JPH02217407A - 製鉄プロセスの製銑工程における操業設計システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高炉、コークス、焼結の各工場での生産計画を
三工場を結合した合計生産コストが最低値となるように
する為の操業設計システムに関するものである。

〔従来の技術〕

製鉄プロセスに於ける製銑工程とは、第３図に示すよう
に、主に焼結鉱を製造する焼結機ＤＬと、コークスを製
造するコークス炉ＣＯと、該焼結鉱とコークスから溶銑
を製造する高炉ＢＦよりなっている。

まず船舶Ｓで入荷した鉄鉱石、石灰石等の雑副原料、石
炭を荷揚装置Ｃで荷揚されてヤードに各種銘柄毎に積付
けてバイルＰ１．ｌ、Ｐ３、ｐｃを形成する。

このバイルＰ、の鉄鉱石の一部は破砕・篩分装置Ｂで処
理をして、塊状のものはそのまま高炉に装入し、粉状の
ものは前記バイルＰＨの残りの鉄鉱石及びバイルＰ３の
石灰石等の雑副原料と共に均鉱ヤードに積付けて均鉱バ
イルＰｋを形成する。

またバイルＰ、の各種銘柄毎の石炭は配合槽Ｈに各種銘
柄別に装入する。更に各配合槽Ｈから切出し混合した石
炭を破砕機Ｃで破砕した後、コークス炉ＣＯに装入して
コークスを製造する。

コークス炉ＣＯで製造したコークスは篩分装置Ｂ、で篩
分け、塊状のものは高炉ＢＦに装入する。

一方、均鉱バイルＰｋから切出した均鉱とバイルＰ３の
石灰石と、前記篩分装置Ｂｃで篩分け、粉状のコークス
を焼結機ＤＬに装入して焼結鉱を製造する。

前記塊状の鉄鉱石、焼結鉱とコークスは交互に高炉ＢＦ
の炉頂から装入され、しかも、高炉ＢＦの炉下部の羽口
ＢＨからバイルＰ、の一部の石炭粉と共に熱風炉（図示
せず）からの熱風と共に吹込んで溶銑を製造している。

そして製造した溶銑は高炉ＢＦの炉下部の出銑口ＢＳか
ら出銑してトビードカーＴＰに収容して、製鋼工程に搬
送される。

このような、高炉ＢＦ、焼結機ＤＬ、コークス炉ＣＯの
操業条件、つまり、送風量、羽口先理論燃焼温度、稼働
率等の操業因子、又発生ＢＦＧ量、粉コークス原単価、
熱蒸単価等の主要要素は該高炉ＢＦ、焼結機ＤＬ、コー
クス炉ｃｏの各々の生産量に応じて、各々単独に製造コ
ストが最低になるように熟練した担当者が熟考を重ねて
設計を行っていた。

しかし、近年になって、例えば、特開昭５９−６３０６
号公報に提案のように、熟練担当者でなくても、簡単に
前記高炉の操業条件を計算機を用いて、製造コストが最
低になるように設計する方法が開発されつつあるが、い
ずれにおいても各工場別に各々単独に製造コストが最低
になるように操業条件の設計を行うものであった。

（発明が解決しようとする課題） 前記高炉ＢＦ、焼結機ＤＬ、コークス炉ＣＯは各々完全
に独立して操業しているのではなく、各々複雑に関連し
ながら操業がおこなわれている。

