(57)【要約】【課題】  装入中のＦＣＧからの排出速度変動を抑制することのできる高炉原料装入制御方法、そのプログラム及び操業方法を提供することを目的とする。【解決手段】  実績に基づく装入速度と原料流量調整ゲートの開度との関係から原料流量調整ゲートの基準開度を求める基準開度算出工程と、分配シュートの１旋回終了時の残原料の重量と残旋回時間とから目標装入速度を求める目標速度算出工程と、分配シュートの１旋回における実績装入速度を求める実績装入速度算出工程と、目標装入速度と実績装入速度とに基づいてダイナミック補正量を求めるダイナミック補正量算出工程と、基準開度とダイナミック補正量とに基づいて原料流量調整ゲートの開度指令値を求める開度指令値算出工程と、この開度指令値に基づいて分配シュートの旋回中に原料流量調整ゲートの開度を調整する開度調整工程とを備えた高炉原料装入制御方法である。【選択図】      図１
2005206848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉炉頂バンカに蓄えられた原料を前記バンカに設けられた原料流量調整ゲートの開度を調整して、旋回する分配シュートにより炉内に原料を装入する高炉における原料装入制御方法であって、
前記分配シュートが所定回数旋回終了時の残原料の重量と残旋回時間とから目標装入速度を求める目標速度算出工程と、
前記分配シュートの前記所定回数旋回における実績装入速度を求める実績装入速度算出工程と、
前記目標装入速度と前記実績装入速度とに基づいて、ダイナミック補正量を求めるダイナミック補正量算出工程と、
予め決定された基準開度と前記ダイナミック補正量とに基づいて前記原料流量調整ゲートの開度指令値を求める開度指令値算出工程と、
この開度指令値に基づいて、分配シュートの旋回中に前記原料流量調整ゲートの開度を調整する開度調整工程と
を備えることを特徴とする高炉原料装入制御方法。
【請求項２】
前記開度調整工程は、前記分配シュートが旋回を開始して所定回数旋回した後に、前記開度指令値に基づいて、分配シュートの旋回中に前記原料流量調整ゲートの開度を調整することを特徴とする請求項１に記載の高炉原料装入制御方法。
【請求項３】
前記ダイナミック補正量算出工程は、求めたダイナミック補正量が所定の範囲内にない場合は、予め定めた補正量を新たなダイナミック補正量とすることを特徴とする請求項１または２に記載の高炉原料装入制御方法。
【請求項４】
実績に基づく装入速度と原料流量調整ゲートの開度との関係から基準開度関数を発生する工程と、
今回装入する原料の重量と分配シュータの設定旋回数とから目標装入速度を求める工程と、
基準開度関数と目標装入速度とから原料流量調整ゲートの基準開度を求める工程と、
前回の装入速度、前回の目標装入速度及び基準開度関数並びに前回のフィードバック補正量に基づいてフィードバック補正量を求める工程と、実績に基づくホッパーからの原料の排出重量と排出時間とから両者の関係を示す近似式を求める工程と、
今回装入される原料のホッパーからの排出重量、排出時間及び前記近似式に基づいてフィードフォワード補正量を求める工程と、
原料流量調整ゲートの基準開度、フィードバック補正量及びフィードフォワード補正量に基づいて原料流量調整ゲートの開度指令値を求め、この原料流量調整ゲートの開度指令値に基づいて原料流量調整ゲートの開度を調整する工程と、
分配シュートの所定回数旋回終了時の残原料の重量と残旋回時間とから目標装入速度を求める工程と、
分配シュートの前記所定回数旋回における実績装入速度を求める工程と、
前記目標装入速度と前記実績装入速度とに基づいて、ダイナミック補正量を求める工程と、
前記開度指令値と前記ダイナミック補正量とに基づいて前記原料流量調整ゲートの新たな開度指令値を求める工程と、
この新たな開度指令値に基づいて、分配シュートの旋回中に前記原料流量調整ゲートの開度を調整する工程と
を備えたことを特徴とする高炉原料装入制御方法。
【請求項５】
