記基準時刻までの時間を基本独立
変数とし、装入石炭量および装入された石炭に含有され
る水分量を補助独立変数とする関数として算出する。
ス炉の火落ち判定方法は、現時刻から火落ちまでの残時
間を、石炭装入後乾留末期にガス温度が最高となる時刻
である基準時刻から現時刻までの時間、基準時刻から予
め定められた第１の所定時間遡及した時刻におけるガス
温度である基準ガス温度、基準ガス温度と現時刻のガス
温度との差、現時刻から予め定められた第２の所定時間
遡及した時刻におけるガス温度と現時刻のガス温度との
差および石炭装入後前記基準時刻までの時間を基本独立
変数とし、装入石炭量および装入された石炭に含有され
る水分量を補助独立変数とする関数として算出する。
【００１０】第２の発明に係るコークス炉の火落ち判定
方法は、石炭装入後乾留末期にガス温度が最高となる時
刻である基準時刻を検出し、基準時刻後に現時刻から火
落ちまでの残時間を基準時刻から現時刻までの時間、基
準時刻から予め定められた第１の所定時間遡及した時刻
におけるガス温度である基準ガス温度、基準ガス温度と
現時刻のガス温度との差、現時刻から予め定められた第
２の所定時間遡及した時刻におけるガス温度と現時刻の
ガス温度との差、および石炭装入後基準時刻までの時間
を基本独立変数とし、装入石炭量および装入された石炭
に含有される水分量を補助独立変数とする重回帰式によ
り算出し、重回帰式により算出された火落ちまでの残時
間が零以下となったときに火落ちと判定する。
方法は、石炭装入後乾留末期にガス温度が最高となる時
刻である基準時刻を検出し、基準時刻後に現時刻から火
落ちまでの残時間を基準時刻から現時刻までの時間、基
準時刻から予め定められた第１の所定時間遡及した時刻
におけるガス温度である基準ガス温度、基準ガス温度と
現時刻のガス温度との差、現時刻から予め定められた第
２の所定時間遡及した時刻におけるガス温度と現時刻の
ガス温度との差、および石炭装入後基準時刻までの時間
を基本独立変数とし、装入石炭量および装入された石炭
に含有される水分量を補助独立変数とする重回帰式によ
り算出し、重回帰式により算出された火落ちまでの残時
間が零以下となったときに火落ちと判定する。
【００１１】第３の発明に係るコークス炉の火落ち判定
方法は、オペレータによる火落ち判定が行われたとき
に、オペレータによって判定された火落ちまでの残時間
と重回帰式によって算出された火落ちまでの残時間との
差の自乗値が最小となるように前記重回帰式中の係数を
学習する学習ステップをさらに含む。
方法は、オペレータによる火落ち判定が行われたとき
に、オペレータによって判定された火落ちまでの残時間
と重回帰式によって算出された火落ちまでの残時間との
差の自乗値が最小となるように前記重回帰式中の係数を
学習する学習ステップをさらに含む。
【００１２】
【発明の実施の形態】図３は本発明に係る火落ち方法で
使用する独立変数の説明図であって、５つの基本独立変
数（ｘ1 〜ｘ5 ）と２つの補助基本独立変数（ｘ6 ，ｘ
7 ）を使用する。即ち各独立変数は以下のように定義さ
れる。ｘ1 は｛現時刻（ｔ）−ガス温度が最高温度（Ｔ
max ）となった時刻（ｔmax）｝として定義され、従来
はガス温度が最高温度（Ｔmax ）となった時刻から所定
時間経過した時刻を火落ちと判定している場合もあるよ
うに、火落ちと密接に関連していることから本発明にお
いても基本独立変数とする。
使用する独立変数の説明図であって、５つの基本独立変
数（ｘ1 〜ｘ5 ）と２つの補助基本独立変数（ｘ6 ，ｘ
7 ）を使用する。即ち各独立変数は以下のように定義さ
れる。ｘ1 は｛現時刻（ｔ）−ガス温度が最高温度（Ｔ
max ）となった時刻（ｔmax）｝として定義され、従来
はガス温度が最高温度（Ｔmax ）となった時刻から所定
時間経過した時刻を火落ちと判定している場合もあるよ
うに、火落ちと密接に関連していることから本発明にお
いても基本独立変数とする。
【００１３】ｘ2 は基準温度（Ｔm ）、即ちガス温度が
最高温度（Ｔmax ）となった時刻（ｔmax ）から予め定
められた第１の時間（例えば３５分）前の時刻（ｔm ）
