(57)【要約】【課題】  鉄鉱石や石炭などの原料が山積みされ、同一払い出しライン上に２台のリクレーマが配置された原料ヤードで、互いのリクレーマが干渉せずに所要の原料銘柄を払い出すことができる操業方法を提供することである。【解決手段】  原料ヤードに山積みされたＡ〜Ｈの原料銘柄を、同一の払い出しライン３に配置された２台のリクレーマ５ａ、５ｂを用いて払い出すにあたり、搬送計画コンピュータ９を用いて、工場の原料槽の在庫が切れるまでの時間と前記原料槽からの原料の払い出し速度に基づいて決定した重みＳと、払い出しを行なおうとする一方のリクレーマ５ｂが他方のリクレーマ５ａに干渉せずに払い出しを行なえるヤード位置に山積みされているかどうかに基づいて決定した重みＴからなる評価関数の値を算出し、この値から払い出すべき原料銘柄を選択するようにしたのである。このような操業方法によりリクレーマの稼働率が向上する。【選択図】  図２
2006052060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ヤードにそれぞれ山積みされた原料から、工場の原料槽に搬送するために、払い出すべき銘柄の原料を同一の払い出しラインに少なくとも２台配置されたリクレーマにより払い出すリクレーマの操業方法であって、前記原料槽に搬入された原料の在庫がなくなるまでの時間と前記原料槽からの原料の払い出し速度に基づいて決定した原料銘柄の重みＳと、払い出しを行なおうとする一方のリクレーマが他方のリクレーマに干渉せずに払い出しを行なえるヤード位置に山積みされているかどうかに基づいて決定した原料銘柄の重みＴを用いて評価関数を作成し、この評価関数の値から払い出すべき銘柄の原料を選択することを特徴とするリクレーマの操業方法。
【請求項２】
前記原料槽の原料銘柄の在庫量と、原料槽からの原料銘柄の払い出し速度と、前記他方のリクレーマの払い出しライン上での存在位置と、原料銘柄の原料ヤード上での山積み位置とが搬送計画コンピュータに取り込まれ、これらの取り込んだデータに基づいて前記原料銘柄の重みＳおよびＴを逐次決定して前記評価関数の値を算出することを特徴とする請求項１に記載のリクレーマの操業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原料ヤードに積み上げられた鉄鉱石や石炭などの原料銘柄を、リクレーマを用いて効率よく払い出すリクレーマの操業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所の原料ヤードには、鉄鉱石や石炭などのそれぞれ複数銘柄の原料が銘柄ごとに山積みして貯蔵され、これらの原料はリクレーマにより払い出された後、多段に結合しているベルトコンベア群により搬送され、高炉や転炉、焼結工場、ペレット工場などの工場に安定供給するために貯蔵する原料槽にそれぞれの銘柄ごとに搬入される。前記工場では、それぞれの原料槽に搬入された原料が設備に供給されて消費され、その在庫量が減少する。このため、原料槽の在庫切れが発生しないように原料ヤードからリクレーマにより原料を払い出し、払い出した原料を前記各工場まで搬送し、原料槽に補給する必要がある。図１は、原料ヤードおよび搬送先の各工場を模式的に示したもので、原料ヤード１には搬入ライン２と払い出しライン３が設けられている。原料船から荷揚げ機により陸揚げされた原料は、搬入ライン２により原料ヤード１に運ばれ、搬入ライン２に配置されたスタッカー４により原料ヤード１に積み上げられる。この山積みされた原料は、払い出しライン３に配置された、例えば、２台のリクレーマ５、５により払い出される。そして、同一払い出しライン３上の２台のリクレーマ５、５を、通常、オペレータがその知識と経験に基づいて使い分け、前記原料槽に補給すべき銘柄の原料が払い出される。
【０００３】
