(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キュポラから電気炉への熱源転換を図る顧客の設備計画、名前や住所を含む一般条件、および、鋳込み方法、月ごとの操業日数や操業日における操業時間を含む操業条件を入力する第１の入力データ手段と、
溶解量、消費電力、溶解時間、所期投資費用を含む、あらかじめ登録してある電気炉の容量別データを設備データとして入力する第２の入力データ手段と、
前記第１の入力データ手段及び前記第２の入力データ手段から入力されたデータをもとに、必要な溶解量が連続で得られる電気炉の容量と台数の組合せを炉候補として選定する炉候補選定手段と、
該炉候補選定手段により選定された炉候補について電気料金の計算、二酸化炭素排出量の計算、初期投資，ランニングコストの計算を行って事業所形態に適合する電気炉の容量と台数の組合せを表示するコスト計算・適合炉表示手段と、
該コスト計算・適合炉表示手段により表示された事業所形態に適合する電気炉の容量と台数の組合せの中からキュポラから電気炉への熱源転換を図る顧客へ推奨炉を選択する推奨炉選択手段と、
該推奨炉選択手段により選択された推奨炉について個別に操業開始時間から終了時間に至るサイクル線図を含む経済性比較のための帳票を作成する帳票作成手段と、
を備えることを特徴とする熱源転換ソリューション装置。
【請求項２】
前記炉候補選定手段は、炉定格電力、炉定格容量、最大溶解炉台数から求められる生産可能量が溶解量、操業日、操業時間、成分調整時間から求められる必要量又は平均鋳込み量、タクトタイム、成分調整時間から求められる必要量以上である電気炉の容量と台数の組合せを選定することを特徴とする請求項１に記載の熱源転換ソリューション装置。
【請求項３】
前記必要量を、溶解量、操業日、操業時間、成分調整時間から求める場合には、以下の式（１）
必要量  ＝  {(溶解原単位[kWh/t]×サイクル時間[分])×1[t]×溶解量[t/月]}／
{(サイクル時間[分]−成分調整時間[分])×(操業日[日/月])×操業時間[h/日]} ・・・(１)
により求めることを特徴とする請求項２に記載の熱源転換ソリューション装置。
【請求項４】
前記必要量を、平均鋳込み量、タクトタイム、成分調整時間から求める場合には、以下の式（２）
必要量  ＝  {(溶解原単位[kWh/t]×サイクル時間[分])×1[t]×平均鋳込み量[kg/枠]×60[分/h]}／
{(サイクル時間[分]−成分調整時間[分])×(タクトタイム[分/枠])×1000[kg/t]} ・・・・(２)
により求めることを特徴とする請求項２に記載の熱源転換ソリューション装置。
【請求項５】
前記生産可能量を、炉定格電力、炉定格容量、最大溶解炉台数から求める場合には、次の式（３）
生産可能量  ＝  炉定格電力［ｋＷ］×炉定格容量［ｔ］×ｎ［台］・・・・(３)
但し、ｎは最大溶解炉台数
により求めることを特徴とする請求項２に記載の熱源転換ソリューション装置。
【請求項６】
前記炉候補選定手段は、連続操業の場合には湯待ち判定を以下の式（４）により行い、湯待ちとならない電気炉の容量と台数の組合せを選定することを特徴とする請求項２に記載の熱源転換ソリューション装置。
湯待ち判定：１炉の出湯時間≧(１炉の溶解時間＋成分調整時間)／(ｎ-1)・・・・(４)
但し、ｎは最大溶解炉台数
【請求項７】
前記コスト計算・適合炉表示手段は、あらかじめデータベースに登録されている、料金プランデータ、換算係数データ、電気炉データを参照してシミュレーション演算を実行して電気料金の計算、二酸化炭素排出量の計算、初期投資，ランニングコストの計算を行うことを特徴とする請求項１に記載の熱源転換ソリューション装置。
【請求項８】
前記第１の入力データ手段で鋳込み方法を“バッチ”と入力した場合には、操業時間内に必要量を確保できるようにするために、
操業時間＞バッチ回数×（溶解＋出湯に必要な時間）
となるように炉の大きさ、必要量、バッチ回数（= 必要量／炉の大きさ）を選定して操業条件の入力を行うことを特徴とする請求項１に記載の熱源転換ソリューション装置。
【請求項９】
キュポラから電気炉への熱源転換を図る顧客の設備計画、名前や住所を含む一般条件、および、鋳込み方法、月ごとの操業日数や操業日における操業時間を含む操業条件を入力する過程、
溶解量、消費電力、溶解時間、所期投資費用を含む、あらかじめ登録してある電気炉の容量別データを設備データとして入力する過程、
前記入力された設備計画、一般条件、および、操業条件のデータ並びにあらかじめ登録してある電気炉の容量別データから入力されたデータをもとに、必要な溶解量が連続で得られる電気炉の容量と台数の組合せを炉候補として選定する過程、
選定された炉候補について電気料金の計算、二酸化炭素排出量の計算、初期投資，ランニングコストの計算を行って事業所形態に適合する電気炉の容量と台数の組合せを表示する過程、
表示された事業所形態に適合する電気炉の容量と台数の組合せの中からキュポラから電気炉への熱源転換を図る顧客へ推奨炉を選択する過程、および、
選択された推奨炉について個別に操業開始時間から終了時間に至るサイクル線図を含む経済性比較のための帳票を作成する過程、
を含むことを特徴とする熱源転換ソリューション方法。
【請求項１０】
前記炉候補として選定する過程は、炉定格電力、炉定格容量、最大溶解炉台数から求められる生産可能量が溶解量、操業日、操業時間、成分調整時間から求められる必要量又は平均鋳込み量、タクトタイム、成分調整時間から求められる必要量以上である電気炉の容量と台数の組合せを選定することを特徴とする請求項９に記載の熱源転換ソリューション方法。
【請求項１１】
前記必要量を、溶解量、操業日、操業時間、成分調整時間から求める場合には、以下の式（５）
必要量  ＝  {(溶解原単位[kWh/t]×サイクル時間[分])×1[t]×溶解量[t/月]}／
{(サイクル時間[分]−成分調整時間[分])×(操業日[日/月])×操業時間[h/日]}} ・・・・(５)
により求めることを特徴とする請求項１０に記載の熱源転換ソリューション方法。
【請求項１２】
前記必要量を、平均鋳込み量、タクトタイム、成分調整時間から求める場合には、以下の式（６）
必要量  ＝  {(溶解原単位[kWh/t]×サイクル時間[分])×1[t]×平均鋳込み量[kg/枠]×60[分/h]}／
{(サイクル時間[分]−成分調整時間[分])×(タクトタイム[分/枠])×1000[kg/t]} ・・・・(６)
により求めることを特徴とする請求項１０に記載の熱源転換ソリューション方法。
【請求項１３】
前記生産可能量を、炉定格電力、炉定格容量、最大溶解炉台数から求める場合には、次の式（７）
生産可能量  ＝  炉定格電力［kW］×炉定格容量［t］×ｎ［台］・・・・(７)
但し、ｎは最大溶解炉台数
により求めることを特徴とする請求項１０に記載の熱源転換ソリューション方法。
【請求項１４】
前記炉候補選定手段は、連続操業の場合には湯待ち判定を以下の式（８）により行い、湯待ちとならない電気炉の容量と台数の組合せを選定することを特徴とする請求項１０に記載の熱源転換ソリューション方法。
湯待ち判定：１炉の出湯時間≧(１炉の溶解時間＋成分調整時間)／(ｎ-1)・・・・(８)
但し、ｎは最大溶解炉台数
