(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅製錬プロセスにおける操業管理方法であって、
自熔炉における銅製錬プロセスに必要な送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータを入力する操業条件入力ステップと、
前記操業条件入力ステップで入力された自溶炉の送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータに基づいて、所定の操業プログラムによって、自熔炉における銅製錬プロセスの熱バランス値、酸素バランス値、鉱石装入量、コークス量を計算して表示する操業値表示ステップと、
前記操業値表示ステップにおいて表示された熱バランス値、酸素バランス値が所定の操業値範囲内にあるかどうかを判断するバランス値評価ステップと、
前記バランス値評価ステップにおいて、前記熱バランス値、酸素バランス値の少なくとも一方が、前記操業値範囲内にない場合に、前記自熔炉における銅製錬プロセスに必要な送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータの入力を変更し直して、前記操業値表示ステップにおいて表示された熱バランス値、酸素バランス値が所定の操業値範囲内にあるようにする熱バランス調整ステップと、
前記バランス値評価ステップにおいて、前記操業値表示ステップで表示された熱バランス値、酸素バランス値が所定の操業値範囲内にある場合に、前記操業値表示ステップで表示された熱バランス値、酸素バランス値、鉱石装入量、コークス量に基づいて、所定のプログラムによって、予め入力された重油、コークス、電力の単価および原単位から、銅製錬プロセス全体についての重油、コークス、電力のコストを計算して表示するコスト表示ステップと、
前記コスト表示ステップにおいて表示された重油、コークス、電力のコストが所定の操業値範囲内にない場合に、前記操業条件入力ステップにおいて、前記自熔炉における銅製錬プロセスに必要な送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータの入力を適宜繰り返して変更し直すコスト調整ステップと、
前記コスト表示ステップにおいて表示された重油、コークス、電力のコストが所定の操業値範囲内にある場合に、操業を開始または継続する操業開始ステップと、
を含むことを特徴とする銅製錬プロセスにおける操業管理方法。
【請求項２】
前記操業値表示ステップ、コスト表示ステップにおいて、操業変更前と操業変更後の、操業値表示ステップ、コスト表示ステップの各表示値を表示することを特徴とする請求項１に記載の銅製錬プロセスにおける操業管理方法。
【請求項３】
前記コスト表示ステップにおいて、重油、コークス、電力のコストを経時的に表示することを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の銅製錬プロセスにおける操業管理方法。
【請求項４】
前記コスト表示ステップにおいて、重油、コークス、電力の単価および原単位を入力し直して、銅製錬プロセス全体についての重油、コークス、電力のコストを計算して表示する単価変更ステップを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の銅製錬プロセスにおける操業管理方法。
【請求項５】
銅製錬プロセスにおける操業管理システムであって、
自熔炉における銅製錬プロセスに必要な送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータを入力する操業条件入力手段と、
前記操業条件入力ステップで入力された自溶炉の送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータに基づいて、所定の操業プログラムによって、自熔炉における銅製錬プロセスの熱バランス値、酸素バランス値、鉱石装入量、コークス量を計算して表示する操業値表示手段と、
前記操業値表示ステップにおいて表示された熱バランス値、酸素バランス値が所定の操業値範囲内にあるかどうかを判断するバランス値評価手段と、
前記バランス値評価ステップにおいて、前記熱バランス値、酸素バランス値の少なくとも一方が、前記操業値範囲内にない場合に、前記自熔炉における銅製錬プロセスに必要な送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータの入力を変更し直して、前記操業値表示ステップにおいて表示された熱バランス値、酸素バランス値が所定の操業値範囲内にあるようにする熱バランス調整手段と、
