(57)【要約】【課題】  従来よりもシステム費用がかからず、システムのメンテナンスが容易で、しかも安定した高炉操業を可能とする高炉の操業支援システムを提供する。【解決手段】  高炉１１の操業実績データ１２を保存しておく実績データベース部１３と、高炉１１の操業管理値１４を設定する操業管理値設定手段１５と、高炉１１の操業が操業管理値１４から外れた場合に高炉１１の操業条件を選定し補正量を算出する補正演算手段１６とを有する高炉の操業支援システム１０であって、補正演算手段１６は、実績データベース部１３及び操業管理値設定手段１５に、それぞれ双方向に通信可能に接続され、更に操業管理値設定手段１５で設定された操業管理値１４が、実績データベース部１３及び補正演算手段１６とは別に、単独で更新可能である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の操業実績データを保存しておく実績データベース部と、前記高炉の操業管理値を設定する操業管理値設定手段と、前記高炉の操業が前記操業管理値から外れた場合に前記高炉の操業条件を選定し補正量を算出する補正演算手段とを有する高炉の操業支援システムであって、
前記補正演算手段は、前記実績データベース部及び前記操業管理値設定手段に、それぞれ双方向に通信可能に接続され、更に前記操業管理値設定手段で設定された前記操業管理値が、前記実績データベース部及び前記補正演算手段とは別に、単独で更新可能であることを特徴とする高炉の操業支援システム。
【請求項２】
請求項１記載の高炉の操業支援システムにおいて、前記補正演算手段には、前記高炉の過去の操業時における対応処置実績データが蓄積され、前記補正演算手段による前記高炉の前記操業条件の選定を前記対応処置実績データに基づいて行うことを特徴とする高炉の操業支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の操業条件を事前に判断して高炉の安定操業を行うための高炉の操業支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高炉の操業アクションは、過去の操業実績データに基づいて決定されている。
この操業アクションを決定するに際しては、膨大な過去の操業実績データを蓄積した実績データベース部をシステムに構築する必要があるため、超高速の大型コンピュータ（スーパーコンピュータともいう）を使用する必要があった。
また、操業アクションを決定するシステムは、高炉の操業時における操業諸元（例えば、出銑量、溶銑温度、及び原燃料の品質）を監視しつつ、実績データベース部に蓄積された操業実績データと常時比較して各々判定する必要があり、作業者が判断しづらいほど複雑であった。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１には、操業実績データを蓄積した実績データベース部から、高炉の安定操業が行われた好条件の特定データを検索使用し、比較するデータ数を少なくして、これからの高炉の操業条件を推定する方法が開示されている。
また、特許文献２には、簡略化した物理モデル予測計算値と操業実績データとを比較し、その差が所定範囲内であれば、その物理モデル予測計算値を使用した操業アクションを実施し、前記した差が所定範囲外であれば、特別ルールに基づいた操業アクションを実施することで、比較の判定を容易にする方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１０６８０７号公報
【特許文献２】特開２００１−２５４１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、安定した高炉操業を行うに際しては、膨大な操業実績データを並列的に判断して操業条件を決定し、高炉に対する操業アクションをとる必要があるため、前記した方法のように、過去の操業実績データの一部しか使用しない場合においては、高炉の操業条件を十分に選定できるものではなかった。
従って、安定した高炉操業を行うに際しては、やはり超高速の大型コンピュータを使用する必要があり、そのシステム費用が多大となって経済的でなかった。また、この場合、大型コンピュータ内に、実績データベース部と、高炉の操業管理値を設定する操業管理値設定手段と、操業実績データを並列的に判断する演算手段を構築し、実績データベース部、操業管理値設定手段、及び演算手段を一連の系統だてた構成としているため、例えば、通常の作業者が操業管理値のみの更新を行うことが難しく、システムのメンテナンスに特別なエンジニアが必要になっていた。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、従来よりもシステム費用がかからず、システムのメンテナンスが容易で、しかも安定した高炉操業を可能とする高炉の操業支援システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う本発明に係る高炉の操業支援システムは、高炉の操業実績データを保存しておく実績データベース部と、前記高炉の操業管理値を設定する操業管理値設定手段と、前記高炉の操業が前記操業管理値から外れた場合に前記高炉の操業条件を選定し補正量を算出する補正演算手段とを有する高炉の操業支援システムであって、
