JPS6043406B2 - 原料コントロ−ルゲ−トの制御方法 - Google Patents

原料コントロ−ルゲ−トの制御方法

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JPS6043406B2
JPS6043406B2 JP58021085A JP2108583A JPS6043406B2 JP S6043406 B2 JPS6043406 B2 JP S6043406B2 JP 58021085 A JP58021085 A JP 58021085A JP 2108583 A JP2108583 A JP 2108583A JP S6043406 B2 JPS6043406 B2 JP S6043406B2
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秀司 浅見
誠 西宮
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    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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    • F27B1/10Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はたとえは溶鉱炉の原料装入装置の原料コント
ロールゲートの開度制御方法に関するもので、特にベル
レス炉頂装入装置において予定の時間で原料の排出を完
了させるように原料コントロールゲートの開度を制御さ
せる制御方法に関するものである。
ベルレス炉頂装入装置は、一般に、半円筒樋状の分配
シュートを、炉内ストックレベル直上部に設置し、炉中
心軸に対する定速旋回運動と炉中心軸に対する傾斜角を
変える定速傾動運動とが互に゛′ V1゛一 、、Cl
”+、、 1−』−ッ、 l、、L、4 ′、 −、J
、 ートを介して炉内へ原料を分布させるようにしてあ
る。
この場合、溶鉱炉に挿入される鉄鉱石とコークスは炉頂
装入装置の上方に設置した炉頂パンカー内に貯えられ、
装入シーケンスに従つて炉頂パンカーの下部に設置した
原料コントロールゲートから排出させられ、分配シユー
トヘと案内され、分配シュートの旋回、傾動の組合せ作
動により炉内へと投入されることになり、このとき、分
配シュートの旋回数を整数として原料は分配させられる
。 炉頂パンカー内の鉄鉱石又はコークスを排出すると
き、原料コントロールゲートは、或る中間の開度に保持
されている。
この原料コントロールゲートの開度は、炉頂パンカー内
の原料Wトンを分配シュートの整数回転数Nに要する時
間Tで排出が完了するような開度に保たれている。 と
ころが鉄鉱石、コークスは粒体であり、粒径が一定でな
くある範囲の粒径から構成されているため、混合比も一
定でないという性状を有してい’る。
このため、原料コントロールゲートの開度を同一にして
同一重量の鉄鉱石、コークスを排出させても、これら原
料の粒径の変動によつて排出完了時間が異なつて来ると
いう問題がある。 通常、原料は分配シュートの傾斜角
が大きい方・から小さい方へ、すなわち、炉壁側から炉
内側へと分配されるが、原料コントロールゲートを或る
開度で原料を排出しているときに、粒径混合比の変化に
よつて原料排出時間が変つてくると、分配シュートの分
配旋回数が整数とならないという問題があると同時に、
排出時間が長くなる場合には、時間が長くなつた分の原
料が炉内側に分布装入されることになり予定以上の原料
が炉中心側に入ることになる。
又、通常高炉操業においは、鉄鉱石、コークスを交互に
炉内へ装入し、分配シュートの傾斜角に相当する炉口面
内の或る半径における鉄鉱石とコークスの厚さ及び鉄鉱
石とコークスの比を予め決めて操業を指向するようにし
ており、原料の粒径混合比の変化で原料コントロールゲ
ートからの排出時間が変動するということは、指向する
操業ができなくなるという重大な欠点となるものである
。本発明は、上記の如き問題を解消し予定時間で原料の
排出を完了させるように原料コントロールゲートの開度
