KR20220035233A - Abnormality determination apparatus for a blast furnace, an abnormality determination method for a blast furnace, a method for operating a blast furnace, and a manufacturing method for molten iron - Google Patents

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Abstract

(과제) 상태 이상의 검출뿐만 아니라, 고로의 상태 이상의 예조를 검출할 수 있는 이상 판정 장치 및 방법을 제공한다.
(해결 수단) 이상 판정 장치(10)는, 고로(1)의 상이한 위치에 설치된 복수의 센서(S1∼Sn)를 이용하여 고로(1)의 이상을 검출하는 것으로서, 복수의 센서(S1∼Sn)에 의해 검지된 복수의 측정 데이터(D1∼Dn)로부터 평가값을 산출하는 평가값 산출부(11)와, 평가값 산출부(11)에 있어서 산출된 평가값(EV)에 기초하여, 이상 문턱값(EVref1)과, 이상 문턱값(EVref1)보다 작은 예조 문턱값(EVref2)을 이용하여 고로(1)의 이상을 검출하는 이상 검출부(12)를 갖는다. 이상 검출부(12)는, 평가값(EV)이 이상 문턱값(EVref1)보다 큰 경우에는 이상이라고 판정함과 함께, 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)보다도 큰 기간이 설정 기간(PT) 이상 계속된 경우, 이상의 예조가 있다고 판정한다.(Project) To provide an abnormality determination apparatus and method capable of detecting not only abnormal state detection, but also detection of a preliminary indication of state abnormality in a blast furnace.
(Solution means) The abnormality determination device 10 detects an abnormality in the blast furnace 1 using a plurality of sensors S1 to Sn provided at different positions of the blast furnace 1 , and the plurality of sensors S1 to Sn ) based on the evaluation value calculation unit 11 that calculates an evaluation value from the plurality of measurement data D1 to Dn detected by , and the evaluation value EV calculated by the evaluation value calculation unit 11, It has an abnormality detection unit 12 that detects abnormality in the blast furnace 1 using a threshold EVref1 and a preconditioning threshold EVref2 smaller than the abnormality threshold EVref1. The abnormality detection unit 12 determines that the evaluation value EV is abnormal when the evaluation value EV is larger than the abnormality threshold value EVref1, and the period in which the evaluation value EV is larger than the preliminary preparation threshold EVref2 is the set period PT ) If the abnormality continues, it is judged that there is an abnormal precedent.

Description

고로의 이상 판정 장치, 고로의 이상 판정 방법, 고로의 조업 방법 및 용선의 제조 방법Abnormality determination apparatus for a blast furnace, an abnormality determination method for a blast furnace, a method for operating a blast furnace, and a manufacturing method for molten iron

본 발명은, 통기 불량에 수반하는 선반 행잉(hanging) 또는 취발(gas-channeling) 등의 이상(異常)을 검출하는 고로(blast furnace)의 이상 판정 장치, 고로의 이상 판정 방법, 당해 고로의 이상 판정 장치를 이용한 고로의 조업 방법 및 용선의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an abnormality determination device for a blast furnace, a method for determining an abnormality in a blast furnace, and an abnormality in the blast furnace for detecting abnormalities such as shelf hanging or gas-channeling accompanying poor ventilation. It is related with the operation method of the blast furnace using the determination apparatus, and the manufacturing method of molten iron|metal.

선철을 생산하는 고로 내에 있어서, 통상, 로정(furnace top)으로부터 원료인 철광석과 코크스(iron ore and coke)가 각각 교대로 장입되어, 광석층과 코크스층이 층 형상으로 적층되어 있다. 그리고, 로 내에 있어서의 광석층과 코크스층의 퇴적 후의 분포를 조정함으로써, 로 내에서의 가스의 흐름이 제어된다.In a blast furnace for producing pig iron, iron ore and coke, which are raw materials, are each alternately charged from a furnace top, respectively, and an ore layer and a coke layer are stacked in a layered shape. And the flow of the gas in a furnace is controlled by adjusting the distribution after deposition of the ore layer and a coke layer in a furnace.

고로 내의 통기성이 악화되어 로 내에 있어서의 가스의 원활한 흐름이 저해되었을 때, 로 상황 이상(furnace condition anomaly)이 생기는 경우가 있다. 로 상황 이상은, 정상 상태로부터 크게 괴리한 상태를 의미하고, 예를 들면, 하기 (1)∼(3)을 들 수 있다.When the air permeability in a blast furnace deteriorates and the smooth flow of gas in a furnace is inhibited, a furnace condition anomaly may arise. The abnormal condition means the state greatly separated from the normal state, for example, the following (1)-(3) are mentioned.

(1) 로 상부로부터 순차 강하하는 광석 및 코크스의 강하가 정지해 버리는 「선반 행잉」.(1) "Shelf hanging" in which the descending of the ore and coke descending sequentially from the furnace upper part stops.

(2) 정지하고 있는 광석 및 코크스가 돌연 강하하는 「슬립(slipping)」.(2) "Slipping" in which still ore and coke fall suddenly.

(3) 로 하부로부터 공급된 고온의 가스가 급격하게 로 상부로 분출하는 「취발」.(3) "Blow blow" in which the high-temperature gas supplied from the lower part of the furnace is rapidly ejected to the upper part of the furnace.

예를 들면, 취발이 생기면 로정 설비의 파손 혹은 로열(furnace heat)의 저하 등의 문제가 생긴다. 이 때문에, 로 상황 이상이 생기지 않도록 통기 상태를 신속하고 또한 정확하게 파악하여, 로 내의 상태를 항상 양호하게 유지하는 것이 중요해진다.For example, when blow blow occurs, problems such as damage to furnace setting equipment or a decrease in furnace heat occur. For this reason, it becomes important to grasp|ascertain the ventilation state quickly and accurately so that a furnace condition abnormality does not arise, and to always maintain the state in a furnace favorably.

종래, 로 내 통기성을 나타내는 지표로서, 로정 압력과 송풍 압력의 차분값 등으로부터 계산하는 통기 저항이 이용되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에서는, 샤프트압 데이터(shaft pressure data)로부터 주성분 분석에 기초하여 고로의 이상을 검출하는 수법이 제안되어 있다. 특허문헌 1에는, 고로의 상이한 위치의 복수의 샤프트압으로부터 주성분 분석에 의해 Q 통계량 등을 계산하고, Q 통계량에 기초하여 이상 판정을 행하는 것이 개시되어 있다.Conventionally, as an index indicating the air permeability in the furnace, the air permeability resistance calculated from the difference between the furnace top pressure and the blowing pressure and the like has been used. For example, in patent document 1, the method of detecting abnormality in a blast furnace based on a principal component analysis from shaft pressure data is proposed. Patent Document 1 discloses calculating a Q statistic or the like by principal component analysis from a plurality of shaft pressures at different positions in a blast furnace, and performing abnormality determination based on the Q statistic.

일본공개특허공보 2017-128805호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2017-128805

로정으로부터 투입된 원료는 로 하부까지 장시간(예를 들면 8시간 정도)에 걸쳐 강하해 가고, 그에 따라 로 내의 상태는 천천히 변화한다. 따라서, 통기 상태도 급격하게 악화되는 것이 아니라, 서서히 악화되는 경우가 있다. 이러한 서서히 진행된 상태의 악화도, 후의 트러블의 기인이 될 수 있기 때문에, 조기에 감풍(blast volume reduction) 등의 대응을 행하는 것이 바람직하다.The raw material injected|thrown-in from a furnace top descends over a long time (for example, about 8 hours) to the furnace bottom, and the state in a furnace changes slowly with it. Therefore, the ventilation state also does not deteriorate rapidly, but may deteriorate gradually. Since such a gradual deterioration of the state can also cause trouble later, it is preferable to take measures such as blast volume reduction at an early stage.

그러나, 특허문헌 1과 같이 하나의 문턱값으로 이상 판정을 행한 경우, 서서히 악화되고 있는 상태를 검출하는 것은 곤란하다. 한편으로, 이상 검지를 빨리 하게 위해 이상 판정의 문턱값을 내리면, 과검지가 많이 발생하여, 본래의 이상 검지의 역할을 다할 수 없게 된다.However, when abnormality determination is performed with one threshold value like patent document 1, it is difficult to detect the state which is worsening gradually. On the other hand, if the threshold value of abnormality determination is lowered in order to speed up abnormality detection, overdetection occurs a lot, and the original function of abnormality detection cannot be fulfilled.