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造溶解について、キュポラから電気炉への熱源転換を図る際に現状の操業状態から転換後に必要となる炉の容量と台数の組合せを顧客に複数提示し、併せて炉の操業に関するシミュレーションを実施して、初期投資、年間エネルギーコスト、保守コスト、及びＣＯ２排出量などを計算するとともに帳票出力することで熱源転換を図ろうとする顧客にインセンティブを与える熱源転換ソリューション装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造工場の溶解炉は、長年キュポラによる操業が続けられてきているが、熟練技能者の高齢化や技能継承者の不足、発展途上国などにおけるコークス需要の高まりによる燃料コスト高騰と調達不安、ＣＯ２削減、工場環境改善、制御性の良さなどの観点から電気炉への熱源転換が図られつつあるものの、電気炉の初期投資金額が大きいことや、現状のキュポラ操業方法の変更が必要なことなどから、キュポラの操業を継続している鋳造工場の多いのが現状である。
【０００３】
キュポラから電気炉への熱源転換を阻害する要因の一つとして、炉容量や台数の想定、投資回収年の試算などは想定による手計算で算出しており、これらの検討に時間を要することや、熱源転換が必ずや個々の事業所の操業にマッチしたものになるとは限らないことなど、が阻害要因と考えられている。
【０００４】
そんな中にあって下記非特許文献１には、誘導炉（電気炉の典型例）とコークス炉（キュポラ）との経済性を比較する研究の中で、コークス炉と誘導炉とのコストを比較することで誘導炉への熱源転換を考えるうえでの一つの指標を提示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「鋳物用原材料問題への対応に関する調査研究」財団法人  産業研究所編、平成１７年４月、ｐ．５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した阻害要因を排除して熱源転換の促進を図るためには、キュポラにより現行操業をしている事業所の生産量、操業日数、操業時間などの条件から、多数ある電気炉（現状で２０種以上ある）と台数の組合せの中から事業所形態に適合する組合せをユーザに提示するとともに操業シミュレーションを行ったうえで初期投資とランニングコストなどを算出して熱源転換による優位な組合せをユーザに提示する必要がある。
【０００７】
したがって本発明は上記の阻害要因を排除してキュポラから電気炉への熱源転換を図るために、多数ある電気炉と台数の組合せの中から事業所形態に適合する組合せを選定し、その中から顧客に優位な組合せを提示する熱源転換ソリューション装置および方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明の態様は、キュポラから電気炉への熱源転換を図る顧客の設備計画、名前や住所を含む一般条件、および、鋳込み方法、月ごとの操業日数や操業日における操業時間を含む操業条件を入力する第１の入力データ手段と、
溶解量、消費電力、溶解時間、所期投資費用を含む、あらかじめ登録してある電気炉の容量別データを設備データとして入力する第２の入力データ手段と、
前記第１の入力データ手段及び前記第２の入力データ手段から入力されたデータをもとに、必要な溶解量が連続で得られる電気炉の容量と台数の組合せを炉候補として選定する炉候補選定手段と、
該炉候補選定手段により選定された炉候補について電気料金の計算、二酸化炭素排出量の計算、初期投資，ランニングコストの計算を行って事業所形態に適合する電気炉の容量と台数の組合せを表示するコスト計算・適合炉表示手段と、
該コスト計算・適合炉表示手段により表示された事業所形態に適合する電気炉の容量と台数の組合せの中からキュポラから電気炉への熱源転換を図る顧客へ推奨炉を選択する推奨炉選択手段と、
該推奨炉選択手段により選択された推奨炉について個別に操業開始時間から終了時間に至るサイクル線図を含む経済性比較のための帳票を作成する帳票作成手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記において、
前記炉候補選定手段は、炉定格電力、炉定格容量、最大溶解炉台数から求められる生産可能量が溶解量、操業日、操業時間、成分調整時間から求められる必要量又は平均鋳込み量、タクトタイム、成分調整時間から求められる必要量以上である電気炉の容量と台数の組合せを選定することを特徴とする。
【００１０】
また上記において、
前記必要量を、溶解量、操業日、操業時間、成分調整時間から求める場合には、以下の式（１）
必要量  ＝  {(溶解原単位[kWh/t]×サイクル時間[分])×1[t]×溶解量[t/月]}／
{(サイクル時間[分]−成分調整時間[分])×(操業日[日/月])×操業時間[h/日]} ・・・・(１)
により求めることを特徴とする。なおサイクル時間とは、溶解開始から出湯完了までの時間である（以下、同様）。
【００１１】
また上記において、
前記必要量を、平均鋳込み量、タクトタイム、成分調整時間から求める場合には、以下の式（２）
必要量  ＝  {(溶解原単位[kWh/t]×サイクル時間[分])×1[t]×平均鋳込み量[kg/枠]×60[分/h]}／
{(サイクル時間[分]−成分調整時間[分])×(タクトタイム[分/枠])×1000[kg/t]} ・・・・(２)
により求めることを特徴とする。
【００１２】
また上記において、
前記生産可能量を、炉定格電力、炉定格容量、最大溶解炉台数から求める場合には、次の式（３）
生産可能量  ＝  炉定格電力［kW］×炉定格容量［t］×ｎ［台］・・・・(３)
但し、ｎは最大溶解炉台数
により求めることを特徴とする。
【００１３】
また上記において、
前記炉候補選定手段は、連続操業の場合には湯待ち判定を以下の式（４）により行い、湯待ちとならない電気炉の容量と台数の組合せを選定することを特徴とする。
【００１４】
湯待ち判定：１炉の出湯時間≧(１炉の溶解時間＋成分調整時間)／(ｎ-1)・・・・(４)
但し、ｎは最大溶解炉台数
上記において、
前記コスト計算・適合炉表示手段は、あらかじめデータベースに登録されている、料金プランデータ、換算係数データ、電気炉データを参照してシミュレーション演算を実行して電気料金の計算、二酸化炭素排出量の計算、初期投資，ランニングコストの計算を行うことを特徴とする。
【００１５】
上記において、
前記第１の入力データ手段で鋳込み方法を“バッチ”と入力した場合には、操業時間内に必要量を確保できるようにするために、
操業時間＞バッチ回数×（溶解＋出湯に必要な時間）
となるように炉の大きさ、必要量、バッチ回数（= 必要量／炉の大きさ）を選定して操業条件の入力を行うことを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するために本発明の別の態様は、キュポラから電気炉への熱源転換を図る顧客の設備計画、名前や住所を含む一般条件、および、鋳込み方法、月ごとの操業日数や操業日における操業時間を含む操業条件を入力する過程、
溶解量、消費電力、溶解時間、所期投資費用を含む、あらかじめ登録してある電気炉の容量別データを設備データとして入力する過程、
前記入力された設備計画、一般条件、および、操業条件のデータ並びにあらかじめ登録してある電気炉の容量別データから入力されたデータをもとに、必要な溶解量が連続で得られる電気炉の容量と台数の組合せを炉候補として選定する過程、
選定された炉候補について電気料金の計算、二酸化炭素排出量の計算、初期投資，ランニングコストの計算を行って事業所形態に適合する電気炉の容量と台数の組合せを表示する過程、
表示された事業所形態に適合する電気炉の容量と台数の組合せの中からキュポラから電気炉への熱源転換を図る顧客へ推奨炉を選択する過程、および、
選択された推奨炉について個別に操業開始時間から終了時間に至るサイクル線図を含む経済性比較のための帳票を作成する過程、を含むことを特徴とする。
【００１７】
上記において、
前記炉候補として選定する過程は、炉定格電力、炉定格容量、最大溶解炉台数から求められる生産可能量が溶解量、操業日、操業時間、成分調整時間から求められる必要量又は平均鋳込み量、タクトタイム、成分調整時間から求められる必要量以上である電気炉の容量と台数の組合せを選定することを特徴とする。
