JPS63210214A - Prediction of furnace heat in blast furnace - Google Patents

Prediction of furnace heat in blast furnace

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JPS63210214A
JPS63210214A JP4236487A JP4236487A JPS63210214A JP S63210214 A JPS63210214 A JP S63210214A JP 4236487 A JP4236487 A JP 4236487A JP 4236487 A JP4236487 A JP 4236487A JP S63210214 A JPS63210214 A JP S63210214A
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JP
Japan
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furnace
furnace heat
value
time
model
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Pending
Application number
JP4236487A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Matsuda
浩一 松田
Yoshihisa Otsuka
喜久 大塚
Masami Konishi
正躬 小西
Nobuyuki Nagai
信幸 永井
Korehito Kadoguchi
維人 門口
Takeshi Yabata
矢場田 武
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPS63210214A publication Critical patent/JPS63210214A/en
Pending legal-status Critical Current

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

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

Abstract

PURPOSE:To accurately predict lowering of furnace heat without any delaying the prediction, by outputting the predicting value by ARMA model adopted as a model predicting means at the time of executing alarm to the lowering of furnace heat in an alarming means. CONSTITUTION:The alarming means for the lowering of the furnace heat, alarming at the time of reaching to the prescribed condition by using operational result having high correlation and fore-sightedness to the lowering of the furnace heat in a blast furnace and the model predicting means, predicting the variation with time of the furnace heat by the ARMA model using molten iron temp. tapping from the blast furnace, are arranged. And, at the time of alarming the lowering of the furnace heat by the alarming means, the predicting value of the furnace heat by the model predicting means is outputted. By this method, the accurate furnace heat without any delay can be predicted.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、高炉の安定な操業を行なうための高炉炉熱
予測方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a blast furnace furnace heat prediction method for stable operation of a blast furnace.

(従来の技術とその問題点) 高炉の安定操業の維持のためには、溶銑温度を一定にす
ることが必要であることが従来より知られている。この
ため、高炉操業者は常に高炉炉熱変化を予測する必要性
があった。
(Prior art and its problems) It has been known for a long time that in order to maintain stable operation of a blast furnace, it is necessary to keep the temperature of hot metal constant. For this reason, blast furnace operators have always needed to predict changes in blast furnace heat.

高炉炉熱変化において、特に温度低下によって溶銑が凝
固し、高炉から流出しなくなる可能性があるため、温度
低下の予測は極めて重要なものとなる。
Prediction of temperature drop is extremely important in blast furnace furnace thermal changes, especially since hot metal may solidify due to temperature drop and may no longer flow out of the blast furnace.

高炉炉熱の予測方法としては、高炉をブラックボックス
とみなし、統計的解析によるモデルを得る方法として、
A R(Auto −Reoressive) (自己
−〇    − 回帰)モデルによるものがある。
A method for predicting blast furnace heat is to consider the blast furnace as a black box and obtain a model through statistical analysis.
There is one based on the AR (Auto-Reoressive) model.

上記したARモデルは高炉の実際の炉熱レベルの時間的
変動を予測するモデルとして優れた特性を有するが、以
下に述べる問題点がある。
Although the AR model described above has excellent characteristics as a model for predicting temporal fluctuations in the actual furnace heat level of a blast furnace, it has the following problems.

第20図は溶銑温度の実績値と予測値の経時変化を示す
図であり、同図において11は実績値×、12は予測値
・に基づく曲線である。同図に示すように、実績値の変
化に対し、予測値の変化はτサンプリング時間(すなわ
ちサンプリング間隔をΔtとしてτ×Δを時間)程度遅
れ、その振幅も小さなものを示す傾向がみられる。
FIG. 20 is a diagram showing changes over time in actual values and predicted values of hot metal temperature. In the figure, 11 is a curve based on the actual value x and 12 is a curve based on the predicted value. As shown in the figure, the change in the predicted value tends to lag behind the change in the actual value by about τ sampling time (that is, τ×Δ is time, where the sampling interval is Δt), and its amplitude tends to be small.

このため、予測機能を十分に果たせなく、しかもその予
測値の精痕も十分には正確でないという問題点があった
。この問題点を解決するためARM A (Auto−
Reoressive Hovina Averaae
) (自己回帰移動平均)モデルによるものが、特開昭
60−248804、r鉄と鋼J1984年、第1号。
For this reason, there was a problem that the prediction function could not be fully fulfilled, and the predicted value was not accurate enough. To solve this problem, ARM A (Auto-
Reoressive Hovina Averaae
) (autoregressive moving average) model is published in JP-A-60-248804, Tetsu-to-Hagane J 1984, No. 1.

54頁等に開示されているが、未だMA項に導入する変
数として決定的なものが見つけ出せていないのが現状で
ある。
Although it is disclosed on page 54, etc., the current situation is that no definitive variable to be introduced into the MA term has yet been found.

(発明の目的) この発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、予
測が遅れることなく、しかも溶銑温度変化を正確に予測
することのできる高炉炉熱予測方法を提供することであ
る。
(Objective of the Invention) The object of the present invention is to provide a blast furnace furnace heat prediction method that eliminates the problems of the above-mentioned prior art and can accurately predict hot metal temperature changes without delay in prediction. .

(目的を達成するための手段) 上記目的を達成するため、この発明による高炉炉熱予測
方法は、高炉より出銑される溶銑温度を用いて、高炉炉
熱レベルの時間的変動をARMAモデルにて予測するモ
デル予測手段と、高炉炉熱低下に対し、強い相関と先見
性のある操業結果を用い、前記操業結果が所定の条件を
満たした時に炉熱低下を警告する炉熱低下警告手段を備
え、前記炉熱低下警告手段により炉熱低下が警告された
時点で、前記モデル予測手段による高炉炉熱の予測値を
出力するようにしている。
(Means for Achieving the Object) In order to achieve the above object, the blast furnace furnace heat prediction method according to the present invention uses the temperature of hot metal tapped from the blast furnace to calculate temporal fluctuations in the blast furnace furnace heat level using an ARMA model. and a furnace heat drop warning means that warns of a furnace heat drop when the operation results meet a predetermined condition, using operation results that have a strong correlation and foresight with respect to the blast furnace furnace heat drop. In addition, when the furnace heat decrease warning means warns of a decrease in furnace heat, the predicted value of the blast furnace furnace heat by the model prediction means is output.

(実施例) 従来より、高炉の還元状態の良否を示すソリュ−ジョン
ロスカーボン量(以下[ツルロスCIJと言う)の増減
は、高炉炉熱と強い相関があることが知られている。す
なわちツルロスC量の増加は、以下に示すいわゆるツル
ロス反応が促進することを示しており、 C十Co2→ 2CO この反応は吸熱反応であるから、遅からず(実際には数
時間程度後に)炉熱は低下することになる。
(Example) It has been known that an increase or decrease in the amount of solution loss carbon (hereinafter referred to as "Tsuru loss CIJ"), which indicates the quality of the reduction state of a blast furnace, has a strong correlation with the heat of the blast furnace. In other words, an increase in the amount of tsuru loss C indicates that the so-called tsuru loss reaction shown below is promoted. The fever will drop.

従って、ツルロスC量の増減は高炉炉熱に対し先見性が
あると言える。
Therefore, it can be said that the increase or decrease in the amount of truss loss C can be predicted with respect to the blast furnace furnace heat.

そこで、MA項にツルロスCIの平均値を導入したAR
MAモデルによる第1の予測手段が考えられる。
Therefore, AR that introduces the average value of Truloss CI into the MA term
A first prediction method using an MA model is considered.

第1図(a)、 (b)は各々溶銑温瓜の瞬時値とツル
ロスCff1の平均値の経時変化を示している。同図(
a)において、Llは実績値、L2は予測値である。ツ
ルロスCM(Ng/1−D)の瞬時値は炉頂ガス成分中
のCo、CO2,N2等の割合、送用条件、原料装入条
件などをもとに算出され、第1図(b)のツルロスCf
f1の平均値u(t)は、ツルロスC量の瞬時値を例え
ばガスクロマトグラフィーのサンプリング時間ごとに算
出し、これを時間幅Δt1ごとに平均して求められてい
る。一方、溶銑温度の瞬時値y(t)は、サンプリング
時間Δt2ごとに求められている。なおtは現在の時刻
である。
FIGS. 1(a) and 1(b) respectively show the temporal changes in the instantaneous value of the hot metal melt and the average value of the pot loss Cff1. Same figure (
In a), Ll is the actual value and L2 is the predicted value. The instantaneous value of truss loss CM (Ng/1-D) is calculated based on the proportions of Co, CO2, N2, etc. in the top gas components, feeding conditions, raw material charging conditions, etc., and is shown in Figure 1 (b). Tsururos Cf
The average value u(t) of f1 is obtained by calculating the instantaneous value of the amount of truss C at each sampling time of gas chromatography, for example, and averaging this at each time width Δt1. On the other hand, the instantaneous value y(t) of the hot metal temperature is determined at every sampling time Δt2. Note that t is the current time.

このような変数によりARMAモデルで、1時点先の溶
銑温度予測値V1 (t:+Δt2)は次式により推定
できる。
Using such variables, the predicted hot metal temperature value V1 (t:+Δt2) at one point in time can be estimated using the following equation using the ARMA model.

Vl (を十へt2) ・・・(1) 右辺の第1項がAR項、第2項がMA項である。Vl (to 10 t2) ...(1) The first term on the right side is the AR term, and the second term is the MA term.

なおab  は係数である。Note that ab is a coefficient.

1、p  Ii 第2図は、(1)式に基づいた第1のモデル予測手段の
処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップ
S1において、現在時刻tから期1mNΔt1過去に逆
のぼり、区間Δt1ごとのツルロスcmの平均値u (
t−にΔt1) (k=1〜N)をN個棹出する。なお
この処理はザンプリング時間Δt2毎に行なう。次にス
テップS2において、現在時刻tの溶銑温i実績値y(
t)より、これを予測結果V1 (t)と比較すること
により、(1)式の係数a、jとす、iを決定する。
1, p Ii FIG. 2 is a flowchart showing the processing procedure of the first model prediction means based on equation (1). First, in step S1, the average value u (
At t-, N pieces of Δt1) (k=1 to N) are extracted. Note that this process is performed every sampling time Δt2. Next, in step S2, the actual value of the hot metal temperature i at the current time t y(
t), by comparing this with the prediction result V1 (t), the coefficients a, j, and i of equation (1) are determined.

そして、ステップS3において、上述のように求められ
た係数ab  を用いた(1)式より11j・ 11 時点光の溶銑温度予測値V  (t+Δt2)を求め、
次のステップS4でこの予測値y1 (t+Δt )と
管理温度11  との比較を行ない、2CLIC]1 t ≧V  (t+Δt2)≧tcLであれば、異常H
1 なしとみなしステップS1に戻り予測を続ける。
Then, in step S3, the predicted value V (t+Δt2) of the hot metal temperature of the light at time 11j.11 is determined from equation (1) using the coefficient ab determined as described above.
In the next step S4, this predicted value y1 (t+Δt) is compared with the control temperature 11, and if 2CLIC]1 t ≧V (t+Δt2)≧tcL, an abnormal H
1 It is assumed that there is no result, and the process returns to step S1 to continue prediction.

一方、’S/  (t+Δt2)くtC4あるいはy1
(を十Δt)〉tCHであれば、遅からず炉熱低下ある
いは上昇が起こるとみなし、ステップS5においで予測
値V  (を十Δ12)を出力することで、炉熱低下及
び上昇を警告する。以降、ステップS1に戻り、ステッ
プ81〜S5を繰り返しなから炉熱低下を予測する。
On the other hand, 'S/ (t+Δt2) tC4 or y1
(10Δt)>tCH, it is assumed that a decrease or increase in the furnace heat will occur sooner or later, and a predicted value V (10Δ12) is output in step S5 to warn of a decrease or increase in the furnace heat. . Thereafter, the process returns to step S1 and steps 81 to S5 are repeated to predict a decrease in furnace heat.