그래서, 본 발명은, 상태 이상의 검출뿐만 아니라, 고로의 상태 이상의 예조(premonitory sign)를 검출할 수 있는 이상 판정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.Then, an object of this invention is to provide the abnormality determination apparatus and method which can detect not only the detection of a state abnormality, but also a preliminary sign of a state abnormality of a blast furnace.

본 발명은, 이들 과제를 해결하기 위해 이하의 구성을 갖는다.In order to solve these problems, this invention has the following structures.

[1] 고로의 상이한 위치에 설치된 복수의 센서를 이용하여 고로의 이상을 검출하는 이상 판정 장치로서, 복수의 상기 센서에 의해 검지된 복수의 측정 데이터로부터 평가값을 산출하는 평가값 산출부와, 상기 평가값 산출부에 있어서 산출된 평가값에 기초하여, 이상 문턱값과, 상기 이상 문턱값보다 작은 예조 문턱값을 이용하여, 상기 고로의 이상을 검출하는 이상 검출부를 갖고, 상기 이상 검출부는, 상기 평가값이 상기 이상 문턱값보다 큰 경우에는 이상이라고 판정하고, 상기 평가값이 상기 예조 문턱값보다도 큰 기간이 설정 기간 이상이 된 경우에는 이상의 예조가 있다고 판정하는, 고로의 이상 판정 장치.[1] An abnormality determination device for detecting abnormality in a blast furnace using a plurality of sensors installed at different positions in the blast furnace, comprising: an evaluation value calculation unit configured to calculate an evaluation value from a plurality of measurement data detected by the plurality of sensors; an abnormality detection unit configured to detect abnormality in the blast furnace by using an abnormality threshold value based on the evaluation value calculated by the evaluation value calculating unit and a preliminary threshold value smaller than the abnormality threshold value, wherein the abnormality detection unit comprises: An abnormality determination apparatus for a blast furnace, wherein when the evaluation value is greater than the abnormality threshold, it is determined that there is an abnormality, and when a period in which the evaluation value is greater than the preliminary preparation threshold becomes a preset period or longer, it is determined that there is an abnormal preliminary preparation.

[2] 상기 이상 검출부는, 소정의 판정 기간마다, 상기 평가값이 상기 예조 문턱값보다도 큰 기간의 적산값이 설정 기간 이상이 되었는지를 판정하고, 상기 적산값이 설정 기간 이상이 된 경우에는 이상의 예조가 있다고 판정하는, [1]에 기재된 고로의 이상 판정 장치.[2] The abnormality detection unit determines, for each predetermined determination period, whether an integrated value of a period in which the evaluation value is greater than the preliminary prediction threshold value becomes equal to or greater than a set period, and when the integrated value is equal to or greater than a set period, abnormal The abnormality determination device for a blast furnace according to [1], wherein it is determined that there is a preliminary warning.

[3] 상기 이상 검출부는, 상기 평가값의 시간 적분값이 적분 문턱값보다 큰 경우에 이상의 예조가 있다고 판정하는, [1] 또는 [2]에 기재된 고로의 이상 판정 장치.[3] The abnormality determination device for a blast furnace according to [1] or [2], wherein the abnormality detection unit determines that an abnormality is present when the time integral value of the evaluation value is larger than an integration threshold value.

[4] 상기 평가값 산출부는, 복수의 상기 측정 데이터를 주성분 분석하여 Q 통계량 또는 T2 통계량을 산출하고, 산출한 Q 통계량 또는 T2 통계량에 기초하여 상기 평가값을 산출하는, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 고로의 이상 판정 장치.[4] The evaluation value calculation unit calculates a Q statistic or T 2 statistic by principal component analysis of a plurality of the measured data, and calculates the evaluation value based on the calculated Q statistic or T 2 statistic, [1] to The abnormality determination device for a blast furnace according to any one of [3].

[5] 복수의 상기 센서는, 고로의 상이한 높이 위치 및 상이한 원주(円周) 위치에 설치된 샤프트압 센서로 이루어지는, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 고로의 이상 판정 장치.[5] The abnormality determination device for a blast furnace according to any one of [1] to [4], wherein the plurality of sensors include shaft pressure sensors provided at different height positions and different circumferential positions of the blast furnace.

[6] 고로의 상이한 위치에 설치된 복수의 센서를 이용하여 고로의 이상을 검출하는 고로의 이상 판정 방법으로서, 복수의 상기 센서에 의해 검지된 복수의 측정 데이터로부터 평가값을 산출하는 평가값 산출 스텝과, 산출한 상기 평가값에 기초하여, 이상 문턱값과, 상기 이상 문턱값보다 작은 예조 문턱값을 이용하여, 상기 고로의 이상을 검출하는 이상 검출 스텝을 갖고, 상기 이상 검출 스텝에 있어서, 상기 평가값이 상기 이상 문턱값보다 큰 경우에는 이상이라고 판정하고, 상기 평가값이 상기 예조 문턱값보다도 큰 기간이 설정 기간 이상이 된 경우에는 이상의 예조가 있다고 판정하는, 고로의 이상 판정 방법.[6] An evaluation value calculation step of calculating an evaluation value from a plurality of measurement data detected by the plurality of sensors as an abnormality determination method of a blast furnace using a plurality of sensors installed at different positions in the blast furnace to detect an abnormality in the blast furnace and an abnormality detection step of detecting an abnormality in the blast furnace by using an abnormality threshold value based on the calculated evaluation value and a preliminary preparation threshold value smaller than the abnormality threshold value; An abnormality determination method for a blast furnace, wherein, when the evaluation value is greater than the abnormality threshold, it is determined that there is an abnormality, and when the period in which the evaluation value is greater than the preliminary preparation threshold value becomes a set period or more, it is determined that there is an abnormal preparation.

[7] 상기 예조 문턱값은, 통상 조업 시에 있어서의 상기 복수의 측정 데이터의 일부의 압력값의 변동이 정상 시의 압력값의 변동으로부터 소정의 범위를 초과하는 경우에 산출되는 상기 복수의 측정 데이터의 평가값을 이용하여 결정되는, [6]에 기재된 고로의 이상 판정 방법.[7] The preset threshold value is calculated when fluctuations in pressure values of some of the plurality of measurement data during normal operation exceed a predetermined range from fluctuations in pressure values during normal operation. The abnormality determination method of the blast furnace described in [6], which is determined using the evaluation value of data.

[8] [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 고로의 이상 판정 장치를 이용하여 고로의 이상을 판정하면서 고로를 조업하는, 고로의 조업 방법.[8] A method of operating a blast furnace, wherein the blast furnace is operated while determining an abnormality in the blast furnace using the abnormality determination device of any one of [1] to [5].

[9] [8]에 기재된 고로의 조업 방법에 의해 용선을 제조하는, 용선의 제조 방법.[9] A method for producing molten iron, wherein the molten iron is produced by the method for operating a blast furnace according to [8].

본 발명의 이상 판정 장치 및 방법에 의하면, 이상의 발생 전에는 이상의 예조가 나타나는 것을 이용하여, 평가값이 이상 문턱값을 초과했을 때에 이상의 발생을 검출할 뿐만 아니라, 평가값이 예조 문턱값을 설정 기간 이상 초과했을 때에 이상의 예조를 검출한다. 이에 따라, 이상이 생기지 않도록 조기의 감풍 등을 행하는 것이 가능해져, 조업 트러블을 미연에 방지할 수 있다.According to the abnormality determination apparatus and method of the present invention, the occurrence of abnormality is detected when the evaluation value exceeds the abnormality threshold value by using the occurrence of an abnormality predictive before occurrence of the abnormality, and the evaluation value sets the predictive precedence threshold value for more than a set period When it is exceeded, an abnormal prediction is detected. Thereby, it becomes possible to perform wind reduction etc. early so that abnormality may not arise, and an operation trouble can be prevented in advance.

