(57)【要約】      （修正有）【課題】高炉の出銑口閉塞材に柔らかい箇所があっても、損傷のない出銑口を形成できる油圧式開孔機の制御方法、油圧式開孔機の制御システム、及びプログラムの提供。【解決手段】高炉の出銑口形成位置の閉塞材を開孔するロッド１１０と、ロッド１１０を動作させるドリフター１２０とを備え、ドリフター１２０を油圧モータ１３０で前進させるフィード工程と、ロッド１１０の位置を位置検出器１４０で検出する工程と、位置検出工程により検出されたロッド１１０の位置に基づいて、ロッド１１０が前進する速度を導出する速度導出工程と、導出された移動速度を閾値と比較し、ロッド１１０の前進速度を増減する為に油圧モータ１３０に供給する油の流量を増減させる油圧モータ１３０制御工程とを有し、第１の閾値Ａ１、第２の閾値Ａ２を跨ぐと、跨いだ後の移動速度に応じた流量に、油圧モータ１３０に供給する油の流量を制御する油圧式開孔機の制御システム。【選択図】図１
2015199977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の出銑口形成位置に充填された閉塞材を開孔するためのロッドと、
前記ロッドが取り付けられ、前記閉塞材に対して前進と後退とを少なくとも行うことにより、前記ロッドを動作させるドリフターと、を備えた油圧式開孔機の制御方法であって、
前記ドリフターを油圧モータにより前進させるフィード工程と、
前記ロッドの位置を検出する位置検出工程と、
前記位置検出工程により検出された前記ロッドの位置に基づいて、前記ドリフターと共に前記ロッドが前進する速度を導出する速度導出工程と、
前記速度導出工程により導出された速度が閾値以上になると、前記油圧モータに供給する油の流量を減少させて前記ロッドが前進する速度を低下させ、前記速度導出工程により導出された速度が閾値未満になると、前記油圧モータに供給する油の流量を増加させて前記ロッドが前進する速度を増加させる油圧モータ制御工程と、
を有することを特徴とする油圧式開孔機の制御方法。
【請求項２】
前記油圧モータ制御工程は、前記速度導出工程により導出された速度が閾値以上になった後、所定時間が経過しても当該速度が当該閾値以上である場合に、前記油圧モータに供給する油の流量を減少させて前記ロッドが前進する速度を低下させ、前記速度導出工程により導出された速度が閾値未満になった後、所定時間が経過しても当該速度が当該閾値未満である場合に、前記油圧モータに供給する油の流量を増加させて前記ロッドが前進する速度を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の油圧式開孔機の制御方法。
【請求項３】
前記油圧モータ制御工程は、ポンプから供給される油の圧力を調整する圧力制御弁の開度と、前記圧力制御弁を通った油の流量を調整する流量制御弁の開度と、を設定して、前記油圧モータに供給する油の流量を変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧式開孔機の制御方法。
【請求項４】
前記閾値が複数あることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の油圧式開孔機の制御方法。
【請求項５】
高炉の出銑口形成位置に充填された閉塞材を開孔するためのロッドと、
前記ロッドが取り付けられ、前記閉塞材に対して前進と後退とを少なくとも行うことにより、前記ロッドを動作させるドリフターと、
前記ドリフターの前進と後退を少なくとも行うための動力源となる油圧モータと、
前記ロッドの位置を検出する位置検出器と、
を備えた油圧式開孔機と、
前記油圧モータを動作させるための油を前記油圧モータに対して供給する油圧装置と、
前記油圧装置の動作を制御する制御装置と、
を有する油圧式開孔機の制御システムであって、
前記制御装置は、
前記位置検出器により検出された前記ロッドの位置に基づいて、前記ドリフターと共に前記ロッドが前進する速度を導出する速度導出手段と、
前記速度導出手段により導出された速度が閾値以上になると、前記油圧モータに供給する油の流量を減少させることを前記油圧装置に指示し、前記速度導出手段により導出された速度が閾値未満になると、前記油圧モータに供給する油の流量を増加させることを前記油圧装置に指示する指示手段と、を有し、
前記油圧装置は、
前記指示手段により、前記油圧モータに供給する油の流量を減少させることが指示されると、当該指示に応じて、前記前記油圧モータに供給する油の流量を減少させて前記ロッドが前進する速度を低下させ、前記指示手段により、前記油圧モータに供給する油の流量を増加させることが指示されると、当該指示に応じて、前記前記油圧モータに供給する油の流量を増加させて前記ロッドが前進する速度を上昇させることを特徴とする油圧式開孔機の制御システム。
【請求項６】
前記指示手段は、
前記速度導出手段により導出された速度が閾値以上になった後、所定時間が経過しても当該速度が当該閾値以上である場合に、前記油圧モータに供給する油の流量を減少させることを前記油圧装置に指示し、前記速度導出手段により導出された速度が閾値未満になった後、所定時間が経過しても当該速度が当該閾値未満である場合に、前記油圧モータに供給する油の流量を増加させることを前記油圧装置に指示することを特徴とする請求項５に記載の油圧式開孔機の制御システム。
