(57)【要約】【課題】  高炉の炉底付近における炉内状況を正確に検出し、炉底盤の冷却強度を制御する。【解決手段】  高炉炉底の底盤中央に埋め込まれた第１の温度検知手段により計測された時系列の温度情報から得られた第１の時系列情報と、高炉炉底側壁の複数箇所に埋め込まれた第２の温度検出手段により計測された時系列の温度情報から得られた第２の時系列情報とに基づいて、高炉炉底と側壁の各箇所を組とする２変数のリカレンスプロットを作成し、これを１枚の図面に合成し、高炉炉底の活性度を多段階で判定し、その活性度に応じて炉底底盤の冷却強度を調整する。【選択図】      図１
2005272892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉炉底の底盤中央に埋め込まれた第１の温度検知手段により計測された時系列の温度情報から得られた第１の時系列情報と、高炉炉底側壁に埋め込まれた複数の第２の温度検出手段により計測された複数の時系列の温度情報から得られた第２の時系列情報とに基づいて、炉底底盤と炉底側壁の各箇所とを組とする２変数のリカレンスプロットを作成し、これを合成して高炉炉底の活性度を多段階で検出し、該活性度に応じて炉底底盤の冷却強度を制御する高炉炉下部冷却制御方法。
【請求項２】
前記２変数のリカレンスプロットを作成するステップは、前記第１の時系列温度情報と前記第２の時系列温度情報とから、逆問題解析により、前記各温度検出手段に対応する高炉炉底の稼働面での時系列の熱流束情報または温度情報を算出し、該熱流束情報または温度情報に基づいて、炉底底盤と炉底側壁の各箇所とを組とする２変数のリカレンスプロットを作成するステップである請求項１記載の高炉炉下部冷却制御方法。
【請求項３】
前記第２の温度検出手段は、出銑口近傍下部に設けられる請求項１又は２に記載の高炉下部冷却制御方法。
【請求項４】
高炉炉底と各出銑口下側壁を組とする２変数のリカレンスプロットを合成し、相関があると検出された炉底−出銑口下側壁の個数が、使用中の出銑口本数以上ある状態から使用中の出銑口本数未満の状態に変化し、使用中の出銑口本数未満の状態が所定時間以上連続する状態の情報を、前記活性度に組み合わせて炉底底盤の冷却強度を制御する請求項３に記載の高炉炉下部冷却制御方法。
【請求項５】
さらに炉底底盤に炉底からの距離を異ならせて埋め込んだ複数の第３の温度検出手段から得られる温度情報の差と前記活性度との組合わせ情報により冷却強度を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の高炉炉下部冷却制御方法。
【請求項６】
高炉炉底の底盤中央に埋め込まれた第１の温度検出手段と、
高炉炉底側壁の複数箇所に埋め込まれた第２の温度検出手段と、
前記高炉炉下部活性度検出装置は、炉底底盤と高炉炉底側壁の各箇所とを組とする２変数のリカレンスプロットを作成するリカレンスプロット作成部と、前記作成された複数のリカレンスプロットを合成するリカレンスプロット合成部と、前記合成されたリカレンスプロットに従って高炉炉底の活性度を多段階に判定する活性度判定部とを有する高炉炉下部活性度判定装置と、
前記活性度に応じて炉底底盤の冷却強度を制御する炉底底盤冷却制御装置と
を備える高炉下部冷却制御システム。
【請求項７】
前記高炉炉下部活性度判定装置は、前記第１の時系列温度情報と上記第２の時系列温度情報とから逆問題解析により、前記各温度検出手段に対応する高炉炉底の稼働面での時系列の熱流束情報または温度情報を算出する逆問題解析部を備え、前記リカレンスプロット作成部が、該高炉炉底の稼働面での時系列の熱流束情報または温度情報に基づいて、炉底底盤と炉底側壁の各箇所とを組とする２変数のリカレンスプロットを作成する請求項６に記載の高炉下部冷却制御システム。
【請求項８】