도 1은, 본 발명의 이상 판정 장치의 바람직한 실시 형태를 나타내는 블록도이다.
도 2는, 도 1의 상이한 센서에 있어서 측정된 2개의 측정 데이터를 예시한 그래프이다.
도 3은, 도 1의 상이한 센서에 있어서 측정된 2개의 측정 데이터를 예시한 그래프이다.
도 4는, 도 1의 평가값 산출부에 있어서 산출되는 평가값의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 도 1의 이상 검출부에 있어서 이상의 예조가 검출되는 모습을 나타내는 그래프이다.
도 6은, 도 1의 이상 검출부에 있어서 평가값이 시간 적분되는 모습을 나타내는 그래프이다.
도 7은, 본 발명의 고로의 이상 판정 방법의 바람직한 실시 형태를 나타내는 플로우차트이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the preferable embodiment of the abnormality determination apparatus of this invention.
FIG. 2 is a graph illustrating two measurement data measured in different sensors of FIG. 1 .
3 is a graph illustrating two measurement data measured in different sensors of FIG. 1 .
4 is a graph showing an example of an evaluation value calculated in the evaluation value calculating unit of FIG. 1 .
FIG. 5 is a graph showing a mode in which an abnormality prediction is detected in the abnormality detection unit of FIG. 1 .
FIG. 6 is a graph showing a mode in which evaluation values are time-integrated in the abnormality detection unit of FIG. 1 .
7 is a flowchart showing a preferred embodiment of the method for determining an abnormality in a blast furnace according to the present invention.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Form for implementing the invention)

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 고로의 이상 판정 장치의 바람직한 실시 형태를 나타내는 블록도이다. 도 1과 같은 이상 판정 장치(10)의 구성은, 컴퓨터에 기억된 프로그램을 실행함으로써, 컴퓨터상에 구축된다. 도 1의 고로의 이상 판정 장치(10)는, 고로의 상이한 위치에 설치된 복수의 센서(S1∼Sn)를 이용하여 고로(1)의 이상을 검출하는 것이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the preferable embodiment of the abnormality determination apparatus for a blast furnace of this invention. The configuration of the abnormality determination device 10 as shown in Fig. 1 is constructed on the computer by executing a program stored in the computer. The abnormality determination device 10 of the blast furnace of FIG. 1 detects the abnormality of the blast furnace 1 using the plurality of sensors S1 - Sn provided at different positions of the blast furnace.

이 복수의 센서(S1∼Sn)는, 예를 들면 샤프트압 센서로서, 고로(1)의 높이 방향 및 원주 방향의 상이한 위치에 복수(예를 들면 30개) 설치되어 있다. 복수의 센서(S1∼Sn)에 있어서 각각 측정된 복수의 측정 데이터(D1∼Dn)는, 이상 판정 장치(10)의 데이터 베이스(DB)에 격납된다. 고로의 이상 판정 장치(10)는, 복수의 측정 데이터(D1∼Dn)에 기초하여 고로의 이상 및 이상의 예조를 검출한다.The plurality of sensors S1 to Sn are provided, for example, as shaft pressure sensors, at different positions in the height direction and the circumferential direction of the blast furnace 1 (for example, 30). The plurality of measurement data D1 to Dn respectively measured by the plurality of sensors S1 to Sn are stored in the database DB of the abnormality determination device 10 . The abnormality determination apparatus 10 of a blast furnace detects the abnormality of a blast furnace and an abnormality prediction based on several measurement data D1-Dn.

고로의 이상 판정 장치(10)는, 평가값 산출부(11)와, 이상 검출부(12)와, 정보 출력부(13)를 구비한다. 평가값 산출부(11)는, 복수의 센서(S1∼Sn)에 의해 검지된 복수의 측정 데이터(D1∼Dn)로부터 평가값(EV)을 산출한다. 예를 들면, 평가값 산출부(11)는 복수의 측정 데이터(D1∼Dn)에 대하여 주성분 분석을 적용함으로써 평가값(EV)을 산출한다. 주성분 분석(PCA: Principal Component Analysis)이란, 복수개의 데이터군에 대해서, 원래의 데이터군이 갖는 정보량의 손실을 작게 하면서, 원래의 데이터가 갖는 특징이 반영된 변수로 저(低)차원화하는 수학적 처리를 의미한다. 모든 데이터군을 감시하는 것이 아니라, 주성분 분석에 의해 저차원화시킨 소수의 변수를 감시함으로써, 로 내의 상태의 감시를 보다 간편하게 행할 수 있다.The abnormality determination apparatus 10 of a blast furnace is provided with the evaluation value calculation part 11, the abnormality detection part 12, and the information output part 13. As shown in FIG. The evaluation value calculation unit 11 calculates the evaluation value EV from the plurality of measurement data D1 to Dn detected by the plurality of sensors S1 to Sn. For example, the evaluation value calculation unit 11 calculates the evaluation value EV by applying the principal component analysis to the plurality of measurement data D1 to Dn. Principal component analysis (PCA) is a mathematical process that reduces the loss of information in the original data group for a plurality of data groups and lowers the dimensions into variables reflecting the characteristics of the original data. means Instead of monitoring all data groups, monitoring of a small number of low-dimensional variables by principal component analysis makes it possible to more easily monitor the state of the furnace.

도 2 및 도 3은, 도 1의 상이한 센서에 있어서 측정된 2개의 측정 데이터를 예시한 그래프이다. 고로(1)에 있어서 정상적인 조업이 행해지고 있을 때, 도 2와 같이, 측정 데이터(D1, D2)는, 소정의 신호값의 범위 내를 동기하여 변화하는 경향이 있다. 동기란, 프로세스에 있어서의 시간 추이 또는 조업 액션에 대하여, 조업상의 측정 데이터(변수)의 거동에 협조성이 있는 것을 의미한다. 그러면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 정상적으로 조업되고 있을 때에는, 측정 데이터(D1, D2)는, 동기를 나타내는 직선(측정 데이터 D1＝측정 데이터 D2)의 주변으로서 소정의 신호값의 범위 내에 플롯된다.2 and 3 are graphs illustrating two measurement data measured in different sensors of FIG. 1 . When normal operation is performed in the blast furnace 1, as shown in FIG. 2 , the measurement data D1 and D2 tend to change in synchronization with the range of a predetermined signal value. Synchronization means that there exists cooperation in the behavior of the measurement data (variable) on operation with respect to the time transition or operation action in a process. Then, as shown in FIG. 3, when it is operating normally, measurement data D1, D2 is plotted within the range of predetermined signal values as the periphery of the straight line (measurement data D1 = measurement data D2) which shows synchronization.

한편으로, 고로(1) 내에 있어서 이상이 발생한 경우, 상이한 측정 데이터(D1, D2)는 서로 동기하고 있기는 하지만, 소정의 신호값의 범위로부터 벗어나거나, 혹은 측정 데이터(D1, D2)가 동기하지 않게 되는 경향이 있다. 즉, 도 3에 있어서, 고로(1) 내에 있어서 통기에 이상이 발생하면, 측정 데이터(D1, D2)는, 각각 소정의 신호값의 범위로부터 벗어난 위치에 플롯되거나, 혹은 상기 동기를 나타내는 직선으로부터 떨어진 위치에 플롯된다. 고로(1)의 샤프트압 데이터에 있어서는, 주성분 분석에 있어서의 분산이 가장 큰 제1 주성분값에는, 고로(1)의 안정 조업 시에 있어서의 각 샤프트압의 동기한 움직임의 성분이 나타난다. 한편, 주성분 분석의 제2 주성분 이후에는 안정기 이외의 성분이 나타난다.On the other hand, when an abnormality occurs in the blast furnace 1 , the different measurement data D1 and D2 are synchronized with each other, but they are out of a predetermined signal value range, or the measurement data D1 and D2 are synchronized with each other. tend not to do so. That is, in Fig. 3 , when an abnormality occurs in ventilation in the blast furnace 1, the measurement data D1 and D2 are plotted at positions deviated from the predetermined signal values, respectively, or from a straight line indicating the synchronization. plotted at a distant location. In the shaft pressure data of the blast furnace 1, the component of the synchronized movement of each shaft pressure at the time of the stable operation of the blast furnace 1 appears in the 1st principal component value with the largest dispersion|variation in a principal component analysis. On the other hand, components other than the stabilization period appear after the second principal component of the principal component analysis.