【００１８】
また上記において、
前記必要量を、溶解量、操業日、操業時間、成分調整時間から求める場合には、以下の式（５）
必要量  ＝  {(溶解原単位[kWh/t]×サイクル時間[分])×1[t]×溶解量[t/月]}／
{(サイクル時間[分]−成分調整時間[分])×(操業日[日/月])×操業時間[h/日]} ・・・・(５)
により求めることを特徴とする。
【００１９】
また上記において、
前記必要量を、平均鋳込み量、タクトタイム、成分調整時間から求める場合には、以下の式（６）
必要量  ＝  {(溶解原単位[kWh/t]×サイクル時間[分])×1[t]×平均鋳込み量[kg/枠]×60[分/h]}／
{(サイクル時間[分]−成分調整時間[分])×(タクトタイム[分/枠])×1000[kg/t]} ・・・・(６)
により求めることを特徴とする。
【００２０】
また上記において、
前記生産可能量を、炉定格電力、炉定格容量、最大溶解炉台数から求める場合には、次の式（７）
生産可能量  ＝  炉定格電力［kW］×炉定格容量［t］×ｎ［台］・・・・(７)
但し、ｎは最大溶解炉台数
により求めることを特徴とする。
【００２１】
また上記において、
前記炉候補選定手段は、連続操業の場合には湯待ち判定を以下の式（８）により行い、湯待ちとならない電気炉の容量と台数の組合せを選定することを特徴とする。
【００２２】
湯待ち判定：１炉の出湯時間≧(１炉の溶解時間＋成分調整時間)／(ｎ-1)・・・・(８)
但し、ｎは最大溶解炉台数
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、キュポラから電気炉への熱源転換を図ろうとする顧客の現行キュポラ事業所における生産量、操業日数、操業時間を含む条件を基に、電気炉と台数の多数の組合せの中から事業所形態に適合する組合せを選定し、選定した組合せについて操業シミュレーションを行って電気料金、二酸化炭素排出量、初期投資，ランニングコストを算出して顧客に優位な組合せを提示することが可能となるため、熱源転換を図ろうとする顧客に大きなインセンティブを与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示した熱源転換ソリューション装置の機能を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】図１に示した熱源転換ソリューション装置におけるデータおよび処理の流れを表す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置の動作を説明するためのフロー図である。
【図５】図４における炉候補の適合性をチェックする詳細フロー図である。
【図６】図１に示した各種データベースに包含される構成要素(内容)の概要を示す表である。
【図７】本発明の実施形態に係る電気炉の炉容量(単位：kg)及び炉入力(単位：kW)の関係を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置で用いられる顧客情報画面例(その１)を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置で用いられる顧客情報画面例(その２)を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置で用いられる顧客情報画面例(その３)を示す図である。
【図１１】鋳込み方法が連続の場合の操業形態の一例を示す図である。
【図１２】鋳込み方法がバッチの場合の操業形態の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置によるシミュレーション結果一覧画面例を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置による帳票出力例(経済性比較)を示す図である。
【図１５】図１４に示された帳票出力中の検討プラン１における誘導炉の操業サイクル線図及びデマンドの推移を示す帳票出力例である。
【図１６】図１４に示された帳票出力中の検討プラン２における誘導炉の操業サイクル線図及びデマンドの推移を示す帳票出力例である。
【図１７】図１４に示された帳票出力中の検討プラン３における誘導炉の操業サイクル線図及びデマンドの推移を示す帳票出力例である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置の構成を示す機能ブロック図である。図１において本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置は、図２に示されるようなコンピュータのハードウェア構成で実現され、ＣＰＵ(中央処理装置)に対して各種指示やデータを入力する入力部100、各種プログラムを格納するプログラム記憶部200、各種入力されたデータや指示に基づいてＣＰＵ(中央処理装置)を用いてデータ処理を行う制御部300、各種の情報を格納する各種データベース400、処理中のデータおよびデータ処理した結果を出力（表示を含む）する出力部500、および、上記した各部間を接続するバス600により構成されている。その動作については後で詳しく説明する。
【００２６】
制御部300は、入力処理部310、シミュレーション実行部320、画面表示制御部330、および、帳票出力処理部340に機能分けされ、処理が実行されるようになっている。制御部300に入力されるデータおよび制御部300から出力されるデータの概要は図３において説明示される。
【００２７】
また各種データベース400は、顧客データ410、電気炉データ420、料金プランデータ430、および、換算係数データ440に分けられて格納され、本発明の熱源転換ソリューションによるデータ処理において適宜参照される。
【００２８】
図２は、図１に示した熱源転換ソリューション装置の機能を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。同図に示すコンピュータのハードウェアは専らスタンドアローン構成を採っており、ＣＰＵ(中央処理装置)21、一時記憶装置22、プログラムメモリ23、入力装置24、出力装置25、及びネットワーク接続部26を有し、これら各部が内部バス27により互いに接続されるようになっている。なお図１に示した熱源転換ソリューション装置の機能を実現するためのコンピュータのハードウェアはスタンドアローン形式に限定されるものでなく、後述するようにクライアントサーバ形式のものであってもよい。
【００２９】
ＣＰＵ21は、コンピュータシステム全体を制御する中央処理装置である。一時記憶装置22は、プログラムの実行やデータの更新の際には、プログラムメモリ23に記憶されているプログラムあるいは処理中のデータを一時的に格納するＲＡＭ等のメモリである。プログラムメモリ23は、例えばハードディスク等を含み、後述する様々な処理・機能（図４，図５に示す処理を参照）を、コンピュータに実行させるためのプログラム（ＯＳ（Operating System）プログラムやアプリケーションプログラムなど）や各種データベース（図１，図６を参照）を格納するために用いられる。なおプログラムメモリ23は、ＦＤ（フレキシブル・ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、光磁気ディスク等の可搬型記録媒体による構成であってもよい。
【００３０】
ＣＰＵ21は、一時記憶装置22に読み出したプログラム／データを用いて、図１に示した制御部300における各種処理又は制御を実行する。入力装置24は、例えば、キーボード、マウス等を使用して図１に示した制御部300に対して各種指示やデータを与えるものである。出力装置25は、例えば液晶表示装置などのディスプレイであり、該ディスプレイに表示された内容を帳票として出力することも含む。帳票の内容については後述する。