のガス温度として定義され、最高温度（Ｔmax ）となる
前のガス温度が横這い状態にあるときのガス温度を代表
する質であり、火落ちと密接な関連があるので本発明に
おいても基本独立変数とする。
最高温度（Ｔmax ）となった時刻（ｔmax ）から予め定
められた第１の時間（例えば３５分）前の時刻（ｔm ）
のガス温度として定義され、最高温度（Ｔmax ）となる
前のガス温度が横這い状態にあるときのガス温度を代表
する質であり、火落ちと密接な関連があるので本発明に
おいても基本独立変数とする。
【００１４】ｘ3 は現時刻（ｔ）におけるガス温度
（Ｔ）の基準温度（Ｔm ）からの温度降下量（ΔＴ）、
即ち｛基準温度（Ｔm ）−現時刻（ｔ）におけるガス温
度（Ｔ）｝として定義され、この温度降下量とガス内の
炭素成分量との間に強い相関が認められ火落ちとの関連
が認められるため本発明においても基本独立変数とす
る。ｘ4 は現在の温度降下量（ｄＴ）、即ち｛現時刻
（ｔ）より予め定められた時間第２の時間（例えば５０
分）前の時刻（ｔ-50 ）のガス温度（Ｔ-50 ）−現時刻
（ｔ）におけるガス温度（Ｔ）｝として定義され、この
温度降下量もガス内の炭素成分量との間に強い相関が認
められるため本発明においても基本独立変数とする。
（Ｔ）の基準温度（Ｔm ）からの温度降下量（ΔＴ）、
即ち｛基準温度（Ｔm ）−現時刻（ｔ）におけるガス温
度（Ｔ）｝として定義され、この温度降下量とガス内の
炭素成分量との間に強い相関が認められ火落ちとの関連
が認められるため本発明においても基本独立変数とす
る。ｘ4 は現在の温度降下量（ｄＴ）、即ち｛現時刻
（ｔ）より予め定められた時間第２の時間（例えば５０
分）前の時刻（ｔ-50 ）のガス温度（Ｔ-50 ）−現時刻
（ｔ）におけるガス温度（Ｔ）｝として定義され、この
温度降下量もガス内の炭素成分量との間に強い相関が認
められるため本発明においても基本独立変数とする。
【００１５】ｘ5 は乾留開始からガス温度が最高温度
（Ｔmax ）となった時刻（ｔmax ）までの時間として定
義され、コークス炉への投入熱量の総計をマクロに表し
ていると考えられるため本発明においても基本独立変数
とする。ｘ6 はコークス炉に装入された石炭量であり、
装入量が多ければ火落ちまでの時間は長くなるため本発
明においては補助独立変数とする。
（Ｔmax ）となった時刻（ｔmax ）までの時間として定
義され、コークス炉への投入熱量の総計をマクロに表し
ていると考えられるため本発明においても基本独立変数
とする。ｘ6 はコークス炉に装入された石炭量であり、
装入量が多ければ火落ちまでの時間は長くなるため本発
明においては補助独立変数とする。
【００１６】ｘ7 はコークス炉に装入された石炭に含ま
れる水分量であり、水分量が多ければ火落ちまでの時間
は長くなるため本発明においては補助独立変数とする。
本発明においては従属変数ｙとして現在時刻から火落ち
時刻までの残時間を使用し、残時間を次式に示す独立変
数の線型結合として表す。なお、基本独立変数ｘ1 〜ｘ
5 は火落ちまでの残時間ｙを推定するために必須である
が、補助独立変数ｘ6 およびｘ7 は推定精度を向上させ
る必要があるときに使用すればよい。
れる水分量であり、水分量が多ければ火落ちまでの時間
は長くなるため本発明においては補助独立変数とする。
本発明においては従属変数ｙとして現在時刻から火落ち
時刻までの残時間を使用し、残時間を次式に示す独立変
数の線型結合として表す。なお、基本独立変数ｘ1 〜ｘ
5 は火落ちまでの残時間ｙを推定するために必須である
が、補助独立変数ｘ6 およびｘ7 は推定精度を向上させ
る必要があるときに使用すればよい。
【００１７】
【数１】
【００１８】従って、いったん火落ち判定が良好に行わ
れたケースについて独立変数ｘ1 〜ｘ7 およびｙの実測
値から係数ａ0 〜ａ7 を逆算した後は、その係数を使用
して火落ちまでに残時間ｙを算出することが可能とな
る。本発明ではさらに石炭の銘柄あるいはコークス炉の
経時変化に追従することを可能とするため係数ａ0 〜ａ