설명의 용이를 위해, 2개의 측정 데이터(D1, D2)에 대해서 예시하고 있지만, 복수의 측정 데이터(D1∼Dn)에 대해서도 동일한 경향이 있다. 그래서, 평가값 산출부(11)는, n개의 측정 데이터로부터 1개의 Q 통계량 혹은 T2 통계량을 구한다. 이 T2 통계량은, 신호가 소정의 변동 범위 내에 있는지를 나타내는 지표이다. Q 통계량은, T2 통계량에 직교하는 지표로서, 비동기성을 나타내는 지표이다. 이 Q 통계량 혹은 T2 통계량은, 공지의 기술을 이용하여 산출할 수 있다. 제2 주성분값을 이용하는 경우에 대해서 예시하고 있지만, 제3 주성분 이후에 이상 현상이 크게 나타나고 있는 경우에는 그들 값을 사용해도 좋다.For ease of explanation, the two measurement data D1 and D2 are exemplified, but the same tendency exists for the plurality of measurement data D1 to Dn. Then, the evaluation value calculating part 11 calculates|requires one Q statistic or T2 statistic from n pieces of measurement data. This T 2 statistic is an index indicating whether the signal is within a predetermined fluctuation range. The Q statistic is an index orthogonal to the T 2 statistic, and is an index indicating asynchronism. This Q statistic or T 2 statistic can be calculated using a known technique. Although the case where the 2nd principal component value is used is exemplified, these values may be used in the case where the abnormal phenomenon is largely appearing after the 3rd principal component.

또한, 평가값 산출부(11)에는, 정상적인 조업 시의 측정 데이터를 이용하여 제2 주성분의 Q 통계량을 산출했을 때의 Q 통계량의 최대값이 미리 기억되어 있다. 정상적인 조업 구간에 있어서는, 정상이라고 판단할 수 있는 안정 한계의 데이터가 포함되어 있다. 정상적인 조업 구간에 대해서 제2 주성분의 최대값을 구하는 것은, 정상적인 조업을 행하고 있는 경우의 측정 데이터의 변동폭 및 정상적인 조업 범위로부터의 일탈량의 최대값(안정 한계의 값)을 구하는 것을 의미한다. 평가값 산출부(11)는, 측정 데이터(D1∼Dn)로부터 산출된 Q 통계량을 기억되어 있는 최대값으로 나눈 Q 통계량 지수를 평가값(EV)으로서 산출한다.Moreover, the maximum value of the Q statistic at the time of calculating the Q statistic of a 2nd main component using the measurement data at the time of normal operation is memorize|stored in the evaluation value calculation part 11 beforehand. In a normal operation section, the data of the stability limit which can be judged to be normal is included. Finding the maximum value of the second principal component in the normal operation section means finding the maximum value (the value of the stability limit) of the fluctuation range of the measurement data during normal operation and the amount of deviation from the normal operation range. The evaluation value calculation unit 11 calculates the Q statistic index obtained by dividing the Q statistic calculated from the measured data D1 to Dn by the stored maximum value as the evaluation value EV.

평가값 산출부(11)가 Q 통계량을 이용하여 평가값(EV)을 산출하는 경우에 대해서 예시했지만, T2 통계량을 이용하여 평가값(EV)을 산출해도 좋다. 이 경우라도, 평가값 산출부(11)에는, 정상적인 조업 시의 측정 데이터를 이용하여 T2 통계량을 산출했을 때의 T2 통계량의 최대값이 미리 기억되어 있다. 평가값 산출부(11)는, 측정 데이터로부터 T2 통계량을 산출하고, 산출한 T2 통계량을 기억된 최대값으로 나누어 T2 통계량 지수를 평가값(EV)으로서 구한다.Although the case where the evaluation value calculation unit 11 calculates the evaluation value EV using the Q statistic was exemplified, the evaluation value EV may be calculated using the T 2 statistic. Even in this case, the maximum value of the T2 statistic at the time of calculating the T2 statistic using the measurement data at the time of normal operation is memorize|stored in the evaluation value calculation part 11 beforehand. The evaluation value calculation unit 11 calculates a T 2 statistic from the measurement data, divides the calculated T 2 statistic by a stored maximum value, and obtains a T 2 statistic index as an evaluation value EV.

도 4는, 도 1의 평가값 산출부에 있어서 산출되는 평가값(EV)의 일 예를 나타내는 그래프이다. 이상 검출부(12)는, 평가값 산출부(11)에 있어서 산출된 평가값(EV)에 기초하여 고로(1)의 이상을 검출한다. 이상 검출부(12)에는, 이상 문턱값(EVref1)과, 이상 문턱값(EVref1)보다도 작은 예조 문턱값(EVref2)이 기억되어 있다. 이상 검출부(12)는, 평가값(EV)이 이상 문턱값(EVref1)보다 큰 경우에는 이상이라고 판정한다. 또한, 이상 검출부(12)는, 평가값(EV)이 이상 문턱값(EVref1) 이하이며, 예조 문턱값(EVref2)보다도 큰 기간이 설정 기간(PT) 이상이 된 경우, 이상의 예조가 있다고 판정한다. 평가값(EV)이 Q 통계량 지수로 이루어지는 경우, 이상 문턱값(EVref1)은, 예를 들면 0.5∼1.0의 범위 내로 설정되고, 예조 문턱값(EVref2)은, 예를 들면 0.5 이하로 설정된다. EVref1은, 예를 들면, 과거 실제로 취발 등에 이른 경우의 직전(수 분 전)의 평가값(EV)의 값에 대응시켜 결정해도 좋다.FIG. 4 is a graph showing an example of an evaluation value EV calculated by the evaluation value calculating unit of FIG. 1 . The abnormality detection unit 12 detects abnormality in the blast furnace 1 based on the evaluation value EV calculated by the evaluation value calculation unit 11 . In the abnormality detection unit 12 , the abnormality threshold EVref1 and the preliminary preparation threshold EVref2 smaller than the abnormality threshold EVref1 are stored. The abnormality detection part 12 determines with abnormality, when evaluation value EV is larger than abnormality threshold value EVref1. In addition, the abnormality detection unit 12 determines that there is an abnormal prediction when the evaluation value EV is equal to or less than the abnormality threshold EVref1 and the period greater than the preliminary preparation threshold EVref2 becomes the preset period PT or more. . When the evaluation value EV consists of a Q statistic index, the abnormality threshold EVref1 is set within a range of, for example, 0.5 to 1.0, and the preliminary threshold EVref2 is set, for example, to 0.5 or less. EVref1 may be determined, for example, in association with the value of the evaluation value EV just before (several minutes ago) in the case of actually reaching a blowout or the like in the past.

다음으로, 고로(1) 내의 이상과, 당해 이상의 예조의 차이를 설명한다. 이상의 예조가 발생하는 상태란, 고로(1) 내에 있어서 국소적으로 작은 압력 변동이 발생하고 있는 상태라고 생각된다. 이는 원료층의 국소적인 흐트러짐(irregularities)이나 코크스분(coke powder) 등의 분체의 축적, 하역(stock movement)(원료 강하)의 국소적인 변동 등에 기인하는 압력 변동이다.Next, the difference between the abnormality in the blast furnace 1 and the preliminary example of the said abnormality is demonstrated. It is considered that the state in which the above preliminaries generate|occur|produce is the state in which small pressure fluctuation|variation has generate|occur|produced locally in the blast furnace 1 . These are pressure fluctuations due to local irregularities in the raw material layer, accumulation of powder such as coke powder, and local fluctuations in stock movement (descent of raw material).

고로(1) 내에서는, 작은 압력 변동이 발생하고 있는 개소로부터 로 내의 여러 가지 방향으로 압력 변동이 전파되어, 다른 장소에서도 압력 변동이 생기는 경우가 있다. 예를 들면, 국소적인 원료의 작은 흐트러짐이라도, 그 흐트러짐에 의해 고로(1) 내의 통과 가스의 흐름이 변화하여 원료의 승온 및 환원이 변하는 현상이 있다. 고로(1) 내에서는 하부로부터 상방으로 통과 가스가 흐르고 있기 때문에, 원료의 작은 흐트러짐은, 그의 근방 및 상방의 상태에 영향, 전파된다. 또한, 원료의 강하와 함께 원료의 작은 흐트러짐은 하방의 상태에도 영향, 전파된다. 이와 같이, 국소적인 원료의 작은 흐트러짐이 상방 및 하방에 영향, 전파되고, 이 결과, 큰 흐트러짐(이상)이 된다.In the blast furnace 1, pressure fluctuations propagate in various directions in the furnace from a location where small pressure fluctuations are occurring, and pressure fluctuations may also occur in other places. For example, even if there is a small disturbance of the raw material locally, there is a phenomenon in which the flow of the passing gas in the blast furnace 1 changes due to the disturbance, and the temperature increase and reduction of the raw material change. In the blast furnace 1, since the passing gas flows from the lower part to the upper part, a small disturbance of the raw material affects and propagates in the vicinity and upper state thereof. In addition, small disturbances of the raw material along with the descent of the raw material affect and propagate to the state below. In this way, small disturbances of local raw materials influence and propagate upwards and downwards, and as a result, large disturbances (abnormalities) occur.