I−8,第2のモデル予測手段 また、MA項にツルロスC量の最大値を導入したARM
Aモデルも考えられる。これは、第1図においてツルロ
スC量平均値u (t−にΔt1)(k−1〜N)の最
大値Aをx(t)としTMA項に導入するものである。
I-8, second model prediction means ARM that also introduces the maximum value of the amount of truss loss C into the MA term
Model A is also possible. This is to introduce the maximum value A of the average value u (t- to Δt1) (k-1 to N) of the true loss C amount in FIG. 1 into the TMA term as x(t).

このような変数によりARMAモデルで、1時点先の溶
銑温度予測値y2(t+Δt2)は次式により推定でき
る。なおa  、b  は係数である。
Using such variables, the predicted hot metal temperature value y2 (t+Δt2) at one point in time can be estimated using the following equation using the ARMA model. Note that a and b are coefficients.

i   2 y2 (を十Δt2) 一、)m a2.y(t−iΔt2)+b2x(t)1
=6 ・・・(2) 第3図は、(2)式に基づいた第2のモデル予測手段の
処理手順を示すフローチャー1・である。まず、ステッ
プS11において、現在時刻tから期間NΔt、過去に
逆のぼり、ツルロスC量の区間Δt1ごとの平均値u(
t−にΔtt >  (k=1〜N)をN個算出する。
i 2 y2 (1 Δt2) 1,) m a2. y(tiΔt2)+b2x(t)1
=6 (2) FIG. 3 is a flowchart 1 showing the processing procedure of the second model prediction means based on equation (2). First, in step S11, the average value u(
N pieces of Δtt > (k=1 to N) are calculated for t-.

なおこの処理はサンプリング時間Δt2毎に行なう。次
にステップS12において、ステップ811で求めた平
均値u(t−にΔ11)の最大値を求め、これをx (
t)とする。
Note that this process is performed every sampling time Δt2. Next, in step S12, the maximum value of the average value u (Δ11 in t-) obtained in step 811 is obtained, and this is calculated as x (
t).

X (t) −max (u (を−にΔt1))k=
1.・・・、N    ・・・(3)そして、ステップ
813において、現在時刻tの溶銑温度実績値y(t)
より、これを過去の予測結果y2(t)と比較すること
により(2)式の係数a21とb2を決定する。次にス
テップ814において、1時点先の溶銑温度予測値V2
 (を十Δt2)を、上述のステップ813で求めた係
数a21.b2を用いた(2)式より求め、次のステッ
プ815でこの予測値V  (を十Δt2)と管理温度
tCの比較を行ない、y2 (を十Δt2)≧tcであ
れば、異常なしとみなしステップS11に戻り予測を続
ける。一方、V2 (t+Δt2)〈t であれば、遅
からず炉熱低下が起こるとみなし、ステップ816にお
いて予測値y2 (t+Δt2)を出力することで、炉
熱低下を警告する。
X (t) −max (u (−Δt1))k=
1. ..., N ... (3) Then, in step 813, the actual value of the hot metal temperature y(t) at the current time t is determined.
Therefore, by comparing this with the past prediction result y2(t), the coefficients a21 and b2 of equation (2) are determined. Next, in step 814, the predicted temperature of hot metal V2 at one point in time is
(+Δt2) is the coefficient a21. It is obtained from equation (2) using b2, and in the next step 815, this predicted value V (with 10Δt2) is compared with the control temperature tC, and if y2 (with 10Δt2)≧tc, it is considered that there is no abnormality. The process returns to step S11 to continue prediction. On the other hand, if V2 (t+Δt2)<t, it is assumed that a decrease in furnace heat will occur sooner or later, and a predicted value y2 (t+Δt2) is output in step 816 to warn of a decrease in furnace heat.

以降、ステップS11に戻り、ステップ811〜816
を繰り返しながら炉熱を予測する。
After that, the process returns to step S11 and steps 811 to 816
The furnace heat is predicted by repeating the steps.

I−C,第3のモデル予測手段 ところで、通常高炉は2箇所の出銑口により交互に出銑
を行なうため、異なる出銑口では第4図の1出銑ごとの
溶銑温度の経時変化に示すように溶銑温度に偏差が生じ
ることが多く、この様な場合には予測精度に影響が生じ
てしまう。そこで、出銑口A、B間の温度偏差を補正す
る変数をMA項として導入したARMAモデルを立てて
溶銑温度を予測する第3のモデル予測手段が考えられる
I-C, Third Model Prediction Means By the way, normally in a blast furnace, iron is tapped alternately through two tap holes, so the change in hot metal temperature over time for each tap shown in Figure 4 at different tap holes is As shown, deviations often occur in the hot metal temperature, and in such cases, prediction accuracy is affected. Therefore, a third model prediction means can be considered that predicts the hot metal temperature by setting up an ARMA model in which a variable for correcting the temperature deviation between tap holes A and B is introduced as an MA term.

サンプリング時間Δt3ごとに出銑が行なわれる場合、
次式により溶銑温度を予測する。
When tapping is performed every sampling time Δt3,
Predict the hot metal temperature using the following formula.

V3 (t+Δt3) =、Σa3HV(i  tΔt3 ) 十c3z (t
)・・・(4) なお、a  、Cは各々係数であり、z (t)i  
 3 は出銑口補正変数である。
V3 (t+Δt3) =, Σa3HV(i tΔt3) +c3z (t
)...(4) Note that a and C are each coefficients, and z (t)i
3 is the taphole correction variable.

出銑口補正変数z (t)は以下のようにして決定する
。過去に逆のぼりM個の溶銑温度に着目してその平均値
Yを求めるとともに、前記M個のうち出銑口Aに関する
M の平均値YAおよび、出銑口Bに関するM 個(M
  −1−M、=M)の平均A 値YBを求める。ここで時刻t。における出銑口がAで
あれば z (to)=YA−Y        ・(5)Bで
あれば、 Z (t、 ) −y、 −Y         ・・
・(6)より出銑口補正変数z (to)を求める。
The taphole correction variable z (t) is determined as follows. Focusing on M hot metal temperatures that have been reversed in the past, the average value Y is determined, and the average value YA of M for taphole A and M for taphole B (M
-1-M,=M), find the average A value YB. Here, time t. If the tap hole in is A, then z (to)=YA-Y ・(5) If B, then Z (t, ) −y, −Y ・・
- Find the taphole correction variable z (to) from (6).

さらに8回(S≧2)連続して同一出銑口から出銑する
場合、下式に従い、(5)式あるいは(6)式で求めた
出銑口補正変数z (to)を変更する。
Furthermore, when tapping from the same taphole 8 times (S≧2) in succession, the taphole correction variable z (to) determined by equation (5) or equation (6) is changed according to the following equation.

z (t  ) −(1+Σ(k/i ))z (tn
)・・・(1) ここで、kはlkl<1で z (to)>Oならばk>O z (t、)<Oならばk<Q となる。これは、連続して同じ出銑口から出銑するため
の保温効果を考慮したものである。つまり連続出銑によ
り、出銑樋が温ためられるため、溶銑温度実績値が通常
よりも上昇する。この温度上昇を考慮して、通常よりも
(、Σ(lkl/1))l Z (to)lに相当する
温度上昇を出銑口補正変数z (to)に含ませている
のである。さらに、溶銑温度実績値の基準となる管理温
度は上記した連続出銑による温度上昇を考慮して変化さ
せている。
z (t) − (1+Σ(k/i))z (tn
)...(1) Here, k is lkl<1 and if z (to)>O, then k>O. If z(t,)<O, then k<Q. This is done in consideration of the heat retention effect of continuously tapping from the same tap hole. In other words, the continuous tapping warms the tap flute, so the actual hot metal temperature value rises higher than normal. In consideration of this temperature rise, the taphole correction variable z (to) includes a temperature rise corresponding to (,Σ(lkl/1))l Z (to)l compared to normal. Furthermore, the control temperature, which is the standard for the hot metal temperature actual value, is changed in consideration of the temperature increase due to the continuous tapping described above.

第5図は(4)式に基づいた第3のモデル予測手段の処
理手順を示すフローチャートである。まず、ステップ8
21において予測時刻(を十Δt2)における出銑口の
判別を行ない、出銑口Aならばステップ822において
(5)式により予測時刻(t+Δt2)における出銑口
補正変数z (を十Δt2)を求め、出銑口Bならばス
テップ823において(6)式により出銑口補正変数z
(t+Δt2)を求める。続いてステップ824におい
て現在時刻tと予測時刻(t+Δ12)における出銑口
が同じかどうかのチェックを行なう。そこで、同一出銑
口から連続して出銑を行なう場合、ステップS25にお
いて(7)式により連続出銑による保温効果を考慮して
出銑口補正係数z(t+Δt2)を変更する。
FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure of the third model prediction means based on equation (4). First, step 8
In step 821, the taphole at the predicted time (t + Δt2) is determined, and if the taphole is A, then in step 822, the taphole correction variable z (is 10Δt2) at the predicted time (t + Δt2) is determined using equation (5). If the taphole is B, the taphole correction variable z is determined in step 823 using equation (6).
Find (t+Δt2). Subsequently, in step 824, it is checked whether the tap hole at the current time t and the predicted time (t+Δ12) are the same. Therefore, when tapping is performed continuously from the same taphole, the taphole correction coefficient z(t+Δt2) is changed in step S25 using equation (7) in consideration of the heat retention effect due to continuous tapping.

次にステップS26において、溶銑温度実績値y(t>
と予測結果V3 (t)の比較に基づき(4)式の係数
a  、Cを決定する。さらに、ステ3i    3 ツブ827において1時点先の溶銑温度予測値y3 (
t+Δt2)を、ステップS26において求めた係数a
31.C3を用いた(4)式より求め、ステップ828
に移る。ステップ828において管理温度t と比較し
、y3 (t+Δt2)〈t。
Next, in step S26, actual hot metal temperature value y(t>
The coefficients a and C of equation (4) are determined based on the comparison between the prediction result V3(t) and the prediction result V3(t). Furthermore, in step 3i 3 tube 827, the predicted value of the hot metal temperature y3 (
t+Δt2) is the coefficient a obtained in step S26.
31. Obtained from equation (4) using C3, step 828
Move to. In step 828, the control temperature t is compared with y3 (t+Δt2)<t.

であれば、炉熱が異常に低下するとみなし、ステップ8
29において溶銑温度予測値y3 (を十Δt2)を出
力することで、炉熱低下を警告する。
If so, it is assumed that the furnace heat has decreased abnormally, and step 8 is performed.
At step 29, the predicted value y3 of the hot metal temperature (= Δt2) is output to warn of a decrease in furnace heat.

一方、’Sl’  (t+Δt2)≧tCであれば、異
常なしとみなし、ステップ821に戻り炉熱の予測を続
ける。なお、ここで述べた管理温度tcは、前述した連
続同一出銑口による出銑時の温度上昇を考慮したもので
あるのは勿論である。
On the other hand, if 'Sl' (t+Δt2)≧tC, it is assumed that there is no abnormality, and the process returns to step 821 to continue predicting the furnace heat. It goes without saying that the control temperature tc described here takes into consideration the temperature rise during tapping due to the same continuous taphole mentioned above.

このように出銑口の違いを考慮した出銑口補正変数z(
t)をMA項に導入したARMAモデルにより求めた予
測値はかなり精度の高いものとなる。
In this way, the taphole correction variable z(
The predicted value obtained by the ARMA model in which t) is introduced into the MA term is quite accurate.

I−D、第4のモデル予測手段 ざらにI−8,、I−C,で述べたツルロスC量の最大
値と出銑口補正変数双方をMA項に導入したARMAモ
デルによる第4のモデル予測手段が考えられる。
ID, Fourth Model Prediction Means A fourth model based on the ARMA model, which introduces both the maximum value of the trundle loss C amount and the taphole correction variable described in I-8, I-C, into the MA term. Prediction methods are possible.

