(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉設備における各種高炉原料を秤量制御する複数秤量槽と、該複数秤量槽から排出された高炉原料を運搬するベルトコンベヤと、該ベルトコンベヤから高炉原料を受け高炉原料の配合と秤量制御を行う中継槽を有する高炉原料装入制御方法であって、
前記複数秤量槽のそれぞれに秤量バッチカウンタ値を格納するための秤量カウンタメモリをもたせ、前記秤量バッチカウンタ値の異なるバッチスケジュールによる秤量を前記複数秤量槽の該当する秤量槽に同時に行わせるとともにそれぞれのバッチスケジュールの秤量バッチカウンタ値を前記該当する秤量槽の前記秤量カウンタメモリに格納し、原料排出の指令を受けて、現在の秤量バッチカウンタ値を排出バッチカウンタ値とし、前記排出バッチカウンタ値と各槽が記憶した秤量開始時の前記秤量バッチカウンタ値とが一致した槽を抽出し、前記両方のバッチカウンタ値が一致した槽からの原料排出を開始し、原料排出終了後に当該槽の前記秤量カウンタメモリをクリアし、今回の排出対象槽から全槽排出完了を判定した後、前記排出バッチカウンタ値を更新することを特徴とする高炉原料装入制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高炉設備における秤量槽の原料秤量・排出の制御と高炉原料の配合・秤量の制御方法に関し、特に高炉原料装入制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高炉設備における秤量槽の原料秤量・排出の制御方法は、秤量・排出制御システム内の秤量管理バッチカウンタ歩進にて、カウンタ値に応じたバッチスケジュールを抽出し、秤量対象槽および秤量目標重量等を決定し制御を行っていた。すなわち、図７および表１に示すように１バッチ目に秤量槽Ｎｏ．１〜５が秤量対象で、２バッチが秤量槽Ｎｏ．６〜１０であった場合、物理的には１バッチ目の秤量と２バッチ目の秤量が同時に実現できるのに、１バッチ目の秤量開始または秤量完了または秤量槽より原料排出完了後、バッチカウンタの更新を待って２バッチ目の秤量を行っていた。
【０００３】
【表１】
0003804761.tif 000002
図７における秤量スケジュールの設定例である。
【０００４】
さらに従来技術では、高炉設備における高炉原料の配合・秤量制御の検証方法は中継槽の秤量値増減シミュレーションにより行っていた。すなわち、中継槽直上のベルトコンベヤ（ＢＣ）の先端上に、ＰＬＣソフトウェアシーケンスにより「ＢＣ先端に原料無し」を検出し、「原料有り」、かつ「ＢＣ運転中」の条件で、模擬的に、一定量を一定時間毎に加算し、「ＢＣ上原料無し」信号で加算を停止させる秤量増量シミュレーションと、中継槽直下の原料排出ゲートリミットスイッチ閉外れ信号で、一定量を減算し、シミュレーション秤量値＝０（零）で減算を停止する秤量減量シミュレーションにより高炉原料の配合・秤量制御の検証を行っていた。
【０００５】
しかし、ベルトコンベヤ上に排出する秤量槽（以下、ＷＨと略称）単体毎にあらかじめ決められた順序排出運転シーケンスでは、支障ないが、各ＷＨの原料は中継槽で混合する前に秤量された原料をべルトコンべヤ上で重ねて排出する制御方式の場合、従来のシミュレーション方式では、図６に示すように、実運転での秤量値とシミュレーション秤量値の差が大きく，原料重ね排出制御、シーケンスタイミングの確認、検証ができないという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高炉設備におけるＷＨの原料秤量・排出の制御方法にあっては、秤量タイミングを秤量バッチカウンタによらず、バッチスケジュールを先行させ、異なるバッチスケジュールでも物理的に同時秤量が可能ならば秤量を行い、秤量時間を短縮することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の本発明は、高炉設備における各種高炉原料を秤量制御する複数ＷＨと、該複数ＷＨから排出された高炉原料を運搬するベルトコンベヤと、該ベルトコンベヤから高炉原料を受け高炉原