KR20110115616A - 고로의 충전 프로세스에서 충전 물질의 유량 비율을 조절하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

고로, 특히 용광로의 충전 프로세스에서, 충전 물질의 배치는 전형적으로 유량 제어 밸브를 사용하여 탑 호퍼로부터 로 내부로 주기적인 순서로 배출된다. 그러한 프로세스에서 충전 물질의 유량 비율을 조절하기 위한 방법 및 시스템이 제안된다. 본 발명에 따르면, 각각의 집합의 복수 밸브 설정은 각각의 배치를 위해 저장되고, 각각의 집합의 밸브 설정은 배치의 배출에서 다른 단계에 연결된다. 상기 방법 및 시스템은 주어진 배치의 배출에서 각각의 단계에서, 상기 유량 제어 밸브가 상기 단계에 연결된 밸브 설정에 따라 일정한 밸브 개방에서 동작시키도록 그리고 배출된 충전 물질의 실제 평균 유량 비율이 상기 단계를 위해 결정되도록 주어진 배치를 배출하기 위해 구성된다. 더불어, 본 발명에 따르면, 상기 방법 및 시스템은 상기 연결된 단계를 위해 결정된 실제 평균 유량 비율의 함수에서 복수 밸브 설정을 오프라인으로 정정하기 위해 구성된다.