국소적인 압력 변동이라도, 그 압력 변동이 큰 경우에는 이상이 된다. 예를 들면, 하역의 악화로 원주 방향의 특정 개소의 압력이 서서히 높아지고(평가값(EV)이 서서히 커짐), 그것이 해방될 때, 동일 원주 방향의 높이 방향의 복수 센서군만이 크게 흐트러져 이상이 된다.Even a local pressure fluctuation becomes abnormal when the pressure fluctuation is large. For example, the pressure at a specific location in the circumferential direction is gradually increased due to deterioration of loading and unloading (the evaluation value EV gradually increases), and when it is released, only a plurality of sensor groups in the height direction in the same circumferential direction are greatly disturbed. do.

이와 같이, 고로(1)에서는, 이상이 발생하기 전에 그의 예조가 되는 작은 압력의 변동이 발생하기 때문에, 당해 작은 압력의 변동(예조)을 검출할 수 있으면, 이상의 발생을 예측할 수 있다.As described above, in the blast furnace 1 , a small pressure fluctuation, which serves as a precursor, occurs before an abnormality occurs. Therefore, if the small pressure fluctuation (preliminary) can be detected, the occurrence of an abnormality can be predicted.

전술한 국소적인 작은 압력의 변동이 발생하기 때문에 예조를 검출하기 위한 예조 문턱값(EVref2)을 정한다. 예조 문턱값(EVref2)은, 이상이 발생한 고로(1)의 조업 중, 예조가 있었던 조업에 있어서의 당해 예조 발생 시의 평가값(EV)을 이용하여 결정해도 좋다.Since the above-described small local pressure fluctuations occur, a pre-ignition threshold EVref2 for detecting a pre-ignition is determined. The preliminary preparation threshold EVref2 may be determined using the evaluation value EV at the occurrence of the preliminary preparation in the operation with preliminary preparation among the operations of the blast furnace 1 in which the abnormality occurred.

예조 문턱값(EVref2)을 이하와 같이 결정해도 좋다. 국소적인 압력 변동이 고로(1) 내에 전파되어 가는 경우를 생각하면, 국소적인 압력의 변동은, 로체에 접하고 있는 면적으로서 수 m×수 m 정도라고 생각된다. 이 영향을 받는 압력계의 개수는, 도 1에 나타낸 예에서는 4개 정도가 된다. 이 때문에, 이 영향을 받은 압력계의 압력값의 변동이, 통상 조업 시(정상 시)의 압력값의 변동의 표준 편차를 σ로 했을 때의 2σ를 초과한 경우의 평가값(EV)을 이용하여, 예조 문턱값(EVref2)을 결정해도 좋다.The preliminary preparation threshold EVref2 may be determined as follows. Considering the case where the local pressure fluctuations propagate in the blast furnace 1, it is considered that the local pressure fluctuations are about several m × several m as an area in contact with the furnace body. The number of the pressure gauges affected by this is about four in the example shown in FIG. 1 . For this reason, using the evaluation value (EV) when the fluctuation of the pressure value of the pressure gauge affected by this exceeds 2σ when the standard deviation of the fluctuation of the pressure value during normal operation (normal operation) is σ, , the preconditioning threshold EVref2 may be determined.

또한, 이상 검출부(12)는, 소정의 판정 기간(예를 들면 45분)마다, 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)보다 큰 기간의 적산값이 설정 기간(PT)(예를 들면 40분) 이상이 되었는지를 판정한다. 그리고, 이상 검출부(12)는, 판정 기간 이내에 적산값이 설정 기간(PT) 이상이 되지 않은 경우, 카운트하고 있던 기간을 리셋하고, 새롭게 기간의 계측을 개시한다. 이는, 평가값(EV)이 노이즈적으로 단시간만 저하하는 경우도 있어, 설정 기간(PT) 이상 연속하여 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)을 초과하지 않으면 이상의 예조가 있다고 판정하지 않는 경우, 이상의 예조를 검지할 수 없는 케이스가 있기 때문이다. 그래서, 이상 검출부(12)는, 예조 문턱값(EVref2) 이상인 기간이 연속하고 있지 않아도, 소정의 판정 기간 내에 있어서 적산값이 설정 기간(PT) 이상이 되어 있으면, 이상의 예조가 있다고 판정하도록 하고 있다.In addition, the abnormality detection unit 12 is configured such that, for every predetermined determination period (for example, 45 minutes), the integrated value of the period in which the evaluation value EV is larger than the preliminary preparation threshold EVref2 is set during the set period PT (for example, 40 minutes) to determine whether or not it is over. Then, when the integrated value does not exceed the set period PT within the determination period, the abnormality detection unit 12 resets the counted period and starts measuring the period anew. In this case, the evaluation value EV may decrease for a short period of time due to noise, and if the evaluation value EV does not exceed the preliminary prediction threshold EVref2 continuously for more than the set period PT, it is not determined that there is an abnormal prediction. This is because there are cases in which the above prediction cannot be detected. Therefore, the abnormality detection unit 12 determines that there is an abnormal preparation, even if the period equal to or greater than the preliminary preparation threshold EVref2 does not continue, if the integrated value is equal to or greater than the preset period PT within the predetermined determination period. .

설정 기간(PT)은, 이상이 발생한 고로(1)의 조업 중, 예조가 확인된 조업에 있어서, 예조가 발생하고 나서 이상이 될 때까지의 기간보다 짧은 기간으로 설정하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 이상이 되기 전에 감풍 등을 행하여, 이상의 발생을 미연에 방지할 수 있다.The set period PT is preferably set to a period shorter than the period from the occurrence of the preliminary cutting until the abnormality occurs in the operation in which preliminary cutting is confirmed among the operations of the blast furnace 1 in which the abnormality occurs. Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of an abnormality in advance by blowing off air or the like before the abnormality occurs.

저위의 상태에서 축적된 이상이, 취발 등의 이상에 이르는 경우가 있기 때문에, 설정 기간(PT)을 지나치게 길게 하는 것은 바람직하지 않다. 본 실시 형태에서는, 본격적인 이상이 되기 전에 여유를 갖고 대처할 수 있도록, 소정의 판정 기간을 45분으로 하고, 설정 기간(PT)을 40으로 하고 있다. 이 기간은, 하역 속도나 승온 속도를 고려하여, 국소적인 이상 영역이 전파, 확대하여 취발 등의 이상이 될 확률을 내릴 수 있는 기간으로 설정하고 있다. 고로(1)에 있어서의 하역 속도는 4m/h 정도이기 때문에, 하역에 의한 높이 방향의 영역 확대를 3m 이내로 하기 위해 판정 기간을 45분으로 했다.Since the abnormality accumulated in a low level state may lead to abnormality, such as a blowout, it is not preferable to make the setting period PT too long. In the present embodiment, the predetermined determination period is set to 45 minutes and the set period PT is set to 40 so as to allow a sufficient amount of time to deal with the full-scale abnormality. This period is set as a period in which the probability that the local abnormal area will propagate, expand and become abnormal, such as blowout, can be lowered in consideration of the unloading speed and the temperature increase rate. Since the unloading speed in the blast furnace 1 is about 4 m/h, in order to make the area|region expansion in the height direction by loading and unloading less than 3 m, the determination period was made into 45 minutes.

한편, 고로(1)나 조업 형태에 따라서는, 짧은 예조 후에 이상이 되는 경우도 생각할 수 있다. 이러한 경우에는 설정 기간(PT)을 짧게 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 로체 내부 벽돌의 손모 등에 의한 걸림으로 하역이 불연속이 되어 있는 경우에는, 짧은 예조 후에 이상이 될 수 있기 때문에, 이 경우에는, 소정의 판정 기간 및 설정 기간(PT)을 짧게 하는 것이 바람직하다. 단, 소정의 판정 기간 및 설정 기간(PT)을 짧게 하는 경우라도, 오검지 방지를 위해, 소정의 판정 기간을 10분 이상, 설정 기간(PT)을 8분 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.On the other hand, depending on the blast furnace 1 or an operation form, the case where it becomes abnormal after a short preliminary preparation is also considered. In this case, it is preferable to shorten the set period PT. For example, when unloading is discontinuous due to wear and tear of bricks inside the furnace, an abnormality may occur after a short preliminary period. desirable. However, even when the predetermined determination period and the set period PT are shortened, it is preferable to set the predetermined determination period to 10 minutes or longer and the set period PT to 8 minutes or longer in order to prevent false detection.