前記補正演算手段は、前記実績データベース部及び前記操業管理値設定手段に、それぞれ双方向に通信可能に接続され、更に前記操業管理値設定手段で設定された前記操業管理値が、前記実績データベース部及び前記補正演算手段とは別に、単独で更新可能である。
【０００８】
また、本発明に係る高炉の操業支援システムにおいて、前記補正演算手段には、前記高炉の過去の操業時における対応処置実績データが蓄積され、前記補正演算手段による前記高炉の前記操業条件の選定を前記対応処置実績データに基づいて行うことが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の高炉の操業支援システムは、補正演算手段を、実績データベース部及び操業管理値設定手段に、それぞれ双方向に通信可能に接続するので、従来のように、実績データベース部、操業管理値設定手段、及び補正演算手段を、超高速の大型コンピュータ内に、系統だてて構築する必要がない。従って、超高速の大型コンピュータを使用することなく、例えば、汎用のコンピュータを使用して、このコンピュータ内に、実績データベース部、操業管理値設定手段、及び補正演算手段をそれぞれ構築できるので、システム費用を従来よりも大幅に低減でき経済的である。
また、操業管理値設定手段で設定された操業管理値が、実績データベース部及び補正演算手段とは別に、単独で更新可能であるので、従来のように、特別な知識を有するシステムエンジニアを要することなく、例えば、システムのメンテナンスを実施でき、作業性が良好になる。
これにより、従来よりもシステム費用がかからず、システムのメンテナンスが容易で、しかも安定した高炉操業を実現できる。
【００１０】
また、補正演算手段に、高炉の過去の操業時における対応処置実績データを蓄積し、この補正演算手段による高炉の操業条件の選定を対応処置実績データに基づいて行った場合には、過去の実績に基づいた適切な対応処置、例えば、溶銑温度低下時における対応増熱アクションの種類、量、及び実施タイミングを瞬時に決定（出力）でき、高炉をより安定に操業できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る高炉の操業支援システムの説明図、図２は同高炉の操業支援システムの動作状況を示す説明図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る高炉の操業支援システム（以下、単に操業支援システムともいう）１０は、高炉１１の操業実績データ１２を保存しておく実績データベース部１３と、高炉１１の操業管理値１４を設定する操業管理値設定手段１５と、高炉１１の操業が操業管理値１４から外れた場合に高炉１１の操業条件を選定し補正量を算出する補正演算手段１６とを有している。なお、実績データベース部１３、操業管理値設定手段１５、及び補正演算手段１６は、データ蓄積用コンピュータ１７、設定用コンピュータ１８、及び演算用コンピュータ１９内に、それぞれ個別に構築されている。この各コンピュータ１７〜１９は、ＣＰＵ、ディスプレイ、キーボード、及びマウスを備えている。以下、詳しく説明する。
【００１３】
操業支援システム１０は、電気系ＬＡＮ（ＥＩ系ＬＡＮ）、制御系ＬＡＮ、情報系ＬＡＮ、及び製銑共通ＬＡＮを有している。
ここで、電気系ＬＡＮには、電気シーケンサ２０及び計装制御装置２１が接続されている。この電気シーケンサ２０及び計装制御装置２１が接続された電気系ＬＡＮには、制御系ＬＡＮを介して高炉用制御サーバ２２が接続され、更にこの高炉用制御サーバ２２が情報系ＬＡＮを介して高炉１１の操業用制御装置２３に接続されている。
これにより、高炉１１から電気シーケンサ２０及び計装制御装置２１に収集される測定値（例えば、出銑量、及び溶銑温度）に基づいて、高炉１１に設けられた各機器（例えば、鉱石及びコークスの投入装置、及び羽口からの熱風の吹込み装置）の制御運転が可能な構成となっている。
【００１４】