高炉炉頂バンカに蓄えられた原料を前記バンカに設けられた原料流量調整ゲートの開度を調整して、旋回する分配シュートにより炉内に原料を装入する高炉における原料装入を制御するプログラムであって、
前記分配シュートが所定回数旋回終了時の残原料の重量と残旋回時間とから目標装入速度を求める目標速度算出ステップと、
前記分配シュートの前記所定回数旋回における実績装入速度を求める実績装入速度算出ステップと、
前記目標装入速度と前記実績装入速度とに基づいて、ダイナミック補正量を求めるダイナミック補正量算出ステップと、
予め決定された基準開度と前記ダイナミック補正量とに基づいて前記原料流量調整ゲートの開度指令値を求める開度指令値算出ステップと、
この開度指令値に基づいて、分配シュートの旋回中に前記原料流量調整ゲートの開度を調整する開度調整ステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
前記開度調整ステップは、前記分配シュートが旋回を開始して所定回数旋回した後に、前記開度指令値に基づいて、分配シュートの旋回中に前記原料流量調整ゲートの開度を調整することを特徴とする請求項５に記載のプログラム。
【請求項７】
前記ダイナミック補正量算出ステップは、求めたダイナミック補正量が所定の範囲内にない場合は、予め定めた補正量を新たなダイナミック補正量とすることを特徴とする請求項６または７に記載のプログラム。
【請求項８】
高炉の原料の装入を制御するプログラムにおいて、
実績に基づく装入速度と原料流量調整ゲートの開度との関係から基準開度関数を発生するステップと、
今回装入する原料の重量と分配シュータの設定旋回数とから目標装入速度を求めるステップと、
基準開度関数と目標装入速度とから原料流量調整ゲートの基準開度を求めるステップと、
前回の装入速度、前回の目標装入速度及び基準開度関数並びに前回のフィードバック補正量に基づいてフィードバック補正量を求めるステップと、実績に基づくホッパーからの原料の排出重量と排出時間とから両者の関係を示す近似式を求めるステップと、
今回装入される原料のホッパーからの排出重量、排出時間及び前記近似式に基づいてフィードフォワード補正量を求めるステップと、
原料流量調整ゲートの基準開度、フィードバック補正量及びフィードフォワード補正量に基づいて原料流量調整ゲートの開度指令値を求め、この原料流量調整ゲートの開度指令値に基づいて原料流量調整ゲートの開度を調整するステップと、
分配シュートの所定回数旋回終了時の残原料の重量と残旋回時間とから目標装入速度を求めるステップと、
分配シュートの前記所定回数旋回における実績装入速度を求めるステップと、
前記目標装入速度と前記実績装入速度とに基づいて、ダイナミック補正量を求めるステップと、
前記開度指令値と前記ダイナミック補正量とに基づいて前記原料流量調整ゲートの新たな開度指令値を求めるステップと、
この新たな開度指令値に基づいて、分配シュートの旋回中に前記原料流量調整ゲートの開度を調整するステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項９】
請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の高炉原料装入制御方法を用いて操業することを特徴とする高炉操業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉ベルレス装入設備の原料装入制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来高炉ベルレス装入設備の原料流量調整ゲート（ＦＣＧ）の開度制御は次のように行われていた。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の技術では、予定装入原料重量と予定装入時間とから目標装入速度を求め、この目標装入速度を実現できるＦＣＧ開度（基準開度）を過去の実績データから決定する。そして、前回装入時での誤差をフィードバックした補正開度と、巻下設備での原料排出時間実績値に基いてフィードフォワードした補正開度とで、基準開度を補償して、目標としている分配シュートの位置で原料の装入が終了するように制御している。