前記バランス値評価ステップにおいて、前記操業値表示ステップで表示された熱バランス値、酸素バランス値が所定の操業値範囲内にある場合に、前記操業値表示ステップで表示された熱バランス値、酸素バランス値、鉱石装入量、コークス量に基づいて、所定のプログラムによって、予め入力された重油、コークス、電力の単価および原単位から、銅製錬プロセス全体についての重油、コークス、電力のコストを計算して表示するコスト表示手段と、
前記コスト表示ステップにおいて表示された重油、コークス、電力のコストが所定の操業値範囲内にない場合に、前記操業条件入力ステップにおいて、前記自熔炉における銅製錬プロセスに必要な送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータの入力を適宜繰り返して変更し直すコスト調整手段と、
前記コスト表示ステップにおいて表示された重油、コークス、電力のコストが所定の操業値範囲内にある場合に、操業を開始または継続する操業開始手段と、
を含むことを特徴とする銅製錬プロセスにおける操業管理システム。
【請求項６】
前記操業値表示手段、コスト表示手段が、操業変更前と操業変更後の、操業値表示、コスト表示の各表示値を表示する表示欄を備えることを特徴とする請求項５に記載の銅製錬プロセスにおける操業管理システム。
【請求項７】
前記コスト表示手段が、重油、コークス、電力のコストを経時的に表示するコスト経時表示欄を備えることを特徴とする請求項５から６のいずれかに記載の銅製錬プロセスにおける操業管理システム。
【請求項８】
前記コスト表示手段において表示された、重油、コークス、電力の単価および原単位を入力し直して、銅製錬プロセス全体についての重油、コークス、電力のコストを計算して表示する単価変更手段を備えることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の銅製錬プロセスにおける操業管理システム。
【請求項９】
自熔炉における銅製錬プロセスに必要な送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータを入力する操業条件入力ステップと、
前記操業条件入力ステップで入力された自溶炉の送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータに基づいて、所定の操業プログラムによって、自熔炉における銅製錬プロセスの熱バランス値、酸素バランス値、鉱石装入量、コークス量を計算して表示する操業値表示ステップと、
前記操業値表示ステップにおいて表示された熱バランス値、酸素バランス値が所定の操業値範囲内にあるかどうかを判断するバランス値評価ステップと、
前記バランス値評価ステップにおいて、前記熱バランス値、酸素バランス値の少なくとも一方が、前記操業値範囲内にない場合に、前記自熔炉における銅製錬プロセスに必要な送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータの入力を変更し直して、前記操業値表示ステップにおいて表示された熱バランス値、酸素バランス値が所定の操業値範囲内にあるようにする熱バランス調整ステップと、
前記バランス値評価ステップにおいて、前記操業値表示ステップで表示された熱バランス値、酸素バランス値が所定の操業値範囲内にある場合に、前記操業値表示ステップで表示された熱バランス値、酸素バランス値、鉱石装入量、コークス量に基づいて、所定のプログラムによって、予め入力された重油、コークス、電力の単価および原単位から、銅製錬プロセス全体についての重油、コークス、電力のコストを計算して表示するコスト表示ステップと、
前記コスト表示ステップにおいて表示された重油、コークス、電力のコストが所定の操業値範囲内にない場合に、前記操業条件入力ステップにおいて、前記自熔炉における銅製錬プロセスに必要な送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータの入力を適宜繰り返して変更し直すコスト調整ステップと、
前記コスト表示ステップにおいて表示された重油、コークス、電力のコストが所定の操業値範囲内にある場合に、操業を開始または継続する操業開始ステップと、
を含む銅製錬プロセスにおける操業管理方法をコンピュータに実行させるための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。
【請求項１０】
前記操業値表示ステップ、コスト表示ステップにおいて、操業変更前と操業変更後の、操業値表示ステップ、コスト表示ステップの各表示値を表示するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１１】
