(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉操業時に残銑滓の管理を行う高炉操業方法において、
高炉炉内へ原料を装入する際に管理上の最小単位の装入物を装入する毎に、その装入された最小単位の装入物の原料種別と重量に基づいて算出される計算溶銑生成量および計算溶滓生成量を「最新の装入物情報」として格納すること、
炉内に存在する管理上の最小単位の装入物の「最古の装入物情報」から順に「最新の装入物情報」まで体積換算して総和することにより、その時点で炉内に存在する装入物の理論体積値を求めると共に、また、装入直後の“高炉炉内の装入物レベル”を測定し、そのレベルから高炉炉内に存在する装入物の全容積（実績体積値）を求め、実績体積値と理論体積値の差（実績体積値−理論体積値）を算出すること、
この値が負であった場合、高炉炉内に存在する装入物は前記値が正に転換するまで管理上の最小単位の装入物毎に「最古の装入物情報」から順次炉外へ排出されてしまっているとし、その排出されてしまった管理上の最小単位の装入物情報毎の計算溶銑生成量および計算溶滓生成量を総和することにより、理論出銑量および理論出滓量を算出すること、
上記値が正であった場合、管理上の最小単位の装入物は１つも炉外へ排出されていないとし、理論出銑量＝０、理論出滓量＝０とすること、そして、
実績出銑量と実績出滓量とを求め、このときの残銑量を理論出銑量と実績出銑量の差 (残銑量＝理論出銑量−実績出銑量）より、残滓量を理論出滓量と実績出滓量の差（残滓量＝理論出滓量−実績出滓量）より算出すること
により残銑滓を管理することを特徴とする高炉操業方法。
【請求項２】
前記理論出銑量または理論出滓量または実績出銑量または実績出滓量が算出される都度、前記残銑量または残滓量の計算を実施することにより残銑滓量を管理することを特徴とする請求項１記載の高炉操業方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉の残銑量および残滓量を予測し、この残銑滓量の管理をする高炉操業方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高炉において、残銑量および残滓量（まとめて残銑滓量とも言う）は操業に重大な影響を与える。残銑量、残滓量、つまり、液体物が羽口周辺まで増加すると羽口周辺でのガスの流れる有効体積が小さくなり、送風圧力が上昇し、装入物の降下が不規則となり、炉況の悪化をもたらすため、従来より重要な管理指標とされている。
【０００３】
従来、高炉の残銑量、残滓量は、作業者が前回の出銑時刻から今回の出銑時刻までに高炉に装入されたコークス、鉱石等の原料の装入回数を調べ、原料装入物( 以下、単に装入物という) の１回装入当たりの計算溶銑生成量および計算溶滓生成量を求め、その１回装入当たりの計算溶銑生成量および計算溶滓生成量に装入回数を乗じることにより、今回の理論出銑量および理論出滓量を計算し、また、溶銑鍋、溶滓鍋のロードセルまたはレベル計により前回出銑時刻から今回出銑時刻までの実績出銑量および実績出滓量を求め、これらの差を今回の残銑量および残滓量としていた。
【０００４】
実績出滓量において、水砕設備のある場合は、水砕滓の比重および製造された水砕滓の体積から出滓量を求め、溶滓鍋も水砕設備もない場合は滓樋を流れる溶滓を目視して出滓量を求めていた。
【０００５】
また、特開平３−215609号公報、特開平３−223409号公報に開示される、受銑量、受滓量計測手段から送信されてくる出銑量、出滓量の累積変化（以後、実績出銑量・実績出滓量と称す）と、風量および燃料比の変化を考慮した過去一定時間の主原料の平均装入回数、各主原料の重量、Fe含有率等から演算される過去一定時間内の計算溶銑生成量、計算溶滓生成量（以後、それぞれ理論出銑量、理論出滓量と称す）から、残銑滓量の把握（残銑量＝理論出銑量−実績出銑量、残滓量＝理論出滓量−実績出滓量）を常時可能としている。
【０００６】
また、特開平５−125414号公報に開示される方法にあっては、出銑口から出銑を開始した後、高炉炉内で生成する累積予測溶銑量と出銑口から出銑した累積出銑量から炉内の残銑量を逐次求めると共に、高炉炉内で生成する溶銑の生成速度と過去の出銑速度パターンから算定した平均予測出銑速度により炉内残銑の予測減少速度を逐次求め、炉内残銑量と炉内残銑の予測減少速度から出銑終了予測時期を逐次求めている。