を制御するようにしようとするものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の方法を実施するための装置を示すもの
で、1は炉頂パンカー、2は原料、3は原料コントロー
ルゲート、4は原料コントロールゲート3の駆動装置、
5は原料コントロールゲート3の開度検出センサー、6
は炉頂パンカー1内の原料重量計測用の秤量器で、通常
ロードセルを3台設ける。
7は炉頂装入装置のシーケンスコントローラで、装入装
置のタイムスケジュールに従つて各機器に作動指令を発
し、又作動信号を受信し、シーケンシャルな運転を司ど
る部分である。
8は原料コントロールゲート3の作動制御器であり、シ
ーケンスコントローラ7とは作動指令11を入力とし、
作動完了指令12を出力とすることにより接続されてお
り、又、原料コントロールゲート3の駆動装置4及び開
度検出センサー5とは、ゲート開閉の作動指令13を駆
動装置4に出力し、開度検出センサー5の出力を入力す
るように接続されている。
すなわち、原料コントロールゲートの作動制御器8は、
原料コントロールゲートの駆動装置4に対し開又は閉指
令を送つて作動させ、開度検出センサー5の信号で所定
の開度、位置をを検出して原料コントロールゲートの駆
動装置4に停止指令を発するようにしてある。9は演算
器で、シーケンスコントローラ7からは原料の重量のチ
ェック時を入力として受け、秤量器6からの信号14と
メモリー10に貯えられた各原料に対する原料排出特性
とから補正原料コントロールゲート開度を算出し、作動
指令15としてシーケンスコントローラ7に信号、デー
タを送るようにしてある。
10はメモリーで、原料の排出特性を記憶する部分であ
る。
本発明の方法は、上記の装置を用いて原料コントロール
ゲート3の開度を制御して予定時間に原料排出を完了さ
せるようにしようとするもので、従来満空検出に用いて
いた夫々の炉頂パンカー1に設置した秤量器、たとえば
、ロードセルに着目し、排出原料の状況によつて原料排
出中に原料コントロールゲート3の開度を調整すること
である。
前記したように原料が同一銘柄、同一重量、同一ゲート
開度でも原料の粒径構成の変動によつて炉内への原料排
出完了時間に大きな差異が出ることがあるが、本発明は
、この差をなくし、予定時間で排出を完了させようとす
るものであり、そのために、基本的には、1排出時間と
ゲート開度の特性をそれぞれの原料ごとに定めて標準流
出線とし、粒径構成比が変動した時の特性を標準流出線
と同一勾配とする。
2原料排出は、標準流出線から求めた開度θ。
で行う。3或る時間経過後に排出速度をチェックする。
4実測流出線を基準として補正排出線cを与える補正ゲ
ート開度θ1をで算出する。
5ゲート開度をθ1に調整する。
以下、詳述すると、第2図は炉頂パンカー1中の原料2
を排出したときのロードセル6の計測直線を示すもので
、縦軸は原料重量を横軸は時間を示す。
原料の重量をW。トンとし、WOトンの原料を分配シュ
ートの合計旋回数N。で炉内へ分布させるものとし、こ
れに要する総排出時間をT。秒とする。この場場合分配
シュートの旋回は定速運動であるので、分配シュートの
旋回時間をち秒/回転とすると、TO=NOxtOとな
る。第2図においては、原料コントロールゲートを開度
一定で定量排出を行わせるため、炉頂パンカー内の原流
減少は直線となり、直線aで原料を定量排出するように
予定していたものとする。
又この原料に対する原料コントロールゲートの原料排出
カーブを第3図に示す。第3図はある銘柄(コークス又
は鉄鉱石)に対する排出カーブを示すもので、縦軸に原
料コントロールゲート開度θ、横軸に原料排出量Fトン
/秒をとる。ある銘柄における粒径混合比が変動したと
きの原料排出量カーブを叫ハで示す。直線口は排出量が
多い場合、直線ハは排出量が少ない場合を示し、イはこ
の銘柄の原料の標準排出線とする。イ,口,ハはともに
平行線と近似するが、平行線と近似しても大きな誤差と
はならない。WOトンの原料をT。
秒で排出させるためには、FO=WOトン/秒の排出量
で排出する必要があり、標準排出線でみるとき、原料コ
ントロールゲート開度はθ。となる。すなわち、WOト
ンの原料を分配シュートの分布旋回数N。で炉内へ分配