【００３１】
ネットワーク接続部26は、任意のネットワークに接続して、他の情報処理装置とのコマンド／データ送受信を行えるようにするための構成であって、上記プログラム／データは、ネットワーク接続部26に接続されているネットワークを介して、他の装置内に記憶されているものをダウンロードして使用するようにしてもよい。あるいは、更に、インターネットを介して、外部の他の装置内に記憶されているものをダウンロードして使用するようにしてもよい。
【００３２】
図３は、図１に示した熱源転換ソリューション装置におけるデータおよび処理の流れを表す図である。図３に示されるように、ソリューション装置本体部(ツールとも云う)10に入力される入力データ１として、キュポラから電気炉への熱源転換を図る顧客の設備計画、名前や住所などの一般条件、および、月ごとの操業日数や操業日における操業時間などの操業条件が含まれる。またソリューション装置本体部10には、設備データ２として電気炉（例として誘導炉）の容量別データが入力される。
【００３３】
ソリューション装置本体部(ツール)10は、上述のように各入力されたデータ１，２をもとに、炉の選定、出湯サイクル計算、エネルギーコスト計算、ＣＯ２排出量計算、および、帳票生成などの処理を実行する。これについては図４および図５を用いて詳しく説明する。
【００３４】
ソリューション装置本体部(ツール)10から出力される出力データ３として、熱源転換を図る顧客への推奨設備（容量、電力、台数）、出湯サイクル、エネルギーコスト比較、ＣＯ２排出量比較、設備レイアウト、および、概略価格などが含まれる。
【００３５】
図４は、本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置の動作を説明するためのフロー図である。図４のステップ（図上ではステップを“S”と略記する。以下同じ）１において、設備計画、一般条件、操業条件を図１の入力部100および図８〜図１０に示す顧客情報画面を通して入力する。設備計画、一般条件、操業条件の内容については図３の入力データ１の項目で既に説明したのでここでは省略する。次いで、登録炉数の変数である「ｉ」について、i = 1,登録炉数,1に設定する（S2）。この内容は、登録炉の１番目のものから最大登録炉数（実施例では図７の丸印で示された２１種）に至るまで１ステップずつ処理することを表している。次に、上述の操業条件で決定された最大炉数の変数である「ｎ」について、n = 2,最大炉数,1に設定する（S3）。本フローチャートは鋳込み方法を“連続”と選択した場合の処理フローであって、その場合には炉の最大炉数は２以上で後述する図１１の説明中にあるように炉の最大炉数は（ｎ＋1）となる。したがって、ステップS3における内容は、２以上となる最大炉数について１ステップずつ処理することを表している。鋳込み方法を“バッチ”と選択した場合の処理フローは示していないが、図９の鋳込み方法を「バッチ」とした場合の操業条件の記入や図１２に示すバッチの場合の操業形態にしたがって処理される。図９や図１２の説明については後述する。
【００３６】
次いでステップS4において、炉候補の適合性チェックを行う。炉候補の適合性チェックについては、図５の詳細フローで説明するのでここではその内容に触れない。不適合であれば、ステップS8に進み、n についてインクリメントして再びステップS3に戻り、適合する炉が決まるまでステップS4を繰り返す。
【００３７】
ステップS4の炉候補の適合性チェックで適合であれば、ステップS5に進み、電気料金の計算を行う。電気料金は、図１のデータベース「料金プラン」430にあらかじめ登録されている料金プランか、または図示していない契約メニュー画面で入力した料金プランのいずれかを使用して計算がなされることになる。
【００３８】
ステップS6では、ＣＯ２量の計算を行う。二酸化炭素係数は、図１のデータベース「換算係数」440に登録されているものを使用して計算がなされる。次に、ステップS7では、初期投資、ランニング費用の計算を行う。これらの費用は、図１のデータベース「電気炉」420にあらかじめ登録されているコスト、および後から入力される設備投資額を使用して計算がなされる。
【００３９】
ステップS8では、記述したように n についてインクリメントして再びステップS3に戻り、ステップS4からステップS7の処理を繰り返す。
ステップS8の処理で n が最大炉数についての処理が終了したならば、ステップS9に進む。ステップS9では、 i についてインクリメントして再びステップS2に戻り、ステップS3からステップS8の処理を繰り返す。そしてステップS9の処理で i が登録炉数、すなわちあらかじめ登録した図７の丸印で示された２１種についての処理が終了したならば、ステップS10に進む。
【００４０】
ステップS10では、適合した炉( i )と数( n )の組合せを表示する。つまりステップS10の処理を行うことによりシミュレーション結果の一覧表示を図１３のように行う。次にステップS11では、入力データの変更が有るか否かをチェックする。入力データの変更とは、料金プランの変更や操業時間の変更などについて変更があればステップS2に戻り、ステップS2からステップS10の処理を再度行う。
【００４１】
入力データの変更がなければステップS12に進み、ステップS12において、適合した炉( i )と数( n )の組合せの中から顧客に優位な組合せを帳票出力対象として選択する。この選択は、図１３のシミュレーション結果一覧表示の右端で「未選択」ボタンを「選択」ボタンに変更することで行う。なお本発明の実施例では最大で３つの選択を許容している。そして最後にステップS13に進み、帳票の作成処理を実行してすべての処理を終了する。なお作成処理される帳票は、「表紙」、「経済性比較」、「検討プラン」および「レイアウト図」の４部構成で出力される。本明細書では、「表紙」および「レイアウト図」については敢えて触れないことにする。
【００４２】
図５は、図４における炉候補の適合性をチェックする詳細フロー図である。図５のステップS41において、溶解量、操業日、操業時間、成分調整時間から必要量を計算する。ここで必要量は、以下の式(１)によって計算される。
【００４３】
必要量  ＝  {(溶解原単位[kWh/t]×サイクル時間[分])×1[t]×溶解量[t/月]}／
{(サイクル時間[分]−成分調整時間[分])×(操業日[日/月])×操業時間[h/日]} ・・・・(１)
または平均鋳込み量、タクトタイム、成分調整時間から必要量を計算するようにしても良い。その場合に必要量は以下の式（２）によって計算される。
【００４４】
必要量  ＝  {(溶解原単位[kWh/t]×サイクル時間[分])×1[t]×平均鋳込み量[kg/枠]×60[分/h]}／
{(サイクル時間[分]−成分調整時間[分])×(タクトタイム[分/枠])×1000[kg/t]} ・・・・(２)
次にステップS42では、図４のステップS2及びS3で定義された、登録炉数の変数である「ｉ」および操業条件で決定された最大炉数の変数である「ｎ」による組合せにて生産可能量を計算する。
【００４５】
ここで生産可能量は、以下の式(３)によって計算される。
生産可能量  ＝  炉定格電力［kW］×炉定格容量［t］×ｎ［台］・・・・(３)
但し、ｎは最大溶解炉台数
そしてステップS43では、生産可能量が必要量以上であるかを判定する。つまり、上記式（３）により求められる生産可能量が上記した式（１）または式（２）のいずれかににより求められる必要量以上であるかを判定する。
【００４６】