도 5는, 도 1의 이상 검출부에 있어서 이상의 예조가 검출되는 모습을 나타내는 그래프이다. 도 5(A)에 나타내는 바와 같이, 이상 검출부(12)는, 1분마다 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)을 초과하는지를 판정하고, 판정한 횟수를 카운트해 간다. 이 카운트값은 판정 기간(예를 들면 45분)마다 리셋된다. 그리고, 카운터의 카운트값이 설정 횟수(예를 들면 40회＝설정 기간(PT))가 되었을 때, 도 5(B)와 같이 이상의 예조가 있다고 판정한다.FIG. 5 is a graph showing a mode in which an abnormality prediction is detected in the abnormality detection unit of FIG. 1 . As shown in Fig. 5(A) , the abnormality detection unit 12 determines whether the evaluation value EV exceeds the preliminary preparation threshold EVref2 every minute, and counts the determined number of times. This count value is reset every determination period (for example, 45 minutes). Then, when the count value of the counter reaches the set number of times (for example, 40 times = set period PT), it is determined that there is an abnormal example as shown in Fig. 5(B).

이상 검출부(12)는, 문턱값 처리를 하는 것이 아니라, 평가값(EV)의 시간 적분값(I)이 적분 문턱값(Iref)을 초과했을 때, 이상의 예조가 있다고 판단하도록 해도 좋다. 도 6은, 도 1의 이상 검출부에 있어서 평가값이 시간 적분되는 모습을 나타내는 그래프이다. 예를 들면, 평가값(EV)＝0.6의 상황이 계속되는 것보다도, 평가값(EV)＝0.8의 상황이 계속되는 쪽이 이상 문턱값(EVref1)에 도달할 때까지의 기간은 짧다. 그래서, 이상 검출부(12)는, 평가값(EV)이 큰 상황이 계속될 때에는 조기에 이상의 예조를 출력하도록, 적분값(I)이 적분 문턱값(Iref)을 초과했을 때, 이상의 예조가 있다고 판단한다.The abnormality detection part 12 may make it judge that there exists an abnormality preliminary|backup, when the time integral value I of the evaluation value EV exceeds the integration threshold value Iref rather than carrying out a threshold value process. FIG. 6 is a graph showing a mode in which evaluation values are time-integrated in the abnormality detection unit of FIG. 1 . For example, the period until the abnormality threshold EVref1 is reached is shorter when the situation of the evaluation value EV = 0.8 continues than when the situation of the evaluation value EV = 0.6 continues. Therefore, the abnormality detection unit 12 is configured to output an abnormal prediction early when the situation in which the evaluation value EV is large continues, so that when the integral value I exceeds the integration threshold value Iref, there is an abnormal prediction. judge

시간 적분을 행하는 것은, 환언하면, 평가값(EV)의 값에 따라서 기준이 되는 설정 기간(PT)이 변화하는 것을 의미한다. 적분 문턱값(Iref)＝설정 기간(PT)×예조 문턱값(EVref2)으로 하면, 전술한 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)을 초과한 상태의 기간이 설정 기간(PT)만큼 초과한 경우의 판단과 동일한 의미가 된다.Time integration means that, in other words, the reference set period PT changes according to the value of the evaluation value EV. If integration threshold value Iref = preset period PT x preview threshold EVref2, the period in which the above-described evaluation value EV exceeds the preview threshold EVref2 exceeds by the preset period PT It has the same meaning as a judgment in one case.

도 1의 정보 출력부(13)는, 예를 들면 표시 장치 혹은 스피커 등으로 이루어지고, 이상의 예조가 검출된 경우에, 그 취지를 출력하여 오퍼레이터에게 알리는 것이다. 이상의 예조가 검출된 것을 안 오퍼레이터는, 고로 내부로의 송풍량을 감소시키거나 혹은 송풍을 정지시키는 등, 고로 조업 조건을 조정함으로써, 이상 현상의 발생을 미연에 방지한다. 이에 따라, 통기 불량에 기인하는 선반 행잉, 슬립, 취발 등의 이상 현상, 즉 로 상황 이상의 발생을 미연에 방지할 수 있다. 이상 검출부(12)에 있어서 이상 혹은 이상의 예조가 검출되었을 때, 도시하지 않는 제어 장치에 있어서 자동적으로 송풍량을 감소시키거나 혹은 송풍의 정지 등이 행해지도록 해도 좋다.The information output unit 13 of Fig. 1 is, for example, made of a display device or a speaker, and when the above example is detected, outputs that fact and informs the operator. The operator, knowing that the abnormal preconditioning has been detected, adjusts the blast furnace operation conditions, such as reducing the amount of air blown into the blast furnace or stopping the blowing, to prevent the occurrence of an abnormal phenomenon in advance. Accordingly, it is possible to prevent in advance the occurrence of abnormal phenomena such as shelf hanging, slip, blowout, etc., ie, furnace condition abnormality due to poor ventilation. When an abnormality or abnormality preconditioning is detected in the abnormality detection part 12, you may make it reduce the airflow amount or stop the airflow etc. in a control apparatus (not shown) automatically.

도 7은, 본 발명의 이상 판정 방법의 바람직한 실시 형태를 나타내는 플로우차트이고, 도 7을 참조하여 이상 판정 방법에 대해서 설명한다. 우선, 복수의 센서(S1∼Sn)로부터 측정 데이터(D1∼Dn)가 취득되고(스텝 ST1), 평가값 산출부(11)에 있어서 평가값(EV)이 산출된다(평가값 산출 스텝, 스텝 ST2). 그 후, 이상 검출부(12)에 있어서, 평가값(EV)이 이상 문턱값(EVref1)보다 큰지가 판단된다(이상 검출 스텝, 스텝 ST3).7 is a flowchart showing a preferred embodiment of the abnormality determination method of the present invention, and the abnormality determination method will be described with reference to FIG. 7 . First, measurement data D1 to Dn are acquired from a plurality of sensors S1 to Sn (step ST1), and an evaluation value EV is calculated in the evaluation value calculation unit 11 (evaluation value calculation step, step ST2). Then, in the abnormality detection part 12, it is judged whether the evaluation value EV is larger than abnormality threshold value EVref1 (abnormality detection step, step ST3).

평가값(EV)이 이상 문턱값(EVref1)보다 큰 경우(스텝 ST3의 YES), 고로에 이상이 생기고 있다고 판단하여, 정보 출력부(13)로부터 경고가 출력된다(스텝 ST4). 한편, 평가값(EV)이 이상 문턱값(EVref1) 이하인 경우(스텝 ST3의 NO), 추가로 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)보다 큰 기간이 설정 기간(PT)을 초과했는지가 판단된다(이상 검출 스텝, 스텝 ST5). 혹은 스텝 ST5에 있어서, 평가값(EV)의 시간 적분값(I)이 적분 문턱값보다 큰지 아닌지를 판정해도 좋다.When the evaluation value EV is larger than the abnormality threshold EVref1 (YES in step ST3), it is determined that an abnormality has occurred in the blast furnace, and a warning is outputted from the information output unit 13 (step ST4). On the other hand, when the evaluation value EV is equal to or less than the abnormality threshold EVref1 (NO in step ST3), it is determined whether the period during which the evaluation value EV is greater than the preliminary threshold EVref2 exceeds the set period PT. It is judged (abnormality detection step, step ST5). Alternatively, in step ST5, it may be determined whether the time integral value I of the evaluation value EV is larger than the integration threshold value.

그리고, 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)보다도 큰 기간이 설정 기간(PT)이 되었을 때(스텝 ST5의 YES), 이상의 예조가 있는 취지가 출력된다(스텝 ST6). 한편, 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)보다 큰 기간이 설정 기간(PT)보다 짧은 경우, 이상의 예조가 없다고 판단되어(스텝 ST5의 NO), 이상의 감시가 계속된다(스텝 ST1∼ST5).Then, when the period in which the evaluation value EV is larger than the preliminary preparation threshold EVref2 becomes the set period PT (YES in step ST5), the fact that the above prediction exists (step ST6) is output. On the other hand, when the period during which the evaluation value EV is larger than the preliminary preparation threshold EVref2 is shorter than the set period PT, it is determined that there is no abnormal preparation (NO in step ST5), and abnormal monitoring is continued (steps ST1 to ST5). ).

