JP2000320978A - 焼結原料の装入制御方法 - Google Patents
焼結原料の装入制御方法Info
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- JP2000320978A JP2000320978A JP12610899A JP12610899A JP2000320978A JP 2000320978 A JP2000320978 A JP 2000320978A JP 12610899 A JP12610899 A JP 12610899A JP 12610899 A JP12610899 A JP 12610899A JP 2000320978 A JP2000320978 A JP 2000320978A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼結原料層厚制御及び原料山傾斜面厚み制御
の二つの制御系において発生する相互干渉を抑制し、さ
らなる焼結原料装入状態向上を達成する焼結原料の装入
制御方法を提供する。 【解決手段】 焼結原料層厚制御系A及び焼結原料山厚
み制御系Bを有する焼結原料装入装置の制御方法におい
て、各制御系A、B毎のストレート積算係数α、β、及
びクロス積算係数γ、δをあらかじめ設定しておき、一
方の制御系Aの偏差比例積分演算値aに一方の制御系A
のストレート積算係数αを積算してストレート積算値α
・aを求めると共に、他方の制御系Bの偏差比例積分演
算値bに一方の制御系Aのクロス積算係数γを積算した
クロス積算値γ・bを求め、この求めたストレート積算
値α・aとクロス積算値γ・bから各制御系Aの操作部
の制御量を決定して、各制御系の制御を行う。
の二つの制御系において発生する相互干渉を抑制し、さ
らなる焼結原料装入状態向上を達成する焼結原料の装入
制御方法を提供する。 【解決手段】 焼結原料層厚制御系A及び焼結原料山厚
み制御系Bを有する焼結原料装入装置の制御方法におい
て、各制御系A、B毎のストレート積算係数α、β、及
びクロス積算係数γ、δをあらかじめ設定しておき、一
方の制御系Aの偏差比例積分演算値aに一方の制御系A
のストレート積算係数αを積算してストレート積算値α
・aを求めると共に、他方の制御系Bの偏差比例積分演
算値bに一方の制御系Aのクロス積算係数γを積算した
クロス積算値γ・bを求め、この求めたストレート積算
値α・aとクロス積算値γ・bから各制御系Aの操作部
の制御量を決定して、各制御系の制御を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、装入シュートを介
して焼結パレットへ焼結原料を装入する際の装入制御方
法に関するものである。
して焼結パレットへ焼結原料を装入する際の装入制御方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】粉鉱石や細粒鉱石は、そのまま装入する
と高炉内部の通気性悪化を招き炉内反応を律速する原料
であることから、所定粒径の焼結鉱として高炉に装入さ
れている。この焼結鉱を製造する代表的な設備として、
ドワイトロイド式焼結機がある。このドワイトロイド式
焼結機においては、無端鎖状の焼結パレットに原料装入
装置によって焼結原料を装入し、この装入焼結原料層表
層に点火炉で着火すると共にウインドボックスを介して
排風機によって装入焼結原料層の上方部の空気を吸引す
ることにより、焼結パレットの移動に伴い焼結原料中に
配合された粉コークスが燃焼し、順次、焼結原料の焼結
が行われ、排鉱部で焼結パレットより焼結鉱として排出
される。
と高炉内部の通気性悪化を招き炉内反応を律速する原料
であることから、所定粒径の焼結鉱として高炉に装入さ
れている。この焼結鉱を製造する代表的な設備として、
ドワイトロイド式焼結機がある。このドワイトロイド式
焼結機においては、無端鎖状の焼結パレットに原料装入
装置によって焼結原料を装入し、この装入焼結原料層表
層に点火炉で着火すると共にウインドボックスを介して
排風機によって装入焼結原料層の上方部の空気を吸引す
ることにより、焼結パレットの移動に伴い焼結原料中に
配合された粉コークスが燃焼し、順次、焼結原料の焼結
が行われ、排鉱部で焼結パレットより焼結鉱として排出
される。
【0003】ドワイトロイド式焼結機において焼結鉱を
製造する際に、焼結鉱の品質及び生産性を左右する要因
として2つの重要な点が挙げられる。まず1つ目は、原
料装入装置にて焼結パレット上に装入された焼結原料の
上層部は、保熱効果が少なく急冷等により脆弱な焼結鉱
となるため、下層部に比し粉コークスを多く、かつ粒度
が小さくなるように偏析装入するということである。こ
れは、焼結鉱の品質及び生産性を向上させるために重要
なことである。この点に対してこれまでに提案されてき
た対策の中の一つに、気体吹付けノズルを用いた風力分
級式装入装置による焼結原料の偏析装入方法がある。即
ち、図2に示すようにホッパー1からドラムフィーダー
2及び原料切出しゲート3を介して落下供給される焼結
原料17を装入シュート7を介して焼結パレット10上
へ装入するに際して、原料切出しゲート3から供給され
る焼結原料17の装入シュート7上落下位置14の下流
側に開口4を設けると共に、開口4の上方から空気を吹
き付ける気体吹付けノズル15を設け、この気体吹付け
ノズル15から空気を滑降途中の焼結原料17に吹き付
けることにより微・細粒焼結原料18のみを選択的に開
口4より落下させて焼結原料17を粗粒焼結原料19と
微・細粒焼結原料18に分離させる。粗粒焼結原料19
は装入シュート7上をそのまま滑降し、焼結パレット1
0上に装入され、粗粒焼結原料19で構成された焼結原