一方、原料ヤードからリクレーマにより払い出された原料を、貯鉱槽（原料槽）へ搬入するためにその上部に掛け渡されたトリッパコンベア（ベルトコンベア）に介装され、貯鉱槽に原料を投入するためのトリッパの運転方法に関し、貯鉱槽内での貯鉱レベルに応じた基準、即ち重みＷと、上流側の貯鉱槽を優先的に選択するための重みＵからなる評価関数に基づいて、原料を投入すべき貯鉱槽を選択する運転方法が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１３０２３５号公報（［００１９］〜［００２９］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、同一払い出しライン３上の２台のリクレーマ５、５を、オペレータがその知識や経験に基づいて運転する方法では、２台のリクレーマ５、５の位置関係によっては、払い出すべき銘柄の原料を払い出すことが出来ないという事態が発生する場合がある。このため、リクレーマの稼働率が下がり、原料ヤード１における原料の払い出し能力が低下するという問題が発生する。また、一般に、最適条件などを見出す基準として評価関数がよく用いられるが、前記貯鉱レベルに応じた重みＷと上流側の貯鉱槽を優先的に選択するための重みＵとを用いた評価関数に基づいて、原料を投入すべき貯鉱槽を選択する運転方法は、トリッパの逆方向運転回数の減少によるトリッパコンベアの摩耗量の減少を目的としたものであり、選択されるべき貯鉱槽は、トリッパコンベアへ原料を移載する搬送コンベア上の原料の先端位置がトリッパコンベアを介して投入可能な貯鉱槽に到達するまでの時間ｔが、トリッパが前記貯鉱槽に到達可能な時間Ｔよりも大きいという条件を満たさなければならない。この評価関数を用いた運転方法の場合は、前記摩耗量の低減には有益であっても、トリッパコンベアに１台しか介装されていないトリッパの稼働率向上に必ずしも繋がるものではない。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、鉄鉱石や石炭などの原料が山積みされ、同一払い出しライン上に少なくとも２台のリクレーマが配置された原料ヤードで、リクレーマの稼働率を向上させるために、互いのリクレーマが干渉せずに払い出すべき銘柄の原料を払い出すことができる操業方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、この発明では以下の構成を採用したのである。
【０００７】
即ち、請求項１に係るリクレーマの操業方法は、原料ヤードにそれぞれ山積みされた原料から、工場の原料槽に搬送するために、払い出すべき銘柄の原料を同一の払い出しラインに少なくとも２台配置されたリクレーマにより払い出すリクレーマの操業方法であって、前記原料槽に搬入された原料の在庫がなくなるまでの時間と前記原料槽からの原料の払い出し速度に基づいて決定した原料銘柄の重みＳと、払い出しを行なおうとする一方のリクレーマが他方のリクレーマに干渉せずに払い出しを行なえるヤード位置に山積みされているかどうかに基づいて決定した原料銘柄の重みＴを用いて評価関数を作成し、この評価関数の値から払い出すべき銘柄の原料を選択することを特徴とする。
【０００８】
このようにすれば、簡便な方法で払いだすべき原料銘柄を選択することができ、他方のリクレーマが他の原料銘柄を払い出し中でも、このリクレーマが払い出しを中止移動せずに前記一方のリクレーマが選択した原料銘柄を払い出すことができる。それにより、例えば、重みＳのみを用いて、即ち原料槽の在庫量のみを考慮して払い出すべき原料銘柄を選択する場合に比べて、リクレーマの稼働率が向上する。
【０００９】
請求項２に係るリクレーマの操業方法は、前記原料槽の原料銘柄の在庫量と、原料槽からの原料銘柄の払い出し速度と、前記他方のリクレーマの払い出しライン上での存在位置と、原料銘柄の原料ヤード上での山積み位置とが搬送計画コンピュータに取り込まれ、これらの取り込んだデータに基づいて前記原料銘柄の重みＳおよびＴを逐次決定して前記評価関数の値を算出することを特徴とする。
【００１０】
このようにすれば、原料銘柄の払い出し状況に応じて、逐次、重みＳおよびＴを変更して評価関数の値を算出できるため、払い出すべき原料銘柄を適切に選択して、リクレーマに適正な動作命令を与えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明では、１つの払い出しラインに少なくとも２台のリクレーマを配置した原料ヤードで原料を払い出すに際して、原料を搬送する工場の原料槽の在庫量に基づいた重みＳと、払い出しの動作指令を与える一方のリクレーマとは異なる他方のリクレーマの位置を考慮した重みＴの双方を考慮した評価関数を用いて払い出すべき原料銘柄を選択するようにしたので、それぞれののリクレーマが干渉しないように払い出すべき原料銘柄を選択することができる。それにより、簡便な方法でリクレーマの稼働率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、この発明の実施形態を添付の図１から図４に基づいて説明する。
