JPH079010B2 - 高炉操業管理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、知識工学を用いた高炉操業管理システムに関
するものである。

〔従来の技術〕

高炉操業は、非常に多くの操業因子が相互に関連し合っ
て成立っているものであり、さらに設備条件等から直接
視覚で炉内を監視する事が困難なため、操業レベルの維
持向上を図るためには高炉に取付けられたセンサー等の
情報を総合的に判断し的格に制御する必要がある。この
ため現在でも高炉の日常操業管理には操業者の経験や知
識が重要なものとなっている。

知識工学システムは、このような人間のノウハウを計算
機に取込んで処理する事が出来るため、特開昭62−2707
08号公報及び特開昭62−270712号公報に示されているよ
うな高炉操業管理への知識工学システムの導入が進めら
れている。操業管理のシステム化により、情報の見落と
しや判断ミス等の問題が無くなり、操業管理の適正化や
標準化が図られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

特開昭62−270708号公報や、特開昭62-270712号公報に
示されている従来の知識工学を応用した高炉操業方法に
おいては、推論で得られる結果として吹抜け、スリップ
の予測、炉熱状況の判定というように高炉内現象の部分
的な項目についての知識ベースを設けてそれぞれ独立し
て推論を行っている。

しかしながら、通気、荷降下、炉熱等の炉内現象は１つ
の高炉内プロセスとして相互に関連し合って生じている
ものであた、高炉の操業管理システムとしてはこれら個
々の現象を総合的に判断しアクションに結びつける必要
がある。このためには、高炉の持つ膨大な情報から最終
判断に導くまでの大容量の知識ベースが必要となる。

さらに、高炉の操業管理システムに必要なもう１つの条
件として、連続反応炉である高炉の炉内状況変化を即座
に捕えて対応策を判断出来なければならない。つまり、
定期的に実行する推論の周期を極力短くする必要があ
る。しかしながら、推論の周期は推論データの準備や推
論実行等の処理時間から必然的に制限されるものであ
り、大量のデータ処理が必要となる大容量の知識ベース
による推論の実行は１回の処理時間が長いため推論の周
期を短くすることが出来ない。従って、高炉の炉内状況
を総合的に判断するために大容量の知識ベースを使用す
ると判断の迅速性に欠ける。一方、推論周期を短くする
ためには知識ベースを小容量にする必要があり、判断の
適確性に欠けるという問題があった。

そこで本発明は、このような問題点を解決するためにな
されたものであり、知識工学を用いて、迅速かつ総合的
な炉内状況及びアクション判断の出来る高炉操業管理シ
ステムを得る事を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る高炉操業管理システムは、知識工学を用い
て高炉の炉内状況を推論し、この結果に基づいて操業を
行う方法において、推論を一定周期で行うと共に知識工
学システムの前段階として、管理項目の実測値が管理値
から外れた時にも知識工学システムによる推論を臨時に
起動するような一項目以上の管理項目の変化の検知手段
を備えたことを特徴とするものである。

〔作用〕

管理項目の変化の検知手段は、変化の速い炉内ガス温度
やデータ発生が周期的でない溶銑温度、成分なとであっ
て、これらの情報の変化を迅速に捕えて知識工学システ
ムによる推論をタイムリーに起動する。一方、高炉のゆ
っくりとした変化には一定周期の推論の実行により対処
する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例に係る高炉操業管理システムの構
成概略図であり、１は高炉、２は高炉の管理項目の変化
を捕え知識工学システムによる推論の起動を行う検知手
段、３は知識工学コンピュータであり、４は高炉１から
の情報が推論実行に使用可能な状態で記憶されたデータ
ベースファイル、５は各種知識ベースが推論実行可能状
態で登録された知識ベースファイル、６はデータベース
ファイル４内に準備されたデータと知識ベースファイル
５に登録された知識ベースに基づいて推論を実行する推
論エンジン、７はあらかじめ設定した推論周期等の条件
や外部からの起動条件等に従い推論の実行を制御する実
行管理、８は推論結果の出力などを行う端末である。