■現在時刻tと予測時刻(t+Δt2)が同一出銑時間
内の場合、I−B、同様に下式にて予測する。
(2) If the current time t and the predicted time (t+Δt2) are within the same tapping time, I-B is similarly predicted using the formula below.

V  (t+Δt2) 一Σa−y(t−iΔt、、)+b4X (t)I 6゜ ・・・(8) ■現在時刻tと予測時刻(t+Δt2)が同一出銑時間
内でない場合、下(9)式に従い予測をする。
V (t+Δt2) -Σa-y(t-iΔt,,)+b4X (t)I 6゜...(8) ■If the current time t and the predicted time (t+Δt2) are not within the same tapping time, lower (9 ) Make predictions according to the formula.

V  (t+Δt2) =−ja 、y (t −iΔt2) イ2,51 +b  x(t)+c5z(t)  ・(9)なお、a
4.、 b4. a  、 b  、 c  は係数で
、x (t)はI−B、で述べたツルロスC量最大値、
z(t)はI−C,で述べた出銑口補正変数である。
V (t+Δt2) = -ja , y (t −iΔt2) i2,51 +b x(t)+c5z(t) ・(9) Note that a
4. , b4. a, b, c are coefficients, x (t) is the maximum value of the amount of truss loss C mentioned in I-B,
z(t) is the taphole correction variable described in I-C.

第6図は間欠出銑(例えば1出銑約2時間として、出銑
と次の出銑の間に約30分おく。)における第4のモデ
ル予測手段の処理手順を示すフローチャートである。同
図において、ステップS31で現在時刻tから時間幅N
Δt1過去に逆のぼり、区間Δt1ごとのツルロスC量
平均値u(t−にΔt1)(k=1・・・N)を算出す
る。次にステップ832で次(3)式(再掲)に従い、
ツルロスCMt平均値u(t−にΔ11)の最大値x(
t)を求める。
FIG. 6 is a flowchart showing the processing procedure of the fourth model prediction means in intermittent tapping (for example, one tapping takes about 2 hours, and about 30 minutes are left between each tapping). In the same figure, in step S31, a time period N from the current time t is
Going backwards to the past Δt1, calculate the average value u (Δt1 at t-) of the amount of trailing loss C for each section Δt1 (k=1...N). Next, in step 832, according to the following formula (3) (reprinted),
The maximum value x(
Find t).

x (t)=max (u (t−にΔt1))(k=
1〜N)  ・・・(3) そして、ステップ833において現在時刻tと予測時刻
(t+Δt2)が同一出銑時間内かをチェックし、同一
出銑時間内であればステップS34において、溶銑温度
実績値y(t)、、と予測結果V4 (t)の比較に基
づき(8)式の係数a4iとb4を決定する。次にステ
ップ835において1時点先の溶銑温度予測値y4 (
を十Δt2)を、ステップ834で求めた係数a41と
b4を用いた(8)式より求め、ステップ844へ移行
する。
x (t)=max (u (Δt1 to t-)) (k=
1 to N) ... (3) Then, in step 833, it is checked whether the current time t and the predicted time (t+Δt2) are within the same tapping time, and if they are within the same tapping time, in step S34, the hot metal temperature actual Based on the comparison between the value y(t), , and the prediction result V4(t), the coefficients a4i and b4 of equation (8) are determined. Next, in step 835, predicted value of hot metal temperature y4 (
Δt2) is obtained from equation (8) using the coefficients a41 and b4 obtained in step 834, and the process proceeds to step 844.

一方、ステップ333において現在時刻tと予測時刻(
t+Δt2)が同一出銑時間内でなければ、ステップ8
36において過去に逆のぼってM個の溶銑温度に注目し
、当該M個の溶銑温度平均値Yおよび、当該M個のうち
各々出銑ロA、出銑口Bに関するMA、MB個(MA 
+MB =M )の溶銑温度平均値YA、Y8を篩用す
る。次にステップ837において予測時刻(を十Δt2
)における出銑口の判別を行ない、出銑口Aならばステ
ップ838において(5)式により予測時刻(1+Δt
2)における出銑口補正変数z(t+Δt2)を求め、
出銑口Bならばステップ839において(6)式により
出銑口補正変数z(t+Δt2)を求める。さらにステ
ップ840において現在時刻tと予測時刻(t+Δt2
)における出銑口が同じかどうかのチェックを行なう。
On the other hand, in step 333, the current time t and the predicted time (
t+Δt2) is not within the same tapping time, step 8
In step 36, we look back at the M hot metal temperatures in the past, and calculate the average value Y of the M hot metal temperatures, and the MA and MB (MA
+MB = M ) hot metal temperature average values YA and Y8 are used for sieving. Next, in step 837, the predicted time (+Δt2
), and if it is taphole A, then in step 838 the predicted time (1+Δt
Find the taphole correction variable z (t + Δt2) in 2),
If it is the taphole B, then in step 839, the taphole correction variable z(t+Δt2) is calculated using equation (6). Furthermore, in step 840, the current time t and the predicted time (t+Δt2
) is checked to see if the tap ports are the same.

そこで、同一出銑口で連続して出銑を行なう場合、ステ
ップ341において(7)式により連続出銑による保温
効果を考慮して出銑口補正変数Z(t+Δt2)を変更
する。次にステップ842において、溶銑温度実績値y
(t)と予測結果V4 (t)の比較に基づき(9)式
の係数a51.b5゜C5を決定する。さらに、ステッ
プ843において1時点先の溶銑温度予測値y4 (t
+Δt2)をステップ842において求めた係数a51
.b5゜C5を用いた(9)式より求め、ステップS4
4に移る。
Therefore, when tapping is performed continuously at the same taphole, in step 341, the taphole correction variable Z (t+Δt2) is changed using equation (7) in consideration of the heat retention effect due to continuous tapping. Next, in step 842, the hot metal temperature actual value y
(t) and the prediction result V4 (t), the coefficient a51 of equation (9). Determine b5°C5. Furthermore, in step 843, the predicted temperature of hot metal y4 (t
+Δt2) is the coefficient a51 obtained in step 842.
.. Obtained from equation (9) using b5°C5, step S4
Move on to 4.

ステップ834〜S35またはS36〜S 4.3で求
められた溶銑温度予測値y4 (t+Δt2)は、ステ
ップS44において管理温度t。と比較し、’Sl’ 
 (t+Δ1.、)<1cであれば、炉熱が異常に低下
するとみなし、ステップ845において溶銑温度予測値
y (t+Δt2)を出力することで、炉熱低下を警告
する。一方、V4 (t+Δt2)≧tCであれば、異
常なしとみなし、ステップ831に戻り炉熱の予測を続
ける。なお、ここで述べた管理温度tCも第3のモデル
予測手段と同様に、連続同一出銑口による出銑時の温度
上昇を考慮したものであるのは勿論である。
The predicted hot metal temperature value y4 (t+Δt2) obtained in steps 834 to S35 or S36 to S4.3 is the control temperature t in step S44. compared to 'Sl'
If (t+Δ1.,)<1c, it is assumed that the furnace heat has decreased abnormally, and a predicted value of hot metal temperature y (t+Δt2) is output in step 845 to warn of the decrease in furnace heat. On the other hand, if V4 (t+Δt2)≧tC, it is assumed that there is no abnormality, and the process returns to step 831 to continue predicting the furnace heat. Note that, like the third model prediction means, the control temperature tC described here also takes into account the temperature rise during tapping due to the same continuous taphole.

I−E、最適ARMAモデルによる 1−A、〜I−D、で述べた第1〜第4のモデル予測手
段を用い、以下に述べる方法で誤差評価J (jり  
(J!=1〜4)が最小の第1のモデル予測手段を総合
モデル予測手段として採用する。
Using the first to fourth model prediction means described in I-E and 1-A and ~ID using the optimal ARMA model, error evaluation J (j
The first model prediction means with the smallest value (J!=1 to 4) is adopted as the comprehensive model prediction means.

まず、第1〜第4のモデル予測手段において、現在時刻
tからLΔt2過去に逆のぼった予測溶銑温度y  −
y4の平均値y1〜4及び標準幅差σ1〜σ4を求める
とともに、溶銑温度実績値yの平均値y及び標準偏差σ
を求め、さらに次(10)式に従い、平均誤差ε(jり
  (j!=1〜4)を求める。
First, in the first to fourth model prediction means, the predicted hot metal temperature y − which has increased backward from the current time t to the past LΔt2
Find the average values y1 to 4 and standard width differences σ1 to σ4 of y4, and calculate the average value y and standard deviation σ of the actual hot metal temperature value y.
Then, according to the following equation (10), the average error ε(j (j!=1 to 4) is determined.

−V(t−iΔt2))l ・・・(10) さらに、(11)、 (12)式により予測誤差J1 
(It>(l=1〜4)を求める。
−V(t−iΔt2))l (10) Furthermore, the prediction error J1 is calculated by equations (11) and (12).
Find (It>(l=1-4).

−つ 〇   − εIllax=max (e (jり )     =
・(11)Jl(i)−ε(1)/εl1lax   
 ・・・(12)そして、(13)〜(16)式により
第1〜第4のモデル予測手段の予測値v1〜y4と実測
値との相関度X (V−1/ (t−iΔt )))・
・・(13)φ、=SR/(σ・C1)    ・・・
(14)・・・(15) φlax=maX(φl) J (1)−φ、/φmax      ・・・(16
)(10)〜(12)式で求めた予測誤差J1 (A)
と相関度J  (jりより誤差評価J(J)を次式にて
篩出する。
−tsu 〇 − εIllax=max (e (jri) =
・(11) Jl(i)-ε(1)/εl1lax
(12) Then, according to equations (13) to (16), the degree of correlation between the predicted values v1 to y4 of the first to fourth model prediction means and the actual measured values X (V-1/ (t-iΔt) ))・
...(13)φ, =SR/(σ・C1) ...
(14)...(15) φlax=max(φl) J (1)-φ,/φmax...(16
) (10) to (12) Prediction error J1 (A)
and the correlation degree J (j), the error evaluation J (J) is sieved out using the following formula.

J (jり=J  (1−J2(jり  ・・・(17
)(11)式のJ(J)が最小(予測精度が最高)な第
1〜第4のモデル予測手段のいずれかを総合モデル予測
手段として採用し、炉熱を予測するのである。
J (jri=J (1-J2(jri...(17
) (11) Any one of the first to fourth model prediction means with the minimum J (J) (the highest prediction accuracy) is adopted as the comprehensive model prediction means to predict the furnace heat.

このように第1〜第4のモデル予測手段の最も予測精度
の高い(誤差評価J(1)が最小の)予tU     
− 副手段を常時自動的に総合モデル予測手段として採用す
ることで、常に最適なARMAモデルによる予測が可能
となる。
In this way, the prediction tU with the highest prediction accuracy (the lowest error evaluation J(1)) of the first to fourth model prediction means
- By always automatically employing the sub-means as a comprehensive model prediction means, it is possible to always make predictions using the optimal ARMA model.

■、で述べた総合モデル予測手段を用いれ′ば、かなり
の予測精度が期待できる。ところで、高炉操業者にとっ
て最も必要とする情報は、早期の炉熱低下警告とその時
の炉熱低下の度合いである。
If the comprehensive model prediction method described in 2. is used, considerable prediction accuracy can be expected. By the way, the most important information for blast furnace operators is an early warning of a decrease in furnace heat and the degree of decrease in furnace heat at that time.

後者については前述した総合モデル予測手段で十分ある
が、前者については所定サンプリング時間Δt2ごとに
予測値を出力するARMAモデルによるため、以下に示
すような改善の余地がある。
For the latter, the above-mentioned comprehensive model prediction means is sufficient, but for the former, the ARMA model that outputs predicted values every predetermined sampling time Δt2 is used, so there is room for improvement as described below.