ステップS43で生産可能量が必要量以上でなければ、ステップS44に進み、ｉ，ｎの組合せを不適合と判定し、図４のステップS8に進むことになる。またステップS43で生産可能量が必要量以上であれば、ステップS45に進み、湯待ち判定がＯＫかを判定する。
【００４７】
湯待ち判定がＯＫか否かは、次の式（４）により判定される。すなわち、
湯待ち判定ＯＫ：１炉の出湯時間≧(１炉の溶解時間＋成分調整時間)／(ｎ-1)・・・(４)
但し、ｎは最大溶解炉台数
ステップS45で湯待ち判定がＯＫでなければ、ステップS44に進み、上述したようにｉ，ｎの組合せを不適合と判定し、図４のステップS8に進むことになる。またステップS45で湯待ち判定がＯＫであれば、ステップS5に進み、電気料金の計算を行う。
【００４８】
図６は、図１に示した各種データベースに包含される構成要素(内容)の概要を示す表である。図６において、データベース「顧客」410には、基本情報411としてお客さま名、住所、受電電圧（高圧/低圧）などの一般情報が格納され、操業条件412として、炉の稼動日数、操業時間、月産溶解量(溶解量から生産量を求める場合)、平均鋳込み量と平均タクトタイム(鋳込み量から生産量を求める場合)、最大鋳込み量、鋳込み方法(連続/バッチ)、バッチ出湯時間、炉の大きさ、成分調整時間、操業開始時刻、片付け時間、などの構成要素(内容)が格納される。また算定定数413として、プラン名、コークス情報、コーコス単価、コークス比、築炉材料費、などの構成要素(内容)が格納される。
【００４９】
またデータベース「電気炉」420には、炉容量、炉入力、溶解率、電力消費、冷却水量、標準レイアウト図、標準レイアウト寸法、標準本体価格、築炉材料費概算、成分調整時間、成分調整電力、初回溶解時間、保温電力、などの構成要素(内容)が格納される。
【００５０】
またデータベース「料金プラン」430には、プラン名、基本料金単価、従量料金単価、季時別、などの構成要素(内容)が格納される。
またデータベース「換算係数」440には、コークス、及び、電力のＣＯ２換算係数が構成要素(内容)として格納される。
【００５１】
図７は、本発明の実施形態に係る電気炉(誘導炉)の炉容量(単位：kg)及び炉入力(単位：kW)の関係を示す図である。図中、炉容量(単位：kg)は、列方向に配置され、また炉入力(単位：kW)は行方向に配置され、行列の交点に示された２１の丸印は、本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置により顧客に提示できるキュポラから電気炉に変えた場合の選択可能な電気炉の候補（組合せ）を示している。具体的に２１の丸印は、図４のステップS2で、［i=1,登録炉数,1］における「登録炉数」に該当する。
【００５２】
図８は、本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置で用いられる顧客情報画面例(その１)を示す図である。図８に示す顧客情報画面は、図１に示す入力部100を介して担当者が制御部300における入力処理部310に指示を出すことにより画面上に表示されるもので、画面上部のタブにより「基本情報」が選択されていることを示し、当該画面において顧客の基本情報の閲覧および編集を行う。そして記入欄の「１）お客さま名」は、顧客情報の登録名称であり、ツールはこの名称で管理するためこの欄の記入は必須である。そして当該お客さま名における（生産量６ｔ／月：連続）は、当該お客さま（顧客）が、１ヶ月の生産量として“６ｔ”を予定し、また生産形式として“連続”を予定していることを示している。これについては後で詳しく説明する。
【００５３】
次いで記入欄の「２）住所」、「３）電話番号」に一般条件が記入され、記入欄の「４）据付場所」、「５）設備予算」、「６）実施時期」、「７）稼動率(現状)」に設備計画が記入される。また記入欄の「８）高圧電源」、「９）低圧電源」は、本発明で考慮されている電源電圧の値が記述される。
【００５４】
画面下部の「保存」ボタンは、当該ボタンを操作することにより、他の顧客情報画面における「操業条件」、「算定定数」における記入と共に、その内容を一括で保存することができる。
【００５５】
図９は、本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置で用いられる顧客情報画面例(その２)を示す図である。図９に示す顧客情報画面は、図８に表示された画面上部のタブを「操業条件」に選択することで表示され、当該画面において溶解炉の操業条件の閲覧および編集を行う。そして記入欄「稼動日数と操業時間」の項目における「１）炉の稼動日数」および、「２）操業時間」には、キュポラの現状と更新時(誘導炉)の操業日数と操業時間を記入する。
【００５６】
より具体的には、「１）炉の稼動日数」は、溶解炉が１ケ月あたり溶湯を生産している日数を示している。また、「２）操業時間」は、１日あたりの操業可能時間のことで、片付け時間を含む。シミュレーション演算ではこの時間を超えないプランを選定することになる。なお、選定されたプランにおける操業時間例は、図１５ないし図１７に示される誘導炉のサイクル線図を参照されたい。
【００５７】
次に、「溶解量から生産量を求める」または「鋳込み量から生産量を求める」のいずれかがラジオボタンのチェックにより選択される。画面例では「溶解量から生産量を求める」のラジオボタンがチェックされたことにより選択されている。その結果、記入欄の「３）溶解量」において、現状の生産量および更新時の生産量が記入される。
【００５８】
より具体的に「溶解量から生産量を求める」は、１ケ月あたりの溶解生産量を算出するものであり、また「鋳込み量から生産量を求める」は、型１枠あたりの鋳込み時間［分］と鋳込み量［kg］から溶解生産量を［kg］を算出する（キュポラの場合には「操業時間」の入力も必要となる）。
【００５９】
次いで、記入欄の「６）鋳込み方法」ないし記入欄の「１２）成分調整時間」により誘導炉の操業方法を入力する。記入欄の「６）鋳込み方法」ないし記入欄の「１２）成分調整時間」は、記入欄の「１）炉の稼動日数」および「２）操業時間」とともに必須記入で、それ以外の記入欄の「３）溶解量」、若しくは、記入欄の「４）平均鋳込み量」，「５）平均タイムタクト」についてはいずれかを選択して記入必須である。
【００６０】
記入欄の「７）最大鋳込み量」には、型に鋳込む最大量［kg］を記入し、シミュレーション演算ではこの設定値より小さい容量の誘導炉は選定対象外とする。また記入欄の「８）鋳込開始時刻」には、誘導炉の初回溶解が終了し、造型ラインに出湯開始可能時刻を記入し、開始時間（操業時間）によりシミュレーション結果である電気料金が変更になる。記入欄の「９）片付け時間」には、溶解作業の片付け時間を記入する。この時間は“操業時間”に含まれる。
【００６１】
記入欄の「１０）バッチ出湯時間」は、上記した鋳込み方法で「バッチ」を選択した場合に時間を設定するもので、溶湯を次工程に出湯し空になるまでの時間を記入する。また記入欄の「１１）炉の大きさ」には、鋳込み方法で「バッチ」を選択した場合に設定するもので、誘導炉の容量［kg］を指し、「最大鋳込み量」の１０倍程度が目安となっている。シミュレーション演算では、この設定値より小さい炉容量の誘導炉は選定されない。
【００６２】
記入欄の「１２）成分調整時間」には、溶解作業における溶湯の成分を調整する時間や測温、スラグオフ時間［分］を記入する。さらに保温に要する時間が付加される(初期値は１０分と見込まれている)。
【００６３】
図１０は、本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置で用いられる顧客情報画面例(その３)を示す図である。図１０に示す顧客情報画面は、図８に表示された画面上部のタブを「算定定数」に選択することで表示され、当該画面において電力プランなどの各定数の閲覧および編集を行う。そして記入欄「電力プラン」の項目における「プラン名」には“高圧タイムプラン”もしくは“高圧プラン”のいずれかが選択されるので当該選択されたプランの基本料金、季における料金単価を記入する。