7 を自動的に算出する方法も提供する。
れたケースについて独立変数ｘ1 〜ｘ7 およびｙの実測
値から係数ａ0 〜ａ7 を逆算した後は、その係数を使用
して火落ちまでに残時間ｙを算出することが可能とな
る。本発明ではさらに石炭の銘柄あるいはコークス炉の
経時変化に追従することを可能とするため係数ａ0 〜ａ
7 を自動的に算出する方法も提供する。
【００１９】即ち、次式で表される評価関数を最小とす
るように係数ａ0 〜ａ7 を算出する。
るように係数ａ0 〜ａ7 を算出する。
【００２０】
【数２】
【００２１】即ち、評価関数は回帰式により推定された
残時間と、オペレータがガス温度を観察して判断した残
時間との差の自乗値の積算値であり、評価関数を最小と
することは推定値と実測値との差の自乗値の積算値を最
小とすることを意味する。ここで忘却係数ｋは係数の算
出に際して過去のデータをどの程度反映させるかを決定
するパラメータであって、忘却係数を大きくするとより
最近のデータを使用して係数が算出され、忘却係数を小
さくすると過去のデータも反映して係数が算出される。
残時間と、オペレータがガス温度を観察して判断した残
時間との差の自乗値の積算値であり、評価関数を最小と
することは推定値と実測値との差の自乗値の積算値を最
小とすることを意味する。ここで忘却係数ｋは係数の算
出に際して過去のデータをどの程度反映させるかを決定
するパラメータであって、忘却係数を大きくするとより
最近のデータを使用して係数が算出され、忘却係数を小
さくすると過去のデータも反映して係数が算出される。
【００２２】また、確信度ｗはオペレータが常に自信を
もって判定できるわけではないので判定毎にオペレータ
が確信度を設定することを可能としている。ここで評価
関数が最小値となる条件は次式で表される。
もって判定できるわけではないので判定毎にオペレータ
が確信度を設定することを可能としている。ここで評価
関数が最小値となる条件は次式で表される。
【００２３】
【数３】
【００２４】従って、次式が成立する。
【００２５】
【数４】
【００２６】よって次の漸化式が成立する。
【００２７】
【数５】
【００２８】この漸化式を〔数５〕に代入すると、次式
を得る。
を得る。
【００２９】
【数６】
【００３０】また次式が成立する。
【００３１】
【数７】
【００３２】さらにＲXX（ｔ＋１）-1＝Ｐ（ｔ）とおけ
ば次の漸化式が成立する。
ば次の漸化式が成立する。
【００３３】
【数８】
【００３４】
【数９】
【００３５】〔数８〕を〔数６〕に代入して、次式を得
る。
る。
【００３６】
【数１０】
【００３７】したがって、時刻（ｔ＋１）における独立
変数ベクトルＸ（ｔ＋１）の値および従属変数である火
落ちまでの残時間ｙ（ｔ＋１）を実測した後に以下の手
順で係数ベクトルＡを更新することが可能となる。 （１）〔数９〕を使用して修正ゲインＫ（ｔ＋１）を算
出する。 （２）〔数１０〕を使用して係数ベクトルＡ（ｔ＋１）
を算出する。 （３）次回の計算に備えて〔数８〕を使用して共分散逆
行列Ｐ（ｔ）を決定する。
変数ベクトルＸ（ｔ＋１）の値および従属変数である火
落ちまでの残時間ｙ（ｔ＋１）を実測した後に以下の手
順で係数ベクトルＡを更新することが可能となる。 （１）〔数９〕を使用して修正ゲインＫ（ｔ＋１）を算
出する。 （２）〔数１０〕を使用して係数ベクトルＡ（ｔ＋１）
を算出する。 （３）次回の計算に備えて〔数８〕を使用して共分散逆
行列Ｐ（ｔ）を決定する。
【００３８】図４はオペレータによる火落ち時期の判定
を行わないときの火落ち時期判定プログラムのフローチ
ャートであって、所定時間間隔毎に実行される。ステッ
プ４０において乾留末期に最高ガス温度Ｔmax が観測さ
れたかを判定するが、観測されていないときはまだ本発
明に係る火落ち判定方法を適用できないものとしてステ
ップ４０で否定判定され直接このプログラムを終了す
る。
を行わないときの火落ち時期判定プログラムのフローチ
ャートであって、所定時間間隔毎に実行される。ステッ
プ４０において乾留末期に最高ガス温度Ｔmax が観測さ
れたかを判定するが、観測されていないときはまだ本発