料層下層13Lの表層上に開口4より落下した微・細粒
焼結原料18を堆積させることにより、焼結パレット1
0上の焼結原料層下層13L部分には粗粒焼結原料19
を、焼結原料層上層13U部分には微・細粒焼結原料1
8を振り分け、偏析装入するというものである。
製造する際に、焼結鉱の品質及び生産性を左右する要因
として2つの重要な点が挙げられる。まず1つ目は、原
料装入装置にて焼結パレット上に装入された焼結原料の
上層部は、保熱効果が少なく急冷等により脆弱な焼結鉱
となるため、下層部に比し粉コークスを多く、かつ粒度
が小さくなるように偏析装入するということである。こ
れは、焼結鉱の品質及び生産性を向上させるために重要
なことである。この点に対してこれまでに提案されてき
た対策の中の一つに、気体吹付けノズルを用いた風力分
級式装入装置による焼結原料の偏析装入方法がある。即
ち、図2に示すようにホッパー1からドラムフィーダー
2及び原料切出しゲート3を介して落下供給される焼結
原料17を装入シュート7を介して焼結パレット10上
へ装入するに際して、原料切出しゲート3から供給され
る焼結原料17の装入シュート7上落下位置14の下流
側に開口4を設けると共に、開口4の上方から空気を吹
き付ける気体吹付けノズル15を設け、この気体吹付け
ノズル15から空気を滑降途中の焼結原料17に吹き付
けることにより微・細粒焼結原料18のみを選択的に開
口4より落下させて焼結原料17を粗粒焼結原料19と
微・細粒焼結原料18に分離させる。粗粒焼結原料19
は装入シュート7上をそのまま滑降し、焼結パレット1
0上に装入され、粗粒焼結原料19で構成された焼結原
料層下層13Lの表層上に開口4より落下した微・細粒
焼結原料18を堆積させることにより、焼結パレット1
0上の焼結原料層下層13L部分には粗粒焼結原料19
を、焼結原料層上層13U部分には微・細粒焼結原料1
8を振り分け、偏析装入するというものである。
【0004】次に2つ目は、ドワイトロイド式焼結機で
焼結鉱を製造するとき、焼結パレット上に形成された焼
結原料層の装入密度、通気性、着火状態等が焼結パレッ
ト幅方向に関して変動しやすいという点である。そのた
め、焼結パレット幅方向の燃焼状態にムラが発生し、焼
結不足、焼け過ぎ等の欠陥が発生する。この焼結不足の
焼結原料からは、十分な粒径及び強度をもった焼結鉱が
得られない。また、焼け過ぎの焼結原料はハンドリング
時に粉化し易い。そのため、何れも高炉装入に適した焼
結鉱として扱うことができず、パレット幅方向の焼けム
ラは焼結鉱の品質及び生産性を低下させる原因と成り得
る。
焼結鉱を製造するとき、焼結パレット上に形成された焼
結原料層の装入密度、通気性、着火状態等が焼結パレッ
ト幅方向に関して変動しやすいという点である。そのた
め、焼結パレット幅方向の燃焼状態にムラが発生し、焼
結不足、焼け過ぎ等の欠陥が発生する。この焼結不足の
焼結原料からは、十分な粒径及び強度をもった焼結鉱が
得られない。また、焼け過ぎの焼結原料はハンドリング
時に粉化し易い。そのため、何れも高炉装入に適した焼
結鉱として扱うことができず、パレット幅方向の焼けム
ラは焼結鉱の品質及び生産性を低下させる原因と成り得
る。
【0005】この点に対する対策として、特開平5−2
72872号公報にて、装入シュート下端前方の焼結パ
レット上に形成される装入原料山傾斜面厚みを測定する
厚みセンサーと原料切出しゲートとを対として焼結パレ
ット幅方向に複数対配置することにより、焼結原料のパ
レット幅方向密度分布を調節する方法が提案されてい
る。即ち図3に示すように、ホッパー1の下端に設けら
れたドラムフィーダー2と、ドラムフィーダー2の周面
に回転軸方向に沿って複数個配置された原料切出しゲー
ト3と、さらには原料切出しゲート3下方に設けられた
装入シュート7aとを経て焼結パレット10上に焼結原
料17を装入する際において、焼結パレット10上に形
成される粗粒原料山20傾斜面上方の位置で、焼結パレ
ット10の幅方向に原料切出しゲート3と同じ個数で配
置された粗粒原料山20の傾斜面厚み12を測定する原
料山傾斜面厚み測定超音波センサー16を備え、この原
料山傾斜面厚み測定超音波センサー16で検出された焼
結原料17の堆積レベルに基づき、制御回路22からの
操作量信号により対応する原料切出しゲート3の開度を
調節し、粗粒原料山20の傾斜面厚み12をあらかじめ
定めた設定値に一致制御させるというものである。
72872号公報にて、装入シュート下端前方の焼結パ
レット上に形成される装入原料山傾斜面厚みを測定する
厚みセンサーと原料切出しゲートとを対として焼結パレ
ット幅方向に複数対配置することにより、焼結原料のパ
レット幅方向密度分布を調節する方法が提案されてい
る。即ち図3に示すように、ホッパー1の下端に設けら
れたドラムフィーダー2と、ドラムフィーダー2の周面
に回転軸方向に沿って複数個配置された原料切出しゲー
ト3と、さらには原料切出しゲート3下方に設けられた
装入シュート7aとを経て焼結パレット10上に焼結原
料17を装入する際において、焼結パレット10上に形
成される粗粒原料山20傾斜面上方の位置で、焼結パレ
ット10の幅方向に原料切出しゲート3と同じ個数で配
置された粗粒原料山20の傾斜面厚み12を測定する原
料山傾斜面厚み測定超音波センサー16を備え、この原
料山傾斜面厚み測定超音波センサー16で検出された焼
結原料17の堆積レベルに基づき、制御回路22からの
操作量信号により対応する原料切出しゲート3の開度を
調節し、粗粒原料山20の傾斜面厚み12をあらかじめ
定めた設定値に一致制御させるというものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記1つ目の気体吹付