【０００７】
ここで、高炉炉内の溶銑量Toは、To＝Ｔ＋Vot(Ｔ：出銑前の貯銑量の推定値、Vo：溶銑生成速度、ｔ：出銑開始からの経過時間）で算出され、出銑前の貯銑量の推定値Ｔは高炉に装入した積算装入物重量（理論出銑量、理論出滓量）と出銑口から出銑した溶銑と溶滓の積算重量 (実績出銑量、実績出滓量）の差から推定している。
【０００８】
また、特開平９−3512号公報に開示される方法では、１つの出銑口から出銑中に経時的に炉内残銑滓量を求め、その都度予め設定した残銑滓管理値と比較してその大小関係を求め、さらに、出銑速度と高炉炉内における溶銑生成速度を比較してその大小を求め、この大小関係と前記炉内残銑滓量の大小関係とにより以降の炉内残銑滓量の推移を予測している。
【０００９】
ここで、炉内残銑滓量とは、現時点から所定期間前の間に装入した原料装入物の量から理論出銑量、理論出滓量を求め、この理論出銑量および理論出滓量より現時点から所定期間前の間における実績出銑量、実績出滓量を減算して求めた現時点の炉内残銑量である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記する全ての従来技術は、常に所定数分だけ炉内にチャージが存在し（つまり、高炉炉内のストックレベル一定）、“１チャージ装入したならば必ず１チャージが排出されていく”といった考え方あるいは仮定を大前提として高炉炉内の残銑量、残滓量を推定している。
【００１１】
図６および図７はこの関係を図解するものである。
第６図において、黒三角印は、高炉炉内への原料装入を表し、「−」は高炉炉外への出銑、出滓を表す。この図には、残銑量および残滓量は示していない。
【００１２】
従来技術では、ある一定の時間 (図中、点線で囲まれた範囲) に装入された回数を計算溶銑生成量、計算溶滓生成量で乗じ (装入回数×計算溶銑生成量、装入回数×計算溶滓生成量) 、これを理論出銑量、理論出滓量としている。また、ある一定の時間 (図中、点線で囲まれた範囲) に出銑および出滓された実績値を実績出銑量、実績出滓量としている。つまり、次のような関係にある。
【００１３】
残銑量＝理論出銑量−実績出銑量
残滓量＝理論出滓量−実績出滓量
このように、「ある一定範囲の時間」を取り、この時間の範囲内に装入された実績および出銑および出滓された実績を用い、残銑量および残滓量を算出するということは、「高炉炉内のストックレベル一定： "１チャージ装入されたならば必ず１チャージが排出されていく" 」の考え方と同じである。
【００１４】
一方、図７では、高炉炉内に上方から順次(A) の原料が投入され、最も古い同じ(A) が炉下部から銑鉄および滓となって排出されると考えるのである。
ここで、「チャージ」とは、高炉炉内へ原料を装入する際、その管理上の最小単位の装入物のことであり、一般にバッチまたはバッチの集合体であるチャージと呼ばれているが、本明細書において以降は「チャージ」と記す。
【００１５】
したがって、本発明の課題は、上述のような従来技術における以下の課題を解決することである。
＜課題１＞
従来技術に開示される高炉操業における残銑滓の管理方法において、作業者の手計算による残銑量および残滓量の把握のため、残銑滓の管理は40分に１回程度の割合であり、その間は出銑および出滓の状況を目視して残銑量および残滓量を大雑把に予測するしかなく、溶銑滓の絞り不足の把握に遅れを生じ、ラップ出銑、減風等のアクション時期が遅れ、炉況を悪化させることがある。
＜課題２＞
特開平３−215609号、特開平３−223409号、特開平５−125414号、特開平９−3512号の各公報に開示される高炉操業における残銑滓の管理方法において、現実には減尺操業 (通常操業よりも炉内装入物量を減じた操業）の時や休風入りの時等のように、炉内の装入をストップするかあるいは装入間隔を長くして炉内の装入物のレベルを下げていく場合等があり、前述のような仮定は実情に合ったものではない。
【００１６】
図８はこの関係を図解するが、それに示すように、前記仮定では、理論出銑量＜実績出銑量、理論出滓量＜実績出滓量となってしまう。このようにして求めた残銑量および残滓量が大きくマイナスとなってしまうことが度々あることが経験されるのである。
【００１７】