■サンプリング時間Δt2が十分に長い場合例えば第1
.第3.第4のモデル予測手段のMA項に導入されるツ
ルロスC量が急激に増加した時刻t が、予測値出力時
刻t 直後(tc=p t +Δε 、Q<Δε 〈〈Δt2)であれば、p 
     t         を次の予測値出力時刻
(1,十Δt2)ではじめて、ツルロスC量の急激な増
加を考慮した予測が可能となるため、予測値出力時刻が
最悪の場合、時間Δ↑2も遅れてしまうことが考えられ
る。
■If the sampling time Δt2 is long enough, for example, the first
.. Third. If the time t when the amount of true loss C introduced into the MA term of the fourth model prediction means suddenly increases is immediately after the predicted value output time t (tc=p t +Δε, Q<Δε 〈<Δt2), then p
It is only at the next predicted value output time (1, 10Δt2) that it becomes possible to make a prediction that takes into account the rapid increase in the amount of trailing loss C. Therefore, in the worst case, the predicted value output time is delayed by a time Δ↑2. It is possible to put it away.

■サンプリング時間Δt2が十分゛に短い場合■のよう
な予測値出力時刻の遅れは解消されるが、短いサンプリ
ング時間Δt2毎に得られたデータには、かなりの誤差
成分が含まれる可能性が高く、予測値自体の精度が低下
する危険性がある。
■If the sampling time Δt2 is sufficiently short, the delay in predicted value output time as in ■ will be eliminated, but there is a high possibility that the data obtained at each short sampling time Δt2 will contain a considerable error component. , there is a risk that the accuracy of the predicted value itself will decrease.

上述した■、■の点を改善するため、別途に炉熱低下を
早期に警告する手段を設けることが考えられるのである
In order to improve the above-mentioned points (1) and (2), it is conceivable to provide a separate means for early warning of a decrease in furnace heat.

I−A、  1の炉11、低下理 高炉の炉熱低下と相関が強く先見性のある操業結果とし
て、以下に示すものが考えられる。
The following can be considered as operational results that have a strong correlation with the decrease in furnace heat of the furnace 11 of I-A, 1, and the reduction blast furnace heat and have a foresight.

高炉羽目から吹き上げる溶銑温度及び溶銑量調整のため
の高温空気(ガス流)は通常、炉内中央部に吹き込んで
いる。ところが原料装入条件、装入物分布等の理由によ
り、急にガス流が炉内周辺部に多く流れる場合がある。
High-temperature air (gas flow) blown up from the blast furnace lining to adjust the temperature and amount of hot metal is usually blown into the center of the furnace. However, due to reasons such as raw material charging conditions and charge distribution, a large amount of gas may suddenly flow to the periphery of the furnace.

その結果、Fe O十G−+Fe 十CO −りり − の吸熱反応が促進され、炉熱低下が起こる。As a result, Fe 10G−+Fe 10CO -Riri- The endothermic reaction of is promoted and the furnace heat decreases.

ところで、ガス流が多量に炉内周辺部に流れると、Na
 、に、Pb等の炉内付着物及び停滞層が剥離し、壁落
ちすることにより、その部分の炉壁温度が急激に上昇す
る。この急激な温度上昇を検知すれば炉熱低下が警告で
きる。
By the way, when a large amount of gas flows around the furnace, Na
, when the deposits in the furnace such as Pb and the stagnation layer peel off and fall off the wall, the temperature of the furnace wall in that part increases rapidly. If this rapid temperature rise is detected, it can be used to warn of a decrease in furnace heat.

II−B、第2の炉熱低下理由 また、高炉の炉熱低下の一因として、以下に示すものも
考えられる。
II-B. Second Reason for Decrease in Furnace Heat The following may also be considered as contributing factors to the decrease in furnace heat in the blast furnace.

高炉内の荷下がり速度がI−A、と同様の理由で上がる
と、いわゆる生鉱下りにより高炉内の融着帯レベルが下
がり、炉熱低下が起こる。
When the unloading speed in the blast furnace increases for the same reason as I-A, the level of the cohesive zone in the blast furnace decreases due to so-called raw ore unloading, resulting in a decrease in furnace heat.

ところで、融着帯レベルが下がると、該当部分における
炉壁温度も急激に下降する。この急激な温度下降を検知
すれば炉熱低下が警告できる。
By the way, when the cohesive zone level decreases, the furnace wall temperature at the corresponding portion also decreases rapidly. If this rapid temperature drop is detected, it can be used to warn of a decrease in furnace heat.

n−c、第3の炉熱低下理由 さらに、高炉の炉熱低下の一因として、以下に示すもの
が考えられる。
n-c, Third Reason for Decrease in Furnace Heat Furthermore, the following may be considered as a contributing factor to the decrease in furnace heat in the blast furnace.

高炉羽口から吹き上げる溶銑温度及び溶銑量調整のため
の高温空気(ガス流)は通常、炉内中央部に吹き込んで
いる。ところが、If−A、、にB1と同様の理由によ
り、ガス流の一部が炉内周辺部に流れる場合がある。こ
の状態が長時間続くと、高炉の炉壁からのガス流の熱放
散が正常操業時より多くなり、その結果、炉熱低下が起
こる。
High-temperature air (gas flow) blown up from the blast furnace tuyeres to adjust the temperature and amount of hot metal is usually blown into the center of the furnace. However, for the same reason as If-A, B1, a part of the gas flow may flow to the periphery of the furnace. If this state continues for a long time, heat dissipation from the gas flow from the blast furnace wall becomes greater than during normal operation, resulting in a decrease in furnace heat.

ところで、ガス流の一部が定常的に炉内周辺部に流れる
と、炉壁温度が徐々に上昇する。このような比較的長時
間のゆるやかな温度上昇を検知すればか熱低下が警告で
きる。
By the way, when a part of the gas flow steadily flows into the periphery of the furnace, the temperature of the furnace wall gradually increases. By detecting such a gradual temperature rise over a relatively long period of time, it is possible to warn of a decrease in temperature.

II−D、第1〜第3の炉熱低下警告手段第7図(a)
、 (b)は、各々この発明の一実施例で用いられる内
壁温度計の配置を示す側面断面図、平面断面図である。
II-D, first to third furnace heat drop warning means Fig. 7(a)
, (b) are a side sectional view and a plan sectional view showing the arrangement of an inner wall thermometer used in an embodiment of the present invention, respectively.

内壁温度43は同図(a)に示すように、高炉1の高さ
方向に7個(背部3個。
As shown in Figure (a), there are seven inner wall temperatures 43 in the height direction of the blast furnace 1 (three at the back).

腹部2個、朝顔部2個)、同図(b)に示すように高炉
1の周方向に4個設置する。つまり、4方向7レベルで
計28個の内壁温度3を設置する訳である。
(2 abdominal parts, 2 morning glory parts), and 4 pieces are installed in the circumferential direction of the blast furnace 1 as shown in FIG. In other words, a total of 28 inner wall temperatures 3 are installed at 7 levels in 4 directions.

内壁温度計は例えば、本出願人による実開昭57−81
531.実公昭59−16816に開示されたものを用
いてもよく、第8図は後者に開示された内壁温度計(以
下これをrFMセンサ」という。)を示す概念図である
The inner wall thermometer is, for example, disclosed in Japanese Utility Model Application No. 57-81 by the present applicant.
531. The one disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 59-16816 may be used, and FIG. 8 is a conceptual diagram showing the inner wall thermometer (hereinafter referred to as "rFM sensor") disclosed in the latter.

同図において、4は2本の導線5が絶縁的に平行して埋
設され前方端側に感温部6を有するシース型測温体であ
り、シース型測温体4は複数本を、夫々の感湿部6が長
さ方向の異なる部位に配置される様に平行配列されてお
り、さらにシース型ダミー棒7を感温部6の先端に接続
して、最先端を揃えている。シース型ダミー棒7は2本
の導線5が絶縁的に平行して埋設され、シース型測温体
4と実質的に同一の熱伝導性を有する。FMセンサ3は
このシース型測温体4を絶縁材8で相互に非接触に保ち
、シース管9内に収納することにより形成される。
In the figure, reference numeral 4 denotes a sheath type thermometer having two conductive wires 5 buried in parallel insulatively and having a temperature sensing part 6 on the front end side. The moisture sensing parts 6 are arranged in parallel so that they are arranged at different lengthwise positions, and a sheath type dummy rod 7 is connected to the tips of the temperature sensing parts 6 to align the leading ends. The sheath type dummy rod 7 has two conductive wires 5 buried in parallel insulating manner, and has substantially the same thermal conductivity as the sheath type temperature measuring element 4. The FM sensor 3 is formed by keeping the sheath type temperature measuring element 4 in a non-contact manner with an insulating material 8 and housing it in a sheath tube 9.

第9図はFMセンサ3の設置説明図である。同図におい
て、10〜13は高炉の炉壁であり、10はレンガ、1
1はステーブ、12はスタンプ、13は鉄皮である。F
Mセンサ3は同図に示すように、パツキン14及び溶接
部15への溶接によリ、炉壁内部に設置されている。な
お、16は充填材であり、17はミルク注入口であり充
填材16を注ぎ込む箇所である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the installation of the FM sensor 3. In the figure, 10 to 13 are the walls of the blast furnace, 10 is a brick, and 1
1 is a stave, 12 is a stamp, and 13 is an iron skin. F
As shown in the figure, the M sensor 3 is installed inside the furnace wall by welding to a packing 14 and a welded portion 15. Note that 16 is a filler, and 17 is a milk injection port into which the filler 16 is poured.

なお、ここで説明したFMセンサ3はその設置及び構造
上、炉壁の侵食と共にFMセンサ3自体も侵食され、シ
ース型側温体4が炉壁近傍の炉内に露出する場合もあり
、実際には「炉壁温度」と共に「炉壁近傍の炉内温度」
を測定していることになる。以下、両者を含めた概念を
「炉壁温度」として述べる。
Note that due to the installation and structure of the FM sensor 3 described here, the FM sensor 3 itself is eroded along with the erosion of the furnace wall, and the sheath type side heating body 4 may be exposed inside the furnace near the furnace wall. In addition to "furnace wall temperature", "furnace temperature near the furnace wall"
is being measured. Hereinafter, a concept including both will be described as "furnace wall temperature."

FMセンサ3は上述のように従来のシース熱電対等の温
度計に比べ、多数の測定点を有し、迅速な測温応答を満
足し、長期の連続的な温度測定が可能であり、信頼性の
向上、耐久性の向上、施工性の向上等が計られている。
As mentioned above, compared to conventional thermometers such as sheathed thermocouples, the FM sensor 3 has a large number of measurement points, satisfies rapid temperature measurement response, is capable of long-term continuous temperature measurement, and is highly reliable. Improvements in performance, durability, and workability are being aimed at.

各FMセンサ3は、第10図に示すように所定サンプリ
ング時間Δtごとに高炉1の内壁温度を測定している。
Each FM sensor 3 measures the inner wall temperature of the blast furnace 1 at every predetermined sampling time Δt, as shown in FIG.

ここで、時刻jのi番目のFMセンサ3の内壁温度を王
3.とし、時刻jの1サンJ、1 プリング時間Δを前の内壁温度を王、 ・とするJ−1
,1 と、T・・とT・ 、との内壁温度差(差分値)J、l
     J−1,1 ΔT0.は、 J、1 ΔT、’、=T、・−丁j−1,i    ・・・(1
8)J、 l      J、 1 となる。この状態を第11図に示す。
Here, the inner wall temperature of the i-th FM sensor 3 at time j is expressed as 3. Let J-1 be 1 sun J at time j, 1 pull time Δ, and the previous inner wall temperature J-1
,1 and the inner wall temperature difference (difference value) J,l between T... and T.
J-1,1 ΔT0. is J, 1 ΔT,', = T, - Dj-1, i ... (1
8) J, l J, 1 becomes. This state is shown in FIG.