Description

고로의 충전 프로세스에서 충전 물질의 유량 비율을 조절하기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR ADJUSTING THE FLOW RATE OF CHARGE MATERIAL IN A CHARGING PROCESS OF A SHAFT FURNACE}
본 발명은 일반적으로 고로, 특히 용광로의 충전 프로세스에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 유량 제어 밸브를 사용하여 탑 호퍼로부터 상기 로(furnace) 내부로 충전 물질의 유량 비율을 조절하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
물질을 적절하게 적재하는 것 외에, 용광로에 충전 물질을 기하학적으로 분배하는 것은 다른 것들 사이에서(among others) 가스 분배를 결정하기 때문에 주조 활자 제조 프로세스에서 결정적인 영향력을 가진다는 것은 잘 알려져 있다. 최적의 프로세스에서 원하는 분배 프로필(profile)을 성취하기 위해서는, 두 가지의 기본적인 면이 중요하다. 첫번째로, 물질은 원하는 패턴, 전형적으로 일련의 폐쇄 동심(closed concentric) 링 또는 나선형을 성취하기 위해 스톡 라인(stock-line) 상의 적절한 기하학적 로커스(locus)로 이동되어야 한다. 두번째로, 적절한 양의 단위 표면당 충전 물질이 상기 패턴 상에 충전되어야 한다.
첫번째 면에 관하여, 기하학적으로 잘 겨냥된(well-targeted) 분배는 로(furnace) 축에 대해 회전가능하고 상기 회전축과 수직인 축에 대해 피벗가능한 분배 슈우트(chute)가 장착된 탑 충전 설치부를 사용함으로써 성취될 수 있다. 지난 십년 동안, 일반적으로 벨 레스 탑(BELL LESS TOPTM)으로 간주된 이러한 유형의 충전 설치부는 다른 것들 사이에서 산업을 통해 널리 사용되었음을 알 수 있는데, 왜냐하면, 이것은 슈우트 회전각 및 피벗각을 적절히 조절함으로써 상기 스톡 라인의 일 지점에 충전 물질을 정확하게 향하도록 할 수 있기 때문이다. 그러한 충전 설치부의 이전 예가 폴 부르스(PAUL WURTH)에 위임된 미국 특허 번호 3,693,812에 개시된다. 실제로, 이러한 종류의 설치부는 상기 분배 슈우트에 의해 상기 로 내부로 충전 물질 배치의 순서를 반복하여 주기적으로 배출하는데 사용된다. 상기 분배 슈우트는 전형적으로 상기 슈우트의 로 탑 상부에 배열된 하나 이상의 탑 호퍼(또한 물질 호퍼로 불림)로부터 공급되고, 그것은(which) 각각의 배치를 위한 중간 저장부를 제공하여 로 가스 수문(furnace gas sluice)으로서 역할을 한다.
두번째 면, 예를 들어, 단위 표면 영역당 충전된 물질의 양을 제어하는 것에서, 상기 언급된 유형의 충전 설치부는 일반적으로 각각의 탑 호퍼, 예를 들면 미국 특허 번호 4,074,835에 따른 탑 호퍼를 위한 각각의 유량 제어 밸브(또는 물질 게이트라 불림)가 장착된다. 상기 유량 제어 밸브는 다양한 밸브 개방에 의해 적절한 양의 단위 표면 당 충전 물질을 얻기 위해서 상기 분배 슈우트를 통해 상기 각각의 호퍼로부터 상기 로 내부로 배출되는 충전 물질의 유량 비율을 조절하기 위해 사용된다.
유량 비율 조절은 원하는 패턴을 통해 보통 정반대로 대칭적이고 원주상으로 동일한 무게 분배를 얻는 것을 목적으로 하고, 이것은 전형적으로 일정한 유량 비율을 요구한다. 또 다른 중요한 목적은 상기 분배 슈우트에 의해 기술되는 상기 패턴의 끝과 관련하여 배치 배출의 끝을 동기화하는 것이다. 반면에, 상기 슈우트가 상기 패턴의 끝에 도달하기 전에 상기 호퍼가 텅 비게 될 수 있고 ("언더슈트(undershoot)") 또는 상기 패턴이 상기 슈우트에 의해 완전히 기술된 후에 배출되는 남은 물질이 있을 수 있다 ("오버슈트(overshoot)").
일본 특허 출원 JP 04 198412, JP 56 047506 및 JP 59 229407는 언더슈트 또는 오버슈트를 피하는 것을 목적으로 하는 방법을 제안한다. 이러한 각각의 방법에서, 유량 제어 밸브의 밸브 개방은 주어진 배치의 배출 동안 고정되나 오버슈트 또는 언더슈트가 발생된 경우에는 후속 배출을 위해 재정리된다. 밸브 개방을 재정리하기 위한 대안으로서, 또한, JP 56 047506은 변화되지 않은 밸브 개방을 유지하는 동안 분배 슈우트의 회전 속도를 가변하게 하는 것을 제안한다. 이해될 수 있드시, 언더슈트 또는 오버슈트의 문제를 다루는 동안, JP 04 198412, JP 56 047506 및 JP 59 229407에서 제안된 방법은 원하는 패턴을 통해 원주상으로 균일한 무게 분배를 위해 요구되는 일정 유량 비율을 보증하지 않는다. 사실, 주어진 배치의 분배 동안 일정하게 유지되는 밸브 개방을 가지며, 유량 비율은 상기 호퍼에 남아있는 감소 잔류 질량 때문에 다른 것들 사이에서 분배되는 동안 불가피하게 변화한다.
그러므로, 다른 알려진 접근에서, 밸브 개방은 주어진 배치의 배출 시간 동안 가변된다. 이러한 종류의 전형적인 접근에서, 상기 유량 제어 밸브는 초기에 기 설정된 "평균" 위치, 예를 들어 평균 유량 비율에 부합하는 "평균" 밸브 개방에 설정된다. 특히, 상기 평균 유량 비율은 상기 각각의 탑 호퍼에 저장된 배치의 초기 부피 함수 및 원하는 패턴을 완전하게 기술하기 위해 상기 분배 슈우트에 의해 요구되는 시간 함수에서 결정된다. 상기 부합하는 밸브 개방은 정상적으로는 서로 다른 유형의 물질을 위한 기 결정된 최적의 밸브 특성의 집합 중 하나로부터, 특히, 서로 다른 유형의 물질을 위한 밸브 개방에 관한 유량 비율을 구획하는 곡선으로부터 파생된다. 예를 들어, 유럽 특허 번호 EP 0 204 935에서 다루어지듯이, 주어진 유형의 물질 및 주어진 밸브를 위한 밸브 특성은 경험에 의해 얻을 수 있다. EP 0 204 935는 배치의 배출 동안 배출 탑 호퍼에서 감지되는 충전 물질의 잔류 무게 또는 무게 변화의 함수에서 "온라인(on-line)" 피드백 제어에 의해 상기 유량 비율을 정규화하는 것을 제안한다. 반면에, 이전 미국 특허 번호 4,074,816 및 3,929,240, EP 0 204 935는 기 결정된 평균 밸브 개방을 시작하여 불충분한 유량 비율의 경우에는 밸브 개방을 증가시키나 과도한 유량 비율의 경우에는 밸브 개방을 감소시키지 않는 방법을 제안한다. 또한, EP 0 204 935는 이전 충전으로부터 얻어진 경량의 결과에서 특정 유형의 물질의 특정 출력, 예를 들면 특정 유형의 물질을 위한 밸브 특성을 보장하기 위해 요구되는 밸브 위치를 나타내는 데이터를 업데이트하는 것을 제안한다.
일본 특허 출원 JP 2005 206848는 배치의 배출 시간 동안 상기 밸브 개방의 "온라인" 피드백 제어의 또 다른 방법을 개시한다. JP 2005 206848에 따르면, 밸브 개방은 "동적 제어"에 의해 재정리되고, 그것(which)은 이산 단계 또는 간격에서 필수적이고 비례적인 제어 활동을 사용한다. 각각의 간격은 배출 동안 회전 분배 슈우트의 전체 회전에 부합한다. 이러한 온라인 "동적 제어"는 배출되는 잔여 무게 함수에서 배출 동안 및 잔여 배출 시간 동안 후속 간격을 위한 밸브 개방을 재정리한다. 게다가, JP 2005 206848는 제 1배출 간격, 즉, 제 1슈우트 회전을 위한 요구된 초기 밸브 개방을 더 정확하게 결정하기 위해, 두 가지의 계산, "피드 포워드(feed forward)" 및 "피드 백(feed back)"을 적용하는 것을 제안한다.
유럽 특허 EP 0 488 318는 유량 제어 밸브의 개방 정도의 실시간 제어에 의한 유량 비율 정규화의 또 다른 방법을 개시하고, 또한, 상기 언급된 밸브 특성에서 서로 다른 종류의 물질족에 따른 개방 정도와 유량 비율 사이의 관계를 나타내는 테이블의 사용을 제안한다. EP 0 488 318는 더 동일한 가스 유량 분배를 성취하는 견지에서 배출 동안 (평균) 입자 직경에 따른 유량 비율의 일정한 비율을 얻는 것을 목적으로 하는 방법을 제안한다.
EP 0 204 935에 따른 "온라인" 유량 정규화의 실행은 현재 널리 알려져 있다. 원주상으로 동일한 무게 분배에 관한 명백한 이익에도 불구하고, 이러한 접근은 개선의 여지를 남겨두고 있다. 예를 들면, 배치 특성의 보다 넓은 가변성, 예를 들면, 다른 충전 물질의 혼합물로 구성되는 배치 또는 탑 충전 설치부의 동작 상태의 보다 넓은 가변성에 충분하게 적용할 수 없다고 간주된다. 더불어, "온 라인" 피드백 제어, 예를 들면 EP 0 204 935 또는 JP 2005 206848에 따른 알려진 접근은 좋은 결과를 성취하기 위한 제어 매개 변수의 정확한 선택과 조정을 요구한다.
고로 충전에서 충전 물질의 유량 비율을 조절하기 위한 간소화된 방법 및 간소화된 시스템을 모두 제공하는 것이 본 발명의 제 1목적이다.
본 목적은 청구항 1에서 청구되는 방법 및 청구항 8에서 청구되는 시스템에 의해 달성된다.