けノズル弁開度調整による焼結原料層厚制御、及び前記
2つ目の原料切出しゲート開度調整による原料山傾斜面
厚み制御をそれぞれ独立に行おうとする際に問題となる
のは、各制御系の操作端を操作したときに生ずる他方制
御系への外乱要素の混入つまりは二つの制御系が相互に
干渉し合うということである。すなわち、気体吹付けノ
ズル弁開度変更時には装入シュートの途中に設けた開口
部からの微・細粒焼結原料落下量に変化が生じるため、
開口部から落下せず装入シュート上をそのまま滑り落ち
てパレット上に装入される粗粒焼結原料量にも変化が当
然生じ、つまりはこれが外乱要素となり一時的に原料山
傾斜面厚みが変動する。その逆に、前記原料山傾斜面厚
み変更時には、原料切出しゲートからの原料切出し量が
変化するのに伴い、開口部からの微・細粒焼結原料落下
量にも変化が生じるため、これが外乱要素となり一時的
に焼結パレット上の焼結原料層厚が変動する。上記のよ
うな原料山傾斜面厚み及び焼結原料層厚の変動は、点火
炉での着火性、焼結原料層内部での焼結焼成状態の均一
性に対して悪影響を及ぼすため、最終的に焼結鉱歩留低
下につながる要因となり得る。本発明は、焼結原料層厚
制御及び焼結原料山厚み制御の二つの制御系において発
生する相互干渉を抑制し、さらなる焼結原料装入状態向
上を達成するための焼結原料の装入制御方法を提供する
ことを目的とするものである。
けノズル弁開度調整による焼結原料層厚制御、及び前記
2つ目の原料切出しゲート開度調整による原料山傾斜面
厚み制御をそれぞれ独立に行おうとする際に問題となる
のは、各制御系の操作端を操作したときに生ずる他方制
御系への外乱要素の混入つまりは二つの制御系が相互に
干渉し合うということである。すなわち、気体吹付けノ
ズル弁開度変更時には装入シュートの途中に設けた開口
部からの微・細粒焼結原料落下量に変化が生じるため、
開口部から落下せず装入シュート上をそのまま滑り落ち
てパレット上に装入される粗粒焼結原料量にも変化が当
然生じ、つまりはこれが外乱要素となり一時的に原料山
傾斜面厚みが変動する。その逆に、前記原料山傾斜面厚
み変更時には、原料切出しゲートからの原料切出し量が
変化するのに伴い、開口部からの微・細粒焼結原料落下
量にも変化が生じるため、これが外乱要素となり一時的
に焼結パレット上の焼結原料層厚が変動する。上記のよ
うな原料山傾斜面厚み及び焼結原料層厚の変動は、点火
炉での着火性、焼結原料層内部での焼結焼成状態の均一
性に対して悪影響を及ぼすため、最終的に焼結鉱歩留低
下につながる要因となり得る。本発明は、焼結原料層厚
制御及び焼結原料山厚み制御の二つの制御系において発
生する相互干渉を抑制し、さらなる焼結原料装入状態向
上を達成するための焼結原料の装入制御方法を提供する
ことを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る焼結原料の装入制御方法は、ホッパー内の焼結原料
をドラムフィーダー及び原料切出しゲートで切出し、装
入シュートを介して焼結パレット上に装入するに際し
て、前記装入シュートより前記焼結パレット上に焼結原
料装入時に該焼結パレット上に形成される焼結原料山の
厚みを測定し、この測定値とあらかじめ設定した設定値
との偏差を求め、さらにこの偏差を比例積分演算して求
めた偏差比例積分演算値に基づいて、前記原料切出しゲ
ートの開度を操作することにより焼結原料山厚みを制御
する焼結原料山厚み制御系と、前記装入シュートの途中
に開口を設けると共に該開口上方に該装入シュート上を
滑降する焼結原料に向かって気体を吹付ける気体吹付け
ノズルを設け、前記開口より落下する微・細粒焼結原料
量によって決定する前記焼結パレット上に堆積する焼結
原料層厚を測定し、この測定値とあらかじめ設定した設
定値との偏差を求め、さらにこの偏差を比例積分演算し
て求めた偏差比例積分演算値に基づいて、前記気体吹付
けノズルからの気体吹付け量を操作することにより前記
焼結原料層厚を制御する焼結原料層厚制御系を有する焼
結原料装入装置の制御方法において、前記各制御系毎の
ストレート積算係数及びクロス積算係数をあらかじめ設
定しておき、一方の制御系の偏差比例積分演算値に前記
一方の制御系のストレート積算係数を積算してストレー
ト積算値を求めると共に、他方の制御系の偏差比例積分
演算値に前記一方の制御系のクロス積算係数を積算した
クロス積算値を求め、この求めたストレート積算値とク
ロス積算値から前記各制御系の操作部の制御量を決定し
て、該各制御系の制御を行うことにより、両制御系がお
互いに及ぼしあう干渉を打ち消すような操作量信号を各
々制御系の操作端に最終的な操作量として与えるもので
ある。
係る焼結原料の装入制御方法は、ホッパー内の焼結原料
をドラムフィーダー及び原料切出しゲートで切出し、装
入シュートを介して焼結パレット上に装入するに際し
て、前記装入シュートより前記焼結パレット上に焼結原
料装入時に該焼結パレット上に形成される焼結原料山の
厚みを測定し、この測定値とあらかじめ設定した設定値
との偏差を求め、さらにこの偏差を比例積分演算して求
めた偏差比例積分演算値に基づいて、前記原料切出しゲ
ートの開度を操作することにより焼結原料山厚みを制御
する焼結原料山厚み制御系と、前記装入シュートの途中
に開口を設けると共に該開口上方に該装入シュート上を
滑降する焼結原料に向かって気体を吹付ける気体吹付け
ノズルを設け、前記開口より落下する微・細粒焼結原料
量によって決定する前記焼結パレット上に堆積する焼結
原料層厚を測定し、この測定値とあらかじめ設定した設
定値との偏差を求め、さらにこの偏差を比例積分演算し
て求めた偏差比例積分演算値に基づいて、前記気体吹付
けノズルからの気体吹付け量を操作することにより前記