【請求項７】
前記油圧装置は、
ポンプから供給される油の圧力を調整する圧力制御弁と、
前記圧力制御弁を通った油の流量を調整する流量制御弁と、
を有し、
前記指示手段による前記指示に応じて、前記圧力制御弁の開度と、前記流量制御弁の開度と、を設定して、前記油圧モータに供給する油の流量を変化させることを特徴とする請求項５又は６に記載の油圧式開孔機の制御システム。
【請求項８】
前記閾値が複数あることを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載の油圧式開孔機の制御システム。
【請求項９】
高炉の出銑口形成位置に充填された閉塞材を開孔するためのロッドと、
前記ロッドが取り付けられ、前記閉塞材に対して前進と後退とを少なくとも行うことにより、前記ロッドを動作させるドリフターと、
前記ドリフターの前進と後退を少なくとも行うための動力源となる油圧モータと、
前記ロッドの位置を検出する位置検出器と、
を備えた油圧式開孔機における前記油圧モータに対して前記油圧モータを動作させるための油を供給する油圧装置の動作を制御することをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記位置検出器により検出された前記ロッドの位置に基づいて、前記ドリフターと共に前記ロッドが前進する速度を導出する速度導出工程と、
前記速度導出工程により導出された速度が閾値以上になると、前記油圧モータに供給する油の流量を減少させることを前記油圧装置に指示し、前記速度導出工程により導出された速度が閾値未満になると、前記油圧モータに供給する油の流量を増加させることを前記油圧装置に指示する指示工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧式開孔機の制御方法、油圧式開孔機の制御システム、及びプログラムに関し、特に、高炉の出銑口を形成するために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
高炉では、炉頂部から、原料である鉄鉱石とコークスを層状に装入すると共に、炉下部の羽口から約１２００［℃］の高温の熱風を吹き込み、高温還元反応によって溶銑を製造する。溶銑と副生成物である溶融スラグは炉内を滴下し、炉底に溜まって湯溜まりを形成する。
【０００３】
この湯溜まりに向かって炉外から貫通孔（出銑口）を形成できるように、炉底部の出銑口形成位置には、マッド材と称される閉塞材（耐火物）が充填されている。このマッド材の部分を炉外から開孔機で機械的に開孔することにより出銑口が形成され、溶銑と溶融スラグとの混合液体が出銑口から炉外に流出する。
【０００４】
現在の高炉の操業では、開孔能力が高い油圧式開孔機が使用されることが多い。油圧式開孔機を制御して出銑口を形成する手法として、特許文献１に記載の技術がある。
特許文献１では、油圧式開孔機のロッドの送り圧力・打撃強さ・回転強さの操作量の設定値とロッドの送り速度の想定値とを相互に関連付けたデータテーブルを記憶しておき、フィード速度に対応する操作量の設定値を、データテーブルから読み出し、読み出した設定値に従って油圧式開孔機を動作させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１８８７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、出銑口形成位置に充填されるマッド材の硬さは均一ではなく、柔らかい箇所がある。ロッドがこのような柔らかい箇所を通過すると、ロッドの移動速度が過剰に速くなることによりマッド材が崩れ、出銑口が途中で崩れてしまう。そうすると、以下のような問題がある。
第１に、当該出銑口からの出銑量が減少する。
第２に、このようにして出銑量が減少すると、炉底に溶銑が残ることにより羽口付近の圧力が高くなる。羽口付近の圧力の上昇に伴い送風圧力を上昇させると羽口付近で漏風が発生する虞がある。このような漏風が発生すると、休風して修理を行う必要がある。このため、生産量が減少する。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ロッドの送り圧力・打撃強さ・回転強さを増減させることにより油圧式開孔機を動作させている。このような操作量により、マッド材の柔らかい箇所において、出銑口を崩すことなく油圧式開孔機を動作させることは容易ではない。