データベースファイル４内には、プロセスコンピュータ
から送られて来る送風流量、通気抵抗指数、炉頂温度等
の周期データ、溶銑温度、溶銑成分等の非定周期デー
タ、操業者が手入力する羽口先コークス旋回状況等のデ
ータが、各データの発生に応じ逐次更新記憶される。知
識ベースファイル５内には、高炉の炉内状況を総合的に
判断し適正アクションを導き出すような、知識工学での
一般的な手法により構築した知識ベースを登録する。

第２図は、第１図の検知手段２の機能説明図である。本
発明の実施例においては、高炉１からの管理項目９とし
て送風圧力、溶銑温度、炉頂温度、装入深度を採用し、
各管理項目の管理値をあらかじめ設定する。これらの管
理項目実測値の管理値からの外れ10の有無を検知し、外
れが有った時に推論起動指令11の信号を知識工学コンピ
ューター３に送るものである。該検知手段２は計装用マ
イクロコンピューターや工程管理用プロセスコンピュー
ター等に機能を持たせて構成すると良い。

第３図は、本発明の知識ベースによる推論の説明図であ
る。高炉操業情報12を上部ゾンデによる半径方向ガス温
度及び成分分布、炉頂ゾンデによる半径方向ガス温度分
布等のガス分布関連情報、溶銑温度、銑中Si等の熱レベ
ル関連情報、通気抵抗指数等の通気レベル関連情報、シ
ャフト上部水冷金物温度等の炉体上部温度関連情報、炉
腹部レンガ温度等の炉体下部温度関連情報、異常降下発
生頻度等の荷降下関連情報、羽口先コークス旋回状況等
の羽口状況関連情報に分類し、分類された情報に基づい
てガス分布状況、熱レベル状況、通気レベル状況、炉体
上部温度状況、炉体下部温度状況、荷下降状況、羽口状
況を推論し中間判定13を行う。該分類毎の中間判定13に
基づいて炉内状況総合判定14を行い、最適アクション指
示15を出力する。

第４図は、本発明のシステムの稼動例の説明図である。
図の実施例においては、定期的な推論を30分周期として
あらかじめ設定したものであり、図中の推論実行におけ
る黒丸は周期推論の実行を示し、白丸は検知手段２から
の推論起動指令により推論が実行されたものである。
又、高炉の管理項目９として炉頂温度を採用している。
図中の60分において定周期の推論実行により操業状況が
不安定と判断され、アクション指示が発生している。80
分においては、炉頂温度の実測値が管理範囲から外れて
いる事が検知手段２により検知され、推論起動指令が送
られ推論が実行されたが、操業状況の総合判定の結果安
定状態と判断され、アクション指示には至っていない。
さらに、140分においては80分と同様、炉頂温度の実測
値が管理範囲から外れている事が検知手段２により検知
され、推論を起動した結果、操業状況が不安定と判定さ
れ、アクション指示に至っている。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように炉内状況を総合判断しアクショ
ンを導き出すための知識工学システムによる推論を高炉
の管理項目の変化を捕えた時にも起動させることによ
り、炉内状況の変化を迅速に捕え、適確な炉内状況の判
断及びアクションが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のシステム構成概略図、 第２図は、本発明の検知手段における機能説明図、 第３図は、本発明の知識ベースによる推論の説明図、 第４図は、本発明のシステム稼動の説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 織田 博史 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭62−270708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−270712（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】知識工学を用いて高炉の炉内状況を推論
   し、この結果に基づいて操業を行う方法において、該推
   論を一定周期で行うと共に知識工学システムの前段階と
   して、管理項目の実測値が管理値から外れた時にも知識
   工学システムによる推論を臨時に起動するような一項目
   以上の管理項目の変化の検知手段を備えたことを特徴と
   する高炉操業管理システム。