【００６４】
次に、記入欄「ＣＯ２換算係数」の項目には、データベース「換算係数」440に格納されている二酸化炭素換算係数を記入する。
次いで、記入欄「コークス」の項目には、キュポラのコークス比とコークス価格を記入する。そして記入欄「キュポラ」の項目における「築炉材料費」には、キュポラの年間メンテナンス費を記入する。
【００６５】
画面下部の「計算」ボタンは、当該ボタンを操作することにより、他の顧客情報画面における「基本情報」、「操業条件」における記入を基にシミュレーション演算を実行させる。そしてシミュレーション演算を実行することで、画面下部の「結果」ボタンが有効となり、「結果」ボタンを操作することで図１に示す制御部300における画面表示制御部330の処理により図１３に示す「シミュレーション結果一覧」画面が表示される。
【００６６】
図１１は、鋳込み方法が連続の場合の操業形態の一例を示す図である。図１１では鋳込み方法が“連続”に選択され且つ炉の台数が４の場合の操業形態を示すものである。“連続”とは、溶湯を次工程へ連続的に供給する操業形態であり、次工程は作業を中止する必要がないため、作業のロスタイムを低減することができる。したがって鋳込み方法が“連続”は、次工程の作業効率を考慮する場合に向いている。本発明の熱源転換ソリューション装置は、溶解炉が２炉〜最大炉数についてシミュレーション演算を実行する。図１１に示すような鋳込み方法が“連続”の場合には、湯待ちとならない（出湯時間に空きがない）ように、炉の容量と台数(= 4)が選定されている。出湯時間[t/時間]は、溶解量[t/月]／(操業日[日/月])×操業時間[時間/日]、または、平均鋳込み量[kg/枠]×時間あたりの枠数（60[分]／タクトタイム[分]）で算定される。
【００６７】
そして炉は、ｎ台溶解しさらに１台が出湯となるように最大（ｎ＋1）台を選定する。それゆえ、炉の最大数は（ｎ＋1）台で、それが最大炉数になる。また溶解に必要な台数は、ｎ≦ 最大炉数−１になるように炉の容量と炉の台数が選定される。そして、図４のフロー図で説明したように、複数のｉ，ｎの組合せが選定された場合、各々について出力データ（電気料金の計算、ＣＯ２の計算、初期投資，ランニング費用の計算など）を算出する。図４及び図５のフロー図で説明したように、溶解量が不足する場合、すなわち生産可能量≧必要量を満足しない場合には炉の大きさを大きくして、ｉ，ｎの組合せが生産可能量≧必要量を満足するものを選定する。
【００６８】
図１２は、鋳込み方法がバッチの場合の操業形態の一例を示す図である。図１２では鋳込み方法が“バッチ”に選択され且つ炉の台数が１の場合の操業形態を示すものである。“バッチ”とは、溶湯を断続的に供給する操業形態であり、溶解炉は単炉または２炉でシミュレーション演算を行うことになる。２炉で運転する場合には、30分積算電力量(電力デマンド)を抑制するために交互運転を行うが、鋳込み方法が“バッチ”は、溶解作業の効率を考慮する場合に向いている。図１２に示すような鋳込み方法が“バッチ”の場合には、操業時間内に必要量が供給される必要がある。すなわち、必要量＝ｔ／日（入力値より算出）、炉の大きさ＝入力値、バッチ回数＝必要量／炉の大きさ、そしてバッチ回数×（溶解＋出湯に必要な時間）＞操業時間の場合には溶解量が不足するため選定不可とする。したがって、溶解量が不足する場合は炉の大きさを大きくして選定をやり直すことになる。なお、選定不可の場合、および代案として２炉を交互運用して溶解量を試算して、入力値／２≦炉の大きさ＜入力値の範囲に収めるようにする。
【００６９】
図１３は、本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置によるシミュレーション結果一覧画面例を示す図である。図９の下部に示す「計算」ボタンを操作することでシミュレーション演算が実行され、シミュレーション演算結果が出ることで図９の下部に示す「結果」ボタンが有効となり、該「結果」ボタンを操作することで図１に示す制御部300における画面表示制御部330の処理により画面上に表示されるもので、図１３に示すシミュレーション結果一覧画面には、図８ないし図１０に示した顧客情報画面で編集された各入力項目に基づいて実行されたシミュレーション演算結果一覧が示される。そして列方向の「溶解方法」、「溶解炉」、「初期費用」、「年間電気代」、「契約電力」、および、「ＣＯ２排出量」の各項目についてのシミュレーション結果が一覧で表示されている。一覧表示されたシミュレーション結果のうち、最大で３候補を帳票出力するために選択可能で、図面下部右に示された「出力」ボタンを操作することで選択された候補(プラン)を図１４ないし図１７に示すように帳票出力が可能となる。また図面下部左には、帳票作成進捗状況がパーセンテージにより表示される。
【００７０】
図１４は、本発明の実施形態に係る熱源転換ソリューション装置による帳票出力例(経済性比較)を示す図である。図１４に示す帳票出力例(経済性比較)は、図１に示す出力部500を介して制御部300における帳票出力処理部340の制御のもとに出力されるものである。そして図１４に示される誘導炉のエネルギーコストは、現行キュポラの生産量を更新時の誘導炉で生産した場合の値で経済性を比較するものである。
【００７１】
ここで図１４に示す「経済性比較」の表について若干説明を補足する。「経済性比較」は、現行のキュポラ生産量を更新時の誘導炉で同量の生産を行った場合の経済比較であり、「１．操業日数と溶解量」、「２．誘導炉の仕様」、「３．年間溶解エネルギー費用」、「４．ＣＯ２排出量」、「５．費用概算」の各項目に分けて、「現行」、「検討プラン１」、「検討プラン２」、「検討プラン３」について算出したものである。
【００７２】
そして「１．操業日数と溶解量」の項目についてさらに補足すれば、
「１）操業日数」は、操業条件について図９の顧客情報画面で記入した「炉の稼動日数」と同じである。
【００７３】
「２）炉の稼動時間」は、誘導炉の初回溶解開始時間から溶解終了時間までの溶解作業時間であり、詳しくは図１５ないし図１７に示す操業サイクル線図を参照されたい。
「３）溶解量（日）」は、操業条件について図９の顧客情報画面で記入した「１日あたりの生産量」であり、括弧内の値は更新後に炉の稼働時間内で溶解できる量を示しており、その値は、溶解サイクル×１サイクルの溶解量により計算される。
【００７４】
「４）溶解量（月）」は、１ヶ月あたりの生産量であり、括弧内の値は、溶解量（日）×操業日数により計算される
「５）最大溶解量（月）」は、炉を連続稼動した時の生産量であり、その値は、初回溶解量＋炉容量×操業時間（初回出湯時間と片付け時間を除く）÷１サイクルの溶解時間×操業日数により計算される。
【００７５】
次に「２．誘導炉の仕様」の項目についてさらに補足すれば、
「１）台数」は、検討プランにおける誘導炉の台数である。
「２）炉容量」は、検討プランにおける誘導炉の容量値である。
【００７６】
「３）炉入力」は、検討プランにおける誘導炉の入力値である。
また「３．年間溶解エネルギー費用」の項目についてさらに補足すれば、
「１）コークス費用」は、溶解量（kg／月）×コークス比（％）×単価（円／kg）×12により年間の費用が算出される。
【００７７】
「２）契約電力」は、30分積算電力量(デマンド値)×２により算出される。
「３）使用電力量」は、誘導炉単体のみの値により算出される。