料の配合と秤量制御を行う中継槽を有する高炉原料装入制御方法であって、複数ＷＨのそれぞれに秤量時のバッチカウンタ値を格納するためのカウンタメモリをもたせ、前記バッチカウンタ値の異なるバッチスケジュールによる秤量を前記複数ＷＨの該当するＷＨに同時に行わせるとともにそれぞれのバッチスケジュールのバッチカウンタ値を前記該当するＷＨのカウンタメモリに格納し、該カウンタメモリに格納されたバッチカウンタ値に基づいて各ＷＨから高炉原料を排出する制御ステップを有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１〜３は高炉設備におけるＷＨの原料秤量・排出の制御方法に関する図面で、図１は本発明の実施の形態における秤量・排出制御システムの構成を示すブロック図、図２はＷＨの秤量フローチャート、図３はＷＨの排出フローチャートである。
【００１２】
図１に示すように、秤量・排出制御システムは、秤量各槽毎に設けられ秤量時のバッチカウンタを記憶し、排出時の排出開始判断に用いられるＷＨカウンタメモリ１と、ＷＨの秤量制御データを管理している秤量バッチカウンタ２と、先行秤量を行うための先行秤量バッチカウンタ３と、秤量のため秤量制御データを抽出する秤量制御データ抽出部４と、秤量制御データに基づいて秤量を進める先行秤量バッチカウンタ歩進処理部５と、秤量制御データにより秤量を開始するかを判断する秤量制御開始判断部６と、秤量制御データを記憶するＷＨカウンタメモリ記憶処理部７と、秤量制御機能部８と、秤量・排出を判断する排出制御開始判断部９と、排出制御機能部１０と、秤量バッチカウンタ歩進部１１と、ＷＨカウンタメモリクリア機能部１２により構成されている。
【００１３】
次に、図２を用いて秤量・排出制御システムの動作について説明する。秤量バッチカウンタが更新した時（Ｓ１００）、秤量バッチカウンタ値に基づき現在時点で対象となるＷＨの秤量を開始させ（Ｓ１０１）、秤量を開始したＷＨのカウンタメモリに秤量バッチカウンタの値を該当ＷＨのカウンタメモリに記憶させる（Ｓ１Ｏ２）。これと同時に先行秤量バッチカウンタを歩進させ（Ｓ１０４）、次バッチ目の秤量スケジュールを検索させる（Ｓ１０５）。この時先行秤量バッチカウンタに対応する秤量スケジュールがあり（Ｓ１０６）、秤量対象となるＷＨが物理的に秤量可能でかつＷＨカウンタメモリが"０"であれば（Ｓ１０７）、対象となるＷＨの先行秤量を開始させ（Ｓ１０８）、先行秤量バッチカウンタの値を該当ＷＨのカウンタメモリに記憶させる（Ｓ１Ｏ９）。
【００１４】
このようにバッチ秤量開始と同時に先行秤量バッチカウンタを次々に歩進させ、異なるバッジスケジュールでの秤量可能な槽を検索し秤量開始を行わせていき、指定バッチ数分続ける（Ｓ１０４〜Ｓ１１０）。このように秤量バッチカウンタそのものは歩進しなくても、先行した異なるバッジスケジュールの秤量を同時に行う。
【００１５】
次に、図３を用いて原料排出時の秤量・排出制御システムの動作について説明する。原料排出時は排出開始指令（Ｓ２００）に基づき、現在の秤量バッチカウンタを抽出し今回の排出バッチカウンタとする（Ｓ２０１）。この排出バッチカウンタと各槽が記憶した秤量開始時カウンタの値を比較し一致していれば（Ｓ２０２）、今回排出槽と見做し排出を開始させ秤量カウンタメモリをクリアする（Ｓ２０３）。このように今回排出対象槽が全槽排出完了を判定し（Ｓ２０４）、秤量バッチカウンタを更新する（Ｓ２０５）。
【００１６】
次に、本発明の高炉設備における高炉原料の配合・秤量の制御方法について図面により詳細に説明する。
【００１７】
図４は高炉原料の配合・秤量の制御方法を示す一般的な設備フロー図、図５は中継槽秤量シミュレーション制御構成を示す図、図６は従来の中継槽秤量シミュレーション制御構成を示す図である。
【００１８】
図４に示すように、高炉原料の配合・秤量の制御方法を示す一般的な設備は、鉄鉱石等各種の原料を秤量するＷＨ４１と、ＷＨ４１の排出ゲート４２と、ＷＨより中継槽へ輸送するベルトコンベヤー４３と、高炉炉頂設備にに輸送されるための中継槽４４と、中継槽用排出ゲート４７と、炉頂設備への原料輸送用装入コンベヤー４８により構成されている。