前記コスト表示ステップにおいて、重油、コークス、電力のコストを経時的に表示するように構成されていることを特徴とする請求項９から１０のいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１２】
前記コスト表示ステップにおいて、重油、コークス、電力の単価および原単位を入力し直して、銅製錬プロセス全体についての重油、コークス、電力のコストを計算して表示する単価変更ステップを含むことを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅製錬プロセスにおける気流乾燥工程、自溶炉工程、発電工程、精製炉工程、硫酸工程などの各工程間における重油、コークス、電力などのエネルギーコストを低減して操業することの可能な銅製錬プロセスにおける操業管理方法およびそのための操業管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、銅製錬プロセス１は、図６に示したような一連の工程で実施されている。
すなわち、銅製錬では、原料である黄銅鉱などの硫化鉱を、選鉱によってCu２０〜３０％の銅精鉱としている。
【０００３】
この銅精鉱を、粉砕したケイ石（SiO2）と調合し、気流乾燥装置（フラッシュドライヤー）２で含まれる水分を除去するために乾燥した後、マット溶錬炉である自溶炉４において、銅精鉱中のFeを酸化して、溶剤として添加したSiO2と結合させてスラグ（FeO・SiO2）とし、Cuを硫化物の溶融体のマット（Cu2S、FeS）として濃縮している。
【０００４】
そして、スラグ（「カラミ」とも言う）は、錬かん炉６と呼ばれる電気炉において、さらにスラグからマット（「カワ」とも言う）の分離を行っている。一方、マットを分離した後のスラグは、水砕した後、セメント原料として使用されている。
なお、錬かん炉６がなく、自溶炉４のセットラー部３２で錬かんするタイプの自溶炉もある。
【０００５】
また、自溶炉４からの排ガス（SO2）は、濃度が高いので、自溶炉廃熱ボイラー８で蒸気として熱回収した後、コットレル（電気集塵機）１０で煙灰を除去した後、硫酸工場１２に送れられるようになっている。なお、煙灰は、自溶炉４に戻して再び使用している。
一方、自溶炉４で得られたマットと錬かん炉６で得られたマットは、転炉１４を用いて、造かん期において、マット中のFeを酸化して、スラグとして除去するとともに、製銅期において、生じた白かわを酸化して粗銅（Cu約９８％）を得ている。
【０００６】
そして、得られた粗銅は、溶融状態で精製炉１６において酸化精錬によって硫黄分などの不純物を除去した後（Cu約９９％）、鋳造によって陽極として、これを電解槽１８にて電気分解によって電気銅を製造している。なお、精製炉１６で発生した排ガスは回収して、自溶炉４で再び用いられるようにする場合もある。一方、転炉１４において得られた転炉スラグは、微粉砕した後、浮遊選鉱によって、銅精鉱（Cu約２０％）と鉄精鉱（Cu約０．４％）とに分離し、銅精鉱は、自溶炉に戻して再び使用しているとともに、鉄精鉱は、セメントの原料として利用している。
【０００７】
さらに、転炉１４で発生した排ガスは、転炉廃熱ボイラー２０で蒸気として熱回収した後、コットレル（電気集塵機）２２で煙灰を除去した後、自溶炉４からの排ガスとともに、硫酸工場１２に送られるようになっている。なお、煙灰は、Cuを７〜２０％含むので自溶炉４に戻して再び使用している。
また、この転炉廃熱ボイラー２０で熱回収した蒸気は、発電所２４におけるタービンを回して発電のために利用される。
【０００８】
また、自溶炉廃熱ボイラー８で熱回収された蒸気は、自溶炉４で使用される酸素富化空気（または単に空気）を熱風炉２６において予熱するのに用いられた後、過熱した後、発電所２４におけるタービンを回して発電のために利用されるようになっている。
なお、この蒸気の一部は、電解槽１８における電気分解における銅の純度を上げるための熱として用いられている。
【０００９】
なお、自溶炉４は、環境を汚染することが少なく、しかもエネルギー消費が少なく、図７に示した構造をしている。
すなわち、図７に示したように、反応シャフト３０、セットラー３２、アップティク３４から構成され、反応シャフト３０には、単数または複数の精鉱バーナ３６を備えている。そして、乾燥した微粉精鉱を、酸素富化空気または高温熱風と同時に反応シャフト３０に吹き込み、瞬時に酸化反応を起こすようになっている。そして、マットは、マットホール３８から抜き出されるととともに、スラグはスラグホール４０から抜き出され、錬かん炉６に導入されるようになっている。一方、排ガスは、アップティク３４から自溶炉廃熱ボイラー８へと導入されて熱回収されるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６に示したような一連の工程で実施されている銅製錬プロセスでは、操業計算方法としては、従来から一般的に行われているのは、経験的に求められた計算式をベースにしたものであり、自溶炉への送風量と鉱石量の比率、重油などの加熱燃料を基にして、物量バランス、熱バランスを考慮したものであった。