焼結原料層厚を制御する焼結原料層厚制御系を有する焼
結原料装入装置の制御方法において、前記各制御系毎の
ストレート積算係数及びクロス積算係数をあらかじめ設
定しておき、一方の制御系の偏差比例積分演算値に前記
一方の制御系のストレート積算係数を積算してストレー
ト積算値を求めると共に、他方の制御系の偏差比例積分
演算値に前記一方の制御系のクロス積算係数を積算した
クロス積算値を求め、この求めたストレート積算値とク
ロス積算値から前記各制御系の操作部の制御量を決定し
て、該各制御系の制御を行うことにより、両制御系がお
互いに及ぼしあう干渉を打ち消すような操作量信号を各
々制御系の操作端に最終的な操作量として与えるもので
ある。
【0008】
【発明の実施の形態】次に本発明の一実施の形態に係る
焼結原料の装入制御方法について図1を参照しつつ説明
する。焼結原料17を収容するホッパー1の下部に、ド
ラムフィーダー2、幅方向等間隔で複数個配置した原料
切出しゲート3及び原料切出しゲート駆動部27が設け
られており、焼結原料17はドラムフィーダー2の回転
によってホッパー1の下部から切出され、原料切出しゲ
ート3を経て装入シュート7上に落下する。この装入シ
ュート7には前記原料切出しゲート3から切出された焼
結原料17が落下する位置(落下位置)14の下流側に
開口4が設けられており、さらにこの開口4の上方に幅
方向等間隔で複数個配置した第1の気体吹付けノズル1
5Uが設置されている。そして、この第1の気体吹付け
ノズル15Uは気体供給管25及び気体流量調整弁26
と連通しており、気体供給管25から気体吹付けノズル
15Uに供給した気体を上流側装入シュート7U上を滑
降して開口4部に達した焼結原料17に向けて上方から
吹き付け、微・細粒焼結原料18を開口4から落下させ
ることにより、焼結原料17を粗粒焼結原料19と微・
細粒焼結原料18とに分離させる。開口4から落下しな
かった粗粒焼結原料19は、そのまま下流側装入シュー
ト7L上をすべり落ち、焼結パレット10上へ装入さ
れ、下流側装入シュート7L下方に設けられたカットゲ
ート6により表層を均一に均された後、焼結原料層下層
13Lとして点火炉24側へと搬送される。また、開口
4より落下した微・細粒焼結原料18は、焼結原料層下
層13L表面上に落下、堆積し、焼結原料層上層13U
を形成する。以上のようなプロセスにて焼結原料17が
装入されるわけであるが、本発明においては、焼結原料
層厚制御系及び粗粒原料山傾斜面厚み(焼結原料山厚
み)制御系の二つの制御系、ならびに非干渉演算装置を
有していることが大きな特徴であるので、以下これらに
ついて順次説明していく。
焼結原料の装入制御方法について図1を参照しつつ説明
する。焼結原料17を収容するホッパー1の下部に、ド
ラムフィーダー2、幅方向等間隔で複数個配置した原料
切出しゲート3及び原料切出しゲート駆動部27が設け
られており、焼結原料17はドラムフィーダー2の回転
によってホッパー1の下部から切出され、原料切出しゲ
ート3を経て装入シュート7上に落下する。この装入シ
ュート7には前記原料切出しゲート3から切出された焼
結原料17が落下する位置(落下位置)14の下流側に
開口4が設けられており、さらにこの開口4の上方に幅
方向等間隔で複数個配置した第1の気体吹付けノズル1
5Uが設置されている。そして、この第1の気体吹付け
ノズル15Uは気体供給管25及び気体流量調整弁26
と連通しており、気体供給管25から気体吹付けノズル
15Uに供給した気体を上流側装入シュート7U上を滑
降して開口4部に達した焼結原料17に向けて上方から
吹き付け、微・細粒焼結原料18を開口4から落下させ
ることにより、焼結原料17を粗粒焼結原料19と微・
細粒焼結原料18とに分離させる。開口4から落下しな
かった粗粒焼結原料19は、そのまま下流側装入シュー
ト7L上をすべり落ち、焼結パレット10上へ装入さ
れ、下流側装入シュート7L下方に設けられたカットゲ
ート6により表層を均一に均された後、焼結原料層下層
13Lとして点火炉24側へと搬送される。また、開口
4より落下した微・細粒焼結原料18は、焼結原料層下
層13L表面上に落下、堆積し、焼結原料層上層13U
を形成する。以上のようなプロセスにて焼結原料17が
装入されるわけであるが、本発明においては、焼結原料
層厚制御系及び粗粒原料山傾斜面厚み(焼結原料山厚
み)制御系の二つの制御系、ならびに非干渉演算装置を
有していることが大きな特徴であるので、以下これらに
ついて順次説明していく。
【0009】まず、焼結原料層厚制御系Aについて図1
を参照しながら説明していく。焼結パレット10進行方
向において、点火炉24からやや上流側の焼結パレット
10上方に焼結パレット10幅方向等間隔で焼結原料層
厚測定超音波センサー16aが複数個設置されている。
ここで、焼結原料層厚測定超音波センサー16aは幅方
向に関して同じ位置関係にある第1の気体吹付けノズル
15Uと対を構成している。そして、それぞれの第1の
気体吹付けノズル15Uに対応する焼結原料層厚測定超
音波センサー16aから検出された焼結原料層厚11の
測定値及びあらかじめ6つの幅方向各エリアごとに定め
た焼結原料層厚設定値Xを焼結原料層厚制御系Aの比例
積分調節計22aに入力し、比例積分調節計22a内部
にてその二つの入力の偏差をとり、さらにその偏差に対
し比例積分演算を実施する。続いて、この偏差比例積分
演算値を非干渉演算装置23を介して、第1の気体吹付
けノズル15Uに連通している気体供給管25に設けた
気体流量調整弁26の駆動部26aに入力することによ
り、気体供給量(気体吹付け量)の調整を行う。以上の
ような制御ループにて、焼結原料層厚11の一定制御が
実施される。