【００１３】
例えば、製鉄所の原料ヤードの広さは、幅が数十メートル、長さが数百メートルあり、図１に示したように、これらの原料ヤード１が多数並んで設けられている。これらのヤード１の各々に、鉄鉱石や石炭などの原料銘柄（図示省略）が長さ方向に分割して山積みされている。原料は原料船から荷揚げ機により荷揚げされ、搬入ライン２（搬入用ベルトコンベアライン）により、スタッカー４が配置された搬入ライン２ａまで搬送され、スタッカー４により、原料ヤード１上に積み付けられる。ヤード１に積み付けられた原料は、リクレーマ５、５により払い出され、払い出しライン２に沿って設けられた払い出し用ベルトコンベア（図示省略）から、高炉、転炉、焼結工場、ペレット工場などの工場の原料槽６まで搬送される。各工場には銘柄別に複数の原料槽が存在するため、振り分け機７を用いて、払い出した原料が搬入先の原料槽６に振り分けられる。
【００１４】
実施形態のリクレーマの操業方法を説明するにあたり、図２に示すように、１つの払い出しライン３にリクレーマ５ａおよび５ｂの２台のリクレーマが配置され、原料ヤード１には、１つの払い出しライン３に、２本の払い出し用ベルトコンベア８ａ、８ｂが存在し、各リクレーマ５ａ、５ｂともに、ベルトコンベア８ａ、８ｂのいずれにも払い出しが可能であり、また、原料ヤード１はリクレーマ５ａ、５ｂの片側にしか存在せず、リクレーマ５ａ、５ｂは移動中に原料銘柄の払い出しを行なうことができないものとし、この原料ヤード１には、Ａ〜Ｈまでの８種類の原料銘柄が山積みされているものとする。そして、リクレーマの移動や原料の払い出しなどの動作を制御するリクレーマ制御装置１０とリクレーマに動作命令を与える搬送計画コンピュータ９が、例えば、中継建屋運転室内に設けられている。この搬送計画コンピュータ９には、前記原料槽６の原料銘柄の在庫量と、原料槽６からの原料銘柄の払い出し速度と、前記他方のリクレーマの払い出しライン上での存在位置と、原料銘柄の原料ヤード１上での山積み位置についてのデータが取り込まれるようになっている。
【００１５】
いま、図２に示したように、例えば、リクレーマ５ａが原料銘柄Ｃをベルトコンベア８ａに払い出し中であり、リクレーマ５ｂが原料銘柄Ｇをベルトコンベア８ｂに払い出しを終えた直後とする。すると、搬送計画コンピュータ９により、リクレーマ５ｂが次に払い出しを行なう原料の種類が決定され、この搬送計画コンピュータ９からリクレーマ制御装置１０を介してリクレーマ５ｂに動作命令が出されてリクレーマ５ｂが払い出すべき原料銘柄の位置まで移動する。搬送コンピュータ９による、次に払い出しを行なう原料の種類の決定方法について以下に説明する。
【００１６】
前記各工場の各原料槽の原料銘柄の在庫量がなくなるまでの時間ｔは、搬送計画コンピュータ９に取り込んだ、リクレーマ５ｂが払い出しを終えた時点での各原料槽の在庫量Ｐｓと各原料槽からの原料の払い出し速度Ｖとから、ｔ＝Ｐｓ／Ｖで求めることができ、この時間ｔに基づいて、原料銘柄Ａ〜Ｈにそれぞれ与える重みＳ、即ちＳ(Ａ）〜Ｓ(Ｈ)を決定する。算出した時間ｔが小さい、即ち在庫切れが発生するまでの時間が短い原料銘柄ほど大きな値の重みＳを与える。この重みＳの値の与え方は任意であるが、例えば、次のようにして算出して与えることができる。まず、在庫切れが発生するまでの時間ｔが最も短い原料銘柄に与えるＳの値を１とし、このときの時間ｔをｔ１とする。また、在庫切れが発生するまでの時間が最も長い原料銘柄に与えるＳの値を０とし、このときの時間ｔをｔ２とする。これらの原料銘柄の他の原料銘柄についての在庫切れが発生するまでの時間をｔ３とすると、この原料銘柄に与える重みＳは、
Ｓ＝（ｔ３−ｔ２）／（ｔ１−ｔ２）          （１）
で算出することができる。決定した重みＳの一例を以下に示す。
【００１７】