본 발명은 고로, 특히 용광로의 충전 프로세스에서 충전 물질의 유량 비율을 조절하는 방법에 관계한다. 그러한 충전 프로세스는 전형적으로 충전 물질 배치의 주기적인 연속성을 포함하는데, 충전 물질 배치는 충전 싸이클을 형성하고 유량 제어 밸브를 사용함으로써 탑 호퍼로부터 로 내부로 배출된다. 이해될 수 있드시, 배치는 충전 싸이클을 구성하는 몇몇 동작 중 하나에서 상기 로 내부로 충전되는 예를 들어, 하나의 호퍼가 충전 또는 적재한 충전 물질의 주어진 양 또는 많은 충전 물질을 나타낸다.
제안된 방법에 따르면, 각각의 복수 밸브 설정의 집합이 각각의 배치를 위해 저장된다. 이해될 수 있드시, 본 문맥에서 복수 설정은 하나 이상의 설정과 전형적으로 다중 설정을 의미한다. 각 집합의 밸브 설정은 저장된 집합을 위한 각각의 배치 배출의 다른 단계에 연결된다. 바람직하게는, 각각의 배치 배출 프로세스는 각각의 단계가 배출된 배치를 분배하기 위해 사용되는 분배 장치의 다른 동작 상태에 부합하도록 후속 단계 또는 기간으로 나뉘어진다. 특히, 각각의 단계는 바람직하게는 분배 장치의 분배 슈우트의 다른 피벗 위치에 부합한다.
제안된 방법에 따르면, 주어진 충전 싸이클의 배치는 질문에서 단계에 연결된 밸브 설정에 따라 각각의 단계를 위해 설정된 유량 제어 밸브를 가지고 배출된다. 그래서, 밸브 개방은 각각의 배출 단계 동안 일정하게 유지되고 반면에 그것은 단계로부터 단계로 변경할 수 있다. 더불어, 각각의 다른 단계에서 배출된 충전 물질의 실제 평균 유량 비율이 결정된다.
제안된 방법에 따르면, 유량 비율을 조절하는 주된 면은 유량 제어 밸브를 동작시키기 위해 사용된 각각의 복수 밸브 설정을 정정하는데 있다. 보다 상세하게는, 주어진 배치를 위한 각각의 밸브 설정은 오프라인 방식, 예를 들면, 주어진 배출 단계가 완료된 후 즉시 또는 배치가 완전하게 배출된 후 즉시 또는 심지어 주어진 배치의 후속 배출 전에 정정된다. 각각의 밸브 설정을 위해, 정정은 밸브 설정이 연결된 단계를 위해 결정된 실제 평균 유량 비율의 함수에서 이루어진다.
유량 비율 조절이 간단하게 되고 본 발명에 따른 밸브 설정 정정의 "오프라인" 특성 덕분에 더 강건하게 된다고 평가될 것이다. 다른 것들 사이에서, 선행 기술인 "온라인" 피드백 제어 방법에서 요구되듯이, 제어 매개변수를 선택하고 조율하기 위한 필요성이 제거된다. 제안된 방법은 배치 특성에서 부적당한 제어 매개변수 또는 변화 때문에 불안정 및 불만족 결과를 가능하게 하지 않는다. 더불어, EP 0 204 935 또는 JP 2005 206848의 원리에 따른 "온라인" 조절은 배출을 시작하기 위해 초기 밸브 개방을 적당하게 결정하기 위한 필요성을 포함하지만, 이러한 필요성은 제안된 방법에 의해 제거된다. 게다가, 유량 비율 조절의 제안된 접근은 배출 동안, 예를 들면 유량 제어 밸브의 폐쇄, 그리고 또한 배치 사이에서 단계로부터 단계로 탑 충전 설치부의 동작 상태에서 자동적으로 변화시키는데 적용된다.
상기 유량 비율을 조절하기 위해 부합하는 시스템은 청구항 8에서 제안된다. 본 발명에 따르면, 상기 시스템은 주로 각각의 배치를 위한 각각의 집합의 복수 밸브 설정을 저장하는 메모리 부재 및 상기 요약된 바와 같이, 제안된 방법의 주된 단계를 수행하기 위해 프로그램된 적당하게 프로그램 가능한 컴퓨팅 부재(예를 들어, 컴퓨터, 또는 PLC)를 포함한다.
상기 제안된 방법 및 시스템의 바람직한 특징은 종속항인 2 내지 7 및 9 내지 14에서 각각 정의된다.
본 발명은 충전 물질의 유량 비율을 조절하기 위한 간소화된 방법 및 간소화된 시스템을 모두 제공하는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예는 하기의 동반하는 도면을 참조하여 예에 의해 지금 설명된다.
도 1은 용광로 충전 설치부의 탑 호퍼에 연결된 유량 제어 밸브의 개략적인 수직 횡단면이다.
도 2는 다른 유형의 물질과 특별한 유량 제어 밸브에 대한 측정에 의해 결정된 밸브 설정에 대한 유량 비율을 구획하는 기 결정된 특성 곡선의 패밀리(family)를 설명하는 그래프;
도 3은 각각의 충전 물질의 배치를 위한 특정 밸브 특성을 획득하고 정정하는 것과 관련하여 데이터 흐름을 개략적으로 설명하는 플로우 챠트;
도 4는 이산 밸브 설정값(도 1의 개방 각 α)의 순서와 이산 평균 유량 비율값의 연결된 순서로 표현된 특정 밸브 특성의 테이블;
도 5는 도 4의 특정 밸브 특성을 설명하는 곡선의 그래프;
도 6은 초기 특정 밸브 특성(실선) 및 정정 특정 밸브 특성(파선)을 설명하는 곡선의 그래프;
도 7은 본 발명에 따른 유량 비율을 조절하는 것과 관련하여 데이터 흐름을 개략적으로 설명하는 플로우 챠트;
도 8은 주어진 배치의 배출에서 사용을 위한 각각의 복수 밸브 설정을 정정하고 업데이트하는 것과 관련하여 사용된 특정 밸브 특성 설명 단계의 그래프;
도 1은 예를 들면, PCT 출원번호 WO2007/082630에 따른 용광로 탑 충전 설치부에서 탑 호퍼(12)의 출구에 있는 유량 제어 밸브(10)를 개략적으로 설명한다. 충전 물질의 일괄적인 배출 동안, 상기 유량 제어 밸브(10)는 (질량 또는 부피 측정의)유량 비율을 제어하기 위해 사용된다. 잘 알려진 바와 같이, 적절한 충전 프로필을 위해, 상기 유량 비율은 도 1에 도시된 바와 같이, 유량(14)의 형태로 물질이 공급되도록 분배 장치의 동작에 맞춰져야 한다. 전형적으로, 상기 유량 비율은 회전 및 피벗하는 분배 슈우트(미도시)의 동작에 맞춰져야 한다. 이해되는 바와 같이, 상기 유량 비율은 상기 밸브(10)의 밸브 개방(구멍 영역/개방 단면)에 의해 주로 결정되는 프로세스 변수이다.
도 1에 도시된 실시예에서, 상기 유량 제어 밸브(10)는 예를 들어, 주로 각형 또는 타원형 단면의 채널 부재(18)의 앞에서 회전하는 피벗 교축 셔터(16)를 가진 미국 특허번호 4,074,835의 일반 원칙에 따라 구성된다. 본 실시예에서, 상기 제어할 수 있는 밸브 설정(조작 변수)은 상기 셔터(10)의 피벗 위치를 결정하여 밸브 개방을 결정하는 밸브(10)의 개방각 α이다. 이하에서 기호 "α"는 예를 들어 [°]로 표시되고, 설명의 목적을 위해 주로 도 1의 밸브(10)를 위한 밸브 설정을 나타낸다. 사실, 본 발명은 특정한 유형의 유량 제어 밸브에서의 응용에 제한되지 않는다. 조작 변수가 플러그 유형 밸브의 축 변위인 유럽 특허번호 EP 0 088 253 또는 상기 조작 변수가 조리개 유형 밸브의 구멍인 유럽 특허번호 EP 0 062 770과 같은 다른 적당한 설계로 동일하게 적용할 수 있다.
도 2는 주어진 유형의 유량 제어 밸브(도 2의 곡선은 EP 088 253에 개시된 유형의 플러그 유형 유량 제어 밸브이다)를 위해 다른 유형의 물질, 주로, 덩어리진 미립자, 코크스, 알갱이 및 광석을 위한 밸브 설정에 대한 유량 비율을 구획하는 곡선을 각각 설명한다. 각각의 곡선은 예를 들어, 전형적인 특성, 특히 입상 및 총 배치 중량을 가지는 주어진 물질 유형의 대표 배치를 사용하는 다른 밸브 설정을 위한 유량 비율 측정을 기반으로 하는 알려진 방식으로 경험적으로 얻을 수 있다. 그래서, 도 2에 도시된 곡선은 특정 물질 유형에 관한 기 결정된 일반 밸브 특성을 표시한다.
밸브 특성 정정 모드
이 섹션은 도 3 내지 도 6을 참조하여 "밸브 특성 정정 모드" 라고 하는 배치-특정 밸브 특성을 획득하고 정정하는 바람직한 모드를 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제한된 수의 기 결정된 밸브 특성(20)은 특정 유형의 물질이 적용될 때 유량 비율과 상기 유량 제어 밸브(10)의 밸브 설정 사이의 관계를 나타내기 위해 제공된다. 예를 들어, 더 가능한 기 결정된 특성, 예를 들면 소결 유형의 물질 및 알갱이 유형의 물질이 각각(도 2에 도시) 포함되지는 않지만, 단지 두 개의 주된 특성인, 코크스 유형 물질("C")을 위한 것과 철 유형의 물질("0")을 위한 것이 도 3에 도시된 바와 같이 제공된다. 기 결정된 밸브 특성(20)은 요구되는 충전 싸이클에 사용되는 물질 유형에 따라 제공되고, 예를 들어, 도 2에 관해 상기에서 설명한 바와 같이 잘 알려진 방식으로 얻어질 수 있다. 상기 기 결정된 특성(20)은 사용자가 용광로 충전 동작의 프로세스 제어와 상기 프로세스 제어 시스템의 프로그램 가능한 로직 제어기(PLC)의 뛰어난 메모리와 상호작용하기 위해 데이터 저장부 장치, 예를 들면 인간-기계-인터페이스(HMI)를 구현하는 컴퓨터 시스템의 하드 디스크에 적당한 형태로 저장된다.