前記第２の温度検出手段は、出銑口近傍下部に設けられる請求項６又は７に記載の高炉下部冷却制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の炉下部冷却制御方法に関し、特に高炉の操業管理や炉床壁耐火物の寿命等に大きな影響を及ぼす炉底付近における炉内状況を検出し、炉底盤の冷却強度を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高炉の適正な操業を維持するために、炉内状況をモニターして、炉内状況を管理することが行なわれている。特に高炉炉底では、炉内状況を推定して、炉底底盤の冷却制御を行っているが、高炉炉底においては、炉内の溶銑流や温度分布を直接計測できないため、炉底底盤および炉側壁耐火物内に熱電対を埋設し、この温度変化をモニターしている。例えば、埋設深度を変えた２点の温度から定常熱伝導を仮定して１１５０℃ライン（炭素飽和溶銑の凝固点）を推定して煉瓦の稼働面（過去最高温度になった時点の１１５０℃ライン）から現在の１１５０℃ラインを粘稠層（凝固層）と推定している。粘稠層が小さくなれば耐火物溶損の危険があり、逆に粘稠層が大きくなれば炉内が不活性になって安定操業ができなくなる。したがって、炉底底盤の冷却制御を適正に実行するには、炉内状況を正確にモニターすることが必要になる。
【０００３】
従来の高炉炉内管理方法としては、例えば、以下のような提案がなされている。
１）特許文献１では、高炉炉底側壁部に熱電対を埋設し、この熱電対の連続的な温度変化を直接測定し、温度の絶対値および温度上昇／下降を判断基準にして予め設定した装入ＴｉＯ2 の増量・減風・休風等の操業条件を管理する方法を開示している。
２）特許文献２では、高炉炉床壁に埋設された熱電対２点の温度、または１点の温度と外面の伝熱条件から、１次元定常伝熱を伝熱逆問題手法により仮定して炉内から外部へ向かう熱流束を算出し、熱流束の大小、増減を判断基準にして炉床壁耐火物の損傷状況を推定し、その損傷状況に応じた損傷防止アクションを行う方法を開示している。
３）特許文献３、特許文献４では、高炉炉床壁に埋設された熱電対２点の温度、または１点の温度と外面の伝熱条件から、伝熱逆問題解析手法を用いて稼働面の熱流束または温度を計算し、稼働面の熱流束または温度の絶対値および／または変動を判断基準にして、将来の耐火物の残存厚みと耐火物内面に付着する炉内溶融物凝固層厚みの変化を予測する方法を開示している。
４）特許文献５、特許文献６では、高炉炉内に設けた検出端を介して計測され、炉内状態が反映された時系列情報に基づいて、リカレンスプロットを作成するプロット作成し、このリカレンスプロット構造に基づいて高炉の炉内状況を判断する方法を開示している。特に、特許文献６では、高炉炉底の底盤中央に埋め込まれた熱電対により計測された時系列の温度情報から得られた時系列の熱流束情報と、高炉炉底の出銑口付近に埋め込まれた熱電対により計測された時系列の温度情報から得られた時系列の熱流束情報とに基づいて、２変数の相互リカレンスプロットを作成し、その相互リカレンスプロットに基づいて、高炉炉底における湯流れ状態を判断することを開示している。
【０００４】
しかしながら、高炉炉側壁の煉瓦厚みは初期状態で約２ｍの厚みがあり、これに対して、この側壁煉瓦内に埋設される熱電対の位置は、通常煉瓦背面から５０〜１５０ｍｍ程度とかなり鉄皮（炉外）側に設置されるために、炉内の熱状態が変化した場合、煉瓦内の非定常熱伝導によって温度が変化するために時間遅れが大きく、また非定常変化時に定常熱伝導を仮定して炉内状況を推定するような上記特許文献１、特許文献２に開示された方法では、誤差が大きいという問題がある。また、高炉炉底盤は炉内稼働面から熱電対まで更に遠く、大半の高炉では３〜４ｍ、ないしはそれ以上離れている。上記特許文献３、特許文献４の方法ではこれらの点は改善されているといえども、炉内の湯流れ（溶銑流）の状態が変化しても温度の変化は緩慢なため、炉内の状態が変化してから稼働面の熱流束または温度が明確に変動し始めるまでにかなりの時間を要するという問題がある。また、特許文献５及び６は、炉内状況を判断するためのカオス応用技術（リカレンスプロットを行う方法）を開示し、特に特許文献６は、炉内の湯流れ状態の診断を開示するが、炉底が活性か不活性かを判断するに止まっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２０７３１０号公報
