(57)【要約】      （修正有）【課題】原料装入時に高炉の炉頂圧力を制御するに際し、炉頂圧力の変動を抑止できる高炉の炉頂圧力制御方法及び装置を提供する。【解決手段】高炉１０の炉頂圧力を、炉頂ガスにより発電する炉頂圧発電機２０と、該炉頂圧発電機２０と並列に設けられたセプタム弁３０により制御する際に、高炉原料の装入時に、炉頂圧力が変動しないよう、前記炉頂圧発電機２０側をフィードフォワード制御する手段を備えた高炉の炉頂圧力制御装置を設置する。【選択図】図１
2007254769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の炉頂圧力を、炉頂ガスにより発電する炉頂圧発電機と、該炉頂圧発電機と並列に設けられたセプタム弁により制御する際に、
高炉原料の装入時に、炉頂圧力が変動しないよう、前記炉頂圧発電機側をフィードフォワード制御することを特徴とする高炉の炉頂圧力制御方法。
【請求項２】
高炉の炉頂圧力を、炉頂ガスにより発電する炉頂圧発電機と、該炉頂圧発電機と並列に設けられたセプタム弁により制御するための高炉の炉頂圧力制御装置において、
高炉原料の装入時に、炉頂圧力が変動しないよう、前記炉頂圧発電機側をフィードフォワード制御する手段を備えたことを特徴とする高炉の炉頂圧力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の炉頂圧力を、炉頂ガスにより発電する炉頂圧発電機と、該炉頂圧発電機と並列に設けられたセプタム弁により制御する高炉の炉頂圧力制御方法及び装置に係り、特に、高炉原料の装入時に発生する炉頂圧力の低下を抑止することが可能な、高炉の炉頂圧力制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉では、鉄鉱石の還元反応を促進するために、炉内ガス圧力を数百ｋｐａ程度に高めた高圧操業が行なわれる。このとき、炉内反応を安定に行なわせるためには、炉内圧力を安定に制御する必要がある。又、図１に例示する如く、高炉１０からは前記高圧操業に伴って排出される高炉ガス（炉頂ガスとも称する）があり、燃料として回収されると共に、ガス圧力のエネルギーを回収するために炉頂圧発電機２０が設置されている。
【０００３】
高炉においては、安定した圧力に維持するため、圧力安定の外乱となる高炉内への原料装入に際しては、圧力操作による均排圧が行なわれ、代表的な特許文献１がある。この特許文献１は、ベル型装入装置を有した高炉の例であるが、ベルレス装入装置を有する高炉であっても同様であり、原料を炉頂で大気圧下で一旦ホッパで受け、炉内への装入に際しては、炉内圧力と均圧した後、原料が、前記ベル型装入装置を有する高炉では、大ベルの降下操作で装入され、ベルレス装入装置を有する高炉では、原料供給ホッパの排出弁開操作のもと旋回シュートを介して炉内へ原料が挿入されている。そして、炉内圧力制御は、特許文献２に示されるように、炉頂ガス圧力測定値と、予め設定されている炉頂ガス圧力設定値とを比較したフィードバック制御が行なわれている。
【０００４】
【特許文献１】特公昭５４−２８８０９号公報
【特許文献２】特開２００１−３１６７０８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に記載されている均圧操作と、特許文献２に記載されている基本的なフィードバック制御方式のみの圧力制御では、原料装入時に生じる圧力変動の外乱が高炉炉頂に生じ、炉頂圧力に変化をきたすという問題があった。即ち、高炉への原料装入に際し、均圧操作を加えて原料装入を行なっても、又、前記フィードバック制御を行なっていても、原料の温度差等による圧力変動が原料装入の度に発生し、該圧力変動が、炉頂圧発電機へ安定した圧力の高炉ガスを供給する点で問題となっていた。又、一方で、炉頂圧発電機へ安定した圧力の高炉ガスを供給する点から、図１中に例示する如く、炉頂圧発電機２０と並列でセプタム弁３０が設けられ、炉頂圧発電機２０側へ安定した圧力の高炉ガスを供給する制御がなされており、このセプタム弁３０の制御と、前記炉頂圧発電機２０のフィードバック制御が干渉して、圧力安定化を阻害するという問題も発生していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、高炉原料の装入時に発生する圧力変動を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、高炉の炉頂圧力を、炉頂ガスにより発電する炉頂圧発電機と、該炉頂圧発電機と並列に設けられたセプタム弁により制御する際に、高炉原料の装入時に、炉頂圧力が変動しないよう、前記炉頂圧発電機側をフィードフォワード制御するようにして、前記課題を解決したものである。