【０００４】
また、特許文献２に記載の技術では、ＦＣＧ開度と装入速度との関係を実績値を用いて常に修正し、この関係に基づいて目標としている分配シュートの位置で原料の装入が終了するように装入時のＦＣＧの基準開度を変更している。
【特許文献１】特開平２−２５４１１１号公報
【特許文献２】特開平４−１９８４１２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、特許文献１、２に記載の技術では、ＦＣＧの基準開度はそれぞれの装入時に決定され、装入中は一定の開度に保たれている。従って、装入中のＦＣＧからの原料排出状態が一定であれば、安定して制御することができるが、装入中にＦＣＧからの排出速度が変動する場合には、原料の装入が終了した時の分配シュートの位置を目標値とすることができない。
【０００６】
図８は、装入される原料の重量が時間経過とともにどのように変化するかを実測した例を示す図である。装入速度が一定であれば図８の点線に示すような特性が得られるが、実機においては実線に示す特性が得られている。即ち、装入中の排出速度は一定ではないことが示される。従って、従来の制御方法では制御精度を得ることができない。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、装入中のＦＣＧからの排出速度変動を抑制することのできる高炉原料装入制御方法、そのプログラム及び操業方法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】
【０００８】
上記課題を達成するための本発明に係る請求項１に記載の高炉原料装入制御方法は、高炉炉頂バンカに蓄えられた原料を前記バンカに設けられた原料流量調整ゲートの開度を調整して、旋回する分配シュートにより炉内に原料を装入する高炉における原料装入制御方法であって、前記分配シュートが所定回数旋回終了時の残原料の重量と残旋回時間とから目標装入速度を求める目標速度算出工程と、前記分配シュートの前記所定回数旋回における実績装入速度を求める実績装入速度算出工程と、前記目標装入速度と前記実績装入速度とに基づいて、ダイナミック補正量を求めるダイナミック補正量算出工程と、予め決定された基準開度と前記ダイナミック補正量とに基づいて前記原料流量調整ゲートの開度指令値を求める開度指令値算出工程と、この開度指令値に基づいて、分配シュートの旋回中に前記原料流量調整ゲートの開度を調整する開度調整工程とを備える。
【０００９】
また本発明に係る請求項２に記載の高炉原料装入制御方法は、上記記載の発明である高炉原料装入制御方法において、前記開度調整工程は、前記分配シュートが旋回を開始して所定回数旋回した後に、前記開度指令値に基づいて、分配シュートの旋回中に前記原料流量調整ゲートの開度を調整する。
【００１０】
また本発明に係る請求項３に記載の高炉原料装入制御方法は、上記記載の発明である高炉原料装入制御方法において、前記ダイナミック補正量算出工程は、求めたダイナミック補正量が所定の範囲内にない場合は、予め定めた補正量を新たなダイナミック補正量とする。
【００１１】
また本発明に係る請求項４に記載の高炉原料装入制御方法は、実績に基づく装入速度と原料流量調整ゲートの開度との関係から基準開度関数を発生する工程と、今回装入する原料の重量と分配シュータの設定旋回数とから目標装入速度を求める工程と、基準開度関数と目標装入速度とから原料流量調整ゲートの基準開度を求める工程と、前回の装入速度、前回の目標装入速度及び基準開度関数並びに前回のフィードバック補正量に基づいてフィードバック補正量を求める工程と、実績に基づくホッパーからの原料の排出重量と排出時間とから両者の関係を示す近似式を求める工程と、今回装入される原料のホッパーからの排出重量、排出時間及び前記近似式に基づいてフィードフォワード補正量を求める工程と、原料流量調整ゲートの基準開度、フィードバック補正量及びフィードフォワード補正量に基づいて原料流量調整ゲートの開度指令値を求め