도 3은 상기 충전 프로세스의 프로세스 제어에 관계된 데이터 항목을 포함하는 "인터페이스 (HMI) 데이터"라고 분류된 제 1데이터 구조(22)의 다이어그램을 설명한다. 상기 데이터 구조(22)는 HMI에서 사용되고 사용자가 지정한 설정 및 매개 변수, 예를 들면 상기 충전 프로세스의 제어를 위한 "레시피(recipe)"의 현재 집합을 보유한다. 상기 충전 설치부의 프로세스 제어를 위한, 예를 들면 요구되는 충전 패턴을 선택하기 위한 적당한 데이터(컬럼 "BLT" 에서 "...") 및 자동화된 스톡하우스(stockhouse)의 프로세스 제어를 위한, 예를 들면 요구되는 중량, 물질 구성 및 상기 배치의 배열을 공급하기 위한 데이터(컬럼 "Stockhouse"에서 "...")를 포함하기 위해 적절한 형태를 가진다. 각각의 배치를 위해 각각의 데이터 레코드는 도 3(식별자 "batch #1 "... "batch #4" 도시)에서 상기 데이터 구조(22)의 표의 표시에서 행에 의해 설명되는 것처럼 제공된다. 스톡하우스(stockhouse) 제어를 위해, 각각의 배치 데이터 레코드는 적어도 상기 데이터 레코드가 연결된 배치의 물질 구성을 나타내는 데이터를 포함한다. 본 발명의 목적을 위해, "레코드" 표시는 특별한 데이터 구조(예를 들면 반드시 데이터베이스의 사용을 의미하지 않음)에 관계없이 일 단위로 다루어지는 정보의 관계 항목의 수로 간주한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 특정 밸브 특성 "specific VC1"; "specific VC2", "specific VC3", "specific VC4"은 각각의 특정 밸브 특성이 예를 들면 일대일 대응으로 연결된 각각의 배치에 제공되도록 각각의 배치를 위해 저장된다. 기 결정된 특성(20)과 같이, 각각의 특정 밸브 특성은 또한 유량 비율과 밸브 설정 사이의 관계를 나타낸다. 보다 상세하게, 각각의 특정한 특성 "specific VC1" ... "specific VC4"는 평균 유량 비율값과 상기 유량 제어 밸브(10)을 제어하기 위한 설정으로 사용되는 조작 입력 사이의 관계를 표시한다. 사실, 밸브 셔터(16)의 마모에 의해 실제 밸브 개방은 상기 유량 제어 밸브(10)의 라이프타임 동안 동일한 밸브 설정 α 을 위해 다양할 수 있다.
이해될 수 있드시, 특정 유형의 물질에 관한 것 대신에, 각각의 밸브 특성, "specific VC1" ... "specific VC4"는 예를 들면 연결된 하나의 특별한 배치를 위한 상술한 관계를 표시하는 하나의 배치에 특별하다. 이러한 일대일 대응은 특정 밸브 특성을 도 3에 도시된 바와 같은 실시예에서 연결된 배치를 위해 존재하는 각각의 데이터 레코드 "batch #1 "... "batch #4"의 데이터 항목으로 저장함으로써 간단한 방식으로 구현될 수 있다. (예를 들면 분리된 데이터 구조에서)특정 밸브 특성을 저장하는 다른 적당한 방법은 본 발명의 범위 내에 있음은 물론이다. 도 3에서 화살표(23)에 의해 더 설명되는 바와 같이, 배치 데이터가 (예를 들면 사용자 입력에 의해) 생성될 때, 각각의 특정 밸브 특성 "specific VC1" ... "specific VC4"은 기 결정된 밸브 특성("O" / "C")의 하나를 반영하기 위해 초기화되고, 그것은 바람직하게는 질문에서 상기 배치에 포함된 주된 유형의 물질에 따라 선택된다. 상기 후자의 정보는 상기 데이터 레코드 "batch #1 "... "batch #4"의 스톡하우스 제어 데이터로부터 파생될 수 있고, 그것은 명시된 바와 같이 적어도 물질 구성을 나타내는 데이터를 포함한다. 만약 호환 형태기 (하기에 보이듯이) 사용된다면, 특정 밸브 특성 "specific VC1" ... "specific VC4"은 적당한 기 결정된 밸브 특성(20)의 복사로 초기화될 수 있다. 언급된 바와 같이, 화살표(23)에 의해 도시된 초기화는 주로 데이터 구조(22)의 내용에 의해 반영된 "레시피"가 처음으로 생산에 투입되기 전, 예를 들면 (하기에 보이듯이) 이용할 수 있는 더 이전의 특정 밸브 특성이 없을 때에 단지 한번이 요구된다.
도 3에서 더 보여지는 바와 같이, "프로세스 제어 데이터"라고 분류된 임시 제 2데이터 구조(24)는 화살표(25)에 의해 설명되는 단계에서 제 1데이터 구조(22)로부터 파생된다. HMI의 설계 특성과 사용되는 프로세스 제어 시스템에 의존하여, 상기 제 2데이터 구조(24)는 제 1데이터 구조(22)와 같은 또는 유사한 복사로 초기화될 수 있고 프로그램 가능한 컴퓨팅 장치, 예를 들면 HMI, 로컬 서버, 프로세스 제어 시스템의 PLC를 구현하는 PC 유형의 컴퓨터 시스템의 데이터 메모리, 전형적으로 비유지 메모리에 저장된다. 상기 데이터 구조(24)의 내용은 실제 프로세스 제어 목적을 위해 "워킹 카피(working copy)"로 사용된다. 제 1데이터 구조(22)와 유사하게, 상기 제 2데이터 구조(24)는 각각이 배치의 특성을 충전되는 것으로 정의하고, 로 탑 충전 매개 변수(컬럼 "BLT")가 (도 3의 상술한 기재에서 회색 음영 행에 의해 설명된) 각각의 정의된 배치를 위해 전용되는 특정 밸브 특성 "specific VC1" ... "specific VC4"를 포함하는 몇 개의 데이터 레코드 "batch #1"... "batch #4"를 포함한다.
도 3은 알려진 구조, 예를 들면 적절한 서버에 연결된 PLC의 네트워크의 프로세스 제어 시스템(26)을 개략적으로 도시한다. 알려진 방식으로, 상기 프로세스 제어 시스템(26)은 상기 스톡하우스의 자동화 구성요소(예를 들면, 무게 용기, 무게 호퍼, 추출기, 운반기 등) 및 화살표(27)에 의해 나타나듯이 상기 탑 충전 설치부(예를 들면, 회전 가능하고 피벗 가능한 분배 슈우트, 호퍼 실링 밸브, 무게 장치 등)와 통신한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프로세스 제어 시스템(26)은 전형적으로 연결된 밸브 제어기(28)를 통해 유량 제어 밸브(10)을 제어한다. 그래서, 화살표(29)에 의해 개략적으로 도시된 바와 같이, 상기 프로세스 제어 시스템(26)은 상기 제어기(28)에 의해 상기 유량 제어 밸브(10)를 제어하기 위해 설정되어 사용되는 조작 입력을 제공한다.
화살표(31)에 의해 도시된 단계에서, 프로세스 제어를 위해 요구되는 관련 데이터는 데이터 레코드, 예를 들면, 도 3에 도시되고 상기 프로세스 제어 시스템(26)에 제공된 임시 데이터 구조(24)의 "batch #1"로부터 파생된다. 이러한 효과에 있어서, 제 2데이터 구조(24)는 상기 프로세스 제어 시스템(26)에 있는 외부 메모리 또는 후자, 예를 들면 상기 프로세스 제어 시스템(26) 자체의 PLC 내에 있는 내부 메모리에 저장될 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터 레코드 "batch #1 "에 따른 주어진 배치를 위한 배치-특정 밸브 특성을 획득하고 정정하는 것과 관련하여, 다음의 데이터 프로세싱 단계가 수행된다:
a) (배출 이전에) 유량 비율 설정값을 결정하는 단계;
b) (배출 이전에) 적절한 특정 밸브 특성으로부터 유량 비율 설정값에 부합하는 요구되는 밸브 설정을 파생시키는 단계;
c) (배출 이후에) 주어진 배치가 배출된 실제 평균 유량 비율을 결정하는 단계;
d) (배출 이후에) 만약 적절하다면 주어진 배치에 연결된 저장 특정 밸브 특성을 예를 들면, 유량 비율 설정값과 결정 실제 평균 유량 비율 사이의 규정 편차의 경우로 정정하는 단계.
상기 단계 d)는 바람직하게는 HMI를 제공하는 컴퓨터 시스템에서 구현되는 소프트웨어 모듈(32)에 의해 수행된다. 상기 단계 a) 내지 c)는 바람직하게는 도 3에 도시된 존재하는 프로세스 제어 시스템(26)에서 구현된다. 또한, 상기 프로세스 제어 시스템(26) 또는 상기 HMI 컴퓨터 시스템에서 단계 a) 내지 d)를 달리 구현하는 것 또는 모두에서 배분되는 것은 본 발명의 개시 범위 내에 있다.
상기 밸브 특성 정정 모드에서, [0031] 상기 모듈(32)은 특히 주어진 배치가 배출되도록 특정 밸브 특성으로 동작시킨다. 이러한 효과에서, 상기 특정 밸브 특성들 "specific VC1" ... "specific VC4"은 데이터 구조의 면에서 적절한 형태를 가진다. 그들은 명령된 예를 들면 유량 비율 밸브와 실제 특성 곡선을 적절하게 하는 해석을 나타내는 밸브 설정값
Figure pct00001
쌍의 배열-유형 수집의 형태로 저장될 수 있다. 유사한 형태로, 한 쌍의 양 밸브를 저장하는 것 대신에, 순서 색인 i는 부합하는 고정 간격 순서를 결정하기 때문에 밸브 설정값 αi(도 4에서 표 표현의 오른쪽 컬럼)의 싱글턴(singleton) 순서(명령 리스트)를 이산 점수 또는 고정 유량 비율 간격
Figure pct00002
으로 찍은 샘플 또는 반대의 경우로 저장하는데 충분할 수 있다. 도시의 목적을 위해, 상기 특정 밸브 특성은 이후로 도 4에 도시된 바와 같이, 색인된 배열 쌍
Figure pct00003
의 형태로 고려되고, 여기에서 상기 유량 비율은 고정 단계
Figure pct00004
, 예를 들면 0.05m3/s로 표시되고, 반면에 특성을 계수화하는 다른 적당한 형태는 본 발명의 범위 내에서 고려된다.
상기 단계 a) 내지 d)의 바람직한 실시예는 다음과 같다:
a) 상기 유량 비율 설정값을 결정하는 단계
주어진 배치를 배출하기 전에, 유량 비율 설정값
Figure pct00005
