JPS60204813A - 高炉操業方法 - Google Patents

高炉操業方法

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Publication number
JPS60204813A
JPS60204813A JP5842284A JP5842284A JPS60204813A JP S60204813 A JPS60204813 A JP S60204813A JP 5842284 A JP5842284 A JP 5842284A JP 5842284 A JP5842284 A JP 5842284A JP S60204813 A JPS60204813 A JP S60204813A
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JP
Japan
Prior art keywords
furnace
value
blast furnace
iron
hot metal
Prior art date
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Pending
Application number
JP5842284A
Other languages
English (en)
Inventor
Sumiyuki Kishimoto
岸本 純幸
Atsushi Sakai
敦 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP5842284A priority Critical patent/JPS60204813A/ja
Publication of JPS60204813A publication Critical patent/JPS60204813A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/006Automatically controlling the process

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

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】 本発明は高炉操業方法に係り、未来の溶銑温度、銑中&
を予測し所要のアクションを採ることKより炉熱の推移
を安定化せしめ、出銑コストの低減を図ることのできる
方法を得ようとするものである。
高炉の操業方法において、高炉より抽出される溶銑中の
&濃度又は溶銑温度を計算機によって予測し一安定に推
移させる方法については従来から種々に提案がなされ、
一般に炉熱計算制御と称されている。然してこの炉熱計
算制御方法は大別して数学モデルによる方法と、炉内情
報測定による方法の2つがあり、数学モデルによる方法
は一般に炉内をモデル化して物質バランス、熱バランス
等を計算し、必要熱、tK対する燃料の過不足を算出す
るものであって、主として炉頂ガス成分の推移を計算の
基本とするものである。これに対して炉内情報測定によ
る方法は、羽口内に埋込んだ温度計などの検出端からの
情報推移と銑中St又は溶銑温度の推移との間の時間的
な相関関係より炉熱を制御するものである。ところがこ
のような従来における高炉操業法においてはそれぞれに
問題点を有しており、即ち従来の炉熱計算制御方法に用
いられる炉頂ガス成分、羽口埋込温度等の測定値は検出
端固有の特性による細かなゆらぎ変動の成分、高炉操業
状況の変化による大波変動の成分を近未来の炉熱変化を
表わす成分と共に含んでおり、それKよって予測した炉
熱変化は第1図に示すように!!績値との間に相当の差
異があつ又正確な予測とならない。又前記した従来の炉
熱計算制御方法においては、銑中St又は溶銑温度の炉
熱因子予測計算のための予測式設定が計算制御開始時の
1回のみであり、操業T更時や検出端異常時等の計算式
設定変更を行わないならば予測値は全く誤ったものとな
り、又何れKしても適正値をめ難い。
本発明は上記したような実情に鑑み検討を重ねて創案さ
れたもので、高炉操業における未来の溶銑温度、銑中&
を予測し、必要なアクションを採ることにより炉熱推移
を安定化させるに当って、羽口埋込み温度針、羽口輝度
計、送風圧力計、炉頂ガスクロ、炉内装入物降下速度、
炉頂ガス温度計のような複数種の検出端によって得られ
る各測定値に関する所定時間内平均値を用いた2柚の指
数千1’lt 1i#、 Kおける差により未来の溶銑
温度、銑中&値を予測し、該予測値によって操業するこ
とを特徴とする高炉操業方法を提案する。即ち斯かる本
発明について、更に説明すると、1例として第2図に示
すように羽目埋込み温度計の検出端に関する、例えは3
0分の平均測定値に関し、次の(1)式で示すような指
数平滑値を作る。
Bi=α・Ai +(1−α)・B1−1・・・・・・
・・・・・・・・・(I)・(記号)Bi:指数平滑値 AI:各検出端30分の平均測定値 α:指数平滑率(定数) (添字)l:時刻tにおける値であることを示す。
1−1=時刻やより30分前における値であることを示
す。
然して上記(I)式において、α=0.5で計算した指
数平滑値は検出端個有の細かなゆらぎ変動の成分が除か
れて、大波変動成分と迎季来の炉熱変化成分のみとなる
。又この(0式において、α=0.1で計算した指数平
滑値は操業状況の変化による大波変動の成分のみとなる
。これら2つの値を用い、α=0.1指数平滑値をIP
#位おくらせて差をつくると、この値はその検出端で予
測できる近未来の高炉炉熱変化を最もよく表わしている
次に複数種の検出端として羽口埋込み温度計、羽口輝度
計、送風圧力計、炉頂ガスクロ、炉内装入物降下速度計
、炉頂ガス温度計の6棟の検出端による測定値を用いて
例えば炉容2000t+/の高炉に関し未来の炉熱予測
を行う場合について説明すると、ここで言う羽口埋込み
温度計と羽口輝度計は羽口部分を降下する溶銑の温度変
化を出銑する前に測定するものであるが、近時における
前記のように大型化した高炉においては円周方向の不均
一性が大きく、この影響を予測において適切に反映させ
るためには羽口埋込み温度針と羽口輝度側の設定羽口数
を少くとも全羽口数の半数以上とすることが必要である
。又炉頂ガスクロは炉内における鉄鉱石の還元状況を測
定するため次の(ff)式で示すガス利用率の変化を予
測するために用いる。
η ==−12−X100・・・・・・・・・・・・・
・・C11)e (l CQz + CO (記号)ηco:ガス利用率(@ CO!:炉頂ガス中co、(%) CO:炉頂ガス中CO(%l 然して上記した6aIの測定手段による測定値を用いて