【００１９】
あらかじめ決められた秤量、排出スケジュールより、ＷＨで秤量された原料は、中継槽へ輸送するベルトコンベヤー４３で中継槽４４へ輸送される。その輸送される量は、秤量、排出スケジュールにより決定され、常時、一定値ではない。また、ＷＨ４１の数も一定でない。そのため、従来は、図６に示すように、これらの原料秤量シミュレーションを行うに当たり、「ＷＨ  ＢＣ先端に原料有り」信号で、一定量（ＰＬＣソフトウェア内部定数）を加算して、中継槽内原料の秤量シミュレーションを以下の済算式で行っていた。
【００２０】
【数１】
0003804761.tif 000003
【００２１】
ＷS：一定量(kg)
Δｔ：スキャンタイム（ＰＬＣ最少処理時間）
この演算式では、図６に示すように、原料が重なって排出された場合、その重なり範囲の量と実際の中継槽秤量値との偏差が大きく、秤量時間にも食い違いが発生している。
【００２２】
本発明は、その食い違いをなくすため、図５に示すように、各ＷＨ毎に、ＢＣ上先端に各ＷＨの原料有りの信号を検出し、あらかじめ決められた各ＷＨゲート開度に対する排出能力（ｔｏｎ／ｈ）の特性データより、各ＷＨ毎の排出能力を毎回、排出開始直前に求める。それより求まった定数と前記のタイミングで各ＷＨ毎に中継槽に装入される量を演算で求める。下記の演算式により、実原料秤量値に近いシミュレーションが実現される。
【００２３】
増量の場合
【００２４】
【数２】
0003804761.tif 000004
【００２５】
減量の場合
【００２６】
【数３】
0003804761.tif 000005
【００２７】
ＷlWH〜ＷnWH：今回排出量の排出能力（Ｔ／Ｈ）
ｔl〜ｔn：各ＷＨのＢＣ先端から原料有りの継続時間
（各ＷＨゲートの閉外れから閉端までの時間）
ｎ：今回排出されたＷＨ数
なお、本発明の対象とするところは、高炉に限らず直接還元炉等の原料排出制御にも適用できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の高炉設備におけるＷＨの原料秤量・排出の制御方法によれば、秤量バッチカウンタとは関係なく先行秤量が可能となるので、異なるバッチにおける秤量スケジュールであっても複数槽を同時に秤量でき秤量時間を短縮できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における秤量・排出制御システムのブロック図である。
【図２】本発明の実施におけるＷＨの秤量フローチャートである。
【図３】本発明の実施におけるＷＨの排出フローチャートである。
【図４】本発明の高炉原料の配合・秤量の制御方法を示す一般的な設備フロー図である。
【図５】本発明の中継槽秤量シミュレーション制御構成を示す図である。
【図６】従来の中継槽秤量シミュレーション制御構成を示す図である。
【図７】従来技術においての秤量管理バッチカウンタ方式における複数ＷＨの秤量および排出制御方法の例を図示したものである。
【符号の説明】
１    ＷＨカウンタメモリ
２    秤量バッチカウンタ
３    先行秤量バッチカウンタ
４    秤量制御データ抽出部
５    先行秤量バッチカウンタ歩進処理部
６    秤量制御開始判断部
７    ＷＨカウンタメモリ記憶処理部
８    秤量制御機能部
９    排出制御開始判断部
１０    排出制御機能部
１１    秤量バッチカウンタ歩進部
１２    ＷＨカウンタメモリクリア機能部
４１    ＷＨ
４２    排出ゲート
４３    ベルトコンベヤ
４４    中継槽
４５    ベルトコンベヤ上原料有り信号
４６    中継槽内原料
４７    中継槽排出ゲート
４８    装入コンベヤ
【図１】
0003804761.tif 000006
【図２】
0003804761.tif 000007
【図３】
0003804761.tif 000008
【図４】
0003804761.tif 000009
【図５】
0003804761.tif 000010
【図６】
0003804761.tif 000011
【図７】
0003804761.tif 000012