JPS59145715A - 原料コントロ−ルゲ−トの制御方法 - Google Patents

原料コントロ−ルゲ−トの制御方法

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JPS59145715A
JPS59145715A JP58021085A JP2108583A JPS59145715A JP S59145715 A JPS59145715 A JP S59145715A JP 58021085 A JP58021085 A JP 58021085A JP 2108583 A JP2108583 A JP 2108583A JP S59145715 A JPS59145715 A JP S59145715A
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浅見 秀司
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    • F27B1/10Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/20Arrangements of devices for charging
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    • F27D3/0033Charging; Discharging; Manipulation of charge charging of particulate material
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    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はたとえば溶鉱炉の原料装入装置の原料コントロ
ールゲートの開度制御方法に関するもので、特にベルレ
ス炉頂装入装置に60で予定の時間で原料の排出を完了
させるように原享斗コントロールゲートの開度を制御さ
せる制御方法に関するものである。
ベルレス炉頂装入装置は、一般に、半円筒樋状の分配シ
ュートを、炉内ストックレベル直上部に設置し、炉中心
軸に対する定速旋回運動と炉中心軸に対する傾斜角を変
える定速傾動運動とが互に単独に又は同時に行われるこ
と【こよって分配シュートを介して炉内へ原料を分布さ
せるようにしである。この場合、溶鉱炉に挿入される鉄
鉱石とコークスは、炉頂装入装置の上方に設置した炉頂
バンカー内に貯えられ、装入シーケンスに従って炉頂バ
ンカーの下部に設置した原料コントロールゲートから排
出させられ、分配シュートへと案内され、分配シュート
の旋回、傾動の組合せ作動により炉内へと投入されるこ
とになり、このとき、分配シュートのhk回数を整数と
して原料は分配させられる。
炉頂バンカー内の鉄鉱石又はコークスを排出するとき、
原料コントロールゲートは、成る中間の開度に保持され
ている。この原料コントロールゲートの開度は、炉頂バ
ンカー内の原料Wトンを分配シュートの整数回転数Nに
要する時間Tで排出が完了するような開度に保たれてい
る。
ところが鉄鉱石、コークスは粒体であり、粒径が一定で
なくある範囲の粒径がら構成されているため、混合比も
−までないという性状を有している。このため、原料コ
ントロールゲートの開度を同一にして同一重量の鉄鉱石
、コークスを排出させても、これら原料の粒径の変動に
よって排出完了時間が異なって来るという問題がある。
通常、原料は分配シュートの傾斜角が大きい方から小さ
い方へ、すなわち、炉壁側から炉内側へと分配されるが
、原料コントロールゲートを成る開度で原料を排出して
いるとぎに、粒径混合比の変化によって原料排出時間が
変ってくると、分配シュートの分配旋回数が整数となら
ないという問題があると同時に、排出時間が長くなる場
合には、時間が長くなった分の原料が炉内側に分布装入
されることになり予定以上の原料が炉中心側に入ること
になる。又、通常高炉操業においては、鉄鉱石、コーク
スを交互に炉内へ装入し、分配シュートの傾斜角に相当
する炉口面内の成る半径における鉄鉱石とコークスの厚
さ及び鉄鉱石とコークスの比を予め決めて操業を指向す
るようにしており、原料の粒径混合比の変化で原料コン
トロールゲートからの排出時間が変動するということは
、指向する操業ができなくなるという重大な欠点となる
ものである。