また、毎回、同体積・同重量、同燃料比の装入物が装入されるとは限らず、炉の中に入った（装入された）と同じ原料が炉から出て行く（出銑および出滓される）という仮定では、炉内のマスバランスを忠実に再現していないことになり、炉内の残銑滓量の予測が実態と違うことになり、精度の良い残銑滓の管理ができない。
【００１８】
図９は、前述の図７に対応する態様で上述のような様子を示す模式図であり、図示のように、毎回の投入原料の性状が(A) 、(B) 、(C) 、(D) と異なることから、原料が投入されたら、その同じ原料が溶銑、溶滓となって排出されるとすることは実情に合わないことはこれからも明らかである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
ここに、本発明者は、装入原料を個別化することで、現状でどこまでの装入原料が高炉炉内に滞在しているかを常に監視し、実際に炉内に滞在する装入物について、理論出銑量、理論出滓量を求めることで、より実情にあった残銑滓量の管理を行うことができることに着目し、そのために炉内における理論体積値と実績体積値とを考慮することで、装入原料のどこまでが炉内に滞在しているかを知ることができることを見出し、本発明を完成した。
【００２０】
ここに、本発明は次の通りである。
(1) 高炉操業時に残銑滓の管理を行う高炉操業方法において、
高炉炉内へ原料を装入する際に管理上の最小単位の装入物を装入する毎に、その装入された最小単位の装入物の原料種別と重量に基づいて算出される計算溶銑生成量および計算溶滓生成量を「最新の装入物情報」として格納すること、
炉内に存在する管理上の最小単位の装入物の「最古の装入物情報」から順に「最新の装入物情報」まで体積換算して総和することにより、その時点で炉内に存在する装入物の理論体積値を求めると共に、また、装入直後の“高炉炉内の装入物レベル”を測定し、そのレベルから高炉炉内に存在する装入物の全容積（実績体積値）を求め、実績体積値と理論体積値の差（実績体積値−理論体積値）を算出すること、
この値が負であった場合、高炉炉内に存在する装入物は前記値が正に転換するまで管理上の最小単位の装入物毎に「最古の装入物情報」から順次炉外へ排出されてしまっているとし、その排出されてしまった管理上の最小単位の装入物情報毎の計算溶銑生成量および計算溶滓生成量を総和することにより、理論出銑量および理論出滓量を算出すること、
上記値が正であった場合、管理上の最小単位の装入物は１つも炉外へ排出されていないとし、理論出銑量＝０、理論出滓量＝０とすること、そして、
実績出銑量と実績出滓量とを求め、高炉炉内の残銑量は理論出銑量と実績出銑量の差 (残銑量＝理論出銑量−実績出銑量）より、残滓量は理論出滓量と実績出滓量の差（残滓量＝理論出滓量−実績出滓量）より算出すること
により残銑滓を管理することを特徴とする高炉操業方法。
【００２１】
(2) 前記理論出銑量または理論出滓量または実績出銑量または実績出滓量が算出される都度、前記残銑量または残滓量の計算を実施することにより高炉炉内残銑滓量を管理することを特徴とする上記(1) 記載の高炉操業方法。
【００２２】
かくして、本発明によれば、高炉操業法において、鍋車内の重量を測定するロードセルまたはレベル計、水砕滓を秤量するためのコンベヤスケール、高炉炉内への装入物情報（燃料比、重量、体積、装入後の炉内に存在する装入物の容積等）、高炉炉内装入物トラッキングを用い、従来より精度の良い高炉の残銑量または残滓量の予測および管理が可能である。
【００２３】
ここに、残銑量、残滓量が増加すると、液体物が羽口方向 (上方) に増加することになり、羽口周辺でのガスの流れる有効体積が小さくなり、送風圧力が上昇し、装入物の降下が不規則となり、炉況の悪化をもたらす。そのため、残銑量または残滓量をゼロに管理するのである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明にかかる方法を簡略に説明する模式的説明図である。
高炉１から出銑された溶銑滓は樋２を流れて溶銑と溶滓に分離される。溶銑は溶銑樋３を流れて溶銑鍋４に受銑され、一方、溶滓は溶滓樋５を流れて水砕設備６に至り、水砕滓が製造される。製造された水砕滓はベルトコンベヤ７で図示しないホッパーに運搬される。
【００２５】