このような中で、上記のように高炉ＢＦ、焼結機ＤＬ、
コークス炉ＣＯの各々単独に製造コストが最低になった
としても、必ずしも、高炉ＢＦ、焼結機ＤＬ、コークス
炉ＣＯを合わせた製造コストが最低になるとは限らない
ものであった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は高炉ＢＦ、焼結機ＤＬ、コークス炉ＣＯの各工
場の生産計画を作る際に、各工場の合計コストが最も低
く成るように各工場の生産量と操業条件を連立させて同
時に決定するためになされたものであり、その特徴とす
るところは、「高炉、コークス炉、焼結機の各工場のう
ち複数の工場を有する製鉄プロセスの製銑工程において
、銑鉄生産量を設定する銑鉄生産量設定器と、各工場に
おける生産量、操業因子の取りえる数値範囲を設定する
制約値設定器と、各工場の操業因子の設定値を設定する
設定器と、各工場の生産量を設定された銑鉄生産量と操
業因子の関係で表現した生産量演算式と、各工場の操業
因子を他の操業因子、原料因子及原単位の関係で表現し
た操業因子演算式と、合計生産コストを上記各工場の生
産量、操業因子及び原単価の関係で表現したコスト演算
式とを各々設定する設定器と、上記各設定器から入力し
た銑鉄生産量、制約値、操業因子の設定値に基づいて、
銑鉄生産量を保持しながら合計生産コストが最小となる
ように、生産量演算式、操業因子演算式、コスト演算式
を連立させて演算し、各工場における生産量、そのとき
の操業因子の各々の値を算出する演算部と、該演算部で
の演算結果を記憶する記憶部とを有すること」、及、び
「請求項１に記載のシステムに加えて、前記記憶部に記
憶した演算結果を修正すると共に各工場側の前記操業因
子以外の追加比業因子の追加操業因子演算式を設定する
設定器と、上記操業因子の設定値を各工場側に設定する
設定器と、各工場における上記操業因子の取りえる数値
範囲を各工場側に設定する制約値設定器と、修正した前
記記憶部の記憶値と操業因子の設定値、制約値、更には
下記演算・実績差異演算部からの補正値と追加操業因子
演算式から工場の生産量、操業因子の値を各工場側に算
出する演算部と、該演算部での演算結果を各工場側に記
憶する工場記憶部と、該工場記憶部に記憶した各工場側
の生産量、操業因子の値と各工場での各実績値の差異か
ら補正値を算出する演算・実績差異演算部を有すること
」、及び［請求項２に記載のシステムに加えて、前記工
場記憶部からの高炉及び焼結の生産量と操業因子の値に
より鉱石最適配合計画、整粒処理計画、鉱石需給計画を
策定する鉱石処理計画部と、前記工場記憶部からのコー
クスの生産量とコークス操業因子の値により石炭最適配
合計画、コークス鉱石需給計画を策定する石炭処理計画
部とを有すること」にある。

〔実施例と作用］ 本発明の一実施例とその作用を第１図〜第２図を参照し
つつ説明する。

第２図に示すように高炉ＩＢＦと２８Ｆの２基、焼結機
ＩＤＬと２ＤＬの２基、コークス炉ｉｃ。

と２ＣＯの２炉団を有する製鉄プロセスの製銑工程に本
発明を適用した場合について説明する。

又、この際のシステムフロー図を第１図に示す。

第１図中１は各工場側の生産量演算式、操業因子及び主
要要素演算式、コスト演算式を設定した設定器、２は計
画銑鉄生産量を設定した銑鉄生産量設定器、３は予め定
まっている操業因子及び主要要素の値を設定した定数設
定器、４は操業因子及び主要要素の取りえる範囲を設定
した制約値設定器、５は線型モデル式又は非線型モデル
式で繰り返し演算をする演算部である。

この演算部５は上記設定器ｌから表１に示すように、高
炉生産量とコークス及び焼結工場での各生産量の関係で
なり、しかも数値設定される操業因子と他の変数操業因
子からなっている各工場側の生産量演算式と、表２に示
すように、各工場側で、数値設定される操業因子と他の
変数操業因子の関係でなっている各工場側の操業因子及
び主要要素の演算式と、表３に示すように、各工場側の
生産量と主要要素の関係でなっている各工場側のコスト
演算式により、前記６エ場の分の合計生産コストが最低
となるときの各６エ場における生産量及び操業因子及び
主要要素の値を銑鉄生産量設定器２からの銑鉄生産量の
生産をするために、しかも制約値設定器４からの操業因
子及び主要要素の範囲内で演算をする。

６は演算部５で演算した結果、つまり６エ場の分の合計
生産コストが最低となるときの各工場側の生産量及び操
業因子及び主要要素の値を記憶する記憶部である。この
記憶部６に記憶した各工場別の生産量及び操業因子及び
主要要素の値は必要により表示装置、印字装置Ｐに出力
する。

以下の構成は６エ場に各々に設けられているものである
が、構成は６エ場とも同一であるため、説明の都合上、
焼結工場のＩＤＬの場合について説明する。７は記憶部
６から出力した演算結果、つまりＩＤＬ焼結工場の焼結
生産量及び焼結操業因子（以下単に焼結生産量及び焼結
操業因子と称す）の値を必要により修正して設定すると
共に上記設定器３で設定した焼結操業因子以外の焼結操
業因子演算式を設定した設定器、８は該設定器７に設定
した焼結操業因子演算式に該当し、その値が予め定まっ
ている焼結操業因子の値を設定した設定器、９は該設定
器７に設定した焼結操業因子演算式に該当した焼結操業
因子の取りえる範囲を設定した制約値設定器である。１
０はＩＤＬ演算部であり、各設定器７．８．９から入力
した焼結生産量及び焼結操業因子、焼結操業因子演算式
、及び焼結操業因子の設定値、操業因子の取りえる範囲
に基づいて、操業因子の取りえる範囲における焼結生産
量及び焼結操業因子を演算し、更に演算・実績差異演算
部１１から入力した補正値により焼結生産量、焼結操業
因子を補正演算する。