【０００８】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、高炉の出銑口形成位置に設けられる閉塞材に柔らかい箇所があっても、可及的に損傷のない出銑口を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の油圧式開孔機の制御方法は、高炉の出銑口形成位置に充填された閉塞材を開孔するためのロッドと、前記ロッドが取り付けられ、前記閉塞材に対して前進と後退とを少なくとも行うことにより、前記ロッドを動作させるドリフターと、を備えた油圧式開孔機の制御方法であって、前記ドリフターを油圧モータにより前進または後退させるフィード工程と、前記ロッドの位置を検出する位置検出工程と、前記位置検出工程により検出された前記ロッドの位置に基づいて、前記ドリフターと共に前記ロッドが前進する速度を導出する速度導出工程と、前記速度導出工程により導出された速度が閾値以上になると、前記油圧モータに供給する油の流量を減少させて前記ロッドが前進する速度を低下させ、前記速度導出工程により導出された速度が閾値未満になると、前記油圧モータに供給する油の流量を増加させて前記ロッドが前進する速度を増加させる油圧モータ制御工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の油圧式開孔機の制御システムは、高炉の出銑口形成位置に充填された閉塞材を開孔するためのロッドと、前記ロッドが取り付けられ、前記閉塞材に対して前進と後退とを少なくとも行うドリフターと、前記ドリフターの前進と後退を少なくとも行うための動力源となる油圧モータと、前記ロッドの位置を検出する位置検出器と、を備えた油圧式開孔機と、前記油圧モータを動作させるための油を前記油圧モータに対して供給する油圧装置と、前記油圧装置の動作を制御する制御装置と、を有する油圧式開孔機の制御システムであって、前記制御装置は、前記位置検出器により検出された前記ロッドの位置に基づいて、前記ドリフターと共に前記ロッドが前進する速度を導出する速度導出手段と、前記速度導出手段により導出された速度が閾値以上になると、前記油圧モータに供給する油の流量を減少させることを前記油圧装置に指示し、前記速度導出手段により導出された速度が閾値未満になると、前記油圧モータに供給する油の流量を増加させることを前記油圧装置に指示する指示手段と、を有し、前記油圧装置は、前記指示手段により、前記油圧モータに供給する油の流量を減少させることが指示されると、当該指示に応じて、前記前記油圧モータに供給する油の流量を減少させて前記ロッドが前進する速度を低下させ、前記指示手段により、前記油圧モータに供給する油の流量を増加させることが指示されると、当該指示に応じて、前記前記油圧モータに供給する油の流量を増加させて前記ロッドが前進する速度を上昇させることを特徴とする。
【００１１】
本発明のプログラムは、高炉の出銑口形成位置に充填された閉塞材を開孔するためのロッドと、前記ロッドが取り付けられ、前記閉塞材に対して前進と後退とを少なくとも行うことにより、前記ロッドを動作させるドリフターと、前記ドリフターの前進と後退を少なくとも行うための動力源となる油圧モータと、前記ロッドの位置を検出する位置検出器と、を備えた油圧式開孔機における前記油圧モータに対して前記油圧モータを動作させるための油を供給する油圧装置の動作を制御することをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記位置検出器により検出された前記ロッドの位置に基づいて、前記ドリフターと共に前記ロッドが前進する速度を導出する速度導出工程と、前記速度導出工程により導出された速度が閾値以上になると、前記油圧モータに供給する油の流量を減少させることを前記油圧装置に指示し、前記速度導出工程により導出された速度が閾値未満になると、前記油圧モータに供給する油の流量を増加させることを前記油圧装置に指示する指示工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ロッドが前進する速度が閾値以上になると、油圧モータに供給する油の流量を減少させてロッドが前進する速度を低下させ、ロッドが前進する速度が閾値未満になると、油圧モータに供給する油の流量を増加させて前記フィーダが前進する速度を増加させる。したがって、高炉の出銑口形成位置に設けられる閉塞材に柔らかい箇所があっても、可及的に損傷のない出銑口を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】油圧式開孔機の制御システムの構成の一例を示す図である。
【図２Ａ】油圧モータが正転（ドリフターが前進）する場合の油圧装置の動作の一例を示す図である。
【図２Ｂ】油圧モータが逆転（ドリフターが後退）する場合の油圧装置の動作の一例を示す図である。
【図２Ｃ】油圧モータが停止する（正転も逆転もしない）場合の油圧装置の動作の一例を示す図である。
【図３】制御装置の機能的な構成の一例を示す図である。
【図４】マッド材を開孔する際（ロッドが前進する動作を行う際）のロッドの移動速度と、油圧モータに供給する油の流量の一例を概念的に示す図である。
【図５】ロッド（ドリフター）を前進させる際の制御装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
図１は、油圧式開孔機の制御システムの構成の一例を示す図である。尚、各図では、説明及び表記の都合上、説明に必要な部分のみを必要に応じて簡略化して示す。
図１において、油圧式開孔機の制御システムは、油圧開孔機１００と、油圧装置２００と、制御装置３００と、を有する。尚、図１では、高炉４００の出銑口形成位置４１０付近の縦断面を、油圧開孔機１００、油圧装置２００、及び制御装置３００と共に示す。