本発明は、上記の如き問題を解消し予定時間で原料の排
出を完了させるように原料コントロールゲートの開度を
制御するようにしようとするものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の方法を実施するための装置を示すもの
で、1は炉頂バンカー、2は原料、3は原料コントロー
ルゲート、4は原料コントロールゲート3の駆動装置・
、5は原料コントロールゲート3の開度検出センサー、
6は炉頂バンカー1内の原料重量計測用の秤量器で、通
常ロードセルを3台設ける。7は炉頂装入装置のシーケ
ンスコントローラで、装入装置のタイムスケジュールに
従って各機器に作動指令壱発し、又作動信号を受信し、
ぢ−ケンシャルな運転を司どる部分である。、8は原料
コントロールゲート3の作動制御器であり、シーケンス
コントローラ7とは作動指令11を入力とし、作動完了
指令12を出力とすることにより接続されており、又、
原料コントロールゲート3の駆動装置4及び開度検出セ
ンサー5とは、ゲート開閉の作動指令13を駆動装置4
に出力し、開度検出センサー5゛の出力を入力するよう
に接続されている6すなわち、原料コントロールゲート
の作動制御器8は、原料コントロールゲートの駆動装置
4に対し開又は閉指令を送って作動させ、開度検出セン
サー5の信号で所定の開度、位置を検出して原料コント
ロールゲーl〜の駆動装置4に停止指令を発するように
しである。9は演算器で、シーケンスコントローラ7か
らは原料の重量のチェック時を入力として受け、秤量器
6からの信号14とメモリー10に貯えられた各原料に
対する原料排出特性とから補正原料コントロールゲート
開度を算出し、作動指令15としてシーケンスコントロ
ーラ7に信号、データを送るようにしである。10はメ
モリーで、原料の排出特性を記憶する部分である。
本発明の方法は、上記の装置を用いて原料コントロール
ゲート3の開度をルリ御して予定時間に原料排出を完了
させるようにしようとするもので、従来満空検出に用い
ていた夫々の炉頂バンカー1に設置した秤量器、たとえ
ば、ロードセルに着目し、排出原料の状況によって原料
排出中に原料コントロールゲート3の開度を調整するこ
とである。
前記したように原料が同一銘柄、同−型口、同−ゲート
開度でも原料の粒径構成の変動によって炉内への原料排
出完了時間に大きな差異が出ることがあるが、本発明は
、この差をなくし、予定時間で排出を完了させようとす
るものであり、そのために、基本的には、 ■ 排出時間とゲート開度の特性をそれぞれの原料ごと
に定めて標準流出線とし、粒径構成比が変動した時の特
性を標準流出線と同一勾配とする。
■ 原料排出は、標準流出線から求めた開度θ。で行う
■ 成る時間経過後に排出速度をチェックする。
■ 実測流出線を基準として補正排出線Cを与える補正
ゲート開度θ1を θI=θ。
+j虹(W/ (’To   Tc、)F (WoW)/Tc) で算出する。
■ グー1〜開度を01に調整する。
以下、詳述すると、第2図は炉頂バンカー1中の原料2
を排出したときのロードセル6の計測直線を示すもので
1、縦軸は原料重量を、横軸は時間を示す。原料の重量
をWol”ンとし、Woトンの原料を分配シュートの合
計旋回数Noで炉内へ分布させるも□のとし、これに要
する総排出時間をTo秒とする。この場合分配シュート
の旋回は定速運動であるので、分配シュートの旋回時間
をt。秒/回転とすると、T。
−N。x toとなる。
第2図においては、原料コントロールゲートを開度一定
で定量排出を行わせるため、炉頂バンカー内の原料減少
は直線となり、直線ar原料を定量排出するように予定
していたものとする。又この原料に対する原料コントロ
ールゲートの原料排出カーブを第3図に示す。第3図は
ある銘柄(コークス又は鉄鉱石)に対する排出カーブを
示すもので、縦軸に原料コントロールゲート開度θ、横
軸に原料排出tiFI−ン、/秒をとる。ある銘柄にお
ける粒径混合比が変動したときの原料排出量カーブを口
 、ハで示す。直線口は排出量が多い場合、直線ハは排
出量が少ない場合を示し、イはこの銘柄の原料の標準排
出線とする。イ 9口 、ハはともに平行線と近似する
が、平行線と近似しても大きな誤差とはならない。
Woトンの原料をTo秒で排出させるためには、F o
 = Wo トン/秒の排出量で排出づる必要があり、
標準排出線でみるとき、原料コン1〜ロールゲート開度
はθ、となる。すなわち、Woトンの原料を分配シュー