させるとき、先ず、原料コントロールゲート開度θoで
原料は排出させられ、原料コントロールゲートは開度θ
。に保持される。原料コントロールゲート3を上記開度
θ。
に保持して原料排出を開始し、開始後所要時間が経過す
ると、原料の排出速度をチェックする。たとえば、分配
ホッパーの旋回数で4分の1回転が完了.した時点で原
料の排出速度をチェックする。Nc旋回をチェック回数
とし、この時の基準原料重量をWCl実測値Wとしたと
き、W>Wcであつたとすると、チェック時間は、Tc
=NcxtO秒となる。予定していた原料排出直線はa
で、原料排出.量はF。トン/秒であり、で予め計算で
きる。
上記のようにチェック時に基準原料重量Wcに・対して
実測値Wの方が大のときは、原料は実際には第2図の直
線bで示す原料排出直線て排出されたことになる。
つまり予定していた排出速度よりも遅いことになる。そ
のまま放置すると、原料の排出は直線b″となり、予定
時間T。に対して大幅に増えることになる。そこで、本
発明では、原料の排出速度の補正を行うのであり、第1
図に示す如く、排出される原料重量はロードセル6で検
出されていてその信号が演算器9に入力され、シーケン
スコントローラ7からは原料重量のチェック時の作動指
令が、又、原料の排出特性を記憶するメモリー10から
各原料に対する原料排出特性が、それぞれ入力さ)れる
ことによつて原料コントロールゲート3の補正すべき開
度が算出され、その値が作動指令としてシーケンスコン
トローラ7に送られ、該シーケンスコントローラ7から
原料コントロールゲート作動制御器8へ作動指令を発し
、該作動制御器8Jから原料コントロールゲート駆動装
置4を作動させ、原料コントロールゲート3を所定の開
度となるように補正し、第2図において、Tc秒後から
は直線cで排出させられ時間T。
秒で完全排出できるように原料コントロールゲートの開
度を調整“させるようにする。第2図における直線bの
原料排出量は、Fb=(WO−W)/Tcとなる。
これは、第3図でθ=θoの直線と直線ハとの交点Aと
、直線イとの交点Bの間にあることになる。すなわち、
θ=00の水平線とF=Fbの垂直線の交点Dを通つて
排出直線イと平行な直線二が実際の原料の排出線となる
のである。第2図の直線cの必要原料排出量Fcは、F
c=W/(TO−Tc)であり、この排出量を与える原
料コントロールゲートの開度θcは直線二から求める必
要がある。
直線二は、直線イと平行てあるので、勾配dθ/DFは
直線イと同じであり、或る一定値となり既知の値である
。したがつて、直線cの必要原料排出量Fcを与える原
料コントロールゲートの開度0cは、で与えられる。
すなわち、原料コントロールゲートの開度をθ。からθ
cに大きくすることにより予定排出時間T。秒に合わせ
ることができる。又、原料コントロールゲートの標準開
度θ。から変動開度Δθして把握すると、第2図の直線
cではΔθ=釈(FC−Fb)である。原料コントロー
ルゲートの制御機器システムにもよるが、基準開度に対
する開度変動量で与える方がよい場合には、この方式を
用いればよい。
以上の如く本発明の方法は、原料コントロールゲートの
開度と原料排出量の標準排出直線を予め作つておき、実
際に原料を排出させて、或る時間経過後に排出速度をチ
ェックし、その後の原料排出量を計算て出し、標準排出
直線から推定した排出直線を用いて新しい原料コントロ
ールゲートの開度を選定するものである。なお、第3図
では、原料排出特性が一本の直線で示される場合を例示
したが、第4図に示すように2本以上の直線で示される
場合、第2図に示す排出直線の場合、Fcを与える開度
θcは、以下の式で与えられる。
θくθ,における標準排出直線イの勾配をα1 θ〉
θ1における標準排出直線イの勾配をα2とすると、原
料コントロールゲートの開度は、となる。
すなわち、原料排出特性が予め選定した標準排出線に対
し或る範囲内て標準排出線の勾配が同じ排出線で表示す
ることにより可能となる。直線ての近似ができない場合
には標準排出線を平行移動させた排出線を、粒径混合比
が変動したときの排出線として扱えば、同様の計算方法
で開度選定が可能となる。又、本発明の方法では、第1