この差分値ΔTj、iに、各FMセンサ3毎の高さ1周
方向等を考慮して重みW・を乗する。ざらぽ に、差分値ΔTj、、が負のものに対しては、V。
This difference value ΔTj,i is multiplied by a weight W· in consideration of the height of each FM sensor 3 in one circumferential direction, etc. For Zarapo, the difference value ΔTj, , is negative, V.

−〇1それ以外のものに対しては、v、 −1を示■ す正負パラメータV、も乗じ、時刻jの補正差分値(正
の差分値)CT、、を得る。
-01 For other values, v is also multiplied by the positive/negative parameter V, which indicates -1, to obtain the corrected difference value (positive difference value) CT at time j.

J、I CT・、=W、・■、・6丁1.  川(19)J、I
   I   I    J、1次に、補正差分値CT
、、の全FMセンサ3にJ、1 対する総和をとり、これをSTI 、とする。
J, I CT・,=W,・■,・6-cho1. River (19) J, I
I I J, first order, corrected difference value CT
The sum of J,1 for all FM sensors 3 of , , is taken, and this is defined as STI.

ST1.=  Σ CT、、       ・・・(2
0)J   t=7   J、1 そして次(21)式に従い、この差分値総和STI 。
ST1. = Σ CT, ... (2
0) J t = 7 J, 1 Then, according to the following equation (21), this difference value sum STI is calculated.

の値が予め定められた閾値ε1より大きくなれば、急激
な温度上昇があったとみなし所定期間評価点1を与える
ことで炉熱低下を警告する。
If the value becomes larger than a predetermined threshold value ε1, it is assumed that there has been a sudden temperature rise, and an evaluation point of 1 is given for a predetermined period of time to warn of a decrease in furnace heat.

STI 、≧ε           ・・・(21)
以上がI−A、の理由に基づく第1の炉熱低下警告手段
である。
STI, ≧ε...(21)
The above is the first furnace heat drop warning means based on the reason I-A.

IF−B、の理由に基づく第2の炉熱低下警告手段は、
以下に示す通りである。
The second furnace heat drop warning means based on the reason of IF-B is
It is as shown below.

(19)式において、正負パラメータ■・は差分値4丁
・・が正のものに対しては、V+ =O,それJ、1 以外のものに対しては、■・=1とし、次に、補■ 正差分値CTj、、の絶対値の全FMセンサ3に対そし
て次(21)’式に従い、(20)’式に基づく差分値
総和ST2・の値が予め定められた閾値ε2より大きく
なれば、生鉱下りによる急激な温度下降があちたとみな
し、所定期間評価点1を与えることて炉熱低下を警告す
る。。
In equation (19), the positive/negative parameter ■ is set to V+ = O for those with a positive difference value of 4, and for those other than 1, it is set to ■ = 1, and then , correction ■ For all the FM sensors 3 of the absolute value of the positive difference value CTj, , and according to the following equation (21)', the value of the difference value sum ST2 based on equation (20)' is determined from the predetermined threshold value ε2. If the temperature increases, it is assumed that a rapid temperature drop due to raw ore descent has occurred, and an evaluation point of 1 is given for a predetermined period of time to warn of a decrease in furnace heat. .

ST2.≧ε2         ・・・(21)’I
−C,の理由に基づく第3の炉熱低下警告手段は、以下
に示す通りである。
ST2. ≧ε2...(21)'I
The third furnace heat drop warning means based on the reason -C is as shown below.

(19)式の正負パラメータV、は第1の予測手段と同
様、差分値6丁・・が負のものに対しては、J、1 v−=O1それ以外のものに対しては%J =1とする
。また時刻jのにサンプリング時間前(すなわちΔtx
k時間前)の補正差分値’+ CT j−、。
As with the first prediction means, the positive/negative parameter V in equation (19) is J for negative differential values, 1 v-=O1, and %J for other values. =1. Also, at time j, before the sampling time (i.e., Δtx
k hours ago) corrected difference value '+ CT j-,.

とし、この補正差分値の所定の時間幅nΔtの移動平均
の時間jにおける値の全FMセンサ3に対・・・(20
)” そして次(21)”式に従い、この移動平均総和ST3
・の値が予め定められた閾値ε3より大きくなれば、ゆ
るやかな温度上昇が長期間あったとみなし、所定期間評
価点1を与えることで炉熱低下を警告する。
Then, for all FM sensors 3 of the value at time j of the moving average of the predetermined time width nΔt of this corrected difference value...(20
)” Then, according to the following formula (21), this moving average sum ST3
If the value of .epsilon. exceeds a predetermined threshold value ε3, it is assumed that there has been a gradual temperature rise for a long period of time, and an evaluation point of 1 is given for a predetermined period of time to warn of a decrease in furnace heat.

ST3・≧ε3          ・・・(21)”
上記した第1〜第3の炉熱低下警告手段は、各々炉壁温
度差(差分値)により行なっているため、炉壁温度の絶
対値の上下によらず、正確な警告を行なうことができる
。しかも、FMセンサ3はその施工性の良さ及び測温応
答性の良さから、高炉全周を覆うように配置でき、連続
的な内壁温度差が把握できることで、さらに正確な予測
を行なうことができる。
ST3・≧ε3...(21)"
Since the above-mentioned first to third furnace heat drop warning means each use the furnace wall temperature difference (difference value), accurate warning can be given regardless of whether the absolute value of the furnace wall temperature is above or below. . Furthermore, due to its ease of installation and good temperature measurement response, the FM sensor 3 can be placed to cover the entire circumference of the blast furnace, and by being able to grasp continuous inner wall temperature differences, more accurate predictions can be made. .

また、上記した第1〜第3の炉熱低下警告手段は、コン
ビコータにより実現が可能となる。第12図は第1の炉
熱低下警告手段の処理の流れを示すフローチャートであ
る。同図において、ステップ851で各FMセンサ3の
炉壁温度Tj、、をサンプリング時間Δを毎に測定する
。次に、ステップS52において各FMセンサ3の差分
値を(18)式に基づき計算する。
Moreover, the above-mentioned first to third furnace heat drop warning means can be realized by a combination coater. FIG. 12 is a flowchart showing the processing flow of the first furnace heat drop warning means. In the figure, in step 851, the furnace wall temperature Tj, , of each FM sensor 3 is measured at every sampling time Δ. Next, in step S52, the difference value of each FM sensor 3 is calculated based on equation (18).

そして、ステップ853において、(19)、 (20
)式に基づく正の差分値総和5T1jを求める。さらに
、ステップ854において、この正の差分値総和5T1
jと予め定められた閾値ε1との比較を行い、(21)
式を満足1ればステップ855においてガス流の急激な
炉内周辺流化による炉熱低下が起こるであろうとみなし
、所定Jil]lil評価点1を与えることで炉熱低下
を警告する。一方、(21)式を満足しない場合は、異
常なしとみなしステップS51に戻り、以下ステップ8
51〜ステツプS54を繰り返すことで炉熱低下評価を
行なう。
Then, in step 853, (19), (20
) A total positive difference value 5T1j is calculated based on the equation. Furthermore, in step 854, this positive difference value sum 5T1
Compare j with a predetermined threshold ε1, and (21)
If the formula is satisfied as 1, in step 855 it is assumed that a decrease in furnace heat will occur due to rapid flow of the gas flow to the periphery of the furnace, and a predetermined Jil]lil evaluation point of 1 is given to warn of a decrease in furnace heat. On the other hand, if the formula (21) is not satisfied, it is assumed that there is no abnormality and the process returns to step S51.
Furnace heat reduction evaluation is performed by repeating steps S51 to S54.

第13図は第2の炉熱低下警告手段の処理の流れを示ず
フローチャートである。同図において、ステップ861
で各FMセセンの炉壁温度T、。
FIG. 13 is a flowchart that does not show the process flow of the second furnace heat drop warning means. In the same figure, step 861
and the furnace wall temperature T of each FM set.

J、1 をサンプリング時間Δを毎に測定する。次に、ステップ
862において各FMセンサ3の差分値を(18)式に
基づき計算する。
J,1 is measured every sampling time Δ. Next, in step 862, the difference value of each FM sensor 3 is calculated based on equation (18).

そして、ステップ863において、(19)’、(20
)°式に基づく負の差分値総和5T2jを求める。
Then, in step 863, (19)', (20
) Determine the total negative difference value 5T2j based on the formula.

さらに、ステップS64において、この負の差分値総和
5T2jと予め定められた閾値ε2との比較を行い、(
21)’式を満足すればステップ865において荷下り
速度が上ったことによる炉熱低下が起こるであろうとみ
なし、所定期間評価点1を与える。一方、(21)’式
を満足しない場合は、異常なしとみなしステップS61
に戻り、以下ステップ861〜ステツプ864を繰り返
すことで炉熱低下評価を行なうことで炉熱低下を警告す
る。
Furthermore, in step S64, this negative difference value sum 5T2j is compared with a predetermined threshold value ε2, and (
21) If the formula 'is satisfied, it is assumed in step 865 that a decrease in furnace heat will occur due to the increase in the unloading speed, and an evaluation point of 1 is given for the predetermined period. On the other hand, if the formula (21)' is not satisfied, it is assumed that there is no abnormality, and step S61
Returning to step 861 and repeating steps 864, the furnace heat drop is evaluated and a warning of the furnace heat drop is issued.

第14図は第3の炉熱低下警告手段の処理の流れを示す
フローチャートである。同図において、ステップ871
で各FMセンサ3の炉壁aIjtTj。
FIG. 14 is a flowchart showing the processing flow of the third furnace heat drop warning means. In the figure, step 871
and the furnace wall aIjtTj of each FM sensor 3.

1をサンプリング時間Δを毎に測定する。次に、ステッ
プ872において各FMセンサ3の差分値を(18)式
に基づき計算する。
1 is measured every sampling time Δ. Next, in step 872, the difference value of each FM sensor 3 is calculated based on equation (18).

そして、ステップ873において(19)”、 (20
)°式に基づく正の差分値のII間同幅Δtにおける移
動平均総和5T3jを求める。さらに、ステップS74
において、この正の差分値移動平均総和ST3・と予め
定められた閾値ε3との比較を行い、(21)”式を満
足すればステップ875において炉体熱放散による炉熱
低下が起こるであろうとみなし、所定期間評価点1を与
えることで炉熱低下を警告する。一方、(21)”式を
満足しない場合は、異常なしとみなしステップ871に
戻り、以下ステップ871〜ステツプ874を繰り返す
ことて炉熱低下評価を行なう。
Then, in step 873, (19)'', (20
) The moving average sum 5T3j of the positive difference values at the same width Δt between IIs is determined based on the equation 5T3j. Furthermore, step S74
In step 875, this positive difference value moving average sum ST3 is compared with a predetermined threshold value ε3, and if the formula (21) is satisfied, a decrease in furnace heat will occur due to furnace body heat dissipation in step 875. If the formula (21) is not satisfied, it is assumed that there is no abnormality and the process returns to step 871, and steps 871 to 874 are repeated. Evaluate furnace heat drop.

II−E、第4.第5の炉熱低下警告手段また、I−A
、で述べた理由により、ツルロスCff1を炉熱低下警
告手段として以下の手順に従い使用する。ガスクロマト
グラフィーによる炉頂ガス成分分析、送風条件、原料装
入条件などにより、ツルロスCit (Kg/1−11
 )をサンプリング時間Δtごとに算出する。ここで、
時刻jにおけるツルロスC量をXJとし、時刻jよりも
にサンプリング時間前(すなわちΔtxk時間前)のツ
ルロスC量をX J −kとすると、現在の時刻jにお
ける所定時間幅nΔtの移動平均xHは、 で計算できる。
II-E, 4th. The fifth furnace heat drop warning means also includes I-A
For the reasons stated in , the Truloss Cff1 is used as a furnace heat drop warning means according to the following procedure. Depending on top gas component analysis by gas chromatography, ventilation conditions, raw material charging conditions, etc.
) is calculated for each sampling time Δt. here,
If the amount of trail loss C at time j is XJ, and the amount of trail loss C at a sampling time before time j (that is, Δtxk hours before) is X J −k, then the moving average xH of the predetermined time width nΔt at the current time j is , can be calculated by .