、この原料流量調整ゲートの開度指令値に基づいて原料流量調整ゲートの開度を調整する工程と、分配シュートの所定回数旋回終了時の残原料の重量と残旋回時間とから目標装入速度を求める工程と、分配シュートの前記所定回数旋回における実績装入速度を求める工程と、前記目標装入速度と前記実績装入速度とに基づいて、ダイナミック補正量を求める工程と、前記開度指令値と前記ダイナミック補正量とに基づいて前記原料流量調整ゲートの新たな開度指令値を求める工程と、この新たな開度指令値に基づいて、分配シュートの旋回中に前記原料流量調整ゲートの開度を調整する工程とを備えた。
【００１２】
また本発明に係る請求項５に記載のプログラムは、高炉炉頂バンカに蓄えられた原料を前記バンカに設けられた原料流量調整ゲートの開度を調整して、旋回する分配シュートにより炉内に原料を装入する高炉における原料装入を制御するプログラムであって、前記分配シュートが所定回数旋回終了時の残原料の重量と残旋回時間とから目標装入速度を求める目標速度算出ステップと、前記分配シュートの前記所定回数旋回における実績装入速度を求める実績装入速度算出ステップと、前記目標装入速度と前記実績装入速度とに基づいて、ダイナミック補正量を求めるダイナミック補正量算出ステップと、予め決定された基準開度と前記ダイナミック補正量とに基づいて前記原料流量調整ゲートの開度指令値を求める開度指令値算出ステップと、この開度指令値に基づいて、分配シュートの旋回中に前記原料流量調整ゲートの開度を調整する開度調整ステップとをコンピュータに実行させる。
【００１３】
また本発明に係る請求項６に記載のプログラムは、上記記載に発明であるプログラムにおいて、前記開度調整ステップは、前記分配シュートが旋回を開始して所定回数旋回した後に、前記開度指令値に基づいて、分配シュートの旋回中に前記原料流量調整ゲートの開度を調整する。
【００１４】
また本発明に係る請求項７に記載のプログラムは、上記記載に発明であるプログラムにおいて、前記ダイナミック補正量算出ステップは、求めたダイナミック補正量が所定の範囲内にない場合は、予め定めた補正量を新たなダイナミック補正量とする。
【００１５】
また本発明に係る請求項８に記載のプログラムは、高炉の原料の装入を制御するプログラムにおいて、実績に基づく装入速度と原料流量調整ゲートの開度との関係から基準開度関数を発生するステップと、今回装入する原料の重量と分配シュータの設定旋回数とから目標装入速度を求めるステップと、基準開度関数と目標装入速度とから原料流量調整ゲートの基準開度を求めるステップと、前回の装入速度、前回の目標装入速度及び基準開度関数並びに前回のフィードバック補正量に基づいてフィードバック補正量を求めるステップと、実績に基づくホッパーからの原料の排出重量と排出時間とから両者の関係を示す近似式を求めるステップと、今回装入される原料のホッパーからの排出重量、排出時間及び前記近似式に基づいてフィードフォワード補正量を求めるステップと、原料流量調整ゲートの基準開度、フィードバック補正量及びフィードフォワード補正量に基づいて原料流量調整ゲートの開度指令値を求め、この原料流量調整ゲートの開度指令値に基づいて原料流量調整ゲートの開度を調整するステップと、分配シュートの所定回数旋回終了時の残原料の重量と残旋回時間とから目標装入速度を求めるステップと、分配シュートの前記所定回数旋回における実績装入速度を求めるステップと、前記目標装入速度と前記実績装入速度とに基づいて、ダイナミック補正量を求めるステップと、前記開度指令値と前記ダイナミック補正量とに基づいて前記原料流量調整ゲートの新たな開度指令値を求めるステップと、この新たな開度指令値に基づいて、分配シュートの旋回中に前記原料流量調整ゲートの開度を調整するステップとをコンピュータに実行させる。
【００１６】
また、本発明に係る請求項９に記載の高炉操業方法は、上記記載の発明である高炉原料装入制御方法を用いて操業する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、装入中のＦＣＧからの排出速度変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明に係る原料装入制御方法を適用した装入制御装置及び高炉の関連設備を示す図である。