を参照しながら説明していく。焼結パレット10進行方
向において、点火炉24からやや上流側の焼結パレット
10上方に焼結パレット10幅方向等間隔で焼結原料層
厚測定超音波センサー16aが複数個設置されている。
ここで、焼結原料層厚測定超音波センサー16aは幅方
向に関して同じ位置関係にある第1の気体吹付けノズル
15Uと対を構成している。そして、それぞれの第1の
気体吹付けノズル15Uに対応する焼結原料層厚測定超
音波センサー16aから検出された焼結原料層厚11の
測定値及びあらかじめ6つの幅方向各エリアごとに定め
た焼結原料層厚設定値Xを焼結原料層厚制御系Aの比例
積分調節計22aに入力し、比例積分調節計22a内部
にてその二つの入力の偏差をとり、さらにその偏差に対
し比例積分演算を実施する。続いて、この偏差比例積分
演算値を非干渉演算装置23を介して、第1の気体吹付
けノズル15Uに連通している気体供給管25に設けた
気体流量調整弁26の駆動部26aに入力することによ
り、気体供給量(気体吹付け量)の調整を行う。以上の
ような制御ループにて、焼結原料層厚11の一定制御が
実施される。
【0010】次に粗粒原料山傾斜面厚み(焼結原料山厚
み)制御系Bについて、図1を参照しながら説明してい
く。下流側装入シュート7L下方には粗粒焼結原料19
表層を均一に均すためのカットゲート6が設けられてお
り、装入された粗粒焼結原料19はカットゲート6前方
に山の形状にて堆積する。このように堆積した粗粒原料
山(焼結原料山)20傾斜面の前方に原料山傾斜面厚み
測定超音波センサー16bが焼結パレット10幅方向に
等間隔で複数個設置されており、この原料山傾斜面厚み
測定超音波センサー16bは焼結パレット10幅方向に
関して同じ位置関係にある原料切出しゲート3と対を構
成している。そして、それぞれの原料切出しゲート3に
対応する原料山傾斜面厚み測定超音波センサー16bか
ら検出された粗粒原料山20の傾斜面厚み(焼結原料山
厚み)12の測定値及びあらかじめ6つの幅方向各エリ
アごとに定めた粗粒原料山傾斜面厚み設定値Yを粗粒原
料山傾斜面厚み制御系Bの比例積分調節計22bに入力
し、比例積分調節計22b内部にてその二つの入力の偏
差をとり、さらにその偏差に対して比例積分演算を実施
する。続いて、この偏差比例積分演算値を非干渉演算装
置23を介して、原料切出しゲート駆動部27に入力す
ることにより、原料切出しゲート3開度の調整を行う。
以上のような制御ループにて、粗粒原料山傾斜面厚み1
2の一定制御が実施される。
み)制御系Bについて、図1を参照しながら説明してい
く。下流側装入シュート7L下方には粗粒焼結原料19
表層を均一に均すためのカットゲート6が設けられてお
り、装入された粗粒焼結原料19はカットゲート6前方
に山の形状にて堆積する。このように堆積した粗粒原料
山(焼結原料山)20傾斜面の前方に原料山傾斜面厚み
測定超音波センサー16bが焼結パレット10幅方向に
等間隔で複数個設置されており、この原料山傾斜面厚み
測定超音波センサー16bは焼結パレット10幅方向に
関して同じ位置関係にある原料切出しゲート3と対を構
成している。そして、それぞれの原料切出しゲート3に
対応する原料山傾斜面厚み測定超音波センサー16bか
ら検出された粗粒原料山20の傾斜面厚み(焼結原料山
厚み)12の測定値及びあらかじめ6つの幅方向各エリ
アごとに定めた粗粒原料山傾斜面厚み設定値Yを粗粒原
料山傾斜面厚み制御系Bの比例積分調節計22bに入力
し、比例積分調節計22b内部にてその二つの入力の偏
差をとり、さらにその偏差に対して比例積分演算を実施
する。続いて、この偏差比例積分演算値を非干渉演算装
置23を介して、原料切出しゲート駆動部27に入力す
ることにより、原料切出しゲート3開度の調整を行う。
以上のような制御ループにて、粗粒原料山傾斜面厚み1
2の一定制御が実施される。
【0011】更に、非干渉演算装置23を図4を参照し
ながら詳細に説明する。非干渉演算装置23への入力
は、焼結原料層厚制御系Aの比例積分調節計22aにて
比例積分演算された積分信号(偏差比例積分演算値)
a、及び粗粒原料山傾斜面厚み制御系Bの比例積分調節
計22bにて比例積分演算された積分信号(偏差比例積
分演算値)bである。この非干渉演算装置23は、前記
積分信号aに焼結原料層厚制御系Aのストレート積算係
数αを積算したストレート積算値α・aと、積分信号b
に焼結原料層厚制御系Aのクロス積算係数γを積算した
クロス積算値γ・bとの差を演算し、これを気体流量調
整弁駆動部26aの操作量信号cとして出力する。更
に、積分信号bに粗粒原料山傾斜面厚み制御系Bのスト
レート積算係数βを積算したストレート積算値β・b
と、積分信号aに粗粒原料山傾斜面厚み制御系Bのクロ
ス積算係数δを積算したクロス積算値δ・aとの和を演
算し、これを原料切出しゲート駆動部27の操作量信号
dとして出力する。つまり、上述の内容を式にて表現す
るとそれぞれ以下のようになる。 操作量信号c =α・a−γ・b ・・・・・・(1) 操作量信号d =β・b+δ・a ・・・・・・(2)
ながら詳細に説明する。非干渉演算装置23への入力
は、焼結原料層厚制御系Aの比例積分調節計22aにて
比例積分演算された積分信号(偏差比例積分演算値)
a、及び粗粒原料山傾斜面厚み制御系Bの比例積分調節
計22bにて比例積分演算された積分信号(偏差比例積
分演算値)bである。この非干渉演算装置23は、前記
積分信号aに焼結原料層厚制御系Aのストレート積算係
数αを積算したストレート積算値α・aと、積分信号b
に焼結原料層厚制御系Aのクロス積算係数γを積算した
クロス積算値γ・bとの差を演算し、これを気体流量調
整弁駆動部26aの操作量信号cとして出力する。更