(22)式に基づく×−8をサンプリング時間Δtごと
に計算し、下記(23)式により、XHが予め定めてお
いた閾値ε ・(i=1〜n)(εX1〈εX2”・〈
εXn)×1 を越えた時の最大の閾値εxiにより評価点iを与え、
炉熱低下警告を行なう。
×−8 based on formula (22) is calculated for each sampling time Δt, and according to formula (23) below,
An evaluation point i is given based on the maximum threshold value εxi when exceeding εXn)×1,
Gives a warning of low furnace heat.

xH〉εxi(i−1〜n)・・・(23)以上が第4
の炉熱低下手段である。
xH〉εxi(i-1~n)...(23) The above is the fourth
This is a means of reducing furnace heat.

また、ガスクロマトグラフィーにより検出される炉頂ガ
ス中の窒素量(%)(以下、「ガスクロN2量」と言う
。)はツルロスChiと強い負の相関があり、ツルロス
CIの増加に代え、ガスクロN2量の減少により、高炉
炉熱低下が警告できる。
In addition, the amount of nitrogen (%) in the furnace top gas detected by gas chromatography (hereinafter referred to as "gas chromatography N2 amount") has a strong negative correlation with trundle loss Chi, and instead of increasing trundle loss CI, gas chromatography A decrease in the amount of N2 can warn of a decrease in blast furnace heat.

このことにより、現在の時刻jにおけるガスクロN2聞
をVjとし、時刻jよりもにサンプリング時間前(すな
わちΔtXk時間前)のガスクロNlをyj−にとする
と、現在の時刻jにおける所定時間幅nΔtの移動平均
yHは、 で計算できる。
As a result, if the gas chronograph N2 period at the current time j is Vj, and the gas chronograph Nl at the sampling time before time j (that is, ΔtXk hours before) is yj-, then the predetermined time width nΔt at the current time j is The moving average yH can be calculated as follows.

(24)式に基づくyHをサンプリング時間Δを毎に計
算し、下記(25)式により、y8が予め定めておいた
閾値εyj(J・・1へ・m)(εy1〉εy2>・・
・εym)を下回った時の最小の閾値ε、jにより評価
点jを与え、炉熱低下警告を行なう。
Calculate yH based on equation (24) for each sampling time Δ, and use equation (25) below to calculate y8 to a predetermined threshold εyj (J...1 to m) (εy1>εy2>...
・Evaluation point j is given based on the minimum threshold value ε, j when the value falls below εym), and a furnace heat drop warning is issued.

yHくεyj(j・1〜m)       ・・・(2
5)以上が第5の炉熱低下警告手段である。
yHkuεyj(j・1~m)...(2
5) The above is the fifth furnace heat drop warning means.

さらに、第4の炉熱低下警告手段であるツルロスC量の
移動平均を求めるに際し、ツルロスC量の瞬時値が第1
5図(a)に示すようにノイズ等の原因で異常値E1.
E2を発生する場合がある。
Furthermore, when calculating the moving average of the amount of vine loss C, which is the fourth furnace heat drop warning means, the instantaneous value of the amount of vine loss C is
As shown in Figure 5 (a), the abnormal value E1.
E2 may occur.

ここで、時刻jのツルロスC量をX・、1サンプリング
時間Δを前のツルロスC量をX、 とすると、ツルロス
C量の差分値の絶対値ΔX、はΔx−=lx、−x= 
  l      −(26)J    J   J−
1 となる。このΔX、を閾値ε7と同図(b)のように比
較することで異常値E1.E2を見つけだし、同図(C
)に示すように直前の測定値と置き換えることにより平
滑化をはかる方法が考えられる。この方法を適用するこ
とにより、より正確なツルロスCff1の移動平均が求
まり、その結果、かなり精度の高い予測が可能となる。
Here, if the amount of vine loss C at time j is X, and the amount of vine loss C before one sampling time Δ is X, then the absolute value ΔX of the difference value of the amount of vine loss C is Δx-=lx, -x=
l - (26) J J J-
It becomes 1. By comparing this ΔX with the threshold value ε7 as shown in the same figure (b), the abnormal value E1. Find E2 and draw the same figure (C
), a method of smoothing by replacing it with the immediately previous measured value can be considered. By applying this method, a more accurate moving average of the true loss Cff1 can be obtained, and as a result, prediction with considerably high accuracy is possible.

このような異常値補正を含んだツルロスC量の移動平均
による炉熱低下予測方法はコンピュータを用いて実現す
ることが可能である。第16図はその処理の流れを示す
フローチャートである。同図において、まず、ステップ
S81において、n段階にε 〈ε ・・・ε の大き
さで、閾値εx1〜xl     x2    xn εxnを設定する。そして、ステップ882でツルロス
C量の瞬時値Xjをサンプリング時間Δを毎に求める。
A method for predicting a decrease in furnace heat by using a moving average of the amount of truss loss C, which includes such abnormal value correction, can be realized using a computer. FIG. 16 is a flowchart showing the flow of the process. In the figure, first, in step S81, threshold values εx1 to xl x2 xn εxn are set in n stages with a magnitude of ε <ε . . . ε . Then, in step 882, the instantaneous value Xj of the amount of trailing loss C is determined at every sampling time Δ.

そして、ステップ883においてツルロスC量の差分値
の絶対値ΔXJを求め、次にステラ1884において差
分値の絶対値ΔXJが閾値ε2と比較して大きい場合、
ステップ885において、この瞬時値xjは異常値とみ
なし、直前の測定値X・ に置き換え、ステップ886
に移行する。一方、ステップ884において閾値ε2よ
り小さい場合は、瞬時値xjを変更することなく、ステ
ップ886に移行する。ステップ886では時間幅nΔ
tの移動平均XHを求め、次のステラ1887において
評価点iを0に初期設定する。
Then, in step 883, the absolute value ΔXJ of the difference value of the amount of trailing loss C is calculated, and then in Stella 1884, if the absolute value ΔXJ of the difference value is larger than the threshold value ε2,
In step 885, this instantaneous value xj is regarded as an abnormal value and replaced with the immediately previous measured value X.
to move to. On the other hand, if it is smaller than the threshold value ε2 in step 884, the process moves to step 886 without changing the instantaneous value xj. In step 886, the time width nΔ
The moving average XH of t is determined, and the evaluation point i is initially set to 0 in the next Stella 1887.

そして、ステップ888において、ツルロスC量移動平
均値X と閾値εx1(i=0より)との比較が行なわ
れ、XH≧εx1ならば、ステップS89においてiの
値を0→1と1増し、ステップ890においてi=nと
判定されるか、ステップ888においてxH〈εx(i
+1)と判定されるまで閾値ε   の値を段階的に増
加させながらステx(i+1) ツブ888〜S90を繰返して評価点iを算出し、ステ
ップ891に移行する。またXH<εx1ならば、ステ
ップS89.S90は1度も実行されず、評価点iは0
としてステップ391に移行する。
Then, in step 888, a comparison is made between the moving average value X of the amount of trailing loss C and a threshold value εx1 (from i=0), and if XH≧εx1, the value of i is increased by 1 from 0 to 1 in step S89, and step In step 890, it is determined that i=n, or in step 888, xH〈εx(i
The evaluation point i is calculated by repeating steps 888 to S90 while increasing the threshold value ε stepwise until it is determined that the threshold value ε is +1), and the process proceeds to step 891. If XH<εx1, step S89. S90 is never executed and the evaluation point i is 0.
As a result, the process moves to step 391.

最後にステップ891において、ステップ887〜89
0により求められた評価点iを出力する。
Finally, in step 891, steps 887-89
Output the evaluation point i obtained from 0.

なお、当然のことながら、上記した異常値処理。Note that, of course, the above-mentioned abnormal value processing.

コンピュータへの適用は、ガスクロN2量の移動平均値
y8による第5の炉熱低下警告手段の場合においても同
様に実現できる。
Application to a computer can be similarly realized in the case of the fifth furnace heat drop warning means based on the moving average value y8 of the amount of gas chromatin N2.

上述した第4.第5の炉熱低下警告手段はサンプリング
時間Δを毎の移動平均に基づいているため、炉熱低下警
告における評価点を早く得ることができ、しかも精度も
十分確かなものといえる。
4. mentioned above. Since the fifth furnace heat drop warning means is based on a moving average for each sampling time Δ, it is possible to quickly obtain the evaluation score for the furnace heat drop warning, and the accuracy can be said to be sufficiently reliable.

II−F、総合炉熱低下警告手段 If−D、、If−E、で述べた第1〜第5の炉熱低下
警告手段の評価点を用いることで、以下に述べるように
総合予測を行なう。
Comprehensive prediction is made as described below by using the evaluation points of the first to fifth furnace heat decrease warning means described in II-F, comprehensive reactor heat decrease warning means If-D, If-E. .

第17図は、その処理の流れを示すフローチャートであ
り、以下、同図を参照しつつ説明する。
FIG. 17 is a flowchart showing the flow of the process, and the following description will be made with reference to the same figure.

ステップ5101で第1〜第3の炉熱低下警告手段の評
価点f 〜f を求める。評価点ず1〜f3は1度0→
1になれば、後に述べるデータホールド期間中は、その
値を保持する。したがって、ホールド時間り、(2時間
程度)が時刻t1で設定されたとすれば、時刻t 〜時
刻t1+hr(すなわちデータホールド期間)内は評価
点f1〜f3各々は、一旦O→1に変化すれば、再び1
→0に変化することはない。このデータホールド期間は
、FMセンサ合計値F (−f1+f2+f3)が、F
=O→F>0に変化した時に変動時刻t を初期化する
と共に設定され、これ以降り。
In step 5101, evaluation points f to f of the first to third furnace heat drop warning means are determined. Evaluation points 1 to f3 are 0 once →
If it becomes 1, that value is held during a data hold period, which will be described later. Therefore, if the hold time (approximately 2 hours) is set at time t1, the evaluation points f1 to f3 from time t to time t1+hr (i.e., data hold period) will change once from O to 1. , again 1
→It never changes to 0. During this data hold period, the FM sensor total value F (-f1+f2+f3) is
It is set at the same time as initializing the fluctuation time t when it changes from =O to F>0, and is set from here on.

により規定される時間内が前述したようにデータホール
ド期間となる。
As mentioned above, the time defined by is the data hold period.

次にステップ8102において、FMセンサ合計値Fが
Oか否かを判別することにより、データホールド時間り
、が設定されているか否かを識別し、F=Oであれば、
データホールド時間り、の設定は無いので、ステップ5
105に移る。一方、110であれば、データボールド
時間り、が既に設定されているので、ステップ5103
で変動時刻t とホールド時間hrと比較することで、
現在がデータホールド期間中か否かのチェックを行ない
、t ≦h、ならば、データホールド期間中であるので
、FMセンサ合計値Fを初期化する必要はないのでステ
ップ8105へ移る。しかしながら、ステップ5103
においてt>h、ならば、データホールド期間は終えた
と判断し、FMセンサ合計値Fを“0゛′に初期化する
Next, in step 8102, by determining whether the FM sensor total value F is O, it is determined whether the data hold time is set, and if F=O,
There is no setting for the data hold time, so step 5
Moving on to 105. On the other hand, if it is 110, the data bold time has already been set, so step 5103
By comparing the fluctuation time t and the hold time hr,
It is checked whether or not the current time is during the data hold period. If t≦h, it is during the data hold period and there is no need to initialize the FM sensor total value F, so the process moves to step 8105. However, step 5103
If t>h, it is determined that the data hold period has ended, and the FM sensor total value F is initialized to "0".