「４）電気料金」は、誘導炉単体でのみ消費する電力量であり、図１０に示した算定定数の編集画面で設定した高圧電力プランの「契約メニュー」と電気料金計算式により算出される。一例を示すと、契約メニューが{高圧電力  500kW以上  第2種（高圧プランＢ）}の場合、基本料金（1月1kWあたり）は、1,780円で、電力量料金（1kWhあたり）は、夏季  10.92円で、その他季  10.03円である。そして基本料金は、基本料金単価×契約電力×力率割引・割増し（0.85固定［力率100％］）×12により年間の費用が算出される
次に「４．ＣＯ２排出量」の項目についてさらに補足すれば、
「１）排出量」は、コークス(キュポラ)と電力量(誘導炉)における二酸化炭素排出量であり、図１０に示した算定定数の編集画面で設定した「換算係数」により計算される。具体例を示せば、
コークス    3.17t-CO2/t（環境省ホームページ 二酸化炭素排出量の算定に用いる排出係数(2010年08月13日更新)による）であり、
電力        0.000455t-CO2/kWh（環境省ホームページ 平成20年度の電気事業者別実排出係数(2010年08月16日更新)による）である。
【００７８】
次に「５．費用概算」の項目についてさらに補足すれば、
「１）初期費用」のうち、
標準本体価格、概略工事価格は、炉、インバータ、制御盤、冷却設備を含むが、集塵機、耐火物急速解体装置、リングフード、傾動用ハンドポンプは除外される。価格情報は、図１及び図６に示したデータベース「電気炉」420内に登録されている。
【００７９】
受電設備価格は、試算上のデマンド(kW)×1.2×単価(円/kW)により算出される。単価情報は、図１及び図６に示したデータベース「料金プラン」430内に登録されている。
「２）運転・保守費用(年間)」のうち、
溶解エネルギー費用は、キュポラは年間のコークス代金により算出され、誘導炉は年間の電気料金により算出される。
【００８０】
築炉材料費は、キュポラは図１０に示した算定定数の編集画面で設定されており、誘導炉は、図１及び図６に示したデータベース「電気炉」420内に登録されている。
図１５は、図１４に示された帳票出力中の検討プラン１における誘導炉の操業サイクル線図及びデマンドの推移を示す帳票出力例である。図１５の検討プラン１における誘導炉の操業サイクル線図から分かるように、溶解方法は“連続”であって且つ3台使用し、検討プラン１では、最初の炉の溶解開始時間が7時19分で出湯前溶解に101分を要し、最初の炉の出湯開始時間が9時00分である。そして操業時間が696分に渡り、20時36分に１日の操業を終了する。操業時間には片付け時間は含まれていない。なお２回目の溶解時間に46分を要し、成分調整と出湯に掛かる時間は39分であることが示されている。また図１５の検討プラン１における誘導炉の30分デマンドの推移から、予測電力デマンドを確認することができる。なおデマンドピーク値が次期の電力料金に反映される。
【００８１】
ここで検討プラン１について補足すると、図１４の経済性比較の表で明らかなように、選定された検討プランでは、誘導炉の仕様や電気情報および溶解サイクル線図についての詳細を確認できるようになっている。
【００８２】
また「１．操業日数と溶解量」については、操業日数は20日で、稼動時間[分/日]は797[分/日]で、溶解量[t/日]は48.0[t/日]である。また溶解量[t/月]は960.0[t/月]で、最大溶解量[t/月]は1,237.3[t/月]である。
【００８３】
また「２．誘導炉の仕様」については、溶解炉の容量、入力および台数が、2000kg(1500kW)×3台である。なお、「２．誘導炉の仕様」について図１４及び図１５には示されていないが、顧客への帳票出力(提案書)には、“溶解率[t/h]”、“初回・通常溶解原単位[kWh/t]”、“初回・通常溶解電力”、“保温電力”、“成分調整時間”、“出湯時間”についても出力される。ここで“溶解率[t/h]”は、誘導炉が１時間で溶解できる量を示すもので、検討プラン１では2.58[t/h]である。“初回・通常溶解原単位[kWh/t]”は、誘導炉が１t溶解するのに必要な電力量で、小さいほどエネルギー効率が良い。そして溶解原単位には、溶解以外の成分調整時間と出湯時間の保温電力量も含まれる。検討プラン１では、初回溶解原単位[kWh/t]が721[kWh/t]で、通常溶解原単位[kWh/t]が561[kWh/t]である。
【００８４】
また“初回・通常溶解電力”は、溶解炉が初回(通常)溶解しているときの平均電力値である。検討プラン１では、初回溶解電力[kW]が913[kW]で、通常溶解電力[kW]が1,374[kW]である。“保温電力”は、成分調整時間や出湯時間に溶湯を保温している電力であり、検討プラン１では、88[kW]である。ただし、1500℃で保温するときのものである。
【００８５】
また“成分調整時間”は、溶解作業における溶湯の成分を調整する時間や測温、スラグオフ時間であり、検討プラン１では、10[分]である。“出湯時間”は、“連続”の場合、(通常溶解時間＋成分調整時間)÷（炉の台数―１）で求められ、“バッチ”の場合は、操業条件で設定した値となる。検討プラン１では、29[分]である。
【００８６】
また「３．年間溶解エネルギー費用」については、契約電力[kW]が2,463[kW]で、使用電力量[kWh]が6,693,395[kWh]で、電気料金[千円]が113,341[千円]で、その内訳は、基本料金が44,717[千円]で、従量料金が68,624[千円]である。
【００８７】
また「４．ＣＯ２排出量」については、3,045[t-CO2/年]である。
また「５．費用概算」については、初期費用が263,222[千円]で、その内訳は、標準本体価格が177,000[千円]で、概略工事価格が34,500[千円]で、受電設備価格が51,722[千円]である。
【００８８】
なお「運転・保守費用」については、「５．費用概算」の項目に含まれているものの別枠となっており、その費用は138,541[千円]で、その内訳は、溶解エネルギー費用が113,341[千円]で、築炉材料費が25,２00[千円]である。
【００８９】
図１６は、図１４に示された帳票出力中の検討プラン２における誘導炉の操業サイクル線図及びデマンドの推移を示す帳票出力例である。図１６の検討プラン２における誘導炉の操業サイクル線図から分かるように、溶解方法は“連続”であって且つ3台使用し、検討プラン２では、最初の炉の溶解開始時間が6時39分で出湯前溶解に141分を要し、最初の炉の出湯開始時間が9時00分である。そして操業時間が800分に渡り、22時30分に１日の操業を終了する。操業時間には片付け時間は含まれていない。なお２回目の溶解時間に89分を要し、成分調整と出湯に掛かる時間は60分であることが示されている。また図１６の検討プラン２における誘導炉の30分デマンドの推移から、予測電力デマンドを確認することができる。なおデマンドピーク値が次期の電力料金に反映される。
【００９０】
ここで検討プラン２について補足すると、図１４の経済性比較の表で明らかなように、選定された検討プランでは、誘導炉の仕様や電気情報および溶解サイクル線図についての詳細を確認できるようになっている。
【００９１】
また「１．操業日数と溶解量」については、操業日数は20日で、稼動時間[分/日]は941[分/日]で、溶解量[t/日]は48.0[t/日]である。また溶解量[t/月]は960.0[t/月]で、最大溶解量[t/月]は1,115.4[t/月]である。
【００９２】