【００１５】
（油圧開孔機１００）
油圧開孔機１００は、ロッド１１０と、ドリフター１２０と、油圧モータ１３０と、位置検出器１４０と、を有する。
ロッド１１０は、高炉４００の出銑口形成位置４１０に充填されたマッド材４２０を、炉外から機械的に開孔するためのものである。
【００１６】
ドリフター１２０は、ロッド１１０を動作させるための駆動機構を有する。ロッド１１０は、ドリフター１２０（の先端面（出銑口形成位置４１０と対向する面））に取り付けられ、ドリフター１２０の動作によって、ロッド１１０は、前進又は後退する動作と、ロッド１１０の長手方向の軸を回転軸として回転する動作と、マッド材４２０を繰り返し打撃する動作と、を行うことができる。ここで、ドリフター１２０は、油圧開孔機１００のフレームに沿って前進・後退し、このドリフター１２０の前進・後退に伴ってロッド１１０は前進・後退する。また、前進する方向とは、炉内に向かう方向（図１のＡ方向）であり、後退する方向とは、ロッド１１０が炉外に向かう方向（図１のＢ方向）である。
【００１７】
油圧モータ１３０は、ロッド１１０を前進又は後退させるための動力をドリフター１２０に与えるものである。油圧モータ１３０は正転と逆転とを行うことができ、例えば、油圧モータ１３０が正転を行っているときにロッド１１０は前進し、油圧モータ１３０が逆転を行っているときにロッド１１０は後退し、油圧モータ１３０が動いていないときにロッド１１０は前進も後退も行わない。尚、前述したようにロッド１１０は回転動作と打撃動作も行うが、これらの動作を行うための動力源と制御方法は、公知の技術で実現できるので、その詳細な説明を省略する。
【００１８】
位置検出器１４０は、ロッド１１０の現在の位置を検出するためのものである。本実施形態では、位置検出器１４０として、アブソリュートエンコーダ（絶対位置を検出するエンコーダ）を用いる場合を例に挙げて説明する。
尚、図１では、油圧開孔機１００により、マッド材４２０を開孔している途中（出銑口を形成している途中）の状態を示す（すなわち、ロッド１１０がマッド材４２０の中を前進している状態を示す）。ロッド１１０が前進することにより、炉内側にあるマッド材４２０が掘削され、炉内側と炉外側とが貫通すると、出銑口が形成される。
【００１９】
（油圧装置２００）
油圧装置２００は、油圧モータ１３０を駆動するためのものである。
図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃは、油圧装置２００の構成の一例を示す図である。具体的に図２Ａは、油圧モータ１３０が正転（ドリフター１２０が前進）する場合の油圧装置２００の動作の一例を示す図であり、図２Ｂは、油圧モータ１３０が逆転（ドリフター１２０が後退）する場合の油圧装置２００の動作の一例を示す図であり、図２Ｃは、油圧モータ１３０が停止する（正転も逆転もしない）場合の油圧装置２００の動作の一例を示す図である。
【００２０】
図２Ａ〜図２Ｃに示す例では、油圧装置２００は、ポンプ２１０と、タンク２２０と、３ポート流量制御電磁弁２３０と、圧力制御電磁弁２４０と、配管２５０と、を有する。図２Ａ〜図２Ｃにおいて、白抜きの矢印線は、配管内を通る油の移動方向を示す。図２Ｃでは、油の移動はないので、白抜きの矢印線を付していない。
３ポート流量制御電磁弁２３０は、流量制御弁であり、油圧モータ１３０に流入する油の流量が設定値になるように開度が変更（調整）される電磁弁である。尚、３ポート流量制御電磁弁２３０の開度が大きいほど、油圧モータ１３０に流入する油の流量は大きくなる。
【００２１】
３ポート流量制御電磁弁２３０は、３つのポートを有しており、これら３つのポートのうち、どのポートが選択されたかによって油の進行方向が定まる。油圧モータ１３０を正転（ドリフター１２０を前進）させる場合には、図２Ａに示すように、第１のポート２３１が選択され、油圧モータ１３０を逆転（ドリフター１２０を後退）させる場合には、図２Ｂに示すように、第３のポート２３３が選択され、油圧モータ１３０を停止させる（正転も逆転もさせない）場合には、図２Ｃに示すように、第２のポート２３２が選択されるように、３ポート流量制御電磁弁２３０は動作する。
【００２２】
圧力制御電磁弁２４０は、油圧モータ１３０に供給される油の流量の制御範囲を広範囲にするための圧力制御弁であり、ポンプ２１０から油圧モータ１３０（３ポート流量制御電磁弁２３０）に供給される油の圧力が設定値になるように開度が変更（調整）される電磁弁である。尚、圧力制御電磁弁２４０の開度が大きいほど、ポンプ２１０から油圧モータ１３０（３ポート流量制御電磁弁２３０）に供給される油の圧力は大きくなる。
【００２３】
このような３ポート流量制御電磁弁２３０及び圧力制御電磁弁２４０により、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ポンプ２１０から、３ポート流量制御電磁弁２３０及び圧力制御電磁弁２４０を介して油圧モータ１３０に油が供給され、油圧モータ１３０から３ポート流量制御電磁弁２３０を介して排出された油がタンク２２０に回収される。
【００２４】
（制御装置３００）