【００１１】
しかしながら、増産にともなう銅精鉱の処理量の増加と、目標とするマット品位の上昇にともなう高負荷操業によって、これらの操業計算の誤差が大きくなって、トラブルの増加が大きくなってきた。また、転炉や硫酸工場の操業も増産に対応した様々な改善が進められており、自溶炉は、その時々の状況に応じた適切な操業ができることが求められるようになった。
【００１２】
また、昨今では、エネルギーコスト、製造コストの低減化が叫ばれており、銅製錬プロセス全体にわたって、気流乾燥工程、自溶炉工程、発電工程、精製炉工程、硫酸工程などの各工程間における重油、コークス、電力などのエネルギーコストを低減して操業することが望まれているのが現状である。
しかしながら、現状では、このような銅製錬プロセス全体にわたって、気流乾燥工程、自溶炉工程、発電工程、精製炉工程、硫酸工程などの各工程間における検討は複雑であり、重油、コークス、電力などのエネルギーコストを考慮して操業することができないのが現状である。
【００１３】
すなわち、具体的には、自溶炉工程を中心として、気流乾燥で使用する重油、硫酸工程からの熱回収、発電工程からの過熱機、独立ボイラー蒸気による発電量と熱回収、さらには、精製炉の排ガス熱回収が複雑に絡んでいるため、これをトータル的に把握して操業することは困難であった。
従って、これらの複雑に絡んだ工程間において、どのエネルギーを最大限利用した方がトータルのエネルギーコストとして最も安価に操業できるかどうか判断することが難しく、結果として、その分のエネルギーのロスが発生することになっていた。
【００１４】
本発明は、このような現状に鑑みて、銅製錬プロセスにおける気流乾燥工程、自溶炉工程、発電工程、精製炉工程、硫酸工程などの各工程間における重油、コークス、電力などのエネルギーコストを、低減して操業することの可能な銅製錬プロセスにおける操業管理方法およびそのための操業管理システムを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明なされたものであって、本発明は、  銅製錬プロセスにおける操業管理方法であって、
自熔炉における銅製錬プロセスに必要な送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータを入力する操業条件入力ステップと、
前記操業条件入力ステップで入力された自溶炉の送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータに基づいて、所定の操業プログラムによって、自熔炉における銅製錬プロセスの熱バランス値、酸素バランス値、鉱石装入量、コークス量を計算して表示する操業値表示ステップと、
前記操業値表示ステップにおいて表示された熱バランス値、酸素バランス値が所定の操業値範囲内にあるかどうかを判断するバランス値評価ステップと、
前記バランス値評価ステップにおいて、前記熱バランス値、酸素バランス値の少なくとも一方が、前記操業値範囲内にない場合に、前記自熔炉における銅製錬プロセスに必要な送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータの入力を変更し直して、前記操業値表示ステップにおいて表示された熱バランス値、酸素バランス値が所定の操業値範囲内にあるようにする熱バランス調整ステップと、
前記バランス値評価ステップにおいて、前記操業値表示ステップで表示された熱バランス値、酸素バランス値が所定の操業値範囲内にある場合に、前記操業値表示ステップで表示された熱バランス値、酸素バランス値、鉱石装入量、コークス量に基づいて、所定のプログラムによって、予め入力された重油、コークス、電力の単価および原単位から、銅製錬プロセス全体についての重油、コークス、電力のコストを計算して表示するコスト表示ステップと、
前記コスト表示ステップにおいて表示された重油、コークス、電力のコストが所定の操業値範囲内にない場合に、前記操業条件入力ステップにおいて、前記自熔炉における銅製錬プロセスに必要な送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度のデータの入力を適宜繰り返して変更し直すコスト調整ステップと、