図の装置により自動的に容易に計算して制御できるが、
第2図の例では演算器9における演算時間γを無視して
いる。この時間τを含んでその後の排出量をFc゛とす
ると、第5図に示すように、で与えられる。又、第2図
において、補正開度0cで排出した時の排出完了時間が
T。
でなくTFであつた場合、原料は直線dで排出したこと
になる。原料コントロールゲート3が摩耗した時に起り
得るものである。Tp<TOとすると、開度θcにおけ
る原料排出量がFcよりも大きいことになり、このとき
の排出量Ffは、Ff=W/(Tp−TC)となる。
つまり第3図においてθ=0cの直線とF=Ffの直線
の交点Eがこのときの粒径構成比での原料の排出点とな
り、直線ホがこのときの粒径構成比での排出線となり勾
配α″=(0c−00)/(Ff−Fb)となる。
つまり標準排出線イの勾配と変つて来たことになる。毎
装入ごとに実際の原料での勾配α″をメモリー10に記
憶させ、数回、たとえば、1CBごとに平均値をとり実
際に装入した原料の排出勾配として、標準排出線イの勾
配を修正することも可能である。こうすることによつて
高炉に装入する原料の粒度構成比の変化に対して標準排
出線の特性を原料の実状に合せることができ本発明ての
制御精度を向上させることが可能である。又、上記の説
明では、原料排出状況のチェックを原料排出開始後Tc
秒に1回行う場合を例示したが、更にTc秒後に再びチ
ェックし適正排出量となつてるか否かをチェックし原料
コントロールゲートの開度を再調整することも可能であ
るこ゜と、更に、本発明は原料コントロールゲートの開
度をコントロールする方法に関するものであり、分配シ
ュートの作動方法、形状に関係なく適用できることはい
うまでもなく、たとえば、、円錐形状の分配シュートで
揺動作動する機構のベルレス炉頂装入装置の原料切出し
ゲートのコントロール方法にも適用できること、等は勿
論のことである。
以上述べた如く、本発明の方法にれば、コークス、鉄鉱
石の所定量に対し予定していた時間内で″原料の排出が
でき、このため、高炉操業において指向する原料分布が
達成できることになり、安定操業、高出銑比操業、体燃
料比操業と指向する操業に対し大きく寄与できることに
なる、という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施するための装置の概要図、
第2図は炉頂パンカー中の原料を排出したときのロード
セルの計測直線を示す図、第3図は或る銘柄の原料を排
出するときの原料排出量と原料コントロールゲート開度
の関係図、第4図は第3図の例における直線を2本以上
の直線で示した場合の図、第5図は第2図の例に演算器
での算出時間を含めたときの状態を示す図である。 1・・・・・・炉頂パンカー、2・・・・・・原料、3
・・・・・・原料コントロールゲート、4・・・・・原
料コントロールゲートの駆動装置、5・・・・・原料コ
ントロールゲートの開度検出センサー、6・・・・・・
秤量器、7・・・・・ウーケンスコントローラ、8・・
・・・原料コントロールゲートの作動制御器、9・・・
・・演算器、10・・・・・・メモリー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 原料を貯える容器に原料の重量を計測できる秤量器
    を設け、上記容器から原料を排出するに際して予定排出
    時間に対する原料排出速度を予め定めた原料ごとの標準
    排出線から原料コントロールゲートの開度を選定して原
    料を排出させ、原料排出を開始した後所定の時間経過後
    に、その時点における上記容器内の残存原料重量から排
    出速度をチェックし、実際に計測した上記排出速度を予
    定排出時間の標準排出速度に補正する値を演算により求
    め、自動的に原料コントロールゲートの開度を調整する
    こことを特徴とする原料コントロールゲートの制御方法
JP58021085A 1983-02-10 1983-02-10 原料コントロ−ルゲ−トの制御方法 Expired JPS6043406B2 (ja)

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