【００１９】
先ず、高炉関連設備の動作について説明する。
【００２０】
高炉に装入される原料である鉱石、コークスは不図示の原料槽から銘柄毎に所定量が切り出されて秤量ホッパー１４に移送される。そして、原料はこの秤量ホッパー１４に設けられた重量センサ２２で重量が測定された後、所定のタイミングでベルトコンベア（図示せず）により搬送されて高炉の炉頂に運ばれる。
【００２１】
高炉の炉頂に搬送された原料は、炉頂設備（不図示）を介して、下部バンカー１０に一時蓄えられる。この下部バンカー１０には重量センサ１９が設けられ、下部バンカー内部の原料重量を測定している。
【００２２】
下部バンカー１０の下部には原料流量調整ゲートであるＦＣＧ１１が設けられている。このＦＣＧ１１の開度を調整することにより排出される原料の流量を調整することができる。なお、ＦＣＧ１１の開度は、ＦＣＧ開度計２０が測定する。
【００２３】
原料を高炉炉内１２に装入する指令が運転制御装置（不図示）から出されると、ＦＣＧ１１はゲートを開き、原料を分配シュート１３に排出する。分配シュート１３は高炉炉内１２を所定の速度で旋回しつつその先端の角度を変化させる。この結果、原料は炉内に均一に散布されて装入される。なお、下部バンカー１０には、原料装入の開始及び終了を検出する原料排出センサ２１が設置されている。
【００２４】
次に、装入制御装置１の構成について説明する。
【００２５】
装入制御装置１は、入出力制御部２、基準開度算出部３、ＦＦ（Feed Forward）開度補正量算出部４、ＦＢ（Feed Back）開度補正量算出部５、ＤＣ（Dynamic Control）開度補正量算出部６、開度設定部７及びデータメモリ８で構成されている。
【００２６】
入出力制御部２は、高炉の関連設備に設けられた各センサで測定したプロセス信号、運転制御装置（不図示）からの各設備の運転状態信号を受取るとともに、ＦＣＧ１１に対して開度の設定信号の出力を制御する。
【００２７】
基準開度算出部３は、予定装入原料重量と予定装入時間とから目標装入速度を求め、この目標装入速度を実現できるＦＣＧ開度（基準開度）を決定する。
【００２８】
ＦＦ開度補正量算出部４は、これから装入しようとする原料についての秤量ホッパー１４からの実績排出量と実績排出時間とに基づいて基準開度の補正量を算出する。ＦＢ開度補正量算出部５は、前回の目標装入速度と実績装入速度との偏差に基づいて基準開度の補正量を算出する。ＤＣ開度補正量算出部６は、分配シュート１３の旋回動作中に目標装入速度と実績装入速度に基づいて基準開度の補正量を算出する。
【００２９】
開度設定部７は、基準開度算出部３算出した基準開度を、ＦＦ開度補正量算出部４とＦＢ開度補正量算出部５とが算出した補正量で補正して、ＦＣＧ１１に初期開度として設定出力する。また、開度設定部７は、初期開度をＤＣ開度補正量算出部６が算出した補正量で補正して、分配シュート１３の旋回動作中の所定のタイミングでＦＣＧ１１に開度として設定出力する。
【００３０】
データメモリ８は、上述の各開度算出演算に用いるデータ、過去の装入実績データ等を保存する。
【００３１】
次に、装入制御装置１の動作について説明する。
【００３２】
データメモリ８には、装入速度とＦＣＧ１１の開度との実績データが格納されている。ここで、装入速度は、原料通過センサ２１の出力に基づいて計測された原料の装入時間と、重量センサ２２からの装入重量とに基づいて演算により求められた値である。図２は、この実績データの内容の一例を示す図である。例えば、原料銘柄別にＦＣＧ１１の開度区間（１０°）につき０．１°毎にその装入速度データが格納されている。
【００３３】
基準開度算出部３は、この実績データに基づいて、各開度ごとに装入速度の平均値を求め、次に図３の（Ａ）に示すように、装入速度に対する開度の散布図を作成し、この散布図から図３の（Ｂ）に示すように曲線（例えば３次関数）に近似した基準開度関数を発生させる。例えば式（１）に示す関数を発生する。