前記コスト表示ステップにおいて表示された重油、コークス、電力のコストが所定の操業値範囲内にある場合に、操業を開始または継続する操業開始ステップと、
を含むことを特徴とする。
【００１６】
このように構成することによって、自溶炉の送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度を入力するだけで、銅製錬プロセスにおける気流乾燥工程、自溶炉工程、発電工程、精製炉工程、硫酸工程などの各工程間における重油、コークス、電力などのエネルギーコストを、最適な低減されたコストに制御して操業することを、簡単かつ迅速に行うことが可能である。
【００１７】
また、本発明は、前記操業値表示ステップ、コスト表示ステップにおいて、操業変更前と操業変更後の、操業値表示ステップ、コスト表示ステップの各表示値を表示することを特徴とする。
これにより、操業変更前と操業変更後の操業値表示ステップ、コスト表示ステップの各表示値をより迅速かつ明瞭に把握することができる。
【００１８】
また、本発明は、前記コスト表示ステップにおいて、重油、コークス、電力のコストを経時的に表示することを特徴とする。
これによって、この時刻にともなったコストの変化の表示がされることになり、例えば、３交代勤務の場合などにおいて、コストの変化を把握するのに有用である。
【００１９】
さらに、本発明は、前記コスト表示ステップにおいて、重油、コークス、電力の単価および原単位を入力し直して、銅製錬プロセス全体についての重油、コークス、電力のコストを計算して表示する単価変更ステップを含むことを特徴とする。
このように構成することによって、その時点での単価や原単位を入力してよりリアルなコストを把握でき、より実際に近いコストを把握することが可能となるため、よりコストを低減して操業することが可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。図１は、本発明の銅製錬プロセスにおける操業管理方法を示すフローチャート、図２は、本発明の銅製錬プロセスにおける操業管理方法における操業計算結果を示す概略図、図３は、本発明の銅製錬プロセスにおける操業管理方法におけるコスト計算結果を示す概略図、図４は、本発明の銅製錬プロセスにおける操業管理方法における重油、コークス、電力のそれぞれの単価や原単位を入力設定する画面の概略図、図５は、自溶炉を中心とした本発明の銅製錬プロセスにおける操業管理方法について、コークス、重油、熱源などを示す概略図である。
【００２１】
本発明の銅製錬プロセスにおける操業管理方法は、基本的には、図６に示した銅製錬プロセスに適用されるものである。
図１に示したように、ステップS1において、自溶炉操業における適正な操業条件を、本出願人が既に提案した特開２０００−１２９３６８号公報、特開２０００−１２９３６９号公報などで開示される方法を用いて、予め所定のプログラムに基づいて計算して、その操業計算結果が、図２に示したように、CRT上に表示される。
【００２２】
すなわち、図２に示したように、これらの計算結果は、下記のような項目が表示される。
＜各データ入力＞欄に示されているように、
「最新乾鉱水分」、「鉱石装入量」「煙灰量」のそれぞれの項目を示す『装入物』の欄、
「カワ品位設定」の項目を示す『カワ品位』の欄、
「重油」、「コークス」のそれぞれの項目を示す『補助燃料』の欄、
「全風量」、「酸素量」のそれぞれの項目を示す『Air＋O2』の欄、
「送風温度」、「操業温度」のそれぞれの項目を示す『温度』の欄、
が表示される。
【００２３】
なお、「カワ品位」とは、マットの銅品位（Cu％）を言う。また、「送風温度」は、自溶炉シャフト部に送風される反応用空気または酸素富化空気の温度である。
また、＜計算結果＞の欄に示されているように、「熱バランス」「O2バランス」のそれぞれの項目が表示される。
【００２４】
さらに、＜熱データ＞の欄には、上記の「熱バランス」の計算の元になる、
「鉱石燃焼熱」、「補助燃料燃焼熱」、「熱風顕熱」、「その他の顕熱」、「総計」の項目を示す『入熱』の欄、
「カワ顕熱」、「カラミ顕熱」、「排ガス顕熱」、「煙灰顕熱」、「シャフト放散熱」、「セットラ輻射熱」、「総計」の項目を示す『出熱』の欄、および
『差引』の欄が表示される。
【００２５】
また、＜酸素データ＞の欄には、上記の「O2バランス」の計算の元になる、
「エアー」、「酸素」、「煙灰」、「その他」、「総計」の項目を示す『入酸素』の欄、
「鉱石排ガス」、「補助燃料排ガス」、「カワ」「カラミ」「総計」の項目を示す『出酸素』の欄、および
『差引』の欄が表示される。
【００２６】
さらに、＜操業指示＞の欄には、「全風量」「カワ品位」などの項目が表示されるようになっている。