に、積分信号bに粗粒原料山傾斜面厚み制御系Bのスト
レート積算係数βを積算したストレート積算値β・b
と、積分信号aに粗粒原料山傾斜面厚み制御系Bのクロ
ス積算係数δを積算したクロス積算値δ・aとの和を演
算し、これを原料切出しゲート駆動部27の操作量信号
dとして出力する。つまり、上述の内容を式にて表現す
るとそれぞれ以下のようになる。 操作量信号c =α・a−γ・b ・・・・・・(1) 操作量信号d =β・b+δ・a ・・・・・・(2)
【0012】ここで上記の(1)式、(2)式について
詳細に説明する。まず、(1)式であるが、粗粒原料山
傾斜面厚み測定超音波センサー16bの測定値(粗粒原
料山傾斜面厚み12)が粗粒原料山傾斜面厚み設定値Y
より小さい場合、当然ながら原料切出しゲート3開度が
大きくなる方向、つまり、積分信号bが増加する方向に
変化する。その結果、装入シュート7上に切り出される
原料量が増加するため、開口4から落下する微・細粒焼
結原料18の量が増加する。これが焼結原料層厚制御系
Aに対する外乱となり、焼結原料層厚測定超音波センサ
ー16aで測定した測定値(焼結原料全層厚11)が焼
結原料層厚設定値Xより大きくなる状態が発生する。そ
こで、前記(1)式に示すように積分信号bが増加する
と同時に積分信号bの増加による影響をγ・bとして取
り込み、焼結原料層厚制御系Aの操作量信号cに対して
反映させる。つまり、この場合、γ・bは操作量信号c
を減少させる方向に作用し、焼結原料全層厚11が増加
する外乱を抑制する役割を果たす。逆に、前記粗粒原料
山傾斜面厚み測定超音波センサー16bで測定した測定
値(粗粒原料山傾斜面厚み12)が粗粒原料山傾斜面厚
み設定値Yより大きく、原料切出しゲート3の積分信号
bが減少する方向に変化する場合、γ・bは前記とは逆
に働き、操作量信号cを増加させる方向に作用し、焼結
原料全層厚11を減少するように働く外乱を抑制する役
割を果たす。
詳細に説明する。まず、(1)式であるが、粗粒原料山
傾斜面厚み測定超音波センサー16bの測定値(粗粒原
料山傾斜面厚み12)が粗粒原料山傾斜面厚み設定値Y
より小さい場合、当然ながら原料切出しゲート3開度が
大きくなる方向、つまり、積分信号bが増加する方向に
変化する。その結果、装入シュート7上に切り出される
原料量が増加するため、開口4から落下する微・細粒焼
結原料18の量が増加する。これが焼結原料層厚制御系
Aに対する外乱となり、焼結原料層厚測定超音波センサ
ー16aで測定した測定値(焼結原料全層厚11)が焼
結原料層厚設定値Xより大きくなる状態が発生する。そ
こで、前記(1)式に示すように積分信号bが増加する
と同時に積分信号bの増加による影響をγ・bとして取
り込み、焼結原料層厚制御系Aの操作量信号cに対して
反映させる。つまり、この場合、γ・bは操作量信号c
を減少させる方向に作用し、焼結原料全層厚11が増加
する外乱を抑制する役割を果たす。逆に、前記粗粒原料
山傾斜面厚み測定超音波センサー16bで測定した測定
値(粗粒原料山傾斜面厚み12)が粗粒原料山傾斜面厚
み設定値Yより大きく、原料切出しゲート3の積分信号
bが減少する方向に変化する場合、γ・bは前記とは逆
に働き、操作量信号cを増加させる方向に作用し、焼結
原料全層厚11を減少するように働く外乱を抑制する役
割を果たす。
【0013】これと同様に(2)式についても、焼結原
料層厚測定超音波センサー16aで測定した測定値(焼
結原料全層厚11)が焼結原料層厚設定値Xより小さい
場合、気体吹付けノズル3からの気体吹付け量が増加す
る方向、つまり、積分信号aは増加する方向に変化す
る。その結果、開口4から落下せずに下流側装入シュー
ト7L上をそのまま滑降する粗粒焼結原料19量が減少
するため、焼結パレット10上の粗粒原料山傾斜面厚み
12も減少する。これが粗粒原料山傾斜面厚み制御系B
に対する外乱となり、原料山傾斜面厚み測定超音波セン
サー16bの測定値(粗粒原料山傾斜面厚み12)が粗
粒原料山傾斜面厚み設定値Yより小さい状態が発生す
る。そこで積分信号aが増加したと同時に該積分信号a
の増加による影響をδ・aとして取り込み、粗粒原料山
傾斜面厚み制御系Bの操作量信号dに対して反映させ
る。つまり、この場合、δ・aは操作量信号dを増加さ
せる方向に作用し、粗粒原料山傾斜面厚み12を減少さ
せる外乱を抑制する役割を果たす。逆に、焼結原料層厚
測定値が焼結原料層厚設定値Xより大きく、積分信号a
が減少する方向に変化する場合、δ・aは操作量信号d
を減少させる方向に作用し、粗粒原料山傾斜面厚み12
が増加させる外乱を抑制する役割を果たす。
料層厚測定超音波センサー16aで測定した測定値(焼
結原料全層厚11)が焼結原料層厚設定値Xより小さい
場合、気体吹付けノズル3からの気体吹付け量が増加す
る方向、つまり、積分信号aは増加する方向に変化す
る。その結果、開口4から落下せずに下流側装入シュー
ト7L上をそのまま滑降する粗粒焼結原料19量が減少
するため、焼結パレット10上の粗粒原料山傾斜面厚み
12も減少する。これが粗粒原料山傾斜面厚み制御系B
に対する外乱となり、原料山傾斜面厚み測定超音波セン
サー16bの測定値(粗粒原料山傾斜面厚み12)が粗
粒原料山傾斜面厚み設定値Yより小さい状態が発生す
る。そこで積分信号aが増加したと同時に該積分信号a
の増加による影響をδ・aとして取り込み、粗粒原料山
傾斜面厚み制御系Bの操作量信号dに対して反映させ
る。つまり、この場合、δ・aは操作量信号dを増加さ
せる方向に作用し、粗粒原料山傾斜面厚み12を減少さ
せる外乱を抑制する役割を果たす。逆に、焼結原料層厚
測定値が焼結原料層厚設定値Xより大きく、積分信号a
が減少する方向に変化する場合、δ・aは操作量信号d