また「２．誘導炉の仕様」については、溶解炉の容量、入力および台数が、3000kg(1200kW)×3台である。なお、「２．誘導炉の仕様」について図１４及び図１６には示されていないが、顧客への帳票出力(提案書)には、“溶解率[t/h]”、“初回・通常溶解原単位[kWh/t]”、“初回・通常溶解電力”、“保温電力”、“成分調整時間”、“出湯時間”についても出力される。ここで“溶解率[t/h]”は、誘導炉が１時間で溶解できる量を示すもので、検討プラン２では2.02[t/h]である。“初回・通常溶解原単位[kWh/t]”は、誘導炉が１t溶解するのに必要な電力量で、小さいほどエネルギー効率が良い。そして溶解原単位には、溶解以外の成分調整時間と出湯時間の保温電力量も含まれる。検討プラン２では、初回溶解原単位[kWh/t]が740[kWh/t]で、通常溶解原単位[kWh/t]が577[kWh/t]である。
【００９３】
また“初回・通常溶解電力”は、溶解炉が初回(通常)溶解しているときの平均電力値である。検討プラン２では、初回溶解電力[kW]が972[kW]で、通常溶解電力[kW]が1,098[kW]である。“保温電力”は、成分調整時間や出湯時間に溶湯を保温している電力であり、検討プラン２では、99[kW]である。ただし、1500℃で保温するときのものである。
【００９４】
また“成分調整時間”は、溶解作業における溶湯の成分を調整する時間や測温、スラグオフ時間であり、検討プラン２では、10[分]である。“出湯時間”は、“連続”の場合、(通常溶解時間＋成分調整時間)÷（炉の台数―１）で求められ、“バッチ”の場合は、操業条件で設定した値となる。検討プラン２では、50[分]である。
【００９５】
また「３．年間溶解エネルギー費用」については、契約電力[kW]が2,624[kW]で、使用電力量[kWh]が6,998,722[kWh]で、電気料金[千円]が119,392[千円]で、その内訳は、基本料金が47,638[千円]で、従量料金が71,754[千円]である。
【００９６】
また「４．ＣＯ２排出量」については、3,184[t-CO2/年]である。
また「５．費用概算」については、初期費用が247,100[千円]で、その内訳は、標準本体価格が162,000[千円]で、概略工事価格が30,000[千円]で、受電設備価格が55,100[千円]である。
【００９７】
なお「運転・保守費用」については、「５．費用概算」の項目に含まれているものの別枠となっており、その費用は148,192[千円]で、その内訳は、溶解エネルギー費用が119,392[千円]で、築炉材料費が28,800[千円]である。
【００９８】
図１７は、図１４に示された帳票出力中の検討プラン３における誘導炉の操業サイクル線図及びデマンドの推移を示す帳票出力例である。図１７の検討プラン３における誘導炉の操業サイクル線図から分かるように、溶解方法は“連続”であって且つ3台使用し、検討プラン３では、最初の炉の溶解開始時間が7時23分で出湯前溶解に97分を要し、最初の炉の出湯開始時間が9時00分である。そして操業時間が432分に渡り、16時12分に１日の操業を終了する。操業時間には片付け時間が含まれていない。なお２回目の溶解時間に43分を要し、成分調整と出湯に掛かる時間は37分であることが示されている。また図１７の検討プラン３における誘導炉の30分デマンドの推移から、予測電力デマンドを確認することができる。なおデマンドピーク値が次期の電力料金に反映される。
【００９９】
ここで検討プラン３について補足すると、図１４の経済性比較の表で明らかなように、選定された検討プランでは、誘導炉の仕様や電気情報および溶解サイクル線図についての詳細を確認できるようになっている。
【０１００】
また「１．操業日数と溶解量」については、操業日数は20日で、稼動時間[分/日]は529[分/日]で、溶解量[t/日]は48.0[t/日]である。また溶解量[t/月]は960.0[t/月]で、最大溶解量[t/月]は1,977.1[t/月]である。
【０１０１】
また「２．誘導炉の仕様」については、溶解炉の容量、入力および台数が、3000kg(2400kW)×3台である。なお、「２．誘導炉の仕様」について図１４及び図１７には示されていないが、顧客への帳票出力(提案書)には、“溶解率[t/h]”、“初回・通常溶解原単位[kWh/t]”、“初回・通常溶解電力”、“保温電力”、“成分調整時間”、“出湯時間”についても出力される。ここで“溶解率[t/h]”は、誘導炉が１時間で溶解できる量を示すもので、検討プラン３では4.19[t/h]である。“初回・通常溶解原単位[kWh/t]”は、誘導炉が１t溶解するのに必要な電力量で、小さいほどエネルギー効率が良い。そして溶解原単位には、溶解以外の成分調整時間と出湯時間の保温電力量も含まれる。検討プラン３では、初回溶解原単位[kWh/t]が701[kWh/t]で、通常溶解原単位[kWh/t]が544[kWh/t]である。
【０１０２】
また“初回・通常溶解電力”は、溶解炉が初回(通常)溶解しているときの平均電力値である。検討プラン３では、初回溶解電力[kW]が1,409[kW]で、通常溶解電力[kW]が2,197[kW]である。“保温電力”は、成分調整時間や出湯時間に溶湯を保温している電力であり、検討プラン３では、99[kW]である。ただし、1500℃で保温するときのものである。
【０１０３】
また“成分調整時間”は、溶解作業における溶湯の成分を調整する時間や測温、スラグオフ時間であり、検討プラン３では、10[分]である。“出湯時間”は、“連続”の場合、(通常溶解時間＋成分調整時間)÷（炉の台数―１）で求められ、“バッチ”の場合は、操業条件で設定した値となる。検討プラン３では、27[分]である。
【０１０４】
また「３．年間溶解エネルギー費用」については、契約電力[kW]が3,791[kW]で、使用電力量[kWh]が6,610,691[kWh]で、電気料金[千円]が136,605[千円]で、その内訳は、基本料金が68,829[千円]で、従量料金が67,776[千円]である。
【０１０５】
また「４．ＣＯ２排出量」については、3,008[t-CO2/年]である。
また「５．費用概算」については、初期費用が354,111[千円]で、その内訳は、標準本体価格が222,000[千円]で、概略工事価格が52,500[千円]で、受電設備価格が79,611[千円]である。
【０１０６】
なお「運転・保守費用」については、「５．費用概算」の項目に含まれているものの別枠となっており、その費用は165,405[千円]で、その内訳は、溶解エネルギー費用が136,605[千円]で、築炉材料費が28,800[千円]である。
【０１０７】
以上までの説明において本発明の熱源転換ソリューション装置は、顧客に優位な組合せを推奨として提示するものの、顧客が提示された検討プラン１〜３の中のいずれの項目を切り口にいずれを採用するかは顧客の裁量であって判断材料を提供するに留まるものである。
【符号の説明】
【０１０８】
１  入力データ
２  設備データ
３  出力データ
10  ソリューションツール(本体部)
21  ＣＰＵ(中央処理装置)
22  一時記憶装置
23  プログラムメモリ
24  入力装置
25  出力装置
26  ネットワーク接続部
27  内部バス
100   入力部
200   プログラム記憶手段
300   制御部
310   入力処理部
320   シミュレーション実行部
330   画面表示制御部
340   帳票出力処理部
400   各種データベース
410   顧客データ
420   電気炉データ
430   料金プランデータ
440   換算係数データ
500   出力部
600   バス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１１】
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【図１２】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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