トの分布旋回数Noで炉内へ分配させるとき、先ず、原
料コントロール・ゲート開度θ。で原料は排出さゼられ
、原料コントロールグー[・は開度θ0に保持される。
原料コントロールゲート3を上記開度θ0に保持して原
料排出を開始し、開始後所要時間が経過すると、原料の
排出速度をチェックする。
たとえば、分配ホッパーの旋回数で4分の1回転が完了
した時点で原料の排出速度をチェックする。Nc旋回を
チェック回数とし、この時の基準原料重量をWC1実測
値をWとしたとき、W > W Cであったとすると、
チェック時間は、TO=NCX  t。秒となる。予定
していた原料排出直線はaで、原料排出量はFOI−2
7秒であり、 Wc = ’TVOF o x Tc =Wo  FoxNc  x  t(1で予め計算でき
る。
上記のようにチェック時に基準原料重量WCに対して実
測値Wの方が大のときは、原料は実際には第2図の直線
すで示す原料排出直線で排出されたことになる。つまり
予定していた排出速度よりも遅いことになる。そのまま
放置すると、原料の排出は直線す−となり、予定時間T
oに対して大幅に増えることになる。
そこで、本発明では、原料の排出速度の補正を行うので
あり、第1図に示す如く、排出される原料重量はロード
セル6で検出されていてその信号が演算器9に入力され
、シーケンスコントローラ゛7からは原料重量のチェッ
ク時の作動指令が、又、原料の排出特性を記憶するメモ
リー10から各原料に対する原料排出特性が、それぞれ
入力されることによって原料コントロールゲート3の補
正すべき開度が算出され、その値が作動指令としてシー
ケンスコントローラ7に送られ、該シーケンスコントロ
ーラ7から原料コントロールゲート作動制御器8へ作動
指令を発し、該作動制御器8から原料コント[]−ルゲ
ート駆動装置4を作動させ、原料コントロールゲート3
を所定の開度となるように補正し、第2図において、1
0秒後からは直線Cで排出させられ時間TC秒で完全排
出できるように原料コントロールゲートの開度を調整さ
せるようにする。
第2図における直線すの原料排出量は、Fb = (W
o−W>/Tcとなる。これは、第3図でθ−θ。の直
線と直線ハとの交点Aと、直線イとの交点Bの間にある
ことになる。すなわち、θ=00の水平線とF=Fbの
垂直線の交点りを通って排出直線イと平行な直線二が実
際の原料の排出線となるのである。
第2図の直線Cの必要原料排出IFCは、FC=W/(
To−TC)であり、この排出量を与える原料コントロ
ールゲートの開度θCは直線二から求める必要がある。
直線二は、直線イと平行であるので、勾配dθ/ dF
は直線イと同じであり、成る一定値となり既知の値であ
る。
したがって、直線Cの必要原料排出ff1Fcを与える
原料コントロールゲートの開度θCは、θC−0o+−
φe (F C−F b )dF で与えられる。すなわち、原料コントロールゲートの開
度をθ0からθCに大きくすることにより予定排出時間
TC秒に合わせることができる。又、原料コントロール
ゲートの標準開度θ。から変動開度Aθとして把握する
と、第2る。
原料コントロールゲートの制御機器システムにもよるが
、基準開度に対する開度変動量で与える方がよい場合に
は、この方式を用いればよい。
以上の如く本発明の方法は、原料コントロールゲートの
開度と原料排出量の標準排出直線を予め作っておき、実
際に原料を排出させて、成る時間経過後に排出速度をチ
ェックし、その後の原料排出量を計算で出し、標準排出
直線から推定し・た排出直線を用いて新しい原料コント
ロールゲートの開度を選定するものである。
なお、第3図では、原料排出特性が一本の直線で示され
る場合を例示したが、第4図に示ずように2本以上の直
線で示される場合、第2図に示す排出直線の場合、FC
を与える開度θCは、以下の式で与えられる。
θ〈OIにおける標準排出直線イの勾配をα1、θ〉θ
1における標準排出直線イの勾配をα2とすると、原料
コントロールゲートの開度は、 θc =0.+α2(FC−Fll −−L(θ1−θo)) となる。すなわち、原料排出特性が予め選定した標準排
出線に対し成る範囲内で標準排出線の勾配が同じ排出線
で表示することにより可能となる。直線での近似ができ
ない場合には標準排出線を平行移動させた排出線を、粒
径混合比が変動したときの排出線として扱えば、同様の
計算方法で開度選定が可能となる。又、本発明の方法で