を減少させる方向に作用し、粗粒原料山傾斜面厚み12
が増加させる外乱を抑制する役割を果たす。
【0014】以上のように、上記(1)式、(2)式に
おいて、それぞれのストレート積算値α・a及びβ・b
は焼結原料層厚制御系A及び粗粒原料山傾斜面厚み制御
系Bそれぞれの制御系の基本的な操作量を示しており、
またそれぞれのクロス積算値γ・b及びδ・aは他方制
御系からの干渉による影響を抑制する役割を担ってい
る。つまり、各制御系ストレート積算係数α、β及びク
ロス積算係数γ、δを適当な値に調整することにより二
つの制御系の相互干渉による影響を抑制し、焼結原料層
厚制御系A及び粗粒原料山傾斜面厚み制御系Bの二つの
制御系を安定した制御状態に保つことが可能となる。な
お、図1の点線で示すように、第2の気体吹付けノズル
15Lを開口4より落下する微・細粒焼結原料18の下
流側装入シュート7L下方に設け、該ノズル15Lより
気体を焼結パレット10平行方向に吹き付け、前記落下
する微・細粒焼結原料18を微・細粒に分級し、粗粒焼
結原料層の上層に細粒焼結原料を堆積させ、その上層に
微粒焼結原料を堆積させることが好ましい。
おいて、それぞれのストレート積算値α・a及びβ・b
は焼結原料層厚制御系A及び粗粒原料山傾斜面厚み制御
系Bそれぞれの制御系の基本的な操作量を示しており、
またそれぞれのクロス積算値γ・b及びδ・aは他方制
御系からの干渉による影響を抑制する役割を担ってい
る。つまり、各制御系ストレート積算係数α、β及びク
ロス積算係数γ、δを適当な値に調整することにより二
つの制御系の相互干渉による影響を抑制し、焼結原料層
厚制御系A及び粗粒原料山傾斜面厚み制御系Bの二つの
制御系を安定した制御状態に保つことが可能となる。な
お、図1の点線で示すように、第2の気体吹付けノズル
15Lを開口4より落下する微・細粒焼結原料18の下
流側装入シュート7L下方に設け、該ノズル15Lより
気体を焼結パレット10平行方向に吹き付け、前記落下
する微・細粒焼結原料18を微・細粒に分級し、粗粒焼
結原料層の上層に細粒焼結原料を堆積させ、その上層に
微粒焼結原料を堆積させることが好ましい。
【0015】
【発明の効果】本発明により、焼結原料層厚制御系及び
原料山傾斜面厚み(焼結原料山厚み)制御系を相互干渉
なく安定な制御状態に保つことが可能となり、焼結パレ
ット上の焼結原料層厚を一定に維持したまま焼結原料の
焼結パレット幅方向密度分布を良好な状態に保つことが
可能となった。その結果、焼結鉱の歩留、強度が向上
し、この分野における効果は大きい。
原料山傾斜面厚み(焼結原料山厚み)制御系を相互干渉
なく安定な制御状態に保つことが可能となり、焼結パレ
ット上の焼結原料層厚を一定に維持したまま焼結原料の
焼結パレット幅方向密度分布を良好な状態に保つことが
可能となった。その結果、焼結鉱の歩留、強度が向上
し、この分野における効果は大きい。
【図1】本発明の一実施の形態に係る焼結原料の装入制
御方法を適用する原料装入装置の説明図である。
御方法を適用する原料装入装置の説明図である。
【図2】従来技術の説明図である。
【図3】従来技術の説明図である。
【図4】本発明の一実施の形態に係る焼結原料の装入制
御方法を適用する原料装入装置の非干渉演算装置の説明
図である。
御方法を適用する原料装入装置の非干渉演算装置の説明
図である。
A:焼結原料層厚制御系、B:粗粒原料山傾斜面厚み制
御系、X:焼結原料層厚設定値、Y:粗粒原料山傾斜面
厚み設定値、a:焼結原料層厚制御系の比例積分調節計
にて比例積分演算された積分信号、b:粗粒原料山傾斜
面厚み制御系の比例積分調節計にて比例積分演算された
積分信号、c:気体流量調整弁駆動部の操作量信号、
d:原料切出しゲート駆動部の操作量信号、α:焼結原
料層厚制御系ストレート積算係数、β:粗粒原料山傾斜
面厚み制御系ストレート積算係数、γ:焼結原料層厚制
御系クロス積算係数、δ:粗粒原料山傾斜面厚み制御系
クロス積算係数、1:ホッパー、2:ドラムフィーダ
ー、3:原料切出しゲート、4:開口、6:カットゲー
ト、7:装入シュート、7a:装入シュート、7U:上
流側装入シュート、7L:下流側装入シュート、10:
焼結パレット、11:焼結原料層厚、12:粗粒原料山
傾斜面厚み、13U:焼結原料層上層、13L:焼結原
料層下層、14:落下位置、15U:第1の気体吹付け
ノズル、15L:第2の気体吹付けノズル、16:超音
波センサー、16a:焼結原料層厚測定超音波センサ
ー、16b:原料山傾斜面厚み測定超音波センサー、1
7:焼結原料、18:微・細粒焼結原料、19:粗粒焼
結原料、20:粗粒原料山、22:制御回路、22a:
焼結原料層厚制御系比例積分調節計、22b:粗粒原料
山傾斜面厚み制御系比例積分調節計、23:非干渉演算
装置、24:点火炉、25:気体供給管、26:気体流
量調整弁、26a:気体流量調整弁駆動部、27:原料
切出しゲート駆動部
御系、X:焼結原料層厚設定値、Y:粗粒原料山傾斜面
厚み設定値、a:焼結原料層厚制御系の比例積分調節計
にて比例積分演算された積分信号、b:粗粒原料山傾斜
面厚み制御系の比例積分調節計にて比例積分演算された
積分信号、c:気体流量調整弁駆動部の操作量信号、
d:原料切出しゲート駆動部の操作量信号、α:焼結原
料層厚制御系ストレート積算係数、β:粗粒原料山傾斜
面厚み制御系ストレート積算係数、γ:焼結原料層厚制
御系クロス積算係数、δ:粗粒原料山傾斜面厚み制御系
クロス積算係数、1:ホッパー、2:ドラムフィーダ
ー、3:原料切出しゲート、4:開口、6:カットゲー
ト、7:装入シュート、7a:装入シュート、7U:上
流側装入シュート、7L:下流側装入シュート、10:
焼結パレット、11:焼結原料層厚、12:粗粒原料山