図１の説明に戻り、制御装置３００は、油圧装置２００の動作を制御するためのものである。図３は、制御装置３００の機能的な構成の一例を示す図である。尚、制御装置３００のハードウェアは、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、及び各種のインターフェースを備えた情報処理装置や、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）や、専用のハードウェアを用いることにより実現することができる。
【００２５】
＜制御の概要＞
まず、図４を参照しながら、制御装置３００が行う制御の一例を説明する。図４は、マッド材４２０を開孔する際（ロッド１１０が前進する動作を行う際）のロッド１１０の移動速度と、油圧モータ１３０に供給する油の流量の一例を概念的に示す図である。
図４の下図に示すように、本実施形態では、油圧モータ１３０に供給する油の流量の設定として「大」、「中」、「小」の３段階の設定を行うものとする。油の流量が大きくなる方（ロッド１１０の移動速度が速くなる方）から順に、「大」、「中」、「小」の設定となる。尚、以下の説明では、「油圧モータ１３０に供給する油の流量の設定」を必要に応じて「油の流量の設定」と称する。
【００２６】
図４に示すように、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１未満である場合と、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上になっても所定時間Ｔ１が経過していない場合には、油の流量の設定を「大」にする。尚、本実施形態では、油の流量の設定の初期値を「大」とする。
その後、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上になってから所定時間Ｔ１が経過しても、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上第２の閾値Ａ２未満である場合には、油の流量の設定を「大」から「中」に変更する（時刻ｔａを参照）。
その後、ロッド１１０の移動速度が第２の閾値Ａ２以上になってから所定時間Ｔ１が経過しても、ロッド１１０の移動速度が第２の閾値Ａ２以上である場合には、油の流量の設定を「中」から「小」に変更する（時刻ｔｂを参照）。
【００２７】
その後、ロッド１１０の移動速度が第２の閾値Ａ２未満になってから所定時間Ｔ１が経過しても、ロッド１１０の移動速度が第２の閾値Ａ２未満第１の閾値Ａ１以上である場合には、油の流量の設定を「小」から「中」に変更する（時刻ｔｃを参照）。
その後、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１未満になってから所定時間Ｔ１が経過しても、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１未満である場合には、油の流量の設定を「中」から「大」に変更する（時刻ｔｄを参照）。
【００２８】
油の流量の設定を変更する際に所定時間Ｔ１を待つのは、ロッド１１０の移動速度が閾値Ａ１、Ａ２を跨いだ後、すぐに（所定時間Ｔ１が経過する前に）、当該閾値Ａ１、Ａ２を再度跨いだ場合には、油の流量の設定を変更しないようにするためである。尚、ここでは、ロッド１１０の移動速度がどの閾値を跨いだ場合でも所定時間Ｔ１を同じ時間としたが、ロッド１１０の移動速度が跨いだ閾値に応じて所定時間を異ならせてもよい。
【００２９】
＜制御装置３００の各部の説明＞
図３の説明に戻り、制御装置３００は、制御条件取得部３１０と、速度導出部３２０と、指示部３３０と、を有する。
［制御条件取得部３１０］
制御条件取得部３１０は、油圧装置２００の動作を制御するための条件を示す制御条件を取得する。制御条件として、まず、前述した、第１の閾値Ａ１、第２の閾値Ａ２、第３の閾値Ａ３及び所定時間Ｔ１が含まれる。
【００３０】
また、制御条件として、ロッド１１０の前進時の油の流量の設定（「大」、「中」、「小」）のそれぞれの場合における「３ポート流量制御電磁弁２３０に対する流量の設定値と、圧力制御電磁弁２４０に対する圧力の設定値」とが含まれる。
本実施形態では、制御条件取得部３１０は、以上の制御条件を、上位制御装置との通信により取得する。ただし、制御条件取得部３１０による制御条件の取得方法は、このようなものに限定されない。例えば、制御条件取得部３１０は、制御装置３００のユーザインターフェースに対するユーザの操作に基づいて制御条件を入力してもよいし、可搬型の記憶媒体に記憶された制御条件を読み出してもよい。
【００３１】
［速度導出部３２０］
速度導出部３２０は、位置検出器１４０で検出されたロッド１１０の位置に基づいて、ロッド１１０の長手方向（前進する方向）における単位時間当たりの位置の変化量を、ロッド１１０の移動速度（フィード速度）として導出する。
［指示部３３０］
指示部３３０は、制御条件取得部３１０により取得された制御条件と、速度導出部３２０で導出されたロッド１１０の移動速度と、に基づいて、油圧モータ１３０に供給する油の流量を、油圧装置２００に対して指示する。本実施形態では、指示部３３０は、速度判定部３３１と、電磁弁制御部３３２と、を有する。
