JPH04329809A - 高炉操業支援装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉の各種センサーか
らの情報を加工、評価し、操業管理基準値を求める高炉
操業支援装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高炉の状況を診断し且つこれを管理する
方法として、従来一般に高炉操業者が高炉に設置された
種々のセンサーからの情報を定性的に判定して高炉の状
況の評価を行い、操業因子の最適な調整を行うという方
法が採られているが、その評価の結果には操業者の能力
や経験等による個人差があり、操業アクションの基準化
が難しいと共に、評価が定量的でないため操業解析が行
いにくいという問題点があった。

【０００３】このようなことから、例えば、特開昭５９
ー６４７０５号公報の高炉状況の検出方法が提案されて
いる。これは、高炉に設置されたセンサーの情報に基づ
き指数（装入物降下状況指数、圧力変動状況指数等）を
求め、これら指数値の制限値との比較、数区分への段階
評価、重み付けおよび加算により求めた後、求められた
指数を重み付けの後加算して炉況診断指数を求め、ガス
流分布指数等の各指数に対応した複数因子の長期的な情
報を指数化するとともに、これら指数値の目標値との比
較、数区分への段階評価、重み付けおよび加算より求め
、これら指数および前記炉況診断指数を重み付けして加
算することにより長期炉況診断指数を求め、該指数に基
づき高炉の長期的炉況を検出するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５９−６４７０５号公報の高炉状況の検出方法では、高
炉の使用原料の変化、操業状態の変化（例えば、オイル
コークス操業から微粉炭吹込み操業への変化）、炉寿命
の変化等より指数値の制限値をメンテナンスする必要が
あること、また炉況を評価しているだけであるから安定
炉況を得るためには別の手段が必要であるという問題点
がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような問
題点を解決しようとするもので、高炉に設置された各種
のセンサーからデータを所定の時刻で取り込むデータ入
力手段と、所定時間ごとのセンサーデータの平均値算出
手段と、前記センサーデータに基づいて荷下り速度、圧
力損失、ガス利用率等高炉の状況を示す各種データを作
成する手段と、前記平均値算出手段より得られた値およ
び高炉状況を示す各種データとから高炉状況を評価する
高炉状況評価手段と、平均値算出手段より得られた値、
高炉状況を示す各種データおよび高炉状況評価手段より
得られた評価値を一時記憶する手段と、記憶されている
平均値算出手段より得られた値および高炉状況を示す各
種データと高炉状況評価値との相関関係を算出する手段
と、求められた相関関係から高炉状況評価値に対し基準
値以上の相関関係のデータを抽出する手段と、高炉状況
評価値に対し基準値以上の相関関係のある平均値算出手
段より得られた値および高炉状況を示す各種データに関
し、高炉状況評価値を用いて操業管理基準値を作成する
手段とを備えたことを特徴とする高炉操業支援装置であ
る。

【０００６】

【作用】高炉に設置された各種センサーからの測定デー
タは、平均値演算手段と各種データ算出手段で装入物降
下速度、圧力損失等の炉況評価に必要なデータに加工さ
れ、加工データは高炉炉況評価手段で段階評価、経験則
による重み付け等を経て炉況診断指数が得られる。相関
関係算出手段でセンサー情報（測定値の平均値、加工デ
ータ）および炉況診断指数の傾向解析、センサー情報と
状況指数との相互相関と最大相関関数が求められる。管
理基準値作成手段でセンサー情報と状況指数との相互相
関と最大相関関数が得られ、これらから安定炉況を維持
するためのセンサー情報項目毎の管理基準値が得られる
。

【０００７】センサー情報は毎日データが更新されるか
ら使用原料の変化、操業状態の変化等があっても、その
状況変化に対応した管理基準値が得られる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を以下に詳細に説明する。図
１は本発明装置のブロック図である。図において、高炉
に設置されている各センサー（ゾンデ、温度計、圧力計
等）１の測定データは、データ入力手段２を介して平均
値算出手段３に送られる。平均値算出手段３では、各測
定データの所定時間（例えば、１分、１時間、１日等）
毎の平均値が求められ、一時記憶手段６で記憶される。 一方、各センサーの測定データは各種データ作成手段４
に送られ、装入物降下速度、圧力損失、ガス利用率等の
必要なデータに加工され、一時記憶手段６に記憶される
。