また、高炉用制御サーバ２２は、製銑共通ＬＡＮと情報系ＬＡＮに接続されている。この製銑共通ＬＡＮには、データ蓄積用コンピュータ１７が接続され、情報系ＬＡＮには、設定用コンピュータ１８が接続され、更に製銑共通ＬＡＮと情報系ＬＡＮとの間には、演算用コンピュータ１９が接続されている。
データ蓄積用コンピュータ１７の実績データベース部１３は、高炉１１に設置された各計測機器（図示しない）で測定された操業実績データ１２、例えば、出銑量、溶銑温度、及び原燃料の品質を収集し、蓄積するものである。なお、操業実績データ１２の蓄積に際しては、記憶手段として、例えば、データ蓄積用コンピュータ１７に外部から接続可能なハードディスク、内蔵されるハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、及びＭＯのいずれか１又は２以上を使用できる。
【００１５】
設定用コンピュータ１８の操業管理値設定手段１５は、表計算ソフトの一例であるエクセルを備えており、このエクセルシートに、キーボード又はマウスを使用して、操業管理値１４及びルール（操業ルールともいう）２４を入力できる。
ここで、操業管理値１４とは、これからの高炉１１の操業条件、例えば、出銑量、溶銑温度、及び原燃料の品質を意味する。なお、操業管理値１４は、通常基準となる設定値に対して予め設定した操業範囲（変動範囲又は安全範囲ともいう）が設けられたものである。
また、ルール２４とは、操業条件を実行するための一般的な規則を意味し、例えば、各出銑量と原燃料の品質データとの関係を示す一覧表、各出銑量と炉熱の管理データとの関係を示す一覧表、及び各出銑量と融着帯の管理データとの関係を示す一覧表であり、このルール２４の中には、複数の過去の修正分（改訂版）も保存されている。
【００１６】
演算用コンピュータ１９の補正演算手段１６は、ルール変換部２５、データ比較演算部２６、総合支援判定部２７、及び判定結果蓄積部２８を備えている。
ここで、ルール変換部２５とは、操業管理値設定手段１５でエクセルシートに入力されたルール２４を、プログラムとして起動させるため、プログラム言語である例えば、Ｃ言語又はベーシックで命令プログラムであるタスクに変換する機能を有している。
また、データ比較演算部２６とは、ルール変換部２５でプログラム言語に変換されたタスクに基づき、実績データベース部１３に蓄積された操業実績データ１２と操業管理値設定手段１５に入力された操業管理値１４を比較し演算する機能を有している。このデータ比較演算部２６は、高炉１１の操業が操業管理値１４から外れた場合に、そのときの補正量を算出する機能も有する。
【００１７】
そして、総合支援判定部２７とは、操業実績データ１２と操業管理値１４とを比較した結果から、高炉１１の操業が適正にできるように操業条件を選定し決定する機能を有している。なお、総合支援判定部２７で出た判定結果は、設定用コンピュータ１８のディスプレイに出力される。
更に、判定結果蓄積部２８とは、総合支援判定部２７で決定された操業条件が、実際の高炉操業に適切であったか否かの結果を蓄積する機能、即ち高炉１１の過去の操業時における対応処置実績データを蓄積するものである。ここで、この蓄積された判定結果の中で適切だったものについては、その操業条件の的中率を上昇させ、以降のデータ比較演算部２６での演算時に、その操業条件の選択優先順位を上昇させる。
これにより、補正演算手段１６による高炉１１の操業条件の選定を、対応処置実績データに基づいて行うことができる。
【００１８】
ここで、設定用コンピュータ１８と前記した高炉１１の操業用制御装置２３は、高炉１１の操業管理を行うための計器室２９に設置されている。これにより、設定用コンピュータ１８のディスプレイに出力された判定結果に基づき、計器室２９内にいる作業者（図示しない）が高炉１１の操業条件の最終決定を行う。
前記したように、演算用コンピュータ１９は、データ蓄積用コンピュータ１７及び設定用コンピュータ１８に、それぞれ双方向に通信可能に接続されている。このため、計器室２９内にいる作業者は、設定用コンピュータ１８で設定された操業管理値１４を、データ蓄積用コンピュータ１７及び演算用コンピュータ１９を操作することなく、設定用コンピュータ１８のキーボード又はマウスを使用して単独で更新できる。
【００１９】
続いて、本発明の一実施の形態に係る高炉の操業支援システム１０を使用して、高炉１１の操業時におけるアクションを決定する方法について説明する。
図１に示すように、データ蓄積用コンピュータ１７の実績データベース部１３には、高炉１１から得られる例えば１日当り８００点程度の操業実績データ１２の全てが収集され蓄積される。