【００３２】
[[速度判定部３３１]]
速度判定部３３１は、ロッド１１０が前進を開始する前に、前進時のロッド１１０の移動速度（フィード速度）に対する閾値（第１の閾値Ａ１、第２の閾値Ａ２）を制御条件取得部３１０から読み出す。
次に、速度判定部３３１は、速度導出部３２０により導出されたロッド１１０の移動速度と、読み出した閾値とを比較し、ロッド１１０の移動速度が閾値を跨いだか否かを判定する。
そして、速度判定部３３１は、ロッド１１０の移動速度が閾値を跨いだと判定すると、計時を開始し、所定時間Ｔ１が経過しても、ロッド１１０の移動速度が当該閾値を跨いだ状態であるか否かを判定する。
【００３３】
[[電磁弁制御部３３２]]
まず、電磁弁制御部３３２は、例えば、上位制御装置からの操業情報に基づいて、ロッド１１０の前進の開始のタイミングを判定する。
そして、ロッド１１０の前進の開始のタイミングになると、電磁弁制御部３３２は、前進・後退に応じたポート２３１・２３３を配管２５０に接続するよう、３ポート流量制御電磁弁２３０を駆動する駆動信号を出力する。これにより、３ポート流量制御電磁弁２３０は、図２Ａ・図２Ｂに示した状態になる。
また、ロッド１１０の前進の開始のタイミングになると、電磁弁制御部３３２は、ロッド１１０の前進時における、３ポート流量制御電磁弁２３０に対する流量の初期値と、圧力制御電磁弁２４０に対する圧力の初期値をそれぞれ設定し、当該初期値に対応する電流値を、３ポート流量制御電磁弁２３０と圧力制御電磁弁２４０に個別に出力する。本実施形態では、油の流量の設定として「大」の設定値に対応する電流値を、当該初期値に対応する電流値とする。
【００３４】
次に、電磁弁制御部３３２は、速度判定部３３１により、所定時間Ｔ１が経過しても、ロッド１１０の移動速度が当該閾値を跨いだ状態であると判定されると、当該状態に応じて、３ポート流量制御電磁弁２３０に対する流量の設定値を変更し、変更した設定値に対応する電流値を３ポート流量制御電磁弁２３０に出力する。同様に、電磁弁制御部３３２は、当該状態に応じて、圧力制御電磁弁２４０に対する圧力の設定値を変更し、変更した設定値に対応する電流値を圧力制御電磁弁２４０に出力する。
【００３５】
また、ユーザによる操作等に基づいて、ロッド１１０を停止させることが指示された場合、電磁弁制御部３３２は、停止に応じたポート２３３を配管２５０に接続するよう、３ポート流量制御電磁弁２３０を駆動する駆動信号を出力する。これにより、３ポート流量制御電磁弁２３０は、図２Ｃに示した状態になる。
また、位置検出器１４０により検出されたロッド１１０の位置が所定の位置になった場合にも、電磁弁制御部３３２は、停止に応じたポート２３３を配管２５０に接続するよう、３ポート流量制御電磁弁２３０を駆動する駆動信号を出力する。
例えば、ロッド１１０の前進時には、ロッド１１０の位置が、ロッド１１０の前進限（ロッド１１０がこれ以上前進できない位置）になると、電磁弁制御部３３２は、ロッド１１０の位置が所定の位置になったと判定する。その後、ロッド１１０を後退させるが、ロッド１１０の後退時の動作は、公知の技術で実現することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
（動作フローチャート）
次に、図５のフローチャートを参照しながら、ロッド１１０を前進させる際の制御装置３００の動作の一例を説明する。尚、ここでは、制御装置３００は、上位制御装置から必要な情報（制御条件等）を受信しているものとする。また、図４に示したように、ここでは、ロッド１１０の移動速度（フィード速度）が、第１の閾値Ａ１・第２の閾値Ａ２を跨いだ後、所定時間Ｔ１が経過する前に、当該閾値以外の閾値を跨ぐことはないものとする。
【００３７】
まず、ステップＳ５０１において、電磁弁制御部３３２は、ポートの切り替え指示を行う。具体的に電磁弁制御部３３２は、前進用のポート２３１を配管２５０に接続するよう、３ポート流量制御電磁弁２３０を駆動する駆動信号を出力する（図２Ａを参照）。
【００３８】
次に、ステップＳ５０２において、電磁弁制御部３３２は、フィード前進（高速）指示を行う。具体的に電磁弁制御部３３２は、３ポート流量制御電磁弁２３０に対する前進時の流量の初期値（「大」）に対応する電流値を、３ポート流量制御電磁弁２３０に出力する。また、電磁弁制御部３３２は、圧力制御電磁弁２４０に対する前進時の圧力の初期値（「大」）に対応する電流値を、圧力制御電磁弁２４０に出力する。
【００３９】
次に、ステップＳ５０３において、電磁弁制御部３３２は、ロッド１１０の停止条件が成立したか否かを判定する。具体的に電磁弁制御部３３２は、ユーザによるロッド１１０の停止指示があったか否かと、ロッド１１０の位置が、ロッド１１０の前進限になったか否かと、を判定する。
この判定の結果、ロッド１１０の停止条件が成立した場合には、ステップＳ５０４に進み、電磁弁制御部３３２は、フィード停止指示を行う。具体的に電磁弁制御部３３２は、停止用のポート２３３を配管２５０に接続するよう、３ポート流量制御電磁弁２３０を駆動する駆動信号を出力する（図２Ｃを参照）。そして、図５のフローチャートによる処理を終了する。