상기 실시 형태에 의하면, 이상의 발생 전에는 이상의 예조가 나타나는 것을 이용하여, 평가값(EV)이 이상 문턱값(EVref1)을 초과했을 때에 이상의 발생을 검출한다. 이에 따라, 고로의 이상을 판정하면서 고로의 조업을 실시할 수 있어, 당해 조업의 실시에 의해 용선을 제조할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 이상의 검출뿐만 아니라, 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)을 설정 기간(PT) 이상 초과했을 때에 이상의 예조를 검출한다. 이에 따라, 이상이 생기지 않도록 조기의 감풍 등을 행하는 것이 가능해져, 조업 트러블을 미연에 방지할 수 있다.According to the above embodiment, the occurrence of abnormality is detected when the evaluation value EV exceeds the abnormality threshold EVref1 by using the fact that an abnormality precedes the occurrence of the abnormality. Thereby, an operation of a blast furnace can be performed, judging abnormality of a blast furnace, and molten iron|metal can be manufactured by implementation of the said operation. In addition, in this embodiment, not only the detection of an abnormality, but also the prediction of abnormality is detected when the evaluation value EV exceeds the preliminary preparation threshold value EVref2 for more than the preset period PT. Thereby, it becomes possible to perform wind reduction etc. early so that abnormality may not arise, and an operation trouble can be prevented in advance.

전술과 같이 이상 문턱값(EVref1)을 초과하는 바와 같은 이상이 발생했을 때에는, 취발 상태가 되어, 로정의 블리더 밸브(bleeder valve)가 열려 빠져 나가게 하는 등의 대처가 행해진다. 이에 따라, 그 후, 평가값(EV)은 정상값의 값으로 되돌아온다. 그러나, 취발이 일어나면, 열 손실의 증대에 의해 로열이 저하하거나, 원료의 층이 무너지는 등 고로에 악영향을 미치기 때문에, 이상이 발생하기 전에 이상의 예조를 검출하는 것이 바람직하다. 여기에서, 평가값(EV)은, 이상의 발생 전에는 정상 시보다도 커지는 경향이 있기 때문에, 이상 문턱값(EVref1)보다 낮은 예조 문턱값(EVref2)을 이용하여 이상의 예조를 검출하는 것을 생각할 수 있다.As described above, when an abnormality such as exceeding the abnormality threshold EVref1 occurs, a blow-off state is entered, and countermeasures such as opening a bleeder valve of the furnace and allowing it to escape are performed. Accordingly, thereafter, the evaluation value EV returns to the value of the normal value. However, when blowing occurs, it is preferable to detect an abnormality before the occurrence of an abnormality, because it adversely affects the blast furnace, such as a decrease in the heat due to an increase in heat loss or the collapse of a layer of a raw material. Here, since the evaluation value EV tends to be larger than the normal time before the occurrence of the abnormality, it is conceivable to detect the abnormal prediction using the preliminary prediction threshold EVref2 lower than the abnormality threshold EVref1.

한편, 로 내에 있어서 작은 흐트러짐이 생겨 다소의 통기 불량이 생겨도, 작은 취발이 생기면, 감풍 등의 처치를 강구하는 일 없이, 평가값(EV)은 정상 시의 값으로 되돌아온다. 따라서, 단순히 문턱값 처리를 한 것만으로는, 이상의 예조로서 오퍼레이터 등에게 경고를 출력할 필요가 없는 케이스도 있다. 그러나, 전술과 같은 로 내에 작은 흐트러짐이 생겨도 작은 취발이 생기지 않으면 로 상황이 서서히 악화되어 가고, 이에 수반하여 평가값(EV)도 서서히 상승해 간다. 이를 이용하여, 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)보다 커진 기간의 적산값이 설정 기간(PT) 이상이 된 경우에 이상의 예조를 검출한다. 이에 따라, 이상의 예조를 오검출하는 일 없이 정밀도 좋게 검출할 수 있다.On the other hand, even if small disturbances occur in the furnace and some poor ventilation occurs, if a small blow occurs, the evaluation value EV returns to the normal value without taking measures such as a wind blow. Therefore, there is a case in which it is not necessary to output a warning to an operator or the like as a preliminary example of the above by simply performing threshold value processing. However, even if small disturbances occur in the furnace as described above, if small blowouts do not occur, the furnace condition will gradually deteriorate, and the evaluation value EV will also gradually rise with this. Using this, when the integrated value of the period in which the evaluation value EV is greater than the preliminary preparation threshold EVref2 becomes equal to or greater than the preset period PT, an abnormal preliminary preparation is detected. Thereby, it is possible to accurately detect the above example without erroneous detection.

특히, 이상 검출부(12)가, 소정의 판정 기간(예를 들면 45분) 내에 있어서, 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)보다 커진 기간의 적산값이 설정 기간(PT)(예를 들면 40분) 이상이 되었는지를 판정함으로써 이상의 예조를 판정한다. 그러면, 이상의 예조가 있어도, 일시적으로 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)을 하회함으로써 이상의 예조가 없어졌다고 판단되는 것을 방지할 수 있다. 혹은, 이상의 예조가 없어도, 일시적으로 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2) 이상이 됨으로써 이상의 예조가 있다고 판단되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 보다 정밀도가 높은 이상 예조의 검출을 행할 수 있다.In particular, in the abnormality detection unit 12, within a predetermined determination period (for example, 45 minutes), the integrated value of the period in which the evaluation value EV is greater than the preliminary prediction threshold EVref2 is determined during the set period PT (eg, For example, 40 minutes) or not) determines whether the abnormality has occurred. Then, even if there is an abnormal preparation, it is possible to prevent it from being judged that the abnormal preparation has disappeared because the evaluation value EV temporarily falls below the preliminary preparation threshold EVref2. Alternatively, it is possible to prevent it from being judged that there is an abnormal prediction because the evaluation value EV temporarily becomes equal to or greater than the preliminary prediction threshold EVref2 even if there is no preliminary prediction. In this way, it is possible to detect an abnormality prediction with higher precision.

이상 검출부(12)는, 평가값(EV)의 시간 적분값(I)이 적분 문턱값(Iref)보다 큰 경우에 이상의 예조가 있다고 판정해도 좋다. 이에 따라, 평가값(EV)에 반영되어 있는 로 내의 상황의 악화 정도에 따라서 이상의 예조가 있다고 판단할 때까지의 기간을 조정할 수 있다.When the time integral value I of the evaluation value EV is larger than the integration threshold value Iref, the abnormality detection part 12 may determine that there exists an abnormality prediction. Thereby, according to the degree of deterioration of the situation in the furnace reflected in the evaluation value EV, the period until it is determined that there is an abnormal precondition can be adjusted.

본 발명의 실시 형태는, 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 여러 가지의 변경을 더할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시 형태에 있어서, 복수의 센서(S1∼Sn)는 샤프트압 센서인 경우에 대해서 예시했지만, 이상을 검출할 수 있는 것이면, 온도 센서 등의 고로에 설치된 그 외의 종류의 센서라도 좋다.Embodiment of this invention is not limited to the said embodiment, Various changes can be added. For example, in the above embodiment, the case where the plurality of sensors S1 to Sn is a shaft pressure sensor is exemplified. However, as long as an abnormality can be detected, other types of sensors installed in the blast furnace, such as a temperature sensor, may be used. good night.

평가값 산출부(11)는, Q 통계량 지수 혹은 T2 통계량 지수의 어느 한쪽을 평가값(EV)으로서 산출하는 경우에 대해서 예시하지만, 양쪽을 평가값(EV)으로서 산출하여 이상을 검출해도 좋다. 이 경우, 양쪽의 평가값(EV)에서 이상 혹은 이상의 예조가 검출되었을 때에 경고를 출력해도 좋고, 어느 한쪽에서라도 이상 등이 검출되면 경고를 출력하도록 해도 좋다. 평가값(EV)으로서 통계량을 산출하는 경우에 대해서 예시하고 있지만, 복수의 입력 데이터를 일원화하여 이상 지표화하는 방법이면 무엇이든 좋고, 예를 들면, 독립 성분 분석에 의한 일 지표화, 기계 학습의 수법을 이용한 일 지표화 등의 공지의 기술을 이용해도 좋다.The evaluation value calculation unit 11 exemplifies the case of calculating either the Q statistic index or the T 2 statistic index as the evaluation value EV, but an abnormality may be detected by calculating both as the evaluation value EV. . In this case, a warning may be output when an abnormality or an abnormal predicate is detected in both evaluation values EV, and you may make it output a warning when abnormality etc. are detected in either one. Although the case of calculating a statistic as an evaluation value (EV) is exemplified, any method may be used to unify a plurality of input data and form an abnormal index, for example, one index by independent component analysis, a method of machine learning You may use a well-known technique, such as the used work indexing.