【００３４】
θ＝ａｖ３＋ｂｖ２＋ｃｖ＋ｄ  …式（１）
ここで、θ：開度、ｖ：平均速度、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：係数
続いて、基準開度算出部３は、装入重量と予め設定された分配シュートの旋回数に基づいて、式（２）により目標装入速度ｖｏを求める。
【００３５】
ｖｏ＝装入重量÷（予定旋回数×１旋回時間）  …式（２）
そして、目標装入速度ｖｏと例えば式（１）の基準開度関数とに基づいて、式（３）によりＦＣＧ１１の基準開度θｏを演算する。
【００３６】
θｏ＝ａｖｏ３＋ｂｖｏ２＋ｃｖｏ＋ｄ  …式（３）
次に、ＦＢ開度補正量算出部５が、以下の演算によりフィードバック補正量（以下ＦＢ補正量という）Δθ１を求める。図４は、ＦＢ補正量Δθ１を求めるための説明図である。
【００３７】
先ず前回の同一銘柄の装入時の誤差Δｖを、データメモリ８からのデータを読み出して式（４）により求める。
【００３８】
Δｖ＝前回の実績装入速度  −前回の目標装入速度  …式（４）
そして、このΔｖと今回の目標装入速度ｖｏに対する基準開度θｏ（＝ｆ（ｖｏ））とから式（５）により誤差補正後の基準開度θｏ′を求める。
【００３９】
θｏ′＝ｆ（ｖｏ−Δｖ）  …式（５）
基準開度補正量（理論値）Δθｏ１を式（６）により求める。
【００４０】
Δθｏ１＝θｏ′−θｏ  …式（６）
次に、このΔθｏ１、補正ゲインＧ１（０〜１）及び前回のＦＢ補正量により、ＦＢ補正量Δθ１を式（７）により求める。
【００４１】
Δθ１＝Ｇ１×Δθｏ１＋前回ＦＢ補正量  …式（７）
次に、ＦＦ開度補正量算出部４が、以下の演算によりフィードフォワード補正量（以下ＦＦ補正量という）Δθ２を求める。
【００４２】
データメモリ８には、秤量ホッパー１４からの排出時間情報及び重量センサ２２からの排出重量情報が蓄積して格納されている。図５は、このデータの内容の一例を示す図である。例えば、原料銘柄別に巻下秤量器の排出重量−排出時間の関係について、最新のデータが原料銘柄別に例えば３００個ずつ格納されている。
【００４３】
ＦＦ開度補正量算出部４は、データメモリ８のデータに基づいて、図６の（Ａ）に示すように重量に対する排出時間の散布図を作成し、図６の（Ｂ）に示すように散布図を、例えば直線近似した式（８）を算出する。
【００４４】
ω＝αｔ＋β  …式（８）
そして、ＦＦ開度補正量算出部４は、今回の装入重量ω′及び排出時間ｔ′に基づいて今回の排出速度α′を式（９）により求める。
【００４５】
α′＝（ω′−β）／ｔ′  …（９）
次に、この排出速度α′の標準排出速度αに対する割合α′／αから、今回の目標装入速度ｖｏに対する基準開度θｏ（＝ｆ（ｖｏ））で装入した場合の予測される速度ｖ′を式（１０）で求め、更に予測される速度誤差Δｖを式（１１）で求める。
【００４６】
ｖ′＝ｖｏ×α′／α  …（１０）
Δｖ＝ｖ′−ｖｏ  …（１１）
次に、このΔｖからＦＢ補正量演算と同様の演算を行なって補正量（理論値）Δθ０２を求め、このΔθ０２と補正ゲインＧ２（０〜１）とにより、ＦＦ補正量Δθ２を式（１２）により求める。
【００４７】
Δθ２＝Ｇ２×Δθ０２  …式（１２）
開度設定部７は、基準開度θｏにＦＢ補正量Δθ１とＦＦ補正量Δθ２とを加算して、その加算された信号（＝θ０＋θ１＋θ２）をＦＣＧ１１の開度指令値としてその駆動装置（不図示）に出力する。
【００４８】
そして、駆動装置は、その指令された開度でＦＣＧ１１を開き原料を分配シュート１３に供給を開始する。
【００４９】
次に、分配シュート１３が旋回中におけるＦＣＧ１１の開度制御方法について説明する。図７は、ＦＣＧ１１の開度の算出・設定方法を示すタイムチャートである。図７の縦軸はＦＣＧ１１の開度を示し、横軸は左から右に経過する時間を示している。そして、分配シュート１３の旋回回数をその旋回区間を明示して表わしている。
【００５０】
