JP7140305B1 - 供給熱量推定方法、供給熱量推定装置、供給熱量推定プログラム、及び高炉の操業方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1を参照して、本発明の一実施形態である炉熱制御装置の構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態である炉熱制御装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本発明の一実施形態である炉熱制御装置1は、コンピュータ等の情報処理装置によって構成され、高炉2の下部に設けられている羽口から高炉2内の融体に供給される熱量を制御することによって高炉2内で製造される溶銑の温度を所定範囲内に制御する。炉熱制御装置1は、本発明に係る供給熱量推定装置として機能する。
図2は、本発明の一実施形態である炉熱制御処理の流れを示すフローチャートである。図2に示すフローチャートは、炉熱制御処理の実行命令が炉熱制御装置1に入力されたタイミングで開始となり、炉熱制御処理は、従来から行われてきた高炉内での反応熱収支(反応生成熱、反応吸熱)、送風顕熱、及びヒートロス(炉体からの抜熱量等)等によって高炉内に供給される熱量を推定するステップS1の処理に加え、ステップS2、ステップS3、及びステップS4の処理を追加して行い、これらを統合して供給熱量を推定するステップS5の処理に進む。高炉内での反応熱収支(反応生成熱、反応吸熱)、送風顕熱、及びヒートロス(炉体からの抜熱量等)等によって高炉内に供給される熱量を推定するステップS1の処理は従来から行われており、この時の供給熱量をQ0とする。ステップS1の処理の好適な例については後述する。
図3にスリップが発生したタイミングでの従来の炉熱指数(Q1~Q6で推定)と本発明の炉熱指数(Q1~Q9で推定)を実際の溶銑温度(基準溶銑温度からの差)と対比した結果を示す。図3に示すように、本発明の炉熱指数(本発明例)では、従来の炉熱指数(比較例)と比較して、炉熱指数と溶銑温度(基準溶銑温度からの差)との間に一定の相関関係を確認できる。また、表1にそれぞれの因子を考慮した際の推定溶銑温度と実績溶銑温度の差の標準偏差をまとめたものを示す。従来の炉熱指数として、Q1~Q6のみを用いて炉熱指数を推定した場合(比較例)と比較して、スリップを考慮した場合(本発明例。Q1~Q9を用いて炉熱指数を推定。)により推定精度が向上していることがわかる。これにより、本発明の炉熱指数を用いることにより、操業度が大きく変化した際、特にスリップが発生した際にも高炉内の銑鉄に供給される熱量を適正に保ち溶銑温度を所定範囲内に精度よく制御できることがわかる。
1a プログラム
2 高炉
3 上位コンピュータ
Claims (6)
- 高炉内に供給される熱量及び高炉内での溶銑の製造速度から高炉内の銑鉄に供給される熱量を推定する供給熱量推定方法であって、
炉内通過ガスによる持出顕熱の変化及び前記炉内通過ガスによって予熱される原料により供給される持ち込み顕熱の変化を推定し、推定された持出顕熱及び持ち込み顕熱の変化を考慮して高炉内の銑鉄に供給される熱量を推定する推定ステップを含み、
前記推定ステップは、スリップによって高炉の外に放出される熱量を考慮して前記持出顕熱を推定すると共に、スリップによる原料の表面高さの変化を考慮して前記持ち込み顕熱の変化を推定するステップと、前記高炉に存在する炉芯コークスに保持される熱量を推定し、推定された炉芯コークスに保持される熱量を考慮して高炉内の銑鉄に供給される熱量を推定するステップと、を含む、
供給熱量推定方法。 - 前記推定ステップは、炉頂ガスの比熱に対して炉頂ガス温度と炉頂ガス温度の基準温度との差を乗じて乗算値を算出し、該乗算値を造銑速度で除した値を前記持出顕熱に加えることにより、スリップによって高炉の外に放出される熱量を考慮して前記持出顕熱を推定するステップを含む、請求項1に記載の供給熱量推定方法。
- 前記推定ステップは、原料の表面高さの推定値と実績値との差の積算値の関数として原料温度を求めることにより、スリップによる原料の表面高さの変化を考慮して前記持ち込み顕熱の変化を推定するステップを含む、請求項1又は2に記載の供給熱量推定方法。
- 高炉内に供給される熱量及び高炉内での溶銑の製造速度から高炉内の銑鉄に供給される熱量を推定する供給熱量推定装置であって、
炉内通過ガスによる持出顕熱の変化及び前記炉内通過ガスによって予熱される原料により供給される持ち込み顕熱の変化を推定し、推定された持出顕熱及び持ち込み顕熱の変化を考慮して高炉内の銑鉄に供給される熱量を推定する推定手段を備え、
前記推定手段は、スリップによって高炉の外に放出される熱量を考慮して前記持出顕熱を推定すると共に、スリップによる原料の表面高さの変化を考慮して前記持ち込み顕熱の変化を推定し、前記高炉に存在する炉芯コークスに保持される熱量を推定し、推定された炉芯コークスに保持される熱量を考慮して高炉内の銑鉄に供給される熱量を推定する、
供給熱量推定装置。 - 高炉内に供給される熱量及び高炉内での溶銑の製造速度から高炉内の銑鉄に供給される熱量を推定する処理をコンピュータに実行させる供給熱量推定プログラムであって、
前記コンピュータに、炉内通過ガスによる持出顕熱の変化及び前記炉内通過ガスによって予熱される原料により供給される持ち込み顕熱の変化を推定し、推定された持出顕熱及び持ち込み顕熱の変化を考慮して高炉内の銑鉄に供給される熱量を推定する推定処理を実行させ、
前記推定処理は、スリップによって高炉の外に放出される熱量を考慮して前記持出顕熱を推定すると共に、スリップによる原料の表面高さの変化を考慮して前記持ち込み顕熱の変化を推定し、前記高炉に存在する炉芯コークスに保持される熱量を推定し、推定された炉芯コークスに保持される熱量を考慮して高炉内の銑鉄に供給される熱量を推定する処理を含む、供給熱量推定プログラム。 - 請求項1~3のうち、いずれか1項に記載の供給熱量推定方法によって推定された高炉内の銑鉄に供給される熱量に基づいて高炉内に供給される熱量を制御するステップを含む、高炉の操業方法。
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