【０００９】また、高炉状況評価手段５は、高炉状況を
標準化し、炉況を定量的に評価する手段であり、平均値
算出手段３で得られた各測定データの平均値および各種
データ作成手段４で得られた装入物降下速度、圧力損失
、ガス利用率等の加工データは、各データを予め定めら
れた制限値または目標値と比較し、その比較結果に応じ
て各データ毎に段階評価（例えば、５段階評価）を行う
。そして、これによる評価指数にそれぞれ経験則に基づ
く重み付けを行い、装入物降下状況、圧力変動状況等を
表す因子（データの種類）毎にまとめて加算し、例えば
、１０点満点の評価を行う。この評価により炉況診断の
評価因子となるべき装入物降下状況指数、圧力変動状況
指数、ガス流変動状況指数、円周バランス状況指数およ
び炉熱変動指数が得られる。そして、装入物降下状況指
数、圧力変動状況指数、ガス流変動状況指数、円周バラ
ンス状況指数および炉熱変動指数の重み付けを行ってこ
れらを加算し、例えば、５０点満点評価による炉況診断
指数（高炉炉況評価値）を求める。そして、求められた
炉況診断指数（高炉炉況評価値）は一時記憶手段６に記
憶される。炉況診断および各評価の基礎となる因子（デ
ータの種類）の区分けの一例は、以下の通りである。

【００１０】炉況診断 装入物降下状況評価 ・装入物降下速度σ ・装入間隔σ ・スリップ強度 圧力変動状況評価 ・送風圧力σ ・シャフト圧力σ ・炉頂圧力異常変動 ガス流変動状況評価 ・ガス組成σ（ηｃｏ） ・ベル下ゾンデσ ・炉頂温度σ 円周バランス状況評価 ・ストックラインレベルσ ・炉頂温度σ ・溶銑中Ｓｉ濃度σ 炉熱変動評価 ・溶銑中Ｓｉσ ・羽口埋込温度σ

【００１１】相関関係算出手段７は、一時記憶手段６か
ら所定期間の各測定データの平均値、加工データ、状況
指数および炉況診断指数（高炉炉況評価値）を取り出し
、傾向解析および相関解析を行う。

【００１２】（１）傾向解析 センサー情報（各測定値の平均値、加工データ）の全デ
ータに対し個別に傾向解析するもので、解析は最近ｎ日
間（設定）のデータを用いて最小二乗法により１次回帰
線（Ｙ＝ａ＋ｂＸ）を求める。また、各解析毎に相関係
数（γ）を求める。

【００１３】（イ）最小二乗法 与えられたデータ　　ｘｉ　：当日より過去１０日間、
ｙｉ　：ｘｉ　に対応する実績値から数１、数２および
数３により　　Ｙ＝ａ＋ｂＸ　　なる形の方程式を求め
る。

【００１４】

【数１】

【００１５】

【数２】

【００１６】数１、数２より

【数３】

【００１７】（ロ）相関係数：γ 数４、数５および数６により求める。

【００１８】

【数４】

【００１９】

【数５】

【００２０】

【数６】

【００２１】（ハ）出力方法 全データに対し図２の様式でＣＲＴ画面９またはプリン
ター１０に表示する。標題およびＹ軸値を各データ解析
毎の項目とし、１０日分データをプロット後、求めた１
次回帰線　　Ｙ＝ａ＋ｂＸ，γ値を表示する。

【００２２】（２）相関解析 センサー情報と６状況指数（装入物降下状況指数、圧力
変動状況指数、ガス流変動状況指数、円周バランス状況
指数、炉熱変動状況指数、炉況診断指数）との相互相関
と最大相関関数をオペレータが設定するデータ数ｎとズ
レ数（日数差）τの各設定値に対し求める。

【００２３】（イ）相互相関 データ数ｎとズレ数τの設定値に対し、センサー情報と
状況指数を当日より過去ｎ日分読み込む。次にτの設定
値に対し、状況指数を０〜τまで変化（プラス）しての
比較データをプロットする。その様式例を図３に示す。 プロットしたデータに対し最小二乗法にて　　Ｙ＝ａ＋
ｂＸ　　を求める。