分配シュート１３の第１旋回区間では、ＤＣ開度補正量算出部６は動作を行わない。これは、最初の旋回では旋回動作がまだ安定していないため、この区間で収集するデータは信頼性の点で劣ると考えられるからである。
【００５１】
分配シュート１３の第２旋回区間で、ＤＣ開度補正量算出部６はダイナミック制御を開始する。
【００５２】
先ず、ＤＣ開度補正量算出部６は、重量センサ１９から第１旋回終了時の下部バンカー１０の残重量Ｗ１と時刻Ｔ１を求め、第２旋回終了時に、下部バンカー１０の残重量Ｗ２と時刻Ｔ２を求める。そして、実績装入速度Ｖｄ’を式（１３）で算出し、目標装入速度Ｖｄを分配シュート１３の残旋回時間Ｔｒを用いて式（１４）により算出する。
【００５３】
Ｖｄ’＝（Ｗ１−Ｗ２）÷（Ｔ２−Ｔ１）  …式（１３）
Ｖｄ＝Ｗ２÷Ｔｒ  …式（１４）
なお、下部バンカー１０の重量を求める際は、高炉炉内圧力によりその重量値が影響を受けるため、圧力補正を行った値を用いる。
【００５４】
そして、ダイナミック制御補正量（以下、ＤＣ補正量という）ΔθＤＣを式（１５）により求める。
【００５５】
ΔθＤＣ＝Ｇ３×ｃ×（Ｖｄ’−Ｖｄ）  …式（１５）
ここで、Ｇ３：開度変更ゲイン、ｃ：ＦＣＧ開度制御パラメータである。
【００５６】
なお、開度制御パラメータｃは、装入される原料が鉱石かコークスかの銘柄、装入される重量が１バッチか２バッチかの装入モード等によって異なる値をもつ。
【００５７】
次に、ＤＣ補正量ΔθＤＣが所定の制限範囲内（開度リミッタ内）にあるかどうかを調べ、開度リミッタ内にある場合は、その値をＤＣ補正量ΔθＤＣとして採用するが、開度リミッタ内にない場合は、ＤＣ補正量ΔθＤＣには開度リミット値を採用する。なお、開度リミッタ内にない場合に採用する値は０であっても良く、また予め定めた所定の値であっても良い。
【００５８】
次に、  開度設定部７が、現在のＦＣＧ１１の開度（＝θ０＋θ１＋θ２）にＤＣ補正量ΔθＤＣを加算して、その加算された信号（＝θ０＋θ１＋θ２＋ΔθＤＣ）を第３旋回区間におけるＦＣＧ１１の開度指令値としてその駆動装置（不図示）に出力する。図７に示すように、第３旋回開始時において、この開度指令値によりＦＣＧ１１の開度が変更されている。
【００５９】
第３旋回区間以降の区間については、上述と同様の手順が繰り返される。即ち、処理手順を一般化して、ｎ旋回区間での処理として説明すると以下のようになる。
【００６０】
ＤＣ開度補正量算出部６は、重量センサ１９から第ｎ−１旋回終了時の下部バンカー１０の残重量Ｗｎ−１と時刻Ｔｎ−１を求め、第ｎ旋回終了時に、下部バンカー１０の残重量Ｗｎと時刻Ｔｎを求める。そして、第ｎ旋回における実績装入速度Ｖｄ’（ｎ）を式（１６）で算出し、目標装入速度Ｖｄ（ｎ）を分配シュート１３の残旋回時間Ｔｒｎを用いて式（１７）により算出する。
【００６１】
Ｖｄ’（ｎ）＝（Ｗｎ−１−Ｗｎ）÷（Ｔｎ−Ｔｎ−１）  …式（１６）
Ｖｄ（ｎ）＝Ｗｎ÷Ｔｒｎ  …式（１７）
なお、下部バンカー１０の重量を求める際は、高炉炉内圧力によりその重量値は影響を受けるため、圧力補正を行った値を用いる。
【００６２】
そして、ダイナミック制御補正量（以下、ＤＣ補正量という）ΔθＤＣを式（１８）により求める。
【００６３】
ΔθＤＣ＝Ｇ３×ｃ×（Ｖｄ’（ｎ）−Ｖｄ（ｎ））  
＋Ｇ４×ｃ×｛（Ｖｄ’（ｎ）−Ｖｄ（ｎ））−（Ｖｄ’（ｎ−１）−Ｖｄ（ｎ−１））｝
…式（１８）
ここで、Ｇ３，Ｇ４：開度変更ゲイン、ｃ：ＦＣＧ開度制御パラメータである。
【００６４】
なお、式（１８）は、式（１５）と比較すると右辺に第２項が追加されている。右辺の第１項はＦＣＧ１１の開度制御に対してＩ動作（積分動作）として寄与する。一方、右辺の第２項は偏差に対してＰ動作（比例動作）として寄与する。従って、第１項のみでは、誤差が累積するが、第２項を加えることにより制御精度を向上させることができる。
【００６５】
次に、ＤＣ補正量ΔθＤＣが所定の制限範囲内（開度リミッタ内）にあるかどうかを調べ、開度リミッタ内にある場合は、その値をＤＣ補正量ΔθＤＣとして採用するが、開度リミッタ内にない場合は、ＤＣ補正量ΔθＤＣには開度リミット値を採用する。なお、開度リミッタ内にない場合に採用する値は０であっても良く、また予め定めた所定の値であっても良い。