Ｓ(Ａ)=0.2 Ｓ(Ｂ)=1.0 Ｓ(Ｃ)=0.4 Ｓ(Ｄ)=0.3 Ｓ(Ｅ)=0.8 Ｓ(Ｆ)=0.1
Ｓ(Ｇ)=0.0 Ｓ(Ｈ)=0.3
この算出例では、原料銘柄Ｂが、在庫切れが発生するまでの時間ｔが最も短く（ｔ＝ｔ１）、原料銘柄Ｇが、時間ｔが最も長い（ｔ＝ｔ２）。
【００１８】
次に、前記原料銘柄が、払い出しを行なおうとする一方のリクレーマ５ｂが他方のリクレーマ５ａと干渉せずに払い出しを行なえるヤード位置に山積みされているかどうかに基づいて、原料銘柄Ａ〜Ｈに重みＴ、即ちＴ(Ａ)〜Ｔ(Ｈ)をそれぞれ与える。この重みＴの値は以下のように与えることができる。図２に示した例では、リクレーマ５ｂが原料銘柄を払い出すときに、リクレーマ５ａを移動させないと払い出すことができない原料銘柄Ａ〜Ｃについては負の値を与え、リクレーマ５ａを移動させなくても払い出すことができる原料銘柄Ｄ〜Ｈについては正の値を与える。このようにして決定した重みＴの一例を以下に示す。
【００１９】
Ｔ(Ａ)=-0.5 Ｔ(Ｂ)=-0.5 Ｔ(Ｃ)=-0.5 Ｔ(Ｄ)=0.5 Ｔ(Ｅ)=0.5 Ｔ(Ｆ)=0.5
Ｔ(Ｇ)=0.5 Ｔ(Ｈ)=0.5
ここで、払い出すべき原料銘柄を選択するための評価関数Ｗを、Ｗ＝Ｓ＋Ｔとすると、原料銘柄Ａ〜Ｈについての評価関数Ｗの値、Ｗ(Ａ)〜Ｗ(Ｆ)は以下のようになる。
【００２０】
Ｗ(Ａ)=-0.3 Ｗ(Ｂ)=0.5  Ｗ(Ｃ)=-0.1 Ｗ(Ｄ)=0.8 Ｗ(Ｅ)=1.3 Ｗ(Ｆ)=0.6
Ｗ(Ｇ)=0.5  Ｗ(Ｈ)=0.8
上記評価関数Ｗの値から、リクレーマ５ｂで払い出すべき原料は、原料銘柄Ｅとなる。図３に、原料槽の在庫量とリクレーマと山積みされた原料銘柄の相対位置を考慮して払い出すべき原料銘柄を決定する本願発明によるリクレーマの操業方法の流れを示す。
【００２１】
上記実施形態の作用について以下に説明する。
【００２２】
前記評価関数Ｗを用いずに、原料槽の在庫切れが発生するまでの時間の長短に基づいた重みＳのみを考慮した場合、前記リクレーマ５ｂが払い出すべき原料銘柄としては、重みＳが最も大きい原料銘柄Ｂが優先的に選択される。このように原料銘柄Ｂが選択された場合、図２に示したように、リクレーマ５ａが原料銘柄Ｃを払い出しているため、リクレーマ５ｂは選択した原料銘柄Ｂを払い出すことができない。このため、リクレーマ５ａが原料銘柄Ｃの払い出しを中止し、払い出しライン２上を移動して、リクレーマ５ｂの代わりに原料銘柄Ｂを払い出すことになる。リクレーマは移動中に原料を払い出すことができないため、リクレーマ５ａの稼働率が低下するという問題が発生する。リクレーマ５ａが払い出しを中止した原料銘柄Ｃについては、リクレーマ５ｂが払い出すことになる。また、払い出しを行なおうとするリクレーマがリクレーマ５ａの場合、在庫切れの観点から選択した原料銘柄を払い出そうとするとリクレーマ５ｂに干渉する場合にも、リクレーマ５ｂが払い出し中の原料銘柄の払い出しを中止して移動するという同様の事態が発生する虞があり、この場合にはリクレーマ５ｂの稼働率が低下することになる。
【００２３】
これに対し、上記実施形態で示したように、本願発明では、原料槽に在庫切れが発生するまでの時間の長短に基づいた重みＳのみならず、原料銘柄が、払い出しを行なおうとする一方のリクレーマが他方のリクレーマと干渉せずに払い出しを行なえるヤード位置に山積みされているかどうかに基づいた重みＴを考慮して評価関数Ｗを作成したため、他方のリクレーマを移動させなくてもよい原料銘柄を優先的に選択することができるため在庫切れ防止の条件を満たし、重みＳのみを考慮して原料銘柄を選択する場合に比べて、リクレーマの稼働率が確実に向上することになる。一方、評価関数Ｗの値が最も大きくなる原料銘柄が、他方のリクレーマを移動させなければ払い出すことが出来ない位置に山積みされている原料銘柄に該当するケースもあり得るが、重みＴを評価関数に取り入れているため、重みＴを考慮しない場合に比べて他方のリクレーマを移動させずに払い出すことができる原料銘柄を選択する確率が上昇する結果として、リクレーマの稼働率が向上する。
【００２４】