【０００８】
本発明は、又、高炉の炉頂圧力を、炉頂ガスにより発電する炉頂圧発電機と、該炉頂圧発電機と並列に設けられたセプタム弁により制御するための高炉の炉頂圧力制御装置において、高炉原料の装入時に、炉頂圧力が変動しないよう、前記炉頂圧発電機側をフィードフォワード制御する手段を備えたことを特徴とする高炉の炉頂圧力制御装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、従来外乱として炉頂圧力に影響していた原料装入タイミングを、装入スケジュールや、原料が炉内に装入される際の、原料供給ホッパの排出弁開信号等を用いて、炉頂圧発電機側にフィードフォワード制御させることで、炉頂圧変動を吸収し、安定な炉況を保つことができる。又、炉頂圧発電機の出力を最大とするため、セプタム弁は、通常、全閉若しくはその近傍にて動作している。ここで、セプタム弁側でフィードフォワード制御を行なうと、セプタム弁側を流れる高炉ガスのエネルギが回収できないだけでなく、セプタム弁は全閉に近いため抑制できる動作代が無い場合が多く、外乱を吸収し切れず、炉頂圧発電機側の炉頂圧制御にも影響を及ぼす。そこで、炉頂圧発電機側でのみ変動を吸収することで、高炉ガスのエネルギを回収しつつ、並列に制御している干渉系の制御を安定に保つことができる。
【００１０】
従って、原料装入時の高炉炉頂圧力の変動を抑止することができ、高炉の安定操業を実現することができる。
【００１１】
従来技術での原料装入時の圧力変動を１００とすると、本発明を適用した場合の原料装入時の圧力変動は、およそ１７に低減できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
本発明の第１実施形態は、図２に示す如く、例えば装入スケジュールの情報や原料供給ホッパの排出弁開信号で検知される高炉原料の装入時に、炉頂圧力が変動しないように、炉頂圧発電機２０（図１参照）のタービン静翼角度をシーケンシャルにフィードフォワード制御する。
【００１４】
ここで、高炉炉内に装入される原料の温度差等から来る圧力変動は、銘柄（鉄鉱石、コークス等）や、その装入量等から予め予測可能である。そこで、実験あるいは実測により求めた圧力変動値を用い、装入毎に、炉頂圧発電機２０のタービン静翼角度をフィードフォワード制御でシーケンシャルに変更して、圧力変動を吸収するよう角度制御を行う。
【００１５】
該フィードフォワード制御後は、高炉炉内圧力は炉頂圧力の実測値を元にフィードバック制御が行なわれているため、装入に伴う圧力変動とフィードバック制御による圧力安定を待って、一定圧力フィードバック制御へ切り替えられる。
【００１６】
なお、前記実施形態においては、炉頂圧発電機２０のタービン静翼角度により炉頂圧発電機側を制御していたが、炉頂圧発電機側をフィードフォワード制御する方法は、これに限定されない。通常、炉頂圧発電機２０の入側には、図１に示したように開閉制御弁２２が設けられているので、図３に示す第２実施形態のように、この開閉制御弁２２の開度をシーケンシャルにフィードフォワード制御で調整して、原料装入時の圧力変動を吸収することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の制御対象である高炉の炉頂ガス流路を示す図
【図２】本発明の第１実施形態の制御系統を示す図
【図３】同じく第２実施形態の制御系統を示す図
【符号の説明】
【００１８】
１０…高炉
２０…炉頂圧発電機
２２…開閉制御弁
３０…セプタム弁
【図１】
2007254769.tif 000003
【図２】
2007254769.tif 000004
【図３】
2007254769.tif 000005