明に係る火落ち判定方法を適用できないものとしてステ
ップ４０で否定判定され直接このプログラムを終了す
る。
【００３９】最高ガス温度Ｔmax が観測されたときは、
本発明に係る火落ち判定方法が適用できるのでステップ
４０で肯定判定され、ステップ４１で最高ガス温度Ｔ
max が観測された時刻ｔmax 以前に測定され、時刻ｔ
max 以後には変化しない独立変数（図３において□で囲
まれた独立変数）から演算可能な値ｂを算出される。即
ち、 ｘ2 ＝基準温度（Ｔm ） ｘ5 ＝乾留開始からガス温度が最高温度（Ｔmax ）とな
った時刻（ｔmax ） ｘ6 ＝コークス炉に投入された石炭量 ｘ7 ＝コークス炉に投入された石炭に含まれる水分量 を使用して次式により値ｂを算出する。
本発明に係る火落ち判定方法が適用できるのでステップ
４０で肯定判定され、ステップ４１で最高ガス温度Ｔ
max が観測された時刻ｔmax 以前に測定され、時刻ｔ
max 以後には変化しない独立変数（図３において□で囲
まれた独立変数）から演算可能な値ｂを算出される。即
ち、 ｘ2 ＝基準温度（Ｔm ） ｘ5 ＝乾留開始からガス温度が最高温度（Ｔmax ）とな
った時刻（ｔmax ） ｘ6 ＝コークス炉に投入された石炭量 ｘ7 ＝コークス炉に投入された石炭に含まれる水分量 を使用して次式により値ｂを算出する。
【００４０】
【数１１】
【００４１】次にステップ４２において火落ちの判定間
隔である所定時間が経過するまで待ち、所定時間となる
とステップ４３において現在の時刻ｔおよび現在のガス
温度Ｔを読み込む。そしてステップ４４において、時刻
ｔmax 以後の測定値から定まる独立変数（図３において
○で囲まれた独立変数）とステップ４１で算出された値
ｂに基づいて火落ちまでの推定残時間ｙを算出する。
隔である所定時間が経過するまで待ち、所定時間となる
とステップ４３において現在の時刻ｔおよび現在のガス
温度Ｔを読み込む。そしてステップ４４において、時刻
ｔmax 以後の測定値から定まる独立変数（図３において
○で囲まれた独立変数）とステップ４１で算出された値
ｂに基づいて火落ちまでの推定残時間ｙを算出する。
【００４２】即ち、 ｘ1 ＝ｔ−ｔmax ｘ3 ＝Ｔm −Ｔ ｘ4 ＝Ｔ-50 −Ｔ を使用して次式により火落ちまでの推定残時間ｙを算出
する。
する。
【００４３】
【数１２】
【００４４】そしてステップ４５において推定残時間ｙ
が零以下となったかを判定し、正である間は推定を繰り
返すためにステップ４２に戻る。逆にステップ４５にお
いて推定残時間ｙが零以下になったと判定されたときに
はステップ４６で火落ちしたものとしてこのプログラム
を終了する。図５は本発明の効果を説明するグラフであ
って、（イ）は基準温度と従来の火落ち判定方法によっ
て推定された火落ち温度との温度差（縦軸）と基準温度
と実測火落ち温度との温度差（横軸）との相関を示して
おり、実測では摂氏５０〜１５０度の温度差が認められ
るにも係わらず推定温度を使用した場合に温度差は約摂
氏１００度で一定している。これは従来の火落ち判定方
法によっては正確な温度差を推定することができないこ
とを示している。
が零以下となったかを判定し、正である間は推定を繰り
返すためにステップ４２に戻る。逆にステップ４５にお
いて推定残時間ｙが零以下になったと判定されたときに
はステップ４６で火落ちしたものとしてこのプログラム
を終了する。図５は本発明の効果を説明するグラフであ
って、（イ）は基準温度と従来の火落ち判定方法によっ
て推定された火落ち温度との温度差（縦軸）と基準温度
と実測火落ち温度との温度差（横軸）との相関を示して
おり、実測では摂氏５０〜１５０度の温度差が認められ
るにも係わらず推定温度を使用した場合に温度差は約摂
氏１００度で一定している。これは従来の火落ち判定方
法によっては正確な温度差を推定することができないこ
とを示している。
【００４５】これに対して（ロ）は基準温度と本発明に
係る火落ち判定方法によって推定された火落ち温度との
温度差（縦軸）と基準温度と実測火落ち温度との温度差
（横軸）との相関を示しており、推定温度差と実測温度