１２は演算部１０で演算した演算結果を記憶するＩＤＬ
記憶部であり、ＩＤＬ焼結工場１３の要請により、表示
装置、印字装置（共に図示せず）に出力する。又、上記
演算・実績差異演算部１１は前回ＩＤＬ演算部１０で演
算した結果に基づいて、ＩＤＬ工場１３が操業した結果
の実績値とＩＤＬ記憶部１２に記憶した演算結果の差異
を比較演算した焼結生産量補正値及び焼結操業因子補正
値を出力する。

１４はＩＤＬ記憶部１２で記憶した焼結生産量・焼結操
業因子及び２ＤＬ演算部、ｌ、２高炉の演算部（共に図
示せず）で演算した製銑生産量・高炉操業因子を入力し
、高炉ＩＢＦ、２８Ｆ、焼結ＩＤＬ、２ＤＬ別の鉱石配
合計画、鉱石等の整粒計画、鉱石の受入・払出の需給計
画を策定する鉱石処理計画部、１５は前記と同様にして
コークス炉ＩＣ０，２ＣＯのコークス生産量と操業因子
を演算部（図示せず）で演算し、この演算値により各コ
ークス炉ＩＣ０１２ＣＯへの石炭最適配合計画、コーク
ス鉱石需給計画を策定する石炭処理計画部である。

尚、本実施例においては、高炉、焼結機、コークス炉を
各々複数基づつ有する場合について説明したが、本発明
はこれに限るものではなく、各々単数基づつ有する場合
にも適用できるものである。

〔表　２〕 〔表　１〕 〔発明の効果〕 本発明は高炉ＢＦ、焼結機ＤＬ、コークス炉ＣＯの各工
場を有する製鉄プロセスの製銑工程において、該各工場
の合計コストが最小になる生産量及び操業条件で各工場
を稼働する操業設計が短時間に、しかも熟練者でなくて
も簡単に出来、更に設計精度も良いので製銑コストを大
幅に低下することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステムフロー図、 第２図は各工場の配置とコークスと焼結鉱の流れを示す
図、 第３図は製鉄プロセスの製銑工程を示す簡略図である。 出　願　人　新日本製鐵株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高炉、コークス炉、焼結機の各工場のうち複数の工
   場を有する製鉄プロセスの製銑工程において、 銑鉄生産量を設定する銑鉄生産量設定器と、各工場にお
   ける生産量、操業因子の取りえる数値範囲を設定する制
   約値設定器と、 各工場の操業因子の設定値を設定する設定器と、各工場
   の生産量を設定された銑鉄生産量と操業因子の関係で表
   現した生産量演算式と、 各工場の操業因子を他の操業因子、原料因子及原単位の
   関係で表現した操業因子演算式と、合計生産コストを上
   記各工場の生産量、操業因子及び原単価の関係で表現し
   たコスト演算式とを各々設定する設定器と、 上記各設定器から入力した銑鉄生産量、制約値、操業因
   子の設定値に基づいて、銑鉄生産量を保持しながら合計
   生産コストが最小となるように、生産量演算式、操業因
   子演算式、コスト演算式を連立させて演算し、各工場に
   おける生産量、そのときの操業因子の各々の値を算出す
   る演算部と、該演算部での演算結果を記憶する記憶部と
   を有することを特徴とする製鉄プロセスの製銑工程にお
   ける操業設計システム。 ２、請求項１に記載のシステムに加えて、 前記記憶部に記憶した演算結果を修正すると共に各工場
   別の前記操業因子以外の追加操業因子の追加操業因子演
   算式を設定する設定器と、 上記操業因子の設定値を各工場別に設定する設定器と、 各工場における上記操業因子の取りえる数値範囲を各工
   場別に設定する制約値設定器と、 修正した前記記憶部の記憶値と操業因子の設定値、制約
   値、更には下記演算・実績差異演算部からの補正値と追
   加操業因子演算式から工場の生産量、操業因子の値を各
   工場別に算出する演算部と、該演算部での演算結果を各
   工場別に記憶する工場記憶部と、 該工場記憶部に記憶した各工場別の生産量、操業因子の
   値と各工場での各実績値の差異から補正値を算出する演
   算・実績差異演算部を有することを特徴とする製鉄プロ
   セスの製銑工程における操業設計システム。 ３、請求項２に記載のシステムに加えて、 前記工場記憶部からの高炉及び焼結の生産量と操業因子
   の値により鉱石最適配合計画、整粒処理計画、鉱石需給
   計画を策定する鉱石処理計画部と、前記工場記憶部から
   のコークスの生産量とコークス操業因子の値により石炭
   最適配合計画、コークス鉱石需給計画を策定する石炭処
   理計画部とを有することを特徴とする製鉄プロセスの製
   銑工程における操業設計システム。