以上のような設備において、溶銑鍋４上にマイクロ波レベル計８が設けられており、また、溶銑鍋４の下にロードセル９が設けられており、一定時間間隔で溶銑鍋内の溶銑重量12、13が演算装置15に伝達される。また、製造された水砕滓を秤量するためにベルトコンベヤ７にコンベヤスケール10が設けられており、一定時間間隔で溶滓重量14が演算装置15に伝達される。さらに、高炉炉内へ原料を装入する際、その管理上の最小単位の装入物の装入、つまりチャージが完了する毎に装入直後の高炉炉内の装入物レベル値、その最小単位の装入物の燃料比、装入重量、体積等の装入物情報11が演算装置15に伝達される。
【００２６】
演算装置15に構築された高炉炉内装入物トラッキングを用い、溶銑重量12、13、溶滓重量14、装入情報11から残銑量または残滓量を算出し、その結果をCRT16 に表示する。
【００２７】
ここで、本発明にかかる高炉操業方法、より具体的には、高炉操業における残銑滓の管理方法について、次のように各工程に分けて説明する。
a.装入物情報の格納工程:
高炉炉内へ原料を装入する上で管理上の最小単位の装入物を装入する毎に、その装入された最小単位の装入物の各種原料の重量と、成分別装入量と予め設定された溶銑中の成分および溶滓中の成分から算出される計算溶銑生成量および計算溶滓生成量を「最新の装入物情報」として格納する。
【００２８】
ここに、各種原料とは、コークス、焼結、鉱石、ペレット、副原料等であり、溶銑、溶滓を生成する高炉への投入原料全般を意味する。
b.実績体積値および理論体積値を求める工程:
装入原料それぞれに体積換算係数を設定し、炉内に存在する管理上の最小単位の装入物のうち、「最古の装入物情報」から順に「最新の装入物情報」まで体積換算係数に基づいて体積換算して総和することにより、その時点で炉内に存在する装入物の理論体積値を求める。
【００２９】
理論体積値については、各チャージの装入重量(ton）から嵩密度(ton/m3)換算により算出されるが、この場合に炉内で溶融して固液混合状態になっているチャージに対しての嵩密度換算定数と固体状態のままで存在するチャージに対する嵩密度換算定数との2 つの定数を設け、固液混合状態チャージの体積と固体状態チャージの体積とをそれぞれ求めるようにすれば、実炉状況に一段と良く対応した理論体積値を求めることができる。
【００３０】
具体的には、まず、予め高炉炉内状況を解析して作成しておいた炉内状況モデルより得られる融着帯形状から、炉内に存在する装入物のうちの溶融して固液混合状態になっている装入物の計算上の体積を求める。
【００３１】
次に、嵩密度換算定数を用いて、炉内に存在する最古のチャージから順に固液混合状態となった場合の理論体積値を求める。
そして、その体積値の総和が前記モデルに基づいて算出される固液混合状態の体積以上になった場合には、以降のチャージ（これまで順に固液混合状態となった場合の理論体積を求めてきた最終チャージの１つ上層のチャージ）から固体状態チャージに対する嵩密度換算定数を用いて理論体積を求めていく。
【００３２】
同時に、また、装入直後の“高炉炉内の装入物レベル”を測定し、そのレベルから高炉炉内に存在する装入物の全容積（実績体積値）を求める。
高炉内へ原料を装入する際、例えば１チャージ分の装入が完了した時点の炉内装入物の実積体積値をサウンジングレベル計（重錘式で炉頂部から炉内装入物上面に垂下してその上面位置を測定するタイプのレベル計）等を用いることで炉内装入物のレベルを求め、これに基づいて装入物の全容積求める。
【００３３】
これらのデータに基づいて、実績体積値と理論体積値の差（実績体積値−理論体積値）を算出する。
c.理論出銑量および理論出滓量の算出工程:
この（実績体積値−理論体積値）の値が負であった場合、高炉炉内に存在する装入物は前記値が正に転換するまで管理上の最小単位の装入物毎に「最古の装入物情報」から順次炉外へ排出されてしまっているとし、排出された管理上の最小単位の装入物情報毎の計算溶銑生成量および計算溶滓生成量をそれぞれ総和することにより、理論出銑量および理論出滓量を算出する。
【００３４】
ここに、各チャージの計算溶銑生成量Ｐおよび計算溶滓生成量Ｓは、チャージ毎の装入重量、体積、成分別装入量、予め設定された溶銑中の成分、溶滓中の成分等から算出する。
【００３５】
上記値が正のときは理論出銑量および理論出滓量をゼロとする。
d.残銑量および残滓量の算出工程:
残銑量および残滓量を求めるには、まず実績出銑量、実績出滓量を求める必要がある。
【００３６】
溶銑鍋車内の溶銑重量を検出する手段、または溶銑レベルを検出する手段で随時測定される実績出銑量と、溶滓鍋車内の溶滓重量または水砕設備で製造される水砕滓の重量を検出する手段またはレベルを検出する手段で随時測定される実績出滓量とから求めることができる。
【００３７】
高炉の残銑量は、理論出銑量と実績出銑量の差 (残銑量＝理論出銑量−実績出銑量）として、また残滓量は、理論出滓量と実績出滓量の差（残滓量＝理論出滓量−実績出滓量）として算出することができる。
【００３８】
このとき、残銑量または残滓量は、上述のように理論出銑量または理論出滓量または実績出銑量または実績出滓量が算出される都度、残銑量または残滓量の計算を実施するようにしてもよい。
【００３９】
図２は高炉炉内装入物トラッキングの模式的説明図である。
図中、チャージ１ないしＮまで、順次、原料が高炉に装入され、それぞれについて、溶銑(P) および滓(S) の生成量が計算されている。
【００４０】
すでに述べたように、本発明によれば、実績体積値と理論体積値の大小比較を行い、「実績体積値≧理論体積値」の時には、論理上炉外にはチャージが排出されていないとし、そのときの理論出銑量および理論出滓量を０とする。
【００４１】
一方、「実績体積値＜理論体積値」の時には、論理上炉内に存在する最古のチャージ（炉の最も下層に位置するチャージ）が炉外に排出されたとして、「実績体積値≧理論体積値」の条件になるまで最古のものから順次炉外に排出されたとして、排出されたチャージ全てにおいて、チャージ単位の計算溶銑生成量および計算溶滓生成量を総和して理論出銑量および理論出滓量とする。
【００４２】
また、図１において、溶銑鍋４上のマイクロ波レベル計８、または、溶銑鍋４の下のロードセル９から一定時間間隔で溶銑鍋内の溶銑重量（ここでは、実積出銑量と称す）、製造された水砕滓を秤量するベルトコンベヤ７のコンべヤスケール10から一定時間間隔で溶滓重量（ここでは、実績出滓量と称す）が算出される。
【００４３】
この理論出銑量と実績出銑量、または理論出銑量と実績出滓量の差を算出することにより、残銑量または残滓量を算出する（残銑量＝理論出銑量−実績出銑量、残滓量＝理論出滓量−実績出滓量）。
【００４４】
次に、本発明の作用効果を実施例に基づいてより具体的に説明する。
【００４５】
【実施例】
図３に本発明の方法を詳細に記述したフローチャートを示す。
高炉炉内に原料を装入する場合、以下に説明するように、図３のS1ないしS13 の各ステップを経て、残銑量および残滓量が求められる。
【００４６】
S1: 装入されたチャージの計算溶銑生成量Pn, および計算溶滓生成量Snを算出し、最新チャージとして追加する。
S2: 高炉炉内の装入物の実績体積値をサウンジングレベル計の測定値より求める。
【００４７】
S3: モデル演算結果より、固液混合状態になっている装入物の体積を算出する。
S4: 前記固液混合状態になっている装入物の体積になるまで、炉内の最古のチャージから、固液混合状態の理論体積値を算出する。
【００４８】
S5: 前記固液混合状態になっている装入物の体積に到達したチャージの１つ上層のチャージから最新のチャージまで固体状態の理論体積値を算出する。
S6: 固液混合状態の理論体積値と固体状態の理論体積値を合計して理論体積値を算出する。
【００４９】
S7: 排出したチャージがゼロとして、実績体積値から理論体積値を差し引く。
S8: ( 実績体積値−理論体積値) が正負いずれになるか判断する。
S9: もしその値が、負の場合には、正になるまで、最古のチャージを排出する。
【００５０】
S10:排出されたチャージの計算溶銑生成量の総和ΣPiおよび排出されたチャージの計算溶滓生成量の総和ΣSiを算出し、それぞれ理論出銑量、理論出滓量とする。
【００５１】
S11:一方、溶銑鍋４内の溶銑重量12、13の取り込みを行い、実績出銑量とする。
S12:また、水砕滓を秤量することによる溶滓重量14の取り込みを行い、実績出滓量とする。
【００５２】
S13:このようにして得られた理論出銑量−実績出銑量をもって残銑量とする。
同様に、理論出滓量−実績出滓量をもって残滓量とする。
本実施例は上記のフローチャートにしたがって、下記の前提条件で行った。
【００５３】