差はほぼ一致し、本発明によれば正確な温度推定が可能
であることを示している。図６はオペレータにより火落
ちまでの残時間が判定された場合の学習プログラムのフ
ローチャートであって、適当な数のデータが蓄積された
ときにバッチ処理として実行される。
係る火落ち判定方法によって推定された火落ち温度との
温度差（縦軸）と基準温度と実測火落ち温度との温度差
（横軸）との相関を示しており、推定温度差と実測温度
差はほぼ一致し、本発明によれば正確な温度推定が可能
であることを示している。図６はオペレータにより火落
ちまでの残時間が判定された場合の学習プログラムのフ
ローチャートであって、適当な数のデータが蓄積された
ときにバッチ処理として実行される。
【００４６】まずステップ６０においてオペレータによ
って判定された実測火落ち残時間を収集し、ステップ６
１において各実測火落ち残時間に対応する独立変数を収
集し、それぞれ時系列データとして整理する。この際オ
ペレータの判断に対する確信度ｗおよび係数の学習に過
去のデータをどの程度反映させるかを決定する忘却係数
ｋも入力する。
って判定された実測火落ち残時間を収集し、ステップ６
１において各実測火落ち残時間に対応する独立変数を収
集し、それぞれ時系列データとして整理する。この際オ
ペレータの判断に対する確信度ｗおよび係数の学習に過
去のデータをどの程度反映させるかを決定する忘却係数
ｋも入力する。
【００４７】つぎにステップ６２において、時系列デー
タ数を表すインデックスｊを "１"に設定してステップ
６３に進む。ステップ６３で〔数９〕に基づいて修正ゲ
インＫ（ｊ）を演算し、ステップ６４で〔数１０〕に基
づいて係数ベクトルＡ（ｊ）を演算し、さらにステップ
６５で〔数８〕に基づいて次回に計算に備えて共分散逆
行列Ｐ（ｊ）を演算する。
タ数を表すインデックスｊを "１"に設定してステップ
６３に進む。ステップ６３で〔数９〕に基づいて修正ゲ
インＫ（ｊ）を演算し、ステップ６４で〔数１０〕に基
づいて係数ベクトルＡ（ｊ）を演算し、さらにステップ
６５で〔数８〕に基づいて次回に計算に備えて共分散逆
行列Ｐ（ｊ）を演算する。
【００４８】ステップ６６でインデックスｊが最終値Ｊ
に到達したかを判定し、到達していない場合はステップ
６７でインデックスｊをインクリメントしてステップ６
３に戻る。逆にインデックスｊが最終値Ｊに到達したと
きはステップ６８で最終的に演算された係数ベクトルＡ
（Ｊ）および共分散逆行列Ｐ（Ｊ）を保存して、このプ
ログラムを終了する。
に到達したかを判定し、到達していない場合はステップ
６７でインデックスｊをインクリメントしてステップ６
３に戻る。逆にインデックスｊが最終値Ｊに到達したと
きはステップ６８で最終的に演算された係数ベクトルＡ
（Ｊ）および共分散逆行列Ｐ（Ｊ）を保存して、このプ
ログラムを終了する。
【００４９】図７は学習の効果を説明するグラフであっ
て、（イ）は学習を実行しない場合、（ロ）は学習を実
行する場合を示す。また、（イ）および（ロ）において
上段のグラフはオペレータが判断した残時間と推定残時
間との差のヒストグラムであり、下段のグラフは学習に
伴う時間差の推移を表す。即ち、学習を実行しないとき
の時間差の平均値は約１２分、分散は約１３分であり、
オペレータ判断による残時間と推定残時間との間には平
均１２分の誤差が存在するとともにばらつきも大きい。
さらに学習を実行しないため推定を繰り返しても時間差
は零に収束することはない。
て、（イ）は学習を実行しない場合、（ロ）は学習を実
行する場合を示す。また、（イ）および（ロ）において
上段のグラフはオペレータが判断した残時間と推定残時
間との差のヒストグラムであり、下段のグラフは学習に
伴う時間差の推移を表す。即ち、学習を実行しないとき
の時間差の平均値は約１２分、分散は約１３分であり、
オペレータ判断による残時間と推定残時間との間には平
均１２分の誤差が存在するとともにばらつきも大きい。
さらに学習を実行しないため推定を繰り返しても時間差
は零に収束することはない。
【００５０】一方学習を実行したときの時間差の平均値