このように、FMセンサ合計値Fはデータホールド期間
を考慮しながら求められる。これは第1〜第3の炉熱低
下警告手段が第4.第5の炉熱低下警告手段に比べ先見
性が高い(予測が早く得られる)ため、将来の同一時点
に対する予測結果を総合評価するためには第1〜第3の
炉熱低下警告手段の予測結果を一定時間ホールドしてお
く必要があるからである。
In this way, the FM sensor total value F is determined while taking the data hold period into consideration. This is because the first to third furnace heat drop warning means are the fourth. Since it has higher foresight than the fifth furnace heat drop warning means (predictions can be obtained quickly), it is necessary to use the first to third furnace heat drop warning means to comprehensively evaluate the prediction results for the same point in the future. This is because it is necessary to hold the results for a certain period of time.

そして、ステップ5105において、第4の炉熱低下警
告手段による評価点iを算出し、さらにステップ810
6において、第5の予測手段による評価点jを算出する
。次にステップ8107において総合評価Cを次式に従
い求める。
Then, in step 5105, the evaluation point i by the fourth furnace heat drop warning means is calculated, and further in step 810
6, the evaluation score j by the fifth prediction means is calculated. Next, in step 8107, the overall evaluation C is determined according to the following formula.

C=w  F+w  i+w  j     ・・・(
27)A    B    に こで、W  、We 、Wcは第1〜第3.第4゜第5
の炉熱低下警告手段の各々に対する重みである。この総
合評価Cがステップ8108において吟味され、C−0
ならば、全く炉熱低下の傾向なしとみなし、ステップ5
101に戻り、ステップ8101〜ステツプ5107に
より再び総合評価Cを求める。一方、C〉0ならばステ
ップ8109において、炉熱低下警告としてアラームを
出力し、アラーム出力時刻tALにおいてI−E、で述
べた総合モデル予測手段により予測値を出力する。
C=w F+w i+w j...(
27) AB Nicode, W, We, Wc are 1st to 3rd. 4th゜5th
is the weight for each of the furnace heat drop warning means. This comprehensive evaluation C is examined in step 8108, and C-0
If so, it is assumed that there is no tendency for furnace heat to decrease at all, and step 5 is performed.
Returning to step 101, the overall evaluation C is determined again through steps 8101 to 5107. On the other hand, if C>0, an alarm is output as a furnace heat drop warning in step 8109, and a predicted value is output at alarm output time tAL by the integrated model prediction means described in I-E.

第18図は総合評価Cによる総合予測の稼動例を示すグ
ラフであり、(a)は溶銑温度代表値、(b)は正の差
分値総和(第1の予測手段)、(C)は負の差分値絶対
値総和(第2の予測手段)、(d)は正の差分値移動平
均総和(第3の予測手段)、(e)はガスクロN2fA
移動平均値(第4の予測手段)、(f)はツルロスC吊
移動平均値(第5の予副手段)、(g)は総合評価Cの
経時変化を示している。(a)の溶銑温度代表値は、溶
銑鍋への出銑時(1出銑約2時間)の約30分毎の実測
湿度の平均値である。総合評価Cは(27)式において
、W=w  =Wc= 1 、(23)、(25)式に
おいてn=B m=3とし、総合評価Cの変域をO〜9としている。
Figure 18 is a graph showing an operation example of comprehensive prediction based on comprehensive evaluation C, in which (a) is the representative value of hot metal temperature, (b) is the sum of positive difference values (first prediction means), and (C) is negative (d) is the sum of the moving average of positive difference values (third prediction means), (e) is the gas chromatography N2fA
(f) shows the moving average value (fourth prediction means), (f) shows the moving average value of the crane loss C (fifth prediction sub-means), and (g) shows the change over time in the comprehensive evaluation C. The representative value of the hot metal temperature in (a) is the average value of the humidity actually measured every 30 minutes during tapping into the hot metal pot (about 2 hours per tap). For the comprehensive evaluation C, W=w=Wc=1 in equation (27), n=B m=3 in equations (23) and (25), and the domain of the comprehensive evaluation C is 0 to 9.

同図において総合評価Cの最大値は9を示し、実際に同
図(a)■に示すように管理温度T。をかなり下回った
溶銑温度代表値が計測されているのがわかる。
In the figure, the maximum value of the comprehensive evaluation C is 9, and the actual control temperature is T as shown in (a) (■) in the figure. It can be seen that the typical hot metal temperature values measured were considerably lower than .

■、炉熱低下警告時における総合モデル予測工で述べた
総合炉熱低下警告手段によるアラーム発生時刻tAL時
に、王で述べた総合モデル予測手段を以下に述べるよう
に起動させる。第19図は、その処理の流れを示すフロ
ーチャートである。
(2) Comprehensive model prediction at the time of warning of decrease in furnace heat At time tAL when an alarm is generated by the comprehensive furnace heat drop warning means described in section 2, the comprehensive model prediction means described in section Wang is activated as described below. FIG. 19 is a flowchart showing the flow of the process.

以下同図を参照しつつ説明する。This will be explained below with reference to the same figure.

まず、ステップ5111において1工で述べた第1〜第
4のモデル予測手段による予測値が総合モデル予測手段
としての採用、不採用にかかわらず、サンプリング時間
Δt2ごとに各々算出されている。そして、ステップ5
112において最新予測値算出時刻t、から期間NΔt
2過去に逆のぼり、溶銑温度実績値yと予測値y1〜y
4の平均値V、V1〜y4及び標準偏差σ、σ1〜σ4
を算出する。次に、ステップ5113においてt=t 
とした(10)〜(12)式により予測誤差J1(1)
が算出され、さらにステップ5114において1=1.
とした(13)−(1G)式に基づき相関度J2 (1
)を算出する。
First, in step 5111, the predicted values by the first to fourth model prediction means described in Section 1 are calculated for each sampling time Δt2, regardless of whether they are adopted as comprehensive model prediction means or not. And step 5
112, the period NΔt starts from the latest predicted value calculation time t.
2 Backward to the past, actual hot metal temperature value y and predicted value y1 to y
4 average value V, V1 ~ y4 and standard deviation σ, σ1 ~ σ4
Calculate. Next, in step 5113, t=t
The prediction error J1 (1) is calculated by equations (10) to (12)
is calculated, and further in step 5114 1=1.
Correlation degree J2 (1
) is calculated.

そして、ステップ5115において、ステップ5113
.5114で求められた予測誤差J1(jりと相関度J
2 (jりにより誤差評価J(1)を(17)式より算
出する。続くステップ8116において、この誤差評価
J(jりが最小値を示した第k(k=1・・・4)のモ
デル予測手段を総合予測手段として採用するのである。
Then, in step 5115, step 5113
.. 5114, the prediction error J1 (j and correlation degree J
2 Calculate the error evaluation J (1) from equation (17) by calculating the error evaluation J (k-th (k = 1...4) where j has the minimum value). The model prediction means is employed as a comprehensive prediction means.

以下、ステップ5117において、第にの予測手段によ
る最新予測値算出時刻t、より1時点先の溶銑温度予測
値y (t +Δt2)を再び算kl) 出し、ステップ8118で予測値?((t、+Δt2)
を出力する。この場合、予測値yk (t。
Thereafter, in step 5117, the predicted value y (t+Δt2) of the hot metal temperature one point ahead of the latest predicted value calculation time t by the first prediction means is calculated again, and in step 8118, the predicted value? ((t, +Δt2)
Output. In this case, the predicted value yk (t.

+Δt2)は既に算出されているが、次の点で値が異な
る。例えばに=1の場合、次(1a)式による予測値V
1 (t、+Δt2)を求めることになる。
+Δt2) has already been calculated, but the value differs in the following points. For example, when = 1, the predicted value V according to the following equation (1a)
1 (t, +Δt2).

V  (t  +Δt2) 1  11、。V (t + Δt2) 1 11.

−Σ a−y(t−jΔt2) ;、a1J11 ・・・(1a) (1a)式はMA項の起点時刻がt、→tALに変更さ
れている点で予測値V1 (t、+Δt2)が以前と異
なる値を示す可能性がある。つまり、アラーム出力時刻
tA、には、MA項に導入される変数であるツルロスC
量の増加等が起こっている可能性が極めて高いと考えら
れるため、アラーム出力時刻tA、におけるデータ((
la)式の場合、u(t。L  iΔt1))を取り込
むことは、炉熱低下に対して早期に予測値V  (t 
 +Δt2)を出力p することができ、しかもその予測精度も低下しない。
-Σ ay(t-jΔt2) ;, a1J11 (1a) In formula (1a), the starting point time of the MA term is changed to t, → tAL, so that the predicted value V1 (t, +Δt2) is It may show a different value than before. In other words, at the alarm output time tA, the trail loss C, which is a variable introduced into the MA term, is
Since it is highly likely that the amount has increased, the data at alarm output time tA ((
In the case of formula la), incorporating u(t.L iΔt1)) allows the predicted value V (t
+Δt2) can be output p, and the prediction accuracy does not decrease.

k=2.3.4の場合も同様にして予測値yk(t +
Δt2)の出力が早期に行なえ、その予測精度が低下し
ないのは勿論である。このことは、■−〇、で述べた■
、■の問題点の改善につながることは明白である。
In the case of k=2.3.4, the predicted value yk(t +
Of course, the output of Δt2) can be performed at an early stage, and the prediction accuracy does not deteriorate. This was mentioned in ■−〇■
It is clear that this will lead to improvement of the problems in ■.

IV 、補足 なお、この実施例では第1〜第4のモデル予測手段のう
ち最高予測精度のモデル予測手段を用いだが、最低限1
つの手段を用いることで実現可能であることは勿論であ
る。
IV. Supplementary note: In this example, the model prediction means with the highest prediction accuracy among the first to fourth model prediction means is used, but at least one
Of course, this can be realized by using two means.

また、第1.第2.第4のモデル予測手段においてツル
ロスC量の平均を求めるに際してもにE8.第13図で
示したような異常値処即を施すことにより、より正確な
ツルロスCff1の平均値が求まり、その結果第1.第
2.第4のモデル予測手段がさらに精度の高い予測が可
能となる。
Also, 1st. Second. When calculating the average of the amount of trail loss C in the fourth model prediction means, E8. By performing abnormal value processing as shown in FIG. 13, a more accurate average value of the true loss Cff1 can be determined, and as a result, the first. Second. The fourth model prediction means can make even more accurate predictions.

また、ガスク0N2ffiはツルロスCIと強い負の相
関関係があるため、これを第1.第2.第4の予測手段
に用いるツルロスC量の代りにMA項一  44 − に導入することによっても同様の効果が期待できる。さ
らに、第1〜第3の炉熱低下警告手段で用いた炉壁温度
差に関する変数をMA項に導入することも考えられる。
Also, since Gask0N2ffi has a strong negative correlation with Truross CI, this is the first. Second. A similar effect can be expected by introducing the MA term 144- instead of the truss loss C amount used in the fourth prediction means. Furthermore, it is also conceivable to introduce variables related to the furnace wall temperature difference used in the first to third furnace heat drop warning means into the MA term.

尚、この実施例における第1〜第3の炉熱低下警告手段
では内壁温度計にFMセンサを用いたが、通常の測温セ
ンサ(例えばシース熱電対)でも寿命の点で問題はある
ものの代用可能である。また、ステーブ温度計、レンガ
埋め込み温度計を用いてもその信頼性、測温応答性の低
さから予測精度は若干低下するものの、代用可能である
Although an FM sensor was used as the inner wall thermometer in the first to third furnace heat drop warning means in this embodiment, a normal temperature sensor (for example, a sheathed thermocouple) may also be used as a substitute, although it has problems in terms of service life. It is possible. Furthermore, a stave thermometer or a brick-embedded thermometer can be used as a substitute, although the prediction accuracy will be slightly lower due to their reliability and low temperature response.