(a)高炉本体は、半径が7mで高さが20m の円柱状であるとする。
（b)固体状態のチャージに対する嵩密度換算定数はコークスＣ：0.5(ton/m3）、鉱石Ｏ：2(ton/m3) とし、固液混合状態のチャージに対する嵩密度換算定数はコークスＣ：0.5(ton/m3) 、鉱石Ｏ：6(ton/m3）とする。
（c)炉内状況モデルから得られる融着帯形状より求められた固液混合状態の炉内装入物の体積は280(m3）とする。
（d)この時点での高炉炉内装入物トラッキングの状況を図４とする。
【００５４】
ここで、チャージ単位の計算溶銑生成量Ｐおよび計算溶滓生成量Ｓは、成分別装入重量と予め設定された溶銑中の成分および溶滓中の成分の割合から算出される。
【００５５】
本例の場合、固液混合状態のチャージが６チャージ、固体状態のチャージが７チャージ存在しているとする。
[チャージ1] 20(ton)/0.5(ton/m3)＋65(ton)/6(ton/m3) ＝50.8(m3)
[チャージ2] 18(ton)/0.5(ton/m3)＋61(ton)/6(ton/m3) ＝46.2(m3)
[チャージ3] 22(ton)/0.5(ton/m3)＋66(ton)/6(ton/m3) ＝55.0(m3)
[チャージ4] 19(ton)/0.5(ton/m3)＋65(ton)/6(ton/m3) ＝48.8(m3)
[チャージ5] 19(ton)/0.5(ton/m3)＋63(ton)/6(ton/m3) ＝48.5(m3)
[チャージ6] 18(ton)/0.5(ton/m3)＋64(ton)/6(ton/m3) ＝46.7(m3)
[チャージ1]から [チャージ6]までの体積＝296(m3) ≧280(m3)
[チャージ7] 16(ton)/0.5(ton/m3)＋62(ton)/2(ton/m3) ＝63.0(m3)
[チャージ8] 16(ton)/0.5(ton/m3)＋62(ton)/2(ton/m3) ＝63.0(m3)
[チャージ9] 18(ton)/0.5(ton/m3)＋61(ton)/2(ton/m3) ＝66.5(m3)
[チャージ10] 18(ton)/0.5(ton/m3) ＋64(ton)/2(ton/m3) ＝68.0(m3)
[チャージ11] 21(ton)/0.5(ton/m3) ＋65(ton)/2(ton/m3) ＝74.5(m3)
[チャージ12] 23(ton)/0.5(ton/m3) ＋66(ton)/2(ton/m3) ＝79.0(m3)
[チャージ13] 18(ton)/0.5(ton/m3) ＋64(ton)/2(ton/m3) ＝68.0(m3)
[チャージ7]から [チャージ13] までの体積＝482(m3)
さて、この状態から新たに１チャージ [コークスＣ：16(ton) 鉱石Ｏ：62(ton)]が装入されたとし、その時のサウンジングレベル計による高炉炉内の装入物のレベルが炉底から5.5(m)の位置にあったとする。
【００５６】
そうすると、炉内の装入物の実績体積値は、サウンジングレベル計の測定値から「7(m)×7(m)×π×5.5(m)≒846(m3）」となる。
また、高炉炉内の理論体積値は固液混合状態のチャージ296(m3）、固体状態のチャージ482(m3）、新たに装入されたチャージ63.0(m3)を総和した値であり、841(m3）となる。
【００５７】
つまり、「実績体積値≧理論体積値」であり、論理上炉外にはチャージが排出されていないとする [理論出銑量０(ton) 、理論出滓量0(ton )]。
次に、新たに１チャージ [コークスＣ：23(ton) 鉱石Ｏ：66(ton)]が装入されたとし、その時のサウンジングレベル計による高炉炉内の装入物のレベルが炉底から5.6(m)の位置にあったとする。
【００５８】
そうすると、炉内の装入物の実績体積値は、サウンジングレベル計の測定値から「7(m)×7(m)×π×5.6(m)≒862(m3) 」となる。
また、高炉炉内の理論体積値は固液混合状態のチャージ296(m3) 、固体状態のチャージ482(m3) 、前回装入されたチャージ63.0(m3)、今回装入されたチャージ79.0(m3)を総和した値であり、920(m3）となる。
【００５９】