【００２４】ｎ＝１５，τ＝２の場合のセンサー情報と
状況指数との日の対応例を図４に示す。

【００２５】

【数７】

【００２６】数７で０〜τまでのγ（τ）を求め、その
中の最大値を最大相関関数γｍａｘ　とする。

【００２７】（ロ）出力方法 ＣＲＴ９の画面に最大相関関数の求まったτに対し図３
様式のグラフ、１次回帰線および最大相関関数γｍａｘ
　の表示を行う。状況指数名毎に全データのγｍａｘ　
、１次回帰線、センサー情報内のγｍａｘ　のベスト１
０ランク付けを行い、図５様式でプリンター１０でプリ
ントアウトする。管理基準値作成手段８は、センサー情
報と状況指数との相互相関と最大相関関数および安定操
業管理基準値を求めるものである。

【００２８】（１）処理内容（較差解析）（ａ）相関関
係を求めるデータ対応および状況指数をオペレータが入
力する。（例　　図６） （ｂ）入力された状況指数項目とセンサー情報に対しデ
ータ数（ｎ）、ズレ数（τ）を設定。 （ｃ）（ａ）（ｂ）で設定された項目に対し相関解析を
行う。

【００２９】（２）出力内容 （イ）ＣＲＴ９の画面出力 センサー情報１項目に対し、選択項目ＮＯ分のγｍａｘ
　が求まるため、例えば、３項目あればグラフを３面表
示する。表示内容はデータプロット、１次回帰線（Ｙ＝
ａ＋ｂｘ）、γｍａｘ　および基準値（安定炉況を維持
する状況指数）に対するｘ値（センサー情報）である。 （例　　図７） （ロ）プリンター１０での帳票出力 画面表示時求めたセンサー情報項目毎の基準値に対する
ｘ値の最大値を求め、その値を炉況安定管理基準値とし
図８のように表示する。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているか
ら、安定炉況を維持するためのセンサー情報項目毎の安
定炉況を維持するための管理基準値が得られ、しかも、
センサー情報は毎日データが更新されるから使用原料の
変化、操業状態の変化等があっても、その状況変化に対
応した管理基準値が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置のブロック図である。

【図２】相関関係算出手段による傾向解析結果のＣＲＴ
画面表示例を示す図である。

【図３】相関関係算出手段による相互相関解析結果のＣ
ＲＴ画面表示例を示す図である。

【図４】相関関係算出手段におけるセンサー情報と状況
指数との日の対応例を示す図である。

【図５】相関関係算出手段による状況指数名毎の相互相
関解析結果のプリンターの出力例を示す図である。

【図６】管理基準値作成手段における相関関係を求める
ためのデータ対応および状況指数基準値の入力例を示す
図である。

【図７】管理基準値作成手段による相互相関解析結果の
ＣＲＴ画面表示例を示す図である。

【図８】管理基準値作成手段による炉況安定基準値のプ
リンターの出力例を示す図である。

【符号の説明】

１　　炉体各センサー ２　　データ入力手段 ３　　平均値演算手段 ４　　各種データ作成手段 ５　　高炉状況評価手段 ６　　データ記憶手段 ７　　相関関係算出手段 ８　　管理基準値作成手段 ９　　ＣＲＴ １０　　プリンター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　高炉に設置された各種のセンサーから
   データを所定の時刻で取り込むデータ入力手段と、所定
   時間ごとのセンサーデータの平均値算出手段と、前記セ
   ンサーデータに基づいて荷下り速度、圧力損失、ガス利
   用率等高炉の状況を示す各種データを作成する手段と、
   前記平均値算出手段より得られた値および高炉状況を示
   す各種データとから高炉状況を評価する高炉状況評価手
   段と、平均値算出手段より得られた値、高炉状況を示す
   各種データおよび高炉状況評価手段より得られた評価値
   を一時記憶する手段と、記憶されている平均値算出手段
   より得られた値および高炉状況を示す各種データと高炉
   状況評価値との相関関係を算出する手段と、求められた
   相関関係から高炉状況評価値に対し基準値以上の相関関
   係のデータを抽出する手段と、高炉状況評価値に対し基
   準値以上の相関関係のある平均値算出手段より得られた
   値および高炉状況を示す各種データに関し、高炉状況評
   価値を用いて操業管理基準値を作成する手段とを備えた
   ことを特徴とする高炉操業支援装置。