【特許文献２】特開２００２−３６３６１９号公報
【特許文献３】特開２００１−２３４２１７号公報
【特許文献４】特開２００２−２６６０１１号公報
【特許文献５】特開２００２−２１２６１２号公報
【特許文献６】特開２００３−３０１２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、リカレンスプロットを行なう方法を改良して、炉底付近における炉内状況を正確に判定し、炉底底盤の冷却を適正に行う高炉炉下部冷却制御方法及びシステムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その要旨は次の通りである。
【０００８】
（１）高炉炉底の底盤中央に埋め込まれた第１の温度検知手段により計測された時系列の温度情報から得られた第１の時系列情報と、高炉炉底側壁に埋め込まれた複数の第２の温度検出手段により計測された複数の時系列の温度情報から得られた第２の時系列情報とに基づいて、炉底底盤と炉底側壁の各箇所とを組とする２変数のリカレンスプロットを作成し、これを合成して高炉炉底の活性度を多段階で検出し、該活性度に応じて炉底底盤の冷却強度を制御することを特徴とする高炉炉下部冷却制御方法を提供する。
【０００９】
前記２変数のリカレンスプロットを作成するステップは、前記第１の時系列温度情報と上記第２の時系列温度情報とから、逆問題解析により、前記各温度検出手段に対応する高炉炉底の稼働面での時系列の熱流束情報または温度情報を算出し、該熱流束情報または温度情報に基づいて、炉底底盤と炉底側壁の各箇所とを組とする２変数のリカレンスプロットを作成するステップとしてもよい。
【００１０】
また、前記第２の温度検出手段は、出銑口近傍下部に設けることもできる。
【００１１】
さらに、高炉炉底と各出銑口下側壁を組とする２変数のリカレンスプロットを合成し、相関があると検出された炉底−出銑口下側壁の個数が、使用中の出銑口本数以上ある状態から使用中の出銑口本数未満の状態に変化し、使用中の出銑口本数未満の状態が所定時間以上連続する状態の情報を、前記活性度の情報に組み合わせて炉底底盤の冷却強度を制御するようにしてもよい。
【００１２】
さらに、炉底底盤に炉底からの距離を異ならせて埋め込んだ複数の第３の温度検出手段から得られる温度情報の差と前記活性度との組合わせ情報により冷却強度を制御するようにしてもよい。
【００１３】
（２）高炉炉底の底盤中央に埋め込まれた第１の温度検出手段と、高炉炉底側壁の複数箇所に埋め込まれた第２の温度検出手段と、前記高炉炉下部活性度検出装置は、炉底底盤と高炉炉底側壁の各箇所とを組とする２変数のリカレンスプロットを作成するリカレンスプロット作成部と、前記作成された複数のリカレンスプロットを合成するリカレンスプロット合成部と、前記合成されたリカレンスプロットに従って高炉炉底の活性度を多段階に判定する活性度判定部とを有する高炉炉下部活性度判定装置と、前記活性度に応じて炉底底盤の冷却強度を制御する炉底底盤冷却制御装置とを備える高炉下部冷却制御システムを提供する。
【００１４】
前記高炉炉下部活性度判定装置は、前記第１の時系列温度情報と上記第２の時系列温度情報とから逆問題解析により、前記各温度検出手段に対応する高炉炉底の稼働面での時系列の熱流束情報または温度情報を算出する逆問題解析部を備え、前記リカレンスプロット作成部が、該高炉炉底の稼働面での時系列の熱流束情報または温度情報に基づいて、炉底底盤と高炉炉底側壁の各箇所とを組とする２変数のリカレンスプロットを作成するようにしてもよい。
【００１５】