ところで、図１のステップS2に示したように、例えば、マット（カワ）の量を変更したい場合など、自溶炉の操業変更を行いたい場合には、ステップS3において、所望の操業条件を入力する。
【００２７】
すなわち、図２において、
『Air＋O2』の欄の「全風量」、「酸素量」の項目、
『装入物』の欄の「煙灰量」の項目、
『温度』の欄「送風温度」、「操業温度」項目、
『補助燃料』の欄の「重油」の項目（なお、重油＝０として計算することもできる）、
を入力し直す。
【００２８】
これによって、ステップS4に示したように、ステップS1のプログラムによって計算し直され、その結果が、図２の各項目の「現在」の欄の右側の「変更」の欄に表示される。特に、ステップS4においては、＜計算結果＞の欄に示されているように、「熱バランス」「O2バランス」のそれぞれの項目が表示される。
また、ステップS5においては、『装入物』の欄「鉱石装入量」と、『補助燃料』の欄の「コークス」のそれぞれの項目が表示される。
【００２９】
そして、ステップS6において、＜計算結果＞の欄に示されているように、「熱バランス」が１００％になっているか、「O2バランス」が所定の値、例えば、１０５±５％の範囲にあるかどうか判断する。なお、この判断は、オペレータが判断するようにするか、または、プログラムで自動的に判断するようにしてもよい。
【００３０】
そして、ステップS6において、「熱バランス」、「O2バランス」が、これらの範囲にない場合には、ステップS3に戻り、ステップS3において、所望の操業条件を入力し直すようになっている。
一方、ステップS6において、「熱バランス」、「O2バランス」が、これらの範囲にある場合には、ステップS7に移行する。
【００３１】
ステップS7においては、上記のS3において、入力された、
『Air＋O2』の欄の「全風量」、「酸素量」の項目、
『装入物』の欄の「煙灰量」の項目、
『温度』の欄「送風温度」、「操業温度」項目、および、
ステップS5において計算され表示された『装入物』の欄「鉱石装入量」と、『補助燃料』の欄の「コークス」のそれぞれの項目に基づいて、
所定のプログラムに基づいて、銅製錬プロセス全体において使用される『重油』、『コークス』、『電力』のコスト値がそれぞれ計算されるようになっている。
【００３２】
なお、この計算方法としては、その詳細については後述するが、これまでの『重油』、『コークス』、『電力』の各原単位、相関図、鉱石、コークスの温度等の物性値を基にして、重回帰式で計算する方法である。
そして、ステップS8において、ステップS7において計算された『重油』、『コークス』、『電力』のコスト値が、図３に示したようにCRT上に表示される。
【００３３】
すなわち、図３の左欄には、『重油』、『コークス』、『電力』のコストの計算値が、操業変更前と操業変更後で対になってそれぞれ、棒グラフで表示されるようになっている。
また、図３の右欄には、これらの、『重油』、『コークス』、『電力』のコスト値から、トータルコストについて、操業変更前と操業変更後で対になってそれぞれ、時刻にともなったコストの変化を折れ線グラフで示している。この時刻にともなったコストの変化の表示は、例えば、３交代勤務の場合などにおいて、コストの変化を把握するのに有用である。
【００３４】
なお、図３において、いずれのグラフもその縦軸は、コスト（千円）を示しており、零点は、予算を表している。
そして、ステップS9において、ステップS8において計算表示された『重油』、『コークス』、『電力』のコスト値、およびトータルコストの値が、所望のコストの範囲にあるかどうか判断するようになっている。
【００３５】
そして、『重油』、『コークス』、『電力』のコスト値、およびトータルコストの値が、所望の範囲にない場合には、ステップS3に戻り、ステップS3において、所望の操業条件を入力し直すようになっている。
一方、ステップS9において、『重油』、『コークス』、『電力』のコスト値、およびトータルコストの値が、所望の範囲にある場合には、ステップS10に移行して、操業を開始または継続するようになっている。
【００３６】
なお、図１のフローチャートには示していないが、図４に示したように、別途、重油、コークス、電力のそれぞれの単価や原単位を入力設定する画面が用意されており、その時点での単価や原単位を入力してよりリアルなコストを把握できるようになっている。
以下に、上記ステップS7において、ステップS5において計算され表示された『装入物』の欄「鉱石装入量」と、『補助燃料』の欄の「コークス」のそれぞれの項目に基づいて、『重油』、『コークス』、『電力』のコスト値をそれぞれ計算する方法（プログラム）について、図５に基づいて説明する。
【００３７】