また、この実施例における第1〜第3の炉熱低下警告手
段では、FMセンサ3を7レベル4方向に28個設置し
たが、高炉の特性により適当に設置すれば良いのは勿論
である。
Further, in the first to third furnace heat drop warning means in this embodiment, 28 FM sensors 3 are installed in 7 levels and in 4 directions, but it goes without saying that they may be installed appropriately depending on the characteristics of the blast furnace.

さらに、総合炉熱低下警告手段はII−F、で述べたよ
うに第1〜第5の炉熱低下警告手段全てを用いるのが望
ましいが、最低限第1〜第5の予測手段の少なくとも1
つを用いることで代用できる。
Furthermore, as described in II-F, it is desirable to use all of the first to fifth furnace heat drop warning means as the comprehensive furnace heat drop warning means, but at least one of the first to fifth prediction means is used.
It can be substituted by using one.

(発明の効果) 以上説明したように、炉熱低下警告手段において炉熱低
下警告がなされた時点で、モデル予測手段として採用し
たARMAモデルで予測値を出力することにより、正確
な炉熱が遅れることなく予測できる。
(Effects of the Invention) As explained above, accurate furnace heat is delayed by outputting a predicted value by the ARMA model adopted as a model prediction means at the time when the furnace heat decrease warning means issues a furnace heat decrease warning. It can be predicted without any problem.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)、(b)は各々溶銑温度とツルロスC量移
動平均値の経時変化を示すグラフ、第2図、第3図はこ
の発明の一実施例における第1.第2のモデル予測手段
各々の予測方法の処理手順を示すフローチャート、第4
図は出銑口の違いにより、溶銑温度に違いが生じる場合
の溶銑温度の経時変化を示すグラフ、第5図、第6図は
この発明の実施例における第3.第4のモデル予測手段
各々の予測方法の処理手順を示すノロ−チャート、第7
図(a)、(b)は各々、この発明の実施例に用いられ
るFMセンサの高炉炉壁内の配置を示す側面断面図、平
面断面図、第8図、第9図は各々FMセンサの概念図、
設置説明図、第10図はFMセンサにJ:る測定炉壁温
度の経時変化を示すグラフ、第11図はFMセンサによ
る測定炉壁温度の差分値の経時変化を示すグラフ、第1
2図は第1の炉熱低下警告手段の処理の流れを示すフロ
ーチャート、第13図は第2の炉熱低下警告手段の処理
の流れを示すフローチャート、第14図は第3の炉熱低
下警告手段の処理の流れを示すフローチャート、第15
図(a)、(b) 、(c)は各々異常値を含んだツル
ロスC量の瞬時値、ツルロスC量の差分値の絶対値、異
常値を取り除いたツルロスC量の瞬時値を示すグラフ、
第16図は第4の炉熱低下警告手段の処理の流れを示す
フローチャート、第17図は総合炉熱低下警告手段の処
理の流れを示すフローチャート、第18図(a)、 (
b)、 (c)、 (d)、 (e) 、 m、 (a
)は各々、溶銑温度代表値、正の差分値総和、負の差分
値絶対値総和、正の差分値移動平均総和。 ガスクロN2量の移動平均値、ツルロスC量の移動平均
値、総合評価Cの経時変化を示すグラフ、第19図は、
炉熱低下警告時における総合モデル予測手段の流れを示
すフローチャート、第20図は従来のAR法に基づく溶
銑温度実績値による予測結果を示すグラフである。
FIGS. 1(a) and 3(b) are graphs showing the changes over time in the moving average value of the hot metal temperature and the amount of tulle loss C, respectively, and FIGS. A flowchart showing the processing procedure of each prediction method of the second model prediction means, the fourth
The figure is a graph showing the change in hot metal temperature over time when the hot metal temperature differs due to the difference in the tap hole. Noro chart showing the processing procedure of each prediction method of the fourth model prediction means, No. 7
Figures (a) and (b) are a side sectional view and a plane sectional view showing the arrangement of the FM sensor used in the embodiment of the present invention in the blast furnace wall, respectively, and Figures 8 and 9 are respectively the FM sensor. Conceptual diagram,
Installation explanatory diagram, Fig. 10 is a graph showing changes over time in the furnace wall temperature measured by the FM sensor, and Fig. 11 is a graph showing changes over time in the difference value of the furnace wall temperature measured by the FM sensor.
Figure 2 is a flowchart showing the process flow of the first furnace heat drop warning means, Figure 13 is a flowchart showing the process flow of the second furnace heat drop warning unit, and Figure 14 is the third furnace heat drop warning unit. Flowchart showing the flow of processing of means, No. 15
Figures (a), (b), and (c) are graphs showing the instantaneous value of the amount of vine loss C including abnormal values, the absolute value of the difference value of the amount of vine loss C, and the instantaneous value of the amount of vine loss C after removing abnormal values, respectively. ,
FIG. 16 is a flowchart showing the processing flow of the fourth furnace heat drop warning means, FIG. 17 is a flowchart showing the processing flow of the comprehensive furnace heat drop warning means, and FIG. 18(a),
b), (c), (d), (e), m, (a
) are the representative value of hot metal temperature, the sum of positive difference values, the sum of absolute values of negative difference values, and the moving average sum of positive difference values. Figure 19 is a graph showing the moving average value of the gas chromatin N2 amount, the moving average value of the tsuru loss C amount, and the changes over time in the overall evaluation C.
FIG. 20 is a flowchart showing the flow of the integrated model prediction means at the time of a furnace heat drop warning, and is a graph showing prediction results based on actual hot metal temperature values based on the conventional AR method.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高炉より出銑される溶銑温度を用いて、高炉炉熱
レベルの時間的変動をARMAモデルにて予測するモデ
ル予測手段と、 高炉炉熱低下に対し、強い相関と先見性のある操業結果
を用い、前記操業結果が所定の条件を満たした時に炉熱
低下を警告する炉熱低下警告手段を備え、 前記炉熱低下警告手段により炉熱低下が警告された時点
で、前記モデル予測手段による高炉炉熱の予測値を出力
する高炉炉熱予測方法。
(1) A model prediction method that uses the ARMA model to predict temporal fluctuations in the blast furnace heat level using the temperature of hot metal tapped from the blast furnace, and operations that have a strong correlation and foresight against the decline in blast furnace heat. Furnace heat drop warning means is provided which uses the results to warn of a furnace heat drop when the operation results satisfy a predetermined condition, and when the furnace heat drop warning means warns of a furnace heat drop, the model prediction means A blast furnace furnace heat prediction method that outputs a predicted value of blast furnace furnace heat.
(2)前記モデル予測手段は、 ソリューションロスカーボン量または炉頂ガス成分中の
窒素量の所定時間幅における平均値をMA項として導入
したARMAモデルにより炉熱を予測する第1のモデル
予測手段と ソリューションロスカーボン量の所定時間幅における最
大値または炉頂ガス成分中の窒素量の所定時間幅におけ
る最小値をMA項として導入したARMAモデルにより
炉熱を予測する第2のモデル予測手段と、 出銑口の違いを補正する変数をMA項として導入したA
RMAモデルにより炉熱を予測する第3のモデル予測手
段と、 ソリューションロスカーボン量の所定時間幅における最
大値または炉頂ガス成分中の窒素量の所定時間幅におけ
る最小値と、出銑口の違いを補正する変数をMA項とし
て導入した第4のモデル予測手段のうちの少なくとも2
つを備え、 前記第1〜第4のモデル予測手段による過去に逆のぼっ
た予測値と溶銑温度実測値を比較し、該第1〜第4の予
測手段のうちの最も予測精度の高いモデル予測手段によ
り高炉の炉熱を予測する特許請求の範囲第1項記載の高
炉炉熱予測方法。
(2) The model prediction means is a first model prediction means that predicts the furnace heat using an ARMA model in which an average value of the amount of solution loss carbon or the amount of nitrogen in the furnace top gas component over a predetermined time width is introduced as the MA term. a second model prediction means for predicting furnace heat using an ARMA model that introduces the maximum value of the amount of solution loss carbon in a predetermined time width or the minimum value of the nitrogen amount in the furnace top gas component in a predetermined time width as an MA term; A in which a variable to compensate for differences in pigtails is introduced as an MA term.
A third model prediction means for predicting furnace heat using an RMA model, the maximum value of the amount of solution loss carbon in a predetermined time range or the minimum value of the amount of nitrogen in the furnace top gas component in a predetermined time range, and the difference in the tap port. At least two of the fourth model prediction means in which a variable for correcting is introduced as an MA term
Compare the past predicted values by the first to fourth model prediction means with the actual measured hot metal temperature, and make a model prediction with the highest prediction accuracy among the first to fourth prediction means. A blast furnace furnace heat prediction method according to claim 1, wherein the blast furnace furnace heat is predicted by means.
(3)前記炉熱低下警告手段は、 高炉の所定箇所に内壁温度計を設置し、 該内壁温度計にて、所定時間間隔ごとの内壁温度差を測
定し、 ある時刻における前記内壁温度差の正の値を示す部分の
合計値が閾値を越えた時に所定期間評価点を与える第1
の炉熱低下警告手段と、 ある時刻における前記内壁温度差の負の値を示す部分の
合計値が閾値を越えた時に所定期間評価点を与える第2
の炉熱低下警告手段と、 ある時刻における前記内壁温度差の正の値を示す部分の
所定時間幅の移動平均値の総和が閾値を越えた時に所定
期間評価点を与える第3の炉熱低下警告手段とのうちの
少なくとも1つ備え、かつソリューションロスカーボン
量を所定時間間隔ごとに求め、この求めた値の所定時間
幅における移動平均値が閾値を越えた時に評価点を与え
る第4の炉熱低下警告手段と、 炉頂ガス成分中の窒素量を所定時間間隔ごとに求め、こ
の求めた値の所定時間幅における移動平均値が閾値を下
回った時に評価点を与える第5の炉熱低下警告手段との
うちの少なくとも1つをさらに備え、 前記第1〜第3の炉熱低下警告手段のうちの少なくとも
1つの評価点と前記第4、第5の予測手段のうちの少な
くとも1つの評価点の総合評価により炉熱低下を警告す
る特許請求の範囲第1項または第2項記載の高炉炉熱予
測方法。
(3) The furnace heat drop warning means installs an inner wall thermometer at a predetermined location of the blast furnace, measures the inner wall temperature difference at predetermined time intervals with the inner wall thermometer, and measures the inner wall temperature difference at a certain time. The first one gives an evaluation point for a predetermined period when the total value of the parts showing a positive value exceeds a threshold value.
a furnace heat drop warning means, and a second means for giving an evaluation point for a predetermined period when the total value of the portion indicating a negative value of the inner wall temperature difference at a certain time exceeds a threshold value.
a furnace heat drop warning means, and a third furnace heat drop that gives an evaluation point for a predetermined period when the sum of moving average values over a predetermined time width of the portion showing a positive value of the inner wall temperature difference at a certain time exceeds a threshold value. a fourth furnace which is provided with at least one warning means and which calculates the amount of solution loss carbon at each predetermined time interval and gives an evaluation point when the moving average value of the calculated value over a predetermined time width exceeds a threshold value; a fifth furnace heat reduction unit that calculates the amount of nitrogen in the furnace top gas component at predetermined time intervals and gives an evaluation point when the moving average value of the calculated values over a predetermined time width falls below a threshold value; further comprising at least one of warning means, an evaluation score of at least one of the first to third furnace heat drop warning means and an evaluation of at least one of the fourth and fifth prediction means. A blast furnace furnace heat prediction method according to claim 1 or 2, which warns of a decrease in furnace heat based on a comprehensive evaluation of points.
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