は約２分、分散は約１１分でありオペレータ判断による
残時間と推定残時間との一致度合いは大きく改善されて
いる。さらに学習を繰り返すことにより時間差は零を中
心に分布するようになり、学習の効果が認められる。
は約２分、分散は約１１分でありオペレータ判断による
残時間と推定残時間との一致度合いは大きく改善されて
いる。さらに学習を繰り返すことにより時間差は零を中
心に分布するようになり、学習の効果が認められる。
【００５１】
【発明の効果】第１の発明に係るコークス炉の火落ち判
定方法によれば、上昇管ガス温度測定手段を具備したコ
ークス炉において、現時刻から火落ちまでの残時間が、
残時間に影響を及ぼす７つの独立変数の関数として算出
されるので、残時間を正確に推定することが可能とな
る。
定方法によれば、上昇管ガス温度測定手段を具備したコ
ークス炉において、現時刻から火落ちまでの残時間が、
残時間に影響を及ぼす７つの独立変数の関数として算出
されるので、残時間を正確に推定することが可能とな
る。
【００５２】第２の発明に係るコークス炉の火落ち判定
方法によれば、装炭後のガス温度が最高となる時刻であ
る基準時刻後の現時刻から火落ちまでの残時間が、残時
間に影響を及ぼす７つの独立変数の重回帰式により算出
されるので、温度測定値に含まれるノイズの影響を排除
した正確な残時間を推定することが可能となる。第３の
発明に係るコークス炉の火落ち判定方法によれば、重回
帰式中の係数を学習する学習ステップが含まれるため、
原料である石炭の銘柄の変更、あるいはコークス炉の経
時変化に追従して火落ちまでの残時間を算出することが
可能となる。
方法によれば、装炭後のガス温度が最高となる時刻であ
る基準時刻後の現時刻から火落ちまでの残時間が、残時
間に影響を及ぼす７つの独立変数の重回帰式により算出
されるので、温度測定値に含まれるノイズの影響を排除
した正確な残時間を推定することが可能となる。第３の
発明に係るコークス炉の火落ち判定方法によれば、重回
帰式中の係数を学習する学習ステップが含まれるため、
原料である石炭の銘柄の変更、あるいはコークス炉の経
時変化に追従して火落ちまでの残時間を算出することが
可能となる。
【図１】コークス炉の概略図である。
【図２】ガス温度の経時変化を示すグラフである。
【図３】独立変数の説明図である。
【図４】火落ち時期判定プログラムのフローチャートで
ある。
ある。
【図５】本発明の効果を示すグラフである。
【図６】学習プログラムのフローチャートである。
【図７】学習の効果を示すグラフである。
Ｔmax …最高ガス温度 ｔmax …ガス温度が最高となる時刻 ｔm …時刻ｔmax から第 1の所定時間遡及した時刻 Ｔm 、ｘ2 …時刻ｔm におけるガス温度 ｘ1 …時刻ｔmax から現時刻ｔまでの時間 ｘ3 …温度Ｔm と現時刻ｔにおけるガス温度Ｔとの差 ｘ4 …現時刻ｔから第２の所定時間遡及した時刻ｔ-50
におけるガス温度と現時刻ｔにおけるガス温度Ｔとの差 ｘ5 …装炭時から時刻ｔmax までの時間 ｘ6 …投入石炭量 ｘ7 …投入石炭に含有される水分量
におけるガス温度と現時刻ｔにおけるガス温度Ｔとの差 ｘ5 …装炭時から時刻ｔmax までの時間 ｘ6 …投入石炭量 ｘ7 …投入石炭に含有される水分量
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 真 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 江藤 雄二 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内
Claims (5)
- 【請求項１】 コークス炉上昇管ガス温度測定手段によ
り測定されたガス温度によるコークス炉の火落ち判定方
法であって、 現時刻から火落ちまでの残時間を、石炭装入後乾留末期
にガス温度が最高となる時刻である基準時刻から現時刻
までの時間、前記基準時刻から予め定められた第１の所
定時間遡及した時刻におけるガス温度である基準ガス温
度、前記基準ガス温度と現時刻のガス温度との差、現時