図５は、自溶炉を中心とした本発明の銅製錬プロセスにおける操業管理方法について、コークス、重油、熱源などを示す概略図である。
なお、図５においては、図６に示した銅製錬プロセスと同じ構成には、同じ参照番号で示している。
図５に示したように、自溶炉４では、鉱石中のCuをマット中に濃縮しており、熱源、その他（コークス、重油など）としては、鉱石中の硫黄、鉄の酸化熱、コークス、場合によりコークスの一部代替えとして重油が用いられる。そのため、これらのバランス計算が行われる。
【００３８】
この自溶炉４での排ガスは、自溶炉廃熱ボイラー（OKボイラー）８で、自溶炉排出ガス顕熱を蒸気として熱回収しており、熱源、その他としては、自溶炉排出ガスである。なお、この場合、錬かん炉６は、具備していていても良く、また、具備しなくても良い。
また、気流乾燥装置（フラッシュドライヤー）（FD）２は、自溶炉４に装入する鉱石を乾燥しており、熱源、その他としては、
(1)重油、
(2)蒸気過熱器（SAH又はSH/RH）（熱風炉）２６からの排ガス顕熱、
(3)所望によって、精製炉１６に使用した保温のために使用した重油による排ガスを使用する場合には、精製炉排ガス顕熱、
である。
【００３９】
さらに、蒸気過熱器（SAH又はSH/RH）（熱風炉）２６は、自溶炉４で使用される酸素富化空気（または単に空気）を、自溶炉廃熱ボイラー８の蒸気で余熱する（SAH（スチームエアヒータ））とともに、この予熱するのに用いられた後、過熱した後（SH/RH）、発電所２４におけるタービンを回して発電のために利用されるようになっている。この場合、熱源、その他としては、重油が用いられる。
【００４０】
また、独立ボイラー（Y2D）５０は、自溶炉廃熱ボイラー８の蒸気発生量が低下した場合に、発電機が停止しないようにするための蒸気を発生するように構成されており、熱源、その他としては、重油が用いられる。
さらに、Heat Recovery５２では、自溶炉４で反応に使用される酸素富化空気（または単に空気）が、例えば、硫酸工場１２の転化器の反応熱によって予熱され、熱源、その他としては、硫酸工場１２の転化器の反応熱が使用される。
【００４１】
なお、このHeat Recovery５２については、上記のステップS7の計算の考慮に入れても入れなくてもよい。
精製炉１６では、粗銅（Cu品位約９８％）中に残る硫黄分などの不純物を酸化精錬によって除去した後（Cu約９９％）、アノード（陽極）を鋳造できるようにしており、熱源、その他としては、保温のために重油を使用している。
【００４２】
発電所２４では、自溶炉廃熱ボイラー８と転炉廃熱ボイラー２０の蒸気を回収して、タービンを回して発電するようになっている。
これらの工程から分かるように、重油に着目すれば、
▲１▼自溶炉４で使用する重油、
▲２▼気流乾燥装置（フラッシュドライヤー）（FD）２での重油、
▲３▼蒸気過熱器（SAH又はSH/RH）（熱風炉）２６での重油、
▲４▼独立ボイラー（Y2D）５０での重油、
▲５▼ならびに所望により精製炉１６での重油、
である。
【００４３】
従って、上記のステップS7における重油の計算式としては、下記のようになる。
▲１▼自溶炉４における重油はバランス計算または指定された一定値によって、
自溶炉重油（KL/d）…（H-1）式
が得られる。
▲２▼気流乾燥装置（フラッシュドライヤー）（FD）２での重油については、例えば、
FD重油量（KL/d）＝ｆ〔鉱石装入量(t/d)、SH/RH重油量（KL/d）〕…（H-2）式
から計算される。
【００４４】
但し、ｆは関数関係があることを示す（以下同様）。また、この場合、精製炉１６での廃熱を回収する場合には、精製炉重油量（KL/d）がファクターとして考慮される。
▲３▼  蒸気過熱器（SAH又はSH/RH）（熱風炉）２６での重油については、例えば、  SH/RH重油量（KL/d）＝ｆ〔SAH入口温度(℃)、SAH出口温度(℃)、OKボイラー給水量(t/d)〕…（H-3）式
から計算される。
【００４５】
但し、OKボイラー給水量(t/d)＝ｆ〔全風量（Nm3/H）〕である。
また、これらのSAH入口温度(℃)、SAH出口温度(℃)のデータは、プロセスコンピュータからオンラインで入力されるようになっている。
▲３▼独立ボイラー（Y2D）５０での重油については、
Y2D重油量（KL/d）＝ｆ〔OKボイラー給水量(t/d)〕…（H-4）式
から計算される。
【００４６】
従って、総重油量（KL/d）＝（H-1）式＋（H-2）式＋（H-3）式＋（H-4）式
から計算されることになる。
また、電力に着目すれば、
▲１▼酸素発生工場５４において使用する電力、
▲２▼自溶炉廃熱ボイラー（OKボイラー）８による発電量、
▲３▼自溶炉送風機（OK送風機）５６に使用する電力、