【００４０】
一方、ロッド１１０の停止条件が成立していない場合には、ステップＳ５０５に進む。ステップＳ５０５に進むと、速度判定部３３１は、ロッド１１０の移動速度（フィード速度）を判定する。具体的に速度判定部３３１は、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上第２の閾値未満となり且つ所定時間Ｔ１が経過してもロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上第２の閾値未満のままであるか否かを判定する。
この判定の結果、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上第２の閾値未満となり且つ所定時間Ｔ１が経過してもロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上第２の閾値未満のままである場合（Ａ１以上Ａ２未満＋Ｔ１）には、ステップＳ５０６に進み、そうでない場合（Ａ１未満）には、３ポート流量制御電磁弁２３０及び圧力制御電磁弁２４０の設定値を変更する必要はないので、前述したステップＳ５０３に戻る。
【００４１】
ステップＳ５０６に進むと、電磁弁制御部３３２は、フィード前進（中速）指示を行う。具体的に電磁弁制御部３３２は、３ポート流量制御電磁弁２３０に対する前進時の流量の設定値（「中」）に対応する電流値を、３ポート流量制御電磁弁２３０に出力する。また、電磁弁制御部３３２は、圧力制御電磁弁２４０に対する前進時の圧力の設定値（「中」）に対応する電流値を、圧力制御電磁弁２４０に出力する。これにより、油の流量の設定が「大」から「中」に変更される（図４の時刻ｔａを参照）。
【００４２】
次に、ステップＳ５０７において、電磁弁制御部３３２は、ロッド１１０の停止条件が成立したか否かを判定する。この判定の結果、ロッド１１０の停止条件が成立した場合には、ステップＳ５０８に進み、電磁弁制御部３３２は、フィード停止指示を行う。ステップＳ５０７、Ｓ５０８の具体的な内容は、それぞれ、ステップＳ５０３、Ｓ５０４と同じである。そして、図５のフローチャートによる処理を終了する。
【００４３】
一方、ロッド１１０の停止条件が成立していない場合には、ステップＳ５０９に進む。ステップＳ５０９に進むと、速度判定部３３１は、ロッド１１０の移動速度（フィード速度）を判定する。
具体的に速度判定部３３１は、第１の条件（Ａ１未満＋Ｔ１）、第２の条件（Ａ２以上＋Ｔ１）、第３の条件（Ａ１以上Ａ２未満）の何れの条件が成立しているかを判定する。
第１の条件（Ａ１未満＋Ｔ１）は、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１未満となり且つ所定時間Ｔ１が経過してもロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１未満のままであるという条件である。第２の条件（Ａ２以上＋Ｔ１）は、ロッド１１０の移動速度が第２の閾値Ａ２以上となり且つ所定時間Ｔ１が経過してもロッド１１０の移動速度が第２の閾値Ａ２以上のままであるという条件である。第３の条件（Ａ１以上Ａ２未満）は、第１の条件も第２の条件も成立しないという条件である。
【００４４】
この判定の結果、第１の条件（Ａ１未満＋Ｔ１）が成立した場合には、油の流量の設定を「中」から「大」に変更する必要があるので、前述したステップＳ５０２に戻る（図４の時刻ｔｄを参照）。
また、第３の条件（Ａ１以上Ａ２未満）が成立した場合には、３ポート流量制御電磁弁２３０及び圧力制御電磁弁２４０の設定値を変更する必要はないので、前述したステップＳ５０７に戻る。
また、第２の条件（Ａ２以上＋Ｔ１）が成立した場合には、ステップＳ５１０に進む。ステップＳ５１０に進むと、電磁弁制御部３３２は、フィード前進（低速）指示を行う。具体的に電磁弁制御部３３２は、３ポート流量制御電磁弁２３０に対する前進時の流量の設定値（「小」）に対応する電流値を、３ポート流量制御電磁弁２３０に出力する。また、電磁弁制御部３３２は、圧力制御電磁弁２４０に対する前進時の圧力の設定値（「小」）に対応する電流値を、圧力制御電磁弁２４０に出力する。これにより、油の流量の設定が「中」から「小」に変更される（図４の時刻ｔｂを参照）。
【００４５】
次に、ステップＳ５１１において、電磁弁制御部３３２は、ロッド１１０の停止条件が成立したか否かを判定する。この判定の結果、ロッド１１０の停止条件が成立した場合には、ステップＳ５１２に進み、電磁弁制御部３３２は、フィード停止指示を行う。ステップＳ５１１、Ｓ５１２の具体的な内容は、それぞれ、ステップＳ５０３、Ｓ５０４と同じである。そして、図５のフローチャートによる処理を終了する。
【００４６】
一方、ロッド１１０の停止条件が成立していない場合には、ステップＳ５１３に進む。ステップＳ５１３に進むと、速度判定部３３１は、ロッド１１０の移動速度を判定する。具体的に速度判定部３３１は、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上第２の閾値未満となり且つ所定時間Ｔ１が経過してもロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上第２の閾値未満のままであるか否かを判定する。