表１は、前記重みＳと重みＴの両方を考慮した評価関数を用いて払い出すべき原料銘柄を選択する本願発明による場合と、オペレータの知識と経験に基づいて２台のリクレーマを使い分けて原料を払い出す従来技術による場合の、１週間の試験操業における２台のリクレーマ、リクレーマ５ａおよびリクレーマ５ｂの稼働率を比較したものである。ここで、稼働率（％）は、（リクレーマが原料を払い出していた総時間）／（１週間の総暦時間）である。図４は、本願発明と従来技術のそれぞれの場合について、前記試験操業中のリクレーマ５ａおよびリクレーマ５ｂの稼動状況の一例をタイムテーブルで示したものである。表１から、本願発明によれば、稼働率が、リクレーマ５ａにつては１４．５％、リクレーマ５ｂについては１０．２％それぞれ上昇していることがわかる。また、図４から、本願発明によれば、互いのリクレーマと干渉せずに原料を払い出すことができるため、従来技術に比べて、リクレーマ５ａ、リクレーマ５ｂともに、原料払い出しを終えてから次の原料を払い出すまでの時間が短縮されていることがわかり、これが稼働率の向上に寄与している。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
なお、前記重みＳは必ずしも前記式（１）を用いる方法に限定するものではなく、例えば、在庫切れが発生するまでの最も長い時間ｔ２を基準として、Ｓ＝（ｔ２−ｔ３）／ｔ２の算出式を用いて決定することもできる。また、前記重みＴは、前記他方のリクレーマの位置によって一律的に±0.5を与えることに限定するものではなく、払い出しを行なおうとするリクレーマと原料銘柄の位置に基づいて決定することもできる。例えば、図２に示したリクレーマと原料銘柄の相対位置では、払い出しを行なおうとするリクレーマ５ｂは原料銘柄Ｇの位置にある。この場合、リクレーマ２から最も移動距離が少ない位置にある原料銘柄Ｇの重みＴの値を１とし、この最も近い原料銘柄の位置から、１位置ずつ遠ざかるにつれて、Ｔの値を0.3ずつ減少させる。このようにして重みＴの値を、図２に示した位置の場合について決定すると以下のようになる。
【００２７】
Ｔ(Ａ)=-0.8 Ｔ(Ｂ)=-0.5 Ｔ(Ｃ)=-0.2 Ｔ(Ｄ)=0.1 Ｔ(Ｅ)=0.4 Ｔ(Ｆ)=0.7
Ｔ(Ｇ)=1.0  Ｔ(Ｈ)=0.7
さらに、評価関数Ｗは、必ずしもＷ＝Ｓ＋Ｔの式で定義して重みＳと重みＴとの比率を１：１とする必要はなく、リクレーマの操業状況によっては、重みＳと重みＴとの比率を変化させて評価関数Ｗを定義するようにしてもよい。ただし、例えば、Ｗ＝１０Ｓ＋Ｔのように、評価関数Ｗにおける重みＳの比率を大きくし過ぎると、リクレーマの稼働率が低下して原料槽の在庫切れが発生する危険性が高まるため、重みＳと重みＴとのバランスを適度に保てる範囲で評価関数Ｗを作成することが望ましい。本願発明によれば、必ずしも１つの払い出しラインにリクレーマが２台配置されている場合に限らず、３台以上のリクレーマが配置されている場合にも、上述のような考え方で払い出すべき原料銘柄の選択が可能となる。ただし、リクレーマが、例えば、３台配置される場合には、前記重みＴを１つ追加して２つの重みＴ１、Ｔ２を用いる必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
この発明は、製鉄所の原料ヤードで、山積みされた原料を払い出すリクレーマの稼働率向上を可能とする操業方法などに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】原料ヤードと周辺関連設備の配置関係を示す説明図（平面図）である。
【図２】実施形態のリクレーマの操業方法の一例を示す説明図である。
【図３】実施形態のリクレーマの操業方法の流れを示す説明図である。
【図４】本願発明と従来技術について、リクレーマの稼動状況をタイムチャートで比較した説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・原料ヤード
２、２ａ・・・搬入ライン
３・・・払い出しライン
４・・・スタッカー
５、５ａ、５ｂ・・・リクレーマ
６・・・原料槽
７・・・振り分け機
８ａ、８ｂ・・・ベルトコンベア
９・・・搬送計画コンピュータ
１０・・・リクレーマ制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006052060.tif 000007