▲４▼錬かん炉６に使用する電力（錬かん炉がない場合はゼロ (MWH/d)）
である。
【００４７】
従って、上記のステップS7における電力の計算式としては、錬かん炉を持たない自溶炉の場合、下記のようになる。
▲１▼酸素発生工場５４において使用する電力については、
酸素発生工場電力(MWH/d)＝ｆ〔酸素発生量（Nm3/H）〕…（P-1）式
から計算される。
▲２▼自溶炉廃熱ボイラー（OKボイラー）８による発電量については、
OKボイラー発電量(MWH/d)＝ｆ〔OKボイラー給水量(t/d)−工程消費量(t/d)〕…（P-2）式
から計算される。
【００４８】
但し、工程消費量(t/d)は、蒸気を発電以外の別の工程で使用する量である。▲３▼自溶炉送風機（OK送風機）５６に使用する電力については、
OK送風機電力(MWH/d)＝ｆ〔自溶炉供給エアー量（Nm3）〕…（P-3）式
から計算される。
従って、総電力量(MWH/d)＝（P-2）式−（P-1）式−（P-3）式
から計算されることになる。
【００４９】
コークスについては、ステップS5で求めた計算値を用いる。
以上のような計算に基づいたプログラムによって、ステップS7において、予め入力設定された重油、コークス、電力のそれぞれの単価や原単位に基づいて、『重油』、『コークス』、『電力』のコスト値が計算表示されるようになっている。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、自溶炉の送風量、酸素量、煙灰量、操業温度、送風温度を入力するだけで、銅製錬プロセスにおける気流乾燥工程、自溶炉工程、発電工程、精製炉工程、硫酸工程などの各工程間における重油、コークス、電力などのエネルギーコストを、最適な低減されたコストに制御して操業することを、簡単かつ迅速に行うことが可能である。
【００５２】
また、本発明によれば、操業値表示ステップ、コスト表示ステップにおいて、操業変更前と操業変更後の、操業値表示ステップ、コスト表示ステップの各表示値を表示するので、操業変更前と操業変更後の操業値表示ステップ、コスト表示ステップの各表示値をより迅速かつ明瞭に把握することができる。
また、本発明によれば、コスト表示ステップにおいて、重油、コークス、電力のコストを経時的に表示するので、時刻にともなったコストの変化の表示がされることになり、例えば、３交代勤務の場合などにおいて、コストの変化を把握するのに有用である。
【００５３】
さらに、本発明では、コスト表示ステップにおいて、重油、コークス、電力の単価および原単位を入力し直して、銅製錬プロセス全体についての重油、コークス、電力のコストを計算して表示する単価変更ステップを含むので、その時点での単価や原単位を入力してよりリアルなコストを把握でき、より実際に近いコストを把握することが可能となるため、よりコストを低減して操業することが可能であるなどの幾多の作用効果を奏する極めて優れた発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の銅製錬プロセスにおける操業管理方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は、本発明の銅製錬プロセスにおける操業管理方法における操業計算結果を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の銅製錬プロセスにおける操業管理方法におけるコスト計算結果を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の銅製錬プロセスにおける操業管理方法における重油、コークス、電力のそれぞれの単価や原単位を入力設定する画面の概略図である。
【図５】図５は、自溶炉を中心とした本発明の銅製錬プロセスにおける操業管理方法について、コークス、重油、熱源などを示す概略図である。
【図６】図６は、銅製錬プロセス全体の工程概略図である。
【図７】図７（Ａ）は、自溶炉を示す概略断面図、図７（Ｂ）は、その上面図である。
【符号の説明】
１     銅製錬プロセス
４     自溶炉
６     錬かん炉
８     自溶炉廃熱ボイラー
１２   硫酸工場
１４   転炉
１６   精製炉
１８   電解槽
２０   転炉廃熱ボイラー
２４   発電所
２６   熱風炉
３０   反応シャフト
３２   セットラー
３４   アップティク
３６   精鉱バーナ
３８   マットホール
４０   スラグホール
５４   酸素発生工場
【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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