また、前記第２の温度検出手段は、出銑口近傍下部に設けてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高炉炉下部の活性度を多段階で判定して冷却制御情報とするので、高炉炉下部の状況を正確に反映する制御が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
まず、本発明の実施形態の概略を図１を参照して説明する。本発明の高炉炉下部冷却制御システムは、高炉炉底の底盤中央に埋め込まれた第１の温度検出手段３０１と、高炉炉底側壁の複数箇所に埋め込まれた第２の温度検出手段３０２と、高炉炉底の活性度を判定する活性度判定装置１１０と、前記活性度に応じて炉底底盤の冷却強度を制御する冷却制御装置１２０とを備える。活性度判定装置１１０は、第１の温度検出手段３０１により計測された時系列の温度情報を得て、第１の時系列情報を取得し、複数の第２の温度検出手段３０２により計測された時系列の温度情報を得て、複数の第２の時系列情報を取得する。第１及び第２の時系列情報は逆問題解析手段によって得るようにしてもよい。そしてこれらに基づいて、高炉炉底と高炉炉底側壁の各箇所を組とする２変数のリカレンスプロットを複数作成する。次いで、リカレンスプロット合成部１０３で、複数のリカレンスプロットを合成して、これに基づいて、活性度判定部１０５が、高炉炉底の活性度を判定する。そして、判定された活性度に応じて冷却制御装置１２０が炉底底盤の冷却強度を制御する。このようにして炉底の活性度に応じた適正な冷却制御が実行される。
【００１８】
ここで、高炉炉下部の活性度を判定する判定装置１１０についてさらに説明する。活性度判定装置１１０は、図１に示したように、リカレンスプロット作成部１０１、リカレンスプロット合成部１０３および活性度判定部１０５から構成されている。リカレンスプロット作成部１０１では、高炉炉底の底盤中央に埋め込まれた熱電対３０１により計測された時系列の温度情報と、図２及び図３に示すように、高炉炉底の出銑口付近に埋め込まれた熱電対３０２（１）〜３０２（４）により計測された時系列の温度情報とから逆問題解析により各熱電対３０１、３０２（１）〜３０２（４）に対応する高炉炉底の稼働面での時系列の熱流束情報を求める。本例では、熱電対３０２は、出銑口付近に埋め込んであるが、本発明を実施するためには出銑口付近に埋め込まなければならないというものではない。高炉炉底の熱流束を正確に把握できれば、どのような個所に設けてもよい。次に、逆問題解析により算出された各熱電対３０１、３０２（１）〜３０２（４）についての時系列の熱流束情報に基づいてアトラクタ軌道を再構成する。この再構成されたアトラクタに基づいて２変数のリカレンスプロットを作成する。次いで、リカレンスプロット合成部１０３で、この２変数のリカレンスプロットを合成する。そして、合成されたリカレンスプロット上でプロットされた点の個数に基づいて高炉炉底における活性度を多段階で判定する。
【００１９】
ここで、高炉の構成について図２を参照して説明する。図２に示すように、高炉内は概ね５つの領域、すなわち、原料が装入前と同じように塊として存在する塊状帯２０１、原料が熱と荷重とにより半溶融状になっている融着帯２０２、溶けた銑鉄やスラグがコークスの間を降下する滴下帯２０３、コークスが羽口２５１からの送風によって燃焼、運動するレースウェイ２０４、溶融生成物（銑鉄、スラグ）が貯溜される湯溜まり２０５、に大別することができる。滴下帯２０３は、コークスが長時間殆ど静止している領域（炉芯２０３ａ）と、連続的にコークスがレースウェイ２０４に移動する領域（活性コークス帯２０３ｂ）とに分けられる。
【００２０】
一般的に離れた位置にある二ヵ所間の情報は、流体の連続性の性質により上流から下流へと伝達される。また、流れを誘起するような動力源が下流に存在する場合、その動力源に関する下流の情報が上流にも伝達される。本発明の一実施形態では、出銑という動力源により誘起されて炉底中央から出銑口２５２に向かう湯流れによる温度の時系列情報を用いて、高炉炉底の活性度を判定する。