刻から予め定められた第２の所定時間遡及した時刻にお
けるガス温度と現時刻のガス温度との差、および石炭装
入後前記基準時刻までの時間の関数として算出するコー
クス炉の火落ち判定方法。 - 【請求項２】 コークス炉上昇管ガス温度測定手段によ
り測定されたガス温度によるコークス炉の火落ち判定方
法であって、 現時刻から火落ちまでの残時間を、石炭装入後乾留末期
にガス温度が最高となる時刻である基準時刻から現時刻
までの時間、前記基準時刻から予め定められた第１の所
定時間遡及した時刻におけるガス温度である基準ガス温
度、前記基準ガス温度と現時刻のガス温度との差、現時
刻から予め定められた第２の所定時間遡及した時刻にお
けるガス温度と現時刻のガス温度との差、石炭装入後前
記基準時刻までの時間、投入石炭量および装入された石
炭に含有される水分量の関数として算出するコークス炉
の火落ち判定方法。 - 【請求項３】 コークス炉上昇管ガス温度測定手段によ
り測定されたガス温度によるコークス炉の火落ち判定方
法であって、 石炭装入後乾留末期にガス温度が最高となる時刻である
基準時刻を検出し、 前記基準時刻後に、現時刻から火落ちまでの残時間を、
前記基準時刻から現時刻までの時間、前記基準時刻から
予め定められた第１の所定時間遡及した時刻におけるガ
ス温度である基準ガス温度、前記基準ガス温度と現時刻
のガス温度との差、現時刻から予め定められた第２の所
定時間遡及した時刻におけるガス温度と現時刻のガス温
度との差、および石炭装入後前記基準時刻までの時間を
独立変数とする重回帰式により算出し、 前記重回帰式により算出された火落ちまでの残時間が零
以下となったときに火落ちと判定するコークス炉の火落
ち判定方法。 - 【請求項４】 コークス炉上昇管ガス温度測定手段によ
り測定されたガス温度によるコークス炉の火落ち判定方
法であって、 石炭装入後乾留末期にガス温度が最高となる時刻である
基準時刻を検出し、 前記基準時刻後に、現時刻から火落ちまでの残時間を、
前記基準時刻から現時刻までの時間、前記基準時刻から
予め定められた第１の所定時間遡及した時刻におけるガ
ス温度である基準ガス温度、前記基準ガス温度と現時刻
のガス温度との差、現時刻から予め定められた第２の所
定時間遡及した時刻におけるガス温度と現時刻のガス温
度との差、石炭装入後前記基準時刻までの時間、装入石
炭量および装入された石炭に含有される水分量を独立変
数とする重回帰式により算出し、 前記重回帰式により算出された火落ちまでの残時間が零
以下となったときに火落ちと判定するコークス炉の火落
ち判定方法。 - 【請求項５】 オペレータによる火落ち判定が行われた
ときに、オペレータによって判定された火落ちまでの残
時間と前記重回帰式によって算出された火落ちまでの残
時間との差の自乗値が最小となるように前記重回帰式中
の係数を学習する学習ステップをさらに含む請求項３ま
たは４に記載のコークス炉の火落ち判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4569998A JPH11241071A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | コークス炉の火落ち判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4569998A JPH11241071A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | コークス炉の火落ち判定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11241071A true JPH11241071A (ja) | 1999-09-07 |
Family