이 전형적으로 상기 배치의 네트(net) 무게를 목표된 총 배치 배출 시간, (용적 유량 비율을 위한) 이러한 배치의 평균 밀도를 곱한 결과를 나눔으로써 계산된다. 상기 네트 무게는 전형적으로 예를 들면 미국 특허 번호 US 4,071,166 및 US 4,074,816에 개시된 적당한 호퍼 무게 장비를 사용함으로써 결정된다. 상기 무게 장비가 연결된 상기 프로세스 제어 시스템(26)은 무게 결과 또는 화살표(33)에 의해 도시된 바와 같이 상기 모듈(32)에 계산 유량 비율 설정값을 입력한다. 상기 목표 배출 시간은 원하는 충전 패턴을 완료하기 위해 상기 분배 장치에 의해 요구되는 시간에 부합한다. 상기 시간은 예를 들면 상기 원하는 충전 패턴의 길이 또는 상기 슈우트 동작 속도의 함수에서 계산함으로써 기 결정된다. 목표 배출 시간 및 평균 밀도는 각각의 레코드, 예를 들면 임시 데이터 구조(24)의 "batch #1 " 및 화살표(31)에 따른 상기 제어 시스템(26)에서 또는 어떤 단계에 의존하는 화살표(35)에 따른 상기 모듈(32)에서 입력에서 데이터 항목으로 포함된다.
a)는 구현된다.
b) 상기 특정 밸브 특성으로부터 요청된 밸브 설정을 파생시키는 단계
주어진 배치를 배출하기 위해, 현재 저장된 상기 관련 특정 밸브 특성, 예를 들면 도 3에서 "batch #1"를 위한 "specific VC1"이 화살표(35)에 따라 상기 모듈(32)에 입력된다. 상기 유량 비율 설정값(상기 섹션 a)에 도시)을 결정함으로써, 상기 유량 비율 설정값
Figure pct00006
에 부합하는 요청된 밸브 설정 α는 도 4 및 5에 잘 도시된 바와 같이, 선형 보간(linear interpolation)에 의해 상기 주어진 배치의 특정 밸브 특성으로부터 파생된다.
보다 상세하게는, 상기 특정 밸브 특성에서 상기 유량 비율 설정값
Figure pct00007
가 사이에 포함된 상기 조절 유량 비율값
Figure pct00008
부등식에 따라 결정된다.
Figure pct00009
(1)
그리고, 등식에 따라 요청된 밸브 설정값 α의 보간을 위해 관련된 밸브 설정값 αii+1과 함께 사용된다:
Figure pct00010
(2)
여기서, i는 αi≤α<αi+1에서 결정된다.
예를 들면, (기 결정된 밸브 특성 "C"를 위한) 도 3에 도시된 밸브를 가지고 등식 (2)에 따른 0.29m3/s의 유량 비율 설정값을 위한 밸브 설정으로 요청된 개방각인 기결정 0.1°의 라운딩 결과값은 α = 29.5°이다.
상기 주어진 배치의 배출을 시작하기 전에, 상기 모듈(32)은 화살표(37)에 의해 도시된 프로세스 제어 시스템(26)에 등식 (2)에 따라 결정된 요청된 밸브 설정 α를 출력한다. 상기 프로세스 제어 시스템(32)은 상기 제어 밸브(10)(화살표(29)에 도시)를 동작시키기 위해 요청된 밸브 설정 α를 상기 제어기(28)에 조작 입력(밸브 제어 설정값)으로서 적당한 신호의 형태로 차례로 출력한다.
c) 실제 평균 유량 비율을 파생시키는 단계
상기 주어진 배치가 배출된 후에, 배출을 위해 요청된 상기 실제 시간은 상기 유량 비율 설정값을 결정하는데 유사한, 배출된 주어진 배치에서 상기 실제 평균 유량 비율이 다음의 식에 따라 결정될 수 있도록 (예를 들면, 무게 장비 또는 진동 송신기와 같은 다른 적당한 센서에 의해) 알려진다:
Figure pct00011
(3)
여기서,
Figure pct00012
은 실제 평균 유량 비율이고, W는 예를 들면 상기 프로세스 제어 시스템(26)에 연결된 무게 장비로부터 얻어진 총 네트 배치 무게이고, ρavg는 (예를 들면 화살표(35)에 따른 데이터 레코드로부터 얻어진) 평균 배치 밀도이며, tavg는 주어진 배치가 실제로 배출된 배출 시간이다. 결과
Figure pct00013
은 만약 단계 c)가 상기 프로세스 제어 시스템에 구현된다면 화살표(33)에 따라 상기 모듈(32)에 입력된다.
d) 상기 주어진 배치에 연결된 특정 밸브 특성을 정정하는 단계
상기 배치가 완전히 배출된 후에, 상기 실제 평균 유량 비율
Figure pct00014
은 유량 비율 설정값
Figure pct00015
와 비교된다. 그들 사이에서 (제어 분산) 규정 편차의 경우에, 상기 특정 밸브 특성의 정정은 이후의 예를 들면 데이터 레코드 batch #1에 따른 동일한 배치의 그와 같은 편차를 점차적으로 최소화하기 위해 필요하게 고려된다. 달리 말하면, 그러한 정정은 원하는 설정값에 대한 상기 유량 비율의 점차적인 조절을 야기한다. 상기 밸브 특성 정정 모드에서, 그러한 정정은 상기 모듈(32)의 주된 기능이고 바람직하게는 다음과 같이 수행된다:
상기 유량 비율 설정값과 상기 실 유량 비율 사이의 차이점은 다음의 식에 따라 계산된다:
Figure pct00016
(4)
규정 편차는 (4)에 따른 결과 차이의 절대값이 부등식을 만족하는 경우로 발생되도록 고려된다.
Figure pct00017
(5)
여기서, T1은 정정이 수행되지 않은 상태에서 최소 편차를 설정하기 위해 사용되는 최대 허용 계수이고, T2는 상기 특정 밸브 특성의 정정을 수행하기 위해 요구되는 최소 편차를 설정하기 위해 사용되는 최소 허용 계수이다. 편차
Figure pct00018
의 경우에, 경보는 바람직하게는 비정상 상태를 나타내기 위해 상기 HMI에 의해 생성된다. 적당한 값은 T1 = 0.2 이고 T2 = 0.02 일 수 있다.
상기 유량 비율을 정정하고 (샘플링 간격과 같은) 밸브 설정값을 유지하는 것이 이론적으로 가능하지만, 불변되는 유량 비율값을 유지하는 동안 상기 밸브 설정값의 정정을 수행하는 것이 바람직하게 고려된다. 더불어, 일정한 특성을 유지하기 위해, 정정은 바람직하게는 각각의 정정 기간을 각각의 밸브 설정값 αi로 적용하여 상기 순서의 각각의 개개의 밸브 설정값 αi를 조절함으로써 수행된다. 각각의 정정 기간은 바람직하게는 상기 실제 편차
Figure pct00019
를 증가시키기 위해 선택된 함수와 상기 차이, 바람직하게는 정정된 밸브 설정값과 근사치인 밸브 설정값 사이 또는 요청된 밸브 설정값과 동일한 순서 색인의 거리 차이를 감소시키는 함수를 사용함으로써 결정된다. 따라서, 예를 들면 등식(2)에 의해 결정된 상기 요청된 밸브 설정 α로부터 보다 "원격"인 상기 설정값이 정정되는데 더 작아질 수 있는 반면 상기 정정 기간의 크기는
Figure pct00020
에 따라 다양할 수 있다. 바람직한 실시예에서 이러한 정정 기간은 다음과 같이 결정된다:
요청된 밸브 설정 α를 위해, 요청된 유량 비율 설정값을 성취하기 위해 요구되었던 상기 정정된 밸브 설정값은 다음과 같다:
Figure pct00021
(6)
여기서
Figure pct00022
(7)
등식 (2) 및 (4)의 표기법을 사용한다.
따라서, 각각의 밸브 설정값 αn을 위한 각각의 정정 기간 Cn은 각각 다음의 식에 의해 결정된다:
Figure pct00023
(8)
여기서
Figure pct00024
(9)
등식 (8)의 결과인 각각의 정정 기간 Cn은 상기 주어진 특정 밸브 특성의 각각의 밸브 설정에 적용된다.
Figure pct00025
(10)
여기서, α' n은 정정된 밸브 설정값이고, αn은 상기 순서에서 현재 고려된(정정되지 않은) 밸브 설정값이고,
Figure pct00026
는 현재 (정정되지 않은) 특성에 따라 대응하는 평균 유량 비율이고, i는 αi≤α<αi+1 과 같은 순서 색인을 식별하고, N은 특정 밸브 특성(순서 길이)에서 밸브의 총 수이고, n은 순서 색인(도 4의 테이블에 따른 순서에서 위치)이며, K1은 상기 정정 기간 Cn을 제한함으로써 과잉 정정(불안정)을 예방하는 사용자 정의 상수 이득 계수로 바람직하게는 5≥K1≥2이다.
정정은 바람직하게는 다음에 따라 제한된다.
Figure pct00027
(1 1 )
여기서, αmin 및 αmax 는 각각 최소 및 최대로 허용할 수 있는 밸브 설정이다. 이해될 수 있드시, 증가하는 실제 편차
Figure pct00028
와 증가하고 αn으로 정정된 밸브 설정과 요청된 밸브 설정 α 사이의 증가하는 차이와 감소하는 정정 기간 Cn의 크기를 계산하기 위해 다른 적당한 함수가 사용될 수 있다.
추가 단계에서, 상기 모듈(32)은 바람직하게는 예를 들면, 다음과 같은 프로그램 코드(의사 코드) 순서를 실행함으로써 밸브 설정값의 순서가 엄격하고 단조롭게 증가한다.
FOR j=1 to N-1
WHILE α' j+1 ≤ α' j THEN
α' j+1 = α' j + 0.1°
WEND
NEXT j
순서에서 선행하는 상기 밸브 설정값보다 작거나 동일한 밸브 설정값은 엄격하고 단조로운 증가가 상기 특성 곡선의 긍정적인 경사를 보장하기 위해 도달될 때까지 증가된다.
상기 계산의 완료 후, 상기 모듈(32)은 고려에 따라 n=1...N에 대해 αn을 α' n으로 교체함으로써 상기 특정 밸브 특성의 각각의 밸브 설정값을 정정한다. 도 6은 유량 비율값과 밸브 설정값의 쌍
Figure pct00029
에 기초한 초기의 정정되지 않은 특정 밸브 특성을 나타내는 실선과 정정된 특정 밸브 특성을 나타내는 파선을 가지는 상술한 바와 같은 정정의 가능한 결과를 도시한다.
의사 코드에서 상기 정정 계산을 수행하기 위한 전형적인 프로그램 순서는 다음과 같다:
순서( SEQUENCE )
특성 유량 곡선 정정
--배출전--
"특성 곡선에서 값 이하의 색인 찾기"
Figure pct00030