溶銑温度との時間おくれ所析を行うもので、第3図に羽
口埋込み温度計1、羽口輝度計2、送風圧力計3、炉頂
ガスクロ4、炉内装入物降下速度5および炉頂ガス温度
計6の6種の測定値に関する生の値との解析結果を示し
、又第4図には前述した指数平滑を用いた解析結果を示
すが、指数平滑による方法で各測定値の相関係数は大幅
に向上することは両図の比較によって明かである。
更にその予測確率を向上させるために上記ししたような
方法で行うもので、溶銑温度は30分平均値と、それを
α=01で指舷平渭した値との差(ムTIIM )を作
る。又6徨の検出端測定値は各30分平均値によりfu
j述したよ5にα(ロ)、5とα=0.1での指数平滑
値の差(ΔXI)を作り、次の(7)式に基きΔTHM
とムX1の時間差を30分増すことによって時間遅れ重
回帰解析を行い、各おくれ時間に対し偏回帰係数7種を
決定する0(記号)Δ詰賛;時刻toにおける溶銑温度
測定値の指数平滑値の差。
ΔXt、O□t;時刻toから1時間前における検出端
1の測定値の指数平滑値の差。
t。
K、 を時間おくれの重回帰解析での偏回帰−係数(1
=1〜7) このような解析結果を用いて未来の溶銑温度を予測する
方法は第6図に示す通りであって、上記したところと同
様に作成した6禮の検出端測定値の指数平滑値の差につ
いて現時刻の値ΔX0と解析計算で得られた偏回帰係数
に、を用いて前記<l1l)式と同様の式である下記(
ロ)式を用い、を時間未来の溶銑温度の差であるΔLを
める(■式でt = t、 to−t = Oより、’
、 to = t )。
ΔT1つ=袷、K1・ΔXo、+Kt、・・・・・・・
・−・・・・・に)(記号) w7九; を時間未来の
溶銑温度測定値の指数平滑値の差。
Δx0;現時刻の検出端1の測定値の指数光渭値の差。
K: ; を時間おくれの重回帰解析での偏回帰係数(
1=1〜7) 電 得られた41Mに解析時に使用した溶銑温度測定値のα
=0.1指数平滑値の最新の値T001を加を争 えることKよりt時間未来の溶銑温度TKMかめられる
次にARMA法を用い、儀中&の予測を行うには制御理
論を用い、高炉系における溶銑温度TRMを単一な入力
とし、&を単一な出力とした場合、この系は自己回帰移
動平均法(ARMAモデル)Kよると次の(V)式のよ
うに表わすことができる。
(記号)st;銑中&の30分平均値(時間に関しての
数列) T工: 溶銑温度の30分平均値(時 間に関しての数列) e:誤差項 然して上記(V)式より次の(V)式が得られる。
54(k) = 1184 (k 1 ) +JSt(
k −2)+・・・−・・+anS4(k・n)+a(
呻・・・・・・・・・・・・・・(V)上記(至)式に
おいて現在までの高炉操業解析でΔ、S’#0.004
ΔT、Mなる関係が知られているので、b、 =0.0
04、b、 =b、 =−・・−・・・=bn=oとお
いても影響は小さいことが考えられる。よってこの(V
)式は次の(ロ)式のようKなる。
5t(k)キaIst(k−1) 十a!、S’Z(k
 −2) +−−−−−*n5L(k−n)十〇、00
4 THM(k) +e(k) =・・・・・・・・・
・(n)この(V])式において、誤差項e(k)を最
小とするように’l+&1・・・・・・・・・anを最
小自乗法を用いて決定する。即ち前述のようにして予測
した未来の浴銑温度T1 と、銑中Stの過去の実績値
により(ロ)式を用いて未来の銑中&が決定される。
又予測計算を行う場合、その予測のための予測係数(偏
回帰係数、ARMA係数)は予測計算を行う直前に再1
tl獅、する必賛がある。第7図に予測係数を固定した
場合と、毎回再計算した場合の予測値と実績値とを比較
して示すが、係数を固定した場合、時間の経過とともに
予6112111度が低下していることは明かである。
なお予測係数を決定するだめの解析計算のデータ範囲は
少くとも48時間以上は必要である。
第8図には上記したような本発明方法により未来の溶銑
温度、&を予測し、炉熱を安定させるために該図中に示
した炉熱上はアクション指示11において送風中湿分を
下げると共に送風温度を上げ、又炉熱下げアクション指
示12では送風湿分を上け1.IKもう1つの炉熱下げ
アクション指示13においては送風温度を下げる炉2基
に関し長規にわたって計H機制御を実施した結果を、そ
の実施前と実施後に関して対比、し示すと次表の如くで
あり、炉熱安定化の結果として銑中&のσ値(σSt)
は平均で、何れのものも0.03%低いものとなった。
又この効果により炉熱レベルの低下が可能となり、溶銑
温度で13〜14℃、銑中84において0.08〜0.
09%の低下となることも確認され、その効果の大きい
ものであることが確認された。
以上説明したような本発明によるときは、この檜高炉操
業に関して複数個の操業条件検出端から得られる測定値
に関して一定時間内平均値を用いた2a1の指数平滑値
における差圧よって未来の溶銑温度、銑中&値を予測し
、該予測値により操業条件を決定し操業することにより
安定した的確な高炉操業を実現せしめ、銑中&を低下し
且つ炉熱レベルの低下を可能ならしめた有利な操業を行
わせ得るものであつ又、工業的にその効果の大きい発明
である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第1図
は羽口埋込み温度計による溶銑温度を測定した実績値と
予測値の関係を示した図表、第2図は検出端測定値の指
数平滑処理例を示した図表的説明図、第3図は各測定値
の溶銑温度との時間おくれ相関解析結果を測定値の生の
値によった場合の図表、第4図はこれを指数平滑して同
じく時間おくれ相関解析した結果の図表、第5図は溶銑
温度予測の解析計算方法を示した模式図、第6因は溶銑
温度予測の予測計算方法についての模式図、第7図は予
測係数決定計算頻度による予測精度比較例を示した図表
、第8図は本発明方法による炉熱計算制御の実施例を示
した図表である@ 然して第3図と第4図における曲線1は羽目埋込み温度
計、2は羽口輝度計、3は送風圧力計、4は炉頂ガスク
ロ、5は炉内装入物降下速度、6は炉頂ガス温度計によ
るものであり、又第8図における11は炉熱上げアクシ
ョン指示、12.13は炉熱下げアクション指示を示す
ものである。 特許出願人 日本鋼管株式会社 発 明 者 岸 本 純 幸 1紘− 第 / 国 0 24 48 72 鱒@ (14r) 第 2 鵬 # )lil (Hす 第 J 圓 17手yEJふ゛<1lL(冷つ 第 4 国 8年前おくよ−C奈) 第 6 圓 d!L去(リ VllJ4iす〕