この判定の結果、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上第２の閾値未満となり且つ所定時間Ｔ１が経過してもロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上第２の閾値未満のままである場合（Ａ１以上Ａ２未満＋Ｔ１）には、油の流量の設定を「小」から「中」に変更する必要があるので、ステップＳ５０２に戻り（図４の時刻ｔｃを参照）、そうでない場合（Ａ２以上）には、３ポート流量制御電磁弁２３０及び圧力制御電磁弁２４０の設定値を変更する必要はないので、前述したステップＳ５１１に戻る。
【００４７】
（まとめ）
以上のように本実施形態では、ロッド１１０の前進時の移動速度が第１の閾値Ａ１、第２の閾値Ａ２を跨ぐと、跨いだ後の移動速度に応じた流量に、油圧モータ１３０に供給する油の流量を制御する。したがって、マッド材４２０に柔らかい箇所があっても、可及的に崩さずに（損傷のない）出銑口を形成することができ、高炉４００の安定操業を実現することができる。
また、本実施形態では、ロッド１１０の前進時の移動速度が第１の閾値Ａ１、第２の閾値Ａ２を跨いだ後、その状態が所定時間Ｔ１継続した場合に、跨いだ後の移動速度に応じた流量に、油圧モータ１３０に供給する油の流量を制御する。このように、ロッド１１０の前進時の移動速度の変化が突発的なものでないことを判定した上で、油圧モータ１３０に供給する油の流量を変更するので、ロッド１１０の移動速度が、マッド材４２０の状態に対応しない速度になることをより確実に防止することができる。
また、本実施形態では、３ポート流量制御電磁弁２３０に加えて、圧力制御電磁弁２４０を設けるので、油圧モータ１３０に供給される油の流量の制御範囲を広範囲にすることができる。
【００４８】
（変形例）
＜変形例１＞
本実施形態では、ロッド１１０の移動速度が、第１の閾値Ａ１・第２の閾値Ａ２を跨いだ後、所定時間Ｔ１が経過する前に、当該閾値以外の閾値を跨ぐことはないとして説明を行った。例えば、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上になった後、所定時間Ｔ１が経過する前に、第２の閾値以上になることはないとして説明を行った。しかしながら、このような場合に限定されるものではない。
【００４９】
例えば、ロッド１１０の移動速度が、第１の閾値Ａ１・第２の閾値Ａ２を跨ぐたびに、所定時間Ｔ１が経過するか否かを判定し、所定の時間Ｔ１が経過したときのロッド１１０の移動速度に応じて、油の流量の設定を決定してもよい。
このようにする場合の具体例として、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上になった後、所定時間Ｔ１が経過する前に、第２の閾値以上になり、当該第２の閾値以上になってから所定時間Ｔ１が経過してもロッド１１０の移動速度が第２の閾値以上のままであったとする。
この場合、まず、ロッド１１０の移動速度が第１の閾値Ａ１以上になってから所定時間Ｔ１が経過したタイミングでは、ロッド１１０の移動速度は第１の閾値Ａ１以上であるので、そのタイミングで油の流量の設定を「大」から「中」にする。その後、ロッド１１０の移動速度が第２の閾値Ａ２以上になってから所定時間Ｔ１が経過したタイミングで油の流量の設定を「中」から「低」にする。
【００５０】
＜変形例２＞
本実施形態では、油の流量の設定（「大」、「中」、「小」）のそれぞれの場合における圧力制御電磁弁２４０に対する圧力の設定値が全て異なる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、これらの設定値の一部または全部が同じであってもよい。
【００５１】
＜変形例３＞
ロッド１１０の前進時の油の流量の設定を３段階（「大」、「中」、「小」）にした場合を例に挙げて説明した。しかしながら、油の流量の設定は２段階以上であればよい。例えば、ロッド１１０の前進時の油の流量の設定を４段階（「大」、「中」、「小」、「微」）にしてもよい。
【００５２】
尚、以上説明した本発明の実施形態の制御装置３００の機能は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１００：油圧開孔機、１１０：ロッド、１２０：ドリフター、１３０：油圧モータ、１４０：位置検出器、２００：油圧装置、２１０：ポンプ、２２０：タンク、２３０：３ポート流量制御電磁弁、２４０：圧力制御電磁弁、２５０：配管、３００：制御装置、３１０：制御条件取得部、３２０：速度導出部、３３０：指示部、３３１：速度判定部、３３２：電磁弁制御部、４００：高炉、４１０：出銑口形成位置、４２０：マッド材
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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