ID=12726633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4569998A Withdrawn JPH11241071A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | コークス炉の火落ち判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11241071A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014214168A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-11-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | コークス炉の火落判定方法 |
-
1998
- 1998-02-26 JP JP4569998A patent/JPH11241071A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014214168A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-11-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | コークス炉の火落判定方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102517043A (zh) | 焦炉加热温控方法 | |
| CN111705174B (zh) | 一种高炉炉墙结厚的检测方法 | |
| CN109385285A (zh) | 一种焦炉自动加热优化系统 | |
| US6436718B1 (en) | Apparatus and method for determining weight loss of a heated material | |
| CN110569567B (zh) | 焦炉火道温度的测量方法及系统 | |
| JPH11241071A (ja) | コークス炉の火落ち判定方法 | |
| KR101185279B1 (ko) | 코크스의 냉간 강도 예측방법 | |
| CN105385843B (zh) | 一种基于段末温度的热轧板坯加热控制方法 | |
| CN108226449A (zh) | 一种蒸馏分析仪蒸发棒表面结焦量的在线判定方法 | |
| JPH0756024B2 (ja) | コークス炉における乾留不良診断制御システム | |
| GB2235553A (en) | Carbon black process control system | |
| US4599140A (en) | Method and apparatus for controlling crossflow in a double collector main coke oven battery | |
| JPH06158050A (ja) | コークス炉の炉温管理方法 | |
| KR960013603B1 (ko) | 코크스로 가스발생 총량의 예측방법 | |
| JP7156550B2 (ja) | 転炉吹錬制御方法及び転炉吹錬制御システム | |
| JP6724738B2 (ja) | コークス炉における乾留完了判定方法 | |
| JP2872343B2 (ja) | コークス炉の火落ち時間予測方法 | |
| JPS597751B2 (ja) | コ−クス炉の火落時刻予測方法 | |
| JPS5950196B2 (ja) | コ−クス炉の火落判定方法 | |
| JP2564496B2 (ja) | コークス炉における火落時刻のバラツキ判定方法 | |
| JP5838993B2 (ja) | コークス炉の火落判定方法 | |
| JPH08261843A (ja) | 溶融物の温度の測定方法 | |
| KR19980053186A (ko) | 석탄 건류 상태 추정에 의한 연소제어 방법 | |
| JPH0145511B2 (ja) | ||
| JPH0972869A (ja) | コ−クス強度推定方法 |
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: 20050510 |