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 工、高炉操業における未来の溶銑温度、銑中&を予測し
    、必要なアクションを採ることにより炉熱推移を安定化
    させるに当って、当該高炉に設けられた複数株の検出端
    によって得られる各測定値に関する所定時間内平均値を
    用いた2種の指数平滑値の差により未来の溶銑温度、銑
    中84値を予測し、核子測値によって操業アクションを
    採り操業することを特徴とする高炉操業方法。 2.2檜の指数平滑値の差圧より時間おくれ重回帰法、
    自己回帰移動平均法(A RMA )を使用して未来の
    溶銑温度、銑中&値を予測する特許請求の範囲第1項に
    記載の高炉操業方法。 3、羽口埋込み温度計、羽口輝度計、送風圧力計、炉頂
    ガスクロ、炉内装入物降下速度計および炉頂ガス温度計
    の各検出端によって得られた各測定値を用いる特許請求
    の範囲第ifA又は第2項の何れかに記載の高炉操業方
    法。 4、各検出端によって得られた各測定値に関する30分
    の平均値を用いる特許請求の範囲第1項から第3項の何
    れかに記載の高炉操業方法。
JP5842284A 1984-03-28 1984-03-28 高炉操業方法 Pending JPS60204813A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1491641A1 (en) * 1997-11-04 2004-12-29 JFE Steel Corporation Method for operating a blast furnace
JP2008144265A (ja) * 2006-11-13 2008-06-26 Kobe Steel Ltd 高炉の溶銑温度予測方法
JP2015074835A (ja) * 2013-10-04 2015-04-20 王子ホールディングス株式会社 パルプ白色度の推定装置およびその推定方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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