--배출후--
Figure pct00031

"오류가 공차를 넘은 경우의 정정하기"
Figure pct00032

"정정 특성 곡선의 부정적 경사를 피하기"
Figure pct00033

함수( FUNCTIONS )
Figure pct00034

정정이 이루어진 후, 도 3에서 화살표(39)에 의해 도시된 바와 같이, 상기 모듈(32)은 결과 정정 특정 밸브 특성을 반환한다. 이러한 출력은 질문, 예를 들면 batch #1을 위한 "specific VC1"에서 상기 배치를 위해 현재 저장된 특정 밸브 특성을 업데이트하기 위한 밸브 특성 정정 모드에 사용된다.충전 싸이클의 각각의 배치 및 각각의 배출을 위한 상기 절차를 반복함으로써 상기 각각의 유량 비율은 (각각이 배출한 후에) 원하는 유량 비율 설정값으로 조절된다. 더불어, 상기 데이터 구조(24)에서 업데이트된 특정 밸브 특성을 사용함으로써, 상기 부합하는 특정 밸브 특성은 도 3의 화살표(41)에 도시된 바와 같이, 또한 업데이트된 배치 식별자("batch #1")와 레시피 식별자("recipe no: X")를 사용하여 식별된 HMI 데이터 구조(22)에 저장된다. 따라서, 유량 비율 편차는 동일한 "레시피"(화살표(41)에 따른 업데이트가 주어진 레시피를 위해 행해질 때, 화살표(23)에 따른 미래 초기화는 존재하지 않음)를 사용하는 미래에 감소되거나 제거된다.
배치 당 단일의 특정 밸브 특성을 나타내는 상술한 바와 같은 밸브 특성 정정 모드에도 불구하고, 다중 호퍼 설치부의 경우에, 상기 각각의 유량 제어 밸브가 사용될 때, 각각의 유량 제어 밸브를 위한 전용 특정 밸브 특성은 각각의 배치를 위해 각각 저장되고 정정됨은 이해될 것이다. 동일하게, 상기 자동화된 스톡하우스로부터 제공되는 예를 들면 동일하며 원하는 무게, 물질 구성 및 배열을 가지는 동일한 물질들은 그들이 다중 호퍼 설치부의 다른 호퍼에 저장될 때 마다 다른 배치로 고려된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상술한 밸브 특성 정정 모드는 몇몇 충전 싸이클 동안 신뢰할 수 있는 특정 밸브 특성을 제공하기 위해 초기에 수행된다. 이후에, 이러한 특성은 하기에 상세히 설명되는 후속 제 2동작 모드에 따른 유량 비율을 조절하는데 사용된다. 또한, 제 2동작 모드에서 사용을 위한 밸브 특성을 획득하는 다른 접근, 예를 들면 정정없이 기 결정된 밸브 특성을 사용하는 것은 본 발명의 범위 내에 있다.
가변 구멍 배출( VAD ) 모드
이 섹션은 도 7 내지 도 8을 참조하여 이후에 VAD 모드라 불리는 본 발명에 따른 유량 비율을 조절하는 바람직한 모드를 설명한다.
도 8(식별자 "VAD set 1"... "VAD set 4" 도시)에서 데이터 구조(42)의 표 표현에 의해 설명되는 바와 같이, 각각의 데이터 집합은 충전 싸이클에서 발생하는 각각의 배치를 위해 저장된다. 각각의 집합 "VAD set 1 "... "VAD set 4"은 각각 복수 밸브 설정을 포함하고, 각각의 밸브 설정은 각각의 배치의 배출 프로세스에서 다른 단계에 연결된다.
이해될 수 있드시, 주어진 배치의 배출 프로세스는 다른 연속 단계로 세분될 수 있고, 각각은 원하는 분배 패턴에 따른 배출 동안 충전 물질의 분배를 제어하는 분배 장치의 다른 동작 상태에 부합한다. 특히, 보다 바람직하게는, 각각의 단계는 다른 피벗, 예를 들면 충전 장치의 분배 슈우트의 경사 위치에 부합한다. 대안으로, 배출 프로세스는 각각 분배 슈우트의 전체 회전 또는 원하는 배출 패턴에 관련된 다른 적당한 매개 변수에 부합하는 연속 단계로 세분될 수 있다. 연속 밸브 설정을 포함하는 집합, 예를 들면 "VAD set 1"을 위한 다른 단계는 각각의 배치를 위한 데이터 구조(24)에서 제공된 탑 충전 매개 변수(컬럼 "BLT")를 사용함으로써 결정될 수 있다.
그래서, 집합, "VAD set 1 "... "VAD set 4"은 분배 장치의 동작 상태와 동기화된 제어 밸브(10)를 동작시키기 위한 주어진 배치의 배출 동안 연속적으로 사용되는 가변 밸브 설정의 임시 순서를 나타낸다. 분리 데이터 구조(42)에 의해 설명되지만, 집합 "VAD set 1 "... "VAD set 4"은 적당한 형태, 별도 또는 또 다른 데이터 구조, 예를 들면 데이터 구조(24)의 부분으로 데이터 메모리, 예를 들면 프로세스 제어 시스템(26)의 PLC의 HMI를 구현하는 PC 유형의 컴퓨터 시스템의 비-유지 메모리에 저장될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 유형의 유량 제어 밸브(10)의 경우에, 밸브 설정은 전형적으로 이후 도시 목적을 위해 사용되는 개방각 값 α를 나타낸다. 상기 집합의 복수 밸브 설정은 적당한 형태, 예를 들면 고정 길이 데이터 배열로 저장될 수 있고, 상기 배열 길이는 각각의 배치의 배출에서 사용되는 슈우트 위치를 위해 정의되는 배열 항목을 가지는 가능한 이산 슈우트 위치의 수에 부합한다. 상기 사용된 슈우트 위치는 예를 들면 데이터 구조(24)를 사용함으로써 결정될 수 있다.
VAD 모드에서 주어진 배치의 배출을 위해, 제어 시스템(26)은 도 8의 화살표(29)에 의해 도시된 바와 같이, 유량 제어 밸브(10)를 동작시키기 위해 각각의 밸브 설정 집합 "VAD set 1 "... "VAD set 4"을 사용한다. 보다 상세하게는, 상기 제어 시스템(26)은 연결된 밸브 설정에 따른 배출의 각각의 다른 단계 동안 일정한 밸브 개방(즉, 밸브 구멍)에서 유량 제어 밸브(10)를 동작시킨다. 그러나, 초기 밸브 특성 정정 모드와는 반대로, 배치 배출 동안 상기 밸브 개방은 연결된 밸브 설정에 따라 단계로부터 단계로, 예를 들면 피벗 위치로부터 슈우트의 피벗 위치로 가변할 수 있다. 그러므로, 상기 밸브 설정은 상기 분배 장치의 동작 상태, 예를 들면 분배 장치의 피벗 위치가 변하는 각각의 시간을 가변시킨다. 반면에, EP 0 204 935에 제안된 접근과는 반대로, 상기 밸브 설정의 "온-라인" 피드백 제어는 배출 동안 수행하지 못한다.
사실, VAD 모드에서, 제어 시스템(26)은 예를 들면 아래에서 설정될 연결 밸브 설정의 후속 오프라인 정정을 위해 제어 시스템(260에 연결된 호퍼 무게 장비를 사용함으로써 각 단계 동안 충전 물질이 각각 배출되는 실제 평균 유량 비율을 결정한다.
VAD 모드에서 데이터 프로세싱은 다음의 주된 면을 포함한다:
i) 요청된 유량 비율 설정값의 함수에서 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 밸브 설정을 초기화/업데이트하는 단계;
ii) 오프라인 방식, 주로 각각의 연결된 단계를 위해 결정된 실제 평균 유량 비율의 함수에서 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 밸브 설정을 정정하는 단계.
도 8에 도시된 실시예에 따라, 모듈(32)는 상기 단계를 수행하기 위해 구성된다. 다른 구현은 본 발명의 범위 내에 동일하게 있다. 바람직한 실시예에서, 단계 i) and ii)를 수행하기 위해, 상기 모듈(32)은 특성 정정 모드에서 동작의 결과인 데이터 구조(24)의 특정 밸브 특성 "specific VC1 " ... "specific VC4"을 사용한다.
단계 i)은 전형적으로 주어진 배치의 배출 이전에 수행되고, 단지 초기화 또는 유량 비율 설정값이 변화하는 경우에 필요하다. 단계 ii)는 전형적으로 주어진 배치의 배출 이후에 수행된다. 상기 단계 i)과 ii)의 바람직한 실시예는 다음과 같다:
i) 밸브 설정 초기화/ 업데이트 단계
VAD 모드에서, 충전 싸이클의 주어진 배치를 배출하기 전에, 다음의 데이터가 예를 들면 모듈(32)에 제공된다:
- 예를 들면 제어 시스템(26)으로부터 화살표(41)에 따라 제공된 주어진 배치의 이전 배출을 위해 사용된 이전 유량 비율 설정값
Figure pct00035
;
- 예를 들면 단계 a)를 위해 상기 명시된 바와 같이 계산되고 화살표(41)에 따라 제공된 주어진 배치의 배출을 위해 사용된 요청 유량 비율 설정값
Figure pct00036
;
- 화살표(43)에 의해 도시된 바와 같이 제공된 데이터 구조(24)에 저장된 주어진 배치의 특정 밸브 특성, 예를 들면 "specific VC 1 ";
- 화살표(45)에 의해 도시된 바와 같이, 주어진 배치를 위해 저장된 밸브 설정 집합 "VAD set 1".
VAD 모드에서 주어진 배치의 제 1배출 이전에, 그것의 각각의 밸브 설정 집합(예를 들면 "VAD set 1")은 초기화된다. 이러한 효과로, 밸브 설정은 배출에서 각각의 단계, 예를 들면 데이터 구조(24)로부터 파생된 각각의 사용 피벗 위치를 위해 정의된다. 이러한 밸브 설정은 모두 주어진 배치에서 바람직하게는 이전에 기술된 밸브 특성 정정 모드에 따라 획득한 특정한 밸브 특성(예를 들면 "specific VC 1")에 따라 요청된 유량 비율 설정값
Figure pct00037
에 부합하는 밸브 설정에 초기화된다.
VAD 모드에서 후속 배출에서, 이전 유량 비율 설정값
Figure pct00038
에 관한 현재 요청 유량 비율 설정값
Figure pct00039
의 중요한 변화는 바람직하게는 주어진 배치를 위해 저장된 각 집합의 밸브 설정의 업데이트를 일으킨다. 이러한 효과로, 이전 유량 비율 설정값과 다음 배출을 위한 설정값 사이에서 절대적인 차이는 다음 식에 따라 기 결정된 변화 공차에서 계산되고 비교된다:
Figure pct00040
(12)
여기서, T3은 전형적으로 사용자 정의 변화 공차이고, 그것은 예를 들면 HMI를 사용함으로써 기 결정된다.
부등식 (12)가 만족되는 경우, 주어진 배치를 위해 저장된 각 집합의 밸브 설정을 위한 업데이트된 값은 다음과 같이 계산된다:
Figure pct00041
(13)
여기서,
αt 단계 t, 예를 들면 슈우트 위치 t를 위한 업데이트된 밸브 설정(예를 들면 유량 제어 밸브(10)의 개방각)
α0;t 단계 t를 위한 이전 밸브 설정
Figure pct00042
단계 t를 위한 업데이트 기간
Figure pct00043
이전 유량 비율 설정값
Figure pct00044
(다음 배출을 위한) 요청 유량 비율 설정값
Figure pct00045
요청 유량 비율설정값과 이전 유량 비율 설정값 사이의 유량 비율 변화
업데이트 기간
Figure pct00046
의 값은 특정 밸브 특성에 기초한 유량 비율 변화
Figure pct00047
에 부합하도록 결정되고, 그것은 배출되기 위해 주어진 배치에 연결된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 업데이트는 바람직하게는 다음과 같이 수행된다:
상기 밸브 특성은 다음 식에 따라 선형 보간에 의해 이전 저장 유량 비율 설정값 α0;t에 부합하는 제 1유량 비율
Figure pct00048
을 결정하기 위해 사용된다:
Figure pct00049
(14)
여기서, i는 도 8에 도시된 바와 같이, αi≤α0;t<αi+1 와 같은 밸브 특성의 순서 항목을 식별한다.
그런 다음, 제 2유량 비율
Figure pct00050
은 다음 식에 따라 제 1유량 비율
Figure pct00051
과 설정값 변화
Figure pct00052
의 합으로써 결정된다:
Figure pct00053
(15)
여기서, 설정값 변화
Figure pct00054
는 양 또는 음일 수 있고, 도 8은
Figure pct00055
> 0 인 예를 보여준다.
그런 다음, 이러한 제 2유량 비율
Figure pct00056
에 부합하는 제 2밸브 설정 α2;t은 다음 식에 따라 선형 보간에 의해 또한 결정된다:
Figure pct00057
(16)
여기서, j는 도 8에 도시된 바와 같이,
Figure pct00058
와 같은 밸브 특성의 순서 항목을 식별한다.
그런 다음, 질문에서 밸브 설정을 위한 업데이트 기간
Figure pct00059
은 다음 식에 따라 제 2밸브 설정 α2;t를 사용함으로써 결정된다.
Figure pct00060
(17)
달리 말하면, 등식 (13) 및 (17)을 고려하여, 상기 밸브 설정 αt은 상기 제 2밸브 설정 α2;t과 동일하게 업데이트된다. 평가될 수 있드시, 요청 유량 비율 설정값의 함수에서 밸브 설정을 업데이트하는 단계는 바람직하게는 도 8에 도시된 특정 밸브 특성에 따라
Figure pct00061
의 유량 비율 설정값에 부합하는 지역 변화
Figure pct00062
에 의해 각각의 단계를 위한 이전 개방각 α0;t을 수정함으로써 구현될 수 있다.
업데이트된 밸브 설정은 바람직하게는 다음 식에 따라 제한된다:
Figure pct00063
(18)
여기서, αmin 및 αmax는 각각 최소 및 최대 허용 밸브 설정이고, 더 바람직하게는 다음 식에 따른다:
Figure pct00064
(19)
여기서,
Figure pct00065
은 상기 집합의 모든 밸브 설정에 따른 평균 밸브 설정값이고, S1은 기결정된, 전형적으로는 상기 각각의 업데이트된 밸브 설정이 상기 평균값에 대해 기 결정된 범위 내에 있도록 보증하기 위한 사용자-정의 기간 제한이다.
상기에서 명시한 바와 같이 각각의 단계를 위해 밸브 설정을 초기화하고 업데이트하는 단계는 가변되지 않는 유량 비율 설정값이 충전 싸이클의 각각의 배치에 연결된 경우에는 요구되지 않기 때문에, 본 발명에 따른 유량 비율을 조절하기 위한 선호되지만 보조적인 면이다. 본 발명에 따른 유량 비율을 조절하는 주된 면은 상기 밸브 설정을 정정하는 상기 단계 ii)에 부합하는 것이고, 그것은 바람직하게는 다음과 같이 수행된다:
ii) 밸브 설정 정정 단계
VAD 모드에서, 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 각각의 밸브 설정은 각각 오프라인 방식에서 정정된다. 밸브 설정의 정정은 주로 연결된 단계를 위해 결정된 실제 평균 유량 비율에 의존한다. 바람직한 정정 모드는 다음과 같이 구현된다:
배출 후 상기 밸브 설정을 정정하기 위해, 다음 데이터가 제공된다:
- 예를 들면 화살표(41)에 따라 프로세스 제어 시스템(26)에 의해 모듈(32)에 제공된 주어진 배치의 배출을 위해 사용된 유량 비율 설정값
Figure pct00066
;
- 배출에서 각각의 단계 t, 특히, 예를 들면 화살표(41)에 따라 프로세스 제어 시스템(26)에 의해 모듈(32)에 제공된 각각의 슈우트 경사 위치를 위해 결정된 실제 평균 유량 비율
Figure pct00067
;
- 화살표(43)에 의해 도시된 바와 같이 데이터 구조(24)에 저장되고 모듈(32)에 제공된 주어진 배치의 특정 밸브 특성, 예를 들면 "specific VC 1 ";
- 화살표(45)에 의해 도시된 바와 같이 주어진 배치를 위해 현재 저장된 밸브 설정의 집합, 예를 들면 "VAD set 1".
각각의 단계 t를 위한 실제 평균 유량 비율
Figure pct00068
은 주어진 배치가 완전하게 배출된 후, 또는 배출의 주어진 단계가 완료된 후 결정된다. 이러한 실제 평균 유량 비율은 예를 들면, 연결된 무게 장비를 사용함으로써 프로세스 제어 시스템(26)에 의해 예를 들면, 단계 b)를 위해 이전에서 기술된 유량 비율 계산과 유사한 적당한 방식에서 결정된다.
결정된 실제 평균 유량 비율
Figure pct00069
을 사용함으로써, 유량 비율 편차(유량 비율 오류)는 각각의 단계 t를 위해 다음 식에 따라 각각 결정된다:
Figure pct00070
(20)
주어진 밸브 설정을 위한 정정은 다음 부등식에 따라 연결된 단계를 위한 유량 비율 편차
Figure pct00071
의 절대값이 기 결정된 편차 공차를 초과하는 경우에 수행된다:
Figure pct00072
(21)
여기서 T4는 전형적으로는 사용자-정의 편차 공차이고, 그것은 예를 들면 HMI를 사용함으로써 기 결정된다.
요청된 유량 비율에서 주어진 배치의 후속 배출 동안 유량 비율을 조절하기 위해, 부등식 (21)이 보유하는 각각의 밸브 설정은 다음 식에 따라 오프라인으로 정정된다:
Figure pct00073
(22)
여기서, αt '는 정정된 밸브 설정이고, αt는 단계 t에 연결된 현재 저장된 비정정 밸브 설정이며,
Figure pct00074
는 각각의 단계 t를 위해 각각 결정된 정정 기간이고, K2는 전형적으로 과잉 정정을 예방하기 위해 사용자 정의 기결정 상수이며, 여기서 K2는 바람직하게는 K2≥2 이다.
각각의 단계 t를 위한 정정 기간
Figure pct00075
은 바람직하게는 상기 기술된 바와 같이 업데이트 기간과 유사한 방식으로 주어진 배치에 특정한 밸브 특성에서 선형 보간을 사용함으로써 결정된다. 그러나, 유량 비율 편차
Figure pct00076
의 값은 정상적으로는 각각의 단계 t를 위해 다를 수 있다. 그래서, 도 8을 참조하면, 정정은 다음과 같이 수행된다:
상기 밸브 특성은 다음 식에 따라 선형 보간에 의해 저장된 비정정 유량 비율 설정값에 부합하는 제 1유량 비율
Figure pct00077
을 결정하기 위해 사용된다:
Figure pct00078
(23)
여기서, i는 도 8에 도시된 바와 같이, αi≤αt<αi+1 와 같은 밸브 특성의 순서 항목을 식별한다.
그런 다음, 제 2유량 비율
Figure pct00079
은 다음 식에 따라 제 1유량 비율
Figure pct00080
과 연결된 단계 t를 위한 유량 비율 편차
Figure pct00081
의 합으로써 결정된다:
Figure pct00082
(24)
여기서, 설정값 변화
Figure pct00083
는 양 또는 음일 수 있다.
그런 다음, 이러한 제 2유량 비율
Figure pct00084
에 부합하는 제 2밸브 설정 α2;t은 다음 식에 따라 선형 보간에 의해 또한 결정된다:
Figure pct00085
(25)
여기서, j는 도 8에 도시된 바와 같이,
Figure pct00086
와 같은 밸브 특성의 순서 항목을 식별한다.
그런 다음, 질문에서 밸브 설정, 예를 들면 단계 t를 위한 오프라인 정정 기간
Figure pct00087
은 다음 식에 따라 식 (16)의 제 2밸브 설정 α2;t를 사용함으로써 결정된다.
Figure pct00088
(26)
그런다음, 상당한 유량 비율 편차가 발생된, 예를 들면, 부등식 (21)을 만족하는 각각의 단계 t를 위해, 연결된 비정정 밸브 세팅이 등식 (22)에 따라 부합하는 정정 기간
Figure pct00089
을 적용함으로써 정정된다.
등식 (18) 및 (19)와 유사하게, 밸브 설정의 정정은 바람직하게는 각각의 밸브 설정이 다음 식에 따라 제한되도록 한다:
Figure pct00090
(27)
여기서, αmin 및 αmax는 각각 최소 및 최대 허용 밸브 설정이고, 더 바람직하게는 다음 식에 따른다.
Figure pct00091
(28)
섹션 ii)에서 상기 명시한 정정을 수행하기 위한 의사 코드에서 전형적인 프로그램 순서는 다음과 같다:
Figure pct00092