また、設定用コンピュータ１８の操業管理値設定手段１５には、図２に示すように、予め入力されたルール、例えば、知識Ａ、知識Ｂ、知識Ｃ、及び知識Ｄがあり、各知識内には、その改訂版（例えば、知識Ａ−１、知識Ａ−２、及び知識Ａ−３）が入力されている。なお、知識の数は１又は複数であり、改訂版はあってもなくてもよい。
【００２０】
そこで、作業者は、これからの高炉１１の操業指標を決定する操業管理値１４に応じたルール２４を、前記した複数のルールの中から選択し、設定用コンピュータ１８のディスプレイで確認した後、図１及び図２に示すように、キーボード又はマウスを使用して補正演算手段１６に入力して、ルール変換部２５でプログラム言語であるＣ言語によりタスクに変換する。
この作成したタスクに基づいて、データ比較演算部２６で、操業実績データ１２と操業管理値１４を比較し演算する。
【００２１】
これに基づき、総合支援判定部２７では、図２に示すように、操業管理値１４に応じた高炉１１の操業条件が選定され、これを実効するためのルール（知識Ａ−１、知識Ｂ−２、知識Ｃ−１、及び知識Ｄ−３）に対応するタスク（タスク１〜４）が決定される。
ここで、データ比較演算部２６での演算結果に基づく高炉１１の操業が操業管理値１４内であれば、総合支援判定部２７で決定される操業条件は、現状の高炉１１の操業条件を維持する条件となる。
一方、演算結果に基づく高炉１１の操業が操業管理値１４から外れた場合には、そのときの補正量をデータ比較演算部２６で算出し、これに基づく操業条件を総合支援判定部２７で決定する。
【００２２】
そして、図１及び図２に示すように、高炉１１の操業が操業管理値１４内であれば、総合支援判定部２７に保存された現状の高炉１１の操業条件が、これからの高炉１１の操業条件として、設定用コンピュータ１８のディスプレイに出力される。
一方、高炉１１の操業が操業管理値１４から外れた場合には、総合支援判定部２７で選定された操業条件とタスクが、設定用コンピュータ１８のディスプレイに出力される。
【００２３】
作業者が、設定用コンピュータ１８のディスプレイに出力された操業条件を、高炉１１の操業に適切と判断した場合には、これに基づき設定用コンピュータ１８を操作し、高炉１１の操業を継続する。
一方、作業者が、操業条件が高炉１１の操業に不適と判断した場合には、図２に示すように、操業条件を実行するためのルール２４を、設定用コンピュータ１８のキーボード又はマウスを使用して修正又は削除したり、また高炉１１の操業管理値１４を修正したりする。なお、高炉１１の操業に不適である的中率の低いルールのみを、作業者が改廃することもできる。
このとき、総合支援判定部２７で決定されファイルに保存（結果保存ファイル）された操業条件は、判定結果蓄積部２８で蓄積されると共に、この蓄積された判定結果の中で適切だったものについては、その操業条件の的中率を上昇させ、以降のデータ比較演算部２６での演算時に、その条件の選択優先順位を上昇させて使用される。
【００２４】
ここで、ルールの修正又は削除を行った場合には、新たなルールが高炉１１の操業に適切か否かの判断を行うため、このルールを実際に使用する前に、テスト用ルールとして前記した一連の処理を行って、高炉１１の操業に適したルールか否かを判定することが好ましい。これにより、高炉１１の操業を更に安定に実施できる。
以上のことから、本発明の高炉の操業支援システム１０を、高炉１１の操業に適用することで、従来よりもシステム費用がかからず、システムのメンテナンスが容易で、しかも安定した高炉操業が可能になる。
【００２５】
以上、本発明を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の高炉の操業支援システムを構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る高炉の操業支援システムの説明図である。
【図２】同高炉の操業支援システムの動作状況を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０：高炉の操業支援システム、１１：高炉、１２：操業実績データ、１３：実績データベース部、１４：操業管理値、１５：操業管理値設定手段、１６：補正演算手段、１７：データ蓄積用コンピュータ、１８：設定用コンピュータ、１９：演算用コンピュータ、２０：電気シーケンサ、２１：計装制御装置、２２：高炉用制御サーバ、２３：操業用制御装置、２４：ルール、２５：ルール変換部、２６：データ比較演算部、２７：総合支援判定部、２８：判定結果蓄積部、２９：計器室
【図１】
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【図２】
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