傾斜面厚み、13U:焼結原料層上層、13L:焼結原
料層下層、14:落下位置、15U:第1の気体吹付け
ノズル、15L:第2の気体吹付けノズル、16:超音
波センサー、16a:焼結原料層厚測定超音波センサ
ー、16b:原料山傾斜面厚み測定超音波センサー、1
7:焼結原料、18:微・細粒焼結原料、19:粗粒焼
結原料、20:粗粒原料山、22:制御回路、22a:
焼結原料層厚制御系比例積分調節計、22b:粗粒原料
山傾斜面厚み制御系比例積分調節計、23:非干渉演算
装置、24:点火炉、25:気体供給管、26:気体流
量調整弁、26a:気体流量調整弁駆動部、27:原料
切出しゲート駆動部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F27B 21/14 F27B 21/14 B Fターム(参考) 4K001 AA10 BA02 CA35 CA41 GA10 GB11 HA01 4K050 AA04 BA02 CA07 CF07 CF09 CF10 CG08 CG29 EA03 EA04
Claims (1)
- 【請求項1】 ホッパー内の焼結原料をドラムフィーダ
ー及び原料切出しゲートで切出し、装入シュートを介し
て焼結パレット上に装入するに際して、前記装入シュー
トより前記焼結パレット上に焼結原料装入時に該焼結パ
レット上に形成される焼結原料山の厚みを測定し、この
測定値とあらかじめ設定した設定値との偏差を求め、さ
らにこの偏差を比例積分演算して求めた偏差比例積分演
算値に基づいて、前記原料切出しゲートの開度を操作す
ることにより焼結原料山厚みを制御する焼結原料山厚み
制御系と、前記装入シュートの途中に開口を設けると共
に該開口上方に該装入シュート上を滑降する焼結原料に
向かって気体を吹付ける気体吹付けノズルを設け、前記
開口より落下する微・細粒焼結原料量によって決定する
前記焼結パレット上に堆積する焼結原料層厚を測定し、
この測定値とあらかじめ設定した設定値との偏差を求
め、さらにこの偏差を比例積分演算して求めた偏差比例
積分演算値に基づいて、前記気体吹付けノズルからの気
体吹付け量を操作することにより前記焼結原料層厚を制
御する焼結原料層厚制御系を有する焼結原料装入装置の
制御方法において、前記各制御系毎のストレート積算係
数及びクロス積算係数をあらかじめ設定しておき、一方
の制御系の偏差比例積分演算値に前記一方の制御系のス
トレート積算係数を積算してストレート積算値を求める
と共に、他方の制御系の偏差比例積分演算値に前記一方
の制御系のクロス積算係数を積算したクロス積算値を求
め、この求めたストレート積算値とクロス積算値から前
記各制御系の操作部の制御量を決定して、該各制御系の
制御を行うことを特徴とする焼結原料の装入制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12610899A JP2000320978A (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 焼結原料の装入制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12610899A JP2000320978A (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 焼結原料の装入制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000320978A true JP2000320978A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=14926830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12610899A Withdrawn JP2000320978A (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 焼結原料の装入制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000320978A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010286158A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Jfe Steel Corp | 焼結原料の装入状態測定装置および焼結鉱の製造方法 |
| KR101296886B1 (ko) | 2008-12-24 | 2013-08-14 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 소결기의 원료 장입 방법 및 장치 |
-
1999
- 1999-05-06 JP JP12610899A patent/JP2000320978A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101296886B1 (ko) | 2008-12-24 | 2013-08-14 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 소결기의 원료 장입 방법 및 장치 |
| JP2010286158A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Jfe Steel Corp | 焼結原料の装入状態測定装置および焼結鉱の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060801 |