함수( FUNCTIONS )
Figure pct00093

Figure pct00094

Figure pct00095

Figure pct00096

유사하게, 섹션 i)에서 상기 명시한 업데이트를 수행하기 위한 의사 코드에서 전형적인 프로그램 순서는 다음과 같다:
Figure pct00097

상술한 바와 같은 VAD 모드가 배치당 단일한 밸브 설정의 집합에 관련되지만, 이해될 수 있드시, 다중 호퍼 설치부의 경우에, 각각의 유량 제어 밸브를 위한 독립적인 밸브 설정의 집합은 각각의 배치를 위해 각각 저장된다.
요약하면, 상기 VAD 모드에 따른 유량 비율을 조절하는 것은 온라인 피드백 제어를 위한 필요성이 없이 배치의 배출 동안 밸브 개방을 가변시킨다. 상기 배치가 배출된 후, 단계 당, 예를 들면 사용 슈우트 위치당 상기 실제 평균 유량 비율은 초기에 요청된 유량 비율 설정값과 비교된다. 각각의 배출 후, 만약 요구된다면, 각각의 단계를 위한 원하는 유량 비율 설정값에 도달하기 위해 각각의 단계를 위한 밸브 구멍이 점차적으로 정정된다. 배출 동안 각각의 단계를 위해, 물질 게이트 구멍은 일정하나 단계로부터 단계로, 예를 들면 다른 슈우트 위치에 따라 가변할 수 있다. VAD 모드에서 이상적인 정정 결과를 제공하기 위해, 바람직하게는 상술한 바와 같이, 몇가지의 초기 배치 배출이 밸브 특성 정정 모드에서 수행된다.
10 유량 제어 밸브
12 탑 호퍼
14 충전 물질 유량
16 교축 셔터
18 채널 부재
20 기 결정된 밸브 특성
22 HMI용 데이터 구조
24 프로세스 제어용 임시 데이터 구조
26 프로세스 제어 시스템
28 밸브 제어기
32 소프트웨어 모듈
"batch #1"... 배치 데이터 레코드의 식별자
"batch #4"
"specific VC 1" ... 특정 밸브 특성
"specific VC4"
23, 25, 27, 29, 31, 데이터/신호 흐름을 나타내는 화살표
33, 35, 37, 39; 41
42 VAD 집합의 데이터 구조
27,29,41,43,45 데이터/신호 흐름을 나타내는 화살표(도 7)

Claims (14)