つまり、「実績体積値＜理論体積値」であり、論理上炉内に存在する最古のチャージ（炉の最も下層に位置するチャージ）が炉外に排出されたとして、「実績体積値≧理論体積値」の条件になるまで最古のものから炉外に排出されたとする。ここでは、チャージ１が炉外に排出されたとすれば「実績体積値≧理論体積値」の条件を満足する。
【００６０】
炉外に排出されたチャージ全てにおいての、チャージ単位の計算溶銑生成量Ｐおよび計算溶滓生成量Ｓの総和を算出すると、排出されたのはチャージ１だけであり、図４から理論出銑量43(ton) 、理論出滓量13(ton) となる。
【００６１】
高炉炉内に原料の装入（チャージ単位）が完了する毎に高炉炉内装入物トラッキングを用い、理論出銑量および理論出滓量が算出される。
また、溶鉄鍋上のマイクロ波レベル計、あるいは、溶銑鍋の下のロードセルから一定時間間隔で溶銑鍋内の溶銑重量（実績出銑量）、製造された水砕滓を秤量するベルトコンベヤのコンベヤスケールから一定時間間隔で溶滓重量（実績出滓量）が算出される。
【００６２】
以上の算出結果に基づいて高炉炉内の残銑量（理論出銑量−実績出銑量）、残滓量（理論出滓量−実績出滓量）がリアルタイムに算出され、CRT に表示される。
【００６３】
図５(a) 〜(f) にこれらの結果をグラフで示す。
図５(a) 〜(f) において、黒三角印は、高炉炉内への原料装入を表す。
この原料装入のタイミングで、実績体積値と理論体積値が算出され、チャージが炉外へ排出されたという結果であれば、理論出銑量および理論出滓量が算出されることになる。
【００６４】
図５(a) のグラフの縦棒は理論出銑量、図５(d) のグラフの縦棒は理論出滓量を表す。
また、出銑および出滓時は、溶銑鍋車内の溶銑重量、水砕設備で製造された水砕滓重量 (溶滓重量) が測定される。
【００６５】
図５(b) および図５(e) のグラフの横棒は出銑および出滓を表しており、同図中の右上がりのグラフは１回の出銑および出滓時の実績出銑量、出滓量の積算値をそれぞれ表す。
【００６６】
図５(c) および図５(f) のグラフは、理論出銑量および出滓量 (縦棒) と実績出銑量および出滓量 (右上がりのグラフ) の差を計算したグラフであり、それぞれ残銑量および残滓量を示す。
【００６７】
理論出銑量および理論出滓量は、装入のタイミングでまとめて発生するため、装入のタイミングで、残銑量および残滓量が急激に上昇することになる。実績出銑量および実績出滓量は、実際に出銑および出滓する間で徐々に積算されていくため、残銑量および残滓量は、出銑および出滓の時間の間で徐々に下降している。
【００６８】
【発明の効果】
本発明により、従来より高炉炉内の残銑量及び残滓量の予測精度が向上し、また、リアルタイムに把握可能となり、ラップ出銑、減風等のアクションが的確に行え、高炉の安定操業が実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を簡略に説明する模式的説明図である。
【図２】高炉炉内装入物トラッキングを模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の方法を詳細に記述したフローチャートである。
【図４】本発明の実施例であり、高炉炉内装入物トラッキングの状況を示す説明図である。
【図５】図５(a) 〜(f) は、実施例の結果を示すグラフである。
【図６】従来の手法を簡略に説明する説明図である。
【図７】従来の手法を簡略に説明する説明図である。
【図８】従来の手法における課頴を簡略に説明する説明図である。
【図９】従来の手法における課頴を簡略に説明する説明図である。
【符号の説明】
1 ：高炉、          2 ：主樋
3 ：溶銑            4 ：溶銑鍋
5 ：溶滓            6 ：水砕設備
7 ：ベルトコンベア  8 ：レベル計
9 ：ロードセル     10 ：コンベアスケール
11：装入情報（装入量、燃料比等）
12：溶銑重量（レベル計）
13：溶銑重量（ロードセル）
14：溶滓重量（コンベヤスケール）
15：演算装置
16：ＣＲＴ
【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８】
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【図９】
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