【００６６】
次に、開度設定部７が、現在のＦＣＧ１１の開度にＤＣ補正量ΔθＤＣを加算して、その加算された信号を第ｎ＋１旋回区間におけるＦＣＧ１１の開度指令値としてその駆動装置（不図示）に出力する。
【００６７】
そして図７の、第１９旋回区間において、原料が全て下部バンカー１０から排出されたことが原料排出センサ２１で検知されたときは、ダイナミック制御を終了する。
【００６８】
本実施の形態によれば、以下に述べる種々の効果を得ることができる。
【００６９】
（１）本実施の形態の開度制御では、分配シュート１３が旋回中のＦＣＧ１１の開度は、旋回前に定めた基準開度に対する補正値として設定している。高炉の原料装入の様な、進行するプロセスを精密定量データとして把握することが困難であり、かつプロセスの再現性が各種の要因により影響を受けて変動する対象を制御する際には、本実施の形態に述べたように基準開度をベースとしてその基準開度を大きく逸脱しない範囲で制御する方式が安定に制御するに適しているからである。
【００７０】
（２）また、開度リミッタを設けて補正量に所定の制限を設けている。このため、測定信号の誤差などにより不適正な補正量が算出された場合であっても、制御精度の大きな低下を引き起こすことがなくなる。
【００７１】
（３）更に、分配シュート１３が旋回を開始してから所定回数（２旋回）を経過した後に、ダイナミック制御を開始している。これは、上述の装入プロセスの特性を考えた場合に、旋回の初期段階においては測定信号に誤差が発生することが多いことから、制御精度の低下を防止する上で効果がある。
【００７２】
なお、本実施の形態ではＦＣＧの基準開度に、ＦＦ補正量、ＦＢ補正量、ＤＣ補正量を用いて補正を行っているが、ＦＣＧの基準開度に、ＤＣ補正量を用いて補正して制御しても良い、ダイナミックな制御を行うことによって、ＦＦ補正量、ＦＢ補正量を加味した制御が期待できるためである。
【００７３】
また、本実施の形態では分配シュートの１旋回毎に補正量演算と制御出力を行っているが、この形態に限定されず、分配シュートの複数回毎に補正量演算と制御出力を行っても良い。毎回制御出力を行わなくても安定して制御することも可能である。
【００７４】
なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。
【００７５】
更に、各機能は図示しない記憶媒体に格納したプログラムをコンピュータに読み込ませることで実現させることもできる。ここで本実施の形態における記憶媒体は、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。
【００７６】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明に係る原料装入制御方法を適用した装入制御装置及び高炉の関連設備を示す図。
【図２】実績データの内容の一例を示す図。
【図３】装入速度と開度との関係を説明する図。
【図４】ＦＢ補正量を求めるための説明図。
【図５】データメモリの内容の一例を示す図。
【図６】排出重量と排出時間との関係を説明する図。
【図７】ＦＣＧの開度の算出・設定方法を示すタイムチャート。
【図８】装入される原料の重量が時間経過とともに変化する様子を示す図。
【符号の説明】
【００７８】
１…装入制御装置、３…基準開度算出部、４…ＦＦ開度補正量算出部、５…ＦＢ開度補正量算出部、６…ＤＣ開度補正量算出部、７…開度設定部、８…データメモリ、１０…下部バンカ、１１…原料流量調整ゲート（ＦＣＧ）、１３…分配シュート、１４…秤量ホッパー、１９…重量センサ、２０…ＦＣＧ開度計、２１…原料排出センサ、２２…重量センサ。
【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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