【００２１】
本発明の一実施形態では、図２及び図３に示すように、高炉炉底３０３の底盤３０３ａ中央に熱電対３０１を埋め込み、炉壁３０３の炉壁３０３ｂには周方向に配置されたＮｏ．１〜Ｎｏ．４の複数の出銑口２５２（１）〜２５２（４）の付近、例えば各出銑口２５２（１）〜２５２（４）の真下位置に、熱電対３０２（１）〜３０２（４）が埋め込まれている。そして、上流側の検出端に相当する底盤３０３（ａ）中央の熱電対３０１について得られる時系列の熱流束信号と、下流側の検出端に相当する出銑口２５２（１）〜２５２（４）付近の各熱電対３０２（１）〜３０２（４）について得られる時系列の熱流束信号とを用いて、高炉炉底における活性度を判定する。
【００２２】
次に、図４に示すフローチャートを参照して、活性度判定装置１１０による高炉炉下部の活性度の判定処理について説明する。最初に、熱電対３０１、３０２（１）〜３０２（４）により計測された炉底煉瓦を介しての時系列の温度情報から、逆問題解析手段により、各熱電対３０１、３０２（１）〜３０２（４）に対応する炉底３０３の稼働面の時系列の熱流束情報を求める（ステップＳ４０１）。
【００２３】
底盤３０３ａ中央の熱電対３０１を例に説明すると、逆問題解析では、熱電対３０１、熱電対３０１から埋め込まれた炉底３０３の煉瓦を含む系を対象にした所定の方程式（偏微分方程式等）と、熱電対３０１に対応する底盤３０３の稼働面での熱流束の仮定値とを用いて、熱電対３０１位置での温度を算出する。次いで、その算出した熱電対３０１位置での温度と、熱電対３０１により実際に計測された温度との誤差が所定の値より小さくなるように、上記熱流束の仮定値を修正し、熱電対３０１位置での温度の算出を繰り返す。その結果、算出した熱電対３０１位置での温度と、熱電対３０１により実際に計測された温度との誤差が所定の値より小さくなったときの熱流束の仮定値を、熱電対３０１に対応する炉底３０３の稼働面での熱流束値とする。
【００２４】
また、例えば、下記の式（１）、式（２）に基づいて、熱電対に対応する炉底３０３の稼働面での熱流束を算出する。
【００２５】
【数１】
2005272892.tif 000003
【００２６】
上記式（１）は、非定常の熱伝導方程式である。式（１）に対して所定の演算等を施すと、式（２）に示すような積分境界方程式になる。式（２）において、Ｇが共役方程式の解、ｕはスカラー量（本例の場合、温度）、∂ｕ／∂ｎはスカラー勾配（本例の場合、熱流束）である。上記式（２）において、左辺は熱電対３０１に対応する炉底３０３の稼働面に関する積分であり、右辺は所定の既知境界面、例えば熱電対３０１位置を含む面に関する積分である。従って、熱電対３０１での計測温度に基づいて、式（２）の右辺の各値が求められ、その求められた値から式（２）の左辺のスカラー勾配∂ｕ／∂ｎ（熱電対３０１に対応する炉底３０３の稼働面での熱流束）が求められる。
【００２７】
次に、上記逆問題解析により求められた各熱電対３０１、３０２（１）〜３０２（４）から得られた熱流束情報に基づいて、リカレンスプロット作成手段により、アトラクタと呼ばれる軌道を再構成する（ステップＳ４０２）。先ず、逆問題解析手段により算出された各熱電対３０１、３０２（１）〜３０２（４）についての熱流束情報から、対象とする現象の２倍以上の次元ｍをもつ遅延ベクトル：ｖ（ｔ）＝｛ｕ（ｔ），ｕ（ｔ＋τ），ｕ（ｔ＋２τ），・・・・・・・・,ｕ（ｔ＋（ｍ−１）τ）｝を作成する。なお、ｕ（ｔ）は時刻ｔにおける熱流束、τは時間遅れ間隔である。続いて、作成された遅延ベクトル：ｖ（ｔ）を所定の次元を有する位相空間に写像する。この写像した遅延ベクトル：ｖ（ｔ）の時間推移による軌道を作成することによりアトラクタを再構成する。
【００２８】