は、第1図の装置により自動的に容易に計算して制御で
きるが、第2図の例では演算器9における演算時間τを
無視している。このFR間τを含んでその後の排出量を
FC’ とすると、第5図に示すように、 dθ  W。
θ’ c = e、+ dF ((W   −rτ−T
 ) / (T□   T(T ) −Fb )で与え
られる。
又、第2図において、補正開度θCで排出した詩の排出
完了時間がT。てなくTFであった場合、原料は直線d
で゛排出したことになる。原料コントロールゲート3が
摩耗した時に起り19るものである。
TF<Toとすると、開度θCにおける原料排出□□□
がFcよりも大きいことになり、このときの排出量Ff
は、Ff =W/(TF −”c )となる。つまり第
3図においてθ−θCの直線とF=Ffの直線の交点E
がこのときの粒径構成比での原料の排出点となり、直線
ホがこのときの粒径構成比での排出線となり勾配 α′−(θC−θ。)/(Ff −Fb )となる。
つまり標準排出線イの勾配と変って来たことになる。毎
装入ごとに実呼の原料での勾配α′をメモリー10に記
憶させ、数回、たとえば、10回ごとに平均値をとり実
際に装入した原料の排出勾配として、標準排出線イの勾
配を修正することも可能である。こうすることによって
高炉に装入づる原料の粒度構成比の変化に対して標準排
出線の特性を原料の実状に合せることができ、本発明で
の制御精度を向上させることが可能である。
又、上記の説明では、原料排出状況のチェックを原料排
出開始後TO秒に1回行う場合を例示したが、更にl”
c秒後に再びチェックし適正排出量となっているか否か
をチェックし原料コントロールゲートの開度を再調整す
ることも可能であること、更に、本発明は原料コントロ
ールゲートの開度をコントロールする方法に関するもの
であり、分配シュートの作動方法、形状に関係なく適用
できることはいうまでもなく、たとえば、円錐形状の分
配シュートで揺動作動する機構のベルレス炉頂装入装置
の原料切出しゲートのコントロール方法にも適用できる
こと、等は勿論のことである。
以上述べた如く本発明の方法によれば、コークス、鉄鉱
石の所定量に対し予定していた時間内で原料の排出がで
き、このため、高炉操業において指向する原料分布が達
成できることになり、安定操業、高出銑比操業、体燃料
比操業と指向する操業に対し大ぎく寄与できることにな
る、という優れた効果を秦し1σる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施するための装置の概要図、
第2図は炉頂バンカー中の原料を排出したときのロード
セルの計測直線を示す図、第3図は成る銘柄の原料を排
出するときの原料排出量と原料コントロールゲート開度
の関係図、第4図は第3図の例における直線を2本以上
の直線で示した場合の図、第5図は第2図の例に演算器
での算出時間を含めたときの状態を示す図である。 1・・・炉頂バンカー、2・・・原料、3・・・原料コ
ント「1−ルゲート、4・・・原料コントロールゲート
の駆動装置、5・・・原料コントロールゲートの開度検
出センサー、6・・・秤量器、7・・・シーケンスコン
トローラ、8・・・原料コントロールゲートの作動制御
器、9・・・演算器、10・・・メモリー。 @2図 時I%1 秒 第3図 濁り一1専念11  トシン〈轍ト 第5図 1cT      lo  秒

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)原料を貯える容器に原料の重量を計測できる秤量器
    を設け、上記容器から原料を排出するに際して予定排出
    時間に対する原料排出速度を予め定めた原料ごとの標準
    排出線から原料コントロールゲー廿の開度を選定して原
    料を排出させ、原料排出を開始した後所定の時間紅過後
    に、その時点における上記容器内の残存原料重量から排
    出速度をチェラグし、実際に計測した上記排出速度を予
    定排出時間の標準排出速度に補正する値を演算により求
    め、自動的に原料コントロールゲートの開度を調整する
    ことを特徴とする原料コントロールゲートの制御方法。
JP58021085A 1983-02-10 1983-02-10 原料コントロ−ルゲ−トの制御方法 Expired JPS6043406B2 (ja)

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