또한, 상기 실시 형태에 있어서, 평가값 산출부(11)는, 1개의 평가값(EV)을 산출하는 경우에 대해서 예시했지만, 센서(S1∼Sn)의 설치 높이에 따라서 예를 들면 상단과 하단의 2개의 평가값(EV)을 산출하고, 각 평가값(EV)에 대해서 이상의 검출을 행하도록 해도 좋다. 이상 검출부(12)는, 판정 기간 내에 있어서 평가값(EV)이 예조 문턱값(EVref2)보다 커진 기간의 적산값이 설정 기간(PT) 이상이 되었는지를 판정하는 경우에 대해서 예시했지만, 단순히 연속하여 예조 문턱값(EVref2)을 초과하는 기간이 설정 기간(PT) 이상이 된 경우에 이상의 예조가 있다고 판정해도 좋다.In addition, in the said embodiment, although the evaluation value calculation part 11 illustrated about the case of calculating one evaluation value EV, according to the installation height of sensors S1-Sn, for example, an upper end and a lower end. You may make it compute the two evaluation values EV of , and detect abnormality with respect to each evaluation value EV. The abnormality detection unit 12 exemplifies the case of determining whether or not the integrated value of the period in which the evaluation value EV becomes greater than the preliminary prediction threshold EVref2 within the determination period becomes equal to or greater than the set period PT. When the period exceeding the preliminary preparation threshold EVref2 becomes equal to or longer than the preset period PT, it may be determined that there is an abnormal preparation.

1 : 고로
10 : 이상 판정 장치
11 : 평가값 산출부
12 : 이상 검출부
13 : 정보 출력부
D1∼Dn : 측정 데이터
DB : 데이터 베이스
EV : 평가값
EVref1 : 이상 문턱값
EVref2 : 예조 문턱값
I : 시간 적분값
Iref : 적분 문턱값
PT : 설정 기간
S1∼Sn : 센서1: blast furnace
10: Abnormality judgment device
11: evaluation value calculation unit
12: abnormality detection unit
13: information output unit
D1∼Dn : Measurement data
DB: database
EV: evaluation value
EVref1 : anomaly threshold
EVref2 : Prediction Threshold
I: time integral
Iref : integral threshold
PT: set period
S1∼Sn : sensor

Claims (9)

고로의 상이한 위치에 설치된 복수의 센서를 이용하여 고로의 이상(異常)을 검출하는 이상 판정 장치로서,
복수의 상기 센서에 의해 검지된 복수의 측정 데이터로부터 평가값을 산출하는 평가값 산출부와,
상기 평가값 산출부에 있어서 산출된 평가값에 기초하여, 이상 문턱값과, 상기 이상 문턱값보다 작은 예조 문턱값(anomaly premonitory sign threshold)을 이용하여, 상기 고로의 이상을 검출하는 이상 검출부를 갖고,
상기 이상 검출부는, 상기 평가값이 상기 이상 문턱값보다 큰 경우에는 이상이라고 판정하고, 상기 평가값이 상기 예조 문턱값보다도 큰 기간이 설정 기간 이상이 된 경우에는 이상의 예조가 있다고 판정하는, 고로의 이상 판정 장치.An abnormality determination device for detecting abnormality in a blast furnace by using a plurality of sensors installed at different positions in the blast furnace, comprising:
an evaluation value calculation unit for calculating an evaluation value from a plurality of measurement data detected by the plurality of sensors;
an abnormality detection unit configured to detect abnormality in the blast furnace by using an abnormal threshold value and an anomaly premonitory sign threshold smaller than the abnormal threshold value based on the evaluation value calculated by the evaluation value calculating unit; ,
The abnormality detection unit determines that there is an abnormality when the evaluation value is greater than the abnormality threshold, and determines that there is an abnormal prediction when a period in which the evaluation value is greater than the preliminary preparation threshold becomes longer than a set period. abnormality judgment device. 제1항에 있어서,
상기 이상 검출부는, 소정의 판정 기간마다, 상기 평가값이 상기 예조 문턱값보다도 큰 기간의 적산값이 설정 기간 이상이 되었는지를 판정하고, 상기 적산값이 설정 기간 이상이 된 경우에는 이상의 예조가 있다고 판정하는, 고로의 이상 판정 장치.According to claim 1,
The abnormality detection unit determines, for each predetermined determination period, whether or not an integrated value of a period in which the evaluation value is greater than the preliminary prediction threshold value becomes equal to or greater than a preset period, and when the integrated value is equal to or greater than a preset period, there is an abnormality prediction A blast furnace abnormality determination device that determines. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 이상 검출부는, 상기 평가값의 시간 적분값이 적분 문턱값보다 큰 경우에 이상의 예조가 있다고 판정하는, 고로의 이상 판정 장치.3. The method of claim 1 or 2,
The abnormality detection unit is configured to determine that there is a precondition for abnormality when the time integral of the evaluation value is larger than an integration threshold. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평가값 산출부는, 복수의 상기 측정 데이터를 주성분 분석하여 Q 통계량 또는 T2 통계량을 산출하고, 산출한 Q 통계량 또는 T2 통계량에 기초하여 상기 평가값을 산출하는, 고로의 이상 판정 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The evaluation value calculation unit calculates a Q statistic or a T 2 statistic by principal component analysis of a plurality of the measured data, and calculates the evaluation value based on the calculated Q statistic or T 2 statistic. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 센서는, 고로의 상이한 높이 위치 및 상이한 원주(円周) 위치에 설치된 샤프트압 센서로 이루어지는, 고로의 이상 판정 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The plurality of sensors includes shaft pressure sensors provided at different height positions and different circumferential positions of the blast furnace. 고로의 상이한 위치에 설치된 복수의 센서를 이용하여 고로의 이상을 검출하는 고로의 이상 판정 방법으로서,
복수의 상기 센서에 의해 검지된 복수의 측정 데이터로부터 평가값을 산출하는 평가값 산출 스텝과,
산출한 상기 평가값에 기초하여, 이상 문턱값과, 상기 이상 문턱값보다 작은 예조 문턱값을 이용하여, 상기 고로의 이상을 검출하는 이상 검출 스텝을 갖고,
상기 이상 검출 스텝에 있어서, 상기 평가값이 상기 이상 문턱값보다 큰 경우에는 이상이라고 판정하고, 상기 평가값이 상기 예조 문턱값보다도 큰 기간이 설정 기간 이상이 된 경우에는 이상의 예조가 있다고 판정하는, 고로의 이상 판정 방법.A blast furnace abnormality determination method for detecting abnormality in a blast furnace using a plurality of sensors installed at different positions in the blast furnace, comprising:
an evaluation value calculation step of calculating an evaluation value from a plurality of measurement data detected by the plurality of sensors;
an abnormality detection step of detecting abnormality in the blast furnace by using an abnormality threshold value based on the calculated evaluation value and a preliminary preparation threshold value smaller than the abnormality threshold value;
In the abnormality detection step, when the evaluation value is greater than the abnormality threshold, it is determined as abnormal, and when the period in which the evaluation value is greater than the preliminary preparation threshold is longer than a set period, it is determined that there is an abnormality. How to determine the abnormality of a blast furnace. 제6항에 있어서,
상기 예조 문턱값은, 통상 조업 시에 있어서의 상기 복수의 측정 데이터의 일부의 압력값의 변동이 정상 시의 압력값의 변동으로부터 소정의 범위를 초과하는 경우에 산출되는 상기 복수의 측정 데이터의 평가값을 이용하여 결정되는, 고로의 이상 판정 방법.7. The method of claim 6,
Evaluation of the plurality of measurement data that is calculated when the fluctuation of the pressure value of a part of the measurement data during normal operation exceeds a predetermined range from the fluctuation of the pressure value during normal operation. A method for determining abnormality in a blast furnace, which is determined using a value. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 고로의 이상 판정 장치를 이용하여 고로의 이상을 판정하면서 고로를 조업하는, 고로의 조업 방법.A method of operating a blast furnace, wherein the blast furnace is operated while determining the abnormality of the blast furnace using the apparatus for determining the abnormality of the blast furnace according to any one of claims 1 to 5. 제8항에 기재된 고로의 조업 방법에 의해 용선을 제조하는, 용선의 제조 방법.The manufacturing method of molten iron|metal which manufactures molten iron|metal by the operating method of the blast furnace of Claim 8.
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