  1. 고로, 특히, 용광로의 충전 프로세스에서 충전 물질의 유량 비율을 조절하는 방법으로서,
    충전 물질의 유량 비율을 제어하기 위해 탑 호퍼에 연결된 유량 제어 밸브를 사용함으로써 충전 물질의 배치(batches)가 상기 탑 호퍼로부터 상기 로(furnace) 내부로 배출되고,
    상기 방법은:
    각각의 배치를 위한 각각의 복수 밸브 설정의 집합을 저장하는 단계, 각 집합의 밸브 설정은 각각의 배치의 배출에서 다른 단계에 연결되며;
    주어진 배치의 배출을 위해서:
    상기 주어진 배치의 배출에서 각각의 단계에서는:
    - 상기 단계에 연결된 밸브 설정에 기초하여 일정한 밸브 개방에서 상기 유량 제어 밸브를 동작시키는 단계;
    - 상기 단계 동안 배출된 충전 물질의 실제 평균 유량 비율을 결정하는 단계; 및
    연결된 단계를 위해 결정된 실제 평균 유량 비율의 함수에서 상기 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 각각의 상기 복수 밸브 설정을 오프라인(offline)으로 정정하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 각각의 상기 복수 밸브 설정을 오프라인(offline)으로 정정하는 단계는 연결된 단계를 위해 결정된 실제 평균 유량 비율과 요청된 유량 비율 설정값의 함수에 있는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    주어진 배치의 배출 이전에:
    상기 주어진 배치를 위한 요청된 유량 비율 설정값을 획득하는 단계;
    상기 요청된 유량 비율 설정값의 함수에서 상기 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 각각의 상기 복수 밸브 설정을 업데이트하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제 1항, 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    충전 물질의 배치는 상기 로(furnace) 내부로 충전 물질의 분배를 제어하는 분배 장치를 사용함으로써 배출되고, 특히, 분배 장치는 회전 가능하고 피벗 가능한 분배 슈우트(chute)를 포함하며, 배치의 배출에서 각각의 다른 단계는 상기 배치의 배출 동안 상기 분배 장치의 다른 동작 상태, 특히, 상기 배치의 배출 동안 상기 분배 슈우트의 다른 피벗 위치에 부합하는 방법.
  5. 제 2항, 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    각각의 충전 물질의 배치를 위한 특정 밸브 특성을 제공하는 단계를 더 포함하고, 각각의 특정 밸브 특성은 일 배치에 연결되어 유량 비율과 연결된 배치를 위한 상기 유량 제어 밸브의 밸브 설정 사이에서 관계를 나타내며,
    연결된 단계를 위해 결정된 실제 평균 유량 비율과 상기 요청된 유량 비율 설정값의 함수에서 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 저장 밸브 설정을 오프라인으로 정정하는 단계는:
    - 상기 요청된 유량 비율 설정값과 연결된 단계를 위해 결정된 상기 실제 평균 유량 비율 사이에서 유량 비율 편차를 결정하는 단계;
    그리고, 상기 유량 비율 편차가 기 결정된 편차 공차를 초과하는 경우에는:
    - 상기 주어진 배치에 연결된 특정 밸브 특성을 사용함으로써 상기 저장 밸브 설정에 부합하는 제 1유량 비율을 결정하는 단계;
    - 상기 제 1유량 비율과 상기 유량 비율 편차의 합으로서 제 2유량 비율을 결정하는 단계;
    - 상기 주어진 배치에 연결된 특정 밸브 특성을 사용함으로써 상기 제 2유량 비율에 부합하는 제 2밸브 설정을 결정하는 단계;
    - 상기 제 2밸브 설정과 상기 저장 밸브 설정 사이에서 차이의 함수로서 정정 기간을 결정하는 단계;
    - 정정된 저장 밸브 설정을 획득하기 위해 상기 정정 기간을 상기 저장 밸브 설정에 적용하는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 요청된 유량 비율 설정값의 함수에서 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 저장 밸브 설정을 업데이트하는 단계는:
    - 주어진 배치의 이전 배출을 위해 사용된 이전 유량 비율 설정값을 획득하는 단계;
    - 상기 요청된 유량 비율 설정값과 상기 이전 유량 비율 설정값 사이에서 유량 비율 변화를 결정하는 단계;
    그리고, 상기 유량 비율 변화가 기 결정된 변화 공차를 초과하는 경우에는:
    - 상기 주어진 배치에 연결된 특정 밸브 특성을 사용함으로써 상기 저장 밸브 설정에 부합하는 제 1유량 비율을 결정하는 단계;
    - 상기 제 1유량 비율과 상기 유량 비율 변화의 합으로서 제 2유량 비율을 결정하는 단계;
    - 상기 주어진 배치에 연결된 특정 밸브 특성을 사용함으로써 상기 제 2유량 비율에 부합하는 제 2밸브 설정을 결정하는 단계;
    - 상기 제 2밸브 설정을 상기 저장 밸브 설정을 업데이트하기 위해 사용하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    주어진 배치를 위해 저장된 집합의 각각의 상기 복수 밸브 설정을 정정하는 단계는:
    - 상기 집합의 상기 복수 밸브 설정에 따라 평균 밸브 설정값을 결정하는 단계;
    - 상기 집합의 각각의 정정된 밸브 설정이 상기 평균 밸브 설정값에 대한 기 결정된 범위 내에 있음을 보증하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 고로, 특히, 용광로용 충전 설치부에서 충전 물질의 유량 비율을 조절하는 시스템으로서, 상기 설치부는 상기 로(furnace) 내부로 배출되는 충전 물질의 배치(batches)를 저장하기 위한 탑 호퍼 및 상기 로 내부로 충전 물질의 유량 비율을 제어하기 위해 상기 호퍼에 연결된 유량 제어 밸브를 포함하고, 상기 시스템은:
    각각의 배치를 위한 각각의 복수 밸브 설정의 집합을 저장하는 데이터 메모리, 각각의 집합의 밸브 설정은 각각의 배치의 배출에서 다른 단계에 연결되고;
    주어진 배치의 배출을 위한 다음의 것을 수행하기 위해 프로그램된 프로그램 가능한 컴퓨팅 장치를 포함하고;
    상기 주어진 배치의 배출에서 각각의 단계에서는:
    - 상기 단계에 연결된 밸브 설정에 기초하여 일정한 밸브 개방에서 상기 유량 제어 밸브를 동작시키고;
    - 상기 단계 동안 배출된 충전 물질의 실제 평균 유량 비율을 결정하며; 및
    연결된 단계를 위해 결정된 실제 평균 유량 비율의 함수에서 상기 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 각각의 상기 복수 밸브 설정을 오프라인(offline)으로 정정하는 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 프로그램 가능한 컴퓨팅 장치는 연결된 단계를 위해 결정된 실제 평균 유량 비율과 요청된 유량 비율 설정값의 함수에서 상기 주어진 배치를 위해 저장된 각각의 복수 밸브 설정을 오프라인으로 정정하기 위해 프로그램된 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 프로그램 가능한 컴퓨팅 장치를 주어진 배치의 배출 이전에 다음의 것:
    상기 주어진 배치를 위한 요청된 유량 비율 설정값을 획득하는 것;
    상기 요청된 유량 비율 설정값의 함수에서 상기 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 각각의 상기 복수 밸브 설정을 업데이트하는 것을 수행하기 위해 프로그램된 시스템.
  11. 제 8항, 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 설치부는 상기 로(furnace) 내부로 충전 물질의 분배를 제어하기 위한 분배 장치를 더 포함하고, 특히, 분배 장치는 회전 가능하고 피벗 가능한 분배 슈우트(chute)를 포함하며, 상기 프로그램 가능한 컴퓨팅 장치는 배치의 배출에서 각각의 다른 단계가 상기 배치의 배출 동안 상기 분배 장치의 다른 동작 상태, 특히, 상기 배치의 배출 동안 상기 분배 슈우트의 다른 피벗 위치에 부합하도록 프로그램된 시스템.
  12. 제 9항, 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    각각의 충전 물질의 배치를 위한 특정 밸브 특성을 저장하는 데이터 메모리를 더 포함하고, 각각의 특정 밸브 특성은 일 배치에 연결되어 유량 비율과 연결된 배치를 위한 상기 유량 제어 밸브의 밸브 설정 사이에서 관계를 나타내며,
    그리고 상기 프로그램 가능한 컴퓨팅 장치는 연결된 단계를 위해 결정된 실제 평균 유량 비율과 상기 요청된 유량 비율 설정값의 함수에서 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 저장 밸브 설정을 오프라인으로 정정하는 단계가:
    - 상기 요청된 유량 비율 설정값과 연결된 단계를 위해 결정된 상기 실제 평균 유량 비율 사이에서 유량 비율 편차를 결정하고;
    그리고, 상기 유량 비율 편차가 기 결정된 편차 공차를 초과하는 경우에는:
    - 상기 주어진 배치에 연결된 특정 밸브 특성을 사용함으로써 상기 저장 밸브 설정에 부합하는 제 1유량 비율을 결정하고;
    - 상기 제 1유량 비율과 상기 유량 비율 편차의 합으로서 제 2유량 비율을 결정하며;
    - 상기 주어진 배치에 연결된 특정 밸브 특성을 사용함으로써 상기 제 2유량 비율에 부합하는 제 2밸브 설정을 결정하고;
    - 상기 제 2밸브 설정과 상기 저장 밸브 설정 사이에서 차이의 함수로서 정정 기간을 결정하며;
    - 정정된 저장 밸브 설정을 획득하기 위해 상기 정정 기간을 상기 저장 밸브 설정에 적용하는 것을 포함하도록 프로그램된 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 프로그램 가능한 컴퓨팅 장치는 상기 요청된 유량 비율 설정값의 함수에서 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 저장 밸브 설정을 업데이트하는 단계가: 주어진 배치의 이전 배출을 위해 사용된 이전 유량 비율 설정값을 획득하고;
    - 상기 요청된 유량 비율 설정값과 상기 이전 유량 비율 설정값 사이에서 유량 비율 변화를 결정하며;
    그리고, 상기 유량 비율 변화가 기 결정된 변화 공차를 초과하는 경우에는:
    - 상기 주어진 배치에 연결된 특정 밸브 특성을 사용함으로써 상기 저장 밸브 설정에 부합하는 제 1유량 비율을 결정하고;
    - 상기 제 1유량 비율과 상기 유량 비율 변화의 합으로서 제 2유량 비율을 결정하며;
    - 상기 주어진 배치에 연결된 특정 밸브 특성을 사용함으로써 상기 제 2유량 비율에 부합하는 제 2밸브 설정을 결정하고;
    - 상기 제 2밸브 설정을 상기 저장 밸브 설정을 업데이트하기 위해 사용하는 것을 포함하도록 프로그램된 시스템.
  14. 제 8항 내지 제 13항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프로그램 가능한 컴퓨팅 장치는 주어진 배치를 위해 저장된 집합의 각각의 상기 복수 밸브 설정을 정정하는 단계가:
    - 상기 집합의 상기 복수 밸브 설정에 따라 평균 밸브 설정값을 결정하고;
    - 상기 집합의 각각의 정정된 밸브 설정이 상기 평균 밸브 설정값에 대한 기 결정된 범위 내에 있음을 보증하는 것을 포함하도록 프로그램된 시스템.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU91525B1 (en) * 2009-02-11 2010-08-12 Wurth Paul Sa Method and system for adjusting the flow rate of charge material in a charging process of a shaft furnace
AT508648B1 (de) * 2009-08-26 2012-12-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Aufgabeschurre für sintermaterial
CN107992033A (zh) * 2012-02-10 2018-05-04 默林科技股份有限公司 自动驾驶仪及其方法
CN103436648B (zh) * 2013-08-30 2015-09-16 莱芜钢铁集团有限公司 高炉布料中溜槽料流开度的调整方法及装置
CN103589816B (zh) * 2013-11-27 2015-04-29 四川省达州钢铁集团有限责任公司 一种高炉炉顶的料流比例阀的控制方法
CN104480240A (zh) * 2014-12-01 2015-04-01 燕山大学 高炉布料中料流阀开度的闭环控制方法
CN108165690B (zh) * 2017-12-28 2020-06-02 大连华冶联自动化有限公司 一种高炉料流阀控制方法
CN113419481A (zh) * 2021-06-17 2021-09-21 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种高炉水冷布料器密封氮气自动调节控制方法
CN113282272B (zh) * 2021-06-29 2023-04-07 长沙瑞和数码科技有限公司 打料量统计方法、装置、设备及计算机可读存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5647506A (en) * 1979-09-28 1981-04-30 Nippon Steel Corp Controlling raw material charging into blast furnace
JPS59229407A (ja) * 1983-06-09 1984-12-22 Kawasaki Steel Corp ベルレス高炉の原料装入方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU59207A1 (ko) 1969-07-31 1969-12-10 Wurth Anciens Ets Paul
LU64910A1 (ko) 1972-03-06 1972-07-06
LU64909A1 (ko) * 1972-03-06 1972-07-06
US3929240A (en) 1972-07-05 1975-12-30 Wurth Anciens Ets Paul Shaft furnace charging process
LU66430A1 (ko) * 1972-11-08 1973-02-05
LU83279A1 (fr) 1981-04-03 1983-03-24 Wurth Paul Sa Installation de chargement d'un four a cuve
LU84000A1 (fr) 1982-03-10 1983-11-17 Wurth Paul Sa Installation d'alimentation d'un four a cuve
LU85892A1 (fr) 1985-05-10 1986-12-05 Wurth Paul Sa Procede de controle du chargement d'un four a cuve
JP2942349B2 (ja) * 1990-11-29 1999-08-30 川崎製鉄株式会社 高炉の原料装入制御方法
JP2724063B2 (ja) * 1990-11-30 1998-03-09 川崎製鉄株式会社 高炉炉頂における原料装入制御方法
FI98071C (fi) * 1995-05-23 1997-04-10 Outokumpu Eng Contract Menetelmä ja laitteisto reaktiokaasun ja kiintoaineen syöttämiseksi
US5992335A (en) * 1996-09-13 1999-11-30 Nkk Corporation Method of blowing synthetic resin into furnace and apparatus therefor
US6383251B1 (en) * 1997-08-22 2002-05-07 William Lyon Sherwood Direct iron and steelmaking
US8062098B2 (en) * 2000-11-17 2011-11-22 Duescher Wayne O High speed flat lapping platen
IL159634A0 (en) * 2003-12-29 2004-06-01 E E R Env Energy Resrc Israel Transceiver unit, apparatus, system and method for detecting the level of waste in a furnace
JP2005206848A (ja) 2004-01-20 2005-08-04 Jfe Steel Kk 高炉原料装入制御方法、そのプログラム及び高炉操業方法
IL161011A (en) * 2004-03-22 2006-12-10 E E R Env Energy Resrc Israel Apparatus and system for controlling the level of potential pollutants in a waste treatment plant
EP1811045A1 (en) 2006-01-20 2007-07-25 Paul Wurth S.A. Multiple hopper charging installation for a shaft furnace
CN201077843Y (zh) * 2007-06-14 2008-06-25 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种料流调节装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5647506A (en) * 1979-09-28 1981-04-30 Nippon Steel Corp Controlling raw material charging into blast furnace
JPS59229407A (ja) * 1983-06-09 1984-12-22 Kawasaki Steel Corp ベルレス高炉の原料装入方法

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Publication number Publication date
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