続いて、リカレンスプロット作成手段において、上述の再構成されたアトラクタに基づいてリカレンスプロットを作成する（ステップＳ４０２）。リカレンスプロットとは再構成されたアトラクタの非定常挙動を２次元表示したものであり、ここで作成するリカレンスプロットは、リカレンスプロットを２変数（上流側の検出端に関する変数、及び下流側の検出端に関する変数）に拡張したものであり、以下の説明では「相互リカレンスプロット」ということもある。
【００２９】
具体的には、一方の変数の再構成アトラクタ上にある現在時刻点から所定の範囲内にある近傍点を、他方の変数の再構成アトラクタ上から検索する。その結果、検索された近傍点の時刻を、横軸を現在時刻、縦軸を近傍点時刻として２次元表示することにより相互リカレンスプロットを作成する。相互リカレンスプロットは、炉底中央の熱電対３０１と各出銑口付近の熱電対３０２（１）〜（４）について作成される。すなわち、４枚のリカレンスプロットが得られる。
【００３０】
次に、作成された４枚のリカレンスプロットは、リカレンスプロット合成部１０３で重ね合わせて合成される（ステップＳ４０４）。各リカレンスプロットは、ある時刻の炉底と、同じまたは別のある時刻の側壁のある地点とで熱流束の動きの相関が強い点がプロットされたもので、「炉底の時刻」と「側壁の時刻」をそれぞれ縦軸及び横軸とするものである。各出銑口に対応する４枚の図を重ね合わせると、合成リカレンスプロット上の任意の点で、相関の個数（プロット点の個数）が０〜４の範囲に分布し、５段階で相関の度合いが分る。この相関点の個数が多いほど、「炉底」と「側壁」の熱流束の相関が高いことになる。
【００３１】
図５は、本発明による合成リカレンスププロットの一例を示すもので、相関の数（０〜４）に応じて識別したものである。なお、識別結果はカラー表示するとその相違が明確に表示できる。熱流束の相関性は、炉底の活性度が高いことを示し、裏返せば、相関の数が少ないほど炉底が不活性であることを示しているといえる。特に、図５の対角線ｌ近傍は同時刻での相関の度合いを表しており、時刻ｔ１では相関４で最も高く、炉底が最も活性化していることを示している。これに対して時刻ｔ２では相関０で最も低く、炉底が全く不活性の状態にあることを示し、また、時刻ｔ３では、相関２で中間の状態にあることが分る。このようにして、ステップ４０５で炉底の活性度を多段階で判定する（ステップＳ４０５）。
【００３２】
このように、本発明に用いる判定装置によれば、活性度あるいは不活性の度合いを段階的に判断でき、正確な炉底の状況が把握できる。本発明による冷却制御は、この炉底活性度情報を制御情報に組み込むものである。
【００３３】
図６は、ある実機の炉底底盤温度のほぼ月単位の変動を示す図である。グラフの左の縦軸が測定温度を表し、右の縦軸は温度差を表す。横軸は時間軸である。図７に示すように、熱電対０Ｅ、２Ｅ、３Ｅは、炉底中央の下から上に順次炉内に近接するように埋め込まれている。図６の温度０Ｅ、２Ｅ、３Ｅは、底盤に埋め込まれた炉底からの距離が異なる３つの熱電対０Ｅ、２Ｅ、３Ｅで測定された温度を示す。なお、実際には熱電対は炉底中央のみならずその他の部分に設けられており、温度０Ｅ、２Ｅ、３Ｅは、同じ高さに設けられた複数の熱電対の温度の最大を示すが、説明を簡単にするために炉底中央に設けられた熱電対の温度とする。図６から明らかなように、炉内から最も遠い箇所の温度０Ｅが最も低く、温度２Ｅ、温度３Ｅと順次高くなっている。例えば、温度０Ｅは、２５０℃程度であり、温度３Ｅは定常状態で４５０℃程度である。図６に示す温度差ΔＥは、温度３Ｅと温度２Ｅとの差であり、その値は、グラフの右の縦軸で読む。通常、温度差ΔＥが大きいときは定常状態で活性度が高く、温度差ΔＥが小さくなると活性度が低くなる。図６の（ｄ）では、温度分布の変動はほとんど見られず、ほぼ定常状態であり、炉底状況も良好で活性度が高い。しかしながら、図６の（ａ）（ｂ）（ｃ）では、温度が大きく変動しているが、図６の例では不活性状態に至らない前に定常状態に復帰して、問題とはならなかった。
【００３４】
しかしながら、炉内の状態により、炉内では温度が上がり始めていて冷却の必要性が生じているにも拘らず、測定された温度情報をみるかぎり依然として温度が下がっているという場合がある。またこれとは逆に、炉内では温度が下がり始めていて冷却の必要がないにも拘らず、温度情報をみるかぎり温度が上がっているという場合がある。このようなときには、温度差のみの情報で冷却を弱めたり強めたりすると、必要な制御の逆を行なう結果となる。本発明では、高炉炉下部の状況を正確に把握できるので、このようなことを回避できる。
【００３５】
参考に、従来の一般的な温度制御の一例を図８に示す。図８の例では、温度差ΔＴの値によって、底盤を水冷及び空気流量を変えた空冷を選択するようにしている。具体的には、温度が１２０℃以上の場合は水冷を行い、６０℃から１２０℃の範囲では、空気流量を変えながら空冷を行う。４０℃以下になると放置して、高炉上部の熱が高炉下部の温度を上げるように制御している。
【００３６】
本発明は、この底盤冷却方法の条件として炉底の活性度を採用するもので、前記のように活性度を５段階で評価できると、これに対応して５段階の冷却制御を実行することができる。また、高炉下部側壁に埋め込む熱電対を増やせば、よりきめ細かな制御が行なえる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、リカレンスプロットを高炉炉底と出銑口付近の温度情報から生成しているので、例えば、出銑口４本のうち２本を使用して出銑する場合を考えると、使用中の出銑口の本数以上の点が合成リカレンスプロットに現れていると、炉底状態は良好であると判断できる。逆に、合成リカレンスプロット上のプロットの個数が使用中の出銑口の本数未満になり、この状態が長く（例えば４、５日）続くと不活性の状態であると判断できる。
【００３８】
図９に、このようにして作成された合成リカレンスプロットを示す。すなわち、４本の出銑口のうち２本の出銑口を使用した状態の４枚の相互リカレンスプロットを、相関が２以上あった点を黒とし、相関が１以下の点を白として、合成したものである。そして、対角線上で相関が１以下の白い部分が所定時間（例えば４，５日）以上連続すると、活性度が低下したと判断できる。このような情報を冷却制御のための制御情報として組み込むことによりさらに的確な制御が行なえる。
【００３９】
さらに、本発明による制御と従来の温度差による制御とを組合わせてもよい。先にも述べたように、従来のようにΔＴのみを制御条件とする場合は、底盤の状況を正確に反映した制御を行なうのが困難であったのが、本発明を組合わせると、底盤の状況を正確に反映する制御が行なえるので、高炉下部の適正な冷却制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による高炉下部冷却制御システムの概略を示す図である。
【図２】高炉内の状況を模式的に示した断面図である。
【図３】熱電対３０１、３０２（１）〜３０２（４）の配置関係を示す図である。
【図４】本発明による高炉炉底状態の判定処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態によって求められた合成リカレンスプロットを示す図である。
【図６】炉底底盤温度の変動の一例を示す図である。
【図７】炉底中央に埋め込まれた熱電対の位置を示す図である。
【図８】従来の温度差による冷却制御を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に使用する合成リカレンスプロットを示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
２５１…羽口
２５２…出銑口
３０１、３０２（１）〜３０２（４）…熱電対
３０３…炉底
【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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